锅炉原理课设答辩

2023年12月27日发(作者：粗心的我)

一．炉膛部分

⑴为什麽在计算炉膛时要预先设一个炉膛出口烟温。

因为这是一个隐函数求解，必须先设一个数值，然后用迭代法求解，所以要设一个炉膛出口烟气温度。

⑵本锅炉是何制粉系统，计算中有何体现。

本锅炉是钢球磨煤机中间储仓式制粉系统，从灰粒子有效直径的选择数据可以看出来是钢球磨煤机，又由于是50MW的小机组，一般钢球磨煤机都是中间储仓式。

⑶在整个热力计算中是如何考虑各项损失的。

在热平衡计算中，假设排烟温度，加上排烟处的过量空气系数计算出排烟损失，等计算完下级空气预热器后校正假设的排烟温度；假设化学未完全燃烧损失和机械未完全燃烧损失，或采用实测数据；在计算计算燃料量时用上，不进行校验；根据锅炉容量在标准上的曲线上查出q5，代入公式中计算出保热系数，在各个受热面烟气侧热平衡计算时用保热系数，也不进行校验；根据经验选择q6，一般这个数据为0,或用公式计算，也不进行校验。在具体的计算中，在炉膛计算时，计算炉膛有效放热量时又考虑了q3、q4、q6。

⑷炉膛黑度与什麽因素有关。

炉膛黑度与火焰黑度、有效辐射层厚度、热有效系数有关。

⑸炉膛烟气中具有辐射能力的成分是那些，从大到小顺序排列。

炉膛烟气中具有辐射能力的成分是灰粒子、碳黑粒子和三原子气体。排列如上。

⑹为什麽不用煤粉的成分，而用原来煤的应用基成分进行炉膛计算。

因为炉膛的热力计算包括制粉系统。

⑺△X的物理意义是什麽，本锅炉是如何取的数值。

△X的物理意义是火焰中心相对高度比燃烧器中心在炉膛内相对高度的比值。所谓相对高度就是这个高度与炉膛高度的比值。本锅炉取0。

⑻在计算中如何处理不敷设受热面的壁面的。

在计算炉膛壁面面积的时候算数；在计算平均热有效系数的时候为0。

⑼炉膛高度是如何测量的。

炉膛高度有两个：第一个是从冷灰斗的二等分平面到炉膛出口烟窗中心的距离，用于计算火焰中心相对高度；另一个是从冷灰斗的二等分平面到顶棚，用来计算顶棚的受热不均系数。

⑽折焰角的作用是什麽。

作用是加大火焰的充满度。

⑾如果有几层燃烧器，怎麽计算火焰中心高。

用各层燃烧器的燃料量当权系数计算总的火焰中心高。

⑿炉膛出口烟温的允许计算误差是100℃，是说炉膛出口烟温可以差100℃吗？

不是。计算经验表明，这个误差才有2～3℃。

二．过热器部分

⑴从炉膛开始，沿烟气流程说出各个受热面。

炉膛、屏式过热器、凝渣管、高温过热器、低温过热器、高温省煤器、高温空气预热器、低温省煤器、低温空气预热器。

⑵叙述本锅炉的蒸汽流程。

从汽包出来进入炉内顶棚，经过屏区顶棚、高温过热器顶棚，进入低温过热器。从低温过热器出来，经过一级喷水减温器，进入屏式过热器，再进入高温过热器的冷段，经过二级喷水减温器，进入高温过热器的热段。此后就送往汽轮机。

⑶为什麽要采用屏式过热器，而不用密集的管束代替它？

采用屏式过热器有3点：（1）由于屏式过热器管子的横向节距很大，因而不能结成渣桥，防止炉膛出口受热面结渣。（2）屏式过热器的有效辐射层厚度较大，吸收炉膛辐射能力强，便于吸收烟气热量。（3）屏式过热器的纵向管子根数有比较大的选择余地，便于保证屏式过热器内部比较高的蒸汽流速。

⑷如何计算屏式过热器吸收炉膛辐射的？

屏式过热器吸收炉膛辐射热量的计算是和吸收屏间烟气对屏式过热器的辐射一起计算的，是屏式过热器的入口炉膛辐射减去屏式过热器的出口辐射。屏式过热器的出口辐射包括2个部分：（1）入口辐射热量透过屏区的部分，这部分很少，大约占3%；（2）屏间烟气的向后辐射，占97%。

⑸屏式过热器的利用系数是多少？

屏式过热器的利用系数按烟气流速通过曲线查出。一般是0.85。

⑹如何计算屏式过热器的受热面积，和其他过热器受热面积有何不同？

屏式过热器的受热面积是它的辐射受热面积。计算方法是把各个屏式过热器的屏风面积乘以屏式过热器的角系数。其他过热器的受热面积是管子的外表面面积，是它的对流受热面积。

⑺为什麽要假定屏的入口汽温，如何校正？

在计算屏式过热器开始的时候就假设一个屏式过热器的入口汽温，等到计算完低温过热器后，经过一级喷水减温后的蒸汽温度也是屏式过热器的入口蒸汽温度，两个数值要有比小的误差。一般后来计算出来的屏式过热器入口蒸汽温度比较准。

⑻在计算中如何考虑炉膛辐射传热对过热器的影响的？

前面的过热器是屏式过热器，它吸收炉膛辐射前面已经叙述了；透过屏式过热器的炉膛辐射的计算是，热量投射到哪个受热面上，就认为被吸收了。

⑼如何计算屏区附加受热面的吸热量，分别说明顶棚和水冷壁的计算过程。

计算屏区附加受热面的吸热量是先估计一个吸热量，然后在计算完主受热面的吸热量后分别计算顶棚、水冷壁的吸热量，再加起来校正。顶棚的吸热量是用主受热面的传热系数乘以顶棚面积，再乘以屏间烟气与顶棚中蒸汽的温差，除以计算燃料消耗量，顶棚中的蒸汽温度也是先估后校。水冷壁吸热量的计算方法与此相同，其中汽水混合物的温度用汽包压力下的饱和温度。

⑽过热器系统的减温水量是如何校正的。

在开始前先假定两级减温水量，这样就可以求出各段过热器的蒸汽流量。等计算完整个过热器后，看高温过热器的出口蒸汽温度是否合适，是否要修改减温水量。直到蒸汽温度合适为止。

⑾为什麽要计算屏入口对出口的角系数。

因为要计算屏式过热器吸收炉膛辐射的数量，要用这个角系数。

⑿屏区对后面受热面的辐射由哪两项组成，哪一项大？

屏区烟气对后面受热面的辐射大，炉膛辐射热量透过屏区剩余的部分少。

⒀本锅炉高温过热器是如何布置的，这样布置有什麽优点。

本锅炉高温过热器是"中间两边"分布，可以减少热偏差。

⒁计算高温过热器时如何假设冷段和热段的出口汽温，又是如何修正的。

预先估计一个冷段和热段的出口蒸汽温度，等计算完以后用两端过热器吸热量与传热量的比值是否等于1来校正这个比值。

⒂低温过热器有顶棚吗？

低温过热器有顶棚，但是不单独计算，而是把顶棚的面积加到主受热面的面积中。

⒃转向室在哪两个受热面之间。

转向室在低温过热器与高温省煤器之间。

⒄高温过热器的利用系数是多大，热有效系数是多大？

高温过热器的利用系数是1。热有效系数是0.65。

⒅什麽是凝渣管？

凝渣管是后墙水冷壁的延长部分，它通过水平烟道，不起凝渣作用。凝渣管又称费斯吨管、垂彩管、荷重管。

⒆折焰角向上的表面是如何计算其吸热的？

这部分的受热面不吸热，因为在运行中，上面有一层厚厚的积灰。

⒇如何计算低温过热器吸收炉膛辐射的？

低温过热器不吸收炉膛辐射，因为标准规定炉膛辐射通过大于5排密集管束后，就被密集管束把热量全吸收了。

（21）说明过热器计算时允许的误差。

在计算每段过热器的时候，都是2%的计算误差。但是蒸汽温度的接口误差在标准上没有规定。在工程上认为±1℃的接口误差是可以的。

（22）计算过热器烟气黑度时，用什麽定性温度？

定性温度是这段过热器的烟气平均温度。

（23）如果计算本台锅炉凝渣管的对流吸热用哪一个公式求其放热系数？

最好用单排管束的放热系数公式，如果用已有的公式就用错列的公式。

（24）在对流烟道中，烟气中具有辐射能力的成分有哪些？

在对流烟道中，烟气中具有辐射能力的成分有灰粒子和三原子气体。

（25）什麽叫作渐次接近法，在图上示意地说明其具体方法。

渐次接近法是一种收敛很快的迭代方法，见标准上P77的图。

（26）低负荷时热力计算的数据有什麽变化？

低负荷热力计算的数据主要变化有：（1）燃料量减少；（2）蒸汽流量减少；（3）各处的烟气温度降低；（4）如果负荷过低，喷水量减少，最后没有喷水量，出现过热蒸汽温度降低（欠温）。（5）汽包压力和各处蒸汽压力降低。

（27）如果是直流锅炉，如何计算其热力计算？大致说明一下。

和自然循环锅炉差别不大，就是在计算过热器热力计算的开始，假定一个饱和蒸汽温度。等计算完毕后，

从给水温度开始，加上省煤器的吸热，炉膛水冷壁的吸热去校正假定的饱和蒸汽温度。误差很小即可。

（28）如果是低倍率锅炉，如何计算其热力计算？大致说明一下。

低倍率锅炉的热力计算和直流锅炉的极相近，假定一个汽水分离器的饱和蒸汽温度（或压力），等计算完后再校核，校核方法同上。

（29）如果烧的是贫煤，和烧烟煤的计算有什麽不同？

如果烧的是贫煤，在炉膛热力计算时M值的公式不同。

（30）苏联73年标准图3-1有什麽用途？

图3-1是计算给定具体燃料成分后烟气的动粘度系数、烟气的导热系数、和烟气的普郎特数从平均烟气成分到具体烟气成分的转换系数。

（31）解释高、低温过热器的"双管圈"。

所谓的双管圈是从联箱中并列引出两排管子一起绕成受热面的情况。

（32）为什麽高温过热器的计算中有两个汽温"先估后校"？如何校正？

因为高温过热器分为冷段和热段两部分，因而两个方程不能解两段的三个未知数。因而用两个"先估后校"。具体做法见14题。

（33）为什麽低负荷时漏风系数要增加？是漏风量增加了吗？

在锅炉低负荷时各处的漏风量不变，但是空气量减少了，所以增加了漏风系数。

三．尾部受热面

⑴什麽是尾部受热面？

省煤器和空气预热器叫尾部受热面。

⑵双级布置的尾部受热面是如何布置的？

从上面往下依次是：高温省煤器、高温空气预热器、低温省煤器和低温空气预热器。

⑶为什麽尾部受热面要采用双级布置？

用教科书的一句话就是：烟气的流量和比热均比空气为大。

⑷本台锅炉的高、低温空预器各有几个行程？

本台锅炉的高温空气预热器是1各行程；低温空气预热器是5个行程。

⑸本台锅炉的空预器中的空气是如何流动的？

从下向上：先从前后两个方向（各4个通道）进入（一个行程），转而向上，再从里面沿着各4个通道向前后两个方向出来（一个行程），经过联通罩的转向向上，这样又进入（一个行程），再出来（一个行程），又进去（一个行程）。总共5个行程。从尾部烟道中间的通道绕过低温省煤器，从一个通道的高温空气预热器出来，进入通向燃烧器和磨煤机的空气通道。

⑹计算空预器时的转换系数做什麽用的，也就是说转换什麽？

空气预热器的转换系数是把逆流温差转换成实际温差。

⑺上级省煤器的出口水温是如何计算的？

上级省煤器的出口水温是通过炉膛和过热器系统的热平衡计算求出来的。就是说必须给汽包送入那么多数量和那么多焓的给水，才能通过炉膛水冷壁的吸热和过热器的吸热，生产出压力、温度、流量都合格的过热蒸汽。

⑻什麽叫锅炉带不上负荷？

锅炉带不上负荷是指锅炉的蒸汽流量不够。

⑼从传热角度来看，为什麽锅炉带不上负荷？

从传热角度来看，锅炉带不上负荷是由于水冷壁的蒸发吸热（水冷壁和省煤器的总吸热量）不够，因而蒸汽流量不够。

⑽锅炉带不上负荷，在计算当中有什麽表现？

锅炉带不上负荷，在计算中表现为高温省煤器和低温省煤器中间的接口温度对不上，即高温省煤器的进口水温高，低温省煤器的出口水温低，误差超过10℃。

⑾指出锅炉热平衡的计算误差的公式，其物理意义如何？

锅炉机组吸热量与送入锅炉的热量的平衡公式是教科书公式（11-1）。它的物理意义是锅炉机组吸热量与送入锅炉的热量的平衡。

⑿锅炉热平衡的允许计算误差是多少？

锅炉热平衡的允许计算误差是0.5%。

⒀如果锅炉热平衡的计算误差超过允许值，如何处理？

如果锅炉热平衡的计算误差超过允许值，把假定的排烟温度、热风温度用计算值代入重新进行计算，反复进行这个过程，直到误差极小，这样可以减少锅炉热平衡的计算误差。如果还满足不了这些误差要求（就是排烟温度±10℃，热风温度±40℃，锅炉热平衡的计算误差），就是这个负荷不可能实现，或锅炉受热面的设计有问题。

⒁省煤器和空预器中间的温度差的允许值是多少？

两级省煤器的中间温度的允许误差是±10℃，两级空气预热器的中间温度的允许误差是±40。

⒂烟气温度低到什麽程度可以忽略辐射传热？

烟气温度低于400℃可以忽略辐射传热，因为此时辐射传热已经小于总对流放热系数的2%。

⒃如果计算时排烟温度或热风温度误差过大，如何处理？

如果计算时排烟温度或热风温度误差过大，就把计算值当作假定值进行迭代。

⒄什麽叫做交叉流，本台锅炉何处采用？

所谓的交叉流是冷热两个流体的流动方向互相垂直的流动，本锅炉的空气预热器应用了交叉流。

⒅什麽叫做尾部受热面单级布置？如何布置？

尾部受热面只有一级省煤器和一级空气预热器叫尾部受热面单级布置。省煤器在上面，空气预热器在下面。

⒆本台锅炉的省煤器是沸腾式省煤器吗？从何处看出的？

不是。因为高温省煤器的出口水焓小于汽包压力下的饱和水焓。另外高压锅炉的省煤器都是非沸腾式的。

⒇如果您运行锅炉，最关心省煤器的什麽问题？

最关心省煤器的什麽问题是积灰、磨损和点腐蚀。

（21）如果您运行锅炉，最关心空预器的什麽问题？

最关心空预器的什麽问题是积灰、堵灰、磨损和腐蚀。

（22）锅炉课程设计计算书图4中尺寸420、800、900在计算中有何用？

（23）锅炉课程设计计算书图5中尺寸1640做什麽用？

（24）锅炉课程设计计算书图6中尺寸1160做什麽用？

（25）锅炉课程设计计算书图7中尺寸1330做什麽用？

（26）锅炉课程设计计算书中有关上级省煤器结构尺寸的"双面进水"如何理解？

就是锅炉给水从锅炉前后两侧进入锅炉，又从前后两侧引出，省煤器分为前后两部分省煤器，中间有烟气通道，省煤器的管子垂直前墙。