1、P65 第三章 燃燒計算與熱平衡1.在相同的條件下，1kg煤完全燃燒及不完全燃燒產生的煙氣容積是否相同，為什么？其中的氧含量是否相同，為什么？答：（1）煙氣容積相同；由化學反應方程式易知，C與反應產生或的容積是相同的，都是=，因此C燃燒時不論完全燃燒與否，煙氣中和的總容積不變，當然煙氣的總容積也不變；（2）煙氣中氧含量不同；同理由化學反應方程式可知，相同的C反應生成或時，消耗的量顯然不同，因為相同的條件下，煙氣中的氧含量不同。4.爐膛出口和尾部煙道內干煙氣成分中的及值那個大，為什么？為何燃料的值越大，值就越??？答：（1）爐膛出口的大，原因是由于尾部受熱面低溫腐蝕，消耗了部分（此處有待大家商榷）

2、；尾部煙道內的大，原因是尾部受熱面有漏風；（2）由公式易知。5.用二氧化碳分析儀及氧量儀監(jiān)督鍋爐的燃燒工況哪個更好，為什么？答：（1）監(jiān)督燃燒工況，主要是指過量空氣系數和漏風系數。（2）用氧量分析儀好。對于一定的燃料為一定值，只要利用煙氣分析儀測定出煙氣中三原子氣體含量或量，就可以計算出測量處的過量空氣系數。電廠中的燃煤種類是經常變動的，當煤種改變時，特征值隨之改變，此時盡管運行中繼續(xù)維持原來的值，實際上過量空氣系數已改變，這說明利用（或）數值檢測過量空氣系數受燃料種類的影響很大。但由鍋爐原理課本34也式2-74（ppt上也有類似內容）可知，對于燃煤鍋爐，用煙氣中過剩氧量來監(jiān)督過量空氣系數，則

3、煤種變化對它的影響很小。同時，只要測定某級受熱面進、出口煙氣中氧氣含量，即可確定該級受熱面進、出口的過量空氣系數和，從而確定漏風系數=-。6. 試述燃料特性系數的物理意義，為何值越大，、和之和與21%之差越大？答：（1）由的計算公式=（忽略燃料中的氮和硫），可知其物理意義，即它與燃料中自由氫（H-0.126O）和C的比值有關，燃料中自由氫越過，其值越大；（2）（此處大家可以再商討）從不完全燃燒方程式可以看出。7.鍋爐運行時有哪些熱損失。它們的物理意義是什么？答：;分別代表排煙熱損失、化學不完全燃燒熱損失、機械不完全燃燒熱損失、散熱損失、灰渣物理熱損失。8. 如何降低熱損失，受何限制？答：（1）

4、1）鍋爐運行中，受熱面積灰、結渣等會使傳熱弱，促使排煙溫度升高，因此鍋爐在運行中應注意及時地吹灰打渣，經常保持受熱面的清潔；2）爐膛及煙道漏風，不僅會增大煙氣容積，漏入的冷空氣還會使漏風點處的煙氣溫度降低，從而使漏風點以后所有受熱面的傳熱量都減小，使排煙溫度升高，漏風越靠近爐膛，對排煙溫度的升高影響越大，因此，應盡量減少爐膛及煙道的漏風。（2）受兩方面的限制：第一，降低排煙溫度，就要增加尾部受熱面面積，增大了金屬耗量和煙氣流動阻力；第二，煙溫太低會引起鍋爐尾部受熱面的低溫腐蝕。9.為什么大容量鍋爐一般用反平衡法測定鍋爐熱效率，而小容量鍋爐一般用正平衡法測定鍋爐熱效率？答：一方面是因為大容量鍋爐

5、用正平衡法求效率時，燃料消耗量的測量想當困難，以及在有效利用熱量的測量上常會引起較大的誤差，因此不如利用反平衡法求更為方便和準確；另一方面是通過各項熱損失的測定和分析，可以找出提高鍋爐效率的途徑；此外，正平衡法要求比較長時間地保持鍋爐穩(wěn)定工況，這也是比較困難的。而正平衡法簡單易行，在中小型鍋爐上應用較多。12.解：（1）由于爐膛出口和省煤器出口均有CO，所以用不完全燃燒方程式 進行驗證： 爐膛出口：將各數據帶入，得13.5+0.6050.5+5.6+0.11（13.5+0.5） =20.94 省媒器出口：同理，10.5+0.6050.2+9.1+0.11（10.5+0.2）=20.90 所以煙

6、氣分析結果準確。（2）由計算公式：帶入數據，可得，=1.33，=1.73；故=-=0.413.解：（1）理論需空氣量：=，代入數據，得上式結果5.891；（2）理論煙氣量：=，代入數據，得上式結果為6.363（3） 實際煙氣量： ，分別代入和，可得結果分別為9.056和9.655（4） 此處以及300為例計算，其余三種情況不再贅述： 煙氣焓 ； 其中理論煙氣焓，其中各項體積的計 算方法課本課本ppt均有；代表過量空氣焓且查鍋爐原理課本37頁表2-11，可得=1.8627【kJ/】，=1.3067【kJ/】，=1.5424【kJ/】；計算可得=1.0747，=4.6613，=0.6275;同時查

7、表2-10，可得=403kJ/kg最后計算得到=3785.2kJ/kg補充題：推導不完全燃燒方程式，證明.此題ppt及課本均有證明，不贅述。P152 第五章 火床燃燒設備1 燃料層中的氧化層厚度與什么因素有關，加大風量氧化層厚度是否改變，為什么？氧化層高度隨燃燒顆粒尺寸而變，一般約為顆粒直徑的3-4倍。厚度與通風強度無關。氧氣基本耗盡時是氧化層和還原層的交接面，所以在氧化層時氧氣是充足的，所以氧化層的厚度不隨通風強度的變化而變化。2 手燒爐為何經常要冒黑煙，如何減輕？普通手燒爐在一個燃燒周期內的空氣供需是很不協(xié)調的，前面的熱力準備段及后面的燃盡段空氣過剩，中間由于大量揮發(fā)分及焦炭的燃燒而使空氣

8、不足。于是，揮發(fā)分在高溫缺氧狀態(tài)下分解出大量的炭黑，這些炭黑是粒徑很小的純碳，很難在以后的燃燒過程中燃盡。這就是手燒爐在投煤后不就煙囪大冒黑煙的原因所在。減輕方式：一是改進運行方式，提高操做水平以減少周期性帶來的危害。如采用“添煤勤、投煤快、加煤少、撒煤勻”的加煤方式，不僅可使煤層薄而均勻、還可減少大量冷空氣從爐門漏入。此外，在加煤周期前約為1/3時間內，在爐排上部適當位置噴射二次風，以增加爐內氣流的擾動并增補適量的空氣。以上措施均可改善爐內燃燒工況，降低q2、q3及q4的損失，提高鍋爐效率，減輕對環(huán)境的污染。二是改進爐子的結構，從根本上克服手燒爐冒黑煙的缺點。3 試述鏈條爐的火床燃燒特點及爐

9、內的氣體分布規(guī)律。（1）著火熱來自爐膛煙氣及爐墻的輻射熱。稱為上部著火或單面著火。爐排水平運動，空氣自下而上運動，交叉供應。（2）著火條件為有限著火，無燃燒周期性，但有區(qū)段性。（3）干燥干餾（氧化+還原）燃盡（4）在爐排上構成傾斜等溫面。（5）煤接受熱量，被干燥，析出揮發(fā)分，被干餾，加熱到著火溫可以著火。爐膛中的氣體成分分布特性：由于燃燒是沿爐排長度進行的，因而火床中升起的氧含量及各種燃燒產物的含量也是沿爐排長度分配的，形成了所謂的”片狀流動”.先討論O2含量的分布：在預熱干燥段中，燃燒急需的是熱量而不是氧氣，所以氧氣在該區(qū)段中基本不變，依然為21%的空氣量。隨著燃料進入揮發(fā)分析出并燃燒區(qū)段，

10、氧氣的含量不斷下降，至還愿區(qū)開始處，氧氣基本耗盡。在整個還原區(qū)段，氧氣的含量均為負值，說明該區(qū)段氧氣供應不足，燃燒處于嚴重缺氧狀態(tài)。隨著燃燒的繼續(xù)，可燃質不斷減少，所需氧含量下降，由火床上升的氧氣含量又不斷增大，最終恢復到21%。CO2、CO、及H2氣含量的分布，CO2及CO的含量隨著揮發(fā)分的析出和燃燒而不斷增長，直至還原層出現時，CO2的含量達到最大值，隨著還原反應的進行，CO2含量逐漸減小，而CO的含量繼續(xù)增加，直至還原層最厚處達到最大值。由于中間區(qū)段嚴重缺氧，除了CO之外，尚有少量的CH4及H2存在。此后由于燃料的不斷燃盡，還原層不斷減薄，CO、H2及CH4的含量又不斷下降，直至還原區(qū)結

11、束時降為零。此時，CO2的含量有達到最大值，至此，燃燒進入燃盡段，可燃物大大減少，CO2的含量又逐漸下降為零。由上分析可知，鏈條爐膛中氣體分布是不均勻的，并隨爐排長度而變化：前、后氧氣過剩，中間嚴重缺氧。4 鏈條爐的前后拱分別起什么作用，它們之間有何聯(lián)系？拱的作用：加強爐內氣流的混合；合理組織爐內的熱輻射和熱煙氣流動。前拱的作用：改善輻射：再輻射為主，漫反射為輔維持高溫，便于著火便于與后拱配合，改善氣流混合。后拱的作用：間接引燃、強化混合、燃盡區(qū)局部保溫。前后拱的聯(lián)系：？P260 第七章 煤粉制備1.如何確定煤粉細度？設有兩種煤，（都為32%）：第一種；第二種。試分析這兩種煤用于固態(tài)排渣煤粉爐

12、上的煤粉細度如何確定？（P189）1）煤粉細度是指：把一定量的煤粉在篩孔尺寸為x微米的標準篩上進行篩分、稱重，在篩子上剩余量占總量的質量百分數定義為煤粉的細度。對于一定的篩孔尺寸，篩上剩余的沒分量越少，則說明煤粉磨得越細，也就是越小。把損失和磨煤機電耗之總和為最小時所對應的稱為經濟細度。式中a為篩孔尺寸為x的篩上剩余量；b為通過篩孔尺寸為x的煤粉量。2）一般來說，一定，發(fā)熱量高的燃料容易燃燒，則可以大一些。第一種煤灰分含量低，發(fā)熱量高，因此煤粉細度可以粗一些。4.比較圓筒型、圓錐型、及雙進雙出鋼球磨煤機的工作性能及適用條件。p1971）圓筒型鋼球磨煤機適用于水泥工業(yè)、冶金工業(yè)、化學工業(yè)、制糖工

13、業(yè)的制粉系統(tǒng)，能適應各種硬度的煤炭的粉碎制粉。2）圓錐磨煤機改變了原有的磨機結構，使機體、底架一體化，安裝時可一次并放在基礎平面上，主軸承采用雙列調心滾子軸承，可降低能耗30%，提高細粒度、處理能量增加15 20%。圓錐球磨機是物料被破碎之后，在進行粉碎的關鍵設備。圓錐球磨機廣泛應用于水泥，硅酸鹽制品，新型建筑材料、耐火材料、化肥、黑色與有色金屬選礦以及玻璃陶瓷等生產行業(yè)，對各種礦石和其他可磨性物料盡興干式或濕式粉磨。3）雙進雙出鋼球磨煤機，工作可靠性高，可用率高；維護方便，維護費用低；能長期保持恒定的容量和要求的煤粉細度；能磨制哈氏可磨性系數小于50的煤種；儲粉能力強，有較大的煤粉儲備能力；

14、在較寬的負荷范圍內有快速反應能力。4）鋼球磨煤機：可靠性最高，對煤種的揮發(fā)分水分灰分磨損性等都沒有任何要求，煤粉很細，但均勻性較差。5.一臺鋼球磨煤機工作在：原煤的條件下，運行中煤外水分增加到10%，分析磨煤機出力有何影響？為什么鋼球磨煤機要定期向磨煤機內加鋼球？（P206-209）干燥出力：指在磨制煤粉過程中，單位時間內把燃料從原有水分干燥到最終煤粉水分的煤粉量。它決定于磨煤系統(tǒng)的干燥條件。水分增加，干燥劑（空氣）流量應該增加，通風量增加，磨煤出力增加，煤粉細度增加，均勻度變差。球磨機的作用就是利用內部的球體對需研磨的材料進行研磨，在研磨的過程中球體會磨損，當球體的體積減小到一定程度后，研磨

15、出力降低，效率就會降低，這是就需要補充球體。6.比較四種中速磨煤機中的工作性能及適用場合。為什么中速磨煤機對原煤最大顆粒尺寸的限制比鋼球磨煤機要求更高？P213，P222四種中速磨煤機分別為中速輥式平盤磨、碗式磨（RP）、磨環(huán)式(MPS),以及鋼球式中速磨煤機。RP磨對煤種適應雖不及鋼球磨那樣廣闊,但在適用范圍內與鋼球磨相比,具有電耗低、噪音小,金屬磨耗低,投資省,占地面積省等優(yōu)點,因此RP磨的發(fā)展越來越得到重視。MPS中速磨煤機主要應用于電站火力發(fā)電、建材水泥生產線、冶金煉鐵高爐噴粉、化工煤化工、煤油化等制粉系統(tǒng)。中速球磨適應磨損指數較大的煤種，碾磨件壽命較長，但運行電耗大；由于其直徑較大，

16、向大型化發(fā)展受到限制。MPS磨和碗式磨的電耗低于中速球磨，而MPS磨的碾磨件壽命相對較短。中速磨的煤種適應性不如低速球磨機廣泛，它一般只適用于煙煤和貧煤，且煤的可磨系數kkmHa50,原煤水分也不能過高。中速磨的干燥能力較弱，對被磨煤的含水分適應性差，特別對原煤水分波動時，反應很靈敏。對難磨的所謂硬煤，可磨性系數較小，磨損指數較大，則磨煤機工作部件磨損加劇，也影響連續(xù)，安全運行。因此中速磨煤機對原煤最大顆粒尺寸的限制比鋼球磨煤機要求更高7.比較兩種高速磨煤機的工作性能及適用場合。P223風扇磨煤機：風扇磨作為一種轉動機械，結構簡單、制造方便，占地面積及金屬耗量均較少，因而初投資低。風扇磨集干燥

17、、破碎、輸送三種功能于一身，所以可少用一臺風機。風扇磨中的煤粒大多處于懸浮狀態(tài)，通風和干燥十分強烈；所采用的干燥劑可由熱爐煙、冷爐煙和熱空氣混合組成。運行中可根據燃煤水分，調節(jié)這三種介質的比例，控制方便靈活，并使得干燥劑具有良好的防爆作用。 ) j4 I3 I7 Y4 s; U風扇磨在運行中沖擊板磨損大，壽命短。經驗證明，風扇磨最適合磨制高水分褐煤和揮發(fā)分高、容易磨制的煙煤，同時也可用于磨制一些較軟煙煤。風扇磨由于磨損大，連續(xù)運行時間較其他磨煤機都短，不適于磨制硬質煤種。此外，風扇磨磨煤系統(tǒng)存在較嚴重漏風問題。豎井磨煤機：又稱錘擊式磨煤機，豎井磨的擊錘本身不能產生較大的通風壓頭，因而不能用來輸

18、送煤粉，不足以克服流動和粗粉分離器的較大阻力。由于其通風壓頭小，擊錘磨損嚴重，在我國只應用在一些小型煤粉鍋爐上，并配用低阻力的豎井分離器和低阻力燃燒器，采用直吹式之分系統(tǒng)。10.為什么低速鋼球磨煤機一般不用于直吹式制粉系統(tǒng)？中、高速磨煤機為什么一般不用于中間儲倉式制粉系統(tǒng)？答：直吹式制粉系統(tǒng)的特點在于磨煤機磨制的煤粉全部直接經燃燒器送入鍋爐內，鍋爐負荷的變化應該與磨煤機的磨煤出力完全一致，而鋼球磨煤機負荷變化的經濟性很差，故低速鋼球磨煤機一般不用于直吹式制粉系統(tǒng)。中速磨煤機適應鍋爐負荷變化的經濟性較好，若用于中間儲倉式制粉系統(tǒng)，磨煤機的優(yōu)點無法得到最大發(fā)揮，且中間儲倉式系統(tǒng)復雜，投資較高，因此

19、中、高速磨煤機一般不用于中間儲倉式制粉系統(tǒng)。12.比較摻溫（冷）風與乏氣再循環(huán)兩種方式的應用場合。答：對于難著火和燃盡的無煙煤、貧煤及劣質煙煤，由于著火吸熱量較大，為穩(wěn)定著火和燃燒，均采用熱風送粉。此時，為了防止排煙溫度過高而使鍋爐效率下降，會摻溫風或者冷風。乏氣再循環(huán)往往適用于原煤水分較低、揮發(fā)分較高、易燃燒的煙煤，乏氣用于協(xié)調通風量和磨煤出力。15.試判斷熱風送粉制粉系統(tǒng)中的水平管道內是否會發(fā)生煤粉堵塞？如何解決？答：在熱風送粉制粉系統(tǒng)中，若煤粉含水量較大，管壁較粗糙，煤粉量分布不均勻或者熱風流速較低時，都可能發(fā)生煤粉堵塞?？梢圆扇〉慕鉀Q措施：增大干燥劑的流量；選用含水量低的煤種；均勻分配

20、風量；使用吸潮管；定時震動清理結塊的煤粉。P319 第八章 煤粉爐及燃燒器1. 從燃燒器的選型、布置、結構參數和燃燒空氣動力參數的選擇等方面討論如何組織旋流燃燒器的燃燒。答：旋流燃燒器分為蝸殼型和葉片型，單蝸殼燃燒器可以采用擴流錐穩(wěn)定燃燒，葉片燃燒器則可以通過設置穩(wěn)焰器來穩(wěn)定燃燒，也可使用煤粉預燃器達到相同的效果。旋轉射流從燃燒器噴口噴入爐膛大空間時，盡量形成開放式氣流，這樣既有一定的回流區(qū)可以有利于著火和穩(wěn)燃，又不會使火焰貼壁燒壞噴口或導致結渣。增大旋流強度，湍動強烈。布置方式上為了使火焰充分發(fā)展，不致互相干擾，保證燃燒穩(wěn)定，建議最小距離。2. 從燃燒器的選型、布置、爐內燃燒空氣動力工況的組

21、織，燃燒器的結構參數及燃燒空氣動力參數的選擇等方面討論如何組織直流式燃燒器的燃燒。答：直流燃燒器常常采用切向燃燒的方式。各角射流共同作用在爐內形成強烈的旋轉、混合和湍動，各角順序相互點燃。在燃燒揮發(fā)分高的優(yōu)質煙煤和和褐煤時，常采用均等配風的方式。這樣有利于煤粉氣流著火后二次風及時供應。對于揮發(fā)分低的貧煤和無煙煤，可以采用一次風集中布置，煤粉氣流著火和燃燒相對集中，有利于提高局部熱負荷和溫度水平，改善燃料的著火條件。為了改善著火條件，還可以在一次風噴口處加裝鈍替以形成回流區(qū)，利用內卷吸來穩(wěn)定燃燒。4. 某電廠固態(tài)除渣煤粉爐的原設計主要參數qv=183.5*103W/m8，qF=2.47*108W

22、/m2，爐膛斷面8147mm*7697mm，四角燃燒，假象切圓直徑700mm，鋼球磨中倉式制粉系統(tǒng)，乏氣送粉。采用均等配粉風的直流式燃燒器，有三層一次風口，風口的尺寸500mm*225mm。現改用靖遠煙煤（煤質分析表見書319頁，第四題），出現爐內（特別燃燒器區(qū)）嚴重結渣和過熱蒸汽超溫，嚴重影響鍋爐安全運行。要求1）分析該爐的結渣傾向。提出爐膛及燃燒器的改進方案5. 如果是新設計鍋爐，熱力參數如何選擇，并提出爐膛、 燃燒器及組織爐內燃燒空氣動力工況的設計方案。1） 因為灰渣的軟化溫度t2=1200oC12600kj/kg,所以爐內結渣。 改進方案：在爐膛的設計上，應設法使爐內熱負荷的分布適當分

23、散，切忌燃燒高溫區(qū)的過于集中。燃燒器可采用兩角對沖，兩角相包的布置方式。可改善出口氣流的偏離，有利于避免爐膛結渣。氣流旋轉強度較四角切圓布置弱。2） 燃料本身的灰熔融特性最重要，它是爐膛、燃燒器及組織爐內燃燒空氣動力工況設計和運行方式確定的重要依據。 燃燒的組織尤其要防止燃燒火焰的偏斜及火焰直接沖墻；注意調整好各只燃燒器煤粉濃度的均勻性；爐膛過量空氣系數不能太低，以防止爐內局部還原性氣氛的出現；煤粉過粗，爐膛下部漏風，使著火推遲，以致造成爐內出口及過熱器的結渣；在爐膛的設計上，應設法使爐內熱負荷的分布適當分散，切忌燃燒高溫區(qū)的過于集中。總之，適當的熱力參數和爐膛結構，合理的燃燒器布置及爐內燃燒

24、空氣動力工況的組織是防止和減輕結渣的重要手段。9. 針對思考題4的問題。你認為對鍋爐進行改進之前應做哪些現場試驗？測得哪些數據來幫助你確定改進方案？爐膛及煙道的漏風實驗。測得漏風系數。煤粉細度7某煤粉爐排煙處O2=10.5%，爐膛出口O2=1.0%，試分析此現象是否正常？是什么問題？試判斷鍋爐的燃燒狀況，如何著手改善燃燒？8煤粉爐一次風量的監(jiān)測是通過一次風管（煤粉混合器）上的靜壓測管來定性控制的。運行中，當測壓管中水柱上、下頻繁波動時，說明發(fā)生了什么現象？如果一次風管中出現煤粉局部沉積，水柱應有什么變化？9. 如何通過燃燒調整來調節(jié)過熱蒸汽溫度？（提示：改變火焰中心位置及改變配風）旋流燃燒器：

25、改變火焰中心位置：相鄰燃燒器旋轉方向對火焰中心位置的影響將會影響到過熱蒸汽的氣溫。一般情況下相鄰兩氣流的旋轉方向宜彼此對稱，反向旋轉。對同一個旋流燃燒器種的一、二次風一般按同一方向旋轉。改變配風：（1）采用擺動式燃燒氣使煤粉火炬上下傾斜離逮變火焰中心的位置從而改變爐膛出口煙氣溫度（2）改變過量空氣系數，增加對于對流式過熱器使氣溫升高；對于輻射式過熱器則使氣溫降低，但系統(tǒng)整體呈對流性。增加使汽溫增高。10當燃煤煤種不，鍋爐要在110%以上負荷或70%以下負荷運行，可能要遇到什么問題？高、低負荷運行受到什么因素的限制？在低負荷運行時，燃燒器和配風如何調整？11.分析已有的各種煤粉濃縮技術。設想一種新的高煤粉濃度燃燒結構 現有的燃燒器出口濃縮 ,原始濃縮和燃燒器前濃縮。 所謂燃燒器出 口濃縮是指利用局部裝置 ,使煤粉在燃燒器一次風火嘴出口處產生局部分離，從而使煤粉局部濃縮達到穩(wěn)燃目的。利用這種技術的燃燒器由于把主要