超临界锅炉运行培训思考题-课堂

锅炉设备及运行》思考题
一、 名词解释
1. 类膜态沸腾:在临界温度附近存在着一个最大比热区,在该区内工质物性发生突变:紧靠管壁的工质密度有可能比流动在管中心的工质密度小得多,即在流动截面中存在着工质的不均匀性。当受热面热负荷高到某一数值时,在紧贴壁面的地方可能造成传热恶化,这一现象称之为类膜态沸腾现象。
2. 拟临界温度:超临界压力下定压比热Cp具有最大值时对应的温度。
3. 中间点温度:为了改善直流锅炉主蒸汽温度调节品质,取靠近过热器进口处的微过热蒸汽作为调节气温信号,这个微过热蒸汽的汽温信号称为中间点温度。
4. 煤的工业分析:计算煤中水分、挥发分、固定碳和灰分等四中成分的质量百分数的过程。
5. 低位发热量:单位质量的煤在完全燃烧时所放出的热量不包括水蒸气凝结放出的汽化潜热时,称为低位发热量。
6. 标准煤:按照规定,收到基发热量为29310kJ/kg的煤为标准煤。
7. 过量空气系数:实际空气量和理论空气量之比。
8. 锅炉机组的热平衡:在稳定运行状态下,锅炉输入热量与输出热量及各项热损失之间的热量平衡。即Qr=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6
9. 煤水比:对于直流炉,总燃料量与总给水量的比值。
10. 水动力多值性:流量和压差的关系不是单值性的,而是多值性的,即对应一个压差,出现两个或两个以上的流量。
11. 启动流量:启动时的最低给水流量,由水冷壁的安全质量流速决定。
12. 工质膨胀:在水冷壁的某位置,工质因温度达到沸点而引起的工质体积急剧增加。
13. 湿干态转换:直流锅炉启动过程中,过热蒸汽量超过最低给水量时,汽水分离器转入干态运行,此时循环泵停运且锅炉运行模式由湿态转为干态,该过程即为湿干态转换。
14. 循环清洗:用除盐水冲洗系统的管道与锅炉本体,冲洗水不断排放以除去杂质和锈蚀,直至经化验,炉水达到规定值。导联线
15. 大比热特性:比热容单位质量工质温度改变时所吸收或释放的内能。
16. 煤粉细度:煤粉经过专用筛子筛分后残留在筛子上面的煤粉重量与筛分前煤粉总量的百分比。
17. 锅炉的启动:锅炉由静止状态 →带负荷状态的过程
18. 冲转参数:指压力法冲转汽轮机时的蒸汽压力和蒸汽温度。
19. 界限质量流量:水冷壁安全工作的最低质量流量。
20. 锅炉的停运:由带负荷状态→静止状态的过程。
21. 风煤比:进入锅炉总风量与总煤量的比值。
二、 简答题
1. 分析直流锅炉湿干态转换过程参数变化特点。课件13
1) 锅炉启动时,保证直流锅炉水冷壁的最小流量(保证质量流速),即启动流量为35%MCR。燃料量逐渐增加,使分离器出口饱和蒸汽产量也随之增加,疏水量逐渐减少,过热器入口蒸汽的焓值增加;
2) 当负荷小于35%MCR时,汽水分离器处于有水位状态,即湿态运行,此时锅炉的控制方式为分离器水位控制及最小给水流量控制。燃料量进一步增加,汽水分离器中的蒸汽逐渐过热,过热器入口蒸汽的焓值继续上升,但还没达到设定值,此时大部分燃料的增加,用来使蒸汽达到直流运行所需的较高能量水平;
3) 当负荷上升至等于或大于35%MCR时,给水流量与锅炉产汽量相等,为直流运行方式,汽水分离器已无疏水,进入干态运行,汽水分离器变为蒸汽联箱使用。连续的燃料量增加,使蒸汽温度超过设定值,温度控制器动作参与调节,使给水量增加,即锅炉的控制方式转为温度控制及给水流量控制。
2. 分析直流锅炉启动汽水膨胀过程。课件12
燃料量增加,工质温度升高,炉内辐射受热面(水冷壁)某处先达到该压力下的饱和温度,工质开始膨胀,大量工质进入汽水分离器,而当出口温度也达到其压力下饱和温度时,膨胀高峰已过,当该出口工质温度开始过热时,工质膨胀结束。膨胀过程中,要注意防止水冷壁及分离器超压,在运行操作中需要合理控制燃料投入速度及分离器的疏水排放量。
3. 试分析影响直流锅炉蒸发受热面的水动力稳定性因素和提高水动力稳定性的方法。课本214—217
直流锅炉蒸发受热面的水动力不稳定性主要反映在水动力多值性。影响直流锅炉水动力多值性的具体因素比较复杂,主要因素有:
1) 工质压力。蒸发管进口的工质压力对水动力多值性的影响起主要作用。当压力降低时,汽水密度差增大,水动力趋于不稳定。但是,压力对水动力多值性的影响具有多重性。即压力降低时,汽水密度差增大,水动力多值性加剧。
2) 质量流速。直流锅炉蒸发管内的质量流速随负荷变化。锅炉负荷越低,越容易发生水动力多值性。
3) 蒸发管进口水欠焓。加热水段的存在,说明蒸发管进口工质欠焓。在热负荷一定的条件下,工质欠焓越大,水动力多值性越容易发生。
4) 热负荷q热负荷q降低(水冷壁吸热量Q降低)时,增加了热水段Lrs的长度,减少了蒸发段Lzf的长度,相当于增大了工质欠焓,使水动力趋于不稳定。
5) 锅炉负荷。直流锅炉在低负荷运行时,比高负荷时的水动力稳定性要差得多。
6) 重位压头。影响水平管屏水动力特性的因素同样影响着垂直管屏,而且垂直上升管屏还受重位压头和热偏差的影响。垂直管屏不但可能出现水动力不稳定现象,还可能出现停滞和倒流问题。
7) 工质大比热特性。当工质温度处于大比热区范围内,且吸热量同时增大时,比容发生剧烈变化,引起工质的膨胀量急剧增大,容易产生水动力不稳定现象。
提高水动力稳定性的方法:1)提高质量流速ρω提高质量流速,既可避免水动力多值性,又可防止停滞和倒流,因此,提高质量流速是提高水动力稳定性的最有效的方法。2)提高启动压力p采用变压运行的螺旋管圈水冷壁的直流锅炉,应避免低负荷时的工作压
力过低。垂直管屏最好采用全压启动方式。3)采用节流圈。在水冷壁入口加装节流圈后,管子的总压降为ΔP=ΔPlz+Δ氢氧化钙生产Pjl,当流量增大节流圈时,节流圈的阻力随着增大,使热水段的流动阻力总是占优势。4)减少进口工质欠焓。对于直流锅炉,水冷壁进口工质欠焓是必然存在的,但是欠焓减少,有利于提高水动力的稳定性。5)减少受热偏差。运行实践表明,水动力不稳定性主要是由热偏差引起的,因此,减少水冷壁的受热偏差是水动力稳定性的重要条件。5)控制下辐射区水冷壁出口温度。陶瓷添加剂下辐射区水冷壁处于热负荷最高的区域,吸热最强。为了避免工质的比容剧烈变化,应将工质的大比热区避开热负荷较高的燃烧器区。这就要求控制下辐射区水冷壁出口工质温度,使其低于逆临界温度以下。
4. 分析直流锅炉启动系统的主要作用和特点。课本227
主要作用:1)建立启动压力和启动流量,保证给水连续地通过省煤器和水冷壁,尤其是保证水冷壁的足够冷却和水动力的稳定性。2)回收锅炉启动初期排出的热水、汽水混合物、饱和蒸汽以及过热度不足的过热蒸汽,以实现工质和热量的回收。3)在机组启动过程中,实现锅炉各受热面之间和锅炉与汽轮机之间工质状态的配合。
特点:直流锅炉在启动前必须由锅炉给水泵建立一定的启动流量和启动压力,强迫工质流
故障检测经受热面。只有这样才能在启动过程中使受热面得到冷却。但是,直流锅炉不像汽包锅炉那样有汽包作为汽水固定的分界点,水在锅炉管中加热、蒸发千口过热后直接向汽轮机供汽,而在启停或低负荷运行过程中有可能提供的不是合格蒸汽,可能是汽水混合物,甚至是水。因此,直流锅炉必须配套一个特有的启动系统,以保证锅炉启停和低负荷运行期间水冷壁的安全和正常供汽。
5. 影响中速磨煤机工作的主要因素?
影响中速磨工作的因素:①煤质。对煤可磨性指数变化敏感;②通风量。煤粉细度、电耗、石子煤和最大磨煤出力;③磨煤出力;④研磨压力;⑤研磨件磨损程度
6. 影响中速直吹系统风煤比的主要因素?
1 送粉管最低风速对低煤量时风量的限制:对于制粉系统,要使空气有一定的携带煤粉的能力,限定最低的介质流速以保证送粉管内没有煤粉堆积,避免停磨时煤粉自燃。
2 煤种对送粉管内风量的要求:合理的一次风速应在保证煤粉输送、燃烧器安全的基础上,实现炉膛内煤粉的优化燃烧,使得炉内有合理的温度场、速度场。
3 资料推荐的磨煤机最小通风量和最小出力:考虑到风速低可能造成送粉管内煤粉的沉积和磨煤机风环风速的降低,造成石子煤排放量的骤增,其最小通风量大多规定为额定通风量的70%左右,磨煤机的最低出力规定为额定值的40%~50%
4 磨煤机大出力时磨入口风量的要求:
5 热工控制的设置对磨煤机风煤比的要求和风煤比设定的限定
7. 影响磨损的主要因素?
影响磨损的因素主要有:
1 烟气的流动速度。烟气流速越高,磨损越重。
2 烟气中的飞灰浓度。飞灰浓度是指单位时间内冲击到金属表面的飞灰颗粒量,飞灰速度越大,飞灰浓度越高,飞灰颗粒的冲击作用和切削作用使金属表面受到磨损越严重,燃用含灰量较大的煤种灰尘增加,燃煤量也增加,必然导致受热面管磨损加快,受热面管寿命减少。
3 灰粒的特性。飞灰颗粒越大,撞击的可能性越大,磨损也越大,其次,具有足够硬度和锐利棱角的颗粒要比球形颗粒更严重些。灰粒中SiO2含量增加,磨损加重。
4 管束排列方式与冲刷方式。飞灰磨损性系数与煤灰的磨损性和管束的布置方式有关。管子的布置方式,如错列、顺列;横向、纵向;斜向节距均对磨损有影响,在错列管束中,横向节距S1/d=2.9时,出现各排管子的磨损最大值。合理的S1/d宜大于4,对于同一S1/d,如增加纵向节距S2/d,可使斜向节距S3/d增加,烟气扰动减弱,磨损也减弱。
5 气流运动方向。当烟气流自上而下流动时,灰粒在重力的作用下,其速度可能大于烟气速度,加重冲击磨损的程度;而当烟气流自下而上流动时,在重力的作用下,灰粒的速度降低,对管壁的磨损将会减轻。
6 管壁材料和壁温。管壁材料的硬度Hb和灰粒硬度Hh的比值与管壁的磨损量有关。Hb/Hh<(0.5~0.8)时,管壁容易被磨损;Hb/Hh大数据恢复≥(0.5~0.8)时为软磨料磨损,采用硬度较高管材可减少磨损。运行中,管壁温度的高低也会影响磨损程度,当管壁温度升高时,管壁表面的氧化膜硬度增大,使磨损减轻。但壁温过高会使氧化膜膨胀而与金属分离,使磨损量有所增加。
7 烟气成分。当烟气温度低于250℃时,烟气中的腐蚀性气体SO2O2H2OH2S等将对管壁产生腐蚀作用;当烟气温度高于300℃时,烟气中SO2O2蚕豆脱皮机与壁面的氧化铁作用生成SO3,产生硫酸盐型腐蚀。当腐蚀层被灰粒冲掉时,暴露的金属再次发生腐蚀,形成腐蚀与磨损交替循环,使总磨损速度加快几倍。
8 烟气走廊。含灰气流在流动过程中,灰粒速度一般小于烟气流速。在管束四周与烟道的间隙中,即所谓的烟气走廊中,由于阻力较小,烟气加速,灰粒也随之加速,增加了设备的磨损。在靠近墙壁的管子弯头部分、人孔门部分,由于这些部位缝隙较大,烟速较高而形成严重的局部磨损。当烟气经水平对流烟道转入下行尾部烟道时,由于气流转弯,飞灰被抛向后墙附近,使这里的飞灰度增高,因而此位置的管子受到磨损较重,乌海热电厂的
尾部两侧水冷壁的人孔弯管,中隔墙的上悬吊管,磨损最重,因为此处烟气转弯烟速较大,增加磨损较大。

本文发布于:2024-09-24 14:20:52,感谢您对本站的认可!

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标签:锅炉   工质   磨损   温度   蒸汽   启动   动力   直流
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