锅炉基础知识学习

更新时间:2023-07-26    浏览次数:60

Boiler basic knowledge learning

1. 锅炉的作用是什么?

答:利用炉膛内燃料燃烧放出的热量,加热给水,产生符合规定参数(温度、压力)和质量的蒸汽,送入汽轮机工作。

2. 什么是绝对压力,表压和真空?

答:工作流体本身的实际压力称为绝对压力,用p表示,局部大气压力用Pamb表示。当压力高于大气压力时,压力表所指示的数值称为表压,用Pe表示,即P=Pe+Pamb。

当工作流体的绝对压力低于大气压力时,压力表所指示的值称为真空,用Pv表示,即Pv= pam - p。

3.在恒压下形成水蒸气的五种状态是什么?

答:不饱和水态、饱和水态、湿饱和蒸汽态、干饱和蒸汽态、过热蒸汽态。

4. 300℃有不饱和水吗?为什么?

答:是的,因为饱和温度随着饱和压力的增加而升高。

5. 传热的三种基本方式是什么?

答:热传导、对流、热辐射。

6. 为什么保温材料是多孔的?

答:因为孔内有空气,所以空气的导热系数很小,不活跃。

7. 润滑油温度为什么不能过高?

答:由于油温过高,粘度降低,油膜变薄,或厚度不均匀,不能形成连续均匀的油膜,这样会增加机组的振动,危及机组的安全。为了保持适当的液体粘度,一般润滑油的出口温度控制在45℃左右。

8. 什么是水锤?如何预防和消除它?

答:当液体在压力管道中运动时,由于外界的某种干扰,液体运动的速度突然发生变化,引起管道中压力的反复快速变化。这种现象被称为水锤。

9. 叶片泵和风机的类型是什么?它的工作原理和使用范围是什么?

答:叶片泵和风机分为离心、轴向和混合流。其工作原理是:离心力;提升;一部分是离心力,一部分是升力。适用范围:小流量、高扬程;大流量,低水头;大流量,低扬程。

10. 离心泵和风机的损耗有哪些?

答:机械损失、体积损失、活度损失。

11. 简要介绍火电厂的生产过程。

答:煤送入锅炉燃烧,放出的热量加热给水,蒸发成饱和蒸汽。经加热器加热后,成为具有一定温度和压力的过热蒸汽,送至汽轮机进行工作。高速蒸汽流带动汽轮机转子,带动发电。这台机器的转子一起旋转发电。

在汽轮机中完成工作的蒸汽排到冷凝器中凝结成水。经冷凝水泵升压后,流经低压加热器,经汽轮机抽汽加热后,送入除氧器加热脱氧。给水泵升压后,经高压加热器进一步加热,再送回锅炉。火电厂的生产过程就是不断重复上述循环的过程。

12. 火电厂生产过程中存在哪三种类型的能量转换?

答:在锅炉中,燃料的化学能转化为热能;在汽轮机中,热能转化为机械能;在发电机中,机械能被转换成电能。锅炉、汽轮机和发电机并称为火力发电厂的三大主机。


13. 超过极限的汽包上下壁温差有多危险?

答:在锅炉启停过程中,汽包上壁温度一般高于下壁温度,从而使汽包上下壁形成温差。

上壁温度高,有膨胀的倾向,但由于下壁温度低,阻止了上壁的膨胀。汽鼓上壁承受压应力,下壁承受拉应力,使汽鼓向上变形。形成较大的热应力。

当汽包上下壁温差超过极限时,会导致汽包上的焊缝出现微裂纹。

14. 锅炉由什么设备组成?

答:电厂锅炉由锅炉本体设备和辅助设备组成。

锅炉本体设备包括蒸汽和水系统和燃烧系统,以及炉壁和锅炉框架。

苏打水系统主要由省煤器、汽包、下水管、水冷壁、过热器、再热器、集箱等组成。

燃烧系统主要由炉膛、烟道、燃烧器、空气预热器等组成。

锅炉辅助设备主要包括通风设备、输煤设备、制粉设备、给水设备、除尘设备、除灰设备、自控设备、水处理设备及锅炉附件(安全门、水位计、吹灰器、热工仪表)等。

15. 简要介绍了锅炉的工作过程。

答:锅炉的工作过程包括燃烧系统的工作过程(过程)和蒸汽-水系统的工作过程(过程)。

燃烧系统的工作过程如下:煤从输煤机送至原煤料斗,再通过给煤机送至磨煤机磨成煤粉;与此同时,从空气预热器出来的一股热空气也被送到煤机。煤粉干燥后运出,进入粗粉分离器。

在粗粉分选机中,将不同栅格中的粗粉分离后送回磨煤机进行磨矿。合格的煤粉气流作为一次风,通过燃烧器一次风喷嘴送入炉膛燃烧;

为了保证燃料的完全燃烧,另一种来自空气预热器的热风被用作二次风,从燃烧器的二次风喷嘴送入炉膛,以支持燃烧和扰动。

燃料在炉内燃烧,燃烧产生的烟气依次流过水壁、过热器、再热器、省煤器和空气预热器。火焰和烟气的热量加热受热面中的工质或空气,烟气离开锅炉经除尘器除尘后,由引风机送至烟囱,排放到大气中。

将炉渣粉碎后,与除尘器除去的灰一起送至灰厂。

蒸汽水系统的工作过程为(以自然水循环锅炉为例):给水先进入省煤器,在锅炉尾部吸收烟气的热量,将给水加热后送至汽包;汽包内的水经壁下的下水管集箱送至水冷却处,供给水冷壁;

水在水壁中吸收火焰和烟气的辐射热,蒸发部分水形成蒸汽-水混合物,然后返回蒸汽鼓进行蒸汽-水分离,分离后的水进入下水管进行水循环;

分离出来的饱和蒸汽从汽包顶部引出,经加热器加热为具有一定温度的过热蒸汽,然后送入汽轮机进行工作。


16. 什么是锅炉容量和蒸汽参数?

答:锅炉容量是锅炉蒸发量,是反映锅炉发电量的基本特性数据。大型锅炉分为额定蒸发量和最大连续蒸发量。

锅炉的额定蒸发量(BECR)是指在额定蒸汽参数、额定给水温度、使用设计燃料和保证热效率的条件下所规定的蒸发量。

最大连续蒸发量(BMCR)是指在额定蒸汽参数、额定给水温度和设计燃料长期连续运行时,每小时所能达到的最大蒸发量,单位为t/h。

蒸汽参数为过热器出口的蒸汽压力(MPa)和温度(℃)。

17. 根据工质在蒸发受热面的活动方式,电厂锅炉有哪些类型?

答:自然循环锅炉、控制循环锅炉(又称强制循环锅炉或辅助循环锅炉)、直通锅炉、联合循环锅炉。

18. 煤的元素分析成分是什么?

答:煤的元素分析组分包括碳(C)、氢(H)、氧(O)、氮(N)、硫(S)、水分(M)和灰分(A),其中碳、氢、硫为可燃组分;硫、水分和灰分是主要的有害成分。

19. 煤的工业分析成分是什么?

答:煤的工业分析成分包括:水分、挥发物、固定碳和灰分。其中挥发物和固定碳为可燃组分。挥发分的多少对煤燃烧过程的发生和发展有着重要的影响。挥发性物质含量越高,越容易着火,燃烧越彻底。

20.发电厂用的煤有哪些?燃烧的特点是什么?

答:电厂用煤按干无灰碱挥发物含量分为无烟煤、瘦煤、烟煤和褐煤。其中,无烟煤(Vdaf≤10%)热值高,但不易着火,燃烧缓慢;

贫煤(10%<vdaf<20%);烟煤(vdaf=20%~40%),易着火燃烧,热值较高;褐煤(vda为40%)极易着火燃烧,但热值较低。此外,还有洗煤、泥煤、油页岩和煤矸石。

21. 煤粉燃烧过程的三个阶段是什么?

答:准备阶段、燃烧阶段、火灾前燃尽阶段。

22. 煤粉快速完全燃烧的条件是什么?

答:炉温相当高,风量适宜,燃料与空气混合良好,燃烧时间充足。

23. 初级风、次级风和三级风的作用是什么?

答:一次风的作用是携带煤粉进入炉膛,满足挥发分着火的需要。

二次风的作用是支持燃烧,干扰和促进燃烧。

三次风的作用是将细粉分离器分离出的废气送入炉膛,减少污染,提高锅炉热效率。

24. 磨煤机的作用是什么?有哪些类型?常用的煤机有哪些?

答:煤粉机的作用是将一定粒度的煤粉碎磨成煤粉。

煤粉机按转速分为低速煤粉机(14-25r/min)、中速煤粉机(50-300r/min)、高速煤粉机(500-1500r/min)。

常用的低速煤粉磨有球磨机;中速磨煤机有碗式磨煤机、MPS磨煤机等;高速磨煤机是风扇磨煤机。

25. 铣削系统的任务是什么?有哪些表格?

答:制粉系统的任务是将原煤磨成煤粉,干燥到一定程度,然后送入炉膛通过燃烧器燃烧。常用的制粉系统分为直吹式和中间贮存式两大类。

26. 制粉系统的主要设备有哪些?

答:原煤料仓、给煤机、磨煤机、粗粉分离器、抽粉机、储气柜、中间仓系统还有细粉分离器、煤粉料仓、给粉机等。

27. 燃烧器的功能是什么?主要有哪些类型?

答:燃烧器的作用是将燃烧所需的燃料和空气送入炉膛,并形成一定的气流结构,使燃料迅速、稳定地着火;及时送风,使燃料和空气在炉内充分混合,达到完全燃烧。

根据出口气流的特点,燃烧器分为直流燃烧器和旋流燃烧器两类。直流燃烧器一般采用四角布局,切向燃烧;旋流燃烧一般采用单壁布局或双壁布局。

28. 简要介绍了点火装置的功能和点火方法。

答:点火装置的作用是在启动时点燃煤粉;它在低负荷下燃烧稳定。

点火多采用分层点火方式,即高能点火器先点燃燃料,再由油点燃煤粉流。

29. 自然水循环是如何形成的?

答:在自然水循环回路中,水冷壁吸收炉火和烟气的辐射热,使部分水蒸发,形成蒸汽-水混合物;而下水管不加热,管内是水。

因此,下水管内水的密度大于水壁内蒸汽-水混合物的密度,在下水管两侧产生压力差(两侧液柱的重量差)。这种压力差将推动工作流体在水壁中向上移动。在降水槽中向下移动,形成自然水循环。

30.蒸汽净化的主要方法有哪些?

将蒸汽和水分离,以减少蒸汽携带的水量。常用的一次分离元件有旋风分离器、涡轮分离器等;二次分离元件常用波纹板分离器。

蒸汽清洗,以减少盐的溶解由蒸汽和盐在水中。常用平孔板清洗装置。注:蒸汽清洗一般只用于高压、超高压锅炉。

锅炉排污控制锅炉水的含盐量。锅炉排污分为连续排污和定期排污。污水连续排放的目的是在运行过程中连续排放部分锅水、悬浮物和油脂,以保持锅水的一定质量;位置在蒸发面附近。

定期排污的目的是在运行过程中定期排出锅炉水中的炉渣和其他沉淀物;该位置在水墙下面的头部底部。

31. 汽包内的蒸汽-水分离过程有几个阶段?

答:汽鼓内的汽水分离过程一般分为两个阶段:第一阶段为粗分离阶段(又称一次性分离)。它的任务是消除蒸汽-水混合物的动能,使蒸汽和水初步分离;

第二阶段为细分选阶段(又称二次分选)。它的任务是分离蒸汽中携带的小水滴,并将蒸汽均匀地从蒸汽鼓的上部抽出。

32. 汽包的作用是什么?

答:

①蒸汽鼓是加热、蒸发、过热三个过程连接的关键和粗分点;

②汽包具有一定的蓄热能力,在负荷变化时可以起到蓄热器和蓄水器的作用,可以缓解蒸汽压力变化的速度,有利于锅炉运行的调节;

③蒸汽滚筒上装有汽水分离装置、蒸汽清洗装置、排污装置和化学品加药装置等,可提高蒸汽质量;

④汽包配有压力表、水位表、安全阀等附件。汽包设有意外排水装置,保证锅炉安全运行。


33. 水墙的作用是什么?有哪些类型,在哪里使用?

答:水冷壁是蒸发系统中唯一受热面。一般布置在炉膛内壁周围。其主要功能有:

①吸收炉子的辐射热,使水部分蒸发成饱和蒸汽;

②保护炉壁,简化炉壁结构;

③节约金属,降低锅炉成本。

水冷壁的主要型式有光滑管式(主要用于中小型锅炉)、膜式(主要用于现代大型锅炉)、销式(主要用于固定燃气带)、内螺纹管式(主要用于亚洲锅炉)高热负荷区及临界及以上压力锅炉的水冷壁出口区。

34. 过热器的功能是什么?有哪些类型?

答:过热器的作用是将锅炉产生的饱和蒸汽加热成具有一定温度的过热蒸汽,然后送入汽轮机工作。

根据传热方式的不同,过热器分为:对流过热器、辐射过热器和半辐射过热器。

对流过热器设置在对流烟道内。一般有共流、逆流、混流、双逆流四种;辐射式过热器布置在炉膛上方或炉壁上,一般有吊顶式过热器、屏风式过热器、壁式过热器等。半辐射式过热器设置在炉膛出口,一般采用筛网式过热器。

一般中、低压锅炉只有对流式过热器;高压及以上锅炉采用“辐射-半辐射-对流”组合式过热器。

35. 再热器的作用是什么?有哪些类型?

答:再热器的作用是将汽轮机高压缸排出的蒸汽返回锅炉,再加热成一定温度的再加热蒸汽,送入汽轮机低压缸工作。

再热器的主要类型有:对流式、辐射式和半辐射式。

所述对流型设置在对流烟道内;径向型设置在炉膛上方的炉壁上;半径向式设置在炉膛出口。

一般超高压锅炉只采用对流式;现代亚临界压力和

上锅炉再热器多采用“辐射-半辐射-对流”系列组合再热器。

36. 省煤器的作用是什么?有哪些类型?

答:省煤器利用锅炉尾部烟气的热量来加热锅炉给水。它的功能是:

①节约燃料;②降低锅炉成本;③改善汽包的工作条件。

省煤器按出口工液状态分为沸腾型和非沸腾型。中、低压锅炉多采用沸腾式;超高压及以上压力锅炉采用非沸腾型。

37. 空气预热器的作用是什么?有哪些类型?

答:空气预热器利用锅炉尾部烟气的热量来加热空气。其主要功能有:

①降低锅炉废气温度,提高锅炉效率;

②提高炉温,改善燃料的点火和燃烧条件,减少不完全燃烧的损失;③节省金属,降低锅炉成本;

④用于干燥煤粉,有利于制粉系统的工作;

⑤降低了排气温度,改善了引风机的工况。

空气预热器主要有两种类型:管式和旋转式。管式一般用于中小型锅炉;大型锅炉主要采用受热面旋转式空气预热器。

38. 鼓风机的作用是什么?

答:鼓风机的作用是保证锅炉燃料燃烧所需空气的供应。

39. 引风机的作用是什么?

答:引风机的作用是将炉内燃料燃烧产生的烟气吸出,经除尘脱硫后送入烟囱,再排到大气中。

40. 蒸汽质量监测的主要项目有哪些?

答案:钠、二氧化硅、铜和铁。

41. 锅炉给水指标是什么?

答:硬度、二氧化硅、溶解氧、铁含量、铜含量、钠含量、PH值、电导率、肼、含油量、总碳酸盐含量等。

42. 发电的标准煤耗率是多少?

答:汽轮发电机组每发1kw·h电所消耗的标准煤量。

43. 火电厂在生产过程中存在哪些损失?哪个是最大的损失?

答:火电厂在生产过程中有锅炉损失、管道损失、汽轮机损失、冷源损失等。其中,冷源损失最大。

44. 常见的锅炉保护工程有哪些?

答:汽包水位高低保护(在线锅炉断水保护)、主蒸汽压力高保护、炉膛灭火保护、再热器壁温高保护、再热蒸汽温度高保护、紧急停机保护等。

45. 常用的测温元件有哪些?

答:热电偶(铂-铑-铂、镍-铬-镍-硅、镍-铬-铜-镍、铜-康坦)(原理:由两种不同材料的导体组成的闭环,当两个接触点具有不同温度时的热电势)、热电阻(铂电阻、铜电阻,将温度变化转化为电阻变化)。

46. 常用的负载测量元件有哪些?

答:液柱压力表(u型管、单管)将压力信号转换为液柱高度的变化,弹性压力表(膜片、膜片、弹簧管、波纹管)将压力信号转换为弹性元件的位移。

47. 常用的流量测量仪器有哪些?

答:节流减压流量计(差压流量计)将流量信号转换成节流元件前后的压力差。所述节流元件为孔板和喷嘴。加压方式为角接头加压和法兰加压。)、椭圆齿轮流量计、叶轮水表、刮刀流量计等。

48. 常用的水位测量仪器有哪些?

答:电接点式水位计、原位水位计(云母水位计、双色水位计)、差压水位计(将水位变化转换为平衡容器,输出正负压头压差信号)。

49. 用什么样的测量方法来测量烟气中的氧含量?目的是什么?

答:使用氧化锆氧计,氧化锆可以将氧含量的变化转化为氧浓度差电位。

为了保证煤粉处于良好的燃烧状态,需要煤粉与空气的良好比例,用过量空气系数来评价过量空气系数。过量空气系数的大小与烟气的含氧量有关。

在送风调节系统中,氧含量是通过调节送风量来保证经济燃烧的给定值。

50. 什么是普通控制系统的调整量和调整量?

锅炉汽包给水控制系统:汽包水位、给水流量

过热器出口蒸汽温度控制系统:过热器出口蒸汽温度、减温水流量

燃烧控制系统:锅炉负荷或主蒸汽压力、给煤量

送风控制系统:烟气含氧量、送风

诱导风量控制系统:炉膛负压、诱导风量



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