工业锅炉原理与设计
锅炉的工作原理及工作特性
锅炉的工作原理及工作特性锅炉是一种热能转换设备，用于将水或其他流体加热为蒸汽或热水。
它是许多工业过程中不可或缺的关键设备。
本文将详细介绍锅炉的工作原理和工作特性。
一、工作原理锅炉的工作原理基于热能传递的基本原理，通过燃烧燃料产生热能，然后将热能传递给锅炉内的水或其他流体。
具体而言，锅炉的工作原理如下：1. 燃料燃烧：锅炉通常使用燃料（如煤、天然气、油等）作为能源。
燃料在锅炉燃烧室中燃烧，产生高温燃烧气体和烟气。
2. 热能传递：燃烧气体和烟气通过锅炉内的烟管或管束，将热能传递给锅炉内的水或其他流体。
在传热过程中，燃烧气体的温度逐渐降低，而水或其他流体的温度逐渐升高。
3. 蒸汽或热水产生：当水或其他流体吸收足够的热量时，其温度升高到沸点，产生蒸汽或热水。
蒸汽可以用于驱动涡轮机发电或提供动力，热水可以用于供暖或其他工业过程。
二、工作特性锅炉的工作特性包括热效率、蒸发量、压力和温度范围等。
1. 热效率：热效率是衡量锅炉能量利用效率的指标，通常以百分比表示。
热效率越高，表示锅炉能更有效地将燃料的热能转化为蒸汽或热水。
提高锅炉的热效率可以减少能源消耗和环境污染。
2. 蒸发量：蒸发量是锅炉每小时产生的蒸汽量或热水量。
它取决于锅炉的设计和工作条件。
通常以吨/小时或千瓦（kW）表示。
蒸发量越大，表示锅炉能够提供更多的蒸汽或热水。
3. 压力：锅炉的工作压力取决于工艺需求和设备设计。
常见的锅炉工作压力范围为0.7MPa至2.5MPa。
锅炉的工作压力越高，蒸汽的温度和能量也越高。
4. 温度范围：锅炉的工作温度范围也是根据工艺需求和设备设计来确定的。
常见的锅炉工作温度范围为100℃至500℃。
锅炉的工作温度越高，蒸汽或热水的能量也越高。
总结：锅炉是一种重要的热能转换设备，通过燃烧燃料产生热能，并将热能传递给水或其他流体，从而产生蒸汽或热水。
锅炉的工作特性包括热效率、蒸发量、压力和温度范围等。
提高锅炉的热效率可以减少能源消耗和环境污染。
锅炉的构造及工作原理
锅炉的构造及工作原理锅炉是一种将水加热转化为蒸气的设备，用于产生热能或驱动机械。
它广泛应用于工业生产、发电以及供暖等领域。
本文将介绍锅炉的构造、工作原理和不同类型的锅炉。
一、锅炉的构造1.炉膛：炉膛是燃烧燃料的区域，位于锅炉的下部。
炉膛包括炉壳、炉膛砌体和炉膛内衬。
炉壳是锅炉的主要结构部件，它能够承受高温和高压。
2.燃烧室：燃烧室是炉膛的一部分，用于将燃料和空气进行燃烧。
燃烧室的结构设计决定了燃料和空气的混合程度和燃烧效率。
3.冷却壁：冷却壁是锅炉的另一个重要组成部分，用于将炉膛热量传递到水中。
它由钢板和管道组成，形成大量接触面积以提高热传递效率。
4.蒸汽发生器：蒸汽发生器位于锅炉的上部，与炉膛通过管道相连接。
它是将水加热转化为蒸汽的主要部件。
5.排烟系统：排烟系统用于排除燃料燃烧产生的废气。
它通常包括烟囱、风扇和净化设备。
二、锅炉的工作原理锅炉的工作原理是利用燃料的燃烧产生的热能，将水加热转化为蒸汽。
具体流程如下：1.燃料供给：燃料经过处理和输送系统进入燃烧室，与空气进行混合。
2.燃烧反应：燃料和空气在燃烧室内进行化学反应，产生热能。
燃料的种类包括煤、油、天然气等。
3.热量传递：燃烧产生的高温烟气通过锅炉的冷却壁传导给水。
水在冷却壁内部形成蒸汽。
4.蒸汽发生：水被加热后转化为蒸汽，蒸汽通过管道进入蒸汽发生器。
5.动力输出：蒸汽通过管道输送到需要使用蒸汽的设备，如发动机、涡轮机等。
6.蒸汽冷凝：蒸汽在设备工作后会冷却下来，转化为水再次循环使用。
三、不同类型的锅炉1.水管锅炉：水管锅炉是最常见的锅炉类型之一、它的特点是炉膛被水包围，通过管道将烟气传导给水。
水管锅炉具有快速启动、响应快、结构紧凑等优点。
2.热油锅炉：热油锅炉利用石油、天然气等燃料加热高温热油，然后将热油传导给工业设备。
热油锅炉具有高温、安全稳定等特点，适用于需要高温的工艺过程。
3.蒸汽锅炉：蒸汽锅炉是最常用的供热设备之一、它通过将水加热转化为蒸汽，然后通过管道输送到加热设备或蒸汽涡轮机驱动。
工业锅炉的基本原理
工业锅炉的基本原理工业锅炉是指用于产生蒸汽或加热水的设备，广泛应用于各个行业中。
它们的基本原理是通过燃烧燃料产生高温烟气，将烟气传递给水，从而使水被加热，并转化为蒸汽或热水。
工业锅炉的基本组成部分包括炉膛、燃烧系统、烟道系统、给水系统和控制系统。
炉膛是燃料燃烧的地方，燃烧系统包括供燃料、空气和燃料燃烧的装置，烟道系统负责将烟气从炉膛传递给换热器，给水系统负责提供水源并将水传递到换热器，控制系统则控制整个锅炉的运行。
在工业锅炉中，燃料通过燃烧系统被供应到炉膛中，并与空气进行充分的混合。
然后，点火装置点燃混合气体，产生燃烧反应。
燃料的燃烧会产生高温的烟气，烟气在炉膛中蔓延，将热量传递给水。
烟气进入烟道系统后，会经过锅炉的换热器。
换热器通常由多根管子组成，烟气通过管子的外部，而水则通过管子的内部。
由于烟气和水分别在管子的外侧和内侧流动，烟气中的热量会通过管壁传递给水。
水受热后，会将温度升高，并开始转化为蒸汽或热水。
蒸汽或热水随后从换热器中流出，进入给水系统。
给水系统主要包括水泵、水箱、水处理设备等。
水泵负责将热水或蒸汽输送到需要加热的地方，水箱负责存储剩余的水，而水处理设备则用于处理水质，以防止水垢和锈蚀的发生。
此外，工业锅炉还配备了控制系统，用于监测和控制整个锅炉的运行。
控制系统通常由传感器、执行器、控制面板和自动化控制设备组成。
传感器用于检测锅炉的工作状态，执行器用于响应控制信号，控制面板用于显示和调整参数，而自动化控制设备则能根据事先设定的参数自动控制锅炉的工作过程。
总的来说，工业锅炉通过燃烧燃料产生烟气，并将烟气中的热量传递给水，以产生蒸汽或热水。
这种蒸汽或热水可以用于加热和供热，广泛应用于各个领域，如发电、化工、纺织、食品加工等。
在锅炉的运行过程中，控制系统起到至关重要的作用，确保锅炉的安全、高效地运行。
锅炉的工作原理
锅炉的结构及工作原理
第一章锅炉的结构
锅炉：是一种生产蒸汽的换热设备，它通过煤，油，天然气等燃料时
放出化学能，通过传热过程将能量传递给水，使水转变成蒸汽，蒸汽
直接供给工业生产中所需的各种形式的能源
锅炉的蒸汽参数：容量、蒸汽压力、蒸汽温度和给水温度。
锅炉的容量：额定蒸发量，即在规定的出口压力，温度和保证效率下
锅炉本体：炉膛、燃烧器、水冷壁、过热器、省煤器、再热器、空气
预热器以及钢架炉壁
水冷壁：吸收炉膛辐射热，汽化水
过热器：饱和蒸汽加热到过热蒸汽
再热器：将透平中低温蒸汽加热，以提高做功能力
省煤器：把低温给水加热成温度较高的水
空气预热器：预热空气，利用低温烟气加热进入锅炉的空气，提高其
温度
炉墙：减少锅炉散热损失，起保护作用
应用成份：C%+H%+O%+N%+S%+A%+W%=100%
干燥成份：C%+H%+O%+N%+S%+A%=100%
可燃成份：C%+H%+O%+N%+S%=100%
3)气体燃料：天然气，各种工艺气、焦炉煤气及发生炉煤气
煤的成份及性质
组成：C.H.O.N.S.A.W
高位发热量Q高是指1KG燃料彻底燃烧后燃烧产物冷却到使其中的
水蒸气凝结成0度的水时放出的热量
低位发热量Q低是指1KG燃料彻底燃烧后燃烧产物除去汽化潜热后
所得的热量
锅炉设计采用低位发热量的原因：煤在燃烧后，排烟仍具有相当高的
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
锅炉原理与设计
锅炉原理与设计锅炉是一种将水变为蒸汽的设备，是工业生产中不可或缺的重要设备之一。
它的原理和设计对于提高热能利用效率、保证生产安全至关重要。
本文将围绕锅炉的原理和设计展开讨论，从燃烧系统、传热系统和水循环系统三个方面进行阐述。
一、燃烧系统燃烧系统是锅炉的关键部分，它主要由燃烧器、燃料供应装置和燃烧室组成。
燃烧器的作用是将燃料和空气混合并点燃，产生高温高压的燃烧气体。
燃料供应装置的作用是将燃料输送到燃烧器中，保证燃烧的连续进行。
燃烧室是燃烧过程的空间，其结构设计应保证燃料充分燃烧，并尽量减少烟气中的有害物质排放。
在燃烧过程中，燃料与空气经过混合后，形成可燃的燃气混合物。
燃料的选择应根据锅炉的不同要求进行，常见的燃料有煤、油、天然气等。
燃气混合物进入燃烧室后，在燃烧条件下发生燃烧反应，释放出大量的热能。
燃烧过程中产生的烟气通过锅炉的烟气通道排出，同时燃烧室的结构设计应保证燃烧的稳定和充分，提高热能利用效率。
二、传热系统传热系统是锅炉中的另一个重要组成部分，它主要由锅炉管道、烟气通道和换热器组成。
传热系统的主要作用是将燃烧室中释放的热能传递给水，使水变为蒸汽。
锅炉管道是传递热能的通道，通常采用钢管制作。
烟气通道则是将燃烧过程中产生的烟气引导到换热器中，以便进行热交换。
换热器是传热系统中的关键设备，它通过与烟气接触，将烟气中的热能传递给水，使水升温并蒸发为蒸汽。
换热器的设计应考虑热交换效率和结构强度两个方面。
在保证热交换效率的前提下，应尽量减小换热器的体积，降低锅炉的运行成本。
同时，换热器的结构应具有足够的强度和稳定性，能够承受高温高压的工作环境。
三、水循环系统水循环系统是锅炉中的另一个重要组成部分，它主要由给水系统和蒸汽系统组成。
水循环系统的主要作用是保证锅炉工作过程中的水平衡和蒸汽的产生。
给水系统主要包括给水泵、给水预热器和锅炉水容器等设备。
给水泵的作用是将水从给水水箱中抽取并送入锅炉，给水预热器则通过与烟气接触，将烟气中的热能传递给水，提高给水的温度。
工业燃气锅炉工作原理
工业燃气锅炉工作原理
工业燃气锅炉是一种利用燃气燃烧产生热能的设备，利用燃气的燃烧产生的高温热量，加热锅炉内的水，实现水的加热和产生蒸汽等工作。
工业燃气锅炉的工作原理如下：
1. 燃气燃烧：燃气通过燃烧器进入锅炉，在燃烧室中与空气混合，形成可燃气体混合物。
然后点火使混合物燃烧，产生高温烟气。
2. 加热换热器：燃烧产生的高温烟气通过烟气通道进入锅炉的换热器中。
在换热器中，烟气与锅炉内的水或流动介质进行热交换，使水/介质受热。
3. 蒸发锅炉水：在换热器中，由于烟气的热量传递，水/介质被加热，使得水温升高，产生蒸汽。
4. 蒸汽利用：产生的蒸汽可以被用于供热、发电或其他工业用途。
蒸汽通过管道输送到需要的地方，进行相应的工作。
5. 排放烟气：燃烧过后的烟气中含有一定量的废气。
为了保护环境，烟气在锅炉排烟口处经过处理，通过烟气净化设施减少有害物质的排放。
总结起来，工业燃气锅炉的工作原理可以概括为燃气燃烧产生
高温烟气，通过换热器与水进行热交换，产生蒸汽，最后利用蒸汽进行相应的工作，并通过烟气净化设施排放废气。
锅炉的构造及工作原理
锅炉的构造及工作原理
锅炉是一种用于产生蒸汽或热水的设备，常用于供暖、发电和工业生产等领域。
它的构造和工作原理主要包括以下几个方面：
1. 锅炉的构造：
锅炉主要由炉膛、燃烧系统（包括燃烧器和燃烧室）、水循
环系统（包括水箱、水管、水泵等）和控制系统等组成。
2. 锅炉的工作原理：
当燃料被点燃时，燃烧产生的热能会传导到锅炉炉膛。
同时，炉膛内的水会被加热并转化为蒸汽或热水。
蒸汽或热水通过水循环系统输送到需要的地方，并用于供暖、发电或其他工业用途。
在水循环系统中，水由水泵推动，经过加热后通过管道输送，然后再经过散热器散发热量。
在整个过程中，控制系统会监测和调节温度、压力等参数，确保锅炉的安全和稳定工作。
3. 锅炉的热效率：
锅炉的热效率是评价锅炉性能的重要指标。
它通常指的是锅
炉从燃料中转化为蒸汽或热水的热量的比例。
提高锅炉的热效率可以减少能源消耗和环境污染。
为了提高热效率，锅炉常采用多级烟气换热器、经济烟气锅炉和废气余热利用等技术。
4. 锅炉的安全性：
由于锅炉工作时会涉及高温和高压等因素，因此安全是锅炉
设计和运行的重要考虑因素。
锅炉通常配备安全阀、水位控制器、压力传感器等安全设备，并且要定期维护和检修，以确保其安全可靠运行。
总之，锅炉作为一种常见的热能转换装置，其构造和工作原理是通过燃烧产生的热能将水加热并转化为蒸汽或热水，然后通过输送系统提供给需要的地方。
锅炉的性能和安全性对于工业生产和生活供暖等方面具有重要影响。
锅炉原理及计算
锅炉原理及计算锅炉是利用燃料燃烧产生的热能，将水加热蒸发成为蒸汽，从而产生动力的热能设备。
它是工业生产中常用的热能设备，广泛应用于发电、供热、蒸汽动力等方面。
锅炉的工作原理及计算是锅炉领域中的重要知识，下面将对锅炉的原理及计算进行介绍。
1. 锅炉的工作原理。
锅炉的工作原理主要包括燃料燃烧、热能传递和水蒸气生成三个过程。
首先，燃料在锅炉燃烧室内燃烧，释放出热能。
然后，燃烧释放的热能通过锅炉的加热表面传递给水，使水温升高并逐渐转化为蒸汽。
最后，蒸汽产生后，可以用于驱动发电机发电、供暖或其他动力设备工作。
2. 锅炉的热效率计算。
锅炉的热效率是衡量锅炉能源利用率的重要指标，通常用热效率来表示。
锅炉的热效率是指锅炉产生的蒸汽热量与燃料燃烧释放的热量之比。
计算公式如下：热效率 = (锅炉产生的蒸汽热量 / 燃料燃烧释放的热量) × 100%。
其中，锅炉产生的蒸汽热量可以通过测量蒸汽流量和蒸汽温度来计算，燃料燃烧释放的热量则可以通过测量燃料的热值来计算。
3. 锅炉的热平衡计算。
锅炉的热平衡计算是指在锅炉运行过程中，各部分热量的平衡计算。
通常包括燃料燃烧释放的热量、加热表面吸收的热量、水蒸气生成的热量等。
在锅炉设计和运行中，热平衡计算是非常重要的，可以帮助工程师了解锅炉的热量分布情况，指导锅炉的优化设计和运行。
4. 锅炉的热损失计算。
锅炉的热损失是指在锅炉运行过程中，由于传热表面不完全覆盖、热辐射、烟气排放等原因导致的热量损失。
热损失的计算可以通过测量锅炉表面温度、烟气温度、热辐射等参数来进行。
减少锅炉热损失是提高锅炉热效率的重要手段，可以通过改善锅炉传热表面、优化燃烧等方式来降低热损失。
5. 锅炉的燃料计算。
在锅炉运行过程中，燃料的消耗量是一个重要的参数。
燃料的计算可以通过测量燃料的质量和热值来进行。
燃料的计算可以帮助工程师了解锅炉的运行情况，指导燃料的选择和供给。
总结。
锅炉的工作原理及计算是锅炉领域中的重要知识，对于工程师和操作人员来说，掌握锅炉的工作原理和计算方法可以帮助他们更好地理解锅炉的运行情况，指导锅炉的优化设计和运行。
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一、单选题【本题型共21道题】
1.在锅炉炉膛设计时，保证一定炉膛出口温度避免受热面结焦主要考虑煤种的（）。
A．灰熔点
B．热值
C．挥发分
D．水分
正确答案：[A]
2.锅炉性能优劣主要取决于（）。
A．燃料的选取
B．锅炉排烟温度
C．锅炉结构布置
D．锅内过程和炉内过程能否良好配合
正确答案：[D]
3.下面（）不属于层燃的一般特点。
A．燃烧充分
B．煤种适应性较广
C．结构简单
D．适于间断运行
正确答案：[A]
4.下面不属于按照燃烧方式分类的锅炉为（）。
A．层燃锅炉
B．流化床锅炉
C．室燃锅炉
D．火管锅炉
用户答案：[D] 得分：4.80
5.立式烟火管锅炉一般采用的通风方式为（）。
A．平衡通风
B．自然通风
C．机械通风
D．正压通风
正确答案：[B]
6.沸腾燃烧的突出优点为（）。
A．不易导致磨损
B．结构简单
C．燃烧强度大，适用于劣质煤
D．电耗低
正确答案：[C]
7.煤粉锅炉各部件吸热以辐射换热为主要传热模式的部件为（）。
A．炉膛
B．省煤器
C．过热器
D．再热器
正确答案：[A]
8.下面（）不属于室燃的一般特点。
A．燃烧迅速
B．煤种适应性较广
C．结构简单
D．低负荷运行的稳定性和经济性较差
正确答案：[C]
9.冷凝锅炉的热效率计算值达到103%，原因为（）。
A．不可能
B．采用燃料的高温发热量计算
C．采用燃料的低位发热量计算
D．燃烧充分
正确答案：[D]
10.燃气锅炉燃烧器，相对于扩散型燃烧，预混燃烧的特点为（）。
A．火焰温度均匀
B．火焰短
C．低NOx排放
D．以上都是
正确答案：[D]
11.进行水循环计算的主要目的为（）。
A．保证受热面可靠冷却
B．保证水动力的稳定性
C．得出各部件的流动阻力
D．以上都是
正确答案：[D]
12.炉膛过冷段水冷壁受热面由于局部热负荷过高容易发生的传热恶化现象称为（）。
A．蒸干
B．膜态沸腾
C．汽水共腾
D．汽塞
正确答案：[B]
13.锅炉设计计算中受压元件强度计算主要作用为（）。
A．确定锅炉热效率
B．确定承压部件的壁厚
C．确定承压部件的材料
D．以上都是
正确答案：[B]
14.锅炉设计计算主要包括（）。
A．强度计算
B．热力计算
C．水动力计算
D．以上都是
正确答案：[D]
15.燃油燃气锅炉正常运行中热损失最大的是（），一般达到4%～8%。
A．Q2－排烟热损失
B．Q3－可燃气体不完全燃烧热损失（化学不完全燃烧热损失）
C．Q4－固体不完全燃烧热损失（机械不完全燃烧热损失）
D．Q5－锅炉散热损失
正确答案：[A]
16.锅壳锅炉相对于水管锅炉其突出优点有（）。
A．结构紧凑
B．热效率高
C．水循环好
正确答案：[A]
17.下面（）要素与锅炉热力计算的关系不大。
A．锅炉的热效率
B．锅炉受热面的吸热量
C．工质流动阻力
D．排烟温度
正确答案：[C]
18.对于自然循环锅炉，避免出现蒸干这类传热恶化，应控制住（）。
A．蒸发管出口含汽率
B．质量流速
C．循环倍率
D．锅筒水位
正确答案：[A]
19.锅炉炉膛热力计算中，如容积热负荷和截面热负荷设计过低容易导致（）。
A．炉膛体积较小
B．燃烧不充分
C．炉膛出口温度偏高
D．以上都不对
正确答案：[B]
20.煤的挥发分高则说明该煤种（）。
A．含硫量高
B．易着火
D．易结焦
正确答案：[B]
21.特种设备目录规定的蒸汽锅炉，其范围规定为设计（）大于或者等于30L，且额定蒸汽压力大于或者等于0.1MPa（表压）的承压蒸汽锅炉。
A．正常水位汽容积
B．正常水位容积
C．容积
D．体积
正确答案：[B]。