鍋爐原理簡答.doc

鍋爐簡答1、 直吹式制粉系統(tǒng)的主要特點(diǎn)時(shí)什么？中速磨負(fù)壓和正壓直吹式制粉系統(tǒng)的主要區(qū)別是什么？各有哪些主要優(yōu)缺點(diǎn)？答：（1）主要特點(diǎn)：磨煤機(jī)磨制的煤粉直接全部吹入爐膛；制粉系統(tǒng)出力始終與鍋爐的燃煤消耗量相平衡。（2）區(qū)別：中速磨負(fù)壓直吹式制粉系統(tǒng)中，排粉風(fēng)機(jī)位于磨煤機(jī)出口，磨煤機(jī)內(nèi)為負(fù)壓；而正壓系統(tǒng)中，排粉風(fēng)機(jī)位于磨煤機(jī)進(jìn)口或空氣預(yù)熱器的進(jìn)口，磨煤機(jī)內(nèi)為正壓。（3）優(yōu)缺點(diǎn)：負(fù)壓系統(tǒng)的排粉風(fēng)機(jī)磨損嚴(yán)重，效率低，電耗大，制粉系統(tǒng)漏風(fēng)較大，使鍋爐效率降低，優(yōu)點(diǎn)是不向外漏粉，工作環(huán)境較干凈；正壓系統(tǒng)不存在排粉機(jī)的磨損和漏風(fēng)問題，運(yùn)行可靠性和經(jīng)濟(jì)性高，但要采用適當(dāng)?shù)拿芊獯胧?，否則向外冒粉將嚴(yán)重污染環(huán)境。2、 軸向可動葉輪型旋流煤粉燃燒器的一、二次風(fēng)是直流還是旋轉(zhuǎn)射流？煤種變化時(shí)，如何調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)強(qiáng)度以保證順利地著火和燃燒？（以煤中揮發(fā)分較低為例）答：（1）一次風(fēng)通過舌形擋板形成直流射流或旋轉(zhuǎn)射流；二次風(fēng)通過軸向可動葉輪形成強(qiáng)旋轉(zhuǎn)射流。（2）當(dāng)煤種變化時(shí)，應(yīng)通過拉桿把軸向可動葉輪向前推，通過葉輪的二次風(fēng)份額增大。即二次風(fēng)氣流的旋轉(zhuǎn)強(qiáng)度增大，卷吸高溫火焰和煙氣的能力增大，更有利于煤粉氣流的著火。3、 什么是過熱器的氣溫特性？定性分析并畫圖說明對流式過熱器的氣溫特性。汽溫超溫如何調(diào)節(jié)？答：（1）過熱器出口氣溫隨鍋爐負(fù)荷變化的規(guī)律稱為過熱器的氣溫特性。（2）畫圖略。隨著鍋爐負(fù)荷增加，燃料消耗量增大，煙氣流量和煙溫都上升，對流換熱系數(shù)、傳熱溫差增大，使對流換熱量的增加超過蒸汽溫度的增加，蒸汽焓增增大。所以，隨鍋爐負(fù)荷的增加，對流過熱器出口汽溫升高。（3）噴水減溫；分隔煙道擋板；降低火焰中心高度4、 定性畫出并分析輻射式過熱器的汽溫特性。汽溫超溫如何調(diào)節(jié)？答：（1）畫圖略。鍋爐負(fù)荷增大時(shí)，蒸汽流量增大超過爐內(nèi)平均溫度的增加量，此時(shí)輻射傳熱量的增加少于蒸汽流量的增加，故工質(zhì)焓升降低。所以隨鍋爐負(fù)荷增大，出口汽溫下降。（2）分隔煙道擋板；降低火焰中心高度5、什么是直流鍋爐的水動力不穩(wěn)定性？消除和減輕的措施是什么？根本原因是什么？答：（1）在熱負(fù)荷q一定的條件下，并列工作的強(qiáng)制流蒸發(fā)受熱面管束中，有可能出現(xiàn)對應(yīng)著一個(gè)壓降0P下卻有幾個(gè)不相同的流量G的現(xiàn)象，稱為直流鍋爐的水動力不穩(wěn)定性。（2）措施：適當(dāng)提高工作壓力P；適當(dāng)減小進(jìn)口欠水焓；適當(dāng)提高工質(zhì)的質(zhì)量流速；適當(dāng)增加熱水段阻力，如加裝進(jìn)口即節(jié)流圈；加裝呼吸聯(lián)箱等；（2）根本原因：并列工作的強(qiáng)制流動受熱蒸發(fā)管圈中工質(zhì)的密度變化不均勻所致。6、良好燃燒的四個(gè)條件是什么？影響煤粉氣流著火的主要因素？燃燒過程的三個(gè)階段？答：（1）四個(gè)條件：要有足夠高的爐內(nèi)溫度水平；要供給充足而適量的空氣；燃料與空氣之間有良好混合；燃料在爐內(nèi)有足夠的停留時(shí)間。（2）影響因素：燃料性質(zhì)，煤粉細(xì)度；一次風(fēng)溫；一次風(fēng)量和一次風(fēng)速；爐內(nèi)溫度水平；鍋爐負(fù)荷；燃燒器的結(jié)構(gòu)及布置。（3）著火準(zhǔn)備階段、燃燒階段、燃盡階段。7、均等配風(fēng)的直流煤粉燃燒器有何特點(diǎn)？適用什么煤種？答：（1）特點(diǎn)：一、二次風(fēng)口距離很近，二次風(fēng)混入一次風(fēng)及時(shí)，供養(yǎng)及時(shí)，有利于高揮發(fā)煤種的后期燃燒；（2）適用與高揮發(fā)分較高的煙煤和褐煤。8、畫出簡單自然循環(huán)回路示意圖，標(biāo)明主要設(shè)備名稱，并說明再熱循環(huán)的工作原理。運(yùn)動壓頭的計(jì)算公式是什么？說明自然循環(huán)鍋爐蒸發(fā)設(shè)備的組成，并敘述汽包的作用。答：（1）畫圖略。（2）工作原理：下降管不受熱，上升管受熱，下降管內(nèi)水平均密度大于上升管內(nèi)水平均密度，這個(gè)密度差在重力作用下，產(chǎn)生重位壓差，形成推動力。在推動力作用下，汽包內(nèi)的水經(jīng)下降管、下聯(lián)箱進(jìn)入上升管，并在上升管內(nèi)受熱部分汽化成汽水混合物，再經(jīng)上聯(lián)箱、汽水導(dǎo)管回到汽包，從而完成了一個(gè)自然循環(huán)。（3）Syd=（PxjPss）*g*h（4）蒸發(fā)設(shè)備組成：汽包、水冷壁、下降管、控制循環(huán)泵；（5）汽包的作用-汽包是水的加熱、汽化（蒸發(fā)）及蒸汽過熱過程的分界點(diǎn)，同時(shí)又是水的加熱、汽化及蒸汽過熱設(shè)備的中間聯(lián)接設(shè)備；汽包內(nèi)部裝設(shè)汽水分離裝置、蒸汽清洗裝置、加藥管、下部裝有排污管等，可以提高蒸汽品質(zhì)；汽包能夠儲存一定量的工質(zhì)和熱量，當(dāng)鍋爐負(fù)荷變化時(shí)可以緩和蒸汽參數(shù)的變化；汽包上部裝有安全門、水位計(jì)、壓力表、溫度測量儀等，可以起到鍋爐運(yùn)行監(jiān)視和保護(hù)作用。9畫圖并說明火力發(fā)電廠的生產(chǎn)過程及鍋爐的作用。答：畫圖略。說明：鍋爐中燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為蒸汽的熱能；在汽輪機(jī)中蒸汽的熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；在發(fā)電機(jī)中機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。鍋爐的作用：將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)換成高溫高壓蒸汽的熱能。10、中速磨煤機(jī)的主要部件是什么？中速磨煤機(jī)的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)是什么？列舉高、中、低速磨煤機(jī)的代表機(jī)型并說明分別適用于何種制粉系統(tǒng)。答：(1)主要部件：驅(qū)動裝置、研磨部件、干燥分離空間、煤粉分離和分配裝置。（2）優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)緊湊，金屬耗量小，占地面積小，初投資少；運(yùn)行時(shí)耗電量小；噪聲??；缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)和制造較復(fù)雜，維修費(fèi)用較大，不適宜磨制較硬的煤。（3）高速：風(fēng)扇磨-直吹式制粉系統(tǒng)；中速：平盤磨-帶一次冷風(fēng)的正壓直吹式制粉系統(tǒng)；低速：筒式鋼球磨-中儲式制粉系統(tǒng)11、中間儲倉式制粉系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是什么？說明直吹式制粉系統(tǒng)的主要特點(diǎn)、負(fù)壓與正壓直吹式制粉系統(tǒng)的主要區(qū)別及各自的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。答：（1）中儲式主要特點(diǎn)：部件多，管路長，初投資大；磨損較??；供粉的可靠性高，但安全可靠性差；調(diào)節(jié)方便靈活。（2）直吹式主要特點(diǎn)：磨煤機(jī)磨制的煤粉直接全部吹入爐膛；制粉系統(tǒng)出力始終與鍋爐的燃煤消耗量相平衡。區(qū)別：負(fù)壓直吹式制粉系統(tǒng)中，排粉風(fēng)機(jī)位于磨煤機(jī)出口，磨煤機(jī)內(nèi)為負(fù)壓；而正壓系統(tǒng)中，排粉風(fēng)機(jī)位于磨煤機(jī)進(jìn)口或空氣預(yù)熱器的進(jìn)口，磨煤機(jī)內(nèi)為正壓。優(yōu)缺點(diǎn)：負(fù)壓系統(tǒng)的排粉風(fēng)機(jī)磨損嚴(yán)重，效率低，電耗大，制粉系統(tǒng)漏風(fēng)較大，使鍋爐效率降低，優(yōu)點(diǎn)是不向外漏粉，工作環(huán)境較干凈；正壓系統(tǒng)不存在排粉機(jī)的磨損和漏風(fēng)問題，運(yùn)行可靠性和經(jīng)濟(jì)性高，但要采用適當(dāng)?shù)拿芊獯胧?，否則向外冒粉將嚴(yán)重污染環(huán)境。12、為什么現(xiàn)代大型鍋爐多采用帶冷一次風(fēng)機(jī)的配中速磨的正壓直吹制粉系統(tǒng)？簡要說明三分倉回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器的結(jié)構(gòu)及其適用的制粉系統(tǒng)？答：（1）陪中速磨，金屬耗量小，占地面積小，初投資??；帶冷一次風(fēng)機(jī)，既沒有煤粉的磨損問題，有沒有高溫高壓工作環(huán)境問題，工作可靠性高。但需要設(shè)置密封風(fēng)機(jī)，防止煤粉泄露。（2）結(jié)構(gòu)：外殼、轉(zhuǎn)子、受熱元件、密封裝置；適用于冷一次風(fēng)機(jī)的正壓制粉系統(tǒng)。13、不同溫度下，由于化學(xué)反應(yīng)條件與氣體擴(kuò)散條件對燃燒速度的影響不同，燃燒工況可劃分為哪幾個(gè)不同的燃燒區(qū)域？不同區(qū)域內(nèi)強(qiáng)化燃燒的措施是什么？答：動力燃燒區(qū)：措施-提高溫度T；擴(kuò)散燃燒區(qū)：措施-減小碳粒直徑d，加大碳粒與氣流之間的速度w，即加強(qiáng)氧的擴(kuò)散；過渡燃燒區(qū)：措施-既要加強(qiáng)氧的擴(kuò)散又要保持足夠高的溫度。14、說明影響煤粉氣流著火的主要因素及強(qiáng)化煤粉氣流著火的具體措施。答：主要因素：燃料性質(zhì)、一次風(fēng)溫、一次風(fēng)量、一次風(fēng)速、爐內(nèi)溫度水平、燃燒器的結(jié)構(gòu)及布置方式。措施：提高Vdaf，降低Mar，降低Aar，降低R”90；提高一次風(fēng)溫；降低一次風(fēng)量；降低一次風(fēng)速；敷設(shè)“衛(wèi)燃帶”；采用前墻布置或者前后墻布置的旋流燃燒。15、何謂煤粉爐的一次風(fēng)、二次風(fēng)、三次風(fēng)？各自的作用？答：一次風(fēng)：輸送煤粉進(jìn)入爐膛的那股風(fēng)；作用-輸送煤粉進(jìn)入爐膛；提供燃煤當(dāng)中的揮發(fā)分燃燒所需要的氧量；二次風(fēng)：單獨(dú)送入爐膛助燃的那股熱空氣；作用-提供燃煤中的固定碳燃燒所需要的氧量；加強(qiáng)爐內(nèi)擾動，強(qiáng)化燃料的燃燒、燃盡；三次風(fēng)：在采用熱風(fēng)送粉的中儲式制粉系統(tǒng)中，將乏汽通過排粉風(fēng)機(jī)單獨(dú)送入爐膛的那種乏汽；作用：避免燃料浪費(fèi)，減輕環(huán)境污染，加強(qiáng)爐內(nèi)擾動，強(qiáng)化燃料的燃燒、燃盡。(w1w2w3)16、從有利于煤粉氣流著火的角度看，單個(gè)直流燃燒器和旋流燃燒器哪個(gè)好？為什么國內(nèi)大、中型鍋爐多采用直流煤粉燃燒器？答：（1）旋流燃燒器工作時(shí)形成內(nèi)形成較大的回流區(qū)，相比直流燃燒器，旋流燃燒器卷洗能力更大，更有利于煤粉的著火；（2）一次風(fēng)噴口集中布置，有利于煤粉迅速穩(wěn)定地著火；一二次風(fēng)噴口間距大，混合較遲，對無煙煤和劣質(zhì)煙煤的燃燒有利；二次風(fēng)分級布置，既有利于煤粉氣流的前期著火，又有利于煤粉后期的燃燒；所以，國內(nèi)大、中型鍋爐多采用直流煤粉燃燒器。17、何謂均等配風(fēng)的直流燃燒器、側(cè)二次風(fēng)布置的直流燃燒器、分級配風(fēng)的直流燃燒器？各自的特點(diǎn)和適用煤種？答：均等配風(fēng)直流燃燒器：一二次風(fēng)口相間平均布置；特點(diǎn)-一二次風(fēng)口距離較近，二次風(fēng)混入較及時(shí)，對煤粉氣流的著火不利；但供養(yǎng)及時(shí)，對高揮發(fā)分煤種的后期燃燒有利。適用于煙煤、褐煤。側(cè)二次風(fēng)直流燃燒器：一、二次風(fēng)口水平并排布置；特點(diǎn)-一次風(fēng)口在向火側(cè)，有利于煤粉氣流的著火；二次風(fēng)口在背火側(cè)，將一次風(fēng)氣流與水冷壁之間隔開，可以防止煤粉貼壁沖刷形成結(jié)渣。適用于既難于著火又易結(jié)渣的貧煤和劣質(zhì)煙煤。分級配風(fēng)直流燃燒器：一次風(fēng)口相對集中布置，二次風(fēng)口分級布置；一二次風(fēng)口距離較遠(yuǎn)，二次風(fēng)混入一次風(fēng)較遲，有利于低揮發(fā)分煤種的著火，適用于無煙煤。18、何謂過熱器（或再熱器）的熱偏差？其主要影響因素是什么？如何減??？答：（1)并列工作的過（再）熱器管束中，個(gè)別管（偏差管）的工質(zhì)焓升偏離管束中工質(zhì)平均焓升的現(xiàn)象稱為過（再）熱器的熱偏差。（2）主要影響因素：熱力不均、工質(zhì)流量不均；（3）減?。菏軣崦娣旨墸夐g混合和交叉換位；采用流量分配均勻的聯(lián)箱引入、引出方式；屛式過（再）熱器最外圈的管子采用截短的方法等；19、 簡要說明煙氣流速對尾部受熱面?zhèn)鳠?、積灰和飛灰磨損方面的影響（鍋爐尾部受熱面煙氣流速的選擇在設(shè)計(jì)和運(yùn)行中應(yīng)考慮哪些因素？簡單說明理由；省煤器管外煙氣流速如何選擇？理由。）答：鍋爐尾部受熱面的選擇應(yīng)考慮的因素：積灰-煙氣流速降低，積灰增大；飛灰磨損-煙氣流速增大，飛灰磨損加倍增大；省煤器管外煙氣流速的選擇：由于煙氣流速增大，不易積灰，傳熱增強(qiáng)，但是飛灰磨損增大。因此，省煤器管外煙氣流速的選擇應(yīng)綜合考慮其對積灰、傳熱、飛灰磨損的影響。一般Wy=6-13m/s。燃用灰分含量較高的燃煤時(shí)，Wy應(yīng)選用較低的數(shù)值。20、 簡要說明管束布置型式（順列布置和錯列布置）對尾部受熱面?zhèn)鳠帷⒎e灰和飛灰磨損等方面的影響。答：錯列布置：管束對流體的擾動大，傳熱效果好，不易積灰，但飛灰磨損大；順列布置：管束對流體的擾動小，傳熱效果差，易積灰，但飛灰磨損小。21、 何謂低溫腐蝕？主要影響因素？如何減輕低溫腐蝕？答：（1）當(dāng)受熱面金屬管壁溫度低于煙氣露點(diǎn)（煙氣中硫酸蒸汽開始凝結(jié)的溫度）時(shí)，硫酸蒸汽凝結(jié)成稀硫酸并附著在金屬管壁上，對金屬管壁造成強(qiáng)烈腐蝕的現(xiàn)象，稱為低溫腐蝕。（2）影響因素：煙氣中含有SO3；管壁溫度；減輕措施：（3）減少煙氣中SO3的含量（燃料脫硫、燃燒過程中脫硫-向爐內(nèi)投放石灰石粉或白云石粉）、適當(dāng)提高管壁溫度（采用熱風(fēng)再循環(huán)、加裝暖風(fēng)器、采用螺旋槽管、立式改臥式、管式改回轉(zhuǎn)式等）、其他措施（采用耐腐蝕材料、將空氣預(yù)熱器冷段設(shè)計(jì)成獨(dú)立體）。22、 自然循環(huán)常見故障有哪些？提高自然循環(huán)安全性的措施有哪些？答：（1）常見故障：下降管內(nèi)工質(zhì)含汽方式-下降管入口處水的自汽化、下降管入口形成漩渦漏斗、汽包水室含汽；循環(huán)的停滯、倒流；汽水分層、自由液面；亞臨界壓力自然循環(huán)鍋爐蒸發(fā)受熱面的第二類沸騰傳熱惡化問題；（2）措施：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)措施-選擇適當(dāng)小的水冷壁管徑；水冷壁按受熱情況分組或采用“八角爐膛”，以減熱偏差；采用大直徑的下降管和汽水導(dǎo)管，以減小流動阻力；采用阻力較小的汽水分離器；運(yùn)行操作措施-維護(hù)正常水位（不能太低）；防止負(fù)荷突升或氣壓突降；正確調(diào)整燃燒，避免火焰中心偏斜，減小煙氣側(cè)熱負(fù)荷不均；及時(shí)吹灰、清渣等。23、 何謂蒸汽品質(zhì)？提高蒸汽品質(zhì)的主要措施。（蒸汽污染的途徑有哪些？蒸汽污染對熱力設(shè)備有哪些危害？簡要說明下降管含汽的主要原因。）24、 答：（1）單位質(zhì)量的蒸汽中含有的雜質(zhì)的數(shù)量，用Sg表示，單位為mg/kg。（2）措施：在汽包內(nèi)加裝汽水分離裝置、蒸汽清洗裝置，進(jìn)行鍋爐排污，進(jìn)行鍋爐給水處理。（污染途徑：機(jī)械性攜帶、溶解性攜帶；蒸汽污染的危害：在過（再）熱器管內(nèi)壁上結(jié)垢；在管道、閥門內(nèi)壁上結(jié)垢；在汽輪機(jī)通流部分結(jié)垢；下降管含汽的原因：a.在汽包中汽水混合物的引入口與下降管的入口太近或下降管的入口位置太高；b.鍋水進(jìn)入下降管時(shí)，由于進(jìn)口流阻和水流加速而產(chǎn)生過大壓降，使鍋水產(chǎn)生自汽化；c.下降管進(jìn)口截面上部形成漩渦斗，時(shí)蒸汽吸入；d.汽包水室含汽，蒸汽和水一