锅炉原理重点

第一章：绪论1，电厂锅炉划分为：制粉和燃烧系统，烟风系统，汽水系统。2，锅炉容量：锅炉容量用蒸发量表示，即锅炉在额定蒸汽参数，额定给水温度和使用设计燃烧时，每小时的最大连续蒸发量。3，事故率：事故停用小时数/总运行小时数+事故停用小时数*100%。4，可用率：运行总时数+备用总时数/统计期间总时数*100%。锅炉效率：锅炉每小时的有效利用热量（即水和蒸汽所吸收的热量）占输入锅炉全部热量的百分数。5，=锅炉有效利用热量/输入锅炉总热量。6，按燃烧方式分锅炉可分为：层燃炉，室燃炉，旋风炉，流化床锅炉。7，按蒸发受热面的工质流动方式分：自然循环，控制循环，直流式。第二章,1，元素分析：对煤进行分析，分别测出碳氢氧氮硫及灰分水分的成分含量的分析方法，通常用质量百分数表示。2，碳：一部分是有机物，一部分为固定碳。煤的地质年代越长碳化程度越深，含碳量就高，但含碳量高不易着火，燃烧缓慢。3，氧和氮：氧化合使可燃元素的量减少，氮是有害元素。4，硫：以有机硫、黄铁矿（前两为可燃和挥发硫）、硫酸盐硫三种形式存在。有害成分造成酸雨，腐蚀金属，只能加制粉困难，易造成炉内结渣。5，灰分：煤燃烧后剩下的不可燃矿物杂质。灰分含量增加可燃物含量相对减少，降低了发热量。灰分熔融吸热，增加了排渣损失，降低了理论燃烧温度。灰分妨碍煤中可燃质和氧气接触，增加了机械不完全燃烧损失。灰分降低炉膛温度增加化学不完全燃烧损失。灰分会磨损受热面，形成传热面积灰，影响传热效果，会产生炉内结渣，腐蚀金属。灰分烟温上升，增加排烟损失，造成环境污染。6，水分：含量虽地质年代延长而减少。水分上升发热量下降，着火推迟，着火困难，增加机械和化学不完全燃烧损失，水随烟气排出，增加了排烟损失，增大引风机耗能，为低温受热面的积灰，腐蚀创造了条件。水分上升，造成煤粉制备困难，易造成给煤机或落煤管的粘结堵塞，及磨煤机出力下降。7，工业分析：计算煤中水分，挥发分，固定碳和灰分四种成分的质量百分数。8，高位发热量：1kg煤完全燃烧所放出的热量其中包括燃烧产物中水蒸气凝结成水所放出的汽化潜热。9，低位发热量：1kg煤完全燃烧时所放出的热量其中不包括水蒸气凝结成水所放出的潜热。由于排烟温度高于水的沸点，故低位发热量更有现实意义。10，标准煤：统一规定以收到基低位发热量为29310kj/kg（7000kcal/kg）的燃料。11，煤灰熔融特性的测定：熔融特性：煤灰没有明确的融化温度，定在一定的高温区间内逐渐熔化。变形温度DT，软化温度ST，流动温度FT。,ST1200用液态排渣。其他通常用固态排渣。对于固态排渣煤粉炉，为了避免炉膛出口附近的受热面结渣，应使炉膛出口烟温比灰的变形温度DT低50100。12，根据煤的干燥无灰基挥发分含量Vdaf大小分类：Vdaf 10无烟煤，10Vdaf20贫煤，20Vdaf40烟煤，Vdaf40褐煤。13，理论空气量：1kg(或标况下1m )收到基燃料完全燃烧而没有剩余氧存在时所需空气量。14，过量空气系数：实际供给空气量与理论空气量之比。15，漏风系数：某一受热面的漏风量V与理论空气量V0为该级受热面的漏风系数。16，理论烟气组成成分：CO2 SO2 N2 H2O 他们的容积为理论烟气容积。17，实际烟气容积除理论烟气容积外还增加了过量空气（1）V0和随这部分空气带入的水蒸气。18，完全燃烧时烟气只生成CO2 ，SO2， H2O，N2，O2。,19，实际不完全燃烧时，烟气有CO，CO2 ，SO2， H2O，N2，O2。奥式烟气分析仪中，三个吸收瓶依次放入KOH溶液吸收RO2，焦性没食子酸的碱溶液吸收O2氯化亚铜氨溶液吸收CO。第三章1，锅炉热平衡：在稳定工况下，输入锅炉的热量应与输出锅炉的热量相平衡，这种热量收支平衡关系叫做锅炉热平衡。2，热平衡程,Qr=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6 Qr 1kg燃料的锅炉输入热量Q1锅炉有效利用热量Q2排烟损失热量Q3化学不完全损失热量Q4机械不完全损失热量Q5散热损失热量Q6灰渣物理热损失的热量。锅炉有效利用热量：包括过热蒸汽的吸热，再热蒸汽吸热，饱和蒸汽吸热，排污水吸热。3，机械不完全燃烧损失：由于灰分中含有未然燃尽碳造成损失，主要影响因素：燃烧方式，燃料性质，煤粉细度，过量空气系数，炉膛结构及运行工况。4，化学不完全燃烧损失：由于烟气中含有可燃性气体造成的损失。主要影响因素：炉内过量空气系数，燃料挥发份含量，炉膛温度以及炉内空气动力工况。5，锅炉排烟损失：由于排烟温度高于外界空气温度，造成的热损失。主要影响因素：排烟焓的大小，而排烟焓又取决于排烟容积和排烟温度。6，最合理的过量空气系数应使q2+q3+q4最小，可用曲线求得。7，保热系数=受热面传给工质的热量/烟气放热量=受热面传给工质的热量/受热面传给工质的热量+烟道的散热量。1-=烟道散热量/烟气放热量表示在烟道中烟气放出的热量被受热面吸收的程度。8，灰渣物理热损失：锅炉炉渣排除时带出的热量。主要取决于燃料中灰的含量多少。9，锅炉实际燃料消耗量：指单位时间内实际耗用的燃料量（B）。10，计算燃料消耗量：除机械不完全损失后，在炉内实际参与燃烧反应的燃料消耗量（Bj）。在进行输送系统和制粉系统计算时用B，在确定空气量及烟气容积时用Bj。第四章1，煤粉细度：表示煤粉的粗细程度，是煤粉的重要特征，一般用具有标准筛孔尺寸的筛子测量，筛分后通过的为合格，成为过筛量b，留在筛子上的煤粉质量为a。煤粉细度定义为：Rx=a/(a+b) 100。,通常把q4+qm为最小值时所对应的煤粉细度R90为经济细度。2，磨煤机分类：低速：n=1620r/min中速n=50300r/min高速n=5001500r/min3，钢球充满系数：钢球磨煤机内所装的球量用钢球容积占筒体容积的百分比表示。4，最佳通风量：在钢球装载量一定时，制粉单位，电耗最小值所对应的磨煤机通风量。5，直吹式系统：指煤粉经磨煤机磨成煤粉后，直接吹入炉膛燃烧。6，中间储仓式制粉系统：将磨好的煤粉，先储存在煤粉仓内，在根据运行负荷的需要，从煤粉仓经给粉机送入炉膛燃烧。7，负压式直吹式制粉系统优缺点：排粉风机磨损严重，会降低风机效率。增加运行维护，可靠性降低漏风较大，会降低锅炉效率不会向外漏粉工作环境比较干净。8，乏气送入炉内的方式有两种，乏气作为一次风输送煤粉，进入炉膛（干燥剂送粉系统）适用于易燃的烟煤。乏气直接送入炉膛作为三次风，热空气做一次风把煤粉送入炉内燃烧。（热风送粉系统）适用于难着火难燃尽的无烟煤和劣质烟煤。9，直吹式与中间储仓式制粉系统的比较：直吹式系统简单设备少布置紧凑钢材好量少投资省运行电耗也较低。运行可靠性相对低些，直吹式负压系统的排粉风机磨损严重，对制粉系统工作安全影响较大。锅炉负荷变化时，燃煤通过给煤机调节，时滞较大，灵活性较差，运行中调节各并列一次风管中煤粉和空气的分配比较困难，容易出现风煤不均现象。中间储仓式有煤粉仓存储煤粉，并可通过螺旋输粉机在相邻制粉系统间调剂煤粉，可靠性较高。煤粉机可在经济负荷下运行，锅炉负荷变化时，燃煤量通过给粉机调节，方便灵敏。储仓式系统采用热风送粉，大大改善了燃用无烟煤贫煤及劣质煤的着火条件。虽然储仓式系统也是在负压下工作，但与直吹式负压系统相比，磨损比直吹式负压系统轻得多。储仓式系统的主要缺点是系统复杂，钢材耗量多，投资大运行费用高，煤粉自然爆炸的可能性也比直吹式系统要大。第五章1，化学反应速度不仅取决于反应物性质，还与反应物浓度，温度压力是否有催化或者连锁反应有关。2，动力燃烧区：温度较低1000，碳粒表面化学反应较慢，供应碳粒表面氧气量远大于反应消耗氧气。燃烧速度主要决定于化学反应、动力因素而与氧扩散速度关系不大。此时温度起决定性作用。3，扩散燃烧区：温度很高时1400，化学反应速度常数k随温度急剧增大，碳粒表面的化学反应速度很快，以至耗氧速度远远超过氧的供应速度，碳粒表面的化学反应速度很快，以至碳粒表面氧浓度实际为0，此时改善扩散混合条件，加大气流与碳粒相对速度减小碳粒直径都可提高燃烧速度。4，煤粉燃烧的三个阶段：着火前准备燃烧阶段燃尽阶段。5，沿火炬行程可分为三个区：着火区，燃烧区，燃尽区。6，着火温度：由缓慢氧化转变到高速燃烧状态的瞬间过程为着火，此时温度为着火温度。7，煤粉气流着火热的主要因素：燃料性质（各成分变化影响）V,M，A的含量细度一次风温一次风量一次风速炉内散热条件燃烧器结构特性锅炉负荷.8，燃烧完全的条件：供应充足而又合适的空气量适当高的炉温空气和煤粉良好扰动和混合在炉内由足够的停留时间。9，出口气流为直射流或直射流组的燃烧器成为直流燃烧器。出口气流包含有旋射流的燃烧器称为旋流燃烧器。10，均等配风方式是指一二次风喷口相间布置，一般用于燃烧烟煤和褐煤。11，分级配风方式是指把燃烧所需要的二次风分级分阶段送入燃烧的煤粉气流中，即将一次风布置在一起，而二次风口分层布置，一二次风喷口保持较大距离。此种燃烧器适用于无烟煤贫煤和劣质烟煤。12，为保证完全燃烧，同时对流受热面不结渣，炉膛结构应满足：有足够的空间和合理的形状有合理的温度场，良好的炉内空气动力特性应能布置足够数量的辐射受热面，将炉膛烟温降至允许值。13，影响一次风煤粉气流偏斜的因素有：射流两侧的不起条件上游邻角射流的横向推力与射流刚性燃烧器的结构特征。第六章,1，蒸发受热面：锅炉中吸收火焰和烟气的热量使水转化为饱和蒸汽的受热面。2，汽包在锅炉中的作用：与受热面和管道连接增加锅炉水位平衡和蓄热能力汽水分离和改善蒸汽品质装有安全附件，保证锅炉安全。3，水冷壁的作用：与火焰进行辐射换热，使工质气化比采用对流蒸发管束节省金属，降低锅炉造价降低炉墙附近和炉膛出口处烟温至ST以下，防止受热面结渣，提高运行安全可靠性简化炉墙结构，为采用轻型炉墙创造条件。4，结渣：燃烧过程中形成的熔融灰渣在凝固之前接触到受热面粘结在上面，积聚和发展成一层硬结且难以清除的挥发层。5，影响结渣的因素：煤粉灰分特性，以软化温度ST为主要指标，用硅比，灰的熔融性，酸碱比，结渣指数及极限黏度进行综合评价。硅比SR72不易结渣，硅比65时有可能发生严重结渣。SiO2含量高时为酸性渣，SiO2含量低时为碱性渣。酸性渣的灰熔点和黏度都是比较高，因而不易发生结渣炉内空气动力特性：气流组织不当会造成火焰中心偏移，甚至使煤粉气流火焰贴壁冲墙而引起局部冷水壁结渣，另外，易形成死滞漩涡区并形成还原性气氛，使灰熔点降低，增大结渣可能性锅炉的设计特性锅炉运行负荷。6，防止结渣的措施：合理设计热负荷，防止受热面附近温度过高防止炉内生成过多还原性气体做好燃料管理工作加强运行监视，及时吹灰除渣做好准备检修工作。第七章1，过热器作用：将饱和蒸汽加热成具有一定温度的过热蒸汽。2，再热器作用：将汽轮机的排气加热到与过热蒸汽温度相等的再热温度，然后再送到中压缸及低压缸中膨胀做功以提高汽轮机尾部叶片蒸汽干度。3，气温特性：过热器和再热器出口气温随锅炉负荷变化的关系特性成为气温特性。4，热偏差：受热面中每根管子的结构，热负荷，工质流量大小不完全一致，工质焓增也就不同的现象。5，影响热偏差的因素：热力不均系数：受热面的污染，炉内温度场和速度场得不均流量不均系数：连接方式，热力不均对流量的影响。6，减少热偏差的措施：将过热器再热器分级分布沿烟道宽度方向进行左右交叉流动连接管与过热器的进出口联箱同级过热器内外管圈交叉布置减少屏间片间烟气空间差异适当均衡并列管的长度和吸热量将分隔屏过热器中每片屏分组采用不同管径和壁厚的管子消除出余旋造成的热偏差。7，影响气温变化的主要因素：锅炉负荷过量空气系数给水温度受热面污染情况饱和蒸汽用气量燃烧器的运行方式燃料种类和成分。8，蒸汽温度的调节方法：一、蒸汽侧：面式减温器喷水减温器汽汽交换器二、烟汽侧：烟气挡板摆动燃烧器烟气再循环。第八章1，省煤器作用：节省燃料改善汽包工作条件降低锅炉造价。2，省煤器分类：按出口水温可分为沸腾式和非沸腾式省煤器。3，空气预热器作用：进一步降低烟温，提高锅炉效率改善燃料的着火与燃烧条件，降低不完全燃烧损失节省金属，降低造价改善引风机工作条件。4，回转式空气预热器的主要问题是漏风量大，受热面易积灰。5，对于以积松灰为主的受热面，可采用以下减轻和防止积灰的措施：正确设计布置吹灰装置设计时采用足够的烟气速度采用适当的管束布置。6，受热面磨损：高速烟气携带的飞灰颗粒冲击受热面金属时对金属产生的冲击和切削作用。7，金属表面磨损决定于：飞灰颗粒的动能单位时间内冲击到金属壁表面上的飞灰量飞灰撞击率。8，减轻和防止磨损的措施：限制烟气流速防止烟道内出现局部烟速过高和飞灰浓度过大改善省煤器结构采用防磨措施。9，低温腐蚀：硫酸蒸汽凝结在受热面上发生的腐蚀，也成硫酸腐蚀。10，酸露点：烟气中硫酸蒸汽考试凝结的温度。11，影响低温腐蚀的因素：燃料中的硫分高火焰温度高过量空气系数高飞灰中部分吸收SO2,SO3的含量少Fe2O3，V2O5类催化剂过多。第九章1，自然循环：工质在沿汽包，下降管，下联箱，上升管，上联箱，连接管道再到汽包这样的回路中的运动是由其密度差造成的，而没有任何外来推动力。2，影响循环动力的因素：锅炉工作压力高，动力减小循环回路高度大，动力增加上升管受热增强，动力增加下降管含气，动力减小锅水有欠焓，动力减小。3，膜态沸腾（第一类传热恶化）：由于汽化核心密集，使管壁形成汽膜，将水压向管子中部，由于汽膜导热性差，导致传热恶化。4，第二类传热恶化：因汽水混合物中含气率太高，管壁水膜被蒸干，导致传热恶化。5，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。6，循环倍率：进入上升管的循环水量G与上升管出口蒸汽量D之比。7，自补偿性，自补偿能力：在上升管含气率小于界限含气率范围内，自然循环回路上升管受热增强时，循环水量和循环流速随之增大。8，自然循环的常见故障：循环停滞，循环倒流，出现自由水面，汽水分层。第十章1，机械性携带：蒸汽通过携带含盐水滴而污染。2，溶解性携带：蒸汽通过直接溶盐而污染。3，净化蒸汽的原则措施：控制锅炉水品质提高给水品质减少机械性携带减少选择性携带。4，分配定律：在一定的压力和温度下，如果某物质在两中互不相溶的介质中均能溶解，则在这两种介质的溶解度之比为一定值，并称之为分配系数。5，饱和蒸汽溶盐特点：具有选择性与压力有关，压力增加则溶盐能力增加。6，压力小于6MPa时，只考虑机械性携带；大于6MPa时，开始考虑硅酸盐携带；大于12.75 MPa时，考虑第二类盐溶解携带；大于20MPa时