电站锅炉原理—学习指南

电站锅炉原理—学习指南
1.再热循环的主要目的是提高汽轮机出口干度。

2.热量传递的三种基本方式是热传导、对流换热、辐射换热。

3.任何热机循环的热效率公式η=W净/q1。

4.卡诺循环的热效率公式ηT=1-T2/T1。

5.汽耗率的计算公式为d=3600/Ws。

6.在郎肯循环中，降低背压，循环效率提高，但降低背压受环境温度的限制。

另外，降低背压，汽轮机出口干度降低，这对汽轮机和凝汽器都不利。

7.在郎肯循环中，提高初压可使循环效率提高，随着初压的提高，汽轮机出口干度降低。

8.不断提高郎肯循环的初温，循环效率提高，汽轮机的出口干度降低，但提高初温受材料耐热性能的限制。

9.锅炉的尾部受热面是指省煤器和空气预热器。

10.锅炉的额定蒸发量是指在额定的出口蒸汽参数、额定的给水参数、使用设计燃料并保证设计效率的条件下连续运行所应达到的蒸发量。

11.消烟除尘是指锅炉运行时不冒黑烟，并且排放的烟气中含尘浓度和含尘量均符合环保要求。

12.锅炉按燃用的燃料可分为燃煤锅炉、燃油锅炉、燃气锅炉、混合燃料锅炉、特种燃料锅炉、余热锅炉和新能源锅炉七种。

13.煤粉炉按排渣方式可分为固态排渣炉和液态排渣炉两种。

14.锅炉按通风方式分为自然通风和机械通风两种。

而机械通风又分为正压通风和负压通风。

15.排烟损失是指排除锅炉时的烟气温度比进入锅炉时的空气温度高而造成的热损失，用符号q2表示。

16.固体不完全燃烧损失是由于部分固体燃料颗粒在炉内未能完全燃烧所引起的，它由以下几部分组成：炉渣含碳、漏煤和飞灰含碳。

17.气体不完全燃烧损失是指由于烟气中残留的可燃气体未完全燃烧而造成的热损失。

18.锅炉的散热损失是指炉墙、金属结构及锅炉范围内的烟风道、汽水管道、锅筒和集箱等向四周环境散失的热量。

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19.影响锅炉散热损失的因素有锅炉的外表面积、表面温度、炉墙结构、周围环境温度。

20.所谓燃烧就是燃料中的可燃物质和氧化剂进行化合的化学反应过程，在反应过程中强烈析出热量，并使燃烧产物的温度升高。

1.工业上核算企业……收到基发热量为29300kJ/kg的燃料称为标准煤。

(√)
2.烟气仅由三原子气体、炭黑、焦炭粒子和飞灰粒子所组成。

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3.锅炉的排烟热损失仅与排烟温度有关。

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4.循环流化床锅炉一定要有气固分离装置。

(√)
5.按传热方式，过热器可划分为辐射式、对流式和半辐射式三种。

(√)
6.烟气酸露点温度就是指硫酸蒸汽…..烟气的水露点温度。

(√)
7.炉膛容积热负荷q v越大，煤粉的炉内停留时间就越长。

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8.所谓对流受热面是一复合传热过程是因为烟气具有辐射能力。

(√)
9.煤中的主要可燃成分包括碳、氢和硫，但只有一部分硫可燃烧放出热量。

(√)
10.锅炉炉膛四周受热面的吸热等于烟气从理论燃烧温度到炉膛出口烟温的焓降。

( )
11.预热空气温度越高越好。

( )
12.多层布置的煤粉燃烧器可通过停运某层的方法来调节过热蒸汽温度。

(√)
13.对于自然通风的锅炉, 夏天时的通风能力大于冬天的通风能力。

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14.着火热越高，煤粉气流越易于着火。

( )
15.大容量锅炉的炉壁面积比小容量锅炉的炉壁面积相对来说更小。

(√)
16.锅炉容量越高，散热损失q5越大。

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17.如果某种煤的V daf=5%，则这种煤一定是无烟煤。

(√)
18.受热面的污染系数ε越大，它被沾污的程度越严重。

(√)
19.喷水减温器的汽温调节精度比烟气侧的汽温调节方式的调节精度高。

(√ )
20.锅炉运行中，若给水温度大幅降低，过热蒸汽温度将降低。

(√)
21.水冷壁垂直布置有助于减小热偏差。

( )
22.煤粉燃烧锅炉热效率一般高于链条锅炉，故煤粉锅炉更适合做为小型锅炉。

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23.垂直管中工质的重位压头有助于消除水动力多值性。

(√)
24.其他条件相同时，锅筒内水滴的直径越大越容易被带进过热器。

( )
25.下降管的流动阻力越大，对锅炉的水循环越有好处。

( )
26.其它条件相同,外掠管束顺列布置比错列布置的对流放热系数大。

( )
27.一般情况下，为了组织良好的燃烧…..空气系数>燃气锅炉的过量空气系数。

( )
28.锅炉蒸发管中两相流体流动中的蒸汽速度与水的速度相等。

( )
29.一般的电站锅炉通风采用的是平衡通风。

(√)
30.自然循环锅炉进入下降管的过冷水的欠焓越小越好。

( )
1、请说明锅炉工作压力对锅炉受热面布置（即热力系统）的影响。

答：总吸热量不变时，随着负荷的升高，过热、蒸发、吸热三部分的吸热量占总吸热量的比例将发生变化，即随着压力的升高，蒸发吸热量减少，其他两项升高。

有以下结论：
（1）对于低压小容量锅炉，蒸发吸热是最主要的部分，仅布置水冷壁受热面不能满足蒸发吸热的需要，还要在炉膛外布置对流蒸发受热面，该受热面在水管炉中称为锅炉管束或对流管束，在火管炉中就是对流烟管。

较少或者没有过热器，一般设省煤器，有时也采用空气预热器。

较小的低压小容量锅炉甚至只有蒸发受热面。

（2）中等压力时，由于蒸发吸热量的减少，水冷壁受热面基本能满足蒸发吸热的需要，若略有不够，可将省煤器设计成沸腾式，因而不需锅炉管束。

一般来说，省煤器和空气预热器已是必不可少的受热面，有时要双级交错布置，取决于所需的热空气温度。

过热器一般为对流式，置于烟温较高区。

（3）高压、超高压及亚临界压力时，蒸发吸热的比例进一步下降，仅布置水冷壁受热面就能满足蒸发吸热的需要，甚至富裕。

同时过热吸热比例升高，一部分过热器进入炉膛构成辐射或半辐射式过热器。

超临界时，工质已成单项，不存在蒸发吸热量，因而不存在蒸发受热面，整台锅炉只有加热受热面和过热器。

由于不存在汽水之间明显的密度差，自然水循环不能再用，目前都用直流锅炉或复合循环锅炉。

2、请给出锅炉可能有的受热面并说明其作用。

答：受热面及其作用：
（1）水冷壁。

作用：A.吸收炉膛内火焰的热量；B.保护炉膛。

（2）凝渣管束。

作用：保护后面密集的过热受热面不结渣堵塞。

（3）锅炉管束。

作用：低压锅炉中由于汽化所需焓增较大，水冷壁不足以满足要求时，所布置对流蒸发受热面。

（4）过热器。

作用：将锅炉的饱和蒸汽进一步加热到所需要的过热蒸汽温度。

（5）再热器。

作用：将在蒸汽轮机中膨胀做功到一定程度后的蒸汽加热，然后再回到汽轮机做功。

（6）省煤器。

作用：A.降低排烟温度，提高锅炉效率，节省燃料；B.冲淡部分加热受热面或蒸发受热面。

（7）空气预热器。

作用：A.降低排烟温度，提高锅炉效率；B.改善燃料的着火条件和燃烧过程，降低燃烧不完全损失，进一步提高锅炉效率；C.热空气进入炉膛，提高理论燃烧温度，强化炉膛的辐射传热；D.热空气作为煤粉锅炉之分系统的干燥剂和输粉介质。

3、自然循环回路上升管热水段高度h rs 的影响因素有哪些，如何影响？答：加热水短高度rs h 主要取决于上升管始热点B 的欠焓Bqh i ∆的大小，这与下降管水的入口焓、受热或散热、带入蒸汽
量、阻力以及中卫压差5个因素有关。

下降管水的入口欠焓qh i ∆。

当qh i ∆增大时，使得始热点B 的工质欠焓Bqh i ∆相应增加，则rs h 增加。

（1）下降管的受热焓增或散热焓减xj i ∆。

在下降管受热时，工质焓增使得始热点B 的工质欠焓
Bqh i ∆减少，则rs h 降低；散热时B 点的工质欠焓Bqh i ∆增加，则rs h 升高。

（2）下降管的带汽焓增dq i ∆。

下降管带入的蒸汽随着下降流动将会冷凝放热，其潜热用于加热
水，使管内工质的焓增加，则B 点的工质欠焓Bqh i ∆减小，rs h 降低。

（3）下降管的阻力xj p ∆和重位压差hq gh ρ。

下降管的阻力xj p ∆增大，则B 点的工质压力降低，
相应的饱和温度减小，使得该点的欠焓Bqh i ∆减小，则rs h 降低，而下降管的重位压差hq gh ρ增大，则B 点的工质压力提高，相应的饱和温度增加，使得该点的欠焓Bqh i ∆增加，则rs h 增加。

4、什么叫假想切圆？切圆直径大小对锅炉工作有何影响？答：假想切圆是设计时虚构的圆。

直径选的越大，从上游临角过来的火焰气流便更靠近射流根部，对着火有力。

假想圆过分大后，煤粉气流偏转严重，甚至贴墙，以致出现火焰冲刷水冷壁而结渣，选的过小，高温火焰集中在炉膛中部，炉膛四周温度水平低，不利于煤粉着火、混合和燃尽。

5、什么是自然循环锅炉的自补偿效应，什么是倒流，什么是停滞？答：自然循环锅炉的自补偿效应：当自然循环锅炉的循环倍率大于临界循环倍率时，循环速度随着热负荷增加而增大的特性称为自然循环锅炉的自补偿效应。

倒流：当受热上升管内的工质改变流动方向，出现向下流动的现象时，称为倒流。

停滞：通常把上升管工质的进口流量G 与出口蒸发量D 相等时，即循环倍率K=1时的情况称为流动停滞，简称停滞。

6、什么是热偏差及热偏差系数，与哪些因素有关？答：在过热器的工作过程中，由于烟气侧和工质侧各种因素的影响，各平行管中的工质吸热量是不同的，这种平行管列工质焓增是不均匀的现象称为热偏差。

为了对这种热现象有一个数量的估计，常把平行管中偏差管内的焓增和整个管组工质的平均焓增之比称为热偏差系数。

过热器的热偏差确定与管子的热力特性、水力特性和结构特性有关。

7、什么是最佳过量空气系数？答：过量空气系数是指炉膛出口处的值''1α，它是一个影响锅炉燃
烧工况及运行经济性的非常重要的指标。

''1α偏小时，炉内的不完全燃烧热损失增大；''1α偏大时，锅炉的排烟热损失增大。

因此存在一个最佳的''1α值，使得锅炉的上述热损失之和最小，这时的''1α至为最佳过量空气系数。

8、链条炉的炉拱有什么作用？前拱和后拱的主要作用分别是什么？答：炉拱可以加快传热，且可以控制炉内气体流动。

前拱的作用是加快新燃料的引燃。

后拱的作用是能将炉排上强烈燃烧区的高温烟气输送到前拱
区，增补那里的热量，提高那里的炉温，强化那里的辐射换热，加速了引燃。

9、什么是化学未完全燃烧热损失？如何计算？哪些因素影响化学未完成燃烧热损失的大小？答：由于CO 、2H 、4CH 等可燃气体未燃烧放热就随着烟气离开锅炉而造成的热损失，称化学不完
全燃烧损失。

主要影响因素：燃料的挥发，炉膛过量空气系数，燃烧器结构和布置，炉膛温度和炉内空气动力情况。

10、煤中灰分由哪几部分组成？煤中灰分有何危害？答：内在灰分：一次灰，植物中的矿物质；二次灰，煤的形成过程中由水、空气带入的矿物质。

外在灰分：开采、储藏、运输过程中混入的矿石、泥沙。

危害：降低发热量，影响煤的着火燃尽，使受热面严重积灰，结渣，使受热面金属磨损。

11、煤中水分由哪几部分组成？每种水分有何危害？答：内在水分：吸附于煤块内部毛细孔中的水分。

结晶水分：存在于矿物质中的结晶水。

外在水分：开采、储藏、运输、洗选过程中带入的水分，可风干。

危害：降低发热量，影响煤的着火燃尽，导致排烟热量损失增大，降低锅炉效率，加重低温腐蚀和堵灰。

12、煤粉炉中一次风、二次风和三次风的定义和作用是什么？答：一次风即携带煤粉送人燃烧器的空气，主要作用是输送煤粉和满足燃烧初期对氧气需要，一次风数量一般较少。

待煤粉气流着火后再进入的的空气称为二次风。

二次风补充煤粉继续燃烧所学要的空气，并着重起扰动、混合作用。

当煤粉制备系统采用中间储仓式热风送粉时，在磨煤机内干燥原煤后排出的乏气，因其中含有10％-15％的细小煤粉需要充分利用，故将这股乏气由单独的喷口送人炉膛燃烧、这股乏气称为三次风。

13、一次风率和一次风温对燃烧过程有何影响？并说明一、二次风速根据什么原则确定？答：一次风率大，则煤粉气流加热到着火温度所需要的热量多，着火将推迟，反之，则着火将提前。

提高一次风温可以降低着火热，使着火位置提前。

选择一次风速的主要依据是燃料的着火条件。

凡有利于着火的因素均可促使一次风速提高，而碰到不利于着火的因素则降低一次风速。

二次风速与气流射程，煤粉与空气的有效混合以及燃尽程度有关。

14、什么是旋流燃烧器？有哪两种型式？有何特点？答：旋流燃烧器出口气流式旋转的。

分为蜗壳型旋流燃烧器和叶片型旋流燃烧器。

旋流燃烧器的特点：(1)从旋硫燃烧器出来的气体质点既有旋转向前的趋势．又有从切向飞出的趋势，因此，气流的初期的扰动非常强烈。

(2射流有一个中心回流区，能回流高温姻气。

帮助煤粉气流着火。

(3)旋转射流的扩展角较大。

15、什么是直流燃烧器？有哪两种型式？有何特点？答：出口气流为直流气流的燃烧器称为直流燃烧器。

分为圆形喷口和方形喷口两种型式直流燃烧器。

直流燃烧器的特点：煤粉空气混合物（一次风）和燃烧所需的空气（二次风）是从垂直布置的一组喷口以直线型式喷进炉膛。