1、火电站锅炉工作原理与基本构成知识问答题库 31、蒸汽机械式雾化器是如何工作的？有何特点？蒸汽机械式雾化器，也称 Y 型喷嘴，蒸汽从内管分流至喷嘴端部的汽孔，油经外管分流至喷嘴端部的油孔。油与汽在混合孔中相遇，在相互撞击、加热膨胀、加速等作用下，油与汽充分混合，并使油初步破碎。由喷孔喷出后形成的环锥形油膜，由于气流的冲撞及在炉内受热后的再次膨胀，将油膜破碎成微细油滴。这种雾化器使用的油压一般为 0.72.0MPa，汽压在 1MPa 左右，耗汽量仅有(0.010.03)kg/kg（油） 。比机械式雾化器的耗电量小，比单纯蒸汽式的耗汽量小。油量调节可以是固定汽压改变油，也可以同时改变油压与汽压（等压
2、差法） 。它的优点是，负荷调节范围大1：（710）；雾化质量较好，且不受负荷变化的影响；单只喷嘴出力大（可达 10t/h） 。2、 油燃烧器稳焰器的作用是什么？一般油燃烧器出口中心安装带有叶片的导向叶轮或带有槽孔的扩流锥，称为稳焰器或稳燃器，也称一次风叶轮。根据燃油的燃烧特点，油雾在着火前要有一部分空气与之混合，这部分空气称根部风。根部风的作用是防止油燃烧初期因缺氧而出现炭黑。安装稳焰器后，由于叶轮的导流作用，使空气有一定的扩散角，与油雾达到逐步混合。这既为油雾提供了根部风，但又避免一次风直接吹至根部，即避免一次风穿过油雾进入中心区，不使热烟气回流区缩小并推远，减小了对油雾着火的影响。故装设稳
3、燃器后，对油雾的稳定着火和完全燃烧，都是有积极意义的。3、油喷嘴为什么要进行吹扫和定期清洗？燃油喷嘴在投入运行前和退出运行后，都要进行蒸汽吹扫。投运前的吹扫是要吹掉喷嘴通道中的杂质及油焦；停用后的吹扫是要吹掉通道中的残油及杂质。这些都是维持通道畅通，保证雾化质量的重要措施。油喷嘴运行一段时间后，要拆下来进行清洗，以清除通道中的杂质、油焦和更换损坏了的零件。这也是改善雾化质量、提高燃烧效率的有效措施。清洗油喷嘴时，要认真清洗雾化片和旋流片，使油孔、切向槽、旋流室畅通，无杂物。喷油孔被磨大或不圆时，雾化片接触面被磨损时，都应更换。组装时，雾化片要放平压紧，防止运行时出现漏流或喷嘴脱落而恶化燃烧。4
4、、炉前油系统为什么要装电磁速断阀？电磁速断阀的功能是快速关闭，迅速切断燃油供应。炉前油系统装设电磁速断阀的目的是：当因某种缘故需立即切断燃油供应时，通过电磁速断阀即可快速关闭。例如运行中需要紧急停炉时，在控制室手动电磁速断阀按钮，就能快速关闭，停止燃油供应。又如电厂锅炉一旦发生灭火时，灭火保护装置可自动将电磁速断阀关闭，避免灭火后不能立即切断燃油供应，而发生炉膛爆炸（打炮）事故。5、油喷嘴的回油管上为什么要安装逆止阀？逆止阀的作用是防止流体反方向流动。在回油管上安装逆止阀，是为了防止燃油通过回油管反向流回炉内。因为当炉前油系统的电磁速断阀关闭后，供油管道被关断，油喷嘴来油管内的油压消失，炉内火
5、焰熄灭。但回油管多为几台炉共用，内部总是有压力的，当油喷嘴来油管内油压消失后，回油若在回油压力作用下沿回油管反向流回油喷嘴喷入炉内，这就有可能因灭火后又喷入燃油造成炉膛爆炸。回油管上安装逆止阀后，回油在任何情况下都不能返回喷嘴入炉内，这也是防止炉膛爆炸的重要措施之一。6、燃油炉炉膛与煤粉炉炉膛有何不同？燃油电厂锅炉的炉膛结构与煤粉炉基本上是相同，不同之处主要不得有以下两方面：（1）燃油易于着火，燃烧强烈，能够迅速而完全燃烧，故其炉膛容积热负荷 qv 可取得较大，从而使炉膛容积减小、高度降低。相同容量、相同参数的电厂锅炉，油炉的炉膛体积较煤粉炉约减小一半。（2）燃油炉不需排渣，炉膛下部也就不需要
6、冷灰斗和出渣口。故燃油炉炉膛多采用倾10 左右的炉底，通常是前后水冷壁在下部弯转至炉膛中心处交汇构成炉底，也可使前墙水冷壁管单独向后弯转构成炉底。炉底管上一般要敷设一层耐火涂料，其目的有两个，一是减小炉底管吸热，提高炉内温度；二是防止炉底管内工质吸热过多，汽化产生汽水分层流动，影响水循环安全。7、什么是蒸发设备？由哪些部件所组成？在电厂锅炉中吸收燃料燃烧所释放的热量，把饱和水加热成具有一定压力的饱和蒸汽的设备，称为蒸发设备。它主要由汽包、下降管、水冷壁、对流蒸发管束、联箱及其连接管道所组成。当然，对于直流电厂锅炉及复合循环电厂锅炉来说，蒸发设备中是没有汽包的，而对现代电站电厂锅炉来说，蒸发受热
7、面则主在是由水冷壁所组成。8、什么是水冷壁？水冷壁的作用是什么？布置在炉膛内壁面上主要用水冷却的受热面，称为水冷壁。它是电站电厂锅炉的主要蒸发受热面。水冷壁的主要作用是：（1）吸收炉内辐射热，将水加热成饱和蒸汽；（2）保护炉墙，简化炉墙结构，减轻炉墙重量，这主要是由于水冷壁吸收炉内辐射热，使炉墙温度降低的缘故；（3）吸收炉内热量，把烟气冷却到炉膛出口所允许的温度，这对减轻炉内结渣、防止炉膛出口结渣都是有利的；（4）水冷壁在炉内高温下吸收辐射热，传热效果好，故能降低电厂锅炉钢材消耗量及电厂锅炉造价。9、水冷壁有哪几种型式？水冷壁按其结构型式有如下几种：（1）光管水冷壁由无缝碳钢管组成，管间保持一
8、定距离，紧贴炉墙布置。（2）膜式不冷壁由鳍片管拼焊成气密管屏所组成的水冷壁。（3）双面曝光水冷壁指沿炉高布置在炉膛空间能双面吸收辐射热的水冷壁。多用在大容量电厂锅炉上。（4）销钉式不冷壁又称刺管式水冷壁。它是按照要求在光管表面焊上一定长度的圆钢，其结构如图 610。利用销钉可以牢固地在水冷壁上敷设耐火涂料，用以构成卫燃带、液态排渣炉渣池及熔渣段，以及旋风炉的旋风筒。（5）内螺纹管水冷嘲热讽壁是在管子内壁开出单头或多头螺旋形槽道的管子。内螺纹管用于直流电厂锅炉、亚临界参数强制循环电厂锅炉用自然循环电厂锅炉炉膛的高热负荷区或汽化率高的水冷壁管段。工质在内螺纹管内流动时，发生强烈扰动，使汽水混合物中
9、的水压向管壁，并迫使汽泡脱离壁面被水带走，从而破坏汽膜的形成，防止出现沸腾换热恶化，使水冷壁管壁温度下降。10、膜式水冷壁有何优点？现代电厂锅炉广泛采用膜式水冷壁，其主要优点是：（1）膜式水冷壁将炉膛内壁面全部为金属表面所覆盖，吸热能力大为提高；（2）炉膛内壁为金属表面覆盖，炉墙不直接受辐射热，温度较低，从而可简化炉墙结构，减轻炉墙重量；（3）膜式水冷壁具有良好的气密性，使炉膛漏风量大为减小，从而提高运行经济性；（4）膜式水冷壁不易结渣，即便结了渣，在电厂锅炉负荷变化时，由于水冷壁温度变化引起胀缩，使结渣易于掉下。11、什么是防渣管？作用是什么？布置在炉膛出口具有较大节距的对流蒸发受热面，称防
10、渣管或凝渣管。早期布置防渣管的目的，是让这部分受热面吸收烟气热量，烟温进一步降低，使粉煤灰凝固，防止布置在其后面的、节距较小的过热器管上结渣。电厂锅炉的防渣管，是由后墙水冷壁到炉膛出口时，由一排拉稀成 35 排所组成。由于体身节距较大，结渣的可能性较小，烟气经过防渣管，温度降低，防止其后面的受热面结渣。现代大容易电站电厂锅炉，后墙水冷壁到炉膛出口处多装有上联箱，通过炉膛出口处的防渣管，只是由上联箱至汽包的联络管，大多只有一排，数量少、节距大，由于要通过它悬吊后墙水冷壁，故又称悬吊管。这排管子的受热面积不大，烟气经过它后温度下降不多（一般约 5左右）已经没有明显的防渣作用，但习惯上仍称它为防渣管
11、。12、什么是折焰角？折焰角有何作用？后墙水冷壁在炉膛出口之前，向炉内延伸所形成的凸出的深度，约相当于炉膛深度的1/41/3。折焰角的主要作用是：（1）相当于增加了水平烟道的长度，在不增加电厂锅炉总深度的情况下，可布置较多的过热器；（2）改善了烟气对布置于炉膛出口的过热器的冲刷特性，由原来的斜向冲刷变成横向冲刷，提高了对流传热效果；（3）由于烟气流经折焰角时要往前绕，使炉内火焰充满程度提高，并使烟气沿炉膛出口高度方向的分布趋于均匀，可减小后部受热面的热偏差。13、联箱的作用是什么？在电厂锅炉中，把许多作用一致、平行排列的管子连在一起的筒形压力容器称为联箱或集箱。它在系统中主要起汇集、混合、再分
12、配工质的作用。电厂锅炉的水冷壁、省煤器、过热器、再热器等受热面，要用大量的联箱。联箱多大数是用较大直径的、与受热面材质一样的无缝钢管制成。通过一些管子把工质引进联箱，即起汇集工质的作用；工质在联箱内相互混合，起到质的和温度的均匀作用，消除或减小前段受热厕所形成的热偏差；由联箱通过管子把工质引出去，起到再分配工质的作用。14、下降管有哪两种型式？各有何优缺点？电站电厂锅炉的下降管，有分散下降管与集中大口径下降管两种。所谓分散下降管，是指引到水冷壁下联箱的所有下降管。都直接由汽包下部引出，这种下降管采用108， 133， 159 的无缝钢管；所谓集中大口径下降管，是由汽包下部引出直径较大、数量较少
13、的管子，垂直引到电厂锅炉后部后，再由其上引出分散小管到下联箱上。集中下降管多用 325， 377，426 或更大直径的无缝钢管制成，一般为 412 根不等。分散下降管都直接由汽包引出，汽包上开孔较多，使筒体强度减弱；数量较多的下降管，由汽包引出后，要分别引到前、后、左、右侧的水冷壁下联箱，使下降管长度增大、弯头增多，结果使布置困难，金属耗量增大，制造与安装工作量增大，工质流动阻力升高。采用集中大口径下降管后，上述缺点大多能克服，特别是便于布置、安装和减小金属消耗量方面有明显效果，所以被现代电站电厂锅炉所广泛采用。15、汽包的作用是什么？汽包也称锅筒，是自然循环电厂锅炉和强制多次循环电厂锅炉的重
14、要部件，其主要作用是：（1）联接下降管、水冷壁、联箱、引出管等构成闭合的水循环回路。（2）汽包内储存一定的水与蒸汽，具有储能作用，当负荷变化时，它对蒸发量与给水量的不平衡、汽压的变化速度都有一定的缓冲作用。如负荷升高时，汽压要下降，这时原处于饱和状态的水，可自行汽化一部分蒸汽，使汽压下降速度趋于缓慢。当然，上述这种作用，随蒸汽参数的提高，电厂锅炉容易的增大，而越来越不明显。（3）汽包内装有汽水分离装置、蒸汽清洗装置等设备，可有效地进行汽水分离、蒸汽清洗、加药、排污等，用以保证蒸汽品质及锅水品质。（4）是电厂锅炉汽、水的集散中心。16、为什么说汽包是电厂锅炉的加热、汽化、过热二过程的联接枢纽？水
15、在电厂锅炉中变成合格的过热蒸汽，要经过加热、汽化、过热三个过程。由给水加热成饱和水是加热过程；饱和水汽化成饱和蒸汽是汽化过程；饱和蒸汽加热成过热蒸汽是过热过程。上述三个过程分别由省煤器、蒸发受热面、过热器来完成。汽包与上述三个过程都有联系，它要接受省煤器的来水；与蒸发受热面构成循环回路；饱和蒸汽要由汽包分送到过热器。汽包既是加热、汽化、过热三个过程的交汇点，也是加热、汽化、过热三个过程的联接枢纽。17、什么是水循环？水循环的作用是什么？电厂锅炉中的水在蒸发受热面内往复不断地、有规律地流动，称不循环。水循环是依靠水与汽水混合物的密度差或循环泵的压头，使锅水在循环回路中循环流动的现象。维持良好的水
16、循环主要作用是：（1）吸收蒸发受热面管子由烟气吸收的热量，把水汽化成饱和蒸汽，完成蒸发任务；（2）维持一定的工质流速，把在管壁上汽化的汽泡带走，改善传热工况，使管壁很好地冷却，以维持管子能在高温的炉膛内长期安全运行。18、什么是自然水循环？自然水循环是怎样形成的？依靠下降管中的水和上升管中的汽水混合物之间的密度差进行的水循环，称为自然水循环。在自然循环电厂锅炉中，下降管一般在炉外不受热，而上升管是在炉内受热，水在上升管中吸收热量后，逐渐成为汽水混合物，其密度减小。这样，下降管与上升管工质之间就产生了密度差，密度差所产生的压差作为推动力，推动工质在循环回路中流动。这种循环流动，没有依靠外力，只靠
17、工质本身状态变化后所产生的密度差，作为推动工质循环流动的动力，所以称为自然水循环。19、什么是运动压头？沿循环回路高度、下降管和上升管系统中工质密度差所产生的压头，称为运动压头。运动压头是自然循环回路的循推动力，用来克服下降管、上升管和汽包中汽水分离装置的流动阻力，故运动压头在数值上等于上述各项阻力之和。运动压头的大小，取决于饱和水与饱和蒸汽的密度、上升管含汽率和循环回路的高度。随着电厂锅炉工作压力的升高，饱和水与饱和蒸汽密度差减小，在同样的条件下产生的运动压头减小，给自然水循环带来困难。目前，自然循环电厂锅炉的最高汽包工作压力为 19.6MPa(200kgf/cm2)。20、什么是循环流速？
18、其大小有何影响？循环流速也称循环水速，是指循环回路中，上升管入口截面按工作压力下饱和水密度折算的水速。循环流速是衡量水循环工作可靠性的指标之一，它的大小直接反映管内流动的水将沿管壁所生的泡泡带走的能力。循环流速大，汽泡能及时脱离管壁，工质对流换热系数大，管壁的冷却条件好，不会出现超温。但随着循环流速的升高，下降管和上升管的流动阻力也增大，对水循环也是不利的。21、什么是循环倍率？循环回路中，进入上升管的循环水量与上升管出口蒸汽量之比，称循环倍率。以符号K 表示。上升管出口汽水混合物中，蒸汽的质量百分比称质量含汽率或干度，干度与循环倍率是互为倒数关系。循环倍率的物理意义是：在上升管中每产生 1k
19、g 蒸汽，应进入上升管的循环水量为Kkg；或 1kg 水要全部变成蒸汽，需在循环回路中循环 K 次。适当的循环倍率 K，说明上升管出口质量含汽率较小，汽水混合物中水的份额较大，能可靠地冷却管壁，水循环是安全的。22、什么是自补偿特性？直流电厂锅炉有这种特性吗？在自然循环回路中，受热强的管子，其入口进水量自动增加，循环流速也相应升高的特性，称循环回路的自补偿特性或自补偿能力。因为受热强的管子中产生的蒸汽多，与下降管的工质密度差增大，从而使运动压头升高，循环流量和循环流速也相应升高，这对水循环安全是极为有利的，因此能使受热强的上升管得到很好的冷却。直流电厂锅炉是没有这样的特性的，因为直流电厂锅炉工
20、质在管内的流动，是依靠给水泵的压头。受热强的管子中产汽量增多，体积增大，流速升高，流动阻力增大，在固定的压头作用下，进水量反而减小，这对管子的冷却是极为不利的。因此，直流电厂锅炉需要更加注意防止减小热偏差。23、什么是界限循环倍率？循环回路失去自补偿能力时所对应的循倍率，称界限循环倍率或极限循环倍率。循环回路的自补偿特性，是在一定的循环倍率范围内存在的。因为受热强的管子，工质含汽率高，在运动压头增大的同时，流动阻力也增加。在某一范围内，流动阻力增大值小于运动压头增加值，具有自补偿能力，对水循环有利。当热负荷大到一定程度后，工质含汽率升高，流动阻力的增大值可能大于运动压头的增大值，这时入口循环量不但不增加，反而会下降，循环回路失去自补偿能力，同时出现沸腾换热恶化。循环回路失去自补偿能力时对应的含汽率与循环倍率，分别称为界限（极限）含汽率和界限（极限）循环倍率。界限循环倍率的大小，与电厂锅炉参数、容量有关。显然，为了保证管子能很好的冷却，需适当控制热负荷，以不使循环回路出现界限含汽率及界限循环倍率。
