锅炉原理考试复习资料

第一章1.火电厂中存在着三种形式的能量转化过程：在锅炉中燃料的化学能转化为蒸汽的热能;在汽轮机中蒸汽的热能转化为机械能；在发动机中机械能转化为电能。

2.电厂三大主机：锅炉、汽轮机、发电机3.表征锅炉设备基本特征的有;锅炉容量、蒸汽参数、燃烧方式、汽水流动方式和锅炉整体布置锅炉容量：锅炉的容量用蒸发量表示，一般是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，以每小时的最大连续蒸发量。

常用符合De表示，单位为t/h。

锅炉三大安全附件：水位表、压力表、安全阀。

锅炉效率的定义：锅炉每小时的有效利用热量（即水和蒸汽所吸收的热量）占输入锅炉全部热量的百分数，常用符号η表示：即η=锅炉有效利用热量/输入锅炉总热量×100％.锅炉按容量分：一般认为De＜400t/h 的是小型锅炉，De=400～1000t/h的是中型锅炉，De＞1000t/h的是大型锅炉锅炉按燃烧方式分：层燃炉、室燃炉、旋风炉和循环流化床锅炉。

锅炉按水的循环方式分:自然循环锅炉、控制循环锅炉和直流锅炉。

4.锅炉的型号：第一组为符号，是锅炉制造厂家的汉语拼音缩写。

HG—哈尔滨锅炉厂；SG--上海锅炉厂;DG—东方锅炉厂；WG—武汉锅炉厂；BG—北京锅炉厂。

第二组为数字。

分子数字是锅炉容量，单位为t/h；分母数字为锅炉出口过热蒸汽压力，单位为MPa。

第三组也是数字。

分子和分母分别表示过热蒸汽和再热蒸汽出口温度，单位为℃。

最后一组中，符号表示燃料代号，二数字表示设计序号。

煤、油、气的燃烧代号分别是M、Y、Q，其他燃烧代号是T。

例如，DG—670/13.7—540/540—M8表示东方锅炉厂制造、锅炉容量为670t/h，起过热汽压力为13.7MPa，过热汽和再热汽的出口温度均为540℃，设计燃料为煤，设计序号为8.第二章分析基准：收到基（ar）、空气干燥基（ad）、干燥基（d）、干燥无灰基（daf）。

根据煤的干燥无灰基挥发分含量（Vdaf）的大小把煤分为四类：Vdaf ≤10%为无烟煤、10%＜Vdaf＜20%为贫煤、20%≤Vdaf≤40%烟煤、Vdaf＞40%褐煤。

理论空气量：1kg收到基燃料完全燃烧而又没有剩余氧气存在时所需要的空气量。

理论烟气量：1kg收到基燃料完全燃烧而又没有剩余氧气存在时所需要的烟气量。

过量空气系数：实际供给空气量与理论空气量之比。

理论烟气容积：当α=1且完全燃烧时，生成的烟气容积。

第三章1.锅炉热平衡：从能量平衡的观点来看，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、支平衡关系就叫锅炉热平衡。

（包括排烟热损失、化学不完全燃烧损失、机械不完全燃烧损失、散热损失、灰渣物理热损失）2.锅炉有效利用热量包括过热蒸汽的吸热、再热蒸汽的吸热、饱和蒸汽的吸热和排汗水的吸热。

机械不完全燃烧热损失是由于灰中含有未燃尽的碳造成的热损失。

灰平衡是指进入炉内烘焙的总灰量应该等于飞灰和炉渣中的灰量之和。

化学不完全燃烧热损失是由于烟气中含有可燃气体造成的热损失。

3.锅炉的排烟热损失是由于排烟温度高于外界空气温度所造成的热损失即Q2，影响Q2的主要因素是排烟焓的大小，而排烟焓又取决于排烟容积和排烟温度，排烟温度越高，排烟容积越大，则Q2也就越大。

4.降低排烟热损失的措施：应注意及时地吹灰打渣，保持受热面的清洁；尽量减少炉膛及烟道的漏风。

5.锅炉的散热损失：锅炉在运行中，汽包、联箱、汽水管道、炉墙等的温度均高于外界空气的温度，这样就会通过自然对流和辐射向周围散热，形成锅炉的散热损失。

锅炉炉渣排出炉外时带出的热量，形成灰渣物理热损失。

6.锅炉效率的计算方法；一是测定输入热量Qr和有效利用热量Q1计算锅炉效率，称为正平衡求效率法；另一方法是测定锅炉的各项热损失后再计算锅炉的热效率，称为反平衡求效率法。

实际燃料消耗量是指单位时间内实际耗用的燃料量。

7.计算燃料消耗量是指扣除了机械不完全燃烧损失后，在炉内实际参与燃烧反应的燃料水消耗量。

第四章煤粉制备系统分类？直吹式（磨煤机的煤粉全部直接送入炉膛内燃烧）和中间储仓式两种。

什么是乏气、一次、二次、三次风?排风风机后已完成干燥任务的废干燥剂，由于温度低并含有水分，而被称作乏气；携带煤粉进入炉膛的空气称为一次风；直接通过燃烧器送入炉膛，补充煤粉燃烧所需要的氧量的热空气称为二次风；乏气不作一次风而直接进入炉内燃烧称为三次风。

第五章1.一次风量常用一次风率r1来表示，它是指一次风量占入炉总风量的质量百分比。

对应于一种煤种，有一个一次风量的最佳值。

2.在实践中为了加快和稳定低挥发分煤的着火，常在燃烧器区域用铬矿砂等耐火材料将部分水冷壁遮盖起来，构成所谓燃烧带，也叫卫燃带。

3.为了使煤粉着火后能和二次风迅速混合，常在一次风喷口内安装十字形排列的二次风小管，称之为十字风。

其作用是：冷却一次风喷口，以免喷口受热变形或烧损。

4.一次风喷口的周围或中间还布置有一股二次风，分别称为周界风和夹心风。

周界风和夹心风的风速高，可以增强气流刚性，防止气流偏斜，也能防止燃烧器烧坏。

单周界风和夹心风量过大，会影响着火稳定。

第六章1.锅炉中吸收火焰和烟气的热量使水转化为饱和蒸汽的受热面称为蒸发受热面。

2.下降管的作用是把汽包中的水连续不断地送往下联箱供给水冷壁，以维持正常的水循环。

大中型锅炉的下降管都布置在炉外不受热，并加以保温，减少散热损失。

3.汽包的作用：（1）与受热面和管道连接（2）增加锅炉水位平衡和蓄热能力（3）汽水分离和改善蒸汽品质4.水冷壁的结构：现代水冷壁主要有光管式、膜式、和销钉式三种类型。

5.若燃烧过程中形成的熔融灰渣在凝固之前接触到受热面，则会黏结在上面，并积聚和发展成一层硬结且难于清除的灰渣层，这个现象称为结渣（俗称结焦）结渣的危害（1）受热面结渣以后，会使传热热阻增加，传热减弱，工质吸热量减少，锅炉排烟温度升高，排烟热损失增加，锅炉效率下降。

为保护锅炉的出力，在增加燃料量的同时必须相应地加大风量，这就使送、引风机负荷增加，厂用电增加。

因此，结渣使锅炉运行的经济性明显降低。

(2)受热面结渣时，为了保持锅炉的出力，必须增大风量。

若通风设备容量有限，加上结渣容易使烟气通道局部堵塞，烟气阻力增加风机风量难于加大，锅炉只好被迫降负荷运行。

（3）炉膛受热面结渣后，炉膛出口烟温升高，导致过热汽温升高，加之结渣造成的热偏差，易引起过热器超温损坏。

这时为了维持过热汽温和保护再热器，运行中也需要限制锅炉负荷。

（4）燃烧器喷口结渣，改变了燃烧器出口气流结构，从而使炉内空气动力工况受到破坏，影响燃烧过程的进行。

喷口结渣严重而被堵塞时，锅炉只好降负荷运行，甚至被迫停炉。

（5）水冷壁结渣，会使其各部分受热不均，对自然循环锅炉的水循环安全性和控制流动锅炉水冷壁的热偏差带来不利影响，可能导致水冷壁管破坏。

（6）炉膛上部积结的焦块掉落时可能会砸坏冷灰斗的水冷壁管。

（7）灰冷斗处结渣严重时，会使灰冷斗出口逐渐堵塞，无法排渣，锅炉无法继续运行。

6.防止结渣的措施（1）防止受热面附近温度过高，力求使炉膛容积热负荷qv、断面热负荷qA和燃烧器区域壁面热负荷qr设计合理，避免锅炉超负荷运行，从而达到控制温度水平、防止结渣的目的。

堵塞炉底漏风，以防止火焰中心上移，导致炉膛出口结渣。

一、二次风率和风速的合理设计和匹配，给粉机和各燃烧器风、粉量的均匀供给，四角燃烧器中心切圆的正确调试等，都有助于防止火焰中心偏移和水冷壁结渣。

（2）防止炉内生成过多的还原性气体。

保持合适的炉内空气动力特性，避免炉内过量空气系数太低，特别是防止水冷壁等受热面附近出现还原性气氛。

（3）做好燃料管理工作。

进行全面的燃料特性分析，特别是灰的成分分析及灰熔点和结渣特性分析。

尽量使用固体煤种，避免锅炉运行时煤种多变。

保持合适的煤粉细度和均匀度，不使煤粉过粗，以免火焰中心上移，导致炉膛出口结渣。

（4）加强运行监视，及时吹灰除渣。

运行中应根据仪表指示和实际观察来判断是否出现结渣。

如发现过热汽温偏高、排烟温度升高、炉膛负压减小等现象，就要注意水冷壁及炉膛出口是否结渣。

由于结渣过程是一个自动加速的过程，因此一旦发现结渣就应及时清除。

（5）做好设备检修工作。

检修时应根据运行中出现的结渣情况，适当地调整燃烧器。

检查燃烧器有无烧坏、变形情况，及时校正修复。

检修时应彻底清除积灰灰渣，而且应做好堵塞漏风工作。

7.液态排渣炉运行时，由于某些原因，在熔渣池底会有大量铁水随同液态渣一起流出的现象称为炉底析铁。

8.减轻水冷壁高温腐蚀的措施：(1)改进燃烧。

如控制煤粉适当的细度，防止煤粉过粗；（2）避免出现管壁局部温度过高。

如避免管内结垢，防止炉膛热负荷局部过高等。

（3）保持管壁附近为氧化性气氛。

如在壁面附近喷空气保护膜、适当提高炉内过量空气系数，是有机硫尽可能与氧化合，而不与管壁金属发生反应。

（4）采用耐腐蚀材料。

第七章1.锅炉本体汽水系统：包括锅炉本体的汽水循环系统，主蒸汽及再热蒸汽的减温水系统，给水调节系统，及锅炉排污水和疏放水系统等。

2.汽轮机本体热力系统：包括汽轮机的表面式回热加热器系统，凝气系统，汽封系统，本体疏放系统。

3.拟定发电厂原则性热力系统的步骤：1.确定发电厂的形式及规划容量。

2.选择汽轮机。

3.绘制电厂原则性热力系统图。

4.发电厂原则性热力系统计算。

5.选择锅炉。

6.选择热力辅助设备。

4.何谓发电厂原则性热力系统？有何特点?其实质和作用是什么？发电厂原则性热力系统是将锅炉设备、汽轮机设备以及相关的辅助设备作为整体的全厂性的热力系统。

其实质是表面循环的特征、工质的能量转化、热量利用程度以及技术完善程度，主要作为定性分析和定量计算的应用。

发电厂原则性热力系统计算的主要目的：确定电厂某一运行方式时的各项汽水流量及其参数，该工况的发电量、供热量及其全厂热经济指标，以分析其安全性和经济性。

根据最大负荷工况计算的结果，作为选择锅炉、热力辅助设备和管道及附件的依据。

第八章1省煤器是利用锅炉尾部烟气的热量加热锅炉给水的设备。

作用：①节省燃料②改善汽包的工作条件③降低锅炉造价。

按材料分为钢管省煤器和铸铁省煤器，按出口水温分为沸腾式和非沸腾式。

按结构形式分为光管式，鳍片式，膜片管式和螺旋肋片管式。

中低压锅炉多采用沸腾式，原因：中低压锅炉水的压力低，汽化潜热大，加热水的热量小，蒸发所需热量大，故需要把一部分水的蒸发放到省煤器中进行，防止炉膛温度过低引起燃烧不稳定和炉膛出口烟温过低，并造成过热器等受热面金属耗量增加，此外也有助于发挥省煤器的作用。

高压以上的锅炉多采用非沸腾式，因为随着压力的提高，水的汽化热相应减少，加热水的热量相应增大，蒸发所需热量减少，故需把水的部分加热过程转移到炉内水冷壁管中进行，以防止炉膛温度和炉膛出口烟温过高，引起炉内及炉膛出口受热面结焦。