锅炉课后答案

第一章填空或选择：锅炉的经济性指标包括（锅炉的热效率），（锅炉的金属耗率）和（锅炉的耗电率）（受热面蒸发率）和（发热率）常用来表示锅炉的工作强度，但不能真正反映锅炉运行的经济性锅炉的工作大致可归纳为（燃料的燃烧过程）、（烟气向水的传热过程）和（水的受热、气化过程）锅炉，最基本的组成是（汽锅）和（炉子）两大部分。简答：1） HG—2008/18.2—540/540—5哈尔滨锅炉厂电站锅炉，额定蒸发量2008t/h，额定工作压力18.2MPa，过热蒸汽温度540笆，再热蒸汽温度540笆，第5次设计2） DZL4-1.25/350-AII单锅筒纵置式链条炉排锅炉，额定蒸发量4t/h，额定工作压力1.25MPa，出口过热蒸汽温度350笆，采用II类烟煤的蒸汽锅炉。3） 锅炉的本体设备和锅炉房的辅助设备包括哪几部分？锅炉的本体设备包括汽锅、炉子、蒸汽过热器、省煤器和空气预热器锅炉房的辅助设备包括给水设备、通风设备、燃料供应和排渣除尘设备，检测仪表和自动控制设备4） 锅炉的附加受热面和尾部受热面包括哪些？锅炉的附加受热面：主要包括蒸汽过热器、省煤器和空气预热器锅炉的尾部受热面：主要包括省煤器和空气预热器5） 说明以下锅炉中任意五种设备名称及其作用第二章填空或选择:煤的元素分析包括碳（C）、氢（H）、氧（O）、氮（N）和硫（S）灰分（A）和水分（M）煤的工业分析成分有水分、挥发分（V）、固定碳（Cgd）和灰分。煤的可燃基包括（碳（C）、氢（H）、氧（O）、氮（N）和硫（S）），其中不可燃部分是（氧和氮）已知煤燃烧的理论空气量v0为5.0m3/kg,过量空气系数a为1.1,则实际空气量为（5.5m3/kg ）煤的分类是以煤化程度划分的，主要以（煤化程度）含量的高低来划分。分为（褐煤）,（烟煤）,（贫煤）和（无烟煤）划分标准为（挥发分含量高低）燃料成分表示的基准中，空气干燥基不含（外在水分），干燥基不含（水分）,干燥无灰基不含（水分和灰分）燃料油的温度越高，黏度越（低）煤的可燃成分是指碳、氢、硫。煤粉在炉内的燃烧过程可分为着火前的准备阶段、燃烧阶段、灰渣形成阶段。燃油的物理特性包括粘度、凝固点、闪点、比重和热量等。燃料的发热量进行计算，门捷列夫实验公式需要按照冬企对发热量进行校核按照化学条件和物理条件对燃烧速度影响的不同，可将燃烧分为动力燃烧、扩散燃烧、过渡燃烧三类。碳的燃烧速度决定于（化学反应）速度和（物理混合）速度。燃料油在油缸中进行加热时，其加热温度不准超过（闪点），一般应低于闪点（10）°C。煤的灰熔点用四个特征温度来表示，分别为变形温度、软化温度、半球温度和流动温度。常采用角锥法进行测量。工业上一般以煤灰的软化温度七2作为衡量熔融性的主要指标。a=1每kg燃料完全燃烧时产生的烟气成分：RO2、N2和H2O；a>1燃料完全燃烧时产生的烟气成分：RO2、N2、H2O和O2a<1燃料不完全燃烧时产生的烟气成分：RO2、N2、H2O、O2和CO；奥氏分析仪采用KOH或NaOH溶液吸收RO2，焦性没食子酸的苛性钾溶液吸收O2及RO2，氯化亚铜氨溶液吸收CO及O2

名词解释:高位发热量高位发热量Qgr,ar：每公斤燃料完全燃烧后所放出的热量，含所生产水蒸汽汽化潜热，(kJ/kg)低位发热量低位发热量Qnet印：每公斤燃料完全燃烧后所放出的热量，扣除随烟气带走的水蒸汽的汽化潜热的热量，(kJ/kg)折算水分、折算灰分和折算硫分折算水分—煤低位收到基发热量中每4186.8kJ热量所对应的水分。Mzs,Mzs,ar4186.8M arQnet,arQa^ net,ar4186.8折算灰分—煤低位收到基发热量中每4186.8kJ热量所对应的灰分Mzs,Mzs,arA~0^~ net,ar4186.8 arQnet,ar折算硫分—煤低位收到基发热量中每4186.8kJ热量所对应的灰分Szs,Szs,arS~Q~net,ar4186.8 arQnet,ar高水、高硫、高灰如果燃料中收到基折算水分Mzs>8%,收到基折算灰分Azs>4%，收到基折算硫分Szs>0.2%，它们则分别称为高水分、高灰分和高硫分燃料。恩氏黏度是以200ml试验重油在温度为七时，从恩氏粘度计中流出的时间与200ml温度为20笆的蒸馏水从同一粘度计中流出的时间之比，即E=LEtT20过量空气系数。 y燃烧时实际供给空气量与理论空气量之比：口=茵k

计算题（课后作业题）：1.已知煤的空气干燥基成分：Cad=60.5%,Had=4.2%,Sad=0.8%,Aad=25.5%,Mad=2.1%,和风干水分Ma户3.5%，试计算上述各种成分的收到基含量。解：1）首先：Mar=Mf+Mar=Mf+Marad100-Mf100-ar-可得:Mar=5.5265%2)Kad-arW0一'ar=箜2)Kad-ar100-Md 97.9所以：Car=Kad-arCad=60.5%*0.965=58.3825%Har=Kad-arHad=4.2%*0.965=4.053%Sar=Kad-arSad=0.8%*0.965=0.772%Aar=Kad-arAad=25.5%*0.965=24.6075%Mar=5.53%2,已知煤的空气干燥基成分：Cad=68.6%,Had=3.66%,Sad=4.84%,Oad=3.22%,Nad=0.83%,Aad=17.35%,Mad=1.5%,Vad=8.75%,空气干燥基发热量Qnet,ad=27528kJ/kg和收到基水分Mar=2.67%,煤的焦渣特性为3类，求煤的收到基其他成分、干燥无灰基挥发物及收到基低位发热量，并用门捷列夫经验公式进行校核。解：1）首先：K=100一Mar=100一2.67=0.98812ad-ar100-M100-1.5所以：Car=Kad-arCad=68.6%*0.98812=67.79%Har=Kad-arHad=3.66%*0.98812=3.62%Sar=Kad-arSad=4.84%*0.98812=4.78%

Nar=Kad-arNad=0.83%*0.98812=0.82%Aar=Kad-arAad=17.35%*0.98812=17.14%2)Kad-2)Kad-daf100100-Mad~Aad100100-1.5-17.35=1.2323所以:Vdaf=Vad*Kad-daf=8.75%*1.2323=10.78%收到基低位发热量分析基到收到基的发热量的关系为：27171.32Q=(Q +25M)X100-Mar-25M=(27528+25x1.5)x100-2.67-25x2.6727171.32net,ar net,ad ad 100-M ar 100-1.5采用门捷列夫经验公式：Qnet疽339Car+典fr*一 ^、=339x68.6+1030x3.62-109x(3.18-4.78)-25x2.67=339x68.6+1030x3.62-109x(3.18-4.78)-25x2.67=27091kJ/kg27171.32-27091=80.32<600校核，因为Aar<Ad<25%,所以校核正确。3.下雨前煤的收到基成分为：Car1=34.2%,Har1=3.4%,Sar1=0.5%,。心=5.7%,Nar1=0.8%,Aarl=46.8%,Marl=8.6%,Qnetar1=14151kJ/kgo下雨后煤的收到基水分变动为Mar2=14.3%，求雨后收到基其他成分的含量及收到基低位发热量，并用门捷列夫经验公式进行校核。解：1）收到基成分计算，首先:v v 100-MK= ar2ar1-ar2 100-Mar1100-14.3=0.9376100-3.4所以：Car2=Kar1_ar2Car1=34.2%*0.9376=32.07%Har2=Kar1-ar2HHar2=KSar1=0.5%*0.9376=0.469%ar2ar1-ar2Oar2ar1-ar2Oar1=5.7%*0.9376=5.345%ar2 "冗1ar2 "冗1丑2Aar2=46.8%*0.9376=43.88%ar2=Kar1-ar2Nar1=0.8%*0.9376=0.75%ar22)收到基低位发热量：Q=(Q +25M)x100—Mar-25M=(14151+25x8.6)x100T'3-25x14.3=13112.6net,ar net,ad ad 100-M ar ' 100-8.6 ■采用门捷列夫实验式"Qnet,ar= C2+^OH2 O厂 ¥,七=339x32.07+1030x3.19-109x(5.34—0.47)—25x14.3=13269.113269.1-13112.6=157<600<800校核，因为Aar>25%,所以校核正确。7.一台4t/h的链条炉，运行中用奥氏烟气分析仪测得炉膛出口处RO2=13.8%,O2=5.9%,CO=0；省煤器出口处RO2=10.0%,O2=9.8%,CO=0；如燃料特性系数。=0.1,试校核烟气分析结果是否准确？炉膛和省煤器出口处的过量空气系数及这一段烟道的漏风系数有多大？解：1)三原子气体体积RO2RO221-O1+P'根据O2=5.9%可得，0=15.1/13.8-1=0.0942.；O2=9.8%可得，0=11.2/10.0-1=0.12(0.0942+0.12)/2=0.10=0.1071~0.1烟气分析结果正确。2)过量空气系数计算。21a= 21-O2炉膛出口处的过量空气系数*'=21/(21-5.9)=1.39省煤器出口处的过量空气系数"'=21/(21-9.8)=1.875漏风系数△a=a"-aj'=1.875-1.39=0.485第三章填空锅炉的热效率是（ngi=q1=Q1/Qr）q1是（锅炉热效率），q2是（排烟热损失）,q3是（气体不完全燃烧热损失）,q4是（固体不完全燃烧热损失）,q5是（散热损失）,q6是（灰渣物理热损失及其他热损失）当排烟温度降低时，q2（降低）进入炉内燃料的总灰量应等于（灰渣）、（漏煤）及（飞灰）之和层燃炉燃用较干的煤末时，司炉往往在煤末中掺人适量的水分，试分析对锅炉热效率及锅炉各项热损失会有什么影响？q4热损失减少，锅炉热效率提高，q2热损失增大，q3热损失减少最佳过量空气系数当过量空气系数增大时，q2热损失增大，q4热损失减少，q3热损失减少q2+q3+q4热损失和最小为最佳过量空气系数。由于不易准确测定燃料消耗量，大容量锅炉一般采用（反平衡法）进行测定，小容量锅炉一般采用（正平衡法）进行测定。散热损失，随着锅炉容量的增大而（减小）一般来说，挥发分含量较高，q3热损失越（大），炉膛容积越小，炉膛高度越小，q3热损失越（大）。建立灰平衡的目的主要是为了求取（飞灰量）计算燃料消耗量，是扣除固体不完全燃烧热损失的锅炉燃料消耗量，可表达为：Bj=B（1-q4/100）在计算q2和q3的公式，乘上（1-q4/100），表示仅有这部分燃料发生反应计算题1.一台蒸发量为D=4t/h的锅炉，过热蒸汽绝对压力P=1.37MPa，过热蒸汽温度t=350°C,给水温度t=50°C,在没有省煤器时测得q2=15%,B=950kg/h,Qnetar=18841kJ/kg;加装省煤器后测得q2=15%,问装省煤器每小时节煤量为多少笋解：由题意可知：由过热蒸汽绝对压力P=1.37MPa，过热蒸汽温度t=350°C,可得过热蒸汽焓为：采用插值：1MPa，350C时，过热蒸汽焓为3157kJ/kg；2MPa，350C时，过热蒸汽焓为3137kJ/kg；因此，P=1.37MPa时，过热蒸汽焓为：3157+（1.37-1）x（3137-3157）=3149.6kJ/kg；

由给水绝对压力P=1.37MPa，给水温度农=50笆，采用插值：1MPa,50°C时，给水焓为210.1kJ/kg；*2MPa,50C时，给水焓为211.0kJ/kg；因此，P=1.37MPa时，给水焓为：210.1+(1.37-1)x(211.0-210.1)=210.4kJ/kg；q=n=乌=y=4x(3149.6-210.4)x1000=65.68%1giOBOB 950x18841根据反平衡法：’q1=1-(0.15+q3+q4+0.029+q6)=65.68%加装省煤器后：q1=1-(0.085+q3+q4+0.021+q6)=71.38%根据正平衡法可得B=咔=4x(3149.6-210.4)x1000= /h1O q1 0.7138x18841因此节省煤量为：AB=B-B1=950-874.2=75.8kg/h3.某厂SZP10-1.3型锅炉燃用收到基灰分为17.74%,低位发热量为25539kJ/kg的煤，每小时耗煤量为1544kg，在运行中测得灰渣和漏煤总量为213kg/h,其可燃物含量为17.6%，飞灰可燃物含量为50.2%，试求固体不完全燃烧热损失q4解：由题意可知：灰渣和漏煤的质量为：Ghz+Glm=213kg/h,可燃物含量C=17.6%根据灰平衡可得：BA 100-C 100-C诚=(G+气)FT+G.^100^1544x17.44 100-17.6八100-50.2可得： =213x +G 100 100fh100可得飞灰质量为Gfh=188.28kg/h可得q4热损失为q=32866((G+G)C+GC)4 100BQhlm fhfhnet,ar32866100x32866100x1544x25539(213x17.6+188.28x50.2)=11%4某链条炉热工实验测得数据如下：Car=55.5%,Har=3.72%,Sar=0.99%,Oar=10.38%,Nar=0.98%,Aar=18.43%,Mar=10.0%,Q=21353kJ/kg,炉膛出口的烟气net,ar成分RO2=11.4%,O2=8.3%以及固体不完全燃烧热损失q4=9.78%,=11%4某链条炉热工实验测得数据如下：Car=55.5%,Har=3.72%,Sar=0.99%,Oar=10.38%,Nar=0.98%,Aar=18.43%,Mar=10.0%,Q=21353kJ/kg,炉膛出口的烟气net,ar成分RO2=11.4%,O2=8.3%以及固体不完全燃烧热损失q4=9.78%,试求气体不完全燃烧热损失q3解：根据题意可得燃料特性系数：八2.35叮。”.C+0.375S可得:3.72-0.126X10.38P=2.35 55.5+0.375x0.99=0.1015由不完全燃烧方程式可得:CO=(21-。RO)-(RO+O) □ □ □—0.605+p(21-0.1015X11.4)-(11.4+8.3)0.605+0.1015%=0.2023%因此:233.3 XQrC+0.375SRo2+CO财CO(1-100)x100%233.355.5+0.375x0.99 X 21353 11.4+0.2023X0.2033(19.78)X100%=97%附加：某锅炉D=10t/h,q4=5%,ngl=91%,Qr=23000kJ/kg，给水焓721kJ/kg，饱和水焓826kJ/kg,排污率P=5%,过热蒸汽焓3330kJ/kg,试估算燃料消耗量和计算燃料消耗量。解由于Q户D(i-i)x103+D(i-i)x103gqgs pspsgs=10x(3330-721)x103+10x5%x(826-721)x103=26090000+52500

=26142500kJ/kgB=-^B=-^O门rgl2614250023000x0.91=1249kg/hBj=B(1-q4/100)=1249x0.95=1186.55kg/h第四章填空：燃料（固体、液体和气体）完全燃烧的必备条件为：（1）保持一定的高温环境；（2）供给足够而适度的空气量；（3） 燃料要有一定的燃烧时间及燃烧空间；（4） 及时排出低温燃烧产物（如：低温烟气和灰渣）。温度越高，燃烧速度越（快）燃烧设备有多种型式，按照燃烧方式的不同，可以分为层燃炉、流化床炉和室燃炉对于手烧炉，由于其燃烧特性为（双面引火），因此其煤种适应性较（广）4手烧炉，燃烧特性为（双面引火）和（燃烧周期性）在严重缺氧的条件下，引起（挥发物热分解）而生成大量碳黑，链条炉着火准备阶段的条件不如手烧炉，主要是因为燃烧特性为（单面引火）造成贫煤、无烟煤在链条炉中难以燃用。对劣质烟煤，链条炉采用（低而长的）后拱和（高的前拱）相结合（机械一风力抛煤机炉）和（手烧炉）燃烧特性为（双面引火）流化床燃烧技术燃料适应性广，可以实现燃烧过程中脱硫，同时采用分级送风和低温燃烧（炉内温度仅为850〜900笆），能有效抑制氮氧化物（NO）的生成和大大减少排放对大气的污染，有利于环境保护筛余百分数，Rx愈小，煤粉愈细，反之愈粗qv越高，炉膛容积越（小）,qR越大，炉排面积越（小）在机械链条炉中，后拱常常布置二次风，其主要作用：强化炉内气流混合和扰动； 帮助新燃料的燃烧和促进燃料燃尽；名词解释：细度；将磨制的煤粉用标准筛孔尺寸的筛子进行筛分，筛分后残留在筛面上粗煤粉的重量与煤粉筛分前总重量的百分比：R=ax100%xa+b经济细度锅炉燃用的煤粉，从燃烧角度考虑，煤粉磨得愈细愈有利，但制粉的电耗及费用必将增高，因此，合理的煤度，应改由技术经济比较确定，由技术经济确定的煤粉细度成为经济细度。炉膛容积可见热强度：炉膛容积可见热强度：单位体积的炉膛，在单位时间内所燃烧的煤的放热量炉排面积可见热强度炉排面积可见热强度：单位面积的炉排，在单位时间内所燃烧的煤的放热量B-Qq= net,arRR燃料消耗量锅炉在运行中单位时间内的实际耗用的燃料量B=-^~~Q门rgl计算燃料消耗量计算燃料消耗量，是扣除固体不完全燃烧热损失的锅炉燃料消耗量，可表达为:Bj=B(1-q4/100)简答：分析下图中曲线ab,cd,ef和jk曲线的意义

第五章:简答：说出图中，SHS20--2.5/400--A型锅炉各名称及用途SHS20--2.5/400--A型锅炉名称为双锅筒横置式室燃炉，2.5MPa,过热蒸汽温度为400^煤粉燃烧器；2.冷炉斗；3.水力冲渣器；4.省煤器；5.过热器;6.空气预热器填空对于烟管锅炉和水管锅炉，其中（ ）水容积大，能较好地适应负荷变化而（）提高了锅炉的容量，尺寸，燃烧条件得到改善，热效率高热水锅炉与蒸汽锅炉相比较，金属耗量（小）工质压力低，温度低，对水质要求不高。锅炉的辅助受热面包括（蒸汽过热器）、（省煤器）和空气预热器。锅炉的三大安全附件（压力表）、（安全阀）和（水位表）

第六章：简答：分析下图中各零部件的名称及作用，并回答运动压头和有效压头的意义上锅筒；2.下集箱；3.上升管；4.下降管；自然水循环的回路：由锅筒、下降管、下集箱、上升管、上集箱、引出管组成的密闭回路运动压头--由下降管和上升管中工质密度差引起的压头差Syd=H^g(pr-p「Pg--锅筒中蒸汽压力，Pa；P’--下降管和加热水区段饱和水的密度,kg/m3；P--上升管含汽区段中汽水混合物的平均密度，kg/m3；g--重力加速度，m/s2；APxj,APss--分别为下降管系统和上升管系统的流动阻力，Pa。有效压头--用于克服下降管阻力APxj的压头%=叮（P，-叩—A