锅炉及锅炉房设备(第四版)思考题

思考题 第一章

1. 锅炉的任务是什么？在国民经济中的重要性如何？

任务：安全可靠，经济有效的把燃料化学能转化成热量，进而将热量传递给水，以产生热水或蒸汽。重要性：a.广泛性 广泛应用于现代工业各个部门，成为发展国民经济的重要热工设备之一。b.迫切性：节能和环保c.工业锅炉与企业的关系

2. 锅炉与锅炉房设备有何区别？各自起什么作用？又是怎样工作的？

锅炉的最根本组成是汽锅和炉子。燃料在炉子中燃烧，将燃料的化学能转化为热能，高温的烟气通过汽锅受热面把热量传递给汽锅中温度较低的水。锅炉房设备是保证锅炉的生产过程能连续不断地进行，达到安全可靠，经济有效地供热。是锅炉本体和它的辅助设备的总称。 3.锅炉是怎样工作的，大致分几个过程？

燃料的燃烧过程，烟气向水的传热过程，水的受热汽化过程 4锅炉上有哪些安全部件？作用是什么？

压力表：测量和显示锅炉汽水系统的工作压力，使锅炉在允许的工作压力下安全进行。 安全阀：自动泄压报警，使锅炉在允许的工作压力下运行 水位表：显示锅炉水位，避免发生缺水或满水事故。 高低水位报警器：水位达到最高或最低运行限度时自动发出报警信号 5.名牌4t/h，1.3Mpa生产饱和蒸汽的锅炉，工作压力达不到1.3Mpa，只能到0.8Mpa，为什么？压力0.8Mpa是如何保持的？

1.3Mpa是额定蒸汽压力，是允许的最大压力。压力控制器设定压力低以保护锅炉设备。压力0.8Mpa是通过燃烧控制的。

6.衡量锅炉经济性的指标：锅炉热效率，金属耗率，耗电率

7.空气预热器：利用锅炉尾部烟气的热量加热燃烧所需的空气，降低排烟温度

8省煤器：给水预热设备，吸收烟气的对流换热，有效的降低排烟温度，提高热效率，节约燃料 9.排污率：排污水量与蒸发量的比值。10.标准煤：统一的能源计量单位

11.正平衡效率：有效输入热量与输入的总热量的比值。12.干燥无灰基：去除全部灰分和水分的燃料作为分析的基准。13.断面热强度：qf=BQ/3600F

14.蒸汽品质：单位质量蒸汽所含杂质的数量，反应蒸汽的洁净程度

15.自然循环锅炉：利用水和汽水混合物的密度差来循环流动的锅炉。强制循环锅炉：借助泵的压头使工质流动循环的锅炉。16.高位发热量：燃料燃烧时所放出的热量，包含水蒸气的气化潜热。低位发热量：扣除水蒸气的气化潜热。

第二章

1.为什么燃料成分要用收到基，空气干燥基，干燥基及干燥无灰基这四种来表示？一般各用在什么场合？ 只有分析基准相同的分析数据，才能确切地说明燃料的特性，评价和比较燃料的优劣。 收到基用于锅炉的燃烧、传热、通风和热工实验计算 空气干燥基用于在实验室中进行燃料成分分析 干燥基用于无水状态下进行燃料成分分析 干燥无灰基用于在无水无灰条件下进行燃料成分分析

2.什么是煤的元素分析和工业分析？各分析成分在燃烧过程中起的作用如何？煤的元素分析是测定煤中碳、氢、氧、氮、硫、磷等元素的含量 煤的工业分析是对煤的水分、灰分、挥发分和固定碳等指标的测定。 碳是燃料的主要可燃元素 氢是燃料的另一重要可燃元素 氧和氮是燃料中的不可燃部分 硫是燃料中的有害气体 灰分是夹杂在燃料中的不可燃矿物质 水分也是燃料中的主要杂质

3．固定碳、焦炭、煤的含碳量是不是一回事？为什么？ 固定碳为挥发分析出后，固体残余物中的含碳量。

焦炭为煤在隔绝空气加热时，水分、挥发分析出后的固体残余物，包括固定碳和灰分。 煤的含碳量为煤含有碳元素的质量。

4.什么是煤的焦渣特性？分几类？它对锅炉工作有何影响？煤的焦渣特性指煤的不同焦结性状 分八类 粉状、粘结、弱黏结、不熔融粘结、不膨胀熔融粘结、微膨胀熔融粘结、膨胀熔融粘结、强膨胀熔融粘结 层燃炉用弱粘结性煤，极易被气流吹走，使燃烧不完全，还会从从炉排通风空隙中漏落，造成漏落损失，用焦结性很强的煤较大的焦块内的质点难与空气接触，燃烧困难，也会增大通风阻力，使燃烧恶化。

5.为什么要测定灰的熔点？决定和影响灰熔点的因素有哪些？灰熔点的高低对锅炉的运作产生什么影响？因为灰熔点会对锅炉的工作有较大的影响 决定和影响的因素：会的成分 周围介质的性质 灰熔点低，容易引起受热面结渣，灰熔点高融化的灰渣会把未燃尽的焦炭裹住，妨碍燃烧，甚至会堵塞炉排的通风孔隙而使燃烧恶化。

6.外在水分、内在水分、风干水分、空气干燥基水分、全水分有什么区别？它们之间有什么关系？风干水分是否就是外在水分？空气干燥基水分是否相当于内在水分？全干水分怎样求定？外在水分是指附着在煤颗粒表面及大毛细管孔中的水，很容易在常温下干燥空气中蒸发 内在水分是指吸附在煤颗粒内部毛细孔中的水分 风干水分是指外在水分 空气干燥基水分是指煤炭与周围环境温度达到平衡后保留下来的水分（内在水分） 全水分是指内在水分与外在水分的总称 全水分求定：空气干燥基水分换算成收到基水分后与收到基风干水分之和。

7．为什么各种基的煤的挥发分及高位发热量之间的换算可用教材表2-1中的换算系数？而各种基的低位发热量之间的换算则不能用表2-1中的换算系数？ 因为对于高位发热量来说，水分只是占据了质量的一定份额而使发热量降低；而对于低位发热量，水分不仅占据了质量的一定份额，而且还要吸收汽化潜热，因此，低位发热量在计算时需考虑烟气中全部水蒸气的汽化潜热，不能用表2-1的换算系数。对于低位发热量则不然，必须考虑烟气中全部水蒸气的汽化潜热。

13、燃料燃烧的理论空气量怎样计算？过量空气系数怎样计算？个计算公式的应用条件怎样？

答：固体和液体燃料燃烧的理论空气量 固体和液体燃料的可燃元素为碳、氢和硫，他们完全燃烧时所需的空气量可以根据完全燃烧化学反应方程式来计算。 12kgC?22.4m3O2?22.4m3CO2碳完全燃烧反应方程式为 C ? O 2 ? CO 2 ， 1kg碳完全燃烧时需要1.866m3氧气，并产生1.866m3二氧化碳

硫的完全燃烧反应方程式为S?O2?SO2

32kgS?22.4m3O2?22.4m3SO2

1kg硫完全燃烧时需要0.7 m 3 氧气，并生成0.7 m 3 二氧化硫。 氢完全燃烧反应方程式为 2H2?O2?2H2O 2*2.016kgH2?22.4m3O2?2*22.4m3H2O

1kg氢完全燃烧室需要5.55 m 3 氧气，并产生11.1 m 3的水蒸气。 CSH1kg收到基燃料中的可燃元素分别为碳arkg,硫arkg，氢arkg，而1kg燃料中已含有氧 100100100 Oar3O22.4Oarkg，相当于*?0.7arm。这样1kg收到基燃料完全燃烧时所需要外界供给kg 10032100100CarSarHarOarm3 的理论氧气量为0Vo2?1.866100?0.7100?5.55100?0.7100kg

已知空气中氧的体积百分比为21%，所以1kg燃料完全燃烧所需的理论空气量为 CSHO1Vk0?(1.866ar?0.7ar?5.55ar?0.7ar) 0.211001001001003

?0.0889(Car0.375Sar)?0.265Har?0.0333Oarmkg

气体燃料的燃烧理论空气量 Vk0当已知气体燃料中各单一可燃气体的体积分数时，按燃烧反应式经整理后即可由下式计算气燃烧所需理论空气量

3 1nVk0?[0.5H2?0.5CO?(m?)CmHn?1.5H2S?O2]m3m 214 式中，H2，CO,CmHn，H2S和O2分别为气体燃料中所含氢、一氧化碳、碳氢化合物、硫化氢 和氧的体积分数，%。当已知气体燃料的发热量时，其理论空气量可按下列公式近值计算：

Q

Qnet,ar?10500kJ3时，Vk0?0.209net,arkJ3 mm1000Qnet,ar 0kJQnet,ar?10500?0.25kJ33时，Vk?0.26 mm1000对于烷烃类气体燃料（天然气、油田伴生气、液化石油气），可由下式计算：

Qnet,arkJQgr,arkJ 0Vk?0.268Vk?0.243m3 10001000m为了使燃料在炉内尽可能燃烧完全，实际送入炉内的空气量总大于理论空气量。实际供给的Vk?空气量 比理论空气量多出的这部分空气，称为过量空气；两者之比 则称为过量空气

系数。 ??VKVK0

15、燃料燃烧生成的烟气中包含有哪些成分？他们的体积怎样计算？

0答：燃料燃烧生成延期，如供给燃料以理论空气量 V K ，燃料又达到完全燃烧，烟气中只含有二氧化碳、二氧化硫、水蒸气及氮气4种气体。 二氧化碳体积 V co 2

C

1kg碳完全燃烧趁墒1.866m3CO2,1kg燃料中含碳量为arkg，燃烧后产生二氧化碳体积为 100Carym3Vco2?1.866?0.01866C kg100

二氧化硫体积 Vso2S31kg硫完全燃烧产生0.7 mSO2,1kg燃料中含硫量为arkg，燃烧后产生二氧化硫体积为100

3SVSO2?0.7ar?0.007Sarm kg100

理论水蒸气体积：

理论水蒸气体积有四个来源。

3① 燃料中氢完全燃烧生成的水蒸汽。1kg燃料燃烧后产生水蒸气体积为0.111 HarmkgWar② 燃料中水分形成的水蒸气。 1kg燃料中含水量为 kg ，形成的水蒸气体积为 100322.4War

*?0.0124Warmkg 18100?③ 理论空气量 V k 0 带入的水蒸气。通常计算中去d为10g/kg。取干空气密度为1.293kg/ m,s3水的比容为1.24 m3kg

1.293V0kdv1.293*10*1.24V0 ?k?0.0161V03km

10001000kg④ 燃用重油且用蒸汽雾化时带入炉内的水蒸气。

雾化1kg重油消耗的蒸汽量为G 3wh kg这部分水蒸气体积为 1.24Gwhm如用蒸汽二次风时，所带入水蒸气量计算也相同。 kg理论水蒸气体积为上述四部分体积之和

V00Hm2O?0.111Har?0.0124War?0.0161V3k?1.24Gwhkg理论氮气体积 V0N2烟气中氮气来源有以下两个： ①理论空气量 V 0k 中含有的氮 空气中氮的体积百分数为79%，1kg燃料所需理论空气量带

入的氮气体积为

Narkg②燃料本身所含的氮 1kg燃料含氮 100 燃料本身所含氮的体积为

22.4

28*Nar100?0.008N3armkg理论氮体积为上述两部分之和，即

3

V00Nk?0.008Narm2?0.79Vkg实际烟气计算中各成分应再加上过量空气中所含的各成分。

17、1kg燃料完全燃烧时所需理论空气量和生成的理论烟气量，二者哪个数值大？为什么？ 答：生成的理论烟气量大。

理论空气中所含的氮不参加燃烧，所以体积不变。而理论空气中的氧气则参加燃烧生成 RO2和H2O其中生成的 RO 2 和消耗的氧气体积量正好相等，而生成的水蒸气则是所消耗氧气的2倍，所以理论烟气量的数值比理论空气量大。

18、为什么燃料计算中空气量按干空气来计算，而烟气量则要按湿空气来计算？

答：燃料计算中空气量被认为氧和氮的混合气体，不含其它成分，因此认为亦无水蒸气，所以按干空气来计算。而燃烧生成的烟气中包含很多水蒸汽，理想状态下占相当大的体积，而无法被忽略，因此烟气量按湿空气计算。

19.奥式烟气分析仪为什么分析所得的为干烟气成分，而不是湿烟气成分？为什么分析时顺序不能颠倒？为什么测定CO一般测得不准？

由于含有水蒸气的烟气在吸入烟气分析仪之后，在量筒中一直和水接触，所以烟气中的水蒸气为饱和水蒸气，及水蒸气和干烟气的体积比例是一定的。因此在选择性吸收的过程中，随着烟气中某一成分被吸收，水蒸气也成比例的被凝结，即也即量筒上测到的数值是干烟气各组成气体的体积。

焦性没食子酸碱溶液除了能吸收氧气，同时也能吸收二氧化碳和二氧化硫；氯化亚铜氨溶液吸收一氧化碳，同时也能吸收烟气中的氧气。所以，在分析测定时吸收顺序不能颠倒。

燃料燃烧生成的烟气中包含哪些成分？燃料完全燃烧时，其烟气成分是：CO2、SO2、H2O、N2等 燃料不完全燃烧时，其烟气成分是：CO、CO2、SO2、H2、H2O、N2、O2、SO3、NOX等

21.烟道中烟气随着过量空气系数的增加，干烟气成分中RO2及O2的数值是增加还是减小？

0.79V为什么？为什么β值越大，RO2MAX的数值则越小？ RO2MAX=[21/(1+β)]*100%

第三章

1.什么叫锅炉热平衡？它在什么条件下建立的？建立锅炉热平衡有何意义？ 锅炉热平衡是基于能量守恒和物质不灭的规律，研究在稳定工况下锅炉的输入热量和输出热量及各项热损失之间的平衡关系（或锅炉在正常稳定运行工况下建立的锅炉热量的收、支平衡关系）。条件：锅炉处于正常稳定运行工况。意义：弄清锅炉燃料的热量利用情况，以寻求提高锅炉热效率的途径。

2.锅炉的输入热量有哪些？支出热量有哪些？怎样计算？

输入热量：Qr=Qnet.ar+ir+Qzq+Qwl(Qnet.ar收到基低位发热量，ir燃料的物理显热，Qzq喷入锅炉的蒸汽带入的热量，Qwl用外来热源加热空气带入的热量)支出热量：Qr=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6（Q1锅炉输出热量，Q2排烟损失热量，Q3气体不完全燃烧损失热量，Q4固体不完全燃烧损失，Q5锅炉散热损失，Q6灰渣物理热损失） 3.为什么大容量供热锅炉一般用反平衡法测定锅炉热效率，而且比较准确？而小容量供热锅炉，为什么一般使用正平衡方法测定锅炉热效率？

大型锅炉不易准确测定燃料消耗量，用正平衡法较困难。小型锅炉易准确测定燃料消耗量。 4.为什么炉膛出口过量空气系数αl\有一最佳值？如何决定？

炉膛出口过量空气系数小会使q3，q4增大，出口过量空气系数大会使q2增大，减小q2可以降低，但会引起q3，q4增大，故存在最佳值使q2，q3，q4总和最小。

5.为什么在计算q2和q3的公式中要乘上（1—q4/100）？它的物理意义是什么？

由于固体不完全燃烧损失的存在，1kg燃料中有一部分燃料并没有参与燃烧及生成烟气，故应进行修正。物理意义：实际参与燃烧反应的燃料消耗量占实际燃料消耗量的百分比。 6.设计和改造锅炉时排烟温度如何选择？为什么小型供热锅炉排烟温度取的比大中型供热锅炉要高一些？

1排烟温度尽量降低，但也不宜过低，合理的排烟温度应根据燃料和金属耗量进行技术经济比较确定，还应避免低温腐蚀。2因为降低排烟温度，换热所需金属受热面就大大增加，提高金属耗量及风机电耗，对于小型锅炉来说成本明显提高，不经济因此排出温度大于大中型。 7.在运行中减小锅炉炉墙漏风有什么意义？减小炉墙漏风对哪些热损失有影响？

意义：减少热量损失，提高锅炉热效率。影响：q6散热损失，q4固体不完全燃烧损失，q3气体不完全燃烧损失，q2排烟损失。

8.锅炉蒸发量改变对效率有何影响？如何变化？

蒸发量D增大，Q5增大，q5减小，锅炉效率提高。蒸发量偏离设计值会引起效率下降。 10.层燃炉燃用较干的煤末时，司炉往往在煤末中掺入适量的水分，试分析对锅炉热效率及锅炉各项热损失有何影响？ Q2排烟损失，Q4固体不完全燃烧损失 12.在锅炉运行中，如发现排烟温度增高，试分析其原因？怎样改进？ 受热面结渣积灰，要打渣吹灰。

13.锅炉烟道各处的过量空气系数不同，为了改善燃料燃烧，应监测，调节和控制何处的过量空气系数？为什么？

炉膛出口过量空气系数αl\，不仅与q2有关，还与q3，q4有关。因为通常以为燃烧过程全部在炉膛内进行完。

14.何谓灰平衡？ 进入锅炉的灰量等于排出锅炉的灰量。

15.教材表3-6和3-7中可以看到散热损失q5随锅炉容量的增大而变小，怎样理解？ 锅炉容量越大，燃料消耗量成比例增加，但锅炉外表面积不随锅炉容量的增大而成正比增大，即对应于1kg燃料的炉墙外表面积反而变小了，所以散热损失q5随锅炉容量增大而减小（散

热损失主要决定于锅炉散热表面积的大小）

16.锅炉的燃料消耗量和计算燃料消耗量有何区别？引用“计算燃料消耗量”的意义何在？ 计算燃料消耗量是扣除固体不完全燃烧损失后的锅炉燃料消耗量，即炉内实际参与燃烧反应的燃料消耗量。（用于锅炉热力计算）

17.为什么在计算锅炉热效率时不计入空气预热器的吸热量，而在计算保热系数时反而要计入空气预热器的吸热量？

因为空气在预热器内的吸热量在炉膛中成为烟气焓的一部分，随后又在空气预热器中由烟气放热给空气，如此在炉内循环，所以在计算热平衡时不计算。而保热系数是衡量锅炉保温效果的。空气预热器所处烟道也会有散热损失，因此应计算在内。

18.一般情况下供热锅炉热平衡中哪些热损失数值较大？如何减小这些损失？ 排烟热损失（降低排烟温度，取最佳过量空气系数）

第四章

1.按组织燃烧过程的基本原理和特点，燃烧设备可分几类？不同燃烧方式主要特点？ 分三类：层燃炉，流化床炉(沸腾炉)，室燃炉（悬浮炉） 层状燃烧是将燃料层铺在炉排上进行燃烧的炉子，沸腾燃烧是燃料在炉室中完全被空气流所“流化”，形成一种类似于液体沸腾状态燃烧，悬浮燃烧是燃料随流进入炉室呈悬浮状燃烧。 2.燃料的燃烧过程分哪几个阶段？为加速、改善燃烧，在不同的燃烧阶段应创造和保持些什么条件？

（1）三个阶段：1.着火前的热力准备阶段2.挥发物与焦炭的燃烧阶段3.灰渣形成阶段

（2）条件：1.保持一定的高温环境，以便能产生急剧的燃烧反应2.供应燃料在燃烧中所需的充足而适量的空气3.采取适当措施以保证空气与燃料能很好的接触、混合，并提供燃烧反应所需的时间和空间4.及时排除燃烧产物—烟气和灰渣

3.煤在手烧炉中燃烧的主要特征有哪些？为什么他经常要冒黑烟？采取哪些措施可基本消除黑烟？

（1）主要特征：1.双面引火2.燃烧工况的周期性 （2）冒黑烟的原因：在严重缺氧的条件下，引起挥发物热分解而生成大量炭黑，此时炉门关闭不久，炉温尚未恢复正常，炭黑原就难以燃烧而冒大量黑烟 （3）采取措施：分阶段控制送入空气 1.提高操作技术，使燃烧层厚度的变化尽可能小2.采用间断送二次风的措施3.改进炉排结构，采用摇动 4.在链条炉中，炉排上燃烧区域的划分及气体成分的变化归路如何？对这些问题的研究有何意义？

（1）区域划分：1.预热干燥（新煤区），空气含氧浓度几乎不变2.析放出全部的挥发物（挥发物析出燃烧区），氧浓度下降，CO2浓度随之增加CO2浓度达到峰值，随后CO渐多，CO2渐低，有水蒸气进入，H2渐增加，严重缺氧时，CH4等燃烧气体也无法燃尽3.焦炭着火燃烧区域（焦炭燃烧氧化区），CO2浓度达到峰值，随后CO渐多，CO2渐低，有水蒸气进入，H2渐增加，严重缺氧时，CH4等燃烧气体也无法燃尽4.燃尽阶段（灰渣形成区），CO2浓度达到新的峰值，随后O2浓度增加 （2）研究影响：通过了解炉排各燃烧区域的特征，可以有效采取措施改善燃烧质量

5.对于链条炉，往复推饲炉排炉和振动炉为什么要分段送风？

链条炉的燃烧过程是分区段的，沿炉排方向燃烧所需空气量各不相同，为改善燃烧，放分段送风。若采用统仓配风会产生两端空气过量，中间空气不足现象。 6.层燃烧为什么既要保证足够的炉排面积，又要保证一定的炉膛容积？ 保证足够的额炉排面积以使空气与燃料能充分接触。保证一定的炉膛容积式由于燃料在炉内停留时间较短促，增大容积可保证燃烧充分完全。

7.在链条炉和往复推饲炉排炉中，炉拱其什么作用？为什么煤种不同对炉拱的形状要求不

同？

（1）作用：改变自燃料层上升的气流方向，使可燃气体与空气得以良好混合，为可燃气体燃层创造条件。同时，炉排还有加速新入炉煤着火燃烧的作用。

（2）原因:不同煤种的挥发分不同，着火条件不一，故需采用不同的形状。 8.燃用3类烟煤的链条炉改燃2类烟煤时，应在燃烧设备上采取哪些措施以保证燃烧较好？ 1.缩短前拱进口端水平段长度2.降低前拱覆盖率3.增大后拱覆盖率4.后拱倾角略减小5.后拱出口端高度略增大

11.为什么煤粉炉的通用性较广？为什么煤粉炉对负荷调节波动幅度较大时适应性由很差？ （1）煤粉很细，从而增大了与空气接触的面积，而且与空气混合很好，燃烧强烈，一般在n秒钟内既能燃烧，因此适宜燃用各种燃料 （2）当炉膛负荷降低时，送进炉的每份量减小，而水冷壁吸热量减少的幅度不大，影响煤粉的稳定着火，若负荷继续降低，将会导致熄火（负荷调节范围只能在70%~100%之间，不适用于供热锅炉的重要原因之一）

12.为什么机械—风力抛煤机炉宜于配倒转炉排？一般采用什么措施来解决机械—风力抛煤机炉的消烟除生问题？

（1）抛煤机炉炉排上煤粒分布不均匀，细粒易推积在前，粗粒易积后，使前后端的燃尽程度不一，影响热效率的提高（2）设置二次风

16.什么叫一次风和二次风？层燃炉和室燃炉中一、二次风的作用有何不同？

（1）一次风：穿过煤层供燃料燃烧的空气。二次风：在燃烧层上方借喷嘴进入炉膛的高速气流 （2）层燃炉一次风是用于助燃，二次风用于加强对烟气的扰动和混合物。室燃炉一次风晕煤粉混合成煤粉气流由燃烧器送入炉内，主要是输送煤粉并保证燃烧初期对氧的需要。二次风是单独送入炉内，与着火后的煤粉混合，补充燃烧所需氧气，并起扰动作用。 18.为什么锅炉在低负荷运行时，都会使气体和固体不安全燃烧热损失增大，热效率降低？ 过分提高炉排热强度，追求过小的炉排面积，势必会使煤层增厚和空气流经燃烧层的流速过高，导致燃烧产物CO飞灰阻力的增加，导致气体和固体不完全燃烧热损失增大，过分提高炉膛可见热强度，会使烟气和它携带的可燃物在炉内的时间缩短，也导致不完全燃烧损失增大。

19.炉子的工作强度指标有哪几个？对层燃炉为什么在炉排、炉室热强度前而要冠以“可见”两个字？对于室燃炉，又为什么要引出“炉膛断面热强度”这一指标？

（1）指标：炉排热强度，炉室热强度 （2）在层燃炉中要分别测出燃料在炉排面上和炉膛体中燃烧放热量是困难的，故在炉排和体积热强度中，都假定吧燃料燃烧的全部热量作为热强度计算的基础，引入“可见”概念。（3）室燃炉单用炉膛体积热强度来表示，未能反映出炉膛的形状对燃烧的影响。

20.鼓泡流化床和循环流化床锅炉在结构上有何异同？试述循环流化床锅炉的优越性及其发展前景、

（1）相同点：都有煤机、布风板、风室；不同点：鼓泡式在流化段布置了一部分沉浸受热面，即埋管，炉膛分流化段和悬浮段。循环式的炉膛由水冷壁管构成，炉膛不分流化段和悬浮段 （2）优越性：1.大量的细灰参与了循环，使其流动、燃烧和传热 2.沿床层高度方向温度方向趋于一致，无需布置埋管，故没有埋管严重损磨问题 3.采用了将从炉膛飞出的固体粒子捕获，收集并使之循环的措施，有效延长固体粒子在炉内的停留时间 4.在稀相区的固体粒子浓度高于鼓泡式，大幅度提高了稀相区受热面的传热，缩小了炉膛体积，提高燃烧室的利用率 （3）发展前景：因它是高效、清洁的新一代燃烧技术，且在发展成为大容量时具有明显的优越性，倍受世界各国重视，它作为最有前途的洁净燃烧方式而得到迅速发展 21.燃油锅炉常用的油喷嘴有哪几种型式？各自有何优缺点？

1.机械雾化喷嘴：系统结构简单，但简单压力式调节性能差，回油式则有很好的调节幅度 2.

蒸汽雾化喷嘴：负荷调节比较大，质量好，油粒比较均匀，燃烧火炬细而长 优点：结构简单，制造方便，安全可靠；缺点：耗气量较大，降低锅炉经济性，而且还会加剧尾部受热面金属低温腐蚀和积灰堵塞。 3.转杯式雾化喷嘴：优点 对油的适应性较好，喷油量调节范围大，燃烧火焰短而宽，送油压头不高，无需装高压油泵。 缺点：对油中含杂质不甚敏感，制造加工较复杂，振动和噪声较大

22.燃油锅炉调风器的作用是什么？如何评价其性能的优劣？

（1）作用：为已经良好雾化的燃料油提供燃烧所需的空气，并形成有利的空气动力场，使油雾能与空气充分混合，促成着火容易，火焰稳定和燃烧良好的运行工况

（2）评价标准：1.调风器首先要是一部分空气和油雾预先混合 2.调风器应能在燃烧器出口造成一个适当的高温烟气回流区 3.油雾和空气混合要强烈 4.各燃烧器间的油和空气的分布应均匀

25.燃油、燃气锅炉有时也会冒黑烟，为什么？有哪些措施可以改善它们的燃烧？

（1）原因：氧气量不足，热分解析出炭黑（2）措施：1）燃油锅炉在调风器以外再设置火焰上部风 2）燃气锅炉：1.改善气流相遇的条件2.加强混合扰动 3.预热燃气和空气 4.旋转和循环气流 5.烟气再循环

第五章

1.从锅炉型式的发展来看，为什么要用水管锅炉代替火管或烟管锅炉？但是为什么现在有些小型锅炉中仍采用了烟管或烟水管组合形式？

（1）原因：1.城市建设的发展和节能的需要 2.蒸汽需求量的增大 3.提高热效率4.金属壁不易受损，受热面布置简单，清诟除灰条件好

2.从锅炉形式的发展上来看为什么要从单火筒锅炉演变为烟火管锅炉？为什么要从多锅筒水管锅炉演变为单锅筒双锅管水管？原因：增大锅炉容量，提高传热效率。 原因：减少对流受热面积，增大辐射受热面积。

3.锅筒集箱和管束在汽锅中各自起着什么作用？锅筒主要起储水作用；集水箱起着汽水汇集及分配的作用；管束起着热交换及凝渣作用。

7.从传热效果来看，对蒸汽过热器，锅炉管束，省煤器和空气预热器，应尽可能使烟气与工质呈逆向流动，但蒸汽过热器却很少采用纯逆流的布置形式，为什么？原因：蒸汽过热器以逆流布置的传热温差最大，但因出口管段处的烟温和内测气温都很高而工作条件较差，若以顺流布置的温差最小，又使金属耗量增大，故综合考虑确定，一般采用混合流的形式。 10.为什么锅炉受热面希望尽可能用小管径代替大管径？在同等流量下，小管径增加了换热面积，有利于热气参数的提高和传热的改善。小管径经济，节约管材，经济。

12.一般来说，装置省煤器来降低排烟温度比较经济有效的，但在哪些情况下采用省煤器并不合适？怎么办？蒸发量很小的锅炉，和燃油燃气的卧式内燃室燃炉锅炉，为了减少烟道阻力和结构 紧凑，不设省煤器

13.省煤器的进出口集箱上应装置哪些必不可少的仪表，附件？各有什么作用？进口应装置压力表、安全阀及温度计；出口应设置安全阀、温度计及放气阀。压力表用来测 量和显示锅炉汽、水系统工作压力的仪表，以监视锅炉在允许的工作压力下安全运行。进口 安全阀能够减弱给水管路中可能发生水击的影响；出口安全阀在省煤器汽化超压等运行不正 常时泄压，以保护省煤器。放气阀用来排除启动时省煤器中的大量空气，温度计测定温度， 监测省煤器是否正常运行

17.影响尾部受热面烟气侧腐蚀的主要因素有哪些？为什么燃油炉要采用低氧燃烧？ 低温受热面烟气侧腐蚀的根本原因是烟气中存在 SO3 其他，发生腐蚀的条件是壁温低于烟气 露点下，腐蚀程度与燃料成分，燃烧方式，受热面部置以及工质参数有关。低氧燃烧部在油 的燃烧过程中，把过量空气尽可能的降低，同时注意保护炉内温度均匀，不产生局部过热现

象及改善油雾与空气的混合，加强扰动使燃烧完全。这种措施可有效降低 Nox 和 SOx 的产生。

19.为什么说热水锅炉要比蒸汽锅炉节能？热水锅炉内介质不发生相变，始终是水，故热水锅炉无需蒸发受热面和汽水分离装置。一般也没有设置水位表，有的连锅筒也没有，结构比较简单，传热温差大，受热面一般不结水垢，热阻小，传热情况良好，热效率高，既节省燃料，也节约钢材，对水质要求低。

20. 强制循环热水锅炉与自然循环热水锅炉有哪些区别，怎样选用？

答：区别：强制循环热水锅炉意思是水在循环水泵提供的动力作用下，在锅炉各受热面中流动换热的，在锅炉内部没有“循环”的过程。强制循环锅炉的锅筒不再是必需的，可以有锅筒，可以没有锅筒。要求水泵扬程较高，耗电也较多。当水泵停止运行时，锅内的水流动也停止了。需要有可靠的办法防止锅水汽化水击。而自然循环热水锅炉意思是水在锅炉内部，靠不同温度的水的密度差进行循环流动吸热。自然循环热水锅炉一定有锅筒，在水泵停止的情况下水在热网中停止流动了，但仍旧在锅炉内循环，锅内不容易出现汽化水击现象。但是锅筒的钢材耗量较大。

选用：电力负荷不能保证，自来水压力经常不足等情况选自然循环的。若需求锅炉体积小价格低，电力负荷能保证，可以选强制循环热水锅炉

第六章

1.什么叫锅炉的水循环？常分几种？水循环的良好与否对锅炉安全运行的重大意义？锅炉的水循环：水和汽水混合物在锅炉蒸发受热面回路中的循环流动。分类：自然循环，强制循环；原因：受热面靠水循环及时将高温烟气传给的热量带走，使壁温保持在金属的允许工作范围内，从而蒸发受热面能可靠地工作，若水循环组织不好，循环流动不良，即便是热水锅炉，也将会造成种种事故。

2.自然水循环的流动压头是怎么样产生的？水循环的流动压头与循环回路的有效流动压头有无区别？产生原因：上升管与下降管中工质的密度差引起的。有区别：流动压头用于克服整个循环回路的流动阻力，有效压头仅用来克服下降管系统阻力。

3.为什么说循环倍率和循环流速是锅炉循环的重要特性指标？他们的大小决定于什么？对锅炉工作有何影响？原因：循环流速的大小直接反映管内流动的水将管外传入的热量和管内产生的蒸汽泡带走的能力。循环倍率表示单位质量的水在循环回路中全部变为蒸汽需经循环的次数。大小取决于：循环流速大小取决于循环水质量流量，锅炉的压力，循环回路的上开管总截面积。循环倍率的大小决定于每一循环回路中由下降管进入上升管的水流量和同一时间内在上升管中产生的蒸汽量。影响：循环流速越大，工质放热系数越大，带走的热量越多，即管壁的冷却条件越好，管壁金属就不会超温，循环倍率大时，上升管出口汽水混合物中水分的分量增大，管壁水膜稳定，管子可充分冷却，避免超温，k过大时会使运动压力太小，可能出现循环停滞等水循环故障。 循环倍率减小时，上升管出口汽水混合物中水分的分量增大，循环流速增大，但k过小时，管中阻力增大过快，导致循环流速降低，将失去自补偿能力，造成管壁超温。

7.常见的水循环故障有哪些？自然循环蒸汽锅炉中水循环发生故障时，为什么一般是受热面弱的上升管而不是受热面强的上升管易烧坏或过热？故障有：循环的停滞和倒流，汽水分层，下降管带气。 受热弱的上升管中蒸汽量少，长期有热水积存，循环性差，导致水中含盐量增高。在水温高的情况下，水中的盐腐蚀速度加快；同时，因循环性差，致使结垢严重。结垢易引发过热及因热传导性差引起的管壁烧坏。

8.每个水循环回路要有树根单独的下降管， 而不是若干个水循环回路共用数根下降管； 而且， 下降管一般不宜受热，却必须保温，这是为什么？是为了提高水循环的可靠性；为防止下降管带汽影响水循环，同时减少散热损失

10.蒸汽带水的原因是什么？带水的多少主要受哪些因素的影响？

原因：当上升管进入锅筒水空间时，蒸汽泡上升益处水面，破裂并形成飞溅的水滴，当上升管引入锅筒空间时，向锅炉中心汇集的汽水流冲击水面或几股平行的汽水流互相撞击而形成的水滴；锅筒水位的波动，震荡也会激起水滴，这些水滴中细小的则被具有一定流速的引起蒸汽带走，造成蒸汽带水。 原因：（1）锅炉负荷负荷高，蒸汽流速大，动能高，所能带起水滴的直径增大及数量增多。 （2）蒸汽压力蒸汽压力高时带水能力增强。压力高，分子热运动强，水滴破碎成微细颗粒易被带走；压力高，汽、水密度差减小，分离困难；压力高，蒸汽密度大，动能增强。这些因素都促使饱和蒸汽机械携带的可能性增大。

（3）汽包蒸汽空间高度蒸汽空间高度指由汽包水面至饱和蒸汽出口的高度。高度小，水滴易被带走。当高度小于0.6m时，蒸汽湿度几乎不再随高度增加而减小。

（4）锅水含盐量含盐量高，蒸汽带水量增大。这主要是含盐量高时，锅水粘度升高，锅水表面还形成泡沫层，都促使 蒸汽带水的可能性增大。

11.供水锅炉中常用的汽水分离装置有哪几种？它们的结构和分离原理是什么样的？有无办法进一步提高它们的汽水分离效果？

水下孔板：用3~4mm的钢板制成，其上均匀分布几孔径为8~10mm的小孔。原理：利用水下孔板的阻力，形成稳定的气垫削弱汽水混合物的动能，让蒸汽均匀的通过板孔，减少飞溅的水滴细末。

挡板：原理：形成水膜，削减汽水流的动能，蒸汽在流经挡板间隙时因急剧转弯，可从汽流中分离出部分水滴。

均气孔板：借小孔节流作用使锅筒汽空间各处均匀负荷。

集水管：两端封闭，中间引出蒸汽，管侧缝宽沿管内流动方向逐渐减少，原理：均匀集汽 蜗壳式分离器：集气管上加蜗壳，原理：靠离心作用把汽水分开。

波形式分离器：由多块波形板相间排列组成。原理：饱和湿蒸汽在波形板组成的曲折管道中通过时，水滴要惯性力的作用被甩到波形板上，靠重力作用下流而到达汽水分离的目的。 钢丝网分离器：由一层或数层钢丝网和拉网钢板间隔排列而成。原理：与气流的接触面积很大，气流中的水滴易于吸附在钢丝网上，以达到汽水分离的目的。

措施：水下孔板加均气孔板，水下孔板加蜗壳分离器，水下孔板加集气套管。

12，允许蒸汽空间容积负荷为什么随蒸汽压力的升高而下降，而允许蒸汽空间质量负荷随蒸汽压力升高而升高？锅炉蒸发量不变降压运行时，锅筒出口蒸汽湿度增高还是减小？ 蒸汽压力升高是，汽水重力分离作用减弱，增大蒸汽带水量，蒸汽空间容积负荷表示蒸汽在锅筒空间逗留时间的倒数，容积负荷越小逗留时间越长，此时蒸汽中的水有更多机会落入锅水中，弥补压力升高的问题 湿度提高，尽管由于汽水密度差增大利于汽水分离，但降压后蒸汽比热容增大使蒸汽流速提高，不利于液滴分离

13，现代锅炉在结构上采取哪些措施来保证水循环工作的可靠性？

减小并联管子吸热不均匀保持炉内温度场均匀，将整块冷壁分为多个循环回路，四角布置燃烧器。降低汽水导管和下降管中的流动阻力，提高循环倍率。避免下降管带汽或自汽化，在下降管入口装栅格板。使流体在管内产生旋转流动或破坏气膜边界层，避免传热恶化

第八章

1，锅炉通风的任务是什么？通风方式有哪几种？各有什么缺点？适用于什么场合？ 任务：调整锅炉出力 种类：1）自然通风 能力有限 小型无尾部受热面的锅炉 2) 机械通风 耗能 设置尾部受热面和除尘装置的锅炉 和大容量供热锅炉 分为 ：负压通风（机械通风） 小容量的烟风系统的阻力不太大的锅炉 平衡通风 供热锅炉 正压通风（机械送风） 燃油炉和燃气炉

2，为什么平衡通风中需要又可能保持炉膛负压20-50pa?除平衡通风外，还有什么通风系统能维持负压？ 负压通风

3，什么是烟、风道的摩擦阻力？什么是局部阻力？什么是管束阻力？ 1)气流通过等截面的直通道包括纵向管束时产生的 2）气流通过截面或方向变化的通道时产生的阻力 3）介质气流冲刷锅炉受热面管束产生的阻力

4.什么叫自生风？自生风的正负号如何决定？在水平烟道有没有自生风？ 3）没有

1）由于介质密度变化而产生的流动压头 2）气流上升的烟风道为正值，克服流动阻力5.，5.在机械通风和自然通风的烟囱各起什么作用？其高度根据什么原则确定？ 自然：主要用来产生引力 机械：将烟气排放到高空，达到环保要求

根据排出烟气所含有害物质来确定，使附近的环境处于允许的污染程度以下。

第十章

1.水中含有哪些杂质？如果这种水用作锅炉给水，有什么危害？ 杂质：悬浮物，胶体，溶解质（钙镁钾钠等盐类）

水中溶解的盐类在加热过程中固相沉淀，附在受热面水，排烟温度升高，效率下降，管内流通截面变小，流动阻力变大，影响循环，甚至堵塞水管。 汽锅中的水不断蒸发，所含的悬浮物、盐分浓度增加，蒸发面产生泡沫，汽水共腾，影响蒸汽品质，积盐积垢。 水中溶解的CO2和O2会在受热面产生腐蚀，导致穿孔，锅炉事故。 2.常用的水质指标？含义，单位？

悬浮固形物 水通过滤纸后被分离出来的固形物经干燥称重 mg/L

溶解固形物与含盐量 溶解固形物是水中含盐量和有机物含量的总和 mg/L 含盐量是水中全部阳离子和阴离子的质量之和 硬度 溶解于水中能形成水垢的物质 钙和镁 mmol/L 碱度 水中含有能接受氢离子的物质的量 mmol/L 相对碱度 锅水中游离的NaOH 和溶解固形物的比值

pH值 溶解氧 溶解于水中氧的含量 mg/L 亚硫酸根 磷酸根 含油量 3.锅炉水处理的任务？供热锅炉房常用的水处理方法？ 各自特点？ 适用的水质？

任务 降低水中钙镁盐类的含量即软化 防止结垢，减少水中溶解气体即除氧 减少腐蚀 离子交换除碱 除碱除盐 石灰-纯碱水处理 锅内加药及其他水处理

浮床及流动床离子交换 简便，不引起乱层，无需中间排液装置和顶压，对悬浮物量有要求 4.水中钠盐碱度和永硬能否同时存在？为什么总碱度大于总硬度时水中无永硬？ 总硬度大于总碱度时水中无钠盐碱度？ 1）两者会反应

5．为什么水中氢氧根碱度和重碳酸根不能同时存在？ 会反应中和 8.为什么氢离子交换软化成铵离子交换软化不能单独使用，而必须与钠离子交换软化联合使用？使交换后产生的游离酸与经钠离子交换后生成的碱相互中和，以达到除碱目的。

10.为什么氢离子交换软化设备要防腐？为什么铵离子交换软化设备不要防腐？为什么混合式氢钠离子交换软化水中残留碱度最大？氢离子交换形成酸性水，故需防腐。软化水中所含的铵盐不具有酸性反应，对锅炉和管道没有腐蚀作用故不要防腐。

11.为什么采用双级钠离子交换成逆流再生单级钠离子交换既可以降低盐耗，又可提高软化质量？双级第二级的耗盐量虽然大些，但由于它的运行周期长，再生次数较少，而且可以利用他的费盐液去再生第一级交换器，故总的盐耗降低，又可以提高软化质量。逆流再生时含反离子较多的盐液与上层失效程度较大的交换剂接触，由于离子平衡关系，仍能起到较好的再生作用，盐液被充分利用而节约食盐，故降低盐耗，上部的交换剂再生程度始终低于下部，有利于离子交换反应，可提高软化质量。

13.哪些水处理系统可以降低含盐量？部分钠离子交换系统，氢-钠离子交换系统，钠离子交

换系统。

14.固定床，移动床，流动床及浮动床离子交换设备的本质区别是什么？本质区别是交换器的运行方法不同。（连续，不连续）

15.苟性脆化产生的条件有哪些？供热锅炉防止苟性脆化的主要措施是什么？锅炉排污能否防止苟性脆化？产生条件：金属构件，局部高应力，碱性锅水。主要措施：在制造工艺上将铆接，胀接改为焊接，消除锅炉制造安装时的内应力。控制锅水中的相对碱度。锅炉排污不能防止苟性脆化，因为锅炉排污只能降低锅水碱度和含盐量，而不能降低锅水中的相对碱度。 17.锅炉连续排污及定期排污的作用是什么？在什么地方进行？为什么？连续排污排除锅水中的盐分杂质，设置在低水位下面，因为上锅筒蒸发面附近的盐分浓度较高。定期排污排除锅水中的水渣——松散状的沉淀物，同时也可以排除盐分杂质。装设在下锅筒的底部或下集箱的底部。

18.锅水排污量怎样计算？怎样选定？如果计算出来的排污量超过10%，这说明些什么问题？怎样才能降低排污量？含碱量的平衡关系：（D+Dps）Ags=DpsAg+DAq Dps锅炉的排污水量t/h Ag锅水允许的碱度mmol/L Aq蒸汽的碱度mmol/L D锅炉的蒸发量t/h Ags给水的碱度mmol/L 排污率 碱度P1=Dps/D*100%=Ags/（Ag-Ags）*100% 含盐P2=Sgs/（Sg-Sgs）*100% Sgs给水含盐量 Sg锅水含盐量 在排污率P1和P2分别求出后，取其较大的数值作为运行操作的依据。 10%经济的排污率，若超过应改进水处理工艺或另选水处理方法，以提高锅炉给水水质，降低排污率。

19.供热锅炉房中常用的除氧方法有哪些？它们各有什么特点？适用于什么场合？热力除氧：不仅除去水中溶解氧，同时除去其他溶解气体。真空除氧：利用低温水在真空状态下达到沸腾从而除氧，适用于大中型锅炉房，除氧水箱必须放在较高处。解吸除氧：将不含氧气体与软水强烈混合，受很多因素影响，装置简单，成本低，运行费用低。化学除氧包括：铁屑除氧：适用于小型锅炉，设备简单，运行费用小，除氧效果易受温度，离子成分影响，更换铁屑劳动强度较大。药剂除氧：适用于小型锅炉，尤其对闭式循环系统的热水锅炉，补充水量不大时。电化学除氧：人为地在除氧器中使用一种金属（常用铝）发生电化学腐蚀。特点：结构简单，操作方便，易腐蚀变形。

第十一章

2.供热锅炉常见的机械化运煤系统有哪几种？各自有什么特点？适用范围如何？单斗提升机：单斗容量一般为0.2~0.8t，提升速度为0.25~0.3m%,运煤量一般为3~12t/h，大多用于额定耗煤量6t/h以下的锅炉房。电动葫芦：间歇运煤设备，每小时运煤量2~6t，一般使用于额定耗煤量4t/h以下的的锅炉房。皮带输送机：连续运煤设备，运输能力高，运输可靠噪声小，占地面积较大，一般适用于耗煤量为4~5t/h以上的锅炉房。埋刮板输送机：连续运煤设备，多点给煤，多点卸煤，装置有密封的金属壳体，一般适用于耗煤量3t/h以上的锅炉房。

3.供热锅炉房目前常用的机械化除灰系统有哪几种？各有什么优缺点？1.干式旋风除尘器 结构简单，投资小，除尘效率较高，种类较多 2.湿式旋风除尘器 在除尘同时也可以去除一些其他有害气体，除尘效率较高，结构简单，与同效率的其他设备相比造价较低，可以处理湿度大，温度高或带粘性的粉尘、废气。能耗较大，需消耗用水或其他液体，需进行废液和泥浆的处理，有腐蚀作用，需要做防腐处理，对拒水性和水硬性粉尘不能应用，在寒冷地区要做防冻措施 3.脱硫除尘一体化除尘器 气液接触表面积大，液气比小，脱硫除尘效率高，设备乃高温，耐磨损，耐腐蚀，设备没有运动部件适用多种脱硫剂，操作简单，维护方便，具有较强的适应负荷变化能力 4.袋式除尘器 结构简单，除尘效率很高 5静电除尘器 除尘效率高，可达99％以上，本体压力损失小，能耗低，处理烟气很大，耐高温。耗钢量很大，占地面积大，制造、安装、运行要求严格，对粉尘的特性较敏感

4.平常所说的锅炉消烟除尘的含义是什么？怎样才能有效地减轻锅炉烟尘造成的危害？含义：让挥发物在炉膛中充分燃烧以达到消烟的效果，在锅炉尾部设有除尘器，减少烟尘的排出 措施：提高燃烧技术，完善燃烧过程，装设除尘设备

5.锅炉常用除尘装置从基本原理上分有几类？为什么在实际运行中除尘效率都达不到设计要求？分类：重力除尘设施 惯性力除尘设施 离心力除尘设施 尘粒的大小不同相应的除尘效率也不一样

6.一般来说湿式除尘的除尘效果比较好，但为什么不能随便用？湿式旋风除尘器的酸性含尘废水不加处理就排入河流或城市排水系统是城市环境保护部门不能允许的，而且用水量很大，所以在采用时，必须对废水进行处理和将水循环使用的节约用水，防止“三废搬家” 9.大气污染物有哪些？是怎样产生的？各有何危害？大气污染物：气溶胶状态污染物：总悬浮颗粒物 飘尘 降尘；气体状态污染物：含硫化合物 含氮化合物 碳的氧化物 碳氧化合物 卤素及其化合物 产生：一次污染，直接从污染源排入大气 二次污染，污染物在大气中反应后形成的新的污染物 危害：损害人、动植物健康，污染环境，影响气候变化

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