第一篇：鍋爐的一般工作原理

鍋爐的一般工作原理

從前面的介紹知道，鍋爐是一種主要生產蒸汽的熱力設備。為此鍋爐一般都要進行

以下三個主要工作過程：

（!）燃燒過程：燃料在爐膛里劇烈氧化燃燒，釋放出化學能，燃燒產物（煙氣）被加熱至高溫。

（2）煙氣的流動和傳熱過程：火焰和高溫煙氣通過鍋爐的受熱面，不斷把熱量傳遞給受熱面內的流動工質，同時煙氣在流動過程中溫度不斷降低。

（3）鍋內過程：也就是鍋爐給水吸熱升溫并部分汽化（熱水鍋爐達不到沸騰汽化溫度），汽水兩相混合物（或者單相水，單相蒸汽）在鍋內流動的水循環和汽化過程。金屬受

熱面因此被冷卻，而汽水混合物到鍋筒（汽包）后再進行汽水分離。

將燃料化學能轉變為工質的熱能，生產出規定參數和品質的工質的設備稱為鍋爐。鍋爐由“鍋”和“爐”兩部分組成。

“鍋” 就是鍋爐的汽水系統，大型鍋爐的“鍋”由省煤器、汽包、下降管、水冷壁、過熱器、再熱器組成。

“爐” 就是鍋爐的燃燒系統，大型鍋爐的“爐” 由爐堂、燃燒器、煙道、空氣預熱器等組成。

鍋爐設備除了鍋爐主體以外還有鍋爐輔助設備，鍋”和“爐”全部設備組成鍋爐主體。與鍋爐主體配套的的給水泵、送風機、引風機、煙囪、除灰設備、除塵設備、制粉設備、輸煤設備等都是輔助設備。

鍋爐的功用及工作過程

鍋爐的功用是使燃料燃燒產生熱能，利用產生的熱能加熱水，使水變成符合參數要求的蒸汽或熱水，供生產、供暖或生活用。鍋爐的工作包括三個同時進行著的過程：燃料的燃燒過程；煙氣或火焰向工質（水或汽）的傳熱過程；水的受熱和汽化過程。鍋爐房也可以視為一個生產車間，水、燃料和空氣（為燃料燃燒提供氧氣）是原料；蒸汽或熱水是產品；鍋爐房設備是生產設備。與一般生產車間不同之處，就是鍋爐房的產品通常是不貯存的，而是需要多少就生產多少。因此，鍋爐運行要經常調節，工況也在不斷變化，要能安全經濟運行，必需要掌握運行管理的知識與技能。

第二篇：電廠鍋爐工作原理

電廠鍋爐工作原理

2009-03-24 10:32

電廠鍋爐是發電廠三大主要設備中重要的能量轉換設備。它的作用是將燃料的化學能轉變為熱能，并利用熱能加熱鍋內的水使之成為具有足夠數量和一定質量（汽溫、汽壓）的過熱蒸汽，供汽輪機使用。現在火力發電廠的鍋爐容量大、參數高、技術復雜、機械化和自動化水平高，所以燃料主要是煤，并且煤在燃燒之前先制成煤粉，然后送入鍋爐在爐膛中燃燒放熱。概括地說，鍋爐是主要工作過程就燃料的燃燒、熱量的傳遞、水的加熱與汽化和蒸汽的過熱等。

整個鍋爐由鍋爐本體和輔助設備兩部分組成。

鍋爐本體：

鍋爐本體是鍋爐設備的主要部分，是由“鍋”和“爐”兩部分組成的。“鍋”是汽水系統，它主要任務是吸引收燃料放出的熱量，使水加熱、蒸發并最后變成具有一定參數的過熱蒸汽。它由省煤器、汽包、下降管、聯箱、水冷壁、過熱器和再熱器等設備及其連接管道和閥門組成。

(1)省煤器。位于鍋爐尾部垂直煙道，利用煙氣余熱加熱鍋爐給水，降低排煙溫度，提高鍋爐效率，節約燃料。

(2)汽包。位于鍋爐頂部，是一個圓筒形的承壓容器，其下是水，上部是汽，它接受省煤器的來水，同時又與下降管、聯箱、水冷壁共同組成水循環回路。水在水冷壁中吸熱而生成的汽水混合物匯集于汽包，經汽水分離后向過熱器輸送飽和蒸汽。

(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聯箱再分配到各個水冷管中。分小直徑分散下降管和大直徑集中下降管兩種。小直徑下降管管徑小，對水循環不利。

(4)水冷壁下聯箱。聯箱主要作用是將質匯集起來，或將工質通過聯箱通過聯箱重新分配到其它管道中。水冷壁下聯箱是一根較粗兩端封閉的管子，其作用是把下降管與水冷壁連接在一起，以便起到匯集、混合、再分配工質的作用。

(5)水冷壁。位于爐膛四周，其主要任務是吸收爐內的輻射熱，使水蒸發，它是現代鍋爐的主要受熱面，同時還可以保護爐墻。

(6)過熱器。其作用是將汽包來的飽和蒸汽加熱上成具有一定溫度的過熱蒸汽。

(7)再熱器。其作用是將汽輪機中做過部分功的蒸汽再次進行加熱升溫，然后再送到汽輪機中繼續做功。

“爐”是燃燒系統，它的任務是使燃料在爐內良好的燃燒，放出熱量。它由爐膛、燃燒器、點火裝置、空氣預熱器、煙風道及爐墻、構架等組成。

（1）爐膛。是由爐墻和水冷壁轉成的供燃料燃燒的，燃料在該空間內呈懸浮狀燃燒，釋放出大量的熱量。

（2）燃燒器。位于爐膛四角或墻壁上，其作用是把燃料和空氣以一定速度噴入爐內，使其在爐內能進行良好的混合以保證燃料及時著火和迅速完全地燃燒。分直流燃燒器和旋流燃燒器兩種基本類型。

（3）空氣預熱器。位于鍋爐尾部煙道，其作用是利用煙氣余熱加熱燃料燃燒所需要的空氣，不僅可以進一步降低排煙溫度，而且對于強化爐內燃燒、提高燃燒的經濟性、干燥和輸送煤粉都是有利的。鍋爐效率可提高2%左右。分管式和回轉式兩種。

（4）煙風道。是由爐墻、部分受熱面管道及包墻管等組成的管道，用以引導煙氣的流動，并經各個受熱面進行熱量交換，分為水平煙道和尾部煙道。

輔助設備

輔助設備包括通風設備（送、引風機）、燃料運輸設備、制粉系統、除灰渣及除塵設備、脫硫設備等。

三、電廠鍋爐的工作過程

由原煤倉落下的原煤經給煤機送入磨煤機磨制成煤粉。在原煤磨制過程中，需要熱空氣對煤進行加熱和干燥，因此外界冷空氣通過送風機送入鍋爐尾部煙道的空氣預熱器中，被煙氣加熱成為熱空氣進入熱風管道。其中一部分熱空氣經排粉機送入磨煤機中，對煤進行加熱和干燥，同時這部分空氣也是輸送煤粉的介質；另一部分熱空氣直接經燃燒器進入爐膛參與煤粉的燃燒。從磨煤機排出的煤粉和空氣的混合物經燃燒器進入爐膛內燃燒。

煤粉在爐膛內迅速燃燒后放出大量的熱量，使爐膛火焰中心的溫度具有1500度或更高的溫度。爐膛四周內壁布置有許多的水冷壁管，爐膛頂部布置著頂棚過熱器及爐膛上方布置著屏式過熱器等受熱面。水冷壁和頂棚過熱器等是爐膛的輻射受熱面，其內部的工質在吸引爐膛的輻射熱的同時，使火焰溫度降低，保護爐墻不致被燒壞。為了防止熔化的灰渣黏結在煙道內的受熱面上，煙氣向上流動到達爐膛上部出口處時，其溫度要低于煤灰的熔點。

高溫煙氣經爐膛上部出口離開爐膛進入水平煙道，與布置在水平煙道的過熱器進行熱量交換，然后進入尾部煙道，并與再熱器、省煤器、和空氣預熱器等受熱面進行熱量交換，使煙氣不斷放出熱量而逐漸冷卻下來，使得離開空氣預熱器的煙氣溫度通常在110-160度之間。低溫煙氣再經過除塵器除去大量的飛灰，最后只有少量的細微灰粒隨煙氣由引風機送入煙囪排入大氣。

煤粉在爐膛中燃燒后所生成的較大灰粒沉降到爐膛底部的冷灰斗中，被冷卻凝固落入排渣裝置中，形成固定排渣。

由給水泵送向鍋爐的給水，經過高壓加熱器加熱后進入省煤器，吸收鍋爐尾部煙氣的熱量后進入汽包，并通過下降管引入水冷壁下聯箱再分配給各個水冷壁管。水在水冷壁中吸收爐膛高溫火焰和煙氣的輻射熱，使部分水蒸發變成飽和蒸汽，從而在水冷壁內形成了汽水混合物。汽水混合物向上流動并進入汽包，通過汽包中的汽水分離裝置進行汽水分離，分離出來的水繼續循環。而分離出來的飽和蒸汽經汽包上部的飽和蒸汽引出管送入過熱器進行加熱。最后達到要求的過熱蒸汽通過主蒸汽管道引入汽輪機做功。

對于高參數、大功率機組，為了提高循環熱效率和汽輪機的相對內效率，采用了蒸汽的中間再熱，在汽輪機高壓缸內做完部分功的過熱蒸汽被送回鍋爐的再熱器中進行加熱，然后再送到汽輪機的中低壓缸做功。

第三篇：鍋爐原理論文

鍋爐原理論文

熱能101班

郭道川

5902110008 火力發電廠系統

火力發電廠簡稱火電廠，是利用煤、石油、天然氣作為燃料生產電能的工廠，它的基本生產過程是：燃料在鍋爐中燃燒加熱水使成蒸汽，將燃料的化學能轉變成熱能，蒸汽壓力推動汽輪機旋轉，熱能轉換成機械能，然后汽輪機帶動發電機旋轉，將機械能轉變成電能。

現代化火電廠是一個龐大而又復雜的生產電能與熱能的工廠。

它由下列5個系統組成：①燃料系統。②燃燒系統。③汽水系統。④電氣系統。⑤控制系統。

在上述系統中，最主要的設備是鍋爐、汽輪機和發電機，它們安裝在發電廠的主廠房內。主變壓器和配電裝置一般裝放在獨立的建筑物內或戶外，其他輔助設備如給水系統、供水設備、水處理設備、除塵設備、燃料儲運設備等，有的安裝在主廠房內，有的則安裝在輔助建筑中或在露天場地。

火電廠基本生產過程是，燃料在鍋爐中燃燒，將其熱量釋放出來，傳給鍋爐中的水，從而產生高溫高壓蒸汽；蒸汽通過汽輪機又將熱能轉化為旋轉動力，以驅動發電機輸出電能。到80年代為止，世界上最好的火電廠的效率達到40％，即把燃料中40％的熱能轉化為電能。

在上述系統的所有設備中，最主要的設備是鍋爐、汽輪機和發電機，它們安裝在發電廠的主廠房內。主變壓器和配電設備一般是安裝在獨立的建筑物內和戶外；其他輔助設備如給水系統、供水設備、水處理設備、除塵設備、燃料儲運設備等，有的安裝在主廠房內，有的則是安裝在輔助建筑中或在露天場地。

清潔煤燃燒技術

煤炭是我國的主要能源,占整個能源消耗的70 %左右。我國又是高硫煤儲量較多的國家。據統計,我國煤炭資源中大約有30 %的煤含硫量在2 %以上。從而煤炭脫硫脫氮問題便成為一個日益關注的焦點。

目前我國采用的設備有循環流化床，起具體介紹如下。

鍋爐采用單鍋筒，自然循環方式，總體上分為前部及尾部兩個豎井。

前部豎井為總吊結構，四周有膜式水冷壁組成。自下而上，依次為一次風室、密相床、懸浮段，尾部煙道自上而下依次為高溫過熱器、低溫過熱器及省煤器、空氣預熱器。尾部豎井采用支撐結構，兩豎井之間由立式旋風分離器相連通，分離器下部聯接回送裝置及灰冷卻器。

燃燒室及分離器內部均設有防磨內襯，前部豎井用敖管爐墻，外置金屬護板，尾部豎井用輕型爐墻，由八根鋼柱承受鍋爐全部重量。

早期的循環流化床鍋爐流化速度比較高，因此稱作快速循環循環床鍋爐。快速床的基本理論也可以用于循環流化床鍋爐。鼓泡床和快速床的基本理論已經研究了很長時間，形成了一定的理論。要了解循環流化床的原理，必須要了解鼓泡床和快速床的理論以及物料從鼓泡床→湍流床→快速床各種狀態下的動力特性、燃燒特性以及傳熱特性。(一)循環流化床鍋爐節能改造技術 ① 加裝燃油節能器；

② 安裝冷凝型燃氣鍋爐節能器； ③ 采用冷凝式余熱回收鍋爐技術； ④ 鍋爐尾部采用熱管余熱回收技術

（二）循環流化床鍋爐的優點

循環流化床鍋爐在現代工業中的優點：

(1)燃料適應性廣

(2)燃燒效率高

(3)高效脫硫、氮氧化物(NOX)排放低

(4)燃燒強度高(5)負荷調節范圍大，負荷調節快(6)易于實現灰渣綜合利用(7)燃料預處理系統簡單

循環流化床鍋爐的給煤粒度一般小于13mm，因此與煤粉鍋爐相比，燃料的制備破碎系統大為簡化。（8）燃燒調整范圍大，負荷調整穩，升降速度快。

最新鍋爐技術

眾所周知,鍋爐管存在積垢會導致傳熱效能低下,出力不足;積垢嚴重時甚至會出現爆管事故。因此,如何防止積垢的生成和除去已生成的積垢直接關系到鍋爐的安全運行及連續滿負荷的工作。多年來各國許多專家一直從事著這一課題的研究,并在防垢及清洗除垢等技術上取得了可喜的成績。

美國的MidlandResearchlaboratories,Inc簡稱米蘭公司,是一家專門從事工業化學品開發研制的公司,經過幾十年的努力,該公司除了在制糖添加劑及應用技術上擁有先進的產品及技術外,在鍋爐的節能等方面也有多項專利技術,尤其是在鍋爐的除垢防垢技術上發明了“PrecisionPlusTM”方法,便是世界領先水平。

為加快我國的技術進步,廣西輕工業科學技術研究院與美國米蘭公司攜手合作,將這一先進技術引進到中國,以提高我國這一領域的現有技術水平,以下是該技術及有關產品的詳細介紹。1 除垢防垢技術“PrecisionPlusTM”

Midland公司成功地應用“PrecisionPlusTM”技術來進行除垢防垢是在1991年,在夏威夷的HilocoastProcessingcompany熱電廠的鍋爐,至今已推廣到全美多家企業的工業及熱水鍋爐上應用,得到了廣泛的認可。

“PrecisionPlusTM”是一種使用聚合物作為鍋爐水水處理劑的技術,主要通過磷聚物及其它幾種聚合物的協同作用來預防及處理從低壓到高壓的各種鍋爐積垢,也可用于加熱及蒸發系統的除垢。該技術最大的優點是能在鍋爐正常運轉的過程中除去原有的積垢,甚至是粘附力極強的金屬氧化物積垢,同時能防止新的積垢生成,使鍋爐運轉后變得更干凈而不必停爐酸洗。

對于結垢較多的中低壓鍋爐,可增大用藥量到上述數據的3～4倍以加快除垢的速度。M284可直接加入到鍋筒,也可加入到軟水箱或除氧箱,如用量較低也可稀釋后再添加。

添加M284后,鍋水顏色及混濁度都會比加藥前增加,這是正常現象,主要原因是積垢在藥劑的作用下,逐漸溶解增色的緣故。隨著連續加藥運行,原有的水垢被溶解或脫落到鍋筒底部變成了軟垢而隨排污被排除,鍋水的顏色及濁度會慢慢降低,這表明鍋爐已逐漸變得干凈。使用M284后,應根據排污水的質量監測和分析,確定排污的次數及排污量.

第四篇：電站鍋爐原理----知識點

低壓鍋爐小于2.45；中壓鍋爐2.94~4.90； 高壓鍋爐7.84~10.8，超高壓鍋爐11.8~14.7；亞臨界鍋爐15.7~19.6；超臨界壓力鍋爐 大于22.1MP

煤的工業分析：水分、揮發分、固定碳、灰分

變形溫度DT、軟化溫度ST、流動穩定FT 當受熱時由固態逐漸向液態轉化，但沒有明顯界限溫度的轉化特性稱為灰的熔融性。理論空氣量：1kg燃料完全燃燒所需的最少空氣量（空氣中沒有剩余）。

HGI大于86的煤為易磨煤，HGI小于62的現代大型鍋爐，水冷壁普遍采用模式水冷壁，小形是光管水冷壁。

爐膛熱力計算中，爐膛受熱面的污染系數被定義為水冷壁實際吸收熱量占投射到水冷壁受熱面熱量的份額。

對流過熱器采用逆流布置方法，具有最大的傳熱溫壓。

根據一二次風向的分布情況，直流煤粉燃燒器分為均等配風和分級配風兩種形式。假想切圓：在采用直流燃燒器鍋爐中，以直流燃燒器同一高度噴口的幾何軸線作為切線，在爐膛橫截面中心部所形成的假象幾何圓。

爐膛截面熱強度定義為以鍋爐燃料消耗量和燃料收到基低位發熱量乘積為分子，與燃燒器區域爐膛橫截面積的比值。

旋轉射流燃燒器特點：1氣流初期的擾動非常強烈，但后期的擾動不夠強烈使其射程比較短2具有內外兩個回流區3旋轉射流的擴展角較大。

鍋爐排污：放掉一部分濃縮的鍋水，即排掉一部分鹽分，代之以比較干凈的給水，這樣可維持鍋水品質。

氣溫特性：鍋爐負荷變化時，過熱器和再熱器出口的蒸汽溫度跟隨變化的規律。多相燃燒：物質在相的分界面上發生的反應，投粉后立即檢查燃燒器噴嘴著火情況和總體燃燒工況。3投粉后要認真監盤，精心操作，根據燃燒情況，及時調整一二次風、風速、風率和總風量，防止風分比例失調。4鍋爐各處嚴密，發現漏風及時聯系堵塞，運行中要關閉所有孔門、檢查門、著火孔等。防止冷風漏入，保證爐膛溫度。

特別注意控制汽包水位原因：鍋爐升壓過程中，鍋爐工況變化比較多，氣溫、氣壓升高后，排氣量改變，進行定期排水等過程里它的變化都會對水位產生不同程度的影響，如果對水位調節控制不當，將很容易引起水位的事故，因此在鍋爐升壓過程中應該特別注高位發熱量：煤在氧彈中燃燒放出的熱量減去硫和氮生成酸的校正值后所得到的熱量。低位發熱量：煤的高位發熱量減去煤樣中的水和氫燃燒時生成的水的蒸發潛熱后的熱值。

鍋爐尾部煙道再燃燒現象和處理

現象：尾部煙道煙氣溫度不正常地突然升高、爐膛和煙道負壓劇烈變化、煙道孔門等不嚴密處冒煙或冒火星。

處理：1煙道內煙氣溫度不正常時，應立即調整燃燒，對受熱面吹灰，加強對受熱面的冷卻。2尾部煙道發生嚴重的再燃燒時應立即停止鍋爐運行，停止送、引風機運行，關閉各受熱面泄露、風機單側運行、空頸器故障或堵塞、一側風擋板未開、燃燒不均勻、漏風、儀表壞、吹灰不均、尾部煙道二次燃燒。蒸汽溫度調節：噴水減溫、汽-汽熱交換、蒸汽旁通、煙氣再循環、分隔煙道擋板、調節和改變火焰的位置。四種流型以及傳熱惡化 流型：泡狀、彈狀、柱狀和液霧

第一類傳熱惡化：當熱負荷很高時，管子內壁汽化核心數急劇增多，氣泡形成速度超過氣泡脫離速度，使管子壁面形成一個連續的蒸汽膜，a2急劇下降，壁溫急劇上升，這種由核態沸騰轉變為膜態沸騰的傳熱惡化稱為煤為難磨煤。

煤粉完全燃燒原則條件：1充足合適的空氣量2適當高的爐溫3空氣和煤粉的良好混合4在爐內有足夠的停留時間。

直流燃燒器布置在爐膛四角，......四角布置切圓燃燒方式。

循環故障的具體表現：停滯、倒流、下降管帶氣

干燥無灰基揮發分Vdaf <10%為無煙煤，>10%為煙煤，>37%為褐煤。

粗粉分離器是利用重力、離心力、慣力作用 使粗煤粉分離出來。

汽水分離裝置工作原理：慣性分離、離心力分離、水膜分離、重力分離。

影響鋼球磨煤機工作的主要因素：轉速、鋼球充滿系數、鋼球直徑、通風量、筒內存煤量

自然循環鍋爐的蒸發設備由汽包、下降管、聯箱和汽水分離器及其連接管道組成。燃煤鍋爐的火焰中具有輻射能力的介質是三原子氣體、飛灰粒子、焦炭粒子和炭黑粒子。鍋爐熱力計算分為校核計算和設計計算。鍋爐各個受熱面中，金屬壁溫最高的受熱面是過熱器。

煤中有害物質有：氮、灰分、水分、硫。煙氣中含有二氧化硫，會使煙氣露點溫度升高。

在自然循環中，循環倍率為上升管進口的循環水量與上升管出口產生的蒸汽量的比值 鋼球滾筒磨煤機臨界轉速只取決于磨煤機鋼球直徑。

按工質在蒸發受熱面內的流動方式，可將鍋爐分為自然循環鍋爐、強制循環鍋爐、直流鍋爐、復合循環鍋爐。

現代電廠大型鍋爐各項熱損失中，最大的一項熱損失是排煙熱損失。固定碳和灰分組成了焦炭。

鍋爐運行中存在的熱損失有：排煙熱損失、固體未完全燃燒熱損失、氣體未完全燃燒熱損失、灰渣物理熱損失、散熱損失。對流受熱面熱力計算基本方程：排煙側熱平衡方程、工質側熱平衡方程、管壁的導熱方程。

自然循環具有自補償能力的工況為：上升管內含氣率小于界限含氣率的工況。

自補償特性：當自然循環鍋爐的循環倍率大于臨界循環倍率時，循環速度隨著熱負荷增加而增大的特性。

自然循環循環流速：上升管開始沸騰出的飽和水速，可以表征流動的快慢，是反映循環水動力特性的指標。

質量含氣率：上升管中汽水混合物中蒸汽的質量份額。

熱偏差系數：平行工作管中，偏差管內工質的焓增與整個管組工質的平均含增的比值。管間脈動：在管屏兩端壓差相同，當給水量和流出量總量基本不變的情況下，管屏里管子流量隨時間作周期性波動。是一種不穩定的水動力特性。

額定蒸發量：指在額定蒸汽參數，額定給水溫度和使用設計燃料時，長期連續運行時所能達到的最大蒸發量。

經濟煤粉細度：指機械不完全燃燒損失、排煙熱損失和制粉電耗之和為最小的煤粉細度。

蒸汽的溶解攜帶：蒸汽通過直接浴鹽而污染稱之為蒸汽的溶解性攜帶。

煙氣焓：指在等壓條件下，1kg燃料所產生的煙氣量從0℃被加熱到某一溫度所需的熱量。煤的可磨性系數：煤被磨成一定細度的煤粉的難易程度（越大越好磨）。

鍋爐熱平衡指鍋爐輸入熱量與輸出熱量及各項熱損失之間的熱量平衡。

蒸汽污染原因是飽和蒸汽的機械攜帶和選擇攜帶。

且燃料與氧化劑的相態不同。

動力燃燒區：當燃燒反應溫度不高時，化學反應速度不快。此時氧的供應速度遠大于氧的消耗速度。即擴散能力遠大于化學反應的能力，這時燃燒工況所處的區域稱為動力燃燒區。

擴散燃燒區：當燃燒反應溫度很高，化學反應速度遠大于擴散能力，這時燃燒工況所處的區域稱為擴散燃燒區。

氣蝕：當離心泵入口的最低壓力低于該溫度下的被吸液體的飽和壓力時，產生大量的氣泡，氣泡的形成、發展和破裂過程中，會對葉輪材料產生破壞作用，這種現象叫氣蝕。漏風系數：鍋爐受熱面所在煙道漏入煙氣的空氣量與理論空氣量之比，亦即該煙道出、進口處煙氣中過量空氣系數之差。

高溫腐蝕：高溫受熱面表面粘附的燒結性積灰下發生的金屬腐蝕。

低溫腐蝕：受熱面壁溫接近或低于煙氣露點時，煙氣中的硫酸在壁面凝結后對壁面產生的腐蝕。既有化學腐蝕又有電化學腐蝕。提高自然循環安全性的措施：1減少受熱不均勻2確定合適的上升管吸熱量3確定合適的上升管高度和管徑4確定合適的汽水管高度和截面積5減少旋風分離器阻力6減少下降管阻力。

直吹式：具有系統簡單，設備部件少，運行電耗低，鋼材消耗省，占有空間小，投資少和爆炸危險性小等優點。

倉儲式：增加了煤粉倉，有較多的煤粉儲存，因此磨煤機的出力不再受鍋爐負荷的限制，始終可以在最佳工況下運行，具有較高經濟性，鍋爐負荷變化時，可以通過改變給粉機轉速直接調整給粉量。

鍋爐點火初期投粉防爆措施有：1投粉前各油槍運行良好，并保持最大出力，油槍全部投入使用，著火正常。2投粉不著火時，應立即停止該給粉機運行，嚴禁使用爆燃法投粉，意控制汽包水位在正常范圍內。

水冷壁角系數：投射到受熱面上的熱量與投射到爐壁的熱量之比。

直流燃燒器有哪幾種配風方式，有什么特點？

均等配風方式：一二次風口相間布置并相互緊靠，其噴口邊緣的上下間距較小。沿高度間隔排列的各個二次風口的風量分配接近均勻。

分級配風方式：一次風口噴口相對集中布置，并靠近燃燒器下部，而且一二次風口的邊緣保持較大距離，二次風分層，分階段送到燃燒著的煤粉氣流中去。

過熱器和再熱器設有旁路系統：鍋爐點火生爐或汽輪機甩負荷時，過熱器和再熱器沒有蒸汽通過，管壁會因得不到冷卻而產生爆管或燒損。

鍋爐負荷增加，輻射式過熱器、對流式過熱器中氣溫變化熱性？

氣溫特性：隨著鍋爐負荷的增加，過熱器中的蒸汽流量和燃料消耗量都會增大，但鍋爐火焰溫度升高甚少，不及過熱器中蒸汽流量增加的比例大，因此輻射式過熱器中蒸汽焓增減少，蒸汽出口溫度下降。燃料消耗量的增加會使爐膛出口煙溫升高，煙氣流量增大，對流式過熱器換熱量增加許多，過熱蒸汽焓增增大，出口氣溫升高。

均相模型：1氣和水均勻的混合在一起，與泡狀液近似，只考慮汽和水的不同。2汽和水之間沒有相對運動。

分流模型：水在管中緊靠管內壁流動，占據管截面積F‘，汽在管子中間由水形成的“水管”中流動，占據管截面積F“，考慮汽和水的相對速度。

彈筒發熱量：將煤樣放在充滿壓力為2.6~3.0Mpa的氧氣的氧彈內，點火燃燒后，使燃燒產物冷卻至煤樣的原始溫度，在此條件下單位質量的煤所放出的熱量。

風煙擋板，隔絕通風。3待再燃燒現象消除時，進行必要的通風冷卻和吹掃，鍋爐吹掃冷卻后要進行內部檢查，確認設備正常后可重新點火。

鍋爐運行過程中，當給水溫度降低時，過熱蒸汽溫度將怎樣變化？

給水溫度降低，為保證鍋爐負荷不變，必須增加爐膛燃料，使爐內煙氣量增加，爐膛出口煙溫增加，對流式過熱器出口蒸汽溫度隨給水溫度降低而升高，輻射式過熱器出口汽溫影響小基本不變。

蒸汽清洗是利用什么原理來提高蒸汽品質？為什么亞臨界壓力鍋爐不采用蒸汽清洗？ 蒸汽清洗是利用雜質的溶解度在水中的高于在蒸汽中的這一特性，同時補充水的雜質遠低于鍋水汽包表面的雜質含量，這樣就可以提高蒸汽的品質，亞臨界參數時雜質在汽相和液相的溶解度非常接近，因此清洗的作用已經很不明顯，這樣只有通過提高補水水質來實現提高蒸汽品質。

在組織鍋爐燃燒時，為什么將燃燒所需空氣分為一二次風，確定一次風率的依據是什么？

將其分為一二次風可以使燃料與氧化劑及時接觸，而且接觸的很好。這樣使燃燒猛烈強度大并能以最小的過量空氣系數達到完全燃燒，保證鍋爐安全經濟運行，依據是煤粉顆粒的大小和燃燒初期對氧氣的需要。影響尾部受熱面松散積灰的主要因素有哪些？常采用哪些方法減輕積灰？

1受熱面溫度2煙氣流速3飛灰顆粒大小4管子的排列方式和節距5管子的直徑

措施：1設計時選擇合理的煙氣流量，額定的負荷不低于5~6米/秒。2采用小管徑和錯列布置。3正確采用和布置吹灰裝置，運行時合理的吹灰時間間隔和一次吹灰的持續時間。分析哪些原因會造成兩側排煙溫度偏差較大？

第一類傳熱惡化。

第二類傳熱惡化：當質量含氣率很大時，出現了液霧狀流動結構，這時管中連續的水膜被撕破，對流放熱系數a2大大下降，管壁溫度大大升高，這個現象稱為第二類傳熱惡化。

第五篇：鍋爐原理課后題

第一章

1簡述電廠鍋爐的作用、組成及工作過程。答：現代電站鍋爐就是將燃料燃燒，釋放熱量，并加熱給水，以獲得規定參數（氣溫、氣壓）和品質蒸汽的一種裝置。鍋爐設備由鍋爐本體和輔助設備兩大部分組成。鍋爐本體是鍋爐設備的主體，它包括“鍋”本體和“爐”本體。“鍋”及汽水系統，它由省煤器、汽包、下降管、聯箱、水冷壁、過熱器、再熱器等組成。“爐”及燃燒系統，它由爐膛、煙道、燃燒器及空氣預熱器等組成。輔助系統包括：燃料燃燒系統、粉煤制備系統、給水系統、通風系統、除非除塵系統、水處理系統、測量和控制系統等七個輔助系統。鍋爐的主要工作過程： 1)燃料燃燒過程：層燃：煤→煤斗→爐排—（完成燃燒）→高溫煙氣

2)煙氣向工質傳熱過程：高溫煙氣—（輻射）→水冷壁—（輻射對流）→凝渣管—（輻射對流）→過熱、再熱管—（對流）→省煤器—（除塵 脫硫）→低溫煙氣排向大氣

3)工質的加熱器化過程：給水（系統用水 補給水）→給水箱→泵→省煤器→鍋筒—（下降管）→下集箱→水冷壁管束—（輻射對流 汽水混合物）→分離器→飽和蒸汽→過熱器→過熱蒸汽→用戶。

2.鍋爐有幾種分類方法？各怎樣分類？ 答：鍋爐分類：

（1）用途分：電廠鍋爐、工業鍋爐、熱水鍋爐；

（2）容量分：大、中、小（發電功率大于或等于300MW為大型）；（3）蒸汽壓力分：低壓鍋爐（出口蒸汽壓力不大于2.45MPa）、中壓鍋爐（2.94~4.90MPa）、高壓鍋爐（7.84~10.8MPa）、超高壓鍋爐（11.8~14.7MPa）、亞臨界壓力鍋爐（15.7~19.6MPa）、超亞臨界鍋爐（超過臨界壓力22.1MPa）；（4）燃燒方式分：火床爐、室燃爐、旋風爐，流化床爐；

（5）蒸發受熱面內工質流動方式：自然循環鍋爐、強制循環鍋爐、直流鍋爐、復合循環鍋爐；（6）鍋爐排渣相態分：固態排渣鍋爐、液態排渣鍋爐；（7）燃燒室壓力分：負壓燃燒鍋爐、壓力燃燒鍋爐。

第二章

煤的碳元素、固定碳、焦炭有何區別？

答：碳是煤中的主要可燃元素，煤中的碳以兩種狀態存在，以晶格狀態存在的碳被稱為國定碳，而煤揮發分析出后，剩下的就是焦炭，焦炭就是固定碳和灰分的組合。

灰的熔融特性如何表示？為防止結渣，爐膛出口應滿足什么條件？

答：通常用DT變形溫度、ＳＴ軟化溫度、ＨＴ半球溫度和ＦＴ流動溫度這四個特征溫度來表示灰的熔融特性。在鍋爐技術中多用軟化溫度ST作為熔融性指標（或稱灰熔點）。為了避免對流受熱面的結渣，通常要控制爐膛出口煙溫低于灰的變形溫度ＤＴ以下５０～１００℃。第三章

什么是鍋爐的總有效利用熱？它有哪些項目組成？ 答：鍋爐的總有效利用熱指水和蒸汽流經各受熱面是吸收的熱量。鍋爐有效利用熱包括過熱蒸汽帶走的熱量、再熱蒸汽帶走的熱量、鍋爐排污水帶走的熱量等

什么是鍋爐的正平衡熱效率和反平衡熱效率？各怎樣計算？ 答：鍋爐熱效率即為鍋爐的有效利用熱與鍋爐送入熱量之比，即η＝Q，上述計算熱效率方法稱為正平衡法：在鍋爐設計或熱效率實驗時常用反平衡法，即求出各項熱損失，η＝，再計算出鍋爐單位時間的實際然來哦消耗量Ｂ，Ｂ＝

答案：54

什么是鍋爐的實際燃料消耗量和計算燃料消耗量？有什么區別？各用于什么場合？

答：反平衡法求過鍋爐效率時扣除 造成的影響，即為實際參加燃燒的燃料量為

，稱為計算燃料消耗量，在鍋爐熱力計算中均以 進行計算。

第四章

簡述不同型式磨煤機的工作原理，性能特點及適用的煤種。答：（１）球磨煤機的工作原理：桶身經電動機 減速裝置傳動以低速旋轉，在離心力與摩擦力作用下，護甲將鋼球及煤提升至一定高度，然后借重力自由下落，煤主要被下落的鋼球擊碎，同時還受到鋼球之間 鋼球與護甲之間的擠壓 研磨作用；煤與空氣從一端進入磨煤機，磨好的煤粉被氣流從另一端帶出。其性能特點為：①煤種適應范圍廣，能磨任何煤；②能在運行中補充鋼球，延長檢修周期。（2）中速磨煤機具有結構緊湊、占地面積小、重量輕、投資省、運行噪聲小、電耗及金屬磨耗較低、磨制出的煤粉均勻性指數高較高、特別適宜變負荷運行等優點。易磨煙煤、貧煤。

（3）風磨煤機易磨煙煤和褐煤。工作原理見P77。

中間儲倉式制粉系統和直吹式制粉系統各有何特點？各適于配備什么磨煤機？ 答：直吹式制粉系統的優點是系統簡單、設備少、布置緊湊、鋼材耗量少、投資省、運行電耗較低。

中間儲倉式制粉系統的優點是：①有煤粉倉儲存煤粉，供粉的可靠性高②磨煤機可經常在經濟負荷下運行③鍋爐負荷變化時，燃煤量通過給粉機調節④儲倉室系統還可以采用熱風送粉⑤排粉機的磨損比直吹式系統輕得多。直吹式制粉系統一般多配用中速磨和風扇磨：中間儲倉式制粉系統一般配用低速鋼球磨煤機。

熱風送粉與乏氣送粉系統各適用于什么煤種？為什么？

答：乏氣送粉系統適用于原煤水分較小，揮發分較高煤種。以乏氣作為一次風的輸送介質，乏氣家呆的細粉與給粉機下來的煤粉混合后，被送入爐膛燃燒。當燃用難燃的無煙煤、貧煤和劣質煙煤時，需要高溫一次風來穩定著火燃燒，則采用熱風送粉系統。

什么是煤粉鍋爐的一次風、二次分和三次風？各風量如何確定？

答：攜帶煤粉進入爐膛的空氣稱為一次風：直接通過燃燒器進入爐膛，補充煤粉燃燒所需氧量的熱空氣稱為二次風：乏氣作為三次風送入爐膛燃燒。在排粉風機出口與磨煤機進口之間，一般設有再循環管，利用乏氣再循環來協調磨煤通風量、干燥通風量與一次風量（或三次風量）三者之間的關系。

第五章

燃燒器幾種型式？如何布置？各射流有何特點?適合何種煤? 答：根據燃燒器出口氣流特點可分為直流燃燒器和旋流燃燒器兩大類。直流燃燒器多布置在采用切原燃燒方式的鍋爐中，布置在爐膛四角上；旋流燃燒器通常布置方式有：前墻、兩側墻、爐拱、爐底和爐頂布置等。均等配風直流煤粉燃燒器適用于揮發分較高的煙煤和褐煤，分級配風直流煤粉燃燒器用于無煙煤、貧煤、劣質煙煤；旋流式用于揮發分較高的煤種。

直流燃燒器有幾種配風方式？各有何特點？適合何種煤？

答：直流煤粉燃燒器可分為均等配風和分級配風兩種。特點見P108.射流偏斜有何危害？影響因素有哪些？如何減小？

答：當發生嚴重偏斜時，會導致煤粉氣流貼附或沖擊爐墻，引起水冷壁結渣等。影響因素有：①假想切圓直徑②上有鄰角射流的橫向推力與射流剛性③燃燒器的結構特性。減小措施：①設計的假想切圓直徑和爐膛寬度之比為0.05~0.12②增加一次風的動量或減小二次風的動量③增大燃燒器或一次風噴口的高寬比。

影響煤粉爐爐膛工作的因素有哪些？

答：影響爐內工作的因素：①熱負荷（爐膛溶劑熱負荷、爐膛截面熱負荷、燃燒器區域的壁面熱負荷）②結渣③火焰充滿度④爐膛負壓⑤爐膛出口煙溫。

直流射流殘余旋轉如何形成的？如何減小？

答：切圓燃燒方式的鍋爐，爐內氣流旋轉上升，產生的旋轉動量矩較大，同時，因為高溫火焰的粘度很大，到達在爐膛出口出就會存在較大殘余旋轉。

減小措施：①減小假想切圓直徑②在爐膛上部布置偏置前分隔屏③布置反切風。

第六章

與其它燃燒方式鍋爐相比，循環流化床鍋爐有哪些特點？ 答：循環流化床鍋爐的循環流花燃燒方式與其他燃燒方式的鍋爐相比具有以下特點：①可燃用的燃料范圍寬②燃燒效率高③脫硫效果好④氮氧化物排放量低⑤爐膛截面熱負荷高，有利于發展大容量鍋爐⑥鍋爐出力調節范圍廣，調節速率快⑦灰渣可進行綜合利用。第七章

自然循回路有哪些設備組成？

答：自然循環鍋爐的蒸汽設備由汽包、下降管、水冷壁、聯箱及其連接管道等組成。

第八章

過熱器和再熱器的作用是什么？有何工作特點？ 答：過熱器的作用是飽和蒸汽加熱成具有一定溫度的過熱蒸汽的部件，再熱器是將汽輪機高壓缸的排氣加熱成具有一定溫度的再熱蒸汽的部件。特點：①過熱器和再熱器蒸汽溫度限制在540~570℃的范圍內②過熱器和再熱器一般布置在煙溫較高的區域，工作環境相當惡劣。再熱器和過熱器的工作注意問題：①運行中氣溫保持穩定，氣溫波動不應超過＋5~﹣10℃②過熱器和再熱器要有可靠的調溫手段，使運行工況在一定范圍內變化時能維持額定的氣溫③盡量減少并聯管間的熱偏差。

按照受熱面的傳熱方式不同過熱器分幾種型式？每種型式在鍋爐中的布置情況如何？

答;按照傳熱方式不同，過熱器可分為對流、輻射及半輻射三種型式。對流式過熱器布置在水平煙道或尾部豎井中；輻射式過熱器有屏式和墻式兩種結構；半輻射過熱器布置在爐膛出口出，布置也采用掛屏形式。

氣溫調節的方法有哪些？調溫原理及調節對象是什么？

答：蒸汽溫度調節方法主要分為蒸汽側調節和煙氣側調節兩類。蒸汽側調節，是通過改變蒸汽的熱焓來調節氣溫。它包括表面式減溫器、噴水式減溫器和汽-汽熱交換器等。原理見P202.煙氣側的調節是通過改變鍋爐內受熱面和對流受熱面的吸熱量分配比例方法或改變流經過熱器的煙氣量的方法來實現氣溫調節的。

第九章

尾部受熱面的積灰和磨損的影響因素和減輕措施有哪些？

答；積灰的影響因素：受熱面積灰程度與煙氣流速、飛灰顆粒度、管束結構特性等因素相關。減輕或防止積灰的措施：①合理選取煙速②采用小管徑、小節距、錯列布置的管束，可以增強煙氣氣流的沖刷和擾動，使積灰減輕③正確設計和布置高效吹灰裝置，制定合理的吹會制度。影響磨損的主要因素：煙氣流速、飛灰濃度、灰粒特性、管束結構特性等。減輕措施：①合理地選擇煙氣流速②采用合理的結構和布置③加裝防磨裝置④搪瓷或涂防磨涂料⑤采用膜式省煤器。

低溫腐蝕發生的原因及減輕措施有哪些？ 答：當受熱面壁溫低于酸露點時，煙氣中的硫酸蒸汽在受熱面上凝結而發生的腐蝕。防止或減輕低溫腐蝕的措施①提高受熱壁面溫（采用熱風再循環、空氣預熱器進口裝設暖風器）②減少煙氣中的 含量（燃料脫硫、低氧燃燒、加入添加劑）③空氣預熱器冷端采用耐腐蝕材料。第十章

1.自然循環的基本原理是什么？ 答：見P235.壓差公式和壓頭公式。

飛騰傳熱的惡化分幾類？有什么區別？電廠中常見哪一種？如何防止？

答：沸騰傳熱惡化分為兩類。第一類沸騰傳熱惡化（膜態沸騰換熱）發生的特性參數是臨界熱負荷，不發生此類傳熱惡化的條件是：受熱最強管的熱負荷q低于臨界熱負荷。由于鍋爐的熱負荷一般都遠遠小于臨界熱負荷，所以一般不會發生第一類傳熱惡化。第二類沸騰傳熱惡化的特性參數是臨界含汽率，不發此類惡化的條件是：管內的含汽率小于臨界含汽率。

第十一章

強制流動鍋爐分為幾類？各類的工作原理？

答：強制流動鍋爐分為直流鍋爐、控制循環鍋爐、符合循環鍋爐。原理見P259~268.第十二章

蒸汽溶鹽有哪些特點？溶解度最大的鹽是哪一種？如何控制其含量？

答：高壓蒸汽熔鹽的特點：①飽和蒸汽和過熱蒸汽都具有溶解鹽分的能力，所有能溶于飽和蒸汽的鹽類也能溶于過熱蒸汽②隨著壓力的提高，蒸汽溶解鹽分的能力增強③高壓蒸汽的熔鹽具有選擇性。溶解度最大的鹽是硅酸。一般控制鍋爐水的PH值為9~10.第十三章

設計計算和校核計算有什么異同點？ 答；設計計算與校核計算在計算方法上基本上是相同的，計算時所依據的傳熱原理、公式和圖標都是相同的，僅計算任務和所求數據不同。在設計計算時，出于計算上的方便，對各部件的計算也往往采用校核計算的方法。因此，對于鍋爐各個受熱面的熱力計算在方法上可以看作校核計算。

隨著壓力的提高，各受熱面吸熱比例如何變化？

答：對于低參數小容量鍋爐，它的熱力系統特點是工質的蒸發吸熱量很大；對中參數鍋爐來說，余熱余過熱的熱量所占比例增大，蒸發熱所占比例小；對高參數鍋爐來說，過熱的熱量增大到30%左右，正法的熱量所占比例減少到50%左右；對超高參數帶有中間再熱器的鍋爐，蒸發所需熱量進步減少，過熱熱量進步增加；對亞臨界參數帶有中間再熱的鍋爐來說，過熱器與再熱器受熱面的增加將更明顯，爐膛中的輻射式過熱器面積將進一步增加。（見P336）