锅炉原理答案

1&电站煤粉锅炉四角布置切向燃烧方式优缺点？答：优点： 从着火角度看，直流燃烧器四角布置切圆燃烧的着火条件是比较理想的。 从燃烧角度看，煤粉气流的燃烧条件比较好。炉膛中心形成一个高温旋转火球，增强扰动。 从燃尽的角度看，由于气流是螺旋形旋转上升的，这不仅改善了火焰在炉内的充满情况, 而且延长了煤粉在炉内的停留时间这对煤粉的燃尽也是有利的。缺点： 炉内容易结渣。 炉膛出口及水平烟道两侧烟温的偏差较大大容量锅炉这一问题更加严重。 运行中各角二次风分配不均影响炉内火焰中心位置影响煤粉的燃尽度。 采用摆动式燃烧器需经常维护。21膜式水冷壁优缺点？水冷壁高温腐蚀机理？如何防护？答：膜式水冷壁优点： 具有良好的气密性。 对炉墙具有良好的保护作用。 辐射传热面积大。 安装简单便捷。 承受较大的侧向力增加了抗炉膛爆炸的能力。膜式水冷壁缺点： 制造、检修工作量大且工艺要求高。 相邻管间相差一般不应大于50°C。 必须有足够的膨胀延伸自由还应保证密封性。沿炉膛周界布置刚性梁。水冷壁高温腐蚀机理：锅炉水冷壁管子金属在氧、硫等氧化剂的作用下，发生氧化反应：Fe+0.5O2f FeO2FeO+0.5O2f Fe2O3在还原气氛下，一部分分解出来的S及黄铁矿FeS与金属化合：Fe+SFeS3FeS+5O2Fe3O4+3O2氧化速度取决于所形成的氧化膜(FeO, Fe2O3，Fe3O4)的保护特性。防护措施： 改进燃烧。 避免出现管壁局部温度过高。 保持管壁附近为氧化性气氛。 采用耐腐蚀材料。26过、再热器高温腐蚀原因、机理及减少措施？答：腐蚀原因：金属壁温度高于540 C的迎风面。腐蚀机理：液态M3Fe(SO4)3相当于腐蚀剂，在有02供给的情况下，少量的腐蚀剂可 腐蚀大量的金属。SO3可直接由烟气中SO2催化而来。复合硫酸盐具有由高温向低温 移聚的能力。减少措施：主蒸汽温度不宜过高。控制炉膛出口烟温。管子采用顺流布置，加大管 间节距。选用抗腐蚀材料。 采用添加剂。31两类沸腾传热恶化形成机理？自然循环锅炉为何很少发生第一类膜态沸腾传热恶化？超 高压以下锅炉为何很少发生第二类蒸干传热恶化？答：（1）两类沸腾传热恶化形成机理： 第一类沸腾传热恶化一膜态沸腾当q>qc后，汽包形成速度超过汽包脱离壁面速度，贴壁形成连续的汽膜，即呈膜态沸腾， 这时a 2急剧下降，传热程度恶化，壁温急剧上升。这种由核态沸腾转变为膜态沸腾的传热 恶化即第一类沸腾传热恶化。热负荷越高，发生核态沸腾时，汽水混合物中含汽率越小，甚至在过冷锻也会发生核态沸腾。 第二类沸腾传热恶化一水膜蒸干贴壁水膜被蒸干的传热恶化即为第二类沸腾传热恶化，这类传热恶化是由于管内汽水混合物 含水欠缺造成的，故又被称为蒸干传热恶化。引起第二类沸腾传热恶化的原因是管内工质的含汽率过高，保护管壁的水膜被撕破或蒸干。 自然循环锅炉很少发生第一类膜态沸腾传热恶化的原因：对于自然循环锅炉，在水循环正常的情况下，水冷壁局部最高热负荷均低于其临界热负荷， 因此一般不会发生第一类沸腾传热恶化。超高压以下锅炉很少发生第二类蒸干传热恶化的原因：超高压力以下的自然锅炉，正常情况下的水冷壁出口工质含汽率都低于临界含汽率，故不会 发生第二类沸腾传热恶化。35提高自然循环锅炉的水循环安全性措施？答：（1）减小并列蒸发管吸热不均。 按受热情况划分循环回路。 改善路唐风四角管子的受热情况。 采用平炉顶结构。 保持炉膛火焰中心位置，避免火焰偏斜。 保持水冷壁清洁，防止局部结渣积灰。 避免锅炉长时间低负荷运行。减小下降管阻力。 采用大直径下降管，布置的管路应力求简单。 选择较大的下降管截面积与上升管截面积之比，以减小下降管内工质流速。 防止下降管带汽。减少汽水引出管和汽包内分离装置的阻力。 采用较大直径引出管增大流通截面积。 管路布置应尽量简单。 采用阻力较小的分离元件。控制压力的变化速度。38直流锅炉水平管水动力特性？不稳定性？原因及消除措施？答：（1）原因：是蒸汽和水的比体积或密度不同所引起的，发生在既有加热段又有蒸发段的受热蒸发管内。消除措施：提高工作压力。适当减小蒸发区段进口水的欠焓。 增加加热区段阻力。 加装呼吸联箱。5. 煤的高位发热量和低位发热量的基本概念及区别答：概念： 高位发热量：是指1熄煤完全燃烧所放出的热量.其中包括燃烧产物中的水蒸气凝结成水 所放出的汽化潜热。 低位发热量：是指1熄煤完全燃烧时所放出的热量.其中不包括燃烧产物中的水蒸气凝结 成水所放出的汽化潜热。区别： 高位发热量包括燃烧产物中的水蒸气凝结成水所放出的汽化潜热。低位发热量不包括燃烧产物中的水蒸气凝结成水所放出的汽化潜热。 不同基准下煤的高位发热量之间，可以直接乘上换算系数进行换算。不同基准下煤的低位发热量之间的换算，必须先化成高位发热量后，才能用换算系数进行换 算。 实验室所测定的全部热量是高位发热量。我国在电厂锅炉设计和计算中，采用低位发热量。10.锅炉运行时，一般如何监督过量空气系数或漏风系数？答：目前电厂锅炉广泛采用磁性氧量计或氧化锆氧量计，用以监督运行中的过量空气系数。运行中只要保持最佳的O2值就可以使锅炉处于经济工况下运行。此外，还可以通过测 量烟气中O2含量，或RO2含量，来测定和监督烟道的漏风情况。11奥氏烟气分析仪分析所得的是干烟气成分还是湿烟气成分？分析时顺序能否颠倒？为什 么CO 一般测不准？答：（1）奥氏烟气分析仪分析所得的是干烟气成分。分析时顺序不能颠倒。因为三个吸收瓶中后两个瓶的吸收剂有双重吸收功能.故不可颠倒。CO测不准的原因：因为现代锅炉机组烟气中CO含量一般很少，所以利用奥氏烟气分析仪很难准确测出CO的 含量。14.正、负压直吹式制粉系统的区别？正压带冷一次风机与带热一次风机的区别？答：（1）区别： 正压直吹式制粉系统：排粉风机在磨煤机之前。 负压直吹式制粉系统：排粉风机在磨煤机之后。整个系统处于负压下工作。区别： 正压带冷一次风机：一次风机在空气预热器之前，通过风机的介质为冷空气。工作条件大为改善，且因冷空气比体积小，通风电耗也将明显降低。 正压带热一次风机：这种系统的磨煤机中需采取适当的密封措施，否则向外冒粉既污染环境又有引起自燃爆炸的 危险。通过风机的介质是高温空气。热一次风机对其结构有特殊的要求，且运行可靠性差，效率也较低。16电站锅炉燃烧用一、二、三次风的来源及作用？答：一次风：携带煤粉送入燃烧器的空气，起输送煤粉和提供燃烧初始阶段所需氧气的作 用。二次风：在煤粉着火后送入，补充煤粉继续燃烧所需的氧气，并着重起扰动、混合作用。 三次风：在中间储仓式制粉系统中，由细粉分离器分出来的乏汽10%煤粉）由单独的喷 口进入炉膛燃烧。乩直流锅炉水冷壁采用螺旋管圈布置为何能保证低负荷正常运行？为何水冷壁进口不加节 流圈？答：低负荷时安全工作的原因：在相同的炉膛周界与管子中心节距的情况下，螺旋管圈的并联管子数可减少1-3倍，在管径 不变的情况下，工质流通截面积同样减少1-3倍，亦即工质质量流量相应提高1-3倍，更利 于冷却。水冷壁进口不加节流圈的原因：螺旋管圈各并联管子都围绕炉膛一圈以上，受热条件都基本相同，而且炉膛热负荷分布的变 化对并联管吸热的影响很小。螺旋管圈并联管之间的热偏差很小。可不用在水冷壁管进口加 装节流圈。23再热器工作条件为什么比过热器恶劣？答：（1）蒸汽压力低1/5。密度较小（比体积答一管径大）。放热系数较低1/5 （管径大一流速低）。蒸汽比热小（对热偏差敏感）。24热偏差概念？常用减小过、再热器热偏差的措施？答：（1）热偏差：过（再）热器沿烟道密度方向并列管子间因结构、热负荷和工质流量不同引 起工质焓值不同的现象。减小过、再热器热偏差的措施：结构设计方面的措施： 受热面分级串联，中间混合。 沿烟道宽度方向进行左右交叉流动。 减少屏前或管束前烟气空间的尺寸，减少屏间、片间烟气空间的差异。运行方面的措施： 做好炉内冷态空气动力场试验和热态燃烧调整试验。 根据锅炉负荷，合理投运燃烧器，调整好炉内燃烧。 及时吹灰，防止因结渣和积灰而引起的受热不均现象产生。25过、再热器汽温调节主要方式？答：（1）蒸汽侧调节通过改变蒸汽热焓调节气温。包括面式减温器、喷水减温器和汽-汽热交换器等。烟气侧调节通过改变锅炉内辐射受热面和对流受热面的吸热量分配比例的方法或改变流经过热器、再热 器烟气量的方法调节温度。调节方法：烟气挡板、摆动燃烧器、烟气再循环。27现代大型锅炉为何多采用非沸腾式省煤器？答：因随着压力的提高，水的汽化热相应减小，加热水的热量相应增大，蒸发所需热量减少， 故需把水的部分加热过程转移到炉内水冷壁管中进行，以防止炉膛温度和炉膛出口烟温过 高，引起炉内及炉膛出口受热面结焦。所以，现代大型锅炉采用非沸腾式省煤器。32改变蒸发量，锅炉汽包压力，燃煤/燃油锅炉推荐循环倍率变化？答：（1）对于同一压力级的锅炉，蒸发量愈大，水冷壁面积相应增大，但其增长速度，特别是 上升管流通截面积的增长速度总是低于蒸发量的增长速度。为了维持一定的循环流速，循环 水量必须与上升管截面积同步增长。因此循环水量的增长速度同样小于蒸发量的增长速度. 循环倍率随锅炉容量的增长而降低。对蒸发量相同的锅炉，若工作压力提高，由于汽化潜热减小，所需蒸发受热面减小，上升 管截面积也相应减小，同时饱和水密度也随着降低。为了维持一定的循环流速，循环水量也 应同步降低，而蒸发量不变，所以随着锅炉压力升高，循环倍率降低。同样蒸发量和压力下，燃油锅炉的容积热负荷比燃煤锅炉的容积热负荷要低30-40%，燃 油锅炉的水冷壁面积比燃煤锅炉的水冷壁面积大，从而使燃油锅炉的质量含汽率大于燃煤锅 炉的质量含汽率，所以燃油锅炉的循环倍率比燃煤锅炉的循环倍率小。33何为自然循环锅炉的自补偿能力和界限含汽率？答：（1）自补偿能力：在上升管含汽率小于界限含汽率范围内，自然循环回路上升管受热增强时，循环水量和循环 流速也随之增加，这种循环特性称为自补偿性或自补偿能力。界限含汽率：最大循环流速所对应的上升管质量含汽率，称为界限含汽率。8.何为过量空气系数？燃烧时为何要过量？在系统中如何变化？答：（1）过量空气系数：实际供给空气量与理论空气量之比。燃烧时要过量的原因：为了使燃料在炉内能够燃烧完全.减少不完全燃烧热损失。在系统中的变化：过量空气系数沿着烟气流动方向逐渐增大。9何为漏风系数？有哪些危害？如何避免？答：（1）漏风系数：某一受热面的漏风量与理论空气量之比称为该级受热面的漏风系数。危害：锅炉漏风会导致锅炉效率降低、引风机的电耗增大直接影响到锅炉的安全经济运行。措施：加强检修。37定期排污和连续排污概念与区别答：（1）定期排污：就是间断地将沉积在锅炉蒸发系统较低处的不溶性沉渣和铁锈等杂质 排出。连续排污：就是连续不断地从锅炉含盐浓度最大的接近汽包蒸发表面处排出一部分锅水， 并补充较清洁的给水，使锅水含盐浓度不致过高，并维持锅水有一定碱度。6. 电厂锅炉出口温度一般为110-16O°C,为何