鍋爐技術知識題庫(2)

1、.火電站鍋爐工作原理與基本構成知識問答題庫21、什么是直流燃燒器？有何特點？ 直流燃燒器的出口是由一組圓形、矩形或多邊形噴口所組成，一、二次風以及三次風分別由不同的噴口以直流射流的形式噴進爐膛，氣流在燃燒器的出口沒有旋轉運動。 直流燃燒器與旋流燃燒器相比，有如下一些特點： （1）結構較簡單，通風阻力較??； （2）氣流以直流射流噴入爐膛，擴散角很小，只能從氣流外邊緣卷吸熱煙氣，加熱面積小，故自身點火條件較差； （3）氣流出口速度較高，衰減較慢，使氣流在爐內(nèi)的后期混合較好。2、直流燃燒器有哪兩種基本型式？各有何特點？ 直流燃燒器的具體結構型式很多，按燃燒器中一、二次風風口相對布置情況不同，大體上可

2、分為如下兩類： （1）均等配風直流燃燒器一、二次風風口均等相間布置，即在兩個一次風口之間均等布置一個或兩個二次風口，或在每個一次風口的背火側均等布置二次風口。 均等配風方式的特點是，一、二次風風口間距相對較近，由噴口射出后能較快得到混合，使一次風煤粉氣流著火后就能獲得足夠的空氣。這種布置形式適用于揮發(fā)分含量較高易于著火的煙煤和褐煤。所以這種燃燒器又稱為煙煤褐煤型直流燃燒器。 （2）分級配風直流燃燒器通常將一次風口比較集中地布置在一起，而二次風口分層布置，使一、二次風口之間保持較大的相對距離，以此控制一、二次風在爐內(nèi)的混合點，也就是使它們較遲混合。 分級配風是把二次風分級、分階段地送入燃燒的煤粉

3、氣流中。一次風著火后送入一部分二次風，強化已著火的煤粉氣流的燃燒過程，待煤粉全部著火后，再分批以高速噴入二次風，借以加強氣流擾動，提高擴散速度，促進燃燒和燃盡過程。這種燃燒器適用于無煙煤、貧煤劣質(zhì)煙煤等燃燒發(fā)展較慢的煤種，它又稱為無煙煤型直流燃燒器。3、直流燃燒器為什么多采用四角布置？ 直流燃燒器大多布置于爐膛四角或接近四角處，四組燃燒器的幾何中心與爐膛中心的一個或兩個假想圓相切。這種燃燒器稱為角置式燃燒器，這種燃燒方式稱為切圓燃燒。 直流燃燒器噴出的是直流射流，氣流自身的點火條件較差。采用四角布置后，某一燃燒器氣流著火所需的熱量，除依靠本身卷吸熱煙氣和接受爐膛輻射熱以外，主要是靠來自上游鄰角

4、正在劇烈燃燒的火焰推向燃燒器根部著火區(qū)進行的混合和加熱，造成相鄰燃燒器的相互引燃作用。從總體上看，這樣布置的著火條件并不算差，煤種的適應性也就比較廣。 另外，四角布置使氣流在爐內(nèi)繞假想切圓強烈旋轉，爐內(nèi)火焰充滿程度好，后期混合條件也較好，這都為煤粉氣流的燃燒和燃盡過程，創(chuàng)造了有利條件。4、什么叫假想切圓？切圓直徑的大小對電廠鍋爐工作有何影響？ 角置式燃燒器以同一高度噴口的幾何軸線，這些切線在爐膛橫截面中部所形成的幾何圓形稱為假想切圓。燃燒器的四股氣流，沿假想圓的切線方向噴射，在爐內(nèi)形成繞假想切圓強烈旋轉的氣流。 假想切圓的直徑，對于不同燃料、不同型式的電廠鍋爐不完全一樣，同一電廠鍋爐的一、二次

5、風也可能采用不同直徑的假想切圓。一般的切圓直徑大約在6001300mm之間。較大直徑的假想切圓，可使鄰角火炬的高溫火焰更易于達到下游鄰角燃燒器根部，有利于煤粉氣流著火，同時使爐內(nèi)氣流旋轉強烈，燃燒后期混合得以改善，有利于燃盡過程。但切圓直徑大，一次風氣流偏斜程度可能增大，易引起水冷壁的結渣、磨損。切圓直徑過大時，氣流到達爐膛出口還有較強的殘余旋轉，會引起煙溫和過熱汽溫的偏差。由于切圓內(nèi)存在負壓無風區(qū)，使爐膛的火焰充滿程度也受到不利影響。 綜上所述，從防止結渣考慮，切圓直徑宜小些；從有利著火和燃盡考慮，切圓直徑宜大些；從有利于著火和燃盡考慮，切圓直徑宜大些。對于大容量電廠鍋爐，由于燃燒器高度尺寸

6、大，氣流剛性變差，為了不使氣流產(chǎn)生貼壁現(xiàn)象，傾向于采用較小直徑的切圓。5、影響角置式燃燒器氣流偏斜的主要因素是什么？ 四角布置的直流燃燒器，出口氣流并不能完全保持沿噴口幾何軸線方向前進，而會出現(xiàn)一定程度的偏斜，嚴重時導致氣流貼附或沖刷爐墻的“貼壁”現(xiàn)象出現(xiàn)，這往往是引起結渣的原因之一。一次風流速小，剛性差，偏斜的可能性大。引起氣流與兩側爐墻夾角不一樣大，補氣條件不同而產(chǎn)生壓力差，在壓差作用下氣流被推向一側。影響氣流偏斜的主要因素是： （1）上游鄰角燃燒器氣流的橫向推力二次風流速越高，產(chǎn)生的橫向推力越大，此橫向推力能將下游鄰角氣流推向一側。 （2）假想切圓直徑大小切圓直徑越大，出現(xiàn)氣流偏斜的可能

7、性就越大。 （3）燃燒器結構特性主要是燃燒器的高度與寬度之比H/B，高寬比H/B越大，氣流剛性越差，氣流偏斜的可能性越大。高寬比越小，氣流剛性越強。一般認為H/B<4較好。 （4）爐膛斷面形狀爐膛斷面設計成正方形或接近正方形（爐膛寬度深度之比a/b<1.1）時，由于噴口軸線與兩側爐墻夾角的差別不大，造成氣流兩側補氣條件的差異不大，產(chǎn)生氣流偏斜的可能性較小。若a/b>1.2，氣流兩側的補氣條件就會有明顯的不同。6、什么是周界風與夾心風？它們的作用是什么？ 在某些直流燃燒器的一次風口周圍，布置一股很薄的一次風，稱為周界風；布置于一次風口中間的一股二次風，稱為夾心風。 周界風的作用

8、是： （1）冷卻一次風口，防止風口過熱變形； （2）增強一次風的剛性，防止氣流偏斜； （3）周界風為一次風氣流形成一層空氣氣幕，可防止煤粉火炬貼墻以及煤粉從氣流中分離； （4）在煤粉氣流著火后，能及時供給少量二次風，有利于燃燒過程的發(fā)展。 夾心風的作用是： （1）增強一次風的剛性； （2）使著火之后的煤粉氣流從中央及時補充一部分氧氣，加速燃燒過程的發(fā)展； （3）夾心風流速高，對一次風具有引射作用，增強一次風的動量，減輕煤粉氣流的散射，使煤粉濃度局部集中，在高溫下氣化還原反應的份額增加，這對無煙煤的點火，燃燒過程的穩(wěn)定與發(fā)展都是有利的。7、什么是擺動式燃燒器？噴口擺動起什么作用？ 某些煙煤型直流

9、燃燒器，其噴口端部做成活動式的，通過傳動裝置，可使噴口上下擺動20°30°，從而改變氣流射出方向，這種燃燒器稱為擺動式燃燒器。 改變?nèi)紵鞯膰娍趦A角，可改變爐內(nèi)火焰中心的位置。例如，噴口傾角向上傾，火焰中心上移，爐膛出口煙溫升高，從而能調(diào)節(jié)蒸汽溫度，特別是用來調(diào)節(jié)再熱汽溫。 實際運行時，擺動式燃燒器的傾角擺動不能過大，上傾太多會使燃料不完全燃燒熱損失增大，而下傾太多又可能引起冷灰斗結渣。所以，一般擺動式燃燒器，可上傾10°12°，下傾20°，調(diào)溫范圍約為30°50。8、什么是衛(wèi)燃帶？什么情況下設置衛(wèi)燃帶？ 用耐火材料將燃燒器周圍的水冷

10、壁覆蓋起來，這部分被覆蓋的面積稱為衛(wèi)燃帶或燃燒帶。 爐內(nèi)敷設衛(wèi)帶的目的，是提高燃燒區(qū)域的溫度，因為一部分水冷壁被耐火涂料覆蓋后，吸熱量減少，煙氣溫度自然升高，為燃料的及時著火及穩(wěn)定燃燒創(chuàng)造了有利條件。 在燃用揮發(fā)分較低、水分較高的煤種時，會發(fā)生點火困難，燃燒穩(wěn)定性也差的問題，故需要敷設衛(wèi)燃帶。液態(tài)排渣爐熔渣池上部的熔渣段，也需要用耐火涂料覆蓋起來，以維持這一區(qū)域的高溫。 敷設衛(wèi)燃帶，對于解決低揮發(fā)分燃料的著火及穩(wěn)定燃燒是有利的，但衛(wèi)燃帶也是造成結渣的策源地，所以，這一方面也必需充分考慮。9、煤粉爐點火裝置的作用是什么？ 煤粉爐點火裝置的主要作用有兩點： （1）電廠鍋爐啟動時利用它點燃主燃燒器的

11、煤粉氣流； （2）電廠鍋爐在低負荷運行時，或燃煤質(zhì)量變差時，由于爐膛溫度下降，使煤粉氣流著火及燃燒穩(wěn)定性變差，或爐內(nèi)火焰脈動而有滅火危險時，可投入點裝置來穩(wěn)定燃燒。 一般點火裝置的容量應能滿足電廠鍋爐20%負荷時對燃料量的要求。10、煤粉爐裝設預燃室的作用是什么？ 煤粉爐裝設預燃室的主要作用是節(jié)約點火用油，以及在低負荷時或燃煤質(zhì)量變差時，用以穩(wěn)定燃料的著火與燃燒，并節(jié)約助燃用油。 目前，采用的預燃室型式很多。旋流式預室，它是一個圓筒形內(nèi)襯耐火涂料無冷卻受熱面的小燃燒室。啟動時先點燃引火小油槍，加熱預室筒壁，由于其空間很小，內(nèi)部溫度升高很快，這時就可以投入主燃燒器，煤粉氣流在高溫的預室中被點燃，

12、進入爐膛繼續(xù)燃燒，從而可節(jié)約大量的點火用油。 預燃室與主燃燒器一起運行，不電廠鍋爐負荷低或煤質(zhì)變差，出現(xiàn)著火、燃燒不穩(wěn)定時，預燃室利用自身的高溫，為煤粉氣流提供著火熱源，在不投助燃油的情況下，維持煤粉氣流穩(wěn)定的著火和燃燒。這樣既提高了電廠鍋爐運行的可靠性，也提高了電廠鍋爐的調(diào)峰能力，還節(jié)約了助燃用油。11、什么是高能點火器？ 目前采用的電火花點火器或電弧點火器，是先點燃氣體燃料或柴油，待爐膛加熱后再引燃重油或煤粉氣流。高能點火器可以直接點燃霧化了的重油，既節(jié)約優(yōu)質(zhì)過渡燃料，也簡化了點系統(tǒng)。 發(fā)電廠采用的多為半導體電嘴高能電火花點火器。其基本原理是將半導體電嘴的兩個電極置于一個能量峰值很高的脈沖

13、電壓作用下，使半導體電嘴表面產(chǎn)生很強的電火花，以此作為點火能源，把霧化了的重油直接點燃。12、什么是無油點火？ 目前使用的大多數(shù)點火裝置，是先點燃過渡燃料燃氣或燃油，然后再點燃煤粉氣流。無油點火就是不用過渡燃料而直接點燃煤粉氣流。其基本原理是利用等離子噴槍，將空氣加熱至幾千度，使氧氣部分電離，形成下個能量集中、反應活性較高的高溫熾熱等離子射流高能電弧。 利用高能電弧先在預燃室內(nèi)點燃煤粉氣流，再用預燃室噴出的火炬點燃主燃燒器煤粉氣流。目前實用的無油點火裝置還不多。13、為什么說電廠鍋爐結渣是一個自動加劇過程？ 電廠鍋爐受熱面結渣，除其它一些原因外，其基本條件是表面溫度高及表面粗糙，這有利于熔融灰

14、渣在上面附著。受熱面一旦結上第一層渣后，由于渣層熱阻大，使傳熱過程惡化，結果導致爐內(nèi)煙溫及渣層表面溫度都升高，再加上渣層表面粗糙，灰渣不易于粘附上去，為結渣的繼續(xù)發(fā)展創(chuàng)造了有利條件，使渣越結越厚。 因此，結渣是一個自動加劇過程。隨著渣層的增厚，表面溫度升高，當渣層表面達到灰的熔化溫度時，熔渣發(fā)生流動，渣層不再增厚，即達到動力平衡狀態(tài)。熔渣流到其它部位，使結渣范圍擴大?；诮Y渣過程的上述特點，運行過程中，應及時吹灰、打渣，以不使結渣過程繼續(xù)發(fā)展。14、電廠鍋爐結渣有哪些危害？ 結渣對電廠鍋爐運行的經(jīng)濟性與安全性均帶來不利影響，主要表現(xiàn)在如下一些方面。 （1）使運行經(jīng)濟性下降 1）受熱面結渣后，使

15、傳熱惡化，排煙溫度升高，電廠鍋爐熱效率下降； 2）燃燒器出口結渣，造成氣流偏斜，燃燒惡化，有可能使機械未完全燃燒熱損失、化學未完全燃燒熱損失增大； 3）使電廠鍋爐通風阻力增大，廠用電量上升； （2）影響電廠鍋爐出力 1）水冷壁結渣后，會使蒸發(fā)量下降； 2）爐膛出口煙溫升高，蒸汽出口溫度升高，管壁溫度升高，以及通風阻力的增大，有可能成為限制出力的因素。 （3）影響電廠鍋爐運行的安全性 1）結渣后過熱器處煙溫及汽溫均升高，嚴重時會引起管壁超溫； 2）結渣往往是不均勻的，結果使過熱器熱偏差增大；對自然循環(huán)電廠鍋爐的水循環(huán)安全性以及強制循環(huán)電廠鍋爐的水冷壁熱偏差帶來不利影響； 3）爐膛上部渣塊掉落時，

16、可能砸壞冷灰斗水冷壁管，造成爐膛滅火或堵塞排渣口，使電廠鍋爐被迫停止運行； 4）除渣操作時間長時，爐膛漏入冷風太多，使燃燒不穩(wěn)定甚至滅火。15、運行中影響電廠鍋爐結渣的因素有哪些？ （1）燃料灰分的特性燃料的灰分熔點低、灰分含量高。 （2）爐內(nèi)空氣動力特性過量空氣系數(shù)太小，燃燒不完全，煙氣中出現(xiàn)CO等還原氣體，使灰熔點下降，增大結渣的可能性；過量空氣系數(shù)太大，使火焰中心上移，可能使爐膛出口結渣。各燃燒器風速差別大，造成火焰偏斜，促使某一側墻結渣。旋流燃燒器旋向某一側，促使該側爐墻結渣。爐內(nèi)氣流渦流區(qū)易結渣。直流燃燒器切圓直徑大，旋流燃燒器擴散角大，出現(xiàn)“貼壁”、“飛邊”現(xiàn)象時，易結渣。 （3）

17、電廠鍋爐漏風大爐底漏風，火焰中心上移，可能使爐膛出口結渣；空氣預熱器空氣側漏風大而供風不足，煙氣側漏風多而使吸風機過負荷，被迫減小送風，導致燃燒不完全，使結渣的可能性增大。 （4）電廠鍋爐運行負荷負荷過高時，爐內(nèi)溫度水平及爐膛出口煙溫均升高，使結渣的可能性增大。 （5）吹灰、打渣運行中吹灰、打渣不及時，促使結渣過程發(fā)展和結渣面積擴大。16、液態(tài)排渣爐有哪些優(yōu)缺點？ （1）影響電廠鍋爐熱效率燃燒區(qū)域溫度高，使機械未完全燃燒熱損失降低。排渣量增大，溫度又高，使灰渣物理熱損失增大。 （2）解決揮發(fā)分低、灰熔點低燃料的著火與結渣之間的矛盾為維持低揮發(fā)分煤的穩(wěn)定著火，爐膛需要維持高溫，但這會引起低熔點灰

18、的結渣。這一矛盾在固態(tài)排渣煤粉爐中難以解決，在液態(tài)排渣爐中，液態(tài)排渣就需要維持爐膛高溫，既解決了著火困難問題，同時它本身又不怕結渣。 （3）捕渣率高捕渣率即排渣占總灰分的份額，一般可高達30%40%，使煙氣中粉煤灰量減少，這對改善受熱面?zhèn)鳠峒皽p輕粉煤灰磨損均有好處。 （4）會出現(xiàn)爐底析鐵及水冷壁高溫腐蝕渣池中出現(xiàn)純鐵的現(xiàn)象稱析鐵。鐵水與液態(tài)渣一起流入冷渣池時，所產(chǎn)生的氫氣可能引起爆炸；鐵水浸入爐底縫隙處，會損壞爐底結構，或造成水冷壁爆管；停爐時鐵水在爐底凝成大塊，給電廠鍋爐的檢修工作帶來困難。 （5）負荷變化適應性差負荷低時，爐內(nèi)溫度下降，使流渣不暢，故不適宜在低負荷下運行。 （6）對環(huán)境有影

19、響由于爐溫高，NOx生成量大，污染環(huán)境。17、試述油燃燒器的作用和組成。 油燃燒器的作用是組織燃料油的良好燃燒工況，因此要將油流霧化成微細的顆粒，同時要供應油燃燒所需的空氣。故油燃燒器由霧化器與配風器兩部分組成。 燃油由霧化器霧化成微細的油滴并噴到爐膛內(nèi)，霧化器又稱油噴嘴或油槍。 油燃燒所需的空氣，通過配風器送入爐膛，使氣流具有一定的形狀和速度分布，并和油噴嘴噴出的油霧相配合，構成良好的燃燒條件。 油噴嘴和配風器是燃油爐的關鍵設備，直接影響燃油在爐內(nèi)的燃燒質(zhì)量，對它們的基本要求是：良好的霧化質(zhì)量我合理的配風工況。18、燃油的霧化質(zhì)量指標有哪些？ 衡量燃油霧化質(zhì)量的指標主要有： （1）霧化角燃油

20、離開噴嘴后所形成的環(huán)錐形油霧兩邊界線的夾角，稱霧化角。 （2）霧化粒度與均勻度霧化粒度指霧化后油滴直徑大小，均勻度指油滴群中粒徑的一致程度。其含義與煤粉細度和均勻度有相似之處。霧化粒度常用平均面積直徑（試驗時取樣片上油滴印痕直徑）來表示。油滴越細，其相對表面積越大，油的蒸發(fā)越快，使燃燒迅速完全。 （3）油流密度指單位時間內(nèi)通過垂直于油霧速度方向的單位面積上的燃油體積，單位是cm3/(s·cm2)。要求沿圓周方向油流密度分布均勻；油霧中心的油流密度不能太大，否則對合理配風不利的。 上述質(zhì)量指標，是在油噴嘴試驗臺上測定出來的。19、油霧的霧化角大小有何影響？ 油霧離開噴嘴出口一段距離后，油霧中心的負壓區(qū)受到外界空氣的壓縮，使油霧有一定收縮。油霧在出口處兩邊界切線的夾角，稱出口霧化角，離出口距離x作與噴嘴中心的垂線，垂線與邊界的交點和噴嘴中心連線的夾角，稱條件霧化角。 霧化角大小對合理配風有很大影響。霧化角太小，中心回流區(qū)小，空氣與油霧的混合推遲并變差；霧化角太大，油霧會穿過空氣區(qū)，除造成混合不良外，油滴還有可能直接噴射到水冷壁上而出現(xiàn)結焦。 一般，霧化角應控制在80°90°之間。20、油霧化器有哪幾種類型？ 油霧化器基本上有兩種類型。一種是將一定壓力的油在離心力作用下霧化的機械式霧化器；一種是利用蒸汽或壓縮空氣的熱能及