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锅炉技术问答汇编(7)

2020-05-26 03:42:29     浏览:379

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1、什么是燃料特性系数?

  在进行燃烧计算及分析有关问题时,常遇到一个系数β,系数β值只取决于燃料的干燥无灰基成分组成,而与水分、灰分无关,对于不同的燃料有不同的β值,故称β为燃料特性系数。燃料特性系数β的物理意义可理解为是(H-0.126O)和C的比例,其中的(H-0.126O)是尚未与氧化合的氢,称为“自由氢”。燃料中自由氢越多,燃料越容易燃烧,其β值也较大,故一般来说,β值大的燃料比较容易点火和燃烧。

2、什么是燃料的RO2max?

  RO2是烟气中二氧化碳与二氧化硫容积之和VRO2占二烟气容积的百分数,其数值与燃料的成分组成、燃烧的完全程度及供应空气量的多少有关。当空气量大时,烟气容积大,RO2值将减小,空气量适当减小,RO2值将增大。对于一定的燃料来说,完全燃烧时,生成的VRO2是一定的,当供给燃料理论空气量(a=1)、燃料又完全燃烧(O2=0)时,RO2将达到最大值,即RO2max。RO2max的大小只与燃料特性系数β有关,而β只与燃料的干燥无灰基成分组成有关。对于一定的燃料,RO2max值有其固定的大小,所以,可认为RO2max也是燃料的特性系数。

3、锅炉运行过程中,如何确定其过量空气系数?

  锅炉运行过程中,过量空气系数是通过烟气分析器测定出烟气成分,再通过公式计算出来的。

4、什么情况下可用简化公式计算过量空气系数?

  过量空气系数a的计算公式,需要测知的数据较多,计算过程也较复杂,使用较麻烦。在实用时也可根据经简化的公式来计算。简化公式只需要测知烟气中的RO2值或O2值就可确定a。完全燃烧是一种理想工况,实际上不可能达到。因此,简化公式仅用作现场对燃煤锅炉的近似计算。燃油炉由于油的燃料特性系数β值较大,不能直接使用简化公式,可作修正后应用。

5、什么是漏风系数?运行中如何确定漏风系数?

  电站锅炉运行大部分采用平衡通风方式,炉膛及烟道中烟气压力低于大气压力,在运行过程中,外界空气将会从不严密处漏入炉膛及烟道中。

  漏入炉膛或烟道中的空气量与理论空气量的比值,称漏风系数或漏风率。运行中漏风系数的确定,是:用烟气分析器测出欲确定漏风的烟道出口及进口处的烟气成分,再分别计算出口及进口处的过量空气系数,出口与进口过量空气系数之差即为这部分烟道的漏风系数。

6、烟气中RO2值与O2值沿锅炉烟气流程如何变化?

  烟气中RO2值与O2值大小取决于燃烧所产生的二氧化碳和二氧化硫容积VRO2、富裕氧的容积VO2及干烟气容积Vgy。由完全燃烧方程式知道,烟气中RO2值与O2值是互成反比关系的。燃料的燃烧反应在锅炉炉膛出口处结束。这时,生成既定量的Vro2,既定量的干烟气Vgy及富裕氧量Vo2,因而,也就有一定的RO2与O2值。在以后的烟气流程中,RO2与O2值是否变化,要看烟气容积是否变化,即是否有冷空气漏入而异。

  在微正压燃烧锅炉中,烟气呈正压状态,外界空气不能漏入,烟气容积基本不变。所以,从炉膛出口到空气预热器之前,烟气中的RO2及O2值是不变的。平衡通风锅炉,从炉膛至空气预热器出口,烟气呈负压状态,外界空气将从不严密处逐渐漏入,使烟气容积逐渐增大,由于VRO2值是一定的则RO2值沿烟气流程在逐渐变小。由于空气的漏入,使烟气中氧气量逐渐增多,这样,沿烟气流程的O2值将逐渐增大。

  一般燃烧正常的煤粉炉,炉膛出口维持过量空气系数a为1.2左右,这时RO2值约为14%—16%,O2值约为3%—4%。而到锅炉出口时,由于外界空气不断漏入,过量空气系数a将增至于1.35—1.40。这时,烟气中RO2值大约下降至于12.7%—13.8%.而O2值则大约上升至5.5%—6.8%。

7、现代电站锅炉的控制盘上,为什么大装氧量表,而不用CO2表?

  通过测定烟气中的CO2值和O2值,可以推算过量空气系数a,用以衡量送风量的大小,因而可根据CO2值或O2值来调节送风量。

  过去锅炉控制盘上多装CO2表,也就是根据烟气中的CO2值来调节风量。现代电站锅炉控制盘上大多装O2表,也就是以烟气中的O2值来调节风量的主要信号。为什么会有这样的变化呢?主要因为:

  (1)烟气中CO2值与燃料种类有关,煤种不同对应的RO2max值也不同,相同的CO2值会对应不同的过量空气系数a值。若只根据CO2值调节风量,在煤种变化时,可能会出现错误的调节。

  (2)CO2值的大小,不仅与a有关,还与是否完全燃烧有关,一般,CO2值小意味着a大,应减小送风,这仅在完全燃烧时才是正确的。而当不完全燃烧时,一部分碳生成一氧化碳,二氧化碳生成量减小,烟气中CO2值下降。这时,正确的调节是增加风量,而不是减少风量。因此,根据CO2表的指示调节的准确性。

  (3)CO2表的时滞大,也会影响调节的准确性。

8、什么是理论燃烧温度过?理论燃烧温度的高低受什么因素影响?

  燃料在绝热条件下燃烧,烟气所能达到的温度称理论燃烧温度。也就是说,燃料燃烧时有效发热量不往外传递,全部用来加热燃烧产物所能达到的温度。

  根据定义,理论燃烧温度的高低与燃料在炉内的有效发热量QL成正比,与烟气容积成反比,而有效发热量QL又与燃料收到基低位发热量、燃烧效率、热风温度等成正比,烟气容积与燃料特性及过量空气系数有关。例如,燃料发热量较高的燃烧效率,结果,燃料在炉内的有效发量高,烟气体积又较小,使理论燃烧温度较高。若燃料水分较高,燃料的发热量就较低,而烟气体积较大,结果,使理论燃烧温度降低。又如采用烟气再循环调节汽温时,由于往炉内送入的低温烟气带入炉内的热量不多,反而使烟气量增加较多,结果使理论燃烧温度下降。再如运行右采用较大的过量空气系数,或因制粉系统及炉膛漏风,都会使烟气体积增大,理论燃烧温度下降。

9、理论燃烧温度的高低对锅炉工作有何影响?

  锅炉炉膛;四周都布满了水冷壁,燃料在炉内燃烧放热的同时即进行热量的传递,燃烧放出的热量,一部分很快被炉内受热面所吸收。也就是说,实际锅炉不可能为燃料创造绝热燃烧的条件,因而,在实际锅炉中,理论燃烧温度高明不存在的。那么,讨论理论燃烧温度的高低还有什么实际意义呢?理论燃烧温度虽不存在,但它却在一定程度上代表炉内温度水平。炉内辐射传热与温度的四次方成正比,理论燃烧温度高,炉内温度水平高,辐射传的热能力强。同时,理论燃烧温度的高低,还在一定程度上影响锅炉辐射传热量与对流传热量的比例,理论燃烧温度低,辐射传热能力下降,对流传热比例必然增大,由于对流受热面传热效果比辐射受热面差,这样就会使锅炉总的受热面积增大,对降低锅炉造价是不利的。

10、什么是低氧燃烧?低氧燃烧有何优点?

  受用较低的过量空气系数,使燃烧后烟气中剩余氧很少的燃烧技术称低氧燃烧。一般,炉膛出口处过量空气系数控制在低于1.05,最好控制a=1.02—1.03,这时,对于燃油炉,烟气中的剩余氧约在0.4%—0.65%之间。

  低氧燃烧的优点主要有以下几方面:

  (1)送风量和烟气量减小使排烟热损失下降,锅炉效率提高,并使吸、送风机耗电量减小;

  (2)烟气中剩余氧浓度降低,金属高温氧化的可能性降低,并能降低五氧化二钒的生成量,能有效地减轻受热面的高温腐蚀和防止出现高温粘结灰;

  (3)能使三氧化硫生成量下降,烟气露点温降低,有利于防止受热面的低温腐蚀;

  (4)减少氮氧化合物生成量,有利于环境保护。

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