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锅炉专业基础技术问答100问(概念与原理篇)
发布时间:2026-05-13浏览次数:15

一、基础概念(1-20问)
1. 什么是锅炉? 答:锅炉是利用燃料燃烧释放的热能或其他热能,将工质(通常是水)加热到一定参数(温度、压力)的热能转换设备,由"锅"(汽水系统)和"炉"(燃烧系统)两大部分组成。
2. 锅炉的主要参数有哪些? 答:锅炉的主要参数包括蒸发量(额定蒸发量、最大连续蒸发量)、蒸汽压力(额定工作压力)、蒸汽温度(额定蒸汽温度)、给水温度和锅炉效率。
3. 什么是额定蒸发量? 答:额定蒸发量是指锅炉在额定蒸汽参数、额定给水温度、使用设计燃料并保证设计效率时,每小时所能产生的蒸汽量,单位为t/h。
4. 什么是锅炉热效率? 答:锅炉热效率是指锅炉有效利用热量与输入锅炉的总热量之比,通常用百分数表示,是衡量锅炉经济性的核心指标。
5. 锅炉按压力等级如何分类? 答:按压力等级可分为:低压锅炉(≤2.5MPa)、中压锅炉(3.8MPa)、高压锅炉(9.8MPa)、超高压锅炉(13.7MPa)、亚临界锅炉(16.7MPa)、超临界锅炉(22.1MPa以上)、超超临界锅炉(25MPa以上)。
6. 什么是自然循环锅炉? 答:自然循环锅炉是依靠下降管和上升管中工质的密度差产生的推动力,使汽水混合物在回路中循环流动的锅炉。
7. 什么是强制循环锅炉? 答:强制循环锅炉是在循环回路中加装循环泵,利用泵的压头强制推动工质循环流动的锅炉,适用于高压及以上参数锅炉。
8. 什么是直流锅炉? 答:直流锅炉没有汽包,给水在给水泵压力作用下,依次通过加热、蒸发和过热受热面,一次性全部转变为过热蒸汽的锅炉。
9. 什么是临界压力? 答:水的临界压力为22.129MPa,临界温度为374.15℃。当压力超过临界压力时,水的汽化过程没有明显的汽水分界面,不存在饱和水和饱和蒸汽的区别。
10. 什么是饱和蒸汽? 答:在一定压力下,水沸腾时产生的蒸汽称为饱和蒸汽,此时蒸汽的温度等于该压力下的饱和温度。
11. 什么是过热蒸汽? 答:将饱和蒸汽继续加热,使其温度高于该压力下的饱和温度,这种蒸汽称为过热蒸汽。
12. 什么是过热度? 答:过热度是指过热蒸汽温度与该压力下饱和温度的差值。
13. 什么是干度? 答:干度是指湿蒸汽中所含干饱和蒸汽的质量分数,用x表示。x=0为饱和水,x=1为干饱和蒸汽。
14. 什么是锅炉的受热面? 答:锅炉受热面是指烟气与工质之间进行热量传递的金属壁面,包括水冷壁、省煤器、过热器、再热器和空气预热器等。
15. 什么是炉膛? 答:炉膛又称燃烧室,是燃料燃烧的空间,同时也是辐射换热的主要场所。
16. 什么是烟道? 答:烟道是烟气流动的通道,依次布置过热器、再热器、省煤器和空气预热器等对流受热面。
17. 什么是汽水系统? 答:汽水系统是指锅炉中由水和蒸汽流经的各受热面、管道和容器组成的系统,其任务是将水加热、蒸发并过热成合格的蒸汽。
18. 什么是燃烧系统? 答:燃烧系统是指锅炉中燃料燃烧、烟气流动和热量传递的系统,包括炉膛、燃烧器、烟道、空气预热器和引风机、送风机等。
19. 什么是锅炉的水循环? 答:锅炉水循环是指水在锅炉蒸发受热面回路中连续不断的流动过程,分为自然循环和强制循环两种。
20. 什么是循环倍率? 答:循环倍率是指进入上升管的循环水量与上升管产生的蒸汽量之比,用K表示。K值越大,水循环越安全。


二、水循环原理(21-35问)
21. 自然循环的基本原理是什么? 答:自然循环的基本原理是:下降管中的水密度大,上升管中的汽水混合物密度小,两者之间的密度差产生静压力差,推动工质在回路中循环流动。
22. 自然循环回路由哪些部分组成? 答:自然循环回路由汽包、下降管、下联箱、上升管(水冷壁)和上联箱组成。
23. 影响自然循环安全性的主要因素有哪些? 答:主要因素有:循环倍率、上升管热负荷不均匀、下降管带汽、汽包水位过低、锅炉负荷变化过快等。
24. 什么是循环停滞? 答:循环停滞是指当上升管受热很弱时,循环流速趋近于零,管内工质几乎不流动的现象。
25. 什么是循环倒流? 答:循环倒流是指当并联上升管中某根管子受热极弱时,管内工质向下流动的现象。
26. 什么是汽水分层? 答:汽水分层是指在水平或微倾斜的上升管中,当汽水混合物流速过低时,蒸汽在管子上部流动,水在管子下部流动的现象。
27. 什么是膜态沸腾? 答:膜态沸腾是指当管壁热负荷超过临界热负荷时,管壁上形成一层连续的蒸汽膜,将水与管壁隔开,导致传热急剧恶化、管壁温度骤升的现象。
28. 什么是第一类传热恶化? 答:第一类传热恶化即膜态沸腾,是由于热负荷过高引起的,发生在核态沸腾向膜态沸腾转变的过程中。
29. 什么是第二类传热恶化? 答:第二类传热恶化是指在直流锅炉蒸发段后期,当管内工质干度达到一定值时,管壁上的水膜被蒸干,导致管壁温度突然升高的现象。
30. 为什么下降管不能受热? 答:如果下降管受热,管内会产生蒸汽,使下降管中工质的密度减小,从而减小循环回路的密度差,降低循环推动力,严重时会导致水循环故障。
31. 为什么汽包水位过高会影响水循环? 答:汽包水位过高时,蒸汽空间高度减小,会导致蒸汽带水增加;同时,下降管入口处的静压力减小,容易引起下降管带汽,降低循环安全性。
32. 为什么汽包水位过低会影响水循环? 答:汽包水位过低时,下降管入口处的静压力不足,容易产生旋涡斗,使大量蒸汽被带入下降管,严重时会导致下降管抽空,破坏水循环。
33. 锅炉负荷增加对自然循环有什么影响? 答:锅炉负荷增加时,炉膛热负荷增加,上升管中产生的蒸汽量增多,汽水混合物密度减小,循环推动力增大,循环流速加快,对水循环有利。但负荷过高时,可能会出现传热恶化。
34. 什么是循环流速? 答:循环流速是指循环水在上升管入口处的流速,单位为m/s。循环流速越大,带走管壁热量的能力越强,水循环越安全。
35. 什么是运动压头? 答:运动压头是指循环回路中,下降管与上升管中工质的密度差所产生的静压力差,是推动工质循环流动的动力。
三、主要设备原理(36-60问)
36. 汽包的作用是什么? 答:汽包的主要作用有:
- 连接上升管和下降管,组成自然循环回路 - 储存一定量的水和蒸汽,提高锅炉的蓄热能力 - 进行汽水分离,保证蒸汽品质 - 内部装置可进行蒸汽清洗、加药和排污
37. 汽包内部有哪些主要装置? 答:汽包内部主要装置有:汽水分离器(旋风分离器、波形板分离器)、蒸汽清洗装置、加药装置、排污装置和水位计等。
38. 旋风分离器的工作原理是什么? 答:旋风分离器利用离心力原理,使汽水混合物沿切线方向进入分离器,产生旋转运动,密度大的水被甩向筒壁,沿壁流下;密度小的蒸汽从中心上升,实现汽水分离。
39. 水冷壁的作用是什么? 答:水冷壁的主要作用有:
- 吸收炉膛内的辐射热量,将水加热成汽水混合物 - 保护炉墙,防止炉墙被高温烧坏 - 降低炉膛出口烟气温度,防止结渣


40. 水冷壁有哪些类型? 答:水冷壁主要有光管水冷壁、膜式水冷壁和销钉式水冷壁三种类型,现代锅炉普遍采用膜式水冷壁。
41. 膜式水冷壁的优点是什么? 答:膜式水冷壁的优点有:
- 气密性好,减少炉膛漏风 - 炉墙结构简单,重量轻 - 吸热均匀,水循环安全性好 - 便于整体组装和运输
42. 省煤器的作用是什么? 答:省煤器的主要作用有:
- 利用烟气余热加热给水,降低排烟温度,提高锅炉效率 - 减少汽包的热应力,延长汽包使用寿命 - 替代部分蒸发受热面,降低锅炉造价
43. 省煤器为什么叫"省煤"器? 答:因为省煤器利用了原本要随烟气排走的余热来加热给水,减少了燃料的消耗量,所以称为省煤器。
44. 什么是沸腾式省煤器? 答:沸腾式省煤器是指省煤器出口水温达到该压力下的饱和温度,并有部分水汽化的省煤器,汽化率一般不超过20%。
45. 过热器的作用是什么? 答:过热器的作用是将汽包出来的饱和蒸汽加热成具有一定温度的过热蒸汽,提高蒸汽的做功能力,提高电厂的循环热效率。
46. 过热器按传热方式如何分类? 答:过热器按传热方式可分为:辐射式过热器、半辐射式过热器和对流式过热器。
47. 辐射式过热器的特点是什么? 答:辐射式过热器布置在炉膛内,主要吸收炉膛的辐射热量。其特点是:蒸汽温度随锅炉负荷增加而降低(辐射特性)。
48. 对流式过热器的特点是什么? 答:对流式过热器布置在烟道内,主要吸收烟气的对流热量。其特点是:蒸汽温度随锅炉负荷增加而升高(对流特性)。
49. 再热器的作用是什么? 答:再热器的作用是将汽轮机高压缸排汽再次加热,提高蒸汽温度后送入汽轮机中低压缸继续做功,提高电厂的循环热效率,同时降低汽轮机末级叶片的蒸汽湿度。
50. 空气预热器的作用是什么? 答:空气预热器的主要作用有:
- 利用烟气余热加热燃烧所需的空气,降低排烟温度,提高锅炉效率 - 提高炉膛温度,改善燃料的着火和燃烧条件 - 干燥煤粉,有利于煤粉的输送和燃烧
51. 回转式空气预热器的工作原理是什么? 答:回转式空气预热器通过转子的旋转,使蓄热元件交替通过烟气侧和空气侧。在烟气侧,蓄热元件吸收烟气的热量;在空气侧,蓄热元件将热量释放给空气,实现热量传递。
52. 燃烧器的作用是什么? 答:燃烧器的作用是将燃料和空气按一定比例、一定速度和一定方式送入炉膛,使燃料能迅速、稳定地着火和完全燃烧。
53. 煤粉燃烧器有哪些类型? 答:煤粉燃烧器主要有直流燃烧器和旋流燃烧器两种类型。
54. 直流燃烧器的特点是什么? 答:直流燃烧器的一、二次风均以直流射流形式喷入炉膛,气流射程远,后期混合好,适用于燃用无烟煤和贫煤。
55. 旋流燃烧器的特点是什么? 答:旋流燃烧器的一、二次风或二次风旋转进入炉膛,形成旋转射流,卷吸能力强,着火条件好,适用于燃用烟煤和褐煤。
56. 什么是炉膛结渣? 答:炉膛结渣是指熔融的灰渣黏结在水冷壁、燃烧器喷口和炉膛出口等受热面上的现象。
57. 炉膛结渣的危害有哪些? 答:炉膛结渣的危害有:
- 降低受热面的传热能力,使锅炉出力下降 - 使炉膛出口烟气温度升高,导致过热器、再热器超温 - 严重时会堵塞炉膛出口,迫使锅炉停炉 - 掉落的大渣块可能砸坏冷灰斗和捞渣机
58. 什么是受热面积灰? 答:受热面积灰是指烟气中的飞灰颗粒沉积在对流受热面上的现象。
59. 受热面积灰的危害有哪些? 答:受热面积灰会使受热面的传热热阻增大,传热能力下降,排烟温度升高,锅炉效率降低;严重时会堵塞烟道,增加引风机电耗。
60. 什么是受热面磨损? 答:受热面磨损是指烟气中的飞灰颗粒以一定速度撞击受热面管壁,使管壁金属逐渐被磨蚀的现象。
四、燃烧原理(61-75问)
61. 什么是燃烧? 答:燃烧是指燃料中的可燃成分与氧气发生剧烈的化学反应,同时放出大量热量的过程。
62. 完全燃烧的条件是什么? 答:完全燃烧的条件是:
- 有足够的空气量 - 燃料与空气充分混合 - 有足够高的炉膛温度 - 有足够长的燃烧时间
63. 什么是理论空气量? 答:理论空气量是指1kg燃料完全燃烧所需要的最少空气量,单位为Nm³/kg。
64. 什么是过量空气系数? 答:过量空气系数是指实际送入炉膛的空气量与理论空气量之比,用α表示。
65. 过量空气系数过大或过小有什么危害? 答:过量空气系数过大时,会使炉膛温度降低,燃烧不完全,排烟热损失增加;过量空气系数过小时,燃料不能完全燃烧,化学不完全燃烧热损失和机械不完全燃烧热损失增加。
66. 什么是最佳过量空气系数? 答:最佳过量空气系数是指使锅炉各项热损失之和最小的过量空气系数。
67. 什么是煤粉细度? 答:煤粉细度是指煤粉颗粒的粗细程度,通常用标准筛筛分后,残留在筛子上的煤粉质量占总煤粉质量的百分数表示,如R90。
68. 煤粉细度对燃烧有什么影响? 答:煤粉越细,总表面积越大,着火越快,燃烧越完全;但煤粉过细会增加磨煤机的电耗和金属磨损。
69. 什么是煤粉的着火温度? 答:煤粉的着火温度是指煤粉开始剧烈燃烧的最低温度。不同煤种的着火温度不同,无烟煤最高,褐煤最低。
70. 煤粉燃烧过程分为哪几个阶段? 答:煤粉燃烧过程分为三个阶段:
- 着火前的准备阶段:煤粉被加热、干燥、析出挥发分 - 燃烧阶段:挥发分着火燃烧,然后焦炭燃烧 - 燃尽阶段:剩余的焦炭继续燃烧,直到完全燃尽
71. 什么是挥发分? 答:挥发分是指煤在隔绝空气的条件下加热到一定温度时,分解出来的气态物质,主要包括碳氢化合物、氢气、一氧化碳等。
72. 挥发分对煤的燃烧特性有什么影响? 答:挥发分含量越高,煤的着火温度越低,着火越容易,燃烧速度越快,燃尽时间越短。
73. 什么是灰熔点? 答:灰熔点是指煤灰在加热过程中,由固态逐渐转变为液态的温度,通常用变形温度DT、软化温度ST和流动温度FT表示。
74. 灰熔点对锅炉运行有什么影响? 答:灰熔点低的煤容易在炉膛内结渣;灰熔点高的煤不易结渣,但飞灰中未燃尽的碳含量可能较高。
75. 什么是锅炉的热损失? 答:锅炉的热损失主要包括:排烟热损失q2、化学不完全燃烧热损失q3、机械不完全燃烧热损失q4、散热损失q5和灰渣物理热损失q6。
五、运行调节原理(76-90问)
76. 锅炉运行调节的主要任务是什么? 答:锅炉运行调节的主要任务是:
- 保持锅炉蒸发量与外界负荷相适应 - 保持正常的汽压和汽温 - 保持正常的汽包水位 - 保持合格的蒸汽品质 - 保持锅炉的安全经济运行
77. 汽压变化的根本原因是什么? 答:汽压变化的根本原因是锅炉蒸发量与外界蒸汽消耗量之间的不平衡。当蒸发量大于消耗量时,汽压升高;反之,汽压降低。
78. 如何调节锅炉汽压? 答:调节汽压的实质是调节锅炉的燃烧工况。当汽压升高时,减少燃料量和风量;当汽压降低时,增加燃料量和风量。
79. 影响汽温变化的因素有哪些? 答:影响汽温变化的因素主要有:锅炉负荷、过量空气系数、给水温度、燃料性质、受热面清洁程度、火焰中心位置等。
80. 过热汽温的调节方法有哪些? 答:过热汽温的调节方法主要有:
- 喷水减温:最常用的方法,通过向过热蒸汽中喷水来降低汽温 - 烟气挡板调节:通过改变烟气挡板的开度,调节流经过热器和再热器的烟气量 - 摆动燃烧器调节:通过改变燃烧器的倾角,调节火焰中心位置 - 烟气再循环:将部分低温烟气送入炉膛,改变炉膛温度和烟气量
81. 喷水减温的工作原理是什么? 答:喷水减温是将温度较低的给水直接喷入过热蒸汽中,水吸收蒸汽的热量而汽化,从而降低蒸汽温度。
82. 汽包水位变化的根本原因是什么? 答:汽包水位变化的根本原因是给水量与蒸发量之间的不平衡。当给水量大于蒸发量时,水位升高;反之,水位降低。
83. 什么是"虚假水位"? 答:虚假水位是指由于汽压突然变化,导致汽包内水的容积发生变化而引起的暂时水位现象。当汽压突然降低时,水位先升高后降低;当汽压突然升高时,水位先降低后升高。
84. 如何调节汽包水位? 答:汽包水位的调节主要通过改变给水调节阀的开度来实现。当水位升高时,关小给水调节阀;当水位降低时,开大给水调节阀。
85. 什么是锅炉的燃烧调节? 答:锅炉的燃烧调节是指通过调节燃料量、送风量和引风量,使燃烧过程处于最佳状态,保证锅炉的安全经济运行。
86. 燃烧调节的任务是什么? 答:燃烧调节的任务是:
- 使燃烧产生的热量满足锅炉蒸发量的需要 - 保证燃烧完全,提高锅炉效率 - 保证炉膛负压正常,防止炉膛灭火和爆炸
87. 什么是炉膛负压? 答:炉膛负压是指炉膛内烟气的压力与大气压力之差,通常维持在-20~-50Pa。
88. 炉膛负压过大或过小有什么危害? 答:炉膛负压过大时,会使炉膛漏风增加,排烟热损失增大,引风机电耗增加;炉膛负压过小时,会使炉膛向外冒烟,污染环境,甚至烧坏设备。
89. 如何调节炉膛负压? 答:炉膛负压的调节主要通过改变引风机的出力来实现。当炉膛负压过大时,关小引风机挡板;当炉膛负压过小时,开大引风机挡板。
90. 什么是锅炉的变压运行? 答:变压运行是指当锅炉负荷变化时,保持汽轮机调节汽门全开或部分全开,通过改变锅炉的蒸汽压力来适应外界负荷变化的运行方式。
六、安全保护原理(91-100问)
91. 什么是锅炉的水位保护? 答:锅炉的水位保护是指当汽包水位过高或过低时,自动采取措施防止事故扩大的保护装置。当水位过高时,自动打开事故放水门;当水位过低时,自动停炉。
92. 什么是锅炉的超压保护? 答:锅炉的超压保护是指当锅炉汽压超过规定值时,自动采取措施降低汽压的保护装置,主要有安全阀和电磁释放阀。
93. 安全阀的工作原理是什么? 答:安全阀是一种自动泄压装置。当锅炉汽压超过安全阀的整定压力时,安全阀自动开启,排出蒸汽,降低汽压;当汽压降至回座压力时,安全阀自动关闭。
94. 什么是锅炉的灭火保护? 答:锅炉的灭火保护是指当炉膛发生灭火时,自动切断燃料供应,防止炉膛爆炸的保护装置。
95. 什么是炉膛爆炸? 答:炉膛爆炸是指炉膛内积存的可燃混合物突然同时燃烧,使炉膛内压力急剧升高,超过炉膛结构所能承受的压力而发生的爆炸。
96. 防止炉膛爆炸的措施有哪些? 答:防止炉膛爆炸的措施有:
- 加强燃烧监视,及时发现灭火 - 灭火后立即切断所有燃料供应 - 进行充分的炉膛通风吹扫 - 严禁采用"爆燃法"点火
97. 什么是锅炉的水位计? 答:水位计是用来监视汽包水位的仪表,主要有就地水位计和远传水位计两种。
98. 什么是锅炉的排污? 答:锅炉的排污是指定期排出汽包底部的含盐量较高的炉水和沉积的水渣,以保持炉水品质合格。
99. 锅炉排污分为哪两种? 答:锅炉排污分为定期排污和连续排污两种。定期排污主要排出水渣,在汽包底部进行;连续排污主要排出含盐量较高的炉水,在汽包正常水位附近进行。
100. 什么是锅炉的酸洗? 答:锅炉的酸洗是指用化学药品溶液清洗锅炉受热面内部的水垢和腐蚀产物,以恢复受热面的传热能力,保证锅炉的安全经济运行。




来源 公众号“电厂运行学习笔记”

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