动力站气炉试题001(附答案).doc

练习题
（第一期：锅炉主控岗位及系统部分）
一、 填空题（200×0.25分／空格，共50分）
1)镇海三电站CFB装置共有两台465t/h紧凑型循环流化床锅炉（简称CCFB），两台 100 MW抽汽凝汽式汽轮发电机组，以及自备空压机、燃料输送系统、飞灰和底渣输送系统等辅助系统组成。
2) CFB装置锅炉本体两台锅炉为美国FOSTER WHEELER公司生产，为高压、单汽包、自然循环的CFB锅炉，主要附属设备和附件包括：一次风机、二次风机、引风机、增压风机、密封风机、管式燃烧器等。
3) CFB装置锅炉的石灰石输送系统由石灰石中间仓、石灰石仓泵、炉前石灰石仓、布袋除尘器、压力/真空释放阀及料位计组成；飞灰输送系统由两部分组成，一是将空预器下灰斗和一电场下灰斗收集的飞灰根据循环飞灰量的需要，输送至再循环飞灰仓，二是将各灰斗收集的飞灰输送至灰库，每台锅炉有18只灰斗，每只灰斗各配一台仓泵。
4)管式燃烧器用于锅炉的启动、稳燃 及停炉 ；燃烧器的热风来自一次风空预器出口，经增压风机增压后进入燃烧器，燃油采用进油调节阀控制进油量并联动控制配风量，用油汽差压阀控制雾化蒸汽量；燃烧后的热风通过炉膛一次风箱送至炉膛。
5)锅炉给水系统由主给水调节阀、大旁路调节阀、小旁路上水阀等组成的控制系统连接管引至省煤器，省煤器由两排水平裸管式蛇型管组成，给水经省煤器连接管引至汽包的左封头进入，汽包通过2根左右侧炉膛集中下降管，2根左右侧分离器集中下降管和2根蒸发屏集中下降管分配至各个下联箱，再进入各部上升管蒸发受热面，最后进入汽包，整个循环通过自然循环完成。
6)汽水混合物在汽包内进行汽水分离，被分离出来的水被重新进入汽包水空间进行再循环，被分离出来蒸汽从汽包顶部引出，进入过热蒸汽流程。
7)锅炉用风主要由一台一次风机和一台二次风机供给，冷一次风经暖风器和空预器加热后，一路分为两路，且每路分别设有配置了管道燃烧器的旁路，送至炉膛底部风室，通过布风板上的喷嘴使床料流化，从而在炉膛形成固体循环；另一路直接进入炉膛形成环管一次风。
8)烟气及携带的固体颗粒离开炉膛进入旋风分离器，粗颗粒通过离心力的作用从烟气中分离出来，落入分离器下面的回料腿，被高压风流化送回炉膛进行再次燃烧，而烟气携带的细颗粒则通过分离器中心管从顶部引出，进入尾部竖井烟道，从上至下流动，分别经三级过热器、一级过热器、省煤器和空预器后，进入静电除尘器；烟气中的飞灰被吸附沉降后，被飞灰仓泵回收；除灰后的烟气经引风机送入烟筒，排至大气。
9)流化床的部分循环物料通过炉底排渣口进入冷渣器选择室，细颗粒的物料返回炉膛，粗颗粒的物料依次经过冷却一室、冷却二室和冷却三室，由旋转排渣阀排入炉底底渣输送带，再由水平和竖直的机械输送带把底渣送至底渣库。
10)每台CFB锅炉在省煤器上安装了6台半伸缩式吹灰器，在过热器上安装了8台全伸缩式吹灰器，在空预器上安装了16台旋转式吹灰器，共30台，吹灰蒸汽引自4.0 MPa蒸汽母管，吹灰蒸汽母管压力约为2.5 MPa。
11) 对流式过热器的出口汽温随负荷增加而增加；辐射式过热器的出口汽温随负荷增加而降低；锅炉并汽时要求比额定汽温低30～50℃；锅炉定期排污时，主汽温度将会升高 ；外界突然增大用汽负荷导致主汽压力急剧降低时，汽包水位将会先升后降。
12) 循环流化床锅炉排放的污染物质一般有灰尘、SO2、CO和NOX等。
13)CFB锅炉的主要指标控制范围为：主汽压力9.5~10.6MPa，主汽温度500~550℃，汽包水位-100~100 ℃，排烟温度120~180℃，省煤器出口水温287 ℃，给水压力12.5~16.0 MPa，炉膛压力-1~1，启动投煤温度595 ℃ ，床温830~960℃，床压4~8kPa，旋风分离器入口温度≤950℃，回料装置温度650~950℃，排渣温度≤200℃ ，烟气含氧量2~6% 。
14) 定期徘污主要目的是为了排除炉水中的水渣及污垢，它一般从 水循环系统的最低点 引出排污口 ；连续排污主要目的在于将汽包中的 盐浓度高的炉水 排出，一般从 汽包 中引出。
15)下列常用术语或缩略语的中文对照意思是：ACTUATOR执行器 ,ASH灰,AIR PURGE 空气吹扫 ,BED MATERIAL床料 ，BOILER锅炉, BFP 锅炉给水泵 ,CFB循环流化床,CONDENSATE 凝结水 ,CONTROL VALVE 控制阀 ,DCS分 散控制系统 ,DEH数字电液调节系统 ECONOMIZER省煤器 ,ECR连续经济负荷运行工况 ,ERV电气自动减压阀 ,ESP静电除尘器 ,FEEDWATER给水，FLUIDIZED BED流化床 ,GATE VALVE闸阀 ,HPB高压鼓风机，I/O输入/输出 ,IA仪表风, L /R 就地/遥控 ,MCR 连续额定负荷工况 ,MFT 主燃料跳闸 ,NOX 氮氧化物 ,PA一次风 ,ppb十亿分之一 ,ppm 百万分之一 ,RPM 每分钟转速 ,SA二次风 ,SUB’(s) 启动燃烧器 ,TURBINE汽轮机 ,TE加热元件 ,ZT转速变送器。
16)根据流速的不同，循环流化床床层的六种不同流化方式分别是固定床，散式流态化，鼓泡流态化，腾踊，湍流流态化，快速流态化。
17) 水循环故障通常可分成循环停滞、循环倒流、下降管汽化、汽水分层 等四种。
18)锅炉本体可以简单的分为锅部分和炉部分，锅部分包括汽水系统的所有管道、容器等如汽包、水冷壁、过热器、下降管、省煤器、联箱等等；炉部分包括风烟系统如炉膛、燃烧器、燃料进给装置、供风、烟气系统等等。
19) 锅炉附件有：安全阀、压力表、水位计、风压表、温度计、流量表、给水调节器、水位警报器、吹灰器、防爆门、氧量表及各类阀门等等；锅炉的三大安全附件是：安全阀、压力表、水位计 。
20) 锅炉的主给水采用三冲量自动调节。所谓三冲量分别是：主冲量：汽包水位；导前冲量：蒸汽流量；反馈冲量：给水流量。

二、 问答题
1) 什么叫循环流化床锅炉，并简述其优缺点？（4分）
答:循环流化床锅炉是一种燃用化石燃料来生产蒸汽的一种装置,锅炉炉膛运行在一种特殊的流体动力特性下:细颗粒(50-100或100-500)被以超过平均粒径颗粒终端速度的气速输送出炉膛,同时又有足够的颗粒返混以保证炉膛内的温度分布均匀。
优点：
⑴燃料适应性广.可以燃烧优质煤,劣质煤,煤矸石,石油焦,煤泥尾气.污泥,废木头,树皮垃圾等,尤其使用于燃料来源,品种和质量多变的情况.
⑵燃烧效率高.普通在97.5~99.5%.
⑶高效脱硫.烧高效硫染燃料时,用石灰石作脱硫剂,CA/S摩尔比为1.5~2.5时,脱硫效率可达85~90%.
⑷NOX排放低.采用低温燃烧及分段燃烧，NOX生成量显著减少.
⑸截面热强度高.循环流化床截面热强度为3~8MW/M
⑹负荷调节比例大及负荷调节快,负荷调节速率每分钟可达当前负荷的5%~10%,负荷变化范围为25%~100%MCR.
⑺炉膛给料点数量少,这是因为在给定的热输出下,循环流化床锅炉的炉膛截面积较小,同时由于良好的混合和燃烧区域的扩展,使得极少的几个给料点就可以了.
⑻飞灰及底渣可综合利用.如何作水泥熟料添加剂和建筑材料。
缺点：
(1)风机电耗高.
(2)受热面,耐火材料的砌筑部件磨损严重。
(3)高温,耐火材料砌筑部分的耐火层厚度大,启动时间长。
(4)在燃煤质量和燃煤尺寸的筛分特性变化很大时,要稳定燃烧并达到设计蒸发量也是有困难的。
(5)燃烧过程中生成的N2O比煤粉燃烧方式高40~50倍。

2) 影响流化床锅炉燃烧的主要因素是什么？（3分）
答:主要因素是：⑴燃煤特性的影响⑵燃煤粒径的影响⑶布风装置和流化质量的影响。⑷给煤方式的影响。⑸床温的影响。⑹床体结构和回料的影响。⑺运行水平的影响。
3) 物料循环系统必须具备的条件是什么？（3分）
答：⑴保证物料高效分离。⑵稳定回料。⑶防止炉内烟气由回料系统窜入分离器。⑷回料量应连续并可调。

4) 画出CFB装置主蒸汽流程简图。（5分）

5) 画出CFB装置抽汽、供热蒸汽流程简图。（5分）

6) 用文字框、线段及箭头连接的方式标示CFB锅炉的过热蒸汽产生流程。（5分）

7) 用文字框、线段及箭头连接的方式标示CFB锅炉的给水及饱和蒸汽产生流程。（5分）

8) 以主控DCS 流程图“#3(#4)炉风系统”组态画面（图号：3(4)BPASA）为蓝本，画出CFB锅炉风烟系统简图？（5分）

9) 省煤器再循环系统的作用是什么？（3分）
答:省煤器再循环系统的作用在于保护省煤器.当锅炉点火,停炉或其它原因停止给水时,省煤器由于管内的水不流动而的不到冷却,使管壁超温而损坏.有了再循环系统后,就解决了问题,管内的水利用自然原理,在汽包-再循环管-省煤器-汽包之间循环流动,使省煤器管壁得到冷却。

10) 简述启动管道燃烧器的点火过程。（4分）
答：燃烧器启动点火的控制操作有，如锅炉吹扫、燃烧器吹扫、提供管路压力监控、点火器插入、点火器点火，主火焰检测或任何不满足的安全条件。
当燃烧器开车，点火器插入，并经DCS得到证实。一旦插入证实，点火器开始发火花。一旦点火器发火花，燃料油控制阀和安全跳闸阀（SSV）开，燃料是流入到燃烧器。如果火焰被证实，点火器撤回而燃烧器继续燃烧。如果火焰没被证实或者如证实的火焰消失，则燃烧器跳闸并吹扫。当燃烧器跳闸和吹扫，点火器插入并开始发火花。雾化蒸汽流过燃料油管路并将燃烧油排出燃烧器，当燃料油流过燃烧器喷咀，由点火器爆火花将燃料油点燃。吹扫“超时”以后，点火器关闭并回撤，雾化蒸汽关闭。一旦吹扫完成，操作员可以重新启动那个燃烧器。

11) 何种情况下需要进行锅炉炉膛吹扫？简述进行吹扫需要具备的条件及联锁要求？（4分）
答：锅炉在①每次冷态起动前，②MFT动作出现后，③当床温小于760℃（1400°F）时，都必须进行吹扫。
吹扫需要满足的条件：
总空气流量>吹扫值（30％）
管式燃烧器A和B的空气流量>最小值
进入左面和右面压力通风系统的一次风流量>吹扫值
进入洗提器冷却器A的灼热的一次风的流量>吹扫值
进入洗提器冷却器A的1段冷却器的灼热的一次风的流量>吹扫值
进入洗提器冷却器A的冷却器2段和3段的冷一次风的流量>吹扫值
进入洗提器冷却器B的灼热的一次风的流量>吹扫值
进入洗提器冷却器B的1段冷却器的灼热的一次风的流量>吹扫值
进入洗提器冷却器B的冷却器2段和3段的冷一次风的流量>吹扫值
无锅炉跳闸
证实隔断了所有燃料源（煤／小块焦炭系统和燃料油系统）。
吹扫需要满足的联锁要求：
证实锅炉已“开启”了燃气通道
ID风机正在运转
墙密封空气压力>最小值
SA风机正在运转
PA风机正在运转
ID的吸入口压力>最小值
证实隔断了所有燃料源
小型分离器出口气体温度<最大值
炉压正常（不处于极高或极低状态）
汽包水位不处于极高或极低状态
没有降低炉床的点火温度
空气／燃料比>最小值
仪用空气联箱压力>最小值
DCS无故障
操作人员警急按钮未跳闸
锅炉未跳闸
过热器保护装置未起动

12) 列举CFB锅炉MFT跳闸的条件和跳闸后的联锁动作情况？（4分）
答：出现下述各条件中的任何一个或多个将会引起MFT：
手按紧急停车装置
旋风分离器进、出口温度高于982℃。
PA、SA、ID风机任一停止运行
汽包水位极高或是汽包水位极低
炉压高、低或极高、极低
一次风流量小于最值超过2分钟
密封风机空气压力极低
空气／燃料比低于最小值超过2分钟
DCS故障
床温低于650℃且无管式燃烧器运行
仪表空气压力极低。
过热器保护装置跳闸
总空气流量<最小值
炉床温度大于980℃
床温低于760℃无任何燃料
当MFT发生时，将发生下述动作：
在运行中的称重式给煤机跳闸
在运行中的管式燃烧器被切断
石灰石给料系统会跳闸
吹灰会停止
减温水切断电磁伐关闭
冷渣器排灰旋转伐关闭
飞灰再循环系统会停止运行
废气切断阀会关闭
电除尘停止运行