《热能与动力工程基础复习题.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《热能与动力工程基础复习题.doc（25页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流热能与动力工程基础复习题.精品文档.热能与动力工程基础一、名词解释第1章1. 热能动力装置：燃烧设备、热能动力机以及它们的辅助设备统称为热能动力装置。2. 原动机：将燃料的化学能、原子能和生物质能等所产生的热能转换为机械能的动力设备。如蒸汽机、蒸汽轮机、燃气轮机、汽油机、柴油机等。3. 工作机：通过消耗机械能使流体获得能量或使系统形成真空的动力设备。第2章1. 锅炉：是一种将燃料化学能转化为工质（水或蒸汽）热能的设备。2. 锅炉参数：锅炉的容量、出口蒸汽压力及温度和进口给水温度。3. 锅炉的容量：指在额定出口蒸汽参数和进口给水温度以及保证效率
2、的条件下，连续运行时所必须保证的蒸发量(kg/s或T/h) ，也可用与汽轮机发电机组配套的功率表示为kW 或MW 。4. 锅炉出口蒸汽压力和温度：指锅炉主汽阀出口处(或过热器出口集箱)的过热蒸汽压力和温度。5. 锅炉进口给水温度：指省煤器进口集箱处的给水温度。 6. 煤的元素分析：C、H、O、N、S。7. 锅炉各项热损失：有排烟热损失，化学不完全燃烧损失，机械不完全燃烧损失，灰渣物理热损失，及散热损失。8. 锅炉热平衡：指输入锅炉的热量与锅炉输出热量之间的平衡。9. 锅炉的输出热量：包括用于生产蒸汽或热水的有效利用热和生产过程中的各项热损失。10. 锅炉的热效率：锅炉的总有效利用热量占锅炉输入
3、热量的百分比。 在设计锅炉时，可以根据热平衡求出锅炉的热效率：11. 锅炉燃烧方式：层燃燃烧、悬浮燃烧及流化床燃烧三种方式。12. 层燃燃烧：原煤中特别大的煤块进行破碎后，从煤斗进入炉膛，煤层铺在炉排上进行燃烧。13. 悬浮燃烧：原煤首先被磨成煤粉，然后通过燃烧器随风吹入炉膛进行悬浮燃烧。这种燃烧方式同样用来燃烧气体和液体燃料。14. 流化：指炉床上的固体燃料颗粒在气流的作用下转变为类似流体状态的过程。15. 流化床燃烧：原煤经过专门设备破碎为08mm大小的煤粒，来自炉膛底部布风板的高速鼓风将煤粒托起，在炉膛中上下翻滚地燃烧。16. 悬浮燃烧设备：炉膛、制粉系统和燃烧器共同组成煤粉炉的悬浮燃烧
4、设备。17. 炉膛：是组织煤粉与空气连续混合、着火燃烧直到燃尽的空间。18. 制粉系统主要任务：连续、稳定、均匀地向锅炉提供合格、经济的煤粉。可分为直吹式和中间储仓式两种。19. 煤粉燃烧器分类：按空气动力特性可分为旋流燃烧器和直流燃烧器两种。20. 旋流燃烧器的气流结构特性：二次风强烈旋转，喷出喷口后形成中心回流区，卷吸炉内的高温烟气至燃烧器出口附近，加热并点燃煤粉。二次风不断和一次风混合，使燃烧过程不断发展，直至燃尽。除中心回流区的高温烟气卷吸外，在燃烧器喷出的气流的外圈也有高温烟气被卷吸。21. 旋流燃烧器的布置方式：旋流燃烧器一般作前墙或前后墙对冲(交错)布置。22. 直流式燃烧器的布
5、置方式：直流式燃烧器从喷口喷出的气流不旋转，直流式燃烧器布置在炉膛四角，其出口气流几何轴线切于炉膛中心的一个假想圆，造成气流在炉内强烈旋转。23. 锅炉受热面类型：水冷壁、省煤器、过热器、再热器、空气预热器；换热方式为对流、辐射及对流辐射混合式。24. 过量空气系数：燃料燃烧实际所用的空气量与燃料燃烧所需理论空气量之比。第3章1. 反动度：气体作加速流动时损失较小，设计时常使得气流在动叶中也有一定的加速（膨胀）。气流在动叶气道内膨胀程度的大小，常用级的焓降反动度m来表示。m等于气流在动叶气道内膨胀时的理想焓降hb与整个级的滞止理想焓降ht*之比。2. 喷嘴损失：蒸汽在喷嘴叶栅内流动时，汽流与流
6、道壁面之间、汽流各部分之间存在碰撞和摩擦，产生的损失。3. 速比：级的圆周速度与喷嘴出口速度之比。 部分进汽度：有喷嘴的弧段长度与整个圆周长度的比值。 轮周效率：1kg工质所做的轮周功与该级所消耗的理想能量 的比值。4. 相对内效率：蒸汽在汽轮机内的有效焓降与理想焓降的比值称为汽轮的相对内效率。5. 级的反动度：级的反动度等于蒸汽在动叶栅的理想焓降与整级的理想焓降之比。6. 纯冲动级：蒸汽在喷嘴叶栅中进行膨胀，而在动叶栅中蒸汽不膨胀的级称为纯冲动级。 7. 带反动度的冲动级：蒸汽的膨胀大部分在喷嘴叶栅中进行，只有一小部分在动叶栅中进行的级称为冲动级。8. 调节系统的静态特性：稳定工况时，机组功
7、率与转速的对应关系称为调节系统的静态特性。9. 动叶损失：因蒸汽在动叶流道内流动时，因摩擦而产生损失。余速损失：当蒸汽离开动叶栅时，仍具有一定的绝对速度，动叶栅的排汽带走一部分动能，称为余速损失。（或：蒸汽离开动叶片时具有一定的速度，它在本级已不能转换为机械功，对本级是一种损失，称做余速损失。）10. 调节级：外界负荷变化时，依靠依次启闭的调节阀改变汽轮机第一级的通流面积来改变机组负荷的级。11. 汽轮机的轮周效率：指1kg/s蒸汽在级内所做的轮周功与蒸汽在该级中所具有的理想能量之比。12. 过热度：蒸汽的温度比饱和温度还高的度数。13. 余速损失：蒸汽流出动叶的速度损失。14. 漏汽损失：汽
8、轮机动静部件存在间隙，且间隙前后存在压力差，这使工作蒸汽的一部分不通过主流通道，而是经过间隙，由此形成的漏汽造成的损失。15. 汽轮机级：由喷管叶栅和与之相配合的动叶栅所组成的汽轮机基本作功单元。16. 滞止状态：假想将蒸汽的初速度沿等熵过程滞止到零的状态。17. 反动度：蒸汽在动叶栅中膨胀的理想焓降和整级的滞止理想焓降之比。18. 冲动原理：蒸汽主要在喷管叶栅中膨胀，而在动叶栅中基本不膨胀，只随汽道形状改变其流动方向，汽流改变流动方向时对汽到产生离心力，这样的做功原理。19. 反动原理：蒸汽既在喷管叶栅中膨胀，也在动叶栅中膨胀，且膨胀程度大致相等，这样的做功原理。20. 汽轮机设计工况：指在
9、一定参数、转速、功率等设计条件下的运行工况。21. 级组：由两个以上若干相邻、流量相同、通流面积不变的级组合而成。22. 节流调节：外界负荷变化时，进入汽轮机蒸汽通过同时启闭的调节阀，利用节流的作用改变汽轮机的进汽量，23. 喷嘴调节：外界负荷变化时，进入汽轮机的蒸汽通过依次启闭的调节阀，改变汽轮机第一级的数目达到改变第一级的通流面积，使汽轮机进汽量变化，以改变汽轮机功率的调节方法。24. 热应力：热力设备或部件在启停变工况时，由于温度的变化产生的热变形受限制时在热力设备内产生的应力。25. 汽轮机的汽耗特性：汽轮发电机机的功率与汽耗量之间的关系。26. 汽耗量：汽轮机每发一定功率消耗的蒸汽量
10、。27. 重热现象：是由于多级汽轮机级内的损失使汽轮机整机的理想焓降小于各级理想焓降之和的现象。28. 重热系数：是指各级的理想比焓降之和与整机的理想比焓降之差与整机的理想比焓降之比。29. 汽轮机的内部损失：汽轮机中使蒸汽的状态点发生改变的损失。30. 汽轮机的外部损失：汽轮机中不能使蒸汽的状态点发生改变的损失。31. 热耗率：汽轮机发1KW/h电能消耗的蒸汽量。32. 汽封：汽轮机动静部件的间隙间密封装置减小汽缸蒸汽从高压端向外泄漏，防止空气从低压端进入汽缸。33. 轴封系统：与轴封相连的管道及部件构成的系统。34. 多级汽轮机：两级或两级以上，按压力由高到低的顺序串联在一根或两根轴上的各
11、级。 35. 余速利用：流出汽轮机上一级蒸汽的余速动能被下一级全部或部分利用的现象。36. 调节系统的自调节：调节系统从一个稳定工况过渡到另一个工况的调节.37. 同步器：在机组并网带负荷时，能平移调节系统静态特性线的装置.38. 设计参数：汽轮机是按一定的热力参数、转速和功率等设计的，热力设计所依据及所求得的参数统称为设计参数。39. 设计工况：汽轮机运行时的各参数等于设计值。汽轮机在设计工况下运行的内效率最高，设计工况又称为经济工况。40. 变工况：任何偏离设计参数的运行工况统称为变工况。41. 引起汽轮机变工况的主要原因：外界负荷、蒸汽参数、转速以及汽轮机本身结构的变化。第5章1. 制冷
12、：指用人工方法在一定时间和一定空间内将物体冷却，使其温度降低到环境温度以下，保持并利用这个温度。 2. 制冷系数：即制冷循环的性能指标，它表示消耗单位功量所能获得的制冷量，用表示，=q0/w）3. 热泵：指以冷凝器放出的热量来供热的制冷系统。4. 热力完善度：热力完善度是用来表示制冷机循环接近逆卡诺循环循环的程度，它也是制冷循环的一个技术经济指标。第6章（增加知识面）1. 凝汽式汽轮机：进入汽轮机作功的蒸汽，除少量漏汽外，全部或大部分排入凝结器 LfnQcI$kO 凝结成水。这种汽轮机为凝汽式汽轮机。 jh%, 7 2. 背压式汽轮机：这种不用凝结器，而将进入汽轮机作功后的蒸汽以高于大气压 R
13、ionKiN的压力排出，供工业或采暖用的汽轮机称背压式汽轮机。 F:dS-u&L 3. 中间再热式汽轮机：将在汽轮机高压部分作过功的蒸汽全部抽出，引至锅炉再 K/(ZlL热器再次加热到某一温度，然后再重新返回汽轮机的低压部分继续作功，叫中间再热式汽 5=poe1g 轮机。 /AF 5. 汽耗率：汽轮发电机组每发一度电(即1千瓦时)，所消耗的蒸汽量，叫做汽耗 28,HZaXhc率，用d表示。 2f0_Xw_V_ 6. 热耗率：每生产l千瓦小时的电能，汽轮发电机组所消耗的热量叫热耗率，用 6FI0j= q表示。 qB=%8$J 7. 热力除氧器：是以加热沸腾的方式除去给水中溶解的氧气及其他气体的一
14、种 e$azi1设备。 Lv?eGA 8. 煤耗率：每发一度电(1千瓦时电能)所消耗的标准煤。单位：克千瓦时9. 干度：l千克湿蒸汽中含有干蒸汽的重量百分数叫做干度。用X表示。二、简答题：第二章1. 简述火力发电厂的生产过程。答：通过燃烧把燃料的化学能转变成热能，将水加热成具有一定压力温度的蒸汽；然后利用蒸汽推动汽轮机把热能转变成转子转动的机械能，进而通过发电机把机械能转变为电能。2. 什么是锅炉参数？并说明各参数的表示方法及对应的部位。答：锅炉参数是指锅炉的容量、出口蒸汽压力、蒸汽温度和进口给水温度。锅炉的容量用额定蒸发量来表示，是指锅炉在额定的出口蒸汽参数和进口给水温度以及在保证效率的条件
15、下，连续运行时所必须保证的蒸发量，单位为t/h或kg/s，也可用与汽轮机发电机组配套的功率表示为kw或Mw。锅炉出口蒸汽压力和温度是指锅炉主汽阀出口处(或过热器出口集箱)的过热蒸汽压力和温度。一般来说，随着容量的增大，蒸汽压力和温度也相应提高。进口给水温度是指省煤器进口集箱处的给水温度。 3. 什么是锅炉的额定蒸汽参数？答：锅炉的额定蒸汽压力、温度合称为额定蒸汽参数。额定蒸汽压力是指蒸汽锅炉在规定的给水压力和负荷范围内，长期连续运行时应予保证的出口蒸汽压力。额定蒸汽温度是指蒸汽锅炉在规定的负荷范围内，在额定蒸汽压力和额定给水温度下，长期连续运行时应予保证的出口蒸汽温度。4. 什么是煤的发热量？
16、高位发热量与低位发热量有什么区别？ 答：煤的发热量：单位质量的煤完全燃烧后所放出的热量。通常用氧弹测热器测定。煤的高位发热量(Qgr)：氧弹测热器直接测量出氧弹发热值，从中扣除硫和氮燃烧生成的硫酸和硝酸的溶解热后的发热量。煤的低位发热量(Qnet)：从煤的高位发热量中扣除煤中水分和氢燃烧生成的水蒸汽的潜热后的发热量。我国在有关锅炉计算中以低位发热量为准。即高位发热量与低位发热量的区别，就在于是否计入烟气中水蒸汽的汽化潜热。为了便于煤耗指标的可比性，工程中常引入“标准煤”的概念，规定标准煤的低位发热量为29.3MJ/kg(7000kcal/kg)。5. 燃煤锅炉的燃烧方式有哪能些？答：燃煤锅炉的
17、燃烧方式一般可分为三种：层燃燃烧：原煤中特别大的煤块进行破碎后，从煤斗进入炉膛，煤层铺在炉排上进行燃烧。悬浮燃烧：原煤首先被磨成煤粉，然后通过燃烧器随风吹入炉膛进行悬浮燃烧。这种燃烧方式同样用来燃烧气体和液体燃料。流化床燃烧：原煤经过专门设备破碎为08mm大小的煤粒，来自炉膛底部布风板的高速鼓风将煤粒托起，在炉膛中上下翻滚地燃烧。6. 组成煤粉锅炉的主要本体设备和主要辅助设备有哪些？答：锅炉本体主要设备包括燃烧室、燃烧器，布置有受热面的烟道、汽包、下降管、水冷壁、过热器、再热器、省煤器、空气预热器、联箱等。辅助设备主要包括送风机、引风机、排粉机、磨煤机、给煤机、给粉机、除尘器等。7. 为什么链
18、条锅炉燃烧过程各阶段的分界面都是斜面？答：链条锅炉燃烧从煤层最上面开始的，然后通过传热逐渐向下传播。由于传热方向是自上而下的，而煤层的移动方向是水平的，结果煤层中燃烧过程各阶段的分界面都是斜面。8. 链条炉为何要分段送风？ 答：炉排上煤的燃烧顺序是煤受热干燥，挥发分析出并着火燃烧，焦炭燃烧和燃尽，最后形成灰渣。若送入炉膛的空气沿炉排长度方向上均匀分布（即统仓均匀送风），则炉排中间部分燃烧过程的炽烈阶段将得不到足够的空气，炉排前后两端供应的空气量又会远远大于需要量。结果炉内总的过量空气系数过高，降低了炉膛温度，增大了未完全燃烧和排烟损失。为了适应煤层沿炉排长度方向分段燃烧这一特点，必须向燃烧炽烈
19、的炉排中部送入足够数量的空气，相应减少送至尚未开始燃烧的新煤区和炉排末端燃尽区的空气量。可将炉排下面的风室隔成几段，根据炉排上煤层燃烧的需要对送风进行分段调节分段送风。9. 什么是水冷壁?水冷壁的作用是什么?答：布置在炉膛内壁面上主要用水冷却的受热面，称为水冷壁。它是电站锅炉的主要蒸发受热面。水冷壁的主要作用是：(1)吸收炉内辐射热，将水加热成饱和蒸汽;(2)保护炉墙，简化炉墙结构，减轻炉墙重量，这主要是由于水冷壁吸收炉内辐射热，使炉墙温度降低的缘故；(3)吸收炉内热量，把烟气冷却到炉膛出口所允许的温度 (低于灰熔融性软化温度)，这对减轻炉内结渣、防止炉膛出口结渣都是有利的;(4)水冷壁在炉内
20、高温下吸收辐射热，传热效果好，故能降低锅炉钢材消耗量及锅炉造价。10. 煤完全燃烧的原则性条件是什么？答：煤完全燃烧的原则性条件有：（1）提供充足而合适的氧量；（2）适当高的炉温；（3）空气与煤粉的良好扰动与混合；（4）在炉内有足够的停留时间。11. 锅炉有哪些热损失？答：锅炉热损失包括：（1）排烟热损失。（2）化学不完全燃烧热损失。（3）燃料不完全燃烧热损失。（4）锅炉散热损失。（5）灰渣物理热损失。12. 简述锅炉结焦有哪些危害？答：锅炉结焦的危害主要有：1）引起汽温偏高；2）破坏水循环；3）增大了排烟损失；4）使锅炉出力降低。13. 保证锅炉正常燃烧的四要素是什么？答：保证足够高的炉膛温
21、度；保证合适的空气量；保证煤粉与风的合理混合；保证充足的燃烧时间；14. 组成煤粉锅炉的主要本体设备和主要辅助设备有哪些？答：锅炉本体主要设备包括燃烧室、燃烧器，布置有受热面的烟道、汽包、下降管、水冷壁、过热器、再热器、省煤器、空气预热器、联箱等。辅助设备主要包括送风机、引风机、排粉机、磨煤机、给煤机、给粉机、除尘器等。15. 什么是煤的元素分析与工业分析？ 答：元素分析法就是研究煤的主要组成成分。 煤的主要组成成分包括碳(C)，氢(H)，氧(O)，氮(N)，硫(S)，灰分(A)，水分(M).其中碳、氢、硫是可燃成分。硫燃烧后生成SO2及少量SO3，是有害成分。煤中的水分和灰分也都是有害成分。
22、通过元素分析可以了解煤的特性及实用价值。但元素分析法较复杂。发电厂常用较用简便的工业分析法，可以基本了解煤的燃烧特性。煤的工业分析是把煤加热到不同温度和保持不同的时间而获得水分，挥发分，固定碳，灰分的百分组成.16. 链条锅炉炉拱的作用是什么？答：链条锅炉的炉拱分为前拱和后拱，与炉排一起构成燃烧空间。前拱（辐射拱）：位于炉排的前部，主要起引燃作用。吸收来自火焰和高温烟气的辐射热，并辐射到新煤上，使之升温、着火。后拱: 位于炉排后部，主要作用是引导高温烟气，属对流型炉拱。后拱具体作用如下：1）引燃：从引燃看，前拱是主要的；后拱通过前拱起作用，是辅助的。2）混合：后拱输送富氧的烟气至前拱区，使之与
23、那里的可燃气体相混合。前拱一般短，后拱的输气路程较长。后拱烟气的流动速度高，所产生的扰动混合大。从混合上看，后拱的作用是主要的。3）保温促燃：后拱可有效地防止炉排面向炉膛上部放热，能有效地提高炉排后部的炉温，起保温促燃作用。17. 悬浮燃烧设备有哪些？答：炉膛、制粉系统和燃烧器共同组成了煤粉炉的悬浮燃烧设备，这三部分的工作紧密联系、互相影响。炉膛是组织煤粉与空气连续混合、着火燃烧卣到燃尽的空间。煤粉炉内燃烧过程不仅与燃烧器的空气动力特性有关，而且在很大程度上还决定于燃烧器的布置和炉膛本身的结构特。常用的固态排渣煤粉炉的结构比较简单，外形呈高大立方体烟气是上升或旋流上升的流动形式。炉膛四周铺设水
24、冷壁，上部布置有过热器受热面，下部由前后墙水冷壁倾斜形成冷灰斗。大约占全部燃料灰分的1020的灰渣掉入冷灰斗以固体形态排出炉外其余以飞灰形式被烟气带出炉膛。在燃用难着火的煤种时，常在燃烧器区域的水冷壁上敷设卫燃带，保持燃烧区的高温。此外，通常在炉膛出口区把后端伸向炉内形成折焰角，以延长煤粉在炉内的行程，并改善炉内火焰的充满情况，使出口烟温趋于均匀。制粉系统的主要任务是连续、稳定、均匀地向锅炉提供合格、经济的煤粉。它可分为直吹式和中间储仓式两种。直吹式系统中，磨煤机磨制的煤粉全部送人炉内燃烧故磨煤机的制粉量等于锅炉的燃料消耗量。要求制粉量能适应锅炉负荷变化故一般都配有中速或高速磨煤机。中间储仓式
25、制粉系统是把磨好的煤粉先储存在煤粉仓中，然后按锅炉运行负荷的需要，由给粉机将粉仓中煤粉送人炉内燃烧。中问储仓式制粉系统一般都用筒式钢球球磨机并比直吹式系统增加了旋风分离器、螺旋输粉机和煤粉仓等设备。燃烧器的作用是保证煤粉和空气存进人炉膛时能充分混合，煤粉能连续稳定地着火，强烈地燃烧和充分地燃尽，并在燃烧过程中保证炉膛水冷壁不结渣。通过燃烧器进人炉膛的空气一般分为两种：携带煤粉的空气称为一次风，单纯的热空气称为二次风。此外，采用中间储仓式热风送粉的制粉系统的煤粉炉也常将制粉乏气作为三次风送人炉膛。煤粉燃烧器按空气动力特性可分为旋流燃烧器和直流燃烧器两种。18. 直流燃烧器为什么多采用四角布置？答
26、：直流燃烧器大多布置于炉膛四角或接近四角处，四组燃烧器的几何中心与炉膛中心的一个或两个假想圆相切。这种燃烧器称为角置式燃烧器，这种燃烧方式称为切圆燃烧。直流燃烧器喷出的是直流射流，气流自身的点火条件较差。采用四角布置后，某一燃烧器气流着火所需的热量，除依靠本身卷吸热烟气和接受炉膛辐射热以外，主要是靠来自上游邻角正在剧烈燃烧的火焰推向燃烧器根部着火区进行的混合和加热，造成相邻燃烧器的相互引燃作用。另外，四角布置使气流在炉内绕假想切圆强烈旋转，炉内火焰充满程度好，后期混合条件也较好，这都为煤粉气流的燃烧和燃尽过程，创造了有利条件。19. 什么是自然水循环？自然水循环是怎样形成的？ 答：依靠下降管中
27、的水和上升管中的汽水混合物之间的密度差进行的水循环，称为自然水循环。在自然循环锅炉中，下降管一般在炉外不受热，而上升管是在炉内受热，水在上升管中吸收热量后，逐渐成为汽水混合物，其密度减小。这样，下降管与上升管工质之间就产生了密度差，密度差所产生的压差作为推动力，推动工质在循环回路中流动。这种循环流动，没有依靠外力，只靠工质本身状态变化后所产生的密度差，作为推动工质循环流动的动力，所以称为自然水循环。20. 简述自然水循环的工作过程。答：自然循环回路由上升管、下降管、汽包和下集箱组成。工作循环过程：欠热水或饱和水自汽包进入下降管，流经下集箱后进入上升管，在上升管中欠热水受热并在A点开始蒸发，上升
28、管中的汽水混合物进入汽包中的汽水分离器进行汽水分离，分离出来的汽由汽包上部的引出管送至过热器，分离出来的饱和水与从省煤器来的给水混合后进入下降管继续循环。21. 下图为自然循环锅炉炉堂蒸发受热面回路示意图，请说明其组成和工作原理，并在图中表示流体的循环方向。答：1）组成：汽水循环系统由上升管、下降管和汽包以及下集箱组成。1下降管 2下集箱 3上升管 4汽包（或锅筒）2）工作原理：具有欠热的水或饱和水自汽包进入下降管，然后流经下集箱后进入上升管，在上升管中具有欠热的水受热并在A点开始蒸发。A点前的高度为上升管的水段高度Hw，A点后的高度为上升管的含汽段高度Hg。最后，上升管中的汽水混合物进入汽包
29、中的汽水分离器进行汽水分离，分离出来的汽由汽包上部的引出管进至过热器，分离出来的饱和水与从省煤器来的给水混合后进入下降管，继续循环，由于上升管中汽水混合物的密度小于下降管中水的不的密度，下集箱左右两侧将产生压力差，从而驱使工质的循环流动，为此称为自然循环。3）循环方向如图：水由锅筒沿下降管流向上升管，再进入锅筒。22. 什么是循环倍率：答：循环倍率K是循环回路中进入上升管的循环水量G与上升管出口蒸汽量D之比，即K=G/D ，自然循环锅炉的循环倍率是衡量锅炉水循环可靠性的一个主要指标。23. 什么是水冷壁 ？水冷壁的作用是什么 ？答：布置在炉膛内壁面上主要用水冷却的受热面，称为水冷壁.它是电站锅
30、炉的主要蒸发受热面.水冷壁的主要作用是:1) 吸收炉膛中高温火焰或烟气的辐射热量，将水加热成饱和蒸汽；2) 降低炉墙温度，保护和减轻炉墙。这主要是由于水冷壁吸收炉内辐射热，使炉墙温度降低的缘故；3) 吸收炉内热量，把烟气冷却到炉膛出口所允许的温度，这对减轻炉内结渣，防止炉膛出口结渣都是有利的；4）水冷壁在炉内高温下吸收辐射热，传热效果好，故能降低锅炉钢材消耗量及锅炉造价。24. 什么是运动压头？答：沿循环回路高度，下降管和上升管系统中工质密度差所产生的压头，称为运动压头。运动压头是自然循环回路的循推动力，用来克服下降管，上升管和汽包中汽水分离装置的流动阻力，故运动压头在数值上等于上述各项阻力之
31、和。运动压头的大小，取决于饱和水与饱和蒸汽的密度，上升管含汽率和循环回路的高度。随着锅炉工作压力的升高，饱和水与饱和蒸汽密度差减小，在同样的条件下产生的运动压头减小，给自然水循环带来困难。目前，自然循环锅炉的最高汽包工作压力为19.6MPa(200kgf/cm2)。25. 过热器的作用是什么？答：过热器是把饱和蒸汽加热成具有一定温度的过热蒸汽的设备.饱和蒸汽加热成过热蒸汽后，提高了蒸汽在汽轮机中的做功能力，即蒸汽在汽轮机中的有用焓降增加，从而提高了热机的循环效率。此外，采用过热蒸汽还可降低汽轮机排汽湿度，避免汽轮机叶片被侵蚀，为汽轮机进一步降低排汽压力及安全运行创造了有利条件。蒸汽温度的提高，
32、受到钢材的高温特性及造价的限制.当前，大多数电站锅炉的过热蒸汽温度在440550之间。26. 再热器的作用是什么？什么参数的锅炉装再热器答：再热器的作用是把在汽轮机高压缸做过部分功的蒸汽，送回锅炉中重新加热，然后再送回汽轮机的低压缸中继续做功。为提高机组循环效率，只提高蒸汽压力而不提高温度，会使汽轮机的排汽湿度过高，影响汽轮机安全。而进一步提高蒸汽温度，又受到钢材的高温特性及造价的限制。采用再热循环，蒸汽在汽轮机中有用焓降增大，这一方面可以进一步提高循环效率(一次再热可提高循环效率4%6%，二次再热可再提高约2%)，另外可使排汽湿度明显下降。再热循环可提高机组循环效率，但使汽轮机的结构及热力系
33、统复杂化，从经济性与必要性考虑，一般超高压以上锅炉才装有再热器.27. 水冷壁运行中常出现的问题是什么？其原因是什么？答：水冷壁运行中常出现的问题是高温积灰和高温腐蚀。1）高温积灰水冷壁上的积灰主要是熔渣。高温积灰形成的原因是燃料灰中的易熔碱性金属氧化物和硫酸盐，在高温下发生升华或形成易熔的共晶体，遇到较冷的受热面管壁即冷凝下来形成内灰层。灰层外表温度随灰厚度的增加而增加，使灰层熔化而覆盖在管壁且具有粘性，并进一步捕捉飞灰而不断加厚。高温积灰厚度随时间无限增长。2）高温腐蚀的方式主要有以下两种：烟气中的H2S破坏管壁的金属氧化膜保护层，并继续与金属管壁反应而发生腐蚀。管壁结渣中的碱金属硫酸盐具
34、有较强的腐蚀作用，不断与金属管壁及烟气中的 S03 反应，重新生成新的碱金属硫酸盐。影响高温腐蚀的主要因素：局部的还原性气氛；管壁温度(超过300 )防腐蚀措施：避免在水冷壁附近出现还原型气氛区、降低管壁温度以及在管子外面喷涂耐腐蚀保护层等。28. 什么是过热器或再热器的顺流、逆流、混合流布置方式？这些布置方式有何特点？ 答：过热器或再热器的布置，按工质与烟气的相对流动方向可分为顺流，逆流，混合流等方式。工质与烟气流动方向一致时称顺流，相反时称逆流，顺流与逆流兼有时称为混合流。顺流布置的过热器和再热器，传热温差较小，所需受热面较多，蒸汽出口处烟温较低，受热面金属壁温也较低。这种布置方式工作较安
35、全，但经济性较差，一般使用于蒸汽温度最高的末级(高温段)过热器或再热器.逆流布置时，具有较大的传热温差，可节省金属耗量，但蒸汽出口恰好处于较高的区域，金属壁温高，对安全不利。这种布置方式一般用于过热器或再热器的低温段(进口级)，以获取较大的传热温差，又不使壁温过高.混合布置是上述两种布置方式的折中方案，在一定程度上保留了它们的优点，克服了它们的缺点.29. 省煤器的作用是什么 ？答：省煤器的主要作用是吸收烟气余热加热锅炉给水，降低排烟温度，提高锅炉热效率.给水温度提高后进入汽包，减小给水管与汽包壁之间的温度差，从而使汽包壁热应力下降，有利于延长汽包的使用寿命.另外，给水在进入蒸发受热面之前，先
36、在省煤器中进行加热，减少了水在蒸发热面中的吸热量，这就相当于用省煤器取代了部分蒸发受热面。省煤器受热面比蒸发受热面的造价低廉得多，因此，从锅炉制造经济性考虑，安装省煤器是合算的。30. 空气预热器的作用是什么 ？答：空气预热器是利用烟气余热来加热燃烧所需空气的设备。作用 降低排烟温度，减少排烟热损失，提高锅炉效率。 提高燃烧空气的温度，有利于燃料的着火、燃烧和燃尽，可进一步提高锅炉热效率。 提高炉膛内烟气温度，强化炉内辐射换热。可节省蒸发受热面，这相当于以廉价的空气预热器受热面，取代部分价格较高的蒸发受热面，这在锅炉制造的经济性上是很合算的。31. 空气预热器分为哪两大类？ 答：空气预热器按换
37、热方式一般可分为间壁式和蓄热式两大类。在间壁式空气预热器中，烟气和空气都各有自己的通路，之间存在一个壁面，热量从烟气侧连续地通过壁面传给空气，使烟气温度降低，空气温度升高。如管式空气预热器，板式空气预热器等。电站锅炉多用管式空气预热器。在蓄热式空气预热器中，烟气和空气交替地通过中间载热体，当烟气流过时，热量由烟气传给受热面金属，被金属载热体蓄积起来，尔后当空气通过受热面时，金属载热体就将蓄积的热量传给空气，空气温度升高。通过这样连续不断地循环，进行烟气与空气间的热量交换。当前大容量电站锅炉广泛使用回转式空气预热器。 32. 什么是低温腐蚀？有何危害？答：当管壁温度低于烟气露点时，烟气中含有SO
38、3的水蒸汽在管壁上凝结，所造成的腐蚀称低温腐蚀，也称酸性腐蚀.低温腐蚀多发生在空气预热器的低温段。发生低温腐蚀后，使受热面腐蚀穿孔而漏风；由于腐蚀表面潮湿粗糙，使积灰，堵灰加剧，结果是排烟温度升高，锅炉热效率下降；由于漏风及通风阻力增大，使厂用电增加，严重时会影响锅炉出力；被腐蚀的管子或管箱需要定期更换，增大检修维护费用。总之，低温腐蚀对锅炉运行的经济性，安全性均带来不利影响。33. 防止或减轻低温腐蚀的基本方法有哪些 ？答：造成低温腐蚀的根本原因是，燃料中含硫的多少，燃烧过程中SO3的生成量，以及管壁温度低等.因此，要防止或减轻低温腐蚀，需针对上述原因采取如下基本对策:1）进行燃料脱硫或往烟
39、气中加入添加剂进行烟气脱硫，这是有效的方法，技术上也基本成熟，只是成本太高，尚未能广泛地使用.2）控制炉内燃烧温度不要太高，如采用分级燃烧或循环流化床燃烧技术，或采用低氧燃烧，以降低SO3生成量。3）设法提高低温空气预热器的壁温，使其高于烟气露点.如采用热风再循环，加装暖风器等。4）预热器采用耐腐蚀材料，如玻璃管，搪瓷管，不锈钢管，陶瓷传热元件等.34. 什么是烟气露点？烟气露点高低与哪些因素有关？答：燃料中的硫燃烧后，生成SO2及少量的SO3，另外，在高温或有原子氧的情况下，SO2也可氧化一部分SO3，即SO2+OSO3。SO3与烟气中的水蒸汽形成酸雾(硫酸蒸汽)，酸雾凝结时的温度，称为烟气
40、露点。烟气露点远高于烟气中水蒸汽的露点，其数值可用仪器测出。燃料的含硫量高，烟气中水蒸汽分压力高，使用的过量空气系数大，都将使烟气露点升高。烟气中飞灰多时，由于灰粒的活性作用能吸收一部分SO3，故能使烟气的露点有所降低.35. 锅炉一、二、三次风各有何作用？答：(1)一次风是用来输送加热煤粉， 使煤粉通过一次风管送入炉膛，同时以满足挥发分的着火燃烧。(2)二次风一般是高温风，配合一次风搅拌混合煤粉， 提供煤粉燃烧所需要的空气量。(3) 三次风一般是由制粉系统的乏气从单独布置的喷口送入炉膛，以利用未分离掉的少量煤粉燃烧产生热量。 36. 煤粉在炉膛内燃烧的三个阶段：（1）着火前的准备阶段；（2）
41、燃烧阶段；（3）燃尽阶段。37. 煤完全燃烧的原则性条件是什么？答：煤完全燃烧的原则性条件有：（1）提供充足而合适的氧量；（2）适当高的炉温；（3）空气与煤粉的良好扰动与混合；（4）在炉内有足够的停留时间。38. 尾部受热面运行中常出现哪些问题 ？答：尾部受热面运行中常出现问题主要有积灰、低温腐蚀和磨损。1) 积灰：尾部受热面的积灰包括松散灰和低温粘结灰两类。低温粘结灰的形成的原因：由于燃料中含有燃料硫，燃料燃烧后总有一部分会形成SO3，并和烟气中的水蒸汽形成硫酸。硫酸蒸汽能在较高的温度下冷凝，使烟气露点温度升高。当硫酸蒸汽流经受热面时，如果金属壁温低于烟气露点，则硫酸蒸汽就在管壁上冷凝下来，
42、当烟气流过时，硫酸溶液就吸附灰粒子与灰中钙的氧化物进行化学反应生成 CaSO4，粘在管壁上，形成了以硫酸钙为基质的低温粘结灰。低温粘结灰呈硬结状，不易清除，也会无限增长，甚至会产生堵灰。2）低温腐蚀低温腐蚀的原因：燃料硫燃烧形成的SO3和烟气中的水蒸汽形成硫酸蒸汽，当壁面温度达到烟气露点时，硫酸蒸汽会冷凝在受热面管壁上，金属氧化膜被酸溶解，金属和电解液相互作用而造成尾部受热面的低温腐蚀。影响低温腐蚀速度的主要因素：有硫酸的凝结量、硫酸的浓度和金属壁温，锅炉尾部受热面的腐蚀速度是上述诸因素综合的结果。应对措施：主要有提高壁温、降低烟气露点或在冷端受热面采用耐腐蚀材料等。3) 磨损磨损原因：烟气中
43、含有大量灰粒，烟气长期流过受热面时使受热面发生磨损。磨损部位：在型锅炉中，易磨损部位为水平烟道的两侧及底部、下降烟道转弯的后墙，这些部位易形成烟气走廊，局部烟气速度高而造成磨损。磨损相关因素：撞击角度：对单排管，=3640处的磨损最严重。烟气速度：磨损量的大小与烟气速度的三次方成正比。受热面的布置方式：管束顺列布置比错列布置磨损轻，横向冲刷比纵向冲刷磨损严重。避免受热面过大磨损的措施正确地选取烟气流速，并尽量减少流速不均。加装炉内除尘设备，降低进入尾部烟道的飞灰量。39. 控制SO2的方法有哪些？答：SO2 及 SO3都能够在烟气中稳定存在，且自由焓位较低，因此不能够抑制其生成，只能采取措施脱
44、除。脱硫方法主要有燃料燃烧前脱硫、燃烧中脱硫和烟气脱硫。1）燃烧前燃料脱硫洗选法：煤中硫化亚铁比重较大，可通过洗选法脱除部分的硫化亚铁以及其它矿物质。常规洗选法可以脱除3050的硫化亚铁。其它脱硫技术：化学浸出法、微波法、细菌脱硫煤气化或者液化：将煤转化为清洁的二次燃料，以达到脱硫的目的。2）燃烧中脱硫燃烧中脱硫主要指在燃烧过程中通过各种手段，将煤中的硫转移到固体废物中，从而减少SO2向大气中排放。燃烧中脱硫主要有脱硫剂吹入法、流化床燃烧以及型煤技术等。最主要的脱硫反应该反应受温度的限制，最佳反应温度为 800850 。煤粉炉中燃烧区域温度一般远高于此温度范围，脱硫效率较低。此方法多应用于流化
45、床锅炉中。3）烟气脱硫烟气脱硫可分为湿法、干法和半干法。（1）湿法脱硫：采用碱溶液吸收烟气中的 SO2。特点：反应速度快、脱硫效率高、钙利用率高。缺点：主要是初投资大、运行费用高。石灰石石膏法是当前最主要、应用最广的湿法烟气脱硫技术。（2）半干法脱硫技术：主要是炉内喷钙尾部烟道增湿脱硫技术。工作原理：石灰石在过热器附近喷入，在高温条件下生成 CaO而进行脱硫反应；同时在锅炉尾部烟道空气预热器和电除尘器之间安装一个活化反应器，水从活化反应器上部喷入，随烟气进入活化反应器，未反应的 CaO 遇水反应生成 Ca(OH)2 , Ca(OH)2 与SO2 具有很高的反应速率而将SO2吸收，以此可提高石灰
46、石的利用率。（3）干法脱硫技术：有喷雾干燥、循环流化床法等。40. 控制 NOx排放的措施有哪些？答：控制 NOx排放的技术措施可分为两大类：低NOx燃烧技术(一次措施)：用改变燃烧条件的方法来降低NOx的的生成。烟气脱硝技术(二次措施)：将已经生成的 NOx通过某种手段从烟气中脱除掉，从而降低 NOx的排放量。1）低NOx燃烧技术的主要原理是在炉膛内减少燃料与氧的充分接触，形成局部的还原性气氛区域，减少NOx的生成。低 NOx燃烧技术主要有：空气分级、燃料分级、浓淡燃烧技术、烟气再循环和低 NOx燃烧器等。2）烟气脱硝技术有选择性非催化脱硝法和选择性催化剂法选择性非催化脱硝法是向炉膛中喷射氨
47、、尿素等氨基还原剂，NH3等只与烟气中的NOx发生发应。选择性催化剂法是采用催化剂促进NH3与NOx的反应，称为选择性催化剂法。41. 控制 CO2排放的措施有哪些？答：控制CO2排放的措施有：提高能源效率；利用生物质燃烧对生成的CO2进行埋藏和固化处理。 42. 汽温调节的基本方法有哪两种？各有何特点？答：汽温调节的具体方法很多，可归结为两大类，即蒸汽侧调节汽温和烟气侧调节汽温。蒸汽侧调节汽温，是通过改变蒸汽的热焓来实现的，一般通过减温器利用低温工质吸收蒸汽的热量使其降温。改变吸热工质数量，就可达到调节汽温的目的。采用这种调温方式，实质是只能调低而不能调高，为要在规定负荷范围内维持汽温稳定，就要多设置一部分过热器受热面，这部分受热面吸收的热量传递给减温器中的冷却工质，使其温度升高