（电力行业）华北电力大学锅炉原理复试资料

《锅炉原理》备课笔记2第二章燃料§2-1锅炉用燃料1．电厂是消耗燃料的大户，越发达的国家电厂消耗的燃料越多。谢谢阅读2．三种状态的燃料：固体、液体、气体。我国煤是主要燃料，占总燃料发热量的90%，感谢阅读其他的燃料很少。石油不到10%，天然气不到10%（石油和天然气之和为10%精品文档放心下载而美国的石油和天然气之和高达50%，比我国的条件好。精品文档放心下载3．感谢阅读的部门，因为电站对燃料的燃烧研究最好。4．我们这个锅炉原理课程介绍的是燃煤锅炉。§2-2煤的成分一．元素分析和工业分析元素分析定义：元素分析一般指分析燃料中的碳（CHON感谢阅读硫（S）五种元素。这个方法、这个结果叫元素分析。1感谢阅读很多物质在分析的过程中分解。所以一般用煤的元素分析表示煤的有机物特性。精品文档放心下载2谢谢阅读他们不参与燃烧。分析他们的元素组成对于锅炉燃烧没用。这里指的就是煤的水分和煤精品文档放心下载的灰分。3．元素分析成分：碳（CHONS精品文档放心下载4精品文档放心下载谢谢阅读产物可以知道煤粉的元素分析成分。最后剩下的是灰分。5．为什么在定义中只有碳（CHONS）五种成分。因感谢阅读精品文档放心下载水分是煤里面都有的，也占一定的百分比，因此元素分析成分包括七种成分。感谢阅读工业分析的定义：分析煤粉中的灰分、水分、挥发分和固定碳的分析。精品文档放心下载1．为什么发电厂要用煤的工业分析。元素分析比较复杂，一般发电厂不能做。而煤精品文档放心下载又要进行快速分析，以指导运行。所以用比较简单的工业分析。精品文档放心下载2．工业分析成分：灰分、水分、挥发分和固定碳。3感谢阅读精品文档放心下载燃烧，失去的是固定碳，余下的是灰分。4．发电厂每天都要对煤进行工业分析，让运行人员掌握煤种的变化情况，有利于锅感谢阅读炉运行。二．煤的成分常将各个成分用百分比表示。1是煤的各个成分中含量最多的元素，有的高达90%，最少也有50%。是煤的发感谢阅读感谢阅读不容易着火。所以含碳多的煤不好着火。2．氢大部分含量在3～6%谢谢阅读感谢阅读和燃烧。氢的发热量很高。3．氧一部分和氢化合成水，不能燃烧；另一部分和碳化合成碳氢化合物，可以燃精品文档放心下载烧。含量差距很大，最高达40%。随着煤化程度的提高，含量降低。感谢阅读4．氮煤中的氮的含量不多，只有0.5～2.0%。在燃烧的时候有很少一部分与氧化精品文档放心下载5．硫煤中的硫有三种形态存在：有机硫、黄铁矿硫（FeS2）和硫酸盐硫（CaSO4、谢谢阅读MgSO4、FeSO4精品文档放心下载6把煤样在102～105感谢阅读感谢阅读精品文档放心下载叫内在水分。用自然干燥法失去的水分为外在水分。两部分之和叫全水分。谢谢阅读7．灰分把煤样加热到800±25℃，灼烧二小时，余下的就是灰分。最少为10%感谢阅读多可以达到50%以上。灰分由多种元素组成，和开采方法、运输、贮存方法有关。谢谢阅读三．煤中某些成分对锅炉工作的影响1．硫分与氧气作用有一部分形成SO3，进而形成硫酸，腐蚀尾部受热面；在炉膛感谢阅读里形成H2S对水冷壁产生高温腐蚀；形成的SO2对环境造成危害；硫化铁很硬，造成严重的感谢阅读磨损。2．灰分挡住氧气和可燃成分接触，影响着火；造成结渣、积灰、磨损；污染大气感谢阅读环境。3．水分感谢阅读感谢阅读感谢阅读粘结等。4．挥发分850±20℃，使得煤粉中的有机物分解而谢谢阅读谢谢阅读<200℃；感谢阅读煤化程度比较高的煤，400℃左右。挥发分的含量：无烟煤2～10%；褐煤37～60%；挥发分谢谢阅读多着火容易；挥发分少着火困难。对着火温度的影响：褐煤370℃；无烟煤700℃。感谢阅读四．成分基准及其换算1．受到基（以前的应用基）脚标符号是ar2．空气干燥基（以前的分析基）脚标符号ad3．干燥基（以前的干燥基）脚标符号d4．干燥无灰基（以前的可燃基）脚标符号adf5．换算方法（1）以干燥基（还有干燥无灰基）为基础写出分式的分子和分母。感谢阅读（2）分析变化的大和小，确定分子和分母。§2-3燃料的某些特性一．发热量1．发热量的定义：单位质量或容积的燃料完全燃烧时所放出的热量。感谢阅读2．精品文档放心下载感谢阅读110～160感谢阅读会凝结成水。两者的换算公式为（2-53．一般的发热量用氧弹测热仪的测量数据，如果没有测量数据，可以用下面的公式谢谢阅读（2-6）感谢阅读是一个经验公式，不是准确的公式，误差不大。4．煤的元素分析成分有各种基准基，所以发热量也有各个基准基的发热量，换算公式谢谢阅读在P12～P13。5．折算成分：用相对值来反映这个成分对锅炉工作的影响，就是所谓的折算成分。就谢谢阅读是对应4190kJ/kg发热量的成分。有折算水分、折算灰分和折算硫分三种，计算公式在感谢阅读P13。6．为了计算发电厂的煤耗，规定低位发热量为29310kJ/kg的煤为标准煤。感谢阅读二．灰的性质谢谢阅读流受热面的积灰性能。1．四种温度指标（1）变形温度t1灰锥变圆或开始倾斜的温度；（2）软化温度t2锥顶弯至锥底或萎缩成球形的温度；谢谢阅读（3）熔化温度t3灰锥呈液体状态能沿平面流动。谢谢阅读（4）成为液体温度t4这个是加上去的，真正成为液体必须符合一定条件，就感谢阅读是符合牛顿内摩擦定律，比熔化温度要高。2．灰分的熔化性和成分有关。含碱性氧化物（他们的熔点比较低）多，熔点就低；含精品文档放心下载酸性氧化物（他们的熔点比较高）多，熔点就高。含铁（碱性氧化物）量增加灰熔点下降。谢谢阅读3t2>1350℃炉内结渣的可能性不大，为了避免结渣炉膛出口烟气温度要留出50～100感谢阅读℃的余量。4．灰分的烧结性指灰分在高温对流受热面生成高温烧结性积灰的能力。烧结性和熔化谢谢阅读性没有直接的关系，但是和灰分的成分有关。碱性物质含量多，烧结性越强。精品文档放心下载§2-4煤的分类一．煤的分类方法可以按照很多指标进行分类，分完大类再细分。谢谢阅读1．通常把煤分成三个阶段：褐煤、烟煤和无烟煤。2．在无烟煤中根据挥发分的多少，分为1号（6.5～10%2号(3.5～6.5%)和3号精品文档放心下载(<3.5%)。3．在烟煤中根据挥发分和粘结指数分类。分为贫煤、瘦煤、焦煤、亚焦煤、弱焦煤、感谢阅读不粘煤、肥煤、肥气煤、气煤和长焰煤。具体见P15。感谢阅读4．褐煤用目视透光率来表征年轻煤的煤化程度的比较好的指标。精品文档放心下载二．几种主要动力煤的特点1．无烟煤有光泽、机械强度高、焦结性差、含碳高、发热量高、难点燃、燃尽困难。精品文档放心下载2．精品文档放心下载3．烟煤挥发分多、水分和灰分少、发热量高容易着火和燃尽。感谢阅读4．褐煤外表呈褐色，似木质、挥发分高、好着火、发热量低。谢谢阅读*5在两种煤的分界处，有的烟煤的挥发分比有的贫煤低，但是是烟煤。同时有的贫煤挥发精品文档放心下载谢谢阅读个烟煤的着火性质（着火和燃尽）是烟煤的。§2-5和§2-6同学们自己看。《锅炉原理》备课笔记3第三章燃料燃烧计算和锅炉机组热平衡§3-1燃烧所需空气量和过量空气系数1．理论空气量定义：1kg受到基燃料完全燃烧而又没有剩余氧存在，此时所需的空气谢谢阅读量称为理论空气量。2．标准状态0℃、一个物理大气压。在标准状态下，1kmol气体的容积为22.41Nm3。谢谢阅读3．1kg固体或液体燃料完全燃烧所需的理论空气量为：精品文档放心下载（3-1）4．过量空气系数的定义：实际供给的空气量与理论空气量的比值。谢谢阅读5精品文档放心下载6．漏风系数的定义：漏入的空气量与理论空气量的比值。排烟的过量空气系数等于炉精品文档放心下载膛出口的过量空气系数加上烟道漏风系数之和。7．漏风的害处，炉膛漏风使得炉膛温度降低，增加机械未完全燃烧损失、增加烟气流感谢阅读精品文档放心下载谢谢阅读度升高和排烟体积增大都增加排烟损失，增加风机电耗。§3-2燃烧产物（烟气量）的计算一．理论烟气容积1精品文档放心下载这时烟气所具有的容积称为理论烟气容积。2．理论烟气容积的成分：二氧化碳CO2、二氧化硫SO2、氮气N2、水蒸气H2O。精品文档放心下载（1）二氧化碳CO2容积：（3-5）（2）二氧化硫SO2容积：(3-6)(3-7)(3)理论氮气容积：（3-8）（4）理论水蒸气容积：（3-10）（5）理论烟气容积：（3-11）（6）理论干烟气容积：二．实际烟气容积谢谢阅读式除了下面的公式以外还有公式，见P23。1．过量空气中氧气的容积：（3-14）2．过量空气中氮气的容积：（3-15）3．过量空气中的水蒸气容积：（3-16）4．实际烟气容积：（3-17）5．还有按照重量计算的实际烟气容积的公式；二氧化碳、二氧化硫、水蒸气份额以及感谢阅读灰粒浓度的公式，在P24。进行锅炉热力计算的时候需要。精品文档放心下载§3-3烟气分析（不完全燃烧情况的公式或者说实际的公式）谢谢阅读1．奥氏分析仪用的是吸收的方法，见P25。2．干烟气容积的公式，见（3-33§3-4不完全燃烧方程式（烟气中一氧化碳含量计算）1．不完全燃烧的时候烟气中的成分：二氧化碳、二氧化硫、一氧化碳、氧气、氮气和感谢阅读2．不完全燃烧方程式：（3-40）3．是燃料特性系数，见上式。4．完全燃烧方程式：（3-43）5．由于烟气中或多或少含有氧气和一氧化碳，所以三原子气体的含量不可能达到它的感谢阅读最大值。§3-5锅炉运行状态下过量空气系数的确定1．过量空气系数的计算公式：（3-51）2．由于后一个公式涉及到燃料成分，因而准确性比较差。精品文档放心下载3．1谢谢阅读价格是国产仪表的5～102）每半年要校正一次，价格几千元。精品文档放心下载§3-6空气和燃烧产物的焓的计算1．理论空气和烟气的焓的定义：每公斤固体或液体燃料燃烧所需理论空气量和生成的谢谢阅读烟气量在等压（通常为大气压力）下从0℃加热到θ℃所需的热量。精品文档放心下载2．理论空气和烟气的焓不是1kg物质的焓，而是1kg燃料燃烧所需要的那么多理论空感谢阅读气量和生成的那么多烟气量的焓。3．从定义来看，计算理论空气和烟气的焓的时候是等压过程。感谢阅读4．计算空气和燃烧产物的焓的公式：（3-52）5谢谢阅读热，然后代入计算公式。6。在燃料含灰量很少的情况下，可以忽略飞灰的热焓。《锅炉原理》备课笔记3-2§3-7锅炉机组的热平衡计算1．锅炉机组的热平衡是输入锅炉机组的热量与锅炉机组输出热量之间的平衡。谢谢阅读2．精品文档放心下载利用热量和锅炉机组的各项热损失。3．热平衡式：（3-57）4．用百分比来表示的热平衡式：（3-58）5．锅炉效率：（3-59）一．输入热量1．输入热量包括几部分：燃料的低位发热量、燃料的物理显热、外来热量加热空气的谢谢阅读热量、蒸汽雾化燃料油的热量。2．输入热量的计算公式：(3-60)3.为什么要用低位发热量，因为排烟温度一般不低于110～120℃，烟气中的水蒸气不感谢阅读会凝结，所以用低位发热量。4．燃料的物理显热的计算公式：（3-61）5．上式中比热另有计算公式。对于燃煤锅炉只有燃料水分很大的时候才计算。感谢阅读6．雾化燃料油热量的公式，只有锅炉低负荷运行，必须要煤油混烧的情况才计算。感谢阅读7．用外来蒸汽加热空气指的是在使用暖风器等前置式空气预热器的锅炉机组。精品文档放心下载二．机械未完全燃烧热损失1．机械未完全燃烧热损失指的是未燃尽的颗粒被烟气带出炉膛和排入冷灰斗而不能被谢谢阅读燃烧利用。2．灰平衡：进入炉膛燃料中的总灰量应当等于飞灰和灰渣中的灰量之和。感谢阅读3．灰平衡式：（3-68）4．解释公式中各个参数的意义。5．一般飞灰系数在90%左右；其余是灰渣系数。6．飞灰含碳量和灰渣含碳量指的是简单的重量比。同样还有漏煤系数和烟道灰系数。精品文档放心下载但是主要的是飞灰系数和灰渣系数两个。7．飞灰含碳、灰渣含碳和烟道灰含碳应当是纯碳；漏煤应当是原煤。感谢阅读8．机械未完全燃烧热损失的计算公式：这个公式是比较复杂的，其中主要是括号中的前两项，煤粉锅炉没有漏煤，烟道灰分很少。感谢阅读9．机械未完全燃烧热损失是锅炉的主要损失之一，除了排烟热损失以外，就是机械未感谢阅读完全燃烧热损失数量大了。对于煤粉炉通常为0.5～5%7～15%精品文档放心下载体与液体燃料的锅炉为0。10．影响因素：主要是燃煤性质，挥发分的多少、灰分多少、煤粉粒度。还有运行因谢谢阅读谢谢阅读三．化学未完全燃烧热损失1．感谢阅读体燃料的时候只有一氧化碳。2．可以在烟气分析的基础上计算化学未完全燃烧热损失的数值。感谢阅读3．计算化学未完全燃烧热损失的公式：（3-77）4．化学未完全燃烧热损失的数值一般不超过0.5%；层燃炉可以达到1～3%。谢谢阅读5．影响因素和机械未完全燃烧热损失相同。四．排烟热损失1．排烟热损失的计算公式：（3-79）2．排烟热损失是锅炉热损失中最大的一个，一般为5～12%。排烟温度变化15℃，排谢谢阅读烟热损失变化1%。3．排烟热损失的影响因素：排烟温度和排烟体积。4．最佳过量空气系数的定义：使q2+q3+q4之和最小的过量空气虚数。谢谢阅读五．散热热损失Q51．定义：通过锅炉表面向周围散失热量叫散热损失。2．散热曲线以前我们用苏联曲线；现在用西安热工院曲线，其拟和方程如下：谢谢阅读这个是锅炉额定容量时的拟和方程。这个公式的准确性很好，没有什么误差。感谢阅读3．运行工况下的散热热损失公式：（3-81）4．保热系数的定义：表示锅炉各个部分中烟气放出的热量有多少被受热面吸收。感谢阅读5．保热系数的实质和计算公式：（3-83）六．其他热损失1．其他热损失是指灰渣带走（从炉膛排渣口排出时）的物理热损失和冷却热损失。感谢阅读2．其他热损失的计算公式见P40的（3-843-85精品文档放心下载七．锅炉机组热效率和燃料消耗量1．锅炉机组的有效利用热：（3-87）2．锅炉机组热效率公式见（3-883．锅炉机组的燃料消耗量见（3-894．计算燃料消耗量：考虑了q4的修正。（3-90）精品文档放心下载§3-8锅炉机组热平衡试验1．正平衡方法定义见P42；直接求锅炉机组的有效利用热。感谢阅读2．反平衡方法定义见P42；求各项热损失，再求锅炉机组效率。谢谢阅读3．平衡方法的好处（12）可以求出各项热谢谢阅读3）正平衡要求锅炉机组在比较长的时间内参数不变太难了。精品文档放心下载《锅炉原理》备课笔记4第四章煤粉制备§4-1煤粉的性质一．煤粉细度1．煤粉的细度公式：（4-1）2．煤粉细度用两个筛子测量，和，通常无烟煤和烟煤用的90200号精品文档放心下载筛子。要求的煤粉细度对于无烟煤和烟煤为。3．煤粉细度高机械未完全燃烧热损失小，但是制粉系统要多消耗电能。感谢阅读4．煤粉经济细度指磨煤电耗和机械未完全燃烧热损失之和最小的煤粉细度。精品文档放心下载二．煤粉的颗粒组成特性1．Rosin-Rammler方程：。2．bn是均匀性指数，取决于制粉设备，精品文档放心下载钢球磨煤机的均匀性指数；中速磨煤机的均匀性指数最大。精品文档放心下载3．精品文档放心下载煤粉颗粒越少，因此机械未完全燃烧热损失越少，提高了燃烧的经济性。谢谢阅读4．谢谢阅读均匀性指数越大。因而中速磨煤机磨出的煤粉均匀性最大。感谢阅读三．煤粉的水分1．煤粉的水分达到多少才算是合格的煤粉？对于烟煤和褐煤（风扇磨磨制）的煤粉达感谢阅读到：。对于无烟煤和贫煤的煤粉要达到。2感谢阅读火，因而也影响燃尽。四．煤粉的爆炸性1．影响煤粉的爆炸性的因素：煤粉的挥发分、煤粉细度、气粉混合物的温度、在气粉感谢阅读混合物中煤粉的浓度、氧气的浓度。2．可以控制的因素：只有一个气粉混合物的温度。其他都是不能选择和改变的。谢谢阅读3．制粉系统爆炸的危害：当制粉系统满足爆炸的条件，又有明火点燃的时候，会产生感谢阅读强烈的爆炸，有的把防爆门打破、细粉分离器炸掉。§4-2煤的可磨性系数1．可磨性系数的定义：将质量相等的标准燃料和试验燃料由相同的初始粒度磨成细度感谢阅读相同的煤粉的时候，消耗的能量的比值。2．标准燃料是一种很难磨制的燃料。3．可磨性系数的测定方法（1）苏联的全苏热工所（ВТИ）方法用的是瓷制的球磨机。公式为（4-16感谢阅读（2）欧美国家的方法（哈德格罗夫方法）用的是微型中速磨煤机。谢谢阅读4．两个方法的换算关系的公式是（4-18）式。5．用测量方法磨制的煤粉因为没有筛分，所以其中有很多过细的煤粉。精品文档放心下载§4-3磨煤机可以分三种磨煤机：低速磨、中速磨和高速磨。精品文档放心下载一．筒式钢球磨煤机1．筒式钢球磨煤机的结构。2．感谢阅读护甲、钢球充满系数、通风及公式、钢球的直径及配比。3．球磨机的出力和消耗功率的计算（14-2424-30精品文档放心下载（3）单位电耗见（4-31）式。二．中速磨煤机有很多种中速磨煤机，下面只讲常用的中速磨煤机。精品文档放心下载1．中速磨煤机的工作原理：原煤从中心的顶部进入磨煤机，落在磨盘的中间部位，在谢谢阅读精品文档放心下载谢谢阅读被分离出来的不合格的大颗粒煤粉返回磨煤机继续研磨。2EMPS磨煤机。谢谢阅读还有很多新式的磨煤机，见各个新的锅炉教材。3．中速磨煤机煤粉的均匀程度比较好。因为原煤在研磨一次以后就被分离一次，因而精品文档放心下载刚刚合格的煤粉就被分离出来，所以煤粉均匀。412）谢谢阅读3谢谢阅读感谢阅读机就可以防止煤粉自燃。三．风扇磨煤机1精品文档放心下载外面有一个厚实坚固的蜗壳。2．风扇磨煤机的工作原理：热在叶轮的旋转作用下，风和原煤从叶轮的中心进入磨煤感谢阅读谢谢阅读谢谢阅读落回叶轮，再一次被研磨。3谢谢阅读适于磨制褐煤和烟煤。§4-4制粉系统制粉系统分为直吹式和中间贮仓式两种。感谢阅读一．制粉系统制粉系统见图4-9。1．直吹式制粉系统的定义：磨煤机磨制的煤粉全部直接送入炉膛内燃烧的系统。谢谢阅读2．谢谢阅读因而低负荷的时候是省电的。而低速的筒式钢球磨煤机的电耗对于各种负荷几乎不变。精品文档放心下载3．谢谢阅读精品文档放心下载煤机前面，磨煤机正压是正压系统。4．图4-9谢谢阅读谢谢阅读进入空气预热器，出来后分别到制粉系统和燃烧器的大风箱。感谢阅读5．精品文档放心下载制粉系统没有风机的磨损问题，但是如果磨煤机密封不好煤粉外泄，影响周围环境。谢谢阅读6．谢谢阅读1）降低制粉系统中氧气的含量，避免制粉系统的爆炸；（2）降低炉膛的温度水谢谢阅读平，减少结渣；（3）原煤水分较大时，能满足对煤粉水分的要求。精品文档放心下载二．中间储仓式制粉系统1．中间储仓式制粉系统的定义：磨制的煤粉先经过细粉分离器落下来到煤粉仓中，等精品文档放心下载燃烧需要的时候再送入一次风中，到炉膛燃烧的系统。2．中间储仓式制粉系统可以分为热风送粉和干燥剂（乏气）送粉两种。热风送粉是把感谢阅读感谢阅读乏气中间，再送入炉膛燃烧。所谓的乏气指干燥过煤粉的风，也就是再也没有干燥能力的，感谢阅读“乏”了的干燥剂。3．乏气送粉的中间储仓式制粉系统在磨煤机不工作的时候应当可以切换成热风送粉的感谢阅读中间储仓式制粉系统。4．制粉系统的再循环是从排粉机的出口到磨煤机入口的一个管子，用来协调磨煤风量感谢阅读和干燥风量的关系的。5．风量协调：在中间储仓式制粉系统中有两个风量，一个是磨煤风量，就是带动煤粉感谢阅读谢谢阅读在系统中只有一个风量，要求这个风量对磨煤和干燥都合适。协调这个关系就叫风量协调。谢谢阅读精品文档放心下载感谢阅读精品文档放心下载1100感谢阅读感谢阅读感谢阅读感谢阅读§4-5制粉系统的其他部件一．粗粉分离器1．粗粉分离器的结构如图4-12所示。还有几种不同类型的粗粉分离器，见其他锅炉感谢阅读书。粗粉分离器有离心式、回转式两种。仔细讲解结构。2．粗粉分离器的作用把粗粉分离出来。分离原理：离心分离、重力分离和惯性分离。感谢阅读3．粗粉分离器的调节：调节上部的可调折向挡板。二．细粉分离器（旋风分离器）把煤粉落到煤粉仓。三．给煤机1．分类：圆盘给煤机、刮板给煤机、电子重力皮带式给煤机、振动给煤机。精品文档放心下载2．仔细讲解刮板给煤机的结构。仔细讲解电子重力皮带式给煤机。精品文档放心下载四．给粉机圆盘给粉机的结构。《锅炉原理》备课笔记5第五章燃烧过程理论基础§5-1燃烧化学反应动力学基础化学反应动力学是研究化学反应机理和反应速度的科学。一．燃烧反应速度1．化学反应速度通常用单位时间内反应物或生成物浓度的变化来表示。感谢阅读用反应物A的浓度变化来表示。2．用不同物质计算的化学反应速度是不同的。3．精品文档放心下载的浓度乘积成正比，而各反应物浓度项的方次等于化学反应式中相应的反应系数。谢谢阅读4．反应速度常数就是化学反应速度表达式中浓度项前面的系数。精品文档放心下载5．平衡常数（浓度平衡常数）：正反应与逆反应速度常数之比称为平衡常数。感谢阅读6．压力平衡常数：浓度用分压力表示的平衡常数。两个平衡常数的数值不同。精品文档放心下载二．影响化学反应速度的因素1．阿累尼无斯定律：（5-11）2．活化能：为使某一化学反应得以进行，分子所需的最低能量为活化能。常用燃料的精品文档放心下载活化能数量见P70。三．连锁反应1．连锁反应概念：有些燃烧反应并不是按照化学反应方程所写的那样在反应物分子之感谢阅读谢谢阅读行的。2．诱导期：某一个化学反应开始的时候，反应速度很低，这一个时期叫诱导期。谢谢阅读四．着火温度1．连锁着火：这种由连锁反应引起的着火叫连锁着火。感谢阅读2．精品文档放心下载热力着火。3．5-3谢谢阅读精品文档放心下载4．燃料的着火温度见表5-1。§5-2燃烧反应的动力区和扩散区1．多项燃烧的几个过程：（1）参加反应的氧气从周围环境扩散到燃料表面。（2）氧气被燃料表面吸附（3）在燃料表面上进行化学反应。（4）燃烧产物从燃料表面解吸附。（5）燃烧产物离开燃料表面，扩散到周围环境中去。2．两个关键的过程：氧气向燃料表面的扩散和在燃料表面上进行化学反应。感谢阅读3．三个燃烧区域（11000感谢阅读感谢阅读度，增加化学反应速度。（21400感谢阅读谢谢阅读氧气从周围环境的扩散速度。这时加强燃烧反应的手段是增加扰动，以增加氧气扩散。谢谢阅读（3）过渡燃烧区域：在动力燃烧区和扩散燃烧区的中间有一个燃烧区域，在这个谢谢阅读感谢阅读应温度和增加干扰都可以加强燃烧反应。4．一般的锅炉炉膛内的煤粉燃烧，是处于动力区，温度高的进入过渡燃烧区，只有高感谢阅读负荷时火焰中心的燃烧处于扩散燃烧区的初期。5．处于什么区和燃料情况有关，煤粉燃烧的化学反应速度比较快，煤块的燃烧的化学感谢阅读感谢阅读强化燃烧；煤块处于扩散燃烧区，提高气流的相对运动速度可以强化燃烧。感谢阅读§5-3煤和煤粉的燃烧11）固体颗粒燃料受精品文档放心下载热后析出水分；（2）发生热分解析出挥发分；（3）挥发分开始着火；（4）焦碳着火。精品文档放心下载2．几个过程是分开的，互相不混合。一．炭粒的燃烧1．炭粒和氧气的复杂反应（炭粒和氧气、炭粒和水等）过程。见P78～79。谢谢阅读2．感谢阅读是厘米/二．煤粉的燃烧1．现代燃烧理论：挥发分的析出几乎延续到煤粉燃烧的最后阶段，挥发分的析出和燃谢谢阅读烧和焦碳的燃烧同时进行。2．燃烧过程的研究有的还处于探索阶段。《锅炉原理》备课笔记6第六章燃烧设备§6-1煤粉燃烧器及其流体动力学特性1．燃烧器的作用：将煤粉和燃烧所需的空气送入炉膛，组织一定的气流结构，使燃料精品文档放心下载能迅速稳定地着火。2．直流燃烧器：出口射流为直流射流或直流射流组的燃烧器为直流燃烧器。谢谢阅读3．旋流燃烧器：出口射流包括有旋流射流的燃烧器为旋流燃烧器。精品文档放心下载4．空气动力特性：空气（烟气）流速和压差的关系称之。精品文档放心下载一．直流射流及直流燃烧器1．卷吸：射流由于带动周围介质随着射流一起流动，从而射流质量逐渐增加，这个过谢谢阅读程叫做卷吸。2．射程描述射流在周围介质中的穿透能力的物理量。（1L精品文档放心下载（2）射程是指从喷口沿着射流轴线到某一个截面L，在这个截面里最大轴向速度已经谢谢阅读降低到某一个数值。3．气流的初始动量K0,见（6-14感谢阅读烧器喷口的宽高比越大，卷吸能力越强。5．直流燃烧器的煤粉气流只有外回流区，所以着火点在外边界。讲解回流区的形成、感谢阅读锚定、驻点。6CE感谢阅读7．均等配风直流燃烧器：一次风喷口和二次风喷口相间隔布置，距离比较近，使得一精品文档放心下载次风和二次风接触早，适用于挥发分比较高的烟煤、褐煤。精品文档放心下载8．分级配风直流燃烧器：一次风喷口相对集中布置，二次风喷口分级布置，使得二次精品文档放心下载风逐渐分级地和一次风混合，适用于挥发分比较低的无烟煤、贫煤。感谢阅读9．下二次风的作用：提供下侧煤粉火焰所需要的氧气，托住煤粉，防止煤粉离析。谢谢阅读10．三次风在燃烧器的最上面，起到燃尽燃料的作用。二．旋转射流及旋流燃烧器见图6-41．在自由旋转射流的任意一个截面内，旋转动量矩和轴向动量都是守恒的。感谢阅读2．旋流强度：旋转动量矩与轴向动量和喷口的特征尺寸的乘积的比值。感谢阅读350感谢阅读的比较多的是美国B&WB&W的燃烧器差不多。谢谢阅读例如，美国FW公司、苏联的近期产品等。这里要讲解美国B&W公司的双调风燃烧器，有的感谢阅读有中心管，有的没有中心管。4谢谢阅读5．旋流燃烧器的火焰比较短粗，就是说燃烧比较剧烈。§6-2煤粉气流的着火1．着火热的获得依靠对流和辐射两个方面。2．正常着火在距离一次风喷口500～1000mm精品文档放心下载谢谢阅读膛出口烟气温度增加，炉膛出口处结渣。3．把一次风煤粉气流加热到着火温度所需要的热量叫着火热。精品文档放心下载4．着火热的计算公式：感谢阅读发掉的水分；一次风煤粉混合物的初始温度；着火温度；2510汽化潜热。谢谢阅读5123精品文档放心下载（4）一次风量和风速（5）锅炉的运行负荷，见P95～97。精品文档放心下载§6-3煤粉炉的点火装置一般这一节课不讲。1．带煤粉预燃室的点火装置马弗炉老早年间在锅炉上采用，现在没有了。感谢阅读2．采用过渡燃料的点火装置感谢阅读感谢阅读电火花点火器；电弧点火器；高能点火器。3．125精品文档放心下载一次风燃煤粉气流，适用于经常点火的调峰机组。§6-4煤粉炉一．炉膛1．炉膛的概念是一个中国的概念。外文中有燃烧室和冷却室的概念，应当说燃烧室加精品文档放心下载谢谢阅读室以外的部分。在炉膛中燃烧室占总容积的不到20%谢谢阅读2．膛应当满足的条件（1）有良好的空气动力特性，避免火焰冲撞炉墙。（2）能布置一定数量（足够多）的受热面。（3）有合适的热强度。二．燃烧器的布置1．旋流煤粉燃烧器的布置及其炉内空气动力特性有前（后）墙布置、两侧墙布置、谢谢阅读前后墙布置。2．流煤粉燃烧器的空气动力特性见图6-16。3．直流煤粉燃烧器的布置及其炉内空气动力特性布置见图6-17。感谢阅读4．12谢谢阅读（3）燃烧器的结构特性（4）炉膛断面形状。三．固态排渣煤粉炉的结渣1．结渣的定义：渣粒是以液态或半液态粘附到受热面管壁或炉墙上，形成一层紧密的精品文档放心下载灰渣层，叫做结渣。2．响结渣过程的主要因素（1）燃煤灰分特性。（2）炉内空气动力特性。（3）炉膛的设计特性。（4）锅炉运行负荷。3．硅比（6-7）4．碱酸比（6-8）本章下面的内容不讲解。《锅炉原理》备课笔记7第七章过热器和再热器§7-1过热器和再热器的作用和工作特点1．过热器的作用：将饱和蒸汽加热成具有一定温度的过热蒸汽。再热器的作用：提高谢谢阅读再热蒸汽的温度达到一定数值。2．提高过热蒸汽的温度和压力、采用蒸汽再热可以提高锅炉机组的效率。感谢阅读3．过热器和再热器是锅炉中工作温度最高的部件，再热器的工作条件一点不比过热器谢谢阅读优越。它们的工作温度都接近其温度的极限值。在运行中要尽量使金属温度不要太高。感谢阅读4．对于过热器和再热器的金属而言，提高10℃工作温度，金属的寿命要减少一半。精品文档放心下载§7-2过热器和再热器的型式和结构及其汽温特性一．过热器和再热器的型式1．型式有对流式、辐射式和半辐射式。2．谢谢阅读列、错列；有立式、水平式；平行于前墙、垂直于前墙。3．精品文档放心下载感谢阅读吸收对流热的过热器。4．为什么要用屏式过热器：（12）吸收炉膛热量，降感谢阅读3谢谢阅读4谢谢阅读证管子的安全。二．过热器和再热器的系统11谢谢阅读2感谢阅读要分级，每级不超过250～420kJ/kg.3）后屏过热精品文档放心下载谢谢阅读4感谢阅读精品文档放心下载保证过热蒸汽的最终温度。25%的金属）感谢阅读管子。例如12Cr1MoV、钢102、苏联的П11、美国的T91等等。谢谢阅读3．典型的过热器系统：汽包—顶棚过热器—低温对流过热器—屏式过热器—高温对流感谢阅读过热器冷段—高温对流过热器热段。4HG、SG、WG、DG。第二段符精品文档放心下载号表示最大连续蒸汽量/锅炉蒸汽压力（表压,用kgf/cm2670/140、220/100谢谢阅读123感谢阅读CEMpa谢谢阅读5．再热器的工作特点：（1）再热器是一个中压过热器，蒸汽压力低、蒸汽密度小、放热系数小，对金属管壁谢谢阅读的冷却能力差。（2）受到阻力损失的限制，很少用混合、交叉，因而热偏差大。谢谢阅读（3）一方面进口的蒸汽是高压缸的排汽，低负荷时来汽温度降低了，但是要求出口汽精品文档放心下载感谢阅读强的对流特性，低负荷时吸热少。两个因素矛盾，因此要再热器系统有比较大的调温幅度。谢谢阅读三．过热器和再热器的汽温特性1．汽温特性的定义：就是汽温和锅炉负荷的变化关系。谢谢阅读2．精品文档放心下载的出口汽温随着负荷的升高而升高。3．感谢阅读谢谢阅读就是说这个蒸汽的汽温特性和辐射过热器的蒸汽特性一样，我们说这个蒸汽具有辐射特性。谢谢阅读4．再热蒸汽的汽温特性是对流的，因为它远离炉膛出口，因而有比较强的对流特性。精品文档放心下载§7-3热偏差一．热偏差的概念1．热偏差的定义：并列工作的管子焓增不同的现象。这个定义是广义的，对过热器、感谢阅读再热器、省煤器、水冷壁都是正确的。这个定义没有讲热偏差形成的原因。精品文档放心下载2．热偏差系数的公式：（7-1）3.精品文档放心下载谢谢阅读般为1，就是没有影响。流量不均系数影响不大。4．联箱效应联箱的连接方法不同，对管子的热偏差的影响。谢谢阅读（1）讲解P135的图7-13的例子。（2）出一个任意连接方式的示意图，画出它的静压曲线。精品文档放心下载5．P1367-10）的式子，说明吸热不均引起流量不均。应当说反过去又影响精品文档放心下载吸热不均，又影响流量不均，这个是反复影响的。但是这个影响过程是衰减很快的。精品文档放心下载6．流动特性分为强制工质流动受热面的流动特性（吸热多的管子，工质流量少）和精品文档放心下载感谢阅读热面的流动特性在第十二章讲解。二．过热器热偏差的计算不用讲解。只要看P139的结论。谢谢阅读§7-4运行中影响汽温的因素1感谢阅读饱和蒸汽用汽量、燃烧器的运行方式、燃料的种类和成分。谢谢阅读2．运行中造成炉膛中火焰中心上升的因素有哪些？（1）煤粉颗粒变大；（2）底部热谢谢阅读风（下二次风）加大；（3）摆动燃烧器的摆角上摆；（4）多使用了上排燃烧器；（5）原谢谢阅读煤的灰分变大；（6）锅炉负荷增加。§7-5蒸汽温度的调节方法1．蒸汽温度的调节方法的分类：蒸汽侧调节和烟气侧调节；过热蒸汽温度调节和再热精品文档放心下载蒸汽温度调节；降温调节和升温调节；单向调节和双向调节等等。精品文档放心下载2．喷水减温器这个是蒸汽侧调节、过热蒸汽温度调节、降温调节、单向调节。谢谢阅读3．喷水减温器的减温幅度是30谢谢阅读减温水量是额定蒸发量的5～8%。4．通常过热器系统用二级减温系统，第一级喷水减温器布置在后屏过热器的入口，减感谢阅读谢谢阅读水减温器布置在最后一级过热器入口，用于过热蒸汽温度的细调。谢谢阅读5．精品文档放心下载精品文档放心下载6．精品文档放心下载平太差，把给水喷入蒸汽会造成蒸汽污染。系统的布置见P141的图7-16。感谢阅读二．表面式减温器是一种管—壳式热交换器。1．感谢阅读2．谢谢阅读水的品质又不好，不能让软化水进入蒸汽，否则会污染蒸汽。感谢阅读3．现在的表面式减温器只应用在中压小机组（表压39kg/cm2,25MW）上面，它的缺谢谢阅读三．分隔烟道挡板调节器1400谢谢阅读热器，把低温过热器和低温再热器分隔在两边，用分隔烟道挡板可以控制两边烟气的流量，感谢阅读从而控制两边受热面的吸热量。2200MW300MW125MW300MW、谢谢阅读武锅200MW等机组上面。3谢谢阅读低温过热器一边烟气量小一些。4．在这类锅炉机组的再热器系统中，还有事故喷水和微量喷水。精品文档放心下载四．烟气再循环1感谢阅读分低于400℃的烟气，送回炉膛底部，调节再热蒸汽温度。高负荷的时候，用再循环风机感谢阅读400℃的精品文档放心下载屏式过热器、防止炉膛出口结渣的作用。2．烟气再循环的调节：负荷降低的时候，把烟气出口切换到炉膛底部，并且同时增加精品文档放心下载再循环的烟气量。3谢谢阅读感谢阅读BW公司设计制造的山东聊城电厂600MW精品文档放心下载感谢阅读厂的147MW4．气再循环的缺点：再循环风机受高温、磨损，机械未完全燃烧损失增加。精品文档放心下载五．摆动燃烧器1．工作原理：摆动燃烧器可以上下摆动20°，改变炉内火焰中心高度，使得炉膛出口感谢阅读烟气温度改变，从而调节再热蒸汽温度。2．调节幅度：30～50℃。3．应当说摆动燃烧器影响的是炉膛出口烟气温度，首先改变了过热蒸汽温度，但是变感谢阅读4．锅炉工作的影响：向上摆动增加机械未完全燃烧损失；向下摆动会使冷灰斗结渣。精品文档放心下载§7-6过热器和再热器运行中的若干问题一．高温积灰和高温腐蚀1．高温积灰的机理：燃料的灰分中有碱金属的化合物和硫酸盐，它们的熔化温度比较精品文档放心下载感谢阅读烟气中氧化硫的作用下形成硫酸盐。积灰的温度越高以及烧结时间越长，其烧结强度越高。谢谢阅读2．高温腐蚀的机理：在高温积灰的内层有碱金属，与烟气飞灰中的铁、铝相互作用形谢谢阅读成碱金属的硫酸盐。熔化和半熔化状态的碱金属硫酸盐的复合物对金属管壁有腐蚀作用。感谢阅读3谢谢阅读对管子金属有腐蚀作用。二．再热器的运行保护（旁路）1．感谢阅读2．精品文档放心下载3．有的机组有大旁路。从高压缸入口到凝汽器。4．12谢谢阅读四．过热器和再热器的高温破坏1．蠕变的定义：承压金属在高温下发生的缓慢变形。2．一条结论：工作温度升高10℃，寿命减少一半。感谢阅读3．另一条结论：高温金属破坏的主要原因是蠕变，可以计算高温金属的寿命。感谢阅读§7-7管子壁温计算1．感谢阅读2．把圆筒形的管壁看作是大平板导热。计算把各种不利的情况迭加在一起。谢谢阅读3．这一节可以不讲。《锅炉原理》备课笔记8第八章省煤器和空气预热器§8-1尾部受热面概述1．尾部受热面定义：省煤器和空气预热器称为尾部受热面。感谢阅读2．水当量的比值：水当量的比值就是比热和体积的乘积的比值。谢谢阅读3．精品文档放心下载4．谢谢阅读就是为了得到比较高的热风温度把一部分空气预热器放到省煤器中间。谢谢阅读5．技术经济比较是用技术的手段达到经济的目的。§8-2省煤器1．省煤器的作用：（12）精品文档放心下载3谢谢阅读的水温度，减少汽包热应力。2．分类：沸腾式和非沸腾式；铸铁式和钢管式；错列和顺列；悬挂式和支撑式；垂直谢谢阅读于前墙和平行于前墙；光管的、鳍片（肋片的）的和膜式的；感谢阅读3．省煤器的烟气流速大于8m/s。40.5m/s感谢阅读器泄漏的主要原因。§8-3空气预热器1．空气预热器的作用：（1）吸收低温烟气的热量，降低排烟温度，提高锅炉效率。谢谢阅读（23）提高炉膛内烟气温谢谢阅读度，增强炉膛的辐射换热。2．空气预热器的分类：传热式和蓄热式；管式和回转式。精品文档放心下载一．管式空气预热器1．管式空气预热器的结构见图8-6图8-7。2．解释概念。结合图8-8讲解：进风、面、道。常用的是图8-8的多道双面进风。谢谢阅读3．上管板的耐温（指的是热变形）程度限制了进口烟气温度（500精品文档放心下载二．回转空气预热器1．回转空气预热器的优缺点：与管式空气预热器相比，这种预热器结构较复杂，但很精品文档放心下载谢谢阅读轻些。主要缺点是密封结构要求高，漏风量较大。2．回转空气预热器的结构：外壳、蓄热板、驱动动力、密封。精品文档放心下载3．两种类型：受热面转动式、风罩转动式。4．这种空气预热器里有灭火系统、吹灰系统、冲洗系统、顶轴（在启动空气预热器的精品文档放心下载时候，把上风罩顶起来，轻车启动，待启动起来后慢慢放下）系统。精品文档放心下载5．空气预热器可以单独使用，也可以和管式空气预热器双级布置。精品文档放心下载§8-4尾部受热面运行中的若干问题一．尾部受热面的积灰1．尾部受热面有两种积灰：松散积灰和酸性积灰。2．松散积灰的机理是金属表面层原子的不饱和引力场引起的。感谢阅读3．松散积灰有灰平衡问题：一方面积灰；另一方面积灰被冲掉。为了防止积灰严重，精品文档放心下载要求额定负荷时的烟气流速不低于6m/s。二．低温受热面烟气侧腐蚀—低温腐蚀1．水露点：烟气中水蒸气开始凝结的温度。2．酸露点：烟气中硫酸蒸汽凝结的温度。3．低温腐蚀：金属壁温低于酸露点而引起的腐蚀。4．精品文档放心下载成三氧化硫。进而与烟气中的水分形成硫酸蒸汽腐蚀金属管子。谢谢阅读5．烟气酸露点公式：（8-4）6．精品文档放心下载粘结灰颗粒，就产生堵灰。7．低温腐蚀的腐蚀速度的影响因素：硫酸浓度、硫酸量、壁面温度。感谢阅读8．空气预热器最低壁面温度的计算公式管式空气预热器用公式（8-7）回转式空气预谢谢阅读热器用公式（8-89．低温腐蚀的减轻和防止（1）提高受热面壁温；（2）冷端受热面采用耐腐蚀材料；感谢阅读（3）采用降低露点或抑制腐蚀的添加剂；（4）降低过量空气系数和漏风。感谢阅读三．受热面的飞灰磨损1．飞灰磨损主要取决于灰分中的SiO2的含量。2．飞灰磨损和烟气流速的三次方成正比。3．横向冲刷的管子磨损的部位是与烟气流动方向成45谢谢阅读的磨损严重。4．对于烟气磨损比较严重的省煤器，烟气流速不宜超过9m/s。精品文档放心下载5．防磨措施：防磨板、防磨护瓦、防磨套管等。《锅炉原理》备课笔记9第九章炉内传热计算§9-1炉内传热的相似理论计算方法一．炉内辐射传热的基本概念1．基本概念：投射辐射、有效辐射、系统黑度、炉膛黑度。精品文档放心下载2．感谢阅读二．炉内传热计算的相似理论方法1．炉膛内辐射传热占95%以上。对流传热占不到5%。因此我们认为炉膛内完全是辐射精品文档放心下载传热，没有对流传热。全部热量都是按照辐射的方式传递的。精品文档放心下载2．理论燃烧温度的概念，应当叫绝热燃烧温度。因为如果是理论的，参与燃烧的空气精品文档放心下载量应当是理论空气量（过量空气系数为1感谢阅读精品文档放心下载感谢阅读谢谢阅读只能用试算法计算。3．定性温度：用炉膛出口烟气温度作为定性温度。4．感谢阅读辐射的水冷壁面积，叫做水冷壁面积。5．炉内传热的方程组：（9-129-13）6．1公斤燃料的有效放热量、1公斤燃烧用空气带进谢谢阅读炉膛的热量。7．古尔维奇公式的推导过程：（1）让（9-12）=（9-139-18）式。精品文档放心下载（2）带入卜略克—肖林公式（9-19—肖林公式公式是描述炉膛内火感谢阅读焰平均温度与炉膛出口烟气温度的关系的经验公式。卜略克—肖林公式从描述炉膛内沿炉感谢阅读膛高度的温度场的纯数学方法的公式演变而来。（3）经过数学数据整理得到古尔维奇公式（9-229-239-249-25谢谢阅读三．炉内传热计算的具体方法校核计算方法、从热平衡开始、到空气预热器。感谢阅读§9-2炉膛水冷壁的面积及其其他结构特性1．炉膛水冷壁面积：（1）水冷壁管子中心线的平面；（2）冷灰斗的二等分平面（沿谢谢阅读3谢谢阅读1谢谢阅读谢谢阅读2）顶棚过热器不是水冷壁，但是顶棚过热器管子中心精品文档放心下载3精品文档放心下载4感谢阅读感谢阅读就没有什么不合适了。2．角系数定义：离开某个表面的辐射能量落到另一个表面上的分额。谢谢阅读3．角系数的计算条件：（1）发出辐射能量的表面的辐射遵守余弦定律；（2）两个表感谢阅读面之间是透明介质；（3）发出辐射能量的表面是等温的，各点的物理性质是相同的。精品文档放心下载4．计算角系数用图9-5的曲线。其中曲线1～4是有效角系数，所谓有效角系数是落谢谢阅读感谢阅读面的能量。曲线5是传热学中讲解的角系数。5．有效辐射层厚度的定义：把炉膛内烟气对周围炉壁的辐射，看作是半球形的烟气对谢谢阅读其底面中心的辐射，这时的半球的半径就叫有效辐射层厚度。精品文档放心下载6．有效辐射层厚度的计算公式：（9-29）§9-3受热面的污染系数和热有效系数1．污染系数定义：受热面吸收的热量污染系数=----------------------------------精品文档放心下载投射到炉壁的热量2．角系数的定义：投射到受热面的热量角系数=-------------------------------------------精品文档放心下载投射到炉壁的热量3．热有效系数的定义：受热面吸收的热量热有效系数=---------------------------------谢谢阅读投射到受热面的热量4．三个系数的关系：热有效系数=角系数×污染系数（9-31）感谢阅读5．染系数大表示受热面黑度大、积灰少，干净。6．没有敷设水冷壁的炉墙热有效系数为0。§9-4系数M1．系数M是考虑炉膛内火焰最高温度相对位置的参数。感谢阅读2．系数M的计算公式：（9-33）3．感谢阅读精品文档放心下载对于四角切圆器，=0。但是根据实测数值来看，这个量的数值是一个正值。资料表明这个精品文档放心下载量在燃用烟煤，额定负荷的时候为0.1左右。4．多层燃烧器燃烧器布置高度的加权平均值公式：（9-34）§9-5炉膛黑度一．火焰黑度140～60%25～30%谢谢阅读精品文档放心下载2．气体、油火焰中具有辐射能力的成分：炭黑颗粒（炭黑的尺寸很小，是炭黑颗粒的感谢阅读3．火焰黑度计算公式：（9-35）4．三原子气体减弱系数的计算公式：（9-37）这个公式来自前苏联19731942年美国人郝谢谢阅读精品文档放心下载10%谢谢阅读的要求，应用范围很广。同样前苏联1957年方法的公式的公式没有考虑二氧化碳和水蒸气谢谢阅读的吸收光谱部分重合的影响因素。现在还有一个前苏联用光谱的方法拟和的公式比（9-37）感谢阅读准确，但是使用范围很小。5．灰颗粒的减弱系数的计算公式：（9-38）d谢谢阅读推荐数据：钢球磨d=13；中速磨d=16；层燃炉d=20。精品文档放心下载二．炉膛黑度1．炉膛黑度表示火焰有效辐射的假想黑度。2．室燃炉炉膛黑度的计算公式：（9-49）3．谢谢阅读谢谢阅读感谢阅读以这么说炉膛黑度是古尔维奇方法的系统黑度，或者说是投射热模型的系统黑度。感谢阅读三．炉内热负荷的分布规律1．炉内炉壁平均热负荷：总炉膛放热量/炉壁总面积2．炉内热负荷的分布规律见图9-10的曲线。3．对屏式过热器的投射辐射计算公式：（9-53）精品文档放心下载《锅炉原理》备课笔记10第十章半辐射和对流受热面的传热计算一．对流传热计算的基本公式1．炉膛里面全是辐射传热；对流烟道内全是对流传热。精品文档放心下载2．80%感谢阅读精品文档放心下载用对流的方式传递的热量一起统称对流传热量。3．对流放热系数公式：（10-1）4．在这些公式中，工质焓用小写字母；烟气焓用大写字母。精品文档放心下载二．工质对流吸热量因为吸热的工质不同有很多公式，具体公式自己写。精品文档放心下载1．空气预热器的吸热公式：（10-6）2．各个公式是针对1kg燃料的；空气焓是1kg燃料燃烧所用那么多空气的焓。感谢阅读三．对流传热量1．对流传热量公式：（10-7）2．这个公式是针对1kg燃料的，这里面最不好求的是对流传热系数。谢谢阅读§10-2传热温压1．对数平均温差公式：（10-8）2．串联混合流、平行混合流、交叉流的公式的用法见标准上的说明。先求出修正系数精品文档放心下载再求出逆流温差，两个数据相乘得到温差。§10-3传热系数一．传热系数的表达式1．通用表达式：（10-15）210-15）式的简化过程：（1）分母的几个量相比，很小，所以把它忽略。（2）电站锅炉正常运行的时候没有水垢，所以把它忽略。精品文档放心下载（3）感谢阅读利用系数）代替。（4）感谢阅读略。3．导热系数、传热系数和放热系数的区别：（1）描述的问题不同：导热系数是描述谢谢阅读谢谢阅读2精品文档放心下载传热系数和放热系数的量纲是kW/(m2℃)，而导热系数的量纲是kW/(m℃)。精品文档放心下载410-21）式的推导。它是这本书中比较难的推导。提示如下：谢谢阅读传热温差是从管子外面烟气到管子里面蒸汽的温差。把传热温差分成三个部分，第一谢谢阅读感谢阅读管子内表面到蒸汽的温差。（1）温差等于热流（单位时间单位面积的热量）乘以热阻。三部分分别是：精品文档放心下载（2）（3）（4）把（10-7）式变化一下：（5）把（234）带入（5）中，得到：经过整理得到：最后得到：（10-21）二．烟气侧放热系数1．烟气侧放热系数：（10-24）精品文档放心下载1精品文档放心下载精品文档放心下载用一次，有时使用了两次，每次都有具有不同的意义。210-25）式是屏式过热器的烟气侧放热系数公式，在烟气侧放热系数公式中是一个谢谢阅读80%精品文档放心下载10-25感谢阅读的方法计算辐射吸热；用计算对流吸热的方法计算对流吸热。谢谢阅读三．对流放热系数1．在传热学里面计算对流传热用准则方程式，现在也用准则方程式。谢谢阅读2．在对流传热的准则方程式中：（10-27）应用条件是常物性、强迫对流、稳定段。3．对于顺列管束（包括屏）的对流放热准则方程式：（10-29）4．对于错列管束的对流放热准则方程式：（10-32）5．对于纵向冲刷管束的对流放热准则方程式：（10-36）6．上述三个式子是苏联热力计算标准上的式子，经常应用，据说误差不大。精品文档放心下载7．对于回转式空气预热器烟气侧和蒸汽侧都用（10-41）式。精品文档放心下载四．辐射放热系数1．在传热学中根本就没有辐射放热系数这个概念，因为放热系数是描述固体表面向流谢谢阅读谢谢阅读感谢阅读加，一起计算这个实际的放热过程。这个人为制造辐射放热系数的过程见P204。谢谢阅读2．辐射放热系数的计算公式是（10-4510-47感谢阅读310-5010-5110-52感谢阅读格式子是根据（10-49）推导出来的。4．计算辐射放热系数的时候，用到的灰污壁温见（10-53）和P206的内容。谢谢阅读5．单独计算烟气空间的辐射传热量用（10-546．对流管束之间的烟气空间的辐射，可以用加大管束的辐射放热系数的方法考虑。其精品文档放心下载计算公式为：（10-55）五．污染系数、热有效系数和利用系数1．污染系数的物理意义：就是灰污层的热阻。2．谢谢阅读3．感谢阅读4．10-57）谢谢阅读5．热有效系数的确定方法：查表，只有顺列管束使用热有效系数。精品文档放心下载6．利用系数的确定方法：查表，只有空气预热器使用利用系数。谢谢阅读§10-4对流受热面的面积和流通截面的面积一．对流受热面的面积1．管子的受热面积取放热系数小的一侧的管子表面面积作为受热面积。因为把管子的精品文档放心下载传热系数简化为多层大平板的传热系数有误差，用这样选取受热面积可以做一些弥补。谢谢阅读2．对于管式空气预热器的管子，由于两边的放热系数接近，所以取烟气侧和蒸汽侧平精品文档放心下载均的表面面积作为受热面积。3感谢阅读二．介质流通截面的面积1．烟气流通截面面积按最窄面积来选取。2．如果烟气的进出口截面面积不相同，用进出口截面面积的几何平均值。感谢阅读3．精品文档放心下载管子根数计算而来的面积。§10-5对流受热面传热计算方法说明一．计算方法1．讲解试算法的一个对流受热面的计算框图。2．烟气侧的误差：一般受热面的相对误差允许为±2%；凝渣管的相对误差允许为±5%；谢谢阅读附加受热面相对误差允许为±10%精品文档放心下载去传热热量为分子。3．工质侧的参数不允许有误差，如果有误差，要放到烟气侧误差中。精品文档放心下载二．某些特殊问题的说明1．凝渣管吸收炉膛辐射的问题。只要炉膛辐射的热量照射到凝渣管上，就认为凝渣管感谢阅读吸收了。用角系数来计算。多层凝渣管的角系数的计算公式见（10-66谢谢阅读2．凝渣管的入口热量是前一个受热面的向后辐射（包括从前一个受热面之前透过来的感谢阅读3．投射到屏区入口截面的炉内辐射热：（10-72）谢谢阅读4．从炉膛向屏后受热面的直接辐射热：（10-73）谢谢阅读5．屏区高温烟气向屏后受热面的辐射热：（10-70）谢谢阅读6．屏区受热面从炉膛辐射中吸收的热量：（10-71）谢谢阅读7．要讲解清楚上述四个公式的意义，关系。8．屏的进口对出口的角系数公式见（10-74）和（10-75精品文档放心下载9．附加受热面的定义：与主受热面并联或串联的面积比较小的受热面叫附加受热面。感谢阅读10．附加受热面吸热量的计算方法：大于主受热面5%的附加受热面要单独计算，未超感谢阅读过主受热面5%的附加受热面要不要单独计算。要看是串联还是并联，计算方法不同。感谢阅读《锅炉原理》备课笔记11第十一章锅炉机组的设计和布置§11-1锅炉热力计算的程序和方法1．设计计算的定义：根据给定的锅炉容量、参数和燃料特性去确定锅炉的尺寸。谢谢阅读2．感谢阅读去确定各个受热面交界处的工质和烟气参数。3．谢谢阅读计算在锅炉的设计和改造过程中经常应用。4．锅炉热力计算总的框图。5．各部分的计算误差：（1）炉膛出口烟气温度，假设值和计算值的误差为±100℃。精品文档放心下载各个对流受热面的计算相对误差2%。各个对流受热面的工质侧没有误差。凝渣管的计算相谢谢阅读对误差为5%10%2精品文档放心下载煤器的连接误差为±10103谢谢阅读0.5%410感谢阅读40℃。实际上不对，根据我的经验：排烟温度的误差仅仅为±1～2℃，热风温度的误差仅仅精品文档放心下载为±3～5℃。§11-2主要设计参数的选择一．炉膛热强度1．为什么要炉膛热强度（有时也叫炉膛热负荷）为了设计炉膛，先要确定几个重要谢谢阅读感谢阅读炉膛的资料，从中间寻找一些规律。2．炉膛容积热强度定义：（11-8）谢谢阅读感谢阅读谢谢阅读11-8感谢阅读是比较合适的新锅炉炉膛的容积。3．炉膛断面热强度定义：（11-9）精品文档放心下载精品文档放心下载谢谢阅读深。这样炉膛的宽、深、高都可以确定了。4．燃烧器区域壁面热强度定义：（11-10）精品文档放心下载感谢阅读风喷口之间的距离，二次风喷口之间的距离，一次风喷口和二次风喷口之间的距离推荐值；感谢阅读感谢阅读墙的距离）来确定燃烧器布置方式。5．炉膛壁面热强度定义：（11-11）谢谢阅读感谢阅读数值，可以根据其他的锅炉设计条件在这两个数据之间的范围内选择一个合适的炉膛的宽、精品文档放心下载深、高，对于优化炉膛结构尺寸有利。二．炉膛主要尺寸1．这个标题的内容是确定炉膛的宽和深。2．炉膛深度应当保证火焰在炉膛的断面内自由发展，高温火焰不冲刷炉墙。精品文档放心下载3．有的作者试图建立炉膛宽和锅炉容量D的关系。4．燃料完全燃烧的时间约为2～2.5s。三．炉膛出口烟气温度1．什么地方叫炉膛出口？这个问题始终没有一定的说法，同样苏联1973年标准上也感谢阅读感谢阅读么地方能更准确地表示两种传热的分界的问题。2．现在锅炉厂设计锅炉的时候，热力计算上显示：炉膛出口截面对于200MW以下的国精品文档放心下载300MW精品文档放心下载感谢阅读3．炉膛出口烟气温度的选择：考虑两个方面的问题，一个是从设计、建造锅炉来说，精品文档放心下载精品文档放心下载锅炉一般是12501250℃。精品文档放心下载一般来说，炉膛出口烟气温度为1050～1150℃，计算值超出这个范围就要问一问是否计算谢谢阅读错了。如果是炉膛出口在大屏下面的国产机组，炉膛出口烟气温度应当在1300℃，甚至更精品文档放心下载高一些。四．排烟温度1．排烟温度的选取主要是根据燃料的价格和锅炉尾部受热面金属消耗量的经济比较。谢谢阅读2．精品文档放心下载感谢阅读些，经过计算从经济上更合算。五．热空气温度（也称热风温度）室燃煤粉锅炉的热风温度的选取，主要取决于燃料的精品文档放心下载性质。也就是要保证燃料着火的稳定六．工质的质量流速工质的质量流速越高，压力损失太大，工质的质量流速他的下限是谢谢阅读能消除管子内表面的氧腐蚀，有推荐值。七．烟气流速上限是管子的磨损，下限是管子的积灰。一般为9～10m/s感谢阅读为7～8m/s；灰分很少的燃料为10～12m/s。谢谢阅读§11-3影响锅炉布置的因素一．蒸汽参数指的是蒸汽压力1．蒸汽压力的影响情况：蒸汽压力/kg/cm2炉内有无屏省煤器的情况水冷壁情况谢谢阅读中压39无沸腾式光管高压101有半可见屏非沸腾式光管超高压有可见屏、前屏非沸腾式膜式亚临界有可见屏、前屏非沸腾式膜式2．为什么有上述的情况？因为加热水热、蒸发热、过热热的比例发生变化。感谢阅读（1）有一个重要的数据：炉膛是锅炉中第一大受热面，吸热占锅炉总吸热量的65%。谢谢阅读（2）在中压机组中，蒸发吸热为66%，稍大于炉膛吸热。为了保证蒸发吸热，于是炉谢谢阅读谢谢阅读利用省煤器对流吸热补充蒸发吸热。（3）在高压机组中，蒸发吸热为52%，小于炉膛吸热。为了保证蒸发吸热合适，炉膛精品文档放心下载精品文档放心下载膛热量。（434%谢谢阅读感谢阅读（5）在亚临界锅炉机组中，蒸发吸热为25%，大大小于炉膛吸热。为了保证蒸发吸热感谢阅读感谢阅读谢谢阅读二．锅炉容量1．锅炉容量是随着蒸汽压力的升高而增加的。如果高蒸汽参数使用小容量，那么就不精品文档放心下载精品文档放心下载精品文档放心下载感谢阅读参数使用大容量不合算，锅炉容量大，投资很大，但是锅炉效率低。谢谢阅读2．锅炉压力与锅炉容量的对应关系：低压（表压低于39kg/cm2的参数）参数用于小感谢阅读于60t/h的锅炉；中压参数（表压等于39kg/cm2的参数）用于60和部分120t/h的锅炉；谢谢阅读高压参数（表压为101kg/cm2）用于部分120、220、410t/h的锅炉；超高压参数（表压为精品文档放心下载140tkg/cm2）用于400、670t/h170kg/cm2）使用于1000t/h以精品文档放心下载上的锅炉。3．锅炉压力对锅炉布置的影响如果假定锅炉容量变化的时候，炉膛容积热强度不变感谢阅读谢谢阅读谢谢阅读谢谢阅读感谢阅读使用膜式水冷壁，更大容量的锅炉为了单位面积水冷壁多吸热量，使用内螺纹管的水冷壁。精品文档放心下载4100MW谢谢阅读及以下的锅炉是小锅炉；200MW的锅炉是中等容量的锅炉；300MW及以上的锅炉是大容量锅精品文档放心下载炉。三．燃料1．燃料的挥发分对锅炉布置有影响：燃料挥发分多的煤好烧，着火容易，燃尽容易。精品文档放心下载感谢阅读感谢阅读感谢阅读流受热面布置少。2．燃料水分的影响燃料水分多着火比较困难，要求热风温度高，因此炉膛要断面热感谢阅读3．燃料灰分的影响燃料灰分多炉膛里火焰中心上升，炉膛出口烟气温度上升，于是精品文档放心下载精品文档放心下载谢谢阅读道中的受热面上安装防磨装置。4．分对锅炉布置的影响是多方面的，有的互相矛盾、互相牵连，要综合考虑。精品文档放心下载四．热空气温度—尾部受热面的分级布置1．尾部受热面采用两级布置的原因，是因为烟气的流量和比热均比空气为大。精品文档放心下载2．两级布置的原则：（140～50感谢阅读器的时候不发生汽化或过大的热偏差。（225～30感谢阅读不小于40～50℃。（3）第一级空气预热器出口温度高于给水温度约10～15℃。谢谢阅读§11-4锅炉的典型布置1．锅炉的典型布置形式有：П型布置、Γ型布置、塔型布置、箱型布置等。感谢阅读2．锅炉典型布置评判原则：（1）是否有利于减轻磨损；（2）是否减少锅炉高度，节约钢材，减少造价；（3）是否节约管道；（4）是否能把风机安装在地面上；（5）是否能利用自身通风作用；（6）是否有利于安装，检修；（7）是否运行方便。3．我国最常用的是П型布置。但是各种布置几乎（除了塔型布置）都有。谢谢阅读《锅炉原理》备课笔记12第十二章自然循环和蒸发受热面§12-1自然循环的基本概念一．汽包、水冷壁和蒸发管束1感谢阅读2．蒸发管束概念：蒸发管束的全称为锅炉对流蒸发管束，它在锅炉里面，吸收对流热精品文档放心下载感谢阅读谢谢阅读炉，这里指的是低压（出口蒸汽压力不到39kg/cm2）锅炉，容量常常是每小时几吨，十几感谢阅读吨，一、二十吨的锅炉。因为这时候水的汽化潜热大,光靠炉膛吸热不够，用锅炉对流蒸发谢谢阅读精品文档放心下载包连接，下面和水包连接。3．回路：包括吸热的上升管和不吸热的下降管，两个管子的上下端分别和汽包与下联精品文档放心下载感谢阅读谢谢阅读管屏的叫做复杂回路。4．汽包的作用：（1）把很多管子（上升管或汽水导管、下降管）连接在一起；（2）感谢阅读汽水分离；（3）贮存大量的汽和水，在负荷发生变化的时候，起到稳定汽压的作用。感谢阅读二．自然循环原理1．精品文档放心下载头。计算公式：（12-1）2．精品文档放心下载3．有效压头：运动压头减去上升管侧阻力是有效压头，在数值上等于下降管侧阻力。感谢阅读计算公式：（12-3）4．精品文档放心下载阻力，两者只是在数量上相等。§12-2汽水混合物的流型和传热一．管中汽水两相流的流型1．管中汽水两相流的流型：单相水、汽泡状流、弹状流、环状流、环状带液滴流、液精品文档放心下载雾流、单相汽。讲解清楚各个流型的具体形状。2．在自然循环锅炉的水冷壁中，最多是弹状流。3．传热区域：液体对流传热、过冷沸腾、饱和核态沸腾、强制水膜对流传热、含水不谢谢阅读足、蒸汽对流传热。二．管中汽水两相流的传热1．传热恶化的定义：管内放热系数突然减少，管壁温度突然升高的现象。感谢阅读2．两类传热恶化（1）由于受热增强，汽泡产生的速度超过汽泡脱离的速度，在金属管壁与水之间形成谢谢阅读精品文档放心下载类传热恶化。关键参数为热负荷。（2感谢阅读含汽率。3．在自然循环锅炉中一般没有传热恶化，只是亚临界压力的锅炉中，防止传热恶化的感谢阅读感谢阅读管子的出口处，所有的水一定要被蒸干的。§12-3两相流体的基本参数两相流体的特性参数可以分成两类：第一类是可以根据物质平衡或热量平衡计算出感谢阅读感谢阅读体特性参数。一．流量参数1．质量流速：单位时间内流经单位流通截面的工质质量称质量流速。计算公式为：感谢阅读（12-4）这个参数的表示为两个字母相乘，确实是密度×速度。一般用来衡量管子的安全。例如屏式谢谢阅读过热器的质量流速至少要1500kg/(m2s)，否则不安全。感谢阅读2．循环流速：水在饱和温度下按上升管入口截面计算的水流速称循环流速。计算公式谢谢阅读为：（12-5）感谢阅读精品文档放心下载上升管；也会使管子过热。3．折算流速：（1）假定流过的蒸汽占有全部管子截面时计算所得的蒸汽速度称为该感谢阅读2谢谢阅读截面水的折算流速。计算公式：（12-6）（12-8）精品文档放心下载蒸汽折算流速和水的折算流速一般就用在公式的推导上。4．质量含汽率：流过蒸汽的质量流量与工质总质量流量之比。谢谢阅读计算公式：（12-10）质量含汽率的平均值：（12-12）精品文档放心下载5．混合物流速：流经管子截面的混合物容积。这个流速是假定蒸汽和水的真实流速没感谢阅读有差别的情况下的流速，是不真实的，是一个计算值。6．积含汽率：流经管子某一截面的蒸汽容积流量与混合物的总容积流量之比。谢谢阅读计算公式：（12-18）7．推导公式：（12-19）二．真实流动特性参数1．截面含汽率：在某一截面上蒸汽所占截面的分额。这个参数是真实的，只能通过测精品文档放心下载量得到，不能通过计算得到。用图12-5计算截面含汽率。精品文档放心下载2．汽的真实流速，考虑了蒸汽和水的流速的差异，没有多大的用途。感谢阅读3．汽水混合物的真实密度，同样考虑了蒸汽和水的流速的差异，也没有多大的用途。精品文档放心下载§12-4流体的流动阻力一．单相流体的流动阻力1．单相流体的摩擦阻力和流体力学讲解的一样，公式相同。精品文档放心下载2．精品文档放心下载3．书上P243有一个图，叫做莫迪图，是计算流体的摩擦阻力用的。谢谢阅读4．单相流体的局部阻力也和流体力学讲解的一样，公式也相同。谢谢阅读5．求单相流体的局部阻力要查有关流体力学的书。三．两相流体的流动阻力这里的两相流体指汽液两相流体。感谢阅读1．两相流体的摩擦阻力是对单相流体的摩擦阻力的公式修正一下。计算公式：感谢阅读（12-32）2．两相流体的局部阻力也是对单相流体的摩擦阻力的公式修正一下。计算公式：感谢阅读（12-35）精品文档放心下载谢谢阅读上能找到，计算单相流体的局部阻力的图在任何流体力学的书上都有。感谢阅读3．流体加速而引起的压降一般不计算，只有特别详细计算的时候才计算。谢谢阅读《锅炉原理》备课笔记12-2§12-5简单回路的水循环计算1．计算标准规定：通常水循环计算只是按照额定负荷和额定参数进行计算，不计算不精品文档放心下载稳定工况的水循环计算，因为只要额定负荷的计算表明是安全的，不稳定工况也是安全的。精品文档放心下载2．因为现在的锅炉的各个水冷壁管屏在结构上和受热上总有一些差异，所以实际的回精品文档放心下载路都是复杂回路，没有简单回路。一．压头计算1．压力平衡式：（12-39）其中：超过部分的物理意义要讲解清楚。2．这个式子是水循环计算的基本式子，观察点在下联箱中心。压差法直接用这个式子谢谢阅读谢谢阅读能用）把这个式子变化了一下再进行计算，见（12-40谢谢阅读二．加热水段高度的计算1．为什么能有加热水段高度（12）水谢谢阅读感谢阅读状态。2．计算公式：（12-44）这个计算公式太复杂，要讲解清楚。使用这个公式的时候，注意各个量的单位，一定要使谢谢阅读精品文档放心下载5～6m谢谢阅读到下半个冷灰斗受热面上去。三．下降管进口水的欠焓1．循环倍率的定义：进入上升管的循环水量与上升管出口蒸汽量之比叫做循环倍率。谢谢阅读2．汽包里面有蒸汽的凝结，这是因为汽包给水有欠焓，汽包的锅炉水有欠焓。精品文档放心下载3．因为汽包里有凝结，所以蒸发的汽量不等于输出的汽量。感谢阅读4．教科书P249有进入下降管水的欠焓的计算。我国水循环计算标准P54有各种情况感谢阅读下锅炉水欠焓的计算方法，和教科书的方法不同。具体方法抄录如下：精品文档放心下载（1）对于无分段蒸发的锅炉汽包无凝汽的时候：标准（4-10）汽包有凝汽的时候：标准（4-11）（2）对于分段蒸发锅炉的净段标准（4-12）（3）对于部分给水通过蒸汽清洗装置的锅炉汽包无凝汽的时候：标准（4-13）汽包有凝汽的时候：标准（4-14）5．下降管的水没有欠焓的情况（1）沸腾式省煤器；（2）分段蒸发的盐段；（3）全谢谢阅读部给水进入蒸汽清洗装置；（45）谢谢阅读进入汽包的汽水混合物有一半以上的蒸汽流经水容积。四．循环倍率1．2．界限循环倍率：回路中循环流速最高时候循环倍率叫做界限循环倍率。感谢阅读3．界限循环倍率分开了自然循环流动特性和强制流动特性。精品文档放心下载4．计算出来的循环倍率大于界限循环倍率，在推荐循环倍率中间就是安全的。精品文档放心下载5．自然循环受热面的流动特性简称自然循环流动特性。说的是受热多的管子流量多，谢谢阅读有自补偿能力。只有水冷壁中汽水混合物的流动是这个特性。谢谢阅读6．强制工质流动受热面的流动特性简称强制流动特性。说的是受热多的管子流量少，谢谢阅读没有自补偿能力，比较危险。省煤器、过热器和再热器是强制流动，有这个特性。精品文档放心下载五．下降管带汽和汽化1．下降管带汽和汽化的危害：由于下降管带汽和汽化，使得运动压头减少，水循环的谢谢阅读运动不正常，管子得不到正常的冷却。2．下降管带汽和汽化的原因（1）下降管进口水的汽化由于管子进口处有局部阻力，水流过的时候，水的压力下谢谢阅读谢谢阅读谢谢阅读的饱和焓不低于当地压力下的饱和焓。（2）在下降管口处水流形成旋涡漏斗防止在下降管口处水流形成旋涡漏斗的方法谢谢阅读有两种方法，一是保持下降管口上面的水层厚度，