锅炉的一般工作原理

第一篇：锅炉的一般工作原理

锅炉的一般工作原理

从前面的介绍知道，锅炉是一种主要生产蒸汽的热力设备。为此锅炉一般都要进行

以下三个主要工作过程：

（!）燃烧过程：燃料在炉膛里剧烈氧化燃烧，释放出化学能，燃烧产物（烟气）被加热至高温。

（2）烟气的流动和传热过程：火焰和高温烟气通过锅炉的受热面，不断把热量传递给受热面内的流动工质，同时烟气在流动过程中温度不断降低。

（3）锅内过程：也就是锅炉给水吸热升温并部分汽化（热水锅炉达不到沸腾汽化温度），汽水两相混合物（或者单相水，单相蒸汽）在锅内流动的水循环和汽化过程。金属受

热面因此被冷却，而汽水混合物到锅筒（汽包）后再进行汽水分离。

将燃料化学能转变为工质的热能，生产出规定参数和品质的工质的设备称为锅炉。锅炉由“锅”和“炉”两部分组成。

“锅” 就是锅炉的汽水系统，大型锅炉的“锅”由省煤器、汽包、下降管、水冷壁、过热器、再热器组成。

“炉” 就是锅炉的燃烧系统，大型锅炉的“炉” 由炉堂、燃烧器、烟道、空气预热器等组成。

锅炉设备除了锅炉主体以外还有锅炉辅助设备，锅”和“炉”全部设备组成锅炉主体。与锅炉主体配套的的给水泵、送风机、引风机、烟囱、除灰设备、除尘设备、制粉设备、输煤设备等都是辅助设备。

锅炉的功用及工作过程

锅炉的功用是使燃料燃烧产生热能，利用产生的热能加热水，使水变成符合参数要求的蒸汽或热水，供生产、供暖或生活用。锅炉的工作包括三个同时进行着的过程：燃料的燃烧过程；烟气或火焰向工质（水或汽）的传热过程；水的受热和汽化过程。锅炉房也可以视为一个生产车间，水、燃料和空气（为燃料燃烧提供氧气）是原料；蒸汽或热水是产品；锅炉房设备是生产设备。与一般生产车间不同之处，就是锅炉房的产品通常是不贮存的，而是需要多少就生产多少。因此，锅炉运行要经常调节，工况也在不断变化，要能安全经济运行，必需要掌握运行管理的知识与技能。

第二篇：电厂锅炉工作原理

电厂锅炉工作原理

2009-03-24 10:32

电厂锅炉是发电厂三大主要设备中重要的能量转换设备。它的作用是将燃料的化学能转变为热能，并利用热能加热锅内的水使之成为具有足够数量和一定质量（汽温、汽压）的过热蒸汽，供汽轮机使用。现在火力发电厂的锅炉容量大、参数高、技术复杂、机械化和自动化水平高，所以燃料主要是煤，并且煤在燃烧之前先制成煤粉，然后送入锅炉在炉膛中燃烧放热。概括地说，锅炉是主要工作过程就燃料的燃烧、热量的传递、水的加热与汽化和蒸汽的过热等。

整个锅炉由锅炉本体和辅助设备两部分组成。

锅炉本体：

锅炉本体是锅炉设备的主要部分，是由“锅”和“炉”两部分组成的。“锅”是汽水系统，它主要任务是吸引收燃料放出的热量，使水加热、蒸发并最后变成具有一定参数的过热蒸汽。它由省煤器、汽包、下降管、联箱、水冷壁、过热器和再热器等设备及其连接管道和阀门组成。

(1)省煤器。位于锅炉尾部垂直烟道，利用烟气余热加热锅炉给水，降低排烟温度，提高锅炉效率，节约燃料。

(2)汽包。位于锅炉顶部，是一个圆筒形的承压容器，其下是水，上部是汽，它接受省煤器的来水，同时又与下降管、联箱、水冷壁共同组成水循环回路。水在水冷壁中吸热而生成的汽水混合物汇集于汽包，经汽水分离后向过热器输送饱和蒸汽。

(3)下降管。是水冷壁的供水管道，其作用是把汽包中的水引入下联箱再分配到各个水冷管中。分小直径分散下降管和大直径集中下降管两种。小直径下降管管径小，对水循环不利。

(4)水冷壁下联箱。联箱主要作用是将质汇集起来，或将工质通过联箱通过联箱重新分配到其它管道中。水冷壁下联箱是一根较粗两端封闭的管子，其作用是把下降管与水冷壁连接在一起，以便起到汇集、混合、再分配工质的作用。

(5)水冷壁。位于炉膛四周，其主要任务是吸收炉内的辐射热，使水蒸发，它是现代锅炉的主要受热面，同时还可以保护炉墙。

(6)过热器。其作用是将汽包来的饱和蒸汽加热上成具有一定温度的过热蒸汽。

(7)再热器。其作用是将汽轮机中做过部分功的蒸汽再次进行加热升温，然后再送到汽轮机中继续做功。

“炉”是燃烧系统，它的任务是使燃料在炉内良好的燃烧，放出热量。它由炉膛、燃烧器、点火装置、空气预热器、烟风道及炉墙、构架等组成。

（1）炉膛。是由炉墙和水冷壁转成的供燃料燃烧的，燃料在该空间内呈悬浮状燃烧，释放出大量的热量。

（2）燃烧器。位于炉膛四角或墙壁上，其作用是把燃料和空气以一定速度喷入炉内，使其在炉内能进行良好的混合以保证燃料及时着火和迅速完全地燃烧。分直流燃烧器和旋流燃烧器两种基本类型。

（3）空气预热器。位于锅炉尾部烟道，其作用是利用烟气余热加热燃料燃烧所需要的空气，不仅可以进一步降低排烟温度，而且对于强化炉内燃烧、提高燃烧的经济性、干燥和输送煤粉都是有利的。锅炉效率可提高2%左右。分管式和回转式两种。

（4）烟风道。是由炉墙、部分受热面管道及包墙管等组成的管道，用以引导烟气的流动，并经各个受热面进行热量交换，分为水平烟道和尾部烟道。

辅助设备

辅助设备包括通风设备（送、引风机）、燃料运输设备、制粉系统、除灰渣及除尘设备、脱硫设备等。

三、电厂锅炉的工作过程

由原煤仓落下的原煤经给煤机送入磨煤机磨制成煤粉。在原煤磨制过程中，需要热空气对煤进行加热和干燥，因此外界冷空气通过送风机送入锅炉尾部烟道的空气预热器中，被烟气加热成为热空气进入热风管道。其中一部分热空气经排粉机送入磨煤机中，对煤进行加热和干燥，同时这部分空气也是输送煤粉的介质；另一部分热空气直接经燃烧器进入炉膛参与煤粉的燃烧。从磨煤机排出的煤粉和空气的混合物经燃烧器进入炉膛内燃烧。

煤粉在炉膛内迅速燃烧后放出大量的热量，使炉膛火焰中心的温度具有1500度或更高的温度。炉膛四周内壁布置有许多的水冷壁管，炉膛顶部布置着顶棚过热器及炉膛上方布置着屏式过热器等受热面。水冷壁和顶棚过热器等是炉膛的辐射受热面，其内部的工质在吸引炉膛的辐射热的同时，使火焰温度降低，保护炉墙不致被烧坏。为了防止熔化的灰渣黏结在烟道内的受热面上，烟气向上流动到达炉膛上部出口处时，其温度要低于煤灰的熔点。

高温烟气经炉膛上部出口离开炉膛进入水平烟道，与布置在水平烟道的过热器进行热量交换，然后进入尾部烟道，并与再热器、省煤器、和空气预热器等受热面进行热量交换，使烟气不断放出热量而逐渐冷却下来，使得离开空气预热器的烟气温度通常在110-160度之间。低温烟气再经过除尘器除去大量的飞灰，最后只有少量的细微灰粒随烟气由引风机送入烟囱排入大气。

煤粉在炉膛中燃烧后所生成的较大灰粒沉降到炉膛底部的冷灰斗中，被冷却凝固落入排渣装置中，形成固定排渣。

由给水泵送向锅炉的给水，经过高压加热器加热后进入省煤器，吸收锅炉尾部烟气的热量后进入汽包，并通过下降管引入水冷壁下联箱再分配给各个水冷壁管。水在水冷壁中吸收炉膛高温火焰和烟气的辐射热，使部分水蒸发变成饱和蒸汽，从而在水冷壁内形成了汽水混合物。汽水混合物向上流动并进入汽包，通过汽包中的汽水分离装置进行汽水分离，分离出来的水继续循环。而分离出来的饱和蒸汽经汽包上部的饱和蒸汽引出管送入过热器进行加热。最后达到要求的过热蒸汽通过主蒸汽管道引入汽轮机做功。

对于高参数、大功率机组，为了提高循环热效率和汽轮机的相对内效率，采用了蒸汽的中间再热，在汽轮机高压缸内做完部分功的过热蒸汽被送回锅炉的再热器中进行加热，然后再送到汽轮机的中低压缸做功。

第三篇：锅炉原理论文

锅炉原理论文

热能101班

郭道川

5902110008 火力发电厂系统

火力发电厂简称火电厂，是利用煤、石油、天然气作为燃料生产电能的工厂，它的基本生产过程是：燃料在锅炉中燃烧加热水使成蒸汽，将燃料的化学能转变成热能，蒸汽压力推动汽轮机旋转，热能转换成机械能，然后汽轮机带动发电机旋转，将机械能转变成电能。

现代化火电厂是一个庞大而又复杂的生产电能与热能的工厂。

它由下列5个系统组成：①燃料系统。②燃烧系统。③汽水系统。④电气系统。⑤控制系统。

在上述系统中，最主要的设备是锅炉、汽轮机和发电机，它们安装在发电厂的主厂房内。主变压器和配电装置一般装放在独立的建筑物内或户外，其他辅助设备如给水系统、供水设备、水处理设备、除尘设备、燃料储运设备等，有的安装在主厂房内，有的则安装在辅助建筑中或在露天场地。

火电厂基本生产过程是，燃料在锅炉中燃烧，将其热量释放出来，传给锅炉中的水，从而产生高温高压蒸汽；蒸汽通过汽轮机又将热能转化为旋转动力，以驱动发电机输出电能。到80年代为止，世界上最好的火电厂的效率达到40％，即把燃料中40％的热能转化为电能。

在上述系统的所有设备中，最主要的设备是锅炉、汽轮机和发电机，它们安装在发电厂的主厂房内。主变压器和配电设备一般是安装在独立的建筑物内和户外；其他辅助设备如给水系统、供水设备、水处理设备、除尘设备、燃料储运设备等，有的安装在主厂房内，有的则是安装在辅助建筑中或在露天场地。

清洁煤燃烧技术

煤炭是我国的主要能源,占整个能源消耗的70 %左右。我国又是高硫煤储量较多的国家。据统计,我国煤炭资源中大约有30 %的煤含硫量在2 %以上。从而煤炭脱硫脱氮问题便成为一个日益关注的焦点。

目前我国采用的设备有循环流化床，起具体介绍如下。

锅炉采用单锅筒，自然循环方式，总体上分为前部及尾部两个竖井。

前部竖井为总吊结构，四周有膜式水冷壁组成。自下而上，依次为一次风室、密相床、悬浮段，尾部烟道自上而下依次为高温过热器、低温过热器及省煤器、空气预热器。尾部竖井采用支撑结构，两竖井之间由立式旋风分离器相连通，分离器下部联接回送装置及灰冷却器。

燃烧室及分离器内部均设有防磨内衬，前部竖井用敖管炉墙，外置金属护板，尾部竖井用轻型炉墙，由八根钢柱承受锅炉全部重量。

早期的循环流化床锅炉流化速度比较高，因此称作快速循环循环床锅炉。快速床的基本理论也可以用于循环流化床锅炉。鼓泡床和快速床的基本理论已经研究了很长时间，形成了一定的理论。要了解循环流化床的原理，必须要了解鼓泡床和快速床的理论以及物料从鼓泡床→湍流床→快速床各种状态下的动力特性、燃烧特性以及传热特性。(一)循环流化床锅炉节能改造技术 ① 加装燃油节能器；

② 安装冷凝型燃气锅炉节能器； ③ 采用冷凝式余热回收锅炉技术； ④ 锅炉尾部采用热管余热回收技术

（二）循环流化床锅炉的优点

循环流化床锅炉在现代工业中的优点：

(1)燃料适应性广

(2)燃烧效率高

(3)高效脱硫、氮氧化物(NOX)排放低

(4)燃烧强度高(5)负荷调节范围大，负荷调节快(6)易于实现灰渣综合利用(7)燃料预处理系统简单

循环流化床锅炉的给煤粒度一般小于13mm，因此与煤粉锅炉相比，燃料的制备破碎系统大为简化。（8）燃烧调整范围大，负荷调整稳，升降速度快。

最新锅炉技术

众所周知,锅炉管存在积垢会导致传热效能低下,出力不足;积垢严重时甚至会出现爆管事故。因此,如何防止积垢的生成和除去已生成的积垢直接关系到锅炉的安全运行及连续满负荷的工作。多年来各国许多专家一直从事着这一课题的研究,并在防垢及清洗除垢等技术上取得了可喜的成绩。

美国的MidlandResearchlaboratories,Inc简称米兰公司,是一家专门从事工业化学品开发研制的公司,经过几十年的努力,该公司除了在制糖添加剂及应用技术上拥有先进的产品及技术外,在锅炉的节能等方面也有多项专利技术,尤其是在锅炉的除垢防垢技术上发明了“PrecisionPlusTM”方法,便是世界领先水平。

为加快我国的技术进步,广西轻工业科学技术研究院与美国米兰公司携手合作,将这一先进技术引进到中国,以提高我国这一领域的现有技术水平,以下是该技术及有关产品的详细介绍。1 除垢防垢技术“PrecisionPlusTM”

Midland公司成功地应用“PrecisionPlusTM”技术来进行除垢防垢是在1991年,在夏威夷的HilocoastProcessingcompany热电厂的锅炉,至今已推广到全美多家企业的工业及热水锅炉上应用,得到了广泛的认可。

“PrecisionPlusTM”是一种使用聚合物作为锅炉水水处理剂的技术,主要通过磷聚物及其它几种聚合物的协同作用来预防及处理从低压到高压的各种锅炉积垢,也可用于加热及蒸发系统的除垢。该技术最大的优点是能在锅炉正常运转的过程中除去原有的积垢,甚至是粘附力极强的金属氧化物积垢,同时能防止新的积垢生成,使锅炉运转后变得更干净而不必停炉酸洗。

对于结垢较多的中低压锅炉,可增大用药量到上述数据的3～4倍以加快除垢的速度。M284可直接加入到锅筒,也可加入到软水箱或除氧箱,如用量较低也可稀释后再添加。

添加M284后,锅水颜色及混浊度都会比加药前增加,这是正常现象,主要原因是积垢在药剂的作用下,逐渐溶解增色的缘故。随着连续加药运行,原有的水垢被溶解或脱落到锅筒底部变成了软垢而随排污被排除,锅水的颜色及浊度会慢慢降低,这表明锅炉已逐渐变得干净。使用M284后,应根据排污水的质量监测和分析,确定排污的次数及排污量.

第四篇：电站锅炉原理----知识点

低压锅炉小于2.45；中压锅炉2.94~4.90； 高压锅炉7.84~10.8，超高压锅炉11.8~14.7；亚临界锅炉15.7~19.6；超临界压力锅炉 大于22.1MP

煤的工业分析：水分、挥发分、固定碳、灰分

变形温度DT、软化温度ST、流动稳定FT 当受热时由固态逐渐向液态转化，但没有明显界限温度的转化特性称为灰的熔融性。理论空气量：1kg燃料完全燃烧所需的最少空气量（空气中没有剩余）。

HGI大于86的煤为易磨煤，HGI小于62的现代大型锅炉，水冷壁普遍采用模式水冷壁，小形是光管水冷壁。

炉膛热力计算中，炉膛受热面的污染系数被定义为水冷壁实际吸收热量占投射到水冷壁受热面热量的份额。

对流过热器采用逆流布置方法，具有最大的传热温压。

根据一二次风向的分布情况，直流煤粉燃烧器分为均等配风和分级配风两种形式。假想切圆：在采用直流燃烧器锅炉中，以直流燃烧器同一高度喷口的几何轴线作为切线，在炉膛横截面中心部所形成的假象几何圆。

炉膛截面热强度定义为以锅炉燃料消耗量和燃料收到基低位发热量乘积为分子，与燃烧器区域炉膛横截面积的比值。

旋转射流燃烧器特点：1气流初期的扰动非常强烈，但后期的扰动不够强烈使其射程比较短2具有内外两个回流区3旋转射流的扩展角较大。

锅炉排污：放掉一部分浓缩的锅水，即排掉一部分盐分，代之以比较干净的给水，这样可维持锅水品质。

气温特性：锅炉负荷变化时，过热器和再热器出口的蒸汽温度跟随变化的规律。多相燃烧：物质在相的分界面上发生的反应，投粉后立即检查燃烧器喷嘴着火情况和总体燃烧工况。3投粉后要认真监盘，精心操作，根据燃烧情况，及时调整一二次风、风速、风率和总风量，防止风分比例失调。4锅炉各处严密，发现漏风及时联系堵塞，运行中要关闭所有孔门、检查门、着火孔等。防止冷风漏入，保证炉膛温度。

特别注意控制汽包水位原因：锅炉升压过程中，锅炉工况变化比较多，气温、气压升高后，排气量改变，进行定期排水等过程里它的变化都会对水位产生不同程度的影响，如果对水位调节控制不当，将很容易引起水位的事故，因此在锅炉升压过程中应该特别注高位发热量：煤在氧弹中燃烧放出的热量减去硫和氮生成酸的校正值后所得到的热量。低位发热量：煤的高位发热量减去煤样中的水和氢燃烧时生成的水的蒸发潜热后的热值。

锅炉尾部烟道再燃烧现象和处理

现象：尾部烟道烟气温度不正常地突然升高、炉膛和烟道负压剧烈变化、烟道孔门等不严密处冒烟或冒火星。

处理：1烟道内烟气温度不正常时，应立即调整燃烧，对受热面吹灰，加强对受热面的冷却。2尾部烟道发生严重的再燃烧时应立即停止锅炉运行，停止送、引风机运行，关闭各受热面泄露、风机单侧运行、空颈器故障或堵塞、一侧风挡板未开、燃烧不均匀、漏风、仪表坏、吹灰不均、尾部烟道二次燃烧。蒸汽温度调节：喷水减温、汽-汽热交换、蒸汽旁通、烟气再循环、分隔烟道挡板、调节和改变火焰的位置。四种流型以及传热恶化 流型：泡状、弹状、柱状和液雾

第一类传热恶化：当热负荷很高时，管子内壁汽化核心数急剧增多，气泡形成速度超过气泡脱离速度，使管子壁面形成一个连续的蒸汽膜，a2急剧下降，壁温急剧上升，这种由核态沸腾转变为膜态沸腾的传热恶化称为煤为难磨煤。

煤粉完全燃烧原则条件：1充足合适的空气量2适当高的炉温3空气和煤粉的良好混合4在炉内有足够的停留时间。

直流燃烧器布置在炉膛四角，......四角布置切圆燃烧方式。

循环故障的具体表现：停滞、倒流、下降管带气

干燥无灰基挥发分Vdaf <10%为无烟煤，>10%为烟煤，>37%为褐煤。

粗粉分离器是利用重力、离心力、惯力作用 使粗煤粉分离出来。

汽水分离装置工作原理：惯性分离、离心力分离、水膜分离、重力分离。

影响钢球磨煤机工作的主要因素：转速、钢球充满系数、钢球直径、通风量、筒内存煤量

自然循环锅炉的蒸发设备由汽包、下降管、联箱和汽水分离器及其连接管道组成。燃煤锅炉的火焰中具有辐射能力的介质是三原子气体、飞灰粒子、焦炭粒子和炭黑粒子。锅炉热力计算分为校核计算和设计计算。锅炉各个受热面中，金属壁温最高的受热面是过热器。

煤中有害物质有：氮、灰分、水分、硫。烟气中含有二氧化硫，会使烟气露点温度升高。

在自然循环中，循环倍率为上升管进口的循环水量与上升管出口产生的蒸汽量的比值 钢球滚筒磨煤机临界转速只取决于磨煤机钢球直径。

按工质在蒸发受热面内的流动方式，可将锅炉分为自然循环锅炉、强制循环锅炉、直流锅炉、复合循环锅炉。

现代电厂大型锅炉各项热损失中，最大的一项热损失是排烟热损失。固定碳和灰分组成了焦炭。

锅炉运行中存在的热损失有：排烟热损失、固体未完全燃烧热损失、气体未完全燃烧热损失、灰渣物理热损失、散热损失。对流受热面热力计算基本方程：排烟侧热平衡方程、工质侧热平衡方程、管壁的导热方程。

自然循环具有自补偿能力的工况为：上升管内含气率小于界限含气率的工况。

自补偿特性：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。

自然循环循环流速：上升管开始沸腾出的饱和水速，可以表征流动的快慢，是反映循环水动力特性的指标。

质量含气率：上升管中汽水混合物中蒸汽的质量份额。

热偏差系数：平行工作管中，偏差管内工质的焓增与整个管组工质的平均含增的比值。管间脉动：在管屏两端压差相同，当给水量和流出量总量基本不变的情况下，管屏里管子流量随时间作周期性波动。是一种不稳定的水动力特性。

额定蒸发量：指在额定蒸汽参数，额定给水温度和使用设计燃料时，长期连续运行时所能达到的最大蒸发量。

经济煤粉细度：指机械不完全燃烧损失、排烟热损失和制粉电耗之和为最小的煤粉细度。

蒸汽的溶解携带：蒸汽通过直接浴盐而污染称之为蒸汽的溶解性携带。

烟气焓：指在等压条件下，1kg燃料所产生的烟气量从0℃被加热到某一温度所需的热量。煤的可磨性系数：煤被磨成一定细度的煤粉的难易程度（越大越好磨）。

锅炉热平衡指锅炉输入热量与输出热量及各项热损失之间的热量平衡。

蒸汽污染原因是饱和蒸汽的机械携带和选择携带。

且燃料与氧化剂的相态不同。

动力燃烧区：当燃烧反应温度不高时，化学反应速度不快。此时氧的供应速度远大于氧的消耗速度。即扩散能力远大于化学反应的能力，这时燃烧工况所处的区域称为动力燃烧区。

扩散燃烧区：当燃烧反应温度很高，化学反应速度远大于扩散能力，这时燃烧工况所处的区域称为扩散燃烧区。

气蚀：当离心泵入口的最低压力低于该温度下的被吸液体的饱和压力时，产生大量的气泡，气泡的形成、发展和破裂过程中，会对叶轮材料产生破坏作用，这种现象叫气蚀。漏风系数：锅炉受热面所在烟道漏入烟气的空气量与理论空气量之比，亦即该烟道出、进口处烟气中过量空气系数之差。

高温腐蚀：高温受热面表面粘附的烧结性积灰下发生的金属腐蚀。

低温腐蚀：受热面壁温接近或低于烟气露点时，烟气中的硫酸在壁面凝结后对壁面产生的腐蚀。既有化学腐蚀又有电化学腐蚀。提高自然循环安全性的措施：1减少受热不均匀2确定合适的上升管吸热量3确定合适的上升管高度和管径4确定合适的汽水管高度和截面积5减少旋风分离器阻力6减少下降管阻力。

直吹式：具有系统简单，设备部件少，运行电耗低，钢材消耗省，占有空间小，投资少和爆炸危险性小等优点。

仓储式：增加了煤粉仓，有较多的煤粉储存，因此磨煤机的出力不再受锅炉负荷的限制，始终可以在最佳工况下运行，具有较高经济性，锅炉负荷变化时，可以通过改变给粉机转速直接调整给粉量。

锅炉点火初期投粉防爆措施有：1投粉前各油枪运行良好，并保持最大出力，油枪全部投入使用，着火正常。2投粉不着火时，应立即停止该给粉机运行，严禁使用爆燃法投粉，意控制汽包水位在正常范围内。

水冷壁角系数：投射到受热面上的热量与投射到炉壁的热量之比。

直流燃烧器有哪几种配风方式，有什么特点？

均等配风方式：一二次风口相间布置并相互紧靠，其喷口边缘的上下间距较小。沿高度间隔排列的各个二次风口的风量分配接近均匀。

分级配风方式：一次风口喷口相对集中布置，并靠近燃烧器下部，而且一二次风口的边缘保持较大距离，二次风分层，分阶段送到燃烧着的煤粉气流中去。

过热器和再热器设有旁路系统：锅炉点火生炉或汽轮机甩负荷时，过热器和再热器没有蒸汽通过，管壁会因得不到冷却而产生爆管或烧损。

锅炉负荷增加，辐射式过热器、对流式过热器中气温变化热性？

气温特性：随着锅炉负荷的增加，过热器中的蒸汽流量和燃料消耗量都会增大，但锅炉火焰温度升高甚少，不及过热器中蒸汽流量增加的比例大，因此辐射式过热器中蒸汽焓增减少，蒸汽出口温度下降。燃料消耗量的增加会使炉膛出口烟温升高，烟气流量增大，对流式过热器换热量增加许多，过热蒸汽焓增增大，出口气温升高。

均相模型：1气和水均匀的混合在一起，与泡状液近似，只考虑汽和水的不同。2汽和水之间没有相对运动。

分流模型：水在管中紧靠管内壁流动，占据管截面积F‘，汽在管子中间由水形成的“水管”中流动，占据管截面积F“，考虑汽和水的相对速度。

弹筒发热量：将煤样放在充满压力为2.6~3.0Mpa的氧气的氧弹内，点火燃烧后，使燃烧产物冷却至煤样的原始温度，在此条件下单位质量的煤所放出的热量。

风烟挡板，隔绝通风。3待再燃烧现象消除时，进行必要的通风冷却和吹扫，锅炉吹扫冷却后要进行内部检查，确认设备正常后可重新点火。

锅炉运行过程中，当给水温度降低时，过热蒸汽温度将怎样变化？

给水温度降低，为保证锅炉负荷不变，必须增加炉膛燃料，使炉内烟气量增加，炉膛出口烟温增加，对流式过热器出口蒸汽温度随给水温度降低而升高，辐射式过热器出口汽温影响小基本不变。

蒸汽清洗是利用什么原理来提高蒸汽品质？为什么亚临界压力锅炉不采用蒸汽清洗？ 蒸汽清洗是利用杂质的溶解度在水中的高于在蒸汽中的这一特性，同时补充水的杂质远低于锅水汽包表面的杂质含量，这样就可以提高蒸汽的品质，亚临界参数时杂质在汽相和液相的溶解度非常接近，因此清洗的作用已经很不明显，这样只有通过提高补水水质来实现提高蒸汽品质。

在组织锅炉燃烧时，为什么将燃烧所需空气分为一二次风，确定一次风率的依据是什么？

将其分为一二次风可以使燃料与氧化剂及时接触，而且接触的很好。这样使燃烧猛烈强度大并能以最小的过量空气系数达到完全燃烧，保证锅炉安全经济运行，依据是煤粉颗粒的大小和燃烧初期对氧气的需要。影响尾部受热面松散积灰的主要因素有哪些？常采用哪些方法减轻积灰？

1受热面温度2烟气流速3飞灰颗粒大小4管子的排列方式和节距5管子的直径

措施：1设计时选择合理的烟气流量，额定的负荷不低于5~6米/秒。2采用小管径和错列布置。3正确采用和布置吹灰装置，运行时合理的吹灰时间间隔和一次吹灰的持续时间。分析哪些原因会造成两侧排烟温度偏差较大？

第一类传热恶化。

第二类传热恶化：当质量含气率很大时，出现了液雾状流动结构，这时管中连续的水膜被撕破，对流放热系数a2大大下降，管壁温度大大升高，这个现象称为第二类传热恶化。

第五篇：锅炉原理课后题

第一章

1简述电厂锅炉的作用、组成及工作过程。答：现代电站锅炉就是将燃料燃烧，释放热量，并加热给水，以获得规定参数（气温、气压）和品质蒸汽的一种装置。锅炉设备由锅炉本体和辅助设备两大部分组成。锅炉本体是锅炉设备的主体，它包括“锅”本体和“炉”本体。“锅”及汽水系统，它由省煤器、汽包、下降管、联箱、水冷壁、过热器、再热器等组成。“炉”及燃烧系统，它由炉膛、烟道、燃烧器及空气预热器等组成。辅助系统包括：燃料燃烧系统、粉煤制备系统、给水系统、通风系统、除非除尘系统、水处理系统、测量和控制系统等七个辅助系统。锅炉的主要工作过程： 1)燃料燃烧过程：层燃：煤→煤斗→炉排—（完成燃烧）→高温烟气

2)烟气向工质传热过程：高温烟气—（辐射）→水冷壁—（辐射对流）→凝渣管—（辐射对流）→过热、再热管—（对流）→省煤器—（除尘 脱硫）→低温烟气排向大气

3)工质的加热器化过程：给水（系统用水 补给水）→给水箱→泵→省煤器→锅筒—（下降管）→下集箱→水冷壁管束—（辐射对流 汽水混合物）→分离器→饱和蒸汽→过热器→过热蒸汽→用户。

2.锅炉有几种分类方法？各怎样分类？ 答：锅炉分类：

（1）用途分：电厂锅炉、工业锅炉、热水锅炉；

（2）容量分：大、中、小（发电功率大于或等于300MW为大型）；（3）蒸汽压力分：低压锅炉（出口蒸汽压力不大于2.45MPa）、中压锅炉（2.94~4.90MPa）、高压锅炉（7.84~10.8MPa）、超高压锅炉（11.8~14.7MPa）、亚临界压力锅炉（15.7~19.6MPa）、超亚临界锅炉（超过临界压力22.1MPa）；（4）燃烧方式分：火床炉、室燃炉、旋风炉，流化床炉；

（5）蒸发受热面内工质流动方式：自然循环锅炉、强制循环锅炉、直流锅炉、复合循环锅炉；（6）锅炉排渣相态分：固态排渣锅炉、液态排渣锅炉；（7）燃烧室压力分：负压燃烧锅炉、压力燃烧锅炉。

第二章

煤的碳元素、固定碳、焦炭有何区别？

答：碳是煤中的主要可燃元素，煤中的碳以两种状态存在，以晶格状态存在的碳被称为国定碳，而煤挥发分析出后，剩下的就是焦炭，焦炭就是固定碳和灰分的组合。

灰的熔融特性如何表示？为防止结渣，炉膛出口应满足什么条件？

答：通常用DT变形温度、ＳＴ软化温度、ＨＴ半球温度和ＦＴ流动温度这四个特征温度来表示灰的熔融特性。在锅炉技术中多用软化温度ST作为熔融性指标（或称灰熔点）。为了避免对流受热面的结渣，通常要控制炉膛出口烟温低于灰的变形温度ＤＴ以下５０～１００℃。第三章

什么是锅炉的总有效利用热？它有哪些项目组成？ 答：锅炉的总有效利用热指水和蒸汽流经各受热面是吸收的热量。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

什么是锅炉的正平衡热效率和反平衡热效率？各怎样计算？ 答：锅炉热效率即为锅炉的有效利用热与锅炉送入热量之比，即η＝Q，上述计算热效率方法称为正平衡法：在锅炉设计或热效率实验时常用反平衡法，即求出各项热损失，η＝，再计算出锅炉单位时间的实际然来哦消耗量Ｂ，Ｂ＝

答案：54

什么是锅炉的实际燃料消耗量和计算燃料消耗量？有什么区别？各用于什么场合？

答：反平衡法求过锅炉效率时扣除 造成的影响，即为实际参加燃烧的燃料量为

，称为计算燃料消耗量，在锅炉热力计算中均以 进行计算。

第四章

简述不同型式磨煤机的工作原理，性能特点及适用的煤种。答：（１）球磨煤机的工作原理：桶身经电动机 减速装置传动以低速旋转，在离心力与摩擦力作用下，护甲将钢球及煤提升至一定高度，然后借重力自由下落，煤主要被下落的钢球击碎，同时还受到钢球之间 钢球与护甲之间的挤压 研磨作用；煤与空气从一端进入磨煤机，磨好的煤粉被气流从另一端带出。其性能特点为：①煤种适应范围广，能磨任何煤；②能在运行中补充钢球，延长检修周期。（2）中速磨煤机具有结构紧凑、占地面积小、重量轻、投资省、运行噪声小、电耗及金属磨耗较低、磨制出的煤粉均匀性指数高较高、特别适宜变负荷运行等优点。易磨烟煤、贫煤。

（3）风磨煤机易磨烟煤和褐煤。工作原理见P77。

中间储仓式制粉系统和直吹式制粉系统各有何特点？各适于配备什么磨煤机？ 答：直吹式制粉系统的优点是系统简单、设备少、布置紧凑、钢材耗量少、投资省、运行电耗较低。

中间储仓式制粉系统的优点是：①有煤粉仓储存煤粉，供粉的可靠性高②磨煤机可经常在经济负荷下运行③锅炉负荷变化时，燃煤量通过给粉机调节④储仓室系统还可以采用热风送粉⑤排粉机的磨损比直吹式系统轻得多。直吹式制粉系统一般多配用中速磨和风扇磨：中间储仓式制粉系统一般配用低速钢球磨煤机。

热风送粉与乏气送粉系统各适用于什么煤种？为什么？

答：乏气送粉系统适用于原煤水分较小，挥发分较高煤种。以乏气作为一次风的输送介质，乏气家呆的细粉与给粉机下来的煤粉混合后，被送入炉膛燃烧。当燃用难燃的无烟煤、贫煤和劣质烟煤时，需要高温一次风来稳定着火燃烧，则采用热风送粉系统。

什么是煤粉锅炉的一次风、二次分和三次风？各风量如何确定？

答：携带煤粉进入炉膛的空气称为一次风：直接通过燃烧器进入炉膛，补充煤粉燃烧所需氧量的热空气称为二次风：乏气作为三次风送入炉膛燃烧。在排粉风机出口与磨煤机进口之间，一般设有再循环管，利用乏气再循环来协调磨煤通风量、干燥通风量与一次风量（或三次风量）三者之间的关系。

第五章

燃烧器几种型式？如何布置？各射流有何特点?适合何种煤? 答：根据燃烧器出口气流特点可分为直流燃烧器和旋流燃烧器两大类。直流燃烧器多布置在采用切原燃烧方式的锅炉中，布置在炉膛四角上；旋流燃烧器通常布置方式有：前墙、两侧墙、炉拱、炉底和炉顶布置等。均等配风直流煤粉燃烧器适用于挥发分较高的烟煤和褐煤，分级配风直流煤粉燃烧器用于无烟煤、贫煤、劣质烟煤；旋流式用于挥发分较高的煤种。

直流燃烧器有几种配风方式？各有何特点？适合何种煤？

答：直流煤粉燃烧器可分为均等配风和分级配风两种。特点见P108.射流偏斜有何危害？影响因素有哪些？如何减小？

答：当发生严重偏斜时，会导致煤粉气流贴附或冲击炉墙，引起水冷壁结渣等。影响因素有：①假想切圆直径②上有邻角射流的横向推力与射流刚性③燃烧器的结构特性。减小措施：①设计的假想切圆直径和炉膛宽度之比为0.05~0.12②增加一次风的动量或减小二次风的动量③增大燃烧器或一次风喷口的高宽比。

影响煤粉炉炉膛工作的因素有哪些？

答：影响炉内工作的因素：①热负荷（炉膛溶剂热负荷、炉膛截面热负荷、燃烧器区域的壁面热负荷）②结渣③火焰充满度④炉膛负压⑤炉膛出口烟温。

直流射流残余旋转如何形成的？如何减小？

答：切圆燃烧方式的锅炉，炉内气流旋转上升，产生的旋转动量矩较大，同时，因为高温火焰的粘度很大，到达在炉膛出口出就会存在较大残余旋转。

减小措施：①减小假想切圆直径②在炉膛上部布置偏置前分隔屏③布置反切风。

第六章

与其它燃烧方式锅炉相比，循环流化床锅炉有哪些特点？ 答：循环流化床锅炉的循环流花燃烧方式与其他燃烧方式的锅炉相比具有以下特点：①可燃用的燃料范围宽②燃烧效率高③脱硫效果好④氮氧化物排放量低⑤炉膛截面热负荷高，有利于发展大容量锅炉⑥锅炉出力调节范围广，调节速率快⑦灰渣可进行综合利用。第七章

自然循回路有哪些设备组成？

答：自然循环锅炉的蒸汽设备由汽包、下降管、水冷壁、联箱及其连接管道等组成。

第八章

过热器和再热器的作用是什么？有何工作特点？ 答：过热器的作用是饱和蒸汽加热成具有一定温度的过热蒸汽的部件，再热器是将汽轮机高压缸的排气加热成具有一定温度的再热蒸汽的部件。特点：①过热器和再热器蒸汽温度限制在540~570℃的范围内②过热器和再热器一般布置在烟温较高的区域，工作环境相当恶劣。再热器和过热器的工作注意问题：①运行中气温保持稳定，气温波动不应超过＋5~﹣10℃②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气温③尽量减少并联管间的热偏差。

按照受热面的传热方式不同过热器分几种型式？每种型式在锅炉中的布置情况如何？

答;按照传热方式不同，过热器可分为对流、辐射及半辐射三种型式。对流式过热器布置在水平烟道或尾部竖井中；辐射式过热器有屏式和墙式两种结构；半辐射过热器布置在炉膛出口出，布置也采用挂屏形式。

气温调节的方法有哪些？调温原理及调节对象是什么？

答：蒸汽温度调节方法主要分为蒸汽侧调节和烟气侧调节两类。蒸汽侧调节，是通过改变蒸汽的热焓来调节气温。它包括表面式减温器、喷水式减温器和汽-汽热交换器等。原理见P202.烟气侧的调节是通过改变锅炉内受热面和对流受热面的吸热量分配比例方法或改变流经过热器的烟气量的方法来实现气温调节的。

第九章

尾部受热面的积灰和磨损的影响因素和减轻措施有哪些？

答；积灰的影响因素：受热面积灰程度与烟气流速、飞灰颗粒度、管束结构特性等因素相关。减轻或防止积灰的措施：①合理选取烟速②采用小管径、小节距、错列布置的管束，可以增强烟气气流的冲刷和扰动，使积灰减轻③正确设计和布置高效吹灰装置，制定合理的吹会制度。影响磨损的主要因素：烟气流速、飞灰浓度、灰粒特性、管束结构特性等。减轻措施：①合理地选择烟气流速②采用合理的结构和布置③加装防磨装置④搪瓷或涂防磨涂料⑤采用膜式省煤器。

低温腐蚀发生的原因及减轻措施有哪些？ 答：当受热面壁温低于酸露点时，烟气中的硫酸蒸汽在受热面上凝结而发生的腐蚀。防止或减轻低温腐蚀的措施①提高受热壁面温（采用热风再循环、空气预热器进口装设暖风器）②减少烟气中的 含量（燃料脱硫、低氧燃烧、加入添加剂）③空气预热器冷端采用耐腐蚀材料。第十章

1.自然循环的基本原理是什么？ 答：见P235.压差公式和压头公式。

飞腾传热的恶化分几类？有什么区别？电厂中常见哪一种？如何防止？

答：沸腾传热恶化分为两类。第一类沸腾传热恶化（膜态沸腾换热）发生的特性参数是临界热负荷，不发生此类传热恶化的条件是：受热最强管的热负荷q低于临界热负荷。由于锅炉的热负荷一般都远远小于临界热负荷，所以一般不会发生第一类传热恶化。第二类沸腾传热恶化的特性参数是临界含汽率，不发此类恶化的条件是：管内的含汽率小于临界含汽率。

第十一章

强制流动锅炉分为几类？各类的工作原理？

答：强制流动锅炉分为直流锅炉、控制循环锅炉、符合循环锅炉。原理见P259~268.第十二章

蒸汽溶盐有哪些特点？溶解度最大的盐是哪一种？如何控制其含量？

答：高压蒸汽熔盐的特点：①饱和蒸汽和过热蒸汽都具有溶解盐分的能力，所有能溶于饱和蒸汽的盐类也能溶于过热蒸汽②随着压力的提高，蒸汽溶解盐分的能力增强③高压蒸汽的熔盐具有选择性。溶解度最大的盐是硅酸。一般控制锅炉水的PH值为9~10.第十三章

设计计算和校核计算有什么异同点？ 答；设计计算与校核计算在计算方法上基本上是相同的，计算时所依据的传热原理、公式和图标都是相同的，仅计算任务和所求数据不同。在设计计算时，出于计算上的方便，对各部件的计算也往往采用校核计算的方法。因此，对于锅炉各个受热面的热力计算在方法上可以看作校核计算。

随着压力的提高，各受热面吸热比例如何变化？

答：对于低参数小容量锅炉，它的热力系统特点是工质的蒸发吸热量很大；对中参数锅炉来说，余热余过热的热量所占比例增大，蒸发热所占比例小；对高参数锅炉来说，过热的热量增大到30%左右，正法的热量所占比例减少到50%左右；对超高参数带有中间再热器的锅炉，蒸发所需热量进步减少，过热热量进步增加；对亚临界参数带有中间再热的锅炉来说，过热器与再热器受热面的增加将更明显，炉膛中的辐射式过热器面积将进一步增加。（见P336）