锅炉原理--第2章燃料
华中科技大学能源学院《锅炉原理》考试重点至少90分汇总
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。
锅炉的工作原理
锅炉的工作原理引言概述：锅炉作为一种常见的热能转换设备，广泛应用于工业生产和生活中。
它通过将燃料的化学能转化为热能，使水蒸气产生，从而提供热能或者动力。
本文将详细介绍锅炉的工作原理，包括燃烧过程、热交换、蒸汽发生、烟气排放等方面。
一、燃烧过程：1.1 燃料的供应和预处理：锅炉的燃料可以是固体、液体或者气体。
固体燃料通常是煤炭或者木材，液体燃料可以是石油或者天然气，而气体燃料主要是天然气。
燃料在进入锅炉之前需要经过预处理，如破碎、干燥、除尘等，以提高燃烧效率和减少环境污染。
1.2 燃烧过程：燃料在锅炉燃烧室中与空气混合，并在适当的温度和压力条件下点燃。
燃料的燃烧产生的热能会被传递给锅炉的水壁，使水壁升温。
1.3 燃烧调节：为了保持锅炉的安全和高效运行，需要对燃烧过程进行调节。
通过控制燃料供应量、空气供应量和燃烧温度等参数，可以实现燃烧过程的稳定和控制。
二、热交换：2.1 热能传递：燃烧过程中产生的热能会被传递给锅炉的水壁。
水壁是由管道组成的，热能通过管道壁传递给水，使水升温并转化为蒸汽。
2.2 热能转化：热能的传递过程中，水中的热量会转化为水蒸气的潜热，使水蒸气的温度和压力升高。
2.3 热能损失：在热交换过程中，由于传热介质的温度差和热辐射等原因，会有一定的热能损失。
为了减少热能损失，可以采取绝热材料包覆、烟气余热回收等措施。
三、蒸汽发生：3.1 水的升温和沸腾：当水受热后，温度逐渐升高，当达到沸点时，水开始沸腾，产生蒸汽。
3.2 蒸汽的质量和压力：蒸汽的质量和压力取决于水的温度和压力。
水的温度越高，产生的蒸汽质量和压力越大。
3.3 蒸汽的采集和利用：蒸汽通过管道采集到蒸汽室，然后通过管道输送到需要的地方，用于供热、发电或者其他工业过程。
四、烟气排放：4.1 燃烧产生的烟气：燃烧过程中产生的烟气主要包括烟尘、二氧化硫、氮氧化物等。
这些烟气对环境和人体健康都有一定的影响。
4.2 烟气净化：为了减少烟气对环境的污染，需要对烟气进行净化处理。
锅炉第二章题库答案
第二章燃料与燃烧计算一、名词解释1、发热量：单位质量的燃料在完全燃烧时所放出的热量。
2、高位发热量：1kg燃料完全燃烧后所产生的热量，包括燃料燃烧时所生成的水蒸气的汽化潜热。
3、低位发热量：高位发热量中扣除全部水蒸气的汽化潜热后的发热量。
4、标准煤：规定收到基低位发热量Qnet，ar =29308kJ/kg的煤。
6、煤的挥发分：失去水分的干燥煤样置于隔绝空气的环境下加热至一定温度时，煤中的有机物分解而析出的气态物质的百分数含量。
7、油的闪点：油气与空气的混合物与明火接触发生短暂的闪光时对应的油温。
8、完全燃烧：燃烧产物中不再含有可燃物的燃烧。
9、不完全燃烧：指燃料的燃烧产物中还含有某些可燃物质的燃烧。
10、理论空气量：1kg收到基燃料完全燃烧，而又无过剩氧存在时所需的空气量。
11、过量空气系数：实际供给的空气量与理论空气量的比值。
12、理论烟气量：供给燃料以理论空气量，燃料达到完全燃烧，烟气中只含有二氧化碳、二氧化硫、水蒸气及氮气四中气体时烟气所具有的体积13、烟气焓：1kg固体、液体燃料或标准状态下1m³气体燃料燃烧生成的烟气在等压下从0℃加热到某一温度所需的热量。
二、填空1、煤的元素分析法测定煤的组成成分有碳、氢、氧、氮、硫、灰分、水分，其中碳、氢、硫是可燃成分，硫是有害成分。
2、煤的工业分析成分有水分、挥发分、固定碳和灰分。
3、表征灰的熔融特性的四个特征温度为变形温度、软化温度、半球温度和流动温度。
4、煤的炭化程度越深，其挥发分含量越少，着火温度越高，点火与燃烧就越困难。
5、煤的成分分析基准常用的有收到基、空气干燥基、干燥基和干燥无灰基。
6、理论水蒸气体积，包括燃料中氢完全燃烧生成的水蒸气、燃料中水分受热蒸发形成的水蒸气、理论空气量带入的水蒸气三部分。
0带进烟气中的水蒸气体积为V k0 m3/kg。
7、随同理论空气量Vk8、烟气成分一般用烟气中某种气体的所占干烟气总体积的体积百分数含量来表示。
锅炉原理 第二章 锅炉受热面
➢ 作用
1.加热、蒸发、过热三个过程的连接枢纽和大致分界点； 2.具有一定的蓄热能力，适应外界负荷变化； 3.蒸汽分离、净化处理； 4.外接附件保证锅炉工作安全，水位计、安全阀、压力表、事故放水等
➢ 安全性要求高
• 汽包上下壁、内外壁允许温差为40℃，最大不超过50℃。 • 受热不均会产生热应力：
热应力t — 温差Δt和壁厚S 温差Δt — 温度变化速度（dt/d）
2.4 过热器和再热器
2.4.1过(再)热器的作用和工作特点
过热器—将饱和蒸汽加热到额定过热温度的锅炉受热面部件。
作用：
• 饱和蒸汽或低温蒸汽→过热蒸汽 • 调节蒸汽温度：一般在-10℃～+5 ℃
提高蒸汽过热（温度和热焓）目的：
6.在锅炉启停和甩负荷时可能发生不安全现象，需要旁路和排汽系统。 见p29图2-9
再热器及其工作特点
再热器—将汽轮机高压缸（或中压缸）排汽重新加热到额定再
热温度的锅炉受热面部件。
工作特点：
1.管内流的是中压蒸汽，比容大，流动阻力大，为降低压损采用的蒸汽 流速低，冷却更差，且也布置在高温区，工作条件更差。
➢ 顺流：蒸汽与烟气的流向相同，蒸汽出口段位于烟温最低 处，管子相对较安全，但传热温差小，金属耗用多
➢ 混合流：沿着烟气流动方向，既有逆流也有顺流（串联混 合流）；或者在烟道的宽度方向上，两侧为逆流，中间为 顺流（并联混合流）
2. 半辐射过热器
半辐射过热器布置在炉膛上部或出口烟窗处，既接受炉膛内 火焰的辐射换热，又接受烟气对流冲刷换热。
➢ 重要设计参数s/d • 光管：相对节距s/d= 1.05-1.2，离炉墙
e/d=0-0.5 • 膜式水冷壁： s/d= 1.2-1.35 • 相对节距与金属利用率、炉墙保护效果及
锅炉原理及计算
《锅炉原理及计算(第三版)》的目录信息目录简介第三版前言第二版序言第一版前言主要符号第一篇锅炉基本知识第一章结论1-1锅炉在国民经济中的重要性1-2锅炉及其辅助设备的简介1-3锅炉型式简介1-4我国锅炉的容量及参数系列1-5我国锅炉制造工业及技术的发展第二章燃料及其燃烧产物2-1锅炉的燃料2-2煤的成分及煤的分类2-3煤的燃烧特性2-4煤的折算成分2-5油页岩、重油与煤气2-6燃料的理论空气量2-7固体和液体燃料的燃烧产物2-8气体燃料的燃烧产物2-9空气和燃烧产物、水蒸气的热物性参考文献第三章锅炉热平衡3-1锅炉热平衡的基本概念3-2燃料的热量3-3有效吸收热量3-4固体末完全燃烧损失3-5气体未完全燃烧损失3-6排烟损失3-7锅炉外部冷却损失3-8灰渣物理热损失3-9锅炉热平衡试验3-10锅炉设计中热平衡的估算3-11以高位发热量为准的锅炉热平衡计算参考文献第四章锅炉设计方案的选择、总体布置及锅炉设计的辅助计算4-1概述4-2锅炉蒸汽参数对锅炉蒸发受热面型式及受热面布置的影响4-3燃烧方法选择4-4锅炉的总体布置4-5锅炉的设计步骤4-6燃料数据的分析和整理4-7空气平衡4-8空气、烟气的体积和焓-温表4-9锅炉效率和燃料消耗量的估算参考文献第二篇燃料的燃烧和燃烧设备第五章燃烧理论5-1概述5-2燃烧过程中的化学反应原理5-3燃烧形式的分类与相互关系5-4气体燃料燃烧5-5液体燃料的燃烧5-6现代燃烧技术控制氮氧化物(NOX)生成的原理5-7固体燃料燃烧参考文献第六章煤气及油的燃烧6-1锅炉燃烧设备概述6-2煤气燃烧特性6-3煤气燃烧器6-4重油燃烧原理6-5重油的雾化6-6配风器的型式和原理6-7降低重油燃烧污染物的措施参考文献第七章煤的炉排燃烧7-1概述7-2播煤机翻转炉排7-3链条炉排7-4链条炉炉膛设计7-5播煤机倒转炉排参考文献第八章煤粉制备及煤粉燃烧设备8-1煤粉的燃烧8-2煤粉制备8-3煤粉燃烧器8-4炉膛热负荷的选用8-5液态排渣炉和旋风炉8-6低N()X燃烧器8-7水煤浆及其燃烧参考文献第九章循环流化床燃烧技术9-1概述9-2流态化基础知识9-3循环流化床锅炉9-4循环流化床的流动过程9-5循环流化床锅炉的燃烧9-6典型循环流化床锅炉简介参考文献第十章然烧污染物排放的控制和环境保护问题10-1概述10-2燃烧污染物与燃料的关系10-3氮氧化物(N0X)的生成机理和控制技术10-4二氧化硫(SO2)的生成机理和控制技术10-5除尘技术10-6关于其他燃烧污染物的生成与脱除参考文献第十一章炉膛设计及炉内传热11-1煤粉炉和油炉炉膛设计11-2链条炉炉膛设计11-3炉膛中辐射受热面的设计11-4炉内传热的基本概念11-5炉内传热相似理论解法11-6大容量锅炉的炉内传热计算11-7水冷壁灰污系数、热有效性系数及炉膛黑度11-8超大型锅炉炉膛的设计11-9炉内过程的数值计算11-10循环流化床燃烧室中的传热参考文献第三篇对流受热面的传热和受热面设计第十二章对流受热面的传热计算12-1对流受热面传热计算的基本概念12-2温压的计算12-3传热系数12-4烟气侧对流放热系数12-5灰污系数、热有效性系数和利用系数12-6烟气侧辐射放热系数12-7工质侧对流放热系数12-8对流受热面的传热计算12-9屏式受热面的传热计算12-10转向室的传热计算12-11锅炉的热力计算参考文献第十三章对流受热面的设计13-1对流蒸发管簇和凝渣管簇的设计13-2过热器的任务、基本型式及运行特性13-3过热蒸汽温度的调节13-4过热器的管壁温度和过热器受热面所用的钢材13-5过热器的热偏差13-6过热器的设计13-7再热器(中间过热器)的设计13-8省煤器的设计13-9空气预热器13-10管式空气预热器13-U回转式空气预热器13-12省煤器和空气预热器的配合13-13排烟温度的选择13-14对流受热面的腐蚀及其防止13-15对流受热面中的烟气流速13-16对流受热面的优化设计参考文献第四篇锅内过程第十四章蒸汽的净化14-1概述14-2排污及锅水品质14-3汽水分离14-4蒸汽的清洗14-5锅筒汽水分离元件的选择及布置参考文献第十五章自然循环锅炉的水循环15-1水循环的基本概念15-2下降管系统的压差及其计算15-3上升管系统的压差及其计算15-4不同循环系统的水循环解法15-5水循环的故障及其校验15-6多排管柬蒸发受热面的水循环计算及其稳定性分析15-7锅炉设计中保证水循环安全的措施参考文献第十六章强制循环锅炉及直流锅炉16-1强制循环锅炉16-2直流锅炉16-3直流锅炉受热面的流动特性16-4直流锅炉蒸发受热面的沸腾放热问题16-5直流锅炉炉膛辐射(蒸发)受热面的结构型式16-6直流锅炉的水力计算16-7直流锅炉的水工况16-8复合循环直流锅炉参考文献第十七章锅炉动态特性17-1锅炉动态特性的基本原理17-2锅筒锅炉的动态特性17-3过热器的动态特性17-4直流锅炉及单元机组的动态特性17-5锅炉部件典型动态环节及其特性参考文献第十八章锅炉的通风系统及空气动力计算18-1概述18-2锅炉烟、风道的流阻计算18-3锅炉受热面的流阻计算18-4自生通风力计算18-5送、吸风机的选择与调节参考文献第十九章锅炉受压元件强度计算19-1概述19-2受压元件钢材的强度性能19-3锅炉受压元件的热应力19-4锅炉受压元件的残余应力19-5锅炉钢材的种类19-6安全系数及许用应力19-7圆筒形受压元件的强度计算公式19-8孔的加强计算19-9圆筒体受压元件强度计算步骤19-10封头的强度计算参考文献第二十章锅炉的炉培和构架20-1锅炉炉墙及其结构20-2炉墙材料及其性能20-3炉墙的传热计算20-4锅炉构架和平台、扶梯第二十一章锅炉技术的发展趋势21-1推动锅炉技术发展的动力22-2锅炉在蒸汽参数和容量上的发展21-3燃气-蒸汽联合循环电站的锅炉21-4锅炉燃烧技术的发展21-5科学技术的发展促进了锅炉技术的发展21-6高温空气燃烧技术的应用参考文献附录Ⅰ361k9/s(130t/h)中参数燃煤锅炉的热力计算例题Ⅱ361k9/s(130t/h)中参数燃煤锅炉的水循环计算例题Ⅲ36lkg/s(130t/h)中参数燃煤锅炉空气动力计算例题Ⅳ36lkg/s(130t/h)中参数燃煤锅炉的强度计算例题Ⅴ国际单位制(SI)单位及其与工程单垃换算Ⅵ水蒸气、空气、烟气性质表及计算公式Ⅶ基本物理量及符号简介。
第二章 燃料及燃料燃烧计算
(二）各类煤质的燃烧特性
烟煤 含碳量较无烟煤低 40％～70％； 挥发分含量较多 20％～40％，易点燃，燃烧快，火焰长； 氢含量较高 发热量较高。 褐煤
碳化程度低，含碳量低 约为40～50%，
水分及灰分很高 发热量低； 挥发分含量高 约40～50%，甚至60%，挥发分的析出温度 低，着火及燃烧均较容易。
热量。
约占2％～6％。 多以碳氢化合物的形式存在。
3、氧（O）和氮（N）
不可燃元素。 氧含量变化很大，少的约占1％～2％，多的占40％ 氮的含量约占0.5％～2.5％。
5
一、煤的成分及分析基准
4、硫（S）
有害成分，约占2％，个别高达8％～10％。 存在形式：
① 有机硫（与C、H、O等结合成复杂的有机物）
第二章 燃料及燃料燃烧计算
燃料的成分及其主要特性 燃料燃烧计算 烟气分析方法 空气和烟气焓的计算
1
§2.1 燃料的成分及其主要特性
燃料:
核燃料 有机燃料 固体燃料（煤、木料、油页岩等）
有机燃料 :
液体燃料（石油及其产品） 气体燃料（天然气、高炉煤气、焦炉煤气等）
电厂锅炉以煤为主要燃料，并尽量利用水分和灰分含
Q Q 226 H d , n, et p d , gr d
干燥基 高位发热量与低位发热量之间的换算： 干燥无灰基 高位发热量与低位发热量之间的换算： Q Q 226 H daf , net , p daf , gr daf
18
（一）煤的发热量
高位发热量(Qgr) 各基准间的换算采用表2-1换算系数
为反映煤的燃烧特性，电厂煤粉锅炉用煤还以VAMST及Q法 分类
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(二）各类煤质的燃烧特性
《锅炉原理》试题库及参考答案
《锅炉原理》习题库及参考答案第一章基本概念1. 锅炉容量：指锅炉的最大长期连续蒸发量，常以每小时所能供应蒸汽的吨数示。
2. 层燃炉：指具有炉箅（或称炉排），煤块或其它固体燃料主要在炉箅上的燃料层内燃烧。
3. 室燃炉：指燃料在炉膛空间悬浮燃烧的锅炉。
4. 旋风炉：指在一个以圆柱形旋风筒作为主要燃烧室的炉子，气流在筒内高速旋转，煤粉气流沿圆筒切向送入或由筒的一端旋转送入。
较细的煤粉在旋风筒内悬浮燃烧，而较粗的煤粒则贴在筒壁上燃烧。
筒内的高温和高速旋转气流使燃烧加速，并使灰渣熔化形成液态排渣。
5. 火炬―层燃炉：指用空气或机械播撒把煤块和煤粒抛入炉膛空间，然后落到炉箅上的燃烧方式的炉子。
6. 自然循环炉：指依靠工质自身密度差造成的重位压差作为循环推动力的锅炉。
7. 多次强制循环炉：指在循环回路中加装循环水泵作为主要的循环推动力的锅炉。
8. 直流锅炉：指工质一次通过蒸发受热面，即循环倍率等于一的锅炉。
9. 复合制循环炉：指在一台锅炉上既有自然循环或强制循环锅炉循环方式，又有直流锅炉循环方式的锅炉。
10. 连续运行小时数：指两次检修之间运行的小时数。
11. 事故率＝%100⨯+事故停用小时数总运行小时数事故停用小时数； 12. 可用率＝%100⨯+统计期间总时数备用总时数运行总时数； 13. 钢材使用率: 指锅炉每小时产生一吨蒸汽所用钢材的吨数。
第二章一、基本概念1. 元素分析：指全面测定煤中所含全部化学成分的分析。
2. 工业分析：指在一定的实验条件下的煤样，通过分析得出水分、挥发分、固定碳和灰分这四种成分的质量百分数的过程。
3. 发热量：指单位质量的煤在完全燃烧时放出的全部热量。
4. 结渣：指燃料在炉内燃烧时，在高温的火焰中心，灰分一般处于熔化或软化状态，具有粘性，这种粘性的熔化灰粒，如果接触到受热面管子或炉墙，就会粘结于其上，这就称为结渣。
5. 变形温度：指灰锥顶变圆或开始倾斜；6. 软化温度：指灰锥弯至锥底或萎缩成球形；7. 流动温度：指锥体呈液体状态能沿平面流动。
第2章 燃料及燃烧计算=长沙理工大学锅炉原理
煤的可磨性系数与磨损指数
煤的可磨性系数：
国际标准：哈德格罗夫法（Hardgrove法），测定哈氏可磨性指数HGI
煤的磨损性指数 表示磨损的轻重程度；旋转磨损试验仪；冲刷式磨损试验仪：Ke＝E/At
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Principles of Boiler
2013-8-2
长沙理工大学能动学院
煤的分类
我国动力煤的分类（分类依据: Vadf）
氧)可通过燃料中可燃元素（C、H、S）的燃烧化学反应方程式求得
V 0 1 (1.866 C a r 5.56 H a r 0.7 S a r - 0.7 O a r ) 0.21 100 100 100 100
0.0889(Car 0.375Sar ) 0.265H ar 0.333Oar
0 O Vy0 VRO2 VN2 VH 2O
(Car 0.375Sar ) N 0.8 ar 0.79V 0 100 100 H ar M ar 11.1 1.24 0.0161V 0 , Nm3 / kg 100 100 1.866
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煤的类型
无烟煤
碳化程度高，含碳量很高，达95%，杂质很少，发热量很高,约 为25000～32500 kJ/kg；
挥发份很少，小于10%，Vdaf析出的温度较高（可达400℃），着 火和燃尽均较困难,储存时不易自燃 褐煤 碳化程度低，含碳量低，约为40～50%，水分及灰分很高，发热 量低, 约10000～21000 kJ/kg； 挥发分含量高，约40～50%，甚至60%，挥发分的析出温度低 （＜200℃），着火及燃烧均较容易
循环流化床锅炉原理--燃烧系统
· 3．粗颗粒焦炭燃烧
· （5）氮（N） 氮是燃料的内部杂质。固体煤中含氮不高，通常仅约0.5％—2.5％。一 般情况下，氮不参加燃烧反应。燃烧后，它以游离状态转入燃烧烟气中。氮的存在也相 对减少了燃料中可燃物质的含量，对燃烧没有帮助。在高温条件下，氮可与氧反应生成 NO，这也是严重污染环境的有害气体。
· （6)灰分(A) 灰分指的是煤中所含的矿物杂质(主要是碳酸盐、粘土矿物以及微量稀土
示。
· Cd十Hd十Sd十Od十Nd十Ad＝100 (％)
· 为了获得干燥基组分，必须将燃料加热到超过100℃的温度，这样才 能将内在水分除去。燃料中的灰分也容易受到开采、运输和存放等条 件的影响。为了更确切地表示煤的化学组成特点，人们又引入干燥无 灰基组分。
· (4)干燥无灰基组分(Xdaf)
· 干燥无灰基组分是指除去水分和灰分之后剩下的燃料成 分，使用五种元素在燃料中的质量百分数来表示的成分， 即
同时给设备维护和操作带来困难。对于炼焦用煤来说，一般规定入炉前的灰分不超过
10％。
· （7）水分(W) 水分也是燃料中的杂质，它的存在降低了燃料中可燃质的含量，而且 在燃
· 烧时，它变成水蒸气，而水蒸气还要被加热，这都要额外消耗部分热量。
· 固体燃料中的水分包括外在水分和内在水分两部分。外在水分指的是附着在燃料表面 的
元素)在燃烧中经过高温分解和氧化而生成的固体残留物，其成分分布大致为；SiO2，
· 40％－60％；Al2O3， 15％—35％； Fe2O3， 5％—25％： CaO， 1％－15％；
·
MgO， 0.5％－8％：Na2O十K2O， 1％一4％。 灰分含量高不仅降低煤的热值，而且还容易造成着火困难、燃烧结渣、燃烧不完全，
锅炉的工作原理
锅炉的工作原理锅炉是一种用于产生蒸汽或者加热水的设备，广泛应用于工业、商业和家庭领域。
它的工作原理是将燃料燃烧产生的热能转化为蒸汽或者热水。
一、燃料燃烧过程锅炉的燃料可以是各种不同的燃料，如煤、天然气、油等。
当燃料进入锅炉后，通过点火系统点燃，产生火焰。
火焰会在锅炉的燃烧室内蔓延，同时与锅炉内的空气进行充分混合。
在充足的氧气供应下，燃料将进行彻底燃烧，产生大量的热能。
二、热能传递过程燃烧产生的热能会通过燃烧室壁和锅炉的烟管、水管等传递给工作介质（蒸汽或者热水）。
在锅炉内部，燃烧室周围的水管或者烟管被称为加热面。
烟气通过烟管流过加热面，将热量传递给水管内的水或者直接加热水管内的水。
通过热传导、对流和辐射等方式，热能从燃烧室传递到工作介质中。
三、蒸汽或者热水产生过程在锅炉内，热能传递给水后，水的温度逐渐升高。
当水温达到一定程度时，水会发生相变，从液态变为蒸汽。
蒸汽的产生需要充足的热量和适当的压力。
在锅炉内部，通过控制燃烧过程和调节水的流量等参数，可以控制蒸汽的产生。
四、蒸汽或者热水的利用过程蒸汽或者热水产生后，可以用于各种不同的应用领域。
在工业领域，蒸汽通常用于驱动涡轮发机电、供应工艺热能等。
在商业和家庭领域，蒸汽或者热水则可以用于供暖、热水供应等。
五、锅炉的控制系统为了保证锅炉的安全和高效运行，锅炉通常配备了各种控制系统。
常见的控制系统包括燃烧控制系统、水位控制系统、压力控制系统等。
这些系统可以监测和调节锅炉的各项参数，确保锅炉在安全范围内稳定运行，并根据实际需求进行调节。
六、锅炉的维护和保养为了保证锅炉的长期稳定运行，锅炉需要进行定期的维护和保养。
维护工作包括清洗燃烧室、检查和更换燃烧器、清理加热面等。
保养工作包括检查和调节控制系统、检查水质和水位等。
通过定期的维护和保养，可以延长锅炉的使用寿命，提高锅炉的效率。
总结：锅炉的工作原理是将燃料燃烧产生的热能转化为蒸汽或者热水。
燃料在燃烧室内燃烧，产生火焰，并与空气充分混合。
重庆大学锅炉原理总结
第1章绪论锅炉构成：锅炉本体（燃烧系统、汽水系统）和辅助设备。
锅炉的工作过程：锅炉内部同事进行着燃料燃烧、烟气想工质传热、工质受热汽化三过程。
锅炉分类：用途生活，工业，电站蒸汽压力低压锅炉（出口蒸汽压<=2.45）、中压锅炉（表压2.94-4.9）、高压锅炉（7.84-10.8）、超高压锅炉（11.8-14.7）、亚临界压力锅炉（15.7-19.6）、超临界压力锅炉（24.0-28.0）、超超临界机组（表压28.0以上，或主蒸汽温度和再热蒸汽温度为593℃以上）。
锅炉主要形式：层燃燃烧锅炉、循环流化床锅炉、自然循环锅炉、控制循环锅炉、超临界直流锅炉、预热锅炉、导热油锅炉。
锅炉额定蒸发量：锅炉在额定蒸汽参数、额定给水温度和使用设计燃料，并保证热效率是的蒸发量。
锅炉最大连续蒸发量：锅炉在额定蒸汽参数、额定给水温度和使用设计燃料，长期连续运行是所能达到的最大蒸发量。
热效率（锅炉效率一般指锅炉热效率）有效利用的热量Q1与燃料输入热量Qr的百分比锅炉净效率：有效利用热量Q1与燃料输入热加锅炉自用热耗和锅炉辅助设备消耗功率之比。
第2章锅炉燃料1. 煤的元素分析成分2. 煤的工业分析成分3. 燃料的发热量的三种表示方法：弹筒发热量、高位发热量和低位发热量。
4. 折算成分5. 煤的工业分类6. 煤灰熔性7. 灰熔性地狱锅炉影响8. 常用液体燃料第3章燃料燃烧计算及锅炉平衡理论空气量：1kg（或标况下1m3）燃料完全燃烧且燃烧产物中又没有氧气存在时所需的空气量。
实际空气量：一般燃烧设备很难保证氧气和燃料完全燃烧，通常实际空气量大于理论空气量。
空气系数：实际空气量与理论空气量之比。
完全燃耗时烟气成分：CO2、SO2、N2、H2O。
烟气分析方法：化学吸收法、色谱分析法、红外吸收法、电化学传感器法。
实际燃烧温度：实际燃烧过程中，烟气可能达到的温度。
理论燃烧温度：绝热条件下完全燃烧，不考虑对外做功时，烟气可能达到的最高温度。
燃料及其燃烧特性
第三节 煤的成分的计算基准
为什么要明确分析数据的基准： C、H、O、N、S的绝对含量不变, W和A会随开采、运输、贮存、气候等变化而变化 各组成成分的质量百分数发生变化
四种分析基准
收 到 基 空 气 干 燥 基 干 燥 基 干 燥 无 灰 基
1、收到基（原应用基）：以进入锅炉房准备燃烧的燃料为 分析基准 收到基成分： Car H ar Oar N ar S ar Aar M ar 100% 用于燃烧、传热、通风、和热工实验的计算 2、空气干燥基（原分析基）：以实验室条件 t 20 1 C
结渣与玷污之间是相互影响的：当玷污层达到一定程度时，灰污层 外边面温度上升，并逐步转化为液体渣层。由于炉内受热面吸热量下降， 炉膛出口的烟气温度上升，使过热器和再热器玷污加重 1、煤灰结渣性的常规判别准则 一般将软化温度ST作为煤种结渣性判别指标 ST〉1390 ℃为轻微结渣煤 ST=1260~1390 ℃为中等结渣煤 ST〈1260 ℃为严重结渣煤 用煤灰成分比例也可以进行煤种结渣性的辅助判别 （1）碱酸比（B/A）
2.811 2 a 90365F , kg / cm y
对高钙型灰，当煤灰中Fe2O3〈（CaO+MgO+Na2O+K2O）时，
a 2.78102.541Na O , kg / cm2
2
第六节 煤的分类
一、我国煤的分类 以Vdaf为分类指标： 无烟煤
Vdaf 10%
烟煤
褐煤 无烟煤的分类：表2-4
10% Vdaf 37%
Vdaf 37%
烟煤的分类：表2-5
褐煤的分类：表2-6
二、发电厂用煤质量标准
当发电厂用煤标号为V4A1M1S2ST1时，表示中高挥发分烟煤， Vdaf=27%~40%，Qnet〉15.5MJ/kg，常灰分，Ad≤24%，常水分， Mf≤8%，中高硫份，St,d=1%~3%，ST>1350，为不易结渣煤 三、发电厂煤的分类及燃烧特性 1、无烟煤 （1）灰黑色、有金属光泽、坚硬、不易研磨 （2）煤化程度最高，Cdaf可达95~98%； Qnet,daf=20930~25120KJ/kg （3）着火相当困难.不易燃尽烧透，燃烧时无烟、很短的青蓝色火焰 焦渣呈粉末状、无粘结性 （4）不会自燃、储存稳定 （5）储存仅次于烟煤，生产于华北、西北、中南 2、贫煤 （1）煤化程度低于无烟煤 （2）Vdaf>10~20%，Q介于无烟煤和一般烟煤之间 （3）较烟煤难着火、燃烧；火焰短 ；焦结性差
第2章=西安交通大学-锅炉原理
二、电站锅炉型号
表1-8 电站锅炉制造厂代号
表1-9 设计燃料代号
使用联合设计图样制造的电站锅炉型号，可在型号第一部分 工厂代号后再加L表示。
例如：HG一670/13.72一M表示： 哈尔滨锅炉厂制造的670t/h，13.72MPa工作压力的电站锅炉， 设计燃料为煤，原型设计。 又如：SG一1000/16.66一YM2表示：
九、按锅筒布置分类
锅炉锅筒数一般为一个或两个，锅筒可 纵置或横置布置。现代锅筒型电站锅炉都 采用单锅筒型式，工业锅炉采用单锅筒或 双锅筒型式。
十、按炉型分类 锅炉炉型很多，有倒U型、塔型、箱型、 T型、U型、N型、L型、D型、A型等。D 型、A型用于工业锅炉，其他炉型一般用 于电站锅炉。
十一、按锅炉房型式分类
电站锅炉： 高效率（部分减少污染）、大容量、 高参数、低污染、自动化、高可靠性、 低成本（金属消耗量）
工业锅炉： 高效率、低污染、自动化、低成本 （金属消耗量） 生活锅炉： 低污染、自动化、安全可靠
有人说锅炉傻大笨粗 这是不确切的，是一种误解。 正确的说法应该是： 锅炉傻而不笨。 因为它给什么，吃什么，从不 挑剔，即使是吃剩饭也从无怨 言，但供出的却是清洁的电能、 蒸汽或热水！
六、按所用燃料或能源分类 • 固体燃料锅炉。
•
• • • •
液体燃料锅炉。
气体燃料锅炉。 余热锅炉。 原子能锅炉。 废料锅炉。
• 其他能源锅炉。
七、按排渣方式分类 固态排渣锅炉 燃料燃烧后生成的灰渣呈固态排出，是 燃煤锅炉的主要排渣方式。 液态排渣锅炉 燃料燃烧后生成的灰渣呈液态从渣口流 出，在裂化箱的冷却水中裂化成小颗粒后排入水沟中冲走。 八、按炉膛烟气压力分类 负压锅炉 炉膛压力保持负压，有送、引风机，是燃煤 锅炉主要型式。 微正压锅炉 炉膛表压力为2～5kPa，不需引风机，宜于 低氧燃烧。 增压锅炉 炉膛表压力大于0.3MPa，用于配蒸汽-燃气联 合循环。
锅炉原理复习资料1~3
第一章绪论一、名词解释1、锅炉额定蒸发量：蒸汽锅炉在额定蒸汽参数，额定给水温度，使用设计燃料并保证效率时所规定的蒸汽产量。
2、锅炉最大连续蒸发量：蒸汽锅炉在额定蒸汽参数，额定给水温度和使用设计燃料长期连续运行时所能达到的最大蒸发量。
3、锅炉额定蒸汽参数：过热器出口处额定蒸汽压力和额定蒸汽温度。
4、锅炉事故率：锅炉事故率=[事故停用小时数/（运行小时数+事故停用小时数）]×100%5、锅炉可用率：锅炉可用率=[(运行总小时数+备用总小时数)/统计期间总时数]×100%6、锅炉热效率：锅炉每小时的有效利用热量占输入锅炉全部输入热量的百分数。
7、锅炉钢材消耗率：锅炉单位蒸发量所用钢材的吨数。
8、连续运行小时数：两次检修之间运行的小时数。
二、填空1、火力发电厂的三大主要设备为锅炉、汽轮机、发电机。
2、锅炉按燃烧方式分有层燃炉、室燃炉、旋风炉、沸腾炉。
3、锅炉按排渣方式分有固态排渣炉、液态排渣炉两种。
4、锅炉按工质流动方式分有自然循环锅炉、强制流动锅炉两种，而后者又可分为直流锅炉、多次强制循环锅炉、复合循环锅炉三种。
5、锅炉型号DG—670/140—540/540—5中，DG为东方锅炉厂，670为额定蒸发量，140为额定蒸汽压力，分子540为过热蒸汽温度，分母540为再热蒸汽温度，5为修改设计序号。
6、火电厂中实现化学能与热能转换的设备是锅炉，热能与机械能转换的设备是汽轮机，机械能与电能转换的设备是发电机。
三、判断题1、电站锅炉型号中蒸汽压力值常用绝对压力表示。
（×）2、电站锅炉型号中蒸发量的值常用最大连续蒸发量表示。
（×）3、电站锅炉燃烧的煤粉是由磨煤机制成的。
（√）四、问答题1、电站锅炉本体由哪些部件组成？答：其组成主要包括“炉”和“锅”两部分。
“炉”主要包括炉膛、燃烧器、空气预热器、烟道和钢架等。
“锅”主要包括汽包、下降管、水冷壁、过热器、再热器和省煤器等受热面。
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干燥无灰基（可燃基） Cdaf+Hdaf+Odaf+Ndaf+Sdaf=100
去除全部水分灰分
%
第三节 煤的成分 4.新旧基准的对比
收到基
ar，as received
应用基
y
空气干燥基
ad，air dry
分析基
f
干燥基
d，dry
干燥基
g
干燥无灰基 daf，dry ash free 可燃基
r
第三节 煤的成分
重要指标：煤炭分类、着火与燃烧，含量随煤种变化很大
第三节 煤的成分
固定碳和灰分（FC＋A） 失去水分和挥发分形成的物质→?焦炭
焦炭燃烧后失去的重量→固定碳 剩余的重量→灰分
第三节 煤的成分
工业
可燃成分
挥发分 固定碳
分析
＋
焦炭
不可燃成分
灰分 水分
工业分析的意义 ◆估算发热量 ◆煤基本性质
第三节 煤的成分
含量1~6%，发热量大，发热量120MJ/kg， 9282kJ/kg
氧（O）（有机物） 含量随煤种变化大（1~40%），助燃
氮（N）（有机物） 含量0.5~2.5 %，几乎不燃，少量生成NOx，有害
第三节 煤的成分
硫（S）(有机硫＋硫铁矿＋硫酸盐) 含量不固定（~2%）；有机硫、硫铁矿硫发热量9.0MJ/kg 有害（低温腐蚀）， 灰（A）（金属氧化物、非金属氧化物、盐类） 常量元素（>0.5%）：铝、硅、铁、钙 少量元素（0.02~0.5%）：钾、镁、钠、钛 微量元素（<0.02）：…… 影响燃烧方式，不利（结渣、积灰→影响传热、磨损）
第四节 煤的发热量和灰的熔融性
1.煤的发热量
（1）定义 单位质量的燃料完全燃烧时所放出的热量。
（2）高位发热量与低位发热量
◆高位发热量：包括烟气中的水蒸汽潜热的发热量
燃料中的氢
◆低位发热量：不包括…… ◆换算 Q ar,net Q ar,grr(91H 00 ar1 M 0a 0r)
Q a r,n e t Q a r,g r 2 5 (M a r 9 H a r)
3.煤的元素分析成分计算基准（计算条件： 4种）
收到基（应用基、工作基） Car+Har+Oar+Nar+Sar+Aar+Mar=100
空气干燥基（分析基） Cad+Had+Oad+Nad+Sad+Aad+Mad=100
干燥基 Cd+Hd+Od+Nd+Sd+Ad=100
炉前煤 % 自然干燥%
去除全部水分
焦炉煤气
发生炉煤气
人
工
水煤气
液化石油气
燃气锅炉
少
燃料气
生 活
点 火
窑 炉
燃 气 轮
还 原 介
机质
第三节 煤的成分
1.煤的元素分析成分（ultimate，技术分析）
碳（C）(有机碳＋游离碳)
固定碳
随煤种变化(50~90%) ，主要发热元素，发热量32.7MJ/kg
氢（H）（有机物）
不完全燃烧时
第三节 煤的成分
水（M） 含量随煤种变化很大 外在水分（表面水分）：附着、润湿表面和煤粒大孔 内在水分：吸附、凝聚煤粒小孔 结晶水分：石膏、高岭土 影响着火，带走潜热，低温腐蚀
第三节 煤的成分
元素 分析
可燃元素 C、H、S
不可燃元素
内部杂质O、N 外部杂质M（内、外）、A
元素分析的意义 ◆计算发热量 ◆燃烧所需空气量 ◆计算燃烧产物组成
同基高低位
Qar，gr
Qdaf，gr
不同基高位
第四节 煤的发热量和灰的熔融性
（4）发热量的确定
按元素成分估算
◆实验 氧弹量热计 ◆计算（估算）
Q a r ,n e t 3 3 9 C a r 1 0 3 0 H a r 1 0 9 ( O a r S a r ) 2 5 M a r kJ/kg
Vdaf≤10％
kJ/kg 潜热r＝2500kJ/kg
第四节 煤的发热量和灰的熔融性
（3）不同基准发热量间的换算
Q a r,n e t Q a r,g r 2 5 (M a r 9 H a r)
同基准高位和低位发热量间的换算 不同基准高位发热量间的换算
换算系数
不同基准低位发热量间的换算 Qar，net ？ Qdaf，net
第三节 煤的成分
2.煤的工业分析成分（proximate，实用分析）
水（M） 规定条件下（105~110℃），保持一段时间失去的重量
挥发分（V）
煤的地质年龄，Volatile
规定条件（隔绝空气，900 ℃ ），保持一段时间失去的重量
组成：可燃（CmHn，H2，CO，H２S） 不可燃（O2，CO2，N2）
按工业成 分估算
Q a d ,g r 8 0 ( 1 0 0 ( M a d A a d ) ) K 0 1 0 A a d
Q a d ,g r K 1 ( 1 0 0 (M a d A a d )) 6 A a d
kcal/kg
Q a d ,g r 7 0 ( 1 0 0 ( M a d A a d ) ) K 2 5 A a d
第一节 燃料概述
1.定义
为了取得热量而使之燃烧的工质
2.重要性
锅炉设计：炉型、整体结构与布置
锅炉运行：稳定性、结渣、积灰等
辅机选型
德米特里·伊万诺维奇·门捷列夫
第一节 燃料概述
3.分类
分类1：物态和获得方法
天然
人工
固体燃料 煤、木柴 焦炭、木炭
液体燃料 原油 汽油、煤油
气体燃料 天然气 高炉煤气
动力燃料 工艺燃料
5.各种基准之间的换算
原则：质量守恒
换算：已知收到基，求干燥无灰基
设收到基煤的质量为P，变为干燥无灰基煤的质量为Q，则 P（Mar/100＋Aar/100）＝P－Q P （Car/100 ）＝Q（Cdaf/100 ） Cdaf＝（100/（100－Mar－Aar））Car
核算：校核100％
第三节 煤的成分
6.元素分析和工业分析的关系 以及各种基准的关系
元素分析 工业分析
元素分析仪 繁 科研机构
马弗炉加热干燥 易 电厂
第三节 煤的成分
7.燃料分析
取样：商品煤样采取方法GB475 制样：煤样的制备方法GB474 分析：煤的元素分析方法GB476
煤的工业分析方法GB/T212
四分法
煤中全水分的测定方法GB/T211 煤的发热量测定方法GB/T213 煤中全硫的测定方法GB/T214
分类2：用途
第二节 锅炉用燃料
1.固体燃料
生物然
煤矸石
煤粉
焦炭
人 工
型煤
天然
？
垃圾 污泥
人工
？
第二节 锅炉用燃料
2.液体燃料
原油 柴油 重油
天然 人工
固体
？
水煤浆
液体
燃油锅炉
少
燃料油
点火
？
低负荷稳燃
第二节 锅炉用燃料
3.气体燃料
天然气 天 煤层气 然
高炉煤气