鍋爐技術(shù)知識(shí)題庫3.docx

火電站鍋爐工作原理與基本構(gòu)成知識(shí)問答題庫31、蒸汽機(jī)械式霧化器是如何工作的？有何特點(diǎn)？ 蒸汽機(jī)械式霧化器，也稱Y型噴嘴，蒸汽從內(nèi)管分流至噴嘴端部的汽孔，油經(jīng)外管分流至噴嘴端部的油孔。油與汽在混合孔中相遇，在相互撞擊、加熱膨脹、加速等作用下，油與汽充分混合，并使油初步破碎。由噴孔噴出后形成的環(huán)錐形油膜，由于氣流的沖撞及在爐內(nèi)受熱后的再次膨脹，將油膜破碎成微細(xì)油滴。 這種霧化器使用的油壓一般為0.72.0MPa，汽壓在1MPa左右，耗汽量僅有(0.010.03)kg/kg（油）。比機(jī)械式霧化器的耗電量小，比單純蒸汽式的耗汽量小。油量調(diào)節(jié)可以是固定汽壓改變油，也可以同時(shí)改變油壓與汽壓（等壓差法）。 它的優(yōu)點(diǎn)是，負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍大1：（710）；霧化質(zhì)量較好，且不受負(fù)荷變化的影響；單只噴嘴出力大（可達(dá)10t/h）。2、 油燃燒器穩(wěn)焰器的作用是什么？ 一般油燃燒器出口中心安裝帶有葉片的導(dǎo)向葉輪或帶有槽孔的擴(kuò)流錐，稱為穩(wěn)焰器或穩(wěn)燃器，也稱一次風(fēng)葉輪。 根據(jù)燃油的燃燒特點(diǎn)，油霧在著火前要有一部分空氣與之混合，這部分空氣稱根部風(fēng)。根部風(fēng)的作用是防止油燃燒初期因缺氧而出現(xiàn)炭黑。安裝穩(wěn)焰器后，由于葉輪的導(dǎo)流作用，使空氣有一定的擴(kuò)散角，與油霧達(dá)到逐步混合。這既為油霧提供了根部風(fēng)，但又避免一次風(fēng)直接吹至根部，即避免一次風(fēng)穿過油霧進(jìn)入中心區(qū)，不使熱煙氣回流區(qū)縮小并推遠(yuǎn)，減小了對(duì)油霧著火的影響。故裝設(shè)穩(wěn)燃器后，對(duì)油霧的穩(wěn)定著火和完全燃燒，都是有積極意義的。3、油噴嘴為什么要進(jìn)行吹掃和定期清洗？ 燃油噴嘴在投入運(yùn)行前和退出運(yùn)行后，都要進(jìn)行蒸汽吹掃。投運(yùn)前的吹掃是要吹掉噴嘴通道中的雜質(zhì)及油焦；停用后的吹掃是要吹掉通道中的殘油及雜質(zhì)。這些都是維持通道暢通，保證霧化質(zhì)量的重要措施。 油噴嘴運(yùn)行一段時(shí)間后，要拆下來進(jìn)行清洗，以清除通道中的雜質(zhì)、油焦和更換損壞了的零件。這也是改善霧化質(zhì)量、提高燃燒效率的有效措施。 清洗油噴嘴時(shí)，要認(rèn)真清洗霧化片和旋流片，使油孔、切向槽、旋流室暢通，無雜物。噴油孔被磨大或不圓時(shí)，霧化片接觸面被磨損時(shí)，都應(yīng)更換。組裝時(shí)，霧化片要放平壓緊，防止運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)漏流或噴嘴脫落而惡化燃燒。4、爐前油系統(tǒng)為什么要裝電磁速斷閥？ 電磁速斷閥的功能是快速關(guān)閉，迅速切斷燃油供應(yīng)。爐前油系統(tǒng)裝設(shè)電磁速斷閥的目的是：當(dāng)因某種緣故需立即切斷燃油供應(yīng)時(shí)，通過電磁速斷閥即可快速關(guān)閉。例如運(yùn)行中需要緊急停爐時(shí)，在控制室手動(dòng)電磁速斷閥按鈕，就能快速關(guān)閉，停止燃油供應(yīng)。又如電廠鍋爐一旦發(fā)生滅火時(shí)，滅火保護(hù)裝置可自動(dòng)將電磁速斷閥關(guān)閉，避免滅火后不能立即切斷燃油供應(yīng)，而發(fā)生爐膛爆炸（打炮）事故。5、油噴嘴的回油管上為什么要安裝逆止閥？ 逆止閥的作用是防止流體反方向流動(dòng)。在回油管上安裝逆止閥，是為了防止燃油通過回油管反向流回爐內(nèi)。因?yàn)楫?dāng)爐前油系統(tǒng)的電磁速斷閥關(guān)閉后，供油管道被關(guān)斷，油噴嘴來油管內(nèi)的油壓消失，爐內(nèi)火焰熄滅。 但回油管多為幾臺(tái)爐共用，內(nèi)部總是有壓力的，當(dāng)油噴嘴來油管內(nèi)油壓消失后，回油若在回油壓力作用下沿回油管反向流回油噴嘴噴入爐內(nèi)，這就有可能因滅火后又噴入燃油造成爐膛爆炸?；赜凸苌习惭b逆止閥后，回油在任何情況下都不能返回噴嘴入爐內(nèi)，這也是防止?fàn)t膛爆炸的重要措施之一。6、燃油爐爐膛與煤粉爐爐膛有何不同？ 燃油電廠鍋爐的爐膛結(jié)構(gòu)與煤粉爐基本上是相同，不同之處主要不得有以下兩方面： （1）燃油易于著火，燃燒強(qiáng)烈，能夠迅速而完全燃燒，故其爐膛容積熱負(fù)荷qv可取得較大，從而使?fàn)t膛容積減小、高度降低。相同容量、相同參數(shù)的電廠鍋爐，油爐的爐膛體積較煤粉爐約減小一半。 （2）燃油爐不需排渣，爐膛下部也就不需要冷灰斗和出渣口。故燃油爐爐膛多采用傾10左右的爐底，通常是前后水冷壁在下部彎轉(zhuǎn)至爐膛中心處交匯構(gòu)成爐底，也可使前墻水冷壁管單獨(dú)向后彎轉(zhuǎn)構(gòu)成爐底。爐底管上一般要敷設(shè)一層耐火涂料，其目的有兩個(gè)，一是減小爐底管吸熱，提高爐內(nèi)溫度；二是防止?fàn)t底管內(nèi)工質(zhì)吸熱過多，汽化產(chǎn)生汽水分層流動(dòng)，影響水循環(huán)安全。7、什么是蒸發(fā)設(shè)備？由哪些部件所組成？ 在電廠鍋爐中吸收燃料燃燒所釋放的熱量，把飽和水加熱成具有一定壓力的飽和蒸汽的設(shè)備，稱為蒸發(fā)設(shè)備。它主要由汽包、下降管、水冷壁、對(duì)流蒸發(fā)管束、聯(lián)箱及其連接管道所組成。當(dāng)然，對(duì)于直流電廠鍋爐及復(fù)合循環(huán)電廠鍋爐來說，蒸發(fā)設(shè)備中是沒有汽包的，而對(duì)現(xiàn)代電站電廠鍋爐來說，蒸發(fā)受熱面則主在是由水冷壁所組成。8、什么是水冷壁？水冷壁的作用是什么？ 布置在爐膛內(nèi)壁面上主要用水冷卻的受熱面，稱為水冷壁。它是電站電廠鍋爐的主要蒸發(fā)受熱面。 水冷壁的主要作用是： （1）吸收爐內(nèi)輻射熱，將水加熱成飽和蒸汽； （2）保護(hù)爐墻，簡化爐墻結(jié)構(gòu)，減輕爐墻重量，這主要是由于水冷壁吸收爐內(nèi)輻射熱，使?fàn)t墻溫度降低的緣故； （3）吸收爐內(nèi)熱量，把煙氣冷卻到爐膛出口所允許的溫度，這對(duì)減輕爐內(nèi)結(jié)渣、防止?fàn)t膛出口結(jié)渣都是有利的； （4）水冷壁在爐內(nèi)高溫下吸收輻射熱，傳熱效果好，故能降低電廠鍋爐鋼材消耗量及電廠鍋爐造價(jià)。9、水冷壁有哪幾種型式？ 水冷壁按其結(jié)構(gòu)型式有如下幾種： （1）光管水冷壁由無縫碳鋼管組成，管間保持一定距離，緊貼爐墻布置。 （2）膜式不冷壁由鰭片管拼焊成氣密管屏所組成的水冷壁。 （3）雙面曝光水冷壁指沿爐高布置在爐膛空間能雙面吸收輻射熱的水冷壁。多用在大容量電廠鍋爐上。 （4）銷釘式不冷壁又稱刺管式水冷壁。它是按照要求在光管表面焊上一定長度的圓鋼，其結(jié)構(gòu)如圖610。利用銷釘可以牢固地在水冷壁上敷設(shè)耐火涂料，用以構(gòu)成衛(wèi)燃帶、液態(tài)排渣爐渣池及熔渣段，以及旋風(fēng)爐的旋風(fēng)筒。 （5）內(nèi)螺紋管水冷嘲熱諷壁是在管子內(nèi)壁開出單頭或多頭螺旋形槽道的管子。內(nèi)螺紋管用于直流電廠鍋爐、亞臨界參數(shù)強(qiáng)制循環(huán)電廠鍋爐用自然循環(huán)電廠鍋爐爐膛的高熱負(fù)荷區(qū)或汽化率高的水冷壁管段。 工質(zhì)在內(nèi)螺紋管內(nèi)流動(dòng)時(shí)，發(fā)生強(qiáng)烈擾動(dòng)，使汽水混合物中的水壓向管壁，并迫使汽泡脫離壁面被水帶走，從而破壞汽膜的形成，防止出現(xiàn)沸騰換熱惡化，使水冷壁管壁溫度下降。10、膜式水冷壁有何優(yōu)點(diǎn)？ 現(xiàn)代電廠鍋爐廣泛采用膜式水冷壁，其主要優(yōu)點(diǎn)是： （1）膜式水冷壁將爐膛內(nèi)壁面全部為金屬表面所覆蓋，吸熱能力大為提高； （2）爐膛內(nèi)壁為金屬表面覆蓋，爐墻不直接受輻射熱，溫度較低，從而可簡化爐墻結(jié)構(gòu)，減輕爐墻重量； （3）膜式水冷壁具有良好的氣密性，使?fàn)t膛漏風(fēng)量大為減小，從而提高運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性； （4）膜式水冷壁不易結(jié)渣，即便結(jié)了渣，在電廠鍋爐負(fù)荷變化時(shí)，由于水冷壁溫度變化引起脹縮，使結(jié)渣易于掉下。11、什么是防渣管？作用是什么？ 布置在爐膛出口具有較大節(jié)距的對(duì)流蒸發(fā)受熱面，稱防渣管或凝渣管。 早期布置防渣管的目的，是讓這部分受熱面吸收煙氣熱量，煙溫進(jìn)一步降低，使粉煤灰凝固，防止布置在其后面的、節(jié)距較小的過熱器管上結(jié)渣。 電廠鍋爐的防渣管，是由后墻水冷壁到爐膛出口時(shí)，由一排拉稀成35排所組成。由于體身節(jié)距較大，結(jié)渣的可能性較小，煙氣經(jīng)過防渣管，溫度降低，防止其后面的受熱面結(jié)渣。 現(xiàn)代大容易電站電廠鍋爐，后墻水冷壁到爐膛出口處多裝有上聯(lián)箱，通過爐膛出口處的防渣管，只是由上聯(lián)箱至汽包的聯(lián)絡(luò)管，大多只有一排，數(shù)量少、節(jié)距大，由于要通過它懸吊后墻水冷壁，故又稱懸吊管。這排管子的受熱面積不大，煙氣經(jīng)過它后溫度下降不多（一般約5左右）已經(jīng)沒有明顯的防渣作用，但習(xí)慣上仍稱它為防渣管。12、什么是折焰角？折焰角有何作用？ 后墻水冷壁在爐膛出口之前，向爐內(nèi)延伸所形成的凸出的深度，約相當(dāng)于爐膛深度的1/41/3。折焰角的主要作用是： （1）相當(dāng)于增加了水平煙道的長度，在不增加電廠鍋爐總深度的情況下，可布置較多的過熱器； （2）改善了煙氣對(duì)布置于爐膛出口的過熱器的沖刷特性，由原來的斜向沖刷變成橫向沖刷，提高了對(duì)流傳熱效果； （3）由于煙氣流經(jīng)折焰角時(shí)要往前繞，使?fàn)t內(nèi)火焰充滿程度提高，并使煙氣沿爐膛出口高度方向的分布趨于均勻，可減小后部受熱面的熱偏差。13、聯(lián)箱的作用是什么？ 在電廠鍋爐中，把許多作用一致、平行排列的管子連在一起的筒形壓力容器稱為聯(lián)箱或集箱。它在系統(tǒng)中主要起匯集、混合、再分配工質(zhì)的作用。 電廠鍋爐的水冷壁、省煤器、過熱器、再熱器等受熱面，要用大量的聯(lián)箱。聯(lián)箱多大數(shù)是用較大直徑的、與受熱面材質(zhì)一樣的無縫鋼管制成。 通過一些管子把工質(zhì)引進(jìn)聯(lián)箱，即起匯集工質(zhì)的作用；工質(zhì)在聯(lián)箱內(nèi)相互混合，起到質(zhì)的和溫度的均勻作用，消除或減小前段受熱廁所形成的熱偏差；由聯(lián)箱通過管子把工質(zhì)引出去，起到再分配工質(zhì)的作用。14、下降管有哪兩種型式？各有何優(yōu)缺點(diǎn)？ 電站電廠鍋爐的下降管，有分散下降管與集中大口徑下降管兩種。所謂分散下降管，是指引到水冷壁下聯(lián)箱的所有下降管。都直接由汽包下部引出，這種下降管采用108，133，159的無縫鋼管；所謂集中大口徑下降管，是由汽包下部引出直徑較大、數(shù)量較少的管子，垂直引到電廠鍋爐后部后，再由其上引出分散小管到下聯(lián)箱上。集中下降管多用325，377，426或更大直徑的無縫鋼管制成，一般為412根不等。 分散下降管都直接由汽包引出，汽包上開孔較多，使筒體強(qiáng)度減弱；數(shù)量較多的下降管，由汽包引出后，要分別引到前、后、左、右側(cè)的水冷壁下聯(lián)箱，使下降管長度增大、彎頭增多，結(jié)果使布置困難，金屬耗量增大，制造與安裝工作量增大，工質(zhì)流動(dòng)阻力升高。 采用集中大口徑下降管后，上述缺點(diǎn)大多能克服，特別是便于布置、安裝和減小金屬消耗量方面有明顯效果，所以被現(xiàn)代電站電廠鍋爐所廣泛采用。15、汽包的作用是什么？ 汽包也稱鍋筒，是自然循環(huán)電廠鍋爐和強(qiáng)制多次循環(huán)電廠鍋爐的重要部件，其主要作用是： （1）聯(lián)接下降管、水冷壁、聯(lián)箱、引出管等構(gòu)成閉合的水循環(huán)回路。 （2）汽包內(nèi)儲(chǔ)存一定的水與蒸汽，具有儲(chǔ)能作用，當(dāng)負(fù)荷變化時(shí)，它對(duì)蒸發(fā)量與給水量的不平衡、汽壓的變化速度都有一定的緩沖作用。如負(fù)荷升高時(shí)，汽壓要下降，這時(shí)原處于飽和狀態(tài)的水，可自行汽化一部分蒸汽，使汽壓下降速度趨于緩慢。當(dāng)然，上述這種作用，隨蒸汽參數(shù)的提高，電廠鍋爐容易的增大，而越來越不明顯。 （3）汽包內(nèi)裝有汽水分離裝置、蒸汽清洗裝置等設(shè)備，可有效地進(jìn)行汽水分離、蒸汽清洗、加藥、排污等，用以保證蒸汽品質(zhì)及鍋水品質(zhì)。 （4）是電廠鍋爐汽、水的集散中心。16、為什么說汽包是電廠鍋爐的加熱、汽化、過熱二過程的聯(lián)接樞紐？ 水在電廠鍋爐中變成合格的過熱蒸汽，要經(jīng)過加熱、汽化、過熱三個(gè)過程。由給水加熱成飽和水是加熱過程；飽和水汽化成飽和蒸汽是汽化過程；飽和蒸汽加熱成過熱蒸汽是過熱過程。 上述三個(gè)過程分別由省煤器、蒸發(fā)受熱面、過熱器來完成。 汽包與上述三個(gè)過程都有聯(lián)系，它要接受省煤器的來水；與蒸發(fā)受熱面構(gòu)成循環(huán)回路；飽和蒸汽要由汽包分送到過熱器。汽包既是加熱、汽化、過熱三個(gè)過程的交匯點(diǎn)，也是加熱、汽化、過熱三個(gè)過程的聯(lián)接樞紐。17、什么是水循環(huán)？水循環(huán)的作用是什么？ 電廠鍋爐中的水在蒸發(fā)受熱面內(nèi)往復(fù)不斷地、有規(guī)律地流動(dòng)，稱不循環(huán)。水循環(huán)是依靠水與汽水混合物的密度差或循環(huán)泵的壓頭，使鍋水在循環(huán)回路中循環(huán)流動(dòng)的現(xiàn)象。 維持良好的水循環(huán)主要作用是： （1）吸收蒸發(fā)受熱面管子由煙氣吸收的熱量，把水汽化成飽和蒸汽，完成蒸發(fā)任務(wù)； （2）維持一定的工質(zhì)流速，把在管壁上汽化的汽泡帶走，改善傳熱工況，使管壁很好地冷卻，以維持管子能在高溫的爐膛內(nèi)長期安全運(yùn)行。18、什么是自然水循環(huán)？自然水循環(huán)是怎樣形成的？ 依靠下降管中的水和上升管中的汽水混合物之間的密度差進(jìn)行的水循環(huán)，稱為自然水循環(huán)。 在自然循環(huán)電廠鍋爐中，下降管一般在爐外不受熱，而上升管是在爐內(nèi)受熱，水在上升管中吸收熱量后，逐漸成為汽水混合物，其密度減小。這樣，下降管與上升管工質(zhì)之間就產(chǎn)生了密度差，密度差所產(chǎn)生的壓差作為推動(dòng)力，推動(dòng)工質(zhì)在循環(huán)回路中流動(dòng)。這種循環(huán)流動(dòng)，沒有依靠外力，只靠工質(zhì)本身狀態(tài)變化后所產(chǎn)生的密度差，作為推動(dòng)工質(zhì)循環(huán)流動(dòng)的動(dòng)力，所以稱為自然水循環(huán)。19、什么是運(yùn)動(dòng)壓頭？ 沿循環(huán)回路高度、下降管和上升管系統(tǒng)中工質(zhì)密度差所產(chǎn)生的壓頭，稱為運(yùn)動(dòng)壓頭。運(yùn)動(dòng)壓頭是自然循環(huán)回路的循推動(dòng)力，用來克服下降管、上升管和汽包中汽水分離裝置的流動(dòng)阻力，故運(yùn)動(dòng)壓頭在數(shù)值上等于上述各項(xiàng)阻力之和。運(yùn)動(dòng)壓頭的大小，取決于飽和水與飽和蒸汽的密度、上升管含汽率和循環(huán)回路的高度。 隨著電廠鍋爐工作壓力的升高，飽和水與飽和蒸汽密度差減小，在同樣的條件下產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)壓頭減小，給自然水循環(huán)帶來困難。目前，自然循環(huán)電廠鍋爐的最高汽包工作壓力為19.6MPa(200kgf/cm2)。20、什么是循環(huán)流速？其大小有何影響？ 循環(huán)流速也稱循環(huán)水速，是指循環(huán)回路中，上升管入口截面按工作壓力下飽和水密度折算的水速。 循環(huán)流速是衡量水循環(huán)工作可靠性的指標(biāo)之一，它的大小直接反映管內(nèi)流動(dòng)的水將沿管壁所生的泡泡帶走的能力。循環(huán)流速大，汽泡能及時(shí)脫離管壁，工質(zhì)對(duì)流換熱系數(shù)大，管壁的冷卻條件好，不會(huì)出現(xiàn)超溫。但隨著循環(huán)流速的升高，下降管和上升管的流動(dòng)阻力也增大，對(duì)水循環(huán)也是不利的。21、什么是循環(huán)倍率？ 循環(huán)回路中，進(jìn)入上升管的循環(huán)水量與上升管出口蒸汽量之比，稱循環(huán)倍率。以符號(hào)K表示。 上升管出口汽水混合物中，蒸汽的質(zhì)量百分比稱質(zhì)量含汽率或干度，干度與循環(huán)倍率是互為倒數(shù)關(guān)系。 循環(huán)倍率的物理意義是：在上升管中每產(chǎn)生1kg蒸汽，應(yīng)進(jìn)入上升管的循環(huán)水量為Kkg；或1kg水要全部變成蒸汽，需在循環(huán)回路中循環(huán)K次。 適當(dāng)?shù)难h(huán)倍率K，說明上升管出口質(zhì)量含汽率較小，汽水混合物中水的份額較大，能可靠地冷卻管壁，水循環(huán)是安全的。22、什么是自補(bǔ)償特性？直流電廠鍋爐有這種特性嗎？ 在自然循環(huán)回路中，受熱