锅炉原理及设备复习题.doc

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1、一～四大题：根据图回答问题（填空、问答、作图）重点关注有蓝色的复习题。要看透，看细。第五题：综合题（热效率、安全性）1、与常规煤粉炉相比，循环流化化床燃烧锅炉的主要优点。（1）蓄热量极大、燃烧稳定、对燃料的适应性好。由于循环流化床锅炉采用高温固体颗粒物料的循环流化燃烧方式，炉内的温度分布十分均匀，燃烧室内存在大量高温固体颗粒物料（约95%为惰性颗粒，约5%为可燃物），炉内的热容量很大，不需要辅助燃料即可燃用任何燃料。不同设计的循环流化床锅炉可以燃烧高硫分和高灰分的煤、油页岩和煤矸石、石油焦、废木材、甚至可以烧垃圾等。（2）燃烧效率可以与煤粉炉媲美。循环流化床的燃烧是介于煤的固定燃烧和煤粉

2、悬浮燃烧之间的一种处于流态化下的煤的燃烧方式，流态化形成的优越的湍流气固混合条件，可大大强化燃烧，提高床层内的传热和传质效率。设计合理的循环流化床锅炉的燃烧效率可达99%，与煤粉炉的燃烧效率相当，但在燃烧低品位煤上面，则其燃烧效率大大优于煤粉炉，而且循环燃烧床的燃烧效率不受炉内脱硫过程的影响。（3）流化床锅炉传热强烈。尽管燃烧室内温度较低，但由于炉内颗粒的浓度大得多，所以循环流化床锅炉炉内受热面的传热系数高于常规煤粉炉，且不存在管外壁积灰污染问题。但是，为了避免受热面严重磨损，不在循环流化床燃烧的密相区布置受热面，并在对流换热受热面采用较低的烟气流速，因此，流化床锅炉受热面高效传热的优越

3、性尚未得到体现，受热面的金属消耗量甚至略高于同容量的煤粉锅炉。（4）低温燃烧、污染较轻。由煤的灰渣变形温度所决定，燃煤流化床锅炉的燃烧温度处于850~950℃的范围内，属于与传统燃烧方式完全不同的低温燃烧。流化床锅炉的低温燃烧特性，直接使得气体污染物NO和NO2的排量大大减少（比煤粉炉减少50%以上），还可以在炉内采取分级燃烧等进一步降低NOx排放的技术措施，因此，一般无需烟气脱除氮氧化物的设备。由于流化床内的燃烧温度较低，所以，可以在流化床床层内直接添加石灰石脱硫剂，在燃烧过程中完成有效的脱硫。与煤粉炉的炉内脱硫过程相比较，流化床内的脱硫剂与烟气中SO2之间的反应环境（反应温度、停留时

4、间和传质等）十分有利于脱硫反应的进行，因此，可以在相对较低的钙硫摩尔比下，得到较高的脱硫效率。如果与煤粉炉的烟气脱硫方式相比，其设备投资和运行费用远低的多。此外，脱硫灰渣可以综合利用，不会产生二次污染。（5）锅炉设备占地面积少。循环流化床锅炉不需要单独的脱硫脱氮装置，也不需要像煤粉炉的庞大复杂的煤粉制备系统，只需燃煤的简单破碎和筛分，一般不需干燥，因此热风温度仅在200℃左右。另一方面，由于循环流化床锅炉没有像煤粉炉那样的精心设计和布置数十台煤粉燃烧器，而是采用简单的机械（或气力）输送方式将煤直接送入流化床的密相区内，还因为密相区内固体颗粒混合十分强烈和均匀，通常只需很少量的给煤口即可。

5、因此，给煤管道较煤粉炉的煤粉管道数量少且布置简单，从而能节约电厂布置场地，为循环流化床锅炉大型化创造了有利条件。（6）负荷变化范围大，调节性能好。循环流化床锅炉具有较大的负荷变化范围，一般为100%~25%，而且具有较大的负荷升降速度，变化速率约为每分钟5%。1）循环流化床锅炉水循环的安全性对煤粉炉来说，炉内存在明显的火焰中心，热负荷分布不均匀，炉内热负荷最高处与容易产生传热恶化的受热管段相吻合。另外，根据在锅炉较高负荷下的沿炉膛高度的热负荷分布设计的水循环系统，在锅炉低负荷时，由于火焰中心变化，热负荷中心也发生较大的变化，因此，易引起水循环故障。譬如，工质发生停滞或倒流，甚至出现爆管等

6、事故。循环流化床锅炉炉内不存在火焰中心，温度和热负荷分布较煤粉炉分布均匀的多，无论锅炉负荷如何变化，炉内温度始终保持均匀且变化不大，因此，炉膛壁面的热负荷分布均匀，这种热负荷分布不随锅炉负荷而明显变化的特点使得循环流化床锅炉具有可靠的水循环性能，这对锅炉水循环及金属的安全性十分有利，可适应较煤粉炉大得多的负荷调节范围。2）循环流化床锅炉的汽温特性。由于对流受热面的出口汽温随热负荷变化的特点，煤粉炉在低负荷运行时，过热汽温和再热汽温常难以达到满负荷时的额定汽温。但是，对循环流化床锅炉来说，由于燃烧温度较低，炉膛出口的烟气焓不足以使过热汽温和再热汽温达到额定温度值，因此，在设计时考虑了炉膛尾

7、部受热面的合理布置和吸热量的分配，部分过热器和再热器受热面必须布置在固体颗粒循环回路中。这部分受热面不仅具有较好的换热特性，而且，可以在负荷变化时通过改变循环物料的浓度来控制蒸发、过热和再热吸热量，因此，循环流化床锅炉具有优于煤粉炉的汽温控制手段，保证了在很大的负荷变化范围内维持额定的蒸汽温度。3）循环流化床锅炉的燃烧特性。循环流化床锅炉燃烧系统中的燃料存有量很少，其优越的燃烧稳定性是不言而喻的，所以可以适应很低负荷下的稳定燃烧。而