锅炉与锅炉房设备考试重点
锅炉的基本构造：锅炉最根本的组成：汽锅和炉子
汽锅包括：锅筒，管束，水冷壁，集箱，下降管等组成，是一个封闭的汽水系统 炉子包括：煤斗，炉排，炉膛，除渣板，送风装置等组成，是燃烧设备
为了保证锅炉的正常工作和安全，蒸汽锅炉还装设安全阀，水位表，高低水位警报器，压力表主汽阀，排污阀，止回阀，吹灰器
锅炉的工作过程：燃料的燃烧过程，烟气向水的传热过程，水的受热汽化过程（同时进行） 蒸发量：是指蒸汽锅炉每小时所生产的额定蒸汽量，用以表征锅炉容量的大小，用符号D表示，单位t/h，供热锅炉一般为0.5-65t/h,供热锅炉也可用额定功率来表征容量的大小，常用符号Q表示单位是MW 锅炉的热效率：是表征锅炉运行经济性指标，是指锅炉每小时的有效利用于生产热水或蒸汽的热量，占输入锅炉全部热量的百分数，常用符号ngl表示，即ngl=锅炉有效利用热量/输入锅炉的总热量 * 100%
锅炉的本体（锅炉的基本组成部分）它包括：汽锅，炉子，蒸汽过热器，省煤器，空气预热器
锅炉的辅助设备包括：给水设备，通风设备，燃料供应和排渣除尘设备，汽水管道及附件以及检测仪表和自动控制设备
燃料的化学成分其主要组成元素有：C ,H,O,N,S,五种，此外还包括一定数量的灰分A和水分M
燃料的三大类：固，液，气燃料
碳：燃料的主要可燃元素，含量越高，发热量越高，着火燃烧均困难。碳化程度高，含碳量越高
氢：燃料的另外一种重要可燃元素，最有利元素，发热量比碳高，十分容易着火，煤化程度越高，氢越少。含氢越多，发热量越高
氧：不可燃成分，习惯规为可燃，由于他们的存在，燃料中的可燃成分相对减少，发热量降低，煤化程度越高，含氧量越低
硫：有害元素，硫的燃烧产物SO2，SO3气体，遇水蒸气生成H2SO4对锅炉有腐蚀性，排入大气污染环境
灰分：不可燃矿物质，是主要杂质，灰分越多可燃成分相对减少，着火和燃烧都困难，受热面易积灰，排入大气会污染环境
水分：是主要杂质，固体燃料中的水分由外在水分Mf和内在水分组成，煤化程度越高，水分越少，由于水分存在，不仅使煤发热量减少，而且因水分汽化需要吸收热量而导致炉膛温度降低，影响着火，燃烧燃用高水分煤，烟气体积增大，热损失增大，加剧尾部受热面腐蚀和堵灰。
四种分析基准：（1）收到基（标准称应用基）以收到状态的煤为分析基准，即对进厂原料煤或炉前应用燃料取样，以它的质量作为100%计算其各组成组分的质量百分数含量，这种分析数据，称为收到基成分用下角码ar表示：Car+Har+Oar+Nar+Sar+Aar+Mar=100% (2）空气干燥基（分析基）：以与空气达到平衡状态的煤为分析基准，即以在实验室条件（温度为20+-1摄氏度）相对湿度为（65+-1）%进行自然干燥后的燃料的基准，以ad表示Cad+Had+Oad+Nad+Sad+Aad+Aad+Mad=100% (3)干燥基：是假想无水状态的煤为基准，即以出去全部水分的干燥燃料作为分析基准，据此分析所得的组成成分的质量百分数含量，称为干燥基成分，用d表示：Cd+Hd+Od+Nd+Sd+Ad=100% (4)干燥无灰基（可燃基）：是以除
全部水分和灰分的燃料作为分析基准，分析所得的其他各组成成分的质量百分数含量，称为干燥无灰基成分用daf表示：Cdaf+Hdaf+Odaf+Ndaf+Sdaf=100% 发热量：分为高位发热量Qgr和低位发热量Qnet
高位发热量：是指1Kg燃料完全燃烧后所产生的热量，它包括燃料燃烧所生成的水蒸气的气化潜热，也即所有水蒸气全部凝结为水
低位发热量：在高位发热量中扣除全部水蒸气的气化潜热后的发热量，在锅炉设计，热工计算中以此为依据 挥发物：失去水分的干燥煤样置于隔绝空气的环境中加热至一定温度时，煤中有机质分解而析出的气态物质称为挥发物，其百分数含量即为挥发分，挥发物主要有各种碳氢化合物，氢，一氧化碳，硫化氢等可燃气体，和少量的氧，二氧化碳及氮等不可燃气体组成 焦炭：煤在隔绝空气加热时，水分蒸发，挥发分析出后的固体残留物是焦炭 焦炭的组成：固定碳，灰分
煤的焦结性：煤的这种不同的焦结性状称为煤的焦结性，共分为：粉状，粘结，弱粘结，不熔融粘结，不膨胀熔融粘结，微膨胀熔融粘结，和强膨胀熔融粘结8大类
煤的灰熔点：是指当焦炭中的可燃物---固定碳，燃烧殆尽，残留下来的就是煤的灰分，灰分的熔融性称为煤的灰熔点
煤的灰熔点用四个特征温度表示：变形温度，软化温度，半球温度，流动温度，工业上一般用软化温度作为衡量熔融性指标
变形温度：当灰锥尖端开始变园或弯曲时的温度就是变形温度
半球温度：当灰锥变形至近似半球体，即高度约为底长一半时的温度 流动温度：当灰锥融化展开成高度在1.5mm以下的薄层时的温度 煤的分类：褐煤，烟煤，贫煤，无烟煤
褐煤：外观呈棕褐色，煤化程度较低，干燥无灰基挥发分可高达37%-50%，挥发分开始析出温度低，易着火，吸水性较强，水分含量高，内部杂质和外部杂质都多，car在40%-50%发热量不高，褐煤质地松脆，易风化，易自然，难存储，不易远运，属于地方性低质煤 烟煤：碳含量高，挥发分也多，易于着火和燃烧，灰分和水分含量较少，发热量较高，除劣质烟煤，烟煤呈黑色，质地松软，有光泽，燃烧时多烟，它是自然界中分布最广和品种最多的煤种
贫煤：将烟煤的8个品种中的贫煤和挥发分相近于贫煤的瘦煤归为一类，合称为贫煤，煤化程度低于无烟煤，与烟煤比，贫煤较难着火和燃烧，燃烧时火焰短，焦结性差，发热量介于无烟煤和烟煤之间
无烟煤：俗称白煤，煤化程度最高的煤种，挥发分含量较小，碳含量高，着火相当困难，不易燃尽烧透，燃烧时无烟，杂质少，发热量高，氢含量少，灰黑色，有金属光泽，质地坚硬，不易研磨
锅炉容量的确定根据热负荷曲线或热平衡系统图，并计入管道热损失，锅炉房自用热量和可供利用余热进行计算确定。当缺少热负荷曲线或热平衡系统图，热负荷可以按生产，采暖通风和生活小时最大耗热量并分别计入同时使用系数确定。
锅炉供热介质的选择根据供热方式，介质的需要量供热系统等因素确定。 锅炉供热参数的选择应能满足用户用热参数和合理用热要求.
锅炉房设计的一般原则：1.严格执行我国能源发展战略和能源政策，必须贯彻“开发和节约能源并重”，近期“把节约放在优先地位”的方针，要花大力发展区域供热和热电联产，使能源品位高低得到合理利用。2.充分注意废热余热的利用，实行综合利用；减轻废气废水废渣和噪声对环境的影响，排除有害物和噪声应符合规范规定，且防治污染的工程和主体工程同时进行设计。3.应根据城市或工厂企业的总体规划进行，做到远近结合，以近期为主，并
适当为将来发展留有余地，以便节约资金和材料。4.通常，当一个工厂所需热负荷不能由区域热电站或锅炉房或其他单位锅炉房供热时，且不具备热电合产才设置锅炉房 ---燃料油的物理特性：
1.密度：燃料油的密度与温度有关，通常以相对值表示。密度越小，其含氢量越多，含碳量越小，相应的发热量则越高。
2.黏度：黏度是流体黏性的度量，它是一个流体流动性能的特性指标。它的大小表示燃料油的易流动性，易泵送性和易雾化性的好坏。黏性大，流动性能差，在管道中输送的阻力就大，燃料油的装卸与雾化都将发生困难。
3.凝点:也称凝固点，是指燃料油由液态变成固态时的温度。燃料油没有一定的凝点
4.比热容：比热容是燃料油的热物理性能，指的是1kg燃料油温度升高1摄氏度所需要的热量，常用符号是C，单位为KJ/(KG.℃)
5.闪电和燃点：燃料油在温度升高时，油面蒸发的油气会增多。当油气和空气的混合物与明火接触时，发生短暂的闪光（一闪即灭）这时的油温称为闪点。 6.爆炸极限
7.常用的燃料油分柴油和重油两大类。
8气体燃料的分类：气体燃料通常按照获取方式分类，有天然气体燃料和人工气体燃料两大类
9-天燃气体燃料：这是一种有自然界中直接开采和收集的，不需要加工即可燃用的气体燃料，有气田气，油田气和煤田气三种。
10气体燃料的特点：与固体燃料和液体燃料相比，气体燃料有其明显的优越性和特点： 1.几本无公害，有利保护环境 2.输运方便，使用性能优良 3.易于燃烧调节
锅炉烟气分析的目的：在锅炉实际运行中由于各种原因燃料是不可能达到完全燃烧的，也即烟气中将含有一氧化碳和氢，碳氢化合物等可燃气体。而且，锅炉的燃烧工况和各受热面烟道的漏风情况也会与设计工况有所不同，为了验证和判断锅炉实际的运行工况，需要对正在运行的锅炉进行烟气成分分析，并通过计算可以算出烟气量和过量空气系数，从而借以判别燃烧工况的好坏和漏风情况，以便进行燃烧调整和采取相应的改进措施，以便提高锅炉的经济性。
奥氏烟气分析仪是利用化学吸收法，按体积测定气体成分的一种仪器。用于吸收三原子气体二氧化碳和二氧化硫，氧气，一氧化碳的选择性化学溶液分别是：苛性钾或苛性钠溶液，焦性没食子酸的碱溶液，它们被依次装于吸收剂瓶1.2.3中。溶液不能颠倒，整个过程保持温度和压力的恒定。 锅炉的热平衡：为了确定锅炉的热效率，就需要锅炉在正常稳定的运行工况下建立锅炉热量的收支平衡关系，通常称为“热平衡”，对应1KG燃料的锅炉热平衡方程如下： Qr=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6 KJ/Kg Qr---锅炉的输入热量 ，KJ/Kg
Q1---锅炉的输出热量，锅炉有效利用的热量，KJ/Kg
Q2---排烟损失热量，即排出烟气所带走的热量，称为锅炉排烟热损失，KJ/Kg Q3---气体不完全燃烧损失的热量，称为气体不完全热损失，KJ/Kg
Q4---固体不完全燃烧损失的热量，这是未燃烧完全的那部分固体燃料损失掉的热量，称之为固体不完全燃烧热损失，KJ/Kg
Q5---锅炉散热损失热量，称为锅炉散热热损失，KJ/Kg Q6---灰渣物理热损失热量，KJ/Kg
两边分别除以Qr得到下式：q1+q2+q3+q4+q5+q6=100% 锅炉效率：n锅炉=q1=100-(q2+q3+q4+q5+q6)%
锅炉的热效率可用热平衡试验方法测定，测定方法有正平衡试验法，发平衡试验法 正平衡法：正平衡法按照如下进行，锅炉的热效率为输出热量即有效利用热量站燃料输入锅炉热量的份额
N锅炉=q1=Q1/Qr * 100%
优点：供热锅炉用正平衡测定效率时，只要测出燃料量B，燃料收到基低位发热量Qnet,ar，锅炉蒸发量D以及蒸汽压力和温度，即可算出锅炉的热效率，是一种常用的比较简单的方法。对于电加热锅炉输出蒸汽或者热水时，只要测得其每小时的耗电量（KW.h），同样很方便的可以算出锅炉热效率。 反平衡法：正平衡法只能求得锅炉的热效率，它的不足时不可能据此研究和分析影响锅炉热效率的种种因数，以寻求提高热效率的途径。因此，在实际试验中，往往测出锅炉的各项热损失，应用式：n锅炉=q1=100-(q2+q3+q4+q5+q6)%，来计算锅炉的热效率，这种方法称为反平衡法。 国家标准规定，锅炉热效率测定应同时采用正平衡法和反平衡法，其值取两种方法测得的平均值。当锅炉额定蒸发量(额定热功率)大于或者等于20t/h(14MW)，由于不易准确的测定燃料消耗量等原因，用正平衡法测定有困难时，可采用反平衡法测定锅炉热效率，但是其试验燃料消耗量应按Q1=Q锅炉/B进行反算得出。
固体不完全燃烧热损失包含哪些:包含在灰渣（包括灰渣，漏煤，烟道灰，飞灰以及溢流灰，冷灰渣等）中的未燃尽的碳造成的热量损失。对于层燃炉而言，主要由灰渣，漏煤，烟道灰和飞灰四项组成。
影响固体不完全燃烧热损失的主要因素有：燃料特性，燃烧方式，炉膛结构，以及运行情况等，对于气体和液体燃料，在正常燃烧情况下可认为q4=0.
灰分含量高--q4高，焦结性强--q4高，过量空气系数太低---q4高，运行负荷越高---q4高 气体不完全燃烧热损失的影响因素：气体不完全燃烧的热损失大小与炉子的结构，燃料特性，燃烧过程的组织以及运行操作水平等因素有关。 炉子结构对q3的影响：积太小会增大q3损失，当炉内水冷壁布置过多时不利于燃烧反应增大了q3损失。
燃料特性对q3的影响：一般挥发份高的燃料在其他条件相同时q3损失相对要大一些。 燃烧过程的组织对q3的影响：过量空气系数过小则q3增大，过量空气系数过大，使炉膛温度下降，也会导致q3增大。
运行操作对q3的影响：层燃炉燃料过厚会使q3增加，当符合增加时q3增加。 排烟热损失的影响因素：主要是排烟温度和排烟体积 影响散热损失大小的因素：主要是锅炉容量即锅炉额定蒸发量或者额定供热量，锅炉负荷即锅炉实际蒸发量或者实际供热量，锅炉外表面积，水冷壁和炉墙结构以及锅炉维护环境的空气温度等
灰渣物理热损失主要与燃料的灰分含量，灰渣中可燃物含量和灰渣温度有关，也即q6的大小主要决定于炉渣的量和温度。燃料灰分高且燃烧不尽完善，炉渣量就多，q6就打；灰渣温度越高，q6也越大。
燃烧设备分类:按照燃烧方式不同分为三大类：
层燃炉：燃料被层铺在炉排上进行燃烧的炉子，也叫火床炉。国内供热锅炉采用最多的一种燃烧设备，链条炉排炉以及往复炉排炉和振动炉排炉等 流化床炉：燃料在炉室中完全被空气流所“流化”形成一种类似于液体沸腾状态燃烧的炉子，又名沸腾炉。它是目前能脱硫，脱氮和燃用几乎所有固体燃料的高效清洁燃烧设备。
室燃炉：燃料随着空气流进入炉室呈悬浮状燃烧的炉子，又名悬浮炉，如燃用煤粉的煤粉炉，燃用液体，气体燃料的燃油炉和燃气炉。
煤的燃烧过程：在燃烧技术中，把从氧和燃料可燃物质的混合，扩散至发光放热的剧烈氧化反应完成的整个过程，称为燃烧过程。 煤的燃烧过程分为以下三个阶段： 1.着火前的热力准备阶段 2.挥发物与焦炭的燃烧阶段 3.灰渣形成阶段
有利燃烧的必须条件：
1.保持一定的高温环境以便能产生剧烈的燃烧反应 2.供应燃料在燃烧中所需的充足而适量的空气
3.采取适当的措施以保证空气与燃料能够很好的接触，混合，并提供燃烧反应所需的时间和空间
4.及时的排除燃烧产物--烟气和灰渣 手烧炉，人工操作层燃炉的特点：（它的加煤拨火和除渣三项主要操作主均由人力完成，劳动强度大，而且燃烧效率较低，还会周期性的冒黑烟，污染环境，但是由于它具有结构简单，操作方便，又基本上能适应各种煤燃烧的特点，因此目前国内在蒸发量小于1t/h的锅炉上，仍然被采用。）（1）双面引火（2）燃烧工况的周期性 机械化层燃炉：包括1.机械-风力抛煤机炉 2.链条炉排炉 机械-风力抛煤机炉特点：（1）利用机械或者风力代替人工投煤的炉子。加煤方式与手烧炉相仿，煤被散落在灼热的燃烧层上，也具有双面引火的着火条件，每层厚度和通风强度可以控制，调节，从而使燃烧过程进行的比较完善。（2）煤种适应性广，负荷调节灵敏以及投资和金属秏量较低等优点。 链条炉排炉特点：由于它的加煤，清渣，除灰等项主要操作都实现了机械化，运行可靠稳定，因此在我国，链条炉在中，小型电站锅炉和供热锅炉中得到广泛的应用。
链条炉的燃烧过程：其工作与手烧炉不同，煤自煤斗滑落在冷炉排上，而不是铺撒在灼热的燃烧层上。
振动炉排炉特点：由于炉排的振动，煤层上下翻动，不易结块，拨火性好，利于燃尽，煤种的适应性也比较广。但是另一方面，整个炉排类似一个筛子，漏煤量较大，大约有5%，细粒碎末容易被烟气带走，造成较大的飞灰损失；振动瞬间，还会向外界碰出烟和灰，严重污染操作环境。 下饲式炉特点：（1）设备简单布置紧凑，实现了机械化燃烧，特别是具有良好的消烟除尘的作用，受到普遍的重视。（2）且燃烧稳定，燃烧效率比水烧炉高。
流化过程：固体粒子经与气体或液体接触而转变为类似流体状态的过程，称为流化过程。 流化床炉，不仅因为燃烧效率高，传热效果好以及结构简单，钢耗量低，而且它的燃料适应性广，能燃用包括煤矸石，石煤，油页岩等劣质煤在内的所有固体燃料，特别是具有氧化物ONx排放少，采用石灰石低成本脱硫，灰渣，便于综合利用等优点。
流化床燃烧：流化床燃烧是一种介于层状燃烧与悬浮燃烧之间的燃烧方式。 流化床炉：包括（1）鼓泡流化床炉（2）循环流化床炉 鼓泡流化床炉的特点：（1）燃料适应性广（2）燃烧反应强烈（3）强化了传热（4）有利于保护环境
循环流化床炉特点：同样具有上述鼓泡流化床炉的优点但是同时克服了鼓泡流化床炉的缺点。（1）循环流化床炉沿床层高度方向温度分布趋于均匀，无需在密相区布设受热面-----埋管，也就没有埋管严重磨损问题（2）采用将从炉膛飞出的固体粒子捕获，收集并使之循环