《锅炉原理及设备》重点

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1、1. 连续运行小时数=两次停炉（维修）之间的运行小时数。2. 锅炉容量：一般指单机蒸发量，为单位时间内锅炉所能供应的蒸汽质量，以t/h或kg/s表示，有时也用与配套汽轮发电机的出力相匹配的输出功率（MW）表示锅炉的容量。3. 元素分析：也就是煤中元素组成的测定，大多数借助于燃烧，并设法测定燃烧生成物中该元素的含量：或加入某种化合物使被测成分转化为易于测定的物质。4. 工业分析：按规定的条件将煤样进行干燥、加热、燃耗，以测定煤中的水分、挥发分、固定碳和灰分的含量。5. 收到基（应用基）：以进入锅炉房的原煤为基准，各种成分的收到基以下标ar表示，6. 空气干燥基：以经过自然干燥，去除外部水分后的煤

2、为基准。7. 干燥基；以除去了全部水分后的煤为基准。8. 干燥无灰基：以去除了全部水分、灰分后的煤为基准。9. 发热量：单位质量或体积的燃料完全燃烧时所放出的热量，称为发热量或热值。10. 高位发热量：1Kg燃料完全燃烧时放出的全部热量，包括了燃烧产物中全部水蒸汽凝结成水所放出的汽化潜热。 高低位发热量之间的关系：Qnet,ar(低)=Qgr,ar(高)-r(9Har/100+Mar/100）11. 从燃料的高位发热量中扣除烟气中水蒸汽的汽化潜热时，称燃料的低位发热量。12. 理论烟气焓：生成的理论烟气量在等压（通常为大气压）下从0加热到时所需的热量。13. 理论空气焓：指1Kg燃料燃烧所需的

3、理论空气量。14. 煤的可磨性：是煤被粉碎和研磨成煤粉难易程度的特征。15. 冲刷性磨损指数：在高速喷射煤粉流对金属（纯铁）试片磨损测试仪中，由测试煤样在一定时间内对金属的磨损量和相同条件下每分钟能使金属磨损10mg的标准煤样的磨损量的比较获得。（我国目前采用冲刷性磨损指数表示煤的磨损指数）16. 钢球充满系数：钢球磨煤机筒体内所装载的钢球量通常用钢球容积占筒体容积V的份额表示，称为钢球充满系数或充球系数。17. 过量空气系数：实际供给的空气量V与理论空气量的比值称为过量空气系数。18. 炉膛容积热负荷：。19. 炉膛截面热负荷：。20. 一次风：指携带煤粉的空气，主要作用是输送煤粉和满足燃烧

4、初期挥发分燃烧对氧气的需要。21. 二次风：指待煤粉气流着火后再送入的空气，主要作用是补充煤粉继续燃烧所需的氧气，并起扰动、混合作用。22. 锅炉热平衡：指其输入的热量和输出热量之间的平衡。23. 机械未完全燃烧热损失：指部分固体燃料颗粒在炉内未能燃尽就被排出炉外而造成的热损失。24. 化学未完全燃烧热损失：也叫可燃气体未完全燃烧热损失，它是指锅炉排烟中残留的可燃气体如CO、和重碳氢化合物等未放出其燃烧热而造成的热损失。25. 第一类传热恶化：因为膜态沸腾引起的传热恶化。26. 第二类传热恶化：因为含水不足引起的传热恶化。1. 煤中灰分的存在对锅炉工作有哪些影响？答：燃料中的灰分非但不能燃烧，

5、而且还妨碍可燃质和空气的接触，增加燃料着火和燃尽的困难，使燃烧热损失增加。多灰的劣质煤往往着火困难，燃烧不稳定。燃料中灰分的存在，是炉膛结渣、受热面积灰和磨损的根源。灰分还造成大气和环境的污染。2. 煤中水分的存在对锅炉工作有哪些影响？ 答：燃料中的水分会降低燃烧温度，不利于燃料燃烧。燃料的水分多时，甚至会使着火发生困难。燃料燃烧后，燃料中的水分吸热变成水蒸气并随烟气排入大气，使锅炉效率降低。生成的水蒸气增大了烟气体积，使引风机的电耗增加。水分给低温受热面腐蚀创造了外部条件。水分多的燃煤还会造成原煤仓、给煤机和落煤管堵塞，以及磨煤机出力下降等不良后果。3. 什么是挥发分？挥发分的存在对锅炉工作

6、有哪些影响？答：（1）失去水分的煤样，在隔绝空气的条件下加热至（90010），使燃料中有机物分解而析出的气体产物，称为挥发分。（2）1、挥发分着火温度较低，使煤容易着火；2、挥发分多的煤也较易于燃尽，燃烧热损失较少。4. 煤的元素分析成分有哪些？哪些是可燃元素？其中可燃硫会给锅炉工作带来什么危害？答：（1）煤的元素分析成分有C(碳)、H（氢）、O(氧）、N（氮）、S（硫）、M（水分）和A（灰分）。 （2）可燃元素有：碳（C）、氢(H)、S(硫)（以有机硫形式存在时可燃）。 （3）1、硫在燃烧后生成，有一部分再进一步氧化成，。随烟气流动的与烟气中的水蒸汽进一步结合生成硫酸蒸汽。当烟道内受热面壁温

7、较低时，硫酸蒸汽便凝积成硫酸，使受热面遭到腐蚀。2、燃料在燃烧时，在高温火焰核心区局部严重缺氧的条件下生成活性硫化氢气体，它对高温区水冷壁会产生严重的腐蚀；3、在燃烧固体和液体燃料时，在一定条件下会发生过热器管子的腐蚀，而烟气中有氧化硫，将使腐蚀过程加速。5. 性能良好的燃烧设备应满足哪些要求？ 答：a、将燃料和燃烧所需空气送入炉膛，在炉内形成良好的空气动力场，使燃料能迅速稳定地着火。b、及时供应空气，与燃料适时混合，达到足够的燃烧强度，使燃料在炉内达到完全燃烧。c、燃烧可靠稳定，炉内不结焦，保证锅炉安全经济地运行。d、有较好的燃料适应性，具有良好的调节性能和较大的调节范围，以适应煤种和负荷变

8、化的要求。e、的生成量控制在允许范围内，以达到环保的要求。6. 性能良好的炉膛的结构应满足哪些要求？ 答：a、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。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。b、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。c、有合适的热强度。7. 汽包在自然循环和控制循环锅炉中的有哪些作用？ 答：a、汽包对外接受来自省煤器的给水和来自水冷壁的汽水混合物，通过下降管向循环回路供水，通过蒸汽引出管向过热器供应品质符合要求的饱和蒸汽，是锅炉主要受热面正常运转的连接枢纽；对内实

9、施汽水的彻底分离，是过热器和汽轮机获得优良品质蒸汽的一个重要保证者。其中，以保证循环回路的正常循环和优良品质蒸汽的获得最为重要。b、汽包容积大，储水多，有一定的蓄热能力，在锅炉负荷变动时具有一定的缓冲能力。c、为对来自水冷壁的汽水混合物进行彻底分离，汽包内装有多级汽水分离设备。d、对循环的锅炉水进行适当的化学处理，避免在循环回路中发生水垢等杂质的沉积，故汽包内部设置了加药管。8. 过热器和再热器设计和运行时应注意哪些问题？答：a、运行中应保持汽温稳定，气温的波动不超过（510）。b、过热器和再热器要有可靠的调温手段，使运行工况在一定范围内变化时能维持额定的汽温。c、尽量防止或减少平行管子之间的

10、热偏差。 9. 说明不同型式的过热器的汽温特性是如何变化的。（分类：辐射式、对流式、半辐射式）答：a、辐射式过热器只吸收炉内的直接辐射热。随着锅炉负荷的增加，炉内辐射热的份额相对下降，辐射式过热器中蒸汽的焓增减少，出口蒸汽温度下降。b、对流式过热器的出口汽温是随锅炉负荷的提高而增加的。过热器布置远离炉膛出口时，汽温随锅炉负荷的提高而增加的趋势更加明显。c、屏式过热器（即半辐射式过热器）的气温特性稍微平缓一些。10. 简述烟气侧汽温调节方法及其原理。答：烟气侧的调节，是通过改变锅炉内辐射受热面和对流受热面的吸热量分配比例的方法（例如，调节燃烧器的倾角，采用烟气再循环等）或改变流经过热器的烟气量的

11、方法（如调节烟气挡板）来调节蒸汽温度。11. 简述空气预热器的作用。答：一方面由于它工作在烟气温度最低的区域，回收了烟气的热量，降低了排烟温度，因而提高了锅炉效率。另一方面也由于空气被预热，有利于燃料的破碎和研磨，同时也强化了燃料的着火和燃烧过程，减少了燃料不完全燃烧热损失，进一步提高了锅炉效率。12. 省煤器在锅炉中的主要作用是什么？ 答：a、吸收低温烟气的热量以降低排烟温度，提高锅炉效率，节省燃料。b、由于给水在进入蒸汽受热面之前，先在省煤器内加热，这样就减少了水在蒸发受热面内的吸热量。c、在汽包锅炉中提高了进入汽包的给水温度，减少了给水与汽包壁之间的温差，从而使汽包热应力降低。13. 根

12、据烟气和管内蒸汽的相互流向，对流过热器和再热器有那几种布置形式？各有什么特点？ 答：（1）分逆流、顺流和混合流三种传热布置方式。（2）特点分别为：逆流式具有最大的的传热温压，可以节省金属耗量，但蒸汽出口处恰恰是受热面中烟气和蒸汽温度最高的区域；常用于过热器和再热器的低温级。顺流则相反，蒸汽出口处烟气温度最低，金属壁温自然也较低，传热温压小，所需受热面较多；多用于高温级。混合流时，蒸汽在其中先流经逆流传热段，然后流过顺流传热段。14. 锅炉机组热平衡试验的目的是什么？ 答：a、确定锅炉的热效率。b、确定锅炉的各项热损失，并分析造成各项热损失的原因和寻求降低热损失的方法。c、确定不同工况下锅炉的各

13、项工作指标，如过量空气系数等与锅炉负荷的关系。15. 为了防止锅炉的传热恶化，目前采取的措施主要有哪些？ 答：a、保证一定的质量流速。b、使流体在管内产生旋转流动或破坏汽膜边界层，如采用内螺纹管或加装扰流子。c、降低受热面的热负荷。填空：1、按燃煤的燃烧方式，锅炉可分为层燃炉、流化床炉、旋风炉和燃室炉。2、按水循环方式分类，锅炉可分为自然循环锅炉、控制循环锅炉和直流锅炉。3、燃料是指在燃烧过程中能够产生热量的物质。4、根据煤化程度把煤分成：褐煤、烟煤、无烟煤；（主要动力煤：加一个贫煤）。5、磨煤机的分类：低速磨煤机（转速为15-25r/min）、中速磨煤机（25-100r/min）、高速磨煤机

14、（425-1000r/min）；我国主要采用筒式钢球磨煤机和中速磨煤机。6、根据传热方式，过热器和再热器可分为：对流式、半辐射式和辐射式。7、根据烟气和管内蒸汽的相互流向，对流过热器和再热器可分为逆流、顺流和混合流三种传热方式。8、汽温特性是指过热器或再热器出口蒸汽温度与锅炉负荷（或工质流量）之间的关系。9、汽温的调节方法：蒸汽侧的调节和烟气侧的调节。10、锅炉的燃烧设备包括：点火装置（次要）、煤粉燃烧器、炉膛。11、炉膛的型式：固态排渣炉膛、液态排渣炉膛、W型火焰炉膛。12、（1）锅炉负荷升高（或下降），汽温也随之上升（或降低）；（2）过量空气增大时，燃烧生成的烟气量增多，烟气流速增大，对流

15、传热加强，导致过热汽温升高；（3)给水温度升高，产生一定蒸汽量所需的燃料量减少，燃烧产物的容积减少，炉膛出口烟温降低，过热汽温下降。13、对付传热恶化的方法：一是防止它的发生；二是允许它发生，但防止壁温超过容许值。14、火电厂主要的转换设备有锅炉、汽轮机和发电机。计算题：一、对流受热面传热计算的基本步骤已知：受热面的结构尺寸，进口烟气温度，进口工质温度。求：出口的烟气温度，出口工质温度，以及受热面的吸热量：1) 由基本的结构尺寸求计算受热面积H，烟气的流通截面F，工质的流通截面f，有效辐射层厚度S。2) 假定烟气的出口温度q” ，求出口烟气焓I” 。3) 求出烟气的对流放热量Qcre，若吸收炉膛的辐射传热，则需求出吸收炉膛的辐射热Qr。4) 由Qcre = Qcab，求出工质的出口焓I” ，并查得温度t” 。5) 求平均传热温压t6) 求烟气流速wg、工质流速w7) 求烟气侧的对流放热系数a18) 求工质侧的对流放热系数a29) 求烟气黑度e110) 求灰污壁温T211) 求烟气侧辐射放热系数ar12) 根据燃料种类、受热面布置选取污染系数e、热有效系数y、利用系数x13) 求传热系数K14) 求对流传热量Qctr15) 校核 则计算满足要求,否则重新假设烟气出口温度（第2步）计算。二、炉膛传热计算的基本步骤：已知：炉膛结构尺寸。求：炉膛的出口烟温