2023年锅炉原理课程考试试题

试题答案、及评分细则

名词解释

1.锅炉容量……锅炉的最大连续蒸发量，以每小时所能供应的蒸汽的吨数表达

2.燃料的发热量……单位质量或容积的燃料完全燃烧时所放出的热量

3.折算成分……燃料中相应于每4190kj/kg（1000kcal/kg）发热量的成分。

4.标准煤……规定以低位发热量为Qar,ne,=29310kj/kg（7000kcal/kg）的煤作为标准煤

5.理论空气量……1kg

6.应用基（收到基）燃料完全燃烧又没有剩余氧存在，此时所需的空气量。

7.过量空气系数……实际供应的空气量V（Nm：'/kg）与理论空气量V'Nm'/kg）的比值。

8.漏风系数……相对于1kg燃料而言,漏入空气量与理论空气量的比值。

9.理论烟气容积……燃料燃烧时供以理论空气量，并且又达成完全燃烧，此时烟气所具有的容积。

10.锅炉机组的效率……锅炉有效运用的热量与1kg燃料带入的热量的比值

11.飞灰系数……排烟所携带的飞灰中灰量占入炉总灰量的份额

12.排渣率……灰渣中灰量占入炉总灰量的份额

13.计算燃料消耗量……在进行燃料燃烧计算中，假定燃料是完全燃烧的,事实上此8燃料中只有（1-44/1。0）

kg燃料参与燃烧反映，因而实际燃烧所需空气容积和生成的烟气容积均相应减少。为此,在计算这些容积时，要

考虑对燃料量进行修正，修正后的燃料量叫

14.煤粉细度……表达煤粉粗细限度的指标，取一定数量的煤粉试样，在筛子上筛分，设ag留在筛子上，bg经筛

孔落下，则用筛子上剩余量占筛分煤粉总量的比例来表达煤粉细度：/?=-^xl00%

a+b

15.燃料的可磨性系数……将质量相等的标准燃料和实验燃料由相同的初始粒度磨制成相同的煤粉时，消耗能量的

比值

16.钢球充满系数……球磨机内装载的钢球容积占筒体容积的比例

17.磨煤出力……单位时间内,在保证一定的煤粉细度的条件下，磨煤机磨制的原煤量。

18.干燥出力……单位时间内,磨煤系统能将多少煤由最初的水分wy干燥到煤粉水分wmf

19.着火热……将煤粉气流加热到着火温度所需的热量

20.汽温特性……指汽温与锅炉负荷（或工质流量）的关系

21.热偏差……并列管子中，单位工质吸热不均（或给增不等）的现象

22.高温腐蚀……也叫煤灰腐蚀，高温积灰所产生的内灰层，具有较多的碱金属，它与飞灰中的铁、铝等成分以及烟气

中通过松散外灰层扩散进来的氧化硫的较长时间的化学作用，便生成碱金属的硫酸盐。熔化或半熔化的碱金属

硫酸盐复合物对过、再热器的合金钢产生强烈的腐蚀。在540〜620℃开始发生，700〜750匕腐蚀速度最大。

23.理论燃烧温度……在绝热状态下，燃烧所能达成的最高温度。也就是在没有热量互换的情况下燃料燃烧时所放

出的热量所有用来加热燃烧产物所能达成的温度。

24.炉膛的断面热强度……炉膛断面单位面积上的热功率

25.运动压头……自然循环回路的循环推动力（由下降管中的工质柱重和上升管中工质柱重之差）

26.循环流速……循环回路中水在饱和温度下按上升管入口截面计算的水流速度

27.质量含汽率……流过某截面的蒸汽质量流量D与流过工质的总质量流量G之比，用x表达x=D/G

28.截面含汽率……蒸汽所占截面面积F，与管子总截面面积F之比

29.循环倍率……进入上升管的循环水量与上升管出口汽量之比

30.循环停滞……当受热较弱管子的水流量相称于该管子所产生的蒸汽量时，这种工况

31.蒸汽清洗……用含盐低的清洁水与蒸汽接触，使已溶于蒸汽的盐转移到清洁水中，从而减少蒸汽中的溶盐。

32.锅炉排污……为保证炉水的含盐浓度在限度内，将部分含盐浓度较高的炉水排出,并补充一些较清洁的给水。

33.虚假水位……汽包水位的升高不是由于汽包内存水增多，而是由于汽压突降使水面下存汽量增多，而使水位胀起,

这种水位升高叫虚假水位

34.飞升曲线……当发生扰动时，锅炉汽温并不会突变，而有一段时滞，汽温的变化不是阶跃而是由慢到快，然后再

由快到慢。这种过渡过程中的参量从初值到终值的变化曲线。

二、填空

1.燃料的成分分为、、、、、、和。

答案：C、H、0、N、S、W、A

2.烟气焰等于理论烟气焰、、和____三部分之和。

答案：过量空气焰飞灰焰

3.灰平衡是指入炉煤的含灰量应当等于燃烧后、、、及中灰量之和.

答案：飞灰灰渣、漏煤、烟道灰

4.煤粉制备系统可分为、两种。

答案：直吹式、中间储仓式

5.直流煤粉燃烧器大体可以分为、和两种形式

答案:均等配风、分级配风

6.均等配风方式中，一、二次风口相对较,故一、二次风能较快混合,故合用于、和o

答案:近、烟煤、躯煤

7.分级配风燃烧器中，通常将集中在一起，而将分层布置，且将一、二次风口间保持较大的距离，以此来控

制一、二次风射流在炉内的混合点。

答案:一次风、二次风口、

8.三次风的特点是温度、水分、煤粉__且数量较大。

答案：低、多、细

9.根据传热方式，过热器可以分为、、o

答案：对流式、辐射式、半辐射式

10.辐射式过热器的汽温特性，随着锅炉负荷的增长，炉内辐射热的份额相对、出口蒸汽温度将。

答案：减少（下降）、下降

11.对流式过热器，随着锅炉负荷的增长，流过过热器的烟温和烟速、出口蒸汽温度将。

答案：提高、增长

12.蒸汽温度的调节方法可以归纳为两大类：、

答案:蒸汽侧调节、烟气恻调节

13.在再热机组中，一般用作为调节再热蒸汽温度的重要手段。

答案:烟气侧调节

14.锅炉的积灰可分为、、三类

答案:结渣、高温烧结性积灰、松散性积灰

15.按照传热方式可将空气预热器分为、两大类。

答案：传热式和蓄热式（或再生式）

16.锅炉机组的热力计算分为、。

答案：设计和校核计算

17.炉膛的断面热强度，选得过高,说明炉膛断面面积、就会使燃烧器局部温度、引起燃烧器区域。

答案:过小、过高、结渣

18.正常水力工况破坏有：、、和。

答案:循环停滞、自由水面、循环倒流

19.影响机械携带的因素有、、、等

答案：锅炉负荷、工作压力、汽包中水位高度、炉水含盐量

20.蒸汽清洗的目的是要

答案：减少蒸汽中的溶解的盐

21.锅炉的排污可分为、二类

答案:连续排污、定期排污

22.排污率是指排污量与之比。

答案:锅炉蒸发量

23.锅炉蒸发部分的储热能力越大，扰动时的汽压变动速度就越。

答案:小

24.有效金属质量是指在动态过程中，其温度变化速度饱和温度变化速度的那部分金属的质量。

答案:接近

三、简答

1.简述燃烧器的作用？

答案：

1）将燃料、空气送入炉膛、并组织一定的气流结构，使迅速稳定着火

2）及时供应空气，充足混合，导致必须的燃烧强度、完全燃烧

3）保证安全经济运营

2.简述分层布置的二次风口中下二次风的作用？

答案：

1）提供下侧煤粉燃烧所需空气

2）托浮煤粉防止离析

3）阻止火焰（炬）下冲，防固态排渣炉冷灰斗结渣

3.简述旋转射流与直流射流的不同之处？

答案：

1）除有轴向速度和径向速度外淌有切向速度

2）射程较短（强烈紊流互换，衰减较快）

3）扩展角比直流射流大，且随旋转强度增大而增大

4.保证供应着火热量和稳定着火过程的首要条件是什么?

答案：

1）组织强烈的烟气回流

2）燃烧器出口煤粉一次风气流与热烟气剧烈混合

5.减少着火热的有效措施是什么？

答案：

1）提高煤粉气流初温

2）适当的一次风量和风速

6.燃用无烟煤时稳定着火的常用方法是什么？

答案：

1）提高煤粉细度

2）敷设卫燃带

7.保证燃料完全燃烧、使烟气到达炉膛出口时，温度被冷却不结渣时的温度，炉膛结构应满足的条件?

答案：

1）有良好的炉内空气动力特性，避免火焰冲撞炉墙；充满限度，停滞漩涡少

2）炉膛空间能布置一定受热面，将烟温减少到允许的数值

3）有合适的热强度；拟定截面、高度满足气流充足发展、均匀混合、完全燃烧

8.简述蒸汽温度的调节方法？

答案：

1）蒸汽侧调节

①喷水减温

②表面式热互换器减温

2）烟气侧调节

①辐射面、对流受热面吸热比分派:a、调节燃烧器倾角;b、烟气再循环

②烟气挡板调节烟气量的分派

9.简述烧结性积灰的机理？

答案：

1）在烟温高于700〜800匕区域内，易熔化合物在管子上凝结……形成碱金属的粘结性沉淀层

2）有些固体灰粒粘附在表面上，在高温烟气中氧化硫气体的长时间的作用下（烧结），形成白色硫酸盐的密实

沉淀层

3）灰层厚度增大，温度升高，凝结终止

4）灰层粗糙表面粘附难熔固体颗粒，形成松散多孔外灰层

10.什么叫高温腐蚀?多发生在哪些受热面？

答案:又叫煤灰腐蚀

1）高温积灰内灰层，具有较多碱金属，它与飞灰中铁、铝等及烟气中扩散进来的氧化硫较长时间的化

学作用，生成碱金属的硫酸盐

2）干灰无腐蚀作用

3）熔化或半熔化状态的碱金属硫酸盐复合物对合金钢产生强烈的腐蚀

4）发生在高温级过热器、再热器的出口段

11.省煤器在锅炉中的重要作用？

答案：

1）吸取低温烟气热量、减少排烟温度，提高锅炉效率

2）减少水在蒸发受热面吸热量—低价省煤器代替高价受热面

3）提高进入汽包给水温度，减少给水与汽包的温差

12.空气预热器在锅炉中的重要作用？

答案：

1）吸取低温烟气热量、减少排烟温度，提高锅炉效率

2）空气预热、强化燃料着火、燃烧过程、减少不完全燃烧损失

3）提高炉膛烟气温度，强化炉内辐射传热

13.简述下降管带汽的因素、危害和消除方法？

答案：

1）危害：带汽时，工质平均密度减少，流动阻力增大，影响水循环安全性

2）因素：

①下降管进口水的汽化

②在下降管口处水流形成漩涡漏斗

③汽包内锅炉水带汽

④下降管受热

3）措施：

①水面到进口高度大于进口处静压降

②大直径下降管入口处加装格栅或十字板、消旋

③良好的汽水分离装置可减少水含汽；分散布置下降管并采用较低的水速

④为循环安全起见，电站锅炉下降管均不带汽

14.什么叫饱和蒸汽的机械携带？影响因素有哪些?①

答案：

1）受热蒸发面的汽水混合物，在引入汽包的水容积或蒸汽空间时，具有一定的动能。

2）当蒸汽穿越蒸发面（或引入蒸汽空间）时，也许在蒸汽空间形成飞溅的水滴

3）汽流撞击到蒸发面上也会生成大量水滴

4）质量大的动能大，也许随蒸汽带出，小的也许被汽流卷吸带出。

影响因素：

D锅炉负荷

2）工作压力

3）汽包水位高度

4）炉水含盐量

15.简述蒸汽溶盐的特点？

答案：

1）饱和汽和过热汽均能溶盐，凡溶于饱和汽的盐也能溶于过热汽

2）蒸汽的溶盐能力随压力升高而增大

3）蒸汽对不同盐类的溶解有选择性的，在相同条件下不同盐类在蒸汽中的溶解度相差很大

16.为什么应进行炉水校正解决？

答案：杂质进入锅炉，引起以下不良后果,故应预先解决

1）影响蒸汽品质

2）锅炉受热面上生成水垢

3）在过热器和汽轮机中产生盐质沉淀

4）在锅炉、汽机和其他设备中发生金属腐蚀

此外，给水中尚有部分补充水,也应预解决；且在运营中有未经解决的循环水漏入凝结水中，使给水受到污染，这

就要对炉水进行校正解决。

17.燃烧调节的重要任务？

答案：

1）使燃烧供热适应负荷的需要，以维持稳定的汽压。（燃料调节又称压力调节）

2）保证良好燃烧，减少未燃尽损失；防止烟气侧的腐蚀、减少对大气的污染。

3）维持炉膛内有稳定的负压

18.飞灰磨损与哪些因素有关？

答案：飞灰磨损…携带有灰粒和未完全燃烧的燃料颗粒的高速烟气通过受热面时，粒子对受热面的每次撞击，会剥

出极微小的金属屑，受热面慢慢变薄，这就是

1）烟速越高，磨损越大，与烟速的3.5次方成正比

2）飞灰浓度越大，磨损越严重

3）管子布置形式，纵向布置，磨损减轻很多；横向布置：错列比顺列磨损严重

4）灰粒特性；大颗粒、硬度大和锐利棱角、SiOz含量大、总灰量大磨损严重

四、论述

1.试述煤中各成分对锅炉工作的影响？

答案：

1）硫分

燃烧后，生成S02进一步变成S03,与HzO合成硫酸汽。低温腐蚀

硫分在高温火焰核心，缺氧，活性硫化氢气体，高温水冷壁腐蚀

氧化硫排入大气，对人、动植物有害

硫化铁，坚硬，不易磨制

2）灰分

不燃烧，妨碍与氧接触，增长着火燃尽困难;燃烧损失增长，积灰、结渣、磨损根源;大气、环境污染

3）水分

减少燃烧温度；

水分多；着火困难

水分变汽,吸热，锅炉效率减少

引风机电耗增长

低温腐蚀发明条件，

制粉困难，原煤仓等黏结堵塞，磨煤机出力下降

4）挥发分

挥发分多，易燃尽，燃烧损失较少

2.试述机械未燃烧热损失、化学燃烧热损失、排烟燃烧热损失的影响因素

答案：

①机械燃烧热损失q4

1）燃烧方式:煤粉炉比层燃炉少，燃烧完全

2）燃料性质：挥发分高，灰分少、煤粉细，损失少

3）过量空气系数:减少，一般会使损失增大

4）炉膛结构

5）运营工况

②化学燃烧热损失q,

1）燃料性质：挥发分多，可燃气体增多，易出现q3

2）过量空气系数:直接影响混合情况，过大、炉温减少;过小、无法燃尽

3）炉膛结构：炉膛容积过小，炉内流程短，部分可燃气体来不及燃烧q3增大

4）运营工况

③排烟热损失q2

1）排烟温度高、q?大、注意金属耗量

2）燃料性质有关、水分、含硫量、防低温腐蚀、较高排烟温度；水分多，排烟热损失大

3）过量空气系数及漏风、排烟容积、排烟温度

4）运营中结渣积灰、结垢、传热量减少、排烟温度提高

3.试论述中间储仓式制粉系统的工作过程？

答：

1）原煤和热风在下行干燥管相遇，进入磨煤机、由干燥剂送入粗粉分离器

2）分离后，粗粉返回，合格的输送到细粉分离器,90%煤粉分离出经锁气器和筛网落到煤粉仓或送其他锅炉。

再按锅炉需要有给粉机送入一次风管，送入炉膛燃烧

3）由细粉分离器上部分离出的干燥剂（磨煤乏气）具有10%的极细煤粉；可由排放机送入炉膛（作一次风）……

磨煤乏气送粉系统;如燃用难燃煤时，用热风送粉，磨煤乏气经专门的喷口送入炉内燃烧……称三次风，系统

叫热风送粉系统

4）该系统中运用再循环管来协调磨煤、干燥、燃烧所需风量。

4.论述影响煤粉气流着火的重要因素？

答案：

1）燃料性质

①挥发分:挥发分减少、着火温度显著提高，着火热随之增大

②水分增大，着火热随之增大

③灰分增多，热值减少、吸热多、炉温低，着火推迟，稳定性减少

④煤粉愈细，温升快，加速着火

2）炉内散热条件：

保温好，减少吸热量，提高炉温,改善着火条件（卫燃带）。

3）煤粉气流的初温：

提高它，减少加热到着火温度的着火热，加快着火

4）一次风量和风速：

①风量：大、增长着火热、着火推迟；过小……着火初期得不到足够氧气，反映减慢；最佳一次

风量（率）

②风速:过高，流量增大，着火推迟;过低、烧坏喷□，粉管堵粉

5）锅炉的运营负荷：

锅炉负荷减少、炉膛烟温减少、对着火不利

5.影响一次风煤粉射流偏斜的重要因素有哪些？

答案：

1）邻角气流的横向推力

①与炉内气流的旋转强度有关、二次风动量增长，横向推力增大

②一次风射流自身动量或一次风的刚性，是维持气流不偏转的内在因素

③减少二、一次风射流的动量比，会减轻偏斜。但二次风动量减少不利于燃烧

2）假想切圆直径d

①d提高、着火、燃尽特性好

②d变小，防结渣、一次风偏斜小，不易贴墙

3）燃烧器的结构特性

①燃烧器的高宽比增长、外侧（向炉墙一侧）补气条件较差，压差增长，偏斜加剧，

②燃烧器分组布置，

4）炉膛断面形状:炉膛宽深比不同,补气条件不同……倾向设计为正方形或接近正方形，补气条件就

差异不会很大。

6.论述一下影响燃煤燃烧过程中结渣的因素？

答案：

1）燃煤灰分特性

①灰熔点：高、结渣也许性小；低，结渣

②非绝对，灰中酸性氧化物多，不易结渣

2）炉内空气动力特性

①煤粉火炬贴墙，高温……结渣

②四角风粉动量分派不均，切圆变形

③熔渣粒子周边介质气氛，还原性气氛增大结渣也许

3）炉膛的设计特性：炉膛容积、断面、燃烧器区域热强度的大小对结渣有影响；

①容积q大……容积小，受热面少，炉温提高……结渣，

②断面q过高，燃烧器区域易结渣，过低，断面大高度不够，炉膛出口结渣；

③区域q过大，热量集中，结渣、过小，火焰过于分散，不利于燃烧、着火

4）锅炉运营负荷：负荷升高时，炉温升高结渣也许性增大

7.论述热偏差形成的因素和影响热偏差的因素？

答案：热偏差……并列管子中，单位工质吸热不均（或焙增不等）的现象

1）因素：

①吸热不均

②结构不均（影响较小）

③流量不均

2）因素:

①吸热不均:

a：结构因素：沿宽、高度热负荷