1．什么叫自然循环锅炉？
自然循环锅炉指的是，在其蒸发系统内，仅仅凭借蒸汽和水的密度差所起到的作用，就能够自然地形成工质循环流动的一种锅炉。
2．什么叫锅炉的循环回路？
锅炉有汽包、下降管、联箱、水冷壁、汽水导管。这些部件组成了一个闭合回路。这个闭合回路被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？
由于沿炉膛宽度和深度方向的热负荷分布并不均匀，所以导致每面墙的水冷壁管受热情况不同。其中，中间部分的水冷壁管受热最为强烈，而边上的管子受热则相对较弱。倘若整面墙的水冷壁仅仅组成一个循环回路，
并联水冷壁中，受热强的管子其循环水流速较大，而受热弱的管内循环水流速较小，这样对管壁的冷却效果就差。为了能减小各并列水冷壁管受热的不均匀情况，并且提高各并列管子水循环的安全性，通常会把锅炉每面墙的水冷壁锅炉钢材，划分成若干个循环回路。
SG400／140 - 50410 型锅炉的循环回路数量是多少？这些循环回路是如何进行布置的？
该型锅炉的循环回路数量为 14 个。前后墙分别有 4 个循环回路，两侧墙分别有 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：
它是工质加热、蒸发、过热这三个过程的连接枢纽，并且作为一个平衡容器，能够保持水冷壁中汽水混合物流动所需要的压头。
容有一定量的水和汽，并且汽包本身质量很大，所以具备相当的蓄热量。在锅炉工况发生变化时，它能够起到缓冲作用，也能够起到稳定汽压的作用。
（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。
电站锅炉的汽包内部主要有哪些装置呢？这些装置的布置位置在哪里？它们又有着怎样的作用呢？
电站锅炉根据参数容量的差异，其汽包内部装置存在差别。现在以高压和超高压锅炉的汽包作为例子，来介绍汽包的内部装置，以及它们的布置情况和主要作用。
沿汽包长度于两侧安装了若干旋风分离器。每个旋风分离器筒体的顶部配置了百页窗（波形板）分离器。它们主要起到将由上升管引入的汽水混合物进行汽和水初步分离的作用。在汽包内的中上部水平装设了蒸汽清洗孔板，该孔板上有清洁给水层。当蒸汽穿过水层时，会将溶于蒸汽或携带的部分盐分转溶于水中，从而降低蒸汽的含盐量。汽包顶部靠近的地方设有多孔板，能使汽包内上升的蒸汽流变得均匀，还能把蒸汽中的水分进一步分离出来。在汽包中心线往下约 150mm 处设有事故放水管口；在正常水位线往下约 200mm 处设有连续排污管口，接着在其下方布置加药管。下降管入口处安装了十字挡板，目的是防止下降管口出现漩涡斗，进而避免下降管带汽。
8．旋风分离器的结构及工作原理是怎样的？
其六为底板。
旋风分离器是一种汽水分离设备，分离效果很好。它的工作原理及过程如下：汽水混合物流速较高，经引入管切向进入筒体后会产生旋转运动。在离心力的作用下，水滴会被抛向筒壁，从而使汽水初步分离。分离出来的水会通过筒底四周的导叶，流入汽包水容积中。而饱和蒸汽从顶帽的上方或四周被引入汽包蒸汽空间。
9．百叶窗（波形板）分离器的结构及工作原理是怎样的？
并用 2 至 3mm 厚的钢板边框将其固定。
工作原理及过程如下：粗分离后的蒸汽进入百叶窗分离器，接着在波形板之间曲折流动。蒸汽里的小水滴，由于离心力、惯性力以及重力的作用，被抛到板壁上。在附着力的影响下，水滴粘附在波形板上，从而形成水膜。水膜在重力的作用下向下流入汽包水容积，这样就使汽水得到了进一步的分离。百叶窗分离器利用附着力分离蒸汽中细小水滴的效果好，因此它被广泛地用作细分离设备。
左右旋的旋风分离器在汽包内是如何进行布置的呢？为何要进行这样的布置呢？
旋风分离器能让分离出的水经筒底倾斜导叶平稳流入汽包水容积，然而它无法消除水的旋转动能，水的旋转运动或许会导致汽包水位偏斜。所以，通过采用左旋与右旋旋风分离器交错排列的布置方式，能够使排水的旋转运动相互抵消，进而让汽包水位保持稳定。
11．清洗装置的作用及结构如何？
它的结构是由一块块平孔板组成。每块平孔板上钻有许多小孔，这些小孔的直径为 5 至 6mm。相邻的两块平孔板之间安装有 U 型卡。清洗装置两端的封板与平孔板之间安装有角铁，通过这样的组合形成可靠的水封，从而能够防止蒸汽发生短路现象。
12．平孔板式清洗装置的工作原理是怎样的？
约 50％的给水被配水装置均匀分配到孔板上。蒸汽自下而上穿过孔板小孔。蒸汽经由 40 至 50mm 厚的清洗水层穿出。这样能使蒸汽的部分溶盐扩散并转溶于水中。水会溢过堵板。水溢流到水容积里。孔板上的水层依靠蒸汽穿孔阻力所形成的孔板前后压差来托住。蒸汽穿孔的推荐速度在 1.3 米/秒到 1.6 米/秒之间。这样做是为了防止在低负荷时出现干孔板区，同时也能避免在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？
连续排污管口通常安装在汽包的正常水位（也就是“0”位）之下 200 至 300 毫米的位置。锅水会因为持续不断地蒸发而逐渐变得浓稠，从而导致水表面附近的含盐浓度达到最高。因此，连续排污管口应当安装在锅水浓度较高的地方。
在度最大的区域，通过连续排出高浓度的锅水，并用清洁的给水进行补充，以此来改善锅水的品质。通常情况下，排污率大约为蒸发量的 1％。
14．汽包内锅水加药处理的意义是什么？
为防止锅内结垢，若仅通过锅炉外水处理来除去给水中所含的硬度，就需要使用较多的设备，这样会使投资大幅增加；并且，若加大锅水排污，不仅会增加工质的热量损失，还无法消除锅水的残余硬度。所以，除了采用锅炉外水处理之外，还会在锅炉内对锅水进行加药处理，以清除锅水的残余硬度，防止锅炉结垢。在锅水中加入磷酸盐，这是其方法。通过这种方式，磷酸根离子能与锅水中的钙镁离子相结合。进而生成难溶于水的沉淀泥渣。之后定期进行排污排除这些沉淀泥渣。这样就能使锅水保持一定的磷酸根。既不会产生结垢和腐蚀的情况，又能保证蒸汽的品质。
15．定期排污的目的是什么？排污管口装在何处？
锅水含有铁锈以及加药处理形成的沉淀水渣等杂质，这些杂质会沉积在水循环回路的底部。定期排污的目的在于定期把这些水渣等沉淀杂质排出，以此来提高锅水的品质。定期排污口通常设在水冷壁的下联箱或者集中下降管的下部。
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；
销钉式水冷壁，也被称作刺管水冷壁。这种水冷壁的特点是在光管表面按照要求焊接上一定长度的圆钢，这样做的目的是有利于敷设和固定耐火材料。它主要被应用于液态排渣炉、旋风炉以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？
膜式水冷壁存在两种型式。其一，是通过将轧制成型的鳍片管进行焊接而制成。其二，是在光管之间焊接扁钢，从而形成膜式水冷壁。
主要优点包含以下几点：①膜式水冷壁能够将炉膛紧密地包围起来，对炉墙起到了充分的保护作用。正因如此，炉墙只需敷上保温材料以及密封涂料即可，无需使用耐火材料。这样一来，就简化了炉墙的结构，同时也减轻了锅炉的总重量。
炉膛的气密性良好，漏风的情况比较少。这样就减少了排烟过程中的热损失，同时也提高了锅炉的热效率。
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？
后墙水冷壁在一定标高处按照一定外形向炉膛内弯曲形成折焰角（俗称折焰鼻子），其结构型式有两种，见附图。一种是借助分叉管，把每根水冷壁管分成两路，其中一路向内弯曲成特定形状，另一路是垂直短管，起到悬吊并传递水冷壁组件重量的作用。两路管内的汽水混合物都会进入后水冷壁上联箱，然后通过导管引入汽包。为了让大部分工质能够从受热强烈的折焰管通过，在垂直短管与联箱相连接的部位安装了节流孔板，这样做的目的是对垂直管的流通量进行限制。
后墙水冷壁的上部直接向内弯成折焰角。折焰角之后，每三根管中有一根垂直向上作为后墙水冷壁悬吊管，其余两根继续向后延伸构成水平烟道的斜底，接着再折转向上进入上联箱。那根垂直向上的水冷壁，通过联接折焰角前后垂直水冷壁管的吊杆来传递。
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？
可以将水平烟道的长度进行增加，这样有利于对高压、超高压大容量锅炉受热面进行布置，例如屏式过热器等。
增加了烟气的流程，并且加强了烟气的混合，这样做使得烟气能够沿着烟道的高度分布逐渐趋向于均匀。
（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？
固态排渣锅炉的燃烧室，其前后墙水冷壁下部向内弯曲，从而形成了冷灰斗。冷灰斗的作用主要有以下几点：一是聚集灰渣；二是冷却灰渣；三是能够自动排出灰渣；四是便于下联箱与灰渣井的联接和密封。
21. 底部蒸汽加热装置的结构如何？
该装置在下联箱内沿着下联箱长度放置有钢管，这些钢管上开有直径 5mm 的小孔，小孔的数量与水冷壁的根数相对应，并且钢管与引入外来的蒸汽管子相连接，当投入使用时，通过阀门来控制进汽量。
22．自然循环的原理是怎样的？
锅炉处于冷态时，在汽包水位标高以下的蒸发系统内所充满的水处于静止状态。当上升管在锅炉内部受热后，有部分水会生成蒸汽，进而形成了密度相对较小的汽水混合物。下降管处于炉外且不受热，管内水分的密度较大。在两者密度差的影响下，产生了推动力。汽水混合物在水冷壁内向上流动，接着经过上联箱和导管进入汽包。而下降管中从汽包来的水则向下流动，通过下联箱补充到水冷壁内。如此不断地循环流动，便形成了自然循环，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是 G，上升管出口处的蒸汽量是 D，进入上升管的循环水量 G 与上升管出口处的蒸汽量 D 之比叫做循环倍率。
以符号K表示：K=
24．什么叫循环水速？
循环水速指的是在循环回路里，于上升管入口的截面处，依据工作压力下饱和水的密度来折算的水流速度。
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，当自然循环回路中水冷壁的吸热增加时，循环水量会随产汽量相应增加来进行补偿，这种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包含以下几种：有循环停滞的情况；存在倒流现象；出现汽水分层的状况；有下降管带汽的情况；以及发生沸腾传热恶化等。
27. 水循环停滞在什么情况下发生？有何危害？
水循环停滞容易在部分受热较弱的水冷壁管中出现。当重位压头等于或接近回路中的共同压差时，水在管中几乎不流动。只有少量汽泡在水中缓慢向上浮动并进入汽包。上升管的进水量仅与出汽量相等时，就发生了循环停滞。
当水循环停滞时，下水冷壁管中的循环水速接近或等于零。所以热量传递主要依靠导热。即便热负荷较低，由于热量不能及时被带走，管壁仍有可能超温烧坏。另外，因为水在不断“蒸干”，水中含盐浓度会增加，这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出现循环停滞的情况时。上升管内会形成“自由水位”。水面之上的管内是蒸汽。冷却条件变差后容易出现超温爆管的情况。在汽水分界处，由于水位存在波动，管壁在交变热应力的作用下，容易发生疲劳损坏。
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的情况下，并且该管受热很弱，以至于其重位压差大于回路的共同压差。当倒流管中蒸汽泡向上的流速与倒流水速接近时，蒸汽泡无法被带走，处于停滞或缓动状态的蒸汽泡会逐渐聚集增大，从而形成汽塞。在这种情况下，这段管壁的温度会升高或者壁温会交变，进而导致超温或者疲劳损坏。
29．汽水分层在什么情况下发生？为什么？
汽水分层容易在水平或者倾斜度小的管子中发生，并且这种管子中汽水混合物流速过低。因为汽和水的密度不一样，汽倾向于在管子的上部流动，而水的密度较大，会在下部流动。倘若汽水混合物流速过低，扰动混合的作用就会小于分离作用，进而就会产生汽水分层的现象。
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？
采用大直径下降管能够使流动阻力减小，这对水循环是有利的。同时，这样做既可以简化布置，又能够节约钢材，并且还减少了汽包的开孔数。
31．下降管带汽的原因有哪些？
汽包中存在汽水混合物的引入口，同时也有下降管入口。这两个入口之间的距离过近，或者下降管入口的位置过高。
锅水进入下降管后，进口处存在流阻，并且水流会加速。由于这些原因，会产生过大的压降。而这种过大的压降，会使锅水产生自汽化现象。
（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，会使下降管中工质的平均密度变小。循环运动压头会降低，同时工质的平均容积流量会增加，流速也会增加，进而导致流动阻力增大。这样一来，克服上升管阻力的能力就会减小，循环水速会降低，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？
在结构设计时主要针对带汽原因采取一些措施，例如：在大直径下降管入口加装十字挡板或者格栅；提升给水的欠焓，并且把欠焓的给水引导至下降管入口内（或者其附近），以此来防止下降管受热；规定汽水混合物与下降管入口之间的距离；让下降管从汽包最底部引出等。在运行过程中，还需要留意保持汽包水位，防止在水位过低时导致下降管带汽。
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？
接介质流向分类的过热器型式有顺流、逆流、双逆流、混合流等几种。
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？
从而提高了平均温差。蒸汽流通量有增加，然而单位质量的蒸汽获得了较多热量，这使得出口蒸汽温度得以提高。相反，若锅炉负荷减少，那么对流过热器的蒸汽温度就会降低。锅炉负荷和过热汽温的关系在附图中可以看到。
38．辐射式过热器的流量一温度（即热力）特性如何？
辐射式过热器主要吸收火焰或烟气的辐射热。这种过热器的出口蒸汽温度会随着锅炉负荷（蒸汽流量）的增加而降低。因为辐射式过热器吸收的热量主要由炉内火焰和烟气温度决定，并且辐射出射度与绝对温度的四次方成正比。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？
半辐射式过热器能够吸收火焰和烟气的辐射热，同时也能吸收烟气的对流放热。因此，它出口蒸汽温度的变化，受锅炉负荷（蒸汽流量）变化的影响比较小，处于辐射式和对流式之间。不过通过试验得知，这种型式过热器的热力特性与对流式过热器的热力特性相近锅炉钢材，只是影响的幅度较小，汽温的变化较为平稳。
40．什么是联合式过热器？其热力特性如何？
现代高参数、大容量的锅炉对蒸汽过热热量的需求较大，其过热器的受热面积也比较大。为了让锅炉在负荷发生变化时，出口蒸汽的温度能够相对保持平稳，于是同时运用了辐射式、半辐射式和对流式过热器，这样就形成了联合式过热器。这种联合式过热器的热力特性是由各种型式过热器传热份额的大小来决定的，通常大致呈现出对流过热器的热力特性。也就是说，随着锅炉负荷的增加或者降低，出口蒸汽的温度也会随之稍微地提高或者降低。
41．立式布置的过热器有何特点？
立式布置的过热器支吊较为简便且安全，在运行过程中积灰以及结渣的可能性较小，通常会布置在折焰角的上方以及水平烟道内。其缺点在于，在停炉的时候，蛇形管内的积水不容易被排出，而在升炉的时候，管子通汽不畅，容易导致管子过热。
42．卧式布置的过热器有何特点？
卧式过热器布置在垂直烟道中，其蛇形管内不易积水，并且疏水排汽较为方便。然而，它的支吊存在困难，支吊件全部放在烟道内容易被烧坏，所以需要使用较好的钢材。正因如此，近代锅炉常常使用有工质冷却的受热管子（例如省煤器等）来作为悬吊管。此外，它还容易积灰，从而影响传热。
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：
表面式换热器：在换热过程中，冷热两流体互不接触，而是借助金属壁面来实现冷热流体间的热量传递。在火电厂中，它应用极为广泛，像过热器、再热器、省煤器、冷油器等都属于此类换热器。
混合式换热器：在换热过程中，这种换热器是凭借冷热流体的直接接触以及相互混合来达成热量传递的。并且在热量传递的同时，还伴随着质量的交换与混合。例如喷水式蒸汽减温器等。
蓄热式换热器的换热过程借助一种媒介，也就是传热元件来达成。它能让冷热流体依次流过传热元件。热流体流过时会把热量传递给传热元件并将其储存起来；而冷流体流过时，传热元件储存的热量会传递给冷流体并被其带走，从而实现热量的交换，例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？
表面式换热器管内和管外的冷流体与热流体，它们的流动方向是相同的，这种布置方式被称作顺流布置（见图）。其特点如下：热流体处于高温端的时候，冷流体正好处于低温端；所以换热器的壁温比较低，也更安全；然而，传热温差相对较小，传热效果也就比较差。在传递一定热量的情况下，需要比较大的传热面积，因此，换热器的体积相对而言会比较大。
45．什么叫换热器的逆流布置？有何特点？
顺流布置示意图
换热器管内的冷流体流动方向与管外的热流体流动方向相反，这种布置方式见图。其特点在于，换热器中热流体的高温端恰好是冷流体的高温端，所以换热器的管壁温度较高，安全性欠佳。然而，逆流布置的传热温差比较大，在传递一定热量时，所需的换热面积较少，因此逆流布置的换热器尺寸相对而言比较小。
逆流布置示意图
46．双逆流和混合流布置的换热器有何特点？
换热器有双逆流和混合流（见图）的布置方式。这种布置综合汲取了逆流和顺流的优点，同时克服了它们的缺点。它既能够让冷、热流体间保持较大的传热温差，拥有较高的传热效率，又能使冷、热流体的高温端相互错开，从而保证了换热器管壁的安全。
我们需要了解这种锅炉过热器的蒸汽流程情况。
集汽联箱与汽轮机高压缸相连。
48. 什么叫屏式过热器？它的作用如何？
过热器蛇形管被做成屏风的形式，它沿着炉膛宽度平行地悬吊在燃烧室的上部或者出口处。其中，通常在燃烧室正上方布置的被称作前屏，而在出口处布置的则被称作后屏。
屏式过热器相邻两屏之间的距离较大。这种较大的距离能起到降低炉膛出口烟气温度的作用，还能起到降低凝渣的作用。通过这样的方式，可以防止后面的受热面结渣。同时，屏式过热器也是现代大型锅炉过热器受热面的主要组成部分之一。
49.联箱的作用有哪些？
联箱在受热面的布置里起到汇集工质、混合工质以及分配工质的作用，它是受热面布置的连接枢纽。并且，有些联箱还可以用来悬吊受热面，同时可以装设疏水装置或者排污装置。
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，这样做有助于减轻热负荷不均的影响，这种热负荷不均是由于沿炉膛宽度方向烟温不均所导致的。同时，这也是有效减少过热器左右两侧热偏差的重要措施。
欢迎下载化工软件，借此可以了解更多关于锅炉运行的知识。这里有数万套电子书和资料等待你去查阅，还有千名专家能够为你解答疑问。
