锅炉原理备考资料1讲解.docx

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锅炉原理备考资料1讲解

第1章绪论

1、什么是锅炉的额定蒸发量、最大长期连续蒸发量、容量、额定压力、额定汽温？

额定蒸发量在额定蒸汽参数，额定给水温度和使用设计燃料，保证热效率时所规定的蒸发量，单位t/h

最大连续蒸发量（MCR）在额定蒸汽参数，额定给水温度和使用设计燃料，长期连续运行所能达到的最大蒸发量，单位为t/h（或kg/s）

锅炉额定蒸汽参数在规定负荷范围内长期连续运行应能保证的出口蒸汽参数

额定蒸汽压力（对应规定的给水压力），单位Mpa；

额定蒸汽温度（对应额定蒸汽压力和额定给水温度），单位C。

2、以一台电厂锅炉为例，简单画出并简述锅炉中汽水、燃料、空气、灰渣的基本工作流程。

◆外部冷空气由送风机提高压头后，送到空气预热器，成为热空气；

Ø送入磨煤机的是干燥剂；

Ø直接送到燃烧器喷口的助燃空气，叫二次风。

◆外部冷空气由一次风机提高压头后，送到空气预热器，成为热空气；

Ø送到一次风母管，分配到各一次风支管；

Ø与煤粉混合器中的煤粉混合，输送煤粉到燃烧器，进入炉膛。

◆给水进入省煤器，吸收烟气的热量，进入汽包;

◆与分离器出水混合，进下降管，分配到每根水冷壁管;

◆在水冷壁管中吸收火焰辐射热，形成汽水混合物;

◆向上流动，由汽水导管引入汽包，进行汽水分离。

◆分离出的饱和水与给水混合进入下降管。

◆分离出的饱和蒸汽从汽包顶部引出，进入各级过热器

Ø主要有包覆过热器、屏式过热器、对流过热器等。

◆形成过热蒸汽，被送到汽机高压缸。

◆高压缸排汽被送到再热器，提高温度，再送到汽轮机的中低压缸

◆在炉膛中，燃料燃烧不断放出热量，产生高温烟气。

◆从炉膛流出、再进入水平烟道、垂直烟道、尾部烟道，并将热量传递给炉膛与烟道中布置的各种受热面，烟气的温度逐渐下降。

◆最后经过除尘设备、脱硫设备、引风机，由烟囱排出到大气

3、按水循环方式不同，锅炉可以分为哪几类，各有何特点？

◆自然循环：

有汽包，利用下降管和上升管中工质密度差产生工质循环。

◆强制循环：

有汽包和循环泵，利用循环泵压头循环。

◆直流锅炉：

无汽包，给水靠给水泵压头一次通过各受热面全变为蒸汽。

◆复合循环锅炉：

4、按燃烧方式不同，锅炉可以分为哪几类，各有何特点？

◆室燃炉

◆层燃炉

◆流化床锅炉

5、锅炉本体主要由哪些主要部件组成?

各有什么主要功能?

◆锅：

汽水系统

–容纳汽水的空间。

下降管、汽包、水冷壁、联箱、过热器、再热器、省煤器（承高压）

◆炉：

燃烧系统

–炉膛、燃烧器、烟道（非承高压）、空气预热器

◆钢架与平台楼梯

–用于支承设备的重量及方便运行与检修

第2章燃料及燃烧计算

1、煤中所含的灰分、水分对锅炉运行有哪些不利影响？

Ø水分的影响:

Mar↑Q↓着火↓燃烬↓θ”l↓Q4↑积灰↑腐蚀↑

Ø灰分的影响:

Aar↑Q↓Q6↑Q4↑Q4↑积灰↑磨损↑结渣↑

2、试述Vdaf、Sar及灰熔点对锅炉的工作有哪些影响.

Ø硫分的影响:

Sar↑tld↑低温腐蚀↑污染环境↑煤粉仓自燃↑

3、灰渣熔融特性在锅炉设计和运行中有何意义？

影响灰熔点的因素有哪些？

影响灰的熔融性的主要因素

Ø灰分成分的影响

煤灰中酸性氧化物使灰熔点提高；碱性氧化物使灰熔点降低

Ø周围介质的影响

氧化性介质中，灰熔点较高；还原性介质中，灰熔点较低；弱还原性介质中，灰熔点很低。

4、什么是折算成分，在锅炉运行中有何意义？

折算成分相对于每4190kJ/kg收到基低位发热量的煤中所含的收到基水分、灰分和硫分，称为折算水分、折算灰分和折算硫分

5、推导换算系数Kadf-ar

6、某种煤收到基含碳量为4０％。

由于受外界条件的影响，其收到基水分由15％减少到10％，收到基灰分由25％增加到35％，试求其水分和灰分变化后的收到基含碳量（要求先推导换算公式，后计算）。

7、已知甲种煤的Qnet，ar=29166kJ/kg,Aar＝18％；乙种煤的Qnet，ar=18788kJ/kgAar＝15％。

如果锅炉效率、负荷等条件相同，试问用哪一种燃料锅炉出灰量大？

8、已知某锅炉燃用煤的元素分析成分如下：

Car=58.14%Har＝3.86％Oar＝8.09％Nar=0.62%Sar＝0.22％Aar＝20.07％Mar=9%Mad=1%试求：

1、该燃料的空气干燥基和干燥基成分。

2、判断属何种煤。

3、按发电煤粉锅炉用煤标准划分属哪类。

9、试比较煤的收到基水分Mar和空气干燥基水分Mad的区别，并推导Mar、Mad、外在水分Mf、内在水分Minh之间的关系式。

10、已知煤的分析数据如下：

Car=57.87%Har＝3.90％Oar＝5.70％Nar=1.13%Sar＝0.72％Aar＝14.01％　Mar=16.67%Vdaf=18.0%Qnet，ar=22600kJ/kg试计算：

（1）理论空气量V0；

（2）实际空气量Vk；（α=1.2）

（3）完全燃烧时的烟气体积Vy、Vgy、VH2O；

（4）完全燃烧时形成的烟气在1200℃时的焓。

第3章锅炉机组热平衡

1、什么是q4，影响q4的因素有哪些？

计算它至少需要测试哪些项目？

在运行中可以采取哪些措施减小它？

机械（固体）未完全燃烧热损失q4

锅炉主要热损之一，取失决于燃料种类、燃烧方式、炉膛型式与结构、燃烧器设计与布置、锅炉运行工况

ØVdaf小；（Mar、Aar）大，q4大；

ØR90大，q4大；

Ø过大或过小，q4大

Ø煤粉在炉膛停留时间τ过小，q4大

•燃料特性对q4的影响

Ø灰分含量高和灰分熔点低的煤，固态可燃物被灰包裹，难以燃尽，灰渣损失大。

Ø层燃时燃用挥发物低而焦结性强的煤：

燃烧过程主要集中在炉排上，燃烧层温度高，较易形成熔渣，阻碍通风，增加灰渣损失。

Ø层燃时燃用水分低，焦结性弱而细末又多的煤时：

特别是在提高燃烧强度而增强通风的情况下，飞灰损失就增加。

2．燃烧方式对q4的影响：

Ø煤粉炉没有漏煤损失，但飞灰损失比层燃炉大

Ø沸腾炉在燃用石煤或煤矸石时，飞灰损失大

炉子结构对q4的影响

Ø煤粉炉炉膛的高低

Ø燃烧器布置的位置

•4．锅炉运行工况对q4的影响

Ø负荷增加，炉膛的气流速度增加，q4加大。

Ø煤粉细度及配风。

Ø过量空气系数:

如太低，q4会增加。

测定数据

在锅炉正常运行工况下，定时收集：

Ghz、Gfh、Glm（kg/h）

2、什么是q2，影响q2的因素有哪些？

计算它至少需要测试哪些项目？

在运行中可以采取哪些措施减小它？

排烟热损失q2：

是指由排烟所带走的热量损失，烟气离开锅炉排入大气时，其温度比进入锅炉的空气温度高很多。

影响因素：

影响排烟热损失的主要因素是排烟温度和排烟容积

受热面积灰、结渣等会使传热减弱，促使排烟温度升高，因此在运行中应及时吹灰打渣，经常保持受热面的清洁；炉膛及烟道漏风，会增大排烟容积，炉膛下部漏风还有可能使排烟温度升高。

因此，应尽量减少炉膛及烟道的漏风，也是降低排烟热损失的重要措施之一。

3、分别论述在炉膛、烟道前部、烟道尾部、及制粉系统中，漏风对锅炉运行有哪些影响？

4、锅炉燃料消耗量和计算燃料消耗量有何不同？

各在什么情况下使用？

燃料消耗量是指单位时间内锅炉所消耗的燃料量，由于有机械不完全燃烧热损失q4存在，1kg入炉煤实际上只有（1－）kg参加燃烧反应。

通常把扣除机械不完全燃烧热损失后的燃料消耗量称计算燃料消耗量。

在作燃料量预算、计算输煤系统及制粉系统的出力、计算发电煤耗时，用实际燃料消耗量。

在计算燃料的发热量、燃烧所需空气量、生成烟气容积及炉内传热计算时，用计算燃料消耗量。

5、已知某台锅炉每小时的实际燃煤量为600t/h，其发热量Qnet，ar=15535kJ/kg，试求该台锅炉每小时标准燃煤量。

8、大型电站锅炉常用什么方法求热效率，为什么？

现代大型电站锅炉一般采用反平衡法求热效率，因为采用反平衡法有利于发现影响热效率低的原因，有利于分析和研究并找出降低热损失或提高热效率的途径，另外，大容量锅炉的燃料消耗量难以准确测定，采用正平衡法求热效率也比较困难。

所以电站锅炉一般用反平衡法求热效率。

第4章煤粉制备系统及设备

1、什么是乏气再循环，有什么作用？

2、制粉系统使用冷风过多对锅炉运行有什么影响？

3、制粉系统分为几类，各有何特点？

分类：

Ø中间储仓式：

将磨好的煤粉先储存在煤粉仓中，再按锅炉运行负荷的需要，从煤粉仓中经给粉机送入炉膛燃烧

Ø直吹式：

磨煤机中磨好的煤粉直接吹送到炉膛燃烧

4、什么是冷、热一次风机系统，各有何特点？

在正压直吹制粉系统中，排粉机装在空气预热器后，抽取热空气送进磨煤机的系统，

称热一次风机系统，即为热一次风机。

一次风机装在空气预热器之前，抽取冷空气经预热器后送进磨煤机的系统，称冷一次风机系统。

目前，一些大容量锅炉，由于采用三分仓式回转空气预热器，为应用冷一次风机系统创造了条件。

采用热一次风机时，由于空气容积流量大，风机叶轮直径及出口宽度均需增大，风机耗钢量增加；由于工质温度高，风机效率下降，耗电量增大；并使风机轴承及密封部位工作条件变差。

冷一次风机可兼作制粉系统的密封风机，而热一次风机系统需装设专用密封风机。

另外，热一次风机的热风温度要受限制，从而限制了制粉系统的干燥能力，不适应高水分煤。

而冷一次风机系统则无这种限制。

5、筒式钢球磨煤机和中速磨煤机各有何特点，适于在什么情况下采用？

P61、P68

第5章煤粉燃烧理论与设备

1、四角布置的直流燃烧器的调节措施有哪些？

切圆燃烧方式直流燃烧器的布置炉膛四角或接近四角布置，四个角燃烧器出口气流的轴线与炉膛中心的一个或两个假想圆相切，使气流在炉内强烈旋转。

2、燃用低质煤时，在锅炉设计中可采用哪些措施强化着火，稳定燃烧？

3、煤粉炉中一次风、二次风、三次风的作用是什么?

一次风携带煤粉送入燃烧器的空气。

主要作用是输送煤粉和满足燃烧初期对氧气的需要

　二次风待煤粉气流着火后再送入的空气。

二次风补充煤粉继续燃烧所需要的空气，并起气流的扰动和混合的作用

三次风对中间储仓式热风送粉系统，为充分利用细粉分离器排出的含有10%～15%细粉的乏气，由单独的喷口送入炉膛燃烧，这股乏气称为三次风

4、什么是均等配风与分级配风，各有何特点，各在什么情况下采用？

均等配风燃烧器:

一、二次风喷口相间布置，即在二个一次风喷口之间（或一次风喷口侧部--侧二次风）均等布置一个或二个二次风喷口，各二次风喷口的风量分配较均匀

分级配风燃烧器：

一次风喷口相对集中布置，并靠近燃烧器的下部，二次风喷口则分层布置，一、二次风喷口间保持较大的距离，燃烧所需要的二次风分阶段送入燃烧的煤粉气流中，强化气流的后期混合，促使燃料燃烧与燃尽。

5、什么是炉膛的热强度（容积、截面、燃烧器区域壁面），有何意义？

6、简述影响一次风煤粉气流偏斜的原因及对锅炉运行的影响？

第6章蒸发设备

1、结渣的基本条件是什么,它与哪因素有关?

积灰与结渣有何不同?

在锅炉设计与运行中如何减轻结渣？

水冷壁管外烟气温度最高，易发生结渣、高温腐蚀及水动力异常。

结渣的产生

液态的软化的渣粒在凝固之前冲刷水冷壁或炉墙形成，结渣自动加剧。

选择适当的炉膛热强度及切圆直径；避免炉内温度过高

组织良好的空气动力场，避免火焰偏斜、贴壁冲墙；炉内局部温度过高

保持适当的过剩空气量，过剩空气量大，炉膛出口温升高；过剩空气量太小，燃烧不完全，造成还原性气氛使灰熔点温度降低，促进炉