华北电力大学锅炉原理考研复试总结By xiaoyusumu

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注：文章中的页数为中国电力出版社《锅炉原理》，樊泉贵主编，阎维平、闫顺林、王军副主编。

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名词解释：

活化能P86：表示燃料的反应能力。绝大多数参与反应的分子能量处于平均水平，具有平均能量的分子转化为活化分子所需要的最低能量称为活化能。活化能使参与化学反应的物质达到开始进行化学反应状态所需要的最低能量，用E1表示。

标准煤P26：安照规定，收到基发热量为29310kJ/kg的煤为标准煤。

可磨性系数P63：煤被磨成一定细度的煤粉的难易程度称为煤的可磨性系数。将质量相等的标准煤和试验煤由一致的初始粒度磨制成细度一致的煤粉时，消耗的能量的比值。循环倍率P237：上升管中实际产生一公斤蒸汽需要进入多少公斤水，即K=G/D

1、什么是煤的工业分析？化学分析？简述其中各成分对煤燃烧的影响（灰分、挥发份、水分、碳）。P22-23DP60元素（化学）分析：全面测定煤中所含全部化学成分。包括：CHONSAM

工业分析：在一定的试验室条件下的煤样，通过分析得出水分、挥发份、固定碳和灰分这四种成分的质量百分数叫做工业分析。

碳：碳是煤中含量最多的可燃元素，发热量较大，其中包含挥发份和固定碳，固定碳燃点较高，不易着火和燃尽。

水分：水分增加会使锅炉内温度下降，影响燃料的着火，并增大排烟损失，也会加剧尾部受热面的腐蚀和堵灰。（水分多，燃料燃烧有效放热量便减少；水分多，增加着火热，推迟着火；水分多，降低炉内温度，使着火困难，燃烧也不易完全，增加机械和化学不完全燃烧热损失；水分吸热变成水蒸气排出，增加排气量而使排烟热损失增大，降低锅炉热效率；同时为低温受热面的积灰、腐蚀创造了条件；水分增加，提高过热气温；会给煤粉制备增加困难；但水分多，水分蒸发后，会使煤粉颗粒内部的反应表面积增加，从而提高着火能力和燃烧速度。）灰分：灰分的存在不仅使单位燃料量的发热量减少，而且影响燃料的着火和燃尽，也是造成锅炉受热面积灰、结渣、磨损的主要因素。（灰分增加，煤中可燃成分相对减少，降低发热量，且灰分熔融吸收热量，排渣带走大量热量；灰分多，在煤粒表面形成灰分外壳，妨害煤的燃烧，使煤不易燃尽，增加机械不完全热损失；灰分多，使炉膛温度下降，燃烧不稳定；灰分多，磨损受热面，受热面积灰，增加排烟温度，降低锅炉效率；灰分多，产生炉内结渣，腐蚀金属；增加煤粉制备的能量消耗；造成环境污染。）挥发份：挥发份是煤的重要特性，可以作为煤分类的主要依据。挥发份越多的煤，越简单着火，燃烧也易于完全。（挥发份是气体可燃物，其着火温度较低，发热量高，着火简单；挥发份越多，固定碳越少，越简单燃烧完全；挥发份越多，煤的孔隙越多。）

2、碳、固定碳、焦炭的区别及其对燃烧的影响。P23

碳是煤中含量最多的可燃元素，碳中的一部分与HONS结合成挥发性有机化合物，而其余为单质状态的碳为固定碳。煤在失去水分和挥发份后剩余部分即为焦炭，它包括固定碳和灰分。

碳的发热量较大，其中包含挥发份和固定碳，其燃烧受挥发份含量的影响；固定碳燃点较高，

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《锅炉原理》byxiaoyusumu不易着火和燃尽；焦炭由于含有灰分，其燃烧受灰分含量的影响。

3、煤按挥发份的分类——褐煤、烟煤、无烟煤。P28

我国煤的分类方法是采用表征煤化程度的枯燥无灰基挥发份Vdaf作为分类指标。

4、何谓过量空气系数？写出α=f(O2)的具体表达式，分析处于负压的对流烟道内，沿烟气滚动方向的O2的变化趋势。P38。

实际空气量Vk与理论空气量Vo的比值成为过量空气系数。α=Vk/Vo。处于负压的对流烟道，由于漏风使烟道内的过量空气系数沿烟气流程逐渐增大。

5、当过量空气系数增大时，炉膛出口烟气温度如何变化？P162

过量空气系数增大时，进入炉膛的空气量增大，炉膛温度水平将降低，炉内辐射传热将减弱。因此，辐射过热器和再热器出口汽温降低。过量空气系数还将使燃烧生成的烟气量增多，烟气流速增大，对流传热加强，使对流过热器和对流再热器的出口汽温升高。

6、锅炉五大热损以及其影响因素分别是什么？哪项最大？以及减少的措施。P53锅炉机组的热平衡方程：Qr=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6Qr——输入锅炉热量Q1——有效利用热

Q2——排烟热损失：由于排烟所拥有的热量随烟气排入大气而未被利用造成的损失。是锅炉热损失中最大的一项。

主要取决于排烟温度和排烟容积，其影响因素主要有：燃料的性质、受热面的积灰、结渣或结垢、炉膛出口的过量空气系数、烟道各处的漏风。

减少q2就要适当降低排烟温度和排烟容积，增加锅炉尾部受热面面积。但也应注意温度过低引起的低温腐蚀。

Q3——气体未完全燃烧热损失：亦称化学未完全燃烧热损失。是锅炉中残留的可燃气（CO2H2CH4等）未燃烧放热而造成的热损失，等于烟气中各种可燃气体的容积与其容积发热量乘积之和。影响因素有：燃料的挥发份、炉膛过量空气系数、燃烧器结构和布置、炉膛温度和炉内空气动力工况。

Q4——固体未完全燃烧热损失：是灰中未燃烧或未燃尽的碳造成的热损失和使用中速磨煤机时排出石子煤的热量损失，也称为机械未完全燃烧损失。仅次于排烟热损失。

影响因素有：燃料性质、燃烧方式、炉膛型式和结构、燃烧器设计和布置、炉膛温度、炉膛负荷、运行水平、燃料在炉内的停留时间和空气的混合状况等。

减小q4，使用灰分和水分较少、挥发份较多、煤粉较细的煤；合理的炉膛结构、燃烧器的结构性能好、布置位置适当，使气粉有较好的混合条件和较长的炉内停留时间；炉内过量空气系数适当（减小α一般会q4增大）；及较高的炉膛温度（锅炉负荷过高将使煤粉来不及烧透，负荷过低则使炉温降低）；

Q5——散热损失：过来了通过自然对流和辐射传热方式向周边散热。

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影响因素：锅炉外表面积、炉墙结构、保温隔热性能、环境温度、锅炉额定蒸发量等。Q6——灰渣物理热损失：锅炉排出的炉渣、飞灰与沉降灰所携带的热量未被利用而引起的热损失。

影响因素：燃料中灰分的含量以及炉渣、飞灰、沉降灰的相对含量和灰渣温度。

7、最正确过量空气系数及其影响因素？P54

当过量空气系数增加时q2(排烟)+q3（气体）+q4（固体）总量是先减少后增加的，则其有一个最小值，此最小值对应的炉膛出口过量空气系数即为最正确过量空气系数。其影响因素即为q2(排烟)+q3（气体）+q4（固体）。

8、何谓煤粉细度？衡量煤粉品质的指标有：煤粉细度、煤粉颗粒均匀性指数和煤粉水分，

分别说明三者对锅炉工作的影响。P60

煤粉细度表示煤粉颗粒群的粗细程度。取一定量的煤粉样放入某一尺寸的筛子上进行筛分，当有ag煤粉留在筛面上，bg煤粉通过筛孔落下，则煤粉细度为筛子上剩余的煤粉质量占原煤粉样总质量的百分比。R=a/(a+b)*100%

煤粉越细，越简单着火和燃烧完全，但是，煤粉越细制粉系统消耗的电能以及金属的磨损量也就越大，制粉系统的经济性降低，因此实际运行中应选用使机械不完全燃烧热损失Q4和制粉能耗εm之和最小的煤粉细度，即最正确煤粉细度（经济煤粉细度）。煤粉均匀性指数n对煤粉的质量影响较大，煤粉越均匀，大颗粒煤粉越少，燃烧热损失越小。细煤粉少，磨煤电耗越低，制粉系统的经济性好。

煤粉的水分过高，影响煤粉的着火和燃烧，在煤仓中简单结块，可能引发管路堵塞，造成断粉现象。而水分太低则可能引起制粉系统自燃或爆炸，还会使枯燥能耗增加。

9、制粉系统的型式有哪些？P75

制粉系统可以分为：直吹式系统——煤在磨煤机中磨成煤粉后直接将气粉混合物送入锅炉去燃烧的制粉系统；中间仓储式系统——将煤磨制成煤粉后先储存在煤粉仓中，煤粉通过给粉机后与热空气混合，形成气粉混合物，在送入锅炉去燃烧的制粉系统。

10、仓储式煤粉统统的煤粉输送方法：乏气送粉系统，热风送粉系统。P77

乏汽送粉系统：制粉系统中分开出的乏汽中约含有10%的极细煤粉，可以直接作为一次风和煤粉仓中落下的煤粉混合后送入锅炉燃烧，这种将乏汽当做一次风使用的系统称为~。

热风送分系统：热空气作为一次风输送煤粉，这种系统称为~

将制粉系统的乏气通过燃烧器中的专门喷口直接送入锅炉燃烧时，则乏气称为三次风。

11、影响燃烧速度的因素？P87

①反应物的浓度（在着火区控制燃料与空气的比例是实现燃料尽快和连续着火的重要条件）；②活化能（活化能越小，反应能力越强，反应速度随温度的变化也较小，低温下也能燃烧；

活化能越大，反应能力越差，反应速度随温度变化也较大，即在较高温度下才能达到较大的反应速度，这种燃料不仅着火困难，而且需要在较高的温度下经过较长的时间才能燃尽）；③反应温度（随着反应温度的升高，分子运动的平均动能增加，活化分子的数目大大增加，

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有效碰撞的次数和频率也增多，因而反应速度加快）。12、实现稳定着火的两个条件P88：①放热量和散热量达到平衡；

②放热量随系统温度的变化率大于散热量随系统温度的变化率。

13、在煤粉燃烧过程中，一次风和二次风有什么作用？P100

一次风的作用是将煤粉送进炉膛，并供给煤粉着火阶段中挥发份燃烧所需要的氧量。二次风在煤粉气流着火后混入，供给煤中焦炭和剩余挥发份燃尽所需的氧量，以保证煤粉完全

燃烧。

14、直流燃烧器有哪几种型式？分别适合什么煤种？P100

均等配风直流式燃烧器：适用于简单着火的煤，如烟煤、挥发份较高的贫煤以及褐煤。分级配风直流式燃烧器：适用于燃烧着火比较困难的煤，如挥发份较低的贫煤、无烟煤或劣质烟煤。

15、影响煤粉气流燃烧的因素有哪些？影响稳燃的因素以及稳燃的措施。P123-125影响煤粉气流着火的因素：①

燃料性质的影响：挥发份含量以及发热量高的煤，着火温度低，火焰传播速度快，不仅

简单着火，而且着火稳定性也好，也易于燃尽；灰分高的煤，着火困难，而且稳定性差；水分多，使着火热增加，着火推迟，但水分多，水分蒸发后，会使煤粉颗粒内部的反应表面积增加，从而提高着火能力和燃烧速度；煤粉细度，煤粉越细，越简单着火，也简单燃尽。设备结构因素；

运行因素：低负荷运行时煤粉的着火稳定性变差，其火焰简单在低温烟气中逐渐扩散以致熄灭。

另：一次风量、风速，过量空气系数，二次风……

②③

④

低负荷稳燃技术：

①提高一次风气流中的煤粉浓度。②提高煤粉气流的初温。③提高煤粉颗粒细度。④在难燃煤中参与易燃材料。

16、过热器的分类（根据传热方式）：对流、辐射、半辐射。P149

17、什么是过热器的热偏差？减少过热器和再热器热偏差的措施。P156160

所谓热偏差，是指过热器和再热器管组中因各根管子的结构尺寸、内部阻力系数和热负荷可能不同而引起的每根管子中的蒸汽焓增不同的现象。

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《锅炉原理》byxiaoyusumu减小热偏差的结构措施：①受热面分级布置。②受热面分段布置。③炉宽两侧的蒸汽进行左右交织。④采用各种定距装置，保持横向节距，避免由于形成烟气走廊而引起热偏差。⑤选择合理的联箱连接型式。⑥加装节流圈。⑦采取结构措施，使热负荷高的管子具有较大的蒸汽流量，以使蒸汽额焓增减小，热偏差减小。

减小热偏差的运行措施：①避免火焰中心偏斜；②即使吹灰。

18、气温变化的静态特性。P161

气温变化的静态特性：指过热器和再热器出口蒸汽温度与锅炉负荷之间的关系。

①辐射式——锅炉负荷增加，燃料消耗同比增大，但火焰温度升高不多，故辐射传热量并不同比增长，这使得辐射式过热器的辐射传热量跟不上负荷的增加，从而使其中单位质量蒸汽的辐射吸热量减少，因而出口汽温降低。②对流式——锅炉负荷增加，燃料消耗同比增大，对流过热器中烟速增加，烟气侧对流放热系数增加，同时烟温增加，使对流过热器中单位质量蒸汽的吸热量增加，最终使出口汽温增加。③半辐射式——介于两者之间。

（问法：①燃料量增加时，炉膛出口温度将如何变化？据高温烟气在炉内的放热过程，分析单位燃料在炉内的辐射放热量的变化方向。②随着锅炉负荷的增大，受热面的各项参数的变化状况。③随着锅炉参数和容量的增大，炉膛结构和尺寸如何选择？）

19、影响汽温（过热和再热汽温）的因素以及调理汽温的方法？并说明为什么采用这种方法？过热气温的调理范围（-10~+5°C）P162163

影响汽温变化的因素分为结构因素和运行因素。主要有：锅炉负荷（正）、炉膛过量空气系数（辐射减弱，对流加强）、给水温度（反）、燃料性质（灰分和水分增加时，辐射减弱，对流加强），受热面污染状况（