锅炉原理简答

锅炉简答

1、直吹式制粉系统的主要特点时什么？中速磨负压和正压直吹式制粉系统的主要区别是什么？各有哪些主要优缺点？

答：（1）主要特点：磨煤机磨制的煤粉直接全部吹入炉膛；制粉系统出力始终与锅炉的燃煤消耗量相平衡。（2）区别：中速磨负压直吹式制粉系统中，排粉风机位于磨煤机出口，磨煤机内为负压；而正压系统中，排粉风机位于磨煤机进口或空气预热器的进口，磨煤机内为正压。（3）优缺点：负压系统的排粉风机磨损严重，效率低，电耗大，制粉系统漏风较大，使锅炉效率降低，优点是不向外漏粉，工作环境较干净；正压系统不存在排粉机的磨损和漏风问题，运行可靠性和经济性高，但要采用适当的密封措施，否则向外冒粉将严重污染环境。

2、轴向可动叶轮型旋流煤粉燃烧器的一、二次风是直流还是旋转射流？煤种变化时，如何调节旋转强度以保证顺利地着火和燃烧？（以煤中挥发分较低为例）

答：（1）一次风通过舌形挡板形成直流射流或旋转射流；二次风通过轴向可动叶轮形成强旋转射流。（2）当煤种变化时，应通过拉杆把轴向可动叶轮向前推，通过叶轮的二次风份额增大。即二次风气流的旋转强度增大，卷吸高温火焰和烟气的能力增大，更有利于煤粉气流的着火。

3、什么是过热器的气温特性？定性分析并画图说明对流式过热器的气温特性。汽温超温如何调节？

答：（1）过热器出口气温随锅炉负荷变化的规律称为过热器的气温特性。（2）画图略。随着锅炉负荷增加，燃料消耗量增大，烟气流量和烟温都上升，对流换热系数、传热温差增大，使对流换热量的增加超过蒸汽温度的增加，蒸汽焓增增大。所以，随锅炉负荷的增加，对流过热器出口汽温升高。（3）喷水减温；分隔烟道挡板；降低火焰中心高度

4、定性画出并分析辐射式过热器的汽温特性。汽温超温如何调节？

答：（1）画图略。锅炉负荷增大时，蒸汽流量增大超过炉内平均温度的增加量，此时辐射传热量的增加少于蒸汽流量的增加，故工质焓升降低。所以随锅炉负荷增大，出口汽温下降。（2）分隔烟道挡板；降低火焰中心高度

5、什么是直流锅炉的水动力不稳定性？消除和减轻的措施是什么？根本原因是什么？

答：（1）在热负荷q一定的条件下，并列工作的强制流蒸发受热面管束中，有可能出现对应着一个压降0P下却有几个不相同的流量G的现象，称为直流锅炉的水动力不稳定性。（2）措施：适当提高工作压力P；适当减小进口欠水焓；适当提高工质的质量流速；适当增加热水段阻力，如加装进口即节流圈；加装呼吸联箱等；（2）根本原因：并列工作的强制流动受热蒸发管圈中工质的密度变化不均匀所致。

6、良好燃烧的四个条件是什么？影响煤粉气流着火的主要因素？燃烧过程的三个阶段？答：（1）四个条件：要有足够高的炉内温度水平；要供给充足而适量的空气；燃料与空气之间有良好混合；燃料在炉内有足够的停留时间。（2）影响因素：燃料性质，煤粉细度；一次风温；一次风量和一次风速；炉内温度水平；锅炉负荷；燃烧器的结构及布置。（3）着火准备阶段、燃烧阶段、燃尽阶段。

7、均等配风的直流煤粉燃烧器有何特点？适用什么煤种？

答：（1）特点：一、二次风口距离很近，二次风混入一次风及时，供养及时，有利于高挥发煤种的后期燃烧；（2）适用与高挥发分较高的烟煤和褐煤。

8、画出简单自然循环回路示意图，标明主要设备名称，并说明再热循环的工作原理。运动压头的计算公式是什么？说明自然循环锅炉蒸发设备的组成，并叙述汽包的作用。

答：（1）画图略。（2）工作原理：下降管不受热，上升管受热，下降管内水平均密度大于上升管内水平均密度，这个密度差在重力作用下，产生重位压差，形成推动力。在推动力作

用下，汽包内的水经下降管、下联箱进入上升管，并在上升管内受热部分汽化成汽水混合物，再经上联箱、汽水导管回到汽包，从而完成了一个自然循环。（3）Syd=（Pxj—Pss）*g*h （4）蒸发设备组成：汽包、水冷壁、下降管、控制循环泵；（5）汽包的作用--汽包是水的加热、汽化（蒸发）及蒸汽过热过程的分界点，同时又是水的加热、汽化及蒸汽过热设备的中间联接设备；汽包内部装设汽水分离装置、蒸汽清洗装置、加药管、下部装有排污管等，可以提高蒸汽品质；汽包能够储存一定量的工质和热量，当锅炉负荷变化时可以缓和蒸汽参数的变化；汽包上部装有安全门、水位计、压力表、温度测量仪等，可以起到锅炉运行监视和保护作用。

9画图并说明火力发电厂的生产过程及锅炉的作用。

答：画图略。说明：锅炉中燃料的化学能转化为蒸汽的热能；在汽轮机中蒸汽的热能转化为机械能；在发电机中机械能转化为电能。锅炉的作用：将燃料的化学能转换成高温高压蒸汽的热能。

10、中速磨煤机的主要部件是什么？中速磨煤机的优点和缺点是什么？列举高、中、低速磨煤机的代表机型并说明分别适用于何种制粉系统。

答：(1)主要部件：驱动装置、研磨部件、干燥分离空间、煤粉分离和分配装置。（2）优点：结构紧凑，金属耗量小，占地面积小，初投资少；运行时耗电量小；噪声小；缺点：结构和制造较复杂，维修费用较大，不适宜磨制较硬的煤。（3）高速：风扇磨-直吹式制粉系统；中速：平盘磨-带一次冷风的正压直吹式制粉系统；低速：筒式钢球磨-中储式制粉系统11、中间储仓式制粉系统的主要特点是什么？说明直吹式制粉系统的主要特点、负压与正压直吹式制粉系统的主要区别及各自的优点和缺点。

答：（1）中储式主要特点：部件多，管路长，初投资大；磨损较小；供粉的可靠性高，但安全可靠性差；调节方便灵活。（2）直吹式主要特点：磨煤机磨制的煤粉直接全部吹入炉膛；制粉系统出力始终与锅炉的燃煤消耗量相平衡。区别：负压直吹式制粉系统中，排粉风机位于磨煤机出口，磨煤机内为负压；而正压系统中，排粉风机位于磨煤机进口或空气预热器的进口，磨煤机内为正压。优缺点：负压系统的排粉风机磨损严重，效率低，电耗大，制粉系统漏风较大，使锅炉效率降低，优点是不向外漏粉，工作环境较干净；正压系统不存在排粉机的磨损和漏风问题，运行可靠性和经济性高，但要采用适当的密封措施，否则向外冒粉将严重污染环境。

12、为什么现代大型锅炉多采用带冷一次风机的配中速磨的正压直吹制粉系统？简要说明三分仓回转式空气预热器的结构及其适用的制粉系统？

答：（1）陪中速磨，金属耗量小，占地面积小，初投资小；带冷一次风机，既没有煤粉的磨损问题，有没有高温高压工作环境问题，工作可靠性高。但需要设置密封风机，防止煤粉泄露。（2）结构：外壳、转子、受热元件、密封装置；适用于冷一次风机的正压制粉系统。

13、不同温度下，由于化学反应条件与气体扩散条件对燃烧速度的影响不同，燃烧工况可划分为哪几个不同的燃烧区域？不同区域内强化燃烧的措施是什么？

答：动力燃烧区：措施-提高温度T；扩散燃烧区：措施-减小碳粒直径d，加大碳粒与气流之间的速度w，即加强氧的扩散；过渡燃烧区：措施-既要加强氧的扩散又要保持足够高的温度。

14、说明影响煤粉气流着火的主要因素及强化煤粉气流着火的具体措施。

答：主要因素：燃料性质、一次风温、一次风量、一次风速、炉内温度水平、燃烧器的结构及布置方式。措施：提高Vdaf，降低Mar，降低Aar，降低R”90；提高一次风温；降低一次风量；降低一次风速；敷设“卫燃带”；采用前墙布置或者前后墙布置的旋流燃烧。15、何谓煤粉炉的一次风、二次风、三次风？各自的作用？

答：一次风：输送煤粉进入炉膛的那股风；作用-输送煤粉进入炉膛；提供燃煤当中的挥发

分燃烧所需要的氧量；二次风：单独送入炉膛助燃的那股热空气；作用-提供燃煤中的固定碳燃烧所需要的氧量；加强炉内扰动，强化燃料的燃烧、燃尽；三次风：在采用热风送粉的中储式制粉系统中，将乏汽通过排粉风机单独送入炉膛的那种乏汽；作用：避免燃料浪费，减轻环境污染，加强炉内扰动，强化燃料的燃烧、燃尽。(w1

16、从有利于煤粉气流着火的角度看，单个直流燃烧器和旋流燃烧器哪个好？为什么国内大、中型锅炉多采用直流煤粉燃烧器？

答：（1）旋流燃烧器工作时形成内形成较大的回流区，相比直流燃烧器，旋流燃烧器卷洗能力更大，更有利于煤粉的着火；（2）一次风喷口集中布置，有利于煤粉迅速稳定地着火；一二次风喷口间距大，混合较迟，对无烟煤和劣质烟煤的燃烧有利；二次风分级布置，既有利于煤粉气流的前期着火，又有利于煤粉后期的燃烧；所以，国内大、中型锅炉多采用直流煤粉燃烧器。

17、何谓均等配风的直流燃烧器、侧二次风布置的直流燃烧器、分级配风的直流燃烧器？各自的特点和适用煤种？

答：均等配风直流燃烧器：一二次风口相间平均布置；特点-一二次风口距离较近，二次风混入较及时，对煤粉气流的着火不利；但供养及时，对高挥发分煤种的后期燃烧有利。适用于烟煤、褐煤。侧二次风直流燃烧器：一、二次风口水平并排布置；特点-一次风口在向火侧，有利于煤粉气流的着火；二次风口在背火侧，将一次风气流与水冷壁之间隔开，可以防止煤粉贴壁冲刷形成结渣。适用于既难于着火又易结渣的贫煤和劣质烟煤。分级配风直流燃烧器：一次风口相对集中布置，二次风口分级布置；一二次风口距离较远，二次风混入一次风较迟，有利于低挥发分煤种的着火，适用于无烟煤。

18、何谓过热器（或再热器）的热偏差？其主要影响因素是什么？如何减小？

答：（1)并列工作的过（再）热器管束中，个别管（偏差管）的工质焓升偏离管束中工质平均焓升的现象称为过（再）热器的热偏差。（2）主要影响因素：热力不均、工质流量不均；（3）减小：受热面分级，级间混合和交叉换位；采用流量分配均匀的联箱引入、引出方式；屛式过（再）热器最外圈的管子采用截短的方法等；

19、简要说明烟气流速对尾部受热面传热、积灰和飞灰磨损方面的影响（锅炉尾部受热面烟气流速的选择在设计和运行中应考虑哪些因素？简单说明理由；省煤器管外烟气流速如何选择？理由。）

答：锅炉尾部受热面的选择应考虑的因素：积灰--烟气流速降低，积灰增大；飞灰磨损--烟气流速增大，飞灰磨损加倍增大；省煤器管外烟气流速的选择：由于烟气流速增大，不易积灰，传热增强，但是飞灰磨损增大。因此，省煤器管外烟气流速的选择应综合考虑其对积灰、传热、飞灰磨损的影响。一般Wy=6-13m/s。燃用灰分含量较高的燃煤时，Wy应选用较低的数值。

20、简要说明管束布置型式（顺列布置和错列布置）对尾部受热面传热、积灰和飞灰磨损等方面的影响。

答：错列布置：管束对流体的扰动大，传热效果好，不易积灰，但飞灰磨损大；顺列布置：管束对流体的扰动小，传热效果差，易积灰，但飞灰磨损小。

21、何谓低温腐蚀？主要影响因素？如何减轻低温腐蚀？

答：（1）当受热面金属管壁温度低于烟气露点（烟气中硫酸蒸汽开始凝结的温度）时，硫酸蒸汽凝结成稀硫酸并附着在金属管壁上，对金属管壁造成强烈腐蚀的现象，称为低温腐蚀。（2）影响因素：烟气中含有SO3；管壁温度；减轻措施：（3）减少烟气中SO3的含量（燃料脱硫、燃烧过程中脱硫-向炉内投放石灰石粉或白云石粉）、适当提高管壁温度（采用热风再循环、加装暖风器、采用螺旋槽管、立式改卧式、管式改回转式等）、其他措施（采用耐腐蚀材料、将空气预热器冷段设计成独立体）。

22、自然循环常见故障有哪些？提高自然循环安全性的措施有哪些？

答：（1）常见故障：下降管内工质含汽方式-下降管入口处水的自汽化、下降管入口形成漩涡漏斗、汽包水室含汽；循环的停滞、倒流；汽水分层、自由液面；亚临界压力自然循环锅炉蒸发受热面的第二类沸腾传热恶化问题；（2）措施：结构设计措施-选择适当小的水冷壁管径；水冷壁按受热情况分组或采用“八角炉膛”，以减热偏差；采用大直径的下降管和汽水导管，以减小流动阻力；采用阻力较小的汽水分离器；运行操作措施-维护正常水位（不能太低）；防止负荷突升或气压突降；正确调整燃烧，避免火焰中心偏斜，减小烟气侧热负荷不均；及时吹灰、清渣等。

23、何谓蒸汽品质？提高蒸汽品质的主要措施。（蒸汽污染的途径有哪些？蒸汽污染对热力设备有哪些危害？简要说明下降管含汽的主要原因。）

24、答：（1）单位质量的蒸汽中含有的杂质的数量，用Sg表示，单位为mg/kg。（2）措施：在汽包内加装汽水分离装置、蒸汽清洗装置，进行锅炉排污，进行锅炉给水处理。（污染途径：机械性携带、溶解性携带；蒸汽污染的危害：在过（再）热器管内壁上结垢；在管道、阀门内壁上结垢；在汽轮机通流部分结垢；下降管含汽的原因：a.在汽包中汽水混合物的引入口与下降管的入口太近或下降管的入口位置太高；b.锅水进入下降管时，由于进口流阻和水流加速而产生过大压降，使锅水产生自汽化；c.下降管进口截面上部形成漩涡斗，时蒸汽吸入；d.汽包水室含汽，蒸汽和水一起进入下降管；e.下降管受热产生蒸汽；）

24、画图并说明直流锅炉的工作原理和工作特点。

答：（1）画图略。（2）工作原理：直流锅炉没有汽包，给水在给水泵压头的作用下，依次通过省煤器、水冷壁、过热器等受热面加热成为过热蒸汽。（3）特点：优点-a.适用于任何压力；b.金属消耗量小；c.制造安装及运输方便；d.受热面可自由布置；e.启停速度快；缺点-a.对水品质要求高；b.对水泵消耗功率大；c.对自动调节及控制系统要求高。

25、为什么直流锅炉一般都在蒸发受热面入口处加装节流圈？

答：加装进口节流圈可以减轻或防止水动力不稳定性、脉动和热偏差。