锅炉原理期末复习资料

1.锅炉两大系统是指燃烧系统和汽水系统。2.火力发电厂中的锅炉按蒸发受热面循环方式可分为自然循环锅炉、控制循环锅炉、直流锅炉、（低倍率）复合循环锅炉四种类型。3.根据燃料中的无灰干燥基挥发份(Vdaf)含量，将电厂用煤划分为褐煤、烟煤和无烟煤。蒸汽调节方法温度的调节方法通常分为工质侧调节方法和烟气侧调节方法。4.1kg煤完全燃烧所放出的全部热量中扣除水蒸汽的汽化潜热后所得的发热量为低位发热量。表示灰渣熔融特性的三个温度分别叫变形温度，软化温度，熔化温度。5.强制流动锅炉蒸发管中的脉动现象有三种表现形式：管间脉动、管屏间脉动和整体（全炉）脉动。形成过热器管组热偏差的主要原因为热力不均和流量不均。6.按传热方式，过热器大体可分为对流式过热器，辐射式过热器，半辐射式过热器。7.随蒸汽压力升高，加热吸热比例增大，蒸发吸热比例减少，过热吸热比例增大。8.自然循环的推动力是由上升管工质柱重和下降管工质柱重之差产生的。9.电站锅炉运行中尾部受热面烟气侧通常遇到的问题有结渣、积灰和磨损。1、火力发电厂的三大主要设备为锅炉、汽轮机、发电机。2、煤的工业分析成分有水分、挥发分、固定碳和灰分。3、煤粉制备系统可分为直吹式、中间储仓式两种。4、蒸汽清洗的目的是要降低蒸汽中的溶解的盐。5、锅炉排污按目的不同可分为连续排污和定期排污两种。6、蒸汽再热的目的是提高循环热效率和保证气轮机末级叶片处蒸汽湿度。7、规定以低位发热量为Qar.net=29310kJ/kg的煤作为标准煤。8、在对流受热面的热力计算中，空气预热器按平均管径计算受热面积，过热器及省煤器则按外管径计算受热面积，烟管则按内管径计算受热面积。9、按照工质在蒸发受热面中的流动方式，可以将锅炉分为自然循环锅炉和强制循环锅炉。10、为防止炉膛出口结渣，炉膛出口烟温不得高于灰的变形温度。1.目前电站锅炉各项热损失中最大的热损失是q2（√）2.锅炉燃烧系统中“一次风”是用来输送助燃空气（×）3.当蒸汽压力接近或超过水的临界压力时，必须采用直流锅炉（×）4.火力发电厂中蒸汽参数一般指蒸汽的压力和温度(√)5.炉膛内烟气对水冷壁的换热方式主要是对流换热（×）6.采用再热器可以降低汽轮机排汽的湿度，提高末级叶片的安全性。（√）7．锅炉按压力分类时，过热器出口蒸汽压力为18.6MPa的锅炉通常称为亚临界压力锅炉。（√）机械性携带和溶解性携带是蒸汽污染的主要原因。(√)8.循环流动的膜态沸腾会导致管子金属内壁面上的连续水膜被破坏，引起管壁工作温度超过金属材料的允许温度。（√）9.控制循环锅炉克服工质在蒸发受热面中流动阻力，主要依靠循环泵或再循环泵的压头。(√)烟气中硫酸蒸汽含量越高，其酸露点也越高。(√)10.在锅炉的各个受热面中，金属壁温最高的受热面是省煤器。(×)三、名词解释(每小题3分，共18分)1.标准煤：收到基发热量为29310kJ/kg的煤。2.锅炉热效率：锅炉热效率是锅炉有效利用热量占锅炉输入热量的百分数。3.炉膛截面热负荷：在单位时间内、（按燃烧器区域）单位炉膛横截面积上，燃料燃烧放出的热量(以收到基低位发热量计算)。4.质量含汽率：上升管中蒸汽所占循环流量的份额，或汽水混合物中蒸汽所占的份额。5.水冷壁角系数：投射到水冷壁受热面的热量与投射到炉壁的热量之比。6．汽温特性：过（再）热器出口蒸汽温度与锅炉负荷之间的关系。1、锅炉容量……锅炉的最大连续蒸发量，以每小时所能供应的蒸汽的吨数表示。2、过量空气系数……实际供给的空气量V(Nm3/kg)与理论空气量V0(Nm3/kg)的比值。3、烟气中有液体物质凝结的最高温度称为烟气露点。4、蒸汽品质：指蒸汽中的杂质的含量，既蒸汽的清洁程度。5、着火速度：可燃物混合着火时的火焰传播速度。6、热偏差：指过热器和再热器管组中因各根管子的结构尺寸、内部阻力系数和热负荷可能不同而引起的每根管子中的蒸汽焓增不同的现象。（过热器和再热器长期安全工作的首要条件是其金属壁温不超过材料的最高允许温度。）7、自然循环：在一个闭合回路中，由于工质自身的密度差造成的重位压差，推动工质流动的现象。8、蒸汽带盐：蒸汽品质是指蒸汽中杂志的含量。这些杂志包括盐类物质、碱类物质和氧化物，其中绝大部分是盐类物质，所以通常把蒸汽对杂志的携带称为蒸汽带盐。9、链锁反应：整个燃烧反应就像链一样一节一节传递下去。10、水冷壁热有效系数ψ：受热面的吸热量与投射到炉壁上的热量的比值。（也可表述为水冷壁受热面的实际吸热量与火焰有效辐射热量的比值。）11、设计计算：在已知炉膛出口温度的条件下，计算所需受热面的数量。12、校核计算：在已知炉膛内布置的受热面的条件下，计算炉膛出口的烟气温度。13、双灰体模型：复杂的炉膛火焰与壁面的换热过程被简化为两个无限接近的灰体表面（具有不同的温度和黑度）间的辐射换热问题。四、问答题1.说明SG-1025/18.3-541/541-9的意义。（4分）上海锅炉厂制造；蒸发量为1025t/h;过热蒸汽温度为541℃，过热蒸汽压力为18.3MPa；再热蒸汽温度为541℃；设计序号为9的锅炉。2.什么叫排烟热损失？影响的主要因素有哪些？（5分）答：排烟热损失(q2)是锅炉排烟物理显热造成的热损失（或由于排入大气的烟气温度高于大气温度而损失的能量）。影响排烟热损失的主要因素为排烟温度和烟气容积。排烟热损失(q2)是锅炉热损失中最主要的一项。排烟温度升高10～20℃可使q2约增加1%。故要经常吹灰和减少漏风。3．直流燃烧器有哪两种基本型式？燃用褐煤时应选用哪一种？为什么？(6分)答：均等配风（一、二次风相间布置）和分级配风（一次风集中布置）直流燃烧器。选用均等配风。均等配风直流式燃烧器适用于燃烧容易着火的煤，如烟煤、挥发分较高的贫煤以及褐煤。这类燃烧器的一、二次风喷口通常交替间隔排列，相邻两个喷口的中心间距较小。因一次风携带的煤粉比较容易着火，故希望在一次风中煤粉着火后及时、迅速地和相邻二次风喷口射出的热空气混合。这样，在火焰根部不会因为缺乏空气而燃烧不完全，或导致燃烧速度降低。因而沿高度相间排列的二次风喷口的风量分配就接近均匀。分级配风直流式燃烧器适用于燃烧着火比较困难的煤，如挥发分较低的贫煤、无烟煤或劣质烟煤。这种燃烧器的特点是：几个一次风喷口集中布置在一起，一、二次风喷口中心间距较大，由于一次风中携带的煤粉着火比较困难，一、二次风的混合过早，会使火焰温度降低，引起着火不稳定。为了维持煤粉火焰的稳定着火，希望推迟煤粉气流与二次风混合，所以将二次风分为先后两批送入着火后的煤粉气流中，这种配风方式称为分级配风。分级配风的目的是：在燃烧过程不同时期的各个阶段，按需要送入适量空气，保证煤粉稳定着火、完全燃烧。【一次风集中布置的特点：使着火区保持比较高的煤粉浓度，减少着火热，燃烧放热比较集中，使着火区保持高温燃烧状态，适用于难燃煤；煤粉气流刚性增强，不易偏斜贴墙；卷吸高温烟气的能力加强。一次风集中布置的问题：着火区煤粉高度集中，可能造成火区供氧不足，延缓燃烧进程。】4.自然循环锅炉蒸发设备的作用如何？它由哪些部件组成。答：蒸发设备的作用是：吸收燃料燃烧时放出的热量，将水加热成饱和蒸汽。蒸发设备是由汽包、下降管、水冷壁及联箱等组成。1、煤的元素分析成分有哪些？哪些是可燃元素？那些是不可燃元素？答：（1）煤的元素分析成分有碳、氢、氧、氮、硫。（2）其中硫、氢、碳是可燃元素。（3）其中氧、氮是可燃元素。2、什么是实际空气量？为什么按实际空气量供应空气？答：实际空气量等于理论空气量加过量空气。燃料在炉内燃烧时，可燃质空气中氧气很难达到理想的混合，如仅按理论空气量供应空气，必然有一部分可燃质得不到氧或缺氧燃烧，使不完全燃烧损失增大。因此，应按实际空气量供应空气，增加两者混合机会，减少不完全燃烧损失。3、汽包和水冷壁的作用分别是什么？答：（一）汽包的作用：（1）、汽包是自然水循环系统的一部分，接受省煤器来的给水，向过热器输送饱和蒸汽，是加热、蒸发、过热三个过程的连接枢纽。（2）、汽包具有储热能力，在负荷变化时，可以减缓汽压变化的速度。（3）、汽包中装有各种蒸汽净化设备，可以保证蒸汽品质。（4）、汽包上还装有许多附件，可以控制汽包压力，监视汽包水位，保证锅炉安全运行。（二）水冷壁的作用：（1）现代锅炉不可缺少的蒸发受热面；（2）保护炉墙，减少高温炉渣对炉墙的饿破坏作用，防止受热面与炉墙上结渣；（3）炉墙表面温度降低，为采用轻型炉墙创造了条件。4、空气预热器的作用是什么？答：（1）进一步降低排烟温度，回收烟气热量，提高锅炉效率，节约燃料。（2）提高进炉膛的热空气温度，强化燃料的着火和燃烧过程，减少不完全燃烧损失。（3）提高炉膛烟气温度，强化炉内辐射换热。（4）排烟温度降低，改善了引风机的工作条件，降低了引风机电耗。5、说明锅炉型号DG670－13.8－540/540所表示的意义？答：各项表示的意义是：东方锅炉厂、蒸发量670T/H、过热器出口压力13.8MPa；过热器出口温度540℃、再热器出口温度540℃。6、分别阐述煤的发热量，高位发热量，低位发热量。并解释为什么工业上使用低位发热量？煤的发热量：单位质量的煤完全燃烧时放出的全部热量。高位发热量：发热量中包含煤燃烧后所产生的水蒸气凝结放出的汽化潜热。低位发热量：不包含水蒸气凝结放出的汽化潜热。现代大容量锅炉为防止尾部受热面低温腐蚀，排烟温度一般均在120℃以上，烟气中的水蒸汽在常压下不会凝结，汽化潜热未被利用。因此，我国在锅炉有关的计算中采用低位发热量。7、什么是煤粉细度和最佳煤粉细度？煤粉细度：区一定数量的煤粉样放入某一尺寸的筛子上进行筛分，当有a（g）煤粉留在筛面上，b（g）煤粉通过筛孔落下，则筛子上剩余的煤粉的质量占原煤粉样总质量的百分数即为煤粉细度。Rx=a/（a+b）*100%。煤粉越细，越容易着火和燃烧完全。同时消耗的电能以及金属的磨损量也就越大，制粉系统的经济性降低。最佳煤粉细度（经济煤粉细度）：实际运行中选择使机械不完全燃烧损失q4和制粉能耗∑m之和最小的煤粉细度。8、什么是煤的可磨性系数和磨损指数？煤的可磨性系数：煤被磨成一定细度的煤粉的难易程度煤的磨损指数：煤在碾磨过程中，煤对碾磨部件磨损的强烈程度。9、简述影响中速磨煤机工作的主要因素和中速磨煤机的特点。影响中速磨煤机工作的主要因素：⑴转速，⑵通风量，⑶风气环流速度，⑷研磨压力，⑸燃料性质。中速磨煤机的特点：中速磨煤机结构紧凑，单台磨煤机金属消耗量低，占地面积较小，初投资小，运行中噪声低，耗电低。中速磨煤机空载率小，运行控制灵敏，能适应锅炉负荷的变化，煤粉的均匀性好。但是它的结构复杂，运行和检修要求的技术水平高，对煤种有选择性，对原煤中的杂物较为敏感。中速磨煤机不能空磨启动，需要先向磨煤机中进煤后才能启动磨煤机，防止磨煤机部件发生脆裂。目前，国内大容量锅炉机组多数采用中速磨煤机正压直吹系统。10、简述制粉系统。制粉系统可以分为直吹式系统和中间储仓式系统两种。直吹式制粉系统是指，煤在磨煤机中磨成粉后直接将气粉混合物送入锅炉去燃烧的制粉系统。而中间储仓式制粉系统是将煤磨制成煤粉后先储存在煤粉仓中，煤粉通过给粉机后与热空气混合，形成气粉混合物，再送入锅炉去燃烧的制粉系统。直吹式制粉系统的制粉量在任何时候都必须等于锅炉的燃料消耗量，也就是说制粉量是随着锅炉负荷的变化而改变的。直吹式制粉系统可以分为正压系统和负压系统两种。目前，国内多数电厂采用正压直吹式系统。中间储仓式制粉系统中增加了煤粉仓、细粉分离器、给粉机、排粉机和螺旋输粉机等设备。中间储仓式制粉系统的工作过程为：给煤机将原料送入磨煤机，热空气和原煤异同进入磨煤机，热空气一边干燥一边将煤粉带出磨煤机进入粗粉分离器，分离器将不合格的粗粉分离出来送回磨煤机重磨，合格的煤粉进入细粉分离器将煤粉和空气分开，煤粉进入煤粉仓。11、实现稳定着火的两个条件：⑴放热量=散热量，Q1=Q2。⑵放热量随系统温度的变化率大于散热量随系统温度的变化率。如果不具备这两个条件，即使在高温状态下也不能稳定着火，燃烧过程将因火焰熄灭而中断，并不断向缓慢氧化