锅炉技术知识题库(2)

1、.火电站锅炉工作原理与基本构成知识问答题库21、什么是直流燃烧器？有何特点？ 直流燃烧器的出口是由一组圆形、矩形或多边形喷口所组成，一、二次风以及三次风分别由不同的喷口以直流射流的形式喷进炉膛，气流在燃烧器的出口没有旋转运动。 直流燃烧器与旋流燃烧器相比，有如下一些特点： （1）结构较简单，通风阻力较小； （2）气流以直流射流喷入炉膛，扩散角很小，只能从气流外边缘卷吸热烟气，加热面积小，故自身点火条件较差； （3）气流出口速度较高，衰减较慢，使气流在炉内的后期混合较好。2、直流燃烧器有哪两种基本型式？各有何特点？ 直流燃烧器的具体结构型式很多，按燃烧器中一、二次风风口相对布置情况不同，大体上可

2、分为如下两类： （1）均等配风直流燃烧器一、二次风风口均等相间布置，即在两个一次风口之间均等布置一个或两个二次风口，或在每个一次风口的背火侧均等布置二次风口。 均等配风方式的特点是，一、二次风风口间距相对较近，由喷口射出后能较快得到混合，使一次风煤粉气流着火后就能获得足够的空气。这种布置形式适用于挥发分含量较高易于着火的烟煤和褐煤。所以这种燃烧器又称为烟煤褐煤型直流燃烧器。 （2）分级配风直流燃烧器通常将一次风口比较集中地布置在一起，而二次风口分层布置，使一、二次风口之间保持较大的相对距离，以此控制一、二次风在炉内的混合点，也就是使它们较迟混合。 分级配风是把二次风分级、分阶段地送入燃烧的煤粉

3、气流中。一次风着火后送入一部分二次风，强化已着火的煤粉气流的燃烧过程，待煤粉全部着火后，再分批以高速喷入二次风，借以加强气流扰动，提高扩散速度，促进燃烧和燃尽过程。这种燃烧器适用于无烟煤、贫煤劣质烟煤等燃烧发展较慢的煤种，它又称为无烟煤型直流燃烧器。3、直流燃烧器为什么多采用四角布置？ 直流燃烧器大多布置于炉膛四角或接近四角处，四组燃烧器的几何中心与炉膛中心的一个或两个假想圆相切。这种燃烧器称为角置式燃烧器，这种燃烧方式称为切圆燃烧。 直流燃烧器喷出的是直流射流，气流自身的点火条件较差。采用四角布置后，某一燃烧器气流着火所需的热量，除依靠本身卷吸热烟气和接受炉膛辐射热以外，主要是靠来自上游邻角

4、正在剧烈燃烧的火焰推向燃烧器根部着火区进行的混合和加热，造成相邻燃烧器的相互引燃作用。从总体上看，这样布置的着火条件并不算差，煤种的适应性也就比较广。 另外，四角布置使气流在炉内绕假想切圆强烈旋转，炉内火焰充满程度好，后期混合条件也较好，这都为煤粉气流的燃烧和燃尽过程，创造了有利条件。4、什么叫假想切圆？切圆直径的大小对电厂锅炉工作有何影响？ 角置式燃烧器以同一高度喷口的几何轴线，这些切线在炉膛横截面中部所形成的几何圆形称为假想切圆。燃烧器的四股气流，沿假想圆的切线方向喷射，在炉内形成绕假想切圆强烈旋转的气流。 假想切圆的直径，对于不同燃料、不同型式的电厂锅炉不完全一样，同一电厂锅炉的一、二次

5、风也可能采用不同直径的假想切圆。一般的切圆直径大约在6001300mm之间。较大直径的假想切圆，可使邻角火炬的高温火焰更易于达到下游邻角燃烧器根部，有利于煤粉气流着火，同时使炉内气流旋转强烈，燃烧后期混合得以改善，有利于燃尽过程。但切圆直径大，一次风气流偏斜程度可能增大，易引起水冷壁的结渣、磨损。切圆直径过大时，气流到达炉膛出口还有较强的残余旋转，会引起烟温和过热汽温的偏差。由于切圆内存在负压无风区，使炉膛的火焰充满程度也受到不利影响。 综上所述，从防止结渣考虑，切圆直径宜小些；从有利着火和燃尽考虑，切圆直径宜大些；从有利于着火和燃尽考虑，切圆直径宜大些。对于大容量电厂锅炉，由于燃烧器高度尺寸

6、大，气流刚性变差，为了不使气流产生贴壁现象，倾向于采用较小直径的切圆。5、影响角置式燃烧器气流偏斜的主要因素是什么？ 四角布置的直流燃烧器，出口气流并不能完全保持沿喷口几何轴线方向前进，而会出现一定程度的偏斜，严重时导致气流贴附或冲刷炉墙的“贴壁”现象出现，这往往是引起结渣的原因之一。一次风流速小，刚性差，偏斜的可能性大。引起气流与两侧炉墙夹角不一样大，补气条件不同而产生压力差，在压差作用下气流被推向一侧。影响气流偏斜的主要因素是： （1）上游邻角燃烧器气流的横向推力二次风流速越高，产生的横向推力越大，此横向推力能将下游邻角气流推向一侧。 （2）假想切圆直径大小切圆直径越大，出现气流偏斜的可能

7、性就越大。 （3）燃烧器结构特性主要是燃烧器的高度与宽度之比H/B，高宽比H/B越大，气流刚性越差，气流偏斜的可能性越大。高宽比越小，气流刚性越强。一般认为H/B<4较好。 （4）炉膛断面形状炉膛断面设计成正方形或接近正方形（炉膛宽度深度之比a/b<1.1）时，由于喷口轴线与两侧炉墙夹角的差别不大，造成气流两侧补气条件的差异不大，产生气流偏斜的可能性较小。若a/b>1.2，气流两侧的补气条件就会有明显的不同。6、什么是周界风与夹心风？它们的作用是什么？ 在某些直流燃烧器的一次风口周围，布置一股很薄的一次风，称为周界风；布置于一次风口中间的一股二次风，称为夹心风。 周界风的作用

8、是： （1）冷却一次风口，防止风口过热变形； （2）增强一次风的刚性，防止气流偏斜； （3）周界风为一次风气流形成一层空气气幕，可防止煤粉火炬贴墙以及煤粉从气流中分离； （4）在煤粉气流着火后，能及时供给少量二次风，有利于燃烧过程的发展。 夹心风的作用是： （1）增强一次风的刚性； （2）使着火之后的煤粉气流从中央及时补充一部分氧气，加速燃烧过程的发展； （3）夹心风流速高，对一次风具有引射作用，增强一次风的动量，减轻煤粉气流的散射，使煤粉浓度局部集中，在高温下气化还原反应的份额增加，这对无烟煤的点火，燃烧过程的稳定与发展都是有利的。7、什么是摆动式燃烧器？喷口摆动起什么作用？ 某些烟煤型直流

9、燃烧器，其喷口端部做成活动式的，通过传动装置，可使喷口上下摆动20°30°，从而改变气流射出方向，这种燃烧器称为摆动式燃烧器。 改变燃烧器的喷口倾角，可改变炉内火焰中心的位置。例如，喷口倾角向上倾，火焰中心上移，炉膛出口烟温升高，从而能调节蒸汽温度，特别是用来调节再热汽温。 实际运行时，摆动式燃烧器的倾角摆动不能过大，上倾太多会使燃料不完全燃烧热损失增大，而下倾太多又可能引起冷灰斗结渣。所以，一般摆动式燃烧器，可上倾10°12°，下倾20°，调温范围约为30°50。8、什么是卫燃带？什么情况下设置卫燃带？ 用耐火材料将燃烧器周围的水冷

10、壁覆盖起来，这部分被覆盖的面积称为卫燃带或燃烧带。 炉内敷设卫带的目的，是提高燃烧区域的温度，因为一部分水冷壁被耐火涂料覆盖后，吸热量减少，烟气温度自然升高，为燃料的及时着火及稳定燃烧创造了有利条件。 在燃用挥发分较低、水分较高的煤种时，会发生点火困难，燃烧稳定性也差的问题，故需要敷设卫燃带。液态排渣炉熔渣池上部的熔渣段，也需要用耐火涂料覆盖起来，以维持这一区域的高温。 敷设卫燃带，对于解决低挥发分燃料的着火及稳定燃烧是有利的，但卫燃带也是造成结渣的策源地，所以，这一方面也必需充分考虑。9、煤粉炉点火装置的作用是什么？ 煤粉炉点火装置的主要作用有两点： （1）电厂锅炉启动时利用它点燃主燃烧器的

11、煤粉气流； （2）电厂锅炉在低负荷运行时，或燃煤质量变差时，由于炉膛温度下降，使煤粉气流着火及燃烧稳定性变差，或炉内火焰脉动而有灭火危险时，可投入点装置来稳定燃烧。 一般点火装置的容量应能满足电厂锅炉20%负荷时对燃料量的要求。10、煤粉炉装设预燃室的作用是什么？ 煤粉炉装设预燃室的主要作用是节约点火用油，以及在低负荷时或燃煤质量变差时，用以稳定燃料的着火与燃烧，并节约助燃用油。 目前，采用的预燃室型式很多。旋流式预室，它是一个圆筒形内衬耐火涂料无冷却受热面的小燃烧室。启动时先点燃引火小油枪，加热预室筒壁，由于其空间很小，内部温度升高很快，这时就可以投入主燃烧器，煤粉气流在高温的预室中被点燃，

12、进入炉膛继续燃烧，从而可节约大量的点火用油。 预燃室与主燃烧器一起运行，不电厂锅炉负荷低或煤质变差，出现着火、燃烧不稳定时，预燃室利用自身的高温，为煤粉气流提供着火热源，在不投助燃油的情况下，维持煤粉气流稳定的着火和燃烧。这样既提高了电厂锅炉运行的可靠性，也提高了电厂锅炉的调峰能力，还节约了助燃用油。11、什么是高能点火器？ 目前采用的电火花点火器或电弧点火器，是先点燃气体燃料或柴油，待炉膛加热后再引燃重油或煤粉气流。高能点火器可以直接点燃雾化了的重油，既节约优质过渡燃料，也简化了点系统。 发电厂采用的多为半导体电嘴高能电火花点火器。其基本原理是将半导体电嘴的两个电极置于一个能量峰值很高的脉冲

13、电压作用下，使半导体电嘴表面产生很强的电火花，以此作为点火能源，把雾化了的重油直接点燃。12、什么是无油点火？ 目前使用的大多数点火装置，是先点燃过渡燃料燃气或燃油，然后再点燃煤粉气流。无油点火就是不用过渡燃料而直接点燃煤粉气流。其基本原理是利用等离子喷枪，将空气加热至几千度，使氧气部分电离，形成下个能量集中、反应活性较高的高温炽热等离子射流高能电弧。 利用高能电弧先在预燃室内点燃煤粉气流，再用预燃室喷出的火炬点燃主燃烧器煤粉气流。目前实用的无油点火装置还不多。13、为什么说电厂锅炉结渣是一个自动加剧过程？ 电厂锅炉受热面结渣，除其它一些原因外，其基本条件是表面温度高及表面粗糙，这有利于熔融灰

14、渣在上面附着。受热面一旦结上第一层渣后，由于渣层热阻大，使传热过程恶化，结果导致炉内烟温及渣层表面温度都升高，再加上渣层表面粗糙，灰渣不易于粘附上去，为结渣的继续发展创造了有利条件，使渣越结越厚。 因此，结渣是一个自动加剧过程。随着渣层的增厚，表面温度升高，当渣层表面达到灰的熔化温度时，熔渣发生流动，渣层不再增厚，即达到动力平衡状态。熔渣流到其它部位，使结渣范围扩大。基于结渣过程的上述特点，运行过程中，应及时吹灰、打渣，以不使结渣过程继续发展。14、电厂锅炉结渣有哪些危害？ 结渣对电厂锅炉运行的经济性与安全性均带来不利影响，主要表现在如下一些方面。 （1）使运行经济性下降 1）受热面结渣后，使

15、传热恶化，排烟温度升高，电厂锅炉热效率下降； 2）燃烧器出口结渣，造成气流偏斜，燃烧恶化，有可能使机械未完全燃烧热损失、化学未完全燃烧热损失增大； 3）使电厂锅炉通风阻力增大，厂用电量上升； （2）影响电厂锅炉出力 1）水冷壁结渣后，会使蒸发量下降； 2）炉膛出口烟温升高，蒸汽出口温度升高，管壁温度升高，以及通风阻力的增大，有可能成为限制出力的因素。 （3）影响电厂锅炉运行的安全性 1）结渣后过热器处烟温及汽温均升高，严重时会引起管壁超温； 2）结渣往往是不均匀的，结果使过热器热偏差增大；对自然循环电厂锅炉的水循环安全性以及强制循环电厂锅炉的水冷壁热偏差带来不利影响； 3）炉膛上部渣块掉落时，

16、可能砸坏冷灰斗水冷壁管，造成炉膛灭火或堵塞排渣口，使电厂锅炉被迫停止运行； 4）除渣操作时间长时，炉膛漏入冷风太多，使燃烧不稳定甚至灭火。15、运行中影响电厂锅炉结渣的因素有哪些？ （1）燃料灰分的特性燃料的灰分熔点低、灰分含量高。 （2）炉内空气动力特性过量空气系数太小，燃烧不完全，烟气中出现CO等还原气体，使灰熔点下降，增大结渣的可能性；过量空气系数太大，使火焰中心上移，可能使炉膛出口结渣。各燃烧器风速差别大，造成火焰偏斜，促使某一侧墙结渣。旋流燃烧器旋向某一侧，促使该侧炉墙结渣。炉内气流涡流区易结渣。直流燃烧器切圆直径大，旋流燃烧器扩散角大，出现“贴壁”、“飞边”现象时，易结渣。 （3）

17、电厂锅炉漏风大炉底漏风，火焰中心上移，可能使炉膛出口结渣；空气预热器空气侧漏风大而供风不足，烟气侧漏风多而使吸风机过负荷，被迫减小送风，导致燃烧不完全，使结渣的可能性增大。 （4）电厂锅炉运行负荷负荷过高时，炉内温度水平及炉膛出口烟温均升高，使结渣的可能性增大。 （5）吹灰、打渣运行中吹灰、打渣不及时，促使结渣过程发展和结渣面积扩大。16、液态排渣炉有哪些优缺点？ （1）影响电厂锅炉热效率燃烧区域温度高，使机械未完全燃烧热损失降低。排渣量增大，温度又高，使灰渣物理热损失增大。 （2）解决挥发分低、灰熔点低燃料的着火与结渣之间的矛盾为维持低挥发分煤的稳定着火，炉膛需要维持高温，但这会引起低熔点灰

18、的结渣。这一矛盾在固态排渣煤粉炉中难以解决，在液态排渣炉中，液态排渣就需要维持炉膛高温，既解决了着火困难问题，同时它本身又不怕结渣。 （3）捕渣率高捕渣率即排渣占总灰分的份额，一般可高达30%40%，使烟气中粉煤灰量减少，这对改善受热面传热及减轻粉煤灰磨损均有好处。 （4）会出现炉底析铁及水冷壁高温腐蚀渣池中出现纯铁的现象称析铁。铁水与液态渣一起流入冷渣池时，所产生的氢气可能引起爆炸；铁水浸入炉底缝隙处，会损坏炉底结构，或造成水冷壁爆管；停炉时铁水在炉底凝成大块，给电厂锅炉的检修工作带来困难。 （5）负荷变化适应性差负荷低时，炉内温度下降，使流渣不畅，故不适宜在低负荷下运行。 （6）对环境有影

19、响由于炉温高，NOx生成量大，污染环境。17、试述油燃烧器的作用和组成。 油燃烧器的作用是组织燃料油的良好燃烧工况，因此要将油流雾化成微细的颗粒，同时要供应油燃烧所需的空气。故油燃烧器由雾化器与配风器两部分组成。 燃油由雾化器雾化成微细的油滴并喷到炉膛内，雾化器又称油喷嘴或油枪。 油燃烧所需的空气，通过配风器送入炉膛，使气流具有一定的形状和速度分布，并和油喷嘴喷出的油雾相配合，构成良好的燃烧条件。 油喷嘴和配风器是燃油炉的关键设备，直接影响燃油在炉内的燃烧质量，对它们的基本要求是：良好的雾化质量我合理的配风工况。18、燃油的雾化质量指标有哪些？ 衡量燃油雾化质量的指标主要有： （1）雾化角燃油

20、离开喷嘴后所形成的环锥形油雾两边界线的夹角，称雾化角。 （2）雾化粒度与均匀度雾化粒度指雾化后油滴直径大小，均匀度指油滴群中粒径的一致程度。其含义与煤粉细度和均匀度有相似之处。雾化粒度常用平均面积直径（试验时取样片上油滴印痕直径）来表示。油滴越细，其相对表面积越大，油的蒸发越快，使燃烧迅速完全。 （3）油流密度指单位时间内通过垂直于油雾速度方向的单位面积上的燃油体积，单位是cm3/(s·cm2)。要求沿圆周方向油流密度分布均匀；油雾中心的油流密度不能太大，否则对合理配风不利的。 上述质量指标，是在油喷嘴试验台上测定出来的。19、油雾的雾化角大小有何影响？ 油雾离开喷嘴出口一段距离后，油雾中心的负压区受到外界空气的压缩，使油雾有一定收缩。油雾在出口处两边界切线的夹角，称出口雾化角，离出口距离x作与喷嘴中心的垂线，垂线与边界的交点和喷嘴中心连线的夹角，称条件雾化角。 雾化角大小对合理配风有很大影响。雾化角太小，中心回流区小，空气与油雾的混合推迟并变差；雾化角太大，油雾会穿过空气区，除造成混合不良外，油滴还有可能直接喷射到水冷壁上而出现结焦。 一般，雾化角应控制在80°90°之间。20、油雾化器有哪几种类型？ 油雾化器基本上有两种类型。一种是将一定压力的油在离心力作用下雾化的机械式雾化器；一种是利用蒸汽或压缩空气的热能及