第一篇：(天化科威)鍋爐基礎(chǔ)知識(shí)大全

鍋爐基礎(chǔ)知識(shí)大全

鍋爐的用途及工作原理：

鍋爐是國民經(jīng)濟(jì)中重要的熱能供應(yīng)設(shè)備。電力、機(jī)械、冶金、化工、紡織、造紙、食品等行業(yè) , 以及工業(yè)和民用采暖都需要鍋爐供給大量的熱能。)

鍋爐是利用燃料燃燒釋放出的熱能或其他能量將工質(zhì)(中間載熱體)加熱到一定參數(shù)的設(shè)備。應(yīng)用于加熱水使之轉(zhuǎn)變?yōu)檎羝腻仩t稱為蒸汽鍋爐,也稱為蒸汽發(fā)生器。應(yīng)用于加熱水使之提高溫度轉(zhuǎn)變?yōu)闊崴腻仩t , 稱為熱水鍋爐；而應(yīng)用于加熱有機(jī)熱載體的鍋爐稱為有機(jī)熱載體鍋爐。

從能源利用的角度看 ,鍋爐是一種能源轉(zhuǎn)換設(shè)備。在鍋爐中,一次能源(燃料)的化學(xué)貯藏能通過燃燒過程轉(zhuǎn)化為燃燒產(chǎn)物(煙氣和灰渣)所載有的熱能 ,然后又通過傳熱過程將熱量傳遞給中間載熱體(例如水和蒸汽), 依靠它將熱量輸送到用熱設(shè)備中去。

這種傳輸熱量的中間載熱體屬于二次能源 ,因?yàn)樗挠猛揪褪窍蛴媚茉O(shè)備提供能量。

當(dāng)中間載熱體用于在熱機(jī)中進(jìn)行熱一功轉(zhuǎn)換時(shí) , 就叫做 “工質(zhì)“。如果中間載熱體只是向熱設(shè)備傳輸、提供熱量以進(jìn)行熱利用 ,則通常被稱為 “熱媒“。

鍋爐按其用途可以分為電站鍋爐、工業(yè)鍋爐、船舶鍋爐和機(jī)車鍋爐等四類。前兩類又稱為固定式鍋爐,因?yàn)槭前惭b在固定基礎(chǔ)上而不可移動(dòng)的。后兩類則稱為移動(dòng)式鍋爐。本文介紹的是固定式工業(yè)鍋爐。

在鍋爐中進(jìn)行著三個(gè)主要過程 :

（1）、燃料在爐內(nèi)燃燒,其化學(xué)貯藏能以熱能的形式釋放出來,使火焰和燃燒產(chǎn)物(煙氣和灰渣)具有高溫。

（2）、高溫火焰和煙氣通過 “受熱面“ 向工質(zhì)(熱媒)傳遞熱量。

（3）、工質(zhì)(熱媒)被加熱 ,其溫度升高或者汽化為飽和蒸汽 ,或再進(jìn)一步被加熱成為過熱蒸汽。

以上三個(gè)過程是互相關(guān)聯(lián)并且同時(shí)進(jìn)行的,實(shí)現(xiàn)著能量的轉(zhuǎn)換和傳遞。

伴隨著能量的轉(zhuǎn)換和轉(zhuǎn)移還進(jìn)行著物質(zhì)的流動(dòng)和變化 :(1)工質(zhì) ,例如給水(或回水〉進(jìn)入鍋爐 ,最后以蒸汽(或熱水)的形式供出。

(2)燃料 ,例如煤進(jìn)入爐內(nèi)燃燒 ,其可燃部分燃燒后連同原含水分轉(zhuǎn)化為煙氣 ,其原含灰分則殘存為灰渣。(3)空氣送入爐內(nèi),其中氧氣參加燃燒反應(yīng) ,過剩的空氣和反應(yīng)剩余的惰性氣體混在煙氣中排出。

水一汽系統(tǒng)、煤一灰系統(tǒng)和風(fēng)二煙系統(tǒng)是鍋爐的三大主要系統(tǒng) , 這三個(gè)系統(tǒng)的工作是同時(shí)進(jìn)行的。

通常將燃料和煙氣這一側(cè)所進(jìn)行的過程(包括燃燒、放熱、排渣、氣體流動(dòng)等)總稱為 “ 爐內(nèi)過程 “;把水、汽這一側(cè)所進(jìn)行的過程(水和蒸汽流動(dòng)、吸熱、汽化、汽水分離、熱化學(xué)過程等)總稱為 “ 鍋內(nèi)過程 “

一、按用途分類：

1.電站鍋爐：用于發(fā)電，大多為大容量、高參數(shù)鍋爐，火室燃燒，效率高，出口工質(zhì)為過熱蒸汽。

2.工業(yè)鍋爐：用于工業(yè)生產(chǎn)和采暖，大多數(shù)為低壓、低溫、小容量鍋爐，火床燃燒居多，熱效率較低，出口，工質(zhì)為蒸汽的稱為蒸汽鍋爐，出口工質(zhì)為熱水的稱為熱水鍋爐。

3.船用鍋爐：

4.機(jī)車鍋爐：

5.注汽鍋爐：用于油田對(duì)稠油的注汽熱采，出口工質(zhì)一般為，高壓濕蒸汽。

二、按結(jié)構(gòu)分類：

1.火管鍋爐：煙氣在火管內(nèi)流過，一般為小容量、低參數(shù)鍋爐，熱效率低，但結(jié)構(gòu)簡單，水質(zhì)要求低，運(yùn)行維修方便。

2.水管鍋爐：汽水在管內(nèi)流過，可以制成小容量，低參數(shù)鍋爐，也可以制成大容量、高參數(shù)鍋爐。電站鍋爐一般均為水管鍋爐，熱效率高，但對(duì)水質(zhì)和運(yùn)行水平的要求也較高。

三、按循環(huán)方式分類 1.自然循環(huán)鍋筒鍋爐

2.多次強(qiáng)制循環(huán)鍋筒鍋爐

3.低倍率循環(huán)鍋爐

4.直流鍋爐

5.復(fù)合循環(huán)鍋爐

四、按鍋爐出口工質(zhì)壓力分類

1.低壓鍋爐：一般壓力小于1.275MPa 2.中壓鍋爐：一般壓力為3.825MPa 3.高壓鍋爐：一般壓力為9.8MPa 4.超高壓鍋爐：一般壓力為13.73MPa 5.亞臨界壓力鍋爐：一般壓力為16.67MPa 6.超臨界壓力鍋爐：一般壓力為22.13MPa

五、按燃燒方式分類

1.火床燃燒鍋爐：主要用于工業(yè)鍋爐，包括固定爐排爐、往復(fù)爐排爐等。

2.火室燃燒鍋爐：主要用于電站鍋爐，燃用液體燃料、氣體燃料和煤粉的鍋爐均為火室燃燒鍋爐

3.沸騰爐：送入爐排空氣流速較高，使大顆粒燃煤在爐排上面的沸騰床中翻騰燃燒，小顆粒燃煤隨空氣上升

并燃燒。

六、按所用燃料或能源分類

1.固體燃料鍋爐：燃用煤等固體燃料；

2.液體燃料鍋爐：燃用重油等液體燃料；

3.氣體燃料鍋爐：燃用天然氣等氣體燃料；

七、按排渣方式分類

1.固態(tài)排渣鍋爐

2.液態(tài)排渣鍋爐

八、按爐膛煙氣壓力

1.負(fù)壓鍋爐：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；

2.微正壓鍋爐：爐膛表壓2—5KPa，不需引風(fēng)機(jī)，易于低氧燃燒；

九、鍋筒布置分類

1.單鍋筒

2.雙鍋筒

十、余熱鍋爐：利用冶金、石油化工等工業(yè)的余熱作熱源；

十一、原子能鍋爐：利用核反應(yīng)堆所釋放熱能作為熱源的蒸汽發(fā)生器；

十二、廢熱鍋爐：利用垃圾、樹皮、廢液等廢料作為燃料的鍋爐；

十三、其它能源鍋爐：利用地?zé)帷⑻柲艿饶茉吹恼羝l(fā)生器或熱水器。

A級(jí)鍋爐：額定工作壓力（表壓，下同）P≥3.8MPa的鍋爐，包括：

1.超超臨界鍋爐: P≥27.0MPa或額定出口溫度≥590℃的鍋爐；

2.超臨界鍋爐: 22.1MPa≤P＜27.0MPa； 3.亞臨界鍋爐: 16.7MPa≤P＜22.1MPa； 4.超高壓鍋爐: 13.7MPa≤P＜16.7MPa；

5.高壓鍋爐: 9.8MPa≤P＜13.7MPa；

6.次高壓鍋爐: 5.4MPa≤P＜9.8MPa；

7.中壓鍋爐: 3.8MPa≤P＜5.4MPa。

B級(jí)鍋爐；

1.蒸汽鍋爐： 0.8MPa＜P＜3.8MPa或額定蒸發(fā)量＞1.0t/h； 2.熱水鍋爐： 額定出水溫度≥120℃或額定熱功率＞4.2MW；

3.有機(jī)熱載體鍋爐：

(1)使用氣相有機(jī)熱載體的鍋爐；

(2)液相有機(jī)熱載體鍋爐:額定熱功率＞4.2MW；

C級(jí)鍋爐，除D級(jí)鍋爐外的下列鍋爐：

1.蒸汽鍋爐: 額定工作壓力≤0.8MPa且額定蒸發(fā)量≤1.0t/h的蒸汽鍋爐；

2.熱水鍋爐: 額定出水溫度＜120℃且額定熱功率≤4.2MW；

3.液相有機(jī)熱載體鍋爐: 額定熱功率≤4.2MW。

D級(jí)鍋爐： 1.蒸汽鍋爐：設(shè)計(jì)正常水位時(shí)水容積≤50L且額定工作壓力＜0.8MPa；

2.汽水兩用鍋爐: 額定工作壓力≤0.04MPa且額定蒸發(fā)量≤0.5t/h的鍋爐； E僅用自來水加壓的熱水鍋爐，且出水溫度≤95℃。

十五、自由名稱分類：

燃煤鍋爐 熱水鍋爐 燃油鍋爐 蒸汽鍋爐 電熱鍋爐 環(huán)保鍋爐 特種鍋爐 燃?xì)忮仩t 水管鍋爐 導(dǎo)熱油鍋爐 專用鍋爐 雙燃料鍋爐 余熱鍋爐 常壓鍋爐 電鍋爐 工業(yè)鍋爐 熱風(fēng)鍋爐 承壓鍋爐 真空鍋爐 鏈條鍋爐 家用鍋爐 沼氣鍋爐 取暖鍋爐 茶浴鍋爐 電站鍋爐 秸桿氣化爐 焚燒爐 水煤漿鍋爐 煤氣發(fā)生爐 有機(jī)熱載體鍋爐 循環(huán)流化床鍋爐 注：我們的常說的鍋爐是指工業(yè)鍋爐，有蒸汽鍋爐、熱水鍋爐和有機(jī)熱載體鍋爐。

我國工業(yè)鍋爐產(chǎn)品的型號(hào)的編制方法是依據(jù)JB1626標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定進(jìn)行的。其型號(hào)由三部分組成。各部分之間用短線隔開。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(gè)漢語拼音表示鍋爐總體形式見表1—1和表1—2；第二段用一個(gè)漢語拼音字母代表燃燒方式（廢熱鍋爐無燃燒方式代號(hào)）見表1—3；第三段用阿拉伯?dāng)?shù)字表示蒸汽鍋爐的額定蒸發(fā)量，單位為t/h（噸/小時(shí)），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）。第二部分：表示介質(zhì)參數(shù)。共分兩段，中間用斜線分開，第一段用阿拉伯?dāng)?shù)字表示介質(zhì)出口壓力，單位為MPa（兆帕）；第二段用阿拉伯?dāng)?shù)字表示過熱蒸汽溫度或出水溫度、回水溫度，單位為℃，生產(chǎn)飽和蒸汽的鍋爐沒有這段數(shù)字。

第三部分：表示燃料種類和設(shè)計(jì)次序。共分兩段：第一段用漢語拼音字母代表燃料種類，同時(shí)以羅馬數(shù)字代表燃料分類與之并列，見表1—4。如同時(shí)使用幾種燃料，主要燃料放在前面一段連接書寫。原型設(shè)計(jì)無第二段。

舉類：

（1）DZL4—1.0—AⅡ，表示單鍋筒縱置式鏈條爐排額定蒸發(fā)量為4噸/小時(shí)，蒸汽壓力為1.0MPa，蒸汽溫度為飽和溫度，燃用Ⅱ類煙煤，原型設(shè)計(jì)的蒸氣鍋爐。

（2）WNS2—0.7—YC，表示臥式內(nèi)燃室燃爐，額定蒸發(fā)量為2噸/小時(shí)，蒸汽壓力為0.7 MPa，蒸汽溫度為飽和溫度，燃柴油原型設(shè)計(jì)的蒸氣鍋爐。

（3）QXS7—1.0/115/90—QT，表示強(qiáng)制循環(huán)室燃爐，額定功率為7MW，供水壓力為1.0 MPa，供水溫度為115℃，回水溫度為90℃，天然氣原型設(shè)計(jì)的熱水鍋爐。

主要部件（汽包，受熱面，集箱，管道）爐本體：爐膛、燃燒器、空氣預(yù)熱器、煙風(fēng)道

鍋本體：省煤器、汽包、下降管、聯(lián)箱、水冷壁、過熱器、再熱器等。

一、汽包

汽包（亦稱鍋筒）是自然循環(huán)鍋爐中最重要的受壓元件，汽包的作用主要有：

1：是工質(zhì)加熱、蒸發(fā)、過熱三過程的連接樞紐，保證鍋爐正常的水循環(huán)。

2：內(nèi)部有汽水分離裝置和連續(xù)排污裝置，保證鍋爐蒸汽品質(zhì)。

3：有一定水量，具有一定蓄熱能力，緩和汽壓的變化速度。

4：汽包上有壓力表、水位計(jì)、事故放水、安全閥等設(shè)備，保證鍋爐安全運(yùn)行。

汽包工作流程是：從水冷壁來的汽水混合物經(jīng)過汽包上部引入管進(jìn)入汽包內(nèi)部，沿著汽包內(nèi)壁與弧形襯板形成的狹窄的環(huán)形通道流下，使汽水混合物以適當(dāng)?shù)牧魉倬鶆虻膫鳠峤o汽包內(nèi)壁，這樣克服了鍋爐啟停時(shí)汽包上下壁溫差過大的困難，可以較快的啟動(dòng)。進(jìn)入汽包的汽水混合物分別進(jìn)入汽水旋風(fēng)分離器，利用改變流動(dòng)方向時(shí)的慣性進(jìn)行慣性分離，這是汽水混合物的第一次分離。被分離出來的蒸汽仍帶有不少水分，從分離器頂部進(jìn)入波形板分離器，它裝在旋風(fēng)分離器頂部，帶有部分水滴的蒸汽在波形板間的縫隙中流動(dòng)，利用使水黏附在金屬壁面上形成水膜往下流，將水滴再次分離出來，稱為二次分離。二次分離后的蒸汽最后經(jīng)過蒸汽清洗，利用水的密度差進(jìn)行重力分離，這是三次分離。蒸汽經(jīng)過三次分離后，達(dá)到了蒸汽質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，再由汽包頂部飽和蒸汽管引往屏式過熱器。

二，受熱面

鍋和爐是通過傳熱過程相互聯(lián)系在一起的。鍋和爐的分界面就是受熱面 , 通過受熱面進(jìn)行著放熱介質(zhì)(火焰、煙 氣)向受熱介質(zhì)(水、蒸汽或空氣)的傳熱。受熱面從放熱介質(zhì)吸收熱量并向受熱介質(zhì)放出熱量。

同時(shí)、連續(xù)進(jìn)行吸熱和放熱的受熱面稱為間壁式受熱面, 放熱介質(zhì)和受熱介質(zhì)分別處于受熱面的兩側(cè)。如果放熱介質(zhì)和受熱介質(zhì)分別輪流交替地、周期地與受熱面相接觸, 在接觸中向受熱面放熱或從受熱面吸熱, 則這種受熱面稱為蓄熱式(也叫再生式)受熱面。主要以輻射換熱的方式吸收放熱介質(zhì)放熱量的受熱面稱為輻射受熱面。輻射愛熱面布置在爐膛內(nèi)。主要以對(duì)流換熱的方式吸收放熱介質(zhì)放熱量的受熱面稱 為對(duì)流受熱面。對(duì)流受熱面布置在爐膛出口以后的、煙氣溫 度較低的煙道內(nèi)。布置對(duì)流受熱面的煙道稱為對(duì)流煙道。受熱面向受熱介質(zhì)的放熱主要通過對(duì)流換熱的方式進(jìn)行。根據(jù)水的加熱、汽化過程的順序, 可以將受熱面劃分為水的預(yù)熱受熱面、汽化受熱面(也叫蒸發(fā)受熱面)和蒸汽過熱器。水的預(yù)熱受熱面通常布置在低溫?zé)煔獠课灰曰厥张艧熡酂?、?jié)約燃料, 因而一般稱之為 ― 省煤器。此外, 排煙余熱也可以回收利用于預(yù)熱助燃空氣, 這種余熱回收受熱面叫做空氣預(yù)熱器。省煤器和空氣預(yù)熱器都布置在鍋爐煙氣流程的尾部 , 所以又統(tǒng)稱為尾部受熱面。

受熱面按其結(jié)構(gòu)又可分為板式和管式。煙氣在管內(nèi)流過的受熱面稱為煙管受熱面 , 水在管內(nèi)流過的受熱面稱為水管受熱面。容納水和蒸汽并兼作鍋爐外殼的筒形受壓容器稱為 ― 鍋筒 ― 或 ― 鍋殼 ―。受熱面主要布置在鍋殼內(nèi)部的鍋爐稱為鍋殼 鍋爐(舊稱火管鍋爐)。

內(nèi)燃式鍋殼鍋爐的爐膛設(shè)置在爐殼內(nèi) , 叫做 ― 爐膽氣爐 膽本身也就是輻射受熱面。布置在鍋殼內(nèi)的煙管為對(duì)流受熱面。

外燃式鍋殼鍋爐的爐膛設(shè)置在鍋殼之外, 此時(shí) , 鍋殼的一部分表面(向火部位)為輻射受熱面。煙管仍布置在鍋殼 內(nèi)部。如果在外置爐膛內(nèi)還布置水管受熱面作為輻射受熱面 , 則構(gòu)成為水火管鍋爐。外燃式鍋爐的鍋殼已不能完全起鍋爐 外殼的作用 , 因?yàn)橥庵脿t膛是用爐墻作為外殼的。以布置在爐墻砌體空間內(nèi)的水管為主要受熱面的鍋爐稱 為水管鍋爐。受熱面與鍋筒、集箱和爐外管道構(gòu)成整個(gè)水一汽系統(tǒng)。

三、集箱

它是匯集爐管排列聯(lián)接的主要元件，有分配供水和引出的作用，按其所在位置有上集箱和下集箱或進(jìn)口集箱和出口集箱之分。上集箱位于爐管上部，匯集上升管束的水汽混合物，通過導(dǎo)管引人上鍋筒。有些上集箱安裝在爐墻外部，在與爐管相對(duì)的位置開有成排手孔，以便清掃爐管內(nèi)部。

下集箱位于爐管的下部，與下鍋筒連接供水、分配給上升爐管。位于爐排兩側(cè)的下集箱，具有防止?fàn)t排兩側(cè)爐墻燒壞或掛焦的作用，稱為防焦箱。

下集箱有排污管，端部還開有手孔，以便檢查清掃集箱內(nèi)部。

除鍋爐本體集箱外，在省煤器，過熱器等部件上也有各自相應(yīng)的集箱。集箱一般由較大直徑的無縫鋼管和兩個(gè)端蓋焊接而成。近年來有些制造廠將管端旋壓收口，取代焊接端蓋，結(jié)構(gòu)更加合理。

四、省煤器（economizer）

定義：利用低溫?zé)煔饧訜峤o水的受熱面。

省煤器（英文名稱Economizer）就是鍋爐尾部煙道中將鍋爐給水加熱成汽包壓力下的飽和水的受熱面，由于它吸收的是比較低溫的煙氣，降低了煙氣的排煙溫度，節(jié)省了能源，提高了效率，所以稱之為省煤器.省煤器

鋼管式省煤器不受壓力限制，可以用作沸騰式，一般由外徑為32～51毫米的碳素鋼管制成。有時(shí)在管外加鰭片和肋片，以改善傳熱效果。鋼管式省煤器由水平布置的并聯(lián)彎頭管子（習(xí)稱蛇形管）組成.省煤器分類

省煤器的分類有多種方式，可按如下幾種方式分類：

1、按給水被加熱的程度：可分為非沸騰式和沸騰式兩種。

2、按制造材料分：有鑄鐵和鋼管省煤器兩種。非沸騰式省煤器多采用鑄鐵制成的，但也有用鋼管制成的，而沸騰式省煤器只能用鋼管制成。鑄鐵省煤器多應(yīng)用于壓力≤2.5MPa的鍋爐。如壓力超過2.5MPa時(shí)，應(yīng)當(dāng)采用鋼管制成的省煤器。

3、按裝置的形式分：有立式及臥式兩種。

4、按排煙與給水的相對(duì)流向分：有順流式、逆流式和混合式三種。

省煤器作用：

1、吸收低溫?zé)煔獾臒崃?，降低排煙溫度，減少排煙損失，節(jié)省燃料。

2、由于給水進(jìn)入汽包之前先在省煤器加熱，因此減少了給水在受熱面的吸熱，可以用省煤器來代替部分造價(jià)較高的蒸發(fā)受熱面。

3、給水溫度提高了，進(jìn)入汽包就會(huì)減小壁溫差，熱應(yīng)力相應(yīng)的減小，延長汽包使用壽命。

省煤器再循環(huán)：在鍋爐(汽包鍋爐)的啟動(dòng)過程中,由于其汽水管道的循環(huán)沒有建立,即鍋爐給水處于停滯狀態(tài),此時(shí)省煤器內(nèi)的水處于不流動(dòng)的狀態(tài),隨著鍋爐燃燒的加強(qiáng),煙氣溫度的提高,省煤器內(nèi)的水容易產(chǎn)生汽化,使省煤器的局部處于超溫狀態(tài).為了避免這個(gè)情況的出現(xiàn),從汽包的集中下水管再接一管道到省煤器的入口,作為再循環(huán)管道,使省煤器內(nèi)的水處于流動(dòng)狀態(tài).避免其汽化。

五、再熱器（reheater，RH）

定義：將汽輪機(jī)高壓缸或中壓缸的排汽再次加熱到規(guī)定溫度的鍋爐受熱面。

再熱器實(shí)質(zhì)上是一種把作過功的低壓蒸汽再進(jìn)行加熱并達(dá)到一定溫度的蒸汽過熱器，再熱器的作用進(jìn)一步提高了電廠循環(huán)的熱效率，并使汽輪機(jī)末級(jí)葉片的蒸汽溫度控制在允許的范圍內(nèi)。

好處：

1.降低水蒸氣的濕度，有利于保護(hù)汽輪機(jī)的葉片

2.可以提高汽輪機(jī)的相對(duì)內(nèi)效率和絕對(duì)內(nèi)效率

作用：為了提高大型發(fā)電機(jī)組循環(huán)熱效率，廣泛采用中間再熱循環(huán)。從鍋爐過熱器出來的主蒸汽在汽輪機(jī)高壓缸作功后，送到再熱器中再加熱以提高溫度，然后送入汽輪機(jī)中壓缸繼續(xù)膨脹作功，稱為一次中間再熱循環(huán)，可相對(duì)提高循環(huán)效率4～5％。有些大型機(jī)組，在中壓缸后再次將排汽送回鍋爐加熱，稱為兩次中間再熱循環(huán),可再相對(duì)提高循環(huán)效率的2％左右。個(gè)別試驗(yàn)機(jī)組甚至采用三次中間再熱循環(huán)。采用再熱循環(huán)后,鍋爐-汽輪機(jī)裝置的熱力系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)和運(yùn)行調(diào)節(jié)都變得復(fù)雜，造價(jià)增加，故在100兆瓦以上的發(fā)電機(jī)組中才采用,通常只采用一次中間再熱。

結(jié)構(gòu)和類型：再熱器由管子和集箱組成。蒸汽和煙氣分別在管內(nèi)、外流過。按傳熱方式的不同，再熱器可分為對(duì)流式和輻射式。對(duì)流式再熱器布置在對(duì)流煙道內(nèi)；輻射式再熱器布置在爐膛內(nèi)（見過熱器）。

工作特點(diǎn)：蒸汽在再熱系統(tǒng)中的流動(dòng)阻力對(duì)機(jī)組循環(huán)熱效率影響較大，每增加0.1兆帕阻力,循環(huán)熱效率就降低0.2～0.3％。因此,常用較大的管子直徑(42～60毫米)和較低的蒸汽質(zhì)量流速〔250～400千克／(米2·秒)或更低〕，以控制再熱器本體阻力不超過其進(jìn)口蒸汽壓力的5～7％。再熱蒸汽的壓力比主蒸汽的低，管內(nèi)蒸汽對(duì)管壁的對(duì)流傳熱較差，所以管壁金屬溫度較高，需采用較好的耐高溫鋼，甚至鉻鎳奧氏體鋼。再熱蒸汽的溫度可以調(diào)節(jié)（見鍋爐汽溫調(diào)節(jié)）。

保護(hù)措施：在鍋爐啟動(dòng)和事故停機(jī)時(shí)，再熱器中沒有蒸汽流過，或者蒸汽流量很小。為了防止再熱器超溫?fù)p壞，除采用耐高溫合金鋼材料外,還應(yīng)有保護(hù)措施,常用的有:控制鍋爐啟動(dòng)速度;將再熱器布置在低煙溫區(qū)域；啟動(dòng)和事故時(shí)引入主蒸汽冷卻（見汽輪機(jī)旁路系統(tǒng)）等。

六、熱管換熱器

（一）、熱管概述

熱管是一種具有高導(dǎo)熱性能的傳熱組件，它通過在全封閉真空管殼內(nèi)工質(zhì)的蒸發(fā)與凝結(jié)來傳遞熱量，具有極高的導(dǎo)熱性、良好的等溫性、冷熱兩側(cè)的傳熱面積可任意改變、可遠(yuǎn)距離傳熱、可控制溫度等一系列優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)是抗氧化、耐高溫性能較差。此缺點(diǎn)可以通過在前部安裝一套陶瓷換熱器來予以解決，陶瓷換熱器較好地解決了耐高溫、耐腐蝕的難題。

由熱管組成的熱管換熱器具有傳熱效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、流體阻損小、有利于控制露點(diǎn)腐蝕等優(yōu)點(diǎn)。目前已廣泛應(yīng)用于冶金、化工、煉油、鍋爐、陶瓷、交通、輕紡、機(jī)械等行業(yè)中，作為廢熱回收和工藝過程中熱能利用的節(jié)能設(shè)備，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。

（二）、熱管換熱器的分類

按照熱流體和冷流體的狀態(tài)，熱管換熱器可分為：氣—?dú)馐健?汽式、氣—液式、液—液式、液—?dú)馐?。按照熱管換熱器的結(jié)構(gòu)形式可分為：整體式、分離式和組合式。

（三）、熱管換熱器主要特點(diǎn)

1、熱管換熱器可以通過換熱器的中隔板使冷熱流體完全分開，在運(yùn)行過程中單根熱管因?yàn)槟p、腐蝕、超溫等原因發(fā)生破壞時(shí)基本不影響換熱器運(yùn)行。熱管換熱器用于易然、易爆、腐蝕性強(qiáng)的流體換熱場合具有很高的可靠性。

2、熱管換熱器的冷、熱流體完全分開流動(dòng)，可以比較容易的實(shí)現(xiàn)冷、熱流體的逆流換熱。冷熱流體均在管外流動(dòng)，由于管外流動(dòng)的換熱系數(shù)遠(yuǎn)高于管內(nèi)流動(dòng)的換熱系數(shù)，用于品位較低的熱能回收?qǐng)龊戏浅＝?jīng)濟(jì)。

3、對(duì)于含塵量較高的流體，熱管換熱器可以通過結(jié)構(gòu)的變化、擴(kuò)展受熱面等形式解決換熱器的磨損和堵灰問題。

4、熱管換熱器用于帶有腐蝕性的煙氣余熱回收時(shí)，可以通過調(diào)整蒸發(fā)段、冷凝段的傳熱面積來調(diào)整熱管管壁溫度，使熱管盡可能避開最大的腐蝕區(qū)域。

七、過熱器（superheater，SH）

定義：將飽和溫度或高于飽和溫度的蒸汽加熱到規(guī)定過熱溫度的受熱面。

過熱器(superheater)是鍋爐中將一定壓力下的飽和水蒸氣加熱成相應(yīng)壓力下的過熱水蒸氣的受熱面。

（一）、簡介：

鍋爐中將蒸汽從飽和溫度進(jìn)一步加熱至過熱溫度的部件，又稱蒸汽過熱器。大部分工業(yè)鍋爐不裝設(shè)過熱器，因?yàn)樵S多工業(yè)生產(chǎn)流程和生活設(shè)施只需要飽和蒸汽。在電站、機(jī)車和船用鍋爐中，為了提高整個(gè)蒸汽動(dòng)力裝置的循環(huán)熱效率，一般都裝有過熱器。采用過熱蒸汽可以減少汽輪機(jī)排汽中的含水率。過熱蒸汽溫度的高低取決于鍋爐的壓力、蒸發(fā)量、鋼材的耐高溫性能以及燃料與鋼材的比價(jià)等因素，對(duì)電站鍋爐來說,4兆帕的鍋爐一般為450℃左右;10兆帕以上的鍋爐為540～570℃。少數(shù)電站鍋爐也有采用更高過熱汽溫的（甚至可達(dá)650℃）。

（二）、類型和特點(diǎn)：

過熱器按傳熱方式可分為對(duì)流式、輻射式和半輻射式； 按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可分為蛇形管式、屏式、墻式和包墻式。它們都由若干根并聯(lián)管子和進(jìn)出口集箱組成。管子的外徑一般為30～60毫米。對(duì)流式過熱器最為常用，采用蛇形管式。它具有比較密集的管組，布置在 450～1000℃煙氣溫度的煙道中，受煙氣的橫向和縱向沖刷。煙氣主要以對(duì)流的方式將熱量傳遞給管子，也有一部分輻射吸熱量。屏式過熱器由多片管屏組成，布置在爐膛內(nèi)上部或出口處，屬于輻射或半輻射式過熱器。前者吸收爐膛火焰的輻射熱，后者還吸收一部分對(duì)流熱量。在10兆帕以上的電站鍋爐中，一般都兼用屏式和蛇形管式兩種過熱器，以增加吸熱量。敷在爐膛內(nèi)壁上的墻式過熱器為輻射式過熱器，較少采用。包墻式過熱器用在大容量的電站鍋爐中構(gòu)成爐頂和對(duì)流煙道的壁面，外面敷以絕熱材料組成輕型爐墻。圖為幾種過熱器的布置。裝有過熱器的小容量工業(yè)鍋爐一般只用單級(jí)管組的對(duì)流式過熱器即能滿足要求。

（三）、性能：

鍋爐運(yùn)行工況的變化，例如負(fù)荷高低、燃料變化、燃燒工況變動(dòng)等,都對(duì)過熱器出口汽溫有影響,所以在電站鍋爐中都有調(diào)節(jié)鍋爐出口汽溫使其穩(wěn)定在規(guī)定值的手段。

常用手段有：

①用噴水式或表面式減溫器直接調(diào)節(jié)汽溫； ②用擺動(dòng)燃燒器改變爐膛出口煙氣溫度；

③用煙氣再循環(huán)調(diào)節(jié)過熱器吸熱量（見鍋爐汽溫調(diào)節(jié)）。鍋爐負(fù)荷升高時(shí)，對(duì)流式過熱器的進(jìn)出口蒸汽溫度升高值增大，輻射式過熱器的溫度升高值減小。若將對(duì)流式、輻射式和半輻射式過熱器合理組合配置，則可在負(fù)荷、燃燒工況等變化時(shí)使出口汽溫變化較小。過熱器管組中各并聯(lián)管子的吸熱量和蒸汽流量在運(yùn)行中都會(huì)有差別。為避免個(gè)別管子中溫度過高，在大型鍋爐中把過熱器分成若干管組，用爐外的集箱對(duì)各管組蒸汽進(jìn)行混合并用導(dǎo)汽管使各管組換位，以避免各管間出現(xiàn)過大的溫度差。

（四）、材料： 過熱器管壁金屬在鍋爐受壓部件中承受的溫度最高，因此必須采用耐高溫的優(yōu)質(zhì)低碳鋼和各種鉻鉬合金鋼等，在最高的溫度部分有時(shí)還要用奧氏體鉻鎳不銹鋼。鍋爐運(yùn)行中如果管子承受的溫度超過材料的持久強(qiáng)度、疲勞強(qiáng)度或表面氧化所容許的溫度限值，則會(huì)發(fā)生管子爆裂等事故。

八、空氣交換器（air preheater）

定義：利用鍋爐尾部煙氣的熱量加熱燃料燃燒所需空氣以提高鍋爐效率的熱交換設(shè)備。

空氣預(yù)熱器就是鍋爐尾部煙道中的煙氣通過內(nèi)部的散熱片將進(jìn)入鍋爐前的空氣預(yù)熱到一定溫度的受熱面。用于提高鍋爐的熱交換性能，降低能量消耗。

一般簡稱為空預(yù)器。多用于燃煤鍋爐。在鍋爐中的應(yīng)用一般為三分倉式。

使用時(shí)空預(yù)器緩慢旋轉(zhuǎn)，煙氣入口和空氣入口不變。煙氣進(jìn)入空預(yù)器的煙氣側(cè)后排出，吸收了煙氣熱量的散熱片在空預(yù)器的旋轉(zhuǎn)下來到空氣側(cè)，將熱量傳遞給空氣。

（一）、附帶系統(tǒng)：主要有火災(zāi)報(bào)警（熱點(diǎn)探測）、間隙調(diào)整、變頻控制。

影響空氣預(yù)熱器性能的關(guān)鍵問題是：振動(dòng)噪聲漏風(fēng)、腐蝕和堵灰。在設(shè)計(jì)管式空氣預(yù)熱器時(shí)，應(yīng)合理地選用空氣流速和管箱尺寸，或者沿氣流方向加裝防振隔板，以防止引起空腔共振。防振隔板還有消除噪聲的作用?；剞D(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器的漏風(fēng)是一個(gè)重要問題，應(yīng)從設(shè)計(jì)、制造、安裝和運(yùn)行等方面采取措施，使其在熱狀態(tài)下動(dòng)靜組件之間保持合理的密封間隙。燃用高硫燃料時(shí)，管式和回轉(zhuǎn)式預(yù)熱器均易產(chǎn)生腐蝕和堵灰。防止的措施有：在空氣進(jìn)口處加裝暖風(fēng)器或采用熱風(fēng)再循環(huán)；采用低氧燃燒或摻燒添加劑,以減少煙氣中SO2 氣體的生成量；定期吹灰，以保持受熱面清潔；受熱面采用耐腐蝕的材料等。

（二）、空氣預(yù)熱器的分類

按空氣預(yù)熱器的傳熱方式可將空氣預(yù)熱器分為導(dǎo)熱式和再生式兩大類。在導(dǎo)熱式空氣預(yù)器中最常用的是管式空氣預(yù)熱器。隨著鍋爐參數(shù)的提高和容量的增加，管式空氣預(yù)熱器的受熱面也增大，這給尾部受熱面的布置帶來了困難。因此，在大容量機(jī)組中多數(shù)采用結(jié)構(gòu)緊湊、質(zhì)量較輕的回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器。

九、水冷壁（water cooled wall）

定義：敷設(shè)在鍋爐爐膛四周，由多根并聯(lián)管組成的水冷包殼。主要吸收爐膛中高溫燃燒產(chǎn)物的輻射熱量，工質(zhì)在其中做上升運(yùn)動(dòng)，受熱蒸發(fā)。

（一）、簡介：

水冷壁是鍋爐的主要受熱部分，它由數(shù)排鋼管組成，分布于鍋爐爐膛的四周。它的內(nèi)部 為流動(dòng)的水或蒸汽，外界接受鍋爐爐膛的火焰的熱量。

水冷壁最初設(shè)計(jì)時(shí)，目的并不是受熱，而是為了冷卻爐膛使之不受高溫破壞。後來，由于其良好的熱交換功能，逐漸取代汽包成為鍋爐主要受熱部分。

敷設(shè)在鍋爐爐膛內(nèi)壁、由許多并聯(lián)管子組成的蒸發(fā)受熱面。水冷壁的作用是吸收爐膛中高溫火焰或煙氣的輻射熱量,在管內(nèi)產(chǎn)生蒸汽或熱水，并降低爐墻溫度,保護(hù)爐墻。在大容量鍋爐中，爐內(nèi)火焰溫度很高，熱輻射的強(qiáng)度很大。鍋爐中有40～50％甚至更多的熱量由水冷壁所吸收。除少數(shù)小容量鍋爐外，現(xiàn)代的水管鍋爐均以水冷壁作為鍋爐中最主要的蒸發(fā)受熱面。

（二）、分類：

光管式水冷壁：由一般的鍋爐鋼管組成。管子排列越密對(duì)爐墻保護(hù)效果越好。爐墻廣泛采用輕質(zhì)耐火材料和保溫材料。這些材料可以砌成爐墻，也可敷設(shè)在水冷壁上成為敷管式爐墻以便于安裝。

膜式水冷壁：將鰭片管（或扁鋼與光管）相互焊接在一起組成的整塊管屏。它的優(yōu)點(diǎn)是氣密性好；管屏外側(cè)僅需敷以較薄的保溫材料，爐膛高溫?zé)煔馀c爐墻不直接接觸，有利于防止結(jié)渣；管屏可在制造廠成片預(yù)制，便于工地安裝。

（三）、材質(zhì)：

水冷壁材料一般用碳素鋼。鍋爐壓力在14兆帕以上時(shí)也有部分用合金鋼的。管子外徑：自然循環(huán)鍋爐一般用51～83毫米；多次強(qiáng)制循環(huán)鍋爐和直流鍋爐一般用22～60毫米。直流鍋爐的水冷壁不像自然循環(huán)鍋爐那樣一定是直立式的，也可以是水平圍繞或其他形式的。

參數(shù)高時(shí)，尤其在直流鍋爐中，為了在爐膛高熱負(fù)荷區(qū)防止傳熱惡化,常采用內(nèi)螺紋管或在管內(nèi)裝設(shè)擾流子

十、熱交換器（heat exchanger）

定義1：能在一定結(jié)構(gòu)和一定工況下進(jìn)行熱量交換的設(shè)備。

所屬學(xué)科：船舶工程（一級(jí)學(xué)科）；船舶機(jī)械（二級(jí)學(xué)科）

定義2：能使具有溫差的兩種流體交換熱量的裝置。所屬學(xué)科：電力（一級(jí)學(xué)科）；通論（二級(jí)學(xué)科）

又稱換熱器和換熱設(shè)備。使兩種流體間進(jìn)行熱量交換而實(shí)現(xiàn)加熱或冷卻等目的的設(shè)備。一般是用固體間壁(傳熱面)將不同溫度的流體隔開。也有的使兩種流體在器內(nèi)直接接觸而進(jìn)行熱量交換。

根據(jù)作用原理可分為間壁式換熱器、蓄熱式換熱器和混合式換熱器。

根據(jù)使用目的可分為冷卻器、加熱器、冷凝器和汽化器。根據(jù)結(jié)構(gòu)材料可分為金屬材料換熱器和非金屬材料換熱器。

第二篇：鍋爐常用金屬材料基礎(chǔ)知識(shí))

鍋爐知識(shí)-金屬材料基本知識(shí)

1、什么是變形？變形有幾種形式？

構(gòu)件在外力作用下，發(fā)生尺寸和形狀改變的現(xiàn)象，稱為變形。變形的基本形式有彈性變形、永久變形（塑性變形）和斷裂變形三種。

構(gòu)件在外力作用下發(fā)生變形，外力去除后能恢復(fù)原來形狀和尺寸，材料的這一特性稱為彈性。這種在外力去除后能消失的變形稱為彈性變形。若外力去除后，只能部分的恢復(fù)原狀，還殘留一部分不能消失的變形，材料的這一特性稱為塑性。外力去除后不能消失而永遠(yuǎn)殘留的變形，稱為塑性變形或殘余變形，也稱永久變形。

工程上，一般要求構(gòu)件在正常工作時(shí)，只能發(fā)生少量彈性變形，而不能出現(xiàn)永久變形。但對(duì)材料進(jìn)行某種加工（如彎曲、壓延、鍛打）時(shí)，則希望它產(chǎn)生永久變形。

2、什么是強(qiáng)度？什么是剛度？什么是韌性？

材料或構(gòu)件承受外力時(shí)，抵抗塑性變形或破壞的能力稱強(qiáng)度。鋼材在較大外力作用下可能不被破壞，木材在較小外力作用下而可能會(huì)斷裂，我們說鋼材的強(qiáng)度比木材高。

材料或構(gòu)件承受外力時(shí)抵抗變形的能力稱為剛度。剛度不僅與材料種類有關(guān)，還與構(gòu)件的結(jié)構(gòu)形式、尺寸等有關(guān)。比如管式空氣預(yù)熱器管箱與鋼管省煤器組件相比，前者抗變形能力要比后者好，我們稱前者的剛度強(qiáng)（好），后者的剛度弱（差）。剛度好的構(gòu)件，在外力作用下的穩(wěn)定性也好。材料抵抗沖擊載荷的能力稱為韌性或沖擊韌性，即材料承受沖擊載荷時(shí)迅速產(chǎn)生塑性變形的性能。鍋爐承壓部件所使用的材料應(yīng)具有較好的韌性。

3、什么是塑性材料？什么是脆性材料？

在外力作用下，雖然產(chǎn)生較顯著變形而不被破壞的材料，稱為塑性材料。在外力作用下，發(fā)生微小變形即被破壞的材料，稱為脆性材料。

材料的塑性和韌性的重要性并不亞于強(qiáng)度。塑性和韌性差的材料，工藝性能往往很差，難以滿足各種加工及安裝的要求，運(yùn)行中還可能發(fā)生突然的脆性破壞。這種破壞往往滑事故前兆，其危險(xiǎn)性也就更大。脆性材料抵抗沖擊載荷的能力更差。

4、什么是應(yīng)力、應(yīng)變和彈性模量？

材料或構(gòu)件在單位截面上所承受的垂直作用力稱為應(yīng)力。外力為拉力時(shí)，所產(chǎn)生的應(yīng)力為拉應(yīng)力；外力為壓縮力時(shí)，產(chǎn)生的應(yīng)力為壓應(yīng)力。在外力作用下，單位長度材料的伸長量或縮短量，稱為應(yīng)變量。在一定的應(yīng)力范圍（彈性形變）內(nèi)，材料的應(yīng)力與應(yīng)變量成正比，它們的比例常數(shù)稱為彈性模量或彈性系數(shù)。對(duì)于一定的材料，彈性模量是常數(shù)，彈性模量越大，在一定應(yīng)力下，產(chǎn)生的彈性變形量越小。彈性模量隨溫度升高而降低。轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械的軸與葉輪，要求在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中產(chǎn)生較小的變形，就需要選用彈性模量較大的材料。

5、什么叫應(yīng)力集中？

由于構(gòu)件截面尺寸突然變化而引起應(yīng)力局部增大的現(xiàn)象，稱為應(yīng)力集中。

在等截面構(gòu)件中，應(yīng)力是均勻分布的。若構(gòu)件上有孔、溝槽、凸肩、階梯等，使截面尺寸發(fā)生突然變化時(shí)，在截面發(fā)生變化的部位，應(yīng)力不再是均勻分布，在附近小范圍內(nèi)，應(yīng)力將局部增大。應(yīng)力集中的程度，可用應(yīng)力集中系數(shù)來表示。應(yīng)力集中系數(shù)的大小，只與構(gòu)件形狀和尺寸有關(guān)，與材料無關(guān)。工程上常用典型構(gòu)件的應(yīng)力集中系數(shù)，已通過試驗(yàn)確定。應(yīng)力集中處的局部應(yīng)力值，有時(shí)可能很大，會(huì)影響部件使用奉命，是部件損壞的重要原因之一。為防止和減小這種不利影響，應(yīng)盡可能避免截面尺寸發(fā)生突然變化，構(gòu)件的外形輪廓應(yīng)平緩光滑，必要的孔、槽最好配臵在低應(yīng)力區(qū)。另外，金屬材料內(nèi)部或焊縫有氣孔、夾渣、裂紋以及“焊不透”、“咬邊”等缺陷，也會(huì)引起應(yīng)力集中。

6、什么是強(qiáng)度極限（抗拉強(qiáng)度）與屈服極限？

強(qiáng)度極限與屈服極限是通過試驗(yàn)確定的。在拉伸試驗(yàn)過程中，應(yīng)力達(dá)到某一數(shù)值后，雖然不再增加甚至略有下降，試件的應(yīng)變還在繼續(xù)增加，并產(chǎn)生明顯的塑性變形，好像材料暫時(shí)失去抵抗變形的能力，這種現(xiàn)象稱為材料的屈服。發(fā)生屈服現(xiàn)象時(shí)的應(yīng)力，稱為材料的屈服極限。當(dāng)試驗(yàn)拉力繼續(xù)升高，試件達(dá)到破壞時(shí)的應(yīng)力，稱為材料的強(qiáng)度極限或抗拉強(qiáng)度。屈服極限和強(qiáng)度極限越大，分別表明材料抵抗破壞和抵抗塑性變形的能力高，即材料強(qiáng)度好。對(duì)于一定材料來說，強(qiáng)度極限和屈服極限是隨著工作溫度的升高而降低的。

7、什么是蠕變與蠕變極限？什么是持久強(qiáng)度與持久塑性？ 金屬在一定溫度和一定應(yīng)力作用下，隨著時(shí)間的推移緩慢地發(fā)生塑性變形的現(xiàn)象稱蠕變。材料發(fā)生蠕變的溫度與其性質(zhì)有關(guān)，碳鋼在300—350℃時(shí)，合金鋼在350—450℃時(shí)，在應(yīng)力作用下，就會(huì)出現(xiàn)蠕變。溫度越高，應(yīng)力越大，蠕變速度就越快。

材料抗蠕變的性能用蠕變極限來衡量，它表示在一定溫度下，于規(guī)定時(shí)間內(nèi)，鋼材發(fā)生一定量總變形的最大應(yīng)力值。持久強(qiáng)度是在高溫條件下，經(jīng)過規(guī)定時(shí)間發(fā)生蠕變破裂時(shí)的最大應(yīng)力。持久塑性是指處于蠕變狀態(tài)的材料，在發(fā)生破裂時(shí)的相對(duì)塑性變形量。高溫材料特別是發(fā)電廠使用的管材，應(yīng)具有良好的持久塑性，希望不低于3%—5%。過低的持久塑性，會(huì)使材料發(fā)生脆性破壞，降低其使用奉命。

材料的蠕變極限、持久強(qiáng)度、持久塑性都是通過試驗(yàn)方法求得的。

8、什么是金屬材料的疲勞與疲勞極限？

構(gòu)件在長期交變應(yīng)力作用下，雖然它承受的應(yīng)力遠(yuǎn)小于材料的屈服極限，在沒有明顯塑性變形的情況下，發(fā)生斷裂的現(xiàn)象稱為金屬的疲勞。因金屬疲勞發(fā)生的破壞稱為疲勞破壞出現(xiàn)疲勞破壞的原因，是經(jīng)過應(yīng)力多次交替變化后，在應(yīng)力最大或有缺陷部位會(huì)產(chǎn)生微細(xì)的裂紋，裂紋尖端出現(xiàn)嚴(yán)重的應(yīng)力集中，隨著交變應(yīng)力循環(huán)次數(shù)的增加，裂紋逐漸擴(kuò)大，最后導(dǎo)致破裂。

材料經(jīng)受無限次變載荷而不發(fā)生斷裂時(shí)的最大應(yīng)力，稱為材的疲勞極限。工程上常根據(jù)機(jī)件的使用壽命要求，規(guī)定交變應(yīng)力循環(huán)N次時(shí)的應(yīng)力為有限疲勞極限或條件疲勞限。如汽輪機(jī)葉片交變應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N 鍋爐的每一次啟動(dòng)和停止，工質(zhì)運(yùn)行參數(shù)的每一次波動(dòng)，承壓部件都要經(jīng)受一次交變應(yīng)力及應(yīng)變的循環(huán)，這都將會(huì)影響承壓部件的壽命。為了提高鋼材抵抗疲勞破壞的能力，應(yīng)在保持材料一定強(qiáng)度的基礎(chǔ)上盡可能提高鋼材的塑性及韌性。

9、什么是許用應(yīng)力與安全系統(tǒng)？ 構(gòu)件實(shí)際工作時(shí)，所允許產(chǎn)生的最大應(yīng)力稱許用應(yīng)力。對(duì)鍋爐承壓元件不定來說，許用應(yīng)力是指在工作條件下所允許的最小壁厚及最大壓力時(shí)的應(yīng)力。

構(gòu)件工作時(shí)，其內(nèi)部產(chǎn)生的應(yīng)力既不能達(dá)到屈服極限，更不能達(dá)到強(qiáng)度極限，必須遠(yuǎn)小于它們才能保證安全。通常把和稱危險(xiǎn)應(yīng)力。

危險(xiǎn)應(yīng)力與許用應(yīng)力的比值n稱為安全系數(shù)。N值的大小，不僅反映構(gòu)件的安全程度。N值大，許用應(yīng)力小，比較安全，但消耗材料多，構(gòu)件也笨重；n值許用應(yīng)力大，能節(jié)約材料，但安全程度就差。因此，在確定安全系數(shù)時(shí)，應(yīng)在滿足安全的前提下，充分考慮經(jīng)濟(jì)性的要求。

11什么是熱應(yīng)力？熱應(yīng)力大小如何計(jì)算？ 構(gòu)件因溫度化不能自由伸縮而產(chǎn)生的應(yīng)力，或部件本身溫度不均勻使伸縮受制約而產(chǎn)生的應(yīng)力，稱為熱應(yīng)力。由于熱應(yīng)力是溫度變化而產(chǎn)生的，所以也稱溫度應(yīng)力或溫差應(yīng)力。

部件工作時(shí)，它的尺寸將因溫度變化而伸縮。若部件的伸縮不受任何限制，溫度變化只能使其變形，而不致產(chǎn)生應(yīng)力。若部件不能自由伸縮，將會(huì)在其內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力。

部件在受熱或冷卻時(shí)，若各部分溫度不一致，變形將受制約。溫度高的部分要膨脹伸長，溫度低的部分則限制它的膨脹，結(jié)果在高溫部位產(chǎn)生壓應(yīng)力。低溫部位產(chǎn)生拉應(yīng)力。鍋爐在啟、停過程中，出現(xiàn)的汽包內(nèi)外壁溫差，將會(huì)在汽包壁內(nèi)產(chǎn)生熱應(yīng)力。

熱應(yīng)力是由于溫度變化是時(shí)變形受阻而產(chǎn)生，可根據(jù)應(yīng)力與應(yīng)變成正比的關(guān)系列出計(jì)算式：

12、什么是金屬的應(yīng)力松弛現(xiàn)象？

鋼材在高溫和應(yīng)力作用下，在應(yīng)變量維持不變，應(yīng)力隨著時(shí)間的延長逐漸降低的現(xiàn)象，稱為應(yīng)力松弛。

金屬材料在高溫下發(fā)生應(yīng)力松弛，是有一部分在初應(yīng)力作用下產(chǎn)生的彈性變形逐漸地轉(zhuǎn)化為塑性變形的結(jié)果。松弛現(xiàn)象與蠕變現(xiàn)象有著內(nèi)在的聯(lián)系，都是在高溫和應(yīng)力作用下的不斷性變形過程，兩者的區(qū)別僅在于蠕變時(shí)應(yīng)力基本恒定不變，松弛時(shí)應(yīng)力則不斷在降低。

應(yīng)力松馳發(fā)生在高溫下工作的緊固件上，如鍋爐、汽輪機(jī)上的螺栓、螺母、壓緊彈簧等。這些零件在長期高溫和應(yīng)力作用下，塑性變形增加，應(yīng)力下降，當(dāng)松弛到一定程度后，就會(huì)引起汽缸和閥門漏汽，安全門提前起座，影響機(jī)組正常運(yùn)行，甚至發(fā)生危險(xiǎn)。為了防止上述現(xiàn)象發(fā)生，一般要求經(jīng)過2×104h（兩次大修間隔）運(yùn)行后，螺栓最小應(yīng)力不低于最小密封應(yīng)力，這個(gè)密封應(yīng)力通常為150MPa2（15.3kgf/mm）。為了達(dá)到這一要求，可以采取如下措施：一是選擇松弛性能高的鋼材；一是提高螺栓的初緊應(yīng)力。13．什么是鋼材的熱疲勞與熱脆性？

當(dāng)金屬材料在工作過程中存在溫差時(shí)，因部分的脹、縮相互制約而產(chǎn)生附加熱應(yīng)力。如果溫差是周期變化的，熱應(yīng)力也將隨之變化，同時(shí)伴隨著彈、塑性變形的循環(huán)，塑性變形逐漸積累引起損傷，最后導(dǎo)致破裂。這種因經(jīng)受多次周期性熱應(yīng)力作用而遭到的破壞稱為熱疲勞破壞。

熱疲勞裂紋一般發(fā)生在金屬零件的表面，為龜裂狀。鍋爐的過熱器、再熱器、汽包、汽輪機(jī)的汽缸、隔板，都有出現(xiàn)熱疲勞的可能性。

鋼材在某一高溫區(qū)間（如400—550℃）和應(yīng)力作用下長期工作，會(huì)使沖擊韌性明顯下降的現(xiàn)象稱為熱脆性。影響熱脆性的主要因素是金屬的化學(xué)成分。含有鉻、錳、鎳等元素的鋼材，熱脆性傾向較大。加入鉬、鎢、釩等元素，可降低鋼材的熱脆性傾向。

14、什么是鋼材的高溫氧化？ 鍋爐某些高溫元件（如過熱器、再熱器管及其支吊架等）與高溫?zé)煔庵械难鯕獍l(fā)生的氧化反應(yīng)，稱高溫氧化。氧化生成的氧化膜如果不能緊緊地包覆在鋼材表面而發(fā)生脫落，則氧化過程會(huì)不斷發(fā)展，層層剝落，最后導(dǎo)致破壞。

高溫氧化可生成三種氧化物：FeO,Fe2O3,Fe3O4。當(dāng)壁溫在570℃以下時(shí)，氧化膜由Fe2O3,Fe3O4組成；當(dāng)溫度高于570℃時(shí)，氧化膜由FeO,Fe2O3,Fe3O4組成。Fe2O3,Fe3O4具有致密的結(jié)構(gòu)，能保護(hù)金屬表面，有較好的抗氧化化。而FeO的抗氧化能力很差，因此，在溫度高于500℃時(shí)，高溫氧化過程就有加快的趨勢(shì)。鋼材工作溫度高于570℃，就需要考慮抗氧化性問題。在鋼中加入鉻元素，生成的氧化膜具有良好的保護(hù)作用，是提高鋼材抗高溫氧化性能的主要手段。15．在高溫下金屬組織可能發(fā)生哪些變化？有何危害？

常溫下鋼材的金相組織是穩(wěn)定的，不隨時(shí)間而改變。但若在高溫下長期工作，其金相組織則會(huì)不斷發(fā)生變化，使其性能變差，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致破裂損壞。

（1）珠光體球化鋼材中片狀滲碳體逐漸轉(zhuǎn)化為球狀，并積聚長大的現(xiàn)象稱珠光體球

化。珠光體球化使鋼材高溫性能下降，加速蠕變過程，嚴(yán)重球化時(shí)，常引起爆管事故。影響球化過程的因素是溫度、時(shí)間和化學(xué)萬分，在鋼中加入鉻、鉬、釩等合金元素，能降低球化過程的速度。

（2）石墨化石墨化是鋼中滲碳體在長期高溫下工作自行分解的一種現(xiàn)象，即 Fe3C→3Fe+C(石墨)石墨化主要發(fā)生在低碳鋼和低碳鉬鋼，能使鋼材常溫下和高溫機(jī)械性能（強(qiáng)度、塑性）

均下降，特別使沖擊韌性顯著降低，導(dǎo)致鋼材的脆性破壞。

（3）合金元素的重新分配鋼材在高溫下和應(yīng)力長期作用下，會(huì)發(fā)生合金元素在固溶體和碳化物之間的重新分配，使強(qiáng)度極限和持久強(qiáng)度均下降，不利于高溫部件的安全運(yùn)行。合金元素重新分配過程，隨溫度的升高和時(shí)間的推移而加劇，特別是運(yùn)行溫度接近或超過鋼材許用溫度的上限時(shí)，合金元素的遷移速度將更快。

第三篇：鍋爐題庫基礎(chǔ)知識(shí)部分

第一章 基礎(chǔ)知識(shí)

一、填空題

1.DG1025/18.2－?4型鍋爐設(shè)計(jì)煤種的元素分析硫?yàn)?％，灰分為 ％，水分為 ％，可磨系數(shù)為，低位發(fā)熱量為 kj/kg。

2.DG1025/18.2－?4型鍋爐 VI29 型空氣預(yù)熱器熱端加熱元件的厚度為 mm，高度為 mm，材料為。

3.DG1025鍋爐 VI29 型空氣預(yù)熱器中間層元件的厚度為 mm，高度為 mm，材料為。

4.DG1025/18.2－?4型鍋爐采用 布置，爐膛的寬度為 mm，深度為

mm。

5.DG1025/18.2－?型鍋爐采用 制粉系統(tǒng)，一臺(tái)鍋爐配備 臺(tái) 磨機(jī)。6.DG1025/18.2－?4型鍋爐共裝有 只煤粉燃燒器，另有 只輕油燃燒器和

只輕油點(diǎn)火器。

7.DG1025/18.2－?4型鍋爐燃燒器采用 燃燒方式。

8.DG1025/18.2－?4型鍋爐為了調(diào)節(jié)過熱器和再熱器汽溫，一次風(fēng)噴嘴可上下擺動(dòng)，二次風(fēng)噴嘴可上下擺動(dòng)。

9.DG1025/18.2－?4型鍋爐汽包的內(nèi)徑為，壁厚為 mm，有效長度為 mm，其中裝 mm的 分離器 只。

10.DG1025/18.2－?4型鍋爐共裝有 只安全閥，其中汽包裝有 只，過熱器裝有 只，再熱器入口裝有 只，再熱器出口裝有 只，還有 只電磁控制閥。

11.鍋爐熱效率的計(jì)算方法有 和。

12.鍋爐受熱面的主要傳熱方式有、和。13.燃燒的條件為、和。14.對(duì)于相同容量的鍋爐設(shè)備，其儲(chǔ)熱能力越大，汽壓變化速度就，水蒸氣臨界點(diǎn)壓力為 MPa，臨界點(diǎn)溫度為 ℃。

15.在機(jī)組連鎖保護(hù)邏輯中，當(dāng)汽輪機(jī)跳閘且低壓旁路 時(shí)，將產(chǎn)生鍋爐聯(lián)鎖跳閘 MFT。16.影響鍋爐受熱面積灰的因素主要有、、及。17.煤粉的經(jīng)濟(jì)細(xì)度是由、、及 等因素共同決定的。18.鍋爐停爐冷備用防銹蝕方法主要分為 和。19.煤中水分由 和 組成。

20.煤的工業(yè)分析項(xiàng)目包括、、、及。

21.鍋爐燃料調(diào)整試驗(yàn)的目的是為了掌握鍋爐運(yùn)行的 特性，確保鍋爐燃燒系統(tǒng)的 經(jīng)濟(jì)方式，從而保證鍋爐機(jī)組的 運(yùn)行。

22.機(jī)組協(xié)調(diào)控制的方式主要有、和。其中 為最佳控制方式。23.煤粉細(xì)度越細(xì)，就越容易 和。

24.水冷壁采用螺旋管圈型式，吸熱，可以不設(shè)置水冷壁進(jìn)口，以減少水冷壁的阻力降。25.VI29型空氣預(yù)熱器的冷端蓄熱元件為 鋼制造，熱段蓄熱元件為 鋼制造。

26.VI29型空氣預(yù)熱器金屬質(zhì)量約 t，其中轉(zhuǎn)動(dòng)質(zhì)量約 t，約占總質(zhì)量的。27.VI29型空氣預(yù)熱器導(dǎo)向軸承采用 球面滾子軸承，固定在上軸套上，固定在導(dǎo)向軸承座上。

28.VI29型空氣預(yù)熱器推力軸承采用 球面滾子軸承，內(nèi)圈通過 與下軸固定，外圈固定在 軸承座上。

29.VI29 型空氣預(yù)熱器扇形板與轉(zhuǎn)子徑向密封片之間形成了預(yù)熱器的主要密封方式 密封，扇形板可做 調(diào)整，它與梁之間有 密封裝置，分別設(shè)有煙氣側(cè)和二次風(fēng)側(cè)。30.再熱器汽溫調(diào)節(jié)的常用方法有、、及。除此之外，也可采用汽熱交換器來調(diào)節(jié)再熱汽溫。

31.DG1025/18.2－?4型鍋爐磨煤機(jī)電動(dòng)機(jī)額定功率為 KW，電壓為 V，電流為 A，轉(zhuǎn)速為 r/min。

32.軸流風(fēng)機(jī)喘振的處理方法為。

33.軸流風(fēng)機(jī)喘振是指 ； 預(yù)防措施為。

34.在電除塵器中，兩個(gè)對(duì)置平面導(dǎo)體作為 電極，用裝在它們之間的線狀導(dǎo)體作為 電極，在兩極之間施加 V 電壓。煙氣中的粒子與負(fù)離子碰撞而帶上負(fù)電，被正電極吸附，定期敲擊 電極，粒子就會(huì)落下。一般適用于分離大于 μm左右的微粒。通常除塵器設(shè)計(jì)效率為。

二、選擇題

1.鍋爐灰斗水封的作用是。

(A)防止向爐內(nèi)漏風(fēng)；(B)防止向爐外噴煙氣；(C)防止冒灰。

2.鍋爐連續(xù)排污的作用是。

(A)排去水面的泡沫層；(B)控制鍋水的 pH 值；(C)排去濃度區(qū)的硅酸鹽。

3.一般火焰檢測器應(yīng)用的原理為。

(A)紫外線檢測原理；(B)紅外線檢測原理；(C)可見光檢測原理；(D)聲學(xué)原理。

4.同樣數(shù)量的不同煤質(zhì)的煤燃燒時(shí)所需的空氣量不同，其主要原因是。

(A)可燃基揮發(fā)分不同；(B)工業(yè)分析成分不同；(C)發(fā)熱量不同；

(D)元素分析成分不同。

5.對(duì)煤粉穩(wěn)定性影響最小的因素是。

(A)揮發(fā)分；(B)灰分；(C)原煤水分；(D)煤粉細(xì)度。

6.燃燒系統(tǒng)及爐膛設(shè)計(jì)的主要特點(diǎn)是。

(A)容積熱負(fù)荷高；(B)截面熱負(fù)荷高；

(C)燃燒器前、后墻對(duì)沖，且相鄰燃燒器火焰支持能力強(qiáng)；(D)燃燒器數(shù)量多，且分布均勻。7.軸流送風(fēng)機(jī)動(dòng)葉調(diào)節(jié)原理是。

(A)由氣動(dòng)定位執(zhí)行器直接帶動(dòng)葉片機(jī)械調(diào)整裝置；(B)由氣動(dòng)定位執(zhí)行器帶動(dòng)油活塞；

(C)由氣動(dòng)定位執(zhí)行器帶動(dòng)錯(cuò)油門，通過液力驅(qū)動(dòng)油活塞；(D)氣動(dòng)轉(zhuǎn)換后，由伺服電機(jī)帶動(dòng)油活塞。8.不能用以提高離心風(fēng)機(jī)壓頭的方法是(A)增大葉輪進(jìn)口直徑；(B)提高轉(zhuǎn)速；

(C)增大葉片出口安裝角；(D)增大葉輪出口直徑。9.軸流風(fēng)機(jī)的特點(diǎn)是

(A)流量大，風(fēng)壓大；(B)流量小，風(fēng)壓??；(C)流量大，風(fēng)壓小。(D)流量小，風(fēng)壓大。

10.在工程熱力學(xué)中，基本狀態(tài)參數(shù)為壓力、溫度、。

(A)內(nèi)能 ；

(B)焓 ；(C)熵 ；(D)比容。11.皮托管裝置是測量管道中流體的。

(A)壓力 ；(B)阻力 ；(C)流速 ；(D)流量。12.蒸汽動(dòng)力設(shè)備循環(huán)廣泛采用。

(A)卡諾循環(huán) ；(B)朗肯循環(huán) ；(C)回?zé)嵫h(huán) ；(D)強(qiáng)迫循環(huán)。13.標(biāo)準(zhǔn)煤發(fā)熱量為。

(A)20934kJ ；(B)25120.8kJ ；(C)29271.2kJ ；(D)12560.4kJ。

14.電接點(diǎn)水位計(jì)是利用鍋水與蒸汽 的差別而設(shè)計(jì)的，它克服了汽包壓力變化對(duì)水位的影響，可在鍋爐啟停及變參數(shù)運(yùn)行時(shí)使用。(A)電導(dǎo)率 ；(B)密度 ；(C)熱容量 ；(D)電阻。15.風(fēng)機(jī)特性的基本參數(shù)是。

(A)流量、壓頭、功率、效率、轉(zhuǎn)速 ；(B)流量、壓頭 ；

(C)軸功率、電壓、功率因數(shù) ；(D)溫度、比容。16.風(fēng)機(jī)風(fēng)量調(diào)節(jié)的基本方法有。

(A)節(jié)流調(diào)節(jié) ；(B)變速調(diào)節(jié) ；

(C)軸向?qū)Я髌髡{(diào)節(jié) ；

(D)節(jié)流、變頻、軸向?qū)Я髌髡{(diào)節(jié)。17.鍋爐煤灰的熔點(diǎn)主要與灰的 有關(guān)。(A)組成成分 ；(B)物理形態(tài) ；(C)硬度 ；(D)可磨性。

18.煤粉在燃燒過程中 所用的時(shí)間最長。

(A)著火前準(zhǔn)備階段 ；(B)燃燒階段 ；(C)燃盡階段 ；(D)著火階段。19.鍋爐水循環(huán)的循環(huán)倍率越大，水循環(huán)。

(A)越危險(xiǎn) ；(B)越可靠 ；(C)無影響 ；(D)阻力增大。

20.不論在檢修或運(yùn)行中，如有油漏到保溫層上，應(yīng)將。(A)保溫層更換 ；

(B)擦干凈 ；

(C)管表面上油再用保溫層遮蓋 ；(E)管表面上油用皮棉層遮蓋。

三、判斷題

1.DG1025/18.2－?4型鍋爐設(shè)計(jì)煤種的可磨系數(shù)為哈氏87，低位發(fā)熱量為 19650kj/kg。()2.DG1025/18.2－?4型鍋爐預(yù)熱器堿洗的次數(shù)取決于多種因素，如燃料質(zhì)量情況、預(yù)熱器通風(fēng)損失及鍋爐運(yùn)行情況等。()3．安全門是鍋爐的重要保護(hù)設(shè)備，必須在熱態(tài)下進(jìn)行調(diào)試，才能保證其動(dòng)作準(zhǔn)確可靠。()4.當(dāng)燃用揮發(fā)分較少的煤種時(shí)，應(yīng)減小過量空氣系數(shù)。()5.目前我國使用的擺動(dòng)噴燃器，其目的是為了調(diào)節(jié)過熱汽溫。()6.煤粉均勻性指數(shù)一般都接近于 1，此值越大，則均勻性越差。()7.決定煤粉經(jīng)濟(jì)細(xì)度的主要因素是煤的揮發(fā)分和煤粉均勻性。()8．鍋爐冷態(tài)上水時(shí)間夏季為2～3h，冬季為4～5h。()

9．過熱器逆流布置時(shí)，由于傳熱平均溫差大，傳熱效果好，因而可以增加受熱面。()10．管子外壁加裝肋片，使熱阻增加，傳熱量減少。()11．熱量的傳遞發(fā)生過程總是由物體的低溫部分傳向高溫部分。()12．金屬在一定溫度和應(yīng)力作用下，逐漸產(chǎn)生彈性變形的現(xiàn)象，就是蠕變。()

13.對(duì)于高參數(shù)懸吊鍋爐，一般不再采用凝結(jié)管，而是采用屏式過熱器來代替。()14.第一類膜態(tài)沸騰是因蒸干而產(chǎn)生的傳熱惡化所造成的。()15.自然水循環(huán)是由于工質(zhì)的重度差而形成的。()16.可以用循環(huán)流速的大小來判斷水循環(huán)的好壞。流速大，工質(zhì)放熱系數(shù)小，帶走的熱量少，流速則相反。()17.所謂劣質(zhì)燃料，是指水分、灰分和硫含量較高，燃燒較為困難。()18.重油、渣清油是石油煉制后的殘余物。()19.高爐煤氣是煉鐵的副產(chǎn)品，除燃燒放熱外，無其他用處。()20.煤中的水分在高溫燃燒時(shí)可分解成為氫和氧進(jìn)行燃燒。()21.燃料的元素分析是比較復(fù)雜的，火力發(fā)電廠常采用簡單的化學(xué)分析法來了解煤在燃燒方面的某些特性。()22.煤的揮發(fā)分含量可以確切地反映煤燃燒的難易程度。()23.煤的發(fā)熱量是指燃料在完全燃燒時(shí)所放出的熱量。()24.在我國鍋爐技術(shù)中，習(xí)慣采用高位發(fā)熱量。()25.煤的焦結(jié)性對(duì)它在爐內(nèi)燃燒的過程有很大影響，特別是在煤粉爐中，比層燃爐影響得更加顯著。()26.不同灰分的成分具有不同的熔點(diǎn)。灰的熔點(diǎn)在高于 1200℃時(shí)的煤，稱為難熔灰分的煤。()27.煤的可磨性是表示煤的機(jī)械強(qiáng)度的，實(shí)際上它又是加工過程中電能消耗的指標(biāo)。()28.在同樣溫度和氧濃度條件下，燃燒全過程所需要的時(shí)間與燃油油滴直徑的平方成正比。()29.由于煤的不完全燃燒而產(chǎn)生還原性氣體，會(huì)使結(jié)焦加劇。()30.與中速、高速磨煤機(jī)相比，雙進(jìn)雙出磨煤機(jī)維護(hù)費(fèi)用較高，這是其缺點(diǎn)之一。()31.當(dāng)磨煤機(jī)磨制無煙煤時(shí)，磨煤機(jī)出口溫度可以相對(duì)提高。()32.雙進(jìn)雙出磨煤機(jī)能磨制硬煤以及腐蝕性強(qiáng)的煤。()33.雙進(jìn)雙出磨煤機(jī)與中速、高速磨煤機(jī)相比，它有較大的儲(chǔ)備容量，不能快速適應(yīng)負(fù)荷變化。()34.筒形球磨機(jī)一般都用于中間儲(chǔ)倉式制粉系統(tǒng)。()35.圓盤式給煤機(jī)的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、嚴(yán)密，缺點(diǎn)是電耗高、易卡。()36.刮板式給煤機(jī)的特點(diǎn)是不易堵煤、較嚴(yán)密，但煤中有雜物、易卡。()37.葉輪式給煤機(jī)供煤均勻，但它的電能消耗大。()38.風(fēng)機(jī)在不穩(wěn)定區(qū)工作時(shí)所產(chǎn)生的壓力和流量脈動(dòng)的現(xiàn)象，稱為喘振。()39.不論是軸流風(fēng)機(jī)還是離心風(fēng)機(jī)，都可能發(fā)生喘振。()40.啟動(dòng)引、送一次、排粉等離心風(fēng)機(jī)時(shí)，均應(yīng)先關(guān)閉入口擋板； 而對(duì)于軸流風(fēng)機(jī)則應(yīng)先打開出口擋板。()

★ 填空題答案

1: 0.9 ；26.9 ；6 ；哈氏 95.5 ；21966.7 2: 0.6 ； 1 側(cè)；碳鋼 3: 1.2 ； 305 ；考登鋼 4: 單爐膛型； 13335 ； 12829 5: 正壓、直吹式； 3 ；雙進(jìn)雙出鋼球磨煤機(jī)

6: 6×4 ； 3×4 ； 3×4 7：四角切圓； 8:30°；30° 9: 1792 ；145 ；22500 ；315 ；渦流式；108 10: 11 ；3 ；2 ；4 ；2 ；1 11: 正平衡法；反平衡法 12: 傳導(dǎo)； 對(duì)流； 輻射 13: 爐溫和合理送風(fēng)；粉細(xì)度的均勻性；必要的燃燒時(shí)間 14： 越??；20.05 ；374.15 15：關(guān)閉 16：煙氣流速；飛灰顆粒度；管束的結(jié)構(gòu)特性；煙氣與管子的流向 17：排煙熱損失；機(jī)械不完全燃燒熱損失；磨煤機(jī)電能消耗；制粉設(shè)備金屬消耗 18:干式法；濕式法 19：表面水分；固有水分 20：水分；灰分；碳；低位發(fā)熱量； 揮發(fā)分 21：技術(shù)經(jīng)濟(jì)；最佳；安全、經(jīng)濟(jì) 22：爐跟機(jī)；機(jī)跟爐；機(jī)爐協(xié)調(diào)控制； 機(jī)爐協(xié)調(diào)控制 23:著火；燃盡 24:效果好；聯(lián)箱 25:耐腐蝕；碳 26: 365 ；260 ；70％ 27:雙引向心；內(nèi)圈；外圈 28:推力向心；同軸定位板；推力 29: 徑向；少量；固定 30: 煙氣擋板調(diào)節(jié)；煙氣再循環(huán)調(diào)節(jié)；擺動(dòng)燃燒器調(diào)節(jié)；減溫水調(diào)節(jié) 31: 1250；6000(1 ± 10％)；147 ；993 32:關(guān)小動(dòng)葉角度，脫離喘振區(qū) 33:風(fēng)機(jī)在不穩(wěn)定區(qū)工作時(shí)，所產(chǎn)生壓力和流量的脈動(dòng)現(xiàn)象 ； 采用合適的調(diào)節(jié)方式，避免風(fēng)機(jī)工作點(diǎn)落入喘振區(qū) 34:正；負(fù)；72000；正；0.1～10 ；99％

★ 選擇題答案

1．A 2.A 3.B 4.C 5.B 6.A 7.C 8.D 9.C 10.D 11.C 12.B 13.C 14.A 15.A 16.D 17.A 18.C 19.B 20.A

★ 判斷題答案

1.√ 2.√ 3.√ 4.× 5.× 6.× 7.√ 8.√ 9.√ 10.× 11.× 12.× 13.√ 14.× 15.√ 16.× 17.√ 18.√ 19.√ 20.× 21.× 22.√ 23.√ 24.× 25.× 26.× 27.√ 28.× 29.√ 30.× 31.√ 32.√ 33.× 34.√ 35.× 36.√ 37.√ 38.√ 39.× 40.√

四、名詞解釋 1．過量空氣系數(shù)

實(shí)際空氣量與理論空氣量的比值稱為過量空氣系數(shù)。2.燃料發(fā)熱量

單位燃料在完全燃燒時(shí)所放出的熱量，稱為燃料的發(fā)熱量。3.高位發(fā)熱量

所謂高位發(fā)熱量，是指 1kg 燃煤完全燃燒時(shí)所放出的全部熱量，包括煙氣中水蒸氣凝結(jié)成水所放出的汽化潛熱。

4.低位發(fā)熱量

從燃煤的高位發(fā)熱量中扣去水蒸氣的汽化潛熱，這時(shí)的發(fā)熱量稱為低位發(fā)熱量。5.鍋爐設(shè)備的先天性缺陷

鍋爐設(shè)備在設(shè)計(jì)、制造、安裝上的缺陷，即為先天性缺陷。6.煤粉細(xì)度

所謂煤粉的細(xì)度，是指煤粉經(jīng)過專用篩子篩分后，殘留在篩子上面的煤粉質(zhì)量占篩分前煤粉總質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)值。

7.灰的變形溫度

灰錐尖端變圓或開始彎曲時(shí)的溫度。8.灰的軟化溫度

灰錐尖端彎曲而觸及錐底平面，或整個(gè)錐體變成球狀時(shí)的溫度。9.灰的熔化溫度

灰錐完全熔融成液態(tài)并能流動(dòng)時(shí)的溫度。10.理論空氣量

根據(jù)燃燒反應(yīng)推導(dǎo)出來的 1kg 煤完全燃燒所需要的空氣量，稱為理論空氣量。11.漏風(fēng)系數(shù)，，，假定某受熱面之前的過量空氣系數(shù)為α出口處的過量空氣系數(shù)為α，則其增值Δα=α-α，即為此受熱面處的漏風(fēng)系數(shù)。12.煤的可磨性系數(shù)

在風(fēng)干狀態(tài)下，將標(biāo)準(zhǔn)煤和所磨煤由相同狀態(tài)破碎到相同細(xì)度時(shí)所消耗的電能之比，稱為所磨煤的可磨性系數(shù)。

五、問答題

1.說明DG1025/18.2－?4型燃煤鍋爐的型式。

答 : 鍋爐的型式為亞臨界、∏型單爐膛全鋼結(jié)構(gòu)、平衡通風(fēng)、固態(tài)排渣、一次中間再熱、自然循環(huán)、燃煤汽包爐。

2.DG1025/18.2－?4型燃煤鍋爐主、再熱蒸汽參數(shù)各為多少 ? 答 : 鍋爐最大連續(xù)蒸發(fā)量為 1025t/h，過熱蒸汽壓力為 17.4MPa，過熱和再熱蒸汽溫度為 540 ℃，與哈爾濱汽輪機(jī)廠的 300MW 機(jī)組配套。

3.DG1025/18.2－?4型燃煤鍋爐的汽包各部尺寸各為多少 ? 其使用材質(zhì)是什么 ? 答 : 汽包內(nèi)徑為 1792mm，汽包壁厚為145mm，長度為 2000mm，材料為13MnNiMo54。4.說明DG1025/18.2－?4型燃煤鍋爐汽包的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。答 : 汽包內(nèi)裝有內(nèi)襯套，汽水混合物由汽包上部沿整個(gè)長度均勻引人，沿內(nèi)襯與汽包壁之間環(huán)形流到汽包的下部，均勻加熱汽包壁，然后進(jìn)入汽包內(nèi)的汽水分離裝置。汽包內(nèi) 裝有兩排旋風(fēng)分離器，作為汽水混合物的一、二級(jí)分離。旋風(fēng)子的直徑為315m，數(shù)目為108個(gè)。汽包的頂部裝有百葉窗、均汽孔板，以提高蒸汽品質(zhì)。

5.DG1025/18.2－?4型鍋爐汽包共裝有幾個(gè)安全閥 ? 其內(nèi)徑和排汽量各為多少 ? 答 : 汽包兩端上部裝有 3個(gè)全啟式彈簧安全閥。安全閥的口徑均為 76.2cm，其排汽量均為 27600kg/h，總排汽量為82800kg/h。

6.DG1025/18.2－?4型燃煤鍋爐的燃燒室尺寸、爐膛容積及下聯(lián)箱與汽包中心標(biāo)高各為多少 ? 答 : 鍋爐燃燒室的寬度為 12.829m，深度為 13.335m，下聯(lián)箱中心線標(biāo)高為7.55 m，汽包中心線標(biāo)高為

365m，爐膛容積為 7172 m。

7.DG1025/18.2－?4型燃煤鍋爐過熱器共分為哪幾個(gè)部分 ? 答 : 過熱器分為六個(gè)部分，依次為頂棚過熱器、煙道包墻過熱器，低溫過熱器、大屏過熱器、后屏過熱器、和末級(jí)過熱器。

8.DG1025/18.2－?4型燃煤鍋爐再熱器分為哪幾部分 ? 答 : 鍋爐再熱器分為壁式再熱器、中間再熱器和高溫再熱器。

9.說明DG1025/18.2－?4型燃煤鍋爐省煤器的結(jié)構(gòu)形式及其目的。

答 :省煤器的給水從省煤器入口集箱左端引入，水從下向上流動(dòng)，有利于排出其中的汽泡和空氣，防止局部腐蝕。省煤器集箱布置在爐內(nèi)受熱，這樣可以減少穿墻造成的漏風(fēng)。省煤器引出管共有51排，從3個(gè)出口集箱送往汽包。

10.說明DG1025/18.2－?4型燃煤鍋爐空氣預(yù)熱器的形式、各段材質(zhì)及其受熱面高度。答 : 鍋爐裝有兩臺(tái)容克式回轉(zhuǎn)預(yù)熱器，預(yù)熱器轉(zhuǎn)子直徑為 10320mm，分熱端、中間、冷端三種柜式元件。熱端、中間元件用 0.6mm 碳鋼板，冷端元件用 1.2mm 考登鋼。熱端元件高度為 914mm、中間元件高度為457mm，冷端元件高度為 305mm。

11.說明DG1025/18.2－?4型燃煤鍋爐回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器電動(dòng)和氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)速及其密封系統(tǒng)的形式與調(diào)整。

答 : 預(yù)熱器采用電動(dòng)驅(qū)動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)速為 1.14r/min，氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)時(shí)為 0.5r/min?？諝忸A(yù)熱器有徑向、軸向和周圍密封系統(tǒng)，密封片采用 1.2mm 考登鋼。徑向密封裝有空氣預(yù)熱器泄漏自動(dòng)調(diào)整裝置，一次風(fēng)角度為 50°。，二次風(fēng)角度為 130°。

12.說明DG1025/18.2－?4型燃煤鍋爐空氣預(yù)熱器軸承潤滑系統(tǒng)的形式和油溫連鎖的規(guī)定。

答 : 空氣預(yù)熱器支持軸承和導(dǎo)向軸承裝有獨(dú)立的潤滑系統(tǒng)。油溫55℃以下，油槽潤 滑； 55℃以上，由潤滑泵自啟循環(huán)潤滑； 油溫低于 45 ℃，潤滑泵自停。

13.為防止積灰、腐蝕及二次燃燒，空氣預(yù)熱器應(yīng)裝有哪些裝置 ? 答 : 空氣預(yù)熱器裝有兩個(gè)固定旋轉(zhuǎn)式蒸汽吹灰裝置、堿水沖洗裝置、噴水滅火裝置和防止低溫腐蝕的蒸汽/空氣加熱器（暖風(fēng)器）。

14.DG1025/18.2－?4型燃煤鍋爐為保證燃燒配備了多少煤粉噴燃器 ? 說明燃燒器的布置形式。答 : 配備了6 層共 24個(gè)煤粉噴燃器。布置形式為燃燒器四角切圓布置。15.說明DG1025/18.2－?4型燃煤鍋爐擺動(dòng)燃燒器的擺動(dòng)角度。

答 : 擺動(dòng)燃燒器向上傾斜 30°，向下傾斜 30°，頂層燃燼風(fēng)可擺動(dòng)15°。16.說明DG1025/18.2－?4型燃煤鍋爐共裝有多少吹灰器及其控制方法。

答 : 鍋爐爐膛裝有58 個(gè)短式蒸汽吹灰器，過熱器、再熱器處裝有58個(gè)長伸縮式蒸汽吹灰器，空預(yù)器配有2個(gè)固定旋轉(zhuǎn)半長式吹灰器，可以自動(dòng)程序吹灰，也可遠(yuǎn)方或就地手動(dòng)控制吹灰。17.DG1025/18.2－?4型燃煤鍋爐過熱器出口共裝有幾只安全閥 ? 其排汽量多大 ? 答 : 鍋爐過熱器出口有2只全啟式彈簧安全閥，1 只電磁泄放閥閥。它們的排汽量分別為110、110、104t/h。

18.DG1025/18.2－?4型燃煤鍋爐再熱器入口共裝有幾只什么形式的安全閥 ? 其排汽量多大 ? 答 : 鍋爐再熱器入口裝有4只全啟式彈簧安全閥，排汽量均為176t/h。19.說明DG1025/18.2－?4型燃煤鍋爐再熱器出口安全閥的數(shù)量、形式及排汽量。答 : 鍋爐再熱器共裝有2只全啟式彈簧安全閥，排汽量均為101t/h。

20.DG1025/18.2－?4型鍋爐在何處裝有空氣加熱器，空氣加熱器的作用是什么 ? 答 : 在送風(fēng)機(jī)入口和一次風(fēng)機(jī)入口各裝有一組空氣加熱器，其作用是提高一次風(fēng)機(jī)、送風(fēng)機(jī)入口風(fēng)溫，防止預(yù)熱器冷端結(jié)露后，形成酸腐蝕。

21.對(duì)DG1025/18.2－?4型鍋爐空氣預(yù)熱器吹灰有何規(guī)定 ? 答 :(1)鍋爐點(diǎn)火啟動(dòng)后，應(yīng)頻繁地對(duì)預(yù)熱器吹灰；(2)正常運(yùn)行中，一般每班對(duì)預(yù)熱器吹灰兩次；(3)停爐前，對(duì)預(yù)熱器吹灰兩次。

22.說明DG1025/18.2－?4型鍋爐吹灰時(shí)采用手動(dòng)操作的方法。答 :(1)選擇手動(dòng)吹灰方式；(2)輸入吹灰器號(hào) :(3)啟動(dòng)吹灰器。

23.說明DG1025/18.2－?4型型鍋爐過熱器的汽溫特性。

答 : 本鍋爐采取的是輻射一半輻射一對(duì)流聯(lián)合型過熱器，從過熱器和再熱器的布置及結(jié)構(gòu)情況可分析得出，由于輻射過熱器(主要是全大屏、后屏、中間再熱器)受熱面布置 在爐膛及爐膛出口處，以吸收部分爐膛內(nèi)的輻射熱量，而對(duì)流過熱器(主要是高溫再熱 器、高溫過熱器、低溫過熱器)受熱面布置在爐膛出口水平煙道處及后煙道內(nèi)，以吸收煙氣對(duì)流熱量，這樣整個(gè)過熱器的汽溫特性如下 :(1)輻射受熱面的過熱器汽溫隨鍋爐負(fù)荷的增加而降低。這是因?yàn)檩椛涫竭^熱器的吸熱量決定于爐膛煙氣的平均溫度，在負(fù)荷增高時(shí)，爐膛溫度升高，因而輻射熱量也增大； 但同時(shí)，流經(jīng)輻射過熱器的蒸汽量也增多，而且蒸汽量增多所需要的熱量大于輻射所增多 的熱量，因此每千克蒸汽獲得的熱量減少，所以輻射式過熱器出口的蒸汽溫度減低。反之，當(dāng)負(fù)荷降低時(shí)，輻射式過熱器出口的蒸汽溫度升高。

(2)在對(duì)流過熱器中，蒸汽溫度是隨著鍋爐負(fù)荷的增加而升高的。當(dāng)鍋爐負(fù)荷升高時(shí)，燃料消耗量增加，沖刷過熱器的煙量增多(即煙速增大)，因此提高了煙氣對(duì)管壁的傳熱系數(shù)。24.DG1025/18.2－?4型鍋爐的燃燒器是如何布置的 ? 答 : 本爐三臺(tái)磨，每臺(tái)磨向兩層噴嘴送粉，一、二次風(fēng)間隔布置，燃燒器四角切圓布置，邊燃燒邊上升，每組燃燒器總高約 11m，有6層一次風(fēng)噴口，上、中、下 均有二次風(fēng)噴口，頂層布置有燃燼風(fēng)，一次風(fēng)噴口邊緣為周界風(fēng)，運(yùn)行中有六層或四層運(yùn)行（二層備用），備用風(fēng)口用二次風(fēng)來冷卻，噴口為擺動(dòng)式，可上下擺動(dòng)30°。

25.說明DG1025/18.2－?4型型鍋爐擺動(dòng)燃燒器的組成及擺動(dòng)工作原理。

答 : 擺動(dòng)式燃燒器是由風(fēng)箱、風(fēng)口和擺動(dòng)機(jī)構(gòu)組成，每組燃燒器沿高方向設(shè) A、B、C、D、E、F六個(gè)煤粉噴嘴，供應(yīng)燃燒用二次風(fēng)的風(fēng)口與六個(gè)一次風(fēng)噴嘴是均勻配風(fēng)方式間隔布置的。風(fēng)口擺動(dòng)為控制火球位置和煙氣溫度提供方便，從而達(dá)到對(duì)汽溫的控制。分上下兩組氣動(dòng)控制器，每組控制器同時(shí)接收統(tǒng)一信號(hào)，以擺動(dòng)相同的傾斜方向和角度。

26.DG1025/18.2－?4型鍋爐給水系統(tǒng)是如何組成的 ? 答 : 本鍋爐機(jī)組配備三臺(tái) 50％ 容量的電動(dòng)調(diào)速泵，給水管路分三路，主給水管路是DN300，通常負(fù)荷變動(dòng)等給水量變動(dòng)由電動(dòng)給水泵來調(diào)節(jié)； 另設(shè) DN150旁路作為啟動(dòng)旁路，此管路裝設(shè)汽動(dòng)調(diào)節(jié)閥一臺(tái)及電動(dòng)閘閥兩臺(tái)，約20％負(fù)荷 ；在啟動(dòng)階段除調(diào)節(jié)給水泵外還可調(diào)節(jié)旁路調(diào)節(jié)閥來實(shí)現(xiàn)低負(fù)荷給水流量調(diào)節(jié)，此外設(shè)一條 Dg50 管路，此條管路設(shè)兩只串聯(lián)電動(dòng)截止閥，供上水和水壓試驗(yàn)時(shí)使用。27.說明DG1025/18.2－?4型鍋爐水位的調(diào)整過程及方法。

答 :(1)鍋爐在啟停運(yùn)行中，均應(yīng)保持均衡給水，使汽包水位維持在正常范圍(± 5Omm)。

(2)在啟動(dòng)及負(fù)荷低于30％ 時(shí)，電動(dòng)給水泵應(yīng)維持定速運(yùn)行，給水依靠大旁路調(diào)節(jié) 閥來調(diào)節(jié)(若啟動(dòng)初期需間斷給水時(shí)，亦可通過給水小旁路來控制)。當(dāng)負(fù)荷大于30％ 而 小于 50％ 時(shí)，應(yīng)將給水大旁路調(diào)節(jié)閥全開切至給水主路，通過調(diào)整電動(dòng)給水泵勺管位置及改變電動(dòng)給水泵轉(zhuǎn)速來控制給水量。

(3)汽包水位升一、二值同時(shí)報(bào)警時(shí)，事故放水應(yīng)自動(dòng)打開； 若事故放水沒有自動(dòng)打開，則應(yīng)手動(dòng)開啟事故放水，放水至正常水位。(4)鍋爐運(yùn)行時(shí)，若負(fù)荷發(fā)生大幅度變化，或開啟對(duì)空排汽及安全閥動(dòng)作，應(yīng)注意“虛假水位”現(xiàn)象，必要時(shí)可將水位自動(dòng)控制切至手動(dòng)控制。控制給水流量，防止?jié)M水或缺水。28.影響鍋爐布置的主要因素有哪些 ? 答 : 影響鍋爐布置的因素有很多，如蒸汽參數(shù)、鍋爐容量、燃料性質(zhì)、全廠設(shè)備及各種管道布置的要求、安裝檢修的要求等，其中蒸汽參數(shù)、鍋爐容量和燃料性質(zhì)的影響是主要的。29.爐體的形狀是由哪些因素決定的 ? 答 : 目前常用爐膛容積熱強(qiáng)度 qv 與爐膛截面熱強(qiáng)度 qF 一起來決定爐子的大體形狀。當(dāng)qv 一定時(shí)，qF 取得大，爐膛橫截面積就小，爐膛就瘦長些； qF 取得小，爐膛橫截面積就大，爐膛就矮胖些。30.鍋爐懸浮燃燒有哪些特點(diǎn) ? 答 : 懸浮燃燒方式的主要特點(diǎn)是沒有爐篦，而只有一個(gè)高大的爐膛，燃料隨空氣一起運(yùn)動(dòng)，燃燒的各個(gè)階段均在懸浮狀態(tài)下進(jìn)行。燃料在爐內(nèi)停留的時(shí)間很短，一般不超過 2～3s。顯然，這種燃燒方式適用于氣體或液體燃料。但如果能預(yù)先將固體燃料磨碎成微細(xì)的粉末，以保證與空氣充分混合，則在 2～3s 內(nèi)基本達(dá)到完全燃燒也是可以的。這種燃燒方式比層狀燃燒速度快、效率高。在火力發(fā)電廠中，懸浮燃燒的煤粉占有很大的比例。

31.汽包鍋爐的鍋水含鹽量與哪些因素有關(guān) ? 答 : 鍋水臨界含鹽量的數(shù)值與蒸汽壓力、鍋爐負(fù)荷、蒸汽空間高度及鍋水中鹽質(zhì)的成分等因素有關(guān)。由于影響因素較多，故對(duì)具體鍋爐而言，其鍋水中的臨界含鹽量應(yīng)由熱化 學(xué)試驗(yàn)來確定。而實(shí)際允許鍋水含鹽量，應(yīng)遠(yuǎn)小于臨界鍋水含鹽量。盡管影響蒸汽機(jī)械攜帶的因素很多，但鍋水含鹽量的影響是主要的，它是使蒸汽質(zhì)量變壞的主要根源。不同負(fù) 荷下的鍋水臨界含鹽量是不同的，負(fù)荷越高，鍋水臨界含鹽量越低。所以，在負(fù)荷高時(shí)，若鍋水含鹽量增加，則容易引起蒸汽濕度的增大。32.鍋爐汽包的尺寸、材料與哪些因素有關(guān) ? 答 : 汽包的尺寸、材料與鍋爐的參數(shù)、容量、內(nèi)部裝置型式等有關(guān)。運(yùn)行過程中又會(huì)由于溫差(汽包上、下壁之間有溫差，內(nèi)、外壁也有溫差)的變化，使筒壁產(chǎn)生過大的局部熱應(yīng)力，如果汽包材料采用低合金鋼，則壁厚可以減小。汽包的長度一般由爐的前寬決定。33.鍋爐下降管有哪些作用和要求 ? 答 : 在所有自然循環(huán)和強(qiáng)制循環(huán)的鍋爐中，都裝有下降管。下降管一般置于爐外，不受熱，并加以保溫，以減少散熱損失。下降管的作用是把汽包中的水連續(xù)不斷地送往下聯(lián)箱，供給水冷壁，以維持正常的水循環(huán)。下降管的結(jié)構(gòu)、管子截面的大小和降水情況，都 直接影響到鍋爐水循環(huán)的可靠性。下降管有小直徑分散下降管和大直徑集中下降管兩種。目前生產(chǎn)的高壓、超高壓、亞臨界壓力自然循環(huán)鍋爐，都采用大直徑下降管，其直徑一般為 325～426mm。

34.爐膛過量空氣系數(shù)的定義是什么 ? 對(duì)燃燒的影響如何 ? 答 : 實(shí)際送入爐膛的空氣與燃料所需理論空氣量的比值，稱為過量空氣系數(shù)。它主要影響燃料燃燒充分程度、排煙損失大小、汽溫影響及風(fēng)機(jī)電耗等。35.工質(zhì)在水冷壁中流動(dòng)有哪幾種狀態(tài) ? 答 : 氣態(tài)、液態(tài)、氣液混合態(tài)。

36.熱量的傳遞有哪幾種基本方式 ?省煤器屬哪一種 ? 答 : 熱量的傳遞有導(dǎo)熱、對(duì)流和輻射等三種基本方式。省煤器屬于對(duì)流傳熱。37.鍋爐中的哪些設(shè)備容易帶有先天性缺陷 ? 答 : 水冷壁、省煤器、過熱器及再熱器管焊縫等。38.什么叫煤的工業(yè)分析 ? 有哪些主要項(xiàng)目 ? 答 : 煤的工業(yè)分析是按規(guī)定條件，用把煤試樣進(jìn)行干燥、加熱和燃燒的辦法來對(duì)煤進(jìn)行分析。它主要測定水分、揮發(fā)分、固定碳和灰分。39.煤粉有哪些性質(zhì) ? 答 : 煤粉有自燃性、爆炸性和流動(dòng)性。40.鍋爐用煤分成哪幾類 ? 41.答 : 無煙煤、貧煤、煙煤及褐煤。42.鍋爐上裝有哪些安全附件 ? 答 : 鍋爐的安全附件包括安全閥、壓力表、水位計(jì)、溫度測量儀表、緊急放水門及向空排汽門。43.說明煤粉細(xì)度的定義。R90、R200 各表示什么 ? 答 : 煤粉細(xì)度是指煤粉經(jīng)過專用篩子篩分后，殘留在篩子上面的煤粉質(zhì)量占篩分前煤粉總質(zhì)量的百分值。R90、R200 代表該篩孔內(nèi)邊長度分別為 90μm和 200μm。44.什么是燃燒 ? 燃燒必須具備哪些條件 ? 答 : 燃燒是燃料中的可燃成分(C、H、S)同空氣中的氧氣發(fā)生劇烈化學(xué)反應(yīng)，并放出熱量的過程。必備的條件 : ①要供應(yīng)適當(dāng)?shù)目諝猓?②爐內(nèi)維持足夠高的溫度； ③燃料和空氣的良好混合； ④足夠的燃燒時(shí)間。

45.典型規(guī)程對(duì)鍋爐安全閥的安裝設(shè)置有什么要求 ? 答（1）每臺(tái)鍋爐至少裝兩個(gè)安全閥、過熱器出口、再熱器進(jìn)口或出口。(2)汽包安全閥、過熱器安全閥總排汽量應(yīng)大于或等于鍋爐蒸發(fā)量。(3)安全閥的起座壓力順序 : 1)過熱器電磁安全閥；

2)過熱器安全閥(兩個(gè)安全閥定值應(yīng)不同)； 3)汽包安全閥(三個(gè)安全閥定值應(yīng)不同)。46.鍋爐電機(jī)連鎖動(dòng)作的順序是什么 ? 答 : 鍋爐電機(jī)連鎖動(dòng)作的順序是兩臺(tái)爐內(nèi)引風(fēng)機(jī)、送風(fēng)機(jī)、一次風(fēng)機(jī)、磨煤機(jī)、給煤機(jī)。47.怎樣對(duì)鍋爐安裝質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)督 ? 答 : 鍋爐安裝時(shí)，必須按施工工藝標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分階段驗(yàn)收、水壓試驗(yàn)、分部試運(yùn)、酸洗、吹管及鍋爐嚴(yán)密性試驗(yàn)等重要工序。

48.鍋爐金屬監(jiān)督的具體內(nèi)容是什么 ? 答 :(1)鍋爐受壓元件所用的金屬材料，其化學(xué)成分機(jī)構(gòu)性能應(yīng)有質(zhì)量合格證明書，否則不得使用；(2)合金鋼材料在使用前，應(yīng)逐件進(jìn)行光譜復(fù)驗(yàn)；

(3)必須保證金屬代用材料在使用條件下，各項(xiàng)性能指標(biāo)均不低于設(shè)計(jì)要求 ；(4)檢修后，焊口應(yīng)進(jìn)行 100％ 探傷檢查 ；

(5)定期對(duì)過熱器、再熱器、水冷壁割管檢查，進(jìn)行金相組織分析，確定使用壽命。49.水冷壁的作用是什么 ? 有何優(yōu)點(diǎn) ? 答 : 水冷壁最初的出現(xiàn)，主要是為了保護(hù)爐墻，降低煙氣溫度，防止受熱面及爐墻上結(jié)渣，以提高鍋爐運(yùn)行的安全可靠性。水冷壁的采用，不僅完成了保護(hù)爐墻的任務(wù)，而且 在一定范圍內(nèi)還能降低鍋爐金屬的耗量及造價(jià)。在現(xiàn)代鍋爐中，水冷壁已成為不可缺少的蒸發(fā)受熱面。50.水冷壁在爐墻上的布置型式有哪幾種 ? 答 : 現(xiàn)代鍋爐水冷壁在爐墻上的布置型式一般有三種，即光管式、銷釘式和鱔片管式(或膜式)。51.鍋爐空氣預(yù)熱器的作用是什么 ? 答（1）提高空氣溫度，加速燃料著火，改善燃燒條件；(2)進(jìn)一步降低排煙溫度，提高鍋爐機(jī)組效率。52.為何大型鍋爐常采用包覆過熱器 ? 答 : 在近代大型鍋爐中，常布置有包覆過熱器。這種過熱器布置在水平煙道和垂直煙道的墻上，所以也叫墻式過熱器。由于煙道靠墻處的煙氣流速低，而且煙氣輻射也很弱，故包覆過熱器的吸熱量很小。裝設(shè)包覆過熱器的主要作用在于簡化煙道部分的爐墻。將包覆管過熱器懸吊在爐頂梁上，在包覆管上敷設(shè)爐墻，可以簡化爐墻結(jié)構(gòu)，并減輕爐墻的質(zhì)量，這對(duì)大型機(jī)組尤為可取。53.按鍋爐的傳熱方式，可將過熱器分為哪幾種型式 ? 答 : 對(duì)流過熱器、輻射過熱器和半輻射過熱器。

54.按鍋爐煙氣的流動(dòng)方向，可將過熱器分為哪幾種類型 ? 答 :順流過熱器、逆流過熱器和混合流過熱器。

55.什么是質(zhì)量流速 ? 過熱蒸汽的質(zhì)量流速說明什么問題 ? 答 : 過熱蒸汽的流速可以用單位截面積上的質(zhì)量流量來表示，一般稱為質(zhì)量流速，其數(shù)值等于蒸汽密度γ和流速ω的乘積，其常用單位為 kg／(m2 · s)。質(zhì)量流速γω可直接反映蒸汽對(duì)金屬表面積冷卻作用的大小。當(dāng)受熱面管子的工作條件較差，如工質(zhì)的溫度較高或熱負(fù)荷較大時(shí)，應(yīng)采用較高的質(zhì)量流速；

2對(duì)于放置在高溫區(qū)的對(duì)流過熱器，γω取500～1200 kg／(m · s)； 放置在低溫區(qū)的對(duì)流過熱器(包

2括再熱器)，取 250～500 kg／(m · s)。

56.應(yīng)重點(diǎn)檢查粗粉分離器哪個(gè)部位 ? 為什么 ? 答 : 應(yīng)定期檢查粗粉分離器回粉管上鎖氣器動(dòng)作正常。如其動(dòng)作失常，會(huì)降低制粉系統(tǒng)出力，或引起粗粉分離器堵塞。

57.直吹式制粉系統(tǒng)有哪些優(yōu)點(diǎn) ? 答 : 直吹式制粉系統(tǒng)簡單，設(shè)備部件少，輸粉管路阻力小，因此制粉系統(tǒng)電耗小。58.軸流式風(fēng)機(jī)的工作原理是什么 ? 答 : 根據(jù)升力理論分析，流體通過單個(gè)圓柱時(shí)，圓柱體不動(dòng)，流體向左、右平行流過，圓柱體上、下速度及壓力的布置完全對(duì)稱，流體只有對(duì)圓柱的推力沒有垂直上升或下降的力。如果流體水平流過圓柱時(shí)，圓柱體亦做旋轉(zhuǎn)，則由于圓柱體和流體間的摩擦力帶動(dòng)周圍的流體一起旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生環(huán)流。圓柱上部的平流和環(huán)流方向一致，流速加快，壓力降 低；圓柱下部平流和環(huán)流相抵消，流速變慢，而壓力升高。這樣形成一個(gè)上、下的壓力差，這個(gè)差就是作用在圓柱體的壓力。軸流式風(fēng)機(jī)就是利用這個(gè)原理工作的。59.軸流式風(fēng)機(jī)有什么優(yōu)缺點(diǎn) ? 并列時(shí)應(yīng)注意哪些問題 ? 答 : 優(yōu)點(diǎn) : ①適用于低壓頭、大流量工況，體積小，占地??； ②額定工況下的效率比其他形式風(fēng)機(jī)高； ③采用可調(diào)動(dòng)葉，在不同流量下也可以有較高效率。缺點(diǎn) : 噪聲大，控制系統(tǒng)復(fù)雜，制造工藝要求高。

軸流式風(fēng)機(jī)并列時(shí)，應(yīng)注意兩側(cè)出力相同，防止發(fā)生失速和喘振。60.說明軸流式風(fēng)機(jī)簡單工作原理。

答 : 流體在軸流式風(fēng)機(jī)里沿軸線方向進(jìn)入葉輪，不是靠離心力來達(dá)到升壓、輸送的，而是靠旋風(fēng)把氣流的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)改為軸向流動(dòng)，因而在風(fēng)機(jī)出口處采用導(dǎo)流器。為獲得較大 的輸出能量，其葉片往往被做成機(jī)翼斷面形。

61.簡述離心風(fēng)機(jī)的工作原理。

答 : 離心風(fēng)機(jī)是利用離心力來工作的。在離心風(fēng)機(jī)葉輪中旋轉(zhuǎn)的氣體，因其自身的質(zhì)量產(chǎn)生了離心力，而從葉輪中心甩出，并將氣體由葉輪出口處輸送出去。氣體的外流造成葉輪入口空間真空，外界氣體補(bǔ)入葉輪進(jìn)口空間。離心風(fēng)機(jī)就是這樣連續(xù)不斷地工作的。62.送風(fēng)機(jī)油泵動(dòng)力電源及電加熱電源從哪來 ? 答 : 從風(fēng)機(jī)專用盤接來。63.什么叫失速 ? 答 : 對(duì)于一種翼型葉片，空氣繞流時(shí)，既產(chǎn)生升力又產(chǎn)生阻力。當(dāng)翼型的沖角增加時(shí)，升阻比增加； 當(dāng)沖角超過某一數(shù)值時(shí)，升阻比則急劇下降。此時(shí)，翼型后形成很大的渦流區(qū)，使翼型上、下表面的壓差減小，因此升力降低、阻力增加，稱之為失速。

64.什么叫送風(fēng)機(jī)動(dòng)葉調(diào)節(jié)0～100％ 的輸出對(duì)應(yīng)就地的角度是多少 ? 答 : 送風(fēng)機(jī)動(dòng)葉調(diào)節(jié)就是調(diào)節(jié)動(dòng)葉的角度，改變進(jìn)風(fēng)量的大小。0～100％ 的輸出對(duì)應(yīng)就地的角度是 －25°～＋30°。

65.鍋爐吹灰器有幾種類型 ? 各有多少臺(tái) ? 吹灰系統(tǒng)疏水是怎樣布置的 ? 答 : 鍋爐吹灰器有三種，即短程吹灰器、長程吹灰器和空氣預(yù)熱器吹灰器。短程吹灰器有 58只，長程吹灰器有58 只，空氣預(yù)熱器吹灰器有2 只。吹灰系統(tǒng)疏水全部到定排擴(kuò)容器中。66.蒸汽吹灰的汽源來自何處 ? 各工作參數(shù)為多少 ? 答 : 本體汽源來自后屏進(jìn)口集箱的過熱蒸汽。壓力為17.45MPa，溫度為420 ℃，每次汽耗量為 17 t/h。另有一路從輔汽聯(lián)箱來的汽源作為備用。67.變壓運(yùn)行機(jī)組負(fù)荷調(diào)節(jié)有哪幾種方式 ? 答 : 按改變機(jī)組負(fù)荷的方法分，有純變壓(自由變壓)運(yùn)行、控制變壓運(yùn)行和聯(lián)合變壓運(yùn)行等三種方式。

68.在不同負(fù)荷下，變壓運(yùn)行機(jī)組與定壓運(yùn)行機(jī)組在動(dòng)態(tài)特性上有何不同 ? 答 : 在不同負(fù)荷下，變壓運(yùn)行機(jī)組的動(dòng)態(tài)特性比定壓運(yùn)行機(jī)組的變化大。所以在調(diào)節(jié)系統(tǒng)參數(shù)時(shí)，需要根據(jù)負(fù)荷高低來進(jìn)行自整定。

69.在一般情況下，對(duì)鍋爐轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械軸承溫度有哪些規(guī)定 ? 答 : 滑動(dòng)軸承的溫度不得超過 80 ℃，滾動(dòng)軸承的溫度不得超過 100℃。70.鍋爐的損失有哪些？

答：鍋爐有如下五種熱損失：（1）排煙熱損失q2（％）；（2）化學(xué)不完全燃燒熱損失q3（％）；（3）機(jī)械不完全燃燒熱損失q4（％）；（4）散熱損失q5（％）；（5）灰渣物理熱損失q6（％）。71.什么是鍋爐？

答：“鍋”是指蒸發(fā)設(shè)備，包括省煤器、汽包、下降管、聯(lián) 箱、水冷壁、過熱器、再熱器等?！盃t”是指燃燒設(shè)備，包括爐膛、煙道、燃燒器及空氣預(yù)熱器等。72.什么叫熱偏差？產(chǎn)生熱偏差的原因有哪些？

答：在過熱器工作過程中，由于煙氣測和工質(zhì)側(cè)各種因素的影響，各平行管中工質(zhì)的吸熱量是不同的，這種平行列管工質(zhì)培增不均勻的現(xiàn)象稱為熱偏差。73.省煤器的作用是什么？

答：省煤器的主要作用：（1）吸收煙氣中的熱量，提高給水溫度，從而降低排煙溫度，提高鍋爐效率，節(jié)省燃料消耗量。（2）使用省煤器可減少蒸發(fā)受熱面，也就是以管徑較小、管壁較薄、傳熱效果較好、價(jià)格較低的省煤器來代替造價(jià)較 大的部分鍋爐蒸發(fā)受熱面。（3）提高進(jìn)入汽包的給水溫度，減少汽包壁與給水之間的溫差，從而減小汽包所承受的熱應(yīng)力，使汽包的工作條件得到改善。74.一次風(fēng)的作用是什么？

答：一次風(fēng)的作用是輸送煤粉至爐膛并滿足氣粉混合物送入爐膛后的穩(wěn)定著火。75.二次風(fēng)的作用是什么？

答：二次風(fēng)的作用是補(bǔ)充燃燒所需的空氣量，使煤粉和空氣混合均勻，保證燃料燃燒完全。76.什么叫蒸汽的機(jī)械攜帶和選擇性攜帶？

答：飽和蒸汽帶水的現(xiàn)象稱為蒸汽的機(jī)械攜帶。蒸汽直接溶解某些特定鹽分的現(xiàn)象稱為蒸汽的選擇性攜帶。77.什么是循環(huán)倍率，它的大小與安全性關(guān)系如何？

答：循環(huán)倍率是進(jìn)入水冷壁管的循環(huán)水量G與在水冷壁管中產(chǎn)生的蒸汽量D之比值，用K表示，即K=G/D。它的定義是指一定數(shù)量的水在循環(huán)回路內(nèi)全部汽化，需在回路中流過的次數(shù)。其大小與蒸發(fā)受熱面的工作安全有著密切的關(guān)系。為了保證水冷壁管得到足夠的冷卻，要求管子里的工質(zhì)具有一定重量流速，也就是具有一定的循環(huán)倍率。78.什么叫輻射式過熱器？

答：布置在爐膛壁面上的過熱器直接吸收爐膛輻射熱，稱為輻射式過熱器。79.什么叫金屬的蠕變？

答：金屬在高溫和應(yīng)力承受載重作用下逐漸產(chǎn)生塑性變形的現(xiàn)象叫做蠕變。80.什么是”搶風(fēng)”“？應(yīng)如何避免？

答：兩臺(tái)性能相同的軸流風(fēng)機(jī)在并聯(lián)工作時(shí)，發(fā)生的”搶風(fēng)”就是兩臺(tái)風(fēng)機(jī)中一臺(tái)風(fēng)機(jī)的流量特別大，另一臺(tái)風(fēng)機(jī)風(fēng)量卻很小，它們電流也相差很大。它產(chǎn)生的原因是軸流風(fēng)機(jī)存在較大的不穩(wěn)定區(qū)域，性能曲線合成后形成一個(gè)∞形區(qū)域，所以兩臺(tái)風(fēng)機(jī)并聯(lián)運(yùn)行時(shí)要避免搶風(fēng)現(xiàn)象，即不要使風(fēng)機(jī)的工作點(diǎn)落在∞形區(qū)域內(nèi)。

81.什么是爆燃？

答：正常情況下，進(jìn)入負(fù)壓鍋爐爐膛的燃料能夠及時(shí)燃燒產(chǎn)生的煙氣會(huì)被引風(fēng)機(jī)抽走，送風(fēng)量、燃燒量與引風(fēng)量形成動(dòng)態(tài)平衡，爐內(nèi)維持微負(fù)壓，如果由于各種原因使得進(jìn)入爐膛的燃燒未能及時(shí)燃燒，當(dāng)積存至一定數(shù)量瞬間著火時(shí)，由于引風(fēng)機(jī)來不及將生成的大量煙氣及時(shí)排出，原有的平衡被破壞，爐膛形成較大的正壓，稱為爆燃。82.什么叫排煙損失？ 答：排煙損失是指排人大氣的廢煙氣溫度高于周圍空氣的溫度，熱量得不到利用所造成的損失。

第四篇：75T循環(huán)流化床鍋爐基礎(chǔ)知識(shí)

鍋爐基礎(chǔ)知識(shí)

1．什么是鍋爐？

鍋爐是一種把燃料燃燒后釋放的熱能傳遞給容器內(nèi)的水，使水達(dá)到所需要的溫度和壓力的設(shè)備。

鍋爐包括鍋與爐兩部分。鍋：包括汽包、水冷壁、對(duì)流管束、下降管、聯(lián)箱、過熱器、省煤器等受壓部件。爐：由燃燒設(shè)備、爐墻、鋼架、橫梁等組成。2．什么是工質(zhì)？

能實(shí)現(xiàn)熱能和機(jī)械能互相轉(zhuǎn)換的媒介物質(zhì)。（火力廠常用的工質(zhì)是水蒸氣）。

3.什么是工質(zhì)的狀態(tài)參數(shù)，工質(zhì)的狀態(tài)參數(shù)有哪些？

凡是能表示工質(zhì)所處的狀態(tài)的物理量，叫工質(zhì)的狀態(tài)參數(shù)。工質(zhì)的狀態(tài)參數(shù)有壓力、溫度、比容、內(nèi)能、焓。其中壓力、溫度、比容為基本狀態(tài)參數(shù)。4.什么是壓力？壓力的單位是什么？

垂直作用在單位面積上的力稱為壓力。

壓力的法定計(jì)量單位是帕斯卡，簡稱符號(hào)“Pa”，工程上常用兆帕（MPa），千帕（KPa）表示。1MPa=106Pa 1KPa=103Pa 5.什么是絕對(duì)壓力？什么是表壓力？

工質(zhì)的真實(shí)壓力稱絕對(duì)壓力。

一大氣壓力為零點(diǎn)算起的壓力（即壓力表測得的壓力）稱表壓力。6.絕對(duì)壓力與表壓力有什么關(guān)系？

絕對(duì)壓力=表壓力+1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓（0.09MPa）7.什么是溫度？

表示物體冷熱程度的物理量。8.什么是熱量？它的單位是什么？

物體獲得或放出熱的多少叫做熱量。

熱量的單位用“卡”表示，工業(yè)上使用的熱量單位是“千卡”或“大卡”。9.什么是熱容量？

一定數(shù)量的位置溫度升高或降低1℃時(shí)所吸收或放出的熱量稱為該一定數(shù)量物質(zhì)的熱容量。10.什么是比熱？

使單位數(shù)量的物質(zhì)溫度升高或降低1℃時(shí)，所吸收或放出的熱量稱為這個(gè)物質(zhì)的比熱。11.什么是飽和溫度？

水在某一壓力下的沸騰溫度稱為飽和溫度，沸騰水稱為飽和水。12.飽和溫度與壓力的關(guān)系？

水的飽和溫度與其所受的壓力有關(guān)，壓力越大，飽和溫度也就越高。

13.什么是飽和蒸汽？

在某一壓力下，將水加熱到沸騰，飽和水開始汽化，水逐漸變?yōu)檎羝@時(shí)的溫度就是飽和溫度，這種狀態(tài)的蒸汽稱為飽和蒸汽。14.什么是過熱蒸汽？

將飽和蒸汽繼續(xù)加熱，其溫度將升高，超過該壓力下的飽和溫度。這種超過飽和溫度的蒸汽稱為過熱蒸汽。15.什么是汽化、蒸發(fā)、沸騰、液化？

物質(zhì)由液態(tài)變?yōu)槠麘B(tài)的過程稱為汽化，它包括蒸發(fā)與沸騰。在液體表面發(fā)生的汽化現(xiàn)象稱為蒸發(fā)。

液體表面和內(nèi)部同時(shí)發(fā)生劇烈汽化的現(xiàn)象稱為沸騰。物質(zhì)由汽態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)的現(xiàn)象稱為液化，或稱為凝結(jié)。16.什么是飽和水的含熱量？

某一壓力下，1千克飽和水所含的熱量叫飽和水的含熱量。飽和水的含熱量，隨著壓力升高而增加，因壓力高，所對(duì)應(yīng)的飽和溫度也高。在較高的壓力下，必須加入較高的熱量，才能使水升高到較高的飽和溫度而變成飽和水。17.什么是汽化潛熱？

使1千克飽和水，在定壓下加熱，全部變?yōu)橄嗤瑴囟龋ㄔ搲毫ο碌娘柡蜏囟龋┑娘柡驼羝?，所需要加入的熱量，稱為汽化潛熱。18.什么是飽和蒸汽的含熱量？

在某一壓力下，1千克飽和蒸汽所含的熱量，稱為飽和蒸汽的含熱量。

19.什么是過熱蒸汽含熱量？

在某一壓力下，某一溫度下，1千克過熱蒸汽所含的熱量，稱為過熱蒸汽含熱量。20.什么是熱力循環(huán)？

工質(zhì)從某一狀態(tài)點(diǎn)開始，經(jīng)過一系列狀態(tài)的變化，又回到原來狀態(tài)點(diǎn)的全部變化過程的組合，叫熱力循環(huán)，簡稱循環(huán)。21.什么是朗肯循環(huán)？

火力發(fā)電廠的蒸汽動(dòng)力循環(huán)是以朗肯循環(huán)為理論基礎(chǔ)建立的，它由四個(gè)熱力過程組成：定壓加熱過程，絕熱膨脹過程，定壓放熱過程和絕熱壓縮過程。

22.朗肯循環(huán)的工作過程是怎樣的？

作為工質(zhì)的水在鍋爐中的省煤器、蒸發(fā)受熱面、過熱器中吸熱，定壓加熱成過熱蒸汽，過熱蒸汽被送到汽輪機(jī)，在其中絕熱膨脹做功，使汽輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)并帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電；在汽輪機(jī)做功后的乏汽，排入凝汽器內(nèi)，在定壓、定溫下放熱凝結(jié)成水，凝結(jié)過程中放出的熱量由循環(huán)水帶走，凝結(jié)水進(jìn)入給水泵，被絕熱壓縮成高壓給水，再送入鍋爐進(jìn)行循環(huán)。

23.提高朗肯循環(huán)熱效率的途徑有哪些？

1)提高過熱器出口蒸汽壓力與蒸汽溫度。2)降低排煙壓力。

3)改進(jìn)熱力循環(huán)方式，如采用中間再熱、給水回?zé)岷凸嵫h(huán)等。

24.什么是傳熱？傳熱的基本方式有幾種？

兩物體溫度不同時(shí)，就會(huì)發(fā)生傳熱的傳遞，熱量由高溫物體流向低溫物體，這種熱量的傳遞過程稱為熱傳遞。

傳遞的基本方式：傳導(dǎo)、對(duì)流、輻射。

25.什么是對(duì)流換熱？

對(duì)流換熱是流動(dòng)的物體與另一物體表面接觸時(shí)，兩者之間由于存在溫度差，而進(jìn)行熱交換的現(xiàn)象。26.什么是流速、流體、流量？

流速：單位時(shí)間內(nèi)流體走向的過程。單位：米/秒，m/s

流體：指容易變形且具有流動(dòng)性的物體。

流量：單位時(shí)間內(nèi)流體流過某一斷面的量。單位：t/h 27.什么是流化？

流化床內(nèi)物質(zhì)分兩部分，流體物質(zhì)和固體顆粒。固體顆粒本身不具有流動(dòng)性，但在氣體介質(zhì)的作用下，能表現(xiàn)出類似流體的宏觀特性。簡稱流態(tài)化或流化。

28.什么是自然循環(huán)鍋爐和強(qiáng)制循環(huán)鍋爐？

利用下降管中的水與上升管中汽水混合物之間的密度差使鍋水進(jìn)行循環(huán)的鍋爐稱為自然循環(huán)鍋爐。

除了依靠下降管中的水與上升管中介質(zhì)之間的密度差外，主要依靠循環(huán)水泵的壓頭進(jìn)行循環(huán)的鍋爐稱強(qiáng)制循環(huán)鍋爐。29.什么是蒸發(fā)量？

蒸汽鍋爐連續(xù)運(yùn)行時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)所產(chǎn)生的蒸汽量，稱為蒸發(fā)量。用符號(hào)“D”表示，單位：t/h 30.燃料的元素分析和工業(yè)分析的內(nèi)容是什么？

元素分析：燃料中含有碳（C）、氫（H）、氧（O）、氮（N）、硫（S）等及其其它雜質(zhì)，包括水分（W）和灰分（A）。

工業(yè)分析：揮發(fā)份（V）、固定碳（FC）、灰分（A）、水分（W）和發(fā)熱量（Q）等。31.什么是負(fù)壓？

當(dāng)工質(zhì)的絕對(duì)壓力低于大氣壓力時(shí)，稱為負(fù)壓。32.什么是最低流化風(fēng)量？

使流化床內(nèi)部的物料剛好達(dá)到完全流化時(shí)的風(fēng)量，稱為最低流化風(fēng)量。

33.什么是最低霧化油壓？

在油槍霧化試驗(yàn)時(shí)，油槍噴出的油呈白色汽霧狀且無油滴現(xiàn)象的霧化油壓，稱為最低霧化油壓。34.什么是料層差壓？

表示流化床厚度的量。即床層差壓減去布風(fēng)板的阻力。一定的料層差壓對(duì)應(yīng)一定的料層厚度。35.什么是爐膛差壓？

表示循環(huán)灰濃度的量。即爐膛內(nèi)稀相區(qū)下部與上部的差壓。36.什么是風(fēng)室靜壓？

布風(fēng)板阻力與料層阻力之和。37.什么是循環(huán)倍率？

單位時(shí)間內(nèi)的返料量/單位時(shí)間的進(jìn)料量。38.什么是煙氣含氧量？

煙氣中的過量空氣系數(shù)。a=Vk/VO 39.什么是汽水共騰？

蒸汽品質(zhì)不合格，爐水粘度大幅度增高，汽水分離器阻力增大，蒸汽攜帶大量爐水進(jìn)入蒸汽管道而鹵水中產(chǎn)生泡沫，汽包水位急劇波動(dòng)或看不清水位。40.什么是暖管？

用緩慢加熱的方法，將蒸汽管道逐漸加熱到接近其工作溫度的過程稱暖管。41.什么是并爐？

鍋爐啟動(dòng)時(shí)，將壓力和溫度均符合規(guī)定的蒸汽送入母管的過程，稱為并爐。

42.什么是鍋爐的經(jīng)濟(jì)符合？

當(dāng)鍋爐負(fù)荷發(fā)生時(shí)，其效率也隨之變化。當(dāng)鍋爐負(fù)荷在額定負(fù)荷的75％-85％范圍時(shí)，其效率最高。我們把鍋爐效率最高時(shí)的負(fù)荷，稱為經(jīng)濟(jì)負(fù)荷。43.什么是鍋爐熱效率？

鍋爐有效利用的熱量與單位時(shí)間內(nèi)燃料消耗量之比。44.鍋爐的熱損失有哪些？

1)排煙熱損失

2)機(jī)械未完全燃燒熱損失 3)化學(xué)未完全燃燒熱損失 4)灰渣物理熱損失 5)散熱損失

其中，排煙熱損失最大。

45.8

第五篇：鍋爐基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)講義 1

鍋爐基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)講義 1 第一章 鍋爐基本知識(shí) 第一節(jié) 概論

一、鍋爐定義組成和分類

鍋爐是將燃料內(nèi)蘊(yùn)藏的能量，經(jīng)過燃燒釋放，把工質(zhì)加熱到規(guī)定溫度和壓力供生產(chǎn)和生活使用的一種熱能設(shè)備。

鍋爐是由“鍋”和“爐”以及為保證“鍋”和“爐”安全運(yùn)行所必需的附件、控制儀表、附屬設(shè)備三大部分組成。

鍋──指鍋爐中盛水和蒸汽的密封受壓部分，其作用是工質(zhì)吸收“爐”釋放出的熱量，從而使工質(zhì)達(dá)到一定參數(shù)。主要包括：汽包、水冷壁、對(duì)流管、集箱（聯(lián)箱）、過熱器和省煤器等。

爐──指鍋爐中將燃料進(jìn)行燃燒產(chǎn)生熱源的部分，其作用是將燃料燃燒時(shí)放出的熱量供“鍋”吸收。主要包括：燃燒設(shè)備、爐墻、爐拱、隔煙箱、煙囪和鋼架等。燃料在“爐”內(nèi)通過燃燒所產(chǎn)生的高溫?zé)煔?，?jīng)過爐膛和各煙道向鍋爐受熱面放熱，最后從鍋爐尾部煙囪排出。鍋爐附件儀表——指安裝在鍋爐受壓部件上用來控制鍋爐安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的一些附件與儀表裝置。主要包括：安全閥、壓力表、水位表、高低水位警報(bào)器、排污裝置、給水系統(tǒng)、鍋爐的汽水管道、常用閥門和有關(guān)儀表等。此外，近年來由于對(duì)鍋爐的機(jī)械化和自動(dòng)化要求不斷提高，工業(yè)鍋爐上配置機(jī)械操作和自動(dòng)控制的附件及儀表也越來越多，如給水自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置、燃燒自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置、自動(dòng)點(diǎn)火熄火保護(hù)裝置以及鼓、引風(fēng)機(jī)聯(lián)鎖裝置等。

鍋爐附屬設(shè)備──指燃料的供給與制備系統(tǒng)。主要包括：上煤、磨粉、燃煤、燃油、燃?xì)庋b置以及鼓、引風(fēng)機(jī)、出渣、清灰、空氣預(yù)熱、除塵等裝置。

鍋內(nèi)工質(zhì)為水，從低溫水變成高溫水的稱之為熱水鍋爐。鍋內(nèi)工質(zhì)為水，加熱轉(zhuǎn)變?yōu)檎羝姆Q之為蒸汽鍋爐。鍋內(nèi)工質(zhì)為導(dǎo)熱油的，加熱有機(jī)熱載體的稱之為有機(jī)熱載體鍋爐。有機(jī)熱載體鍋爐分為液相爐和汽相爐。

鍋爐按其用途可分為電站鍋爐、工業(yè)鍋爐、船舶鍋爐和機(jī)車鍋爐等四類。鍋爐按燃料分類可分為煤爐、油爐、氣爐和電加熱鍋爐。

二、鍋爐的工作過程

鍋爐的工作包括三個(gè)連續(xù)進(jìn)行的過程，即：燃料的燃燒放熱過程、熱量向鍋水的傳熱過程和水被加熱和汽化的熱力過程。

1．燃料的燃燒放熱過程 指燃料在爐膛內(nèi)，在一定的溫度下，與空氣中的氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)（燃燒）放出熱量的過程。燃燒過程是否完善，是鍋爐工作正常的根本條件之一。要保證燃料進(jìn)行良好的燃燒，必須要在一定的高溫環(huán)境下，有適量的空氣與燃料作良好的混合，并且燃料在爐膛中停留足夠長的時(shí)間。為了使燃燒能穩(wěn)定、持續(xù)地進(jìn)行下去，還應(yīng)連續(xù)不斷地向爐膛供給燃料和空氣，同時(shí)排出煙氣及灰渣，目的是為了產(chǎn)生高溫的煙熱。鍋爐基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)講義 2 2．熱量向鍋水的傳熱過程 指燃料燃燒放出的熱量，通過爐膛內(nèi)布置的水冷壁受熱面、煙道內(nèi)布置的對(duì)流受熱面，將熱量傳遞給鍋水的過程。

傳熱過程在爐膛內(nèi)主要以輻射的方式進(jìn)行；在煙道內(nèi)由于煙溫逐漸降低，煙氣向受熱面的放熱主要以對(duì)流的方式進(jìn)行；而受熱面金屬內(nèi)部，主要以傳導(dǎo)的方式將熱量由高溫（煙氣側(cè)）傳至低溫（水側(cè)），由鍋水不斷地流動(dòng)循環(huán)將熱量吸收，目的是為了提高受熱面內(nèi)部工質(zhì)的熱焓。

傳熱過程能否良好地進(jìn)行，直接關(guān)系到鍋爐運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性。當(dāng)受熱面水側(cè)沉結(jié)水垢時(shí)，會(huì)導(dǎo)致受熱面金屬壁溫升高，甚至?xí)^熱損壞且浪費(fèi)燃料；當(dāng)受熱面煙氣側(cè)積存灰垢，將導(dǎo)致熱阻增加，使傳熱發(fā)生困難，從而致使鍋爐熱效率下降而浪費(fèi)燃料。

3．水被加熱或汽化的過程 對(duì)于熱水鍋爐是指鍋水從受熱面上不斷吸收熱量，使水溫升高至規(guī)定的溫度范圍，并從鍋爐出口輸出的過程。對(duì)于蒸汽鍋爐是指鍋水從受熱面上不斷吸收熱量后變成飽和水進(jìn)而轉(zhuǎn)變?yōu)槠旌衔?，并在鍋?nèi)使汽水得到分離，以潔凈的蒸汽從鍋爐出口輸出的過程，目的是為了產(chǎn)生規(guī)定參數(shù)的蒸汽。第二節(jié) 鍋爐的工作參數(shù)

鍋爐的主要參數(shù)，包括鍋爐產(chǎn)生熱能的數(shù)量和質(zhì)量兩個(gè)方面的指標(biāo)。如蒸汽鍋爐的主要參數(shù)是生產(chǎn)蒸汽的數(shù)量和蒸汽的壓力、溫度，熱水鍋爐的主要參數(shù)是熱水的流量和熱水的壓力、溫度。

一、鍋爐出力

蒸汽鍋爐的出力是指每小時(shí)所產(chǎn)生的蒸汽數(shù)量，也稱為鍋爐的蒸發(fā)量，用以表示其產(chǎn)汽的能力。蒸發(fā)量又稱為容量，用符號(hào)D來表示，常用的單位是“t/h”。

新鍋爐出廠時(shí)，銘牌上標(biāo)示的蒸發(fā)量，指的是這臺(tái)鍋爐的額定蒸發(fā)量。所謂額定蒸發(fā)量，是指鍋爐燃用設(shè)計(jì)的燃料品種，并在設(shè)計(jì)參數(shù)下運(yùn)行，即在規(guī)定的壓力、溫度和一定的熱效率下，長期連續(xù)運(yùn)行時(shí)每小時(shí)所產(chǎn)生的蒸發(fā)量。

熱水鍋爐的出力是指鍋爐在確保安全的前提下長期連續(xù)運(yùn)行，每小時(shí)輸出熱水的有效供熱量，稱為鍋爐的額定供熱量。熱水鍋爐的額定供熱量用熱功率表示，符號(hào)用Q表示。單位是兆瓦（Mw）。熱水鍋爐產(chǎn)生0.7兆瓦（60 x 104千卡/時(shí)）的熱量，大體相當(dāng)于蒸汽鍋爐產(chǎn)生1噸／時(shí)蒸汽的熱量。

二、鍋爐壓力

壓力是指垂直作用在單位面積上的力，用符號(hào)p表示，單位是“MPa”。鍋爐的壓力是根據(jù)所用金屬材料在一定溫度條件下的強(qiáng)度，受壓元件的幾何形狀以及受壓特點(diǎn)等條件，按照國家頒布的有關(guān)強(qiáng)度計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)各個(gè)受壓元件分別進(jìn)行壁厚計(jì)算，然后從中選出一個(gè)所能承受的壓力最低值，作為這臺(tái)鍋爐的最高允許使用壓力。

鍋爐基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)講義 3

蒸汽鍋爐內(nèi)為什么會(huì)有壓力呢?這是因?yàn)殄仩t內(nèi)的水吸收熱量后，由液體狀態(tài)變成氣體狀態(tài)，體積膨脹。由于鍋筒是密閉容器，蒸汽不能自由膨脹，而被迫壓縮在鍋筒內(nèi)，因此對(duì)筒壁就產(chǎn)生壓力。熱水鍋爐壓力主要由熱水本身的壓力造成的。熱水鍋爐的水是由給水泵送入鍋爐的。給水泵的出口壓力減去管道阻力就是鍋爐的給水壓力。大氣壓力是指空氣作用在地球表面上的質(zhì)量力。由于1m3空氣在0℃時(shí)的質(zhì)量為1.29kg，所以地球上部的大氣層對(duì)地球表面有一定的壓力，這個(gè)壓力叫大氣壓力。0℃時(shí)北緯22.5°的海平面上（即海拔零米處）大氣壓力是0.1013MPa，工程上常用工程大氣壓，它是每kg質(zhì)量的物質(zhì)作用在1cm2面積上的力，數(shù)值是0.0981MPa（工程上常把二者簡化為同一數(shù)值，約為0.1MPa）。

另外，隨著使用的場合不同，度量壓力的單位還有水銀柱高度（mmHg）、水柱高度（mH2O）等，其換算關(guān)系如下：

0.0981MPa = 0.9678物理大氣壓 = 735.6mmHg = 10mH2O = 1kgf／cm2 表壓力是指以大氣壓力作為測量起點(diǎn)，即壓力表指示的壓力。表壓力不是實(shí)際壓力，因?yàn)楫?dāng)壓力表指針為零時(shí)，實(shí)際上巳受到周圍一個(gè)大氣壓力的作用力，所以壓力表指的數(shù)值，是指超過大氣壓力的部分。絕對(duì)壓力是指以壓力為零作為測量起點(diǎn)的，即實(shí)際壓力。其數(shù)值就是表壓力加0.1013MPa（大氣壓力）。表壓力與絕對(duì)壓力的關(guān)系： p絕 = p表 +（0.1013MPa）p表 = p絕-（0.1013MPa）

負(fù)壓是指低于大氣壓力（俗稱真空）。通常負(fù)壓燃燒的鍋爐正常燃燒時(shí)，打開爐門會(huì)感覺到周圍空氣吸向爐膛，這是爐膛內(nèi)負(fù)壓的緣故。一般爐膛出口保持負(fù)壓2~3mm水柱。

三、溫度 溫度是指物體冷熱的程度（通常用符號(hào)t表示）。測量溫度常用的單位是攝氏度，用℃表示。在鍋爐設(shè)計(jì)計(jì)算中，常用絕對(duì)溫度單位，用K表示。絕對(duì)溫度的零度為零下273攝氏度（℃）。如果以T表示絕對(duì)溫度的值，以t表示攝氏溫度的值，其轉(zhuǎn)換公式為：T = t + 273K 溫度通常用攝氏溫度（用符號(hào)℃表示）和華氏溫度（用符號(hào)°F表示）。目前我國常用的是攝氏溫度。

（—）攝氏溫度：以水在一個(gè)大氣壓下開始沸騰時(shí)的溫度（即沸點(diǎn)）為100℃，水開始結(jié)冰時(shí)的溫度（即冰點(diǎn)）為0℃，中間分成100格，每格為1攝氏度。

（二）華氏溫度：以水的沸點(diǎn)為212°F，冰點(diǎn)為32°F，中間分成180格，每格為1華氏度。兩種溫度的換算關(guān)系如下： t℃ =(5／9)（°F—32）

蒸汽鍋爐的額定蒸汽溫度是指鍋爐輸出蒸汽的最高工作溫度。一般鍋爐銘牌上載明的蒸汽溫度是以攝氏溫度表示的。對(duì)于小型鍋爐，使用的蒸汽絕大多數(shù)是從鍋筒上部的主汽閥直接引出的，其

鍋爐基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)講義 4 蒸汽溫度是指該鍋爐工作壓力下的飽和蒸汽溫度。對(duì)于有過熱器的鍋爐，其蒸汽溫度是指過熱器后主汽閥出口處的過熱蒸汽溫度。熱水鍋爐的額定熱水溫度是指鍋爐輸出熱水的最高工作溫度。鍋爐銘牌上載明的熱水溫度也是以攝氏溫度表示的。第三節(jié) 鍋爐水循環(huán)

一、自然循環(huán)的原理

鍋爐在運(yùn)行中，只有在爐膛及高溫?zé)煹纼?nèi)的受熱面所接受的熱量不斷被受熱面內(nèi)的工質(zhì)吸收，保證受熱面得到可靠的冷卻，才能達(dá)到安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行 的目的。這就要求鍋爐中的水或汽水混合物，必須在閉 合的回路中持續(xù)而有規(guī)律地流動(dòng)，也就是連續(xù)不斷地進(jìn) 行水循環(huán)。低、中壓鍋爐的水循環(huán)，一般都是由于鍋爐 內(nèi)各部分吸收的熱量不相等，而使工質(zhì)產(chǎn)生了密度差形 成的，這種循環(huán)稱為自然循環(huán)，如圖1-1所示。鍋爐的鍋筒2和下集箱6由左右兩根管道連通，其 中下降管5位于爐墻外不受熱，因而管中是溫度較低的 水，由于密度大而向下流動(dòng)；上升管1位于爐膛內(nèi)，吸 收熱量，管中的水有一部分汽化成氣泡，形成汽水混合 物，由于密度減小而向上流動(dòng)，上升管中的汽水混合物 進(jìn)入鍋筒后，蒸汽被分離出來，水繼續(xù)流入下降管進(jìn)行 再循環(huán)。在一臺(tái)鍋爐內(nèi)，水循環(huán)的回路至少是一條，也 可以有幾條。自然循環(huán)時(shí)，水經(jīng)過一個(gè)循環(huán)周期是不可 能全部變成蒸汽的，通常汽化的只能是其中的很少部分。進(jìn)入循環(huán)回路的水量，稱為“循環(huán)流量”，它與該回路 所產(chǎn)生的蒸汽量的比值，稱為“循環(huán)倍率”，即： 循環(huán)流量 循環(huán)倍率 = ─────────── 回路所產(chǎn)生的蒸汽量

對(duì)于工作壓力1.25MPa、蒸發(fā)量10t/h以下的小型鍋爐，循環(huán)倍率約在150~200之間。水循環(huán)好的鍋爐，各受壓部件受熱均勻，熱應(yīng)力小，工質(zhì)的升溫和汽化可以加快，從而縮短點(diǎn)火至正常供汽的時(shí)間。圖1-1 單回路水循環(huán)示意圖 1—上升管 2—鍋筒 3—蒸汽出口管 4—給水管 5—下降管 6—下集箱

鍋爐基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)講義5

二、水循環(huán)故障

改善鍋爐水循環(huán)，是保證鍋爐安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的關(guān)鍵之一。當(dāng)鍋爐結(jié)構(gòu)不合理或運(yùn)行不當(dāng)時(shí)，容易出現(xiàn)下列水循環(huán)故障：

1．汽水分層：當(dāng)鍋爐的水冷壁管水平設(shè)置時(shí)，管中流動(dòng)的汽水混合物因蒸汽比水輕，氣泡就要上浮集聚，使蒸汽和水在管子內(nèi)分層流動(dòng)。由于蒸汽的導(dǎo)熱性能差，管子上部容易過熱燒壞。因此，水冷壁管經(jīng)過爐膛頂部（有的稱為“天棚管”）時(shí)的傾斜角，一般不應(yīng)小于15°。2．汽水停滯：由于結(jié)構(gòu)原因造成鍋爐局部受熱面管子供水不足，或者在同一個(gè)水循環(huán)回路的上升管群中，如果各水管之間受熱情況相差太大，就會(huì)使受熱弱的管內(nèi)水流緩慢，循環(huán)動(dòng)力不足，甚至由于受其它管子對(duì)循環(huán)水的爭奪影響，使管內(nèi)的汽水停止流動(dòng)，造成過熱爆管事故。因此，對(duì)鍋爐的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行，應(yīng)保持供水充足并盡量使每排管子均衡吸熱，保證水循環(huán)暢通。

3．下降管帶汽：為了保證鍋爐的水循環(huán)穩(wěn)定可靠，下降管中是不允許有蒸汽的。否則，水要向下流，汽要向上浮，兩者互相頂撞，既增加了流動(dòng)阻力，又減少了循環(huán)水量，可能造成缺水事故，將管子燒壞。因此，下降管口與鍋筒最低水位間的高度不得小于下降管直徑的4倍，最好將下降管接在上鍋筒的底部，以免由于水進(jìn)入下降管時(shí)產(chǎn)生的抽力，把蒸汽帶進(jìn)管內(nèi)，或者由于水在下降管人口處的流速加快后壓力降低，而自行汽化。

三、強(qiáng)制水循環(huán)

有些鍋爐中水在受熱面管子里的流動(dòng)，是靠出、入口之間的壓力差強(qiáng)制流動(dòng)的。這種鍋爐稱為強(qiáng)制循環(huán)鍋爐。常見的一些熱水鍋爐，靠循環(huán)水泵，將循環(huán)水沿固定的流通路線，在鍋爐內(nèi)流動(dòng)受熱升溫，就是強(qiáng)制循環(huán)鍋爐。這種鍋爐通常采用“下進(jìn)上出”水的流向。有些也有上下交替的流程，但都要求在各受熱面內(nèi)有一定流動(dòng)速度，以防止出現(xiàn)汽化、積垢和腐蝕。蒸汽鍋爐中的省煤器也屬于強(qiáng)制循環(huán)。

鍋爐基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)講義 6 第二章 工業(yè)鍋爐的結(jié)構(gòu) 第一節(jié) 鍋爐結(jié)構(gòu)的基本要求

鍋爐結(jié)構(gòu)的總要求是要用最少的金屬耗量，消耗最少的燃料達(dá)到規(guī)定參數(shù)（壓力、溫度）的蒸發(fā)量，并在運(yùn)行中符合安全可靠的要求。要保證鍋爐安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行就要對(duì)受壓部件進(jìn)行強(qiáng)度校核、對(duì)燃料燃燒工況實(shí)行控制，并要保證安全附件靈敏準(zhǔn)確和自動(dòng)裝置的可靠性。但是，先要消除先天性缺陷，也就是要保證結(jié)構(gòu)合理和保證制造質(zhì)量。在結(jié)構(gòu)方面，具體地說，應(yīng)符合下列要求：

1．要保證受壓部件有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。鍋爐受壓部件的強(qiáng)度是指該部件在介質(zhì)壓力（包括附加載荷等）作用下在預(yù)定使用壽命內(nèi)不失效的能力。材料的機(jī)械性能包括：抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、蠕變強(qiáng)度、持久強(qiáng)度、延伸率、斷面收縮率、沖擊韌性等。其中強(qiáng)度部分就是確定強(qiáng)度的基礎(chǔ)。確定強(qiáng)度的目的是要保證安全。強(qiáng)度不夠會(huì)導(dǎo)致受壓部件破裂甚至爆炸，但也要從節(jié)省鋼材考慮，做到兩者兼顧。此外，還要考慮其穩(wěn)定性。因此，強(qiáng)度計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定受壓元件的最小壁厚。2．要保證鍋爐結(jié)構(gòu)各部分在運(yùn)行時(shí)能進(jìn)行自由膨脹。鍋爐受壓部件是由鋼板組成，內(nèi)部貯存水。鋼板系固體，受熱后呈線膨脹；水為液體，受熱后呈體膨脹。如果鍋爐受壓部件兩端固定，受熱后膨脹受阻產(chǎn)生熱應(yīng)力，使部件發(fā)生彎曲變形，甚至損壞，特別是在鍋爐起動(dòng)升溫過程中容易發(fā)生事故。為此除操作時(shí)要限制升溫或冷卻速度外，在鍋筒（鍋殼）、集箱、水冷壁、鋼架、爐墻等設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮熱膨脹。

3．要有良好的水循環(huán)來保證受熱面得到可靠的冷卻。鍋爐水循環(huán)是指鍋爐中的水在循環(huán)回路中流動(dòng)。目的是保持受熱面得到充分冷卻。如果水循環(huán)不好，會(huì)引起元件超溫使強(qiáng)度減弱而導(dǎo)致?lián)p壞。在低、中壓鍋爐中，一般以自然循環(huán)為主，自然循環(huán)的鍋爐是以水汽比重差(壓力差)促使水流動(dòng)而循環(huán)的。鍋爐水循環(huán)對(duì)鍋殼鍋爐來說，一般是安全的，對(duì)于水管鍋爐應(yīng)該引起足夠的重視。

4．要根據(jù)鍋爐參數(shù)（壓力、溫度）和燃料的適應(yīng)性來選用鍋爐結(jié)構(gòu)。根據(jù)鍋爐結(jié)構(gòu)和適用的燃料合理布置燃燒設(shè)備和受熱面積，以保證燃燒工況穩(wěn)定，適應(yīng)負(fù)荷變化。

5．要合理配置鼓風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)，使燃料和風(fēng)量隨著燃燒工況的變化保持相應(yīng)的比例。6．受壓部件開孔和焊縫的布置應(yīng)盡量避免或減少應(yīng)力集中。如：脹接管孔不要開在焊縫上，焊接管孔盡量避免開在焊縫上，必要時(shí)只允許開個(gè)別孔。

7．鍋爐鋼架在承受載荷時(shí)，應(yīng)有足夠的強(qiáng)度、剛度和抗腐蝕性。8．鍋爐結(jié)構(gòu)要便于安裝，便于操作、檢修和清洗內(nèi)部。平臺(tái)扶梯和門孔（人孔、手孔、清洗孔、檢查孔、防爆門等）的布置要便于人員通過和保證安全。

9．要考慮安全附件和自控裝置的可靠性。安全附件和自控裝置是鍋爐中不可缺少的組成部分。其作用是指示運(yùn)行參數(shù)，幫助人們防止在運(yùn)行中發(fā)生異常情況或發(fā)生異常情況時(shí)及時(shí)提出警告，及

鍋爐基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)講義 7

時(shí)調(diào)整燃燒工況，使工作參數(shù)恢復(fù)到正常狀態(tài)，以防止事故的發(fā)生。但也必須指出：不能完全依賴安全附件和自動(dòng)控制裝置，要有人監(jiān)管。10．要保持爐墻結(jié)構(gòu)有良好的耐熱性和密封性，減少漏風(fēng)，減少熱損失，保持燃燒穩(wěn)定。

此外，還有環(huán)保等方面的要求。如：消煙除塵；對(duì)于水管鍋爐水質(zhì)要求嚴(yán)格；對(duì)于空氣預(yù)熱器在燃油鍋爐設(shè)計(jì)方面要考慮防止二次燃燒等。第二節(jié) 鍋爐結(jié)構(gòu)中的主要受壓部件

組成鍋爐本體的主要受壓部件指承受內(nèi)部或外部介質(zhì)壓力作用的零件、部件。一般有：鍋筒、集箱、防焦箱、對(duì)流管束、水冷壁、防渣管以及煙管和爐膽。

1．鍋筒（也稱“汽包”）和鍋殼 鍋筒是水管鍋爐用以進(jìn)行蒸汽凈化、組成水循環(huán)回路和蓄水的筒形壓力容器，由筒體和封頭組成。主要作用是匯集、貯存、凈化蒸汽和補(bǔ)充給水。

工業(yè)鍋爐的鍋筒一般是由12～40毫米厚的鍋爐鋼板或低合金鋼板（20g或16Mng）制成的圓筒形容器。在一臺(tái)鍋爐上，通常有一個(gè)或兩個(gè)鍋筒。由于其位置和作用的不同，一般又將上鍋筒稱為“汽包”或“汽鼓”；下鍋筒稱為“水鼓”或“泥鼓”。

上鍋筒的內(nèi)部一般裝有均勻分配給水用的配水槽、改善蒸汽品質(zhì)用的汽水分離器和連續(xù)排污裝置。上鍋筒的外部裝有主汽閥、副汽閥、安全閥、排空閥、壓力表和水位表連接管。為了安裝和檢修方便，在鍋筒的一端或頂部還開有人孔。

下鍋筒的一端封頭上也要開人孔，底部還裝有定期排污裝置。上下鍋筒之間用許多上升管和下降管連接，整個(gè)部件呈彈性結(jié)構(gòu)。2．集箱（又稱聯(lián)箱）用以匯集或分配多根管子中工質(zhì)（水、汽水混合物、蒸汽）的筒形壓力容器，由筒體、端蓋組成。其作用是匯集、分配鍋水，保證對(duì)受熱面可靠供水。

3．防焦箱 裝設(shè)在爐排兩側(cè)爐墻內(nèi)壁的水冷集箱，它除有集箱的功能外，還有防止?fàn)t墻粘附熔渣，起到保護(hù)爐墻和爐排的作用。4．對(duì)流管束 在對(duì)流煙道內(nèi)布置的對(duì)流蒸發(fā)受熱面的管群，起吸收熱量的作用。對(duì)流管束又稱為“對(duì)流排管”，置于上下鍋筒之間，一般用直徑38~51毫米的鍋爐鋼管組成。它的作用是吸收高溫?zé)煔獾臒崃?，是中、小型水管鍋爐的主要受熱面。為了充分地吸收熱量，通常在對(duì)流管束中間，用隔墻組成幾個(gè)煙道，引導(dǎo)煙氣往返沖刷管束。通常被煙氣先沖刷的管束，由于傳熱較多，管內(nèi)汽水混合物重度小，成為上升管。被煙氣后沖刷的管束，由于傳熱較少，管內(nèi)汽水混合物重度大，成為下降管。

煙氣沖刷管束一般有如圖2-1所示的幾種形式。當(dāng)橫向沖刷時(shí)，煙氣流動(dòng)方向與管束垂直，傳熱效果優(yōu)于縱向沖刷形式，同屬橫向沖刷時(shí)，管子錯(cuò)排(叉排)的傳熱效果優(yōu)于順排形式。

鍋爐基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)講義8 橫向沖刷 縱向沖刷 錯(cuò)排(叉排)順排(a)(b)(c)(d)圖2-1 煙氣沖刷管束形式 8 5．水冷壁 沿爐膛內(nèi)壁布置的管子吸收輻射熱的受熱面，起吸收爐膛高溫?zé)?、降低爐膛溫度、保護(hù)爐墻、防止燃燒層結(jié)焦的作用。一般水冷壁的上部與上鍋筒直接連接，或者先經(jīng)過上集箱再與上鍋筒連接。同樣，水冷壁的下部也與下鍋筒或下集箱連接，上鍋筒內(nèi)的鍋水，經(jīng)過對(duì)流管流入下鍋筒及下集箱，然后經(jīng)過水冷壁被吸收熱量，逐漸形成汽水混合物，再回到上鍋筒，組成了一個(gè)閉合的自然循環(huán)系統(tǒng)。在水冷壁下集箱的底部，設(shè)有排污管，用來定期排除沉積在集箱底部的泥渣和水垢。集箱一端的封頭上開設(shè)手孔，便于內(nèi)部清理。6．防渣管 水管鍋爐布置在爐膛出口具有較大管節(jié)距的對(duì)流蒸發(fā)受熱面，起防止?fàn)t膛出口溫度過高而引起結(jié)渣的作用。

7．煙管（又稱火管）煙氣在管內(nèi)流動(dòng)沖刷的蒸發(fā)受熱面，起吸收熱量的作用。

8．爐膽 承受外壓的筒形爐膛，作為內(nèi)燃式鍋殼鍋爐的燃燒空間和輻射受熱面起燃燒和吸收熱量的作用。9．下降管 下降管的作用是把鍋水送到下集箱，使受熱面管子有足夠的循環(huán)水量，保證運(yùn)行，下降管應(yīng)絕熱。第三節(jié) 鍋爐的發(fā)展過程

蒸汽鍋爐被人們開始使用至今，已有二百多年的歷史。在結(jié)構(gòu)上從最簡單的圓球型鍋爐開始，隨著社會(huì)生產(chǎn)力的不斷發(fā)展，經(jīng)過多次的改造、革新、演變成現(xiàn)在使用中的各種型式?，F(xiàn)除電站鍋爐外，將工業(yè)鍋爐的一般分類簡介如下：

從工業(yè)鍋爐分類圖中可知，工業(yè)鍋爐的結(jié)構(gòu)演變大體沿著兩個(gè)方向發(fā)展，基本形成了鍋殼鍋爐與水管鍋爐兩大類。

鍋爐基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)講義9 鍋殼鍋爐——指蒸發(fā)受熱面

布置在鍋殼內(nèi)的鍋爐。一般包括立式鍋殼鍋爐、臥式鍋殼鍋爐和固定式機(jī)車鍋爐。

水管鍋爐——指煙氣在受熱面管子外部流動(dòng)，水或汽水混合物在管子內(nèi)部流動(dòng)的鍋爐。一般包括橫鍋筒鍋爐和縱鍋筒鍋爐。

年來，也發(fā)展了一些水火管組合式鍋爐。如快裝鍋爐、組裝鍋爐等?？煅b鍋爐指根據(jù)運(yùn)輸條件所允許的范圍，在鍋爐制造廠完成總裝整臺(tái)發(fā)運(yùn)出廠的鍋爐。組裝鍋爐指在鍋爐制造廠內(nèi)將整臺(tái)鍋爐分成二個(gè)或幾個(gè)裝配齊全的大件，運(yùn)到安裝工地后可以將它們方便地組合而成的鍋爐。

第四節(jié) 鍋爐的結(jié)構(gòu)

一、火管鍋爐結(jié)構(gòu)

在火管鍋爐中，煙氣在火筒（俗稱爐膽）和煙管中流動(dòng)，以輻射和對(duì)流方式將熱量傳遞給工質(zhì)，使之受熱形成蒸汽。容納水和蒸汽并兼作鍋爐外殼的筒形受壓容器稱為鍋殼。鍋爐受熱面──火筒和煙管即布置在鍋殼之中。燃燒裝置布置在火筒之中，并以火筒為爐膛的燃燒方式稱為內(nèi)燃；反之，燃燒裝置布置在鍋殼之外者則稱為外燃?；鸸苠仩t按照其布置方式可分為臥式和立式兩種。前者的鍋殼縱向中心線平行于地面，后者的鍋殼縱向中心線則垂直于地面。臥式火管鍋爐又可分為單火筒（爐膽）鍋爐（也稱康尼許鍋爐）、雙火筒（爐膽）鍋爐（亦稱蘭開夏鍋爐）、煙管鍋爐（外燃鍋爐）和煙火鍋爐（內(nèi)燃鍋爐）。立式火管鍋爐可分為立式橫煙管鍋爐和立式豎煙管鍋爐兩種。過去曾廣泛使用的考克蘭鍋爐就屬于前者。由 鍋爐基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)講義 10 于這種純火管立式鍋爐結(jié)構(gòu)復(fù)雜、受熱面布置受限制、熱效率過低，故我國已不再制造。一種取消此種鍋爐中的煙管、增設(shè)水管而形成的立式水火管組合鍋爐在中國得到了廣泛的采用，并獲得很大的發(fā)展?，F(xiàn)在這種立式水火管組合鍋爐已有多種型式。包括立式大橫水管鍋爐、立式小橫水管鍋爐、立式直水管鍋爐和立式彎水管鍋爐。

二、水管鍋爐結(jié)構(gòu)

水管鍋爐的顯著特點(diǎn)是汽水在管內(nèi)流動(dòng)，煙氣在管外沖刷流動(dòng)。與火管鍋爐相比，它在結(jié)構(gòu)上沒有大直徑的鍋殼，并以富有彈性的彎水管取代剛性較大的直煙管，這不僅可節(jié)約金屬，而且更為增大容量和提高蒸汽參數(shù)創(chuàng)造了條件。采用外燃方式可不受鍋殼的限制，燃燒的規(guī)模和燃料的適應(yīng)范圍可以擴(kuò)大。從傳熱學(xué)的觀點(diǎn)來看，可以采用高效的傳熱方式，適當(dāng)增大輻射受熱面，組織煙氣對(duì)水管受熱面的橫向沖刷，必要時(shí)還可將管子交錯(cuò)排列。同時(shí)，水管受熱面布置簡便、清垢除灰容易，可以在最合適的煙溫區(qū)間布置蒸汽過熱器，以及在尾部安置省煤器及空氣預(yù)熱器。當(dāng)然這種鍋爐對(duì)水質(zhì)要求高，但這對(duì)大容量、高參數(shù)鍋爐和現(xiàn)代水處理技術(shù)來說，不是什么麻煩?？傊瑢?duì)于大容量、高參數(shù)鍋爐來說，水管鍋爐具有極大的優(yōu)越性、而且往往是唯一的選擇，而對(duì)于小容量低壓鍋爐來說，水火管鍋爐乃至火管鍋爐則保持很大的優(yōu)勢(shì)。

水管鍋爐按管子的布置方位可以分為橫水管鍋爐和豎水管鍋爐，按照管子的形狀又可分為直水管鍋爐和彎水管鍋爐。橫水管鍋爐中水管呈水平或微傾斜布置對(duì)水循環(huán)很不利，而直水管鍋爐中水管挺直，剛性大而缺乏彈性，對(duì)緩解熱效應(yīng)力和制造應(yīng)力不利。但直水管用于橫水管鍋爐中時(shí)，各直水管用整集箱或波形分集箱相連，集箱上各相連管端的對(duì)壁的相當(dāng)位置上開有手孔，可用以清洗管內(nèi)水垢。不過，因?yàn)檎涑叽绱?，形狀不利于承壓，因而承壓能力差，波形分集箱和手孔的制造比較麻煩、維修工作量大、金屬耗量也大，故現(xiàn)已為具有少量鍋筒的豎彎水管所代替。豎彎水管鍋爐按照鍋筒的數(shù)量可分為單鍋筒和雙鍋筒；按照鍋筒的布置方向可分為縱置式和橫置式兩種。

三、UG-35／3.82-M型鍋爐

UG—35／3.82-M型鍋爐是由無錫鍋爐廠設(shè)計(jì)制造的（見圖2-2），設(shè)計(jì)參數(shù)為p = 3.82MPa（39千克力／厘米2），D = 35噸/時(shí)，t = 450℃，配3000千瓦汽輪發(fā)電機(jī)組的鏈條爐，固態(tài)排渣。該鍋爐采用Π形布置，單鍋筒，自然循環(huán)，裝有加煤斗及順轉(zhuǎn)的鱗片式不漏煤爐排的燃燒設(shè)備。爐膛內(nèi)四周布滿水冷壁管，爐膛出口處布置有拉稀的凝渣管。水平煙道內(nèi)垂直布置對(duì)流式過熱器，按蒸汽流通方向分為高溫段和低溫段二級(jí)。采用螺旋管式面式減溫器來調(diào)節(jié)蒸汽溫度，減溫器位于高溫和低溫段過熱器中間。鍋爐尾部豎井中單級(jí)布置有鋼管式省煤器和管式空氣預(yù)熱器。鍋爐的出渣設(shè)備采用馬丁式出渣機(jī)。鍋筒材料為20g，其內(nèi)徑為φ1500毫米，壁厚為46毫米，筒身長度6.7米，全部采用焊接管接頭與水冷壁管、下降管聯(lián)接。為了便于制造和檢修，鍋筒兩端封頭均有人孔門φ320×425毫米。

鍋爐基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)講義 11 圖2-2 UG-35/3.82-M型鍋爐

鍋爐基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)講義 12 第五節(jié) 輔助受熱面

鍋爐的輔助受熱面一般有蒸汽過熱器、省煤器和空氣預(yù)熱器三種。

一、過熱器

一般鍋爐產(chǎn)生的蒸汽是飽和蒸汽，而飽和蒸汽在有些生產(chǎn)部門中尚不能滿足要求，需送入專門的設(shè)備中進(jìn)行加熱，提高溫度，以得到過熱蒸汽，這種設(shè)備就叫過熱器。

（一）過熱器的構(gòu)造 過熱器是由直徑較小的無縫鋼管和集箱組成，見圖2-3。常用的管子外徑有32、38毫米兩種，壁厚一般為2.5~4毫米。管子彎曲成蛇形或盤香形，因而又稱為蛇形管或盤香管。管子兩端分別與過熱器進(jìn)、出口集箱連接。

（二）過熱器分類

l．按放置形式分為立式和臥式。

立式過熱器 易吹灰，吊裝簡單，但不易放存水，見圖2-4。臥式過熱器 容易放存水，吊裝復(fù)雜，但不易吹灰，見圖2-5。圖2-3 蒸汽過熱器 圖2-4 立式過熱器

2．按煙氣和蒸汽的相對(duì)流向可分為順 向式（煙氣和蒸汽流向相同）、逆向式(煙氣 和蒸汽流向相反)和混向式（煙氣和蒸汽流 向部分相同、部分相反），見圖2-6。

（三）注意事項(xiàng)

1． 過熱器出口集箱上應(yīng)裝有安全閥、圖2-5 臥式過熱器

鍋爐基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)講義13 壓力表、溫度計(jì)和排汽閥。

2． 過熱器的進(jìn)出口集箱上均應(yīng)裝有疏水閥。

二、省煤器

省煤器是裝置在給水泵與鍋筒之間，利用煙 氣余熱來加熱給水的一種設(shè)備。鍋爐中加裝了省 煤器后可以提高鍋爐效率和節(jié)省燃料。

（一）省煤器的分類

1．按材料分：有鑄鐵式和鋼管式。圖2—6 過熱器煙氣和蒸汽流向示意圖 13 2．按爐煙與給水的相對(duì)流向分：有順向式和逆向式。

3．按加熱情況分：有沸騰式(即不可分式)和非沸騰式(即可分式)。4．按裝置形式分：有立式和臥式。

（二）非沸騰式省煤器

非沸騰式省煤器（可分式），一般采用鰭片式鑄 鐵省煤器，見圖2-7。這種省煤器體積小，管外帶有 肋片，以增加受熱面積。肋管是順序排列。裝置為 臥式，有的附有吹灰器。

在非沸騰式省煤器內(nèi)水溫應(yīng)低于沸騰溫度，一般 圖2-7 鑄鐵式省煤器

省煤器出口水溫?？刂圃诘陀阱佀柡蜏囟?0℃左右。所以非沸騰式省煤器在砌煙道時(shí)，應(yīng)該設(shè)置旁煙道和嚴(yán)密的煙道閘門，以便在生火時(shí)和運(yùn)行中水溫達(dá)到限度時(shí)，使?fàn)t煙暫時(shí)不經(jīng)過省煤器而由旁煙道通過。老式的鍋爐中，如果沒有旁煙道時(shí)，應(yīng)該另裝支水管，使支水管接通到給水箱。這樣，可以保障省煤器不被燒壞，見圖2-8。1．放空氣閥;2、9．.溫度計(jì);3、10．壓力表； 4、15．安全閥'； 5、7、12、14．給水截止閥； 6、11．給水逆止閥； 8．回水管； 13．旁路水管；裝置

16．給水泵；．排污閥 圖2-8 非沸騰式省煤器旁煙道

鍋爐基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)講義14

（三）沸騰式省煤器

這種省煤器由許多平行的蛇形管和進(jìn)、出口集箱組成，見圖2-9。它的構(gòu)造比較簡單，造價(jià)也低。給水由下部進(jìn)入省煤器，在蛇形管內(nèi)自下向上流動(dòng)，煙氣則由上向下流動(dòng)，這種省煤器不僅將進(jìn)入鍋爐的水加熱到飽和溫度，而且還產(chǎn)生部分蒸汽，產(chǎn)生的蒸汽量為總給水量的10~15％，是鍋爐不可分割的一部分。省煤器與鍋爐之間不裝設(shè)任 何閥門，也不裝旁煙道，而在省煤器進(jìn)口集箱 上裝一根再循環(huán)水管與下鍋筒相連。升火時(shí)，鍋水由下鍋筒經(jīng)再循環(huán)管、省煤器進(jìn)人上鍋筒，形成水循環(huán)，以防止省煤器燒壞。

（四）對(duì)省煤器的安全要求

1． 非沸騰式省煤器上應(yīng)裝有壓力表、溫 度表和安全閥。2．進(jìn)水應(yīng)盡量均勻。3．應(yīng)經(jīng)常清除積灰。

三、空氣預(yù)熱器

空氣預(yù)熱器是利用爐煙余熱對(duì)進(jìn)入爐膛的空氣進(jìn)行加熱，以達(dá)到提高鍋爐效率的一種設(shè)備?？諝忸A(yù)熱器裝在省煤器之后。它一般分為板式、再生式和管式三種?，F(xiàn)將管式空氣預(yù)熱器介紹一下：

管式空氣預(yù)熱器由外徑40～53毫米，厚為1.2~2毫米的鋼管制成，空氣在管外橫向流動(dòng)，煙氣在管內(nèi)垂直流動(dòng)，見圖2-10。其缺點(diǎn)是管子易堵塞，體積大。

圖2-10 管式空氣預(yù)熱器 圖2-9 省煤器循環(huán)管 鍋爐基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)講義 15 第三章 燃燒與加熱設(shè)備 第一節(jié) 燃燒方式

燃燒設(shè)備是鍋爐整體的重要組成部分，屬“爐”的部分，其作用是將燃料燃燒釋放的熱量供“鍋”吸收。燃燒設(shè)備是按鍋爐燃燒方式進(jìn)行分類的。燃料在燃燒設(shè)備中的燃燒方式，大致可以分為層狀燃燒、懸浮燃燒、沸騰燃燒、氣化燃燒四種。

一、層狀燃燒

層狀燃燒又稱火床燃燒，僅適用于固體燃料，是小型鍋爐的主要燃燒方式。由人工或機(jī)械將煤送到固定或活動(dòng)爐排上形成煤層，空氣從爐排下面送入，經(jīng)爐排的縫隙并穿過燃料層使燃料燃燒。層狀燃燒設(shè)備型式較多，有手燒爐爐排、雙層爐排、鏈條爐排、往復(fù)爐排和拋煤機(jī)爐等。

層狀燃燒能適應(yīng)不同煤種的燃燒特性，煤粒無需特殊加工，在爐膛里都能較好地著火。但空氣與煤層混合不良，燃燒反應(yīng)較慢，有時(shí)出現(xiàn)冒黑煙現(xiàn)象。

二、懸浮燃燒

懸浮燃燒又稱火室燃燒，適用于固體、液體或氣體燃料。是大中型鍋爐的主要燃燒方式。煤被磨成細(xì)粉（煤粉）由空氣攜帶經(jīng)燃燒器噴入爐膛，在懸浮狀態(tài)下燃燒。采用懸浮燃燒方式的鍋爐又稱室燃爐，如煤粉爐、燃油爐、燃?xì)鉅t。室燃爐不用爐排，燃料與空氣接觸面積大，著火迅速，燃盡率高，燃燒效率和鍋爐熱效率高，容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。但設(shè)備多，系統(tǒng)復(fù)雜，對(duì)鍋爐運(yùn)行要求高。

三、沸騰燃燒

煤被破碎成小于2mm的煤粒后送入爐膛，空氣從布風(fēng)板上的風(fēng)帽進(jìn)入，使煤上下翻滾，呈類似液體沸騰狀態(tài)燃燒。

沸騰燃燒對(duì)煤種的適應(yīng)性強(qiáng)，我國現(xiàn)多用于燒劣質(zhì)煤。其燃燒特點(diǎn)介于層狀燃燒和懸浮燃燒之間。

沸騰燃燒設(shè)備的蓄熱量大，燃燒反應(yīng)強(qiáng)烈，特別適用于一般層狀和懸浮燃燒所不能燃用的高灰份和低熱值的劣質(zhì)煤，如石煤、煤矸石等。但耗電量大，埋管磨損嚴(yán)重，運(yùn)行要求高。

這種方式燃燒溫度在900℃左右，可大大減少氮氧化物的生成，并可方便地采取脫硫措施，有利于環(huán)境保護(hù)，故大有發(fā)展前途。

四、氣化燃燒

氣化燃燒是指投入爐膛的煤同時(shí)進(jìn)行氣化和直接燃燒，適用于蒸發(fā)量1t/h以下的鍋爐。

氣化燃燒設(shè)備簡單、管理方便，消煙除塵效果好，但不宜用于燒低揮發(fā)份的煤，并且出渣勞動(dòng)強(qiáng)度大，對(duì)運(yùn)行安全要求嚴(yán)格。以上四種燃燒方式中，在中小型鍋爐上最常用的是層狀燃燒，且燃燒設(shè)備以鏈條爐排為主。但隨著環(huán)境保護(hù)要求的日益嚴(yán)格，沸騰床燃燒在中小型鍋爐上的應(yīng)用也將不斷增多。

鍋爐基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)講義 16 第二節(jié) 鏈條爐排

鏈條爐排是工業(yè)鍋爐中歷史悠久、結(jié)構(gòu)可靠、運(yùn)行穩(wěn)定的一種機(jī)械化燃煤設(shè)備，獲得了廣泛的應(yīng)用。

一、鏈條爐排的結(jié)構(gòu) 鏈條爐排的外形好像皮帶輸送機(jī)，其結(jié)構(gòu)如圖3-1所示。其運(yùn)行過程是煤從煤斗內(nèi)依靠自重落到爐排前端，隨爐排自前向后緩慢移動(dòng)，經(jīng)煤閘板進(jìn)入爐膛。煤閘板的高度可以自由調(diào)節(jié)以控制煤層的厚度?？諝鈴臓t排下面分區(qū)送風(fēng)室引入；與煤層運(yùn)動(dòng)方向相交。煤在爐膛內(nèi)受到輻射加熱，依次完成預(yù)熱、干燥、著火、燃燒，直到燃盡?；以鼊t隨爐排移動(dòng)到后部，經(jīng)過擋渣板（俗稱老鷹鐵）落入后部水冷灰渣斗，由除渣機(jī)排出。

鏈條爐排的結(jié)構(gòu)形式一般可分鏈帶式、橫梁式和鱗片式三種。1．鏈帶式爐排

鏈帶式爐排屬于輕型爐排適用于蒸發(fā)量10t/h下的鍋爐，其爐排片連接結(jié)構(gòu)如圖3-2所示。爐排片分為主動(dòng)爐排片和從動(dòng)爐排片兩種，用圓鋼拉桿串聯(lián)在一起。形成一條寬幅的鏈帶，圍繞在前鏈輪和后滾筒上。主動(dòng)爐排片擔(dān)負(fù)傳遞整個(gè)爐排運(yùn)動(dòng)的拉力，因此其厚度比從動(dòng)爐排片厚，由可鍛鑄鐵制成。一臺(tái)蒸發(fā)量4t/h的鍋爐，由主動(dòng)爐排片組成的主動(dòng)鏈條共有三條(兩側(cè)和中間)直接與前軸（主動(dòng)軸）上的三個(gè)鏈輪相嚙合，從動(dòng)爐排

鍋爐基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)講義17 片由于不承受拉力，可由強(qiáng)度低的普通灰口鑄鐵制成。

鏈帶式爐排的優(yōu)點(diǎn)是：比其它鏈條爐排金屬耗量低，結(jié)構(gòu)簡單，制造、安裝和運(yùn)行都比較方便，缺點(diǎn)是爐排片用圓鋼串聯(lián)，必須保證加工和裝配質(zhì)量。否則容易折斷，而且不便于檢修和更換，長時(shí)間運(yùn)行后，由于爐排片互相磨損嚴(yán)重，使?fàn)t排間隙增大，漏煤損失增多。2．橫梁式爐排

橫梁式爐排適用于蒸發(fā)量20～40t／h甚至更大的鍋爐。其結(jié)構(gòu)與鏈帶式爐排的主要區(qū)別在于采用了許多剛性較大的橫梁，如圖3—3所示。爐排片裝在橫梁的相應(yīng)槽內(nèi)，橫梁固定在傳動(dòng)鏈條上、傳動(dòng)鏈條一般是兩條（當(dāng)爐排很寬時(shí)，可裝置多條），由裝在前軸（主動(dòng)軸）上的鏈輪帶動(dòng)。橫梁式爐排的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)剛性大，爐排片受熱不受力，而橫梁和鏈條受力不受 熱，比較安全耐用；爐排面積可以較大，阻力小而風(fēng)量分布均勻運(yùn)行中漏煤漏風(fēng)量少。缺點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)笨重，金屬耗量多，約是鏈帶式爐排的2.7倍；制造和安裝要求高；受熱不均時(shí)，橫梁易出現(xiàn)扭曲、跑偏等故障。3．鱗片式爐排

鱗片式爐排適用于蒸發(fā)量10～60t/h的鍋爐。其爐排面通常由4～12根互相平行的鏈條（類似自行車上的鏈條結(jié)構(gòu)）組成。每根鏈條用 鉚栓將若干個(gè)由大環(huán)、小環(huán)、墊圈、襯管等組件組成的鏈條串在一起，如圖3-4所示，爐排片通過夾板組裝在鏈條上，前后交迭，相互緊貼，呈魚鱗狀，其工作過程如圖3-5所示。當(dāng)爐排片行至尾部向下轉(zhuǎn)入空程以后，便依靠自重依次翻轉(zhuǎn)過來，倒掛在夾板上，能自動(dòng)清除灰渣，并獲得冷卻。各相鄰鏈條之間，用拉桿與套管相連，使鏈條之間的距離保持不變。鱗片式爐排的優(yōu)點(diǎn)是：煤層與整個(gè)爐排面接觸，而鏈條不直接受熱，運(yùn)行安全可靠；爐排間隙甚小，漏煤很少；護(hù)排片較?。鋮s條件好，能

圖3—5 鱗片式爐排的工作過程 圖3—4 鱗排片式爐排的鏈條結(jié)構(gòu) 1一大環(huán) 2一小環(huán) 3一墊圈 4一鉚栓 5一大孔(穿拉桿)6一小孔（裝夾板）7一套管 8一螺栓 9一螺帽 10一開口銷

鍋爐基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)講義 18

夠不停爐更換；由于鏈條為柔性結(jié)構(gòu)，當(dāng)主動(dòng)軸上鏈輪的齒形略有參差時(shí)，能自行調(diào)整其松緊度，保持嚙合良好。缺點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)復(fù)雜、金屬耗量多，該爐排比鏈帶式爐排約高30％；當(dāng)爐排較寬時(shí)，爐排片容易脫落或卡住。

在目前的引進(jìn)技術(shù)中采用層狀燃燒的燃燒設(shè)備，基本上為以上幾種形式的鏈條爐排。由于引進(jìn)國外先進(jìn)的爐排生產(chǎn)線，爐排片的鑄造精度和整體裝配水平都有很大提高，不但減少漏煤而且減少運(yùn)行故障率。

二、鏈條爐排的燃燒特點(diǎn) 鏈條爐排的著火條件較差，煤的著火主要依靠爐膛火焰和拱的輻射熱，因而上面的煤先著火，然后逐步向下燃燒，這樣的燃燒過程，在爐排上就出現(xiàn)了明顯的區(qū)域分層，如圖3-6所示。煤進(jìn)入爐膛后，隨爐排逐漸由前向后緩慢移動(dòng)。在爐排的前部，是新煤燃燒準(zhǔn)備區(qū)，主要進(jìn)行煤的預(yù)熱和干燥。緊接著是揮發(fā)分析出著火并開始進(jìn)

入燃燒區(qū)。在爐排的中部是焦炭燃燒區(qū)，該區(qū)溫度很高，同時(shí)進(jìn)行著氧化和還原反應(yīng)過程，放出大量熱量。在爐排的后部，是灰渣燃盡區(qū)，對(duì)灰渣中剩余的焦炭繼續(xù)燃燒。

在燃燒準(zhǔn)備區(qū)和燃盡區(qū)都不需要很多空氣，而在焦炭燃燒區(qū)則必須保證有足夠的空氣，如果不采取分段送風(fēng)，會(huì)出現(xiàn)空氣在爐膛前后兩端過剩，在中部不足的弊病。

為了改善上述燃燒狀況，通常采取以下三種措施 1．爐拱布置

爐墻向爐膛內(nèi)突出的部分稱為爐拱。爐拱的主要作用是儲(chǔ)蓄熱量，調(diào)整燃燒中心，提高爐膛溫度，加速新煤著火。其次是延長煙氣流程，促進(jìn)燃料充分燃燒。

爐拱有前拱、中拱和后拱三種。其中經(jīng)常使用的是前拱和后拱。中拱多用于鍋爐改造中，當(dāng)供應(yīng)的煤質(zhì)較差時(shí)，作為改善燃燒條件的補(bǔ)充措施。(1)前拱：前拱位于爐排上方的前爐墻下部，一般由引燃拱（又稱點(diǎn)火拱）和混合拱（又稱大 拱）兩部分組成。引燃拱的位置較低，靠近煤閘 門，一般距爐排面約300~400mm，主要作用是吸 收高溫?zé)煔庵械臒崃浚俜瓷涞綘t排前部加速新 煤的著火燃燒?；旌瞎暗奈恢幂^高，主要作用是

促進(jìn)煙氣和空氣良好混合；延長煙氣流程，使其充分燃燒。圖3-7所示是常見的幾種前拱結(jié)構(gòu)形狀。圖3—6 鏈條爐燃燒的區(qū)域分層

鍋爐基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)講義 19

圖3-7（a）所示的前拱，由小斜型引燃拱和低而長的混合拱組成，起遮蓋作用?？蓽p少爐排前部兩側(cè)的水冷壁管吸熱，保持爐膛前部有較高的溫度，以利于新煤烘干和著火。

圖3-7（b）所示的前拱，由傾斜型引燃拱和較高的水平混合拱組成，能有效地將熱量反射到新煤上，改善燃燒條件。

圖3-7（c）所示的前拱，由拋物線型引燃拱和較高的水平混合拱組成，可將熱量集中反射到新煤上，即起到“聚焦”的作用，使燃燒條件更好。但這種拱的曲線復(fù)雜，砌筑和懸掛困難，表面不可能光潔，不容易收到理想的反射效果，所以實(shí)際應(yīng)用不多。(2)中拱：中拱位于爐排的中上方，如圖3-8所示。中拱的作用是將主燃燒區(qū)的高溫?zé)煔庖龑?dǎo)到爐膛

前部，促使新煤迅速著火。同時(shí)，可以儲(chǔ)蓄熱量，保證主燃燒區(qū)的煤充分燃燒。

中拱通常呈前高后低傾斜布置，傾角為12°左右，傾角越大，從主燃區(qū)導(dǎo)入著火區(qū)的煙氣量越多，越有利于煤的引燃。但傾角過大時(shí)，則中拱前部出口端過高，使煙氣流速降低，不利于傳熱。中拱后部出口端的高度應(yīng)盡可能地低，中拱的長度以能遮蓋主燃燒區(qū)為宜。(3)后拱：后拱位于爐排上方的后爐墻下部，如

圖3-9所示。后拱的作用是將燃盡區(qū)的高溫?zé)煔夂瓦^剩的空氣引導(dǎo)到爐瞠中部和前部，以延長煙氣流程，保證主燃燒區(qū)所需要的熱量，以及促進(jìn)新煤引燃，同時(shí)提高爐排后部溫度，使灰渣中的固定炭燃盡。

鍋爐爐拱的布置是一個(gè)相當(dāng)復(fù)雜的問題。爐拱的 圖3—9 燃燒無煙煤的爐拱

圖3—8 鏈條爐中公布置示意圖

形狀和尺寸與燃用的煤種密切相關(guān)，必須有針對(duì)性地選用，同時(shí)各拱之間還需互相配合，才能收到明顯的效果。目前常用拱的形狀大多是通過運(yùn)行的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來確定的，上海地區(qū)鍋爐大部分采用定型拱和弧型拱，有的也采用“現(xiàn)場澆筑”法。2．分段送風(fēng)

為了適應(yīng)鏈條爐排燃燒各區(qū)段需要不同風(fēng)量的特點(diǎn)在爐排下面隔成幾個(gè)風(fēng)室進(jìn)行分段進(jìn)風(fēng)（一次風(fēng)），如圖3-10所示，每個(gè)風(fēng)室之間應(yīng)嚴(yán)密不漏，以防短路而失去調(diào)節(jié)作用。為使整個(gè)爐排寬度的風(fēng)量分布均勻，宜采用雙側(cè)進(jìn)風(fēng)。每個(gè)風(fēng)室的風(fēng)量，均用單獨(dú)的擋風(fēng)板分別調(diào)節(jié)。各擋風(fēng)板的開度，需根據(jù)不同煤種的特性，經(jīng)過反復(fù)

運(yùn)行試驗(yàn)，找出使煤燃燒最佳的開啟位置。當(dāng)煤種變 圖3—10 鏈條爐風(fēng)門調(diào)整示意圖 鍋爐基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)講義20 化時(shí)，還需要重新調(diào)整，以達(dá)到最經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行效果。一臺(tái)鍋爐最多采用5～6個(gè)風(fēng)室，送風(fēng)分段越多，風(fēng)量越容易符合燃燒需要，見圖3-11，但分段過多，將使結(jié)構(gòu)復(fù)雜，總的經(jīng)濟(jì)效果并不理想。3．二次風(fēng) 在層燃爐中，從爐排下方送入爐膛的空氣稱為一次風(fēng)，從爐排上方高速吹入爐膛的氣流稱為二次風(fēng)。在室燃爐中，隨燃料進(jìn)入爐膛的空氣稱為一次風(fēng)，為加強(qiáng)擾動(dòng)、混合和燃盡而噴人爐膛的氣流稱為二次風(fēng)。二次風(fēng)的作用：

（1）攪動(dòng)煙氣使煙氣與空氣很好混合，減少氣體未完全燃燒熱損失。圖3—11 統(tǒng)倉送風(fēng)和分段送風(fēng)比較 20（2）造成煙氣旋渦延長煙氣流程，使飛灰中可燃物質(zhì)在爐膛內(nèi)停留較長時(shí)間，得到充分燃盡。

（3）依靠旋渦的分離作用，把未燃盡的炭粒甩回火床復(fù)燃，降低飛灰含炭量，減少固體未完全燃燒熱損失，降低鍋爐初始排塵濃度。（4）當(dāng)用空氣做二次風(fēng)時(shí)，還可補(bǔ)充一次風(fēng)的不足，促進(jìn)完全燃燒。合理的布置與使用二次風(fēng)，一般可提高鍋爐熱效率5％左右。二次風(fēng)多數(shù)使用空氣，有時(shí)使用蒸汽、煙氣，或者以上兩種氣體的混合物；如用空氣作二次風(fēng)，最好是熱風(fēng)，以利于提高爐膛溫度。風(fēng)速一般為40～70m/s，但要選用較大風(fēng)壓約2000～4000Pa的風(fēng)機(jī)。二次風(fēng)量占總風(fēng)量的百分比：對(duì)揮發(fā)分含量較少的無煙煤約為5％，對(duì)揮發(fā)分含量較多的煙煤約為7％～8％，對(duì)揮發(fā)分和水分含量都較多的褐煤約為10％。二次風(fēng)量不宜過大，否則對(duì)燃燒不利，而且增加排煙熱損失，降低鍋爐熱效率。如用蒸汽作二次風(fēng)，即使鍋爐在低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)也不會(huì)造成爐膛空氣過剩系數(shù)太高，但其缺點(diǎn)是要耗用蒸汽，影響鍋爐凈效率。

如混合使用蒸汽和空氣作二次風(fēng)，即利用高速蒸汽的引射作用，將空氣帶入爐膛，能夠綜合提高鍋爐運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。

二次風(fēng)可單獨(dú)由前墻或后墻一面引入，也可由前、后墻同時(shí)引入，主要根據(jù)爐膛出口方向與爐膛深度而定。當(dāng)由前、后墻同時(shí)引入時(shí)，應(yīng)將風(fēng)嘴設(shè)在爐膛喉部，而且要將風(fēng)嘴的方向錯(cuò)開布置，如圖3-10所示。也有將二次風(fēng)嘴布置在爐膛四角，使氣流相切于一個(gè)“假想圓”，從而促使?fàn)t膛煙氣形成旋渦，以利強(qiáng)烈混合。二次風(fēng)嘴設(shè)置高度，應(yīng)在爐排面以上約1.5～2.0m處，水平或向下傾斜10°～25°角，風(fēng)嘴多用灰口鑄鐵制成。在鍋爐升火前，應(yīng)先開啟二次風(fēng)，當(dāng)鍋爐停用時(shí)，應(yīng)后關(guān)閉二次風(fēng)，以免爐膛高溫輻射熱將風(fēng)嘴燒壞。

爐拱、分段送風(fēng)、二次風(fēng)等改善燃燒工況的措施，除用于鏈條爐外，還可用于其它層燃爐上，尤其是二次風(fēng)用于拋煤機(jī)鏈條爐上，對(duì)于飛灰的燃盡消除鍋爐冒黑煙作用較大。鍋爐基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)講義 21 第三節(jié) 流化床燃燒 固體粒子經(jīng)與氣體接觸而轉(zhuǎn)變?yōu)轭愃屏黧w狀態(tài)的過程，稱為流化過程。流化過程用于燃料燃燒，即為沸騰燃燒，其爐子稱為沸騰爐或流化床爐。

由于能源緊缺和環(huán)境保護(hù)要求的日益提高，流化床爐不僅因具有強(qiáng)化燃燒、傳熱效果好以及結(jié)構(gòu)簡單、鋼耗量低等優(yōu)點(diǎn)，特別是它的燃料適應(yīng)性廣，能燃用包括煤矸石、石煤、油葉巖等劣質(zhì)煤在內(nèi)的所有固體燃料，以及可以實(shí)現(xiàn)爐內(nèi)脫硫及降低氮氧化物（NOx），受到人們的普遍重視并得到迅速發(fā)展。除了早巳廣泛使用的鼓泡床爐外，又發(fā)展到更具優(yōu)勢(shì)的循環(huán)流化床鍋爐，其燃燒效率可達(dá)99％以上。并且為大型化提供了技術(shù)保證。

一、硫化床燃燒原理

流化床燃燒（沸騰燃燒）是一種介于層狀燃燒與懸浮燃燒之間的燃燒方式，其燃燒原理如圖3-12所示。將煤破碎至一定大小的顆粒送人爐膛，同時(shí)由高壓風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的一次風(fēng)通過布風(fēng)板吹入爐膛，爐膛中的煤粒因所受風(fēng)力不同，可處于三種不同狀態(tài)：當(dāng)風(fēng)速較小，還不足以克服煤粒重量時(shí)，煤?；?/p>

處于靜止?fàn)顟B(tài)；當(dāng)風(fēng)速增大到某—數(shù)值時(shí)，能夠?qū)⒚毫４灯?，并在一定的高度?nèi)呈現(xiàn)翻騰跳躍，煤層表面好像液面沸騰，又稱為流化狀態(tài)，這就是流化床的情況；當(dāng)風(fēng)速繼續(xù)增大，未燃盡的灰粒帶出爐膛，而用高溫分離器把灰粒分離下來，再送回爐膛燃燒，這就是循環(huán)流化床。要獲得沸騰燃燒，必須根據(jù)煤粒大小將風(fēng)速控制在一定范圍之內(nèi)。由于沸騰層熱容量很大，送入的新煤只占整個(gè)熱料層重量的5％～20％，而且在爐內(nèi)停留的時(shí)間較長，可達(dá)80～100min，煤粒與空氣能夠很好充分混合，這就強(qiáng)化了傳熱和燃燒過程。所以，一 般工業(yè)鍋爐不能燃用的劣質(zhì)煤，都能夠在流化床內(nèi)穩(wěn)定燃燒。

二、流化床爐的爐膛結(jié)構(gòu)

流化床爐的爐膛結(jié)構(gòu)主要由布風(fēng)系統(tǒng)、沸騰段和懸浮段等部分組成，如圖3-13所示。1．布風(fēng)系統(tǒng)

布風(fēng)系統(tǒng)由風(fēng)室、布風(fēng)板和風(fēng)帽三部分組成。（1）風(fēng)室

風(fēng)室位于爐膛底部。主要作用是使高壓一次風(fēng)均 勻通過布風(fēng)板吹入爐膛。風(fēng)室必須嚴(yán)密不漏，否則會(huì) 降低風(fēng)壓，影響鍋爐正常運(yùn)行。風(fēng)室還應(yīng)留有人孔以

圖3—13 流化床爐的爐膛結(jié)構(gòu) 1-風(fēng)室 1-布風(fēng)板 3-風(fēng)帽 4-集箱 5-沸騰段 6-溢灰口 7-懸浮段 8-木冷壁管 9-鍋筒 鍋爐基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)講義

便清除落入風(fēng)室內(nèi)的灰渣等雜物。（2）布風(fēng)板 22 布風(fēng)板位于風(fēng)室上部，其作用相當(dāng)于爐排，既要承受料層的重量，又要保證布風(fēng)均勻、阻力不大。一般用15～20mm厚的鋼板制成（還有水冷布風(fēng)板）。（3）風(fēng)帽

風(fēng)帽的作用，主要是使風(fēng)室的高壓風(fēng)均勻吹入爐膛，保證料層良好沸騰（流化），其次是防止煤粒堵塞風(fēng)孔。風(fēng)帽的結(jié)構(gòu)形式很多，圖3-14是常見的幾種形式。2．沸騰段

沸騰段又稱沸騰層，是料層和煤粒沸騰所占據(jù)的爐膛（從溢灰口的中心線到風(fēng)帽通風(fēng)孔的中心線）部分，通常下端呈柱體垂直段，上端呈錐形擴(kuò)散段，以減少飛灰?guī)С隽俊７序v段的高度要適宜，過低時(shí)，未完全燃燒的煤粒會(huì)從溢灰口排出；過高時(shí)，為了維持正常的溢流，就要加大通風(fēng)量，增加電耗，并加劇了煤屑的吹走量。因此，在砌筑爐體時(shí)，沿溢灰口高度方向應(yīng)留一個(gè)活口，以便根據(jù)不同煤種的沸騰高度，隨時(shí)調(diào)整溢灰口的高度。3．懸浮段

懸浮段是指沸騰段上面的爐膛部分。其作用主要是使被高壓一次風(fēng)從沸騰段吹出的煤粒自由沉降，落回到沸騰段再燃。其次是延長細(xì)煤粒在懸浮段的停留時(shí)間，以便懸浮燃盡。懸浮段的煙氣流速越小越好。

三、流化床需要改進(jìn)的問題

流化床爐具備許多其它燃燒設(shè)備沒有的優(yōu)點(diǎn)，但也存在一些缺點(diǎn)，如： 1．電耗較高

由于流化床爐運(yùn)行必須使用高壓風(fēng)機(jī)，加之原煤粉碎、篩分、煤屑輸送和除塵等都要用電，所以電耗比一般鍋爐約高50％~80％。鍋爐基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)講義 2． 埋管磨損嚴(yán)重

如不采取防磨措施，有的埋管運(yùn)行較短時(shí)間就發(fā)生爆管。3．鍋爐熱效率偏低

流化床的飛灰量大，而且含碳量高，所以熱損失較多。4．塵粒污染較重 由于飛灰量大，對(duì)除塵設(shè)備的要求高。但是通常的除塵方法難以滿足排放標(biāo)準(zhǔn)要求。23

四、循環(huán)流化床

1．循環(huán)流化床鍋爐工作原理 循環(huán)流化床鍋爐是在流化床爐（鼓 泡床爐）的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，因此鼓 泡床爐的一些理論和概念可以用于循環(huán) 流化床鍋爐。但又有差別，它與鼓泡床 爐的主要區(qū)別在于爐內(nèi)流化速度較高，被煙氣大量攜帶出爐膛的細(xì)小顆粒（床 料或末燃盡煤粒等）經(jīng)爐膛出口高溫分 離器分離后重新輸回爐內(nèi)燃燒?？梢钥?出，循環(huán)流化床爐燃燒設(shè)備是由燃燒室、點(diǎn)火裝置、一次風(fēng)室、布風(fēng)板和風(fēng)帽、給煤機(jī)和加脫硫劑裝置、分離器等組成。比流化床爐多一套灰料分離循環(huán)系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)如圖3-15所示。

典型的循環(huán)流化床爐燃燒系統(tǒng)如圖 3-16所示。爐膛不分沸騰段和懸浮段，其出口直接與分離器相接，來自爐膛的 高溫?zé)煔饨?jīng)分離器凈化后進(jìn)入對(duì)流管束，而被分離下來的飛灰則經(jīng)返料機(jī)構(gòu)送回 爐內(nèi)，與新添加的煤一起繼續(xù)燃燒并再 次被煙氣攜帶出爐膛，如此往復(fù)不斷地” 循環(huán)”，即實(shí)現(xiàn)循環(huán)流化床燃燒。調(diào)節(jié)循 環(huán)灰量、給煤量和風(fēng)量（一、二次風(fēng)），即可實(shí)現(xiàn)鍋爐負(fù)荷調(diào)節(jié)，燃盡的灰渣則 從爐膛下部的排渣口經(jīng)冷渣器冷卻后排 入灰渣收集處理系統(tǒng)。

循環(huán)流化床爐的顯著特點(diǎn)是可以實(shí) 鍋爐基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)講義