循环流化床锅炉基本知识

1.锅炉三大额定参数：额定蒸汽温度，额定蒸汽压力，额定蒸发量。

锅炉三大主要参数：主蒸汽温，主蒸汽压，水位。

锅炉三大安全附件：安全阀，压力表，水位计。

2.床料和物料：冷态启动时加入的物料称作床料，把运行中的床料称作物料。

3.物料浓度：是指炉膛内的物料量占整个燃烧区的分量。

4.料层厚度：是指密相区静止时的料层尺寸。料层厚度大运行时料层差压就高。

5.料层差压：是表征流化床运行时料层高度的物理量，一定的料层高度对应一定的料层差压。

6.炉膛差压：是指稀相区的压力与炉膛出口的压力之差，是表征流化床上部悬浮段物料浓度多少的量。炉膛差压越高炉膛内的传热系数就越高。它还是反映返料装置是否正常的参数，返料器堵塞后炉膛差压会突然降低，甚至到零。

7.临界流化风量：当床层由静止状态转变为流化状态时的最小风量，称为临界流化风量。

8.物料循环倍率：由物料分离器捕捉下来的，且返送回炉膛的物料量与给进的燃料量之比。循环灰越多，循环倍率就越高；在一定范围内燃料颗粒度越低，循环倍率就越高；分离器效率越高，循环倍率就越高；在安全范围内循环倍率越高，回料系统越稳定。

9.锅炉烟气含氧量：直接反映了炉内的燃烧工况，它表示炉内燃料燃烧后的烟气中所含氧量占烟气的百分比，一般为0~20％。反映了风煤的配比情况，有助于运行人员及时分析发现燃烧异常，合理控制过量空气系数，避免锅炉发生结焦或灭火以及加煤过多等事故的一个重要参数，又被称为运行人员的眼睛。

10.何谓炉膛出口压力，监视炉膛出口压力有何意义？

答：是反映炉内动力工况最直接的一个参数依据。炉内燃烧异常、风煤供给量变化或动力设备异常、外界负荷变化、汽水侧泄漏等，任何一方发生变化都会使炉膛出口压力发生变化。所以，随时监视炉膛出口压力有着至关重要的意义。

11.底料：点火前在布风板上铺设的一定厚度，一定颗粒级配，一定含碳量的床料，称为底料。

12.高温结焦：床层温度整体较高，而流化正常时结焦。

13.低温结焦：床层整体温度较低，低于灰渣变形温度，由于局部超温或低温烧结引起的结焦。

14.夹带和扬析：夹带是发生在床层表面气泡破裂时逸出去固体颗粒的的现象。任何操作速度的变化，都会改变所夹带的床层颗粒份额。扬析是烟气从混合物中带走细粉的现象，它可以发生在自由空域内的任何高度。

15.烟气露点：燃料在燃烧时生成的SO2，SO3，在换热面的外表面结露时的温度。

16.什么是燃烧室的热平衡？

答：燃料在燃烧室内沿高度上、中、下各部所释放出的热量与受热面吸收热量（含炉膛散热量）的平衡。

17.何谓燃烧份额？

答：燃料在各燃烧区域内释放出的发热量占燃料总发热量的百分比。

18.如何判断锅炉温度场的好坏？

答：只有达到燃烧室的热平衡，炉内才有一个较均匀、理想的温度场，一般来说，循环流化床锅炉燃烧室内温度差（纵向、横向）在20℃左右，最大不超过50℃。炉内各部才能保证实现设计的放热系数，各种才能吸收到所需足够的热量，从而达到各部的热量平衡，保证锅炉的出力，且不会发生局部过热、物料结焦等现象。燃烧份额的分部合理与否直接影响锅炉温度场的好坏。

19.何谓锅炉热平衡？

答：锅炉热平衡就是指送入锅炉的总热量与工质吸收有效利用的热量以及全部热损失热量收支平衡的关系。

即：Qr=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6

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

Qr----送入锅炉的热量

Q1-----锅炉机组的有效利用热量

Q2----排烟热损失

Q3----化学不完全热损失

Q4----机械不完全热损失

Q5----散热损失

Q6----灰渣的物理热损失

锅炉热效率：锅炉有效利用热量与单位时间内所消耗燃料的输入热量的百分比，它表明燃料输入炉内的热量被有效利用的程度。

测定方法有：正平衡法和反平衡法

正平衡法：指直接确定输入锅炉的热量Qr和锅炉有效利用热Q1则效率=Qr/Q1

反平衡法：指通过确定锅炉的各项热损失，然后按照效率=1-q2-q3-q4-q5-q6计算得出。

用测出的锅炉各项热损失(q2、q3、q4、q5和q6)的方法求得锅炉热效率的方法称为反平衡法。

η＝ql＝ 100％－q2－q3－q4－q5－q6

式中：

q1——有效利用热量占送入锅炉总热量的百分数；

q2——排烟热损失占送入锅炉总热量的百分数；

q3——化学不完全燃烧热损失占送入锅炉总热量的百分数；

q4——机械不完全燃烧热损失占送入锅炉总热量的百分数；

q5——散热损失占送入锅炉总热量的百分数；

q6——灰渣物理热损失占送入锅炉总热量的百分数。

由于反平衡法不但可以确定锅炉的效率而且还可以确定锅炉的各项损失因而可以了解锅炉工作情况并能找出提高锅炉效率的途径，加之反平衡法不要求试验期间严格保持锅炉负荷不变，所以广泛采用。

锅炉净效率：扣除自用排汽、水、电能消耗后的效率，称为净效率

20.如何强化燃烧，减少不完全燃烧损失？

（1）合理设计，改造炉膛形状；

（2）合理设计布风板，以及风帽的布置，恰当的风帽开孔率；

（3）合理的设计二次风开口位置，恰当的组织二次风，加强气流的混合和扰动；

（4）要有足够的炉膛容积；

（5）高效的分离装置、稳定可靠、连续可调的回料系统。

21.如何减少排烟损失？

1)防止受热面积灰由于灰的传热系数很小，锅炉受热面积灰会增加受热面的热阻，同样大的锅炉受热面积，如果积灰，传给工质的热量将大幅度减小，会提高炉内和各段烟温，从而使排烟温度升高。在运行中应定期进行受热面吹灰，停炉检修时应全面清理受热面积灰，可减轻和防止积灰，保持排烟温度正常。

2)注意给水温度的影响。锅炉给水温度降低会使省煤器传热温差增大，省煤器吸热量将增加，在燃料量不变时排烟温度会降低，但在保持锅炉蒸发量不变时，蒸发受热面所需热量增大，就需增加燃料量，使锅炉各部烟温回升，这样排烟温度受给水温度下降和燃料量增加两方面影响，一般情况下保持锅炉负荷不变，排烟温度会降低但利用降低给水温度来降低排烟温度不可取，会因汽机抽汽量减小使电厂热经济性降低。

3)避免进入锅炉风量过大。锅炉生成烟气量的大小，主要取决于炉内过量空气系数及锅炉的漏风量，锅炉安装和检修质量高，可以减少漏风量；但是送入炉膛有组织的总风量却和锅炉燃料燃烧有直接关系，在满足燃烧正常的条件下，应尽量减少送入锅炉的过剩空气量，过大的过量空气系数，既不利于锅炉燃烧，也会增加排烟量使锅炉效率降低，正确监视分析锅炉氧量表和风压表，是合理配风的基础。

4)注意煤粒破碎系统运行的影响，煤粒越粗锅炉送风量必然加大，使煤粒级配与设计相匹配是极为重要的。另外可以通过飞回再循环的利用和返料风大小来优化燃烧。

22.如何减少固体未完全燃烧热损失。

1)合理调整煤粒细度。煤粒细度是影响灰渣可燃物的主要因素之一,理论上,煤粒越细,燃烧后的可燃物越少,有利于提高燃烧经济性,但煤粒越细,受热面越易粘灰,影响传热效率；但是煤粒过粗炭颗粒大，很难完全燃烧，飞灰可燃物含量将会大大升高，所以应选择合理的煤粒细度值来降低固体未完全燃烧热损失，另外可以通过飞回再循环的利用和返料风大小来优化燃烧来优化燃烧。

2)控制适量的过量空气系数。炭颗粒的完全燃烧需要与足够的氧气进行混合，送入炉内的空气量不足，不但会产生不完全燃烧气体，还会使炭颗粒燃烧不完全，但空气量过大，又会使炉膛温度下降，影响完全燃烧。因而过量空气系数过大或过小均对炭颗粒的完全燃烧不利，应通过燃烧调整试验确定合适的过量空气系数。

3)加强燃烧调整。炉膛内燃料燃烧的好坏、炉膛温度的高低、煤粒进入炉膛时着火的难易，对飞灰及灰渣可燃物的含量有直接影响。炉膛内燃烧工况不好，就不会有较高的炉膛温度，煤粒进入炉膛后，就没有足够的热量预热和点燃，必将推迟燃烧，增加飞灰含炭量。掌握燃烧特性，使锅炉处于最佳燃烧工况下，重视燃烧工况的调整是减少固体未完全燃烧热损失的重要方面。

23.导热：当物体各部分之间不发生相对位移或由两物体直接接触时，进行的热量传递称为导热（又称热传导），所以理论上讲导热可以在固体、液体和气体中发生。

24.对流换热：流体流经固体表面时，流体与固体表面之间的热量传递现象。

25.何谓热辐射？影响热辐射的因素有哪些？

答：具有温度的物体不依赖任何外界条件，而是利用电磁辐射的形式把热能向外散发的热传方式。

1）黑度大小。影响辐射能力及吸收率。

2）物体的温度。影响辐射力及热量传递能力。

3）角系数。影响有效辐射面积。

4）物体的相态。

26.循环流化床的动力学特性包括哪些？

答：包括其流态化特征、颗粒浓度（或空隙率）、颗粒以及气体流速等参数沿炉膛轴向及径向的分布特性。

27.影响循环流化床锅炉炉内传热的主要因素？

1)颗粒浓度升高，传热系数就升高；

2)流化速度升高，传热系数就升高；

3)料层温度升高，传热系数就升高；

4)循环倍率升高，传热系数就升高；

5)一定范围内颗粒尺寸细的比例适当增多，传热系数就升高；

6)有膜式水冷壁的锅炉，可以增强传热系数；

7)有悬挂式受热面的锅炉，可以增强传热系数。

28.烟气走廊是如何形成的？有何危害？

答：受热面上存在较大的间隔，局部阻力小，烟气走短路而形成烟气走廊。在此区域内烟气速度较高，由于受热面磨损量与烟气速度的三次方成正比，因而会造成局部的严重磨损。

29.热应力：温度改变时，物体由于外在约束力以及内部各部分之间的相互约束力，使其不能完全自由胀缩而产生的应力。

30.疲劳强度：金属材料在无限多次交变应力下而不破坏的最大承受能力称为疲劳强度或疲劳极限。

31.金属蠕变：金属材料长期在超温、超压的作用下，发生缓慢持久的塑性变形的现象，称为金属蠕变。钢的抗蠕变能力和持久强度一般统称为热强性，其主要的因素：有冶金质量、晶粒度、热处理、金相组织（锅炉珠光体热强钢的金相组织为珠光体加铁素体）、机械加工、运行过程中温度的波动等。造成锅炉部件寿命老化的因素主要有：金属疲劳、蠕变、腐蚀、和磨损。

32.金属相变（金相组织发生变化）：在温度大幅度骤变的作用下，使最基本的是金属晶体结构发生变化。

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