锅炉原理复习纲要

一、名词解释
1)锅炉型号:DG-670/13.7-540/540-M8 东方锅炉厂容量670t/h 热力压力13.7MPa
出口温度540度设计燃料为煤设计序号为8锅炉型号通常用一组规定的符号和数字
来表示。

它反映了锅炉产品的产品的制造厂家、容量大小、参数高低、性能和规格等。

2)锅炉效率：锅炉每小时的有效利用热量占输入锅炉全部热量的百分数
3)锅炉容量：容量用蒸发量表示，一般指锅炉在额定蒸汽参数（压力、温度）、额定给水
温度和使用设计燃料时，每小时的最大连续蒸发量。

4)超临界锅炉：（p大于等于22.1MPa）
5)煤的工业分析各成分：水分（M）：实际应用状态下的煤中所含的水分，称为全水分.
挥发分（V）：将失去水分的煤样置于隔绝空气的环境中，加热至一定温度时，煤中有
机质分解而析出的气体称为挥发分。

固定碳（FC）和灰分（A）：原煤试样除掉水分、
析出挥发分之后，剩余的部分成为焦炭。

他由固定碳和灰分组成。

6)煤成分的四个分析基准：收到基：以收到状态的煤为基准计算煤中全部成分的组合称
为收到基。

空气干燥基：以于空气温度达到平衡状态的煤为基准，即供分析化验的煤
样在实验室一定温度条件下，自然干燥失去外在水分，其余成分组合便是空气干燥基。

干燥基：以假想无水状态的煤为基准，其余成分的组合便是干燥基。

干燥无灰基：以
假想无水、无灰状态的煤为基准。

7)低位发热量：从燃料的高位发热量中扣除烟气中水蒸汽的汽化潜热时，称燃料的低位
发热量。

8)汽化潜热：即温度不变时，单位质量的某种液体物质在汽化过程中所吸收的热量。

9)无烟煤、贫煤、烟煤、褐煤的挥发分含量顺序：v>10%为无烟煤、10%<v<20%为贫煤、
20%<=v<=40%为烟煤、v>40%的为褐煤
10)排烟损失数值：锅炉的排烟损失是由于排烟温度高于外界空气温度所造成的热损失，
（4-8%）损失最大。

11)过量空气系数：过量空气系数是指通过的可燃混合气成分指标a，α=燃烧1kg燃料实
际所供给的空气质量/完全燃烧1kg燃料所需的理论空气质量。

12)煤粉经济细度：比较合理的煤粉细度应根据锅炉燃烧技术对煤粉细度的要求与磨煤运
行费用两个方面进行技术经济比较来确定。

通常把机械不完全燃烧引起的耗费与磨煤
运行费用之和为最小值时对应的煤粉细度称为经济细度。

13)两种煤粉制备系统：直吹式制粉系统、中间储仓式制粉系统。

14)分支连锁反应：每一个循环的结果使一个活化氢原子转变为三个。

活化分子的产生速
度大于消耗速度，反应速度极快。

（在化学反应中，由于某些作用，使反应物形成了初
始的活化分子，在某些有利的条件下，活化分子能够使化学反应过程开始出现一系列
的中间反应）
15)炭粒多相燃烧反应的几个连续阶段：1.参加燃烧的氧气从周围环境扩散到炭粒的反应
表面；2.氧气被炭粒表面吸附；3.在炭粒表面进行燃烧化学反应；4.燃烧产物由碳粒解
吸附；5.燃烧产物离开炭粒表面，扩散到周围环境中。

16)四角切圆：四角布置时，四股气流在炉膛中心行成一个直径为600~1500左右的假想圆，
这种切圆燃烧方式能使相邻的燃烧器喷出的气流互相引燃，起到帮助气流点火的作用。

17)着火温度和熄火温度：由缓慢氧化状态转变到高速燃烧状态的瞬间过程称着火，转变
的瞬间温度称为着火温度。

煤粉产生缓慢的氧化，而不能着火和燃烧，从而使燃烧过
程终止，燃烧过程自动终端对应的温度即为熄火温度。

18)下降管：是汽包里面的水连接到下联箱水冷壁管建立一个水循环，再利用高温水。

19)结渣的概念：一是灰渣在火床上粘结成块，使锅炉不能正常排渣；二是飞灰在反射拱
上粘结，造成燃烧障碍；三是在高温受热面上粘结，只是受热面传热受阻。

20)放热和散热曲线：1点缓慢氧化状态；2点着火点；3点高温燃烧状态；4点熄火点；5
点氧化状态. 放热量和散热量随温度变化的曲线叫做放热和散热曲线。

放热曲线是一
条指线曲线，散热曲线则接近于直线。

21)膜态沸腾:指在加热壁面上生成一层连续的蒸汽膜覆盖壁面产生蒸汽的现象.
22)常见换热器的形状类型（管式、板式和翅片式）
23)壁式、顶棚和包覆管过热器：壁式过热器也称墙式过热器，有紧贴炉墙和水冷壁管相
间布置，多用于控制循环锅炉；有附着在水冷壁管上将水冷壁管遮盖，多用于自然循
环锅炉。

顶棚过热器吸热量不大，主要用于支撑炉顶的耐火材料和保温材料，并保持
锅炉的气密性。

包覆管过热器的主要作用是形成炉壁并成为覆管炉墙的载体。

24)热偏差：过热器与再热器以及锅炉的其他受热面都是由许多并联管子组成。

其中每根
管子的结构、热负荷和工质流量大小不完全一致，工质焓增也就不同，这种现象较热
偏差。

25)含汽率和循环倍率：质量，流过蒸汽的质量流量/流过工质总的质量流量；容积，流经
管子某一截面的蒸汽容积流量与汽水混合物总容积流量之比；截面，管道断面上蒸汽
占截面与管子总截面之比。

所循环回路中，进入上升管的循环水量于上升管出口蒸汽
量之比，称为循环倍率。

二、问答题
1、空气和水在锅炉各设备内的流动过程及其作用：空气：送风机-空气预热器-磨煤器-炉
膛-过热器-再热器-省煤器-空气预热器-除尘器-引风机。

水：冷水泵-省煤器-汽包-下降
管-水冷壁（蒸发）-汽包（水汽分离）-过热器（过热蒸汽）-再热器-凝汽器. 空气：送
风机将冷空气送入锅炉尾部的空气预热器被烟气加热。

从空气预热器出来的热空气一
部分经排粉风机送入磨煤机，对煤进行加热和干燥，同事这部分热空气也是输送煤粉
的介质。

从磨煤机排出的煤粉和空气的混合物经煤粉燃烧器进入炉膛燃烧。

有空预器
来的另一部分热空气直接经燃烧器进入炉膛参与燃烧反应。

高温烟气经炉膛上部出口
离开炉膛进入水平烟道，然后在向下流动进入垂直烟道，经过过热器，再热器，省煤
器和空气预热器等受热面，不断放出热量而逐渐冷却下来，离开空气预热器的烟气温
度相当低。

锅炉的排烟首先流经除尘器使绝大部分飞灰被捕捉下来。

最后只有少量细
微会理随烟气通过引风机由烟囱排入大气。

水：给水经省煤器加热后进入到汽包，经下降管引入水冷壁下联箱再分配给各水冷壁管。

水在水冷壁中继续吸收炉内高温烟气的辐射热达到饱和状态，并使部分水蒸发变成饱和蒸汽。

汽水混合物向上流动并进入汽包。

在汽包中通过汽水分离器装置进行汽水分离，分离出来的饱和蒸汽进入过热器吸热变成过热蒸汽。

由过热器出来的过热蒸汽通过主蒸汽管道进入汽轮机做功。

2、一、二次风的概念和作用：一次风：用于携带煤粉进入锅炉的送风；作用：烘干煤粉
并携带煤粉进入锅炉。

二次风：用于为煤粉提供氧量的送风。

作用：加强气流的扰动，为煤粉提供后续氧量
3、煤粉燃烧器按出口气流特性主要分哪两类(含定义)及其简要特点：1.一二次风气流在燃
烧器中单独或同时旋转，在出口形成旋转射流的燃烧器称旋流燃烧器。

特点：各旋流
燃烧器在炉内的气流特性基本上是独立的，布置时应使每个燃烧器的火焰能自由发展，相邻燃烧器的两股射流不应互相干扰，炉内各受热面的热负荷趋于均匀。

2.直流燃烧
器。

特点：直流燃烧器布置在炉膛四角，其出口气流会呈现切向燃烧方式；在炉膛顶
部或炉膛中部的拱形部分时，则形成U形火焰或W形火焰。

4、W型火焰燃烧方式和简要特点：是一种专门适宜于燃烧低挥发分煤种的W形火焰燃烧
技术，又称拱形炉膛燃烧技术。

主要特点是煤粉在炉内停留的时间较长，有利于提高
燃烧效率，更适合低挥发分煤的燃烧。

5、自然循环、强制循环和直流锅炉的简要特点：自然循环锅炉：指蒸发系统内仅依靠蒸
汽和水的密度差的作用, 自然形成工质循环流动。

强制循环锅炉：在循环回路中串接一个专门的循环泵，以增加循环回路中的循环推动力，并可人为地控制锅炉中工质的流动。

直流锅炉：直流锅炉没有汽包，整个锅炉是由许多管子并联，并用联箱连接而成的。

（2个工作特点见11）
6、水冷壁的主要作用:1.炉膛中的高温火焰对水冷壁进行辐射传热，使水冷壁内的工质吸
收热量后由水逐步变成汽水混合物。

2.由于辐射传热量与火焰热力学温度的四次方成正比，而对流传热量只与温度的一次方程正比，水冷壁是以辐射传热为主的蒸发受热面，且炉内火焰温度又很高，故采用水冷壁比采用对流蒸发管束节省金属，从而使锅炉受热面的造价降低。

7、高温腐蚀与低温腐蚀、酸露点及其减轻措施：高参数锅炉的高温过热器与高温再热器
受热面，以及管束的固定件、支吊件，它们的工作温度很高，烟气和飞灰中的有害成分会与管子金属发生化学反应，使管壁变薄、强度降低，这个过程称为高温腐蚀。

低温腐蚀是指硫酸蒸汽凝结在受热面上而发生的腐蚀，也成硫酸腐蚀。

酸露点与燃料中的硫分和灰分有关。

高温腐蚀减轻措施：主蒸汽温度不宜过高；控制炉膛出口烟温；
管子采用顺流布置，加大管间节距。

低温腐蚀减轻：减少烟气中的SO3含量；提高受热面壁温。

8、蒸汽温度的调节方法：蒸汽侧调温方法：面式减温器、喷水减温器；烟气侧调温方法：
烟气挡板、摆动燃烧器、烟气再循环。

9、蒸发管中汽水两相流的流型：212 流型：单向汽-液雾流-环状带液滴流-环状流-弹状流-
汽泡状流-单相水（传热区域：蒸汽对流传热-含水不足-强制水膜对流传热-饱和核态沸腾-过冷沸腾-液体对流传热）
10、自然循环的常见故障：循环停滞；循环倒流；汽水分层
11、直流锅炉的简要工作特点：由于没有汽包，也就是蒸发受热面和过热受热面之间没有
中间分离容器隔断，因此直流锅炉水的加热、蒸发和蒸汽过热的受热面没有固定的界限；在直流锅炉中蒸发受热面不构成循环，无汽水分离问题。

12、两类沸腾传热恶化及其主要防止措施：由核态沸腾转变为膜态沸腾的传热恶化为第一
类沸腾传热恶化贴壁水膜被蒸干的传热恶化为第二类沸腾传热恶化。

措施：保证一定的质量流速；采用内螺纹管；加装扰流子；降低受热面的热负荷。

13、三种主要传热方式和热力学第一定律：导热、对流、辐射。

定律：Q=(E2-E1)+A=的他
E+A，表示系统内能的变化等于吸收的热量和外界对其做的功。

14、请写出锅炉热平衡的定义和方程式，并解释方程式中各项含义：在稳定工况下，输入
锅炉的热量应与输出锅炉的热量相平衡，锅炉的这种热量收支平衡关系，叫锅炉热平衡。

Qr=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6 Qr:1kg燃料的锅炉输入热量，kj/kg;Q1:锅炉的有效利用热量；2：排烟损失的热量；3：化学不完全燃烧损失的热量；4：机械不完全燃烧损失的热量；5散热损失的热量；6灰渣物理热损失的热量。