《锅炉原理》课程考试试题.doc

试题答案、及评分细则一、 名词解释1. 锅炉容量锅炉的最大连续蒸发量，以每小时所能供应的蒸汽的吨数表示2. 燃料的发热量单位质量或容积的燃料完全燃烧时所放出的热量3. 折算成分燃料中对应于每4190kj/kg(1000kcal/kg)发热量的成分。4. 标准煤规定以低位发热量为Q=29310 kj/kg(7000kcal/kg)的煤作为标准煤5. 理论空气量1kg6. 应用基（收到基）燃料完全燃烧又没有剩余氧存在，此时所需的空气量。7. 过量空气系数实际供给的空气量V(Nm3/kg)与理论空气量V0(Nm3/kg)的比值。8. 漏风系数相对于1kg燃料而言，漏入空气量与理论空气量的比值。9. 理论烟气容积燃料燃烧时供以理论空气量，而且又达到完全燃烧，此时烟气所具有的容积。10. 锅炉机组的效率锅炉有效利用的热量与1kg燃料带入的热量的比值11. 飞灰系数排烟所携带的飞灰中灰量占入炉总灰量的份额12. 排渣率灰渣中灰量占入炉总灰量的份额13. 计算燃料消耗量在进行燃料燃烧计算中，假定燃料是完全燃烧的，实际上1kg燃料中只有(1-q4/100)kg燃料参与燃烧反应，因而实际燃烧所需空气容积和生成的烟气容积均相应减少。为此，在计算这些容积时，要考虑对燃料量进行修正，修正后的燃料量叫14. 煤粉细度表示煤粉粗细程度的指标，取一定数量的煤粉试样，在筛子上筛分，设ag留在筛子上，bg经筛孔落下，则用筛子上剩余量占筛分煤粉总量的百分比来表示煤粉细度：15. 燃料的可磨性系数将质量相等的标准燃料和试验燃料由相同的初始粒度磨制成相同的煤粉时，消耗能量的比值16. 钢球充满系数球磨机内装载的钢球容积占筒体容积的百分比17. 磨煤出力单位时间内，在保证一定的煤粉细度的条件下，磨煤机磨制的原煤量。18. 干燥出力单位时间内，磨煤系统能将多少煤由最初的水分Wy干燥到煤粉水分Wmf19. 着火热将煤粉气流加热到着火温度所需的热量20. 汽温特性指汽温与锅炉负荷（或工质流量）的关系21. 热偏差并列管子中，单位工质吸热不均（或焓增不等）的现象22. 高温腐蚀也叫煤灰腐蚀，高温积灰所产生的内灰层，含有较多的碱金属，它与飞灰中的铁、铝等成分以及烟气中通过松散外灰层扩散进来的氧化硫的较长时间的化学作用，便生成碱金属的硫酸盐。熔化或半熔化的碱金属硫酸盐复合物对过、再热器的合金钢产生强烈的腐蚀。在540620开始发生，700750腐蚀速度最大。23. 理论燃烧温度在绝热状态下，燃烧所能达到的最高温度。也就是在没有热量交换的情况下燃料燃烧时所放出的热量全部用来加热燃烧产物所能达到的温度。24. 炉膛的断面热强度炉膛断面单位面积上的热功率25. 运动压头自然循环回路的循环推动力（由下降管中的工质柱重和上升管中工质柱重之差）26. 循环流速循环回路中水在饱和温度下按上升管入口截面计算的水流速度27. 质量含汽率流过某截面的蒸汽质量流量D与流过工质的总质量流量G之比，用x表示x=D/G28. 截面含汽率蒸汽所占截面面积F”与管子总截面面积F之比29. 循环倍率进入上升管的循环水量与上升管出口汽量之比30. 循环停滞当受热较弱管子的水流量相当于该管子所产生的蒸汽量时，这种工况31. 蒸汽清洗用含盐低的清洁水与蒸汽接触，使已溶于蒸汽的盐转移到清洁水中，从而减少蒸汽中的溶盐。32. 锅炉排污为保证炉水的含盐浓度在限度内，将部分含盐浓度较高的炉水排出，并补充一些较清洁的给水。33. 虚假水位汽包水位的升高不是由于汽包内存水增多，而是由于汽压突降使水面下存汽量增多，而使水位胀起，这种水位升高叫虚假水位34. 飞升曲线当发生扰动时，锅炉汽温并不会突变，而有一段时滞，汽温的变化不是阶跃而是由慢到快，然后再由快到慢。这种过渡过程中的参量从初值到终值的变化曲线。二、 填空1.燃料的成分分为 、 、 、 、 、 、和 。答案：C、H、O、N、S、W、A2.烟气焓等于理论烟气焓、 、和 三部分之和。答案：过量空气焓 飞灰焓3.灰平衡是指入炉煤的含灰量应该等于燃烧后 、 、 、及 中灰量之和。答案：飞灰 灰渣、漏煤、烟道灰4.煤粉制备系统可分为 、 两种。答案：直吹式、中间储仓式5.直流煤粉燃烧器大致可以分为 、和 两种形式答案：均等配风、分级配风6.均等配风方式中，一、二次风口相对较 ，故一、二次风能较快混合，故适用于 、和 。答案：近、烟煤、怄煤7.分级配风燃烧器中，通常将 集中在一起，而将 分层布置，且将一、二次风口间保持较大的距离，以此来控制一、二次风射流在炉内的混合点。答案：一次风、二次风口、8.三次风的特点是温度 、水分 、煤粉 且数量较大。答案：低、多、细9.根据传热方式，过热器可以分为 、 、 。答案：对流式、辐射式、半辐射式10.辐射式过热器的汽温特性，随着锅炉负荷的增加，炉内辐射热的份额相对 、出口蒸汽温度将 。答案：减少（下降）、下降11. 对流式过热器，随着锅炉负荷的增加，流过过热器的烟温和烟速 、出口蒸汽温度将 。答案：提高、增加12. 蒸汽温度的调节方法可以归纳为两大类： 、 答案：蒸汽侧调节、烟气侧调节13.在再热机组中，一般用 作为调节再热蒸汽温度的主要手段。答案：烟气侧调节14.锅炉的积灰可分为 、 、 三类答案：结渣、高温烧结性积灰、松散性积灰15.按照传热方式可将空气预热器分为 、 两大类。答案：传热式和蓄热式（或再生式）16.锅炉机组的热力计算分为 、 。答案：设计和校核计算17. 炉膛的断面热强度，选得过高，说明炉膛断面面积 、就会使燃烧器局部温度 、引起燃烧器区域 。答案：过小、过高、结渣18.正常水力工况破坏有： 、 、和 。答案：循环停滞、自由水面、循环倒流19.影响机械携带的因素有 、 、 、 等答案：锅炉负荷、工作压力、汽包中水位高度、炉水含盐量20.蒸汽清洗的目的是要 答案：降低蒸汽中的溶解的盐21.锅炉的排污可分为 、 二类答案：连续排污、定期排污22.排污率是指排污量与 之比。答案：锅炉蒸发量23.锅炉蒸发部分的储热能力越大， 扰动时的汽压变动速度就越 。答案：小24.有效金属质量是指在动态过程中，其温度变化速度 饱和温度变化速度的那部分金属的质量。答案：接近三、 简答1. 简述燃烧器的作用？答案：1) 将燃料、空气送入炉膛、并组织一定的气流结构，使迅速稳定着火2) 及时供给空气，充分混合，造成必须的燃烧强度、完全燃烧3) 保证安全经济运行2. 简述分层布置的二次风口中下二次风的作用？答案：1) 提供下侧煤粉燃烧所需空气2) 托浮煤粉防止离析3) 阻止火焰（炬）下冲，防固态排渣炉冷灰斗结渣3. 简述旋转射流与直流射流的不同之处？答案：1) 除有轴向速度和径向速度外，还有切向速度2) 射程较短（强烈紊流交换，衰减较快）3) 扩展角比直流射流大，且随旋转强度增大而增大4. 保证供给着火热量和稳定着火过程的首要条件是什么？答案：1) 组织强烈的烟气回流2) 燃烧器出口煤粉一次风气流与热烟气激烈混合5. 降低着火热的有效措施是什么？答案： 1) 提高煤粉气流初温2) 适当的一次风量和风速6. 燃用无烟煤时稳定着火的常用方法是什么？答案：1) 提高煤粉细度2) 敷设卫燃带7. 保证燃料完全燃烧、使烟气到达炉膛出口时，温度被冷却不结渣时的温度，炉膛结构应满足的条件？答案：1） 有良好的炉内空气动力特性，避免火焰冲撞炉墙；充满程度，停滞漩涡少2） 炉膛空间能布置一定受热面，将烟温降低到允许的数值3） 有合适的热强度；确定截面、高度满足气流充分发展、均匀混合、完全燃烧8. 简述蒸汽温度的调节方法？ 答案： 1） 蒸汽侧调节 喷水减温 表面式热交换器减温2） 烟气侧调节 辐射面、对流受热面吸热比分配：a、调节燃烧器倾角；b、烟气再循环 烟气挡板调节烟气量的分配9. 简述烧结性积灰的机理？答案：1） 在烟温高于700800区域内，易熔化合物在管子上凝结形成碱金属的粘结性沉淀层2） 有些固体灰粒粘附在表面上，在高温烟气中氧化硫气体的长时间的作用下（烧结），形成白色硫酸盐的密实沉淀层3） 灰层厚度增大，温度升高，凝结终止4） 灰层粗糙表面粘附难熔固体颗粒，形成松散多孔外灰层10. 什么叫高温腐蚀？多发生在哪些受热面？答案：又叫煤灰腐蚀1) 高温积灰内灰层，含有较多碱金属，它与飞灰中铁、铝等及烟气中扩散进来的氧化硫较长时间的化学作用，生成碱金属的硫酸盐2) 干灰无腐蚀作用3) 熔化或半熔化状态的碱金属硫酸盐复合物对合金钢产生强烈的腐蚀4) 发生在高温级过热器、再热器的出口段11. 省煤器在锅炉中的主要作用？答案：1） 吸收低温烟气热量、降低排烟温度，提高锅炉效率2） 减少水在蒸发受热面吸热量_低价省煤器代替高价受热面3） 提高进入汽包给水温度，减少给水与汽包的温差12. 空气预热器在锅炉中的主要作用？答案：1） 吸收低温烟气热量、降低排烟温度，提高锅炉效率2） 空气预热、强化燃料着火、燃烧过程、减少不完全燃烧损失3） 提高炉膛烟气温度，强化炉内辐射传热13. 简述下降管带汽的原因、危害和消除方法？答案： 1） 危害：带汽时，工质平均密度减少，流动阻力增大，影响水循环安全性2） 原因： 下降管进口水的汽化 在下降管口处水流形成漩涡漏斗 汽包内锅炉水带汽 下降管受热3） 措施： 水面到进口高度大于进口处静压降 大直径下降管入口处加装格栅或十字板、消旋 良好的汽水分离装置可减少水含汽；分散布置下降管并采用较低的水速 为循环安全起见，电站锅炉下降管均不带汽14. 什么叫饱和蒸汽的机械携带？影响因素有哪些？答案：1） 受热蒸发面的汽水混合物，在引入汽包的水容积或蒸汽空间时，具有一定的动能。2） 当蒸汽穿越蒸发面（或引入蒸汽空间）时，可能在蒸汽空间形成飞溅的水滴3） 汽流撞击到蒸发面上也会生成大量水滴4） 质量大的动能大，可能随蒸汽带出，小的可能被汽流卷吸带出。影响因素：1)锅炉负荷2)工作压力3)汽包水位高度4)炉水含盐量15. 简述蒸汽溶盐的特点？答案：1） 饱和汽和过热汽均能溶盐，凡溶于饱和汽的盐也能溶于过热汽2） 蒸汽的溶盐能力随压力升高而增大3） 蒸汽对不同盐类的溶解有选择性的，在相同条件下不同盐类在蒸汽中的溶解度相差很大16. 为什么应进行炉水校正处理？答案：杂质进入锅炉，引起以下不良后果，故应预先处理1） 影响蒸汽品质2） 锅炉受热面上生成水垢3） 在过热器和汽轮机中产生盐质沉淀4） 在锅炉、汽机和其他设备中发生金属腐蚀另外，给水中还有部分补充水，也应预处理；且在运行中有未经处理的循环水漏入凝结水中，使给水受到污染，这就要对炉水进行校正处理。17. 燃烧调节的主要任务？答案：1） 使燃烧供热适应负荷的需要，以维持稳定的汽压。（燃料调节又称压力调节）2） 保证良好燃烧，减少未燃尽损失；防止烟气侧的腐蚀、减少对大气的污染。3） 维持炉膛内有稳定的负压18. 飞灰磨损与哪些因素有关？答案：飞灰磨损携带有灰粒和未完全燃烧的燃料颗粒的高速烟气通过受热面时，粒子对受热面的每次撞击，会剥出极微小的金属屑，受热面慢慢变薄，这就是1） 烟速越高，磨损越大，与烟速的3.5次方成正比2） 飞灰浓度越大，磨损越严重3） 管子布置形式，纵向布置，磨损减轻很多；横向布置：错列比顺列磨损严重4） 灰粒特性；大颗粒、硬度大和锐利棱角、SiO2含量大、总灰量大磨损严重四、 论述1. 试述煤中各成分对锅炉工作的影响？答案：1） 硫分燃烧后，生成SO2进一步变成SO3，与H2O合成硫酸汽。低温腐蚀硫分在高温火焰核心，缺氧，活性硫化氢气体，高温水冷壁腐蚀氧化硫排入大气，对人、动植物有害硫化铁，坚硬，不易磨制2） 灰分不燃烧，妨碍与氧接触，增加着火燃尽困难；燃烧损失增加，积灰、结渣、磨损根源；大气、环境污染3） 水分降低燃烧温度；水分多；着火困难水分变汽，吸热，锅炉效率降低引风机电耗增加低温腐蚀创造条件，制粉困难，原煤仓等黏结堵塞，磨煤机出力下降4） 挥发分挥发分多，易燃尽，燃烧损失较少2. 试述机械未燃烧热损失、化学燃烧热损失、排烟燃烧热损失的影响因素答案：机械燃烧热损失q41） 燃烧方式：煤粉炉比层燃炉少，燃烧完全2） 燃料性质：挥发分高，灰分少、煤粉细，损失少3） 过量空气系数：减少，一般会使损失增大4） 炉膛结构5） 运行工况化学燃烧热损失q31) 燃料性质：挥发分多，可燃气体增多，易出现q32) 过量空气系数：直接影响混合情况，过大、炉温降低；过小、无法燃尽3) 炉膛结构：炉膛容积过小，炉内流程短，部分可燃气体来不及燃烧q3增大4) 运行工况排烟热损失q21) 排烟温度高、q2大、注意金属耗量2) 燃料性质有关、水分、含硫量、防低温腐蚀、较高排烟温度；水分多，排烟热损失大3) 过量空气系数及漏风、排烟容积、排烟温度4) 运行中结渣积灰、结垢、传热量减少、排烟温度提高3. 试论述中间储仓式制粉系统的工作过程？答： 1） 原煤和热风在下行干燥管相遇，进入磨煤机、由干燥剂送入粗粉分离器2） 分离后，粗粉返回，合格的输送到细粉分离器，90煤粉分离出经锁气器和筛网落到煤粉仓或送其他锅炉。再按锅炉需要有给粉机送入一次风管，送入炉膛燃烧3） 由细粉分离器上部分离出的干燥剂（磨煤乏气）含有10的极细煤粉；可由排放机送入炉膛（作一次风）磨煤乏气送粉系统；如燃用难燃煤时，用热风送粉，磨煤乏气经专门的喷口送入炉内燃烧称三次风，系统叫热风送粉系统4） 该系统中利用再循环管来协调磨煤、干燥、燃烧所需风量。4. 论述影响煤粉气流着火的主要因素？答案：1) 燃料性质 挥发分：挥发分降低、着火温度显著提高，着火热随之增大 水分增大，着火热随之增大 灰分增多，热值降低、吸热多、炉温低，着火推迟，稳定性降低 煤粉愈细，温升快，加速着火2) 炉内散热条件：保温好，减少吸热量，提高炉温，改善着火条件（卫燃带）。3) 煤粉气流的初温：提高它，减少加热到着火温度的着火热，加快着火4) 一次风量和风速： 风量：大、增加着火热、着火推迟；过小着火初期得不到足够氧气，反应减慢；最佳一次风量（率） 风速：过高，流量增大，着火推迟；过低、烧坏喷口，粉管堵粉5) 锅炉的运行负荷：锅炉负荷降低、炉膛烟温降低、对着火不利5. 影响一次风煤粉射流偏斜的主要因素有哪些？答案：1) 邻角气流的横向推力 与炉内气流的旋转强度有关、二次风动量增加，横向推力增大 一次风射流本身动量或一次风的刚性，是维持气流不偏转的内在因素 降低二、一次风射流的动量比，会减轻偏斜。但二次风动量降低不利于燃烧2) 假想切圆直径d d提高、着火、燃尽特性好 d变小，防结渣、一次风偏斜小，不易贴墙3) 燃烧器的结构特性 燃烧器的高宽比增加、外侧（向炉墙一侧）补气条件较差，压差增加，偏斜加剧， 燃烧器分组布置，4) 炉膛断面形状：炉膛宽深比不同，补气条件不同倾向设计为正方形或接近正方形，补气条件就差异不会很大。6. 论述一下影响燃煤燃烧过程中结渣的原因？ 答案：1) 燃煤灰分特性 灰熔点：高、结渣可能性小；低，结渣 非绝对，灰中酸性氧化物多，不易结渣2) 炉内空气动力特性 煤粉火炬贴墙，高温结渣 四角风粉动量分配不均，切圆变形 熔渣粒子周围介质气氛，还原性气氛增大结渣可能3) 炉膛的设计特性：炉膛容积、断面、燃烧器区域热强度的大小对结渣有影响； 容积q大容积小，受热面少，炉温提高结渣， 断面q过高，燃烧器区域易结渣，过低，断面大高度不够，炉膛出口结渣； 区域q过大，热量集中，结渣、过小，火焰过于分散，不利于燃烧、着火4) 锅炉运行负荷：负荷升高时，炉温升高结渣可能性增大7. 论述热偏差形成的原因和影响热偏差的因素？ 答案：热偏差并列管子中，单位工质吸热不均（或焓增不等）的现象1） 原因： 吸热不均 结构不均（影响较小） 流量不均2） 因素： 吸热不均:a:结构因素：沿宽、高度热负荷不同中部一级过热器、两侧另一级过热器，可减少不均； b:运行因素：受热面污染会使管间吸热严重不均。温度场、热流场是三维的，火焰中心的偏斜，旋转气流的残余扭转对流过热器吸热不均 流量不均：A:联箱连接方式的不同引起并列管圈进出口静压的差异；ZUH型