锅炉运行设备性能、构造、原理

发布者：管理员 发布时间：2018/09/07 浏览次数：1783次

设备性能、构造、原理

1.锅炉的作用是什么？

答：锅炉的作用是使燃料燃烧释放热能，将水加热成具有一定温度和压力的过热蒸汽，供给汽机或热用户使用。

2.什么是锅炉，主要由哪些部分组成？

答：锅炉顾名思义就是由“锅”和“炉”两部分组成。锅即为锅炉蒸发受热面（省煤器、汽包、水冷壁、过热器等）系统，炉为锅炉风、烟、煤系统。

3.锅炉按水循环方式有哪几种？

答：按水冷壁内工质的流动动力分为：自然循环锅炉、强制循环锅炉和直流锅炉。

如果水冷壁内工质的流动是由下降管与水冷壁内介质的密度差造成的，则为自然循环锅炉；

如果是在水泵的压头作用下流动，则为强制循环锅炉。

4.什么是自然循环锅炉？

答：（1） 自然循环锅炉是由汽包、下降管、下联箱和水冷壁四部分构成自然循环回路。

（2）锅炉在运行状态下，水冷壁吸收高温火焰的辐射热，产生部分蒸汽，形成汽水混合物，密度减小，与炉外不受热的下降管内密度较大的水产生密度差。这个差值形成自然循环的推动力，称为运动压头。这样的循环方式叫做自然循环。

5.何谓额定蒸发量？

答：在额定蒸汽参数，额定给水温度和使用设计燃料，保证热效率时所规定的蒸发量，单位为t/h（或kg/s），又称装机容量。

（1）******连续蒸发量（大型锅炉）在额定蒸汽参数，额定给水温度和使用设计燃料，长期连续运行所能达到的******蒸发量，单位为t/h（或kg/s）

（2）经济连续蒸发量是指锅炉热效率******时的蒸发量。

（3）给水温度是指锅炉在额定工况下，省煤器入口处的水温（℃）。

（4）锅炉的蒸汽参数是指锅炉出口处的蒸汽压力和温度。锅炉设计时所规定的蒸汽压力和温度称为额定蒸汽压力（MPa）和额定蒸汽温度（℃）。对于具有再热器的锅炉，蒸汽参数中还应包括再热蒸汽的压力（MPa）和温度（℃）。

6.何谓锅炉效率？

答：锅炉效率是指锅炉产生蒸汽的吸热量占锅炉输入燃料热量的百分比。其大小表明了燃料热量的有效利用程度。

7.影响锅炉整体布置的因素有哪些？

答：影响锅炉整体布置的因素主要有蒸汽参数、锅炉容量、燃料性质以及热风温度等。

8.锅炉容量对锅炉整体布置有什么要求？

答（1）随着锅炉容量的增大，炉膛的线性尺寸增加，炉膛壁表面积增大比容积增大得少。因此大容量锅炉比小容量锅炉的炉膛壁表面积相对减小，此时在炉膛内单靠布置水冷壁己不能有效降低炉膛出口烟温，所以一些大容量锅炉采用了双面水冷壁或增设辐射式、半辐射式过热器来降低炉膛出口烟温到允许值。

（2）随着锅炉容量的增大，锅炉单位宽度上的蒸发量迅速增大。为了保证规定的过热汽流速和烟气流速，需采用多管圈的过热器和省煤器。管式空气预热器也应采用双面进风结构，防止风速过大。

9.何谓虚假水位？虚假水位是怎样产生的？什么时候会发生？

答：虚假水位是锅炉运行时不真实的水位。简单的说就是压力突然上升，水位就会先下降而后上升；压力突然下降，水位就会先上升而后下降。

是由于当汽包压力突降时，炉水饱和温度下降到压力较低时的饱和温度，使炉水大量放出热量来进行蒸发。于是炉水内的汽泡增加，汽水混合物体积膨胀，促使水位很快上升，形成虚假水位。当汽包压力突升时，则相应的饱和温度提高一部分热量被用于加热炉水，而用来蒸发炉水的热量则减少，炉水中汽泡量减少，使汽水混合物的体积收缩，促使水位很快下降，形成虚假水位。锅炉负荷突变、灭火、******门动作、燃烧不稳时、开向空排汽时、吹管时，都会产生虚假水位。

10.水循环故障有哪些？

答：汽水停滞、汽水倒流、汽水分层、下降管带汽。

11.什么是循环停滞？

答：在循环回路中，并列的上升管，总有受热弱和受热强的情况，当某根管子受热弱时，管内产汽量较少，产生的循环压头不足以推动循环的进行，回路中只有少量的水补充进来或根本就没有水补充进来，这样的情况就称为循环停滞。

12.什么是循环倒流？

答：并列工作的水冷壁管子之间，由于受热不均，管与管之间形成了自然循环回路。此时有的管内水向上流动，有的管内水向下流动。这种水循环的故障现象就叫做循环倒流。

13.什么是汽水分层？有何危害？如何防止？

答：汽水混合物在水平或倾角较小的管内流动，当流速较低时，水在下部、汽在上部分层流动的现象称为汽水分层。

出现汽、水分层时，由于汽与水对流换热系数不同，使壁温上部高于下部，在分界面处形成温差应力，且由于分界面的波动，出现交变的温差应力。同时，由于管子上部的蒸干现象，会引起结垢。

防止出现汽水分层的基本方法：避免采用水平或倾角小于15°的蒸发管；如果结构上不能满足上述要求，如顶棚管、油炉炉底管、水平围绕管圈式直流锅炉的蒸发管，则应保证管内工质有足够高的质量流速，并要适当限制其热负荷。

14.水蒸汽存在的形式？

答：在同一压力下饱和状态的液体称为饱和液体，其对应的蒸汽是饱和蒸汽，但***初只是湿饱和蒸汽，待蒸汽中的水分完全蒸发后才是干饱和蒸汽。蒸汽从不饱和到湿饱和再到干饱和的过程温度是不增加的，干饱和之后继续加热则温度会上升，就成为了过热蒸汽 。

15.水的汽化方式有哪几种？

答：（1）蒸发：是在水的表面进行的较为缓慢的汽化过程。可以在任意温度下进行。

（2）沸腾：是在液体表面和内部同时进行的较为强烈的汽化现象。只有在液体温度达到其对应压力下的饱和温度时才会发生。例如一个大气压力下，水温达到100℃时开始沸腾。

16.沸腾有哪些特点？

答：（1） 在定压下，液体只有在温度升高到一定值时才开始沸腾。这一温度值称为该压力下的沸点或饱和温度。

（2） 沸腾时汽液两相共存，温度相等，并均等于对应压力下的饱和温度。

（3） 整个沸腾过程，流体不断吸热，但温度始终保持饱和温度。一旦温度开始上升，则意味着沸腾过程结束，而进入了过热阶段。

17.何谓结垢？结垢有何危害？

答：盐分沉积在受热面上称为结垢。垢又分为水垢和盐垢两种。水垢是从溶液中直接析出并附着在金属表面的沉积物；盐垢是指锅炉蒸汽中含有的盐类，在热力设备中析出并形成的固体附着物。

垢的热阻很大，使受热面传热效果下降，导致锅炉排烟温度升高，热效率下降。 使受热面金属壁温升高，严重时会引起承压部件鼓包、变形和超温爆管。

管内结垢，使有效通流截面积减小，工质流通阻力增大，有碍水循环正常进行。某些脱落的水垢沉积下来，还会造成局部堵塞或流通不畅。 结垢***终会导致锅炉出力下降、寿命缩短及经济性变差。

18.锅炉排污的目的是什么？

答：由于进入锅炉的给水中带有盐分，同时对炉水进行加药处理时炉水中的结垢型物质要转变成水渣，此外炉水腐蚀锅炉金属也要产生一些腐蚀物，因而使炉水中含有各种可溶性的和不可溶性的杂质。随着炉水的不断蒸发、浓缩，炉水中的这些杂质的含量也逐渐增多，使炉水的含盐浓度不断增加，水渣浓度也越来越大，以致影响蒸汽品质和锅炉******。所以，要对锅炉进行排污，使炉水及蒸汽品质维持在规定范围内。

锅炉排污分为定期排污和连续排污。

定期排污，又称底部排污。定期排污的主要目的是定期排除炉水中的沉淀物——水渣。定期排污由运行人员操作，化学人员监督，定期排污一般按规定定期进行，同时根据化学人员通知确定增减定排的次数。

定期排污管口一般设在水冷壁以及水冷套的下联箱或集中下降管的下部。定期排污时应保持锅炉高水位，先开启排污总门；再全开一次门；后缓慢开启二次门。二次门全开后不得超过30秒钟，排污时间不宜过长，以免破坏水循环。关闭时先关排污二次门、再关一次门，排污结束后关闭排污总门。

定期排污时的注意事项：

（1）排污时应取得司炉同意加强水位监视，并与其它运行炉作好联系；

（2）如排污系统有检修工作，应作好隔离措施，以免发生人身和设备事故；

（3）排污前应检查各阀门，如有严重缺陷时应停止排污，

（4）排污时应使用专用扳手，不得正对阀门；

（5）禁止两台炉同时排污，禁止同一台炉两个回路同时排污。

（6）锅炉燃烧不稳、水压低、水位低、管道冲击或事故时（汽水共腾、满水除外）应停止排污。

连续排污的目的是连续地排除炉水中溶解的部分盐分，以减少炉水中含盐、碱量，含硅酸量及悬浮物含量；连排管设在正常水位下80~100mm处。连续排污又称表面排污，连续排污连续排污量地大小由化学人员根据汽水品质掌握，用调整门控制，同时应与司炉取得联系。连续排污率应控制在2% 以内。

19.什么是硬水、软水、除盐水?

答：未经处理，含有钙离子、镁离子等盐类的水称硬水。

经过阳离子交换器处理，除去钙、镁等离子的水称为软化水。

经过阳、阴离子交换器处理，水中的阳、阴离子基本上全部除去的水称为除盐水。

20.给水对锅炉运行的******性有何影响？

答：锅炉运行中的腐蚀特点是锅水和蒸汽的温度、压力都很高，加之工况变动，给水中的杂志就在锅内发生浓缩和析出，使锅内集结沉积物而促进腐蚀。对锅炉受热面的腐蚀大多是氧腐蚀、沉积物的垢下腐蚀和水蒸气腐蚀。当给水带入结垢物质时，这些物质很容易沉积在管壁的向火侧而形成垢下腐蚀，引起爆管；当炉管发生循环倒流、膜态沸腾时，管壁被蒸干的部位就有某些盐类析出而受到腐蚀。因此，给水品质的好坏将直接影响锅炉的******性。

21.对锅炉启动前的上水时间和温度有何规定？为何？

答：锅炉启动前的上水速度不宜过快，一般冬季不少于4h，其他季节为2~3h,上水初期尤其应缓慢。冷态锅炉的上水温度一般不高于100℃，以使进入汽包的给水温度与汽包壁温度的差值不大于40℃。对于未完全冷却的锅炉，其上水温度可比照汽包壁温度，差值一般应控制在40℃以内，否则应减缓上水速度。

原因：汽包壁较厚、膨胀缓慢，而连接在汽包壁上的管子壁较薄、膨胀较快，若上水温度过高或上水速度过快，将会造成膨胀不均，使焊口开裂、设备损坏；当给水进入汽包时，总是先与汽包下半壁接触，若给水温度与汽包壁温差值过大，上水时速度又快，汽包的上、下壁及内、外壁间将产生较大的膨胀差，给汽包造成较大的附加应力，引起汽包变形，严重时产生裂缝。

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