50个锅炉常见基础问题，为你解答所有疑惑！

1．什么叫自然循环锅炉？

所谓自然循环锅炉，是指蒸发系统内仅依靠蒸汽和水的密度差的作用，自然形成工质循环流动的锅炉。

2．什么叫锅炉的循环回路？

由锅炉的汽包、下降管、联箱、水冷壁、汽水导管组成的闭合回路，称为锅炉的循环回路。

3．自然循环锅炉的蒸发系统由哪些设备组成？

主要由汽包、下降管、水冷壁管、联箱及导管组成。

4. 水冷壁为什么要分若干个循环回路？

因为沿炉膛宽度和深度方向的热负荷分布不均，造成每面墙的水冷壁管受热不均，使中间部分水冷壁管受热最强，边上的管子受热较弱。若整面墙的水冷壁只组成一个循环回路，

则并联水冷壁中，受热强的管子循环水流速大，受热弱的管内循环水流速小，对管壁的冷却差。为了减小各并列水冷壁管的受热不均，提高各并列管子水循环的安全性，通常把锅炉每面墙的水冷壁，划分成若干个循环回路。

5．SG400／140-50410型锅炉共有多少个循环回路？如何布置？

该型锅炉共有14个循环回路，其中前后墙各4个，两侧墙各3个循环回路。

6．汽包的作用主要有哪些？

汽包的作用主要有：

（1）是工质加热、蒸发、过热三个过程的连接枢纽，同时作为一个平衡容器，保持水冷壁中汽水混合物流动所需压头。

（2）容有一定数量的水和汽，加之汽包本身的质量很大，因此有相当的蓄热量，在锅炉工况变化时，能起缓冲、稳定汽压的作用。

（3）装设汽水分离和蒸汽净化装置，保证饱格蒸汽的品质。

（4）装置测量表计及安全附件，如压力表、水位计、安全阀等。

7．电站锅炉的汽包内部主要有哪些装置？它们的布置位置和作用怎样？

    电站锅炉随参数容量的不同，其汽包内部装置也不完全一样，现以高压和超高压锅炉的汽包为例，介绍其内部装置、它们的布置及主要作用。

    沿汽包长度在两侧装设若干旋风分离器，每个旋风分离器筒体顶部配置有百页窗（波形板）分离器，它们的主要作用是将由上升管引入的汽水混合物进行汽和水的初步分离。在汽包内的中上部，水平装设蒸汽清洗孔板，其上有清洁给水层，当蒸汽穿过水层时，便将溶于蒸汽或携带的部分盐分转溶于水中，以降低蒸汽的含盐。靠近汽包的顶部设有多孔板，均匀汽包内上升蒸汽流，并将蒸汽中的水分进一步分离出来。汽包中心线以下150mm左右设有事故放水管口；正常水位线下约200mm处设有连续排污管口，再下面布置加药管。下降管入口处还装设了十字挡板，以防止下降管口产生漩涡斗造成下降管带汽。

8．旋风分离器的结构及工作原理是怎样的？

    旋风分离器由筒体、引入管、顶帽、溢流环、筒底导叶和底板等部件组成。

旋风分离器是一种分离效果很好的汽水分离设备。其工作原理及工作过程是：较高流速的汽水混合物，经引入管切向进入筒体而产生旋转运动，在离心力的作用下，将水滴抛向筒壁，使汽水初步分离。分离出来的水通过筒底四周导叶，流入汽包水容积中。饱和蒸汽在筒体内向上流动，进入顶帽的波形板间隙中曲折流动，在离心力和惯性力的作用下，小水滴被抛到波形板上，在附着力作用下形成水膜下流，经筒壁流入汽包水容积，使汽水进一步分离，而饱和蒸汽从顶帽上方或四周引入汽包蒸汽空间。

9．百叶窗（波形板）分离器的结构及工作原理是怎样的？

    百叶窗分离器是由许多平行的波浪形薄钢板组成，波形板厚度为0.8～l.2mm，相邻两块波形板之间的距离为10mm，并用2一3mm厚的钢板边框固定。

    工作原理及过程是：经过粗分离的蒸汽进入百叶窗分离器后，在波形板之间曲折流动。蒸汽中的小水滴，在离心力、惯性力和重力的作用下抛到板壁上，在附着力的作用下，使水滴粘附在波形板上形成水膜。水膜在重力作用下向下流入汽包水容积，使汽水得到进一步分离。由于利用附着力分离蒸汽中细小水滴的效果好，所以百叶窗分离器被广泛地用来作为细分离设备。

10．左右旋的旋风分离器在汽包内如何布置？为什么要如此布置？

    旋风分离器虽然能使分离出来的水经过筒底倾斜导叶平稳地流入汽包水容积，但并不能消除其旋转动能，水的旋转运动可能造成汽包水位的偏斜。因此，采用左旋与右旋旋风分离器交错排列的布置方法，可将排水的旋转运动相互抵消，使汽包水位保持稳定。

11．清洗装置的作用及结构如何？

    该装置是利用省煤器来的清洁给水，将经过机械分离后的蒸汽加以清洗，使蒸汽中的部分盐分转溶解于水中，减少蒸汽的含盐量、清洗装置的型式较多，但近代锅炉多采用平孔板式蒸汽穿层清洗装置，其结构是由一块块的平孔板组成。每块平孔板钻有很多5～6mm的小孔，相邻的两块孔板之间装有U型卡，清洗装置两端封板与平孔板之间装有角铁，以组成可靠的水封，防止蒸汽短路。

12．平孔板式清洗装置的工作原理是怎样的？

    约50％的给水经配水装置均匀地分配到孔板上，蒸汽自下而上通过孔板小孔，经由40～50mm厚的清洗水层穿出，使蒸汽的部分溶盐扩散转溶于水中。水则溢过堵板，溢流到水容积中。孔板上的水层靠蒸汽穿孔阻力所造成的孔板前后压差来托住。蒸汽穿孔的推荐速度为1.3～1.6m／s，以防低负荷时出现干孔板区或高负荷时大量携带清洗水。

13．连续排污管口一般装在何处？为什么？排污率为多少？

    连续排污管口一般装在汽包正常水位（即“0”位）下200～300mm处。锅水由于连续不断地蒸发而逐渐浓缩，使水表面附近含盐浓度最高。所以，连续排污管口应安装在锅水浓

度最大的区域，以连续排出高浓度锅水，补充以清洁的给水，从而改善锅水品质。排污率一般为蒸发量的1％左右。

14．汽包内锅水加药处理的意义是什么？

    防止锅内结垢，若单纯用锅炉外水处理除去给水所含硬度，需用较多设备，会大大增加投资；而加大锅水排污，不但增加工质热量损失，也不能消除锅水残余硬度。因此，除采用锅炉外水处理外，也在锅炉内对锅水进行加药处理，清除锅水残余硬度，防止锅炉结垢。其方法是在锅水中加入磷酸盐，使磷酸根离子与锅水中钙镁离子结合，生成难溶于水的沉淀泥渣，定期排污排除，使锅水保持一定的磷酸根，既不产生结垢和腐蚀，又保证蒸汽品质。

15．定期排污的目的是什么？排污管口装在何处？

    由于锅水含有铁锈和加药处理形成的沉淀水渣等杂质，沉积在水循环回路的底部，定期排污的目的是定期将这些水渣等沉淀杂质排出，提高锅水的品质。定期排污口一般设在水冷壁的下联箱或集中下降管的下部。

16．水冷壁的型式主要有哪几种？

    锅炉水冷壁主要有以下几种：

   （1）光管式水冷壁；

   （2）膜式水冷壁；

   （3）内壁螺旋槽水冷壁；

   （4）销钉式水冷壁（也叫刺管水冷壁）。这种水冷壁是在光管表面按要求焊上一定长度的圆钢，以利敷设和固定耐火材料。主要用于液态排渣炉、旋风炉及某些固态排渣炉的燃烧器区域。

17．采用膜式水冷壁的优点有哪些？

    膜式水冷壁有两种型式，一种是用轧制成型的鳍片管焊成，另一种是在光管之间焊扁钢而形成。

主要优点有：① 膜式水冷壁将炉膛严密地包围起来，充分地保护着炉墙，因而炉墙只须敷上保温材料及密封涂料，而不用耐火材料，所以，简化了炉墙结构，减轻了锅炉总重量；

②炉膛气密性好，漏风少，减少了排烟热损失，提高了锅炉热效率；

③易于制成水冷壁的大组合件，因此，安装快速方便。

18．折焰角是怎样形成的？其结构如何？

折焰角是由后墙水冷壁在一定的标高处，并按照一定的外形向炉膛内弯曲而成（俗称折焰鼻子），结构型式有两种，见附图所示。一种是借助分叉管，将每根水冷壁管分成两路，一路向内弯曲成一定形状。另一路为垂直短管，起悬吊传递水冷壁组件重量的作用。两路管内的汽水混合物均进入后水冷壁上联箱，再通过导管引入汽包。为了使大部分工质从受热强烈的折焰管通过，在垂直短管至联箱的连接处装有节流孔板，以限制垂直管的流通量。                               

另一种结构是在后墙水冷壁的上部直接向内弯成折焰角，在折焰角后，每三根管中有一根垂直向上作后墙水冷壁悬吊管，其余两根继续向后延伸构成水平烟道的斜底，然后再折转向上进入上联箱。而垂直向上那根水冷壁，通过联接折焰角前后垂直水冷壁管的吊杆传递

折焰角结构   后墙水冷壁组件的重量，并向上引入上联箱。

（a）老炉型折焰角；（b）新炉型折焰角

1一汽水混合物引出管；2一中间联箱；

3一节流孔板；4一垂直短管 5一分叉管；6一折焰管

19．折焰角的作用有哪些？

（1）可以增加水平烟道的长度，以利于高压、超高压大容量锅炉受热面的布置（如屏式过热器等）。

（2）增加了烟气流程，加强了烟气混合，使烟气沿烟道的高度分布趋于均匀。

（3）可以改善烟气对屏式过热器的冲刷特性，提高传热效果。

20．冷灰斗是怎样形成的？其作用是什么？

对于固态排渣锅炉的燃烧室，由前后墙水冷壁下部向内弯曲而形成冷灰斗。它的作用主要是聚集、冷却并自动排出灰渣，而且便于下联箱同灰渣井的联接和密封。

21. 底部蒸汽加热装置的结构如何？

该装置是沿着下联箱长度在下联箱内放有钢管，在钢管上开有直径5mm的小孔（孔数与水冷壁根数对应），并与引入外来的蒸汽管子连接，当投用时，由阀门控制进汽量。

22．自然循环的原理是怎样的？

锅炉在冷态下，汽包水位标高以下的蒸发系统内充满的水是静止的。当上升管在锅炉内受热时，部分水就生成蒸汽，形成了密度较小的汽水混合物。而下降管在炉外不受热，管中水分密度较大，这样在两者密度差的作用下就产生了推动力，汽水混合物在水冷壁内向上流动，经过上联箱、导管进入汽包，下降管中由汽包来的水则向下流动，经下联箱补充到水冷壁内，这样不断的循环流动，就形成了自然循环，见附图。

23  什么叫循环倍率？

循环回路中进入上升管的循环水量G与上升管出口处的蒸汽量D之比叫循环倍率。

以符号K表示：K=  G/D

24．什么叫循环水速？

循环水速是指循环回路中，在上升管入口截面，按工作压力下饱和水密度折算的水流速度。

25. 什么叫自然循环的自补偿能力？

在一定的循环倍率范围内，自然循环回路中水冷壁的吸热增加时，循环水量随产汽量相应增加以进行补偿的特性；叫做自然循环的自补偿能力。

26．自然循环的故障主要有哪些？

自然循环的故障主要有循环停滞、倒流、汽水分层、下降管带汽和沸腾传热恶化等。

27. 水循环停滞在什么情况下发生？有何危害？

水循环停滞易发生在部分受热较弱的水冷壁管中，当其重位压头等于或接近于回路中共同压差，水在管中几乎不流动，只有所产生的少量汽泡在水中缓慢的向上浮动，进入汽包，而上升管的进水量仅与出汽量相等，就是发生了循环停滞。

水循环停滞时，由下水冷壁管中循环水速接近或等于零，因此热量传递主要靠导热，即使热负荷较低．由于热量不能及时带走，管壁仍可能超温烧坏。另外，还由于水的不断“蒸干”，水中含盐浓度增加，会引起管壁的结盐和腐蚀。当在引入汽包蒸汽空间的上升管中发生循环停滞时。上升管内将产生“自由水位”，水面以上管内为蒸汽，冷却条件恶化易超温爆管；而汽水分界处由于水位的波动，管壁在交变热应力作用下，易产生疲劳损坏。

28．水循环倒流在什么情况下发生？有何危害？

水循环倒流现象发生在上升管直接引入汽包水空间，而且该管受热很弱以至其重位压差大于回路的共同压差时。当倒流管中蒸汽泡向上的流速与倒流水速接近时，汽泡将不能被带走，处于停滞或缓动状态的汽泡逐渐聚集增大，形成汽塞，这段管壁温度将升高或壁温交变，导致超温或疲劳损坏。

29．汽水分层在什么情况下发生？为什么？

汽水分层易发生在水平或倾斜度小而且管中汽水混合物流速过低的管子。这是由于汽、水的密度不同，汽倾向在管子上部流动，水的密度大，在下部流动。若汽水混合物流速过低，扰动混合作用小于分离作用，便产生汽水分层。

因此，自然循环锅炉的水冷壁应避免水平和倾斜度小的布置方式。

 

30．大直径下降管有何优点？

采用大直径下降管可以减小流动阻力，有利于水循环。另外，既简化布置，又节约钢材，也减少了汽包的开孔数。

31．下降管带汽的原因有哪些？

（1）在汽包中汽水混合物的引入口与下降管入口距离太近或下降管入口位置过高。

（2）锅水进入下降管时，由于进口流阻和水流加速而产生过大压降，使锅水产生自汽化。

（3）下降管进口截面上部形成漩涡斗，使蒸汽吸入。

（4）汽包水室含汽，蒸汽和水一起进入下降管。

（5）下降管受热产生蒸汽。

32．下降管带汽有何危害？

下降管水中含汽时，将使下降管中工质的平均密度减小，循环运动压头降低，同时工质的平均容积流量增加、流速增加，造成流动阻力增大。结果使克服上升管阻力的能力减小，循环水速降低，增加了循环停滞、倒流等故障发生的可能性。

33．防止下降管带汽的措施有哪些？

主要在结构设计时针对带汽原因采取一些措施，如：大直径下降管入口加装十字挡板或格栅；提高给水欠焓，并将欠焓的给水引至下降管入口内（或附近）。防止下降管受热；规定汽水混合物与下降管入口的距离；下降管从汽包最底部引出等。在运行中还要注意保持汽包水位，防止过低时造成下降管带汽。

34．按传热方式分类，过热器的型式有哪几种？

按传热方式区分，过热器有三种型式：

（1）辐射式过热器。如前屏（全大屏）、顶棚、墙式过热器等。

（2）半辐射式过热器。如后屏过热器。

（3）对流过热器。如高温对流、低温对流过热器等。

35．按介质流向分类。对流过热器的型式有哪几种？

接介质流向分类有顺流、逆流、双逆流、混合流等几种过热器型式。

36．按布置方式分类，过热器有哪几种型式？

按布置方式分类有立式和卧式两种型式的过热器。

37. 对流式过热器的流量－温度（即热力）特性如何？

对流式过热器布置在对流烟道内，是以吸收烟气对流放热为主的过热器，这种型式的过热器，蒸汽温度是随着锅炉负荷的增加而升高的。这是因为当负荷增加时，燃料消耗量增加，流经过热器的烟气量增多，提高了烟气对管壁的放热系数；而且随着燃料量的增加，使炉膛出口烟温有所提高，提高了平均温差。虽然蒸汽流通量有所增加，但单位质量的蒸汽还是获得较多的热量，使出口蒸汽温度提高。反之，当锅炉负荷减少时，对流过热器的蒸汽温度将降低。锅炉负荷与过热汽温的关系见附图中。

38．辐射式过热器的流量一温度（即热力）特性如何？

辐射式过热器是以吸收火焰或烟气的辐射热为主的过热器，这种型式的过热器其出口蒸汽温度是随着锅炉负荷（蒸汽流量）的增加而降低的。这是因为辐射式过热器吸收的热量主要决定于炉内火焰和烟气温度，而辐射出射度与其绝对温度的四次方成正比。当锅炉负荷增加时，虽然炉膛温度和烟气温度有所增高，但增加幅度不大，因此辐射传热虽有增加，但流经该过热器的蒸汽流量相应也增加，而且蒸汽量的增加的影响要大于辐射吸收热量增多的影响，使单位质量的蒸汽获得的热量减少，所以其出口蒸汽温度是降低的。反之，当负荷降低时，辐射式过热器出口温度是升高的。

39．半辐射式过热器的流量一温度（即热力）特性如何？

半辐射式过热器既吸收火焰和烟气的辐射热，同时又吸收烟气的对流放热。所以其出口蒸汽温度的变化受锅炉负荷（蒸汽流量）变化的影响较小，介于辐射式和对流式之间。但通过试验发现，该型式过热器的热力特性接近于对流式过热器热力特性，只是影响幅度较小，汽温变化比较平稳。

40．什么是联合式过热器？其热力特性如何？

现代高参数、大容量锅炉需要蒸汽过热热量多，过热器受热面积大。为使锅炉在负荷变化时，出口蒸汽温度相对平稳，同时采用了辐射、半辐射和对流式过热器，形成了联合式过热器。它的热力特性是由各种型式过热器传热份额的大小决定的，一般略呈对流过热器热力特性。即随锅炉负荷增加或降低，出口蒸汽温度也随之略有提高或降低。

41．立式布置的过热器有何特点？

立式布置的过热器支吊简便、安全，运行中积灰、结渣可能性小，一般布置在折焰角上方和水平烟道内。缺点是停炉时蛇形管内的积水不易排出，在升护时管子通汽不畅易使管子过热。

42．卧式布置的过热器有何特点？

布置在垂直烟道中的卧式过热器，蛇形管内不易积水，疏水排汽方便。但支吊较困难，支吊件全放在烟道内易烧坏，需用较好的钢材，故近代锅炉常用有工质冷却的受热管子（如省煤器等）作为悬吊管。另外，易积灰、影响传热。

 

43.　什么叫换热器？换热器有哪几种型式？

用来实现冷热流体间热量交换的设备称换热器。

根据工作原理，换热器有以下三种型式：

（1）表面式换热器：这种换热器在换热过程中，冷热两流体互不接触，而是通过金属壁面来进行冷热流体间的热量传递，在火电厂中应用最广泛。如过热器、再热器、省煤器、冷油器等。

（2）混合式换热器：这种换热器在换热过程中。是依靠冷热流体的直接接触和相互混合来实现的。热量传递的同时伴随着质量的交换和混合。如喷水式蒸汽减温器等。

（3）蓄热式换热器：这种换热器的换热过程是通过一种媒介，即传热元件来实现的。使冷热流体交替地流过传热元件。当热流体流过时将热量传递给传热元件并储存起来；冷流体流过时。传热元件储存的热量再传给冷流体带走，实现热量交换。如回转式空气预热器。

44.　什么叫换热器的顺流布置？有何特点？

表面式换热器管内、外的冷、热流体的流动方向相同的布置方式，称为顺流布置（见图）。其特点是：热流体的高温端正好是冷流体的低温端，因而换热器壁温较低、较安全；但传热温差小，传热效果较差。当传递一定热量时，需要较大的传热面积，因而换热器的体积相对较大。

45．什么叫换热器的逆流布置？有何特点？

换热器管内、外的冷、热流体的流动方向相反的布置方式（见图）。其特点是换热器中热流体的高温端正好是冷流体的高温端，因而换热器的管壁温度较高、安全性差。但是，逆流布置传热温差较大，当传递一定热量，所需换热面积少，故逆流布置的换热器尺寸相对较小。 

46．双逆流和混合流布置的换热器有何特点？

双逆流和混合流（见图）布置的换热器是综合吸取了逆流、顺流的优点，克服了它们缺点的一种换热器。既使冷、热流体间保持了较大的传热温差、较高的传热效率，又使冷、热流体的高温端错开，保证了换热器管壁的安全。

47.　SG400／140－50410型锅炉过热器的蒸汽流程是怎样的？

汽包——顶棚过热器入口联箱——顶棚过热器及后墙包覆管——包覆下联箱——两侧墙包覆管——两侧墙上联箱——前屏过热器——一级减温器（左右交叉）——一后屏过热器——二级减温器（左右交叉）——对流过热器——集汽联箱——汽轮机高压缸。

48. 什么叫屏式过热器？它的作用如何？

把过热器蛇形管做成屏风的形式，沿炉膛宽度平行悬吊在燃烧室上部或出口处。一般在燃烧室正上部布置的叫前屏，出口处布置的叫后屏。

屏式过热器相邻两屏间保持较大距离，起到降低炉膛出口的烟气温度及凝渣的作用，防止后面的受热面结渣。同时，也是现代大型锅炉过热器受热面的主要组成部分。

49.　联箱的作用有哪些？

在受热面的布置中，联箱起到汇集、混合、分配工质的作用，是受热面布置的连接枢纽。另外，有的联箱也用以悬吊受热面，装设疏水或排污装置。

50．在过热蒸汽流程中为什么要进行左右交叉？

过热蒸汽流程中进行左右交叉，有助于减轻沿炉膛宽度方向由于烟温不均而造成热负荷不均的影响，也是有效减少过热器左右两侧热偏差的重要措施。

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