直流锅炉的水动力特性
- 格式:wps
- 大小:17.50 KB
- 文档页数:2
2022热动锅炉知识真题模拟及答案(1)1、在400℃的炉窑中,传热以()为主。
(单选题)A. 辐射B. 对流C. 传导D. 辐射与传导试题答案:B2、停炉过程中的最低风量为总风量的()以上.(单选题)A. 25%B. 30%C. 40%D. 50%试题答案:B3、当换热器两端热、冷流体的两个温差之比----(),则可以用进、出口温差的算术平均值作为平均温压(单选题)A. 小于等于4B. 小于等于2时C. 小于等于5时D. 小于等于1时试题答案:B4、辐射热与热力学温度的()次方成正比。
(单选题)A. 1B. 2C. 3D. 4试题答案:D5、实际物体的反射率都在()范围内变化。
(单选题)A. 小于0B. 大于1C. 等于1D. 大于0小于1试题答案:D6、影响汽包水位变化的主要因素是()。
(多选题)A. 锅炉负荷B. 燃烧器的惯性C. 燃烧工况D. 给水压力试题答案:A,C,D7、为了保证锅炉设备的安全,点火前应把()及热工保护投入。
(多选题)A. 风机连锁B. 火焰监视保护C. 负压保护D. 汽包水位保护试题答案:A,B,D8、为消除水动力不稳定性,可采用()(单选题)A. 降低压力B. 减小质量流速C. 增加进口节流9、提高工作压力,直流锅炉水动力特性()(单选题)A. 稳定B. 不稳定C. 与压力无关试题答案:A10、任何物体的辐射力和吸收率之比恒等于同温度下黑体的辐射力,并且()有关。
(单选题)A. 只和黑度B. 只和材料C. 只和温度D. 波长试题答案:C11、()是过热器损坏的原因之一。
(单选题)A. 给水品质不合格,造成管壁结垢、腐蚀B. 管壁长时间超温运行C. 使用吹灰器不当,管壁吹薄损坏D. 排污不当,破坏水循环试题答案:B12、揭示黑体辐射强度与温度和波长之间关系的定律是()。
(单选题)A. 斯蒂芬-波尔兹曼定律B. 傅立叶定律C. 余弦定律D. 普朗克定律13、循环流化床系统中,上二次风量()下二次风量。
直流锅炉的发展和特点第一部分,直流锅炉的发展。
直流锅炉最早出现在本世纪20—30年代,相继在德国、瑞士、前苏联问世,即出现了三种炉型;1.本生型,蒸发受热面型式为多次垂直上升管屏。
2.苏尔寿型,蒸发受热面型式为多行程迂回管屏。
3.拉姆辛型,蒸发受热面型式为水平围绕管屏。
在50年代末60年代初,直流锅炉用得很不普遍,这主要是受到了两个限制:1.给水处理技术落后。
2.自动调节技术落后。
到了60年代,这两个技术有了很大提高,因此直流锅炉才普遍地发展起来。
在这期间,由于下述四个原因,使直流锅炉型式有了很大的变化:1.锅炉像大容量方向发展;2.模式水冷壁的采用;3.滑参数的应用;4.给水处理技术的发展。
现代直流锅炉蒸发受热面型式主要有三种:(1).一次垂直上升管屏;(2).炉膛下部多次上升、炉膛上部一次上升管屏;(3).螺旋围绕上升管屏。
第二部分,直流锅炉的特点。
1.本质特点。
本质特点包括:(1).没有汽包;(2).工质一次通过,强迫流动;(3).受热面无固定界限。
2.蒸发受热面中的工质流动过程特点。
(1)受热不均对流过程影响。
(2).水动力特性呈多值性。
(3).有脉动现象,流量随时间作周期性波动。
直流锅炉消耗水泵压头大。
3.传热过程特点。
直流蒸汽锅炉是一次通过各受热面,第二类传热恶化现象一定要出现。
4.热化学过程特点。
直流锅炉没有汽包,给水带来的盐分除一部分被蒸汽带走外,其余全沉积在受热面上,因此直流锅炉要求给水品质高。
5.调节过程特点。
对于直流蒸汽锅炉,储热能力不大,当扰动发生时,自补偿能力不足,参数速度变化大。
所以当负荷发生变化时,必须同时调节给水量和燃煤量,以保持物质平衡和能量平衡,才能稳住汽压和汽温。
6.启动过程特点。
启动过程中,为减少直流蒸汽锅炉热量损失和工质损失,要装一个旁路系统。
由于直流蒸汽锅炉没有汽包,升温过程可以快一些,即直流锅炉启动速度快。
7.设计、制造安装特点。
适用于任何压力;2.蒸发受热面可任意布置;3.节省金属;4.制造方便。
《锅炉设备及运⾏》题库《锅炉设备及运⾏》题库第⼀章概述⼀、填空题1.锅炉四管是、、、。
2.煤粉炉⼀次风的作⽤是,循环硫化床锅炉⼀次风的作⽤是。
⼆、选择题1.直流锅炉点⽕前必须建⽴启动流量的原因是( A )。
A防⽌启动期间⽔冷壁超温 B防⽌启动期间过热器超温C为强化热态冲洗效果 D为建⽴汽轮机冲转压⼒2.超临界锅炉⽔冲洗的流量约为额定流量的( C )A 20%B 5%C 30%D 35%3.在超临界状态下,⽔冷壁管内的阻⼒与过热器内的汽阻变化情况是(B)A⽔冷壁管内的阻⼒迅速下降,过热器内的汽阻迅速上升;B⽔冷壁管内的阻⼒迅速上升,过热器内的汽阻基本不变;C⽔冷壁管内的阻⼒迅速下降,过热器内的汽阻基本不变;D⽔冷壁管内的阻⼒迅速上升,过热器内的汽阻也迅速上升。
三、判断题1.直流锅炉只能在超临界压⼒下运⾏。
(×)2 强制循环锅炉⽐⾃然循环锅炉⽔循环更安全。
(√)3.锅炉汽⽔流程划分以内置式启动分离器为界设计成双流程。
(√)4.控制启动分离器出⼝蒸汽温度,也就是控制锅炉的加热段和蒸发段、过热段吸热量的分配。
(×)5.由于直流锅炉运⾏要求给⽔品质⽐汽包锅炉⾼得多,因此在直流锅炉启动过程中不须进⾏炉⽔洗硅。
(×)6.直流锅炉运⾏中,⽔变为蒸汽不存在汽、⽔两相区,即⽔变为过热蒸汽经历了加热和过热两个阶段。
(√)四、简答题1.超临界锅炉(直流锅炉)的运⾏特点答:第⼀.⽔冷壁传热特性变化最⼤第⼆.汽温响应速度加快第三.对燃烧调节要求更⾼第四.凝结⽔必须精处理同时,必须严格检测蒸汽含铁量,注意启动系统的切换(对外置式的)、储⽔箱⽔位波动和中间点温度控制转换的问题。
第三章制粉系统及其设备⼀、填空题1.煤粉的性质主要表现在煤粉的流动性、细度、颗粒组成、⽔分、爆炸性。
2.冷⼀次风的⽤户有密封风机风源、给煤机密封风、磨⼀次冷风等。
3.磨煤机的变加载是接受给煤机的电流信号,控制⽐例溢流阀压⼒⼤⼩,变更蓄能器和油缸的油压,来实现加载⼒的变化。
直流锅炉启动特点
启动压力
启动压力一般指启动前在锅炉水冷壁系统中建立的初始压力。
它的选择除与锅炉型式有关,还与下列因素有关:
1)受热面内的水动力特性
直流炉蒸发受热面内的水动力特性与其工作压力有关,随着压力的提高,能改善或避免水动力不稳定性,减轻或消除管间脉动。
2)工质膨胀现象
启动压力越高,汽水比容差越小,工质膨胀量越小,这样启动分离器的容量可以相对选择的小一些。
3)节流阀的磨蚀
对于外置式分离器和全压启动内置式分离器来说,在锅炉启动时,本体压力高于分离器压力,用阀门进行节流。
显然压力越高,阀门的节流越大,对阀门的磨蚀出越大。
4) 给水泵的电耗
启动压力越高,启动过程卟,给水泵的电耗越大。
综上所述,为了水功力稳定、避免脉动、减少膨胀量,希望启动压力高:但从减少节流阀的腐蚀、噪音和给水泵电耗考虑又不能选得太高。
目前超临界和超超临界锅炉水冷壁普遍采用了螺旋管圈或垂直内螺纹管,启动压力对水动力的稳定性影响不大,锅炉基本都选用了零压力启动,启动分离器采用了足够容量的排放阀,可满足汽水膨胀时水的排量。
由于采用内置式分离器和滑参数启动,对排放阀门的腐蚀甚微。
周磊。
1直流锅炉的结构特点及其工作原理1.0 引言随着电力行业的发展,大机组、大容量、大电网的电力系统已经逐渐取戴了过去的小机组、小电网的电力生产朝流,而直流锅炉作为现代电力生产的主力设备,承载着为社会节约资源、为电力充分发挥作用的重大责任。
因此我们作为一名电厂热工人员就应该全面的去了解直流锅炉的结构特点及其工作原理,为今后的工作打下基础。
1.1 直流锅炉的结构特点直流锅炉一般是按通常称为蒸发受热面的水冷壁的结构和布置方式的不同来分类的,目前国内外直流锅炉主要分为三个类型,如图1—1所示。
1) 水平围绕管图型(拉姆辛型)上海锅炉厂生产的220t/h高压直流锅炉和400吨/时超高压直流锅炉都属于水平围绕管圈型直流锅炉。
它的水冷壁是内许多根平行并联的管子组成的管圈自下往上盘绕而成,为了稳定流动特性和减少各管的热偏差,在所有管子的入口处装有节流孔板。
水平围绕管圈型直流锅炉的水冷壁无下降管及小间联箱,金属消耗量少,疏水排气方便。
同时,因管圈四壁围绕,且宽度较狭,能使受热不均匀性减少。
只有在锅炉容量增加较大而管圈变宽时.才会造成沿高度方向较大的热偏差。
这种形式的直流锅炉,由于各排管子结构不同,难以将水冷壁预先组合。
同时,水冷壁管多方向膨胀,因而不能应用简便的敷管式炉墙.采用框架炉墙则金属消耗量增加。
此外,为防止水平管子发生汽水分离,采用了较高的重量流速,加上管子又长,因此整体如阻力较大。
2) 垂直多次上升管屏型(本生型)这种直流锅炉的水冷壁由许多垂直管屏组成,每一管屏都有进出口联箱,各屏间用不受热的下降管联结。
垂直多次上升管屏型直流锅炉,管系简单,管屏能以组件出厂。
水冷壁采用膜式结构,可应用敷管炉墙。
水冷壁垂直向下膨胀,能采用悬吊结构。
出于有较多的小间联箱,能起平衡各管因吸热不均而造成的热偏差和平衡产生管间脉动时压力峰的作用,因此这种型式的直流锅炉的水动力特性较其它型式稳定,但可能发生类似自然循环锅炉的停滞利例流现象.应引起足够的注意。
一、静态特性(一)汽温静态特性稳定工况下,以给水为基准的过热蒸汽总焓升可按下式计算式中——锅炉输入热量,kJ/kg;——锅炉效率;、——给水焓、过热器出口焓,kJ/kg;——再热器相对吸量,;——再热器吸热量,kJ/kg。
1. 煤水比B/G保持式中、、和不变,则当锅炉给水量从变化到,对应的燃料量变化到时,过热器出口焓值的变化量可写为式中、——工况变动前、后的过热器出口焓,kJ/kg;、——工况变动前、后的煤水比,对于亚临界锅炉,。
若保持给水流量不变,燃料量增加10%(),则过热蒸汽出口焓将增加216kJ/kg,相应的温升约为;如果热负荷不变,而工质流量减少10%(),则过热蒸汽焓增为247kJ/kg,相应的温升约。
2.给水温度当给水温度降低时,若保持煤水比不变,则由上式可知,过热器出口焓(汽温)将随之降低。
只有调大煤水比,使之与增大了的过热蒸汽总焓升相对应,才能保持汽温稳定。
3.过量空气系数炉内过量空气系数主要是通过再热器相对吸热量的变化而影响过热汽温的。
当炉内送风量增大时,对流式再热器的吸热量因烟气流量的增大而增加,而辐射式再热器的吸热量则基本不变,因此再热器总吸热量及相对吸热量增大,在煤水比未变动的情况下,根据上式过热器出口汽温将降低。
运行中也需要改变设定的煤水比。
4.锅炉效率当锅炉效率降低时,过热汽温将下降。
运行中炉膛结焦、过热器结焦、风量偏大,都会使排烟损失增大,效率降低;燃烧不完全也是锅炉效率下降的一个因素。
上述情况出现时均会使煤水比发生变化。
5.变压运行变压运行时的主蒸汽压力是锅炉负荷函数。
当负荷降低时主蒸汽压力下降,与之相应的工质理论热量(从给水加热至额定出口汽温所必须吸收的热量)增大,如煤水比不变,则汽温将下降。
如保持汽温,则煤水比按比例增加。
再热汽温稳定工况下,再热器出口焓值(kJ/kg)按下式计算式中——再热器进口焓值,kJ/kg;d ——再热汽流量份额。
保持式中、、和不变,则当锅炉给水量从变化到,对应的燃料量变化到时,再热器出口焓值的变化量可写为在任何负荷下,当燃料量与给水量成比例变化是时(m1=m0)即可保证再热汽温为额定值。
直流锅炉的水动力特性
一. 直流锅炉的优缺点
1.直流锅炉的主要优点是:
1)原则上它可适用于任何压力,但从水动力稳定性考虑,一般在高压以上(更多是超高压以上)才采用。
2)节省钢材。
它没有汽包、并可采用小直径蒸发管,使钢材消耗量明显下降。
3)锅炉启、停时间短。
它没有厚壁的汽包,在启、停时,需要加热、冷却的时间短,从而缩短了启、停时间。
4)制造、运输、安装方便。
5)受热面布置灵活。
工质在管内强制流动,受热面可从有利于传热及适合炉膛形状而灵活布置。
2.直流锅炉的主要缺点是:
1)给水品质要求高。
锅水在蒸发受热面要全部蒸发,没有排污,水中若有杂质要沉积于蒸发管内,或随蒸汽带入过热器与汽轮机。
2)要求有较高的自动调节水平。
直流锅炉运行时,一旦有扰动因素,参数变化比较快,需配备自动化高的控制系统,才能维持稳定的运行参数。
3)自用能量大。
工质在受热面中的流动,全靠给水泵压头,故给水泵的能耗高。
4)启动操作较复杂,且伴有工质与热量的损失。
5)水冷壁工作条件较差。
水冷壁出口工质全部汽化或微过热,沸腾换热恶化不可避免,且没有自补偿特性。
必须采取一定措施予以防止。
二. 超临界参数锅炉的水动力特性
超临界参数锅炉的水动力特性不仅影响着水冷壁的传热特性和安全性,而且在很大程度上影响着汽温特性、调峰性能,甚至影响到燃烧调节性能。
超临界参数锅炉的水动力特性主要决定于水冷壁形式、工质的热物理特性、运行方式、水冷壁热流密度的大小及其分布等因素。
其中工质的热物理特性是指:超临界参数下,在拟临界温度左右的一定范围内,工质受到大比热特性的影响,比容、黏度、导热系数发生急剧变化的特性。
超临界压力下工质的热物理特性显著地影响着直流锅炉水动力的稳定性和下辐射区水冷壁出口工质的温度,进一步影响到自动调节性能。
超临界参数变压运行锅炉,当机组从额定负荷到低负荷时,炉膛水冷壁管圈的运行压力范围将从超临界压力降至亚临界压力,水冷壁管圈内工质将有两种工作状态,即单相流动和两相流动。
故在分析超临界压力变压运行直流锅炉炉膛水冷壁水动力特性时不仅是分析超临界压力下的特性,同时还要分析亚临界压力下的特性,特别是负荷快速变化下的特性。
超临界压力直流锅炉的蒸发受热面,尤其是启动及变压运行时(运行于亚临界压力下),带内置式启动系统的直流锅炉的蒸发受热面(即水冷壁),都可能存在着流动不稳定性、热偏差和脉动等水动力问题。
三. 亚临界和超临界压力下的流动不稳定性
直流锅炉蒸发受热面出现不稳定流动的根本原因是汽和水的比容差以及水冷壁进口有热水段存在,在一定条件下实际运行的直流锅炉蒸发受热面就会发生这种流动不稳定的工况。
水动力不稳定性发生在同时具有蒸发段和热水段的管屏上,水动力多值性不会发生在只有蒸发段的管屏上。
燃料投入速度及减温水量会对水动力的稳定性有一定的影响。
在升温升压的过程中,随着燃料量的增加,尤其是直吹式系统启动磨煤机时,一方面炉内燃烧放热量增大,引起热敏
感性较强的水冷壁吸热量急剧变化,管内汽水比容变化速度加快。
另一方面为控制汽温还需要增加减温水量,如果减温水量较大,水冷壁中工质流量就减少得多,影响水动力的稳定性。
尤其是在启动过程中,工质达到饱和状态时,由于工质的膨胀和蒸汽的产生,使工质的容积迅速增加,对水动力稳定性的影响将更大,此时更应该严格控制燃料的投入速度,必要时还应适当减弱燃烧。
解决水动力稳定性方法:
1)减小工质进口欠焓。
2)水冷壁入口加节流圈,增加热水段阻力。
3)提高压力。
发生水动力多值性最根本的原因是汽水密度不同。
当P增加时,(ρ’-ρ”)下降,因此水动力特性趋于稳定。
对于某台投运的锅炉,提高其工作压力是不可能的,但要注意启动、低负荷时的压力不要太低。
4)加装呼吸联箱。
水动力不稳定,即各个管子流量不同,各管压力不同,ρw小的压力高。
加一呼吸联箱可以均衡各管的压力,使ρw趋于平衡,一般加在x(含汽率)=0.1~0.2地方。
四. 直流锅炉的脉动
脉动是直流锅炉蒸发受热面中,另一种型式的不稳定流动现象,有三种脉动类型,即整体脉动(全炉脉动)、屏间(屏带或管屏间)脉动和管间脉动。
消除脉动的方法:
1)增大工质质量流量(ρw)。
ρw大,压力峰不易形成,所以增大ρw可消除脉动。
应保证管圈有足够大的质量流速。
2)增大热水段阻力。
在蒸发管圈加热段加装节流圈和节流阀是消除脉动的有效措施。
减小蒸发段阻力。
3)提高压力减小热负荷。
脉动现象是汽水两相流动所致,压力升高会有利于防止脉动。
P>14MPa时,就不会发生脉动现象。
所以亚临界和超临界压力直流锅炉在正常运行工况下是不可能产生脉动的。
但在低负荷、尤其是在启动工况下,由于压力低,仍有可能产生脉动现象。
因此运行时,注意保持燃烧工况的稳定性及炉内温度尽可能均匀,在启动时保持足够的启动流量和压力等。
蒸发点附近热负荷高,易发生脉动。
五. 热偏差对螺旋管圈水冷壁安全性的影响
实际运行经验表明,直流锅炉的水动力不稳定性多数是在低负荷且水冷壁热负荷分布不均的情况下形成的。
水冷壁热负荷分布主要决定于火焰中心位置的偏移以及受热面结渣和积灰等条件,即影响水动力稳定性的主要因素是炉内过程引起的热偏差。
螺旋管圈水冷壁,也存在不同程度的热偏差。
螺旋管圈水冷壁的受热偏差主要取决于螺旋圈数和火焰偏斜程度。
在热偏差的作用下,管屏间或管内流量重新分配,在热负荷高的管屏或管子内,加热水区段变短,汽水两相流及蒸汽过热区段变长,使流动阻力大幅度增加,导致流量自动地减少,从而使工质对管子的冷却能力反而下降,严重影响了该段水冷壁管的安全。
因此,在实际运行中,特别是在低负荷运行时,应均匀投用燃料量,及时吹灰,防止水冷壁结渣、积灰,防止火焰偏斜,以减小烟气侧的受热偏差,确保锅炉水冷壁的安全。