【正文】 蝕，其腐蝕機(jī)理和影響可以作以下的分析。燃煤含硫的最大影響，是會(huì)產(chǎn)生煙氣對(duì)低溫受熱面的酸腐蝕和伴隨而來(lái)的煙道積灰和堵塞問(wèn)題。煤中含硫雖然對(duì)著火和燃燒無(wú)明顯的影響，但隨著含硫量的增加，煤粉的自燃傾向加大，常會(huì)引起煤粉倉(cāng)內(nèi)溫度自行升高；而當(dāng)空氣進(jìn)入時(shí)，甚至?xí)匀?。我?guó)電廠用煤的全硫分多在1—％以下，但也有達(dá)到3—％的。硫酸鹽在1000℃以上高溫條件下也可以部分熱解成SO3，可燃硫和可熱解的硫酸鹽硫之和，有時(shí)統(tǒng)稱為揮發(fā)硫。另外灰中也常有少量硫酸鹽類，其硫分稱為硫酸鹽硫。如果ST1350℃，最好限制爐膛容積熱強(qiáng)度qv≤50104kj/(12104kcal/)，若ST1350℃，可則提高到qv=（5467）104KJ/ m3h[（1316）104kcal/ m3h]。實(shí)踐表明，對(duì)固態(tài)除渣煤粉爐，當(dāng)灰的軟化溫度ST大于1350℃，就有可能造成爐內(nèi)結(jié)渣，ST1350℃，造成爐內(nèi)結(jié)渣的可能性就不大。為避免高溫對(duì)流管束的沾污和結(jié)渣，通常要控制爐膛出口煙溫低于灰的變形溫度DT以下50—100℃。本鍋爐的設(shè)計(jì)燃料、校核燃料的應(yīng)用基灰分別為11%、%，設(shè)計(jì)燃料屬低灰分燃料，而設(shè)計(jì)燃料灰分稍高，接近高灰分燃料。為了減輕受熱面的飛灰磨損，必須限制煙氣流速及采取有效的防磨措施，此外，燃料中灰分增加，會(huì)增加磨制煤粉的困難；灰分還是造成大氣和環(huán)境污染的根源。灰分增多，會(huì)引起對(duì)流受熱面，特別是尾部受熱面的嚴(yán)重磨損。爐膛水冷壁受熱面的起結(jié)渣及過(guò)熱器超溫爆管而威脅鍋爐運(yùn)行的安全。5℃。燃煤灰分的增減，會(huì)對(duì)過(guò)熱汽溫產(chǎn)生影響，一般是燃煤灰分每變化177。高灰分煤由于著火推遲，燃燒溫度下降，燃燒的穩(wěn)定性就較差，因此要求有較高的預(yù)熱空汽溫度及其他改善著火條件的措施。燃料中灰分增加，可以使火焰?zhèn)鞑ニ俣葴p慢，影響著火，也會(huì)使火焰降低，這是因?yàn)橛糜诩訜峄曳值臒崃肯碾S之增加。此外，灰含量也與煤的開(kāi)采、運(yùn)輸和貯藏條件有關(guān)。除油頁(yè)巖外，固體燃料灰分的主要成分是硅、鋁、鐵和鈣以及少量的鎂和鈦、鉀、鈉等元素的化合物。各種固體燃料都含有許多不能燃燒的礦物質(zhì)，當(dāng)燃料完全燃燒以后，礦物質(zhì)便形成灰分。燃煤中水分多，燃燒時(shí)放出的有效熱量便減少；水分多，會(huì)降低爐內(nèi)燃燒溫度，并增加著火熱，因而可使著火推遲，甚至?xí)怪鸢l(fā)生困難；在燃料燃燒后，燃料中水分吸熱變成水蒸氣并隨煙氣排入大氣，增加煙氣量而使排煙熱損失增加，降低鍋爐熱效率，且使吸風(fēng)機(jī)電耗增加，水分多，也給低溫受熱面的積灰和腐蝕創(chuàng)造了外部條件；水分增大，對(duì)過(guò)熱汽溫造成影響，一般經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)為，水分每增加1%，℃；此外，原煤中過(guò)多的水分會(huì)使煤粉制備增加困難；水分多會(huì)造成原煤倉(cāng)、給煤機(jī)和落煤管中粘結(jié)堵塞及磨煤機(jī)出力下降等不良后果。較有利于燃料的著火、燃燒和燃盡。在現(xiàn)代的煤粉爐中，煤粉顆粒很小，且爐內(nèi)高溫，加熱速度很高，揮發(fā)分的成分和數(shù)量可能與常規(guī)的工業(yè)分析方法得出的結(jié)果不同。這是因?yàn)椋簱]發(fā)分是氣體的可燃物，其著火溫度較低，揮發(fā)分越多，其著火溫度越低，使煤易于著火；揮發(fā)分多，相對(duì)來(lái)說(shuō)煤中難燃的焦碳便少；大量揮發(fā)分析出，著火燃燒可以放出大量熱量，造成爐內(nèi)高溫，有助于焦碳的迅速著火和燃燒，因而揮發(fā)分多的煤也較容易燃盡；揮發(fā)分是從固體燃料內(nèi)部析出，它析出后使固體燃料具有孔隙性，揮發(fā)分越多，燃料顆粒的孔隙性越多、越大，使燃料與空氣接觸面增加，便于燃燒完全。所以揮發(fā)分是固體燃料的重要特性，它可以作為固體燃料分類的依據(jù)，同時(shí)對(duì)燃料的著火和燃燒有很大的影響。不同燃料的揮發(fā)份的熱量差別很大，低的有17000 KJ/kg（4000CaL/kg），高的可達(dá)71000 KJ/kg（17000CaL/kg）。而地質(zhì)年代長(zhǎng)，揮發(fā)份含量少的無(wú)煙煤則要到400℃左右才能開(kāi)始析出揮發(fā)份。地質(zhì)年代較短的燃料，不但揮發(fā)份含量多，而且在較低溫度（200℃）下就迅速析出。這是因?yàn)槊褐兴鞣N氣體本身就有揮發(fā)性，埋藏時(shí)間越短，它受大自然干餾揮發(fā)份少，所以含量大。固體燃料的揮發(fā)分含量與燃料的地質(zhì)年代有密切的關(guān)系。10℃時(shí)使煤中有機(jī)物分解而析出的氣體產(chǎn)物，就是揮發(fā)分。此外，灰的熔化性質(zhì)及煤灰組成成分對(duì)爐膛結(jié)渣和受熱面污染關(guān)系密切；煤中含硫會(huì)引起低溫受熱面的積灰和腐蝕，以下就這些方面分別予以分析說(shuō)明。依照目前對(duì)燃料的常規(guī)分析項(xiàng)目來(lái)看，煤燃燒時(shí)，除部分固定碳和游離氫外，煤中各元素成分大都不是單質(zhì)狀態(tài)燃燒，而是組成復(fù)雜的有機(jī)化合物參與燃燒，其燃燒過(guò)程與工業(yè)分析中成分分析出過(guò)程大致相同。C11101250半球流動(dòng)溫度FT176。該廠設(shè)計(jì)煤種和校核煤種灰的性質(zhì)和成分見(jiàn)下表：灰的熔化性質(zhì)項(xiàng)目符號(hào)單位設(shè)計(jì)煤種校核煤種變形溫度DT176。灰中酸性成分增加，會(huì)使灰熔點(diǎn)增加。酸性氧化物包括SiO2，AL2O3和TiO2?；业臒Y(jié)性與灰分的熔化性并沒(méi)有直接關(guān)系。為了避免爐膛出口處結(jié)渣，爐膛出口煙氣溫度應(yīng)低于ST，并至少保留50—100℃的余量。 關(guān)于灰分的熔化性質(zhì)，目前都用實(shí)驗(yàn)方法來(lái)確定三個(gè)溫度指標(biāo)，既變形溫度DT、軟化溫度ST、熔化溫度FT。當(dāng)燃料在爐內(nèi)燃燒時(shí)，在高溫火焰中心，灰分一般處于熔化或軟化狀態(tài)，具有粘性?；业男再|(zhì)灰的性質(zhì)主要是指它的熔化性和燒結(jié)性。電廠煤耗常用標(biāo)準(zhǔn)煤計(jì)算。兩者之間關(guān)系為：Qar,net = Qar,grr(9Har/100+War/100)式中：Qar,net、Qar,gr 燃料收到基低位和高位發(fā)熱量KJ/kgHar 、War 燃料收到氫基和水分含量，% r 水的汽化潛熱，通常取 r = 2510KJ/kg各種煤的發(fā)熱量差別很大，低的約8370KJ/kg，高的可達(dá)29310KJ/kg或更高。高位發(fā)熱量包括了燃燒產(chǎn)物中全部水蒸氣凝結(jié)成水所放出的汽化潛熱。燃料的主要特性燃料的發(fā)熱量單位質(zhì)量或容積的燃料完全燃燒時(shí)所放出的熱量，稱為燃料的發(fā)熱量。保證煤粉適當(dāng)流速和流量，以免速度低引起死角和磨內(nèi)及管道積粉自燃；速度高引起靜電火花自燃?；业能浕瘻囟葹?110℃，小于1350℃，爐膛出口容易結(jié)焦。C13001330此煤種揮發(fā)份適當(dāng)，易于著火；發(fā)熱量較高。C10601160軟化溫度ST176。珠江電廠300MW機(jī)組設(shè)計(jì)煤種和校核煤種見(jiàn)表。焦碳是由固定談和灰分組成的。相反，揮發(fā)份少的煤著火困難，也不容易燃燒完全。揮發(fā)份多的煤也容易燃盡，燃燒損失也較小。揮發(fā)份高的煤容易著火。含氧量少，質(zhì)量高的無(wú)煙煤和貧煤的揮發(fā)份發(fā)熱量很高，褐煤揮發(fā)份的發(fā)熱量很低。揮發(fā)份燃燒時(shí)放出的熱量取決于揮發(fā)份的成分。褐煤揮發(fā)份Vdaf很大，可達(dá)37—60%。燃料揮發(fā)份含量的多少與燃料性質(zhì)有關(guān)。揮發(fā)份主要由各種碳?xì)浠衔?、氫、一氧化碳、硫化氫等可燃?xì)怏w組成。（1）水分 將試樣放在102—105℃的條件下，干燥兩小時(shí)到恒重，失去的重量就是水分。燃料中的灰分不但不能燃燒，而且還妨礙可燃質(zhì)與氧的接觸，增加了燃料著火和燃盡的困難，使燃燒損失增加，多灰的質(zhì)燃料往往著火困難，燃燒不穩(wěn)定；燃料中灰分的存在，是爐膛結(jié)渣、受熱面積灰和磨損的根源；灰分還會(huì)造成大氣和環(huán)境污染。此外，原煤中過(guò)多的水分會(huì)給煤粉制備增加困難，水分多的煤會(huì)造成原煤倉(cāng)、給煤機(jī)和落煤管粘結(jié)和堵塞及磨煤機(jī)出力下降等不良后果。燃煤中的水分會(huì)降低燃燒溫度，水分多的燃料會(huì)使著火困難。固有水分是不能靠自然干燥除去的，必須加熱到102105℃才能除去。（6）水分 煤中水分的存在不利于燃燒。硫酸會(huì)腐蝕受熱面，含有氧化硫的煙氣排入大氣會(huì)造成環(huán)境污染。故元素分析的硫、只包括可燃硫，即前種狀態(tài)，每千克硫燃燒可放出9040KJ的熱量。燃料中的硫有三種形態(tài)：一種是有機(jī)硫，它和碳、氫、氧結(jié)合成復(fù)雜的化合物，均勻的存在于燃料中；另一種是黃鐵礦硫（FeS2），它存在于混入煤的黃鐵礦中，因黃鐵礦比重、硬度都比煤大，故必要時(shí)可用物理方法從煤中分離出來(lái)，加以清除；第三種是硫酸鹽硫，存在于CaSOMgSOFeSO4等鹽類中。氮在燃燒后會(huì)有少量轉(zhuǎn)化為氧化氮，造成大氣污染。（3）氧 煤中的氧是不利因素，它不但不能燃燒，而且往往和碳、氫結(jié)合成化合物存在，使燃料的發(fā)熱量降低。煤中一部分氫與氧結(jié)合成穩(wěn)定的化合物，不能燃燒；另一部分則存于有機(jī)物中，在加熱時(shí)揮發(fā)出氫氣和各種碳化合物，這些揮發(fā)性氣體比較容易著火和燃燒。固定碳要在較高的溫度下才能著火燃燒，因此煤中固定碳的含量越高，煤就越難燃燒。每千克碳完全燃燒放出的熱量約32700KJ，碳是煤的發(fā)熱量的主要來(lái)源。煤的元素分析成分：煤的元素分析成分為：碳（C）、氫（H）、氧（O）、氮（N）、硫（S）、水分（W）、灰份（A），其含量用質(zhì)量百分?jǐn)?shù)表示。（二）煤的成分分析煤是包括有機(jī)成分和無(wú)機(jī)成分等物質(zhì)的混合物，其分子結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜。水分和灰份含量較高，發(fā)熱量較低，一般小于16750KJ/kg。煙煤 其可燃基揮發(fā)份含量約為20—48%，水分和灰份含量較少，發(fā)熱量較高，煙煤容易著火燃燒，對(duì)于揮發(fā)份含量超過(guò)25%的煙煤，要防止儲(chǔ)存時(shí)發(fā)生自燃，制粉系統(tǒng)要考慮防爆措施。貧煤 貧煤實(shí)際上是煙煤中揮發(fā)份較少的一種煤。由于揮發(fā)份含量少，故難以點(diǎn)燃。一般把煤分成無(wú)煙煤、貧煤、煙煤和褐煤四類。而鍋爐本身投資在很大程度上取決于制造時(shí)的鋼材使用率。鍋爐在運(yùn)行中需要耗用一定量燃料，但燃料燃燒所放出的熱量不能完全被利用，有些燃料未能完全燃燒，鍋爐排出的煙氣也帶走一定熱量等。連續(xù)運(yùn)行小時(shí)數(shù)越長(zhǎng)，事故率越低，可用率越高，鍋爐的安全可靠性就越高。而鍋爐又是高溫高壓的大型設(shè)備，一旦發(fā)生爆炸或破裂事故，將是非常危險(xiǎn)的。除了上述表征鍋爐設(shè)備的基本特征外，鍋爐特征還可以用鍋爐的安全和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)來(lái)表示。鍋爐效率：鍋爐效率是指鍋爐有效利用的熱量占輸入鍋爐的熱量的百分?jǐn)?shù)，用符號(hào)表示。蒸汽壓力常用符號(hào)P表示，單位為MPa。蒸汽參數(shù)：鍋爐的蒸汽參數(shù)是指鍋爐出口處的蒸汽溫度和蒸汽壓力。鋼材使用率是鍋爐生產(chǎn)1 t/h蒸汽所用鋼材的噸數(shù)。鍋爐容量：鍋爐的容量用蒸發(fā)量表示，一般是指鍋爐在額定蒸汽參數(shù)(壓力、溫度)、額定結(jié)水溫度和使用設(shè)計(jì)燃料時(shí)，每小時(shí)的最大連續(xù)蒸發(fā)量，常用符號(hào)Da表示，單位為t/h。現(xiàn)大型電廠鍋爐為實(shí)現(xiàn)安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，都設(shè)置一套高度可靠的自動(dòng)化控制系統(tǒng)，即自動(dòng)化程度高。 第三節(jié) 鍋爐設(shè)備的基本特征電廠鍋爐存在這樣幾個(gè)明顯特點(diǎn)：電廠鍋爐一般都是蒸發(fā)量400t/h以上，汽壓為超高壓以上的鍋爐，且大都進(jìn)行中間再熱，即鍋爐容量大、蒸汽參數(shù)高。這種型式的鍋爐可用于亞臨界壓力，但多數(shù)用于超臨界壓力。從純直流工況切換到再循環(huán)工況時(shí)的負(fù)荷，由不同情況而定。圖1－6（b）是部分負(fù)荷復(fù)合循環(huán)鍋爐的系統(tǒng)圖。從爐膛蒸發(fā)受熱面出來(lái)的汽水混合物進(jìn)入汽水分離器，分離出的蒸汽送至過(guò)熱器，而分離出的水則和從省煤器來(lái)的給水，在混合器混合后，經(jīng)再循環(huán)泵送入爐膛蒸發(fā)受熱面。全負(fù)荷復(fù)合循環(huán)鍋爐用于亞臨界壓力，其蒸發(fā)系統(tǒng)在整個(gè)負(fù)荷范圍內(nèi)都實(shí)行工質(zhì)的再盾環(huán)。它是依靠鍋水循環(huán)泵的壓頭將蒸發(fā)受熱面出口的部分或全部工質(zhì)進(jìn)行再循環(huán)的鍋爐。 924t／h蘇爾壽盤旋管直流鍋爐采用帶中速磨煤機(jī)的直吹式制粉系統(tǒng)，其回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器是采用雙流道風(fēng)罩轉(zhuǎn)動(dòng)的回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器。這臺(tái)直流鍋爐采用敷管爐墻，用礦渣棉作保溫材料。在垂直煙道內(nèi)，自下而上依次布量了第一級(jí)過(guò)熱器、第二級(jí)過(guò)熱器、第二級(jí)再熱器、第一級(jí)再熱器、第二級(jí)省煤器和第一級(jí)省煤器，這些對(duì)流受熱面均由爐內(nèi)懸吊管支吊。爐膛四角布置了直流式燃燒器，每角燃燒器高度為13m。爐膛的橫截面為四邊均為13084mm的正方形。燃用的煤種是Vdaf＝33％的煙煤。圖15 1002t／h蘇爾壽盤旋管直流鍋爐1一盤旋管水冷璧2一燃燒器；3一盤旋管水冷壁出口聯(lián)箱；4一第一級(jí)過(guò)熱器；5一第二級(jí)過(guò)熱器；6一第二級(jí)再熱器；7一第一級(jí)再熱器；8一第二級(jí)省煤器；9一第一級(jí)省煤器；10一垂直管屏水冷壁出口聯(lián)箱；11一爐內(nèi)懸吊管出口聯(lián)箱；12－爐頂煙罩；13一下行姻道；14一垂直煙道；15一空氣預(yù)熱器；16一空氣預(yù)熱器出口的熱風(fēng)管道；17一爐內(nèi)懸吊管迸口聯(lián)箱；18一預(yù)熱器后煙氣管道這臺(tái)鍋爐是由比利時(shí)生產(chǎn)的直流煤粉鍋爐。國(guó)內(nèi)外的大容量燃煤直流鍋爐多采用塔式或半塔式布置，而根據(jù)我國(guó)國(guó)情，則多采用半塔式布量。在制造方面，由于沒(méi)有汽包，又可不用或少用下降管，因此與汽包爐相比，可節(jié)省鋼材20％～30％。（8）在啟動(dòng)過(guò)程中，要有專門的系統(tǒng)，以便有足夠的水量通過(guò)蒸發(fā)受熱面，以保護(hù)它不致被燒壞。（7）由于沒(méi)有厚壁的汽包，直流鍋爐在啟、停過(guò)程中，各部件的加熱和冷卻都容易達(dá)到均勻，所以啟動(dòng)和停爐都比較快。（6）在直流鍋爐中，蒸發(fā)受熱面中的水從開(kāi)始汽化一直到完全汽化，都是在高壓、高含汽率的條件下進(jìn)行的，鍋爐蒸發(fā)受熱面管內(nèi)的換熱有可能處于膜態(tài)沸騰狀態(tài)，受熱面的金屬壁溫就會(huì)急劇升高，容易過(guò)熱損壞。（4）由于沒(méi)有汽包，直流鍋爐一般不能連續(xù)排污，給水帶入鍋爐的鹽類，除由蒸汽帶走一部分外，其余都將沉積在受熱面管子中，為了保證工作可靠，所以直流鍋爐對(duì)給水品質(zhì)的要求很高。（3）由于沒(méi)有汽包，直流鍋爐中的水容量及相應(yīng)的蓄熱能力比汽包鍋爐大為降低，一般為同參數(shù)汽包鍋爐的50％以下，因此，直流鍋爐對(duì)負(fù)荷變化較敏感，鍋爐工作壓力也交化得比較快。直流鍋爐由于沒(méi)有汽包，其工作過(guò)程有如下的特點(diǎn)：（1）由于沒(méi)有汽包進(jìn)行汽水分離，也就是蒸發(fā)受熱面和過(guò)熱器、省煤器沒(méi)有中間容器隔開(kāi)，因此水的加熱、蒸發(fā)和過(guò)熱的受熱面沒(méi)有固定的分界，而是隨著鍋爐負(fù)荷和工況的變動(dòng)而變動(dòng)，過(guò)熱汽溫往往也隨著負(fù)荷的變化而有較大的波動(dòng)。進(jìn)口工質(zhì)是水，出口工質(zhì)則為符合設(shè)計(jì)要求的過(guò)熱蒸汽。直流鍋爐的特點(diǎn)是沒(méi)有汽包，整臺(tái)鍋爐由許多管子并聯(lián)，然后用聯(lián)箱連接串聯(lián)組成。尾部煙道的下方布置了兩臺(tái)三分倉(cāng)式回轉(zhuǎn) 空氣預(yù)熱器。在水平煙道中布置了高溫（末級(jí)）再熱器和高溫過(guò)熱器。爐膛上部懸吊著4排分隔屏過(guò)熱器，在分隔屏過(guò)熱器后、爐膛折焰角上方布量了20排后屏過(guò)熱器和30排屏式再熱器（第二級(jí)再熱器）。爐膛截面為矩形，深度為12330mm，寬度為14022mm。該爐的最大連續(xù)蒸發(fā)量為1025t／h，／h，過(guò)熱蒸汽與再熱蒸汽的出口溫度均為541℃，設(shè)計(jì)煤種是Vdaf＝％的煙煤，也可以燃用貧煤。（6）與自然循環(huán)鍋爐