計算機等級考試四級教程操作系統(tǒng)原理

基本要求.掌握操作系統(tǒng)的基本概念、基本結(jié)構(gòu)和運行機制。.深入理解進程線程模型，深入理解進程同步機制，深入理解死鎖概念及解決方案。.掌握存儲管理基本概念，掌握分區(qū)存儲管理方案，深入理解虛擬頁式存儲管理方案。.深入理解文件系統(tǒng)的設(shè)計、實現(xiàn)，以及提高文件系統(tǒng)性能的各種方法。.了解I/。設(shè)備管理的基本概念、I/O軟件的組成，掌握典型的I/。設(shè)備管理技術(shù)。.了解操作系統(tǒng)的演化過程、新的設(shè)計思想和實現(xiàn)技術(shù)?？荚噧?nèi)容一、操作系統(tǒng)概述1、操作系統(tǒng)基本概念、特征、分類?；靖拍?是計算機系統(tǒng)中的一個系統(tǒng)軟件，它是這樣一些程序模塊的集合一一它們能有效地組織和管理計算機系統(tǒng)中的硬件及軟件資源，合理地組織計算機的工作流程，控制程序的執(zhí)行，并向用戶提供各種服務功能，使用戶能夠靈活的、方便、有效地使用計算機，并使整個計算機系統(tǒng)能夠高效地運行（是具有各種功能的、大量程序模塊的集合）。任務:1.組織和管理計算機系統(tǒng)中的硬件及軟件資源 2.向用戶提供各種服務功能特征:并發(fā)性（用戶程序與用戶程序之間并發(fā)執(zhí)行；用戶程序與操作系統(tǒng)程序之間并發(fā)執(zhí)行）、共享性（互斥共享和同時共享）、隨機性（要充分考慮各種各樣的可能性）。分類:1.批處理操作系統(tǒng)（成批處理、SPOOLing技術(shù)） 簡單/多道批處理系統(tǒng).分時系統(tǒng) （多路性、交互性、獨占性、及時性）.實時操作系統(tǒng)硬實時/軟實時系統(tǒng) （實時時鐘管理、過載保護、高可靠性）.嵌入式操作系統(tǒng) 可針對需求進行裁剪、調(diào)整和生成 （高可靠性、實時性、占有資源少、智能化能源管理、易于連接、低成本等）.個人計算機操作系統(tǒng) （某一時間為單用戶服務、圖形界面、使用方便）.網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)集中式/分布式模式（共享數(shù)據(jù)、資源及服務同運算處理能力）.分布式操作系統(tǒng)（統(tǒng)一/同一操作系統(tǒng)、資源的深度共享、透明性、自治性）集群8.智能卡操作系統(tǒng) 資源管理、通信管理、安全管理、應用管理2、操作系統(tǒng)主要功能。功能:1.進程管理（處理器管理） 進程控制、進程同步/互斥、進程間通信、調(diào)度.存儲管理 內(nèi)存的分配與回收、存儲保護、內(nèi)存擴充.文件管理 文件存儲空間的管理、目錄管理、文件系統(tǒng)的安全性設(shè)備管理 需具備中斷處理、錯誤處理等功能用戶接口3、操作系統(tǒng)發(fā)展演化過程，典型操作系統(tǒng)。發(fā)展:1.手工操作2.監(jiān)控程序（早期批處理） 3.多道批處理 4.分時系統(tǒng)5.UNIX通用操作系統(tǒng)6.個人計算機操作系統(tǒng)（Win）7.Android操作系統(tǒng)4、操作系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計，典型的操作系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。體系結(jié)構(gòu):1.整體式結(jié)構(gòu) （結(jié)構(gòu)緊密、接口簡單直接、系統(tǒng)效率較高）.層次式結(jié)構(gòu) 分層原則 （同整體式、模塊間結(jié)構(gòu)關(guān)系清晰、增加/替換不影響其他層次）.微內(nèi)核（客戶機/服務器）結(jié)構(gòu) 運行在核心態(tài)的內(nèi)核、運行在用戶態(tài)的并以客戶機/服務器方式進行的進程層 （可靠、靈活、適宜于分布式處理的計算環(huán)境）二、操作系統(tǒng)運行機制操作系統(tǒng)的運行環(huán)境主要包括計算機系統(tǒng)的硬件環(huán)境和由其他的系統(tǒng)軟件組成的軟件環(huán)境。寄存器:1.用戶可見寄存器 數(shù)據(jù)寄存器、地址寄存器、條件碼寄存器2.控制和狀態(tài)寄存器 程序計數(shù)器（PC）、程序狀態(tài)字（PSW）指令類型:訪問存儲器指令、I/。指令、算數(shù)邏輯指令、控制轉(zhuǎn)移指令、處理器控制指令1、內(nèi)核態(tài)和用戶態(tài)。內(nèi)核態(tài)（管態(tài)）:操作系統(tǒng)管理程序運行的狀態(tài)，具有較高的特權(quán)級別。 可執(zhí)行全部指令（包括特權(quán)指令），使用所有資源，并具有改變處理器狀態(tài)的能力。用戶態(tài)（目態(tài)）:用戶程序運行時的狀態(tài)，具有較低的特權(quán)級別。 只可執(zhí)行非特權(quán)指令。CPU狀態(tài)的轉(zhuǎn)換:1.目態(tài)一管態(tài)的轉(zhuǎn)換 通過中斷或異常2.管態(tài)一目態(tài)的轉(zhuǎn)換 通過設(shè)置PSW指令（修改程序狀態(tài)字）2、中斷與異常。中斷:指CPU對系統(tǒng)中或系統(tǒng)外發(fā)生的異步事件的響應。 （中斷源/中斷請求/中斷處理程序/中斷斷點/中斷響應/中斷返回/中斷字/中斷向量表）特征:能充分發(fā)揮處理器的使用效率、提高系統(tǒng)的實時能力系統(tǒng)硬件中斷裝置和軟件中斷處理程序 （中斷請求的接收、中斷響應、中斷處理）典型:1.1/0中斷 I/O操作正常結(jié)束、I/O異常.時鐘中斷 維護軟件時鐘、處理器調(diào)度、控制系統(tǒng)定時任務、實時處理.硬件故障中斷4.程序性中斷 （由操作系統(tǒng)完成/程序自己完成）5.系統(tǒng)服務請求（訪問中斷） 由處理器提供的專用指令（訪管指令）來激發(fā)異常:指CPU對系統(tǒng)內(nèi)正在執(zhí)行的指令的響應。分類:1.中斷 時鐘中斷/輸入輸出（I/O）中斷/控制臺中斷/硬件故障中斷2.異常 程序性中斷/訪管指令異常多級中斷作用:1.對各類中斷信號依據(jù)其緊急程度和重要性劃分級別。2.解決如果有重要程度相當?shù)亩鄠€中斷信號同時到達時，如何選擇首個被處理的中斷信號的問題。多級中斷方法:固定優(yōu)先數(shù)、輪轉(zhuǎn)法一類不可屏蔽的中斷信號：機器故障中斷。3、系統(tǒng)調(diào)用接口。訪管指令把用戶態(tài)切換成內(nèi)核態(tài)，并啟用操作系統(tǒng)。系統(tǒng)調(diào)用:用戶在程序中調(diào)用操作系統(tǒng)所提供的一些子功能。區(qū)別（系統(tǒng)調(diào)用與一般過程調(diào)用）：1.運行在不同的系統(tǒng)狀態(tài).狀態(tài)的轉(zhuǎn)換.返回問題.嵌套調(diào)用分類:1.進程控制類系統(tǒng)調(diào)用 2.文件操作類系統(tǒng)調(diào)用 3.進程通信類系統(tǒng)調(diào)用.設(shè)備管理類系統(tǒng)調(diào)用 5.信息維護類系統(tǒng)調(diào)用廣義指令（系統(tǒng)調(diào)用命令）和機器指令的區(qū)別：機器指令是由硬件線路直接實現(xiàn)的,而“廣義指令”則是由操作系統(tǒng)所提供的一個或多個字程序模塊，即軟件實現(xiàn)的。在系統(tǒng)中為控制系統(tǒng)調(diào)用服務的機構(gòu)成為陷入（TRAP）或異常處理機構(gòu)。

自動地控制成塊數(shù)據(jù)4,存儲系統(tǒng)。自動地控制成塊數(shù)據(jù)計算機存儲系統(tǒng)的設(shè)計主要考慮三個問題：容量、速度和成本。容量、速度和成本的匹配問題:采用層次化的存儲體系結(jié)構(gòu)存儲訪問局部性原理:提高存儲系統(tǒng)性能的關(guān)鍵存儲保護:1.界地址寄存器（界限寄存器） 2.存儲鍵5、I/O系統(tǒng)。I/O結(jié)構(gòu):外部設(shè)備的控制器通過I/O硬件結(jié)構(gòu)與中央處理器連接。通道:獨立于中央處理器的，專門負責數(shù)據(jù)I/O傳輸工作的處理單元。特點:實現(xiàn)中央處理器和各種外部設(shè)備并行工作。DMA技術(shù)（直接存儲器訪問）通過系統(tǒng)總線中的一個獨立控制單元,在內(nèi)存和I/O單元之間的傳送。緩沖技術(shù):用在外部設(shè)備與其他硬件部件之間的一種數(shù)據(jù)暫存技術(shù)，它利用存儲器件在外部設(shè)備中設(shè)置了數(shù)據(jù)的一個存儲區(qū)域，稱為“緩存區(qū)”。用途:1.用在外部設(shè)備與外部設(shè)備之間的通信上的。2.用在外部設(shè)備和處理器之間的。根本原因:CPU處理數(shù)據(jù)速度與設(shè)備傳輸數(shù)據(jù)速度不相匹配，需要用緩沖區(qū)緩解其間的速度矛盾。6,時鐘（Clock）。分類:硬件時鐘和軟件時鐘用途:1.絕對時鐘 在計算機系統(tǒng)中不受外界干擾、獨立運行的一種時鐘。2.相對時鐘（間隔時鐘）只計算從某一個時間初值開始的一段時間間隔。軟件時鐘與硬件時鐘的同步工作，由操作系統(tǒng)負責維護。三、進程線程模型1、并發(fā)環(huán)境與多道程序設(shè)計。并發(fā)環(huán)境:采用并行操作技術(shù)，并發(fā)程序在各自處理機上運行。多道程序設(shè)計:允許多個程序同時進入內(nèi)存并執(zhí)行。（最基本、最重要的技術(shù)）目的:提高整個系統(tǒng)的效率。（系統(tǒng)吞吐量）特點:獨立性、隨機性、資源共享性程序的并發(fā)執(zhí)行:并發(fā)程序在執(zhí)行期間具有相互制約關(guān)系；程序與計算不再一一對應；并發(fā)程序執(zhí)行結(jié)果不可再現(xiàn)。實現(xiàn)多道程序設(shè)計時，必須協(xié)調(diào)好資源使用者與被使用資源之間的關(guān)系。2、進程的基本概念，進程控制塊（PCB）o進程屬性進程屬性特性分類可擁有資源的獨立單位；可以獨立調(diào)度和分派的基本單位。.系統(tǒng)進程.用戶進程執(zhí)行操作系統(tǒng)程序，完成操作系統(tǒng)的某些功能。運行用戶程序，直接為用戶服務。.系統(tǒng)進程.用戶進程執(zhí)行操作系統(tǒng)程序，完成操作系統(tǒng)的某些功能。運行用戶程序，直接為用戶服務。聯(lián)系和區(qū)別（進程與程序）:.聯(lián)系：進程由程序、數(shù)據(jù)和進程控制塊（PCB）組成。.區(qū)別：程序是靜態(tài)的，進程是動態(tài)的。進程具有創(chuàng)建其他進程的功能。進程控制塊（PCB）：用來描述進程的基本情況以及進程的運行變化過程。內(nèi)容:調(diào)度信息和組成信息。組織:線性方式、索引方式和鏈接方式。3、進程狀態(tài)及狀態(tài)轉(zhuǎn)換。三態(tài)模型:運行狀態(tài)、就緒狀態(tài)、等待狀態(tài)五態(tài)模型:運行狀態(tài)、就緒狀態(tài)、阻塞狀態(tài)、創(chuàng)建狀態(tài)、結(jié)束狀態(tài)七態(tài)模型:運行狀態(tài)、就緒狀態(tài)、阻塞狀態(tài)、創(chuàng)建狀態(tài)、結(jié)束狀態(tài)、就緒掛起、阻塞掛起4、進程控制：創(chuàng)建、撤銷、阻塞、喚醒、fork()的使用。進程控制是通過原語來實現(xiàn)的。原語:由若干條指令所組成的程序，用來實現(xiàn)某個特定的操作。(不可分割、不可中斷；必須在管態(tài)下執(zhí)行，并且常駐內(nèi)存)控制:創(chuàng)建原語、撤銷原語、阻塞原語、喚醒原語。fork()：父進程通過調(diào)用fork()函數(shù)創(chuàng)建子進程。新創(chuàng)建的子進程基本與父進程相同。特點:只被調(diào)用一次，卻會返回兩次：一次是在調(diào)用進程(父進程)中，一次是在新創(chuàng)建的子進程中。5、線程基本概念，線程的實現(xiàn)機制，Pthread線程包的使用。線程:比進程更小的能獨立運行的基本單位——線程，CPU調(diào)度和分派的基本單位。屬性:?每個線程有一個唯一的標識符和一張線程描述表，線程描述表記錄了線程執(zhí)行的寄存器和棧等現(xiàn)場狀態(tài)。不同的線程可以執(zhí)行相同的程序，即同一個服務程序被不同用戶調(diào)用時操作系統(tǒng)為它們創(chuàng)建不同的線程。同一進程中的各個線程共享該進程的內(nèi)存地址空間。線程是處理器的獨立調(diào)度單位，多個線程是可以并發(fā)執(zhí)行的。一個線程被創(chuàng)建后便開始了它的生命周期，直至終止，線程在生命周期內(nèi)會經(jīng)歷等待、就緒和運行等各種狀態(tài)變化。特點:?創(chuàng)建一個新線程花費時間少(結(jié)果亦如此)。創(chuàng)建線程不需另行分配資源，因而創(chuàng)建線程的速度比創(chuàng)建進程的速度快，且系統(tǒng)的開銷也少。兩個線程的切換花費時間少。由于同一個進程內(nèi)的進程共享內(nèi)存和文件，線程之間相互通信無須調(diào)用內(nèi)核，故不需要額外的通信機制，使通信更簡便，信息傳送速度也快。線程能獨立執(zhí)行，能充分利用和發(fā)揮處理器與外圍設(shè)備并行工作能力。比較:調(diào)度：線程作為調(diào)度和分派的基本單位；進程作為資源擁有的基本單位。并發(fā)性：進程之間可以并發(fā)執(zhí)行，一個進程中的多個線程之間也可以并發(fā)執(zhí)行。擁有資源：進程擁有自己的資源；線程無資源，但可以訪問其隸屬進程的資源。實現(xiàn)機制:實現(xiàn)機制:1.用戶級線程定制的調(diào)度算法。.內(nèi)核級線程.混合實現(xiàn)方式可以在不支持線程的操作系統(tǒng)上實現(xiàn)：允許每個進程有自己線程的調(diào)用都以系統(tǒng)調(diào)用的形式實現(xiàn)。使用內(nèi)核級線程,然后將用戶級線程與某些或者全部內(nèi)核線程多路復用起來。比較:1.線程的調(diào)度與切換速度.系統(tǒng)調(diào)用.線程執(zhí)行時間Pthread線程包:基于該標準實現(xiàn)的線程包（都含有一個標識符、一組寄存器和一組存儲在結(jié)構(gòu)中的屬性）。6、進程的同步與互斥：信號量及PV操作，管程。在邏輯上具有某種聯(lián)系的進程稱為相關(guān)進程；在邏輯上沒有任何聯(lián)系的進程稱為無關(guān)進程。進程同步是指多個進程中發(fā)生的事件存在某種時序關(guān)系，必須協(xié)同動作，相互配合，以共同完成一個任務。進程的互斥是指由于共享資源所要求的排他性，進程間要相互競爭，以使用這些互斥資源?；コ饨鉀Q做法:L由競爭各方平等協(xié)商2.引入進程管理者，由管理者來協(xié)調(diào)競爭各方對互斥資源的使用。臨界資源：指計算機系統(tǒng)中的需要互斥使用的硬件或軟件資源,如外設(shè)、共享代碼段、共享數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等。資源共享的程度:互斥、死鎖和饑餓進程間的相互制約關(guān)系相互感知的程度交互關(guān)系一個進程對其他進程的影響潛在的控制問題相互不感知（完全不了解其他進程的存在）競爭一個進程的操作對其他進程的結(jié)果無影響互斥、死鎖、饑餓間接感知（雙方都與第三方交互，如共享資源）通過共享進行協(xié)作一個進程的結(jié)果依賴于從其他進程獲得的信息互斥、死鎖、饑餓直接感知（雙方直接交互，如通信）通過通信進行協(xié)作一個進程的結(jié)果依賴于從其他進程獲得的信息死鎖、饑餓同步機制準則:1.空閑則入 2.忙則等待 3.有限等待 4.讓權(quán)等待互斥的軟件方法:在進入?yún)^(qū)檢查和設(shè)置一些標志，如果已有進程在臨界區(qū)，則在進入?yún)^(qū)通過循環(huán)檢查進行等待；在退出區(qū)修改標志。算法:1.單標志算法2.雙標志、先檢查算法 3.雙標志、后檢查算法4.先修改、后檢查、后修改者等待算法互斥的硬件方法:用一條指令完成讀和寫兩個操作，因而保證讀操作與寫操作不被打斷方法：l.TS（Test-and-Set）指令2.Swap指令（或Exchange指令）信號量:可用資源實體的數(shù)量。初值:非負整數(shù)值 空閑資源總數(shù)負整數(shù)值 當前等待臨界區(qū)的進程數(shù)PV操作:P原語相當于進入?yún)^(qū)操作；V原語相當于退出區(qū)操作使用信號量進行共享資源訪問控制時，必須成對使用P和V原語.遺漏P原語則不能保證互斥訪問，遺漏V原語則不能在使用臨界資源之后將其釋放給其他等待的進程。P、V原語的使用不能次序錯誤、重復或遺漏。管程:由過程、變量及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等構(gòu)成的集合，它們組成一個特殊的模塊或軟件包。組成:管程名稱，共享數(shù)據(jù)的說明，對數(shù)據(jù)進行操作的一組過程、對共享數(shù)據(jù)賦初值的語句。特性:1.模塊化2.抽象數(shù)據(jù)類型3.信息隱蔽4.任一時刻管程中只能有一個活躍進程7、進程間通信。方案：共享內(nèi)存設(shè)一個公共內(nèi)存區(qū)，一組進程向該內(nèi)存中寫，另一組進程從該內(nèi)存中讀。

消息緩沖通信利用內(nèi)存中公用消息緩沖區(qū)實現(xiàn)進程之間的信息交換。信箱通信設(shè)立通信機構(gòu)一信箱，以發(fā)送信件以及接受回答信件為進程間通信的基本方式。管道通信連接兩個進程之間的一個打開的共享文件,專用于進程之間進行數(shù)據(jù)通信8、處理機調(diào)度。分類:高級調(diào)度、中級調(diào)度、低級調(diào)度算法設(shè)計原則:1.進程行為 計算密集型、I/O密集型.系統(tǒng)分類 批處理、交互式和實時系統(tǒng).調(diào)度算法的設(shè)計目標 公平（相似的進程應該得到相似的服務）、保持系統(tǒng)的所有部分盡可能忙碌、指標（吞吐量、周轉(zhuǎn)時間以及CPU利用率）、均衡性算法:1.先來先服務（FCFS） 易于理解并且便于在程序中運行.最短作業(yè)優(yōu)先（SJF）所有作業(yè)同時可運行情況下，此算法才是最優(yōu)化的。.最短剩余時間優(yōu)先（SRTN）.輪轉(zhuǎn)法（RR） 時間片設(shè)得太短會導致過多的進程切換，降低了CPU效率；而設(shè)得太長又可能引起對短的交互請求的響應時間太長。（最佳時間片20?50ms）.最高優(yōu)先級算法（HPF）.多級反饋隊列算法 綜合了FCFS、RR、HPF的一種進程（線程）調(diào)度算法。.最短進程優(yōu)先根據(jù)進程過去的行為進行推測，并執(zhí)行估計運行時間最短的那一個。.實時系統(tǒng)中的調(diào)度算法 系統(tǒng)的正確性不僅取決于計算的邏輯結(jié)果，而且還依賴于產(chǎn)生結(jié)果的時間。 硬實時任務、軟實時任務 周期性事件、非周期性事件計算機系統(tǒng)中使用最頻繁、算法最復雜的是進程（線程）調(diào)度。四、存儲管理方案1、存儲管理的基本概念，存儲管理的基本任務。存儲體系:各種速度和容量的存儲硬件在操作系統(tǒng)協(xié)調(diào)之下，形成了一種存儲器層次結(jié)構(gòu)。任務:1.內(nèi)存的分配和回收 記住每個存儲區(qū)域的狀態(tài)、實施分配、回收.存儲共享 通過代碼共享節(jié)省內(nèi)存空間，提高內(nèi)存利用率；通過數(shù)據(jù)共享實現(xiàn)進程通信。.存儲保護 保護系統(tǒng)程序區(qū)不被用戶有意或無意的侵犯；不允許用戶程序讀寫不屬于自己地址空間的數(shù)據(jù)。 地址越界保護、權(quán)限保護.“擴充”內(nèi)存容量 在硬件支持下，軟件、硬件相互協(xié)作，將內(nèi)存和外存結(jié)合起來統(tǒng)一使用。2、分區(qū)存儲管理方案。分區(qū):把內(nèi)存劃分成若干個連續(xù)區(qū)域，每個分區(qū)裝入一個運行程序。優(yōu)缺:算法簡單，表格不多，實現(xiàn)容易，內(nèi)存開銷少；內(nèi)存使用不充分，不提供“虛存擴充”固定分區(qū):指系統(tǒng)先把內(nèi)存劃分成若干個大小固定的分區(qū)，一旦劃分好，在系統(tǒng)運行期間便不再重新劃分。分區(qū)說明表:用于分區(qū)管理的內(nèi)存分配表，按順序每個分區(qū)在分區(qū)說明表中對應一個表目。不能充分利用內(nèi)存；靈活性差，可接納程序的大小受到了分區(qū)大小的嚴格控制。可變分區(qū):指系統(tǒng)不預先劃分固定分區(qū)，而是在裝入程序時劃分內(nèi)存分區(qū)，使為程序分配的分區(qū)的大小正好等于該程序的需求量，且分區(qū)的個數(shù)是可變的。實現(xiàn):實現(xiàn):基址寄存器限長寄存器已分配區(qū)表 記錄已裝入程序在內(nèi)存中占用分區(qū)的起始地址和長度空閑區(qū)表 記錄內(nèi)存中可供分配的空閑區(qū)的起始地址和長度算法:最先適應算法、最優(yōu)適應算法、最壞適應算法、下次適應算法回收:1.回收分區(qū)的上鄰分區(qū)是空閑的，需要將兩個空閑區(qū)合并成一個更大的空閑區(qū)，然后修改空閑區(qū)表。.回收分區(qū)的下鄰分區(qū)是空閑的，需要將兩個空閑區(qū)合并成一個更大的空閑區(qū)，然后修改空閑區(qū)表。.回收分區(qū)的上鄰分區(qū)和下鄰分區(qū)都是空閑的，需要將三個空閑區(qū)合并成一個更大的空閑區(qū)，然后修改空閑區(qū)表。.回收分區(qū)的上鄰分區(qū)和下鄰分區(qū)都不是空閑的，則直接將空閑分區(qū)記錄在空閑區(qū)表中。保護:1.設(shè)置界限寄存器 2.保護鍵方法碎片移動技術(shù)3、覆蓋技術(shù)和交換技術(shù)。覆蓋技術(shù):指一個程序的若干程序段或幾個程序的某些部分共享某一個存儲空間。從用戶級徹底解決內(nèi)存小裝不下程序的問題；打破了需要將一個程序的全部信息裝入內(nèi)存后程序才能運行的限制。交換技術(shù):是進程在內(nèi)存和外存之間的動態(tài)調(diào)度，是由操作系統(tǒng)控制的。目的:盡可能達到“足夠快地交換進程，以使當CPU調(diào)度程序想重新調(diào)度CPU時，總有進程在內(nèi)存中處于就緒（準備執(zhí)行）狀態(tài)”的理想狀態(tài)，從而提高內(nèi)存利用率。區(qū)別:與覆蓋技術(shù)相比，交換技術(shù)不要求用戶給出程序段之間的邏輯覆蓋結(jié)構(gòu)，對用戶而言是透明的。而且，交換可以發(fā)生在不同的進程或程序之間，而覆蓋發(fā)生在同一進程或程序內(nèi)部，而且只能覆蓋那些與覆蓋段無關(guān)的程序段。4、虛存概念和虛擬存儲技術(shù)。虛存:一個比有限的實際內(nèi)存空間大得多的、邏輯的虛擬內(nèi)存空間。虛擬存儲技術(shù):利用大容量的外存來擴充內(nèi)存，產(chǎn)生一個比有限的實際內(nèi)存空間大得多的、邏輯的虛擬內(nèi)存空間。虛擬存儲器的容量也是有限制的，主要是受外存容量所限。 以頁或段為單位。5、虛擬頁式存儲管理方案。概念：在進程開始運行之前，不是裝入全部頁面，而是裝入一個或另個頁面，之后根據(jù)進程運行的需求，動態(tài)裝入其他頁面；當內(nèi)存空間已滿而又需要裝入新的頁面時，則根據(jù)某種算法置換出某個頁面，以便裝入新的頁面。頁面調(diào)度策略:1.調(diào)入策略 2.置頁策略 3.置換策略頁面置換算法:1.先進先出頁面置換算法（FIFO）.最近最少使用頁面置換算法（LRU）.最近最不常用頁面置換算法（LFU）.理想頁面置換算法（OPT）.最近未使用頁面置換算法（NRU）.第二次機會頁面置換算法.時鐘頁面置換算法（Clock）缺頁中斷率：f=F/AF：缺頁中斷次數(shù)A：訪問頁面的總次數(shù)只要程序能分到n啟塊內(nèi)存空間，系統(tǒng)就可獲得最高效率；最佳頁的大小在29（512字節(jié)）至2”（16384字節(jié)）之間。目的:把那些訪問概率非常高的頁放入內(nèi)存，減少內(nèi)外存交換的次數(shù)。性能問題:顛簸是由于缺頁率高而引起的：希望分配給進程的物理頁面數(shù)與當前工作集大小一致。五、文件系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)技術(shù)數(shù)據(jù)存儲通常是以文件形式存放在磁盤或其他外部存儲介質(zhì)上，數(shù)據(jù)處理是通過文件處理來完成的，數(shù)據(jù)管理是通過文件管理來完成的。文件系統(tǒng)：操作系統(tǒng)中與文件和目錄相關(guān)的子系統(tǒng)。1、文件的基本概念、文件的邏輯結(jié)構(gòu)、文件的物理結(jié)構(gòu)和存取方式。文件:一組帶標示的、在邏輯上有完整意義的信息項的序列?；締挝?信息項分類:1.按用途 系統(tǒng)文件、庫函數(shù)文件、用戶文件2.按組織形式普通文件、目錄文件、特殊文件邏輯:1.流式文件有序字符的集合，其長度為該文件所包含的字符個數(shù)，流式文件無結(jié)構(gòu)2.記錄式文件一組有序記錄的集合，基本單位是記錄物理:1.順序結(jié)構(gòu) 把邏輯上連續(xù)的文件信息依次存放在連續(xù)編號的物理塊中知曉文件存儲的起始塊號和文件長度，可快速存??；支持順序存取和隨機存取；文件不能動態(tài)增長。2.鏈接結(jié)構(gòu) 為每個文件構(gòu)造所使用磁盤塊的鏈表無碎片問題，利于文件動態(tài)擴充，利于文件插入和刪除，提高磁盤空間利用率；存取速度慢，不適于隨機存取文件，效率較低，存在可靠性問題：鏈接指針需占用一定空間3.索引結(jié)構(gòu) 把物理盤塊的指針子集存放在索引表中的內(nèi)存索引表中支持順序存取和隨機存取，滿足文件動態(tài)擴充要求；會引起較多的尋到次數(shù)和尋到時間，索引表增加存儲空間開銷4.1節(jié)點 給每個文件賦予稱為I節(jié)點的小表，在表中列出了文件屬性和文件地址同時適合大小文件使用，靈活性較強，占用系統(tǒng)空間較少存?。阂环N文件的邏輯結(jié)構(gòu)和物理結(jié)構(gòu)之間的映射和變換機制方法:順序存取、隨機存取2、文件目錄的基本概念，文件目錄的實現(xiàn)。文件目錄:把所有文件的文件控制塊有機的組織起來，就構(gòu)成了文件控制塊的一個有序集合文件目錄以文件的形式保存起來，是長度固定的記錄式文件，保存在外存儲器上實現(xiàn):1.一級目錄結(jié)構(gòu) 2.二級目錄結(jié)構(gòu) 3.樹形目錄3、文件的操作，目錄的操作。文件操作：建立文件、打開文件、讀文件、寫文件、關(guān)閉文件、刪除文件、指針定位目錄操作：由系統(tǒng)調(diào)用實現(xiàn)4、磁盤空間的管理。位示圖:利用一串二進制(bit)的值來反映磁盤空間的分配使用情況 空閑：0；分配：1空閑鏈表:專門為空閑塊建立的一張表，該表記錄外存儲器中全部空閑的物理塊空閑塊鏈表:將外存儲器中所有的空閑物理塊連成一個鏈表，用一個空閑塊首指針指向第一個空閑塊，隨后的每個空閑塊中都含有指向下一個空閑塊的指針，最后一塊的指針為空，表示鏈尾。效率低下成組鏈接: 可迅速找到大量空閑盤塊地址5、文件系統(tǒng)的可靠性和安全性。文件共享:文件可以同時使用、文件不允許同時使用鏈接法(link)文件保護:建立副本、定時轉(zhuǎn)儲、規(guī)定文件的存取權(quán)限文件存取權(quán)限:1.存取控制矩陣 以一個二維矩陣來實施文件的存取控制.二級存取控制 設(shè)立兩個存取級別.UNIX文件存取權(quán)限①對訪問者分類識別②根據(jù)操作內(nèi)容限定權(quán)限文件保密:隱藏文件目錄、設(shè)置口令、使用密碼6、文件系統(tǒng)的性能問題。塊高速緩存:系統(tǒng)在內(nèi)存中保存一些磁盤塊，這些磁盤塊在邏輯上屬于磁盤合理分配磁盤空間:把有可能順序存取的塊放在一起，最好在同一柱面上磁盤的驅(qū)動調(diào)度:1.移臂調(diào)度先來先服務調(diào)度算法(FCFS)最短尋道時間有限調(diào)度算法(SSTF)掃描算法(SCAN)循環(huán)掃描算法(C-SCAN)2.旋轉(zhuǎn)調(diào)度?若干訪問等待者請求訪問同一磁道上的不同扇區(qū)?若干訪問等待者請求訪問不同磁道上的不同扇區(qū)?若干訪問等待者請求訪問不同磁道上的相同扇區(qū)對于前兩種情況，旋轉(zhuǎn)調(diào)度總是為首先到達磁盤讀寫磁頭位置下的扇區(qū)進行讀寫操作對于第三種情況，由于這些扇區(qū)編號相同，又在同一個柱面上，所以它們同時到達讀寫磁頭的位置下。這時旋轉(zhuǎn)調(diào)度可任意選擇一個讀寫磁頭進行讀寫操作。信息的優(yōu)化分布:對于一些能預知處理要求的信息在磁盤上的記錄位置，可以提高系統(tǒng)效率RAID技術(shù):7、Windows的文件系統(tǒng)FAT,UNIX的文件系統(tǒng)。FAT：文件分配表(FileAllocationTable)引導扇區(qū)：包含用于描述卷的各種信息，利用這些信息才可以訪問文件系統(tǒng)。文件分配表：包含關(guān)于卷上每個簇的類型信息根目錄：一個位于磁盤上一個特殊的位置并且具有固定的大小。V7：文件名(14字節(jié))I節(jié)點(2字節(jié))文件大小、三個時間、所有者、所在組、保護信息以及一個計數(shù)六、I/O設(shè)備管理1、設(shè)備與設(shè)備分類。設(shè)備:輸入/輸出設(shè)備(I/O設(shè)備)也稱為外部設(shè)備設(shè)備管理是操作系統(tǒng)總體性能的重要決定因素、重要表現(xiàn)指標和常見瓶頸之一。分類:1.按設(shè)備的使用特性分類 I/。設(shè)備、存儲設(shè)備.按設(shè)備的信息組織方式劃分 字符設(shè)備、塊設(shè)備.按設(shè)備的共享屬性分類 共享設(shè)備、獨占設(shè)備、虛擬設(shè)備2、I/O硬件組成。結(jié)構(gòu):CPU和主存、總線、接口(適配器)、設(shè)備控制器、設(shè)備數(shù)據(jù)傳送控制方式:程序直接控制方式：由用戶進程直接控制內(nèi)存或CPU和外圍設(shè)備之間進行信息傳送CPU和外設(shè)的操作能得到同步，硬件結(jié)構(gòu)簡單；CPU效率低下，對異常無實時響應中斷控制方式：在發(fā)生了一個異常事件時，調(diào)用相應處理程序進行服務的過程DMA方式：一種完全由硬件執(zhí)行I/O數(shù)據(jù)交換的工作方式操作均由硬件電路實現(xiàn)，傳輸速度快，減少CPU開銷；初始化和結(jié)束仍由CPU控制通道控制方式：一個特殊功能的處理器，有自己的指令和程序，可以實現(xiàn)對外部設(shè)備的統(tǒng)一管理和外圍設(shè)備與內(nèi)存之間的數(shù)據(jù)傳送選擇通道、數(shù)組多路通道、字節(jié)多路通道進一步減少數(shù)據(jù)輸入輸出對整個系統(tǒng)運行效率的影響3、I/O軟件的特點及結(jié)構(gòu)。特點:設(shè)備獨立性(設(shè)計I/O軟件的一個最關(guān)鍵的目標)

結(jié)構(gòu):分層構(gòu)造，把設(shè)備管理軟件組織成為一系列的層次，其中低層與硬件相關(guān)，把硬件與較高層次的軟件隔離開來。（中斷處理程序、、、）設(shè)備驅(qū)動程序:直接同硬件打交道的軟件模塊，設(shè)備驅(qū)動程序中包括了所有與設(shè)備相關(guān)的代碼。與設(shè)備無關(guān)的系統(tǒng)軟件:用戶空間的I/O軟件:4、典型技術(shù)：通道技術(shù)，緩沖技術(shù)，SPOOLing技術(shù)。通道技術(shù):一個有自己的指令和程序的特殊功能的處理器，實現(xiàn)對外部設(shè)備的統(tǒng)一管理和外圍設(shè)備與內(nèi)存之間的數(shù)據(jù)傳送。 選擇通道、數(shù)組多路通道、字節(jié)多路通道緩沖技術(shù):以空間換取時間，在設(shè)備使用不均衡時起到平滑作用。SPOOLing（假脫機）技術(shù):用磁盤設(shè)備作為主機的直接輸入/輸出設(shè)備，主機直接從磁盤上選取作業(yè)運行，作業(yè)的執(zhí)行結(jié)果也存在磁盤上；相應地，通道則負責將用戶作業(yè)從卡卡片機上動態(tài)寫入磁盤，而這一操作與主機并行。類似的操作也用于打印輸出用戶作業(yè)運行結(jié)果。SPOOLing技術(shù)如下圖所示。內(nèi)存預輸入程序if緩輸出程序if輸出裝置輸出裝置預輸入程序if緩輸出程序if輸出裝置輸出裝置SPOOLing技術(shù)示意圖這里需要指出，通道直接受主機控制，它們之間通過中斷相互通信。假脫機技術(shù)為實現(xiàn)多道批處理系統(tǒng)中的多道程序設(shè)計思想提供了重要的基礎(chǔ)。5、I/。性能問題及解決方案。思路:使CPU利用率盡可能不受I/。的影響。技術(shù):1.通過應用緩沖技術(shù)，減少或緩解不同設(shè)備之間傳輸速度的差距。.通過應用異步I/O技術(shù)，使CPU計算不必等待I/O操作結(jié)果。.通過應用DMA和通道部件，使CPU擺脫I/O操作，與這些部件并行執(zhí)行。.通過應用虛擬設(shè)備技術(shù)，提高獨占設(shè)備的利用率。七、死鎖1、基本概念：死鎖，活鎖，饑餓。死鎖:指在多道程序系統(tǒng)中，一組進程中的的每一個進程均無期限地等待被該組進程中的另一個進程所占有且永遠不會釋放的資源活鎖:沒有出現(xiàn)死鎖現(xiàn)象（因為沒有進程阻塞），但在現(xiàn)象上看，好像死鎖發(fā)生了饑餓:指一個可運行的進程盡管能繼續(xù)執(zhí)行，但被調(diào)度器無限期地忽視，而不能被調(diào)度執(zhí)行的情況。 可以通過先來先服務資源分配策略避免2,死鎖預防策略。破壞“互斥條件”:如果資源不被一個進程所獨占，那么死鎖肯定不會產(chǎn)生。破壞“不可剝奪”條件:一個進程在申請新資源的要求不能立即得到滿足時便處于等待狀態(tài),而一個處于等待狀態(tài)的進程的全部資源可以被剝奪。破壞“請求和保持”條件:1.每個進程必須在開始執(zhí)行前就申請它所需要的全部資源，僅當系統(tǒng)能滿足進程的資源申請要求且把資源一次性分配給進程后，該進程才能開始執(zhí)行。2.僅當進程沒有占用資源時才允許它去申請資源，如果進程己經(jīng)占用了某些系統(tǒng)資源而又要再申請資源，則它應先歸還所占的資源后再申請新資源。破壞“循環(huán)等待”條件:采用資源有序分配策略，其基本思想是將系統(tǒng)中所有資源順序編號,一般原則是，較為緊缺、稀少的資源的編號偏大。3,死鎖避免策略。安全與不安全狀態(tài):如果操作系統(tǒng)能保證所有的進程在有限時間內(nèi)得到所需的全部資源，則稱系統(tǒng)處于“安全狀態(tài)”，否則說系統(tǒng)是不安全的。銀衽家算法:通過動態(tài)地檢測系統(tǒng)中資源分配情況和進程對資源的需求情況來決定如何分配資源的，在能確保系統(tǒng)處于安全狀態(tài)時才把資源分配給申請者，從而避免系統(tǒng)發(fā)生死鎖。4、死鎖檢測與解除。檢測:定時運行一個“死鎖檢測”程序，該程序按一定的算法去檢測系統(tǒng)中是否存在死鎖。解除:如何讓釋放資源的進程能夠繼續(xù)運行。 剝奪資源、撤銷進程5、資源分配圖。資源分配圖:進程的死鎖問題可以用有向圖更加準確而形象地描述。系統(tǒng)資源分配圖示例（無環(huán)路，無死鎖）資源分配圖化簡:若一個進程的所有請求均能被滿足的話，可以設(shè)想該進程得到所需的全部資源，最終完成任務，運行完畢，并釋放所占有的全部資源?！敬缶V外內(nèi)容】計算機系統(tǒng)軟件系統(tǒng)（程序、數(shù)據(jù)）應用軟件：文字處理、圖形圖像處理、科學計算、MIS等支撐軟件：數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡(luò)、多媒體等系統(tǒng)軟件：操作系統(tǒng)、編譯器等硬件系統(tǒng)中央處理器（CPU）、內(nèi)存儲器、外存儲器（磁盤、磁帶等）、輸入/輸出設(shè)備（鍵盤、鼠標、顯示器、打印機等）計算機系統(tǒng)1、研究操作系統(tǒng)的觀點:觀點:1.軟件的觀點 一種大型軟件系統(tǒng)，是多種功能程序的集合（外在/內(nèi)在特性）2.資源管理的觀點3.進程的觀點 進程可以看做運行中的程序（用戶/系統(tǒng)進程）4.虛擬機的觀點 虛擬計算機操作系統(tǒng)虛擬機5.服務提供者觀點2、CPU的構(gòu)成:運算器、控制器、寄存器、高速緩存3,程序狀態(tài)字（PSW） 指示處理器狀態(tài)程序計數(shù)器（PC） 指示下一條要執(zhí)行的指令4、程序的順序執(zhí)行:一個具有獨立功能的程序獨占CPU直到得到最終結(jié)果的過程特點:順序性、封閉性、程序執(zhí)行結(jié)果的確定性、程序執(zhí)行結(jié)果的可再現(xiàn)性附錄資料：不需要的可以自行刪除鍋爐知識第一章鍋爐基礎(chǔ)知識第一節(jié)概述一.鍋爐的工作過程：鍋爐是一種利用燃料燃燒后釋放的熱能或工業(yè)生產(chǎn)中的余熱傳遞給容器內(nèi)的水，使水達到所需要的溫度（熱水）或一定壓力蒸汽的熱力設(shè)備。它是由“鍋”（即鍋爐本體水壓部分）、“爐”（即燃燒設(shè)備部分）、附件儀表及附屬設(shè)備構(gòu)成的一個完整體。鍋爐在“鍋”與“爐”兩部分同時進行，水進入鍋爐以后，在汽水系統(tǒng)中鍋爐受熱面將吸收的熱量傳遞給水，使水加熱成一定溫度和壓力的熱水或生成蒸汽，被引出應用。在燃燒設(shè)備部分，燃料燃燒不斷放出熱量，燃燒產(chǎn)生的高溫煙氣通過熱的傳播，將熱量傳遞給鍋爐受熱面，而本身溫度逐漸降低，最后由煙囪排出?！板仭迸c“爐”一個吸熱，一個放熱，是密切聯(lián)系的一個整體設(shè)備。鍋爐在運行中由于水的循環(huán)流動，不斷地將受熱面吸收的熱量全部帶走，不僅使水升溫或汽化成蒸汽，而且使受熱面得到良好的冷卻，從而保證了鍋爐受熱面在高溫條件下安全的工作。二.鍋爐參數(shù)：鍋爐參數(shù)對蒸汽鍋爐而言是指鍋爐所產(chǎn)生的蒸汽數(shù)量、工作壓力及蒸汽溫度。對熱水鍋爐而言是指鍋爐的熱功率、出水壓力及供回水溫度。蒸發(fā)量(D)蒸汽鍋爐長期安全運行時，每小時所產(chǎn)生的蒸汽數(shù)量，即該臺鍋爐的蒸發(fā)量，用“D”表示，單位為噸/小時(t/h)o(二)熱功率(供熱量Q)熱水鍋爐長期安全運行時，每小時出水有效帶熱量。即該臺鍋爐的熱功率，用“Q”表示，單位為兆瓦(MW),工程單位為104千卡/小時(104Kcal/h)o(三)工作壓力工作壓力是指鍋爐最高允許使用的壓力。工作壓力是根據(jù)設(shè)計壓力來確定的，通常用MPa來表示。(四)溫度溫度是標志物體冷熱程度的一個物理量，同時也是反映物質(zhì)熱力狀態(tài)的一個基本參數(shù)。通常用攝氏度即“t°C鍋爐銘牌上標明的溫度是鍋爐出口處介質(zhì)的溫度，又稱額定溫度。對于無過熱器的蒸汽鍋爐，其額定溫度是指鍋爐額定壓力下的飽和蒸汽溫度；對于有過熱氣的蒸汽鍋爐，其額定溫度是指過熱氣出口處的蒸汽溫度；對于熱水鍋爐，其額定溫度是指鍋爐出口的熱水溫度。第二節(jié)鍋爐的分類和規(guī)格型號一.鍋爐的分類由于工業(yè)鍋爐結(jié)構(gòu)形式很多，且參數(shù)各不相同，用途不一，故到目前為止，我國還沒有一個統(tǒng)一的分類規(guī)則。其分類方法是根據(jù)所需要求不同，分類情況就不同，常見的有以下幾種。.按鍋爐的工作壓力分類低壓鍋爐：PW2.5MPa；中壓鍋爐：P=2.6s5.9MPa；高壓鍋爐：P=6.0si3.9MPa；超高壓鍋爐：P214MPa。.按鍋爐的蒸發(fā)量分類(1)小型鍋爐：D<20噸/小時；(2)中型鍋爐：D=20s75噸/小時；(3)大型鍋爐：D>75噸/小時。.按鍋爐用途分類電站鍋爐、工業(yè)鍋爐和生活鍋爐。.按鍋爐出口介質(zhì)分類蒸汽鍋爐，熱水鍋爐，汽、水兩用鍋爐。.按采用的燃料分類燃煤鍋爐、燃油鍋爐和燃氣鍋爐。二.鍋爐的規(guī)格鍋爐與其它機電設(shè)備一樣，都有其一定規(guī)格和型號，以表明設(shè)備的性能，工業(yè)蒸汽鍋爐和熱水鍋爐的系列標準GB1921、GB3166對其各參數(shù)均作了相應的規(guī)定。然而，隨著開放搞活，用戶對鍋爐的需求也越來越多樣化、實用化。故近年來，設(shè)計制造鍋爐單位也隨著市場需求而生產(chǎn)產(chǎn)銷對路的鍋爐產(chǎn)品，最大限度滿足用戶要求。三.鍋爐型號我國工業(yè)鍋爐產(chǎn)品的型號的編制方法是依據(jù)JB1626標準規(guī)定進行的。其型號由三部分組成。各部分之間用短線隔開。表示方法如下：上述型號的第一部分表示鍋爐型式，燃燒方式和額定蒸發(fā)量或額定熱功率。共分三段：第一段用兩個漢語拼音表示鍋爐總體形式見表1一1和表1一2；第二段用一個漢語拼音字母代表燃燒方式（廢熱鍋爐無燃燒方式代號）見表1—3；第三段用阿拉伯數(shù)字表示蒸汽鍋爐的額定蒸發(fā)量，單位為t/h（噸/小時），或熱水鍋爐的額定熱功率，單位為MW（兆瓦）或廢熱鍋爐的受熱面，單位為m2（平方米）。第二章鍋爐結(jié)構(gòu)第一節(jié)常用中小型鍋爐一.立式鍋殼鍋爐立式鍋殼鍋爐主要有立式橫水管鍋爐和立式多橫水管鍋爐、立式直水管鍋爐、立式彎水管鍋爐和立式火管鍋爐等，目前應用較多的是后三種。由于立式鍋爐的熱效率低和機械化燃燒問題難以解決，并且爐膛水冷程度大，不宜燃用劣質(zhì)煤，目前產(chǎn)量逐漸減少，只是局限在低壓小容量及環(huán)?？刂撇粐兰肮╇姴徽５牡厣倭繎?。如我廠的LHG系列產(chǎn)品。二.臥式鍋殼鍋爐臥式鍋殼式鍋爐是工業(yè)鍋爐中數(shù)量最多的一種。目前已由原來最大生產(chǎn)4t/h（少量的也有6t/h）發(fā)展到可以生產(chǎn)40t/h鍋殼式鍋爐。.臥式內(nèi)燃鍋殼式鍋爐臥式內(nèi)燃鍋殼式鍋爐以其高度和尺寸較小，適合組裝化的需求，采用微正壓燃燒時，密封問題容易解決，而爐膛的形狀有利于燃油燃氣，故在燃油（氣）鍋爐應用較多，燃煤鍋爐應用較少。如我廠WNS系列臥式內(nèi)燃室燃鍋殼式燃油（氣）鍋爐。.臥式外燃鍋殼式鍋爐這是我國工業(yè)鍋爐中使用的最多、最普遍的一種爐型，按現(xiàn)行的工業(yè)鍋爐型號編制方法，應用代號WW,但目前國內(nèi)鍋爐行業(yè)均用水管鍋爐的形式代號DZ來表示。如我廠的DZL系列產(chǎn)品。臥式外燃水火管鍋爐與臥式內(nèi)燃水火管鍋爐的主要區(qū)別，在于臥式外燃水火管鍋爐將燃燒裝置從鍋殼中移出來，加大了爐排面積和爐膛體積，并在鍋殼兩側(cè)加裝了水冷壁管，組成燃燒室，為煤的燃燒創(chuàng)造了良好條件，因此燃料適應性較廣，熱效率較高。三.水管鍋爐水管鍋爐在鍋筒外部設(shè)水管受熱面，高溫煙氣在管外流動放熱，水在管內(nèi)吸熱。由于管內(nèi)橫斷面比管外小，因此汽水流速大大增加，受熱面上產(chǎn)生的蒸汽立即被沖走，這就提高了鍋水吸熱率。與鍋殼式鍋爐相比水管鍋爐鍋筒直徑小，工作壓力高，鍋水容量小，一旦發(fā)生事故，災害較輕，鍋爐水循環(huán)好，蒸發(fā)效率高，適應負荷變化的性能較好，熱效率較高。因此，壓力較高，蒸發(fā)量較大的鍋爐都為水管鍋爐。常見的水管鍋爐有雙鍋筒橫直式水管、雙鍋筒縱置式水管鍋爐和單鍋筒縱置式水管鍋爐，如我廠SZL系列產(chǎn)品。四.熱水鍋爐熱水鍋爐是指水在鍋爐本體內(nèi)不發(fā)生相變，即不發(fā)生蒸汽，回水被送入鍋爐后通過受熱面吸收了煙氣的熱量，未達到飽和溫度便被輸入熱網(wǎng)中的一種熱力設(shè)備。（一）熱水鍋爐的特點.鍋爐的工作壓力熱水鍋爐的工作壓力取決于熱系統(tǒng)的流動阻力和定壓值。熱水鍋爐銘牌上給出的工作壓力只是表明鍋爐強度允許承受的壓力,而在實際運行中，鍋爐壓力往往低于這個值。因此熱水鍋爐的安全裕度比較大。.煙氣與鍋水溫差大，水垢少，因此傳熱效果好，效率較高。.使用熱水鍋爐采暖的節(jié)能效果比較明顯。熱水鍋爐采暖不存在蒸汽采暖的蒸汽損失，并且排污損失也大為減少，系統(tǒng)及疏水器的滲漏也大為減少，散熱損失也同樣隨之減少。因此熱水采暖系統(tǒng)比蒸汽采暖系統(tǒng)可節(jié)省燃料20%左右。.鍋爐內(nèi)任何部分都不允許產(chǎn)生汽化，否則會破壞水循環(huán)。.如水未經(jīng)除氧，氧腐蝕問題突出；尾部受熱面容易產(chǎn)生低溫酸性腐蝕。.運行時會從鍋水中析出溶解氣體，結(jié)構(gòu)上考慮氣體排除問題。熱水鍋爐的結(jié)構(gòu)形式1.管式熱水鍋爐這種鍋爐有管架式和蛇管式兩種，前者較為常見。管式熱水鍋爐是借助循環(huán)泵的壓頭使鍋水強迫流動，并將鍋水直接加熱。這種鍋爐大都由直徑較小的筒體（集箱）與管子組成，結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，節(jié)省鋼材，加工簡便，造價較低。但是這種鍋爐水容量小，在運行中如遇突然停電，鍋水容易汽化，并可能產(chǎn)生水擊現(xiàn)象。2.鍋筒式熱水鍋爐這類熱水鍋爐，早期大都是由蒸汽鍋爐改裝而成的，其鍋水在鍋爐內(nèi)屬自然循環(huán)。為保證鍋爐水循環(huán)安全可靠，要求鍋爐要有一定高度，因此這類鍋爐體積較大，鋼耗和造價相對提高。但是由于這類鍋爐出水容量大且能維持自然循環(huán)，當系統(tǒng)循環(huán)泵突然停止運行時，可以有效地防止鍋水汽化。也正是這個原因，近年來自然循環(huán)熱水鍋爐在我國發(fā)展較快。第二節(jié)基本結(jié)構(gòu)及結(jié)構(gòu)特點鍋爐的結(jié)構(gòu)，是根據(jù)所給定的蒸發(fā)量或熱功率、工作壓力、蒸汽溫度或額定進出口水溫，以及燃料特性和燃燒方式等參數(shù)，并遵循《蒸汽鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》、《熱水鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》及鍋爐受壓元件強度計算標準等有關(guān)規(guī)定確定的。一臺合格的鍋爐，不論屬于那種形式，都應滿足“安全運行，高效低耗，消煙除塵，保產(chǎn)保暖”的基本要求。一.法規(guī)中對鍋爐的基本要求（1）各受壓元件在運行時應能按設(shè)計預定方向自由膨脹；（2）保證各循環(huán)回路的水循環(huán)正常，所有的受熱面都應得到可靠的冷卻；（3）各受壓部件應有足夠的強度；（4）受壓元、部件結(jié)構(gòu)的形式，開孔和焊縫的布置應盡量避免減少復合應力和應力集中；（5）水冷壁爐墻的結(jié)構(gòu)應有足夠的承載能力；（6）爐墻應有良好的密封性；（7）開設(shè)必要的人孔、手孔、檢查孔、看火門、除灰門等，便于安裝、運行操作、檢修和清洗內(nèi)外部；（8）應有符合要求的安全附件及顯示儀表等裝置，保證設(shè)備正常運行；（9）鍋爐的排污結(jié)構(gòu)應變于排污；（10）臥式內(nèi)燃鍋爐爐膽與回燃室（濕背式）、爐膽與后管板（干背式）、爐膽與前管板（回燃式）的連接處應采用對接接頭。二、燃油（氣）鍋爐結(jié)構(gòu)特點：燃油（氣）鍋爐與燃煤鍋爐比較，由于使用燃料不同而在結(jié)構(gòu)上具有以下特點：（1）燃料通過燃燒器噴入鍋爐爐膛，采用火室燃燒而無需爐排設(shè)施；（2）由于油、氣燃燒后均不產(chǎn)生灰渣，故燃油（氣）鍋爐無排渣出口和除渣設(shè)備；（3）噴入爐內(nèi)的物化油氣或燃氣，如果熄火或與空氣在一定范圍內(nèi)混合，容易形成爆炸性氣體，因此燃油（氣）鍋爐均需采用自動化燃燒系統(tǒng)，包括火焰監(jiān)測、熄火保護、防爆等安全設(shè)施；（4）由于油、氣發(fā)熱量遠遠大于煤的發(fā)熱量，故其爐膛熱強度較燃煤爐高的多，所以與同容量的燃煤鍋爐比較，鍋爐體積小，結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積??；（5）燃油（氣）鍋爐的燃燒過程是在爐膛中懸浮進行，故其爐膛內(nèi)設(shè)置前后拱,爐膛結(jié)構(gòu)非常簡單。三.燃油鍋爐與燃氣鍋爐的區(qū)別（1）燃油鍋爐與燃氣鍋爐，就本體結(jié)構(gòu)而言沒有多大的區(qū)別，只是由于燃料熱值不同，將受熱面作了相應的調(diào)整。即燃油鍋爐輻射受熱面積較大，而燃氣鍋爐則是將對流受熱面設(shè)計的大些。（2）燃油鍋爐所配燃燒器必須有油物化器，而燃氣鍋爐所配燃燒器則無需物化器。（3）燃油鍋爐，必須配置一套較復雜的供油系統(tǒng)（特別是燃燒重油、渣油時）,如油箱、油泵、過濾器加熱管道等，必須占據(jù)一定的空間，而燃氣鍋爐，則無需配置儲氣裝置。只需將用氣管道接入供氣網(wǎng)即可，當然，在管道上還需設(shè)置調(diào)壓裝置及電磁閥、緩沖閥等附件，以確保鍋爐安全運行。第三節(jié)燃煤鍋爐改成燃油（氣）鍋爐的基本原則一.燃煤鍋爐改成燃油（氣）鍋爐的基本原則（1）被改造的燃煤鍋爐必須具備以下條件：①原鍋爐的受壓元件必須基本完好，有繼續(xù)使用的價值；②原鍋爐的水氣系統(tǒng)和送、引風系統(tǒng)必須基本完好。（2）改造后的鍋爐應達到如下目的：①保持原鍋爐的額定參數(shù)（如汽壓、汽溫、給回水溫度等）不變；②保持或提高原鍋爐的出力和效率。（3）通過改造達到消煙除塵，滿足環(huán)保要求。（4）鍋爐改造方案必須簡單，易行，投資少，見效快，工期短。因此鍋爐改造的涉及面越小越好，可采取只改爐膛和燃燒裝置，改造部分不超出鍋爐本體基本結(jié)構(gòu)范圍。燃煤鍋爐改成燃油（氣）鍋爐的注意事項（1）機械化層狀燃煤鍋爐，要改成燃油（氣）鍋爐，首先應取掉前后拱，同時考慮增加底部受熱面，以取代爐排，防止爐排過熱燒壞。（2）小型鍋爐，由燃煤改成燃油（氣）爐，即由原來的負壓燃燒變?yōu)楝F(xiàn)在的微正壓燃燒，必須注意爐墻結(jié)構(gòu)及密封問題。（3）燃燒器的選型和布置與爐膛形式關(guān)系密切，應使爐內(nèi)火焰充滿度比較好，不形成氣流死角；避免相鄰燃燒器的火焰相互干擾；低負荷時保持火焰在爐膛中心位置，避免火焰中心偏離爐膛對稱中心；未燃盡的燃氣空氣混合物不應接觸受熱面，以避免形成氣體不完全燃燒；高溫火焰要避免高速沖刷受熱面，以免受熱面熱強度過高使管壁過熱等。燃燒器布置還要考慮燃氣管道和風道布置合理，操作、檢查和維修方便。（4）燃油氣鍋爐的對流受熱面的煙速不會受飛灰磨損條件的限制，可適當提高煙氣流速，使對流受熱面的傳熱系數(shù)增大，在不增加鍋爐受熱面的情況下，可以提高鍋爐的壓力，此時應注意鍋內(nèi)汽水分離裝置的能力，以保證蒸汽品質(zhì)，對有過熱氣的鍋爐尤為重要。（5）防止高溫腐蝕，由燃煤改為燃油，由于燃料油中含有鈉、帆等金屬元素有機類，經(jīng)燃燒后生成氧化物共熔晶體的熔點很低，一般約為600C左右，甚至更低。這些氧化物在爐膛高溫下升華后，在凝結(jié)在相對溫度較低的受熱面上，形成有腐蝕性的高溫積灰，且溫度越高腐蝕越快。為此，改造時，應在易受高溫腐蝕的受熱面表面涂覆陶瓷、炭化硅等特種涂料，也可選用耐高溫腐蝕性能好的材料,以提高其耐高溫腐蝕性能。（6）防止爐膛爆炸，燃煤爐改為燃油（氣）爐時，當燃油霧化不良或燃燒不完全的油滴（燃氣）在爐膛或尾中受熱面聚集時，就會發(fā)生著火或爆炸，因此，在鍋爐的適當部位應裝置防爆門，同時自動化控制上應增設(shè)點火程序控制和熄火保護裝置，以保證鍋爐安全運行。第三章鍋爐燃料工業(yè)鍋爐用燃料分為三類：固體燃料一煙煤，無煙煤，褐煤，泥煤，油頁巖，木屑，甘蔗渣，稻糠等；液體燃料一重油，渣油，柴油，等；氣體燃料一天然氣，人工燃氣，液化石油氣等。第一節(jié)煤一.煤的成分：自然界里煤是多種物質(zhì)組成的混合物，它的主要成分有碳、氫、氧、氮、硫、灰分和水分等。.碳：用符號C表示，是煤的主要成份，煤的含碳量愈多，發(fā)熱量越高。不過含碳量較高的煤較難著火，這是因為碳在比較高的溫度下才能燃燒。一般碳約占燃料成份的50s90%。.氫：用符號H表示，是煤中最活波的成份，煤中含量越多，燃料越容易著火,煤中氫量約為2%^5%?.硫：用符號S表示，是煤中的一種有害元素。硫燃燒生成二氧化硫（S02）或三氧化硫（S03）氣體，污染大氣，對人體有害，這些氣體又與煙氣中水蒸汽凝結(jié)在受熱面上的水珠結(jié)合，生成亞硫酸（H2s03）或硫酸（H2s04）腐蝕金屬。不僅如此，含硫煙氣排入大氣還會造成環(huán)境污染。含硫多的煤易自燃。我國煤的含量為0.5s5機.氧：用符號0表示，是不可燃成份，煤中含氧為l%sio%。.氮:用符號N表示,是不可燃成份，但在高溫下可與氧反應生成氮氧化物（NOx）,它是有害物質(zhì)。在陽光紫外線照射下，可與碳氫化合物作用而形成光學氧化劑，引起大氣污染。.灰分：用符號A表示，是煤中不能燃燒的固體灰渣，由多種化合物構(gòu)成。熔化溫度低的灰，易軟化結(jié)焦，影響正常燃燒，所以，灰份多，煤質(zhì)差。煤中灰份約占5s35機.水分：用符號W表示，煤中水份過多會直接降低煤燃燒所發(fā)生的熱量，使燃燒溫度降低。二.煤的發(fā)熱量IKg煤完全燃燒時所放出的熱量，稱為煤的發(fā)熱量。.高位發(fā)熱量（Qgw）指煤的最大可能發(fā)熱量。.低位發(fā)熱量（Qdw）指煤在正常燃燒條件下的實際發(fā)熱量。我國目前的鍋爐燃燒設(shè)備都是按實際應用煤的低位發(fā)熱量來進行計算的。煤的品種不同，其發(fā)熱量往往差別很大。在鍋爐出力不變的情況下，燃用發(fā)熱量高的煤時，耗煤量就小，燃用發(fā)熱量低的煤時，其耗煤量必然增加。因此，籠統(tǒng)地講燃料消耗量的大小而不考慮煤種，則不能正確反映鍋爐設(shè)備運行的經(jīng)濟性。為了能正確地考核鍋爐設(shè)備運行的經(jīng)濟性，通常將Qdw=7000Kcal/Kg（約合29300KJ/Kg）的煤定義為標準煤，這樣便于計算和考核。三.煤的燃燒（）煤完全燃燒的條件.適量的空氣.一定的燃燒溫度.燃料與空氣的混合均勻性.充分的燃燒時間（二）煤的燃燒過程.預熱干燥.霖美分析出并開始著火燃燒.固定碳著火燃燒.固定碳的燃燒和灰渣的形成。第二節(jié)燃油和氣體燃料一.燃油（-）燃料油的物理特性.重度（比重）單位體積內(nèi)物質(zhì)的重量稱為“重度”（丫）o油的重度在0.78^0.98噸/米3之間，所以油比水輕，通常能浮在水面上。通常將20℃時比重作為油品的標準比重，用符號"d420”表示。.發(fā)熱量（Q）油的重度愈小，則發(fā)熱量愈高。由于油中的碳、氫含量比煤高，因此其發(fā)熱量約為39800s44000千焦/公斤。.比熱（C）將1公斤物質(zhì)加熱，溫度每升高所需的熱量稱之為該物質(zhì)的比熱。單位是KJ/Kg?℃o.凝固點油的凝固點表示油在低溫下的流動特性。.粘度油的流動速度，不僅決定于使油流動的外力，而且也取決于油層間在受外力作相對運動的內(nèi)部阻力，這個內(nèi)部阻力就稱為粘度。油的粘度隨溫度升高而降低，隨溫度下降而增大。對于壓力物化噴嘴的爐前燃油粘度以2s4度為最好，對轉(zhuǎn)杯式噴嘴以3s6度為好。.沸點液體發(fā)生沸騰時溫度稱為沸點。油品沒有一個恒定的沸點，而只有一個沸點范圍。.閃點燃油表面上的蒸汽和周圍空氣的混合物與火接觸，初次出現(xiàn)黃色火焰的閃光的溫度稱為閃點或閃光點。閃點表示油品的著火和爆炸的危險性，關(guān)系到油品儲存、輸送和使用的安全。閃點W45C的油品稱為易燃品。在燃油運行管理中，除根據(jù)油種閃點確定允許的最高加熱溫度外，更須注意油種的變化及閃點的變化。.燃點(著火點)在常壓下，油品著火連續(xù)燃燒(時間不少于5秒)時的最低溫度稱為燃點或著火點。無外界明火，油品自行著火燃燒時最低溫度稱為自然點。.爆炸濃度界限油蒸汽與空氣混合物的濃度在某個范圍內(nèi)，遇明火或溫度升高就會發(fā)生爆炸，這個濃度范圍就稱為該油品的爆炸濃度界限。.油品很容易在磨察時升成靜電，在靜電作用下，油層被擊穿，會導致放電，而產(chǎn)生火花，此火花可將油蒸汽引燃。因此，靜電是使用油品發(fā)生燃燒和爆炸的原因之一。(二)常用燃油特點.重油(1)油的比重和粘度較大，脫水困難，流動性差。(2)油的沸點和閃點較高，不易揮發(fā)。(3)其特性與原油產(chǎn)地，配制原料的調(diào)和比有關(guān)。.渣油(1)硫份含量較高。(2)比重較大。(3)粘度和凝固點都比較高。(4)作為鍋爐燃油時必須注意防止低溫腐蝕。.柴油，分為輕柴油和重柴油，工業(yè)鍋爐上常用輕柴油作為燃料。輕柴油的特點：(1)粘度小，流動性好，在運輸和物化過程中，一般不需要加熱。(2)含硫量較小，對環(huán)境污染也小。(3)易揮發(fā)，火災危險性大，運輸和使用中應特別注意。二.氣體燃料(一)氣體燃料的化學組成氣體燃料的化學成份由可燃部分和不可燃部分組成。.可燃部分有氫，一氧化碳，甲烷，乙烯，乙烷，丙烯，丙烷，苯，硫化氫等。.不可燃成分有氮，氧，二氧化碳，氧化硫和水蒸氣。（二）分類.天然氣，目前西安，北京等城市使用的氣體燃料就是天然氣。發(fā)熱量為36533KJ/m3,爆炸極限的上限為15.0%,.下限為5.0%。.人工燃氣，是指以煤或石油產(chǎn)品為原料，經(jīng)過各種加工方法而產(chǎn)生的燃氣。.油制氣，是指以石油產(chǎn)品為原料，經(jīng)過各種加工方法而產(chǎn)生的燃氣。.液化石油氣，是指在開采和煉制石油過程中，作為副產(chǎn)品而獲得的一種碳氫化合物。（三）特點：.具有或采無公害燃燒的綜合特性。.容易進行燃燒調(diào)節(jié)。.作業(yè)性好，即燃氣系統(tǒng)簡單，操作管理方便，容易實現(xiàn)自動化。.容易調(diào)整發(fā)熱量，比如城市煤氣可以通過煤制氣和油制氣的混合比例來調(diào)整和維持發(fā)熱量。.易燃易爆且有毒氣體燃料與空氣在一定比例下混合會形成爆炸性氣體。另外氣體燃料大多數(shù)成分對人體和動物是窒息性的或有毒的。第四章鍋爐用水處理第一節(jié)鍋爐水處理的重要性鍋爐水質(zhì)不良會使受熱面結(jié)垢，大大降低鍋爐傳熱效率，堵塞管子，受熱面金屬過熱損壞，如鼓包、爆管等。另外還會產(chǎn)生金屬腐蝕，減少鍋爐壽命。因此，做好鍋爐水處理工作對鍋爐安全運行有著及其重要的意義。結(jié)垢水在鍋內(nèi)受熱沸騰蒸發(fā)后，為水中的雜質(zhì)提供了化學反應和不斷濃縮的條件。當這些雜質(zhì)在鍋水中達到飽和時，就有固體物質(zhì)產(chǎn)生。產(chǎn)生的固體物質(zhì)，如果懸浮在鍋水中就稱為水渣；如果附著在受熱面上，則稱為水垢。鍋爐又是一種熱交換設(shè)備，水垢的生成會極大的影響鍋爐傳熱。水垢的導熱能力是鋼鐵的十幾分之一到幾百分之一。因此鍋爐結(jié)垢會產(chǎn)生如下幾種危害。.浪費燃料鍋爐結(jié)垢后，使受熱面的傳熱性能變差，燃料燃燒所放的熱量不能及時傳遞到鍋水中，大量的熱量被煙氣帶走，造成排煙溫度過高，排煙若損失增加，鍋爐熱效率降低。為保持鍋爐額定參數(shù)，就必須多投加燃料，因此浪費燃料。大約1毫米的水垢多浪費一成燃料。.受熱面損壞結(jié)了水垢的鍋爐，由于傳熱性能變差，燃料燃燒的熱量不能迅速地傳遞給鍋水,致使爐膛和煙氣的溫度升高。因此，受熱面兩側(cè)的溫差增大，金屬璧溫升高，強度降低，在鍋內(nèi)壓力作用下，發(fā)生鼓包，甚至爆破。.降低鍋爐出力鍋爐結(jié)垢后，由于傳熱性能變差，要達到額定蒸發(fā)量，就需要消耗更多的燃料,但隨著結(jié)垢厚度增加，爐膛容積是一定的，燃料消耗受到限制。因此，鍋爐出力就會降低。腐蝕.金屬破壞水中含有氧氣、酸性和堿性物質(zhì)都會對鍋爐金屬面產(chǎn)生腐蝕，使其壁厚減薄、凹陷，甚至穿孔，降低了鍋爐強度，嚴重影響鍋爐安全運行。尤其是熱水鍋爐，循環(huán)水量大，腐蝕更為嚴重。.產(chǎn)生垢下腐蝕含有高價鐵的水垢，容易引起與水垢接觸的金屬腐蝕。而鐵的腐蝕產(chǎn)物又容易重新結(jié)成水垢。這是一種惡性循環(huán)，它會迅速導致鍋爐部件損壞。尤其是燃油鍋爐金屬腐蝕產(chǎn)物的危害更大。汽水共騰產(chǎn)生汽水共騰的原因除了運行操作不當外，當爐水中含有較多的氯化鈉、磷酸鈉、油脂和硅化物時，或鍋水中的有機物和堿作用發(fā)生皂化時，在鍋水沸騰蒸發(fā)過程中，液面就產(chǎn)生泡沫，形成汽水共騰。第二節(jié)水質(zhì)及水質(zhì)標準一.水質(zhì)指標及其含義：.成分指標：(1)溶解氧一水中氧氣的含量。(2)含油量一水中油脂的含量。(3)鈣含量(Ca2+)。(4)鎂含量(Mg2+)o(5)鐵含量(Fe2+,Fe3+)o(6)碳酸鈣含量(C032-)o(7)重碳酸根含量(HC032-)。(8)氯離子含量(Cl-)o（9）氫離子濃度（H+）,即PH值，表示水的酸堿性。PH<5.5酸性水PH=5.5s6.5弱酸性水PH=6.6s7.5中性水PH=7.6s10弱堿性水PH>10堿性水.技術(shù)指標：（1）懸浮物：表示水中顆粒較大的懸狀物（泥沙，工業(yè)廢物等）（2）硬度（H）：表示水中某些高價金屬離子（如Ca2+,Mg2+,Mn2+,Fe3+等）的含量。單位是毫摩爾（mmol/L）。（3）堿度（A）：表示水中能與鹽酸發(fā)生中和作用的所用堿性物質(zhì)的含量。單位為豪摩爾/升（mmol/L）。（4）含鹽量（S）表示水中溶解性鹽類的總量。單位是毫克/升（mg/L）。（5）相對堿度:表示鍋水中游離氫氧化鈉含量與鍋水中溶解固形物含量的比值。二.水質(zhì)標準為了保證鍋爐安全經(jīng)濟運行，對鍋爐給水和鍋水的水質(zhì)必須進行嚴格的控制。國家以國標的形式對鍋爐水質(zhì)進行了嚴格的規(guī)定，鍋爐使用單位必須遵守。下面的GB1576——96《低壓鍋爐水質(zhì)標準》主要內(nèi)容介紹于下：①熱水鍋爐的水質(zhì)應符合表1的規(guī)定。②蒸汽鍋爐采用鍋外化學處理時，水質(zhì)應符合表2的規(guī)定。第五章工業(yè)鍋爐的輔助設(shè)備及附件、儀表第一節(jié)輔助設(shè)備一.給水設(shè)備：給水設(shè)備有以下幾種：.注水器：適用于蒸發(fā)量小，壓力較低的鍋爐。.蒸汽往復泵：在缺乏動力或作為給水備用設(shè)備的條件常被采用。.離心泵：正常條件下鍋爐給水最常用的設(shè)備。二.通風設(shè)備：通風設(shè)備通常指鼓風機和引風機煙囪。.鼓風機是將空氣送入爐膛，使燃料燃燒的一種設(shè)備。.引風機是將爐膛內(nèi)的煙氣向外排的一種設(shè)備。.煙囪，一是產(chǎn)生“抽力”，使煙氣順煙鹵升到高處；二是將煙氣排到室外高空,避免鍋爐區(qū)域污染。三.運煤設(shè)備由于鍋爐房容量和耗煤量的大小不同，有機械上煤和人工上煤兩種。許多容量不大的鍋爐房常把這兩種方法結(jié)合起來，即一部分用機械，一部分用人工，通常這種方法叫半上煤。.人工上煤：設(shè)備簡單，靈活，不致因設(shè)備故障影響上煤，運用于用煤量不大的鍋爐房。缺點是勞動強度大，衛(wèi)生條件差。.單斗提升機：單斗提升機由卷揚機（包括電機、減速器、滑輪、鋼絲繩），料斗，導軌等部分組成。用于推車把煤從煤場運來倒入料斗后，啟動卷揚機，使鋼絲繩把料斗提起，并沿導軌送入爐前煤斗處，由料斗自動翻入煤斗，供鍋爐燃用。3.電動葫蘆。.帶式輸送機。.埋刮板輸送機等。四.出灰設(shè)備鍋爐出灰按其方式分類有人工、機械、水力和火力等四種出灰方式。.人工出灰人工出灰由運行人員將灰渣從灰坑中耙出，用水澆濕，裝上小車再運出鍋爐房外。.刮板出渣機鍋爐的灰渣由灰斗經(jīng)插入灰槽水中的落灰管落入灰槽內(nèi)，起動傳動裝置，帶動鏈條在灰槽內(nèi)緩慢地移動，鏈條帶著刮板向前移動經(jīng)斜坡而送至出渣口，濕灰渣經(jīng)斜坡而得到脫水。刮板出渣機出灰能力強，改善環(huán)境衛(wèi)生，節(jié)省人力，但設(shè)備磨損嚴重，維修工作量大。.螺旋出渣機螺旋出渣機是一種比較簡單的出渣設(shè)備，它主要由驅(qū)動裝置，螺旋機本體，進渣口和出渣口等幾部分組成。一般運用于10t/h以上的工業(yè)鍋爐。五.除塵設(shè)備由于中小型鍋爐中各種燃燒結(jié)構(gòu)的出口煙塵濃度均遠高于我國標準規(guī)定的最大允許煙塵濃度值，因此除了正確選擇燃燒結(jié)構(gòu)和提高操作水平，對燃煤鍋爐還必須在鍋爐后部設(shè)置除塵設(shè)備，將煙氣中的塵粒捕集后再排入大氣。.重力沉降式除塵器其原理是：當煙氣進入較大空間流速降低時，較大顆粒的煙塵借助于自身重力,從煙氣中靠重力自然沉降分離出來。.旋風除塵器旋風除塵器又叫離心除塵器，其原理是含塵煙氣在旋風除塵氣