设备性能、构造、原理

1.火电厂锅炉的作用是什么？

答：锅炉的作用是使燃料燃烧释放热能，将水加热成具有一定温度和压力的过热蒸汽，供给汽机或热用户使用。

2.什么是锅炉，主要由哪些部分组成？

答：锅炉顾名思义就是由“锅”和“炉”两部分组成。锅即为锅炉蒸发受热面（省煤器、汽包、水冷壁、过热器等）系统，炉为锅炉风、烟、煤系统。

3.何谓循环流化床锅炉？

答：以布风板为床面，在上面铺设一定厚度，一定含碳量，一定颗粒级配的床料，由一次风将其通过布风板均匀吹至流化态，使物料悬浮在炉膛，达到一定高度后物料颗粒自由下落，吹出炉膛的物料由分离回料系统返送回炉膛燃烧；送进炉膛的燃料量、风量与排放的灰渣量及引风机抽走的烟尘量形成一种平衡燃烧，这种燃烧锅炉称为循环流化床锅炉。

4.锅炉按水循环方式有哪几种？

答：按水冷壁内工质的流动动力分为：自然循环锅炉、强制循环锅炉和直流锅炉。

如果水冷壁内工质的流动是由下降管与水冷壁内介质的密度差造成的，则为自然循环锅炉；

如果是在水泵的压头作用下流动，则为强制循环锅炉。

5.什么是自然循环锅炉？

1）自然循环锅炉是由汽包、下降管、下联箱和水冷壁四部分构成自然循环回路。

2）锅炉在运行状态下，水冷壁吸收高温火焰的辐射热，产生部分蒸汽，形成汽水混合物，密度减小，与炉外不受热的下降管内密度较大的水产生密度差。这个差值形成自然循环的推动力，称为运动压头。这样的循环方式叫做自然循环。

6.何谓额定蒸发量？

答：在额定蒸汽参数，额定给水温度和使用设计燃料，保证热效率时所规定的蒸发量，单位为t/h（或kg/s），又称装机容量。

1）最大连续蒸发量（大型锅炉）在额定蒸汽参数，额定给水温度和使用设计燃料，长期连续运行所能达到的最大蒸发量，单位为t/h（或kg/s ）

2）经济连续蒸发量是指锅炉热效率最高时的蒸发量。

3）给水温度是指锅炉在额定工况下，省煤器入口处的水温（℃）。

4）锅炉的蒸汽参数是指锅炉出口处的蒸汽压力和温度。锅炉设计时所规定的蒸汽压力和温度称为额定蒸汽压力（MPa）和额定蒸汽温度（℃）。对于具有再热器的锅炉，蒸汽参数中还应包括再热蒸汽的压力（MPa）和温度（℃）。

7.何谓锅炉效率？

答：锅炉效率是指锅炉产生蒸汽的吸热量占锅炉输入燃料热量的百分比。其大小表明了燃料热量的有效利用程度。

8.自然循环锅炉有何优点？

1）可以在运行状态对炉水进行定期排污和连续排污以保证炉水品质，对给水品质要求不太高。

2）由于配备有汽水容积较大的汽包，故蓄热能力大，对外界负荷与压力的扰动（外扰）不太敏感，自动化程度要求相对较低。

3）蒸发受热面的循环阻力不需给水泵来克服，因此给水泵电耗较小，与强制循环锅炉相比，不需要在高温条件下工作的循环泵，工作较可靠。

9.自然循环锅炉有何缺点？

答：自然循环锅炉的运动压头很小，给水冷壁的布置带来一定的困难。为了减少流动阻力，就必须安装水容积较大的汽包和采用大直径且管壁较厚的下降管，钢材消耗大。另外，由于具有厚壁的汽包，为了防止出现较大的温差而发生变形，所以自然循环锅炉启动时间较长。

10.影响锅炉整体布置的因素有哪些？

答：影响锅炉整体布置的因素主要有蒸汽参数、锅炉容量、燃料性质以及热风温度等。

11.锅炉容量对锅炉整体布置有什么要求？※

1）随着锅炉容量的增大，炉膛的线性尺寸增加，炉膛壁表面积增大比容积增大得少。因此大容量锅炉比小容量锅炉的炉膛壁表面积相对减小，此时在炉膛内单靠布置水冷壁己不能有效降低炉膛出口烟温，所以一些大容量锅炉采用了双面水冷壁或增设辐射式、半辐射式过热器来降低炉膛出口烟温到允许值。

2）随着锅炉容量的增大，锅炉单位宽度上的蒸发量迅速增大。为了保证规定的过热汽流速和烟气流速，需采用多管圈的过热器和省煤器。管式空气预热器也应采用双面进风结构，防止风速过大。

12.何谓虚假水位？虚假水位是怎样产生的？什么时候会发生？

答：虚假水位是锅炉运行时不真实的水位。简单的说就是压力突然上升，水位就会先下降而后上升；压力突然下降，水位就会先上升而后下降。

是由于当汽包压力突降时，炉水饱和温度下降到压力较低时的饱和温度，使炉水大量放出热量来进行蒸发。于是炉水内的汽泡增加，汽水混合物体积膨胀，促使水位很快上升，形成虚假水位。当汽包压力突升时，则相应的饱和温度提高一部分热量被用于加热炉水，而用来蒸发炉水的热量则减少，炉水中汽泡量减少，使汽水混合物的体积收缩，促使水位很快下降，形成虚假水位。锅炉负荷突变、灭火、安全门动作、燃烧不稳时、开向空排汽时、吹管时，都会产生虚假水位。

13.何谓水循环倍率？

答：循环回路中，进入上升管的循环水量与上升管出口蒸汽量之比。

14.循环倍率大小对锅炉的影响？

答：循环倍率值越大，在上升管出口段汽水混合物中水所占的份额就越大，则水循环越安全。但循环倍率越大，则产生的蒸汽量又太少，不能满足锅炉蒸发量的需要，而且将过分地减弱循环，故循环倍率值不能太大。循环倍率值越小，在上升管出口段汽水混合物中水所占的份额越小，而蒸汽所占的份额则越大，这样将使管子的冷却条件恶化，管壁金属容易超温，同时管内还容易积盐（结垢），对水循环是不利的，故循环倍率值也不能过小。

15.工质：是将热能转变成机械能机一种媒介物质，电厂中的工质就是水蒸气．

16.虹吸：由于大气压的作用，液体从液面较高的容器通过曲管越过高处而流入液面较低容器的现象。最高虹吸高度可达7米。

17.自然水循环：依靠下降管中的水和上升管中的汽水混合物之间的密度差进行的水循环,（汽包-下降管-水冷壁-上升管-汽包）称为自然水循环。

18.水循环故障有哪些？

答：汽水停滞、汽水倒流、汽水分层、下降管带汽。

19.什么是循环停滞？

答：在循环回路中，并列的上升管，总有受热弱和受热强的情况，当某根管子受热弱时，管内产汽量较少，产生的循环压头不足以推动循环的进行，回路中只有少量的水补充进来或根本就没有水补充进来，这样的情况就称为循环停滞。

20.什么是循环倒流？

答：并列工作的水冷壁管子之间，由于受热不均，管与管之间形成了自然循环回路。此时有的管内水向上流动，有的管内水向下流动。这种水循环的故障现象就叫做循环倒流。

21.什么是汽水分层？有何危害？如何防止？

答：汽水混合物在水平或倾角较小的管内流动，当流速较低时，水在下部、汽在上部分层流动的现象称为汽水分层。

出现汽、水分层时，由于汽与水对流换热系数不同，使壁温上部高于下部，在分界面处形成温差应力，且由于分界面的波动，出现交变的温差应力。同时，由于管子上部的蒸干现象，会引起结垢。

防止出现汽水分层的基本方法：避免采用水平或倾角小于15°的蒸发管；如果结构上不能满足上述要求，如顶棚管、油炉炉底管、水平围绕管圈式直流锅炉的蒸发管，则应保证管内工质有足够高的质量流速，并要适当限制其热负荷。

22.下降管带汽的原因？

1）在汽包中汽水混合物的引入口与下降管入口距离太近或下降管入口位置过高。

2）锅水进入下降管时，由于进口流阻和水流加速而产生过大压降，使锅水产生自汽化。

3）下降管进口截面上部形成漩涡斗，使蒸汽吸入。

4）汽包水室含汽，蒸汽和水一起进入下降管。

5）下降管受热产生蒸汽。

23.何谓蒸汽的焓？

答：焓是反映物质所含有的能量多少的热力参数。可以简单认为是指在同一压力和温度下的1千克饱和水或1千克饱和水蒸汽内部所含有的能量是不同的。

24.水蒸汽存在的形式？

答：在同一压力下饱和状态的液体称为饱和液体，其对应的蒸汽是饱和蒸汽，但最初只是湿饱和蒸汽，待蒸汽中的水分完全蒸发后才是干饱和蒸汽。蒸汽从不饱和到湿饱和再到干饱和的过程温度是不增加的，干饱和之后继续加热则温度会上升，就成为了过热蒸汽 。

25.水的汽化方式有哪几种？

1）蒸发：是在水的表面进行的较为缓慢的汽化过程。可以在任意温度下进行。

2）沸腾：是在液体表面和内部同时进行的较为强烈的汽化现象。只有在液体温度达到其对应压力下的饱和温度时才会发生。例如一个大气压力下，水温达到100℃时开始沸腾。

26.沸腾有哪些特点？

1）在定压下，液体只有在温度升高到一定值时才开始沸腾。这一温度值称为该压力下的沸点或饱和温度。

2）沸腾时汽液两相共存，温度相等，并均等于对应压力下的饱和温度。

3）整个沸腾过程，流体不断吸热，但温度始终保持饱和温度。一旦温度开始上升，则意味着沸腾过程结束，而进入了过热阶段。

27.什么是膜态沸腾？

答：水冷壁在受热时，靠近管内壁处的工质首先开始蒸发产生大量小汽泡，正常情况下这些汽泡应能及时被带走，位于水冷壁管中心的水不断补充过来冷却管壁。但若管外受热很强，管内壁产生汽泡的速度远大于汽泡被带走的速度，汽泡就会在管内壁聚集起来形成所谓的“蒸汽垫”，隔开水与管壁，使管壁得不到及时的冷却。这种现象称为膜态沸腾。

28.定压下水蒸汽的形成过程分为哪三个阶段?各阶段所吸收的热量分别叫什么热?

1）未饱和水的定压预热过程。即从任意温度的水加热到饱和水，所加入的热量叫液体热或预热热。

2）饱和水的定压定温汽化过程。即从饱和水加热变成干饱和蒸汽，所加入的热量叫汽化热。

3）蒸汽的过热过程。即从干饱和蒸汽加热到任意温度的过热蒸汽，所加入的热量叫过热热。

29.何谓蒸汽过热度？

答：过热蒸汽的温度所超出，该蒸汽压力下饱和温度的数值，称为蒸汽的过热度。

30.水蒸汽的凝结有什么特点？

答：凝结是流体由汽相转变为液相的过程。有以下特点：

1）一定压力下的水蒸汽只有温度降低到对应压力下的饱和温度时才开始凝结。随压力的降低，饱和温度也降低；反之，则饱和温度升高。

2） 凝结的全过程中，蒸汽不断放热并凝结成水，但温度始终保持不变。

31.何谓水击或水锤？

答：在有压力管路中，由于某种外界原因，使水的流速突然发生变化，从而引起压强急剧升高和降低的交替变化，这种水力现象称为水击或水锤。

32.何谓结垢？结垢有何危害？

答：盐分沉积在受热面上称为结垢。垢又分为水垢和盐垢两种。水垢是从溶液中直接析出并附着在金属表面的沉积物；盐垢是指锅炉蒸汽中含有的盐类，在热力设备中析出并形成的固体附着物。

垢的热阻很大，使受热面传热效果下降，导致锅炉排烟温度升高，热效率下降。使受热面金属壁温升高，严重时会引起承压部件鼓包、变形和超温爆管。

管内结垢，使有效通流截面积减小，工质流通阻力增大，有碍水循环正常进行。某些脱落的水垢沉积下来，还会造成局部堵塞或流通不畅。结垢最终会导致锅炉出力下降、寿命缩短及经济性变差。

33.锅炉排污的目的是什么？

答：由于进入汽包的锅炉给水中带有盐分，同时对炉水进行加药处理时炉水中的结垢型物质要转变成水渣，此外炉水腐蚀锅炉金属也要产生一些腐蚀物，因而使炉水中含有各种可溶性的和不可溶性的杂质。随着炉水的不断蒸发、浓缩，炉水中的这些杂质的含量也逐渐增多，使炉水的含盐浓度不断增加，水渣浓度也越来越大，以致影响蒸汽品质和锅炉安全。所以，要对锅炉进行排污，使炉水及蒸汽品质维持在规定范围内。

锅炉排污分为定期排污和连续排污。

定期排污，又称底部排污。定期排污的主要目的是定期排除炉水中的沉淀物——水渣。定期排污由运行人员操作，化学人员监督，定期排污一般按规定定期进行，同时根据化学人员通知确定增减定排的次数。

定期排污管口一般设在水冷壁以及水冷套的下联箱或集中下降管的下部。定期排污时应保持锅炉高水位，先开启排污总门；再全开一次门；后缓慢开启二次门。二次门全开后不得超过30秒钟，排污时间不宜过长，以免破坏水循环。关闭时先关排污二次门、再关一次门，排污结束后关闭排污总门。

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