锅炉基础知识问答.pdf

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1、第 一 章 基础知识1、什么叫工质？火力发电厂常用的工质是什么？答：能实现热能和机械能相互转换的媒介物质叫工质。火力发电厂常用的工质是水蒸汽。2、什么叫工质的状态参数？工质的状态参数是由什么确定的？答：凡是能表示工质所处的状态的物理量叫工质的状态参数。工质的每一状态参数都具有确定的数值，而与达到这 状态变化的途径无关。3、工质的参数有那些？其中哪儿个是最基本的状态参数？答：工质的状态参数有压力，温度，比容，内能，焰，熠等，其中压力，温度，比容为基本的状态参数。4、什么叫温度？什么叫摄氏温度？什么叫热力学温度？答：温度是表示物体冷热程度的物理量。在标准大气压下，纯水的固，液，气三相共存点（冰点）

2、时的温度为“0”度，沸水的温度为“1 0 0”度，把“0 度 和“1 0 0”度之间分成1 0 0 等分，每一等分代表一度，这种方法表示称为摄氏温度，符号t,单位。C。热力学温度也称为决定温度，它与摄氏温度分度相同，但计量的起点不同，它把-2 7 3.1 5 作为。度，符号 T,单位 K。B P O V-2 7 3.1 5 C 5、什么叫压力？压力常用的表示单位及其换算？答：压 力（实为压强）的含义是指垂直的均匀地作用在物体上的力。单位是Mp a（国际单位制）工程上常用还有公斤力/厘米2。锅炉技术中，常用的计量单位有：物理大气压，工程大气压，水银柱高（m m）水 柱 高（m或 m m）,巴。工

3、程上近似认为：l Mp a=9.8公斤力/厘米21 物理大气压=1 工程大气压=1 巴=1 0 米水柱高6、什么叫表压力，真空度，决定压力？它们之间有何关系？答：表压力，绝对压力和真空度是测量压力的常用标准。所谓表压力是指压力表显示出来的数值，是指高于大气压的数值，不是压力的真正值。绝对压力（压力的真正值）=表压力+大气压。真空度：当压力低于大气压时，低于大气压力的部分称为真空。真空度=大气压-表压力绝对压力：以压力为零作为测量的起点的工质实际压力，称为绝对压力。关系:表压力=绝对压力-大气压；真空=大气压-绝对压力。7、什么叫重度、密度、比重、比容？答：重度：物质单位体积所具有的重量（以 Y

4、 表示），常用单位是公斤/米3。密度：物质的比重是该物质的重度与标准状态下水的重度之比，无单位。由于标准状态下（纬度4 5 ，海平面上）水的重度为1 0 0 0 k g/m%所以一般来讲物质比重的数值，就是其重度数值除以1 0 0 0,此时重度的单位为k g/m：）。例如：某物质的重度为8 0 0 k g/m ,则其比重为8 0 0/1 0 0 0=0.8。比容：物质单位重量所有的体积，单位为n i 7 k g。用 v 表示，从含义上看，就可以知道V=1/Y8、什么叫流体的静压，动压和全压？答：静压：流体垂直作用在容器壁上的压力称为静压。动压：流体在通道内流动时，由于速度而产生的压力。全压：流

5、体的静压和动压构成流体的全压。8、什么叫凝结？什么叫露点？答：水蒸汽凝结成水的过程称为凝结。水蒸汽凝结成水的过程中放出潜热，其数值与对应压力下的汽化潜热相等。水蒸汽凝结成水的最高温度称为露点。水蒸汽的露点决定于水蒸汽的分压力。露点随着水蒸汽的分压力提高而升高。当气体中全部是水蒸汽时，露点就等于对应压力下的饱和温度。1 0、什么是饱和温度？为什么饱和温度随着压力的增加而提高？答：液 体（以后未指明的一律指水）在一定压力下，沸腾时的温度称为饱和温度，饱和温度和压力是一一对应的，饱和温度随压力的增加而提高。水中的水分子要克服水分子间的外力和外界的压力才能逸出水面，而温度就是分子运动激烈的程度，所以随

6、着压力的增加，饱和温度将提高。例如：在一个大气压下，水的饱和温度是1 0 0。中压炉即4.5 M p a 绝对压力对应的水的饱和温度是2 5 5.5；而 U M p a 绝对压力的高压炉，水的饱和温度是3 1 7。1 1、什么是饱和水蒸汽？答：在一定的压力下，水沸腾时产生的蒸汽称为饱和水蒸汽或温度等于对应压力下的饱和温度的蒸汽称为饱和水蒸汽。例如：水冷壁中产生的蒸汽就是饱和水蒸汽。一般来说，在平衡状态下，汽水混合物中的水蒸汽是饱和水蒸汽。1 2、什么是干饱和水蒸汽，湿饱和水蒸汽？什么是饱和水蒸汽的干度？答：不含水分的饱和水蒸汽称为干饱和水蒸汽。例如从水冷壁来的汽水混合物经汽包内的汽水装置分离后

7、的蒸汽即可以认为是干饱和水蒸汽。含有水分的饱和水蒸汽称为湿饱和水蒸汽。例如水冷壁中的汽水混合物就是湿饱和水蒸汽。汽水混合物中蒸汽重量与汽水混合物重量之比称为饱和水蒸汽的干度，以 X表示。显示X=0则是饱和水；X=1则是干饱和蒸汽；O X 1 则是湿饱和蒸汽。在锅炉中，汽包水容积中的水，就是x=0,水冷壁中的汽水混合物就是0 X l。汽水混合物经汽包内的汽水装置分离后的蒸汽，可以认为x=u1 3、什么是过热蒸汽？什么是过热度？答：温度高于对应压力下的饱和温度的蒸汽称为过热蒸汽。过热蒸汽的程度称为过热度。过热度在数值上等于过热蒸汽的温度减去对应压力下的饱和温度。1 4、什么叫液体热？汽化潜热？过热

8、热？答：在一定压力下将1公斤的液体从凝固点加热到沸腾温度时所消耗的热量，叫液体热，以 I表示。将 1 公斤处于沸腾温度下的水全部变成饱和蒸汽，所消耗的热量，叫汽化潜热，用 Y表示。将 1 公斤的饱和蒸汽过热到某一温度所消耗的热量叫做过热热，用符号X表示。1 5、随着压力的升高，水的饱和温度，汽化潜热，水汽重度差将如何变化？答：随着压力的升高，水的饱和温度相应增高，汽化潜热随之减少，水汽的重度差也随之减少,并且，压力升高值与上述参数的变化不一样。压力越低，它们随着压力的变化的数值越大；压力越高，它们随着压力变化的数值越小。1 6、水的临界参数是怎么样的？答：饱和水和饱和蒸汽没有区别的这一点的参数

9、为水的临界参数。水的临界参数：临界压力P i j=2 2.1 2 M p a临界温度：t i j=3 7 4.1 5 临界比容：Vi j=O.容3 1 7 m 3/k g；临界热烙:L i j=2 1 0 3.8 k j/k g o1 7、热的传递有几种基本方式？答：热量的传递有3 种基本方式：热传导、热对流、热辐射。物体内部相互接触的物体之间的热的交换称为“热传导”，又称为“导热”。它是依靠物体中微观粒子的热运动来传递能量的。由于冷热流体的相对运动而进行的热量转移的方式称为“热对流”。“热对流”只可能在液体与气体中或气体与气体中发生，在热对流的同时.，对流各部分之间存在着导热。由电磁波来传递

10、热量的方式叫做“热辐射”18、什么是热传导?答：物体中的微观粒子(分子、原子、电子)的热运动而传递热量的过程，称为热传导，例如炉膛里的热量用炉墙的内壁以热传导的方式传给炉墙外壁即是热传导的例子。19、什么叫对流换热？计算方法如何？答：工程上把流体流过壁面时与壁面之间的热量的交换称为对流换热。计算方法：Q=F a A tF-换热表面积(m-)a 对流换热系数(kj/m2.C)t 流体和壁面的温度差(C)。20、什么是辐射传热？答：物体以电磁波的形式向外传递热量，称为辐射传热。任何物体只要温度高于绝对零度，都能向外辐射电磁波，只是温度不同的物体向外辐射的能量大小不一样而已。物体向外辐射的热量与物体

11、绝对温度的四次方成正比，即物体的温度升高为原来的2 倍，则物体向外的辐射热量为原来的16 倍。锅炉中的水冷壁、过热器、省煤器、空预器都存在辐射传热，但是由于烟气在上述几处的温度相差很大，所以辐射传热在整个传热中所占的比例相差悬殊。C F B 锅炉炉膛温度为8 70 8 9 0,此时辐射热约占5 0%,其余为热传导和对流传热。而在对流式过热器处，由于烟气温度降低至8 0 0 左右，而烟气的速度提高，所以过热器是以对流传热为主，辐射传热为辅，但辐射传热仍占有一定的比例。随着烟气温度的进一步降低，辐射传热在尾部的受热面中所占的比例越来越小，在空气预热器处烟温低至20 0 多度，辐射传热可忽略不计。2

12、1、辐射换热与哪些因数有关？答：辐射换热的大小，与热原表面温度的高低及系统发射率的大小有关，系统发射率的大小与辐射换热的物体本身的发射率、尺寸、几何形状及表面粗糙程度有关。22、导热率的大小与哪些因素有关？答：导热率(导热系数)的大小，与物质的种类有关，对同一种材料，热导率还与物质的结构，密度、成分、温度和湿度有关。23、什么是顺流传热？有何优缺点？答：被加热的物质和加热介质流动的方向相同的传热方式，称为顺流传热。以过热器传热为例：被加热的介质蒸汽的流向为从左到右，加热介质烟气的流动方向也是从左到右。蒸汽的进口温度t Z,出口温度t z,烟气的入口温度t Y,出口温度为。（图略）在顺流传热时，

13、加热介质进口温度t 较高，但被加热介质入口温度t Z 较低，使得管壁温度在入口处不高。在出口，被加热介质的温度t Z 较高，但加热介质的温度t”较低，使得管壁温度在出口处也不高。由于顺流传热时，整个管壁温度不高，就可以避免使用昂贵的合金钢，而用一般价廉的碳素钢就能满足要求，所以设备投资可减少。这是顺流传热的优点。沿着加热介质和被加热介质的流动方向，加热介质的温度不断降低，而被加热介质的温度不断升高，使得传热温差沿介质流动方向越来越小。因此顺流传热在传热面枳一定的条件下，传热量较小，在传热量一定的情况下，所需要的传热面积较大。根据顺流传热的特点，顺流传热一般用在被加热介质温度较高而又要想避免使用

14、合金钢或更高级的材质的场合。2 4、什么是逆流传热？有何优缺点？答：加热介质和被加热介质流动方向相反的传热方式为逆流传热（图略）逆流传热时，被加热介质在出口处的温度t”Z 较高，但此处接触的是温度更高的加热介质t V；加热介质的出口温度t”Y 较低，但此处的被加热介质t Z 更低。在整个逆流传热的过程中，加热介质与被加热介质之间的传热温差始终较大。与顺流传热相比，在加热介质和被加热介质进出口温度相同的情况下，逆流传热所需要的传热面积较小，可以节省设备投资，这是逆流传热的一个主要优点。逆流传热的另一个优点是可以更有效地提高被加热介质的温度和降低加热介质的温度。顺流传热时，被加热介质的出口温度肯定

15、比加热介质的出口温度低；而逆流传热时，被加热介质出口温度可以高于加热介质的出口温度。C F B 锅炉空气预热器是逆流传热，所以预热器出口风温比排烟温度高。如采用顺流传热，不但热风温度要比排烟温度低，而且不能将排烟温度降低到较低水平。但是逆流传热也有缺点。在逆流传热中，被加热介质在出口处温度较高，在此处的加热介质温度更高，所以传热面的壁温较高。如果壁温超过碳钢允许的使用温度（4 8 0 C）,就要使用价格昂贵的合金钢。壁温越高，要求合金钢中的合金元素也越昂贵。一般在被加热介质温度较低，壁温不超过碳钢允许使用温度的情况下，尽量采用逆流传热，以节省设备投资。C F B 锅炉的省煤器、一、三级过热器采

16、用的是逆流传热。2 5、什么是传热面的错列布置？顺列布置？各有什么优缺点？答：传热面按图（图略）布置的称为错列布置。其优点是结构紧凑，体积较小，管外传热介质扰动大，放热系数较高，管外积灰较轻。缺点是流动阻力较大，风机耗电量较多。传热面按图（图略）布置的称为顺列布置。其优点是流动阻力小，风机耗电较少。缺点是结构不紧凑，体积较大，管外传热介质的扰动小，放热系数较小，管外积灰较严重。2 6、什么是标准状态？答：由于气体是可以压缩的，一定重量的气体在不同压力下具有的体积不同，气体的体积还随着温度的变化而变化。也就是说同一重量的气体会因为压力和温度的不同而有不同的体积，这给计算带来不方便。因此计算气体的

17、体积时一般都假定是在标准状态下，即气体的压力为一个标准大气压，温度为0。2 7、什么是泡态沸腾？答：在一定的压力下，对液体进行加热，液体的温度逐渐升高，温度升高至一定程度，在受热面的某些地方，开始产生汽泡。汽泡脱离受热面后，由于比重小而上升，在上升过程中体积逐渐增加，最后汽泡破裂放出蒸汽。产生汽泡的地方称为汽化核心。这种沸腾产生蒸汽的方式称为泡态沸腾。当热负荷在5.8X(I t n o D K w/m?范围内时，液体的沸腾一般都是泡态沸腾。在泡态沸腾过程中，汽泡不断产生、扩大、脱离、上升，冷的液体不断来补充，放热系数很大,受热面可以得到良好的冷却，不会有过热危险。自然循环锅炉水冷壁管内水的沸腾

18、一般属于泡态沸腾。28、什么是膜态沸腾？答：在泡态沸腾的基础上，继续提高热负荷，受热面上产生的汽泡越来越多，以至所有的汽泡连成一片成为汽膜，这种沸腾方式称为第一类膜态沸腾。如果由于汽水混合物中蒸汽的含量较多，使得蒸汽连成一片，这种沸腾称为第二类膜态沸腾。膜态沸腾时，热负荷很高，超 过 1.16X103KW,汽膜将液体与受热面隔离，由于汽膜的传热性能很差，受热而得不到良好的冷却，壁温必然升高，有过热危险。所以锅炉设计时要避免使水冷壁管内的汽水混合物处于膜态沸腾状态。29、什么是热力学第一定律？答：热力学第一定律是能量守恒定律在热力学中的具体运用。能量守恒定律是自然界一个非常重要的普遍规律。在自然

19、界，任何物体都具有能量，其能量既不能增加也不能减少，只能从一种形式转变为另一种形式，这就是能量守恒定律。加入热力系统的热量等于热力系统内能的增加和热力系统对外所做的功之和，这就是热力学第一定律。30、什么是热力学第二定律？有什么意义？答：热力学第二定律与热力学第一定律都是自然界最伟大的定律，经无数事实证明是完全正确的。科学发展至今，连牛顿的经典力学都发生了动摇，而热力学第 定律、第二定律仍然屹立不动。热力学第二定律有很多表达方式，其实质都是一样的。热量不可能自发地（即不消耗能量）从低温物体传给高温物体，这是热力学第二定律的一种表达方式。31、锅炉一般燃料的组成是怎样的？答：所有燃料都是可燃质、

20、不可燃的无机物和水分组成的。燃料的可燃质是高分子化合物，包含 有 碳（C）、氢（H）、氧（0）、氮（N）、硫（S）五种元素。燃料中不可燃的无机物是各种矿物质，主要是粘土（A I 2O 3、S i O”出 0）及氧化硅，此外还有氧化铁（F e z O J,铁和钙镁的硫酸盐、硅酸盐和碳酸盐等。这些矿物质不能燃烧，当燃料燃烧时形成的固体残余物，称 为灰分（A）,燃烧中的水分（W）是燃料中的杂质，有外部水分与内部水分之分。32、什么叫燃料的分析基、应用基、干燥基、可燃基？答：燃料在实验室里分析得到的成分称为分析基，用上角码f表示。如 分 析 基 水 分 用 表 示。实际进入锅炉燃烧的燃料成分称为应用基

21、，用上角码y 表示。如应用基水分用W 表示。燃料中出去水分以外的其他所有成分称为干燥基，用上角码g 表示。如干燥基灰分用A*表示。燃料中出去水分、灰分以外的其他所有成分称为可燃基，用上角码r表示。如可燃基碳份用Cr表示。应用基、干燥基、可燃基、分析基的元素成分平衡式如下：C +H+0+N +S +A +W =100%C+ir+O+NS+A-lOO%Cr+Hr+0r+Nr+Sr=100%C+H+O+NSA+WlOO%33、什么是燃料的高位发热量？低位发热量？答：燃料的最大可能发热量称为高位发热量。单位Kj/Kg。燃料中含有的水份，以及燃料中的氢元素，燃烧生成的水份，在温度较高时吸收汽化潜热成为水

22、蒸汽，如果排烟温度高于烟气的露点，则烟气中水蒸汽的潜热没有被利用。因此高位发热减去烟气中水蒸汽的潜热，称为低位发热量。单位也是Kj/Kg。由于在各种炉子中排烟温度一般都高于烟气的露点，水蒸汽的潜热都没有放出，所以在计算炉子燃料消耗时，都用低位发热量。34、什么叫流体?答：容易变形且具有流动性的物质叫做流体。液体、气体都易变形，且有流动性，因此都是流体。35、什么叫流体的流量？流速?答：所谓流体的流量，是指流体单位时间内流过某一截面的量。它有体积流量和重量流量等多种表示方法.体积流量：单位时间内流过某一截面的流体的体积，用米3/秒表示，用符号Q表示。重量流量：单位时间内流过某一截面的流体的重量，

23、用公斤/秒表示，用符号G表示。G=P QP 流体的密度 kg/m3流速：单位时间内流过单位截面的流体的体积，用米/秒表示，代号为W。由以上定义可知：Q=WXA A截面积，米 z例：某管道6 57X3.5 水流量10t/h试问平均流速为多少？W=10t/h=2.78kg/s水的密度P=1000kg/m3所以体积流量 Q=W/P=2.78/1000=2.78 X 10:1m7s管道面积 A=l/4”d2=l/4l X2500=1963mZ=l.963X 10 m2所以流速 W=Q/A=2.78X10 71.963 X IO 9 4 m/s36、何谓流体的粘性？答：当流体层间发生相对运动时，在流体内

24、部两个流层的接触面上便产生粘性力或内摩擦力以阻止相对运动的性质叫做流体的粘性。37、影响流体粘性的主要因素是什么？答：流体的粘性主要决定于流体的性质及温度，不同的流体其粘性不同，液体和气体的粘性随温度变化的规律不同，液体的粘性随温度的升高而降低，而气体的粘性随温度提高而增大。38、流体静力学的基本方程？答：流体静力学的基本方程式：P=P0+P g h,它的含义是：液体内某点的静压力P 等于自由表面上的压力P。加上该点至液面的高度h 与液体密度P 和重力加速度g 之乘积。39、什么是层流和紊流？答：层流是指液体流动过程中，各质点的流线互不混杂，互不干扰的流动状态。紊流是指液体在运动过程中，各质点

25、的流线互相混杂，互相干扰的流动状态。40、什么叫流体的流动阻力？它同哪些因素有关？答：所谓流体的流动阻力，是指流体在流动过程中由于摩擦、扩容等原因而受到阻力，这一阻力的存在，形成了流体的压力降。它主要同下列因素有关：1、流体的粘度Y：Y越大，流动阻力就越大；2、管子表面的粗糙度，其阻力就越大；3、管程截面转折或突变的情况：弯头越多，截面突变次数越多，其流动阻力就越大；4、流体流动的速度肌W越大，阻力越大；流动阻力包括沿程阻力和局部阻力两个方面。41、什么叫锅炉热平衡？答：计算锅炉从燃料燃烧到蒸汽输出整个过程中有关热量的产生、利用、损失等平衡情况的方法叫锅炉热平衡。根据能量平衡的观点，当锅炉工况

26、稳定时.，输入锅炉的热量与输出锅炉的热量应当平衡。其中输出热量中包括有效利用热和各项热损失。即 W Q 输 入=2 Q 利 用+2 Q 损失。42、锅炉有效利用热包括哪几项，输入热又包括哪几项？答：锅炉有效利用热就是锅炉用来产生蒸汽和加热蒸汽的热量。包括：锅炉产生过热蒸汽吸收的热量；有再热器的还有加热再热蒸汽吸收的热量；排污水的热量。输入热包括：燃料低位发热量；燃料的物理热；空气带入的热量（扣去空气预热器带入的热量）；其中的第一项是最主要的。43、锅炉热损失通常有儿项？答：锅炉热损失主要有：排烟热损失Q2化学不完全燃烧损失必机械不完全燃烧损失a散热损失Q s灰渣物理热损失Q 6对于CFB锅炉，

27、锅炉热损失主要有：排烟损失（干烟气）燃料中水份的热损失燃烧产生的水份热损失未燃烬碳损失热辐射损失不可预计损失其中不可预计损失包括：空气中水份的热损失底渣物理热损失t灰物理热损失石灰石反应制造商保留44、什么叫排烟热损失？答：锅炉排烟所带走的热量称为排烟热损失。它由三部分组成：干烟气带走的热量；烟气所含水蒸气的物理热；雾化燃油所用蒸汽的汽化潜热。排烟损失的大小主要取决于排烟量和排烟温度。排烟量越大，排烟温度越高，其排烟热损失就越大。45、什么叫化学不完全燃烧损失?造成的主要原因有哪些？答：化学不完全燃烧损失又叫可燃气体不完全燃烧损失。它是燃料燃烧时，一部分可燃气体，主要是C0、压、CH,等没有完

28、全燃烧而被排出炉外而造成的热损失。造成的主要原因有：炉膛空气过剩系数太小，空气量不足。炉膛中气流组织不好或油咀雾化不佳，使燃料和空气不能良好混合；炉膛温度低，燃烧进行缓慢，而使可燃气体未燃烧完全就带出炉膛；炉膛容积不够或火焰充满度差，使燃料在炉膛内停留的时间过短，没有足够的时间完成燃烧过程就被带出炉膛。46、什么叫机械不完全燃烧损失？答：燃料的可燃固体不完全燃烧所形成的热损失，成为机械不完全燃烧损失，对于燃油锅炉这项损失主要是由烟气中的焦粒和碳黑造成的，锅炉不冒黑烟，这项热损失很小，可忽略。对于燃煤锅炉，主要表现在飞灰和炉渣含碳量的多少。4 7、什么叫散热损失?影响散热损失的原因有哪些？答：热

29、量通过锅炉炉墙和金属部分等的外壁散热到周围大气中去引起的热损失，称为散热损失。影响散热损失有以下几方面的因素：锅炉型式、炉墙质量及水冷壁的敷设情况。锅炉外表面积的大小；保温层的厚度及质量；外围空气温度和流动情况。4 8、什么叫灰渣物理热损失？答：高温灰渣排出炉外所带走的热量损失称为灰渣物理热损失。4 9、什么叫锅炉热效率？如何测定？答：锅炉的有效利用热量与输入锅炉的总热量之比称为锅炉效率。测定方法通常有二种：即正平衡和反平衡。5 0、如何用正平衡法来测定锅炉热效率？答：正平衡法是通过直接测定锅炉有效利用热量，燃料消耗量及每公斤燃料输入炉子的热量的方法来确定热效率。即：n=Q/Q r X 1 0

30、 0%=q iQ 一相应于每公斤燃料锅炉吸收的热量；Q,一相应于每公斤燃料输入锅炉的热量。由于此种方法对各种计量、分析的要求很高，不易测定，而且运行中必须保持锅炉负荷稳定，否则误差较大，因此不常采用。5 1、如何用反平衡法来测定锅炉效率？答：反平衡法是通过测定锅炉各项热损失的方法来确定锅炉热效率。此种方法比较复杂，但不要保持一定的负荷，而且可以测得各项热损失，帮助我们找到降低热损失的途径，因此，很常用。n=1 0 0-(q 2+q 3+q i+q 5+q e)=q i%5 2、什么叫流态化？答：使固体颗粒通过气体和液体接触而转变成类似流体的一种运行状况。5 3、什么叫临界流化速度I L?答：临

31、界流化速度也叫最小流化速度，指气体对颗粒的曳力刚好等于颗粒的重力减去浮动时的床层风速。54、什么叫噎塞速度Uc?答：噎塞速度指气流不再能携带颗粒离开床层的床层风速。55、什么叫输送速度IV?答：如果床层内流态化风速高于床料颗粒的终端速度，则全部颗粒会在一定时间内被夹带离开反应器，当风速从一个远高于终端速度的风速下降，吹空反应器所需的时间逐渐增加，但风速降到某一个转折风速时，再降低风速则吹空床层的时间会突然增加，这个转折风速就称之为输送速度。56、什么叫快速流化床？答：一个流态化风速高于输送速度的气固流态化，在给定的颗粒循环物料量下，其下边界为噎塞速度，其上边界对应于气固相图中最小压力降时的风速

32、。57、固体颗粒成团的机理是什么？答：在输送室内固体连续地送入上升的气流中，在给料速度很低时，颗粒会均匀地弥散在气流中，每一颗粒将独立地运动，气固之间的相对速度将在每颗颗粒的上部形成一个尾迹。在给定气速下，给料量可能会达到这样一个水平，此时固体颗粒浓度很高，从而使颗粒会进入另 一 -颗粒的尾迹，此时作用在第一颗粒上的气流曳力会下降。在重力的作用下这个颗粒会下落到尾随的颗粒上，这一对刚形成的颗粒的有效表面积较低，所以流体的曳力将小于这两个颗粒的重量和，使得这一对颗粒进一步下降再与其它颗粒碰撞，这样就增加了个团聚颗粒的数量，从而形成颗粒团了。不过这些颗粒团不是永久的，它们可能会连续不断地被上升气流

33、所撕裂，从而使颗粒团连续地形成、离析。58、什么叫气泡?答：密相鼓泡床中具有低固体密度的区域。59、什么叫乳化相？答：密相鼓泡床中具有较高固体密度的区域。第二章锅炉结构和原理60、什么叫锅炉?什么叫锅炉设备？答：锅炉是一种生产蒸汽或热水的热力设备，一般由“锅”和“炉”两部分组成，“锅”是指锅炉的汽水系统，“炉”是指锅炉的风、烟以及燃烧系统。锅炉设备是由锅炉机组（又称锅炉本体）和附属设备构成。锅炉机组（本体）是 炉 膛（燃烧室），烟道，受热面，以及炉墙、构架等部件的综合总称。附属设备通常包括风机、引风机及燃料制备系统。6 1、锅炉的炉膛结构是怎样的？答：炉膛是一个由鳍片和管束组成的水冷壁结构制成

34、的气密壳体。通过焊接把炉管固定到联箱及汽包上。管壁厚度、联箱、上升管及下降管都符合所用材料的锅炉标准。炉底和风箱是全水冷壳体。不 锈 钢“箭头”型喷嘴焊到水冷管之间的膜式鳍片上。从水冷风箱来的一次风流过这些喷嘴提供燃烧用空气，并使床料流化。整个炉膛壳体、水冷壁及紧凑型旋风筒壳体形成自然循环。饱和水从汽包经下降管到供水管，经自然循环进入炉膛和水冷壁下部联箱，。从炉墙管及水冷壁来的汽水混合物收集在上部联箱中，经上升管返回汽包，在汽包中进行汽水分离。6 2、水冷旋转分离器的优点有哪些？答：分离器和料斗的膜式壁外壳用传统制造技术很容易制造，用吊杆在顶部支撑很简单，比板式/耐火材料旋风筒更轻更易安装。使

35、用膜式壁外壳很容易与炉膛联合且不需要象板式/耐火材料旋风筒使用那么多的高温耐火材料管网和热膨胀节。水冷分离器和料斗的管道只需要25 mm的耐火材料，而板式/耐火材料旋风筒需要3 0 0 4 6 0 mm的耐火材料。这样缩短了冷开工时间，提高了循环能力，降低了重量和维修成本。所用的耐火材料是耐磨的耐火材料，包在焊到蒸汽冷壁上的不锈钢销钉和锚钉上。耐火材料在国内市场上能买到，并可由任何规范的安装人员在车间或现场安装。水冷分离器外部盖有隔热层和防护套，因此表面温度与锅炉其余部位没有两样，这与板式/耐火材料旋风筒相比大大减少了辐射热损失。6 3、锅炉的作用是什么？如何分类？答：以一般蒸汽锅炉为例，它的

36、作用是把燃料的化学能转换成热能，将热能传递给锅炉中的水，将水变成蒸汽，给用户提供动力和热能。锅炉分类的方法很多，主要有：按燃烧方法分：层燃炉、室燃炉、旋风炉、沸腾炉；按燃用的燃料分：燃煤炉、燃油炉、燃气炉；按工质的流动特性分：自然循环锅炉、强制循环锅炉、复合循环锅炉、直流锅炉；按容量分：小型、中型、大型锅炉；按蒸汽参数分：低压（Wl。3M P a 表压）,中压（2。5 3。9 M P a）,高压（l OM P a）,超高压（14 M P a）,亚临界压力（17M P a）,超临界压力（22。5M P a）、超超临界;按布置方式分：室内式、半露天式、露天式；按排渣方式：固态排渣、液态排渣；6 4

37、、锅炉规范通常指哪些？答：锅炉的规范是以每小时内的蒸汽产量和所产生蒸汽的参数表示。一般铭牌上通常有如下几项：制造厂家、锅炉型号、制造时间、燃烧方式、额定蒸发量；过热蒸汽压力(主汽阀前)；过热蒸汽温度；汽包中蒸汽计算压力；给水温度。6 5、如何识别电站锅炉型号？答：锅炉有工业锅炉和电站锅炉之分，如：电站锅炉型号一般由以下三部分组成：A X X X/X X X X 代表制造厂：D G-东方锅炉厂，H G-哈尔滨锅炉厂，S G-上海锅炉厂，W G-武汉锅炉厂，B G-北京锅炉厂，H G-杭州锅炉厂。XXX/XXX：表示锅炉的基本参数，分二部分：斜杠前表示锅炉的额定蒸发量(t/h),斜杠后表示蒸汽出口

38、压力(M P a )oX：最后的“X”表示设计序号，表示第几次设计。例如：W G Z-6 5/39-6表示锅炉由武汉锅炉厂制造，额定蒸发量为6 5t/h,过热蒸汽压力3.9 M P a,第六次设计。6 6、什么叫“炉内过程“？什么叫“锅内过程”？它们对锅炉运行有何影响？答：炉内过程和锅内过程是指锅炉运行中的二大工作过程：炉内过程：包括燃烧、烟气的加热和烟气与被加热介质(水、蒸汽、空气)之间的热交换。锅内过程：指锅炉产生蒸汽的过程，包括水循环、汽水分离等。6 7、锅炉的基本结构和原理？答：锅炉一般由“锅”和“炉”两部分组成。“锅”部分是锅炉的汽水系统。它一般包括以下一些重要设备：水冷壁、汽包、省

39、煤器、过热器、减温器及各换热面的进出口联箱，集汽联箱等。“炉”部分一般由以下几个系统组成：炉膛、水平烟道、尾部竖井、风道、空气预热器等等。锅炉给水经省煤器加热后进汽包，经下降管分配进入布置在炉膛四周的水冷壁。燃料在炉膛中燃烧，将热量传给水冷壁，使炉水加热，最后以汽水混合物的状态进入汽包，在汽包内经过多级汽水分离后，离开汽包进入过热器进行过热，为了控制蒸汽的出口温度达到额定值，蒸气经过几级过热后，最后经集汽联箱送入主蒸汽母管中6 8、什么叫辐射受热面?对流受热面？答：一般锅炉中受热面分为“辐射受热面“利”对流受热面”。通常是以烟气侧换热方式中辐射换热所占比例的大小来分的。以辐射换热为主的称为辐射

40、受热面。以对流换热为主的称为对流受热面。-般布置在炉膛中的受热面，因为炉膛内烟气温度高，辐射换热强度高而称之为辐射受热面。布置在炉膛出口以后，烟道中的受热面由于烟气温度相对较低，对流换热比例较高而称为对流受热面。6 9、锅炉中一般有哪些辐射受热面?C F B 锅炉中又有哪些？答：一般锅炉中的辐射受热面主要是水冷壁。一些大型锅炉中还有大屏式过热器，因为布置在炉膛顶部，辐射强度高，也属于辐射受热面。C F B 锅炉中的水冷壁、蒸发屏、过热屏、水冷旋风分离器、兼有辐射和对流等，但辐射比例大，所以属于辐射受热面。7 0、锅炉中一般有哪些对流受热面？答：锅炉中对流受热面较多，最常见的是省煤器，空气预热器

41、，过热器，交叉烟道、包墙管、对流管束等。7 1、什么叫锅炉水循环?分为哪几种？答：工质（水和汽水混合物）在蒸发受热面的循环通路中连续流动的过程称为锅炉水循环。水循环一般分成以下二种：自然循环：利用工质本身的重度差而形成的循环。强制循环：利用水泵的机械力作用迫使工质进行的循环。7 2、一般锅炉自然循环回路是怎样的?它是如何工作的？答：如图为一典型的自然循环回路。它主要有：汽包，下降管，上升管（水冷壁），水冷壁上下联箱，导汽管组成。下降管自汽包引出至下联箱，上升管自下联箱引出至上联箱，再经导汽管同汽包相连。上升管布置在燃烧室内（炉膛内）受到火焰的高温辐射热，使其中的部分汽化，因此上升管中的工质为汽

42、水混合物。显而易见，汽水混合物的重度比下降管中的水的重度要小，这就在下降管左右两侧形成了静压差，使水自左向右运动，即从下降管进入上升管中，按图中箭头所示方向流动。汽水混合物经上联箱和导汽管进入汽包，水汽分离后进入过热器；水重新回入汽包的水空间进入下降管，继续进行循环。这样就由汽包一下降管一下联箱一上升管一上联箱一导汽管一汽包构成了一个循环回路。7 3、C F B 锅炉中哪些系统采用自然循环原理工作？答：采用自然循环原理工作的系统有：右侧旋风分离器下降管与省煤器再循环、下降管水冷壁回路、下降管与蒸发屏回路、下降管和旋风筒回路。7 4、什么叫循环流速？答：进入上升管中水的速度称为循环流速。W o=

43、G/3 6 0 0 F s P（m/s）G 一进入上升管的水流量k g/h：R 一上升管的流通截面m2；P 一水的重度k g/m3；研究得知：当 W o 大 于 0.2 m/s时，可以有效地将管壁传入的热量带走，同时还能将管壁上的汽泡冲走，维持管壁温度正常。若流速过小，蒸汽不能及时冲走，而集聚在管中成为流动缓慢的汽塞,使管子局部超温，造成强度降低。W o 过小是锅炉中水冷壁或对流管束爆管的原因之一。7 5、什么叫循环倍率?为何要保证一定的循环倍率？答：单位时间内循环回路中所流过的炉水量（即循环流量G）同单位时间内循环回路中所产生的蒸汽量（即锅炉蒸发量D）之比，称为循环倍率，以 K表示。即 K=

44、G/D自然循环中的水不是循环一次就全部变成蒸汽的，只有一小部分，其余部分需再次参加循环。因此循环倍率的含义也可以这样理解：1 公斤水在循环回路中要循环多少次，才能完全变成蒸汽，或每蒸发 1 kg 蒸汽需要多少千克的循环水量。锅炉保证一定的循环倍率，目的是为了使管壁得到足够的冷却，避免管子超温。7 6、锅炉水循环故障分哪几种?水循环破坏有何危害？答：水循环故障通常可分成：循环停滞、循环倒流、下降管汽化、汽水分层。危害：锅炉水冷壁受到高温（8 7 1）床料的辐射，但由于连续不停的水循环，带走了大量的热量,降低了管壁温度（一般比管内工质高2 0、4 0）,从而保证了锅炉的安全工作。水循环破坏时，管内

45、工质的流速大大降低，热量无法带走而造成管壁超温，使管子强度降低，导致管子爆破。7 7、什么叫循环停滞?常发生在哪些部位？答：锅炉的水冷壁布置于炉膛四周，就有可能造成各水冷壁管子受热不均。受热弱的管子内工质重度大，形成的循环动力就小，当循环动力不够保证管中工质的最低允许速度时，即处于停止状态或流动缓慢，就称为“循环停滞”。发 生“循环停滞”时，汽泡容易在某些管段内如弯头处，焊缝处积累停留，形成“汽塞”，或是水停留在上升管中某一部位，上部为蒸汽，形成“自由水位”。78、什么叫循环倒流?循环倒流常发生在哪些部位？答：当上升管各管子受热严重不均匀时，如在受热最弱的上升管中所产生的循环流动压头过小，同时

46、，由于受热最强的上管中工质流动速度很大而产生抽吸作用，使受热最弱的上升管中工质的循环流速成为负值，管中的工质朝着与正常循环方向相反的方向流动，形成”循环倒流二一 般循环倒流多发生与直接引入汽泡水空间的受热弱的管子中。79、什么叫下降管汽穴或汽化?有何危害？答：下降管汽穴分为内汽穴和外汽穴两种。内汽穴：如果水进入某个下降管中的流速增加，势必使入口处的静压力降低，其相应的饱和温度降低，在下降管内就形成了大汽泡。外汽穴：如果汽包水位过低，同时水进入下降管的速度又较快，就可能在下降管入口处水面产生旋涡斗，将汽吸入下降管，使下降管带汽。下降管汽化：若下降管受热产生蒸汽，就称为下降管汽化。危害性：下降管汽

47、化或汽穴，在结果上是相同的，即下降管中带有蒸汽。这使下降管内的流动阻力增加，同时循环动力也减小，阻碍了上水管进水，使整个循环流速降低，严重时，可能造成水冷壁普遍缺水，受热强的管子过热，甚至爆管。80、下降管为何不宜受热?但又必须保温？答：下降管受热会产生蒸汽，可能导致循环的破坏，故此不宜受热，一般布置在炉外。但是，下降管散热同样也可能破坏水循环。因为散热以后，使水冷壁下联箱欠热增加（也即达到水沸腾需要更多的热量），这时，上升管中的热水段就将增加，使循环动力减小，影响正常的水循环；同时，下降管散热过多，也影响运行的经济性，即欠热增加以后，要产生同样的蒸汽，必须增加燃料量，因此，下降管的散热应尽量

48、减少，必须保温。81、什么叫汽水分层？答：在水平或微倾斜的沸腾管中，当汽水混合物的流速很低时，由于蒸汽和水重度差的作用，会产生蒸汽积在管子上部，而水在管子下部的现象，形成“汽水分层”。一般来讲，若管子不受热，出现汽水分层的问题不大。但若是发生了汽水分层，受热又强烈，就有爆管的危险性。82、为什么下降管与汽包联接的部分直径加大？答：对装有沸腾式省煤器的锅炉来说，汽包中的水呈饱和状态。汽包里的水进入下降管时，由于存在局部阻力损失和部分静压头转变成动压头，所以水进入下降管时，压力要降低。如果压力的降低超过汽包液面至下降管入口之间的高度所产生的静压，则进入下降管的水要汽化，有破坏水循环的危险。汽包里的

49、水进入下降管压力降的大小与炉水进入下降管的速度平方成正比。因此加大下降管与汽包连接处的直径，可降低流速，从而有效地防止进入下降管内的炉水汽化。当下降管内水的流速较高时.，在下降管入口还会因水流旋转形成漏斗。汽包里的蒸汽窜入下降管中，影响水循环的安全，当采用集中下降管时，管径增大，旋转的切园加大，更易形成漏斗。因此，除加大下降管入口管径外，还在下降管入口装消旋格栅，防止漏斗产生。8 3、为什么要采用大直径下降管？答：在水循环系统中，如果流动压头一定，则下降管的阻力越小，循环流速越高，水冷壁越安全 采用大直径下降管，即使在流速相同的情况下，大直径下降管的阻力也小于小直径下降管的阻力。因为流动阻力为

50、入*L/D,L为管长，I）为管直径，入为摩擦系数，在 L、入相同情况下，由于大直径下降管D 更大，因而A*L/D更小。所以，CF B锅炉采用大直径下降管。8 4、什么叫对流管束？答：在锅炉中，主要以对流传热方式工作的蒸发受热面称为对流管束。通常对流管束布置在燃烧室之后的烟道中，上面与汽包相连，下面与水包相连。8 5、什么叫水冷壁?起什么作用？答：通常将并列布置于炉膛四周作为辐射换热面，并保护炉墙的管子叫做水冷壁。水冷壁的上端与汽包（或上联箱）相连，下端与下联箱相连。作用：（1）吸收炉膛火墙的辐射换热，使水蒸发成饱和蒸汽，是锅炉的主要蒸发受热面。（2）降低炉膛四周的内壁温度，保护炉墙。8 6、在