锅炉原理10章
锅炉原理 自然循环
简单循环回路和复杂循环回路
• 简单循环回路：由一根下降管（或一组结 构基本相同的下降管）与一个管屏（或一 组结构、位置、流动方向和热负荷基本相 同的管屏）连接而成的回路
• 区分独立循环回路。 • 具体计算回路的划分。受热最弱或阻力最
大、受热最强的上升管个别进行计算
上升管区段的划分
• 1。热水段要分开计算，下联箱到沸腾点是 热水段，采用单相流动计算公式
– 燃烧产生的腐蚀性气体对管壁的高温腐 蚀；
– 结渣和积灰导致的对管壁的侵蚀； – 煤粉气流或含灰气流对管壁的磨损。
• 管内的影响因素一般导致管子金属内壁 面上的连续水膜被破坏，出现传热恶化， 引起管壁工作温度超过金属材料的允许 温度。超温严重时管子强度下降，承压 能力下降。这时由于管内的工质压力的 作用，可导致管子局部“鼓包”、裂口， 以致发生爆管事故。
此时，管壁温度迅速上升，多数情况下管 壁过热而烧坏。 开始发生核态沸腾偏离时的热负荷称临界热负荷。
影响临界热负荷的因素分析：
（1）质量流速
质量流速对临界热负荷的 影响有两重性。质量含 汽率不变时，质量流速↑， 汽量↑，临界热负荷↓。 另一方面，质量流速↑， 携带蒸汽的速度↑，临界 热负荷↑。
高压时后者起主要作用。
• 2。热后段是否分出，热后段长度大于上升 管总长度10%，要分开进行计算
原因：汽水混 合物中含汽率 太高所致。
临界含汽率的影响因素：
（1）热负荷
热负荷与临界含汽率关系不大,但临界热 负荷↑，管壁温度↑。
（2）工质压力
工质压力较小时，压力↑，临界含汽率↑； 反之则相反。
（3）质量流速 质量流速，临界含汽率。 （4）管径 管径， 临界含汽率。
※对于超高压及以下的自然循环锅炉，在 循环正常时，由于热负荷和工质含汽率都较低， 不会发生传热恶化。
锅炉工作原理
锅炉工作原理
锅炉是一种利用燃料燃烧产生的热能将水或其他工质加热至一定温度或压力的设备。
锅炉的工作原理主要包括燃料的燃烧和热能的传递。
首先，燃料（如煤、油、天然气等）在炉膛内燃烧，产生高温燃烧气体。
燃烧过程中，燃料中的碳、氢等元素与氧气反应，产生大量的热能，并生成燃烧产物，如二氧化碳、水蒸气等。
随后，燃烧产生的高温燃烧气体通过炉膛内的烟管或水管，使烟气或热水与加热面接触。
加热面上通常贴有管道或片状散热器，通过这些散热面传递热能，将其传递给待加热的水或工质。
传热过程中，燃烧产生的热能被加热面吸收，使水或工质的温度升高，同时烟气冷却。
燃烧产生的烟气在烟管或水管中经过多次往复流动，从而增加了传热面与烟气之间的接触时间，提高了传热效率。
最后，经过传热的水或工质被加热至设定的温度或压力后，流出锅炉，供应给需要热能的设备或系统使用。
同时，冷却的烟气排出锅炉，通过烟囱排至大气中。
总之，锅炉的工作原理是通过燃料燃烧产生的热能，使加热面与烟气或热水接触，从而实现热能的传递。
锅炉的设计和操作都会对热能转化效率和安全性产生影响，因此在使用锅炉时需要遵循相关的操作规程和安全注意事项。
《锅炉原理》习题
《锅炉原理》习题库第一章基本概念锅炉容量层燃炉室燃炉旋风炉火炬―层燃炉自然循环炉多次强制循环炉直流锅炉复合制循环炉连续运行小时数事故率可用率钢材使用率第二章⑴基本概念元素分析工业分析元素分析成分工业分析成分应用基分析基干燥基可燃基发热量折算灰分折算水分结渣变形温度软化温度熔化温度重油⑵问题煤的元素分析成分有哪些？煤的工业分析成分有哪些？应用基碳、固定碳和焦碳的区别是什麽？挥发分包括哪些元素？挥发性物质包括一些什麽物质？第三章⑴基本概念燃料的燃烧理论空气量过量空气系数漏风系数理论烟气量实际烟气量燃料特性系数烟气的含氧量理论空气焓理论烟气焓锅炉机组的热平衡输入热量锅炉有效利用热排烟损失失化学未完全燃烧损失机械未完全燃烧损失散热损失其他损失飞灰系数飞灰可燃物含量排渣率灰渣可燃物含量保热系数最佳过量空气系数燃料消耗量计算燃料消耗量正平衡法反平衡法锅炉热效率⑶问题理论空气量中的物质成分有哪些？理论烟气量中的物质成分有哪些？什麽叫最佳过量空气系数，如何确定？烟气中的水分有哪些来源？写出烟气中的氧量和过量空气系数的关系式。
我国锅炉热平衡规定有哪些热损失？输入热量包括哪些热量？燃煤锅炉的机械未完全燃烧损失具体包括哪些损失？一般来讲，燃煤锅炉的烟气中包括哪些可燃物？由散热损失推导保热系数时，有什麽假设？锅炉有效利用热包括哪些部分？第四章⑴基本概念煤粉细度煤粉的经济细度煤粉颗粒组成特性细度系数均匀性指数煤的可磨性系数最佳通风量直吹式制粉系统中间储仓式制粉系统粗粉分离器细粉分离器锁气器⑵问题为什麽用一个筛子可以确定煤粉的颗粒组成？影响煤粉爆炸性的因素有哪些？煤的可磨性系数大说明煤粉好磨还是难磨？什麽叫高速磨煤机、中速磨煤机、低速磨煤机？各举一个例子。
什麽叫风量协调，如何对好烟煤和多水分褐煤进行风量协调？画出中间储仓式乏气送粉的制粉系统图。
画出中间储仓式热风送粉的制粉系统图。
画出直吹式的制粉系统图。
什麽叫正压的直吹式制粉系统？什麽叫负压的直吹式制粉系统？说明下述部件的作用和工作原理：粗粉分离器细粉分离器锁气器第五章⑴基本概念化学反应速度活化能着火着火温度燃烧反应的动力区燃烧反应的过渡区燃烧反应的扩散区⑵问题燃烧反应分为哪些区域，各有什麽特点？画出煤粉燃烧的放热曲线和散热曲线，指出着火点和熄火点。
锅炉原理知到章节答案智慧树2023年山东科技大学
锅炉原理知到章节测试答案智慧树2023年最新山东科技大学第一章测试1.燃煤锅炉中进行的能量转换形式为（）。
参考答案:化学能→热能2.省煤器通常位于锅炉的（）。
参考答案:尾部竖井烟道3.汽包通常位于锅炉的（）。
参考答案:锅炉顶部不受热4.过热器中的工质进行的是（）过程。
参考答案:过热5.省煤器中的工质进行的是（）过程。
参考答案:预热6.锅炉型号表示中，DG－670/13.7－540/540－M8中，670是指（）。
参考答案:容量7.DG－670/13.7－540/540－M8中，13.7是指（）。
参考答案:过热蒸汽压力8.DG－670/13.7－540/540－M8中，540/540是指（）。
参考答案:过热蒸汽温度/再热蒸汽温度9.DG－670/13.7－540/540－M8中，M是指（）。
参考答案:燃煤10.蒸汽锅炉的额定蒸汽参数，是指（）参考答案:额定压力、额定温度11.现代大型电厂锅炉的主要形式是（）参考答案:室燃炉12.如图这是什么燃烧方式的锅炉。
（）参考答案:循环流化床锅炉13.如图这是（）锅炉参考答案:火床炉14.如图，这是什么燃烧方式的锅炉（）。
参考答案:火床炉15.汽包锅炉不能应用于（）。
参考答案:超临界锅炉16.锅系统是指什么（）参考答案:汽水系统17.下列哪项不是直流锅炉的特点（）参考答案:应用于超临界压力18.采用煤粉燃烧的是（）参考答案:室燃炉19.仅利用汽水密度差产生循环推动力，推动汽水混合物流动的是（）炉型参考答案:自然循环汽包锅炉20.超超临界锅炉可以选择哪一种炉型是（）参考答案:直流锅炉21.锅炉燃烧的燃料是煤粉。
（）参考答案:错22.锅炉是生产过热蒸汽的设备。
（）参考答案:错23.链条炉属于层燃炉的一种。
（）参考答案:对24.自然循环汽包锅炉只能用于临界压力以下。
（）参考答案:对25.直流锅炉只能用于临界压力以上。
（）参考答案:错26.控制循环锅炉只能用于临界压力以下。
燃气锅炉的工作原理
燃气锅炉的工作原理燃气锅炉是一种常见的供暖设备，通过燃烧燃气来产生热能，从而提供热水或蒸汽。
燃气锅炉的工作原理是如何的呢？下面将详细介绍。
一、燃气锅炉的基本构造1.1 燃气供给系统：燃气锅炉通过燃气供给系统将燃气输送到燃烧室。
1.2 燃烧室：燃气在燃烧室内与空气混合并燃烧，产生热能。
1.3 热交换器：燃气燃烧后释放的热能通过热交换器传递给水或蒸汽。
二、燃气锅炉的工作过程2.1 点火启动：当燃气锅炉启动时，点火系统点燃燃气，开始燃烧。
2.2 燃烧过程：燃气在燃烧室内燃烧，释放热能，加热热交换器中的水或蒸汽。
2.3 热交换：热交换器中的水或蒸汽被加热，产生热水或蒸汽供应给暖气系统或热水系统。
三、燃气锅炉的安全保护系统3.1 过热保护：当燃气锅炉温度过高时，过热保护系统会自动停止供热，防止燃烧室发生爆炸。
3.2 过压保护：燃气锅炉内部压力过高时，过压保护系统会自动释放压力，确保锅炉安全运行。
3.3 燃气泄漏保护：燃气锅炉会监测燃气泄漏情况，一旦检测到泄漏，会自动关闭燃气供给，避免安全事故发生。
四、燃气锅炉的节能原理4.1 高效燃烧：燃气锅炉采用高效燃烧技术，提高燃烧效率，减少能源浪费。
4.2 热交换效率：燃气锅炉的热交换器设计合理，最大限度地利用燃气燃烧释放的热能。
4.3 智能控制：燃气锅炉配备智能控制系统，根据室内温度和需求自动调节供暖，节约能源。
五、燃气锅炉的维护保养5.1 定期清洁：定期清洁燃气锅炉内部和热交换器，保持燃烧效率。
5.2 检查安全阀：定期检查安全阀是否正常工作，确保燃气锅炉安全运行。
5.3 定期维护：定期请专业技术人员对燃气锅炉进行维护，延长使用寿命。
总结：燃气锅炉通过燃气燃烧产生热能，通过热交换器传递给水或蒸汽，供暖或热水使用。
在工作过程中，需要注意安全保护系统的作用，节能原理的应用，以及定期维护保养的重要性。
通过合理使用和维护，燃气锅炉可以安全、高效地运行，为人们提供舒适的生活环境。
锅炉的工作原理
锅炉的结构及工作原理
第一章锅炉的结构
锅炉：是一种生产蒸汽的换热设备，它通过煤，油，天然气等燃料时
放出化学能，通过传热过程将能量传递给水，使水转变成蒸汽，蒸汽
直接供给工业生产中所需的各种形式的能源
锅炉的蒸汽参数：容量、蒸汽压力、蒸汽温度和给水温度。
锅炉的容量：额定蒸发量，即在规定的出口压力，温度和保证效率下
锅炉本体：炉膛、燃烧器、水冷壁、过热器、省煤器、再热器、空气
预热器以及钢架炉壁
水冷壁：吸收炉膛辐射热，汽化水
过热器：饱和蒸汽加热到过热蒸汽
再热器：将透平中低温蒸汽加热，以提高做功能力
省煤器：把低温给水加热成温度较高的水
空气预热器：预热空气，利用低温烟气加热进入锅炉的空气，提高其
温度
炉墙：减少锅炉散热损失，起保护作用
应用成份：C%+H%+O%+N%+S%+A%+W%=100%
干燥成份：C%+H%+O%+N%+S%+A%=100%
可燃成份：C%+H%+O%+N%+S%=100%
3)气体燃料：天然气，各种工艺气、焦炉煤气及发生炉煤气
煤的成份及性质
组成：C.H.O.N.S.A.W
高位发热量Q高是指1KG燃料彻底燃烧后燃烧产物冷却到使其中的
水蒸气凝结成0度的水时放出的热量
低位发热量Q低是指1KG燃料彻底燃烧后燃烧产物除去汽化潜热后
所得的热量
锅炉设计采用低位发热量的原因：煤在燃烧后，排烟仍具有相当高的
3)工质的加热器化过程：给水(系统用水补给水)→给水箱→
泵→省煤器→锅筒—(下降管)→下集箱→水冷壁管束—(辐射
第十章 锅炉火焰检测系统
比色测温根据同一时刻测量到的两个相邻波长幅射能的“比值”确 定温度值，镜头污染，器件特性漂移等时变因素相互抵消，同时，测量 过程是可延续可重复的。彩色工业摄像机所拍摄的炉膛内部图像的每一 个像素都是由红(R)绿(G)蓝(B)三基色组成，可以从红绿蓝中任取两值 相比，根据比值确定每个像素对应的温度。利用参考测温及推温度反推 温度分布的检测计算方法，实时监测特定波长下的炉内幅射能及其变化 率，重建炉膛温度场（二维或三维）。该方法是通过比色法实时测得视 场中某一参考点（ｉ０，ｊ０）实际温度，计算对应点相应波长下的实 际幅射能量Ｅλ（ｉ０，ｊ０）。假设ＣＣＤ在可见光范围内的光电转 换特性为ｆ（·），可以通过光学电路设计或数字补偿方法线性化，确 定当前测量条件下图像亮度Ｓλ（ｉ０，ｊ０）和Ｅλ（ｉ０，ｊ０） 之间的比例系数Ｋ，再由ＣＣＤ图像数据计算炉膛其它区域的实际幅射 能量值Ｅλ（ｉ，ｊ），最后反推出温度分布值。可见比色测温是实现 ＣＣＤ火焰图像处理过程中的灰度归一化的有效方法。
微元和面积微元上CCD 象素E（IJ）的辐射份额系数，称为REAK数它 们由各个元素的辐射特性参数所决定，可采用结合Monte Carlo方法的 快速算法得解。
READ数中包含了炉膛燃烧空间的多次散射和非独立散射的影响。以 及其它非直接辐射区域的影响。另外考虑到现有的计算方法、计算机硬 件和CCD器件分辨率及记录精度等性能的限制，一般只将镜头视角之内 的有效燃烧区域划分为有限的子域进行分析计算，因此，（7）式演变 成：
2）火焰幅射图像处理 Ａ幅射计算 幅射以电磁波的形式传播，通过传播空间时将产生散射和被吸收， 在充满气固两相流动介质的炉膛空间的过程更加复杂多变。针对这一过 程的特殊性，火焰图像的处理基本上采用不确定性视觉计算的方法，重 点在于幅射性质的研究和计算，假定炉膛空间的有效燃烧区域为一个由 灰色固体壁面包灰色气体组成的物理空间。理论上，具有mxn个像素的 ＣＣＤ器件的任一个像素Ｅ（λ，ｊ）可接受到的幅射能可归纳为下 式。 E（ij）=∫∫∫（Ω）R(dj)(x、y、z)→(ij)4kg(x、y、z)Бt4g(x、 y、 z)dxdydz+∫∫(s)Rdw[(x/,y/)→（ij）]εw(x/,y/)Бt4g(x/,y/)dx/dy/ ………………(7) 式中：（ｘ，ｙ，ｚ）为炉膛空间基准坐标系；（ｘ’,y’）为炉 膛周边各壁面在基准坐标下的变换坐标；Kg为介质的消光系数，εω为 壁面吸收率；Tg为微元温度；Rαg和Rdw分别为气体和壁面在相应体积
锅炉原理期末复习资料
授课：岳
悦
编写：许长浩
吴梦晨
向明明
焦
彤
排版：许长浩
6、旋转射流与直流射流区别 ①旋转射流除具有直流射流中存在的轴向速度、径向速度外，还有切向分速度，因 而在旋转射流内部产生了回流区 ②旋转效应衰退快，射程比直流射程短 ③旋转射流的扩展角一般比直流射流大 ④旋流燃烧器衰减很快时期后期混合较差， 故一般舍和与质量中等以上的烟煤燃烧 7、常见的低 NOx 燃烧技术：低过量空气燃烧、浓淡偏差、空气分级 8、直流煤粉燃烧器结构的特点 ①强化着火一次风喷嘴：出口带有钝体并实行煤粉浓、淡分离燃烧，带周界风 ②五层中间二次风喷嘴：上下两层水平偏角，中间直吹 ③紧凑燃尽风和分离燃尽风喷嘴： 实现空气分级燃烧。 紧凑燃尽风单层或双层布置， 分离燃尽风喷嘴 4-5 层布置。 9、炉膛的结构应满足的条件 ①有良好的炉内空气流动特性，避免火焰冲撞炉墙，这是保证炉膛水冷壁不结渣的 重要条件。同时还应使火焰在炉膛中有较好的充满程度，减少炉内停滞旋涡区。停滞旋 涡区对燃烧是不利的，它使烟气有效流通截面缩小，煤粉在炉内逗留时间缩短，以致来 不及完全燃烧 ②有布置一定数量受热面的炉膛空间，将烟气温度冷却到允许的数值，保证炉膛出 口及其后的受热面不结渣 ③有合适的热强度 10、炉膛设计参数：①炉膛容积热强度 ②炉膛断面热强度 ③燃烧器区域壁面热强度； ④燃尽区容积热强度 ⑤炉膛壁面热强度
锅炉有效利用热量 100% 锅炉输入热量
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编写：许长浩
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排版：许长浩
8、锅炉分类（按燃烧方式） ：层燃炉、流化床炉、旋风炉和室燃炉 （按水循环方式） ：自然循环、控制循环和直流 （按蒸发量） ：小型、中型和大型 （按主蒸汽压力高低） ：低压、中压、高压、超高压、亚临界压力、超临 界压力、超超临界压力
燃气锅炉的工作原理
燃气锅炉的工作原理燃气锅炉是一种常见的供暖设备，它利用燃气燃烧产生的热量来加热水或蒸汽，从而实现供暖或热水的功能。
本文将详细介绍燃气锅炉的工作原理，包括燃气的燃烧过程、热量传递、水循环系统、控制系统和安全设施。
一、燃气的燃烧过程1.1 燃气供应：燃气通过管道输送至锅炉，供应给燃烧器。
1.2 燃气的混合与点火：燃气与空气按一定比例混合，然后点火使其燃烧。
1.3 燃烧反应：燃气与空气在燃烧室内进行化学反应，产生热能和废气。
二、热量传递2.1 燃烧室：燃烧室是燃气锅炉的核心部件，燃气在其中燃烧产生的高温气体通过燃烧室壁面传递热量。
2.2 烟道：燃烧室后部连接着烟道，烟道内壁面充满了螺旋状的烟道管，烟气在其中传递热量。
2.3 热交换：烟气通过烟道管与水管接触，将热量传递给水管内的水，使其升温。
三、水循环系统3.1 水箱：燃气锅炉内部设有水箱，用于储存冷却的循环水。
3.2 循环泵：循环泵将冷却的循环水从水箱中抽取出来，并通过管道输送至燃烧室和烟道，实现热量的传递。
3.3 回水管道：热交换后的冷却水通过回水管道返回水箱，循环再次进行。
四、控制系统4.1 温度控制：燃气锅炉内设有温度传感器，能够实时监测水温和烟气温度，并通过控制阀门调节燃气的供应量，以维持设定的温度。
4.2 压力控制：燃气锅炉内设有压力传感器，能够监测锅炉的压力，并通过控制泵的运行来调节水的供应量，以维持设定的压力。
4.3 安全保护：燃气锅炉还配备了各种安全保护装置，如过热保护、过压保护、燃气泄漏报警等，以确保锅炉的安全运行。
五、安全设施5.1 排烟系统：燃气锅炉通过排烟系统将烟气排放至室外，以防止有害气体对人体的危害。
5.2 防爆装置：燃气锅炉内部设有防爆装置，一旦发生异常情况，如燃烧室内压力过高，防爆装置会自动启动，释放压力。
5.3 水位保护：燃气锅炉内设有水位控制装置，当水位过低或过高时，会自动切断燃气供应，以防止锅炉干烧或溢水。
总结：燃气锅炉的工作原理主要包括燃气的燃烧过程、热量传递、水循环系统、控制系统和安全设施。
锅炉原理
电厂锅炉原理第一章 绪论一、名词解释1.锅炉的主要参数：锅炉容量（锅炉的蒸发量，是指每小时所产生的蒸汽量）蒸汽参数（锅炉出口处的压力和温度）给水温度（给水灾省煤器入口处的温度）2.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是多规定的蒸汽产量。
二、填空题1.会理发电厂的三大主要设备为锅炉、汽轮机、发电机。
三、判断题1.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。
2.多大机组陪多大锅炉？30万机组配1000t/h ，60万机组配2000t/h 。
3.火力发电厂中存在几次能量转换？各在什么设备中完成？答：火力发电厂存在着三次能量转换，其中在锅炉中燃烧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轴的机械能，在发电机中的机械能转化为电能。
第二章 锅炉燃料一、名词解释1.高位发热量gr Q ：单位量燃料完全燃烧，而燃烧产物中的水蒸汽全部凝结成水时所放出的全部热量，称为燃料的高位发热量。
低位发热量net Q ：单位燃料完全燃烧，而燃烧产物中的水蒸汽全部保持蒸汽状态时所放出的全部热量。
2.标准煤：规定收到基低位发热量net Q =29270kJ/kg 的煤。
3.折算成分：指燃料对应于每4182kJ/kg 收到基低位发热量的成分。
4.煤灰熔融性：在规定条件下随加热温度的变化灰的变形、软化、流动等物理状态的变化特性。
5.灰熔点：是固体燃料中的灰分，达到一定温度以后，发生变形，软化和熔融时的温度。
二、填空题1.煤的元素分析法测定煤的组成成分有C 、H 、O 、N 、S 、M （水分）、A （灰分），其中C 、H 、S 是可燃成分，S 、M 、A 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。
锅炉的基本知识介绍.pptx
期间总时数]x100%。（国内先进指标大于90%）
11
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四、锅炉循环的基本原理
1、循环的条件
第 一
回路间的压头差，包括重位压头（工质的密度
章
差产生）和人工压头（泵产生）。
锅 炉
2、循环基本原理
的 基 本
按照循环原理分为2类。 1）自然循环
知 识
--工质的密度差和高度差乘积产生的力作为循环
9
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6）锅炉的热效率
第 一
---指燃料完全燃烧所放出的热量被锅炉有效利 用的程度。
章
锅 炉
# 热效率=（工质所吸收的热量/燃料所拥有的热 量）x100%
的 基
# 热效率影响因素---燃烧方式、燃料种类、锅
本
炉型式和运行情况
知 识
# 数量级---大型>90%; 工业锅炉为60--80%
的 基
--工质加热、汽化；
本 --蓄热的工质储存；
知 识
--工质的循环流动；
--工质的锅内净化。
•锅组成： 气包（锅筒）、集箱（联箱） 和管路系统（上升管与下降管）
3
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• 辅助受热面--预热或进一步加热介质的受热面。
第
一 章
• 辅助受热面组成：
锅 --过热器、再热器、屏、省煤器和空气预热器。
知 --整状（快装）;组装;散装.
识 4）排渣方式
--固态排渣锅炉;液态排渣锅炉.
5）使用布置
--露天锅炉;半露天锅炉;室内锅炉.
23
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三、锅炉的型号表示
例一
第 1、电站锅炉型号表示法
一
章
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。
锅炉原理 10自然循环锅炉水动力学
h F d hF d h F d h 以截F 面含/F 气 率表示F 的/F 汽水混合物密（度10-36）
h ( 1 ) ( )kg/m3
重位压力降计算（公1式0-37）
P z w h g h h g [ ( 1 ) ]
（10-38）
西安石油大学机械工程学院
• 4. 水平管内的流型和传热
图10-8 水平管内的流动形式
西安石油大学机械工程学院
• 10.3.3 汽水两相流动阻力的计算 • 1. 均相模型及摩擦阻力计算方法
(1) 均相模型及其公式
Pmc
l
dn
wh2h
2
当流动处于阻力平方区时：
1 4(lg3.7
dn
)2
k
（10-28）
（10-1）
• 如果循环泵的工作压头△Pb大于水冷壁中工 质的流动阻力△Plz ，则有PC＞PA，锅炉按强
制循环锅炉原理工作 。（流过水冷壁的工质 流量为给水流量与再循环流量之和）
• 如果循环泵的工作压头△Pb小于等于水冷壁 中工质的流动阻力△Plz，则有PC≤PA，锅炉按
直流原理工作 （再循环管路中无循环流量）。
• 截面含汽率φ ：
（10-16）
A" A
（10-17）
• 水的流通截面积A’所占的流通截面积份额：
A' AA" 1
AA
（10-18）
西安石油大学机械工程学院
• 2．蒸汽和水的折算速度及真实速度 • 蒸汽折算速度w0″——假定汽水混合物中的蒸
汽单独流过整个管道截面时的蒸汽速度：
w0AG
m/s
下降管总阻力
有效压头法
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锅炉及锅炉房设备 课件 第十章 锅炉房设备及其布置
§10.1 运煤、除灰系统及设备
第十章
4）锅炉房原煤仓的储煤量
（ 1 ）运煤为一班工作制时，应储煤量为 16~18h 锅炉额定耗煤量 （ 2 ）运煤为二班工作制时，应储煤量为 10~12h 锅炉额定耗煤量 （3）运煤为三班工作制时，应储煤量为2~6h锅炉额定耗煤量
§10.1 运煤、除灰系统及设备
第十章
3．运煤方式的选择
1） B<3t/h的锅炉房宜用电动葫芦吊煤罐、单斗提升机 2） 机 B=3~6t/h 的锅炉房，宜用固定式皮带输送机、斗式提升 、 埋刮板输送机
3） B>6t/h的锅炉房宜用输煤栈桥等机械 4．堆煤与储煤 1）煤场储煤
（1） 火车或船舶运煤时，为10~25天的锅炉房最大计算耗
煤量； （2） 汽车运煤时，为5~10天的锅炉房最大计算耗煤量。 2）煤场堆煤高度 （3）移动式皮带输送机对煤高度不大于5米
§10.1 运煤、除灰系统及设备
第十章
（4） 堆煤机堆煤高度不大于7m
（5） 铲斗车堆煤时2~3米 （6） 人工堆煤时不大于2米 3）煤场面积估算公式：
BTMN H 式中：B——锅炉平均每小时最大耗煤量 F
§10.2 供热锅炉烟气除尘和脱硫
第十章
一、烟尘的危害机排放标准
1．大气污染物的组成 1）烟尘 （1） 炭黑：煤燃烧过程中处于高温缺氧的条件下分解析出的 一些微小碳粒，在炉膛中不能完全燃烧，其粒径为 0.05~1m； （2） 降尘：高温烟气带出的飞灰和一部分未燃尽的焦炭细 粒，其粒径从1m到100m不等。 2）有害气体——SOx，NOx、CO2等 2．危害 酸雨 温室效应 动植物的危害
广东工业大学锅炉原理课件
d ZS
d 10 n
式中:dzs---折算直径,mm；t---气流温度,℃； ω ――气流速度，m/s； n――自选的指数，其取值使计算所得的dzs处 在图18-15中dzs=1～10mm范围内。 【例题18-1】 当ω =18m/s,d=120mm,t=600℃,求Re。 【解】 dzs=120/102=1.2mm Re′=12.2 Re=18×12.2×102=22.0×103 为了计算简便，已将式（18-9 ）和式（18-10）做成线算图（见图1816）。已知气流温度、管径和管距，可直接查得阻力系数及有关的修 正值。
二、沿程摩擦阻力的计算 气体经过等横截面直管段 , 纵管段冲刷管簇以及板式空气 预热器时均属沿程摩擦流阻。当气流经过这些管段时，由于 有传热存在，气温发生变化（如流经锅炉的纵流受热面时）， 流阻按式（18-1a）计算：
l 2 2 hyc dd1 2 b 1
l 2 hyc d d1 2
式（18-1a）和式（18-1b）中：
2
（18-1a）
如气流温度无变化或变化不大时，按（18-1b）计算：
（18-1b）
λ ---沿程摩擦阻力系数，根据管道的情况从表18-1中选取； ι ---管道长度，m； ω ---气流速度，m/s，以气流平均速度计算； ρ ---气体密度，kg/m3，按气流平均温度计算；
T Tb----气流及管壁的平均绝对温度，K；
dd1─当量直径，m.
当管道非圆形时，
4F 4气流流通面积 dd1 (18-2a) U 气流冲刷的总周界
当气流在管簇外纵向冲刷时，
4 dd1 2(a b) zd
式中：a,b---通道边长，m. z---管子的总根数； d---管子的外径，m.
第十章 锅炉火焰检测系统祥解
第十章锅炉火焰检测系统第一节火焰检测原理锅炉燃烧器火焰检测设备是锅炉极为重要的控制设备，是锅炉炉膛安全监控系统最重要的一次设备，对保证锅炉安全稳定运行具有十分重要的意义。
1. 火检器的类型1.1 直接式火检器：一般用于点火器的火焰检测，常用的有检出电极法、差压法、声波法和温度法等。
1.2 间接式火检器：利用辐射光能原理，检测火焰中的紫外光线、可见光线和红外光线的存在以判定火焰状况。
1.3 数字图象火检装置：用CCD摄象机摄取火焰图象送到计算机对图象进行数字化处理，计算出燃料燃烧火焰的温度场，火焰的能级，从而判断出燃烧的好坏及火焰边界告警和熄火保护等。
2. 火焰检测装置构造2.1探头部分探头一般由透镜、光导纤维、光敏元件（包括光敏二极管、三极管、光电池和CCD光图象器件）构成。
由于是在高温和污染环境下工作，透镜、光纤和传感元件都密封在一长形钢管内，并以风冷却。
确保探头不被损坏和污染。
火焰产生的辐射能和图象经过透镜聚焦到光纤输入端，输出端传送到光电敏感元件而转换成电信号（包括模拟图象信号），送入电放大器和计算机进行信号处理，最后通过显示器显示火焰状况。
2.2机箱部分机箱内装有电子线路放大板和单片计算机等元器件。
火焰信号经过光电转换器变成电流信号，然后再被转换成电压信号。
机箱里包括了4个角的检测线路和2/4逻辑线路。
对于不同的燃料，不同的火焰检测原理，机箱的线路结构也有所不同。
2.3风冷部分由于探头工作环境温度很高，灰尘油雾等影响，设立了专门的风冷系统，用二台互为备用的风机，对探头进行冷却吹扫。
3.各种火焰检测器综述3.1 红外线火检通过检测燃烧火焰放射的红外线强度和火焰频率来判别火焰是否存在，探头采用硫化铅光电管或硅光电二极管，由于炉膛火焰闪烁频率低于燃烧器频率，红外线火检能区分燃烧器和背景火焰。
3.2 可见光火检同时检测火焰闪烁频率和可见光亮度，并进行逻辑运算来检测燃烧火焰的存在。
采用火焰平均光强和脉动闪烁频率双信号，可提高检测的可靠性。
锅炉的工作原理及工作特性
锅炉的工作原理及工作特性引言概述：锅炉是一种热能设备，用于将水加热为蒸汽或热水，以供暖、发电或其他工业用途。
锅炉的工作原理和工作特性对于其正常运行和高效工作至关重要。
一、工作原理1.1 燃烧过程：锅炉内的燃料在燃烧室中燃烧，产生高温的燃烧气体。
1.2 热交换过程：燃烧产生的热量通过锅炉壁传递给水，使水升温并转化为蒸汽或热水。
1.3 蒸汽产生：热水在锅炉内部被加热至一定温度和压力，转变成蒸汽，然后通过管道输送至需要的地方。
二、工作特性2.1 高效性：锅炉能够充分利用燃料的热量，将其转化为蒸汽或热水，提高能源利用效率。
2.2 稳定性：锅炉在设计和运行过程中能够保持稳定的工作状态，确保输出的蒸汽或热水质量稳定。
2.3 安全性：锅炉在运行过程中需要具备一系列安全保护装置，以确保操作人员和设备的安全。
三、工作原理影响因素3.1 燃料种类：不同种类的燃料在燃烧过程中释放的热量不同，影响锅炉的工作效率。
3.2 运行压力：锅炉的运行压力直接影响蒸汽的温度和压力，进而影响锅炉的工作效果。
3.3 运行温度：锅炉的运行温度也会影响蒸汽的温度和压力，需要根据实际需求进行调整。
四、工作特性调节方法4.1 燃烧控制：通过调节燃料的供给量和空气的混合比例，控制燃烧过程，提高锅炉的热效率。
4.2 温度控制：通过调节锅炉内部的水温和蒸汽温度，控制输出蒸汽或热水的温度，满足不同需求。
4.3 压力控制：通过调节锅炉的运行压力，控制蒸汽的压力，确保锅炉的安全运行。
五、工作原理的应用领域5.1 暖气供暖：锅炉可以将水加热为热水，通过管道输送至暖气片，为建筑物提供供暖。
5.2 发电生产：锅炉可以产生高温高压的蒸汽，驱动汽轮机发电，用于工业生产和民用电力供应。
5.3 工业生产：锅炉在化工、纺织、食品等行业中广泛应用，为生产过程提供热能支持。
结论：锅炉作为一种重要的热能设备，其工作原理和工作特性对于各种应用领域都具有重要意义。
了解锅炉的工作原理和特性，可以帮助我们更好地使用和维护锅炉，提高能源利用效率，确保生产和生活的正常运行。
锅炉原理第10章强制流动锅炉及水动力特性
热能与动力工程
强制循环锅炉、直流锅炉出现的原因 1 P升高，汽水密度差下降，自然循环推动力下降，
所以需要采用强制流动； 2 由于压力提高，汽包体积大，壁厚，存在厚钢板
供应困难，和制造工艺困难。 3 给水处理技术落后，锅内腐蚀严重。
热能与动力工程
直流锅炉也是大容量锅炉发展方向之一。 特别是采用超临界参数的锅炉，直流锅炉是唯 一能采用的锅炉型式。
推荐值：1.5~2.5圈
热能与动力工程
采用螺旋管圈水冷壁的优点
• 能根据需要获得足够的质量流速，保证水冷壁的安全运行； • 管间吸热偏差小； • 抗燃烧干扰能力强； • 可以不设水冷壁进口的分配节流环； • 适应于锅炉变压运行的要求。
热能与动力工程
第二节 控制循环锅炉
• 工质在蒸发管中做多次强制循环流动，仍然用于亚临界压 力范围内，故又称为多次强制循环锅炉。
数小，冷却差，管壁温度高，有可能造成炉管失效损坏。
水平管圈 特性方程
热能与动力工程
管内工质流动阻力ΔP = ΔP lz = ΔP rs + ΔPzf
推 导 可 得
P A 3 B 2 C
A
i 8q
1
1＋
i
2r
1
热能与动力工程
第一节 直流锅炉
一、直流锅炉工作原理及过程 工质依靠给水泵的压头一次通过预热、蒸发、
过热各受热面而加热成为过热蒸汽。 给水流量 G ＝ 蒸发量 D
给水泵 省煤器
水冷壁
过热器
热能与动力工程
热能与动力工程
热能与动力工程
二、直流锅炉的特点 1. 本质特点
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Mg(HCO3)2 MgCO3 H2O CO2
MgCO3 H 2O Mg(OH )2 CO2
2）永久硬度(HFT) 非碳酸盐硬度：CaCl2、MgCl2、CaSO4、MgSO4等。这些盐类在加 热至沸腾时不会立即沉淀，只有在水不断蒸发后使水中所含的浓度超过 饱和极限时才会沉淀析出。 4．碱度(A) ——指水中含有能接受氢离子的物质的量，单位为mmol/L 常见的碱性物质： OH 、CO32、HCO3 、PO43 以及其他一些弱酸盐类(诸 如硅酸盐、亚硫酸盐，腐植酸盐)和氨等。在天然水中，碱度主要由盐类 组成。
3）当悬浮物、油脂及盐分等浓度达到某一限度时，锅水的蒸发面上 便会产生大量泡沫和形成汽水共腾现象，造成蒸汽大量带水（或假水位 ），严重影响蒸汽品质，同时还会造成过热器及蒸汽管道中的积盐及结 垢现象。而使管壁温度增高，以致烧损。
4）O2和CO2会对锅炉的受热面产生化学腐蚀。锅炉的给水和锅水又 都是电解质(酸、碱、盐的水溶液)，金属在电解质中会产生电化学腐蚀作 用。这两种腐蚀均为局部腐蚀，即在金属表面产生溃伤性或点状腐蚀， 俗称“起麻点”。腐蚀到一定阶段，常形成穿孔，造成锅炉事故。
通常用溶解固形物作为含盐量的近似值。 3．硬度(H)——指溶解于水中能形成水垢的物质(钙、镁)的含量，单位
mmol/L 总硬度(H)——水中钙(Ca2+)，镁(Mg2+)离子的总含量，即：
1）暂时硬度(HT)
H HT H FT
碳酸盐硬 度：是 指溶 解于水 中的 重碳酸 钙 Ca(HCO3)2、重 碳酸 镁
大部分被清除。水中的一部分溶解盐类(主要是钙、镁盐类) 会析出或 浓缩沉淀出来。
水渣——是锅炉给水中的一部分溶解盐类(主要是钙、镁盐类)析出 或浓缩沉淀出来并以悬游的形式存在的杂质。
水垢——是锅炉给水中的一部分溶解盐类(主要是钙、镁盐类)析出或 浓缩沉淀出来，附着受热面的内壁的杂质。 1）水渣使管内流通截面减小，容易造成堵塞，水循环受到破坏 2）水垢导热性能很差(比钢小30~50倍)，使受热面的传热情况恶化，从 而使锅炉的排烟温度升高，降低了锅炉的出力和效率。
天然水中的溶解气体主要有氧O2和二氧化碳(CO2) O2：水中溶解了大气中的氧。 CO2：主要是水中或泥土中有机物的分解和氧化的产物。
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§10.1水中杂质及水质指标
第九章
2．水中杂质的危害性 天然水中的悬浮物和胶体杂质是在水厂里通过混凝和过滤处理后
二、水质指标
1．悬浮固形物——水通过滤纸后被分离出来的固形物，经干燥 至恒重，是以1L水中所含固形物的mg数来表示，单位：(mg/L)。
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§10.1水中杂质及水质指标
第九章
2．溶解固形物——已分离出悬浮固形物后的水，经蒸发、干燥后所得 的残渣，单位为mg/L。
3）当水中含有钠盐碱度时，应不会存在非碳酸盐硬度(永硬)，
Na 2CO3 CaSO4 CaCO3 Na 2SO4
所以钠盐碱度被称之为“负硬”。 4）硬度与碱度相互关系
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§10.1水中杂质及水质指标
§10.1 水中杂质及水质指标
第九章
一、水中的杂质及其危害性
1．水中的杂质 杂质按其颗粒大小的不同可分成三类：颗粒最大的称为悬浮物，其
次是胶体，最小是离子和分子，即溶解物质。 1）悬浮物 悬浮物是指水流动时呈悬浮状态存在，但不溶于水的颗粒物质，其
颗粒直径在10-4 mm以上，通过滤纸可以被分离出来。主要是砂子，粘土 以及动植物的腐败物质。
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第九章
§9.1 水中杂质及水质指标
3．锅炉水处理的方式和任务 1）水处理的任务 （1）软化——降低水中钙、镁盐类的含量，防止锅内结垢； （2）除氧——减少水中的溶解气体，以减轻对受热面的腐蚀。 2）水处理方式 锅外水处理——给水经预先处理后进入锅炉； 锅内水处理——水处理在锅内部进行。
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§10.1水中杂质及水质指标
第九章
水中所含的各种硬度和碱度之间有内在的联系和制约。
1）水中不可能同时存在
OH
碱度和
HCO
碱度，二者会起反应，即
3
OH HCO3 CO32 H 2O
2）水中暂时硬度是钙、镁与 CO32 及 HCO3 根的盐类，属于水中的碱度 。
2）胶体 胶体是颗粒直径在10-6~10-4mm之间的微粒，是许多分子和离子的集
合体，通过滤纸不能分离出来。它们在水中不能相互粘合，而是稳定在 微小的胶体颗粒状态下，不能依靠重力自行下沉。天然水中的有机胶体 多半是由动植物腐烂和分解后生成的腐植质，同时还带有一部分矿物胶 质体，主要是铁、铝和硅等的化合物。
Mg(HCO3)2和钙、镁的碳酸盐。一般天然水中重碳酸钙、镁在水加热至
沸腾后能转变为沉淀物析出。由于水中尚溶解少量的CaCO3，故暂时硬
度近似于碳酸盐硬度。
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§10.1水中杂质及水质指标
第九章
Ca(HCO3 )2 CaCO3 H 2O CO2
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§10.1水中杂质及水质指标
第九章
（1）在汽锅内壁附着1mm厚的水垢，就要多消耗煤2~3%左右 （2）受热面的壁温大为增高，引起金属的过热而使其机械强度降低，导 致管壁起疱或出现裂缝。 （3）锅炉水管内壁结垢后，使管内流通截面减小，水循环的流动阻力增 大，甚至堵塞，导致爆管。
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第九章
§10.1水中杂质及水质指标
3）溶解物质 天然水中的溶解物质主要是钙、镁、钾、钠等盐类和一些溶
解气体。 （1）盐类
这些盐类大都是以离子状态存在，其颗粒小于10-6mm。 Ca2+：石灰石(CaCO3)和石膏(CaSO4•2H2O)的水溶解后； Mg2+：白云石(MgCO3·CaCO3)受含CO2的水溶解而成。 （2）分子