华中科技大学能源学院《锅炉原理》考试重点至少90分
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第一章:概述
1、制粉和燃烧系统 :原煤仓、磨煤机、煤粉分离器、燃烧器、炉膛以及相应的煤粉输送设备(送风机)及管路
2、汽水系统
3、烟风系统:送风机、引风机、排粉风机、脱硫除尘装置和烟囱等设备
4、额定蒸发量(B-ECR ):指在额定蒸汽参数、额定给水温度和使用设计燃料,并保证热效率时所规定的蒸发量。
5、最大连续蒸发量(B-MCR ):在额定蒸汽参数、额定给水温度和使用设计燃料时,长期连续运行所能达到的最大蒸发量。通常为额定蒸发量的1.03-1.2倍。
6、额定蒸汽参数:锅炉过热器主汽阀出口处的额定过热蒸汽压力MPa 、温度℃。
7、额定给水温度:给水进入省煤器入口处的温度℃
8、按燃烧方式分类(a)层燃炉;(b)室燃炉;(c)旋风炉;(d)流化床炉
9、按水循环方式分类分为自然循环锅炉、控制循环锅炉、直流锅炉
第二章:锅炉燃料及热平衡计算
1、工业分析成分构成(Proximate analysis):水分(M )、灰分(A )、挥发分(V )和固定碳(FC )
;其中灰分和固定碳合称为焦炭,
2、常用的基准:收到基(as received ), 空气干燥基(air dry ),干燥基(dry ),干燥无灰基
(dry and ash free )
3、灰渣的熔融特性
<1>在高温火焰的中心,灰分一般会处于熔融或软化状态,接触到受热面或炉墙,黏附形成渣层
<2>沾污、结渣会降低炉内受热面的传热能力,使得炉膛出口烟温相应提高,引起过热器的沾污和腐蚀
<3>尾部受热面省煤器和空气预热器的积灰容易导致烟道堵塞、传热恶化,提高排烟温度,降低锅炉运行经济性
4、影响灰熔点的因素
(1)、灰成分及其含量比例:灰中的SiO 2和Al 2O 3含量越高,灰的熔融温度就越高;如果碱性物质增多,灰熔点将降低
(2)、矿物之间的共熔:灰中氧化物结成共晶体,属SiO 2-Al 2O 3-CaO-FeO 系统,熔点比结合前要低,如CaO·SiO 2,只有1540℃
(3)、气氛:还原性气氛中比氧化性气氛中低200~300 ℃
5、DT 变形温度——灰锥尖端开始变圆或弯曲时的温度。
ST 软化温度——灰锥变形至下列情况时的温度:锥体弯曲至锥尖
触及托板、灰锥变成球形和高度等于(小于)底
长的半球形。
HT 半球温度——角锥熔融为一体,形如半球状时的炉膛温度。
FT 流动温度——灰锥熔化成液体或展开成高度在1.5mm 以下薄层
6、影响烟气中可燃气体含量的主要因素是:炉内过量空气系数、燃料挥发分含量、炉膛温度以及炉内空气动力场状况等。
%100⨯+事故停运小时数总运行小时数事故停运小时数%100⨯+统计期间总时数
备用时数运行总时数
7、Q r-1kg 燃料的锅炉输入热量,对于1kg固体或液体燃料,输入锅炉的热量Q r包括燃料收到基低位发热量、燃料的物理显热、外来热源加热空气时带入的热量和重油雾化所用蒸汽带入的热量
Q1-锅炉的有效利用热量,kJ/kg;
Q2-排烟损失的热量,排烟热损失是由于排烟温度高于外界空气温度所造成的损失
Q3-化学不完全燃烧损失的热量.烟气中未燃烧的气体可燃物随烟气排走而损失的热量
Q4-机械不完全燃烧损失的热量,机械不完全燃烧热损失是指部分固体燃料颗粒在炉内未能燃尽就被排出炉外而造成的热损失,这些未燃尽的颗粒包括炉渣中的未燃尽碳、飞灰中的未燃尽碳。
散热损失q5锅炉运行时,由于保温材料并非完全绝热,炉墙、汽包、联箱、烟道等外表面温度会高于周围环境温度,这样就会有热量通过自然对流和辐射的形式进行散失
Q6-灰渣物理热损失的热量,灰渣物理热损失是炉膛排渣带走的热损失和烟气中飞灰的物理热损失
8、锅炉热平衡试验
正平衡法需要确定输入锅炉的热量以及锅炉的有效利用热,因此需要测定工质的流量以及状态参数,燃料消耗量、煤收到基低位发热量等数据。
反平衡实验需要确定各项热损失,需要测定许多数据,如煤的元素分析和发热量分析;烟气的成分和浓度分析,炉渣与飞灰的可燃物分析;排烟温度;过量空气系数
9、煤燃烧的四个阶段
煤燃烧过程:首先是煤中水分的蒸发使其变成干燥的煤,接着煤中的碳氢化合物以挥发分的形式逐渐析出并着火,然后就是焦碳的着火和燃烧。
1.干燥阶段
煤被加热,温度逐渐升高。当温度达100℃左右时,煤粒表面及煤粒缝隙间的水被逐渐蒸发出来,煤被干燥。大量吸热
2.挥发份析出与着火阶段
温度升至一定值,煤中挥发分析出,同时生成焦碳(固定碳)。挥发分的释放量及成分主要取决于升温速度。不同的煤,开始析出挥发分的温度不同,达到一定温度,析出的挥发分就着火、燃烧。对应的温度称煤的着火温度,不同煤的着火温度不同。少量吸热
3.挥发份与碳焦燃烧阶段挥发份首先燃烧造成高温,包围焦炭的挥发分基本烧完且燃
产物离析后,碳开始着火、燃烧。大量放热
4.燃尽阶段残余的焦炭最后燃尽,成为灰渣。少量放热
10、(1)扩散燃烧:燃烧反应温度较高,k非常大,很小,焦碳燃烧处于扩散控制下,反应速率常数k>> ,燃烧反应速度取决于氧气向碳粒表面的扩散速度。强化燃烧的措施是强化扰动,减小煤粉颗粒
(2)动力燃烧:燃烧反应的温度不高,k很小,非常大,焦碳燃烧处于化学动力控制下,反应速率常数k<< ,燃烧反应速度W 取决于碳粒表面的化学反应速度,是随温度的升高按指数增大。强化燃烧的措施是提高反应系统的温度
3)过渡燃烧:动力区与扩散区之间区域。强化燃烧的措施是同时提高炉膛温度和扩散速度10、煤粉燃烧完全的条件:适当的温度;供应充足而又合适的空气量;空气和煤粉的良好扰动和混合;在炉内足够的停留时间
第三章:煤粉制备及其系统
煤粉经济细度:使得锅炉不完全燃烧损失、磨煤电耗及金属磨损的总和最小为最小时的煤粉细度