锅炉技术问答

第一章锅炉基础知识
1、什么叫工质？火力发电厂常用的工质是什么？
能实现热能和机械能相互转换的媒介物质叫工质。

火力发电厂常用的工质是水蒸汽。

2、什么叫工质的状态参数？工质的状态参数有哪
些？
凡是能表示工质所处的状态的物理量，叫工质的状态参数。

3、什么叫压力？压力的单位是什么？
单位面积上所受到的垂直作用力称为压力。

以符号P表示。

压力的单位在法定计量单位中是帕斯卡，简称帕，符号是Pa，由于帕的单位太小，工程上常采用兆帕（MPa），千帕（KPa）表示：1MPa=106Pa;1KPa=103Pa.
4、什么是绝对压力？什么是表压力？
工质的真实压力称为绝对压力。

以大气压力对零点算起的压力（即压力表测得的压力）称为表压力。

5、绝对压力与表压力有什么关系？
绝对压力的数值等于表压力加上大气压力即绝对压力=表压力+0.098MPa。

6、什么叫混合气体？
由两种或两种以上的互不起化学作用的气体所组成的均匀混合物叫混合气体。

7、什么叫热容量？
一定数量的物质温度升高或降低1℃所吸收或放出的热量称为该一定数量物质的热容量。

8、什么叫负压、真空？
当工质的绝对压力低于大气压力时，其表压力必然是负压，故称为负压。

用压力表测得的数值是绝对压力低于大气压力的部分，称之为真空。

9、什么叫温度？什么叫摄氏温度？
温度是表示物体冷热程度的物理量。

规定在标准大气压下，纯水的固、液、汽三相共存点（冰点）时的温度作为“0”度，沸水温度为100度，把“0”度和“100”度之间分成100等分，每一等分代表度，用这种方法表示的温度称为摄氏温度。

符号记为t,单位用℃表示。

10、什么是热量？它的单位是什么？
物体获得或放出热的多少叫做热量。

热量的单位用“卡”表示。

工业上使用的热量的单位是“千卡”也称“大卡”。

11、什么叫比热？
使单位数量的物质温度升高（或降低）1℃时，所吸收（或放出）的热量称为这个物质的比热。

12、水蒸汽是怎样产生的？
水在一定压力下加热，水的温度随加热而上升，当水温升高到某一温度时水就开始沸腾，再继续加热，这时水温保持不变，水开始汽化，逐渐变为蒸汽。

13、什么是饱和温度？饱和温度与压力有什么关
系？
水在某一压力下的沸腾温度，称为饱和温度。

沸腾的水称为饱和水。

水的饱和温度与其所受压力有关，压力愈大，饱和温度也就愈高。

14、什么是汽化、蒸发、沸腾、液化？
物质由液态变为汽态的过程称为汽化。

它包括蒸发和沸腾。

在液体的表面发生的汽化现象称为蒸发。

液体表面和内部同时发生剧烈汽化的现象称为沸腾。

物质由汽态变为液态的现象称为液化，或称为凝结。

15、什么叫饱和蒸汽？什么叫过热蒸汽？
在某一压力下，将水加热至沸腾，饱和水开始汽化，水逐渐变为蒸汽，这时蒸汽的温度就等于饱和温度，这种状态的蒸汽称为饱和蒸汽。

如将饱和蒸汽继续加热，其温度将升高，超过该压力下的饱和温度，这种超过饱和温度的蒸汽称为过热蒸汽。

16、什么是蒸汽的湿度与干度？
在汽化过程中，饱和水与饱和蒸汽共存的，称为湿蒸汽或温和物，饱和蒸汽中不含水分时称干蒸汽。

湿蒸汽中所含水分的质量的百分比称为湿度。

17、什么饱和水的含热量？
某一压力下，1千克饱和水所含的热量，叫饱和水的含热量。

饱和水的含热量，随着压力升高而增加，因压力高，所对应的饱和温度也高，在较高的压力下，必须加入较高的热量，才能使水升高到较高的饱和温度而变成饱和水。

18、什么叫汽化潜热？
使千克饱和水，在定压下加热，全部变为相同温度（该压力下的饱和温度）的饱和蒸汽，所需要加入的热量，称为汽化潜热。

19、什么叫饱和蒸汽的含热量？
在某一压力下，1千克饱和蒸汽所含的热量，称为饱和蒸汽的含热量。

20、什么叫过热蒸汽含热量？
在某一压力，某一温度下，1千克过热蒸汽所含的热量，称为过热蒸汽含热量。

21、什么叫热力循环？
工质从某一状态点开始，经过一系列的状态变化，又回到原来状态点的全部变化过程的组合，叫做热力循环，简称循环。

22、在火力发电厂有哪三种形式的能量转换过
程？
在锅炉中，燃料的化学能转换成热能，在汽轮机中将热转换成机械能，在发电机中机械能转换成电能。

23、什么叫传热？传热的基本方式有几种？
两物体温度不同时，就会发生热量的传递。

热量由高温物体流向低温物体，这种热量的传递过程称为传热。

传热的基本方式有三种：传导、对流、辐射。

24、什么是对流换热？
对流换热是流动的液体与另一物体表面接触时，两者之间由于温度差而进行的热换现象。

25、什么是朗肯循环？
它是由四个热力过程组成朗肯循环系统，即：它压加热过程、绝热膨胀过程、定压放热过程和绝热压缩过程。

火力发电厂的蒸汽动力循环，就是以朗肯循环为理论基础建立起来的。

26、朗肯循环的工作过程是怎样的？
作为工质的水首先在锅炉中的省煤器、蒸发受热面，过热器中吸收热定压加热成过热蒸汽，过热蒸汽被送入汽轮机，在其中绝热膨胀做功，使汽轮机转动并带动发电机发电；在汽轮机做功后的乏汽，排入凝汽器内，在定压，定温下放热凝结成水，凝结过程中放出的热量由循环水带走，凝结水进入给水泵，被绝热压缩成高压给水，再送入锅炉进行循环。

27、提高朗肯循环热效率的途径有哪些？
a.提高过热器出口蒸汽压力与蒸汽温度。

b.降低排汽压力。

c.改进热力循环方式，如采用中间再热、给水回热和供
热循环等。

28、什么叫流速？什么叫流量？
流速是单位时间内流体走过的路。

单位是米/秒。

流量是单位时间内流体（液体、气体）流过某一断面的量。

单位是吨/时。

29、什么是功？什么是功率？
物体在力的作用下，并在力的方向上移动，叫做对这物体做了功。

在单位时间内做的数量，叫做功率。

30、什么叫流体？
容易变形具有流动性的物质叫做流体。

液体、气体都易变形，具有流动性因此，都是流体。

31、千瓦与度有什么区别？
千瓦是功率的单位。

度是千瓦/小时的俗称，它是功的单位。

1千瓦/小时=1度。

32、什么叫热电联产？
既发电又供热的电厂叫做热电厂，而热电厂中采用的既发电又供热的蒸汽动力循环称热电联产，热电厂的供热方式有两种，即背压式供热功当量及调节抽气工供热。

33、热电联产的优点是什么？
采用热电联产，可以把在汽轮机做过部分功的全部蒸汽（背压式供热）或部分蒸汽（调节抽气式供热）用于工业用汽或采暖供热。

这样，就可以全部或部分地把冷源损失加以利用，从而大大提高蒸汽动力循环的经济性。

即节约了能源，又节约了基建投资，还可极大地改善环境污染状况。

34、压力表有几种形式？
1．液柱式：用液注压力与被测压力相平衡，根据液注高度来定压力。

2．弹簧管式：用弹性元件在压力作用下产生弹性变形的大小来确定压力。

3．薄膜式风压表：主要用来测量空气和烟所和正压和负压。

35、温度表有几种形式？适用于何处？
（1）膨胀式温度表：测量范围从-200到500℃；
（2）压力表式温度表：测量范围从-60到550℃；（3）电阻式温度表：测量范围从-200到500℃；
（4）热电偶式温度表：测量范围从200到1600℃；（5）辐射式高温计：测量范围从800到2000℃。

36、热电偶温度表测量温度的工作原理是什么？
两种不同异体构成一闭合回路，如果把一端加热，则由于两个结合点温度不同，在回路中就会有热电势产生，这种现象称为热电效应。

这两种不同导体的组合件，称之谓热电偶。

两个接合点分别为工作端（热端）和自由端（冷端）。

热电高温计就是是利用热电偶的热电效应来测量温度的。

37、氧化锆氧量计的工作原理是怎样的？
它的工作原理是：以氧化锆作固体电解质，根据电解质两面氧的浓差不同组成浓差电池。

这种电池一面是空气，另一面是被测烟气，在一定温度条件下，如果两侧电极处在不同氧含量的气体中，在高温度下氧分子发生电离，并通过氧化锆，由浓度高的一侧向浓度低的一侧扩散，从而在氧化锆两侧电极间产生氧浓差电势，其大小与两侧气体中氧气的分压力有一定关系，如一侧氧浓度固定，即可输出电势来测量另一侧的含量。

38、氧化锆氧量计在运行中易出现哪些故障？原因是什么？
（1）指示值误差大，主要原因是：
A．氧化锆封接不好有渗漏现象
B．氧化锆本身特性欠佳
C．安装位置漏风大
D．氧化锆的式作温度大于900℃
（2）指示值摆动较大，原因是：
A．安装位置不当
B．锅炉燃烧不稳，风压波动较大，造成烟温及烟气成分含量波动过大。

39、简述热电阻温度计的工作原理？它都在何处？
热电阻温度计是基于金属导体电阻的大小随温度变化的特性制成的，它由金属丝绕制而成，它们之间用导线连接起来组成一个完整的电阻测温系统。

如何将热电阻置于被测介质中，其电阻值被测介质温度变化而变化，并通过测量仪表反映出来。

从而达到测温目的。

常用来测
量给水，排烟、热风等温度较低的介质。

40、自动控制装置有那些基本部件？其作用是什么？（1）测量部件（变送器）；（2）运算部件（调节器）；（3）执行机构（执行器）。

作用：
测量部件，用来测量被调小的大小。

能把被调量的大小转变成比例的电流或电压信号传送出。

运算部件：能接受测量部件送来被测量信号。

并把它与定值器送来的信号进行比较，当被调量与给定值有偏差时，产生一个反映偏差方向和大小的信号，同时又按调节器所具有的某运算规律进行运算根据运算结果发出调节信号。

执行机构：按照调节器送来的调节信号去控制调节机构，即将阀门开大或关小。

41、影响对流换热的原因有哪些？
（1）液体的流动速度。

流速快，放热强，流速慢，放热弱。

（2）液体与固体表面的温差，温差大，放热强；温差小，放热弱。

（3）液体的物理性质。

不同的液体（空气、水、蒸汽、烟气）其物理性质（粘度、密度、导热系数）也不同，这些因素也影响放热。

（4）受热面管子的排列形式及液体的流动方向。

42、汽包水位计有哪几种？工作原理如何？
玻璃管式水位计、电接点水位计、数字水位计和面板式双色水位计等。

玻璃管式：这种水位计根据连通原理，水位计的上下端分别与被测水流的上下连通，使水位计与被测水位具有相同的高度。

电接点水位计：电接点水位计是基于汽与水的电导率的不同来测量水位的。

这是由水位容器、电极和测量显示仪表组成。

电极装在水容器上组成水位发送器。

电极芯与水位容器外壳之间有良好的绝缘。

处于蒸汽中的电极，由于蒸汽的电导较小，电阻很大，电路不通。

水的电导率很大，电阻较小。

浸没在水中的电极与容器外壳接通。

有交流电流通过水使显示灯发亮。

因此，水位的高低就决定了浸在水中的电极的数量多少。

水位高，浸入水中的电极多，显示灯点燃就多。

从显示灯燃的多
少就可以知道水位的高、低。

第二章流化床锅炉的结构及工
作原理
1、什么是循环流化床锅炉？
按所、固两相流动的原理，炉膛内燃烧固体物料在风的作用下不断沸腾膨胀，其中一些颗粒被设在炉膛出口的气固分离装置所收集，并通过返料装置送回炉膛反复循环的燃烧，这种燃烧循环过程的锅炉称之为循环流化床锅炉。

2、什么叫流态化？它有何特点？
流化床内物质分两部分：流体物质和固体颗粒，当流体向上流过颗粒床层时，并达到一定的速度，每个颗粒可在床层中自由运动，就整个床层而言，具有许多类似流体的宏观特性，这种状态就称为流态化。

它具有以下特点：
a.床由固体颗粒，可以像液一样从底部或侧面的孔排
出
b.密度高于床层表面密度的物体会下沉，密度小的物
体浮在床面上。

c.床内颗粒混合良好，因此，加热床层时，整个床温
度基本均匀。

3、循环流化床锅炉由哪几部分组成？
由炉膛、旋风分离器、返料器、空气预热器。

4、75t/h循环流化床锅炉形式是怎么的？
它是一种高效、低污染的新型锅炉，采用循环流化床燃烧方式，是中压单汽包自然循环管锅炉，采用由旋风分离器组成的循环燃烧系统、炉膛为膜式壁结构，过热器分高低二级。

中间设喷水减温器，尾部设三级省煤器和一、二次风预热器。

5、汽包的作用是什么？
汽包是自然循环流化床锅炉的关键部件，它的工作好坏直接关系到水循环的安全和输出蒸汽的品质，它具有以下作用：
a.贮存一定的水量，增加蒸发设备的水容积，确保水
循环的安全。

b.汽包内装有汽水分离设备，可有效地进行水分离，
蒸汽清洗、排污等，保证蒸汽品质。

并可进行炉内水处理。

c.连接下降管和上升管，保证汽水循环的连续进行。

6、什么叫自然循环锅炉？
所谓自然循环锅炉，是指蒸发系统内依靠蒸发蒸汽和水的比重差作用。

自然形成工质循环流动的锅炉。

7、采用膜式水冷壁有哪些优点？
a.膜式水冷壁将炉膛严密和包围起来，充分保护着炉墙，因而炉墙只须敷上保温材料及密封涂料而不用耐火材料，所以简化了炉墙结构，减轻了锅炉重量。

b.炉膛密封好，漏风少，减少了排烟热损失，提高了锅炉热效率。

c.安装快速方便。

8、联箱的作用有哪些？
在受热面的布置中，联箱起到汇集、混合、分配工质的作用。

受热面布置的连接枢纽。

另外，有的联箱也用以悬吊受热面，装设疏水或排污装置。

9、汽包内旋风分离器的结构和工作原理是怎么的？
汽包两侧左右旋装设12件旋风分离器，它由筒体、引入管、顶帽、益流环、筒底板等部件组成。

旋风分离器是一种分离效果很好的汽水分离设备，其工作原理及工作过程是较高流速的汽水混合物，经引入管切向进入筒体而产生旋转运动，在离心作用下，将水滴抛向筒壁，使汽水初步分离，分离出来的水通过筒底四周导叶，流入汽包水容积中。

饱和蒸汽筒体内向上流动，进入顶帽的波形板间隙中曲折流动，在离心力和惯性力的作用下，小水滴被抛到波开波形板上，在附着力作用下形成水膜下流，经筒壁流入汽包水容积，使汽水进一步分离。

而饱和蒸汽从顶帽上方或四周引入汽包蒸汽空间。

10、泼形板（百叶窗）分离器的结构及工作原理？汽包内旋风分离器筒体顶部配置有百叶窗（波形板）分离器。

12件百叶窗分离器是由许多平行的波浪形薄钢板组成，相邻两块波形板之间的距离为10mm并用1-3mm 厚的钢板边框固定。

原理：经过粗分离的蒸汽进入百叶窗分离器后，在波形板之间曲折流动。

蒸汽中的小水滴，在离心力、惯性力和重力作用下抛到板壁上，在附着力的作用下，使水滴
粘附在波形板上形成水膜。

水膜在重力作用下向下流入汽包水容积，使汽水得到进一步分离，由于利用附着力分离蒸汽中细水滴好，所以百叶窗分离起广泛地用来作为细分离设备。

11、弹簧式安全阀是怎么工作的？
其工作原理是依靠弹簧的力量将阀芯的下面受蒸汽向上顶起的力，正常运行时，弹簧向下的压紧力大于蒸汽向上推的力，阀门处于关闭状态。

当蒸汽压力达到安全阀起座压力时，蒸汽对阀芯的作用力。

使阀芯顶起，安全阀排汽。

通过阀杆上部的调节螺丝改变弹簧的松紧程度，就可以调整安全阀的起座压力。

这种安全阀具有调节方便，体积和重量都较小。

排汽能力大等优点。

12、过热器有什么作用？其形式如何？
吸收高温烟气的热量，从而提高蒸汽的过热温度。

过热器可分为垂式对流过热器。

分高、低二级，垂直的悬挂在旋风分离器之后的斜烟道内。

13、简述喷水式减温器的结构及工作原理？
它是一个长联箱，分为前后两段，前段接蒸汽引入管，后段接蒸汽引出管，前段装有一个文丘里管，喷管的缩颈处开有很多喷水小孔。

高温蒸汽从减温器进口端被引入文丘里管，而水经文丘里管缩颈处喷水孔喷入，形成雾状水珠与高速蒸汽充分混合，并经一定长度的套管，由蒸汽引出管引出减温器，由于蒸汽温度很高，所以能将水雾化并加热蒸发，从而使蒸汽的温度下降。

喷水减温器中引入的冷却水质量要求较高，以免污染蒸汽。

14、饱和蒸汽是通过何种途径进入汽轮机？
饱和蒸汽由汽包上8根108×5饱和蒸汽连接管引入-过热器入口集箱沿着56根42×3.5的管子引入-低温段过热器加热-进入减温器温度调整后-沿着104根42×3.5的管子进入高温过热器出口集箱汽轮机。

15、省煤器的作用有哪些？其结构形式如何？
省煤器是利用锅炉排烟余热来加热给水的热交换器。

省煤器吸收排烟余热，降低排烟温度，提高锅炉效率，另外，由于进入汽包的给水，经过省煤提高了水温，减小了因温差而引起的汽包壁的热应力。

从而改善了汽包的工作条件，延长了汽包的使用寿命。

我公司锅炉均为钢管式省煤器，三级布置，均为32×3.5的#20无缝钢管弯制的蛇形管组成，与烟气成逆向流动。

省煤器管52排错列布置，横向节距S1=80mm，纵向节距S2=50mm。

16、省煤器再循环门的作用是什么？
装设省煤器再循环门的目的是在锅炉升火和停炉时，当中断给水时保护省煤器。

因为在升火和停炉时，当不上水时，省煤器中的水是不流动的，高温烟渣有可能把省煤器管烧坏。

开启省煤器再循环门，利用汽包与省煤器工质比重差而产生自然循环，从而使省煤器管得到冷却。

17、什么叫空气预热器？其结构形式如何？
利用锅炉排烟余热以加热燃烧用空气的设备，称为空气预热器。

我公司锅炉均为管式空气预热器。

上面一级为二次风空气预热器，下级为一次风空气预热器，预热器管为40×1.5，烟气在管内自上而下流动，空气在外横向冲刷，二次风经过两个行程后进入二次风管。

一次风经过三个行程，为便于更换和维修，分两组布置，上面一组两个行程，下面一组一个行程。

18、什么叫卫燃带？它有何目的？
用耐火材料将燃烧室周围的水冷壁覆盖起来，这部分被覆盖的面积称卫燃带或燃烧带。

目的是提高燃烧区域的温度，因为一部分水冷壁被耐火材料覆盖后，吸热量减少，烟气温度自然升高，为燃料的及时着火及稳定燃烧创造了有利条件。

19、流化床锅炉燃烧系统结构是怎样的？
燃烧系统由炉膛、旋风分离器和返料器组成。

在炉前沿炉膛宽度方向均布三台旋给煤机，并在落煤器上方设置播煤风，燃煤经给煤机送入燃烧室，燃烧室底部是水冷若冰霜布风板，布风板为膜式水冷壁结构，在鳍片上开孔均帽了风帽541个，风室下面水冷风室，中间设有隔板，将一次风室分为两等压风室，在风室后侧布置了两台点火器，一次风由风室经风帽均匀进入炉膛，使炉料在料高的流化速度下燃烧，含灰烟所在炉膛出口外分左右两股进入两个旋风分离器，被分离出来的颗粒，经返料器返回循环再燃烧，设置了21个二次风喷嘴，二次风约占总风量的50%。

20、流化床锅炉布风板的作用是什么？
循环流化床锅炉燃烧所需空气供给系统由见机、风道、风室、布风板、调节挡板和测量装置组成，布风板作为重要的布风装置，在流化床锅炉中的作用有三个：（1）支承静止的料层（2）给通过布风板的气流以一定的阻力，使在布风板上具有均匀的气流速度分布，为取得良好的流化工况准备条件（3）以布风板对气流的一定阻力，维持流化床层的稳定，抑制流化床层的不稳定性。

21、流化床锅炉对布风板有何要求？
a.能均匀密集地分配气流，避免在布风板上而形成停滞
区。

b.能使布风板上的床料与空气产生强烈的扰动和混合，
要求风帽小孔出口气流具有较大的动能。

c.空气通过布风板阻力损失不能太大，但又能需一定的
阻力。

d.具有足够的强度和刚度，能支承本身和床料的重量，
压火时防止风板受热变形，风帽不被烧坏。

22、75t/h循环流化床锅炉风帽型水冷布风板的形式
是怎样的？
75t/h循环流化床锅炉采用床下热烟气点火启动方式，采用水冷布风装置是十分必要的，其结构包括水冷布风板和水冷风室，前墙水冷壁管的一部分弯曲延伸构成布风板的水冷管，在水冷管鳍片上开孔安装风帽，风帽与布风板由耐火混凝土浇铸料固定水冷布风板以下，为等压水冷风室，布风板上的水冷管向下弯曲90°，构成等压风室后墙水冷管，前墙水冷壁向下延伸与后面水冷管汇集到下联箱，形成等压风室倾斜底板的水冷管。

流化床锅炉炉膛两侧墙水冷壁。

水冷等压风室的前墙与等压风室相连的热风管道，都要在钢板外壳的内侧焊上销钉，然后依次敷设一定厚度的绝热耐火层。

23、循环流化床锅炉的布风方式是怎样的？
由送风机送入的空气，在空气预热器内经过三个行程，进入一次风室，由风室通过风帽底部的通道，从风帽上径向四周分布的小孔流出，由于小孔的总截面积远小于布风板的面积，因此在小孔出口处喷出的气流具有较高的速度和动能，进入床层底部，使风帽周围和帽头顶部产生强烈的扰动，并形成气流垫层，使床料中煤粒与空气均匀温合，强化了气固间热质过程，延长了煤粒在床内停留时间，建立良好的流化状态。

由于一次风克服布
风板和床层阻力，因此一次风须采用主压风机（10KV）。

24、循环流化床锅炉床下点火装置是怎样布置
的？
流化床锅炉的点火装置在风室后侧，布风板以下两个等压油枪，一次风由预热器出来后，分别从风室两侧主风道和两台点火装置进入一次风室，在主风道及每台点火装置上设置了风门。

25、循环流化床锅炉床下点火方式的工作原理是
什么？
在床下点火方式中，循环流化床内的底料是通过布风板送入流化床的烟气来加热的。

点火前风室两侧主风道风门关闭，点火装置风门开启。

油枪点燃后，产生的热烟气由一次风通过布风板送入流化床加热底料，从节省燃油经济方面考虑，我公司采用燃油加木碳点火方式，优点：经济适用，烟气带走的热量较少，加热效率高。

整个点火过程分三个阶段：（1）底料加热（2）底料着火爆燃（3）过渡到正常运行参数。

点火后期，床温850℃以上时，及时撤除
油枪，将点火风门切换至主风道风门。

26、机械式点火油枪的结构及工作原理是怎样
的？
油喷嘴主要由雾化片旋旋片和分流片三部分组成。

油在一定压力下经分流片的小孔汇合的一个环形槽中，然后经过旋流片的切向槽进入旋流中心的旋流室，产生高速的旋转运动，并经中心孔喷出，油在离心力的作用下克服了本身的粘性力和表面张力，被粉碎成小油滴，并形成具有一定角度的圆锥形雾化矩。

27、旋风分离器结构及工作原理是什么？
旋风分离器由筒体、锥体及中心筒组成。

75t/h循环流化床锅炉采用高温旋风分离器，是利用旋转的含尘烟气所产生的离心力，将颗粒从气流中分离出来—固分离装置，从炉膛出口出来的含尘烟气由筒体的侧面沿切线方向导入，烟气流量增加，气流在圆筒顶部沿中心线方向导入，烟气流速增加，气流在圆筒顶部沿中心旋转向下，到达锥体的端点前反转向上，洁净烟气由中心筒排出旋风分离器。

28、返料器的结构及工作原理是什么？
返料器是由水冷料腿和“U”型非机械阀组成，由于循环。