【正文】 率降低，甚至影響鍋爐的正常運(yùn)行。在我國電站鍋爐空氣預(yù)熱器運(yùn)行中，存在的主要問題是：管式空氣預(yù)熱器易發(fā)生低溫腐蝕、堵灰和磨損問題為突出。下面介紹一下管式空氣預(yù)熱器的低溫腐蝕產(chǎn)生的原因及如何防止低溫腐蝕。 強(qiáng)烈的低溫腐蝕通常發(fā)生在空氣預(yù)熱器的冷端，因為此處空氣及煙氣的溫度最低。低溫腐蝕造成空氣預(yù)熱器受熱面金屬的破裂穿孔，使空氣大量漏到煙氣中，致使送風(fēng)不足，爐內(nèi)燃燒惡化，鍋爐效率降低，同時腐蝕也會加重積灰，使煙道阻力增大，造成引風(fēng)機(jī)出力不足，影響燃燒室負(fù)壓的維持，嚴(yán)重影響鍋爐 的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。 空氣預(yù)熱器 露點腐蝕與積 灰作用關(guān)系。空氣預(yù)熱器的積灰對露點腐蝕的影響十分復(fù)雜，一般來說積灰能加速露點腐蝕，但是有時也能抑制露點腐蝕，當(dāng)預(yù)熱管壁形成一層連續(xù)的、不以溶解的結(jié)垢層，阻礙了酸液在預(yù)熱管壁的凝結(jié)，就能抑制空氣預(yù)熱器的露點腐蝕。同時煙氣露點溫度影響粘性灰的形成，如果預(yù)熱管壁溫高于煙氣露點溫度 10 C? 15 C? ，一般情況下則不會積有粘性灰，此時積灰為松散性積灰，極易被吹灰設(shè)備除去，從而減少產(chǎn)生垢下腐蝕的因 素；反之當(dāng)達(dá)到露點溫度產(chǎn)生露點腐蝕時，積灰往往變得粘性很大，附著力極強(qiáng)，無法被正常的吹灰裝置除去，又因粘性灰附著在預(yù)熱管壁及預(yù)熱器內(nèi)，降低了預(yù)熱器溫度，又?jǐn)U大了露點溫度范圍，同時也擴(kuò)大了積粘性灰的區(qū)域，加速積灰、結(jié)垢。如此惡性循環(huán)，就極易導(dǎo)致空氣預(yù)熱器失效。 現(xiàn)代大型電站鍋爐大都采用回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器。由于回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器傳熱河北 聯(lián)合 大學(xué) 輕工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計 說明書 19 效果好，采用單級布置就能得到較高的熱風(fēng)溫度，所以回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器一般都采用單級布置方式。由于回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器的直徑通常比尾部煙道的深度大，故需將回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器布置在尾部煙道的外面。將省 煤器后的煙道水平引出，一分為二，在這兩條平行煙道中分別放置一臺大直徑的回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器．由于煙氣有轉(zhuǎn)向流動，部分飛灰顆粒由于慣性沉積下來，由灰斗排出，減輕了空氣預(yù)熱器的磨損。有的電廠只采用一臺大直徑回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器，國外有的電廠鍋爐在省煤器與回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器之間放置慣性煙氣除塵器的磨損。 為防止空氣預(yù)熱器低溫腐蝕和堵灰，宜按實際需要情況設(shè)置空氣預(yù)熱器入口空氣加熱系統(tǒng)，根據(jù)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較可選用暖風(fēng)器、環(huán)境溫度循環(huán)或前置式空氣預(yù)熱器等空氣加熱系統(tǒng)。當(dāng)煤質(zhì)條件較好、環(huán)境溫度較高或空氣預(yù)熱器冷端采用耐腐蝕材料，卻能保 證空氣預(yù)熱器不被腐蝕、不堵灰時，也可以不設(shè)空氣加熱系統(tǒng)。 對暖風(fēng)器系統(tǒng)宜按下列要求選擇：暖風(fēng)器的設(shè)置部位應(yīng)通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定，對北方嚴(yán)寒地區(qū)，暖風(fēng)器宜設(shè)置在送風(fēng)機(jī)入口；對轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動式三分倉空氣預(yù)熱器，當(dāng)煙氣先加熱一次風(fēng)時，在空氣預(yù)熱器一次風(fēng)側(cè)可不設(shè)暖風(fēng)器；暖風(fēng)器在結(jié)構(gòu)和布置上應(yīng)考慮防凍、防堵灰、防腐蝕要求。對年使用小時數(shù)不高的暖風(fēng)器，可采用移動式結(jié)構(gòu)或裝設(shè)旁路煙道；選擇暖風(fēng)器所用的環(huán)境溫度，宜取冬季采暖溫度或冬季最冷月平均溫度。 熱管作為一種高效傳熱元件 ,已廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域 ,熱管具有優(yōu)良的性能 ,并顯示了強(qiáng) 大的生命力 ,但熱管技術(shù)在防止空預(yù)器發(fā)生低溫腐蝕方面的廣泛應(yīng)用卻是近幾年來的事。自 70 年代開始，國內(nèi)一些高等院校和研究機(jī)構(gòu)開始對熱管技術(shù)進(jìn)行試驗研究 ,并逐 步商 業(yè)化。南京煉油廠、撫順石油二廠和蘭州煉油廠等在有關(guān)高等院校的合作下，相繼投產(chǎn)了熱管空氣預(yù)熱器并取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。隨后，許多火力發(fā)電廠亦對老式空氣預(yù)熱器進(jìn)行了相應(yīng)的改造。除之此外，有的國家用熱管換熱器作為煙氣脫硫前的煙氣降溫裝置，以脫硫后的低溫?zé)煔庾鳛槔湓?，來降低脫硫前的煙氣溫度，以達(dá)到所需的脫硫溫度。 本設(shè)計暖風(fēng)器設(shè)置在送風(fēng)機(jī)入口，為清除空氣預(yù)熱 器堵灰，除配置蒸汽吹灰系統(tǒng)外，根據(jù)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，還可選用氣脈沖裝置或水力沖洗裝置（停爐時用） 。 護(hù)墻結(jié)構(gòu)及密封裝置 1. 爐墻結(jié)構(gòu) 爐膛部分采用敷管爐墻結(jié)構(gòu)。水平煙道及轉(zhuǎn)向室部分因無受熱面覆蓋，采用耐火磚及耐熱混凝土輕型爐墻結(jié)構(gòu)，兩種結(jié)構(gòu)在后水冷壁區(qū)集箱上部交界，該處河北 聯(lián)合 大學(xué) 輕工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計 說明書 20 設(shè)有能滿足三向膨脹的上部密封裝置，尾部豎井中的省煤器區(qū)亦采用輕型爐墻。 敷管爐墻在爐室部分厚度為 mm220 ，在爐頂部分厚度為 mm310 ，輕型爐墻在水平煙道部分為 mm360 ，在轉(zhuǎn)向室后墻部分為 mm310 。 鍋爐爐墻的作用歸納起來有三點 : 1）防漏 防止外界的冷空氣漏入爐內(nèi)。鍋爐在施工和運(yùn)行中會產(chǎn)生縫隙，負(fù)壓運(yùn)行時，內(nèi)外壓差使冷空氣漏入，從而使鍋爐效率下降，影響鍋爐的經(jīng)濟(jì)性。 防止高溫?zé)煔饴┏鰻t外。由于燃燒的不穩(wěn)定，即使負(fù)壓鍋爐，有時爐內(nèi)也會出現(xiàn)正壓現(xiàn)象，這時就會產(chǎn)生高溫?zé)煔饴┏鰻t外，使熱量散失，從而使鍋爐散熱損失增加；高溫?zé)煔獾耐饴┻€會危及工作人員的安全，破壞環(huán)境衛(wèi)生。對于微正壓燃燒的鍋爐，防止 高溫?zé)煔馔饴┚哂懈匾囊饬x。 2）保溫 熱量由高溫向低溫傳遞，為了防止熱量從鍋爐各受熱面向外散失，就需要對這些部件進(jìn)行保溫。鍋爐散熱損失的減少，有助于提高鍋爐的熱效率，降低爐墻表面的溫度，改善工作人員的勞動條件。 3）組成煙氣的通道 鍋爐爐墻和受熱面有機(jī)的結(jié)合，使煙氣沿一定的通道流動，完成熱交換過程，要求煙氣流動通道盡量避免死角、過多的拐彎和急劇的截面變化。 總之，鍋爐爐墻的作用是：使煙氣沿一定的通道流動，并保證和提高鍋爐運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性、安全性和可靠性。 為了保證爐墻的上述作用，爐墻必須滿足以下要求：耐熱性 、保溫性、嚴(yán)密性、抗熔渣和防磨損等等。 2. 密封裝置 鍋爐密封是指鍋爐本體加裝的金屬密封件。防止?fàn)t內(nèi)煙灰向外泄露，冷空氣漏入爐內(nèi)。鍋爐本體按負(fù)壓設(shè)計，但密封裝置的設(shè)計按微正壓考慮。鍋爐為獲得長期良好的密封性能。本鍋爐精心設(shè)計密封件同時要求在安裝時也應(yīng)精心按圖紙施工，杜絕泄露的根源，在運(yùn)行時應(yīng)防止?fàn)t膛 “放炮 ”，以免破壞原來的密封元件及其焊縫。 剛性架及護(hù)板結(jié)構(gòu) 本鍋爐爐膛部分用四根 529? 鋼管混凝土柱，橫梁及斜拉撐由型鋼制成，整個頂板置于四根鋼管混凝土柱頂上 ，本構(gòu)架按 8 度地震設(shè)計，但小于 8 度地區(qū)不河北 聯(lián)合 大學(xué) 輕工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計 說明書 21 允許將斜拉撐去掉。 2Z 柱上部兩側(cè)設(shè)有風(fēng)撐衍架，拉桿用 槽鋼雙拼而成，頂板由大板梁和大型型鋼組成，頂板自 2Z 柱向后伸出懸臂，承受頂護(hù)板、爐墻和部分過熱器的重量。尾部鋼架采用六根型鋼柱， aNo25. 槽鋼雙拼而成。斷面為型鋼柱， 型鋼材料為 3A ，條板材料為 3A 。 鍋爐鋼架按 8 度地震露天，室內(nèi)通用布置設(shè)計。 剛性梁為搭接式，按 2300 mkgf 的爆炸力， 3001 撓度設(shè)計，由張緊角鋼aNo32. 工字鋼和角部裝置組成，沿鍋爐高度方向每隔 m3 左右布置一圈，共八圈，并在爐膛頂部 布置一道。 護(hù)板包括爐頂，水平煙道及轉(zhuǎn)向室部分，用 ? 工字鋼吊桿懸吊到頂板上，主要起密封及支撐爐墻的作用。 吹灰及除渣裝置 吹灰器是指用流體作吹掃介質(zhì)，通過噴嘴的作用，形成高速射流，來吹掃鍋爐受熱面煙氣側(cè)沉積物的一種鍋爐輔機(jī)。其除灰原理是利用射流的能量將干灰分離，吹揚(yáng)，然后由煙氣流帶走。 使用吹灰器存在如下一些利弊：使用吹灰器，可以提高鍋爐的傳熱效率和可用率；利用吹灰器的投用與否及改變投用順序和間隔時間，可以起到調(diào)溫作用；如計及吹灰后提高了受熱面的清潔度， 可以減少受熱面的金屬設(shè)計用量；吹灰器的吹掃介質(zhì)，不能回收，是一項能量耗費；吹灰器吹掃，會加重受熱面的磨損和沖蝕；吹灰器大多是濕式除灰，攜入的水分會加劇鍋爐尾部受熱面腐蝕、瞬時降低煙氣溫度和干擾煙氣流場；吹灰器的工作條件惡劣，運(yùn)行、維護(hù)要求高，備件和維護(hù)費用也較高。 電站鍋爐對吹灰器的基本要求： 配用的吹灰器應(yīng)能在預(yù)定的煙氣溫度條件下工作，并能完成預(yù)期的吹掃任務(wù)；配用的吹灰器應(yīng)具有較廣的適應(yīng)性。如：吹掃壓力可以方便地調(diào)整，吹灰管或噴嘴無需拆除，其位置可進(jìn)行調(diào)整，起噴位置、長吹灰管撓度也可調(diào)整，吹掃角度和吹掃軌 跡等可以改變；吹灰器要附帶穿過爐墻的密封箱或連接套管，它既`是密封組件，又是吹灰器前端的支承結(jié)構(gòu)。長吹灰器要附供后部懸吊組件；在鍋爐熱態(tài)時，爐膛吹灰器應(yīng)能隨爐膛一起膨脹。長吹灰器前端與爐墻之間應(yīng)采用鉸鏈結(jié)構(gòu)，以保證膨脹時不影響吹灰器的工作。且仍保持長吹灰管前傾，以利疏水；吹灰器的零部件應(yīng)具有相應(yīng)的耐熱、耐磨、耐腐蝕、耐沖蝕及自潤滑性和可靠的密封性。電氣配件要有良好的絕緣性能，動作安全可靠以適應(yīng)露天、多灰和河北 聯(lián)合 大學(xué) 輕工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計 說明書 22 高溫、水汽、煙氣腐蝕等惡劣工況下使用；吹灰器配用的介質(zhì)導(dǎo)入閥應(yīng)通徑適當(dāng)、開啟力小、啟閉靈活、關(guān)閉嚴(yán)密、復(fù) 位性能好，密封面能耐腐蝕和沖蝕。并附供配對法蘭、墊片、緊固件等；每臺吹灰器要配供單向空氣導(dǎo)入閥。爐內(nèi)負(fù)壓時，可自行吸入冷空氣 ，正壓時靠該閥接入的高壓空氣供冷卻和清掃之用；吹灰器既要就地手動，又能就地電動和遠(yuǎn)方遙控或接入自動程序控制；吹灰器配用的填料和填料函應(yīng)是調(diào)節(jié)型。以防泄露；以蒸汽為吹掃介質(zhì)的吹灰器噴嘴，設(shè)計上應(yīng)同時考慮能用壓縮空氣吹掃。用戶有要求時，吹灰器也可用作水力清洗的設(shè)備。 除渣設(shè)備是電站諸設(shè)備中的重要設(shè)備之一。隨著鍋爐容量的日趨增大，燃用鍋爐容量的日趨增大，燃用高灰劣質(zhì)煤的鍋爐越來越多，鍋爐的 除渣問題顯得日益重要。因此，能否正確的選擇、設(shè)計和使用好鍋爐的除渣設(shè)備，對電廠的安全、經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)關(guān)系甚大。 在爐膛頂部設(shè)有排污水吹灰裝置，沿爐膛寬度方向有 6 只排污水吹灰器利用鍋筒的排污水對凝渣管下部進(jìn)行吹灰。 鍋爐的連續(xù)排污和定期排污的系統(tǒng)及設(shè)備按下列要求選擇： 1） 對汽包鍋爐，宜采用一級連續(xù)排污擴(kuò)容系統(tǒng)。對高壓熱電廠的汽包鍋爐，根據(jù)擴(kuò)容蒸汽的利用條件，可采用兩級連續(xù)排污擴(kuò)容系統(tǒng)；連續(xù)排污系統(tǒng)應(yīng)有切換至定期排污擴(kuò)容器的旁路。 2） 125MW 以下的機(jī)組，宜兩臺鍋爐設(shè)一 套排污擴(kuò)容系統(tǒng)； 125MW 及以上機(jī)組，宜每臺鍋爐設(shè)一套排污擴(kuò)容系統(tǒng)。 3） 定期排污擴(kuò)容器的容量，應(yīng)考慮鍋爐事故放水的需要；當(dāng)鍋爐事故放水量計算值過大時，宜與鍋爐廠共同商定采取合適的限流措施。 4） 對亞臨界參數(shù)汽包鍋爐，當(dāng)條件合適時，可不設(shè)連續(xù)排污系統(tǒng)。 本設(shè)計采用一級連續(xù)排污擴(kuò)容系統(tǒng)，且每兩臺鍋爐設(shè)一套排污擴(kuò)容系統(tǒng)。 在兩極過熱器之間 23900 處的兩側(cè)墻上，各設(shè)有一只 2C 型長伸縮式吹灰器，將鍋筒引出的飽和蒸汽經(jīng)減壓后對過熱器進(jìn)行吹 灰。吹灰器的行程為 ，吹灰半徑 m2~ 。 另外，在爐膛和尾部豎井均留有吹灰孔，以便臨時進(jìn)行吹灰。冷灰斗下設(shè)有水力排渣槽，出渣口在鍋爐左右兩側(cè)出渣口下留有 mm733 高的空位，供用戶配置碎渣機(jī)。 鍋爐向空排汽的噪聲防治滿足環(huán)保要求。向空排放的鍋爐點火排汽管及壓力釋放閥排汽管應(yīng)裝設(shè)消聲器。起跳壓力最低的汽包安全閥和過熱器安全閥，及中壓缸啟動機(jī)組的再熱器安全閥排汽管宜裝設(shè)消聲器。定期排污擴(kuò)容器排汽管 可裝河北 聯(lián)合 大學(xué) 輕工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計 說明書 23 設(shè)消聲器，在嚴(yán)寒地區(qū)宜裝設(shè)排汽管汽水分離裝置。 本鍋爐采用濕式除渣裝置，采用水力排渣方式，配備設(shè)備有熄火水噴嘴、碎渣機(jī)、虹吸式除渣裝置。渣落入爐底渣斗，用水噴嘴沖熄并落至斗底，定期開門排渣進(jìn)入渣斗外的碎渣機(jī)，破碎后落下至灰溝用壓力水沖走或?qū)⑴懦鲈苯記_走后集中破碎。鍋爐灰斗內(nèi)部可設(shè)置熄火噴嘴、沖渣噴嘴，還可在出渣門外裝置擺動的水力噴嘴，這種排渣方式可根據(jù)灰渣情況確定是否配備碎渣機(jī)。排渣槽與鍋爐水冷壁下集箱的密封一般采用水封、砂封和膨脹節(jié)封結(jié)構(gòu)三種方式。目前廣泛采用的仍是水封結(jié)構(gòu)。砂封雖然簡單方便，但當(dāng)冷 灰斗處內(nèi)外壓差高達(dá) 200Pa 以上時，砂子會被抽走。膨脹節(jié)密封結(jié)構(gòu)的膨脹量小于 90mm ，而且膨脹節(jié)的四角易拉裂。水封結(jié)構(gòu)存在的主要問題是水封槽底部積灰，結(jié)垢，水封板變形、腐蝕、漏泄。但可以采用循環(huán)水、改進(jìn)水質(zhì)和定期排污等方法解決。需要兩只排渣槽，優(yōu)先采用縱向布置方式使運(yùn)行人員操作維護(hù)比較方便。 優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單；耗水量?。辉O(shè)備不必連續(xù)運(yùn)行（省電、磨損小）；可以人工捅焦（排渣不長時）。較適用于中小容量鍋爐及焦渣松軟的大容量鍋爐。缺 點：需容渣室，且尺寸較大，渣門啟閉不靈活，密封性差，排渣不通暢時需人工捅渣，虹吸式水壓不高，管道內(nèi)易結(jié)垢，渣門漏風(fēng)較大。 河北 聯(lián)合 大學(xué) 輕工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計 說明書 24 3 鍋爐的熱力計算 輔助熱力計算 燃燒產(chǎn)物的容積計算 煤完全燃燒（ α=1）時理論空氣量及燃燒產(chǎn)物的容積計算見附 錄 Ⅱ 表 1（以 1㎏燃料為表準(zhǔn)）。 空氣平衡及溫焓表 1. 煙道各處過量空氣系數(shù)、各受熱面的漏風(fēng)系數(shù)及不同過量系數(shù)下燃燒 產(chǎn)物的容積列于附 錄 Ⅱ 表 2 中，爐膛出口處過量空氣系數(shù)按表 42 取。 各受熱面的漏風(fēng)系數(shù)按表 43 取。空氣預(yù)熱器出口熱空氣的過量 空氣系數(shù)： ????????????? zfllky ???? ………….………………… ...….(1) 2. 不同過量空氣系數(shù)下燃燒產(chǎn)物的焓溫表見附 錄 Ⅱ 表 3。 3. 鍋爐熱平衡及燃料消耗量計算見附 錄 Ⅱ 表 4。 燃燒室的設(shè)計與傳熱計算 燃燒室的尺寸確定 1. 爐膛寬度及深度 因采用角置直流式燃燒器，爐膛采用正方形截面。按表 839 取爐膛截面熱負(fù)荷 qF=1910KW/㎡，爐膛截面 F=，取爐膛寬度 a=5884mm，爐膛深度 b=5884mm，布置 360?? 的水冷壁管，管間距 s