热控锅炉部分知识.doc

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1、新员工培训课件热控锅炉部分知识一、锅炉机组的作用、结构组成及工作过程（锅炉设备是火力发电厂中的主要热力设备之一。它的任务是使燃料通过燃烧将化学能转变为热能，并且以此热能加热水，使其成为一定数量和质量（压力和温度）的蒸汽。 由炉膛、烟道、汽水系统（其中包括受热面、汽包、联箱和连接管道）以及炉墙和构架等部分组成的整体，称为“锅炉本体”。）1， 锅炉的作用在火力发电厂中，锅炉的作用是使燃料在炉膛内充分燃烧，将化学能有效的转变为热能，并传递给工质水，使其转变为具有一定压力和温度的蒸汽，然后送往汽轮机作功。因此，锅炉是利用燃料燃烧释放的热能或其他热能加热给水，生产规定参数和品质的蒸汽的设备，又称蒸汽发生

2、器。它是火力发电厂三大主机之一，在电力生产过程中占有重要地位。2， 结构组成现在电站锅炉通常采用固态排渣煤粉炉，它是一个庞大而复杂的设备，由锅炉本体和辅助设备组成。锅炉本体是锅炉的主要组成部分，包括燃烧设备和受热面。燃烧设备用来燃烧燃料，由炉膛、燃烧器、点火装置等组成。受热面用来传递热量加热工质，他包括将水变成蒸汽的省煤器、蒸发设备、过热器、再热器等，以及加热空气的空气预热器。 锅炉炉膛由水冷壁、汽包、集箱和炉墙构架组成。在炉膛的四角或炉墙上布置有煤粉燃烧器。水冷壁是锅炉的主要辐射受热面。锅炉炉墙的作用是防漏密封、绝热保温，并构成烟气的流通通道。锅炉构架的作用是支撑锅炉的汽包、水冷壁以及对流受

3、热面。锅炉所有的重量都经过构架传递给锅炉基础。汽包将各受热面连接在一起，并和水冷壁、下降管等组成汽水循环回路，成为工质加热、蒸发和过热三个过程的连接点。汽包内可以存储汽水，并设有汽水分离装置，以保证汽水品质并适应锅炉负荷的调节。 要完成锅炉的生产任务，除锅炉本体外还需要辅助系统和设备，包括燃料供应系统、煤粉制备系统、给水系统、通风系统、除灰除尘系统、水处理系统、测量及控制系统等。3, 工作过程如图所示的自然循环固态排渣煤粉炉,可说明锅炉的主要工作过程.原煤仓从原煤仓1下落,经给煤机2进入磨煤机3.经干燥和磨制而成的合格煤粉经燃烧器9进入炉膛.外界冷空气由送风机20送入空气预热器17加热后,一部

4、分送入磨煤机,用来干燥和输送煤粉;另一部分直接由燃烧器送入炉膛,提供燃料燃烧所需的氧气.煤粉和空气在炉膛内燃烧放热,火焰中心温度高达15001600.生成的高温烟气流经炉膛和烟道,依次将热量传递给水冷壁8、半辐射屏式过热器6、对流过热器5和11、再热器12、省煤器15、空气预热器17，加热其中的工质。同时烟气温度降低，最后经除尘器21除去大部分飞灰后，由引风机22送入烟囱23排往大气。燃料燃烧生成的灰，大部分较细的被烟气带走，称为飞灰，由除尘器收集；很少一些较粗的，称为灰渣，落入炉膛下部的冷灰斗中。这些灰最后经排渣装置19排出炉外。给水16来自给水泵，经省煤器加热升温后进入汽包4，汽包中的水沿

5、下降管7至水冷壁下联箱10，再进入水冷壁中吸收炉膛内的辐射放热后，部分水变成水蒸汽。这部分汽水混合物重新返回汽包，流经汽包中的汽水分离装置后，水留在汽包下部，与送入的给水一起进行汽水循环；蒸汽从汽包顶部引出，进入过热器进一步吸热变为 过热蒸汽。现代超高压以上的大型锅炉，为了提高机组的热力循环效率和安全性，都装有再热器，将汽轮机高压缸的排汽再加热后，送回汽轮机的中、低压缸继续做功。二、锅炉分类1，按容量分类 锅炉容量是表明锅炉生产能力的指标，又称锅炉出力，一般用额定蒸发量来表示，即锅炉在保证一定的蒸汽参数和锅炉效率的情况下，长期连续运行时所能产生上的最大蒸汽量，单位是kg/s或t/h。 按现阶段

6、我国锅炉工业的状况，可将不同容量的锅炉划分为：De670t/h为中型锅炉，De1000t/h为大型锅炉。但随着电力工业的发展，按容量划分锅炉的界限回有所变化。 2，按蒸汽参数分类锅炉的额定蒸汽参数是指额定过热蒸汽压力和额定过热蒸汽温度，即额定工况下过热器主汽阀出口处过热蒸汽的表压力和过热蒸汽温度。对于具有中间再热的锅炉，锅炉的额定蒸汽参数还应包括额定再热蒸汽参数。 按额定过热蒸汽压力可将锅炉分为：低压锅炉（p22.1MPa,).工业锅炉主要是中低压锅炉,而发电功率超过300MW的电站锅炉大都采用亚临界压力和超临界压力,也有的采用超超临界压力。三、按燃烧方式分类1，火床炉固体燃料以一定的厚度分布

7、在炉排上进行燃烧的方式称为火床燃烧方式，用火床燃烧方式组织燃烧的锅炉称为火床炉。它的工作特点是：以人工或机械的方式，将固体燃料送到炉排上，形成固体燃料层。炉排可以是固定的，也可以是移动的。燃烧所需的空气从炉排下的风室穿过炉排进入燃料层，并向上流动，在高温下空气和燃料发生燃烧反应。大部分燃料在炉排上形成火床燃烧，只有少数细小的燃料颗粒和燃烧生成的可燃气体在火床上部的炉膛空间燃烧。火床炉有手烧炉、链条炉、往复炉排炉、抛煤机炉、震动炉排炉、等多种型式。其中链条炉是结构完善、热效率较高、机械化程度较高的火床炉，如下图 但它的炉排结构复杂，体积庞大，热效率不如煤粉炉高，固容量只限于165t/h,主要用于

8、工业锅炉。 2，室燃炉燃料以粉状、雾状或气态随空气进入炉膛空间进行悬浮燃烧的方式称为火室燃烧，用火室燃烧方式组织燃烧的锅炉称为室燃炉。煤粉炉、燃油锅炉和燃气锅炉都属于室燃炉。由于煤是我国最主要的常规能源，煤粉炉的燃烧效率较高且煤种适应性广，所以它是现代大中型电站锅炉的主要形式，如图3，旋风炉 旋风燃烧方式是燃料和空气在高温的旋风筒内高速旋转，细小的燃料颗粒在旋风筒内悬浮燃烧，较大的燃烧颗粒被甩向筒壁的液态排渣膜上进行燃烧。用旋风燃烧方式组织燃烧的锅炉称为旋风炉。由于旋风炉的负荷调节范围小，不能快速起停，炉温较高，NOX的排放量较大，固在我国电厂中很少使用。4，流化床炉 流化床炉是20世纪506

9、0年代发展起来的一种新型燃烧设备。它所采用的是沸腾燃烧方式，这是一种介于火床燃烧和悬浮燃烧之间的燃烧方式，基于冶金、化工工业中的固体流态化技术。40年来发展很快，应用范围已从中、小型的工业锅炉发展到较大型的电站锅炉，流化床燃烧技术本身也从第一代的鼓泡流化床发展到第二代的循环流化床。四、按水循环方式分类锅炉蒸发受热面内的工质与其他受热面不同，是汽水混合物，所以流动方式也不同，可以多次循环，也可以一次通过。因此，锅炉有自然循环锅炉、强制循环锅炉、直流锅炉和复合循环锅炉之分，前3种锅炉的汽水系统如图1，自然循环锅炉自然循环锅炉蒸发受热面中的水不能一次变为蒸汽，必须在汽包、下降管、水冷壁组成的回路中不

10、断循环，这一循环的推动力是上升管和下降管中的汽水密度差。随着锅炉压力的提高，蒸发受热面中汽水混合物的密度差逐渐减小，直到临界压力时密度差为零。自然循环的推动力也随锅炉压力的提高而减小，达到一定压力后，所产生的运动压头就不足以维持汽水的自然循环了。所以，自然循环适用于工作压力低于16MPa的锅炉。3， 强制循环锅炉强制循环锅炉蒸发受热面中的工质除了依靠汽水密度差以外，主要依靠循环水泵的压头进行循环。因此，它的工作压力可以达到19MPa。它的运行上和结构上，与自然循环锅炉非常相似，只是在下降管上加装了循环泵，用于提高循环回路的运动压头。但它增加了锅炉运行的可靠性，也可以更自由的布置蒸发管。而且，可

11、以采用较小的汽包直径和上升管、下降管直径。降低锅炉高度，节约金属材料。自然循环锅炉和强制循环锅炉都有汽包，它将省煤器、蒸发受热面和过热器分隔开，使蒸发部分成为密闭的循环回路，并能分离汽水混合物。但是汽包锅炉只适用于临界压力以下的锅炉。4， 直流锅炉直流锅炉没有汽包，整个锅炉由许多受热面连续不断地串联而成。给水依靠给水泵的头一次通过锅炉各受热面，最后转变成合格的过热蒸汽。由于没有蒸发受热面内工质的循环，水冷壁的结构与汽包锅炉大不相同。和汽包锅炉相比，直流锅炉有以下优点： 没有汽包，不采用或少采用下降管，因此钢材消耗量少，制造工艺简单，制造费用低，运输、安装方便。 在锅炉启停时，各部分的加热和冷却

12、都容易达到均匀，所以启停快。 蒸发受热面的布置较随意，容易满足炉膛结构的要求。 不受锅炉工作压力的限制，更适于超高压以上的锅炉。直流锅炉也存在下列缺点： 对给水品质要求较高。因为没有汽包，直流锅炉一般不能连续排污，给水中的盐份不是沉积在锅炉受热面上，就是被带入汽轮机中，影响锅炉和汽机的安全和经济运行。 水容量小，蓄热能力差，所以对负荷变动较敏感，锅炉工作压力变化也快。而且水的预热、蒸发和过热没有界限，若燃料或给水等比例失调，就会严重影响锅炉的出力和蒸汽参数，这就要求直流锅炉有更灵敏可靠的调节控制手段。 给水泵的压头较高。消耗电能大。 启动过程中，要求有庞大的旁路系统，保证蒸发受热面中有足够的工

13、质流量，使其不至被烧坏。5， 复合循环锅炉复合循环锅炉是随着超临界压力参数的应用以及炉膛负荷的提高，在直流锅炉和强制循环锅炉的工作原理基础上发展而成的，是直流锅炉的改进，一般有两种形式：一种是全负荷复合循环锅炉，用于亚临界压力，蒸发受热面工质流动采用强制循环，这种锅炉没有汽包，但有汽水分离器，作用类似汽包锅炉中的汽包。在整个负荷范围内均有工质再循环，使蒸发受热面中的工质流量大于蒸发量，但循环倍率较低。在额定负荷时只有1.22.0,故又称低倍率循环锅炉。另一种是部分负荷复合循环锅炉，即在低负荷（一般65%负荷以下）时，锅炉蒸发系统按强制循环原理工作，高负荷（大于65%负荷）时转为直流原理工作。与

14、直流锅炉相比，复合循环锅炉增加低负荷运行时水冷壁内的工质流量，所以具有以下优点： 可以在较小容量（300600MW）的锅炉中使用管经较大的一次上升水冷壁管屏，而不会增加水冷壁出现传热恶化、管壁温度急剧升高的可能。 简化了为保护水冷壁而设的庞大的启动和低负荷旁路系统，便于滑压运行。 避免了因为保护水冷壁低负荷运行而采用较高的工质质量流速，从而降低了整个锅炉汽水系统的阻力。但这种锅炉需要配置能够在高温高压下长期可靠运行的再循环泵，而且调节系统要具备强制循锅炉和直流锅炉两者的特点，运行更为复杂。五，锅炉主要设备作用一蒸发设备 锅炉蒸发设备是锅炉的重要组成部分，它的任务是吸收燃料燃烧放出的热量，把炉水

15、加热汽化成饱和蒸汽。现代电站锅炉的蒸发设备主要包括汽包、下降管、水冷壁、联箱、汽水引出管等，其中水冷壁是主要的蒸发受热面。由于工质在蒸发设备中的流动方式不同。锅炉有自然循环锅炉、直流锅炉、强制循环锅炉等之分，他们的蒸发设备所包含的部件不完全相同。其中自然循环锅炉和强制循环锅炉蒸发设备中的水要经过多次循环才能完全变成水蒸气。一台锅炉由许多个这样的循环回路组成下面简要介绍蒸发设备主要部件的结构和作用。1， 汽包 汽包是自然循环锅炉和强制循环锅炉的重要组成组成部分。它是一钢制圆筒，两端有形或椭圆形封头，封头上有人孔，筒身上有各种管接头。高压以上的大容量锅炉，汽包的内经一般为16001800mm，壁厚

16、为80200mm，重量多在百吨以上。汽包是通过支架支撑于锅炉钢架顶梁上。汽包的主要作用是：组成汽水循环回路，连接省煤器、蒸发器和过热器，并严格区分工质的加热、汽化、过热过程。给水经声煤器加热后送入汽包，汽包向过热器系统输送饱和蒸汽。同时汽包还与下降管、水冷壁连接，形成汽水循环回路。所以汽包是锅炉内工质加热、蒸发、过热3个过程的连接中心，也是它们的分界。汽水分离和净化蒸汽。汽包内部装有汽水分离装置、蒸汽清洗装置、排污及加药装置等，可以改变蒸汽品质，尽可能减少汽包送给过热器的饱和蒸汽的含水量和盐水量。增加锅炉蓄热量。汽包、下降管、水冷壁、联箱等金属和汽包内储存的炉水在一定温度下具有的热量称为锅炉的

17、蓄热量。汽包蓄水量较大，增加了锅炉的蓄热能力。使锅炉在运行中气压稳定，并能快速适应外界负荷的变化，具有较好的负荷调节特性。汽包上装有压力表、水位计和安全门等附件，保证锅炉安全工作。2， 水冷壁水冷壁是布置于炉膛四周内壁面上、主要用水冷却的受热面。最初采用水冷壁是为了保护炉墙，降低它的温度，而现在水冷壁已成为电站锅炉的主要蒸发受热面。 水冷壁的作用是：其一，吸收炉膛中高温火焰的辐射传热。辐射传热是锅炉传热的重要方式。水冷壁吸收炉膛辐射传热后，使工质逐步由水变成汽水混合物。而且由于辐射传热比对流传热强烈，所以 采用辐射传热的水冷壁比采用对流传热的对流管束节省金属，可有效降低锅炉造价。其二，保护炉墙

18、，减少炉内和炉膛出口结渣。装设水冷壁后，炉墙内部的温度大大降低，因此炉墙厚度减小，提高了锅炉运行的安全可靠性。由此，可以看出，水冷壁的采用同时提高了锅炉的安全性和经济性。直流锅炉与自然循环锅炉在结构上的差异，除了没有汽包外，主要是水冷壁结构的不同。而强制循环锅炉的水冷壁与自然循环锅炉的水冷壁结构上基本相同。因此，下面分别介绍直流锅炉和自然循环锅炉的水冷壁结构特点。自然循环锅炉水冷壁现代自然循环锅炉的水冷壁，都是由许多平行的上升管及与其两端连接的联箱构成的组合件组成，垂直布置在炉膛的四壁。形式主要有3种：光管水冷壁。销钉式水冷壁。膜式水冷壁。直流锅炉水冷壁直流锅炉与自然循环锅炉在结构上的差别，除

19、了无汽包外，主要在于水冷壁不同。在直流锅炉中，给水在给水泵压头的作用下，依次通过省煤器、蒸发受热面和过热器，由于工质在蒸发受热面中是强制流动，因此蒸发受热面的布置较为自由，水冷壁的形式较多。螺旋管圈型水冷壁。垂直管屏型水冷壁。3， 下降管下降管的任务是连续不断地把汽包中的水送往下联箱。它一般布置在炉外，是不受热的。下降管分小直径分散下降管和大直径集中下降管两种。分散下降管的直径一般为108159mm，由汽包下部引出直接与各下联箱连接，一台锅炉需要的根数很多。集中下降管的直径一般为325426 mm或更大，一台锅炉需48根不等，它由汽包引出后到锅炉下部，再由其下端引出小直径的管子，与个下联箱相连

20、接。目前，大容量电站锅炉多采用大直径集中下降管。4，联箱联箱又称集箱，它实际上是由较大直径的管子两端加上封头所组成的筒体，其作用是把许多并联的管子连接在一起，起到汇集、混合、再分配工质的作用。联箱不仅用于蒸发设备上，省煤器、过热器、再热器等均需使用，故一台锅炉要用大量的联箱。5，凝渣管与悬吊管对于中压锅炉，炉内布置得水冷壁受热面不能完全满足锅炉蒸发吸热的需要，必须在炉膛出口处布置凝渣管。凝渣管是由后墙水冷壁向上延伸到炉膛出口烟窗拉稀布置而成的对流蒸发受热面。因其可降低烟温、使烟气中有结渣倾向的灰在此结渣，防止凝结管后对流过热器结渣而得名。对于大容量的锅炉，炉内水冷壁已能满足蒸发吸热的要求，因此

21、不能布置凝结渣管，而把后墙水冷壁的炉膛出口前向后凸出形成折焰角，其上部与中间联箱相连，汽水引出管由中间联箱引出，通过炉膛出口烟窗，并且它悬吊后墙水冷壁，固称其为悬吊管。6，水冷壁的安全运行 水冷壁的沾污和结渣。 水冷壁的传热能力降低。 炉膛出口烟温提高。 引起水冷壁高温腐蚀 锅炉效率降低。水冷壁高温腐蚀。 采用低氧燃烧技术，减少SO3的浓度，从而降低由于SO3的存在而促使硫酸盐型和硫化物型腐蚀发生的可能以及其本身对水冷壁产生的直接腐蚀作用。 采用烟气再循环，降低炉内火焰温度和烟气中的SO3 中的高温腐蚀。 防止水冷壁管超温引起高温腐蚀加剧。 合理组织炉内空气动力场并强化炉内湍流混合，避免出现局

22、部还原气氛，减少H2S和硫化物型腐蚀，减少局部结渣引起的高温腐蚀。 采取措施提高水冷壁管的抗腐蚀能力。二过热器和再热器1， 作用及工作特点过热器的作用是把由汽包出来的饱和蒸汽加热成具有额定温度和压力的过热蒸汽，并保证在锅炉允许的负荷波动范围内及其他工况变动时，蒸汽温度保持在正常范围内。超高压以上的锅炉都装有再热器，它的作用是将汽轮机高压缸内做过部分功的蒸汽，再他提高机组的循环热效率和汽轮机末级叶片的蒸汽干度由于提高过热蒸汽和再热蒸汽的参数，是提高火力发电站机组热经济性的重要途径，桫所以过热蒸汽的温度总是在金属材料允许的范围内尽可能取得较高。而且过热器和再热器总是布置在烟气温度较高的区域，以便提

23、高传热温压，致使过热器和再热器的壁温较高，而工质冷却能力又差，同时存在吸热偏差，所以在过热器和再热器的设计和运行中，用注意以下原则： 具有可靠且灵活的调温手段，使运行工况在一定范围内变动时，能保证气温稳定。 减少并联管子的吸热偏差。 防止受热面管束积灰、磨损、腐蚀。2， 锅炉参数对过热器受热面布置及型式的影响按水蒸气的性质，水加热成过热蒸气要经过水的预热、水的蒸发和蒸汽的过热三个阶段。低压锅炉，因所需过热热量很少，以蒸发受热面为主。所需的蒸发热只靠炉膛内的受热面还不够，所以在对流过热器前布置了大量的对流管束。有时在锅炉尾部装有面积不大的铸铁省煤器，来预热给水、降低排烟温度。过热器则全部采用对流

24、过热器。中压锅炉，炉膛内水冷壁吸收的辐射热已基本满足蒸发所需的热量，因此不再需要对流管束，只在炉膛出口布置及排凝渣管，并采用沸腾式省煤器来补充水冷壁吸热的不足。过热器仍采用对流式。高压锅炉，由于过热吸收比例增加，蒸发吸热比例减小，同时由于蒸汽温度提高，为了得到足够的温差，有可能也有必要将一部分过热器移入炉膛，如采用顶棚过热器、屏式过热器 。使得过热器的形式由纯对流式变为对流式、辐射式和半辐射式联合的形式，过热器系统也较复杂。省煤器则采用非沸腾式。超高压以上的锅炉，过热热需要量很大，并加装了再热器，因此，有更多的过热器、再热器放入炉膛，过热器、再热器系统更为复杂。3， 型式和结构按受热面的传热方

25、式，可把过热器分为对流式、辐射式、半辐射式3种型式。高压以上的锅炉多采用辐射式、半辐射式、对流式多级布置得联合型过热器。再热器在结构上相当于中压过热器，型式和结构与过热器相同，但再热蒸汽的比容大换热系数比过热蒸汽小得多，对管壁的冷却作用差，所以管壁的工作条件更差。再热器多为对流式，但参数较高时，也有部分低温再热器采用辐射式，布置在炉膛内，吸收辐射传热。对流式对流式过热器和再热器布置在水平烟道和尾部竖井烟道中，主要依靠对流传热方式从烟气中吸热。半辐射式布置在炉膛出口处，即吸收烟气的对流放热，又吸收炉膛中的辐射热及屏间烟气的气室辐射热的管屏，称为半辐射屏式过热器。辐射式布置在炉壁上、直接吸收炉膛辐

26、射热的过热器或再热器，称为辐射式过热器或再热器。三尾部受热面省煤器和空气预热器是现代锅炉必不可缺少的受热面。由于他们布置在尾部烟道内，进入这些受热面的烟气温度也最低，故常把这两个部件统称为尾部受热面或低温受热面。1， 省煤器省煤器的作用省煤器是利用锅炉尾部的烟气热量加热给水的一种热交换器。他在锅炉中的主要作用是： 节省燃料。 改善汽包的工作条件。 降低锅炉造价。 省煤器的分类 省煤器按使用的材料可分为钢管省煤器和铸铁省煤器两种。 省煤器按出口水温可分为沸腾式和非沸腾式两种。 钢管式省煤器的结构及布置 钢管式省煤器的结构如图 它是由进、出口联箱和许多并列的蛇形管组成。管径在2842mm之间，多采

27、用，传统的省煤器多采用光管式，现在为了增强省煤器的烟气侧传热、提高结构的紧凑性，可采用膜式省煤器。 省煤器的布置有以下特点： 蛇形管水平布置，便于疏水，减少停炉期间的腐蚀。 蛇形管错列布置，可提高对流换热和减少积灰。 管内给水由下向上流动 ，管外烟气由上向下流动，呈逆流传热方式，传热温差大。 大型电站锅炉一般采用蛇形管垂直于前后墙布置， 为便于检修和吹灰，对省煤器管组的高度有一定限制。2，空气预热器 空气预热器的作用 空气预热器是利用尾部烟气的热量加热燃料燃烧所需空气的热交换器。它的主要作用是： 进一步降低排烟温度，提高锅炉效率，节省燃料。 改善燃料的着火和燃烧条件，降低不完全燃烧热损失，进一

28、步提高锅炉效率。 提高锅炉温度水平，强化炉内辐射换热。空气预热器的种类和结构目前电站锅炉广泛采用的空气预热器有管式和回转式两种。 3，尾部受热面的运行由于尾部受热面的烟温较低，所以容易出现积灰、磨损和低温腐蚀等运行问题三，制粉系统1，燃料燃料是指在燃烧过程中能放出大量热量的物质。用于电站锅炉的燃料分3种：固态以煤为主，还有油页岩和木材等；液态重油、各种渣油等；气态天然气、各种工艺气如高炉煤气、焦炉煤气和发生炉煤气等。目前煤是主要的电站锅炉用燃料。2， 煤粉特性现代中型和大型锅炉一般均采用煤粉燃烧。煤被磨成煤粉后，性质在很多方面不同于原煤。如干燥过的煤粉能吸附大量空气。具有很好的流动性，易于输送

29、；对于挥发分较高的干燥煤粉。在储藏时或沉淀在管道中，一定温度下会发生自燃。甚至爆炸；煤粉的水分须控制在一定范围内，因为它对煤粉的流动性和自燃爆炸性都有较大的影响。3， 磨煤机及制粉系统磨煤机是将煤破碎并磨成煤粉的机械，是制粉系统的主要设备。磨煤过程是煤被破碎及其表面积不断增加的过程，因此需要消耗能量。煤在磨煤机中被磨成煤粉。主要是通过挤压、撞击和研磨3种方式。其中依靠挤压方式磨煤所消耗的能量最少，依靠研磨方式磨煤所消耗的能量最多。各种磨煤机在制粉过程中都兼有上述的2种或3种方式。但以何种方式为主，则视磨煤机的类型而定。磨煤机的型式很多，按磨煤工作部件的转速可分为3种类型：低速磨煤机、中速磨煤机

30、、高速磨煤机。制粉系统有中间储存式和直吹式两种，分别配用不同的磨煤机。中速磨煤机及直吹式制粉系统分类：主要有中速磨、碗式磨、MPS磨、中速球磨机。下面是碗式磨煤机的结构机工作原理示意图钢球磨煤机及中间储仓式制粉系统：钢球式磨煤机、中间储仓式制粉系统及双进双出球磨机及其制粉系统。高速磨煤机及直吹式制粉系统：风扇磨煤机及风扇磨直吹式制粉系统。四锅炉燃烧系统及燃烧器（一）固态排渣煤粉炉燃烧设备概述磨粉炉属于火室燃烧，它的燃烧设备包括炉膛、燃烧器、点火装置。点火装置的作用是：锅炉启动时点燃主燃烧器的煤粉气流；锅炉低负荷运行或煤质变差时，稳定炉内燃烧或用作辅助燃烧设备。1， 炉膛煤粉炉的炉膛是燃料燃烧的

31、空间，也是热交换的场所，它的四周炉墙上不满了蒸发受热面，大型锅炉在炉膛中还敷设有辐射式、半辐射式过热器和再热器。它的结构大小和受热面布置，在燃烧方面应能保证燃料高效率，稳定的燃烧，并防止炉内结渣；在传热方面，应使烟气在炉膛出口之前得到足够的冷却，防止对流受热面结渣。同时满足锅炉蒸发量的要求。炉膛的下部，由前后墙水冷壁管倾斜形成冷灰斗，把炉膛内燃烧后分离出来的高温炉渣冷却，形成固态渣从冷灰斗排出。这样排出的灰渣站总灰量的5%10%，其余随烟气以飞灰的形式流经对流受热面后排出锅炉。2，燃烧器燃烧器是煤粉锅炉的主要燃烧设备，它的作用是：输送燃料及不同燃烧时期所需的空气进入炉膛。组织合理的炉内空气动力

32、场，使煤粉气流及时着火、稳定燃烧，减少污染物的排放。保证锅炉安全经济的运行。为了达到上述目的，经燃烧器送入炉内的空气不是一次集中送入，而是分批送入的。一般有一次风、二次风、三次风。一次风是煤粉和空气的混合物，它的作用是输送煤粉并供给煤粉着火和初期燃烧所需的最低空气量。二次风是纯净的热空气，它的作用是供给煤粉气流着火后，后期燃烧所需的空气量，并组织合理的空气动力场，保证煤粉的稳定燃烧。三次风是采用中间储仓式制粉系统热风送粉时细粉分离器出口的乏力，它由单独的喷口送入炉膛燃烧。煤粉燃烧器按其出口气流特性可分为两大类直流燃烧器和旋流燃烧器。 3，燃烧所需空气量 4，结渣固态排渣煤粉炉的火焰中心温度可达

33、14001600，这是燃料燃烧后的灰多呈熔化或软化状态。这样的熔化灰在凝固前冲刷到水冷壁或高温对流受热面上，形成一层紧密的灰渣层，成为结渣。结渣一旦开始，便越结越多，很难清除。（二）常规煤粉燃烧器及其布置1，直流燃烧器及其布置直流燃烧器是由一组矩形、圆形或多边形的喷口组成，煤粉和燃烧所需的空气分别由不同的喷口以直流射流的形式喷入炉膛。2， 旋流燃烧器及其布置旋流燃烧器的一、二次风喷口是同心圆，一次风量小，在内圈，射流可以旋转也可以不旋转；二次风量大，在外圈，射流一定时旋转的。燃烧器出口的一、二次风共轴射流总是旋转的。（三）新型煤粉燃烧器及燃烧方式随着电力工业的发展,要求锅炉燃烧具有高效、低污染

34、、低负荷稳燃、调峰性能好等特点，因此许多新型燃烧器和燃烧方式应运而生。1， 煤粉气流稳燃技术煤粉炉运行的经济性和安全性都与煤粉火炬的稳定性有密切的关系。要保证煤粉火炬的稳定性，首先要使其稳定的着火。但煤粉空气混合物较难着火是煤粉燃烧的特点之一。特别是燃用低挥发份的无烟煤、贫煤以及其他劣质煤，低负荷运行时，稳定着火更是锅炉运行的突出问题。2， 低NOX燃烧技术。3， W型火焰燃烧方式。（四）循环流化床锅炉循环流化床锅炉的燃烧方式是一种介于火床燃烧和悬浮燃烧之间的流化床燃烧方式，基于固体流态化技术。流化床锅炉具有高传效率、高热强度、燃料适应性极强、有效脱硫脱硝等优点，受到国内外的普遍重视并得到迅速

35、的发展。循环流化床锅炉即是在鼓泡床流化床锅炉基础上发展起来的新一代流化床锅炉。1， 循环流化床锅炉的流动特性当气体以一定的速度流过固体颗粒层，并且气体对固体颗粒产生的作用力与固体颗粒所受的其他外力相平衡时,固体颗粒层会呈现类似于液体状态的现象，称为流态化。流态化是一个极为复杂的现象，尤其是气固流态化。当空气由风室穿过燃料床层下的布风板送入床层，且空气的速度不断增加时，燃料层会相继出现以下几种状态： 固定态 鼓泡流态化 湍流流态化 密相气力输送 快速流态化 稀相气力输送2， 循环流化床锅炉的结构及工作原理循环流化床锅炉与煤粉炉相似，由燃烧系统合受热面组成，其中对流烟道与煤粉炉相同，布置有过热器、再热器、省煤器和空气预热器。燃烧系统差别较大。包括燃烧室、气固分离设备、固体物料再循环设备，有的还设有外置热交换器。 3循环流化床锅炉的主要类型 自第一台专门用于生产蒸汽的循环流化床锅炉于1982年在德国建成投运来，循环流化床锅炉得到不断的发展，有关技术也日趋成熟。最有代表性的炉型有德国的Luigi型 、芬兰的Pyroflow型、美国的FW型、以及德国的Circofluid型等。4，循环流化床锅炉的优点 循环流化床锅炉与一般的煤粉炉相比，具有以下特点： 燃料适应性广。 燃烧强度高，传热能力强。 低污染清洁燃烧。 负荷调节范围大且速度快。 易于实现灰渣综合利用。