什麼是煤的元素分析與工業分析

2021-03-04 01:08:49 字數 4981 閱讀 9062

1. 什麼是煤的元素分析與工業分析?

答:元素分析法就是研究煤的主要組成成分。 煤的主要組成成分包括碳(c),氫(h),氧(o),氮(n),硫(s),灰分(a),水分(m).

其中碳、氫、硫是可燃成分。硫燃燒後生成so2及少量so3,是有害成分。煤中的水分和灰分也都是有害成分。

通過元素分析可以了解煤的特性及實用價值。但元素分析法較複雜。發電廠常用較用簡便的工業分析法,可以基本了解煤的燃燒特性。

煤的工業分析是把煤加熱到不同溫度和保持不同的時間而獲得水分,揮發分,固定碳,灰分的百分組成.

2. 鏈條鍋爐爐拱的作用是什麼?

答:鏈條鍋爐的爐拱分為前拱和後拱,與爐排一起構成燃燒空間。

前拱(輻射拱):位於爐排的前部,主要起引燃作用。吸收來自火焰和高溫煙氣的輻射熱,並輻射到新煤上,使之公升溫、著火。

後拱: 位於爐排後部,主要作用是引導高溫煙氣,屬對流型爐拱。後拱具體作用如下:

1)引燃:從引燃看,前拱是主要的;後拱通過前拱起作用,是輔助的。

2)混合:後拱輸送富氧的煙氣至前拱區,使之與那裡的可燃氣體相混合。前拱一般短,後拱的輸氣路程較長。後拱煙氣的流動速度高,所產生的擾動混合大。

從混合上看,後拱的作用是主要的。

3)保溫促燃:後拱可有效地防止爐排面向爐膛上部放熱,能有效地提高爐排後部的爐溫,起保溫促燃作用。

3. 什麼是自然水迴圈?自然水迴圈是怎樣形成的?

答:依靠下降管中的水和上公升管中的汽水混合物之間的密度差進行的水迴圈,稱為自然水迴圈。

在自然迴圈鍋爐中,下降管一般在爐外不受熱,而上公升管是在爐內受熱,水在上公升管中吸收熱量後,逐漸成為汽水混合物,其密度減小。這樣,下降管與上公升管工質之間就產生了密度差,密度差所產生的壓差作為推動力,推動工質在迴圈迴路中流動。這種迴圈流動,沒有依靠外力,只靠工質本身狀態變化後所產生的密度差,作為推動工質迴圈流動的動力,所以稱為自然水迴圈。

4. 簡述自然水迴圈的工作過程。

答:自然迴圈迴路由上公升管、下降管、汽包和下集箱組成。

工作迴圈過程:欠熱水或飽和水自汽包進入下降管,流經下集箱後進入上公升管,在上公升管中欠熱水受熱並在a點開始蒸發,上公升管中的汽水混合物進入汽包中的汽水分離器進行汽水分離,分離出來的汽由汽包上部的引出管送至過熱器,分離出來的飽和水與從省煤器來的給水混合後進入下降管繼續迴圈。

5. 下圖為自然迴圈鍋爐爐堂蒸發受熱面迴路示意圖,請說明其組成和工作原理,並在圖中表示流體的迴圈方向。

答:1)組成:汽水迴圈系統由上公升管、下降管和汽包以及下集箱組成。

1-下降管 2-下集箱 3-上公升管 4-汽包(或鍋筒)

2)工作原理:具有欠熱的水或飽和水自汽包進入下降管,然後流經下集箱後進入上公升管,在上公升管中具有欠熱的水受熱並在a點開始蒸發。a點前的高度為上公升管的水段高度hw,a點後的高度為上公升管的含汽段高度hg。

最後,上公升管中的汽水混合物進入汽包中的汽水分離器進行汽水分離,分離出來的汽由汽包上部的引出管進至過熱器,分離出來的飽和水與從省煤器來的給水混合後進入下降管,繼續迴圈,由於上公升管中汽水混合物的密度小於下降管中水的不的密度,下集箱左右兩側將產生壓力差,從而驅使工質的迴圈流動,為此稱為自然迴圈。

3)迴圈方向如圖:水由鍋筒沿下降管流向上公升管,再進入鍋筒。

6. 什麼是迴圈倍率:

答:迴圈倍率k是迴圈迴路中進入上公升管的迴圈水量g與上公升管出口蒸汽量d之比,即k=g/d ,自然迴圈鍋爐的迴圈倍率是衡量鍋爐水迴圈可靠性的乙個主要指標。

7. 什麼是水冷壁 ?水冷壁的作用是什麼 ?

答:布置在爐膛內壁面上主要用水冷卻的受熱面,稱為水冷壁.它是電站鍋爐的主要蒸發受熱面.

水冷壁的主要作用是:

1) 吸收爐膛中高溫火焰或煙氣的輻射熱量,將水加熱成飽和蒸汽;

2) 降低爐牆溫度,保護和減輕爐牆。這主要是由於水冷壁吸收爐內輻射熱,使爐牆溫度降低的緣故;

3) 吸收爐內熱量,把煙氣冷卻到爐膛出口所允許的溫度,這對減輕爐內結渣,防止爐膛出口結渣都是有利的;

4)水冷壁在爐內高溫下吸收輻射熱,傳熱效果好,故能降低鍋爐鋼材消耗量及鍋爐造價。

8. 什麼是運動壓頭?

答:沿迴圈迴路高度,下降管和上公升管系統中工質密度差所產生的壓頭,稱為運動壓頭。運動壓頭是自然迴圈迴路的循推動力,用來克服下降管,上公升管和汽包中汽水分離裝置的流動阻力,故運動壓頭在數值上等於上述各項阻力之和。

運動壓頭的大小,取決於飽和水與飽和蒸汽的密度,上公升管含汽率和迴圈迴路的高度。隨著鍋爐工作壓力的公升高,飽和水與飽和蒸汽密度差減小,在同樣的條件下產生的運動壓頭減小,給自然水迴圈帶來困難。目前,自然迴圈鍋爐的最高汽包工作壓力為19.

6mpa(200kgf/cm2)。

9. 過熱器的作用是什麼?

答:過熱器是把飽和蒸汽加熱成具有一定溫度的過熱蒸汽的裝置.

飽和蒸汽加熱成過熱蒸汽後,提高了蒸汽在汽輪機中的做功能力,即蒸汽在汽輪機中的有用焓降增加,從而提高了熱機的迴圈效率。此外,採用過熱蒸汽還可降低汽輪機排汽濕度,避免汽輪機葉片被侵蝕,為汽輪機進一步降低排汽壓力及安全執行創造了有利條件。蒸汽溫度的提高,受到鋼材的高溫特性及造價的限制.

當前,大多數電站鍋爐的過熱蒸汽溫度在440—550℃之間。

10. 水冷壁執行中常出現的問題是什麼?其原因是什麼?

答:水冷壁執行中常出現的問題是高溫積灰和高溫腐蝕。

1)高溫積灰

水冷壁上的積灰主要是熔渣。高溫積灰形成的原因是燃料灰中的易熔鹼性金屬氧化物和硫酸鹽,在高溫下發生昇華或形成易熔的共晶體,遇到較冷的受熱面管壁即冷凝下來形成內灰層。灰層外表溫度隨灰厚度的增加而增加,使灰層熔化而覆蓋在管壁且具有粘性,並進一步捕捉飛灰而不斷加厚。

高溫積灰厚度隨時間無限增長。

2)高溫腐蝕的方式主要有以下兩種:

①煙氣中的h2s破壞管壁的金屬氧化膜保護層,並繼續與金屬管壁反應而發生腐蝕。

②管壁結渣中的鹼金屬硫酸鹽具有較強的腐蝕作用,不斷與金屬管壁及煙氣中的 s03 反應,重新生成新的鹼金屬硫酸鹽。

影響高溫腐蝕的主要因素:①區域性的還原性氣氛;②管壁溫度(超過300 ℃)

防腐蝕措施:避免在水冷壁附近出現還原型氣氛區、降低管壁溫度以及在管子外面噴塗耐腐蝕保護層等

11. 省煤器的作用是什麼 ?

答:省煤器的主要作用是吸收煙氣餘熱加熱鍋爐給水,降低排煙溫度,提高鍋爐熱效率.

給水溫度提高後進入汽包,減小給水管與汽包壁之間的溫度差,從而使汽包壁熱應力下降,有利於延長汽包的使用壽命.另外,給水在進入蒸發受熱面之前,先在省煤器中進行加熱,減少了水在蒸發熱麵中的吸熱量,這就相當於用省煤器取代了部分蒸發受熱面。省煤器受熱麵比蒸發受熱面的造價低廉得多,因此,從鍋爐製造經濟性考慮,安裝省煤器是合算的。

12. 空氣預熱器的作用是什麼 ?

答:空氣預熱器是利用煙氣餘熱來加熱燃燒所需空氣的裝置。

作用 ①降低排煙溫度,減少排煙熱損失,提高鍋爐效率。

②提高燃燒空氣的溫度,有利於燃料的著火、燃燒和燃盡,可進一步提高鍋爐熱效率。

③提高爐膛內煙氣溫度,強化爐內輻射換熱。可節省蒸發受熱面,這相當於以廉價的空氣預熱器受熱面,取代部分**較高的蒸發受熱面,這在鍋爐製造的經濟性上是很合算的。

13. 空氣預熱器分為哪兩大類?

答:空氣預熱器按換熱方式一般可分為間壁式和蓄熱式兩大類。

在間壁式空氣預熱器中,煙氣和空氣都各有自己的通路,之間存在乙個壁面,熱量從煙氣側連續地通過壁面傳給空氣,使煙氣溫度降低,空氣溫度公升高。如管式空氣預熱器,板式空氣預熱器等。電站鍋爐多用管式空氣預熱器。

在蓄熱式空氣預熱器中,煙氣和空氣交替地通過中間載熱體,當菸氣流過時,熱量由煙氣傳給受熱面金屬,被金屬載熱體蓄積起來,爾後當空氣通過受熱麵時,金屬載熱體就將蓄積的熱量傳給空氣,空氣溫度公升高。通過這樣連續不斷地迴圈,進行煙氣與空氣間的熱量交換。當前大容量電站鍋爐廣泛使用迴轉式空氣預熱器。

14. 什麼是低溫腐蝕?有何危害?

答:當管壁溫度低於煙氣**時,煙氣中含有so3的水蒸汽在管壁上凝結,所造成的腐蝕稱低溫腐蝕,也稱酸性腐蝕.低溫腐蝕多發生在空氣預熱器的低溫段。

發生低溫腐蝕後,使受熱面腐蝕穿孔而漏風;由於腐蝕表面潮濕粗糙,使積灰,堵灰加劇,結果是排煙溫度公升高,鍋爐熱效率下降;由於漏風及通風阻力增大,使廠用電增加,嚴重時會影響鍋爐出力;被腐蝕的管子或管箱需要定期更換,增大檢修維護費用。總之,低溫腐蝕對鍋爐執行的經濟性,安全性均帶來不利影響。

15. 防止或減輕低溫腐蝕的基本方法有哪些 ?

答:造成低溫腐蝕的根本原因是,燃料中含硫的多少,燃燒過程中so3的生成量,以及管壁溫度低等.因此,要防止或減輕低溫腐蝕,需針對上述原因採取如下基本對策:

1)進行燃料脫硫或往煙氣中加入新增劑進行煙氣脫硫,這是有效的方法,技術上也基本成熟,只是成本太高,尚未能廣泛地使用.

2)控制爐內燃燒溫度不要太高,如採用分級燃燒或迴圈流化床燃燒技術,或採用低氧燃燒,以降低so3生成量。

3)設法提高低溫空氣預熱器的壁溫,使其高於煙氣**.如採用熱風再迴圈,加裝暖風器等。

4)預熱器採用耐腐蝕材料,如玻璃管,搪瓷管,不銹鋼管,陶瓷傳熱元件等.

16. 什麼是煙氣**?煙氣**高低與哪些因素有關?

答:燃料中的硫燃燒後,生成so2及少量的so3,另外,在高溫或有原子氧的情況下,so2也可氧化一部分so3,即so2+[o]→so3。so3與煙氣中的水蒸汽形成酸霧(硫酸蒸汽),酸霧凝結時的溫度,稱為煙氣**。

煙氣**遠高於煙氣中水蒸汽的**,其數值可用儀器測出。燃料的含硫量高,煙氣中水蒸汽分壓力高,使用的過量空氣係數大,都將使煙氣**公升高。煙氣中飛灰多時,由於灰粒的活性作用能吸收一部分so3,故能使煙氣的**有所降低.

17. 鍋爐

一、二、三次風各有何作用?

答:(1)一次風是用來輸送加熱煤粉, 使煤粉通過一次風管送入爐膛,同時以滿足揮發分的著火燃燒。

(2)二次風一般是高溫風,配合一次風攪拌混合煤粉, 提供煤粉燃燒所需要的空氣量。

(3) 三次風一般是由製粉系統的乏氣從單獨布置的噴口送入爐膛,以利用未分離掉的少量煤粉燃燒產生熱量。

18. 煤粉在爐膛內燃燒的三個階段:(1)著火前的準備階段;(2)燃燒階段;(3)燃盡階段。

19. 煤完全燃燒的原則性條件是什麼?

答:煤完全燃燒的原則性條件有:

(1)提供充足而合適的氧量;

(2)適當高的爐溫;

(3)空氣與煤粉的良好擾動與混合;

(4)在爐內有足夠的停留時間。

20. 尾部受熱面執行中常出現哪些問題 ?

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