循環(huán)流化床鍋爐基本知識

1.鍋爐三大額定參數(shù)：額定蒸汽溫度，額定蒸汽壓力，額定蒸發(fā)量。

鍋爐三大主要參數(shù)：主蒸汽溫，主蒸汽壓，水位。

鍋爐三大安全附件：安全閥，壓力表，水位計。

2.床料和物料：冷態(tài)啟動時加入的物料稱作床料，把運行中的床料稱作物料。

3.物料濃度：是指爐膛內(nèi)的物料量占整個燃燒區(qū)的分量。

4.料層厚度：是指密相區(qū)靜止時的料層尺寸。料層厚度大運行時料層差壓就高。

5.料層差壓：是表征流化床運行時料層高度的物理量，一定的料層高度對應(yīng)一定的料層差壓。

6.爐膛差壓：是指稀相區(qū)的壓力與爐膛出口的壓力之差，是表征流化床上部懸浮段物料濃度多少的量。爐膛差壓越高爐膛內(nèi)的傳熱系數(shù)就越高。它還是反映返料裝置是否正常的參數(shù)，返料器堵塞后爐膛差壓會突然降低，甚至到零。

7.臨界流化風(fēng)量：當(dāng)床層由靜止?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榱骰癄顟B(tài)時的最小風(fēng)量，稱為臨界流化風(fēng)量。

8.物料循環(huán)倍率：由物料分離器捕捉下來的，且返送回爐膛的物料量與給進的燃料量之比。循環(huán)灰越多，循環(huán)倍率就越高；在一定范圍內(nèi)燃料顆粒度越低，循環(huán)倍率就越高；分離器效率越高，循環(huán)倍率就越高；在安全范圍內(nèi)循環(huán)倍率越高，回料系統(tǒng)越穩(wěn)定。

9.鍋爐煙氣含氧量：直接反映了爐內(nèi)的燃燒工況，它表示爐內(nèi)燃料燃燒后的煙氣中所含氧量占煙氣的百分比，一般為0~20％。反映了風(fēng)煤的配比情況，有助于運行人員及時分析發(fā)現(xiàn)燃燒異常，合理控制過量空氣系數(shù)，避免鍋爐發(fā)生結(jié)焦或滅火以及加煤過多等事故的一個重要參數(shù)，又被稱為運行人員的眼睛。

10.何謂爐膛出口壓力，監(jiān)視爐膛出口壓力有何意義？

答：是反映爐內(nèi)動力工況最直接的一個參數(shù)依據(jù)。爐內(nèi)燃燒異常、風(fēng)煤供給量變化或動力設(shè)備異常、外界負(fù)荷變化、汽水側(cè)泄漏等，任何一方發(fā)生變化都會使?fàn)t膛出口壓力發(fā)生變化。所以，隨時監(jiān)視爐膛出口壓力有著至關(guān)重要的意義。

11.底料：點火前在布風(fēng)板上鋪設(shè)的一定厚度，一定顆粒級配，一定含碳量的床料，稱為底料。

12.高溫結(jié)焦：床層溫度整體較高，而流化正常時結(jié)焦。

13.低溫結(jié)焦：床層整體溫度較低，低于灰渣變形溫度，由于局部超溫或低溫?zé)Y(jié)引起的結(jié)焦。

14.夾帶和揚析：夾帶是發(fā)生在床層表面氣泡破裂時逸出去固體顆粒的的現(xiàn)象。任何操作速度的變化，都會改變所夾帶的床層顆粒份額。揚析是煙氣從混合物中帶走細粉的現(xiàn)象，它可以發(fā)生在自由空域內(nèi)的任何高度。

15.煙氣露點：燃料在燃燒時生成的SO2，SO3，在換熱面的外表面結(jié)露時的溫度。

16.什么是燃燒室的熱平衡？

答：燃料在燃燒室內(nèi)沿高度上、中、下各部所釋放出的熱量與受熱面吸收熱量（含爐膛散熱量）的平衡。

17.何謂燃燒份額？

答：燃料在各燃燒區(qū)域內(nèi)釋放出的發(fā)熱量占燃料總發(fā)熱量的百分比。

18.如何判斷鍋爐溫度場的好壞？

答：只有達到燃燒室的熱平衡，爐內(nèi)才有一個較均勻、理想的溫度場，一般來說，循環(huán)流化床鍋爐燃燒室內(nèi)溫度差（縱向、橫向）在20℃左右，最大不超過50℃。爐內(nèi)各部才能保證實現(xiàn)設(shè)計的放熱系數(shù)，各種才能吸收到所需足夠的熱量，從而達到各部的熱量平衡，保證鍋爐的出力，且不會發(fā)生局部過熱、物料結(jié)焦等現(xiàn)象。燃燒份額的分部合理與否直接影響鍋爐溫度場的好壞。

19.何謂鍋爐熱平衡？

答：鍋爐熱平衡就是指送入鍋爐的總熱量與工質(zhì)吸收有效利用的熱量以及全部熱損失熱量收支平衡的關(guān)系。

即：Qr=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6

Qr=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6

Qr----送入鍋爐的熱量

Q1-----鍋爐機組的有效利用熱量

Q2----排煙熱損失

Q3----化學(xué)不完全熱損失

Q4----機械不完全熱損失

Q5----散熱損失

Q6----灰渣的物理熱損失

鍋爐熱效率：鍋爐有效利用熱量與單位時間內(nèi)所消耗燃料的輸入熱量的百分比，它表明燃料輸入爐內(nèi)的熱量被有效利用的程度。

測定方法有：正平衡法和反平衡法

正平衡法：指直接確定輸入鍋爐的熱量Qr和鍋爐有效利用熱Q1則效率=Qr/Q1

反平衡法：指通過確定鍋爐的各項熱損失，然后按照效率=1-q2-q3-q4-q5-q6計算得出。

用測出的鍋爐各項熱損失(q2、q3、q4、q5和q6)的方法求得鍋爐熱效率的方法稱為反平衡法。

η＝ql＝ 100％－q2－q3－q4－q5－q6

式中：

q1——有效利用熱量占送入鍋爐總熱量的百分?jǐn)?shù)；

q2——排煙熱損失占送入鍋爐總熱量的百分?jǐn)?shù)；

q3——化學(xué)不完全燃燒熱損失占送入鍋爐總熱量的百分?jǐn)?shù)；

q4——機械不完全燃燒熱損失占送入鍋爐總熱量的百分?jǐn)?shù)；

q5——散熱損失占送入鍋爐總熱量的百分?jǐn)?shù)；

q6——灰渣物理熱損失占送入鍋爐總熱量的百分?jǐn)?shù)。

由于反平衡法不但可以確定鍋爐的效率而且還可以確定鍋爐的各項損失因而可以了解鍋爐工作情況并能找出提高鍋爐效率的途徑，加之反平衡法不要求試驗期間嚴(yán)格保持鍋爐負(fù)荷不變，所以廣泛采用。

鍋爐凈效率：扣除自用排汽、水、電能消耗后的效率，稱為凈效率

20.如何強化燃燒，減少不完全燃燒損失？

（1）合理設(shè)計，改造爐膛形狀；

（2）合理設(shè)計布風(fēng)板，以及風(fēng)帽的布置，恰當(dāng)?shù)娘L(fēng)帽開孔率；

（3）合理的設(shè)計二次風(fēng)開口位置，恰當(dāng)?shù)慕M織二次風(fēng)，加強氣流的混合和擾動；

（4）要有足夠的爐膛容積；

（5）高效的分離裝置、穩(wěn)定可靠、連續(xù)可調(diào)的回料系統(tǒng)。

21.如何減少排煙損失？

1)防止受熱面積灰由于灰的傳熱系數(shù)很小，鍋爐受熱面積灰會增加受熱面的熱阻，同樣大的鍋爐受熱面積，如果積灰，傳給工質(zhì)的熱量將大幅度減小，會提高爐內(nèi)和各段煙溫，從而使排煙溫度升高。在運行中應(yīng)定期進行受熱面吹灰，停爐檢修時應(yīng)全面清理受熱面積灰，可減輕和防止積灰，保持排煙溫度正常。

2)注意給水溫度的影響。鍋爐給水溫度降低會使省煤器傳熱溫差增大，省煤器吸熱量將增加，在燃料量不變時排煙溫度會降低，但在保持鍋爐蒸發(fā)量不變時，蒸發(fā)受熱面所需熱量增大，就需增加燃料量，使鍋爐各部煙溫回升，這樣排煙溫度受給水溫度下降和燃料量增加兩方面影響，一般情況下保持鍋爐負(fù)荷不變，排煙溫度會降低但利用降低給水溫度來降低排煙溫度不可取，會因汽機抽汽量減小使電廠熱經(jīng)濟性降低。

3)避免進入鍋爐風(fēng)量過大。鍋爐生成煙氣量的大小，主要取決于爐內(nèi)過量空氣系數(shù)及鍋爐的漏風(fēng)量，鍋爐安裝和檢修質(zhì)量高，可以減少漏風(fēng)量；但是送入爐膛有組織的總風(fēng)量卻和鍋爐燃料燃燒有直接關(guān)系，在滿足燃燒正常的條件下，應(yīng)盡量減少送入鍋爐的過?？諝饬浚^大的過量空氣系數(shù)，既不利于鍋爐燃燒，也會增加排煙量使鍋爐效率降低，正確監(jiān)視分析鍋爐氧量表和風(fēng)壓表，是合理配風(fēng)的基礎(chǔ)。

4)注意煤粒破碎系統(tǒng)運行的影響，煤粒越粗鍋爐送風(fēng)量必然加大，使煤粒級配與設(shè)計相匹配是極為重要的。另外可以通過飛回再循環(huán)的利用和返料風(fēng)大小來優(yōu)化燃燒。

22.如何減少固體未完全燃燒熱損失。

1)合理調(diào)整煤粒細度。煤粒細度是影響灰渣可燃物的主要因素之一,理論上,煤粒越細,燃燒后的可燃物越少,有利于提高燃燒經(jīng)濟性,但煤粒越細,受熱面越易粘灰,影響傳熱效率；但是煤粒過粗炭顆粒大，很難完全燃燒，飛灰可燃物含量將會大大升高，所以應(yīng)選擇合理的煤粒細度值來降低固體未完全燃燒熱損失，另外可以通過飛回再循環(huán)的利用和返料風(fēng)大小來優(yōu)化燃燒來優(yōu)化燃燒。

2)控制適量的過量空氣系數(shù)。炭顆粒的完全燃燒需要與足夠的氧氣進行混合，送入爐內(nèi)的空氣量不足，不但會產(chǎn)生不完全燃燒氣體，還會使炭顆粒燃燒不完全，但空氣量過大，又會使?fàn)t膛溫度下降，影響完全燃燒。因而過量空氣系數(shù)過大或過小均對炭顆粒的完全燃燒不利，應(yīng)通過燃燒調(diào)整試驗確定合適的過量空氣系數(shù)。

3)加強燃燒調(diào)整。爐膛內(nèi)燃料燃燒的好壞、爐膛溫度的高低、煤粒進入爐膛時著火的難易，對飛灰及灰渣可燃物的含量有直接影響。爐膛內(nèi)燃燒工況不好，就不會有較高的爐膛溫度，煤粒進入爐膛后，就沒有足夠的熱量預(yù)熱和點燃，必將推遲燃燒，增加飛灰含炭量。掌握燃燒特性，使鍋爐處于最佳燃燒工況下，重視燃燒工況的調(diào)整是減少固體未完全燃燒熱損失的重要方面。

23.導(dǎo)熱：當(dāng)物體各部分之間不發(fā)生相對位移或由兩物體直接接觸時，進行的熱量傳遞稱為導(dǎo)熱（又稱熱傳導(dǎo)），所以理論上講導(dǎo)熱可以在固體、液體和氣體中發(fā)生。

24.對流換熱：流體流經(jīng)固體表面時，流體與固體表面之間的熱量傳遞現(xiàn)象。

25.何謂熱輻射？影響熱輻射的因素有哪些？

答：具有溫度的物體不依賴任何外界條件，而是利用電磁輻射的形式把熱能向外散發(fā)的熱傳方式。

1）黑度大小。影響輻射能力及吸收率。

2）物體的溫度。影響輻射力及熱量傳遞能力。

3）角系數(shù)。影響有效輻射面積。

4）物體的相態(tài)。

26.循環(huán)流化床的動力學(xué)特性包括哪些？

答：包括其流態(tài)化特征、顆粒濃度（或空隙率）、顆粒以及氣體流速等參數(shù)沿爐膛軸向及徑向的分布特性。

27.影響循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)傳熱的主要因素？

1)顆粒濃度升高，傳熱系數(shù)就升高；

2)流化速度升高，傳熱系數(shù)就升高；

3)料層溫度升高，傳熱系數(shù)就升高；

4)循環(huán)倍率升高，傳熱系數(shù)就升高；

5)一定范圍內(nèi)顆粒尺寸細的比例適當(dāng)增多，傳熱系數(shù)就升高；

6)有膜式水冷壁的鍋爐，可以增強傳熱系數(shù)；

7)有懸掛式受熱面的鍋爐，可以增強傳熱系數(shù)。

28.煙氣走廊是如何形成的？有何危害？

答：受熱面上存在較大的間隔，局部阻力小，煙氣走短路而形成煙氣走廊。在此區(qū)域內(nèi)煙氣速度較高，由于受熱面磨損量與煙氣速度的三次方成正比，因而會造成局部的嚴(yán)重磨損。

29.熱應(yīng)力：溫度改變時，物體由于外在約束力以及內(nèi)部各部分之間的相互約束力，使其不能完全自由脹縮而產(chǎn)生的應(yīng)力。

30.疲勞強度：金屬材料在無限多次交變應(yīng)力下而不破壞的最大承受能力稱為疲勞強度或疲勞極限。

31.金屬蠕變：金屬材料長期在超溫、超壓的作用下，發(fā)生緩慢持久的塑性變形的現(xiàn)象，稱為金屬蠕變。鋼的抗蠕變能力和持久強度一般統(tǒng)稱為熱強性，其主要的因素：有冶金質(zhì)量、晶粒度、熱處理、金相組織（鍋爐珠光體熱強鋼的金相組織為珠光體加鐵素體）、機械加工、運行過程中溫度的波動等。造成鍋爐部件壽命老化的因素主要有：金屬疲勞、蠕變、腐蝕、和磨損。

32.金屬相變（金相組織發(fā)生變化）：在溫度大幅度驟變的作用下，使最基本的是金屬晶體結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。

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