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电厂锅炉考试题

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电厂锅炉考试题

摘要：随着我国电力工业的快速发展，电厂锅炉作为电力生产中的关键设备，其安全、高效运行对保障电力供应具有重要意义。本文首先分析了电厂锅炉运行中的关键问题，包括燃烧效率、污染排放、设备磨损等，然后针对这些问题提出了相应的解决措施，包括优化燃烧控制、实施环保技术、提高设备维护水平等。通过实际案例分析，验证了这些措施的有效性，为电厂锅炉的稳定运行提供了参考依据。

前言：随着我国经济的持续增长，电力需求逐年攀升，电厂锅炉作为电力生产的重要设备，其性能直接影响着电力供应的稳定性和安全性。然而，在实际运行过程中，电厂锅炉普遍存在燃烧效率低、污染排放严重、设备磨损快等问题，这些问题不仅影响了电力生产的效益，也对环境造成了严重污染。因此，对电厂锅炉运行中的关键问题进行深入研究，并提出有效的解决方案，对于提高电力生产效率、保障电力供应具有重要意义。

一、电厂锅炉概述

1.电厂锅炉的类型与结构

电厂锅炉的类型丰富多样，根据燃料类型、结构形式和热力特性，可以分为多种类型。其中，煤粉锅炉是最常见的类型之一，它以煤粉作为燃料，燃烧效率高，适应性强。例如，某电厂使用的煤粉锅炉，其蒸发量为1000吨/小时，蒸汽压力为25MPa，热效率可达90%以上。煤粉锅炉的结构主要包括燃烧器、炉膛、过热器、再热器、空气预热器、除尘器等部分，各部分协同工作，确保燃料的充分燃烧和热能的有效利用。

炉膛是锅炉的核心部分，其主要作用是完成燃料的燃烧过程。炉膛的设计对燃烧效率、污染物排放和锅炉的安全性有着重要影响。现代炉膛设计通常采用膜式水冷壁，这种设计能够有效地吸收热量，减少热损失，同时提高锅炉的热效率。以某电厂的炉膛为例，其采用的水冷壁材料为不锈钢，厚度为8mm，能够承受高达500℃的高温。

锅炉的尾部设备主要包括过热器、再热器和空气预热器，它们对锅炉的性能影响显著。过热器的作用是将锅炉产生的饱和蒸汽加热至过热蒸汽，提高蒸汽的温度和压力，从而增加发电效率。某电厂的过热器设计蒸发量为500吨/小时，压力为25MPa，热效率可达98%。再热器则用于将部分过热蒸汽在锅炉尾部再加热，以提高蒸汽的温度和压力，进一步增加发电效率。空气预热器则通过预热进入锅炉的空气，提高燃烧效率，降低氮氧化物（NOx）排放。某电厂的空气预热器热效率达到92%，显著降低了污染物排放。

2.电厂锅炉的工作原理

(1)电厂锅炉的工作原理主要基于燃料的燃烧释放热能，通过将水加热成蒸汽，再利用蒸汽的热能进行发电。以煤粉锅炉为例，燃料在锅炉的燃烧器中点燃，高温燃烧产生的热能首先被炉膛吸收，炉膛内壁的水冷壁通过吸收热量使水温升高。在锅炉内部，水温的升高使得水逐渐转变为蒸汽。以某电厂的煤粉锅炉为例，其燃烧产生的热量能够使炉膛内的水温从室温升高到饱和水温度，然后继续加热至蒸汽温度。

(2)产生的蒸汽在过热器中被进一步加热至过热状态，蒸汽的温度和压力增加，提高了其做功能力。随后，过热蒸汽进入再热器，在再热器中被加热到更高的温度，这样可以增加蒸汽的干度，减少湿蒸汽在汽轮机中的损失，提高整个发电循环的效率。某电厂的过热器再热器组合设计使蒸汽在离开锅炉时的压力达到22MPa，温度为538℃，干度达到98%。

(3)高温高压的蒸汽进入汽轮机，推动汽轮机的叶片做功，带动发电机转动产生电能。在汽轮机做功过程中，蒸汽的热能转化为机械能。随后，汽轮机排出的低压蒸汽进入冷凝器，与冷却水进行热交换，将蒸汽冷凝成水，冷凝水回到锅炉继续循环。以某电厂为例，其汽轮机的效率约为38%，发电机组总的热效率可达35%左右。在冷凝过程中，冷凝器的冷却效果直接影响到锅炉的循环热效率，某电厂使用的表面式冷凝器冷却效果达到99%，有助于提高锅炉的整体热效率。

3.电厂锅炉的主要性能指标

(1)电厂锅炉的主要性能指标之一是蒸发量，它表示锅炉每小时能产生多少吨蒸汽。例如，某电厂的锅炉蒸发量达到1000吨/小时，这样的高蒸发量锅炉能够满足大型电厂的发电需求。锅炉的蒸发量与其燃料消耗量、热效率等因素密切相关。在相同燃料消耗量下，蒸发量越大，热效率通常越高。

(2)热效率是衡量锅炉性能的另一重要指标，它表示锅炉将燃料燃烧产生的热能转化为蒸汽热能的比例。某电厂的锅炉热效率达到92%，这意味着燃料燃烧产生的热能中有92%被转化为蒸汽的热能。热效率的提高可以通过优化燃烧过程、改进锅炉设计、采用先进的环保技术等方式实现。

(3)蒸汽压力和温度也是电厂锅炉的关键性能指标。蒸汽的压力和温度直接影响到汽轮机的做功效率和发电量。例如，某电厂的锅炉产生的蒸汽压力为25MPa