中国石油大学锅炉设备运行与维护期末复习题

1/9《锅炉设备运行与维护》课程综合复习资料一、单选题1.（）对应的空气过量系数就是最佳的空气过量系数。A.q2+q3+q4最小B.q2+q3最小C.q3+q4最小D.q5+q3+q4最小答案：A2.锅炉进行能效测试的运行工况，按照测试标准，热负荷允许波动范围为（）。A.±5%B.±0.5%C.±10%D.±2%答案：A3.现代大容量锅炉为防止尾部受热面低温腐蚀，排烟温度一般在（）以上。A.110°CB.120°CC.150°CD.160°C答案：A4.（）是现代锅炉最大的一项热损失。A.气体不完全燃烧热损失B.固体不完全燃烧热损失C.排烟热损失D.散热损失E.排渣显热损失答案：C5.（）主要是输送煤粉进入燃烧器和喷入炉膛，其次才是满足挥发分燃烧所需的氧气。A.一次风B.二次风C.三次风答案：A6.煤粉炉内充分燃烧所需的足够多助燃氧气来自（）。A.一次风B.二次风C.三次风答案：B7.预防炉膛水冷壁结渣的具体措施有（）。A.炉膛过量空气系数B.一次风速和风温C.煤粉细度D.中心风的利用E.吹灰答案：D8.水冷壁爆管的原因，不包括（）。A.管内结垢腐蚀B.管外磨损C.启动时管内有水D.水循环破坏E.锅炉严重缺水答案：C9.汽包锅炉自然循环的主要故障，不包括（）。A.停滞B.倒流C.结垢D.下降管带汽E.汽水分层答案：C10.计算燃料消耗量是实际燃料消耗量的基础上对（）进行修正。A.固体未完全燃烧热损失q4B.气体未完全燃烧热损失q3C.未完全燃烧热损失q3+q4D.热效率答案：A11.下列哪些设备不属于汽水系统（流程）中的设备？A.空气预热器B.水冷壁C.省煤器D.过热器答案：A12.烟气流速对积灰影响显著，烟气流速越低，容易在管子（）形成更严重的积灰。A.背风面B.迎风面C.迎风面+背风面D.四周环面答案：A13.锅炉停运过程是一个冷却过程，可能发生的安全问题是（）。A.冷却速度太慢，容易发生泄露B.冷却速度太慢，风机能耗太大C.冷却速度太快，可能发生热应力过大而损害设备D.冷却速度太快，汽水循环阻力增大答案：C14.煤被破碎的难易程度，用可磨性系数表示。可磨性系数越大，表示（）。A.煤破碎消耗能量越大B.煤越难磨碎C.煤磨损量大D.煤为易磨的煤答案：D15.汽包水位附近的连续排污，连续不断地排出（）。A.沉渣、铁锈B.温度低于饱和温度的冷水C.部分含盐浓度大的锅水D.结晶的沉淀物答案：C二、名词解释1.水露点答案：烟气中的水蒸气在其分压时开始凝结的温度；50°C左右。2.酸露点答案：烟气中的硫酸蒸汽开始凝结时的温度，150°C左右，也称烟气露点。3.经济煤粉细度答案：是燃烧热损失和制粉消耗之和（q2+q4+qN+qm）为最小时的煤粉细度。4.元素分析答案：通过化学法分析煤中主要元素（CHONS)百分含量。5.水循环的循环倍率答案：水冷壁进口处，送入1kg循环水完全蒸发需循环的次数。K=G/D。6.热力型NOx答案：炉内温度过高时，空气中的氮气也与氧发生反应，生成NOX，这称为热力型NOx。7.汽水共沸答案：汽包内，因锅水含盐或油脂，在水面或水位计内汽水共同沸腾，产生大量泡沫并上下波动翻腾的现象。8.循环流化床的物料循环倍率答案：物料循环倍率是分离器捕捉下来且经回料阀返回炉内的物料量与给进的燃料量之比，即K=W/B。9.临界流化风量答案：流化床锅炉的布风板上炉料开始流化的临界风速对应的风量成为临界流化风量。10.煤粉细度答案：煤粉细度是表示煤粉颗粒尺寸大小的指标，常用筛孔筛分的比例表示。取一定数量的煤粉样放入某一尺寸的筛子上进行筛分,留在筛子上的煤粉占原煤粉样总质量的百分数即为煤粉细度。三、简答题1.燃煤锅炉机组热平衡方程中，排烟热损失项Q2的单位是kJ/kg，请解释是何意义。答案:是指，一千克燃料燃烧产生的烟气，到达末级受热面出口，对应排烟温度所具有的焓值，或说相对于环境温度所携带的热量。2.蒸发管内流动传热结构，划分为哪几个区域？答案:蒸发管内流动结构自下而上分为区域I是单相水的对流换热；II是过冷沸腾换热；III是饱和核态沸腾换热；IV是雾状流型；V为单相蒸汽过热区域。3.空气过量系数的定义是什么？写出常用的计算公式。答案:空气过量系数的定义是指实际空气供入量除以理论空气需要量，一般大于1，常用的简化公式是:a=21/（21-O2）。4.燃烧效率和热效率有什么不同？答案：从反平衡效率的角度来说，锅炉热效率η=100%-（q2+q3+q4+q5+q6)；而燃烧效率η=100%-（q3+q4)，因扣除燃烧损失项。5.写出煤粉细度定义的表达式。答案：煤粉细度是表示煤粉颗粒尺寸大小的指标，常用筛孔筛分的比例表示。表达式为Rx=a/(a+b)*100%。6.正平衡热效率和反平衡热效率有何区别？答案:从有效利用的角度，正平衡热效率即为上式中的q1；从热损失角度，反平衡热效率即100-（q2+q3+q4+q5+q6）。7.锅炉自然循环部分的组成和工作原理是什么？答案:自然循环系统由汽包、下降管、联箱、水冷壁组成；工作原理：下降管中的水和上升管中的汽水混合物之间存在密度差，则ΔρgH为驱动力，克服流动阻力，形成自然循环。8.电厂里常用的点火燃料是燃油还是天然气？答案:燃油，易于存储，相对安全。9.用于锅炉燃料的气体燃料有哪几种？答案:气体燃料有天然气、高炉煤气和焦炉煤气。10.输送灰渣的方法有哪些？答案：机械输送、水力输送、气力输送。11.锅炉运行过程烟气分析的目的是什么？答案:烟气分析是确定排烟中的烟气组分，例如一氧化碳CO，含氧量，从而可以判断供氧量是否够、燃烧是否完善、燃烧效率如何。因此，烟气分析是评价和改善燃烧的依据。12.球磨机的最佳通风量，与哪些因素有关？答案：球磨机最佳通风量与磨煤机尺寸、大筒内钢球充满系数、颗粒细度、筒体转速有关。13.早期直流锅炉水冷壁有哪三种形式？答案：早期直流锅炉有三种水冷壁布置方式，即多次串联垂直上升管屏式（本生式）、回带管圈式（苏尔寿式）及水平围绕上升管圈式（拉姆辛式）。14.提高水动力稳定性的方法有哪些？答案：提高水动力稳定性的方法有：提高质量流量、提高启动压力、采用入口处的节流圈、减小进口工作介质欠焓、减小受热偏差、控制下辐射区水冷壁出口温度。15.评价炉膛结构的指标参数有哪些？答案:炉膛容积热强度；炉膛截面热强度；燃烧器区域壁面热强度。四、问答题1.分析图中，在燃料初始含硫量相同时，为何煤粉炉的排烟硫露点温度最低？这对确定排烟温度有何影响？答案：即使燃用相同含硫量的燃料，但煤粉炉中，烟气中飞灰浓度较大，飞灰粒子所含钙和其它碱金属化合物可吸收部分硫酸蒸汽，从而降低了烟气中硫酸蒸汽的浓度，使酸露点也有所降低。而燃油炉以及链条炉中，飞灰份额低，没有碱性组分的固硫作用，酸露点高。确定排烟温度时，应使排烟温度高于酸露点，尽量避免硫酸蒸汽在换热器受热面金属表面凝结而引起腐蚀。2.画出煤粉燃烧的放热曲线和散热曲线，指出着火点和熄火点。答案：如图，因为煤粉燃烧的放热曲线是指数曲线，存在两个拐点；而向环境散热的曲线是线性。则与放热曲线之间有两个切点，对应的分别是着火点和熄火点。在着火点，满足热力着火的两个条件，即散热量=放热量，放热速率大于等于散热速率，因此开始着火；而熄火点满足的两个热力条件为，散热量=放热量，放热速率小于等于散热速率，则形成熄火。3.写出如下图所示蒸发受热面的三种循环类型及图中设备名称。答案:（a）自然循环（b）控制循环（c）直流锅炉1．给水泵2．省煤器3．汽包4．下降管5．下集箱6．水冷壁7．过热器8．循环水泵4.画出自然循环简单回路系统的循环特性曲线，写出循环推动力公式，分析影响循环安全性因素。答案:（1）水冷壁受热不均或受热强度过高；（2）下降管带汽或自汽化；（3）水冷壁管内结垢；（4）变负荷速度过快或低负荷运行；（5）上升管流动阻力过大。5.锅炉运行中如何确定最佳空气过量系数和最佳煤粉细度？答案:q2+q3+q4最小时对应的空气过量系数为最佳；如下图。q2+qN最小时对应的煤粉细度为最佳；如下图。6.锅炉长期运行，高温腐蚀的影响因素有哪些，如何防止？答案:影响因素有：（1）燃烧不良和火焰冲刷；（2）燃料和积灰沉积物中的腐蚀成分；（3）还原性气氛。防止措施有：（1）在水冷壁金属表面喷涂耐腐蚀材料，或采用耐腐蚀金属材料；（2）采用低氧燃烧技术，降低二氧化硫向三氧化硫的转化率，降低三氧化硫浓度；（3）合理配风和强化炉内气流的湍流混合过程，避免出现局部还原性气氛，以减少H2S和硫化物型腐蚀；（4）加强一次风煤粉气流的调整，尽可能使各燃烧器煤粉流量相等，使燃烧器内横截面上煤粉浓度均匀分布，以保证燃烧器出口气流的煤粉浓度均匀分布；（5）避免出现水冷壁局部管壁温度过高现象；（6）采用烟气再循环，可以降低炉膛内火焰温度和烟气中的SO3浓度，减轻高温腐蚀；（7）采用贴壁风技术，在水冷壁壁面附近形成氧化气氛的空气保护膜，避免高温腐蚀；（8）在燃料中加人添加剂，改变煤灰结渣特性。7.常用的锅炉的分类方法有哪些？答案:锅炉按介质在水冷壁中的流动方式分为自然循环、强制循环、直流锅炉和复合循环锅炉；按照燃烧方式分为层燃炉、室燃炉、旋风锅炉和流化床锅炉；按工作压力分类分为超临界、临界、亚临界、高压、中低压以及常压锅炉；按应用分为电站锅炉、工业锅炉、民用锅炉；按照出口介质状态分为蒸汽锅炉和热水锅炉、导热油锅炉；按照排渣状态分为固体排渣炉和液体排渣炉。8.电站锅炉和工业锅炉型号表示有何区别？答案:HG-2008/18.6-M这是电站锅炉的型号表达，由锅炉生产厂家开始，第二部分是锅炉容量和参数，第三部分是燃料。并不体现锅炉形式是煤粉炉还是流化床炉。而工业锅炉的型号，诸如SZL75-8.9/350-AII,第一部分是锅炉结构形式，双锅炉筒纵置式链条炉排炉，75t/h蒸发量，第二部分是出口蒸汽的压力和温度参数，第三部分同样是燃料类型。9.锅炉内结渣的主要部位在哪里？预防结渣的运行措施有哪些？答案：发生结渣的部位通常在燃烧器区域水冷壁区域、炉膛折焰角、屏式过热器及其后的对流管束等处，有时也会发生在炉膛下部冷灰斗处。主要原因即局部区域的烟气温度超过了灰软化温度，灰颗粒黏附在受热管壁，或聚集成团，在重力作用下落入冷灰斗。黏附管壁增加了传热热阻，提高了表面温度后，掠过的灰颗粒更多黏附，如此加剧，形成结渣。预防结渣的具体措施有以下几方面：提高炉膛过量空气系数；调节一次风速和风温，降低一次风温，合理的一次风速；降低煤粉细度，提高煤粉均匀度；利用喷口中心风和周界风的利用，提高气流刚性，降低区域烟温，要定期吹灰。10.电厂