《鍋爐》課后習(xí)題答案(全)-西安交大

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上第1章 鍋爐基本知識(shí)1. 闡述世界及我國的能源結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。略。2. 什么是能源?什么是一次能源與二次能源?能源是指自然界中能夠轉(zhuǎn)換成熱能、光能、電能和機(jī)械能等能量的物質(zhì)資源。 一次能源：自然界中現(xiàn)成存在，可直接取用的能源，如煤、水力、太陽能等等。二次能源：經(jīng)過加工或形式轉(zhuǎn)換的能源，如焦炭、汽油、電力、蒸汽等等。 3. 說明鍋爐在國民經(jīng)濟(jì)中的重要地位?；鹆Πl(fā)電量在總發(fā)電量中的比重，在近十幾年來一直保持在80以上，其中煤電在總火電的比重保持在90以上?！熬盼濉逼陂g，煤電在火力發(fā)電中的比重更上升到95以上，油電的比重則不到5，氣電的比重微乎其微。預(yù)計(jì)在今后相當(dāng)長時(shí)期內(nèi)，我國發(fā)

2、電能源構(gòu)成將繼續(xù)保持以煤電為主的格局。鍋爐是火力發(fā)電廠三大主機(jī)之一，火力發(fā)電的發(fā)展要求鍋爐工業(yè)以相應(yīng)的速度發(fā)展。在各種工業(yè)企業(yè)的動(dòng)力設(shè)備中，鍋爐也是重要的組成部分。這些鍋爐用戶使用鍋爐主要是作為熱源或動(dòng)力源。大多數(shù)工礦企業(yè)用蒸汽或高溫?zé)崴畬ζ洚a(chǎn)品進(jìn)行加熱、焙烘、消毒、保溫或作為冬季采暖、夏季空調(diào)制冷的熱源等等，也有少數(shù)的工礦企業(yè)用蒸汽作為動(dòng)力，驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)來拖動(dòng)風(fēng)機(jī)、水泵，油田和煉油廠或特殊部門都有這樣需要?？傊?，工業(yè)鍋爐絕大多數(shù)都以產(chǎn)生攜帶一定量熱能的蒸汽和熱水為目的，以水作為介質(zhì)的形式出現(xiàn)。此外，還有用于生活熱水供應(yīng)、洗浴和采暖的所謂生活鍋爐。用于工業(yè)生產(chǎn)和生活的鍋爐數(shù)量大、分布廣。4. 說

3、明鍋爐的一般工作過程。鍋爐的工作過程可歸納為：（1）燃料的燃燒過程。在這個(gè)過程中，燃料中的化學(xué)能被釋放出來并轉(zhuǎn)化成為被煙氣所攜帶的熱能。（2）傳熱過程。在這個(gè)過程中，煙氣所攜帶的熱能通過鍋爐的各種受熱面?zhèn)鬟f給鍋爐的工質(zhì)。（3）工質(zhì)的升溫、汽化、過熱過程。在這個(gè)過程中，工質(zhì)吸收熱量而被加熱到所期望的溫度。5. 請列舉鍋爐的主要部件和鍋爐的輔助設(shè)備并說明什么是鍋爐機(jī)組？以現(xiàn)代大型自然循環(huán)高壓鍋爐為例，它所具有的主要部件及其作用如下：（1）爐膛。保證燃料燃盡并使出口煙氣溫度冷卻到對流受熱面能安全工作的數(shù)值。（2）燃燒設(shè)備。將燃料和燃燒所需空氣送入爐膛并使燃料著火穩(wěn)定，燃燒良好。（3）鍋筒。是自然循環(huán)

4、鍋爐各受熱面的閉合件，將鍋爐各受熱面聯(lián)結(jié)在一起并和水冷壁，下降管等組成水循環(huán)回路。鍋筒內(nèi)儲(chǔ)存汽水，可適應(yīng)負(fù)荷變化，內(nèi)部設(shè)有汽水分離裝置等以保證汽水品質(zhì)，直流鍋爐無鍋筒。（4）水冷壁。是鍋爐的主要輻射受熱面、吸收爐膛輻射熱加熱工質(zhì), 并用以保護(hù)爐墻。后水冷壁管的拉稀部分稱為凝渣管用以防止過熱器結(jié)渣。（5）過熱器。將飽和蒸汽加熱到額定過熱蒸汽溫度。生產(chǎn)飽和蒸汽的蒸汽鍋爐和熱水鍋爐無過熱器。（6）再熱器。將汽輪機(jī)高壓缸排汽加熱到較高溫度，然后再送到汽輪機(jī)中壓缸膨脹作功。用于大型電站鍋爐以提高電站熱效率。（7）省煤器。利用鍋爐尾部煙氣的熱量加熱給水，以降低排煙溫度，節(jié)約燃料。（8）空氣預(yù)熱器。加熱燃燒

5、用的空氣，以加強(qiáng)著火和燃燒；吸收煙氣余熱，降低排煙溫度，提高鍋爐效率；為煤粉鍋爐制粉系統(tǒng)提供干燥劑。（9）爐墻。是鍋爐的保護(hù)外殼，起密封和保溫作用。小型鍋爐中的重型爐墻也可起支承鍋爐部件的作用。（10）構(gòu)架。支承和固定鍋爐各部件，并保持其相對位置。 鍋爐的輔助設(shè)備及其作用如下：（1）燃料供應(yīng)設(shè)備。貯存和運(yùn)輸燃料。（2）磨煤及制粉設(shè)備。將煤磨制成煤粉并輸入燃用煤粉的鍋爐燃燒設(shè)備燃燒。（3）送風(fēng)設(shè)備。由送風(fēng)機(jī)將空氣送入空氣預(yù)熱器加熱后輸往爐膛及磨煤裝置應(yīng)用。（4）引風(fēng)設(shè)備。由引風(fēng)機(jī)和煙囪將鍋爐排出的煙氣送往大氣。（5）給水設(shè)備。由給水泵將經(jīng)過水處理設(shè)備處理后的給水送入鍋爐。 （6）除灰除渣設(shè)備。從

6、鍋爐中除去灰渣并運(yùn)走。（7）除塵設(shè)備。除去鍋爐煙氣中的飛灰，改善環(huán)境衛(wèi)生。（8）自動(dòng)控制設(shè)備。自動(dòng)檢測、程序控制、自動(dòng)保護(hù)和自動(dòng)調(diào)節(jié)。“鍋爐機(jī)組”是指由鍋爐本體及配合鍋爐本體工作的其它設(shè)備或機(jī)械構(gòu)成的成套裝置，這些配合鍋爐本體工作的其它設(shè)備或機(jī)械我們統(tǒng)稱之為鍋爐輔助設(shè)備。6. 鍋筒、集箱和管束在鍋爐中各自起著什么作用？鍋筒然循環(huán)鍋爐各受熱面的閉合件，將鍋爐各受熱面聯(lián)結(jié)在一起并和水冷壁，下降管等組成水循環(huán)回路。鍋筒內(nèi)儲(chǔ)存汽水，可適應(yīng)負(fù)荷變化，內(nèi)部設(shè)有汽水分離裝置等以保證汽水品質(zhì)，直流鍋爐無鍋筒。集箱是流體分散和匯集的關(guān)鍵部件，是這些并聯(lián)管組的聯(lián)接件。在電站鍋爐中，集箱工作特性的優(yōu)劣直接影響到連接

7、于其間的受熱面工作的安全和可靠，尤其是嚴(yán)重影響到過熱器和再熱器等高溫受熱面工作的可靠性。所謂的鍋爐管束就是布置在上、下鍋筒之間的密集管束。鍋爐管束為蒸發(fā)受熱面，吸收水冷壁不能完全吸收的熱量。7. 請對比煙管鍋爐和水管鍋爐的優(yōu)缺點(diǎn)。并說明現(xiàn)代鍋爐的發(fā)展趨勢。煙管鍋爐的特點(diǎn)：（1）爐膛矮小，爐膛溫度低，燃燒條件差，難于燃燒劣質(zhì)煤，常需爐拱。（2）受熱面簡單，排煙溫度高， 效率低，常冒黑煙。（3）鍋筒大，強(qiáng)度低，參數(shù)難提高，幾乎不用于發(fā)電，鋼耗大。（4）水容量大，負(fù)荷適應(yīng)性好，水質(zhì)要求低，運(yùn)行、維修方便。水管鍋爐與煙管鍋爐的特點(diǎn)正好相反?，F(xiàn)代鍋爐的發(fā)展趨勢：（1）電站鍋爐：高效率（部分減少污染）、大

8、容量、高參數(shù)、低污染、自動(dòng)化、高可靠性、低成本（金屬消耗量）（2）工業(yè)鍋爐：高效率、低污染、自動(dòng)化、低成本（金屬消耗量）（3）生活鍋爐：低污染、自動(dòng)化、安全可靠8. 鍋爐本體指哪些部件？請列舉鍋爐的輔助設(shè)備。鍋爐本體，主要指由鍋筒、集箱、受熱面及其間的連接管道、燃燒設(shè)備、爐墻和構(gòu)架等所組成的整體。輔助設(shè)備有：鼓引風(fēng)設(shè)備、運(yùn)煤、除灰渣設(shè)備、制粉設(shè)備（煤粉燃燒鍋爐）、給水設(shè)備、水處理設(shè)備及煙氣除塵、脫硫及脫硝設(shè)備等。9. 需要哪些參數(shù)才能描述一臺(tái)鍋爐？蒸汽鍋爐一般需要用如下四個(gè)參數(shù)才能將鍋爐的大小描述清楚：（1）蒸發(fā)量，t/h（或kg/s）；（2）出口蒸汽壓力, MPa；（3）出口蒸汽溫度, ；（

9、4）給水溫度, 。10. 鍋爐的分類方法有哪些？鍋爐的分類有多種方法。按用途可分為電站鍋爐、工業(yè)鍋爐、生活鍋爐等。電站鍋爐用于發(fā)電，工業(yè)鍋爐用于工業(yè)生產(chǎn)，生活鍋爐用于采暖和熱水供應(yīng)。按結(jié)構(gòu)可分為火管鍋爐和水管鍋爐?；鸸苠仩t中，煙氣在管內(nèi)流過，水管鍋爐中，汽水在管內(nèi)流過。按蒸發(fā)受熱面內(nèi)工質(zhì)的流動(dòng)方式可分為自然循環(huán)鍋爐、強(qiáng)制循環(huán)鍋爐、直流鍋爐和復(fù)合循環(huán)鍋爐。自然循環(huán)鍋爐具有鍋筒，利用下降管和上升管中工質(zhì)密度差產(chǎn)生工質(zhì)循環(huán)，只能在臨界壓力以下應(yīng)用。直流鍋爐無鍋筒，給水靠水泵壓頭一次通過受熱面，適用于各種壓力。強(qiáng)制循環(huán)鍋爐在循環(huán)回路的下降管與上升管之間設(shè)置循環(huán)泵用以輔助水循環(huán)并作強(qiáng)制流動(dòng)，又稱輔助循環(huán)

10、鍋爐或控制循環(huán)鍋爐。復(fù)合循環(huán)鍋爐是介于強(qiáng)制循環(huán)鍋爐和直流鍋爐之間的一種鍋爐。它在高負(fù)荷時(shí)按直流鍋爐模式運(yùn)行，而在低負(fù)荷時(shí)按強(qiáng)制循環(huán)鍋爐模式運(yùn)行，循環(huán)泵只在低負(fù)荷下工作。按出口工質(zhì)壓力可分為常壓鍋爐、微壓鍋爐、低壓鍋爐、中壓鍋爐、高壓鍋爐、超高壓鍋爐、亞臨界壓力鍋爐、超臨界壓力鍋爐和超超臨界壓力鍋爐。常壓鍋爐的表壓為零。微壓鍋爐的表壓為幾十個(gè)Pa。低壓鍋爐的壓力一般小于1.275MPa。中壓鍋爐的壓力一般為3.825 MPa。高壓鍋爐的壓力一般為9.8MPa。超高壓鍋爐的壓力一般為13.73MPa。亞臨界壓力鍋爐的壓力一般為16.67MPa。超臨界壓力鍋爐的壓力2325MPa。超超臨界壓力鍋爐的

11、壓力一般大于27 MPa。發(fā)電用鍋爐的工作壓力一般都為中等壓力以上。按燃燒方式可分為火床燃燒鍋爐、火室燃燒鍋爐、流化床燃燒鍋爐和旋風(fēng)燃燒鍋爐。按所用燃料或能源可分為固體燃料鍋爐、液體燃料鍋爐、氣體燃料鍋爐、余熱鍋爐、原子能鍋爐和廢料鍋爐。 按排渣方式可分為固態(tài)排渣鍋爐和液態(tài)排渣鍋爐。固態(tài)排渣鍋爐中，燃料燃燒后生成的灰渣呈固態(tài)排出，是燃煤鍋爐的主要排渣方式。液態(tài)排渣鍋爐中，燃料燃燒后生成的灰渣呈液態(tài)從渣口流出，在裂化箱的冷卻水中裂化成小顆粒后排入水溝中沖走。按爐膛煙氣壓力可分為負(fù)壓鍋爐、微正壓鍋爐和增壓鍋爐。負(fù)壓鍋爐中爐膛壓力保持負(fù)壓，有送、引風(fēng)機(jī)，是燃煤鍋爐主要型式。微正壓鍋爐中爐膛表壓力為2

12、5kPa，不需引風(fēng)機(jī)，宜于低氧燃燒。增壓鍋爐中爐膛表壓力大于0.3MPa，用于配蒸汽-燃?xì)饴?lián)合循環(huán)。 按鍋筒數(shù)目可分為單鍋筒和雙鍋筒鍋爐，鍋筒可縱置或橫置布置。現(xiàn)代鍋筒型電站鍋爐都采用單鍋筒型式，工業(yè)鍋爐采用單鍋筒或雙鍋筒型式。 按整體外形可分為倒U型、塔型、箱型、T型、U型、N型、L型、D型、A型等。D型、A型用于工業(yè)鍋爐，其他爐型一般用于電站鍋爐。 按鍋爐房型式可分為露天、半露天、室內(nèi)、地下或洞內(nèi)布置的鍋爐。工業(yè)鍋爐一般采用室內(nèi)布置，電站鍋爐主要采用室內(nèi)半露天或露天布置。按鍋爐出廠型式可分為快裝鍋爐、組裝鍋爐和散裝鍋爐,小型鍋爐可采用快裝型式，電站鍋爐一般為組裝或散裝。11. 什么是鍋爐的

13、最大連續(xù)蒸發(fā)量和額定蒸發(fā)量？鍋爐最大連續(xù)出力（Boiler Maximum Continuous Rating, BMCR）是鍋爐為與汽輪機(jī)組設(shè)計(jì)流量工況相匹配而規(guī)定的最大連續(xù)輸出熱功率，MW；習(xí)慣上也常用該工況下的主蒸汽流量，t/h來表示。所謂的鍋爐額定出力是鍋爐在額定蒸汽參數(shù)及給水溫度條件下，與汽輪發(fā)電機(jī)組額定出力（TRL）工況相匹配的鍋爐輸出熱功率，MW。習(xí)慣上也常用在此工況下的主蒸汽流量（t/h）來表示，故又稱鍋爐額定蒸發(fā)量。12. 鍋爐的性能指標(biāo)主要有哪些？ 鍋爐的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)通常用經(jīng)濟(jì)性、可靠性及機(jī)動(dòng)性3項(xiàng)指標(biāo)來表示。 （1）經(jīng)濟(jì)性鍋爐的經(jīng)濟(jì)性主要指熱效率、成本、煤耗和廠用電量等。

14、（2）鍋爐可靠性鍋爐可靠性常用下列3種指標(biāo)來衡量。 (a)連續(xù)運(yùn)行時(shí)間=兩次檢修之間的運(yùn)行時(shí)間 (用小時(shí)表示)。 (b) (c) (3) 機(jī)動(dòng)性 隨著現(xiàn)代社會(huì)生活方式和用電負(fù)荷新的變化，用戶對鍋爐的運(yùn)行方式提出了更多的新要求。也就是要求鍋爐運(yùn)行有更大的靈活性和可調(diào)性。第3章 鍋爐燃料1. 什么是燃料？作為燃料的基本條件是什么？燃料分那幾類？燃料是指可以用來獲取大量熱能的物質(zhì)。作為燃料，應(yīng)該滿足下列條件：就單位數(shù)量而言，燃燒時(shí)能放出大量的熱量；能方便而很好的燃燒；在自然界中蘊(yùn)藏量豐富，能大量開采，價(jià)格低廉；燃燒產(chǎn)物對人體、動(dòng)植物、環(huán)境等危害較小或無害。目前地球上的燃料可分為兩大類，即核燃料和有機(jī)

15、燃料。按物態(tài)有機(jī)燃料可分為固體燃料、液體燃料和氣體燃料；按用途有機(jī)燃料可分為工藝燃料和動(dòng)力燃料。2. 電站鍋爐燃料為什么要以煤為主？為什么要提倡以煤代油？電站鍋爐是消耗燃料的大戶，每年燃料沙子消耗量約占全國燃料總耗量的20%25%。電站鍋爐要以煤為主、以煤代油的燃料政策，是根據(jù)我國客觀情況而決定的。我國煤炭資源十分豐富，已探明的儲(chǔ)量在6500億t以上，近年的煤炭產(chǎn)量也在穩(wěn)步上升，可以保證長期穩(wěn)定供應(yīng)。 我國的石油、天然氣資源雖然也十分豐富，但遠(yuǎn)不及煤炭資源可觀。更主要的是石油、天然氣經(jīng)過深加工之后，可以得到更多的輕紡、化工等部門所需的原料，能獲取更高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。如果將石油、天然氣作為鍋爐燃料直

16、接燒掉，那將是很可惜的，同時(shí)，還會(huì)使發(fā)電成本提高。 基于上述原因，電站鍋爐燃料要以煤為主，以煤代油。要盡一切可能壓縮燃料油的消耗量，原來燒油的鍋爐，也要盡可能地進(jìn)行技術(shù)改造，改燒煤炭。3. 什么是煤的元素分析成分與工業(yè)分析成分？煤的元素分析成分一般是指煤中碳、氫、氧、氮、硫。煤的工業(yè)分析成分是指煤中水分（M）、灰分（A）、揮發(fā)分（V）和固定碳（FC）。4. 煤中水分有哪幾部分組成？煤中水分有何危害？煤中的水分的存在狀態(tài)分為外在水分、內(nèi)在水分和結(jié)晶水。水分增加將影響燃料的著火和燃燒速度，增大煙氣量，增加排煙熱損失，加劇尾部受熱面的腐蝕和賭灰。5. 煤中灰分有哪幾部分組成？煤中灰分有何危害？灰分為

17、煤樣在規(guī)定條件下完全燃燒后的固體殘留物。煤中的礦物質(zhì)由原生礦物質(zhì)、次生礦物質(zhì)和外來礦物質(zhì)三部分構(gòu)成?；曳纸档土嗣旱钠焚|(zhì)，給燃燒造成困難，可能使鍋爐積灰、結(jié)渣，并磨損金屬受熱面。6. 煤中的硫以什么形式存在？煤中硫分有何危害？硫在煤中以三種形式存在：（1）有機(jī)硫，與碳、氫等結(jié)合成復(fù)雜化合物；（2）黃鐵礦硫，如FeS2等；（3）硫酸鹽，如CaSO4、Na2SO4等。硫燃燒生成SO2和少量SO3，排出鍋爐后造成嚴(yán)重污染，是形成酸雨的主要物質(zhì)。硫若與煙氣中的水蒸氣反應(yīng)生成硫酸或亞硫酸，在鍋爐低溫受熱面凝結(jié)后產(chǎn)生強(qiáng)烈的腐蝕作用。7. 煤中灰分和煤中不可燃礦物質(zhì)的含義一樣嗎？含義不一樣。煤中灰分是指燃燒后

18、剩余的不可燃礦物質(zhì)，其含量是在實(shí)驗(yàn)室用加熱方法燒去可燃物而測定的。煤中的不可燃礦物質(zhì)，雖然不參與燃燒，但在高溫下，會(huì)經(jīng)歷失去結(jié)晶水、碳酸鹽和硫酸鹽熱分解、以及黃鐵礦氧化等過程，原來不可燃的礦物質(zhì)成分會(huì)有一定變化，質(zhì)量也有所減輕。因此，灰分與煤中不可礦物質(zhì)的含義是不一樣的。8.煤的含碳量是碳在煤中的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)，包括煤中全部碳量。所謂煤中的固定碳，實(shí)際上是煤中有機(jī)質(zhì)在隔絕空氣加熱時(shí)熱分解的殘留物。工業(yè)分析中，水分、揮發(fā)分析出后剩余的部分稱為焦炭，焦炭是由固定碳和灰分所組成。因此，煤中的含碳量、固定碳、焦碳三者的含義是不同的。9. 煤的成分分析基準(zhǔn)有哪幾種？常用的基準(zhǔn)有以下四種：收到基、空氣干燥基、

19、干燥基、干燥無灰基。10. 什么是燃料的發(fā)熱量？高位發(fā)熱量與低位發(fā)熱量有什么區(qū)別？煤的發(fā)熱量是指單位質(zhì)量的煤在完全燃燒時(shí)所釋放出的熱量，單位是kJ/kg。煤樣在氧彈內(nèi)燃燒時(shí)產(chǎn)生的熱量減去硫和氮生成酸的校正值后所得的熱量，稱為高位發(fā)熱量。煤的高位發(fā)熱量減去煤樣中水和燃燒時(shí)生成的水的蒸發(fā)潛熱后的熱值，稱為低位發(fā)熱量。因此高位發(fā)熱量和低位發(fā)熱量的不同在于是否將水的汽化潛熱計(jì)算在內(nèi)。11. 什么是標(biāo)準(zhǔn)煤？規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)煤有何實(shí)用意義？將收到基低位發(fā)熱量為29300kJ/kg的燃料稱為標(biāo)準(zhǔn)煤。提出標(biāo)準(zhǔn)煤的主要目的是把不同的燃料劃規(guī)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，便于核算企業(yè)對能源的消耗量，便于比較和管理。12. 什么是煤的折算灰

20、分、折算水分、折算硫分？折算成分有何實(shí)際用意？ 規(guī)定把相對于每4182kJ/kg（即1000kcal/kg）收到基低位發(fā)熱量的煤所含的收到基水分、灰分和硫分，分別成為折算水分、折算灰分和折算硫分。這算成分可以方便比較煤中各種有害成分（水分、灰分及硫分）對鍋爐工作的影響，更好的鑒別煤的性質(zhì)。13. 什么是揮發(fā)分？它對燃燒和對鍋爐工作有何影響？揮發(fā)分中含有水分嗎？煤樣在規(guī)定條件下隔絕空氣加熱，煤中的有機(jī)質(zhì)受熱分解出一部分分子量較小的液態(tài)（此時(shí)為蒸汽狀態(tài)）和氣態(tài)產(chǎn)物，這些產(chǎn)物稱為揮發(fā)物。揮發(fā)物占煤樣質(zhì)量的分?jǐn)?shù)，稱為揮發(fā)分產(chǎn)率或簡稱為揮發(fā)分。揮發(fā)分是煤中氫、氧、氮、硫和一部分碳的氣體產(chǎn)物，大部分是可燃

21、氣體。揮分含量高，煤易于著火，燃燒穩(wěn)定。因此，揮發(fā)分是表征燃燒特性的重要指標(biāo)，從而也對工作帶來多方面的影響，如，需要根據(jù)揮發(fā)分大小考慮爐膛容積及形狀；揮發(fā)分含量影響燃燒器的型式及配風(fēng)方式的選用，影響磨煤機(jī)型式及制粉系統(tǒng)型式的選擇。同時(shí)，揮發(fā)分也是煤進(jìn)行分類的重要指標(biāo)之一。揮發(fā)分中也含有一定量的水分。14. 灰的熔融特性用什么指標(biāo)表示？有何實(shí)用意義？灰的熔融特性泳三個(gè)特征溫度來表示：變形溫度DT、軟化溫度ST和流動(dòng)溫度FT。DT、ST和FT是液相和固相共存的三個(gè)溫度，不是固相向液相轉(zhuǎn)化的界限溫度，即表示煤灰形態(tài)變化過程中的溫度間隔。三個(gè)溫度的溫度間隔對鍋爐的工作很有影響，如果溫度間隔很大，那就意

22、味著固相和液相共存的溫度區(qū)間很寬，煤灰的粘度歲溫度的變化很慢，這樣的灰渣成為長渣，長渣在冷卻時(shí)可長時(shí)間保持一定的粘度，故在爐膛中易于結(jié)渣；反之，如果溫度間隔很小，那么灰渣的粘度就隨溫度急劇變化，這樣的灰渣成為短渣。短渣在冷卻時(shí)其粘度增加得很快，只會(huì)在很短時(shí)間內(nèi)造成結(jié)渣。15. 影響灰熔點(diǎn)的因素有哪些？影響煤灰熔融性的主要是煤灰的化學(xué)組成和煤灰周圍高溫的環(huán)境介質(zhì)（氣氛）性質(zhì)。第4章 物質(zhì)平衡及熱平衡1. 什么是理論空氣量？如何計(jì)算？1kg固體及液體燃料完全燃燒并且燃燒產(chǎn)物（煙氣）中午自由氧存在時(shí)，所需要的空氣量成為理論空氣量。標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的理論空氣量可根據(jù)燃料中C、S、H等可燃元素所需要的氧氣量計(jì)

23、算得到。2. 什么是實(shí)際空氣量？什么是過量空氣系數(shù)？實(shí)際送入鍋爐的空氣量稱為實(shí)際空氣量。實(shí)際空氣量與理論空氣量的比值稱為過量空氣系數(shù)。3. 燃料的燃燒產(chǎn)物（煙氣）中都有哪些成分？理論煙氣的組成為CO2、SO2、N2和H2O。前三種組成合在一起稱為干煙氣，包括H2O在內(nèi)的煙氣稱為濕煙氣。當(dāng)有過量空氣時(shí)，煙氣中除上述組分外，還含過量的空氣。若燃燒不完全，則除上述組分外，煙氣中還將出現(xiàn)CO、CH4和H2等可燃成分。4.煙氣的成分組成是如何表示的？每種成分的容積用符號(hào)V和下角標(biāo)注以該成分的分子式來表示，如、分別表示每千克燃料燃燒后所生成煙氣中二氧化碳、二氧化硫、未參加燃燒反應(yīng)的剩余氧氣、氮?dú)?、水蒸氣?/p>

24、一氧化碳的容積。煙氣的成分組成，是用煙氣中某種成分的容積占干煙氣容積的百分?jǐn)?shù)來表示，并直接用用該成分的分子式書寫。所謂干煙氣體積Vgy是指煙氣中除水蒸氣外其他各成分體積之和。5. 奧氏煙氣分析儀式根據(jù)什么原理分析煙氣成分的？某些化學(xué)藥劑對氣體具有選擇性吸收的特性，如將一定量的煙氣（通常為100mL）反復(fù)多次流經(jīng)這些藥劑時(shí)，其中某一成分的氣體便與之反應(yīng)而被吸收，通過在等溫等壓條件下對氣體減量的測定，便可獲得該氣體的體積分?jǐn)?shù)。6. 什么是燃燒方程式？燃料燃燒是可燃物與氧的化合反應(yīng)。燃燒后生成的煙氣成分組成與燃料的干燥無灰基元素成分之間，必然存在一定規(guī)律，并滿足一定的方程式，此方程式就稱燃燒方程式。

25、利用燃燒方程式可以推算出煙氣中CO的含量，可以分析出煙氣中RO2與O2的變化關(guān)系等。7. 什么是燃燒特性系數(shù)？在進(jìn)行燃燒計(jì)算及分析有關(guān)問題時(shí)，常遇到一個(gè)系數(shù)，系數(shù)值只取決于燃料的干燥無灰基成分組成，而與水分、灰分無關(guān)，對于不同的燃料有不同的值，故稱為燃料特性系數(shù)。8. 什么是燃料的？當(dāng)燃燒完全時(shí)，無一氧化碳產(chǎn)生，當(dāng)煙氣中剩余氧為0（即=1）時(shí)，煙氣中的值達(dá)到最大，即。9. 鍋爐運(yùn)行中，如何確定其過量空氣系數(shù)？鍋爐運(yùn)行時(shí)的過量空氣系數(shù)可根據(jù)煙氣分析的結(jié)果予以確定：其中V是漏風(fēng)量，Vk表示實(shí)際空氣量。10. 什么是漏風(fēng)系數(shù)？運(yùn)行中如何確定漏風(fēng)系數(shù)？各部件所處煙道內(nèi)漏入的空氣量V與理論空氣量的比值，

26、稱為該煙道的漏風(fēng)系數(shù)。運(yùn)行中漏風(fēng)系數(shù)的確定，是：用煙氣分析器測出欲確定漏風(fēng)的煙道出口及進(jìn)口處的煙氣成分，再分別計(jì)算出口及進(jìn)口處的過量空氣系數(shù)，出口與進(jìn)口過量空氣系數(shù)之差即為這部分煙道的漏風(fēng)系數(shù)。11. 煙氣中和值延鍋爐煙氣流程如何變化？煙氣中值與值大小取決于燃燒所產(chǎn)生的二氧化碳和二氧化硫容積、富裕氧的容積及干煙氣容積Vgy。由完全燃燒方程式知道，煙氣中值與值是互成反比關(guān)系的。燃料的燃燒反應(yīng)在爐膛出口處結(jié)束。這時(shí)，生成既定量的，既定量的干煙氣Vgy及富裕氧量，因而，也就有一定的與值。在以后的煙氣流程中，與值是否變化，要看煙氣容積是否變化，即是否有冷空氣漏入而異。 在微正壓燃燒中，煙氣呈正壓狀態(tài)，

27、外界空氣不能漏入，煙氣容積基本不變。所以，從爐膛出口到空氣預(yù)熱器之前，煙氣中的及值是不變的。平衡通風(fēng)，從爐膛至空氣預(yù)熱器出口，煙氣呈負(fù)壓狀態(tài)，外界空氣將從不嚴(yán)密處逐漸漏入，使煙氣容積逐漸增大，由于值是一定的則值沿?zé)煔饬鞒淘谥饾u變小。由于空氣的漏入，使煙氣中氧氣量逐漸增多，這樣，沿?zé)煔饬鞒痰闹祵⒅饾u增大。 一般燃燒正常的煤粉爐，爐膛出口維持過量空氣系數(shù)為1.2左右，這時(shí)值約為1416，值約為34。而到出口時(shí)，由于外界空氣不斷漏入，過量空氣系數(shù)a將增至于1.351.40。這時(shí)，煙氣中值大約下降至于12.713.8，而值則大約上升至5.56.8。12.什么是理論燃燒溫度？理論燃燒溫度的高低受什么因素

28、影響？理論燃燒溫度的高低對鍋爐工作有何影響？燃料在絕熱條件下燃燒，煙氣所能達(dá)到的稱理論燃燒。也就是說，燃料燃燒時(shí)有效發(fā)熱量不往外傳遞，全部用來加熱燃燒產(chǎn)物所能達(dá)到的。理論燃燒溫度的高低與燃料的熱值、燃燒產(chǎn)物的熱容量、燃燒產(chǎn)物的數(shù)量、燃料與空氣的溫度和過量空氣系數(shù)等因素有關(guān)。爐膛；四周都布滿了水冷壁，燃料在爐內(nèi)燃燒放熱的同時(shí)即進(jìn)行熱量的傳遞，燃燒放出的熱量，一部分很快被爐內(nèi)受熱面所吸收。也就是說，實(shí)際不可能為燃料創(chuàng)造絕熱燃燒的條件，因而，在實(shí)際中，理論燃燒高明不存在的。那么，討論理論燃燒的高低還有什么實(shí)際意義呢？理論燃燒雖不存在，但它卻在一定程度上代表爐內(nèi)水平。爐內(nèi)輻射傳熱與的四次方成正比，理論

29、燃燒高，爐內(nèi)水平高，輻射傳的熱能力強(qiáng)。同時(shí)，理論燃燒的高低，還在一定程度上影響輻射傳熱量與對流傳熱量的比例，理論燃燒低，輻射傳熱能力下降，對流傳熱比例必然增大，由于對流受熱面?zhèn)鳠嵝Ч容椛涫軣崦娌?，這樣就會(huì)使總的受熱面積增大，對降低造價(jià)是不利的。13.什么是低氧燃燒？低氧燃燒有何優(yōu)點(diǎn)？采用低氧燃燒應(yīng)具備什么條件？使用較低的過量空氣系數(shù)，使燃燒后煙氣中剩余氧很少的燃燒技術(shù)稱低氧燃燒。低氧燃燒的優(yōu)點(diǎn)主要有以下幾方面：（1）送風(fēng)量和煙氣量減小使排煙熱損失下降，鍋爐效率提高，并使吸、送風(fēng)機(jī)耗電量減小；（2）煙氣中剩余氧濃度降低，金屬高溫氧化的可能性降低，并能降低五氧化二釩的生成量，能有效地減輕受熱面的

30、高溫腐蝕和防止出現(xiàn)高溫粘結(jié)灰；（3）能使三氧化硫生成量下降，煙氣露點(diǎn)溫降低，有利于防止受熱面的低溫腐蝕；（4）減少氮氧化合物生成量，有利于環(huán)境保護(hù)。 采用低氧燃燒技術(shù)，必須在保證燃料能完全燃燒的前提下進(jìn)行，這并不是輕而易舉就能實(shí)現(xiàn)的，需要滿足一定的前提條件，主要有：（1）燃燒器要有較大的調(diào)節(jié)范圍；（2）注意減小鍋爐漏風(fēng)，特別是減小爐膛漏風(fēng)，這只有在采用微正壓燃燒的燃油爐、燃?xì)鉅t才有可能實(shí)現(xiàn)；（3）要求有相應(yīng)的測量和自動(dòng)控制設(shè)備，特別是能可靠地測量和控制燃料量與空氣量；（4）科學(xué)合理的配風(fēng)，以便能在；較小的富裕氧的情況下達(dá)到最穩(wěn)定和最經(jīng)濟(jì)的燃燒效果。14. 什么是鍋爐機(jī)組熱平衡與熱平衡方程？鍋爐

31、熱平衡是指在穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)下，鍋爐輸入熱量與輸出熱量及各項(xiàng)熱損失之間的熱量平衡。一般的熱平衡方程式為：Qr=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6，kJ/kg式中：Qr鍋爐輸入熱量； Q1鍋爐有效利用的熱量； Q2排煙熱損失； Q3可燃?xì)怏w不完全燃燒熱損失； Q4固體不完全燃燒熱損失； Q5鍋爐散熱損失； Q6其他熱損失。15. 什么是輸入熱量？輸入熱量來自哪幾方面？鍋爐輸入熱量Qr是從鍋爐范圍以外輸入鍋爐的熱量，不包括鍋爐范圍內(nèi)循環(huán)的熱量，通常有如下幾項(xiàng)：Qr=Qar,net+ir+Qwr+Qzq式中，Qar,net燃料的收到基低位發(fā)熱量，kJ/kg； ir燃料物理顯熱，kJ/kg； Qwr外來熱

32、源加熱空氣時(shí)帶入的熱量，kJ/kg； Qzq霧化燃油所用蒸汽帶入的熱量，kJ/kg。16. 什么是鍋爐有效利用熱量？如何計(jì)算？鍋爐有效利用熱是指水和蒸汽流經(jīng)各受熱面時(shí)吸收的熱量，而空氣在空氣預(yù)熱器吸熱后又回到爐膛，這部分熱量屬鍋爐內(nèi)部熱量循環(huán)，不應(yīng)計(jì)入。鍋爐有效利用熱Q1為：式中，B燃料消耗量，kJ/kg； Dgr、Dzr、Dzy、Dpw過熱蒸汽量、自用蒸汽量、排污量和再熱蒸汽量，kJ/kg； igr、izy、i、igs過熱蒸汽焓、自用蒸汽焓、飽和水焓和給水焓，kJ/kg； izr、izr再熱器出口和進(jìn)口蒸汽焓，kJ/kg。17. 什么是機(jī)械未完全燃燒熱損失？如何計(jì)算？機(jī)械未完全燃燒熱損失是指

33、燃料中未燃燒或未燃盡碳造成的熱損失，這些碳?xì)埩粼诨以小C(jī)械未完全燃燒熱損失q4的計(jì)算公式為：對于火床爐 對于流化床鍋爐對于煤粉爐以上各式中的（alz）、（alm）、（ayh）、（afh）、（ayl）、（alh）分別為爐渣、漏煤、煙道灰、飛灰、溢流灰、冷灰和冷爐斗灰渣中的灰量占入爐燃料總灰分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，（Clz）、（Clm）、（Cyh）、（Cfh）、（Cyl）、（Clh）分別為爐渣、漏煤、煙道灰、飛灰、溢流灰、冷灰和冷爐斗灰渣中可燃物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，32700為每kg純碳的發(fā)熱量（kJ）。18. 影響機(jī)械未完全燃燒熱損失的因素有哪些？影響機(jī)械未完全燃燒熱損失的主要因素有：燃料的性質(zhì)、燃燒方式、爐膛

34、型式和結(jié)構(gòu)、燃燒器設(shè)計(jì)和布置、爐膛溫度、鍋爐負(fù)荷、運(yùn)行水平、燃料在爐內(nèi)的停留時(shí)間和與空氣的混合情況等。19. 什么是排煙熱損失？如何計(jì)算？排煙熱損失與哪些因素有關(guān)？鍋爐排煙溫度的進(jìn)一步降低受那些條件限制？排煙熱損失是由于鍋爐排煙帶走的熱量所造成的損失，等于排煙焓與入爐空氣焓之差。計(jì)算公式如下：式中，Ipy排煙焓，kJ/kg； I0lk進(jìn)入鍋爐的冷空氣焓，按冷空氣溫度為30攝氏度計(jì)算，kJ/kg； apy排煙處的過量空氣系數(shù)。影響排煙熱損失的主要因素為排煙溫度和煙氣容積。排煙溫度的進(jìn)一步降低主要有以下條件的限制：（1）排煙低，會(huì)引起尾部受熱面的低溫腐蝕，因此，在燃用硫分和水分較高的煤時(shí)以及燃燒重

35、油時(shí)，不宜采用過低的排煙；（2）排煙低，尾部受熱面?zhèn)鳠釡夭顪p小，傳遞同樣的熱量，需要較多的受熱面積，金屬耗量增大，通風(fēng)阻力及風(fēng)機(jī)電耗也隨之增加，外形尺寸也要增大，布置上也會(huì)帶來一定的困難。合理的排煙，是根據(jù)排煙熱損失和受熱面金屬消耗費(fèi)用，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較而確定的。20. 什么是化學(xué)未完全燃燒熱損失？如何計(jì)算？哪些因素影響化學(xué)未完全燃燒熱損失的大??？由于CO2、H2、CH4等可燃?xì)怏w未燃燒放熱就隨煙氣離開鍋爐而造成的熱損失，成為化學(xué)不完全燃燒熱損失。鍋爐運(yùn)行中可用下式計(jì)算：式中，、干煙氣中一氧化碳、氫氣、甲烷的體積分?jǐn)?shù)； 干煙氣中三原子氣體的體積分?jǐn)?shù)。影響化學(xué)不完全燃燒熱損失的主要因素有：燃料的

36、揮發(fā)分、爐膛過量空氣系數(shù)、燃燒器結(jié)構(gòu)和布置、爐膛溫度和爐內(nèi)空氣動(dòng)力工況等。21. 什么是鍋爐散熱損失？其大小與哪些因素有關(guān)？鍋爐散熱損失是由于鍋爐本體及鍋爐范圍內(nèi)各種管道、附件的溫度高于環(huán)境溫度而散失的熱量。影響散熱損失的主要因所有：鍋爐外表面積的大小、外表面溫度、爐墻結(jié)構(gòu)、保溫隔熱性能及環(huán)境溫度等。22. 什么是灰渣物理熱損失？其大小與哪些因素有關(guān)？鍋爐排出的灰渣，還具有較高的溫度，它所攜帶的物理顯熱，稱灰渣物理熱損失q6。影響灰渣物理熱損失大小的主要因素是排渣量的大小及溫度的高低?；以锢頍釗p失的影響因素主要是灰渣溫度。23. 什么是最佳過量空氣系數(shù)？過量空氣系數(shù)大小，對機(jī)械未完全燃燒熱損

37、失、化學(xué)未完全燃燒熱淚盈眶損失、排煙熱損失均有影響。只要增大過量空氣系數(shù)，排煙熱損失肯定增加；適當(dāng)增大過量空氣系數(shù)，可使q3、q4下降，而過量空氣系數(shù)過大時(shí)將引起爐溫下降，又導(dǎo)致q3、q4增大。因此，必然有一個(gè)最合理的過量空氣系數(shù)存在。最合理的過量空氣系數(shù)，應(yīng)使q2、q3、q4為最小，這個(gè)過量空氣系數(shù)，稱最佳過量空氣系數(shù)。24. 什么是鍋爐熱效率？什么是正平衡熱效率與反平衡熱效率？如何計(jì)算？有效利用熱量與單位時(shí)間內(nèi)所消耗燃料的輸入熱量的百分比，稱為熱效率。正平衡熱效率由鍋爐熱效率的定義直接獲得，即為鍋爐的有效利用熱與鍋爐送入熱量之比：反平衡熱效率即求出各項(xiàng)熱損失后，由下式求得：25. 什么是燃

38、煤量與計(jì)算燃煤量？他們有何區(qū)別？單位時(shí)間內(nèi)鍋爐消耗的燃料量稱為燃煤量B，單位為kg/s、kg/h或t/h。 由于有機(jī)械未完全燃燒熱損失q4存在，1kg入爐燃料實(shí)際上只有kg參加燃燒后應(yīng)。通常把扣除機(jī)械未完全燃燒熱損失后的燃煤量稱為燃煤量。 燃煤量B是必須供應(yīng)的煤量，中燃煤量是在爐內(nèi)實(shí)際燒掉的煤量。在職作燃料量預(yù)算、輸煤系統(tǒng)出力、發(fā)電煤耗時(shí)，用燃煤B。在燃燒所需空氣量、生成煙氣量及爐內(nèi)傳熱時(shí)，用燃煤量。第5章 燃燒方式及燃燒設(shè)備1. 何謂燃燒？燃燒的基本條件有哪些？所謂燃燒是燃料中的可燃物質(zhì)與氧氣發(fā)生劇烈的、伴隨發(fā)光發(fā)熱的一種化學(xué)反應(yīng)。為了使燃燒過程能持續(xù)進(jìn)行，除了必須有燃料和燃燒所需要的足夠數(shù)

39、量的氧氣外，還必須有：(1)足夠高的溫度；（2）足夠的傳質(zhì)動(dòng)力，以使需要的氧氣能及時(shí)到達(dá)燃燒區(qū)域；（3）足夠的時(shí)間，以使反應(yīng)能夠完成。2. 何謂化學(xué)反應(yīng)速度？影響化學(xué)反應(yīng)速度的主要因素有哪些？是如何影響的？所謂的化學(xué)反應(yīng)速度是指單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物質(zhì)(或生成物質(zhì))濃度的變化。研究表明，濃度、溫度和壓力以及是否有催化劑等影響化學(xué)反應(yīng)速度。反應(yīng)物濃度對化學(xué)反應(yīng)速度的影響可用質(zhì)量作用定律來說明，即溫度不變時(shí)，化學(xué)反應(yīng)速度與該瞬間各反應(yīng)物濃度冪的乘積成正比。實(shí)驗(yàn)證實(shí)，溫度對化學(xué)反應(yīng)速度的影響很大。常溫下，溫度每提高10，反應(yīng)速度約提高24倍。同時(shí)，溫度對反應(yīng)速度的影響也很復(fù)雜，既存在某些反應(yīng)的速度隨溫度的

40、增加而增加，同時(shí)又存在少數(shù)反應(yīng)的速度隨溫度的增加而減小。燃燒過程中化學(xué)反應(yīng)的速度幾乎都隨溫度的升高而迅速增大。在反應(yīng)容積不變的情況下，反應(yīng)系統(tǒng)壓力的增高，就意味著反應(yīng)物濃度增加了，從而使化學(xué)反應(yīng)速度增加。催化劑可以影響化學(xué)反應(yīng)速度，但化學(xué)反應(yīng)中催化劑本身并未改變。催化劑雖然也可以參加化學(xué)反應(yīng)，但在另一個(gè)反應(yīng)中又被還原，所以到反應(yīng)終了時(shí)，它本身的化學(xué)性質(zhì)并未發(fā)生變化。所有的催化作用都有一個(gè)共同的特點(diǎn)，即催化劑在一定條件下，僅能改變化學(xué)反應(yīng)的速度，而不能改變反應(yīng)在該條件下可能進(jìn)行的限度，即不能改變平衡狀態(tài)，而只能改變達(dá)到平衡的時(shí)間。從活化能的觀點(diǎn)看，催化劑可以改變反應(yīng)物的活化能。3. 試述著火的機(jī)

41、理并分析著火溫度的影響因素。著火的反應(yīng)機(jī)理有二：其一是熱力著火?？扇蓟旌衔镉捎谧陨淼难趸磻?yīng)放熱或者由于外部熱源的加熱，使得溫度不斷升高，導(dǎo)致氧化反應(yīng)加快，從而聚積更多的熱量，最終導(dǎo)致著火。其二是鏈?zhǔn)街?。可燃物反?yīng)過程中存在鏈載體，當(dāng)鏈產(chǎn)生的速度超過其銷毀的速度，或者反應(yīng)本身為支鏈反應(yīng)，由于鏈載體的大量產(chǎn)生，使反應(yīng)速度迅速增大，同時(shí)又產(chǎn)生更多的鏈載體，最終使反應(yīng)物著火.著火溫度的影響因素有燃料的物理化學(xué)性質(zhì)和系統(tǒng)的熱力條件。4. 分析煤粉氣流著火的特點(diǎn)。如何強(qiáng)化煤粉氣流的著火與燃燒? 煤粉空氣混合物經(jīng)燃燒器以射流方式被噴入爐膛后，通過湍流擴(kuò)散和回流，卷吸周圍的高溫?zé)煔?，同時(shí)受到爐膛四壁及高溫

42、火焰的輻射，被迅速加熱，當(dāng)達(dá)到一定溫度后就開始著火。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，煤粉氣流的著火溫度要比煤的著火溫度高一些。 為了將煤粉氣流更快地加熱到煤粉顆粒的著火溫度，一般并不是將煤粉燃燒所需的全部空氣都與煤粉混合來輸送煤粉，而只是用其中一部分來輸送煤粉。這部分空氣稱為一次風(fēng)，其余的空氣稱為二次風(fēng)和三次風(fēng)。5. 闡述爐拱、二次風(fēng)對鏈條爐的燃燒和燃盡過程中作用。 爐拱在鏈條爐中主要起加快新燃料的引燃和促進(jìn)爐膛內(nèi)氣體混合的作用。爐拱通過強(qiáng)化傳熱和控制爐內(nèi)氣體流動(dòng)這兩種方式來起作用。爐拱控制氣體流動(dòng)的直接效應(yīng)是強(qiáng)化混合，間接的效應(yīng)是強(qiáng)化著火區(qū)的傳熱。二次風(fēng)的主要作用是擾亂爐內(nèi)氣流，使之自相混合，從而使氣體不完全燃燒

43、損失和爐膛內(nèi)的過量空氣系數(shù)都得以降低。與爐拱相比，二次風(fēng)的優(yōu)點(diǎn)是布置靈活，調(diào)節(jié)方便，而且爐膛結(jié)構(gòu)也不會(huì)因之復(fù)雜化。但二次風(fēng)要消耗一定能量。一般情況下，二次風(fēng)配合爐拱使用，以取得最佳效果。6. 說明直流燃燒器和旋流燃燒器的工作原理及其優(yōu)缺點(diǎn)。（1）旋流燃燒器是指總的出口氣流為一股繞燃燒器軸線旋轉(zhuǎn)的射流的一類燃燒器。旋轉(zhuǎn)射流通過各種型式的旋流器來產(chǎn)生。氣流在出燃燒器之前，在圓管中作螺旋運(yùn)動(dòng)，當(dāng)它一旦離開燃燒器后，如果沒有外力的作用，它應(yīng)當(dāng)沿螺旋線的切線方向運(yùn)動(dòng)，形成輻射狀的環(huán)狀氣流。旋轉(zhuǎn)射流具有如下特點(diǎn)： (a) 旋轉(zhuǎn)射流不但具有軸向速度，而且有較大的切向速度，從旋流燃燒器出來的氣體質(zhì)點(diǎn)既有旋轉(zhuǎn)向

44、前的趨勢，又有從切向飛出的趨勢，因此，氣流的初期擾動(dòng)非常強(qiáng)烈。(b) 射流不斷卷吸周圍氣體，其切向速度的旋轉(zhuǎn)半徑不斷增大，切向速度衰減得很快，所以射流的后期擾動(dòng)不夠強(qiáng)烈。最大軸向速度也由于卷吸周圍氣體而衰減得很快，因而使旋轉(zhuǎn)射流的射程比較短。(c) 旋轉(zhuǎn)射流離開出口一段距離后的軸向速度為負(fù)值，說明射流有一個(gè)回流區(qū)。這在燃燒器中能回流高溫?zé)煔?，幫助煤粉氣流著火。因此，旋流燃燒器從兩方面卷吸周圍高溫?zé)煔狻Ｒ环矫鎻幕亓鲄^(qū)回流高溫?zé)煔猓涣硪环矫嫘D(zhuǎn)射流也從射流的外邊界卷吸周圍高溫?zé)煔狻?d) 旋轉(zhuǎn)射流的擴(kuò)展角較大。（2）直流燃燒器是由一組矩形或圓形的噴口組成，噴出的一、二次風(fēng)都是不旋轉(zhuǎn)的直流射流。直流

45、射流的基本特性：從噴口噴出來的直流射流，具有較高的初速，一般其雷諾數(shù)Re106，因此燃燒器噴射出來的射流都是湍流射流。射流自噴口噴出后，僅在邊界層處有周圍氣體被卷吸進(jìn)來。7. 什么是煤粉爐的一、二、三次風(fēng)？它們的作用是什么？ 攜帶煤粉送入燃燒器的空氣稱為一次風(fēng)，其主要作用是輸送煤粉和滿足燃燒初期對氧氣的需要，一次風(fēng)數(shù)量一般較少。 煤粉氣流著火后再送入的空氣稱為二次風(fēng)。二次風(fēng)補(bǔ)充煤粉繼續(xù)燃燒所需要的空氣，并主要起擾動(dòng)、混合作用。當(dāng)煤粉制備系統(tǒng)采用中間儲(chǔ)倉式熱風(fēng)送粉時(shí)，在磨煤機(jī)內(nèi)干燥原煤后排出的乏氣，其中含有1015的細(xì)小煤粉，可將這股乏氣由單獨(dú)的噴口送入爐膛燃燒，這股乏氣稱為三次風(fēng)。8. 什么是

46、著火熱？哪些因素會(huì)影響它的高低？將燃料加熱到著火溫度所需的熱量稱為著火熱。著火熱隨燃料性質(zhì)(著火溫度，燃料水分、灰分、煤粉細(xì)度)和運(yùn)行工況(煤粉氣流初溫、一次風(fēng)率和風(fēng)速)的變化而變化，此外，也與燃燒器結(jié)構(gòu)特性及鍋爐負(fù)荷等有關(guān)。9. 一次風(fēng)率與一次風(fēng)溫對燃燒過程有何影響？一次風(fēng)率直接影響到煤粉氣流著火的快慢，特別是對燃用低揮發(fā)分的煤時(shí)，為加快著火，應(yīng)限制一次風(fēng)量，使煤粉空氣混合物能較快地加熱到煤粉氣流的著火溫度。同樣理由，也應(yīng)采用較低的一次風(fēng)速，使煤粉著火的穩(wěn)定性較好。一次風(fēng)溫越高，可以帶入越多的熱量，有利于煤粉的著火和燃燒。10. 一、二次風(fēng)速根據(jù)什么原則確定？一次風(fēng)速主要取決于煤粉的著火性能

47、，對直吹式制粉系統(tǒng)或用乏氣送粉的中間儲(chǔ)倉式制粉系統(tǒng)取下限，熱風(fēng)送粉可取上限。二次風(fēng)速主要考慮氣流的射程，以保證煤粉空氣在燃燒后期混合良好并使之完全燃燒。一、二次風(fēng)速比一般是1.12.3。11. 煤粉爐內(nèi)的火焰是怎樣保持穩(wěn)定的? 為了提高不投油工況下煤粉氣流的著火、燃燒穩(wěn)定性，已研究開發(fā)出多種行之有效的技術(shù)。這些技術(shù)的共同點(diǎn)都是設(shè)法建立穩(wěn)定的著火熱源、增強(qiáng)對煤粉氣流的傳熱能力和降低一次風(fēng)煤粉氣流的著火熱。例如，敷設(shè)燃燒帶來提高燃燒器區(qū)域的溫度；采用熱風(fēng)送粉系統(tǒng)和較高的熱風(fēng)溫度；采用較低的一次風(fēng)率和一次風(fēng)速；減小煤粉顆粒細(xì)度；控制鍋爐最低運(yùn)行負(fù)荷以及采用性能良好的燃燒器；提高風(fēng)粉混合物中煤粉濃度等

48、。燃燒反應(yīng)速度與一次風(fēng)粉氣流中煤粉濃度和氧濃度有關(guān)。在一定的煤粉細(xì)度和空氣溫度條件下，一定的煤粉濃度范圍內(nèi)，隨著煤粉濃度增大，反應(yīng)速度加快，煤粉氣流的著火和燃燒穩(wěn)定性也變好。 12. 說明各種穩(wěn)燃技術(shù)的基本原理及適用范圍。 13. 什么是火焰中心?其位置對鍋爐工作有何影響?運(yùn)行中火焰中心位置可以調(diào)節(jié)嗎? 在鍋爐爐膛中，燃料燃燒放熱的同時(shí)，還進(jìn)行著熱量的傳遞。由于不同部位處于不同的燃燒階段，放熱強(qiáng)度不一樣，致使?fàn)t膛各部位的溫度也不相同。在爐膛中的最高溫度點(diǎn)，稱為火焰中心，也稱燃燒中心?；鹧嬷行脑跔t膛中的正確位置，一般應(yīng)在燃燒器平均高度所在平面的幾何中心處。 火焰中心位置會(huì)因人為原因及其它因素而發(fā)

49、生變化，火焰中心位置的變動(dòng)，對鍋爐傳熱及鍋爐安全工作均有影響?；鹧嬷行奈恢锰蜁r(shí)，可能引起冷灰斗處結(jié)渣；火焰中心位置太高，使?fàn)t膛出口煙溫升高，導(dǎo)致爐膛出口對流受熱面結(jié)渣及過熱器壁溫升高；火焰中心在爐膛內(nèi)偏向某一側(cè)時(shí)，會(huì)引起該側(cè)爐墻的結(jié)渣。鍋爐在運(yùn)行中,火焰中心位置是可以調(diào)節(jié)的。某些直流燃燒器本身就做成擺動(dòng)式的,出口角度改變則射流方向也就隨之變化,出口傾角上仰或下傾,就可使火焰中心沿爐膛高度方向上升或下降。14. 試述流化床燃燒鍋爐的工作原理和主要特點(diǎn)。如圖（b）所示，當(dāng)空氣流速較大，床料開始膨脹，料層高度發(fā)生變化。氣體對固體顆粒產(chǎn)生的作用力與固體顆粒所受的其他外力相平衡，固體顆粒呈現(xiàn)出類似流體

50、的性質(zhì)。這種當(dāng)流體以一定的速度向上流過固體顆粒層時(shí)，固體顆粒層呈現(xiàn)出類似于流體狀態(tài)的現(xiàn)象稱為流態(tài)化現(xiàn)象。如果這時(shí)床料內(nèi)未產(chǎn)生大量的氣泡，擾動(dòng)并不強(qiáng)烈，把這種流化狀態(tài)稱為流動(dòng)床。流動(dòng)床在工業(yè)上有一定的意義，因?yàn)樗哂辛黧w的某些特性。具有高傳熱率、高熱強(qiáng)度、燃料適應(yīng)性極強(qiáng)、能有效地脫硫除硝等系列優(yōu)點(diǎn)。15. 循環(huán)流化床燃燒鍋爐為什么會(huì)成為目前竟相發(fā)展的鍋爐型式？它還有哪些問題沒有得到很好的解決？循環(huán)流化床的特點(diǎn)可歸納如下：(1) 不再有鼓泡流化床那樣清晰的界面，固體顆粒充滿整個(gè)上升段空間； (2) 有強(qiáng)烈的物料返混，顆粒團(tuán)不斷形成和解體，并且向各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)；(3) 顆粒均氣體之間的相對速度大，且與

51、床層空隙率和顆粒循環(huán)流量有關(guān)；(4) 運(yùn)行流化速度為鼓泡流化床的23倍；(5) 床層壓降隨流化速度和顆粒的質(zhì)量流量而變化；(6) 顆粒橫向混合良好；(7) 強(qiáng)烈的顆粒返混、顆粒的外部循環(huán)和良好的橫向混合，使得整個(gè)上升段內(nèi)溫度分布均勻；(8) 通過改變上升段內(nèi)的存料量，固體物料在床內(nèi)的停留時(shí)間可在幾分鐘到數(shù)小時(shí)范圍內(nèi)調(diào)節(jié)(9) 流化氣體的整體性狀呈塞狀流；(10)流化氣體根據(jù)需要可在反應(yīng)器的不同高度加入。它幾乎保持了沸騰爐的所有優(yōu)點(diǎn)。除電耗大外，它幾乎可以解決鼓泡床鍋爐的所有其他缺點(diǎn)。存在的問題：（1）大型化困難。（2）自動(dòng)化水平要求高。（3）磨損嚴(yán)重。第6章 燃料準(zhǔn)備1. 煤粉的主要物理特性有

52、哪些? 煤粉通常由形狀很不規(guī)則、尺寸小于500m的煤粒和灰粒組成。大部分為2060m。剛磨制的疏松煤粉的堆積密度為0.40.5t/m3，經(jīng)堆存自然壓緊后，其堆積密度約為0.7t/m3。 由于顆粒小，比表面積大，煤粉能吸附大量空氣，所以煤粉的堆積角很小，并有很好的流動(dòng)性，可方便地采用氣力輸送。但煤粉容易通過縫隙向外泄漏，污染環(huán)境。2. 煤粉細(xì)度是如何表示的?煤粉的粗細(xì)程度用煤粉細(xì)度表示。煤粉細(xì)度是指經(jīng)過專有篩子篩分后，殘留中篩子上的煤粉重量占篩分前煤粉重量的百分?jǐn)?shù)。實(shí)際中用一組由細(xì)金屬絲編織的、具有正方形小孔的篩子進(jìn)行篩分測定。方孔的邊長稱篩子的孔徑。煤粉的形狀是不規(guī)則的，所謂煤粉顆粒直徑是指在

53、一定的振動(dòng)強(qiáng)度和篩分時(shí)間下，煤粉能通過的最小篩孔的孔徑。為在孔徑為的篩子上的篩后剩余量占篩分煤粉試樣總量的百分?jǐn)?shù)，由下式計(jì)算：, %式中，、分別表示留在篩子上和通過篩孔的煤粉質(zhì)量。篩余量越大，越大，則煤粉越粗。3. 什么是煤粉的均勻性指數(shù)? 煤在一定設(shè)備中被磨制成煤粉，其顆粒尺寸是具有一定規(guī)律的。每一套制粉系統(tǒng)都可以通過試驗(yàn)找出一個(gè)值，這個(gè)值是常數(shù)。表征煤粉顆粒的均勻程度。4. 什么是煤的可磨性與可磨性系數(shù)?可磨性系數(shù)表示煤被磨成一定細(xì)度的煤粉的難易程度。5. 什么是經(jīng)濟(jì)細(xì)度?如何確定經(jīng)濟(jì)細(xì)度?煤粉愈細(xì)，著火燃燒愈迅速，鍋爐不完全燃燒損失愈小，鍋爐效率愈高，但磨煤電耗及磨煤設(shè)備的磨損和折舊費(fèi)也

54、提高。反之，煤粉較粗，磨煤電耗及金屬磨損減少，但鍋爐不完全燃燒損失增加。因此，存在一個(gè)使得鍋爐不完全燃燒損失、磨煤電耗及金屬磨損的總和最小的煤粉細(xì)度，稱煤粉經(jīng)濟(jì)細(xì)度。若把磨煤耗費(fèi)折算到與相同的單位，并用表示，可以得到和總和對應(yīng)于的變化曲線，該曲線是上凹的，其最小值對應(yīng)的煤粉細(xì)度稱就是經(jīng)濟(jì)細(xì)度。6. 煤粉為什么有爆炸的可能性?它的爆炸性與哪些因素有關(guān)?因煤粉易吸附空氣，極易受到緩慢氧化，致使煤粉溫度升高，達(dá)到著火溫度時(shí)，便引起煤粉自燃。煤粉和空氣的混合物在適當(dāng)?shù)臐舛群蜏囟认律踔習(xí)l(fā)生爆炸。影響煤粉爆炸的因素有：煤的揮發(fā)分含量、煤粉細(xì)度、煤粉濃度和溫度等。揮發(fā)分多的煤粉容易爆炸，揮發(fā)分少的煤粉不容

55、易爆炸。煤粉越細(xì)，煤粉與空氣的接觸面積越大，煤粉越易自燃和爆炸。一般小于10%的無煙煤煤粉，或者煤粉的顆粒尺寸大于200時(shí)幾乎不會(huì)爆炸。煤粉在空氣中的濃度為1.22.0 kg/m3時(shí)，爆炸性最大。當(dāng)煙煤濃度為0.253 kg/kg（空氣），溫度為70130時(shí)，一旦有點(diǎn)火源，就會(huì)發(fā)生煤粉爆炸。輸送煤粉的氣體中，氧氣所占有的比例小于15時(shí)，煤粉不爆炸。煤粉氣流混合物的溫度高，容易爆炸，低于一定溫度則無爆炸的危險(xiǎn)。7. 什么是直吹式制粉系統(tǒng)?有哪幾種類型? 直吹式制粉系統(tǒng)有何優(yōu)缺點(diǎn)?直吹式制粉系統(tǒng)中，磨成的煤粉從磨煤機(jī)直接吹入爐膛。直吹式制粉系統(tǒng)有以下幾種類型：（1）中速磨煤機(jī)直吹式制粉系統(tǒng)（3）風(fēng)

56、扇式磨煤機(jī)直吹式制粉系統(tǒng)（3）雙進(jìn)雙出鋼球磨煤機(jī)直吹式制粉系統(tǒng)在直吹式制粉系統(tǒng)中，磨煤機(jī)磨制的煤粉全部直接送入爐膛內(nèi)燃燒。因此具有系統(tǒng)簡單、設(shè)備部件少、輸粉管道阻力小、運(yùn)行電耗低、鋼材消耗省、占有空間小、投資少和爆炸危險(xiǎn)性小等優(yōu)點(diǎn)。負(fù)壓直吹式系統(tǒng)中，燃燒需要的全部煤粉都要經(jīng)過排粉機(jī)，因此它磨損較快，發(fā)生振動(dòng)和需要檢修的可能性就大。在直吹式系統(tǒng)中，磨煤機(jī)的工作直接影響鍋爐的運(yùn)行工況，鍋爐機(jī)組的可靠性相對低些。當(dāng)鍋爐負(fù)荷變動(dòng)或燃燒器所需煤粉增減時(shí)，直吹式系統(tǒng)要從改變給煤量開始，經(jīng)過整個(gè)系統(tǒng)才能改變煤粉量，因而惰性較大。此外，直吹式系統(tǒng)的一次風(fēng)管是在分離器之后分支通往各個(gè)燃燒器的，燃料量和空氣量的調(diào)節(jié)手段都設(shè)置在磨煤機(jī)之前，同一臺(tái)磨煤機(jī)供給煤粉的各個(gè)燃燒器之間，容易出現(xiàn)風(fēng)粉不均現(xiàn)象。8. 什么是中間儲(chǔ)倉式制粉系統(tǒng)?有何優(yōu)缺點(diǎn)?中間倉儲(chǔ)式制粉系統(tǒng)中，磨成的煤粉先儲(chǔ)存在煤粉倉內(nèi)，隨后根據(jù)負(fù)荷要求再由煤粉倉送入爐膛。中間儲(chǔ)倉式制粉系統(tǒng)需要有煤粉倉、細(xì)粉分離器、排粉風(fēng)機(jī)、給粉機(jī)等設(shè)備，系統(tǒng)復(fù)雜龐大，因而建設(shè)初投資大。由于系