锅炉原理总复习题

第三章3、什么叫最佳过量空气系数，如何确定？答：不完全燃烧热损失最少，即燃烧效率最高时的过量空气系数，称为最佳过量空气系数。

最佳的α值和许多因素有关，如燃烧种类，燃烧方式以及燃烧设备结构的完善程度等。

运行锅炉的最佳过量空气系数，是通过燃烧调整试验确定的。

试验时选用不同的过量空气系数，求出对应的各项热损失，然后作出过量空气系数与热损失的关系曲线，曲线的最低点应的即为最佳过量空气系数。

4、烟气中的水分有哪些来源？答：包括燃烧中氢燃烧生成的水蒸气，燃料水分蒸发和随同理论空气带进的水蒸气容积三部分。

5、写出烟气中的氧量和过量空气系数的关系式。

答：过量空气系数α>1=0.21*(α-1)*V N/kg6、我国锅炉热平衡规定有哪些热损失？答：排烟热损失，化学未完全燃烧热损失，机械未完全燃烧热损失，锅炉散热损失，其他热损失(灰渣带走热损失)。

8、燃煤锅炉的机械未完全燃烧损失具体包括哪些损失？（1）、排烟携带的飞灰中未燃尽的碳粒造成的机械未完全燃烧热损失。

（2）、锅炉排除的灰渣中未参加燃烧来燃尽的碳粒造成的机械未完全燃烧热损失。

（3）、层燃炉中，部分煤粒未经燃烧或未燃尽漏过炉排落入灰坑造成的机械，未完全燃烧热损失。

（4）、进锅炉烟道中分离出来，并能连续或定期排放的烟道灰中未燃尽碳粒造成的机械未完全燃烧热损失。

11、锅炉有效利用热包括哪些部分？答：燃料进入锅炉机组的热量，大部分被工质所吸收，将给水一直加热成过热蒸汽（或热水或饱和汽），这部分热量称为锅炉机组的有效利用热Q。

锅炉有效利用热包括过热蒸汽带走的热量、再热蒸汽带走的热量、锅炉排污水带走的热量等。

第六章1.什么是直流燃烧器？答：出口气流为直流射流或直流射流组的燃烧器称为直流燃烧器。

2.什么是旋流燃烧器？答：出口气流包含有旋转射流的燃烧器称为旋流燃烧器。

3.配风三原则是些什么原则？答：锅炉配风的原则首先要保证锅炉燃烧的安全性，其次就是经济性。

1)将空气分为多次供风。

2)在离喷嘴一定距离应有一个高温气(燃气)回流区，使之保证着火燃烧，稳定火焰的低速回流区。

3)前期的燃料与空气混合要强烈，后期燃料和空气扩散混合也应强烈，以保证未燃成分充分烧尽。

4.影响煤粉气流着火的主要因素有哪些？答：1、燃料性质：挥发分、水分、灰分、细度。

2、炉内散热条件：敷设卫燃带。

3、 煤粉气流的初温：对无烟煤、贫煤采用热风送粉。

4、 一次风量和风速：对于一定的煤种，一次风量和风速有一个最佳值。

5、 锅炉的运行负荷：低负荷稳燃能力。

5炉膛结构应当满足什么条件？答：1、有良好的炉内空气动力特性，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。

2、炉膛空间内应能布置一定数量的受热面，将烟气温度降到允许的数值，保证炉膛出口及其后的受热面不结渣。

3、有合适的强度。

按炉膛容积热强度qv 和炉膛断面热强度qa 确定的炉膛容积，采用燃烧器区域热强度qr 作为炉膛设计和判断运行工况的辅助参数。

qr 越高，火焰集中，对着火和燃烧有利，但易引起结渣；过低则不利于燃烧。

6影响炉膛结渣的主要因素有哪些？答： 影响结渣过程的主要因素：（1）燃煤灰分特性：（2）炉内空气动力性质（3）炉膛的设计特性（4）锅炉的运行负荷7什么叫高温腐蚀，在什么条件下发生？答：所谓高温腐蚀,从广义上来说,是指金属在高温下与气氛中的氧、硫、氮、碳等元素发生化学反应,导致金属的变质或破坏过程。

高温腐蚀是指炉内水冷壁管在高温烟气的环境里,具有较高的管壁温度时所发生的锈蚀现象。

腐蚀原因：当灰分中沉淀物的温度较高时，熔化或半熔化状态的碱金属层硫酸盐复合物对合金钢产生强烈的腐蚀，所以这种腐蚀多发生在高温过热器和再热器的出口端。

影响因素：1）烟温和金属管的温度；2）灰分中碱和硫的含量；3）燃料中氯和钒的含量；4）烟气中氧化硫的含量第七章1.蒸汽过热器的作用是什么？答：过热器是将饱和蒸汽加热成具有一定温度的过热蒸汽。

2过热器的布置一般遵守哪些原则？答：（1）应能满足蒸汽的要求；（2）具有灵活的调温手段，减温器一般设在两级过热器之间；（3）保证运行中管壁不超温，低温级的逆流布置，高温级的顺流布置；（4）要保证有较高的经济性（传热效果和压损）；（5）过热器的每级或每段蒸汽焓增不超过250－400kJ/kg ，以减少热偏差或者过热器出口的温升不超过93℃。

3.为什么要采用屏式过热器？答：屏式过热器的工作特点：（1）既吸收辐射热又吸收对流热，热负荷高。

3/m kW V BQ q l y d v =2/m kW UH BQ q r y d r =（2）平行管子间所接受的热量差别较大，引起较大的热偏差。

（3）在机组启动时，容易出现管壁超温现象。

因此，屏式受热面是过热器系统安全运行的脆弱环节。

原因：(1)屏式过热器吸收炉膛内相当数量的辐射热量,适应大容量高参数锅炉过热器吸热量相对增加,水冷壁吸热量相对减少的需要,它补充了水冷壁吸收炉膛辐射热的不足,实现了炉膛必须的辐射传热量,以使炉膛出口烟气温度限制在合理的范围内。

(2)对于燃烧器四角布置切圆燃烧方式的炉膛,屏式过热器对烟气流偏转能起到阻尼和导流作用。

(3)后屏过热器的横向节距比对流管束大很多,接近灰熔点的烟气通过它时减少了灰粘结在管子上的机会,有利于防止结渣.烟气通过后屏烟温下降,也防止了其后的对流管束结渣。

4什么叫锅炉的气温特性？说明辐射式过热器和对流式过热器的气温特性？答：汽温特性是指汽温和锅炉负荷（或工质流量）的关系。

随着锅炉负荷的增加，工质流量和燃料消耗量之比增加，但炉内辐射热并不按比例增加。

因此对流传热相应增加，因此辐射过热器的汽温随负荷增加而降低，对流过热器则相反，而且在炉膛出口越远处趋势越明显。

5.影响热偏差的因素有哪些？答：过热器由许多管子并列而成，管子的结构尺寸、内部阻力系数和热负荷各不相同，因此每根管子的焓增各不相同。

这种现象叫做过热器的热偏差。

影响因素：1、吸热不均（1）结渣和积灰不均（2）温度场和流量不均（3）结构位置不均2、流量不均（1） 连接方式不同，引起并列管圈的进出口端静压的差量。

(2）由于吸热不均，导致工质的比容不同。

从而引起流量不均。

可以导出下列公式： 吸热量大，热负荷较高 ， 而工质比容大，流量小，反之由此导致热偏差系数增大。

由此可见，吸热量大的管子，工质流量小，管子出口工质温度和壁温相应升高。

6.影响锅炉过热蒸汽温度的因素有哪些？各如何影响？答：1、锅炉负荷：见汽温特性。

D 大T 大❖2、给水温度：给水温度升高则燃料量减少，烟气温度降低，从而导致汽温降低。

❖3、受热面的污染情况：当炉膛受热面结渣和积灰时，会使得烟气温度升高，从而汽温升高。

当过热器本身积灰和结渣时将导致汽温下降。

❖4、过量空气系数：增大时，烟气流量增大，对流换热加强，将导致过热器汽温升高。

❖5、饱和蒸汽用汽量：增大时，过热器内工质流量减少，将使汽温升高。

❖6燃烧器的运行方式：摆动燃烧器的倾斜的影响；多排燃烧器，对不同燃烧器标高的投入。

❖7、燃料种类和成分：当煤粉变粗时，水分增大或灰分增加时会使燃烧滞后，将导致过热器汽温升高。

将燃煤改为燃油时，炉膛内辐射换热加强，使汽温降低。

7为什么会产生高温腐蚀和高温积灰？答：1、过热器和再热器的高温腐蚀（又称为煤灰腐蚀）。

腐蚀原因：当灰分中沉淀物的温度较高时，熔化或半熔化状态的碱金属层硫酸盐复合物对合金钢产生强烈的腐蚀，所以这种腐蚀多发生在高温过热器和再热器的出口端。

影响因素：1）烟温和金属管的温度；2）灰分中碱和硫的含量；3）燃料中氯和钒的含量；4）1>q η烟气中氧化硫的含量2、锅炉的高温积灰过程：燃料中的灰分有些易熔700－800℃成分基本上是碱金属的化合物和硫酸盐。

在高温区转变为气态。

当烟气冲刷对流受热面时凝结，形成碱金属（Na 、K ）和钙的粘结沉淀层，在高温烟气中的SO2和SO3的长时间作用下形成白色的硫酸盐的沉淀层，牢固的粘结在管子上，达到一定厚度时，表面温度升高，凝结过程终结，粗糙表面黏附一层难熔灰粒，形成松散多孔的外灰层。

影响积灰的因素：①灰分的含量；②运行因素：空气过量系数，燃烧方法，烟气温度；③锅炉的设计布置。

第八章1为什么尾部受热面要采用双级布置，如何布置？(课本152)答：单级布置：结构简单，但空气的温升受到限制<250 ℃ ~300℃。

多极布置：结构复杂，省煤器和空气预热器交错布置，这样可以保证低温级空气预热器的出口端有足够的温差，同时可以利用高温级提高空气换热温度，降低烟气出口温度。

原因：现在电站锅炉的热空气温度用得都较高，尤其是煤粉炉常在300℃以上，由于烟气的水当量大于空气的水当量，也就是说在空气预热器中，空气温度上升比烟气温度下降要多得多，因此，如果热空气温度用得较高时，将使空气预热器烟气进口处温差很小，尤其是在燃烧多水分的燃料时，甚至不可能加热到所需的温度，同时也使空气预热器受热面金属消耗量增加过多。

这时如采用单级布置就不经济，亦不合理。

合理的解决方法是采用双级交错布置。

一般管式空气预热器在热空气温度高于260-280℃时采用双级布置。

回转式空气预热器在热空气温度高于320-350℃时采用双级布置。

尾部受热面的总体布置应满足下列原则：（1）热空气温度在300℃以下时，尾部受热面采用单级布置比较合理，超过300℃时应采用双级交错布置。

（2）第二级空气预热器的入口温度不应超过480-500℃，以保证空气预热器的正常工作。

（3）第一级省煤器的出口水温应保持40-50℃的过冷度。

（4）第一级空气预热器出口温度选取为比给水温度高10-20℃时，受热面吸热量的分配比较合理。

比较干燥的燃料取下限值，水分较多的燃料取上限。

（5）在满足上述原则的条件，通过改变第一级省煤器的吸热量可以得到最经济的布置方案。

2.低温腐蚀的减轻和防止的措施有哪些？(课本P166)答: 低温腐蚀的减轻和防止：1、提高空气预热器受热面的壁温：提高入口空气温度和排烟温度。

因为空气入口处的壁温最低，所以应尽量提高入口空气温度，其措施：一是用循环风机将出口热空气送一部分至入口；二是用暖风器，利用汽轮机抽气来加热冷风。

2、冷端受热面采用耐腐蚀材料：玻璃或陶瓷管。

3、采用降低露点或抑制腐蚀的添加剂：用石灰石或白云石粉混入燃料或直接吹入炉膛，它将与烟气中的SO 3或H 2SO 4生成CaSO 4或MgSO 4形成松散积灰。

4、降低过量空气系数和减少漏风：必须采取有效措施保证燃烧的完全。

第九章1．什么叫污染系数，写出它的定义式？（课本177）答：污染系数是指因受热面污染而使其吸热降低的一个修正系数，用 表示。

在水冷壁被污染的情况下，其实际吸热量为与燃料性质、燃烧工况、水冷壁的结构等因素有关，可查表9－1。