華北電力大學熱能鍋爐原理復試必背簡答題

名詞解釋：活化能P86：表示燃料的反應能力。絕大多數(shù)參與反應的分子能量處于平均水平，具有平均能量的分子轉化為活化分子所需要的最低能量稱為活化能?；罨苁箙⑴c化學反應的物質達到開始進行化學反應狀態(tài)所需要的最低能量，用E1表示。標準煤P26：安照規(guī)定，收到基發(fā)熱量為29310kJ/kg的煤為標準煤?？赡バ韵禂?shù)P63：煤被磨成一定細度的煤粉的難易程度稱為煤的可磨性系數(shù)。將質量相等的標準煤和實驗煤由相同的初始粒度磨制成細度相同的煤粉時，消耗的能量的比值。循環(huán)倍率P237：上升管中實際產(chǎn)生一公斤蒸汽需要進入多少公斤水，即K=G/D什么是煤的工業(yè)分析？化學分析？簡述其中各成分對煤燃燒的影響（灰分、揮發(fā)份、水分、碳）。P22-23DP60元素（化學）分析：全面測定煤中所含全部化學成分。包括：CHONSAM工業(yè)分析：在一定的實驗室條件下的煤樣，通過分析得出水分、揮發(fā)份、固定碳和灰分這四種成分的質量百分數(shù)叫做工業(yè)分析。碳：碳是煤中含量最多的可燃元素，發(fā)熱量較大，其中包含揮發(fā)份和固定碳，固定碳燃點較高，不易著火和燃盡。水分：水分增加會使鍋爐內溫度下降，影響燃料的著火，并增大排煙損失，也會加劇尾部受熱面的腐蝕和堵灰。（水分多，燃料燃燒有效放熱量便減少；水分多，增加著火熱，推遲著火；水分多，降低爐內溫度，使著火困難，燃燒也不易完全，增加機械和化學不完全燃燒熱損失；水分吸熱變成水蒸氣排出，增加排氣量而使排煙熱損失增大，降低鍋爐熱效率；同時為低溫受熱面的積灰、腐蝕創(chuàng)造了條件；水分增加，提高過熱氣溫；會給煤粉制備增加困難；但水分多，水分蒸發(fā)后，會使煤粉顆粒內部的反應表面積增加，從而提高著火能力和燃燒速度。）灰分：灰分的存在不僅使單位燃料量的發(fā)熱量減少，而且影響燃料的著火和燃盡，也是造成鍋爐受熱面積灰、結渣、磨損的主要因素。（灰分增加，煤中可燃成分相對減少，降低發(fā)熱量，且灰分熔融吸收熱量，排渣帶走大量熱量；灰分多，在煤粒表面形成灰分外殼，妨害煤的燃燒，使煤不易燃盡，增加機械不完全熱損失；灰分多，使爐膛溫度下降，燃燒不穩(wěn)定；灰分多，磨損受熱面，受熱面積灰，增加排煙溫度，降低鍋爐效率；灰分多，產(chǎn)生爐內結渣，腐蝕金屬；增加煤粉制備的能量消耗；造成環(huán)境污染。）揮發(fā)份：揮發(fā)份是煤的重要特性，可以作為煤分類的主要依據(jù)。揮發(fā)份越多的煤，越容易著火，燃燒也易于完全。（揮發(fā)份是氣體可燃物，其著火溫度較低，發(fā)熱量高，著火容易；揮發(fā)份越多，固定碳越少，越容易燃燒完全；揮發(fā)份越多，煤的孔隙越多。）碳、固定碳、焦炭的區(qū)別及其對燃燒的影響。P23碳是煤中含量最多的可燃元素，碳中的一部分與HONS結合成揮發(fā)性有機化合物，而其余為單質狀態(tài)的碳為固定碳。煤在失去水分和揮發(fā)份后剩余部分即為焦炭，它包括固定碳和灰分。碳的發(fā)熱量較大，其中包含揮發(fā)份和固定碳，其燃燒受揮發(fā)份含量的影響；固定碳燃點較高，不易著火和燃盡；焦炭因為含有灰分，其燃燒受灰分含量的影響。煤按揮發(fā)份的分類——褐煤、煙煤、無煙煤。P28我國煤的分類方法是采用表征煤化程度的干燥無灰基揮發(fā)份Vdaf作為分類指標。何謂過量空氣系數(shù)？寫出α=f(O2)的具體表達式，分析處于負壓的對流煙道內，沿煙氣流動方向的O2的變化趨勢。P38。實際空氣量Vk與理論空氣量Vo的比值成為過量空氣系數(shù)。α=Vk/Vo。處于負壓的對流煙道，由于漏風使煙道內的過量空氣系數(shù)沿煙氣流程逐漸增大。當過量空氣系數(shù)增大時，爐膛出口煙氣溫度如何變化？P162過量空氣系數(shù)增大時，進入爐膛的空氣量增大，爐膛溫度水平將降低，爐內輻射傳熱將減弱。因此，輻射過熱器和再熱器出口汽溫降低。過量空氣系數(shù)還將使燃燒生成的煙氣量增多，煙氣流速增大，對流傳熱加強，使對流過熱器和對流再熱器的出口汽溫升高。鍋爐五大熱損以及其影響因素分別是什么？哪項最大？以及減少的措施。P53鍋爐機組的熱平衡方程：Qr=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6Qr——輸入鍋爐熱量Q1——有效利用熱Q2——排煙熱損失：由于排煙所擁有的熱量隨煙氣排入大氣而未被利用造成的損失。是鍋爐熱損失中最大的一項。主要取決于排煙溫度和排煙容積，其影響因素主要有：燃料的性質、受熱面的積灰、結渣或結垢、爐膛出口的過量空氣系數(shù)、煙道各處的漏風。減少q2就要適當降低排煙溫度和排煙容積，增加鍋爐尾部受熱面面積。但也應注意溫度過低引起的低溫腐蝕。Q3——氣體未完全燃燒熱損失：亦稱化學未完全燃燒熱損失。是鍋爐中殘留的可燃氣（CO2H2CH4等）未燃燒放熱而造成的熱損失，等于煙氣中各種可燃氣體的容積與其容積發(fā)熱量乘積之和。影響因素有：燃料的揮發(fā)份、爐膛過量空氣系數(shù)、燃燒器結構和布置、爐膛溫度和爐內空氣動力工況。Q4——固體未完全燃燒熱損失：是灰中未燃燒或未燃盡的碳造成的熱損失和使用中速磨煤機時排出石子煤的熱量損失，也稱為機械未完全燃燒損失。僅次于排煙熱損失。影響因素有：燃料性質、燃燒方式、爐膛型式和結構、燃燒器設計和布置、爐膛溫度、爐膛負荷、運行水平、燃料在爐內的停留時間和空氣的混合情況等。減小q4，使用灰分和水分較少、揮發(fā)份較多、煤粉較細的煤；合理的爐膛結構、燃燒器的結構性能好、布置位置適當，使氣粉有較好的混合條件和較長的爐內停留時間；爐內過量空氣系數(shù)適當（減小α一般會q4增大）；及較高的爐膛溫度（鍋爐負荷過高將使煤粉來不及燒透，負荷過低則使爐溫降低）；Q5——散熱損失：過來了通過自然對流和輻射傳熱方式向周圍散熱。影響因素：鍋爐外表面積、爐墻結構、保溫隔熱性能、環(huán)境溫度、鍋爐額定蒸發(fā)量等。Q6——灰渣物理熱損失：鍋爐排出的爐渣、飛灰與沉降灰所攜帶的熱量未被利用而引起的熱損失。影響因素：燃料中灰分的含量以及爐渣、飛灰、沉降灰的相對含量和灰渣溫度。最佳過量空氣系數(shù)及其影響因素？P54當過量空氣系數(shù)增加時q2(排煙)+q3（氣體）+q4（固體）總量是先減少后增加的，則其有一個最小值，此最小值對應的爐膛出口過量空氣系數(shù)即為最佳過量空氣系數(shù)。其影響因素即為q2(排煙)+q3（氣體）+q4（固體）。何謂煤粉細度？衡量煤粉品質的指標有：煤粉細度、煤粉顆粒均勻性指數(shù)和煤粉水分，分別說明三者對鍋爐工作的影響。P60煤粉細度表示煤粉顆粒群的粗細程度。取一定量的煤粉樣放入某一尺寸的篩子上進行篩分，當有ag煤粉留在篩面上，bg煤粉通過篩孔落下，則煤粉細度為篩子上剩余的煤粉質量占原煤粉樣總質量的百分比。R=a/(a+b)*100%煤粉越細，越容易著火和燃燒完全，但是，煤粉越細制粉系統(tǒng)消耗的電能以及金屬的磨損量也就越大，制粉系統(tǒng)的經(jīng)濟性降低，因此實際運行中應選用使機械不完全燃燒熱損失Q4和制粉能耗εm之和最小的煤粉細度，即最佳煤粉細度（經(jīng)濟煤粉細度）。煤粉均勻性指數(shù)n對煤粉的質量影響較大，煤粉越均勻，大顆粒煤粉越少，燃燒熱損失越小。細煤粉少，磨煤電耗越低，制粉系統(tǒng)的經(jīng)濟性好。煤粉的水分過高，影響煤粉的著火和燃燒，在煤倉中容易結塊，可能引發(fā)管路堵塞，造成斷粉現(xiàn)象。而水分太低則可能引起制粉系統(tǒng)自燃或爆炸，還會使干燥能耗增加。制粉系統(tǒng)的型式有哪些？P75制粉系統(tǒng)可以分為：直吹式系統(tǒng)——煤在磨煤機中磨成煤粉后直接將氣粉混合物送入鍋爐去燃燒的制粉系統(tǒng)；中間倉儲式系統(tǒng)——將煤磨制成煤粉后先儲存在煤粉倉中，煤粉通過給粉機后與熱空氣混合，形成氣粉混合物，在送入鍋爐去燃燒的制粉系統(tǒng)。倉儲式煤粉統(tǒng)統(tǒng)的煤粉輸送方法：乏氣送粉系統(tǒng)，熱風送粉系統(tǒng)。P77乏汽送粉系統(tǒng)：制粉系統(tǒng)中分離出的乏汽中約含有10%的極細煤粉，可以直接作為一次風和煤粉倉中落下的煤粉混合后送入鍋爐燃燒，這種將乏汽當做一次風使用的系統(tǒng)稱為~。熱風送分系統(tǒng)：熱空氣作為一次風輸送煤粉，這種系統(tǒng)稱為~將制粉系統(tǒng)的乏氣通過燃燒器中的專門噴口直接送入鍋爐燃燒時，則乏氣稱為三次風。影響燃燒速度的因素？P87反應物的濃度（在著火區(qū)控制燃料與空氣的比例是實現(xiàn)燃料盡快和連續(xù)著火的重要條件）；活化能（活化能越小，反應能力越強，反應速度隨溫度的變化也較小，低溫下也能燃燒；活化能越大，反應能力越差，反應速度隨溫度變化也較大，即在較高溫度下才能達到較大的反應速度，這種燃料不僅著火困難，而且需要在較高的溫度下經(jīng)過較長的時間才能燃盡）；反應溫度（隨著反應溫度的升高，分子運動的平均動能增加，活化分子的數(shù)目大大增加，有效碰撞的次數(shù)和頻率也增多，因而反應速度加快）。實現(xiàn)穩(wěn)定著火的兩個條件P88：放熱量和散熱量達到平衡；放熱量隨系統(tǒng)溫度的變化率大于散熱量隨系統(tǒng)溫度的變化率。在煤粉燃燒過程中，一次風和二次風有什么作用？P100一次風的作用是將煤粉送進爐膛，并供給煤粉著火階段中揮發(fā)份燃燒所需要的氧量。二次風在煤粉氣流著火后混入，供給煤中焦炭和殘余揮發(fā)份燃盡所需的氧量，以保證煤粉完全燃燒。直流燃燒器有哪幾種型式？分別適合什么煤種？P100均等配風直流式燃燒器：適用于容易著火的煤，如煙煤、揮發(fā)份較高的貧煤以及褐煤。分級配風直流式燃燒器：適用于燃燒著火比較困難的煤，如揮發(fā)份較低的貧煤、無煙煤或劣質煙煤。影響煤粉氣流燃燒的因素有哪些？影響穩(wěn)燃的因素以及穩(wěn)燃的措施。P123-125影響煤粉氣流著火的因素：燃料性質的影響：揮發(fā)份含量以及發(fā)熱量高的煤，著火溫度低，火焰?zhèn)鞑ニ俣瓤?，不僅容易著火，而且著火穩(wěn)定性也好，也易于燃盡；灰分高的煤，著火困難，而且穩(wěn)定性差；水分多，使著火熱增加，著火推遲，但水分多，水分蒸發(fā)后，會使煤粉顆粒內部的反應表面積增加，從而提高著火能力和燃燒速度；煤粉細度，煤粉越細，越容易著火，也容易燃盡。設備結構因素；運行因素：低負荷運行時煤粉的著火穩(wěn)定性變差，其火焰容易在低溫煙氣中逐漸擴散以致熄滅。另：一次風量、風速，過量空氣系數(shù)，二次風……低負荷穩(wěn)燃技術：提高一次風氣流中的煤粉濃度。提高煤粉氣流的初溫。提高煤粉顆粒細度。在難燃煤中加入易燃材料。過熱器的分類（根據(jù)傳熱方式）：對流、輻射、半輻射。P149什么是過熱器的熱偏差？減少過熱器和再熱器熱偏差的措施。P156160所謂熱偏差，是指過熱器和再熱器管組中因各根管子的結構尺寸、內部阻力系數(shù)和熱負荷可能不同而引起的每根管子中的蒸汽焓增不同的現(xiàn)象。減小熱偏差的結構措施：①受熱面分級布置。②受熱面分段布置。③爐寬兩側的蒸汽進行左右交叉。④采用各種定距裝置，保持橫向節(jié)距，避免由于形成煙氣走廊而引起熱偏差。⑤選擇合理的聯(lián)箱連接型式。⑥加裝節(jié)流圈。⑦采取結構措施，使熱負荷高的管子具有較大的蒸汽流量，以使蒸汽額焓增減小，熱偏差減小。減小熱偏差的運行措施：①避免火焰中心偏斜；②即使吹灰。氣溫變化的靜態(tài)特性。P161氣溫變化的靜態(tài)特性：指過熱器和再熱器出口蒸汽溫度與鍋爐負荷之間的關系。①輻射式——鍋爐負荷增加，燃料消耗同比增大，但火焰溫度升高不多，故輻射傳熱量并不同比增長，這使得輻射式過熱器的輻射傳熱量跟不上負荷的增加，從而使其中單位質量蒸汽的輻射吸熱量減少，因而出口汽溫降低。②對流式——鍋爐負荷增加，燃料消耗同比增大，對流過熱器中煙速增加，煙氣側對流放熱系數(shù)增加，同時煙溫增加，使對流過熱器中單位質量蒸汽的吸熱量增加，最終使出口汽溫增加。③半輻射式——介于兩者之間。影響汽溫（過熱和再熱汽溫）的因素以及調節(jié)汽溫的方法？并說明為什么采用這種方法？過熱氣溫的調節(jié)范圍（-10~+5°C）P162163影響汽溫變化的因素分為結構因素和運行因素。主要有：鍋爐負荷（正）、爐膛過量空氣系數(shù)（輻射減弱，對流增強）、給水溫度（反）、燃料性質（灰分和水分增加時，輻射減弱，對流增強），受熱面污染情況（過熱再熱器之前受熱面污染，汽溫上升；本身污染，汽溫降低）和火焰中心的位置（上升，汽溫升高；反之降低）。汽溫調節(jié)方法有兩大類：蒸汽側調溫——噴水減溫法和汽汽熱交換法；煙氣側調溫——改變火焰中心位置、煙氣再循環(huán)法和煙氣擋板法。噴水減溫法：直接將水噴入蒸汽中，水在加熱、蒸發(fā)、過熱的過程中將消耗蒸汽的熱量。調節(jié)靈敏、慣性小，易于實現(xiàn)自動化，調溫范圍大、設備結構簡單。擺動式燃燒器：調節(jié)擺動的上下傾角，可以改變火焰的中心位置，從而改變爐膛出口煙溫，以調節(jié)鍋爐輻射吸熱量和對流吸熱量的比例，達到調溫的目的。調溫方法靈敏，時滯較小。煙氣擋板法：將尾部豎井煙道分隔成并聯(lián)的兩部分，將再熱器和過熱器分別布置在相互隔開的兩個煙道內。過熱器和再熱器的下面布置省煤器，在省煤器的下方裝設煙氣調節(jié)擋板，調節(jié)擋板開度，可以改變流經(jīng)再熱器的煙氣量，達到調節(jié)再熱汽溫的目的。同時，流經(jīng)過熱器的煙氣量也將改變，從而使過熱氣溫改變。結構簡單、操作方便、調節(jié)氣溫時滯太大。省煤器的磨損原因以及防磨措施P178180省煤器的磨損是由于飛灰的撞擊磨損及摩擦磨損造成的。影響磨損的主要因素有：①煙氣的流動速度和灰粒；②灰粒的特性和飛灰濃度；③管束排列方式與沖刷方式；④氣流運動方向；⑤管壁材料和壁溫；⑥煙氣成分；⑦煙氣走廊。減輕和防止磨損的措施：①選擇合理的煙氣流速；②采用防磨裝置；③采用擴展受熱面；④其他措施——加裝除塵器，采用較低的過量空氣系數(shù)，盡量減少各受熱面的漏風量，嚴格孔子煤粉細度。影響省煤器積灰的因素和解決措施？P181影響因素：煙氣的流動速度和方向，管子的排列方式和節(jié)距。防止和減輕的主要措施：①選擇合理的煙氣流動速度；②采用吹灰裝置；③采用合理的結構和布置方式。什么是低溫腐蝕？分析在鍋爐上加裝暖風機對鍋爐安全性和經(jīng)濟性的影響。P182185低溫腐蝕，是煙氣中的水蒸氣和硫酸蒸汽進入低溫受熱面時，與溫度較低的受熱面金屬接觸，并可能發(fā)生凝結而對金屬壁面造成的腐蝕。暖風機，是利用汽輪機抽氣加熱空氣的面式加熱器，其作為前置式空氣預熱器，減輕和防止低溫腐蝕，提高了鍋爐的安全性。這種方式會使排煙溫度提高，鍋爐效率下降，增加電耗。但是由于它利用了汽輪機的抽氣，減少了汽輪機的冷源損失，提高了熱力系統(tǒng)的熱經(jīng)濟性，也提高了循環(huán)熱效率。高溫腐蝕P254VS低溫腐蝕P182。低溫腐蝕：是煙氣中的水蒸氣和硫酸蒸汽進入低溫受熱面時，與溫度較低的受熱面金屬接觸，并可能發(fā)生凝結而對金屬壁面造成的腐蝕。一般只發(fā)生在省煤器和空氣預熱器中（對管壁溫度較低的管式空氣預熱器的低溫段和金屬溫度較低的回轉式空氣預熱器冷端，均是容易發(fā)生低溫腐蝕的部位）。高溫腐蝕：是燃料中的硫在燃燒過程中生成腐蝕性灰污層或渣層以及腐蝕性氣氛（還原性氣氛），使高溫受熱面金屬管子表面受到侵蝕的現(xiàn)象。腐蝕嚴重的現(xiàn)象通常出現(xiàn)在（水冷壁的）燃燒器區(qū)域或過熱器區(qū)域。什么是自然循環(huán)？汽液兩相流有哪幾種流型？那個安全哪個不安全？P236239自然循環(huán)是指：在一個閉合的回路中，由于工質自身的密度差造成的重位壓差，推動工質流動的現(xiàn)象。汽液兩相流的流型主要有四種：泡狀流型、彈狀流型、環(huán)狀流型、霧狀流型。霧狀流動階段，由于管子壁面的水膜被蒸干，只有管子中心的蒸汽流中夾帶著小液滴，工質對管壁的放熱系數(shù)急劇減小，管壁溫度發(fā)生突變性提高，隨后由于流動速度的增加和小液滴對管壁的潤濕作用，管壁溫度又有所下降。當霧狀流蒸汽中水滴全部被蒸干后，放熱系數(shù)進一步減小，管壁溫度進一步上升。為不安全階段。直流鍋爐的適用條件極其特點？P257直流鍋爐的本質特點：汽水系統(tǒng)中不設置鍋筒，工質一次性的通過省煤器、水冷壁、過熱器；強迫流動；受熱面無固定界限。直流鍋爐的結構特點：主要表現(xiàn)在蒸發(fā)受熱面上，其他裝置與自然循環(huán)鍋爐完全一樣；沒有汽包，不能排污，采用外置式過渡區(qū)和汽水分離器；蒸發(fā)受熱面可以任意布置；為了解決啟動問題，需要有旁路系統(tǒng)回收工質和熱量。直流鍋爐的其他特點：循環(huán)倍率K=1；第二類傳熱惡化現(xiàn)象一定會出現(xiàn)；水動力特性呈多值性；要求給水品質高；啟動速度快；適用于任何壓力，可適用于300MW以上的亞臨界參數(shù)和超臨界參數(shù)機組；節(jié)省金屬，制造方便。直流鍋爐水冷壁型式及其特點？P257垂直管屏：結構簡單，容易實現(xiàn)膜式壁結構，但傳統(tǒng)技術的垂直管屏水冷壁采用光管結構，其造價成本低，抵抗膜態(tài)沸騰的能力差，不適合變壓運行。螺旋管圈：水動力穩(wěn)定性高，不會產(chǎn)生停滯和倒流，可以不裝節(jié)流圈，最適合變壓運行。（優(yōu)）工作在爐膛下輻射區(qū)的水冷壁同步經(jīng)過爐膛內受熱最強和最弱的區(qū)域；水冷壁中的工質在下輻射區(qū)一次性沿著螺旋管圈上升，中間沒有聯(lián)箱，工質在比體積變化最大的階段避免了在分配；不受爐膛周界的限制，可靈活選擇并聯(lián)工作的水冷壁管子的根數(shù)和管徑，保證較大的流速。（缺）結構復雜、制造安裝及檢修工作量大、流動阻力大；管帶寬度隨鍋爐容量提高而增大，管帶盤旋圈數(shù)減少，熱偏差增大。直流鍋爐怎樣提高水動力穩(wěn)定性？P265①提高質量流速ρω；②提高啟動壓力p；③采用節(jié)流圈；④減小進口工質欠焓△h；⑤減小受熱偏差；⑥控制下輻射區(qū)水冷壁出口溫度；⑦控制水冷壁熱負荷。簡述蒸汽帶鹽的危害。P285蒸汽中攜帶的雜質包括氣體雜質和非氣體雜質。氣體雜質常見的有O2N2CO2NH3等，處理不當時這些雜質可能腐蝕金屬，其中CO2還可參與沉積過程。非氣體雜質主要是硅酸和鈉鹽等物質，當其含量超過規(guī)定時，就會在蒸汽通過的各部件或設備內產(chǎn)生明顯的沉積。沉積在過熱器中，將使流動阻力和傳熱熱阻增加，管壁溫度升高，有可能導致爆管；沉積在汽輪機中，將使流通截面積減小，葉片的粗糙度增加、型線改變，這將引起汽輪機出力和效率的降低，并且由于流動阻力的增加將引起軸向推力的增大；沉積在閥門中，可能使閥門動作失靈或關閉不嚴。影響蒸汽品質的因素以及提高蒸汽品質的措施？P287蒸汽污染的關鍵環(huán)節(jié)是給水污染，給水中的雜質來源分別是：補給水帶入的雜質、凝汽器泄露使循環(huán)冷卻水進入凝結水側帶入的雜質、疏水回收帶入的雜質、熱用戶返回水帶入的雜質、水汽系統(tǒng)的腐蝕產(chǎn)物。蒸汽污染的原因：機械性攜帶——是指蒸汽由于攜帶含鹽的鍋水水滴而帶鹽的現(xiàn)象；溶解性攜帶——是指由于蒸汽能夠溶解鹽類而帶鹽的現(xiàn)象。防止途徑：①合理水處理。降低補給水雜質含量。②對凝結水進行除鹽處理。③對于鍋筒鍋爐，進行排污，控制鍋水品質；進行汽水分離，控制機械性攜帶；進行蒸汽清洗，控制機械攜帶和溶解性攜帶；進行鍋內加藥，降低鍋水含鹽量。④降低補給水量⑤對回收疏水和熱用戶返回水水質監(jiān)督⑥對水汽系統(tǒng)進行防腐措施⑦對新安裝的機組進行化學清理⑧防止凝汽器泄露。爐膛輻射換熱的基本方程：P190高溫煙氣與輻射受熱面間的