煤粉炉锅炉效率综合诊断及高温腐蚀分析

摘要

本文以提高电厂运行经济性及安全性为目的。研究对象为锅炉效率及水冷壁高温腐蚀问题。锅炉效率中排烟热损失及固体不完全燃烧热损失占锅炉总损失90％以上，本文对锅炉效率的研究集中在这两项损失上。对这两项损失及高温腐蚀问题分别从理论研究，影响因素，现场诊断几方面进行了探讨，并结合大量实例进行了讲解。在现场诊断方面，力求在诸多影响因素中找出问题主要矛盾，制定出可操作性强的诊断及整改方案。 对排烟热损失研究，主要以空气过剩系数αpy及排烟温度为研究对象。在理论研究方面，传统的锅炉排烟热损失计算用煤的元素分析法，由于此方法操作的复杂性，在电厂运行中非常不便。所以用煤的工业分析结果定量计算排烟热损失有着重要的工程意义。本文正是基于这一点，通过定义新的锅炉输入热量炉膛放热量Qlf，经过一系列的推导得出了计算排烟热损失的工业分析公式。这也是本文的主要创新点。 对排烟空气过剩系数αpy研究主要集中在环境漏风及空预器漏风两方面。在实际运行中，往往只通过监控炉膛出口氧量来判断入炉风量是否合适，通过监控排烟氧量判断空预器漏风情况。由于环境漏风的存在，上述方法有一定的不准确性，通过工业分析方法将锅炉负荷与入炉风量联系起来，得出了一定负荷下的理论空气量计算公式，由此公式通过入炉风量的现场测量可得出空预器入口空气过剩系数。这样在锅炉风量诊断中，已知量由两个变为三个，提高了诊断的准确度，在风量测量中提出了以最大三点平均速度结合不同雷诺数下速度分布指数规律进行风量估算的方法，为快速测定风量及检验风量提供了验证标准。本文以齐鲁石化热电厂锅炉（HG—410/100—11型锅炉）为例进行了风量诊断。 影响锅炉排烟损失的另一重要因素是排烟温度。本文分析了影响排烟温度的四个主要因素，在论述系统漏风对排烟温度的影响时提出了受热面的漏风—排烟温度变化特性，指出对于炉膛及屏过这样以辐射换热为主的受热面漏风产生温升效应；尾部烟道以对流换热为主的受热面漏风产生温降效应。 在排烟温度诊断中，提出了诊断要点。并结合现场情况进行了实例讲解。 固体不完全燃烧热损失的研究主要集中在飞灰含碳量方面。本文讨论了影响飞灰含碳的具体因素，在现场诊断过程中指出诊断要点。以齐鲁石化热电厂#1炉为例。进行了现场诊断。 本文论述了高温腐蚀的机理及预防高温腐蚀采取的措施。在高温腐蚀的具体诊断方面，一次风速分布不均匀导致燃烧切圆偏移作为现场诊断的核心内容。以齐鲁石化热电厂#1炉为例。进行了现场诊断。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：符号说明

声明

1绪论

1.1课题背景

1.2本课题的意义

1.3国内外研究现状

1.4本文主要内容

2锅炉热平衡

2.1锅炉热平衡的概念

2.2锅炉热平衡的意义

2.3锅炉输入热量

2.4锅炉热损失

2.4.1排烟热损失

2.4.2机械不完全燃烧热损失

2.5本章小结

3利用煤的工业分析结果确定理论空气量及理论烟气量

3.1煤收到基低位发热量及水分与煤中可燃质低位发热量的关系

3.2理论空气量公式推导

3.2.1可燃质低位发热量折算氧概念

3.2.2公式提出

3.2.3误差及误差分析

3.3理论烟气量V0y的计算公式

3.3.1公式提出

3.3.2误差及误差分析

3.4由锅炉运行参数及煤工业分析结果估算空气量及烟气量的公式

3.4.1空气预热器入口空气量V+ky的计算公式

3.4.2烟气量的计算

3.5公式应用

3.5.1用工业分析结果对排烟热损失进行计算

3.5.2用工业分析结果对排烟热损失进行估算公式

3.6本章小结

3.6.1用煤的工业分析结果确定理论空气量及理论烟气量的计算公式

3.6.2锅炉一定负荷下入炉风量测算公式

3.6.3烟气焓及排烟损失计算公式

4排烟热损失原因分析及现场诊断

4.1原因分析

4.1.1影响排烟空气过剩系数αpy因素分析及漏风诊断

4.1.2锅炉漏风诊断实例

4.2影响排烟温度原因分析及现场诊断

4.2.1影响排烟温度四个因素

4.2.2诊断要点

4.3本章小结

5机械不完全燃烧热损失原因分析及现场诊断

5.1机械不完全燃烧热损失

5.2燃料的燃烧过程

5.3影响飞灰含碳及炉渣含碳的主要因素

5.3.1燃料的燃烧特性对飞灰含碳的影响

5.3.2炉膛内空气动力场对飞灰含碳的影响

5.3.3直流燃烧器的燃烧特性对飞灰含碳的影响

5.4飞灰含碳现场诊断实例

5.4.1现场诊断要点

5.4.2诊断总结

5.5本章小结

6水冷壁的高温腐蚀

6.1现象与机理

6.2影响高温腐蚀的因素

6.2.1高壁温

6.2.2高的壁面热负荷

6.2.3单只燃烧器的功率增大

6.2.4煤质

6.2.5炉内燃烧的风粉分离

6.2.6切圆直径与贴壁风速

6.2.7炉内氧量及温度波动

6.2.8炉管内部结垢导致壁温升高，腐蚀加快

6.3减轻和防止水冷壁高温腐蚀的措施

6.3.1采用侧边风技术

6.3.2一次风反切

6.3.3合理配风及强化炉内气流扰动混合

6.3.4保持良好的供粉

6.3.5降低煤粉细度，减轻火焰冲墙和壁面附近的燃烧强度

6.3.6加强水质的监督和控制

6.4高温腐蚀现场诊断

6.4.1运行中遇到的问题

6.4.2原因分析

6.5本章小结

7结论

参考文献

致 谢