锅炉原理知识点总结精编版.docx

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锅炉原理知识点总结精编版

一．名词解释

1.自然循环锅炉：

蒸发受热面内的工质，依靠下降管中的水与上升管中的汽水混合物之间的密度差所产生的压力差进行循环的锅炉。

2.直流锅炉：

给水靠给水泵的压头，一次通过锅炉各受热面产生蒸汽的锅炉。

3.强制循环锅炉：

蒸发受热面内的工质，除了依靠水与汽水混合物的密度差以外，主要依靠锅水循环泵的压头进行循环的锅炉。

4.控制循环锅炉：

在水冷壁上升管的入口处加装了节流圈的强制循环锅炉。

5.层燃炉：

燃料在锅炉中的三种燃烧方式为层状燃烧、沸腾式燃烧、悬浮式燃烧。

层状燃烧就是将燃料置于固定或移动的炉排上，形成均匀的、有一定厚度的燃料层，空气从炉排底部通入，通过燃料层进行燃烧反应，采用层状燃烧的锅炉叫层燃炉。

6.流化床锅炉：

流化床燃烧方式就是燃料颗粒在大于临界风速（由固定床转化为流化床的风速）的空气流速作用下，在流化床上呈流化状态的燃烧方式。

采用流化床燃烧方式的锅炉称为流化床锅炉。

7.煤粉炉：

将煤磨制成煤粉，然后送入锅炉炉膛中燃烧，这种锅炉便是煤粉炉。

8.锅炉效率：

锅炉效率是指锅炉有效利用热与单位时间内所消耗燃料的输入热量的百分比。

9.锅炉净效率：

指扣除了锅炉机组运行时的自用能耗（热耗和电耗）以后的锅炉效率。

10.余热锅炉：

指利用各种工业过程中的废气、废料或废液中的余热及其可燃物质燃烧后产生的热量把水加热到一定工质的锅炉。

11.火管锅炉：

火管锅炉就是燃料燃烧后产生的烟气在火筒或烟管中流过，对火筒或烟管外水、汽或汽水混合物加热。

火管锅炉又称锅壳式锅炉。

12.水管锅炉：

所谓水管锅炉就是水、汽或汽水混合物在管内流动，而火焰或烟气在管外燃烧和流动的锅炉。

13.温室气体：

温室气体指的是大气中能吸收地面反射的太阳辐射，并重新发射辐射的一些气体，如水蒸气、二氧化碳、大部分制冷剂等。

它们的作用是使地球表面变得更暖，类似于温室截留太阳辐射，并加热温室内空气。

14.省煤器：

是为了是给水在进入汽包先在尾部烟道吸收烟气热量，以降低排烟温度，提高锅炉效率，节约燃煤量，所以称为省煤器。

15.锅筒：

锅筒是水管锅炉中用以进行汽水分离和烟汽净化，组成水循环回路并蓄存锅水的筒形压力容器，又称汽包。

16.下降管：

水循环回路中，由锅筒向下集箱的供水管路。

17.水冷壁：

锅炉炉膛四周炉墙上敷设的受热面通常称为水冷壁。

18.过热器：

是锅炉中将一定压力下的饱和水蒸气加热成相应压力下的过热水蒸气的受热面。

19.再热器：

将汽轮机高压缸或中压缸的排汽再次加热到规定温度的锅炉受热面。

20.联箱：

锅炉汽水系统中用以汇集、分配蒸汽和水的受压部件。

按结构型式,有圆形和方形联箱两种

21.管间距：

两相邻水冷壁管的中心线之间的距离。

22.卫燃带：

涂覆水冷壁的耐火层称为卫燃带（燃烧带）。

23.煤灰的熔融性：

煤灰受热时，由固态逐渐向液态转化，也没有明显的界限温度，这种转化的特性就是熔融性。

24.标准煤：

以收到基低位发热量为29270kJ/kg的燃料，称为标准煤。

25.漏风系数：

锅炉通常是负压运行，由于炉墙和穿墙管处不严密，故烟道沿程均有空气漏入，计算烟量时要加上漏风量，用漏风系数来表示。

26.煤的低位发热量：

煤的高位发热量减去煤样中水和氢燃烧时生成的水的蒸发潜热后的热值，称为低位发热量。

27.煤的收到基：

以收到状态的煤为基准计算煤中全部成分的组合称为收到基。

28.煤的干燥无灰基：

以假想无水，无灰状态的煤为基准。

29.煤的工业分析：

分析煤中水分、挥发分、固定碳和灰分等四种成分的质量百分数，称为煤的工业分析。

30.煤的元素分析：

煤的元素分析是指对煤中碳，氢，氧，氮，硫五种元素分析的总称。

31.过量空气系数：

实际供给的氧量与燃烧过程实际消耗的氧量之比。

32.一次风：

携带煤粉送入燃烧器的空气，主要作用是输送煤粉和满足燃烧初期对氧气的需要。

33.二次风：

待煤粉气流着火后再送入的空气称为二次风。

二次风补充煤粉继续燃烧所需要的空气，并着重起扰动，混合作用。

34.三次风：

当煤粉制备系统采用中间储仓式热风送粉时，在磨煤机内干燥原煤后排出的乏气，因其中含有10%～15%的细小煤粉需要充分利用，故将这股乏气由单独的喷口送入炉膛燃烧，这股乏气称为三次风。

35.节流圈：

用来均衡汽、水汽、水的流量分配起到保护受热面均匀冷却的装置。

36.喷水减温：

是将水直接喷入过热蒸汽中，水被加热、汽化和过热，吸收蒸汽中的热量，达到调节汽温的目的。

37.受热面集灰：

在锅炉的运行中，当含灰烟气在流经受热面时部分灰粒沉积在受热面上的现象称为积灰。

38.受热面磨损：

进入尾部烟道的飞灰由于温度较低，具有一定的硬度，因此随烟气冲击受热面管排时。

会对管壁产生磨损作用。

39.热偏差：

由于诸多因素的影响，最后导致各平行管圈吸热量各不相同，管内蒸汽的的焓增也不相同，这一现象称为过热器（或再热器）的热偏差。

40.酸露点：

烟气中硫酸蒸气的热力学露点，就是所谓烟气露点，也称酸露点。

41.停滞：

由于炉膛中的温度场不均匀，，每个上升管子受热是不一样的。

受热弱的管子工质密度大，当管屏压差等于受热弱管子液柱重时，管屏压差刚好能拖住管子液柱，而没有一个能使水流动的力量时，工质不流动，即产生了停滞。

42.水垢：

水受热沸腾后会从中沉淀出的化合物和杂质的混合物。

43.水渣：

是把熔融状态的高炉渣置于水中急速冷却而形成的物质。

44.火焰辐射：

指火焰将热能（内动能）转换为量子能并通过向周围发射电磁波的方式来传递能量的过程。

45.不发光火焰：

肉眼看不到的三原子气体组成的火焰称为不发光火焰。

46.炉体辐射传热方程式：

P234

47.活化能：

具有平均能量的分子转变为活化分子所需的最低能量称为活化能。

48.化学热损失：

由于CO、H2、CH4等可燃气体未燃烧放热就随烟气离开锅炉而造成的热损失。

49.角系数x：

说明火焰辐射到炉壁的热量中投射到水冷壁管上的份额。

50.热有效系数Φ：

表示受热面吸热的有效性，即火焰投射到炉膛的热量中有多少被受热面所吸收。

51.污染系数ζ：

表征水冷壁的污染程度，即受热面吸收的热量与投射到受热面上的热量的比值。

52.自然通风：

仅依靠烟囱高度产生的自生通风能力来克服通风过程所有的运动阻力，不需要送、引风机，不消耗电力，无噪音污染。

53.平衡通风：

平衡通风是指在锅炉烟、风系统中同时装设送风机和引风机，利用送风机克服锅炉各种阻力，利用引风机克服烟气行程的阻力，并保证炉膛出口处20~30Pa的负压。

54.低温粘结灰：

是指温度低于灰熔点旳灰粒在受热面上沉积称为低温粘结灰。

55.高温粘结灰：

是指温度高于灰熔点旳灰粒在受热面上沉积称为高温粘结灰。

56.间壁换热：

是指冷，热两流体被一层固体壁面（管或板）隔开，不相混合，通过间壁进行热交换。

57.烟气焓和空气焓：

空气或烟气的焓都是指在等压条件下，将1kg燃料所需的空气量或所产生的烟气量从0℃加热到t℃（空气）或θ℃（烟气）时所需的热量。

58.可燃气体不完全燃烧热损失：

由于CO，H2，CH4等可燃气体未燃烧放热就随烟气离开锅炉而造成的热损失，也称为化学不完全燃烧损失。

59.燃烧效率：

进入锅炉的燃料因没有燃烧，放出热量而造成的损失，反映燃烧的完全程度，通常用燃烧效率表示。

60.均相反应和非均相反应：

均相反应是指燃料和氧化剂是同一相态。

非均相反应是不同相态的两种物质在交界面上发生的多相反应。

61.折焰角：

有些“π”型布置的锅炉燃烧室后墙上部，有一个向炉室内延伸的三角形突出物，该突出物称为折焰角

62.直流燃烧器：

出口气流为直流射流或直流射流组的燃烧器。

63.旋流燃烧器：

出口气流为旋转射流的燃烧器。

64.动力燃烧区：

在燃烧过程中，当燃烧反应的温度不高时，化学反应速度不快，此时氧的供应速度远大于化学反应中氧的消耗速度，亦即扩散能力远大于化学反应能力。

这时燃烧工况所处区域称为动力燃烧区域。

65.扩散燃烧区：

如果影响燃烧过程进行速度的主要因素是扩散，也就是说，此时燃烧反应的温度已经很高，化学反应能力远大于扩散能力，即ｋ>>β时，这时的燃烧区域称为扩散燃烧区域。

二、简答题

1、画出自然循环锅炉结构及辅助系统示意图，标出各部分名称，简述气、水系统运动流程

1-原煤斗;2-给煤机;3-磨煤机;4-汽包;5-高温过热器;6-屏式过热器;7-下降管;8-炉膛水冷壁;9-燃烧器;10-下联箱;11-低温过热器;12-再热器;13-再热蒸汽出口;14-再热蒸汽入口;15-省煤器;16-给水;17-空气预热器18-排粉风机;19-排渣装置;20-送风机;21-除尘器;22-引风机;23-烟囱

水——泵——省煤器——汽包——下联箱——水冷壁——汽包——过热器——汽轮机——再热器

2、水冷壁、过热器和再热器的作用，结构，结构参数和传热方式

水冷壁：

作用：

⑴强化传热，减少锅炉受热面面积，节省金属消耗量。

⑵降低高温对炉墙的破坏作用，起保护炉墙的作用。

⑶能有效地防止炉壁结渣。

⑷悬吊炉壁。

⑸作为锅炉主要的蒸发受热面，吸收炉内辐射热量，使水冷壁管内的热水汽化，产生锅炉的全部或绝大部分饱和蒸汽。

结构：

小容量锅炉广泛采用光管水冷壁沿炉膛四壁，互相平行地竖直布置，上端与上联箱或汽包连接，下端与下联箱相连。

大型电站锅炉的水冷壁与上下联箱直接焊接，长度达几十米，采用上部固定、下部能自由膨胀的方法解决其热膨胀问题，即将水冷壁的上联箱吊挂、固定在锅炉钢架上，下联箱则有水冷壁悬吊着。

结构参数：

相对节距（s/d）：

膜式水冷壁的节距与外径的比值s/d表示布置的密度。

值越大，管子越稀，透过管间辐射至炉墙及炉墙反射至管子背面的热量越多，

鳍片宽度（s-d）：

鳍片宽度（s-d）越大，相同宽度内水冷壁的根数越少，金属耗量越低，大多锅炉采用s/d=1.1～1.2.

鳍片根部厚度δτ：

增大鳍片根部厚度δτ可以使qτ减少，但鳍片也不能太厚，过厚会因向火面与背火面的温差太大产生太大的热应力。

通常鳍片厚度为6mm，鳍片焊接根部厚度约为9mm.

传热方式：

主要为辐射传热为主的蒸发受热面。

过热器与再热器：

作用：

⑴将饱和蒸汽或低温蒸汽加热成为达到合格温度的过热蒸汽。

⑵调节蒸汽温度。

当锅炉负荷、煤种等运行工况变化时，进行调节，保持其出口蒸汽温度在额定温度的-10℃～+5℃范围内。

结构及传热方式：

⑴对流式：

布置在水平烟道和尾部竖井烟道中，主要依靠对流传热方式从烟气中吸收热量，数对流式过热器。

a.对流式过热器和再热器基本由蛇形管管排组成，蛇形管的布置有垂直放置（立式）和水平放置（卧式）两种型式。

b.根据管内外蒸汽和烟气总的流动方向，对流式过热器和再热器可有逆流、顺流和混合流三种布置方向。

c.蛇形管的排列方式有顺列和错列两种布置方式。

d.并联蛇形管的排数主要由烟气流速决定。

其横向管间相对节距s/d，顺列布置时选取s/d=2.0～3.5，错列布置时取s/d=0～3.5.

（2）辐射式：

布置在炉膛壁面上，直接吸收炉膛辐射热的过热器或再热器，称为辐射式（或墙式）过热器或再热器。

a.使辐射式过热器和再热器远离热负荷最高的火焰中心区，布置在热负荷稍低的炉膛上部

b.将辐射式过热器和再热器作为低温级受热面，以较低温度的蒸汽流过这些受热面，改善管子的工作条件。

c.选取较高的管内工质质量流速，提高管内放热系数。

d.在锅炉自动时管内必须有足够的蒸汽流量来冷却管壁。

（3）半辐射式（屏式）：

布置在炉膛上部或炉膛出口烟窗处，既能接收到炉膛的辐射热，也吸收烟气对流换热的受热面称为半辐射式过热器或半辐射再热器。

a.悬吊布置在炉膛上部的屏式受热面吸收相当部分炉内热量，降低炉膛出口烟气温度。

b.出口烟窗处后屏的屏间距离s=500～900mm，稀疏布置的管屏起了凝结熔渣的作用。

流经管屏的烟气流速达5～1