锅炉原理1.doc

锅炉原理一、 判断题 1 工业上核算企业能源消耗统一计算标准，为了便于比较和管理，采用标准煤的概念，规定将收到基发热量为29300kJ/kg的燃料称为标准煤。 （ V ）2 烟气仅由三原子气体、炭黑、焦炭粒子和飞灰粒子所组成。 （ X ）3 锅炉的排烟热损失仅与排烟温度有关。 （ X ）4 循环流化床锅炉一定要有气固分离装置。 （ V ）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。 （ V ）6 烟气酸露点温度就是指硫酸蒸汽凝结时的烟气温度，烟气的酸露点温度一般高于烟气的水露点温度。 （ V ）7 炉膛容积热负荷qv越大，煤粉的炉内停留时间就越长。 （ X ）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。 （ V ）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。 （ V ）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。 （ X ）11 预热空气温度越高越好。 （ X ）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。 （ V ）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。 （ X ）14 着火热越高，煤粉气流越易于着火。 （ X ）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。 （ V ）16 锅炉容量越高，散热损失q5越大。 （ X ）17 如果某种煤的Vdaf=5%，则这种煤一定是无烟煤。 （ V ）18 受热面的污染系数越大，它被沾污的程度越严重。 （ V ）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。 （ V ）20 锅炉运行中，若给水温度大幅降低，过热蒸汽温度将降低。 （ V ）21 水冷壁垂直布置有助于减小热偏差。 （ X ）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。 （ X ）23 垂直管中工质的重位压头有助于消除水动力多值性。 （ V ）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。 （ X ）25 下降管的流动阻力越大，对锅炉的水循环越有好处。 （ X ）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。 （ X ）27 一般情况下，为了组织良好的燃烧工况，燃煤锅炉的过量空气系数燃油锅炉的过量空气系数燃气锅炉的过量空气系数。 （ X ）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。 （ X ）29 一般的电站锅炉通风采用的是平衡通风。 （ V ）30 自然循环锅炉进入下降管的过冷水的欠焓越小越好。 （ X ）二、计算和简述题1. 请说明什么是煤粉炉的一、二、三次风？答： 携带煤粉送入燃烧器的空气称为一次风。其作用是输送煤粉和满足燃烧初期对氧气的需要，一次风数量一般较少。煤粉气流着火后再送入的空气称为二次风。其作用是补充煤粉继续燃烧所需要的空气，主要起扰动、混合的作用。磨煤过程中产生的乏汽送入炉膛称为三次风。其作用是作为补充空气并使所携带的煤粉参加燃烧。2. 什么是排烟损失？排烟损失与哪些因素有关？锅炉排烟温度进一步降低受哪些条件限制？答：排烟损失是值排出锅炉的烟气焓高于进入锅炉的空气焓而造成的热损失。排烟损失受排烟温度和烟气容量影响。排烟温度进一步降低的限制条件：空气预热器金属耗量，烟气流动阻力，受热面低温腐蚀。3. 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，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。偏小时，炉内的不完全燃烧热损失增大；偏大时，锅炉的排烟热损失增大。因此存在一个最佳的值，使得锅炉的上述热损失之和最小，这时的至为最佳过量空气系数。4. 从锅炉负荷如何影响过热蒸汽温度的角度说明为什么许多大型锅炉同时布置辐射式过热器和对流式过热器？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。4) 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。5. 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6.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，随着压力的升高，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。6. 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。7. 结渣的基本条件是什么？答：结渣基本条件：燃料灰分熔点降低，而炉膛中及出口的烟气温度又很高，使飞灰尚呈熔状的粘性颗粒，碰上受热面即粘结在管壁上。8. 设计一台锅炉时，确定炉膛出口烟温应遵循哪些原则？锅炉运行时，分析燃烧器摆动、过量空气系数变化、锅炉负荷变化以及积灰结渣等因素对炉膛出口烟温的影响。答：炉膛出口烟温的选取应在确保锅炉受热面的安全可靠的前提下尽可能提高经济性。首先，应保证锅炉的辐射受热面和对流受热面工作的可靠。其次，还应满足技术经济性的要求，合理布置辐射对流受热面，减少金属消耗，减少制造成本，提高经济性。锅炉运行时。燃烧器上摆，炉膛出口烟温上升，反之，下降。过量空气系数增大，炉膛平均气温降低，辐射传热减少，炉膛出口烟温略有下降，反之亦然。负荷升高，相应的炉膛出口烟温升高，反之则降低。积灰结渣导致炉膛出口烟温升高。9. 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。10. 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