【正文】 體積龐大的管式空氣預(yù)熱器使尾部受熱面的布置越來越困難。受熱面易發(fā)生低溫腐蝕和堵灰，即采用小直徑，小管距的結(jié)構(gòu)，也只能解決一定程度，因此大容量機(jī)組普遍采用了回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器?；剞D(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器可分為兩種，目前國產(chǎn) 300MW機(jī)組的鍋爐大多采用受熱面旋轉(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器，對于冷一次風(fēng)的燃煤鍋爐通常采用三分倉式空氣預(yù)熱器。 送引風(fēng)機(jī)在鍋爐的輔助設(shè)備中，風(fēng)機(jī)擔(dān)負(fù)著連續(xù)輸送氣體的任務(wù)，風(fēng)機(jī)的安全運(yùn)行將直接影響到鍋爐的安全、可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，因此風(fēng)機(jī)是鍋爐的主要輔機(jī)。按其工作原理可分為離心式和軸流式風(fēng)機(jī)。一次風(fēng)機(jī)和送風(fēng)機(jī)都是軸流式風(fēng)機(jī)，主要是提供大量的空氣。引風(fēng)機(jī)為離心式風(fēng)機(jī)，可以產(chǎn)生一定的負(fù)壓將煙氣排入大氣。 常 見 的 問 題旋流燃燒器是在高溫及具有磨損的煤粉氣流高速流過的條件下工作，以下部位易發(fā)生損壞：（1）二次風(fēng)噴口燒壞；（2）一次風(fēng)噴口燒壞；（3）一次風(fēng)蝸殼或一次風(fēng)風(fēng)管磨損穿孔；（4）二次風(fēng)入口擋板熱變形。喘振是流體機(jī)械及管道中介質(zhì)的周期性引入排出產(chǎn)生的機(jī)械振動并伴隨強(qiáng)烈的噪音。防止和消除喘振的措施（1）在風(fēng)機(jī)選型及管路設(shè)計時應(yīng)盡量使工作點(diǎn)避開不穩(wěn)定區(qū)。（2）設(shè)計管路時應(yīng)避免容積過大的管段，避免促成喘振的客觀條件。（3）采用適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)方式，使風(fēng)機(jī)穩(wěn)定工作區(qū)擴(kuò)大。例如動葉可調(diào)和靜葉調(diào)節(jié)軸流風(fēng)機(jī)。300MW 機(jī)組機(jī)爐部分局部設(shè)計 畢業(yè)設(shè)計論文20設(shè)計者： 汽水系統(tǒng)說明 系 統(tǒng) 概 述它的主要任務(wù)是吸收燃料燃燒放出的熱量，通過與相關(guān)受熱面的熱交換，安全可靠和高效的傳遞給受熱面內(nèi)的工質(zhì)使水加熱、蒸發(fā)氣化和過熱并最后變成具有一定參數(shù)的過熱蒸汽。它由省煤器，汽包，下降管，下聯(lián)箱，水冷壁，過熱器，再熱器等汽水管道組成。 省 煤 器 它的任務(wù)是利用鍋爐尾部煙氣的熱量加熱鍋爐給水。作用有： 節(jié)省燃料 改善汽包○1 ○2的工作條件 降低鍋爐造價?！?：（1）按材料可分為鑄鐵省煤器和鋼管省煤器。目前，大中型容量鍋爐廣泛采用鋼管式省煤器，其優(yōu)點(diǎn)是強(qiáng)度高，能承受沖擊，工作可靠；同時傳熱性能好，重量輕，體積小，價格低廉。缺點(diǎn)是耐腐蝕性較差。（2）按出口水溫可分為沸騰式和非沸騰式省煤器。高壓以上的鍋爐的省煤器一般采用非沸騰式。一般的保護(hù)方法是在省煤器進(jìn)口與汽包下部之間裝有不受熱的再循環(huán)管，利用再循環(huán)管與省煤器中工質(zhì)的密度差，使省煤器中得水不斷循環(huán)流動，管壁也因而不斷得到冷卻而不被燒壞。 汽 包 ： 其作用有（1）是加熱，蒸發(fā)，過熱三個過程的連接樞紐和大致分界點(diǎn)；（2）具有一定的蓄熱能力，能較快適應(yīng)外界負(fù)荷的變化 。 （3）內(nèi)部裝 置可以提高蒸汽品質(zhì) 。 （4）外接附件保證鍋爐工作安全。 下 降 管 ： 水冷壁的供水管，其作用是把汽包中的水引入下聯(lián)箱進(jìn)行匯集、混合、分配后再分配到各水冷壁管中，以維持正常循環(huán)。通常大型電廠鍋爐的下降管在爐外集中布置。 聯(lián) 箱 ： 是一根直徑較粗的管子，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(zhì)的作用，聯(lián)箱一般布置在爐外，不受熱。 水 冷 壁 ： 水冷壁是蒸發(fā)設(shè)備中唯一的受熱面，它是由連續(xù)排列的管子組成的輻射傳熱平面，緊貼爐墻形成鍋爐周壁。300MW 機(jī)組機(jī)爐部分局部設(shè)計 畢業(yè)設(shè)計論文21設(shè)計者： ：（1）爐膛中的高溫火焰對水冷壁進(jìn)行輻射傳熱使水冷壁內(nèi)的工質(zhì)吸收熱量由水逐步變成汽水混合物，完成工質(zhì)的蒸發(fā)過程。（2）在爐膛內(nèi)敷設(shè)一定面積的水冷壁，大量吸收了高溫?zé)煔獾臒崃?，可使?fàn)t墻附近和爐膛出口處的煙溫降低到灰的軟化溫度以下，防止?fàn)t墻和受熱面結(jié)渣，提高鍋爐運(yùn)行的安全和可靠性。（3）敷設(shè)水冷壁后，爐墻的內(nèi)壁溫度可大大降低，保護(hù)了爐墻且爐墻的厚度可以減小重量減輕，簡化了爐墻結(jié)構(gòu)，為采用輕型鍋爐創(chuàng)造了條件。（4）由于輻射傳熱量與火焰熱力學(xué)溫度的四次方成正比，而對流傳熱量只與溫差的一次方成正比。水冷壁是以輻射傳熱為主的蒸發(fā)受熱面，且爐內(nèi)火焰溫度又很高，故采用水冷壁用對流蒸發(fā)管束節(jié)省金屬，從而使鍋爐受熱面的造價降低。：（1）光管式水冷壁（2）銷釘式水冷壁（3）膜式水冷壁 代 大 中 型 鍋 爐 普 遍 采 用 膜 式 水 冷 壁 。 其 優(yōu) 點(diǎn) 是 ：（1）膜式水冷壁的爐膛具有良好的氣密性，適用于正壓或負(fù)壓的鍋爐，對于負(fù)壓爐膛還能大大減小漏風(fēng)，提高鍋爐的效率；（2）對于爐墻具有良好的保護(hù)作用；（3）在相同的爐墻面積下，膜式水冷壁的輻射傳熱面比一般光管水冷壁大，因而膜式水冷壁可節(jié)約管材；（4）模式水冷壁可在現(xiàn)場成片的吊裝，使安裝工作量大大的減少，加快了鍋爐的安轉(zhuǎn)進(jìn)度；（5）膜式水冷壁能承受較大的側(cè)向力，增加了抗?fàn)t膛的爆炸能力。：高溫腐蝕是高溫受熱面煙氣側(cè)在高溫?zé)煔猸h(huán)境下且管壁溫度較高時發(fā)生的腐蝕，會使受熱面變薄、強(qiáng)度降低、壽命縮短。影響水冷壁外部腐蝕的最主要因素是水冷壁附近的煙氣成分和管壁溫度。減輕水冷壁高溫腐蝕的措施： 改進(jìn)燃燒，嚴(yán)格控制管壁溫度，○1避免出現(xiàn)管壁局部溫度過高，保持管壁附近為氧化性氣氛，采用耐腐蝕材料。 過 熱 器 ： 其作用是將汽包來的飽和蒸汽加熱成合格溫度和壓力的過熱蒸汽，并且提高汽輪機(jī)末級葉片蒸汽干度。：對流，輻射，半輻射三種形式。：順流，逆流，雙逆流及混合流四種方式。：蛇形管式，屏式，包墻式，壁式四種。300MW 機(jī)組機(jī)爐部分局部設(shè)計 畢業(yè)設(shè)計論文22設(shè)計者： ，低溫過熱器，前后屏過熱器，包覆過熱器。 再 熱 器 ： 主要作用是將氣輪機(jī)中做過部分功的蒸汽再次進(jìn)行加熱升溫，然后送氣輪機(jī)中低壓缸繼續(xù)做功。 過 熱 器 和 再 熱 器 運(yùn) 行 中 應(yīng) 注 意 的 問 題 ：。汽溫的波動不應(yīng)超過+5~—10℃，使運(yùn)行工況在一定范圍內(nèi)變化能維持額定的汽溫。 熱 偏 差 ： 管組中個別管子的焓增偏離平均焓增的現(xiàn)象，稱為熱偏差。 影響熱偏差的因素主要有熱負(fù)荷不均，結(jié)構(gòu)不均，流量不均。 減小熱偏差的措施： ，并進(jìn)行級間混合，以消除煙道兩側(cè)煙溫偏差。但在再熱器系統(tǒng)中一般不宜采用左右交叉，其目的為了減少系統(tǒng)的流動阻力，以提高再熱蒸汽的做功能力。，避免采用 Z形連接，應(yīng)采用 U形連接或多管引入引出的連接方式以減少各管之間壓差差異。，增大部分管段的管徑，減少其阻力受熱面可按受熱條件，壁溫工況采用材料，不同管徑。，以減少爐膛出口及水平煙道的左右煙溫偏差。，應(yīng)減少屏前或管束前煙氣空間尺寸，減少每片屏之間煙氣空間差異。同時對其外圈管采取措施以改善其受熱條件，運(yùn)行中常用的措施有：（1）投運(yùn)前提前做好爐內(nèi)空氣動力場試驗和燃燒調(diào)整試驗；（2）正確進(jìn)行燃燒調(diào)整，保證燃燒安全；（3）保持受熱面清潔。及時吹灰、打渣； 汽 水 系 統(tǒng) 注 意 問 題（1）進(jìn)入鍋爐的給水必須預(yù)先處理，運(yùn)行時也應(yīng)監(jiān)視給水和蒸汽的品質(zhì)。（2）選擇適當(dāng)?shù)臒煔饬魉俨⒓友b防磨裝置，防止受熱面的磨損。 汽 水 系 統(tǒng) 的 工 作 流 程 圖 如 下 ：300MW 機(jī)組機(jī)爐部分局部設(shè)計 畢業(yè)設(shè)計論文23設(shè)計者： 省煤器 汽包 下降管下聯(lián)箱 水冷壁過熱器 高壓缸再熱器中低壓缸給水泵排汽乏氣圖 21 汽水系統(tǒng)工作流程 脫硫系統(tǒng)說明 脫 硫 系 統(tǒng) 的 目 的脫去燃料中產(chǎn)生的硫化物，減少有毒有腐蝕性氣體的生成，減輕或防止對大氣的污染。 SO SO 的 生 成煙氣中 SO2是由燃料中的可燃硫通過燃燒反應(yīng)生成的。但煙氣中的 SO3并不是有SO2與 O2直接生成的，而是在爐內(nèi)高溫下，氧分子離解成氧原子，氧原子再與 SO2反應(yīng)生成 SO3。在爐內(nèi)火焰溫度不太高時，氧原子濃度很低，SO 3濃度不會太高。當(dāng)煙氣流過對流受熱面時，受熱面上的積灰和氧化膜可使 SO2催化生成 SO3，因而煙氣中的 SO3濃度增加。 脫 硫 的 基 本 途 徑，使進(jìn)入爐內(nèi)燃料含硫量降低，SO 2排放濃度及排放量也就降低，其常用途徑為：（1）對煤礦的煤質(zhì)進(jìn)行選擇，凡原煤的含硫量低于規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的方可使用；（2）采用兩種煤摻混，使混煤的含硫量達(dá)到規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)；300MW 機(jī)組機(jī)爐部分局部設(shè)計 畢業(yè)設(shè)計論文24設(shè)計者： （3）煤經(jīng)洗選后不僅含硫量降低，含灰量也降低；（4）燃用水煤漿，不僅可減少 SO2的排放量，還可以提高鍋爐的熱效率。，在硫中加入固硫劑，使燃燒過程中產(chǎn)生的 SO2與固定硫化劑化合而脫硫，其主要的途徑為：（1）采用固硫型煤，在煤中添加固硫劑及膠粘劑制成型煤；（2）固硫劑粉末與碎煤一起噴入爐內(nèi)燃燒，循環(huán)流化床鍋爐就屬于此類型；，也即煙氣脫硫，方法有很多，按固硫劑的形態(tài)可以分為干法和濕法兩大類，根據(jù)脫硫過程最終形成的副產(chǎn)品是否回收利用，還可以分為回收法和拋棄法兩大類。 低氧燃燒就是指在較小的過量空氣系數(shù)下進(jìn)行的燃燒。由于燃料中的硫燃燒生成SO2，在高溫下若遇到氧便再氧化成 SO3。采用低氧燃燒時，火焰溫度低，煙氣中剩余氧量極少，因而 SO2轉(zhuǎn)化的可能性就大大減少，這樣就可減少 SO3的產(chǎn)生和抑制 H2SO4的生成。 脫 硫 系 統(tǒng) 的 選 擇 及 組 成 （1）組成：脫硫吸收塔，除霧器，漿液攪拌器，供水和排水，漿液分配連箱和噴嘴循環(huán)漿液泵，漿液排放泵和氧化風(fēng)機(jī)；（2）存在的突出問題是耗水量大，需設(shè)置大規(guī)模廢水處理裝置，因此使用范圍小，選擇技術(shù)經(jīng)濟(jì)更為可行的、無排水且無需煙氣再熱或半干式脫硫工藝。 （1）組成：脫硫劑灰漿配置系統(tǒng)，SO 2吸收和吸收劑灰漿蒸發(fā)系統(tǒng)，收集飛灰和副產(chǎn)品脫硫工藝。（2）選擇原因,脫硫效率雖沒有濕法脫硫那么高，但它不必處理大量廢水，可使系統(tǒng)簡單。 存 在 問 題 及 解 決 措 施濕法脫硫系統(tǒng)的腐蝕問題及解決措施？脫硫系統(tǒng)內(nèi)部環(huán)境十分復(fù)雜，固體、液體、汽體相混合，影響工程 造價設(shè)備壽命，運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)及停運(yùn)的檢修的難易程度，腐蝕區(qū)域：煙氣交換器吸收塔入口、吸收塔入口干濕界面區(qū)域、吸收塔出口到熱交換器之間的區(qū)域、熱交換器出口到煙囪、石灰石供給系統(tǒng)和石膏漿液的排除和處理系統(tǒng)。 解決措施：襯膠、涂玻璃鱗片、樹脂和使用合金鋼。300MW 機(jī)組機(jī)爐部分局部設(shè)計 畢業(yè)設(shè)計論文25設(shè)計者： 脫 硫 工 藝 流 程 圖 22 石灰——石膏煙氣清洗工藝流程圖 脫硝系統(tǒng)說明 概 述 ：氮氧化物排放到大氣當(dāng)中，會形成光化學(xué)煙霧，造成酸霧沉降和顆粒物污染。二氧化氮是一種溫室氣體，還會破壞臭氧層。所以，氮氧化物的排放不僅對大氣環(huán)境質(zhì)量造成影響，而且對人類健康和生態(tài)系統(tǒng)還造成危害。因此，實施大型煙氣脫硝工程，進(jìn)一步降低火電廠污物排放，不僅對改善當(dāng)?shù)丨h(huán)境空氣質(zhì)量、提高人民群眾生活質(zhì)量水平有著重要的社會意義，而且對發(fā)電企業(yè)也具有長遠(yuǎn)的經(jīng)濟(jì)效益。 燃 煤 鍋 爐 氮 氧 化 物 生 成 機(jī) 理 ：燃料燃燒所產(chǎn)生的氮氧化物有三種，即溫度型、快速溫度型、燃料型、其生成機(jī)理各不相同。煤燃燒過程中產(chǎn)生的氮氧化物主要是 NO和 NO2，在煤燃燒過程中氮氧化物的生成量和排放量與煤的燃燒方式，特別是燃燒溫度和過量空氣系數(shù)等燃燒條件有關(guān)。研究表明，在煤的燃燒過程中生成氮氧化物的主要途徑有三個：熱力型氮氧化物是空氣中的 O2和 N2在燃料燃燒時所形成的高溫環(huán)境下生成的 NO和NO2的總和。當(dāng)燃燒區(qū)域的溫度低于 1000176。C時，NO 的生成量很小，溫度在 1300~1500C300MW 機(jī)組機(jī)爐部分局部設(shè)計 畢業(yè)設(shè)計論文26設(shè)計者： 時，NO 的濃度大約為 500~1000ppm，而且隨著溫度的升高，氮氧化物的生成速度按指數(shù)規(guī)律增加。因此，溫度對熱力型氮氧化物的生成具有決定作用。根據(jù)熱力型氮氧化物的生成過程，要控制其生成，就需降低鍋爐爐膛中燃燒，并避免產(chǎn)生局部高溫區(qū)，以降低熱力型氮氧化物的生成。快速型氮氧化物主要是指燃料中的碳?xì)浠衔镌谌剂蠞舛容^高區(qū)域燃燒時所產(chǎn)生的烴與燃燒空氣中的 N2分子發(fā)生反應(yīng)，形成的 CN、HCN，繼續(xù)氧化而生成的氮氧化物。因此，快速型氮氧化物主要產(chǎn)生于碳?xì)浠衔锖枯^高、氧濃度較低的富燃料區(qū)，多發(fā)生在內(nèi)燃機(jī)的燃燒過程。而在燃煤鍋爐中，其生成量較很小。燃料型氮氧化物的生成是燃料中的氮化合物在燃燒過程中氧化反應(yīng)而生成的氮氧化物，稱為燃料型氮氧化物，燃煤電廠鍋爐中產(chǎn)生的氮氧化物中大約 75~90％是燃料型氮氧化物，因此燃料型氮氧化物是燃煤電廠鍋爐產(chǎn)生氮氧化物的主要途徑。研究燃料型氮氧化物的生成和破壞機(jī)理，對于控制燃燒過程中氮氧化物的生成和排放，具有重要意義。這三種類型的氮氧化物，其各自的生成量和煤的燃燒溫度有關(guān)，在多次鍋爐中燃料型的氮氧化物是最主要的，其占氮氧化物總量的 60~80%，熱力型其次，不低于氮氧化物的生成。 減 少 氮 氧 化 物 的 技 術(shù)目前除少數(shù)機(jī)組采用濕法脫硫或少部分采用選擇性非還原法以外，大多數(shù)機(jī)組斗采用選擇性催化還原法，它主要由充有催化劑的脫硫反應(yīng)器，還原劑注入系