2024级电站锅炉锅炉原理-资料

第四章

1.影响排烟损失q2的因素：排烟温度和烟气容积。

2.影响可燃气体不完全燃烧损失q3的因素：燃料的挥发分、过量空气系数、燃烧器的结

构和布置、炉膛温度、炉内空气动力工况。

3.影响固体不完全燃烧损失q,的因素：燃料性质、燃烧方式、燃烧器的结构和布置、锅

炉负荷、运行水平、燃料在炉内呃停留时间和与空气的混合状况。

4.影响散热损失qs的因素：锅炉外表面积、外表面温度、炉墙结构、保温隔热性能及环

境温度。

第五章煤粉制备

1.煤粉细度是用一组由细金属丝编制的、带正方形小孔的筛子对肯定数量的煤粉试样筛

分来测定的，Rx=a/(a+b)。一重要

2.煤粉经济细度：当机械不完全燃烧热损失为和制粉系统的电耗q„,和金属磨损之和为

最小。——重要

3.煤粉的爆炸性：煤粉和空气混合物在肯定条件下会发生爆炸，引起设备和人身事故。

煤粉气流的初温应当限制在100℃以下。影响因素有：挥发分、水分和灰分、煤粉细度、

气粉混合物的温度、混合物中煤粉浓度、氧的浓度等。

4.煤的可磨性系数一一重要

4.1哈氏可磨性指数：HGI=13+6.93G71

4.2BTN可磨系数：Q=0.0034(HGI)"1.25+0.61

5.制粉系统一直吹式:正压式,负压式；中间储仓式:热风送粉,乏气送粉。

5.1直吹式制粉系统特点：占地面积小；系统简洁，设备较少；运行电耗低节约金属，投

资少，煤粉爆炸性较小；由于制粉量必需等于燃料消耗量，因此对限制系统要求较高；运

行敏捷性较仓储式系统略差。

5.2中间储仓式制粉系统特点：运行敏捷性较高；限制系统要求较低；运行电耗高；投资

较大；煤粉爆炸性较大。

6.中速磨

6.1中速磨优点：启动快速；调整比较敏捷；磨煤电耗低；结构紧凑；金属部件磨损量小;

运行时空载功率低，磨煤机功率和出力几乎成正比，适合低负荷运行

中速磨适用范围。

①对于优质烟煤Vdaf=(27〜40)%,Mf<15%,Ke<3.5；

②对于劣质烟煤、贫煤Ke<3.5燃烧性能好；

③对于褐煤Mf<15%Ke<3.5；

@Ke<1.2,优先选用RP(HP)型；1.2<Ke<2.0,优先选用MPS型。

6.2中速磨工作过程

①电机驱动主轴带着磨环或者磨盘转动；②原煤经落煤管进入研磨部件表面，在压紧

力的作用下受到挤压和研磨，制备成煤粉；③煤粉在离心力作用和其它煤粉的推挤作用下

被甩到风环上方。热风经过风环的导向叶片后进入环形干燥空间干燥煤粉。④热风接着携

带煤粉至煤粉分别器，不合格的煤粉返回碾磨区重磨，合格的煤粉经过煤粉安排器，最终

送。往燃烧器。

7.三种中速磨的比较及适用场合？一一重要

RP型磨：电耗最低，耐磨损性能最低。检修便利紧凑出力调整范围大；两碾磨件无

接触，可空载启动噪音小，适合Ke〈1.2的煤；

MPS磨：电耗和耐磨损实力都介于RP型及E型磨之间，适合Ke〈2.0的煤；

E型磨：电耗最高，耐磨损性能最好。适合Ke〈3.5的煤，部件寿命较长电耗大.

8.钢球磨

8.1主要特点：煤种适应性广，可磨无烟煤；对三块不敏感；可在运行中换钢球；磨制煤

粉较细，出力大；对煤的干燥实力强，与中速磨相比，可磨高水分煤；磨煤电耗高，特殊

是低负荷下运行不经济；结构比较浩大，运行时噪音大，投资高，金属磨损大。

8.2钢球磨工作原理一一三个作用力：撞击、挤压、研磨

8.3影响因素：转速；钢球充溢系数；钢球直径；通风量；筒内存煤量

8.4双进双出钢球磨结构：左右对称、螺旋输煤器、空心圆管。

双进双出钢球磨优点：牢靠性高；维护简便、维护费用低；出力稳定，能长期保持恒

定的容量和要求的煤粉细度；煤种无限制；在单进单出磨煤机基础上缩小体积，削减了占

地面积。

第六章煤粉燃烧过程

1.燃烧的基本分类：①动力燃烧②扩散燃烧③过渡燃烧

b

2.质量作用定律：Wt=AfCB,阿累尼乌斯定律［上=koxexp(-E/^重要

3.影响燃烧反应的主要因素：温度；压力；浓度；催化；链锁反应

4.煤燃烧阶段主要有：预热干燥阶段(吸热过程)；挥发份析出及着火阶段；剧烈燃烧；

燃尽。以着火和燃烬两个阶段最为重要。一一重要

5.焦碳燃烧的燃烧阶段：氧分子向碳粒表面的扩散；氧分子吸附在碳粒表面上；氧分子

在碳粒表面上发生燃烧化学反应;燃烧产物在碳粒表面上解吸附;燃烧产物离开碳粒表面,

向四周环境扩散。其中扩散和燃烧阶段最重要。

6.多相燃烧反应区域：扩散燃烧区域、过渡燃烧区域、动力燃烧区域。一一重要

①在温度低的动力区，应提高反应系统的温度一提高炉膛温度②在温度高的扩散区，

应增大0?③在过渡区，两者都应增大。

7.煤粉气流的着火与燃烧

7.1着火温度：由缓慢的氧化状态转变到反应能自动加速到高速燃烧状态的瞬间过程称为

着火，着火时反应系统的温度称为着火温度。煤粉燃烧过程的停止，称为熄火。

7.2着火热：将煤粉气流加热到着火温度所须要的热量成为着火热，它包括加热煤粉和一

次风所需热量以及煤粉中水份蒸发、过热所需热量。

7.3着火时间：着火早：烧坏燃烧器。着火晚：火焰上移、燃烧不完全、简洁结渣。

7.4完全燃烧的条件：①供应合适的空气量②保持适当的炉温③保证空气和煤粉的良好混

合④证燃料颗粒在炉膛内足够的停留时间。

6.5影响着火的因素：燃料性质、炉内散热条件、煤粉气流初温、一次风量和一次风速、

燃烧器的结构特性锅炉负荷。

8.影响S02、N0生成的主要因素：煤种、煤颗粒在燃烧区域停留时间、煤颗粒粒径、炉

膛温度、过量空气系数等。

9.脱硫技术：湿法烟气脱硫；干法烟气脱硫

烟气脱硝：①干法烟气脱硝：选择性催化还原法、选择性非催化还原法。②湿法烟气

脱硝。

10.热力型N0和燃料型N0——重要

10.1温度型（热力型）N0

空气中的氮在较高的温度下氧化生成的

0+N2=NO+N；N+02=NO+0；N+OH=NO+H（浓燃料区域）

主要影响因素：温度、过量空气系数、高温区停留时间；

10.2燃料型N0——重要

I+R-N0+——；I+N0-N2+——

I—含N中间产物；R—含氧化合物

主要影响因素：燃料中的氮和挥发份含量、温度等。

10.3燃烧过程中降低N0排放的方法

适当降低燃烧温度，特殊是防止出现局部高温区；采纳分级燃烧；采纳浓淡燃烧方式;

采纳低氧燃烧技术；烟气再循环。

11.最佳炉膛出口空气系数：qz+q3+q4之和最小的空气量。——重要

第七章煤粉炉燃烧设备

1.燃烧设备燃烧室、燃烧器、点火装置之一炉膛

1.1炉膛的作用：保证燃料的完全燃烧、合理组织炉内的热交换、布置合适的受热面满意

锅炉容量的要求、使烟气到达炉膛出口时被冷却到使其后的对流受热面不结渣和平安工作

所允许的温度。

1.2对炉膛结构的基本要求：炉膛要有足够的容积和高度；合理布置燃烧器炉膛结构紧凑;

金属材料用量少；便于制造、安装、检修和运行。

L3炉膛设计主要热力参数：炉膛容积热负荷；炉膛截面热负荷；燃烧器区域壁面热负荷;

炉膛壁面热负荷。一一重要

2.水冷壁结渣

2.1影响结渣因素：灰熔点、空气流淌特性、锅炉负荷、燃烧过程中空气量不足、燃料和

空气分布不均造成火焰偏斜、运行操作、设计或检修质量不佳。

2.2结渣危害：降低了锅炉运行的经济性、炉膛出口烟温上升和过热蒸汽超温、对自然循

环锅炉的水循环平安性和强制循环锅炉水冷壁的热偏差带来不利影响、炉膛出口对流管束

上结渣可能堵塞部分烟气通道，引起过热器偏差、炉膛上部积结的渣块掉落时，还可能砸

坏冷灰斗的水冷壁，甚至堵塞排渣口而使锅炉无法接着进行。

2.3防止和减轻结渣措施：降低炉膛出口烟气温度、组织良好的炉内空气动力场、保证合

适的煤粉细度和匀称度、加强运行中监视，刚好清焦吹灰，保持受热面清洁、保证燃煤质

量、除去多余的卫燃带。

3.燃烧器

3.1煤粉燃烧器的作用：保证燃料和空气的充分混合；保证燃料刚好着火；保证燃料稳定

燃烧；烟气充溢程度好，不冲刷炉墙。

3.2煤粉燃烧器的类型：旋流式燃烧器、直流式燃烧器。

旋流燃烧器的优缺点

优点：虽然各燃烧器风粉安排不均但是沿着炉膛的宽度热负荷总体上是匀称的，所以

炉膛出口的烟温偏差在80C以下；燃烧器具有自稳实力，通过调整来适应煤种改变；防

结渣实力强

缺点：后期混合实力较差，NOx排放较高。

直流燃烧器特点：出口气流为直线射流；布置在炉膛四角，形成四角切圆燃烧；一次风

口和二次风口沿高度方向交织布置。一一重要（包括旋流）

3.2.3旋流燃烧器特点：①旋流燃烧器不但有轴向速度，而且有较大的切向速度②射流有

一个中心回流区，能回流高温蒸汽，利于着火。③旋转射流的扩展角大

直流燃烧器的配风方式：均等配风、分级配风。分级配风的三种分：周界风，夹心风，

十字风。

直流燃烧器运行的主要不足：炉膛出口处烟温偏差

引起热偏差的缘由：对称的速度场导致不对称的传热场，引起烟温偏差；烟速高的区

域烟温高，反之烟速低的烟温低：

4.四角切圆燃烧工作原理：煤粉气流卷吸高温烟气而被加热的过程；射流的相互撞击、

射流两侧的补气及压力平衡过程；煤粉气流的着火过程；煤粉与二次风空气的混合过程;

四股气流形成的切圆旋转过程；焦碳的燃尽过程。

5.角切圆燃烧特点：①上游邻角气流的加热作用（自点燃），加之本身卷吸，着火条件优

越，着火稳定性好②在整个炉内形成剧烈的旋转，扰动混合好，利于燃烧及燃尽③剧烈的

湍流扩散和良好的炉内空气动力结构，烟气在炉内充溢程度好，炉内热负荷分布匀称。

6.对现代煤粉燃烧器的要求一一重要

①保证送入炉内的煤粉气流能快速、稳定地着火燃烧

②供应的二次风与一次风能刚好良好地混合，确保较高的燃烧效率

③火焰在炉膛的充溢程度较好，且不会冲墙贴壁，避开结渣

④有较好的燃料适应性和负荷调整范围

⑤流淌阻力较小

⑥能削减NOX的生成，削减对环境的污染

7.在组织锅炉燃烧时，为什么将燃烧所需空气分为一、二次风？确定一次风率的依据是

什么？——重要

答：一次风率：确定于煤种的Vdaf值，和着火条件、制粉系统状况。

8.请说明什么是煤粉炉的一、二、三次风？

携带煤粉送入燃烧器的空气称为一次风。其作用是输送煤粉和满意燃烧初期对氧气的

须要，一次风数量一般较少。

煤粉气流着火后再送入的空气称为二次风。其作用是补充煤粉接着燃烧所须要的空

气，主要起扰动、混合的作用。

磨煤过程中产生的乏汽送入炉膛称为三次风。其作用是作为补充空气并使所携带的煤

粉参与燃烧。

9.炉膛的外爆与内爆

9.1炉膛外爆的影响因素：燃料爆燃、水冷壁严峻爆管、析铁氢爆。

9.2炉膛内爆的影响因素：突然熄火，温度剧降。

第八章锅炉受热面运行问题

1.结渣危害：①降低了锅炉运行的经济性②炉膛出口烟温上升和过热蒸汽超温，运行中

要限制锅炉负荷③对自然循环锅炉的水循环平安性和强制循环锅炉水冷壁的热偏差带来

不利影响④炉膛出口对流管束上结渣可能堵塞部分烟气通道，引起过热器偏差⑤炉膛上部

积结的渣块掉落时，还可能砸坏冷灰斗的水冷壁，甚至堵塞排渣口而使锅炉无法接着进行

⑥缩短锅炉设备运用寿命

2.影响结渣因素：①灰份特性（灰熔点）②空气流淌特性③锅炉负荷④燃烧过程中空气

量不足⑤运行操作⑥设计或检修质量不佳

2.1水冷壁沾污和结渣的缘由：机械沉积、粘接物沉积、烧结性沉积、熔渣性。

3.防止和减轻结渣措施：①燃烧调整；②加强运行中监视，刚好清焦吹灰，保持受热面

清洁；③加强燃煤的管理和监督；④加强锅炉运行工况的检查与分析

4.高温受热面高温腐蚀

4.1高温腐蚀的类型：硫酸盐型腐蚀、硫化物型腐蚀。

4.2防止高温腐蚀的措施

①低氧燃烧技术②烟气再循环

③合理配风④各一次风喷口的匀称性

⑥烟气再循环⑦合理的煤粉细度

⑧避开水冷壁管壁的局部高温

⑨在易腐蚀区域形成空气爱护膜

⑩燃料中添加剂

Q提高水冷壁管的抗腐蚀实力

运刚好更换

5.汽温特性及影响因素

5.1汽温特性：对流式过热器的出口汽温随锅；炉负荷的增大而增大；辐射式过热器的

出口汽温随锅炉负荷的增大而降低。屏式过热器的汽温特性将略微平稳些。

5.2影响汽温因素：锅炉负荷；给水温度；过量空气系数；受热面污染状况；燃料特性；

火焰中心位置；吹灰的影响；饱和蒸汽用量或排污量；汽包炉汽水分别状况等

5.3汽温调整方法

汽水侧调整方法：喷水减温、表面式减温器、汽-汽热交换器

烟气侧调整方法：调整火焰中心位置、尾部分隔烟道挡板调温法、烟气再循环

6.摇摆式燃烧器对过热汽温的影响：主要影响辐射式再热器汽温

影响会同时作用于过热器和再汽器，而且是同向改变。志向的调整特性是使燃烧器摆

角改变对再热汽温柔过热汽温的调整幅度能与再热器和过热器的汽温特性所具有的汽温

改变率之间达到“匹配”。这样当负荷改变时，两者能实现同步调整，从而可不用或只用

少量减温水对汽温进行校正的细调整

7.摇摆燃烧器调温的优点：调温幅度大，时滞小、节约受热面积

8.为什么，再热器一般不采纳喷水减温？

答、喷入的水转化成的蒸汽，只在中、低压缸中作功，如同附加了一个中压循环系统,

而中压循环的效率低，从而使整个系统效率降低。

9.热偏差问题

9.1并列管组中各管，因为各管子的结构尺寸、内部阻力系数和热负荷可能各不相同，因

此每根管子中蒸汽的焰增也就不同，这种现象叫做热偏差。一一重要

9.2热偏差系数：偏差管中工质的熠增与整个管组的平均焰增之比。一一重要

9.3热偏差影响因素：热力不匀称、流量不匀称

9.4消退及减轻热偏差措施一一重要

a.提高运行水平

b,受热面分级布置

c.受热面按热负荷分组

d.联箱连接管交叉布置

e.加装节流圈

f.利用流量不匀称来消退吸热不匀称

10.若给水温度大幅度降低，过热蒸汽温度将怎样改变？

答：对对流式过热器或再热器，出口蒸汽随给水温度下降而上升，而对辐射式再热器

和再热器影响较小。所以若给水温度降低，可能引起过热蒸汽超温。可以采纳降低负荷

来调整。重要

第九章锅炉尾部受热面运行问题

1.省煤器飞灰磨损类型：撞击磨损、冲刷磨损。一一重要

2.影响飞灰磨损因素：灰粒特性、飞灰浓度、管束的排列与冲刷方式、烟气速度、气流

走向、管材硬度、壁温、烟气成分、烟气走廊。一一重要

3.防止和减轻省煤器磨损的措施一一重要

设计时应合理选择烟气温度；降低速度分布不匀称和飞灰浓度不匀称；在磨损严峻的

位置加防磨装置；降低烟气中飞灰浓度；减小灰粒直径；采纳塔式或半塔式布置；采纳膜

式或鳍片式省煤器。

4.积灰成因：分子间的吸引力、机械网罗的作用、热泳力作用、静电吸引力作用

5.空气预热器烟气侧的低温腐蚀

5.1当受热面的壁温低于酸露点时，这些酸蒸汽就会凝聚下来，对受热面金属产生严峻的

腐蚀作用，这种腐蚀称为低温腐蚀。

5.2影响低温腐蚀的因素：酸露点（也称烟气露点）、排烟温度、冷空气入口温度、材质

5.3低温腐蚀的减轻和防止

a.提高空气预热器受热面的壁温

b.空气预热器分段

c.削减S03生成份额，采纳低氧燃烧技术

d.烟气再循环

e.采纳降低露点或抑制腐蚀的添加剂

f.提高冷空气入口温度（从而提高壁温）的措施

g.定期冲洗

6.酸露点（烟气露点）：硫酸蒸汽的凝聚温度，随硫酸蒸汽和水蒸气的含量增加而增加。

__重要

7.省煤器在锅炉中的主要作用？

汲取低温烟气热量、降低排烟温度，提高锅炉效率

削减水在蒸发受热面吸热量—低价省煤器代替高价受热面

提高进入汽包给水温度，削减给水与汽包的温差

第十章自然循环锅炉水动力特性

1.自然循环流淌的缘由：工质在上升管中受热形成汽水混合物，从而在下降管和上升管

中的工质间产生了密度差，推动了工质的流淌。一一重要

2.循环回路一一循环流速、质量含汽率、循环倍率

1、并列管屏的受热不均常是造成自然循环锅炉的循环故障或传热恶化的基本缘由。

2、受热弱的管子有可能出现循环停滞或倒流；

3、受热强的管子又可能会出现传热恶化而导致超温。

3.传热恶化：局部出现膜态沸腾或出现蒸干，使得管内换热减弱，在蒸发受热面管段某

一处会出现壁温的峰值，甚至使管子烧坏。这两种现象统称为传热恶化。一一重要

3.1第一类传热恶化：当热负荷较高（大于某个值）时，可能出现核态沸腾干脆过渡到膜

态沸腾的现象，称为偏离核沸腾，这种现象称为第一类传热恶化。一一重要

3.2其次类传热恶化：发生在环状流淌或者汽雾状流淌状况下，因水膜撕破或“蒸干”，

壁温上升的传热恶化现象。一一重要

4.循环故障：停滞、倒流、下降管带汽。

5.水循环计算目的和内容一一重要

5.1计算的目的

确定新设计的锅炉结构是否合理

水循环系统改造后的锅炉进行计算，确定结构是否合理，循环是否牢靠

对运行的锅炉的水循环牢靠性有疑问时，进行校验计算

5.2计算的内容

每一水循环回路的平均循环流速和循环倍率

锅炉总循环倍率

循环牢靠性检验计算

6.自然循环的平安性指标

①受热面最弱管不发生停滞和倒流。

②受热面最强管不发生传热恶化

③下降管入口不形成漩涡

④循环倍率在适合范围内

7.简述下降管带汽的缘由、危害和消退方法？

危害：带汽时，工质平均密度削减，流淌阻力增大，影响水循环平安性

缘由：下降管进口水的汽化；在下降管口处水流形成漩涡漏斗；汽包内锅炉水带汽

措施：水面到进口高度大于进口处静压降；大直径下降管入口处加装格栅或十字板、

消旋；良好的汽水分别装置可削减水含汽；分散布置下降管并采纳较低的水速。

第十二章超临界直流锅炉

1.直流锅炉的特点:无汽包；工质一次通过各受热面，强迫流淌；受热面无固定界限；受

热不均对流淌影响；水动力多值性；有脉动现象。

2.直流锅炉对自动限制系统要求高，缘由如下

①负荷变动时，直流锅炉的蓄热实力较低，依靠自身炉水和金属蓄热或放热来减缓汽

压波动的实力较低

②直流锅炉必需同时调整给水量和燃料量，以保证物质平衡和能量平衡，才能稳定汽

压和汽温。所以直流锅炉对燃料量和给水量的自动限制系统要求高。

3.启动过程特点：设有启动旁路；启动速度快；在启动过程中，有工质膨胀现象；启动一

起先，必需建立启动流露流量和启动压力。

4.管内汽液两相流型

随着干度x的增加，两相流型渐渐改变。

（a）泡状流；（b）弹状流；（c）环状流；（d）雾状流

5.水动力不稳定性（多值性）的缘由：在某区段（如曲线的拐点上升段段），随着PW增

加，Lrs增加，Lzf减小，使得D减小，相应的x也减小；而且x减小影响程度比Pw增

加影响程度大。因此，随着PW增加，APrs增加的值比APzf减小的值少。

一_重要

5.1影响水动力不稳定性的因素：工质进口欠焰△1；压力P；热负荷Q；

6.多值性影响因素:工质进口欠烯、压力、热负荷、热水段阻力、影响因素。

7.削减多值性的方法：削减蒸发受热面入口欠焰、提高蒸发受热面的压力、水冷壁人口处

装节流圈、提高水冷壁入口的质量流速。

8.蒸发受热面中流体的脉动现象

8.1在两端管屏两端压差相同，当给水量和流出量总量基本不变的状况下，管屏里管子流

量随时间作周期性波动，这种现象称为管间脉动。

8.2动态不稳定水动力特性：脉动

静态不稳定水动力特性：多值性

8.3脉动种类：整体脉动、管屏脉动、管间脉动

8.4管间脉动分析：在管子中间某一点肯定存在着一个压力峰。当某点压力P'高