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煤粉塔上料管前端圓包起什麼作用

發布時間: 2022-07-29 01:58:25

❶ 有的炮(如坦克)的炮管前端有一個凸起的一圈圓環,還有徑向的花孔。是起什麼作用的謝謝回答。

那個玩意是炮口制退器,那些你所謂的徑向的花孔將炮膛內高壓的氣體導向炮口的反向,從而抵消部分後坐力

❷ 請教水泥煅燒所使用的噴煤管內圈風與外圈風分別起什麼作用

看了這篇文章對你理解噴煤管內外風的作用應該很有幫助。一次風量不宜過大,其對風溫的影響很大;簡單說外風是延長火焰長度,內風是縮短,但二者調配好火焰形狀才穩定。

淺談不同煤質的噴煤管調節方法
作者:聶文喜
《新世紀水泥導報》2008年4期《新型干法水泥窯操之認識誤區》作過概述,本篇根據不同煤質進一步論述噴煤管的調節方法。要掌握噴煤管的調節方法首先要了解噴煤管的性能、一次風的作用和燃料的特性。

1 幾個基本概念

1.1 火焰

窯內熟料煅燒需要的熱能大部分是通過火焰光輻射進行傳播的,火焰的溫度和形狀十分重要。火焰溫度的均勻分布對熟料煅燒非常有利;活潑有力的火焰最有利於熟料的燒成、煤粉的燃燒、窯皮和耐火磚壽命的延長,而且這種火焰的熱流分布也比較理想。影響火焰的主要是一次風量、出口速度,旋流強度,煤粉種類、顆粒大小等。

火焰動量理論是國外長期研究得出的關於火焰成形的理論。這個理論認為影響火焰形狀的關鍵參數是一次風的比率乘以一次風的速度,而良好的形狀所需要的數值大概在1 200~1 500(%,m/s)。高動量意味著更快的混合和更短更熱的火焰。

同時也可以用單位熱耗的火焰推力來描述火焰的工作狀況,其定義是單位時間出口風量(kg/s)乘以出口速度再除以單位熱耗,國外研究表明在3~7 N/MW之間是比較合理的火焰推力范圍。

窯內好的火焰形狀可以使用盡量少的空氣而幾乎沒有CO的產生。

1.2 一次風

一次風是熟料燒成系統影響最大的人工風,它不僅起到輸送煤粉的作用,而且對火焰成形、燃料燃燒、吸卷二次風的數量都有很大的影響,因此精確的控制有助於熟料產、質量的提高和煤電資源的節省。

1.2.1 一次風量

一次風的溫度很低,過多的參與燃燒過程則明顯地降低了著火條件,不利於煤粉的燃燒,而且低溫一次風會吸收大量熱量導致熱耗增加。但由於一次風起著輸送燃料和火焰成形的作用因而不可取消,因此只有盡量降低一次冷風在凈風量(包括一次風、二次風和煤粉輸送用風)中的佔有率以保證燃燒器的燃燒效果。一次風用量一般為凈風量的7%~10%。

1.2.2 一次風輸出方式

早期的單通道燃燒器全部的一次風和煤粉從同一個通道噴出,事實證明不僅一次風量大而且火焰形狀也比較差,燃燒情況十分不好。利用多個通道輸出一次風,不僅可以降低一次風量而且高速的軸流風可以大量地吸卷高溫的二次風,旋流輸出風可以增大火焰內部迴流區,改善燃料著火條件,中心風調節黑火頭以避免燃燒器由於高溫被燒壞。同時,各個風道的出口形狀也影響著燃燒,相比與環隙式出口,如果軸流凈風採用數個環繞的圓型孔出風,這不僅減小出口面積,而且在保證了出口動量的基礎上,增加了火焰剛度,減少了一次風量,更多的吸卷了二次風。

1.2.3 一次風速度和旋流強度

一次風各出口速度和旋流風的旋流強度對燃燒和熟料煅燒有比較大的影響。燃燒器出口速度要適當,過大會導至火焰短而散;過小則不利於火焰成形和吸卷二次風,火焰長而細會導致火焰過於疲軟而缺乏穿透力。旋流風的旋流強度是一次風中一個重要的指標;合適的旋流強度加速燃料和燃燒空氣的混合,改善燃料燃燒環境,使燃燒完全,並且在火焰中下游區形成外迴流氣膜,保護窯皮;但是過大則會使火焰中心向燃燒器出口移動,損壞燒嘴,同時會導致外風無法包裹火焰使火焰發散損傷窯皮。

1.3 噴煤管的性能

回轉窯噴煤管不僅為燃燒提供燃料和氧化劑,同時也是火焰成型最主要的動力裝置。噴煤管火焰的形成主要是通過一次風風量及內外風的不同動量比實現的。噴煤管的性能雖然是很重要,但在實際的使用中,性能和操作其實是同樣重要的。性能好的燃燒器在使用情況不好的時候,一樣不能發揮其特點。而性能一般的燃燒器,如果有非常良好的操作,那麼效果一樣會非常好。例如某水泥廠兩條同規模生產線使用的相同的燃燒器,在使用者相同、燃料相同的情況下燃燒情況並不一樣,實際的生產中,燃燒器的操作有時候甚至佔了更主要的因素。在水泥生產中,設備的性能和實際的操作總是相輔相成的,在生產運行中,缺一不可。

1.4 燃料的特性

燃料有氣態、液態和固態燃料。國內新型干法水泥選用的燃料主要為固態燃料--煤。煤的燃燒由受熱乾燥、揮發分析出和著火燃燒、焦炭著火和燃燒等階段組成,焦炭燃燒時間往往占煤燃盡時間的90%以上,因此焦炭燃燒的快慢對燃燒設備的熱力特性起著決定性作用。

煤在火焰中受熱首先升溫,水分蒸發逸出;當溫度繼續上升到一定程度時,即釋放出碳氫化合物、H2 、CO等氣體,稱為揮發分析出;剩餘的可燃質稱為焦炭。

揮發分的析出量和成分與溫度和溫升速率有關,對煤的著火和燃燒影響很大。揮發分較高的煙煤比較容易著火,燃盡時間短;含揮發分低的無煙煤著火比較困難,燃盡時間較長。

揮發分燃燒所放出的熱量對焦炭著火有影響。揮發分釋放的快慢還會影響焦炭的多孔性,從而影響焦炭燃燒的完全程度。

2 煙煤的噴煤管調節方法

現在國內新型干法水泥生產線常用的燃料為煙煤,煙煤指標大廠一般選用為Ar≤25% ,Vr≥25%, Qdw≥23 027 kJ/kg,小廠選用的煙煤指標會低一些,灰分偏高,揮發分和發熱量偏低一些。

煙煤的揮發分較高,燃燒過程中揮發出的氣體CH4、CO、C2H2在較低溫度下著火燃燒,煤粒由於揮發物析出而形成許多孔隙,表面的空氣向內擴散與固定碳接觸,在揮發分燃燒形成的高溫環境下固定碳被快速點燃。因此煙煤的著火溫度低,煤粉燃燒速度快,燃燼時間也短。在噴煤管的調節上要滿足良好的火焰形狀,短而不散,長而不細,火焰活潑有力。提高火焰的整體溫度,同時抑制火焰高溫區溫度峰值。調整的手段主要是內、外風道間隙、內外風的動量比和一次風總量,達到旋流強度大,外風噴射速度快,包裹能力強。避免調出粗短脹散的火焰或細長飄軟的火焰。前者屬旋流強度大,外流風射流速度不足,包裹能力差,火焰高溫區溫度峰值高易傷窯皮。應增大外風間隙同時增大外流風量及一次風總量以提高外風風壓,適當降低旋流風量。後者屬旋流強度低,外流風射流強度不足,卷吸二次風能力差火焰整體溫度低。應增加旋流強度,減小外風間隙並增加一次風量風壓。

操作上噴煤管的調節簡單講就是內外風風壓和一次風風量的調節

2.1 內外風風壓的調節

內外風壓力調節要求內外風風壓能相匹配,調節手段也就是內外風閥門和內外風出口間隙,有的噴煤管內風調節風翅角度。一般壓風壓力與外風壓力比值為0.75~0.9比較合適。

2.2 一次風量的調節

調好了內外風壓力之後再調一次風量。一次風量的調節更簡單就是使一次風機電機運行電流在額定電流的90%~98%范圍之內。

3 無煙煤的噴煤管調節

有的水泥廠由於煙煤資源短缺或為了降低成本,回轉窯的煅燒採用無煙煤。一般選用為Ar≤25% ,Vr≥5%~10%, Qdw≥23 027 kJ/kg,無煙煤的揮發分含量較低固定碳含量較高,而固定碳要在800 ℃以上才能著火燃燒。少量的揮發分即使著火燃燒所散發的熱量也不足以將結構緻密的煤粉顆粒加熱到固定碳著火的溫度。因此無煙煤的燃燒特性主要取決於固定碳的燃燒。從而決定了無煙煤比煙煤著火溫度高,燃燼時間長。

一次風的負面效應是低溫空氣,過多則熱效應下降。由於無煙煤的燃燒需要較高的窯內焰面溫度,所以要盡量降低一次風量,利用噴煤管的外凈風高速形成的負壓卷吸高溫二次風補氧和升溫。一次風量要降低,推力的大小決定於單位時間內噴煤管的風速。風速越高火焰推力越大,火焰就越短。大推力高風速形成的噴射效應,吸卷二次熱風對碳粒進行快速補氧,有利於碳粒的快速燃燼,提高對流換熱效率。同時短火焰形成煤粉相對集中,將無煙煤僅有的一點揮發分相對集中,促進無煙煤的著火。綜合因素組成高溫焰區、高補氧區、高煤粉濃度區,用三高手段解決無煙煤著火和快速燃燼兩大難題。與使用煙煤的噴煤管調整相比較,要更高的旋流強度和外風噴流速度,才能達到低一次風量和高的二次高溫空氣的卷吸能力。在同一條線上煙煤改用無煙煤時,煤管的調整區別在於更高的旋流強度、更高的外風風速和較少的一次風量,因此內外風道間隙都要調得更小。值得注意的是必須保證火焰的形狀,避免火焰了發散。

在目前各廠的調整情況來看主要表現強有力的火焰與窯皮損傷的認識誤區導致的低風壓低風速調整。必須克服這種認識誤區才能得到好的火焰。

4 褐煤的噴煤管調節

我國有些地區褐煤資源比較豐富,褐煤指標一般為Ar≤15%~20% ,Vr≥35%~40%, Qdw≥20 000 kJ/kg。褐煤揮發分較高,火力不易集中,加上發熱量較低,窯操很難提高窯前溫度,伴隨黃心料,游離鈣偏高,水泥需水量偏大。

褐煤因為揮發較高,揮發分析出很快,揮發分析出後焦碳多孔,燃燼時間短,火力不集中,高溫區溫度低。要解決這個問題應降低燃燒凈空氣的溫度,延緩揮發分的析出並提高火焰的包裹力度。因此操作上內外風道間隙都要調得更大,最大限度的使用一次風。我們在某廠5 000 t/d生產線上調試使用的就是褐煤,原煤指標為Ar:15% ,Vr:38%, Qdw:20 000 kJ/kg。噴煤調試結果:內風壓力是16 MPa,外風壓力是18M Pa,一次風機液偶開度100%。達產達標考核結果:產量為6 250 t/d,熟料強度為R28=58 MPa,標煤耗為100.28 kg/t,熟料綜合電耗為55.18度。

5 結束語

噴煤管的調節不但要根據不同煤質,還應結合不同窯型、噴煤管的性能、窯內通風情況、二次風溫度、耐火磚使用壽命和熟料率值等因素綜合考慮,不能顧此失彼,存細觀察火焰形狀,使火焰活潑有力,短而不散,長而不細。最終目的是窯皮長度適中,L=(4.5~5.2)×D,窯皮厚薄均勻平整,厚度為150~200 mm,熟料結粒均齊。

❸ 鍋爐本體包括哪些部分它們的功用是什麼

包括鍋和爐

鍋本體:指的是鍋爐的汽水系統,它是由水的預熱汽化系統和干蒸汽的過熱再熱系統組成。作用是將高壓加熱器加熱過的鍋爐給水進一步加熱汽化,以達到吹轉汽機做功的目的。

系統構成:省煤器、汽包、下降管、水冷壁、過熱器、再熱器

省煤器 高壓加熱器出口的給水被導入省煤器,在省煤器管內吸收管外煙氣和飛灰的熱量,水溫上升到300℃左右

汽包 水從省煤器出來後沿管路進入布置在鍋爐外面頂部的汽泡。汽包下半部是水,上半部是蒸汽。高壓未飽和水沿汽泡底部的下降管到達鍋爐外面底部的下聯箱,鍋爐底部四周的下聯箱上並聯安裝上了許多水管,這些水管內由下向上在水冷壁管道中流動吸收爐膛中心火焰的輻射傳熱和高溫煙氣的對流傳熱。由於蒸汽的吸熱能力遠遠小於水,所以規定水冷壁內的氣化率不得大於40%,否則很容易因為工質來不及吸熱發生水冷壁水管熔化爆管事故。

下降管 作用是把汽包里的水送到水冷壁下聯箱,建立一個水循環。

水冷壁 下聯箱中的水通過水冷壁再回到鍋爐,完成水在汽包、下降管、水冷壁之間的循環

過熱器 在汽包分離出的蒸汽,從汽包頂部引出,首先進入敷設在爐頂的頂棚過熱器,然後流經包敷壁過熱器、低溫過熱器、屏式過熱器,到高溫過熱器,加熱達到額定溫度後送入汽輪機做功。

再熱器 大型鍋爐還裝有再熱裝置,它的蒸汽來自高壓缸做功後,溫度和壓力都降低了的排氣,這些排氣送到再熱器中加熱,然後再送回汽輪機的中、低壓缸繼續做功。

爐本體:指的是鍋爐的爐體和燃燒系統,它的作用是使燃料在爐內充分燃燒放熱,並將熱量盡可能多的傳遞給工質,並完成對省煤器和水冷壁水管內的水加熱,對過熱器和再熱器管內的干蒸汽加熱,對空氣預熱器管內的空氣加熱。

系統組成:燃燒器、爐膛、空氣預熱器。

生產流程:來自煤場的原煤經皮帶機輸送到位置較高的原煤倉中,原煤從原煤倉底部流出經給煤機均勻地送入磨煤機研磨成煤粉。自然界的大氣經吸風口由送風機送到布置於鍋爐垂直煙道中的空氣預熱器內,接受煙氣的加熱,回收煙氣余熱。從空氣預熱器出來約250度左右的熱風分成兩路:一路直接引入鍋爐的燃燒器,作為二次風進入爐膛助燃;另一路則引入磨煤機入口,用來乾燥、輸送煤粉,這部分熱風稱一次風。流動性極好的乾燥煤粉與一次風組成的氣粉混合物,經管路輸送到粗粉分離器進行粗粉分離,分離出的粗粉再送回到磨煤機入口重新研磨,而合格的細粉和一次風混合物送入細粉分離器進行粉、氣分離,分離出來的細粉送入煤粉倉儲存起來,由給粉機根據鍋爐熱負荷的大小,控制煤粉倉底部放出的煤粉流量,同時從細粉分離器分離出來的一次風作為輸送煤粉的動力,經過排粉機加壓後與給粉機送出的細粉再次混合成氣粉混合物,由燃燒器噴入爐膛燃燒。

❹ 預熱器的工作原理是什麼

預熱器的工作原理:
1、預熱器的換熱功能

預熱器的主要功能是充分利用回轉窯和分解爐排出的廢氣余熱加熱生料,使生料預熱及部分碳酸鹽分解。為了最大限度提高氣固間的換熱效率,實現整個煅燒系統的優質、高產、低消耗,必需具備氣固分散均勻、換熱迅速和高效分離三個功能。
2、物料分散
喂入預熱器管道中的生料,在與高速上升氣流的沖擊下,物料折轉向上隨氣流運動,同時被分散。物料下落點到轉向處的距離(懸浮距離)及物料被分散的程度取決於氣流速度、物料性質、氣固比、設備結構等。因此,為使物料在上升管道內均勻迅速地分散、懸浮,應注意下列問題:
(1)選擇合理的喂料位置 為了充分利用上升管道的長度,延長物料與氣體的熱交換時間,喂料點應選擇靠近進風管的起始端,即下一級旋風筒出風內筒的起始端。但必須以加入的物料能夠充分懸浮、不直接落入下一級預熱器(短路)為前提。
(2)選擇適當的管道風速 要保證物料能夠懸浮於氣流中,必須有足夠的風速,一般要求料粉懸浮區的風速為16~22m/s。為加強氣流的沖擊懸浮能力,可在懸浮區局部縮小管徑或加插板(揚料板),使氣體局部加速,增大氣體動能。
(3)合理控制生料細度
(4)喂料的均勻性 要保證喂料均勻,要求來料管的翻板閥(一般採用重錘閥)靈活、嚴密;來料多時,它能起到一定的阻滯緩沖作用;來料少時,它能起到密封作用,防止系統內部漏風。
(5)旋風筒的結構 旋風筒的結構對物料的分散程度也有很大影響,如旋風筒的錐體角度、布置高度等對來料落差及來料均勻性有很大影響。
(6)在喂料口加裝撒料裝置 早期設計的預熱器下料管無撒料裝置,物料分散差,熱效率低,經常發生物料短路,熱損失增加,熱耗高。 3、撒料板
為了提高物料分散效果,在預熱器下料管口下部的適當位置設置撒料板,當物料喂入上升管道下沖時,首先撞擊在撒料板上被沖散並折向,再由氣流進一步沖散懸浮。 4、鎖風閥
鎖風閥(又稱翻板閥)的作用既保持下料均勻暢通,又起密封作用。它裝在上級旋風筒下料管與下級旋風筒出口的換熱管道入料口之間的適當部位。鎖風閥必須結構合理,輕便靈活。
對鎖風閥的結構要求
(1) 閥體及內部零件堅固、耐熱,避免過熱引起變形損壞。
(2) 閥板擺動輕巧靈活,重錘易於調整,既要避免閥板開,閉動作過大,又要防止料流發生脈沖,做到下料均勻。一般閥板前端部開有圓形或弧形孔洞使部分物料由此流下。
(3) 閥體具有良好的氣密性,閥板形狀規整與管內壁接觸嚴密,同時要杜絕任何連接法蘭或軸承間隙的漏風。

(4) 支撐閥板轉軸的軸承(包括滾動、滑動軸承等)要密封良好,防止灰塵滲入。
(5) 閥體便於檢查、拆裝,零件要易於更換。 5、氣固間換熱
氣固間的熱交換80%以上是在入口管道內進行的,熱交換方式以對流換熱為主。氣固之間的換熱主要在進口管道內瞬間完成的,即粉料在轉向被加速的起始區段內完成換熱。 6、氣固分離
旋風筒的主要作用是氣固分離。提高旋風筒的分離效率是減少生料粉內、外循環,降低熱損失和加強氣固熱交換的重要條件。
影響旋風筒分離效率的主要因素:
(1)旋風筒的直徑。在其它條件相同時,筒體直徑小,分離效率高。
(2)旋風筒進風口的型式及尺寸。氣流應以切向進入旋風筒,減少渦流干擾;進風口宜採用矩形,進風口尺寸應使進口風速在16~22m/s之間,最好在18~20m/s之間。
(3)內筒尺寸及插入深度。內筒直徑小、插入深,分離效率高。
(4)增加筒體高度,分離效率提高。
(5)旋風筒下料管鎖風閥漏風,將引起分離出的物料二次飛揚,漏風越大,揚塵越嚴重,分離效率越低。
(6)物料顆粒大小、氣固比(含塵濃度)及操作的穩定性等,都會影響分離效率。

❺ 煤的工業利用

各國的能源構成不同,消費構成也不同。我國能源以煤為主,約佔70%,煤炭的消費構成大體如下:火力發電31%,各種工業鍋爐31%,民用20%,煉焦8%,蒸汽機車4%,化工3%,出口3%。不同部門對煤質的要求不同。

1.煉焦用煤

焦炭用於煉鐵、鑄造、生產電石、氣化以及金屬的冶煉等。煉焦是在煉焦爐的炭化室內進行的。炭化室寬0.45m,高4.3~5.5m,長14~16m,可裝煤18~27t,炭化室兩邊為燃燒室,溫度達1300℃,隔著耐火磚把炭化室加熱至1100℃,煤在炭化室中隔絕空氣干餾,大約經過14~16h,煤就煉成焦炭。煉焦產品中焦炭約佔75%,焦爐煤氣18%,煤焦油4%,還有粗苯、氨、硫等。每座焦爐有炭化室幾十個至上百個。焦爐煤氣熱值很高,是很好的氣體燃料。煤焦油經分餾後可得到很多有用的化工產品,如汽油、煤油、柴油、潤滑油、瀝青等,粗苯和氨也是主要的化工原料。我國每年生產的焦炭5000×104t以上,其中大部分用於高爐煉鐵。焦炭在煉鐵高爐中所起的作用主要有三:一是還原劑,與鐵礦石中的氧作用生成CO和CO2,把鐵還原出來;二是熱源,焦炭燃燒時產生高溫(煉鐵高爐溫度約1600℃),保證化學反應的進行,使鐵礦石熔化;三是支撐劑,焦炭在高溫下不變形,保證高爐中氣流暢通、生產正常地進行。所以煉鐵必須有一定粒度的高強度、低灰低硫的優質焦炭。為保證焦炭的質量,對煉焦用煤有如下的要求:

1)有較強的結焦性和粘結性:煉焦用煤一般都要用多種煤配合煉焦;強粘結性煤如肥煤、焦煤要佔50%~60%,而粘結性差的煤如氣煤、瘦煤用量為40%~50%,有時也可用一部分弱粘煤代替氣煤。配煤後的膠質層厚度Y為16~20mm為佳。

2)煤的灰分要低:煉焦煤的灰分增加0.8%,焦炭的灰分就增加1%,焦炭的強度會下降2%,煉鐵時的焦比(煉1t鐵所需焦炭量與鐵的比值)要增高2%~2.5%,生鐵產量要下降2.55%~3%,高爐排渣量要增加2.7%~2.9%。所以要求煉焦煤的灰分越低越好。但為了保證精煤的回收率,所以煤焦配煤的灰分Ad≤10%為宜。由於我國的氣煤多,而焦煤少,所以我國焦煤、肥煤的灰分可放寬至12%,氣煤的灰分則要小於9%。不管原煤灰分多低,煉焦用煤都要進行洗選,不但降低了灰分,而且可脫除大部分絲質體和半絲質體等不粘結組分,使鏡質組富集而提高煤的粘結性。

3)煤的硫分要低:煉焦煤中的硫有80%進入焦炭,焦炭在煉鐵時,硫進入生鐵。生鐵中含硫大於0.07%,即為廢鐵,不能煉鋼,因煉出的鋼具熱脆性,易脆裂。為了脫硫,要在高爐中加入石灰石、白雲石等熔劑與硫形成爐渣(CaS)排出。通常煉焦煤的硫增加0.1%,焦炭中的硫增高0.08%,石灰石用量就增加1.6%,焦比上升1.2%,高爐的生產能力就降低1.6%~2.0%。所以要求煉焦配煤後的硫含量St,d≤1.2%。有些工業先進國家,要求配煤的硫含量要小於0.5%。煤中的磷在煉焦時也會進入焦炭,焦炭煉鐵時磷進入鐵中。磷也會使鐵變脆,其危害比硫更大。煉焦配煤中要求磷含量Pd≤0.1%。我國煤中的磷含量一般都不高。

4)配煤的揮發分要合適:配煤的揮發分過高,會降低焦炭強度;揮發分過低,雖可提高焦炭的強度和塊度,但煉焦時膨脹壓力過大,推焦困難,而且揮發分低,化學產品的回收率低,使煉焦成本提高。一般配煤的揮發分Vdaf為28%~32%較合適。若生產鑄造焦,揮發分可低一點(Vdaf=28%),可得較多的大塊焦。化工用焦,焦炭強度可稍降低,故揮發分可高些,灰、硫的要求也可放寬一些。

5)其他指標要求:要求配煤總水分Mt在7%~10%之間。因水分高,消耗熱量,需要延長煉焦時間,降低焦炭的產量。煉焦配煤的粒度,要求小於3mm佔80%以上。粒度太大,煤料混合不均勻,煉出焦炭強度受影響;粒度太小,增加磨煤費用和電耗,而且裝爐煤的堆密度變小,會減少焦炭產量,降低焦炭質量。配煤的粘結性較差時,可用搗固的辦法增加堆密度,減少顆粒間的間隙,改善煤的粘結性,也可加入瀝青等粘結劑來改善粘結性。煤料揮發分高,收縮太大時,可加入細粉碎無煙煤、半焦等瘦化劑,以提高焦炭強度。

2.氣化用煤

煤直接燃燒效率低,熱能利用率僅15%~18%,且污染大氣。我國每年燃燒煤炭排入大氣的煙塵量達1200×104t,SO2達1800×104t,占排入大氣污染物總量的60%~80%。全國有幾十個城市出現酸雨,近40%的國土受酸雨的污染,酸雨主要是硫酸(90%),其次為硝酸和弱酸。大氣中含硫0.8mg/m3就會使人致病,酸雨使湖泊酸化、魚藻死亡、農作物枯萎、土壤中養分流失,還破壞金屬構件、建築物,文物古跡、油漆、衣物也受其腐蝕。酸雨給國民經濟造成巨大損失,已成為國際上重大的環境污染問題。用煤生產煤氣作為燃料稱為煤的氣化,是減少對大氣和環境污染的辦法。煤氣的熱效率高達55%~60%,比直接燃煤提高3倍,潔凈、空氣污染小,運送方便,生產工藝和設備比較簡單。煤的氣化是使煤與氧氣、空氣、水蒸氣等反應,生成含有CO和H2等可燃氣體的工藝過程,即把固態的煤變成可燃氣體的過程。

2C+O2→2CO+Δ

C+H2O→CO+H2-Δ

式中:Δ表示無效成分。

據氣化劑的不同,煤氣可分為空氣煤氣、水煤氣和半水煤氣等。以空氣作為氣化劑生產出來的煤氣稱為空氣煤氣,但有效成分H2和CO含量只有12%,發熱量太低,用處不大;以水蒸氣、氧氣作為氣化劑生產出來的煤氣稱為水煤氣,有效成分CO和H2的含量可達86%,發熱量高,可作燃料和化工原料,也是工業用氫的來源;以空氣和水蒸氣作為氣化劑生產出來的煤氣稱為半水煤氣,有效成分H2和CO的含量達70%,N2含量為20%,發熱量中等,是合成氨的原料,也可作燃料。

氣化用的爐型不同,對煤質的要求也不一樣。常見的有固定床氣化爐、沸騰床氣化爐和懸浮床氣化爐。

(1)固定床氣化爐

固定床氣化爐為圓形爐子,煤由爐子上方加入,在爐柵上進行燃燒氣化。氣化劑從爐柵下部向上通入,生成的煤氣從上方導出。爐柵附近溫度高,為氧化層,向上溫度逐漸降低,分別為還原層、干餾層和乾燥層。

固定床氣化爐必須用塊煤,粒度最好為25~50mm,其次為13~50mm,13~25mm,25~75mm等。煤種以低煤級的褐煤、不粘煤、長焰煤、弱粘煤、氣煤為佳。要求煤的抗碎強度較高,熱穩定性要好(TS+6>70%),煤的活性好,灰分Ad<25%,硫分St,d<2%,固態排渣爐要求煤灰的軟化溫度ST>1200℃,液態排渣爐要求煤灰的熔化溫度FT<1300℃,要求煙煤膠質層厚度Y<16mm。

(2)沸騰床氣化爐

煤在爐上呈浮動的狀態,就像沸騰的水,故稱沸騰床氣化爐。用粒度<8mm的煤,而<1mm的粉煤越少越好,不然飛灰的損失大,影響煤的有效利用率。煤種以低煤級的褐煤、長焰煤或不粘煤為佳。要求煤的水分Mt≤12%,灰分Ad≤25%,硫分St,d<2%,活性要好,a>60%(950℃時CO2的還原率),煤灰軟化溫度ST<1200℃。

(3)懸浮床氣化爐

把煤磨成粉,噴至爐內呈懸浮狀態進行燃燒氣化。煤要磨得很細,<200網目(篩孔邊長為0.074mm)的煤粒要>90%。煤粉在爐中1s內完成氧化反應,爐中溫度高達1400~1500℃。生成煤氣可供生產合成氨。該爐對煤種不限,對粘結性等無要求,但煤的水分要盡量少,Mt<5%。懸浮床氣化爐生產能力大,1h可生產5×104~12×104m3的煤氣。

(4)生產合成氨對煤質的要求

我國中型化肥廠生產合成氨的氣化爐一般用固定床氣化爐,對煤質有嚴格要求。要用無煙煤,塊煤粒度為25~50mm,或15~100mm,13~25mm,13~70mm;含矸率(粒度大於50mm的矸石量百分比)小於4%,限下率(小於粒度下限的煤百分比)為15%~21%;Mt<6%;Vdaf≤10%,Ad為16%~24%,St,d≤2.0%,ST≥1250℃,TS+6≥70%,抗碎強度(大於25mm)不小於65%。

3.液化用煤

煤的液化就是將煤中的有機質轉化成液態產物的加工過程。煤炭液化的主要目的是為了獲得液體燃料,如汽油、柴油、煤油等,也可將液態產物加工成無灰焦炭,用以製造電極、碳纖維、粘結劑,生產有機化工產品,煤液化的副產品煤氣可作為氣體燃料。

煤液化的方法可分3類:煤直接加氫液化(如高壓加氫法,溶劑精煉煤法);煤間接液化(先將煤氣化為水煤氣,然後合成液態產物);煤的部分液化(即低溫干餾法)。

(1)煤直接加氫液化

煤是固體,碳含量高、氧含量高(15%~25%)、氫含量低(<7%)、原子比小,煤的分子結構為高分子縮聚物,結構單元為縮合芳香環,環上帶有直鏈烴側鏈和各種含氧、氮、硫的官能團,各結構單元通過醚鍵或非芳香烴連接,煤分子量很大,一般認為>5000。石油是液體,氫含量高(11%~14%),氧含量低(<1%),H/C原子比大,石油分子結構以烷烴、環烷烴為主,分子量小,約200。煤的直接加氫液化,實質就是煤在溶劑、催化劑和高壓氫存在的條件下,切斷煤的化學鍵,在鍵的斷裂處用氫來補充,使煤變成低分子量、含氫高的油和氣。加氫液化時,煤要破碎至<0.3mm,與蒽油(或四氫萘)混合製成煤糊,反應塔中溫度為400~480℃,有CoMo催化劑,10~20MPa壓力,煤糊在反應塔中被裂解,加氫液化,生成的液態產物可分餾出各種組分,氣態產物可作燃料氣用。據需要可改變反應溫度和壓力,生產產品可以液態為主,也可以固態為主。固態產品稱溶劑精煉煤,是優質清潔燃料和化工原料,可用於煉焦配煤,做型煤的粘結劑,生產高級碳素材料、碳素纖維等。

加氫液化要採用低煤級的煤,如褐煤、長焰煤或Vdaf>35%的氣煤。碳氫比要小,C/H<16,殼質組和鏡質組含量要高,惰質組含量要低(I<10%,因其不液化),煤的灰分要低(Ad<5%),灰熔點要高(ST>1200℃)。

(2)煤間接液化(又稱一氧化碳加氫法)

其原理是先將煤氣化得原料氣(CO+H2),然後在一定溫度和壓力下經催化合成,得到液態烴和液化石油氣。產品有合成石油氣、汽油、柴油、燃料油、蠟、醇、酸、酮等。目前南非有正式生產廠,年產量超過200×104t。

煤間接液化對煤質的要求與氣化爐有關。如移動床加壓氣化爐,要求用塊狀無煙煤或焦炭,粒度均勻,灰分低,灰熔點高,抗碎強度高,熱穩定性好,硫分低,水分低,揮發分低。

(3)煤的部分液化

即低溫干餾,要用含油率高的褐煤或高揮發分煙煤,如長焰煤、氣煤等。

4.火力發電用煤

我國約有30%的煤用於火力發電,年耗煤約4×108t,是用煤大戶。我國火力電廠大多採用粉煤鍋爐,裝機容量越大的發電廠,對煤的熱值及可磨性要求越高。煤的粒度越細越好,要求<200網目(篩孔邊長<0.074mm)的粉煤要佔85%以上(褐煤80%以上),所以要求煤的可磨性越大越好,可減少電耗。影響電廠用煤指標的主要有揮發分(Vdaf)、灰分(Ad)、水分(Mar)、硫分(St,d)、發熱量(Qnet,ar)、灰熔點(DT,ST,FT)等。

1)發熱量等級(表7-10):不同煤級的煤,揮發分不同,發熱量不同,要根據不同爐型的煤來燃燒。如用任意煤級的煤,則燃燒的穩定性及效率會受影響。

表7-10 火力發電用煤對發熱量的要求

2)灰分等級(Ad):分3等:A1≤24%;A2為24%~34%;A3為34%~46%。灰分降低發熱量,粘污設備,造成顯熱損失,故對灰分有一定的要求。

3)水分等級(Mt%):

Vdaf≤40%時,M1≤8%,M2在8%~12%范圍內;

Vdaf>40%時,M1≤22%,M2在22%~40%范圍內。

煤中含水分Mt>60%時,要先乾燥,不能直接燃燒。

4)硫分等級(St,d%):S1≤1.0%或S2在1.0%~3.0%之間。硫分高於3.0%會造成嚴重的腐蝕和環境污染。

5)灰熔點(ST):固態排渣爐要求高的灰熔點,液態排渣爐要選用低灰熔點的煤。當Qnet,ar>12.54MJ/kg時,要求ST>1350℃;當Qnet,ar≤12.54MJ/kg時,對灰熔點不限。

5.鐵路機車用煤

機車鍋爐的煙道較短,要求水蒸氣的蒸發量大(70~80kg/(M2·h)),通風強度大,流速快(>30m/s),故需使用塊煤。如果用末煤就會產生飛揚損失,粉煤沒充分燃燒即被吹出,熱能不能得到充分利用,損失率可達15%~20%,大供氣時可達25%~30%。塊煤的粒度以6~50mm為好。塊煤供應不足時,也可供原煤,但含矸率要不大於1%,用混煤則要粒度為0~50mm。供應顆粒煤時限下率要小於15%,含末率要小,含末率增大1%,則煤耗增加0.4%。煤種可用長焰煤、弱粘煤、1/2中粘煤、1/3焦煤、氣煤、肥煤、氣肥煤等,要求揮發分大一些(Vdaf≥20%)。一般不使用褐煤,褐煤燃燒時火力不猛,使蒸氣壓力達不到要求。

機車用煤的硫分要低(St,d<1.5%),隧道多的地方要求St,d<1.0%,灰分要低(Ad≤24%)。煤的灰熔點越高越好,要求軟化溫度ST>1200℃,以免結渣影響爐子通風。煤的發熱量分3級:①Qnet,ar為20.9~23.00MJ/kg;②Qnet,ar為23.00~25.09MJ/kg;③Qnet,ar≥25.09MJ/kg。用弱粘結性煤較好,用不粘結煤易漏失,用強粘結性煤則阻礙爐子通風。

6.船舶用煤

船舶用煤對質量要求更嚴,因船的體積小,供煤不方便,故要求高熱值的低灰塊煤。粒度為13~50mm間的小塊和中塊煤或者混塊煤,灰分Ad<14%,發熱量Qnet,ar≥25MJ/kg,揮發分(Vdaf)最好在25%~40%之間,煤灰熔點ST≥1250℃。可採用單種煤,也可用配煤燃燒,一般無煙煤和褐煤不宜做船舶用的配煤。

7.高爐噴吹用煤

為了降低高爐煉鐵時的焦比,國內外普遍採用噴吹無煙煤粉、天然氣和重油等燃料來代替部分焦炭,可降低生鐵的成本,每噴吹1t優質無煙煤可節約焦炭800~900kg。噴煤粉率可達24%~30%,比用焦炭成本低一半。

噴吹用的無煙煤,要求可磨性好,HGI指數越大越好,可減少磨煤電耗;灰分、硫分要低,Ad≤12.5%,St,d<1.0%,Vdaf=10%左右,Mt<8%。水分高的無煙煤粉在噴吹時的黏滯力大,甚至使煤粉粘在一起而無法噴吹。煤灰成分中SiO2/CaO要小於1,因為CaO增高有助於降低酸性爐渣的黏度。無煙煤粉的細度,要求大於160網目的數量小於10%,最高不超過15%。我國新密、陽泉、汝箕溝、焦作、晉城等地的無煙煤可用於噴吹。低灰、低硫、強爆炸性的煙煤也可用於噴吹,如山西大同優質的弱粘煤。高變質的超無煙煤由於不易研磨成粉,一般不用於高爐噴吹。

8.燒結礦用煤

煉鐵時對品位高的鐵礦石經一定的破碎和篩分即可入爐冶煉,但對含鐵量較低的貧礦則要預先破碎、洗選,提高品位後,把精礦粉與無煙煤和溶劑等在溫度1300℃左右燒結成球,再送入高爐冶煉,把精料燒結成塊,即為燒結礦。燒結用煤質量的好壞,將直接影響生鐵的質量。燒結用的無煙煤粒度為0~3mm,灰分,硫分要低(Ad≤15%,St,d≤1.0%),發熱量要高。

9.制活性炭用煤

活性炭是一種帶有活性的炭製品,具有強吸附作用。活性炭是黑色、無味、無嗅的固體,不溶於一般有機溶劑。它具有發達的微孔結構,具有巨大的比表面積,每克活性炭比表面積可達500~1500m2,最高可達2500m2,使活性炭具有很高的吸附能力。活性炭的化學穩定性高,可在很廣的酸鹼度范圍內使用。

活性炭是一種疏水性的吸附劑,能在氣體和污水凈化中發揮作用。它能從被污染的潮濕空氣中吸附SO2,NO2,CO2,H2S,氯、汞蒸氣以及苯、醇、醛、酚、汽油等多種氣態烴,及多種細菌、病菌、臭氣,還能吸附污水中各種化學物質、石油和細菌、病毒等,使水凈化至地面水標准。活性炭又是一種優良的催化劑及載體,用於氧化、還原、脫氫、合成等化學反應中。活性炭廣泛應用於食品、醫葯、工業用油劑、橡膠加工、石油煉制、染色、無機試劑的制備、有機合成、氣體凈化、溶液中貴金屬和溶劑的回收、防毒面具、解毒劑以及航空、軍工、消防等方面。

活性炭的品種有粉狀和粒狀等。生產時先將煤在溫度600℃下進行干餾,除去揮發分,然後將碳化物在溫度900℃下進行焙燒,用含氧氣體和水蒸氣、ZnCl2等活性劑進行活化,清除被吸附在碳表面的各種污染物,把被堵塞的微孔打開,從而增加活性炭的內表面積,恢復其活性。

各種煤都可作為生產活性炭的原料。高煤級煙煤和無煙煤制出的活性炭微孔發育,中孔少,適於氣體和蒸汽的吸附,也可作催化劑載體,用於水的凈化。低煤級煙煤和褐煤製成的活性炭中孔發育,微孔少,適於氣體脫硫、脫色及大孔徑的催化劑載體。對原料煤的要求是灰分越低越好,最高不超過10%,硫分越低越好,制顆粒狀活性炭,則要求無煙煤的熱穩定性要好。

10.製造電石用煤

在電爐內2200℃的高溫下,將生石灰與焦炭進行反應,生成電石(CaC2)。電石與水反應,生成乙炔(C2H2),乙炔在氧氣中燃燒可產生3500℃的高溫,可用來切割金屬;電石還可用於製造塑料、合成纖維、合成橡膠、化肥和農葯等。

製造電石可用焦炭或無煙煤。對無煙煤的質量要求:固定碳含量要高,揮發分Vdaf<10%,灰分要低(Ad<7.0%),全硫St,d≤1.5%,磷含量Pd<0.04%,煤的密度以小於1.6g/cm3為佳,粒度最好是3~40mm。

11.制腐植酸用煤

製造腐植酸一般採用腐植酸含量高的泥炭、年輕褐煤和風化煙煤及嚴重風化的無煙煤。要求煤的腐植酸產率大於30%,煤的灰分不宜超過40%。煤灰成分中以含氧化鉀和五氧化二磷較多為好,這樣可製成含多種肥效的復合肥料。

12.提取褐煤蠟用煤

褐煤蠟是輕工業、化學工業中不可缺少的原料,制電纜、皮鞋油、復寫紙、電子產品都少不了它。適於提取褐煤蠟的煤是年輕褐煤,要求苯抽提物EB,d>3%,灰分不宜太高。老褐煤的蠟含量低,不宜作為原料。

13.水泥工業用煤

大、中型水泥廠的磚窯燒成用煤對煤質的要求較高。首先是煤的灰分越低越好,一般要求Ad在20%~26%的范圍內。灰分太高,煤的發熱量太低,達不到熟料的燒成溫度(1450℃以上,燃燒火焰溫度達1600~1700℃),要求煤的發熱量>21MJ/kg,溫度低影響熟料的礦物成分和結晶狀態,使水泥的安定性強度(標號)降低;要求灰分的成分穩定,因為煤灰成分會影響水泥的配料,煤的揮發分以Vdaf>25%為宜,但不要超過40%。揮發分適中,火焰明亮,升溫快,熟料的質量好,煤的硫含量St,d<3%;煤種以焦煤、1/3焦煤、不粘煤、弱粘煤、1/2中粘煤、氣煤等較合適,也可採用配煤的方式。粒度以末煤、粉煤、混煤等小粒度最適宜,可減少磨煤電耗,粒度過細,易發生自燃爆炸,不安全。

14.陶瓷工業窯爐用煤

陶瓷工業窯爐可以用柴、煤、油、煤氣、天然氣作為燃料,也可用電。以煤作為燃料對煤質的要求是:發熱量Qnet,ar≥21MJ/kg,揮發分Vdaf為25%~30%,灰分Ad≤20%,灰熔點ST≥1300℃,硫分St,d<2%。

15.工業鍋爐的用途與用煤量

(1)工業鍋爐

鍋爐是生產水蒸氣和熱水的設備,按用途可分為動力鍋爐(火力發電廠)、工業鍋爐和採暖鍋爐、廢熱鍋爐。動力鍋爐產生高溫、高壓過熱蒸汽,工業鍋爐產生飽和蒸汽或中、低壓過熱蒸汽,採暖鍋爐只產生低壓飽和蒸汽和熱水。工業鍋爐廣泛用於化學工業、造紙、印染、紡織等行業。我國工業採暖鍋爐有幾十萬台,年耗煤近4×108t。約占我煤產量的30%。

(2)工業鍋爐分類

層燃爐:燃料在爐排上鋪成層狀,空氣由爐排下送入。燃料一部分在爐排上燃燒,一部分在爐膛中燃燒,可儲存較多的煤,燃燒穩定。按操作方式可分為手燒爐、鏈條爐、拋煤機爐、振動爐排爐等。

懸燃爐:又稱煤粉爐,沒有爐排,燃料在爐內呈懸浮狀態燃燒,燃燒穩定性差,但燃燒效果好,機械化程度高,適於大爐。

沸騰爐:把煤料破碎至一定粒度,從爐排下送入壓力較高的空氣,將燃料層吹到一定高度燃燒。燃料在爐內上下翻滾,完成燃燒過程。該爐可燒劣質煤、油頁岩、煤矸石、石煤,但飛灰量大,熱損失大,耗電量大。管道易磨損。

(3)各種工業鍋爐對煤質的要求

鏈條爐:煤的發熱量Qnet,ar一般在19~21MJ/kg之間,揮發分Vdaf>15%,灰熔點ST>1200℃,弱結渣性;用煙煤,粒度為10~50mm。適於10~75t/h蒸汽量的中型鍋爐。

振動爐排爐:用於容量2~10t/h的鍋爐,適於低揮發分的煙煤和無煙煤,不宜用粘結性強、灰熔點低、水分高的煤。爐排振動易漏煤、飛灰多。

往復推動爐排爐:可用高灰分、高水分低煤級煤,不宜用無煙煤及粘結性強的煙煤,用於6t/h的小鍋爐。

拋煤機爐:適用各種煤種,但粒度要在30~40mm范圍內,水分Mt≤15%。適於蒸發量<10t/h的鍋爐。

懸燃爐;適於任何煤種,但要有磨煤設備,適於蒸發量大於75t/h的大中型鍋爐。

沸騰爐:可用劣質煤、油頁岩、石煤等。

手燒爐:條狀爐排,適用褐煤和高揮發分煤;板狀爐適用無煙煤。

16.生活用煤

包括居民生活用煤、服務行業、機關團體用煤、冬季採暖用煤、城鄉小企業生產用煤,約占我國煤年產量的20%,每年用煤超過2×108t。

燒散煤熱效率僅為10%,煤球為20%,蜂窩煤為30%,上點火蜂窩煤達40%~50%。上點火蜂窩煤對煤質的要求是:易燃、上火快,發熱量高,硫低,火旺耐燒,使用方便,發熱量Qnet,ar在23~25MJ/kg之間,Vdaf在15%~20%范圍內,St,d<0.5%,著火點低。

❻ 混凝土中,添加粉煤灰的主要作用是什麼

混凝土中,添加粉煤灰的主要作用:

1) 摻入粉煤灰可改善新拌混凝土的和易性。

2) 粉煤灰可抑制新拌混凝土的泌水。

3 )摻用粉煤灰,可以提高混凝土的後期強度。

4) 摻粉煤灰可降低混凝土的水化熱。

5)摻粉煤灰可改善混凝土的耐久性。

(6)煤粉塔上料管前端圓包起什麼作用擴展閱讀

目前幾種特殊粉煤灰:

1、脫硝灰:

NOx的排放會造成嚴重的大氣污染,形成酸雨或化學煙霧。電廠排放的NOx佔全部排放量的60%,引起環保部門的高度重視。

2、脫硫灰:

為了減少SO2排放量,採用脫硫措施生產的粉煤灰。燃煤產生的SO2的排放量占排放總量的90%以上。

3、煅燒灰:

煅燒煤矸石得到的粉煤灰。煤矸石是採煤過程和洗煤的過程中排放的固體廢物,是一種在成煤過程中與煤層伴生的一種含C量較低,比煤堅硬的黑色岩石。

4、磨細粉煤灰:

由顆粒較大、篩餘量較大的粉煤灰經球磨得到的粉煤灰。

5、浮油灰:

為了提高燃煤效率,添加油性物質作為助燃劑,助燃劑不完全燃燒,在粉煤灰中存留油分,顏色黑、有異味,對混凝土的性能產生不良影響,須慎重識別、使用,它影響混凝土的表觀質量,造成泌水、緩凝、強度低。

❼ 鑄造模具的注射模中的拉料桿的作用是什麼

在熱塑性塑料注射模中,一般都設有冷料穴,其作用是用來儲藏注射間隔期間噴嘴前端的冷料,防止冷料進入大型腔而影響塑件的質量。但冷料穴存留的冷料,在模具開啟後,必須與塑件一件的質量。但冷料穴存留的冷料,在模具開啟後,必須與塑件一起通過拉料桿將其推出模外,以便於下一個行程塑件的注射成形。拉料桿的作用,即是在開模時把主澆道凝料從主澆道襯套中拉出來和把冷料從冷料穴中頂出去。常用的拉料桿結構形式主要有以下幾種結構:1.鉤形拉料桿鉤形拉料桿特點是:拉料桿頭部的鉤形可將主澆道凝料鉤住,開模時將其主澆道凝料鉤住,開模時將其從主澆道中拔出,因為拉料桿的尾部是固定在模具推桿固定板上,所以在塑件推出的同時,凝料也被推出。這種鉤形拉料桿只適用於塑件的脫模時允許左右移動的模具中,有的塑件在脫模時不恩能夠左右移動,故不能採用這種鉤形拉料桿。2.球頭拉料桿球頭拉料桿的結構形式。熔融塑料進入冷料穴後,緊包在拉料桿的球頭上,開模時將主澆道凝料從主澆道襯套中拉出,球頭拉料桿的底部固定在動模一邊的型芯固定板上,不隨頂出機構移動。當推件板推動塑件時,就將主澆道凝料從球形頭拉料桿上強制脫出。所以這種拉料桿只適用於塑件以推件板為起模機構的模具中。3.錐形拉料桿錐形拉料桿結構。這種錐形拉料桿沒有存儲冷料的作用,它依靠塑料收縮時的包緊力將主澆道拉出,為了增加錐面摩擦力可採用小錐度或增加錐面的表面粗糙度來實現。錐形拉料桿的尖端還起分流作用,常用於成形帶有中心孔塑件的型腔模具。此外,對於彈性加好的塑件,有時可以不用拉料桿,即將冷料穴設計成倒錐形或帶有圓環槽的形式,其冷料即主澆道的凝料依靠在底部推桿強制推出即可實現。

❽ 鍋爐密封風的工作原理

鍋爐密封結構及工作原理:(1)鍋的任務是使水吸熱,最後變化成一定參數 的過熱蒸汽。其過程是:給水由給水泵打入省煤器以後逐漸吸熱,溫度升高到汽 包工作壓力的沸點,成為飽和水;飽和水在蒸發設備(爐)中繼續吸熱,在溫度 不變的情況下蒸發成飽和蒸汽; 飽和蒸汽從汽包引入過熱器以後逐漸過熱到規定 溫度,成為

合格的過熱蒸汽,然後到汽輪機做功。汽包:汽包俗稱鍋筒。蒸汽鍋 爐的汽包內裝的是熱水和蒸汽。汽包具有一定的水容積,與下降管 ,水冷壁相 連接,組成自然水循環系統,同時,汽包又接受省煤器的給水,向過熱器輸送飽 和蒸汽;汽包是加熱,蒸發、過熱三個過程的分解點。下降管:作用是把汽包中 的水連續不斷地送入下聯箱,供給水冷壁,使受熱面有足夠的循環水量,以保證 可靠的運行。為了保證水循環的可靠性,下降管自汽包引出後都布置在爐外。聯 箱:又稱集箱。一般是直徑較大,兩端封閉的圓管,用來連接管子。起匯集、混 合和分配汽水保證各受熱面可靠地供水或匯集各受熱面的水或汽水混合物的作 用。 (位於爐排兩側的下聯箱,又稱防焦聯箱)水冷壁下聯箱通常都裝有定期排 污裝置。水冷壁:水冷壁布置在燃燒室內四周或部分布置在燃燒室中間。它由許 多上升管組成,以接受輻射傳熱為主受熱面。作用:依靠爐膛的高溫火焰和煙氣 對水冷壁的輻射傳熱,使水(未飽和水或飽和水)加熱蒸發成飽和蒸汽,由於爐 牆內表面被水冷壁管遮蓋,所以爐牆溫度大為降低,使爐牆不致被燒壞。而且又 能防止結渣和熔渣對爐牆的侵蝕;筒化了爐牆的結構,減輕爐牆重量。水冷壁的 形式:1.光管式 2.膜式過熱器:是蒸汽鍋爐的輔助受熱面,它的作用是在壓力 不變的情況下,從汽包中引出飽和蒸汽,再經過加熱,使飽和蒸汽成為一定溫度 的過熱蒸汽。省煤器:布置在鍋爐尾部煙道內,利用煙氣的余熱加熱鍋爐給水的 設備,其作用就是提高給水溫度,降低排煙溫度,減少排煙熱損失,提高鍋爐的 熱效率。減溫裝置:保證汽溫在規定的范圍內。汽溫調節:1、蒸汽側調節(采 用減溫器) 2、煙氣側調節(採用擺動式噴燃器)爐爐就是鍋爐的燃燒系統,由 爐膛、煙道、噴燃器及空氣預熱器等組成。工作原理:送風機將空氣送入空氣預 熱器中吸收煙氣的熱量並送進熱風道, 然後分成兩股: 一股送給制粉系統作為一 次風攜帶煤粉送入噴煤器,另一股作為二次風直接送往噴煤器。煤粉與一、二次 風經噴燃器噴入爐膛集箱燃燒放熱, 並將熱量以輻射方式傳給爐膛四周的水冷壁 等輻射受熱面, 燃燒產生的高溫煙氣則沿煙道流經過熱器, 省煤器和空氣預熱器 等設備,將熱量主要以對流方式傳給它們,在傳熱過程中,煙氣溫度不斷降低, 最後由吸風機送入煙囪排入大氣。爐膛:爐膛是由一個爐牆包圍起來的,供燃料 燃燒好傳熱的主體空間,其四周布滿水冷壁。爐膛底部是排灰渣口,固態排渣爐 的爐底是由前後水冷壁管彎曲而形成的傾斜的冷灰斗, 液態排渣爐的爐底是水平 的熔渣池。 爐膛上部是懸掛有屏式過熱器, 爐膛後上方煙氣流出爐膛的通道叫爐 膛出口。空氣預熱器:是利用鍋爐排煙的熱量來加熱空氣的熱交換設備。它是裝 在鍋爐尾部的垂直煙道中。
煤粉在爐膛燃燒產生的熱量,先通過輻射傳熱被水冷壁吸收,水冷壁的水沸騰汽化,產生大 量蒸汽進入汽包進行汽水分離(直流爐除外) ,分離出的飽和蒸汽進入過熱器,通過輻射、 對流方式繼續吸收爐膛頂部和水平煙道、 尾部煙道的煙氣熱量, 並使過熱蒸汽達到所要求的 工作溫度。發電用鍋爐通常還設置有再熱器,是用來加熱經過高壓缸做功後的蒸汽的,再熱 器出來的再熱蒸汽再去中、低壓缸繼續做功發電。

鍋爐的工作原理基本相同。 鍋爐的作用是將燃料的化學能轉變為熱能,並利用熱能加熱鍋 內的水使之成為具有足夠數量和一定質量(汽溫、汽壓)的過熱蒸汽,供汽輪機使用。現在 火力發電廠的鍋爐容量大、 參數高、 技術復雜、 機械化和自動化水平高, 所以燃料主要是煤, 並且煤在燃燒之前先製成煤粉,然後送入鍋爐在爐膛中燃燒放熱。概括地說,鍋爐是主要工 作過程就燃料的燃燒、熱量的傳遞、水的加熱與汽化和蒸汽的過熱等。整個鍋爐由鍋爐本體 和輔助設備兩部分組成。鍋爐本體:鍋爐本體是鍋爐設備的主要部分,是由「鍋」和「爐」兩部 分組成的。「鍋」是汽水系統,它主要任務是吸引收燃料放出的熱量,使水加熱、蒸發並最後 變成具有一定參數的過熱蒸汽。它由省煤器、汽包、下降管、聯箱、水冷壁、過熱器和再熱 器等設備及其連接管道和閥門組成。(1) 省煤器。位於鍋爐尾部垂直煙道,利用煙氣余熱加 熱鍋爐給水,降低排煙溫度,提高鍋爐效率,節約燃料。(2) 汽包。位於鍋爐頂部,是一個 圓筒形的承壓容器,其下是水,上部是汽,它接受省煤器的來水,同時又與下降管、聯箱、 水冷壁共同組成水循環迴路。 水在水冷壁中吸熱而生成的汽水混合物匯集於汽包, 經汽水分 離後向過熱器輸送飽和蒸汽。(3) 下降管。是水冷壁的供水管道,其作用是把汽包中的水引 入下聯箱再分配到各個水冷壁管中。 分小直徑分散下降管和大直徑集中下降管兩種。 小直徑 下降管管徑小,對水循環不利。(4) 水冷壁下聯箱。聯箱主要作用是將質匯集起來,或將工 質通過聯箱通過聯箱重新分配到其它管道中。 水冷壁下聯箱是一根較粗兩端封閉的管子, 其 作用是把下降管與水冷壁連接在一起,以便起到匯集、混合、再分配工質的作用。(5) 水冷 壁。位於爐膛四周,其主要任務是吸收爐內的輻射熱,使水蒸發,它是現代鍋爐的主要受熱 面,同時還可以保護爐牆。(6) 過熱器。其作用是將汽包來的飽和蒸汽加熱上成具有一定溫 度的過熱蒸汽。(7) 再熱器。其作用是將汽輪機中做過部分功的蒸汽再次進行加熱升溫,然 後再送到汽輪機中繼續做功。「爐」是燃燒系統,它的任務是使燃料在爐內良好的燃燒,放出 熱量。它由爐膛、燃燒器、點火裝置、空氣預熱器、煙風道及爐牆、構架等組成。 (1) 爐 膛。是由爐牆和水冷壁轉成的供燃料燃燒的,燃料在該空間內呈懸浮狀燃燒,釋放出大量的 熱量。 (2)燃燒器。位於爐膛四角或牆壁上,其作用是把燃料和空氣以一定速度噴入爐內, 使其在爐內能進行良好的混合以保證燃料及時著火和迅速完全地燃燒。 分直流燃燒器和旋流 燃燒器兩種基本類型。 (3)空氣預熱器。位於鍋爐尾部煙道,其作用是利用煙氣余熱加熱燃 料燃燒所需要的空氣,不僅可以進一步降低排煙溫度,而且對於強化爐內燃燒、提高燃燒的 經濟性、乾燥和輸送煤粉都是有利的。鍋爐效率可提高 2%左右。分管式和回轉式兩種。 (4) 煙風道。是由爐牆、部分受熱面管道及包牆管等組成的管道,用以引導煙氣的流動,並經各 個受熱面進行熱量交換,分為水平煙道和尾部煙道。輔助設備輔助設備包括通風設備(送、 引風機) 、燃料運輸設備、制粉系統、除灰渣及除塵設備、脫硫設備等。三、燃煤鍋爐的工 作過程由原煤倉落下的原煤經給煤機送入磨煤機磨製成煤粉。 在原煤磨製過程中, 需要熱空 氣對煤進行加熱和乾燥, 因此外界冷空氣通過送風機送入鍋爐尾部煙道的空氣預熱器中, 被 煙氣加熱成為熱空氣進入熱風管道。 其中一部分熱空氣經排粉機送入磨煤機中, 對煤進行加 熱和乾燥, 同時這部分空氣也是輸送煤粉的介質; 另一部分熱空氣直接經燃燒器進入爐膛參 與煤粉的燃燒。 從磨煤機排出的煤粉和空氣的混合物經燃燒器進入爐膛內燃燒。 煤粉在爐膛 內迅速燃燒後放出大量的熱量,使爐膛火焰中心的溫度具有 1500 度或更高的溫度。爐膛四 周內壁布置有許多的水冷壁管, 爐膛頂部布置著頂棚過熱器及爐膛上方布置著屏式過熱器等 受熱面。 水冷壁和頂棚過熱器等是爐膛的輻射受熱面, 其內部的工質在吸引爐膛的輻射熱的 同時,使火焰溫度降低,保護爐牆不致被燒壞。為了防止熔化的灰渣黏結在煙道內的受熱面 上,煙氣向上流動到達爐膛上部出口處時,其溫度要低於煤灰的熔點。高溫煙氣經爐膛上部 出口離開爐膛進入水平煙道, 與布置在水平煙道的過熱器進行熱量交換, 然後進入尾部煙道, 並與再熱器、省煤器、和空氣預熱器等受熱面進行熱量交換,使煙氣不斷放出熱量而逐漸冷 卻下來,使得離開空氣預熱器的煙氣溫度通常在 110-160 度之間。低溫煙氣再經過除塵器除