什么是煤的元素分析与工业分析

1.什么是煤的元素分析与工业分析？

答：元素分析法就是研究煤的主要组成成分。煤的主要组成成分包括碳(C)，氢(H)，氧(O)，氮(N)，硫(S)，灰分(A)，水分(M).其中碳、氢、硫是可燃成分。硫燃烧后生成SO2及少量SO3，是有害成分。煤中的水分和灰分也都是有害成分。

通过元素分析可以了解煤的特性及实用价值。但元素分析法较复杂。发电厂常用较用简便的工业分析法，可以基本了解煤的燃烧特性。

煤的工业分析是把煤加热到不同温度和保持不同的时间而获得水分，挥发分，固定碳，灰分的百分组成.

2.链条锅炉炉拱的作用是什么？

答：链条锅炉的炉拱分为前拱和后拱，与炉排一起构成燃烧空间。

前拱（辐射拱）：位于炉排的前部，主要起引燃作用。吸收来自火焰和高温烟气的辐射热，并辐射到新煤上，使之升温、着火。

后拱: 位于炉排后部，主要作用是引导高温烟气，属对流型炉拱。后拱具体作用如下：

1）引燃：从引燃看，前拱是主要的；后拱通过前拱起作用，是辅助的。

2）混合：后拱输送富氧的烟气至前拱区，使之与那里的可燃气体相混合。前拱一般短，后拱的输气路程较长。后拱烟气的流动速度高，所产生的扰动混合大。

从混合上看，后拱的作用是主要的。

3）保温促燃：后拱可有效地防止炉排面向炉膛上部放热，能有效地提高炉排后部的炉温，起保温促燃作用。

3.什么是自然水循环？自然水循环是怎样形成的？

答：依靠下降管中的水和上升管中的汽水混合物之间的密度差进行的水循环，称为自然水循环。

在自然循环锅炉中，下降管一般在炉外不受热，而上升管是在炉内受热，水在上升管中吸收热量后，逐渐成为汽水混合物，其密度减小。这样，下降管与上升管工质之间就产生了密度差，密度差所产生的压差作为推动力，推动工质在循环回路中流动。这种循环流动，没有依靠外力，只靠工质本身状态变化后所产生的密度差，作为推动工质循环流动的动力，所以称为自然水循环。

4.简述自然水循环的工作过程。

答：自然循环回路由上升管、下降管、汽包和下集箱组成。

工作循环过程：欠热水或饱和水自汽包进入下降管，流经下集箱后进入上升管，在上升管中欠热水受热并在A点开始蒸发，上升管中的汽水混合物进入汽包中的汽水分离器进行汽水分离，分离出来的汽由汽包上部的引出管送至过热器，分离出来的饱和水与从省煤器来的给水混合后进入下降管继续循环。

5.下图为自然循环锅炉炉堂蒸发受热面回路示意图，请说明其组成和工作

原理，并在图中表示流体的循环方向。

答：1）组成：汽水循环系统由上升管、下降管和汽包以及下集箱组成。

1－下降管 2－下集箱 3－上升管 4－汽包（或锅筒）

2）工作原理：具有欠热的水或饱和水自汽包进入下降管，然后流经下集箱

后进入上升管，在上升管中具有欠热的水受热并在A点开始蒸发。A点前的

高度为上升管的水段高度Hw，A点后的高度为上升管的含汽段高度Hg。最

后，上升管中的汽水混合物进入汽包中的汽水分离器进行汽水分离，分离出

来的汽由汽包上部的引出管进至过热器，分离出来的饱和水与从省煤器来的

给水混合后进入下降管，继续循环，由于上升管中汽水混合物的密度小于下

降管中水的不的密度，下集箱左右两侧将产生压力差，从而驱使工质的循环流动，为此称为自然循环。

3）循环方向如图：水由锅筒沿下降管流向上升管，再进入锅筒。

6.什么是循环倍率：

答：循环倍率K是循环回路中进入上升管的循环水量G与上升管出口蒸汽量D之比，即

K=G/D ，自然循环锅炉的循环倍率是衡量锅炉水循环可靠性的一个主要指标。

7.什么是水冷壁？水冷壁的作用是什么？

答：布置在炉膛内壁面上主要用水冷却的受热面，称为水冷壁.它是电站锅炉的主要蒸发受热面.

水冷壁的主要作用是:

1) 吸收炉膛中高温火焰或烟气的辐射热量，将水加热成饱和蒸汽；

2) 降低炉墙温度，保护和减轻炉墙。这主要是由于水冷壁吸收炉内辐射热，使炉墙温度降低的缘故；

3) 吸收炉内热量，把烟气冷却到炉膛出口所允许的温度，这对减轻炉内结渣，防止炉膛出口结渣都是有利的；

4）水冷壁在炉内高温下吸收辐射热，传热效果好，故能降低锅炉钢材消耗量及锅炉造价。

8.什么是运动压头？

答：沿循环回路高度，下降管和上升管系统中工质密度差所产生的压头，称为运动压头。运动压头是自然循环回路的循推动力，用来克服下降管，上升管和汽包中汽水分离装置的流动阻力，故运动压头在数值上等于上述各项阻力之和。运动压头的大小，取决于饱和水与饱和蒸汽的密度，上升管含汽率和循环回路的高度。随着锅炉工作压力的升高，饱和水与饱和蒸汽密度差减小，在同样的条件下产生的运动压头减小，给自然水循环带来困难。目前，自然循环锅炉的最高汽包工作压力为19.6MPa(200kgf/cm2)。

9.过热器的作用是什么？

答：过热器是把饱和蒸汽加热成具有一定温度的过热蒸汽的设备.

饱和蒸汽加热成过热蒸汽后，提高了蒸汽在汽轮机中的做功能力，即蒸汽在汽轮机中的有用焓降增加，从而提高了热机的循环效率。此外，采用过热蒸汽还可降低汽轮机排汽湿度，避免汽轮机叶片被侵蚀，为汽轮机进一步降低排汽压力及安全运行创造了有利条件。蒸汽温度的提高，受到钢材的高温特性及造价的限制.当前，大多数电站锅炉的过热蒸汽温度在440—550℃之间。

10.水冷壁运行中常出现的问题是什么？其原因是什么？

答：水冷壁运行中常出现的问题是高温积灰和高温腐蚀。

1）高温积灰

水冷壁上的积灰主要是熔渣。高温积灰形成的原因是燃料灰中的易熔碱性金属氧化物和硫酸盐，在高温下发生升华或形成易熔的共晶体，遇到较冷的受热面管壁即冷凝下来形成内灰层。灰层外表温度随灰厚度的增加而增加，使灰层熔化而覆盖在管壁且具有粘性，并进一步捕捉飞灰而不断加厚。高温积灰厚度随时间无限增长。

2）高温腐蚀的方式主要有以下两种：

①烟气中的H2S破坏管壁的金属氧化膜保护层，并继续与金属管壁反应而发生腐蚀。

②管壁结渣中的碱金属硫酸盐具有较强的腐蚀作用，不断与金属管壁及烟气中的 S03反应，重新生成新的碱金属硫酸盐。

影响高温腐蚀的主要因素：①局部的还原性气氛；②管壁温度(超过300 ℃)

防腐蚀措施：避免在水冷壁附近出现还原型气氛区、降低管壁温度以及在管子外面喷涂耐腐蚀保护层等

11.省煤器的作用是什么？

答：省煤器的主要作用是吸收烟气余热加热锅炉给水，降低排烟温度，提高锅炉热效率. 给水温度提高后进入汽包，减小给水管与汽包壁之间的温度差，从而使汽包壁热应力下降，有利于延长汽包的使用寿命.另外，给水在进入蒸发受热面之前，先在省煤器中进行加热，减少了水在蒸发热面中的吸热量，这就相当于用省煤器取代了部分蒸发受热面。省煤器受热面比蒸发受热面的造价低廉得多，因此，从锅炉制造经济性考虑，安装省煤器是合算的。12.空气预热器的作用是什么？

答：空气预热器是利用烟气余热来加热燃烧所需空气的设备。

作用

①降低排烟温度，减少排烟热损失，提高锅炉效率。

②提高燃烧空气的温度，有利于燃料的着火、燃烧和燃尽，可进一步提高锅炉热效率。

③提高炉膛内烟气温度，强化炉内辐射换热。可节省蒸发受热面，这相当于以廉价的空气预热器受热面，取代部分价格较高的蒸发受热面，这在锅炉制造的经济性上是很合算的。13.空气预热器分为哪两大类？

答：空气预热器按换热方式一般可分为间壁式和蓄热式两大类。

在间壁式空气预热器中，烟气和空气都各有自己的通路，之间存在一个壁面，热量从烟气侧连续地通过壁面传给空气，使烟气温度降低，空气温度升高。如管式空气预热器，板式空气预热器等。电站锅炉多用管式空气预热器。

在蓄热式空气预热器中，烟气和空气交替地通过中间载热体，当烟气流过时，热量由烟气传给受热面金属，被金属载热体蓄积起来，尔后当空气通过受热面时，金属载热体就将蓄积的热量传给空气，空气温度升高。通过这样连续不断地循环，进行烟气与空气间的热量交换。当前大容量电站锅炉广泛使用回转式空气预热器。

14.什么是低温腐蚀？有何危害？

答：当管壁温度低于烟气露点时，烟气中含有SO3的水蒸汽在管壁上凝结，所造成的腐蚀称低温腐蚀，也称酸性腐蚀.低温腐蚀多发生在空气预热器的低温段。

发生低温腐蚀后，使受热面腐蚀穿孔而漏风；由于腐蚀表面潮湿粗糙，使积灰，堵灰加剧，结果是排烟温度升高，锅炉热效率下降；由于漏风及通风阻力增大，使厂用电增加，严重时会影响锅炉出力；被腐蚀的管子或管箱需要定期更换，增大检修维护费用。总之，低温腐蚀对锅炉运行的经济性，安全性均带来不利影响。

15.防止或减轻低温腐蚀的基本方法有哪些？

答：造成低温腐蚀的根本原因是，燃料中含硫的多少，燃烧过程中SO3的生成量，以及管壁温度低等.因此，要防止或减轻低温腐蚀，需针对上述原因采取如下基本对策: