第10和11章锅炉水动力特性与传热汇总

第11章锅炉水动力学及过内传热基础1.锅炉的水循环方式有哪些，是如何区分的，各种循环方式的特点是什么？答：根据工质流经蒸发受热面的流动动力和循环方式及特点，锅炉的水循环方式可分为：（1）自然循环锅炉自然循环锅炉蒸发受热面中工质的流动动力是不受热的下降管与受热的上升管之间的密度差。

自然循环锅炉特征是有一个锅筒，是蒸发受热面和过热器之间的固定分界点。

主要特点是流动方式简单，水动力特性稳定，运行可靠，以往在亚临界压力以下的锅炉中得到广泛使用。

（2）多次强制循环锅炉多次强制循环锅炉蒸发受热面中，工质的流动动力除了依靠汽水混合物与水的密度差之外，主要依靠锅炉循环回路的下降管上装加的循环泵的压头。

下降管上的循环泵是其与自然循环的主要区别。

多次强制循环锅炉主要用于亚临界压力锅炉。

（3）直流锅炉直流锅炉蒸发受热面中工质的流动动力是锅炉给水泵的压头。

直流锅炉没有锅筒，蒸发受热面中的工质为一次性通过的强迫流动，这是与自然循环锅炉的主要区别。

适用的压力范围很广，尤其是超临界参数的锅炉。

(4)复合循环锅炉复合循环锅炉的基本特点是在中间也装了一台循环泵，循环泵只在低负荷时工作，使一部分水经过再循环管路在蒸发受热面中进行再循环，以充分冷却蒸发受热面，而在高负荷时停止工作，自动切换成直流锅炉运行状态。

复合循环锅炉主要用于超临界参数的锅炉。

2.受热管垂直向上流动有哪几种主要流型？水平流动的流动结构有什么特点？答：受热垂直上升管内汽液两相流动的主要流型有：泡状流型、弹状流型、环状流型、液滴环状流型及雾状流型。

汽液两相流体在水平管中流动时的特点是：由于受到浮升力的影响，蒸汽多聚集在管子的上部，形成不对称的流动结构。

随着汽水混合物流速减小或管子直径增大，这种不对称性特别明显。

3.何谓均相流动模型及分相流动模型？答：均相流动模型：这种模型假定两相流体流动时非常均匀，看作是具有平均流体特性的均质单相流体，汽液两相之间没有相对速度且处于热力学平衡状态。

锅炉原理第十、十一、十二章参考书及复习思考题
一、参考书
1、樊泉桂，超超临界及亚临界参数锅炉，中国电力出版社，2007
2、樊泉桂，亚临界与超临界参数锅炉，机械工业出版社，
2000
3、黄承懋, 锅炉水动力学及锅内传热, 北京：中国机械工业
出版社, 1982
二、思考题
1、自然循环锅炉蒸发受热面回路中的工质流动的工作原理。

2、汽包锅炉采用连续排污的目的是什么？
3、什么是第一类传热恶化和第二类传热恶化。

它们一般发
生在什么区域？
4、进行自然循环锅炉水循环计算的目的是什么？水循环计
算的内容有那些？
5、何谓直流锅炉的脉动特性和水动力多值性？
6、简述超临界直流锅炉工作过程特点。

7、超临界直流锅炉的优点有那些?
8、直流锅炉汽温调节特点。

一．名词解释1。

自然循环锅炉：蒸发受热面内的工质，依靠下降管中的水与上升管中的汽水混合物之间的密度差所产生的压力差进行循环的锅炉。

2。

直流锅炉:给水靠给水泵的压头，一次通过锅炉各受热面产生蒸汽的锅炉. 3。

强制循环锅炉：蒸发受热面内的工质,除了依靠水与汽水混合物的密度差以外,主要依靠锅水循环泵的压头进行循环的锅炉.4.控制循环锅炉：在水冷壁上升管的入口处加装了节流圈的强制循环锅炉。

5。

层燃炉: 燃料在锅炉中的三种燃烧方式为层状燃烧、沸腾式燃烧、悬浮式燃烧。

层状燃烧就是将燃料置于固定或移动的炉排上，形成均匀的、有一定厚度的燃料层，空气从炉排底部通入，通过燃料层进行燃烧反应，采用层状燃烧的锅炉叫层燃炉。

6.流化床锅炉:流化床燃烧方式就是燃料颗粒在大于临界风速（由固定床转化为流化床的风速）的空气流速作用下，在流化床上呈流化状态的燃烧方式。

采用流化床燃烧方式的锅炉称为流化床锅炉。

7。

煤粉炉:将煤磨制成煤粉，然后送入锅炉炉膛中燃烧，这种锅炉便是煤粉炉。

8.锅炉效率：锅炉效率是指锅炉有效利用热与单位时间内所消耗燃料的输入热量的百分比。

9.锅炉净效率：指扣除了锅炉机组运行时的自用能耗（热耗和电耗）以后的锅炉效率。

10.余热锅炉：指利用各种工业过程中的废气、废料或废液中的余热及其可燃物质燃烧后产生的热量把水加热到一定工质的锅炉。

11.火管锅炉：火管锅炉就是燃料燃烧后产生的烟气在火筒或烟管中流过,对火筒或烟管外水、汽或汽水混合物加热。

火管锅炉又称锅壳式锅炉。

12。

水管锅炉：所谓水管锅炉就是水、汽或汽水混合物在管内流动,而火焰或烟气在管外燃烧和流动的锅炉。

13。

温室气体:温室气体指的是大气中能吸收地面反射的太阳辐射，并重新发射辐射的一些气体,如水蒸气、二氧化碳、大部分制冷剂等。

它们的作用是使地球表面变得更暖，类似于温室截留太阳辐射，并加热温室内空气。

14.省煤器：是为了是给水在进入汽包先在尾部烟道吸收烟气热量,以降低排烟温度,提高锅炉效率，节约燃煤量,所以称为省煤器。

第1章绪论锅炉构成：锅炉本体（燃烧系统、汽水系统）和辅助设备。

锅炉的工作过程：锅炉内部同事进行着燃料燃烧、烟气想工质传热、工质受热汽化三过程。

锅炉分类：用途生活，工业，电站蒸汽压力低压锅炉（出口蒸汽压<=2.45）、中压锅炉（表压2.94-4.9）、高压锅炉（7.84-10.8）、超高压锅炉（11.8-14.7）、亚临界压力锅炉（15.7-19.6）、超临界压力锅炉（24.0-28.0）、超超临界机组（表压28.0以上，或主蒸汽温度和再热蒸汽温度为593℃以上）。

锅炉主要形式：层燃燃烧锅炉、循环流化床锅炉、自然循环锅炉、控制循环锅炉、超临界直流锅炉、预热锅炉、导热油锅炉。

锅炉额定蒸发量：锅炉在额定蒸汽参数、额定给水温度和使用设计燃料，并保证热效率是的蒸发量。

锅炉最大连续蒸发量：锅炉在额定蒸汽参数、额定给水温度和使用设计燃料，长期连续运行是所能达到的最大蒸发量。

热效率（锅炉效率一般指锅炉热效率）有效利用的热量Q1与燃料输入热量Qr的百分比锅炉净效率：有效利用热量Q1与燃料输入热加锅炉自用热耗和锅炉辅助设备消耗功率之比。

第2章锅炉燃料1. 煤的元素分析成分2. 煤的工业分析成分3. 燃料的发热量的三种表示方法：弹筒发热量、高位发热量和低位发热量。

4. 折算成分5. 煤的工业分类6. 煤灰熔性7. 灰熔性地狱锅炉影响8. 常用液体燃料第3章燃料燃烧计算及锅炉平衡理论空气量：1kg（或标况下1m3）燃料完全燃烧且燃烧产物中又没有氧气存在时所需的空气量。

实际空气量：一般燃烧设备很难保证氧气和燃料完全燃烧，通常实际空气量大于理论空气量。

空气系数：实际空气量与理论空气量之比。

完全燃耗时烟气成分：CO2、SO2、N2、H2O。

烟气分析方法：化学吸收法、色谱分析法、红外吸收法、电化学传感器法。

实际燃烧温度：实际燃烧过程中，烟气可能达到的温度。

理论燃烧温度：绝热条件下完全燃烧，不考虑对外做功时，烟气可能达到的最高温度。

第12章 自然循环锅炉的水动力循环1. 如何建立自然循环锅炉的水动力基本方程，分为几种型式？答：（1）压差法：从锅炉液位面到下集箱中心高度之间，计算的上升管压差与下降管压差相等。

方程式为：xj xj ss ss P gh P gh ∆-=∆+ρρ，式中，h ——锅炉液位面到下集箱的中心高度；ss ρ、xj ρ——分别为上升管和下降管中工质的平均密度；ss P ∆、xj P ∆——分别为上升管和下降管中工质流动阻力。

（2）运动压头法：循环回路中产生的水循环动力，在稳定流动时，用于克服回路中工质流动的总阻力。

方程式为：()xj ss ss xj P P gh ∆+∆=-ρρ（3）有效压头法：循环回路中运动压头克服上升管得流动阻力后剩余的部分水循环动力，在稳定流动时，用于克服回路中下降管的流动阻力。

方程式为：()xj ss ss xj P P gh ∆=∆--ρρ2. 作图示出热负荷变化对上升管压差特性曲线及回路工作点的影响。

答：图中φ为截面含汽率，x 为质量含汽率，ss P ∆为上升管流动阻力，gh ss ρ为重位压差。

如图可见，随着吸热量q 的增加，φ和x 都增大，但两者的增大趋势却有很大区别。

x 随q 增大是线性增加，因此，ss P ∆也几乎是随q 的增加而呈线性增加。

而φ随q 增大是非线性增上升管压差与吸热量的关系加，当工质吸热比较少，x 较小时，φ随q 增大增加得很快，即φ的增加远大于x 的增加；而在某一x 或φ值后，x 增加φ却增加得很慢。

这是由于水与水蒸气的物性决定的，因为当水转变为蒸汽时，体积急剧膨胀，与此对应，gh ss ρ随q 的增大开始下降的很快，而后下降的较慢。

因此，gh ss ρ和ss P ∆的叠加使得ss S 和q 的关系呈现先下降后上升的形状。

简单回路压差特性及工作状态开始在q 较少、x 较小、循环倍率K 较大处，随着q 的增加，ss S 的特性曲线下移，因此回路的工作点向右移，循环流量0G 增加。

锅炉的工作原理及工作特性锅炉是一种用于产生蒸汽或者热水的设备，广泛应用于工业生产和供暖系统中。

它通过将燃料燃烧产生的热能转化为水的热能，进而产生蒸汽或者加热水。

以下是对锅炉的工作原理及工作特性的详细解释。

一、锅炉的工作原理1. 燃料燃烧：锅炉的工作原理基于燃料的燃烧过程。

燃料可以是煤炭、天然气、柴油、生物质等。

燃料在燃烧室中与空气混合后，通过点火源点燃，产生高温高压的燃烧气体。

2. 热能传递：燃烧产生的热能通过锅炉内部的换热面传递给水，使水的温度升高。

换热面通常是管道或者燃烧室内的炉墙，它们与水接触，将热能传递给水。

3. 蒸汽或者热水生成：当水的温度升高到一定程度时，水开始沸腾，产生蒸汽。

蒸汽可以用于动力发电、工业生产或者供暖系统。

如果温度没有达到沸点，产生的是热水，用于供暖或者其他热水需求。

4. 蒸汽或者热水输送：蒸汽或者热水通过管道系统输送到需要的地方。

在工业生产中，蒸汽可以通过管道输送到蒸汽涡轮机，驱动发机电发电。

在供暖系统中，热水可以通过管道输送到暖气设备或者热水供应点。

二、锅炉的工作特性1. 效率：锅炉的效率是指燃料转化为实用热能的比例。

通常用热效率来衡量，即输出的热能与输入的燃料热值之间的比值。

锅炉的效率受到多种因素影响，如锅炉设计、燃料质量、燃烧控制等。

2. 蒸汽产量：锅炉的蒸汽产量取决于锅炉的尺寸和设计参数，以及燃料的热值。

蒸汽产量通常以吨/小时或者千克/小时来衡量，它是工业生产和发电的重要指标。

3. 压力和温度：锅炉内部的蒸汽或者热水通常具有一定的压力和温度。

锅炉的设计参数决定了蒸汽或者热水的压力和温度范围。

不同的应用领域对压力和温度有不同的要求。

4. 自动控制：现代锅炉通常配备了自动控制系统，可以实现对燃料供给、燃烧过程、水位、压力等参数的监测和调节。

自动控制系统提高了锅炉的安全性和稳定性，减少了人工操作的需求。

5. 燃料适应性：锅炉可以适应多种燃料，如煤炭、天然气、柴油、生物质等。