(完整版)锅炉课程设计思考题

思考题

1.你选用的煤属于什么煤种？它的主要特性对锅炉设计有什么影响？

生物质与煤相比挥发分与水分含量较高，灰分与碳含量较少，总体的发热量小于煤，所以应布置更多的空气预热器并增加锅炉内部受热面面积。

2.锅炉参数对你设计的锅炉总体布置有什么影响？

蒸汽参数：汽压13.7MPa、汽温540℃、给水温度235℃，属超高压锅炉。蒸发吸热比例小，过热吸热比例大，设置顶棚过热器、屏式过热器。采用管式空气预热器双级布置。

3.你设计的锅炉其工质的加热吸热、蒸发吸热、过热吸热和再热吸热的比例如何计算？

吸热量分配由蒸汽参数决定。加热吸热主要由省煤器完成，蒸发吸热则由水冷壁完成，过热吸热由过热器完成，再热吸热由再热器完成。通过各受热面面积、给水量、蒸汽量和焓温表则可算出各吸热所占比例。

4.你选用什么样的锅炉整体外形？为什么？

（生物质）采用流化床炉或者链条炉。生物质燃烧一般先把生物质加工成颗粒状，不适合在传统锅炉中燃烧燃尽，流化床炉或者链条炉对燃料要求较低，燃烧效率也较高，适合生物质燃烧。

******************************************************************************* π型（煤）

1）锅炉排烟口在下方，送、引风机及除尘器等设备均可布置在地面，锅炉结构和厂房较低，烟囱也可以建筑在地面上；

3）在对流竖井中，烟气下行流动，便于清灰，具有自身除灰的能力；

4)各受热面易于布置成逆流方式，以加强对流换热；

5)机炉之间连接管道不长。

5．你设计的锅炉其水平烟道部分有水平段（中间走廊）吗？为什么？

没有。为了改善烟气在水平烟道的流动状况。利用转弯室的空间，在水平烟道部分布置更多的受热面。

6. 转弯烟室一般布置受热面吗？为什么？

不会布置。因为转弯烟室处流动太紊乱。

7.你是怎么选择锅炉各受热面材质的？

水冷壁材质不需要耐火材料，只需选取轻型绝热材料，来减少炉墙重量。而过热器和再热器是锅炉中金属壁温最高的受热面，对材质的耐高温、耐腐蚀、耐氧化等性能要求较高，并需要有较好的导热性能。

8.锅炉周围设刚性梁有何作用？锅炉平台用什么方法支承？

刚性梁能增强炉膛结构的刚性，防止由于炉膛爆燃正压、炉内运行负压等因素引起的炉内压力变化导致损坏受压管墙。* 锅炉平台采用钢架支承。

9.你设计的再热器采用几级布置？为什么？

采用二级再热方式。为了减少热偏差，节省金属用量。

10.你设计的过热器和再热器在系统连接上采取什么措施减小热偏差？

过热器：采用过热器分级，级与级之间采用交叉和混合布置，在金属温度可能最高的屏式过热器和末级过热器之间均装置喷水减温设备，蒸汽在末级对流过热器中采用顺流换热，这样可以避免过热器出口段金属温度过高。

再热器：限制再热器受热面的热负荷，对分级布置的再热器在两级之间进行蒸汽交叉混合，降低蒸汽流速，从而来减少再热器的热偏差。

11.你设计的锅炉炉墙结构如何？主要特点？

采用敷管式炉墙，这种炉墙直接敷贴在锅炉受热面管子上面，要求管子的节距要小，或采用膜式水冷壁。敷管式炉墙较薄，重量轻，消耗钢材少，成本低，且易做成任意的形状，它又可以和受热面一起组装，从而使安装大大简化并加快进度。

12.你设计的锅炉采用什么方法调节过热气温？为什么？减温器位置放置在何处？为什么？采用喷水减温的方法调节过热汽温，因为喷水减温器结构简单，提高过热器运行的安全性。第一级喷水减温器布置在屏式过热器前，起保护屏的作用，第二级布置在末级过热器前，以保证过热器的出口汽温。

13.你设计的锅炉再热汽温采用设么调节方式？为什么？

再热蒸汽温度控制以烟气旁路挡板作为主要调节手段，而高、低温两段再热器之间的喷水装置作为细调，由于采用再热蒸汽喷水调节要降低机组的热效率，所以要尽量少用。

14.再热蒸汽系统设立事故喷水调节的目的？

紧急事故时作降温调节用。

15.怎样选择热空气温度？

热空气温度的选择主要应保证燃料在锅炉炉膛内迅速着火。它的选择主要取决于燃料的着火性能。着火性能好，可选的低些；着火性能差，则应选的高些。此外，热空气温度还与制粉系统干燥剂的种类、炉型等因素有关。而且热空气温度高到一定数值后，对强化燃烧帮助不大，反而要增加过多的空预器受热面并增加尾部受热面布置的困难。因此，只要保证燃料着火和稳定燃烧，热空气温度不必取的太高。

16.怎样选择排烟温度？

设计锅炉时，选用较低的排烟温度会使锅炉效率提高，从而减少燃料消耗量，降低锅炉运行费用。但另一方面，却使尾部受热面烟气侧和工质侧的温差减小，增加受热面金属消耗量，锅炉造价也会因此增大，运行中的风机所消耗的电能也随之而增高。此外，排烟温度如取过低，还会引起空气预热器的严重低温腐蚀。因此，排烟温度选择是个复杂的问题，必须通过不同方案的技术经济比较才能做出选择。

17. 对流过热器和高温再热器与烟气流动方向是采用什么布置方式？为什么？

采用的是顺流布置，因为对流过热器和高温再热器内工质温度本身已经很高，若采用逆流布置，则管子的平均温度会过高，金属材料无法承受，因此采用顺流布置，降低管子平均温度。

18.炉膛结构设计包括哪些内容？

炉膛容积、炉膛形状与尺寸、水冷壁布置、燃烧器型式与布置等。

19.设计折焰角的目的？折焰角是怎样构成的？

折焰角：后墙水冷壁在炉膛出口之前，向炉内延伸所形成的凸出的深度，约相当于炉膛深度的1/4～1/3。

设计目的：（1）相当于增加了水平烟道的长度，在不增加锅炉总深度的情况下，可布置较多的过热器；（2）改善了烟气对布置于炉膛出口的过热器的冲刷特性，由原来的斜向冲刷变成横向冲刷，提高了对流传热效果；（3）由于烟气流经折焰角时要往前绕，使炉内火焰充满程度提高，并使烟气沿炉膛出口高度方向的分布趋于均匀，可减小后部受热面的热偏差。

20.怎样选择炉膛容积热强度q v ？

每小时送入炉膛单位容积中的平均热量(Q ar ，net )

B 为实际消耗量 ，并不是计算消耗量

原则：完全燃烧，满足烟气冷却条件。

影响：燃烧方式，燃料特性有关。

好煤（好烧）q v 大，V 1小。烟煤>贫煤>无烟煤。

21.怎样选择炉膛截面热强度q F ？

q v 确定后，长、高、宽，确定截面后，就能定高度。

一般为正方形，a/b≤1.12。冷灰斗：≥45～50℃

影响：q F ↑→A↓→瘦高形，对着火、燃烬有利，但易结渣—煤；

q F ↓→A↑→矮胖形，对着火、燃烬不利，不易结渣—油。炉膛出口温度偏高。

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