锅炉原理复习题重点.docVIP

2、锅炉烟道阻力计算的原则（30分）。 答：(1) 在热力计算后按额定负荷进行。 （2）受热面阻力计算时进行积灰修正。 （3）阻力计算中使用的线算图按标准压力下的干空气绘制。而烟道中是某一压力的含灰烟气。因而必须修正：烟气密度、烟气压力、烟气含灰量。 2、从降低热偏差的角度考虑,应如何设计过热器的蒸汽引入引出方式，以图说明。（30分） 答：过热器的热偏差决定于管子的热力特性，水力特性和结构特性。 (1) 在热负荷和结构数据基本均匀的条件下，应尽量使管组中的流量分配均匀（减轻流量不均）。措施: 采用多根导汽管沿集箱长度方向均匀引入引出。 如需集箱端部引入引出，采用U型联接。 图 过热器入口、出口联箱 图 u形连接 的多管引入、引出方案 (2) 在热负荷不均匀的条件下，使热强度最大的管中具有较大的工质流量，如采用双Z型连接方式。（流量不均和热力不均抵消） 图 双Z型连接方式 （3）交叉、混合 1、对低压小型锅炉，为降低排烟温度，采用锅炉管束和省煤器哪个更为经济有效？为什么？（30分） 答：为了降低排烟温度，提高锅炉效率，只依靠增大蒸发受热面非但不经济，而且受到很大限制。因为蒸发受热面中的工质温度等于工质在工作压力下的饱和温度，烟气温度绝不能冷却到低于或达到这一温度，必须保持一定的温差，才能有效地传递热量。正因为这样，在老式的锅炉中，不论怎样发展对流锅炉管束或增加锅筒的数目，排烟温度仍然很高，一般是在300～400。让这高温的烟气排走，显然是，所以，即 偏差管：，平均管：，所以 式中，称为热力不均匀系数，称为结构不均匀系数，称为水力不均匀系数。则可得出：。 过热器的热偏差决定于管子的热力特性，水力特性和结构特性，即产生热偏差的原因：各管子的热负荷不同；各管子工质流量不同；各管子的受热面积不同。 一般情况下，并列工作管子的受热面是相同的，即 或接近1，这时引起热偏差的主要原因就是吸热不均和流量不均。 热力不均的原因： （1）锅炉炉膛中烟气的温度场和速度场分布不均。 对流过热器：沿宽度的热力不均匀约为20～30％ 辐射过热器：沿宽度的热力不均匀约为30～40％ （2）在炉膛中，如果各个燃烧器负荷不一致，煤粉和空气送入不均匀，火焰充满情况不好。 （3）在炉膛上部或过热器区域的局部地区发生煤粉再燃烧 （4）炉膛中部分水冷壁严重结渣。 （5）烟气走廊，在个别蛇形管之间较大的烟气流通截面。 烟气阻力小，烟气流速快，对流传热加强。 宽度较大，有较大的烟气辐射层厚度，使辐射吸热量增加。 流量不均的原因 ： 流量不均与集箱的连接方式有关。根据联箱中的静压分布情况，可判断流量分布。 二 减轻热偏差的方法： (1) 在热负荷和结构数据基本均匀的条件下，应尽量使管组中的流量分配均匀（减轻流量不均）。措施: 采用多根导汽管沿集箱长度方向均匀引入引出。 如需集箱端部引入引出，采用U型联接。 图 过热器入口、出口联箱 图 u形连接 的多管引入、引出方案 (2) 在热负荷不均匀的条件下，使热强度最大的管中具有较大的工质流量，如采用双Z型连接方式。（流量不均和热力不均抵消） 图 双Z型连接方式 （3）交叉、混合 （4）各管应具有相同长度，弯头，节距等。 （5）消除烟气走廊。 （6）选择适当大小的集箱内径，使集箱内轴向流速适中，沿集箱长度方向的静压偏差最大值小于受热面管组中平均阻力降的10%。 （7）对各级管组进行流量不均匀性计算，对个别管子(如外圈管)可通过调整管径，改变局部阻力系数等增加其流量，反之，对个别流量偏大或吸热较小的管子，可通过设置节流圈或增大管接头壁厚的办法来限制其流量。 （8）炉膛设计和燃烧器的设计要合理，尽量减小炉膛出口左右侧烟温偏差。 （9）选择足够的管内质量流速，增强对热偏差的抵抗能力，防止管壁超温。这一点对再热器的设计尤其重要。 3、分析飞灰磨损机理和影响磨损的因素。（30分） 答：飞灰磨损机理： (1) 能量转换机理：灰颗粒具有动能。当灰粒与受热面管壁相接触时，灰粒动能减少，其能量转变为对金属表面的撞击或摩擦做功，造成金属受热面表面的磨损。 (2) 力作用机理：粒子碰撞壁面A，A处所受到的力R，可分解成为法向力和切向力，和主要随角（即碰撞点）而变化。 的作用是使金属显微颗粒克服分子之间的结合力，使碰撞点的温度升高引起该处金属变软。 的作用是把该处变软的金属撕下来—表征切削能力。 垂直撞击力引起的磨损为撞击磨损 切向力引起的磨损为摩擦磨损 蒸汽参数的变化对于锅炉本体各个受热面吸热量分配有很大影响。上图系根据蒸汽的特性绘成的焓压图，可