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煤炭化驗設備-電廠用煤原理
煤炭化驗設備
-電廠用煤原理
發(fā)電耗煤原理
煤炭在鍋爐內燃燒放出的熱量,將水加熱成具有一定壓力和溫度的蒸汽,然后蒸汽沿道進入汽輪機膨脹做功,帶動發(fā)電機一起高速旋轉,從而發(fā)電。在汽輪機中做完功的蒸汽排入冷汽器中并凝結成水,然后被凝結水泵送入除氧器。水在除氧器中被來自抽氣管的汽輪機抽汽加熱并除去所含氣體,*后又被給水泵送回鍋爐中重復參加上述循環(huán)過程。顯然,在這種火力發(fā)電廠中存在著三種型式的能量轉換過程:在鍋爐中煤的化學能轉變成熱能,在汽輪機中熱能轉變?yōu)闄C械能,在發(fā)電機中機械能轉換成電能。進行能量轉換的主要設備----鍋爐、汽輪機和發(fā)電機,被稱為燃燒發(fā)電廠的三大主機,而鍋爐則是三大主機中*基本的能量轉換設備。
不過,在送進鍋爐燒灼之前,還需要由磨煤機將煤炭磨成不規(guī)則的細小煤炭顆粒,其顆粒平均在0.05-0.01mm,其中20-50um(微米)以下的顆粒占絕大多數(shù)。這是因為煤粉顆粒很小,表面很大,能吸附大量的空氣,且具有一般固體所未有的性質----流動性。煤粉的粒度趙小,含濕量越小,其流動性也越好,但煤粉的顆粒過小細小或過于干燥,則會產(chǎn)生煤粉自流現(xiàn)象,使給煤機工作特性不穩(wěn),給鍋爐運行的調整操作造成困難。另外煤粉與氧氣接觸而氧化,在一定可能發(fā)煤粉自燃。在制粉系統(tǒng)中,煤粉是由于氣體來輸送的,氣體和煤粉的混合物一火花就會使火源擴大而產(chǎn)生較大壓力,從而造成煤粉的爆炸。
由煤粉制備系統(tǒng)制成的的煤粉經(jīng)煤粉燃燒進入爐內,燃燒器是煤粉爐的主要燃燒設備。燃燒器的作用有三個:一是保證煤粉氣流噴入爐膛后迅速著火,二是使一、二次風能夠強烈混合以保證煤粉充分燃燒,三是讓火焰充滿爐瀉膛而減少死滯區(qū)。煤粉分流經(jīng)燃燒器進入爐膛后,便開始了煤的燃燒過程。燃燒過程的三個階段與其他爐型大體相同,所不同的是,這種爐型燃燒前的準備階段和燃燒階段時間很短,而燃盡階段時間相對較長。
供熱耗煤原理
一般發(fā)電廠都采用凝汽式機組,只生產(chǎn)電能向用戶供電,工業(yè)生產(chǎn)和人們生活用熱則由特設的工業(yè)鍋爐及采曖鍋爐房單獨供應,這種能量生產(chǎn)方式稱為熱、電分產(chǎn)。但是熱電廠卻采用供熱式機組,除了供應電能以外,同時還利用汽輪機抽汽或排汽來滿足生產(chǎn)和生少上所需熱量,這種能量生產(chǎn)方式稱為熱電聯(lián)產(chǎn)。在熱電聯(lián)產(chǎn)中燃料化學能則轉變?yōu)楦呶粺崮芟扔脕戆l(fā)電(高品位熱能),然后使用做過功的低品位熱能向用戶供熱,這符合按質用能和綜合用能的原則。
由于熱電廠供熱規(guī)模蠣,可以采用高參數(shù)高效率的大型鍋爐(熱效率為85%以上),從而使能源利用效益得到較大的提高,節(jié)省了燃料,另外,供熱的季節(jié)性和時段性與用電峰谷變化相適應,適合多種熱電比的變化,可根據(jù)熱或電的需求進行調節(jié)從而增加年設備利用小時,可以充分發(fā)揮熱電機組的盜用,而且輸配電損耗低。
在環(huán)境污染方面,由于熱電廠集中供熱而使用煤量減少,排污量也減少,城內運煤除灰的麻煩也減少了,而且大容量鍋爐備有高效除塵設備和高煙囪,使環(huán)境法污染程度大為降低。
因此,熱電廠具有一次能源利用比較合理,做到按質供能、梯級用能、能盡其用,使地區(qū)的整個能量供應系統(tǒng)節(jié)約能源等優(yōu)點。
電廠利用煤的熱值,把熱能轉變?yōu)殡娔?。發(fā)熱量是影響電廠技術經(jīng)濟指標的主要因素。電廠設計建廠時,要求有固定的供煤基地,根據(jù)不同煤質進行電廠的鍋爐設計。一旦建成投產(chǎn),煤質符合鍋爐設計的要求,鍋爐效率才能充分發(fā)揮。電力部門一般要求煤的發(fā)熱量(Qnet,ar)大于20.9lMJ/kg(不包括褐煤),可波動5%,粒度為小于25mm末煤或小于50mm混煤,揮發(fā)分(Vdaf,大于20%,硫分(St,d)小于1.0%,外在水分(Mt)小于10%,干式除渣灰熔融性軟化溫度(ST)大于1250℃。煤的發(fā)熱量的高低,影響到電廠原料煤系統(tǒng)、制粉系統(tǒng)、爐膛容積、煙道、通風量、集塵及排渣等各個環(huán)節(jié),直接影響電廠建設投資和生產(chǎn)成本。
從廣義上來講,凡是以發(fā)電、機車推進、鍋爐燃燒等為目的,產(chǎn)生動力而使用的煤炭都屬于動力用煤,簡稱動力煤。
火力發(fā)電廠燃用的煤通常稱為動力煤,其分類方法主要是依據(jù)煤的干燥無灰基揮發(fā)分進行分類。就動力煤類別來說,主要有褐煤、長焰煤、不粘結煤、貧煤;氣煤以及少量的無煙煤。從商品煤來說,主要有洗混煤、洗中煤、粉煤、末煤等。劣質煤主要指對鍋爐運行不利的多灰分(大于40%)低熱值(小于15.73兆焦/千克)的煙煤、低揮發(fā)分(小于10%)的無煙煤、水分高熱值低的褐煤以及高硫(大于2%)煤等。燃用劣質煤是火電廠對社會的一項貢獻。
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