热能与动力工程基础复习题

1、热能与动力工程基础复习题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 度以及保证效率的条件下，连续运行时所必须保证 的蒸发量

2、（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 入热量的百

3、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08mn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

4、浮燃烧设备。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）

5、布置。22. 直流式燃烧器的布置方式：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*降厶hb与整个级的滞止理想焓

6、降 ht之比。2. 喷嘴损失：蒸汽在喷嘴叶栅内流动时，汽流与流道 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

7、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

8、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

9、. 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

10、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。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

11、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

12、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：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，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

13、部或大部分排入凝结器凝结成水。这种汽 轮机为凝汽式汽轮机。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的压力排出，供工业或 采暖用的汽轮机称背压式汽轮机。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 轮机4. 汽轮机临界转数： 当汽轮发电机组达到某一转数时， 机组发生剧烈振动，当转速离开这一转数时，振动 迅速减弱以致恢复正常。这一使机级发生剧烈振动 的转速为临界转 速。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

14、做汽耗率，用 d 表示。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 q 表示。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种设备。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：I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

15、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

16、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？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

17、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08mn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。

18、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

19、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

20、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

21、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

22、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(0)，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S0及少量SO,是有害成分。煤 中的水分和灰分也都是有害成分。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

23、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

24、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10%20%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

25、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

26、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：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

27、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

28、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

29、，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。商一 ft 热二.21. 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。下降管和汽包以及下集箱组成。2）（或锅筒） / 7答：1）组成：汽水循环系统由上升管、上包管下降（或锅筒下降管2 下集箱进环方向如图：水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。 上升管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

30、热面，称 为水冷壁.它是电站锅炉的主要蒸发受热面. 汽包汽包中的汽水分离器进至过热分，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，

31、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

32、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，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440 550C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

33、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

34、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 C ）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，

35、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

36、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。

37、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

38、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 SO3 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

39、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so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

40、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SO及少量的SO,另外, 在高温或有原子氧的情况下，SO也可氧化一部分 SO,即SO+O TSO。SO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SO,故能使烟气的露点有所降低.

41、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）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。

42、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 SO,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,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）

43、低温腐蚀低温腐蚀的原因：燃料硫燃烧形成的SCO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n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

44、。磨损相关因素： 撞击角度：对单排管，a =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SO的方法有哪些？答: SO及SQ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

45、选法可以脱除30%50%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SQ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 C。 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SO。特点: 反应速度快、脱硫效率高、钙

46、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(CH)2 , Ca(OH)2与 SQ具有很高的反应速率而将SC2吸收，以此可提高 石灰石的利用率。(3) 干法脱硫技术：有喷雾干燥、循环流化床法等。40.控制NO排放的措施有哪些？答：控制NO排放的技术措施可分为两

47、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NQ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NO的排放量。1）低NO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NO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NO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、尿素等氨基 还原剂，NB等只与烟气中的NCk发生发应。选择性催化剂法是采用催化剂促进NH与NCk的反应，称 为 选择性催化剂法。41.

48、 控制CO排放的措施有哪些？答：控制CO排放的措施有：提高能源效率； 利用生物质燃烧 对生成的C02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，使其温度升高或汽 化，这相当于用过热器受热面取

49、代一部分省煤器或 蒸发受热面的作用，而过热器受热面的造价要比省 煤器或水冷壁高得多，从制造成本考虑，是很不合 算的。但这种调节汽温的方式，灵敏度，准确性都 比较高，因此，被广泛应用于过热蒸汽温度的调节 从烟气侧调节蒸汽温度，是改变流过受热面的烟气温 度或烟气流量，使传热差，传热系数发生变化来改 变受热面的吸热量，达到调节汽温的目的。从烟气 侧调节汽温，其调温幅度较大，调节准确性较差， 一般多用于再热蒸汽温度的调节。43. 从烟气侧调节汽温有哪几种方法 ？ 答：从烟气侧调节汽温的实用方法有下列几种 :1）改变火焰中心位置利用摆动式燃烧器上下摆动改变 喷口倾角，以及开大上排或下排二次风，均能改变

50、火焰中心在炉膛高度方向的位置，从而改变炉膛出 口处的烟气温度，即改变了流过过热器和再热器的 烟气温度，借此可调节过热蒸汽与再热蒸汽温度。2）采用烟气再循环，它是同时改变烟气温度与烟气流 量的调节蒸汽温度的方法。用再循环风机由省煤器 后部抽取一部分烟气送入炉膛， 使烟气的温度下降， 流量增大，这就能改变对流受热面与辐射受热面的 吸热比例。烟气再循环主要用来调节再热蒸汽温度， 还起保护高温对流过热器不超温的作用 . 改变循环 烟气量的大小， 可控制再热蒸汽温度在许可范围内。 烟气再循环调温的缺点是 :循环风机消耗能量， 使厂 用电量增大 ; 烟气流速升高，受热面的飞灰磨损有所 加据.3）采用烟道挡

51、板将对流烟道分隔成两个并联烟道，其 中一个烟道中装再热器，另一个烟道中装低温过热 器或省煤器。分隔烟道下部装有烟道挡板，改变两 烟道挡板开度，就可改变流过两烟道的烟气比例 . 如，负荷降低时， 开大装有再热器一侧的烟道挡板， 关小另一侧烟道挡板，就可使再热蒸汽温度有所提高。采用这种方法调节汽温，设备简单，操作方便， 但有时挡板容易产生热变形，使调温的准确性变差44. 下图为省煤器低温腐蚀的速度变化曲线图，请说明该曲线变化趋势形成的原因。应对低温腐蚀可以采取哪些措施？答：由于燃料中含有燃料硫，燃料 燃烧后总有一部分会形成SO，并 和烟气中的水蒸汽形成硫酸。硫 酸蒸汽能在较咼的温度下冷凝， 使烟气

52、露点温度升高。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。当受热面壁面温度较高，略低于烟 气露点时，壁面上凝结的酸量很 少，腐蚀速度较慢。随金属壁温的进一步降低，凝结的酸量增加，腐蚀速度显著增 力口，在G点达最大值。当金属壁温进一步降低时， 凝结的酸量增多，此时酸的浓度达到了一定值，腐 蚀速度取决于金属壁温，并随金属壁温的下降而降 低，直到D点。此时硫酸的腐蚀性开始加大，腐蚀 速度又开始增加。当壁温达到水的露点时，有大量 的水蒸汽凝结，烟气中的 SO溶于水膜中形成亚硫 酸，并很快被氧化变成硫酸，对金属的腐蚀加快 此时烟气

53、中的氯化物也以盐酸的形式溶于水膜中？ 使腐蚀加剧。这样低温腐蚀的速度与壁温的关系就 形成了右图的变化趋势。应对低温腐蚀的措施：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45. 锅炉高温受热面类型有哪些？运行中常出现的问题及其原因是什么？它们加热的对象分别是什么？答：锅炉高温受热面类型有水冷壁、过热器、再热器。 运行中常出现的问题有高温腐蚀和高温积灰。高温腐蚀主要原因有：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。高温积灰的原因

54、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。水冷壁加热上升管内的水，产生蒸汽或热水； 过热器将锅炉的饱和蒸汽进一步加热到所需过热蒸汽 温度。再热器布置在锅炉中加热从汽轮机引回来的蒸汽。46.第3章轴流式原动机的工作原理答：一定压力和温度的工质先在喷嘴 1 中膨胀加速， 压力、温度降低，流速增加完成热能到动能的转换。 从喷嘴出来的高速气流， 以一定的方向进入装在叶轮 3 上的动叶栅 2 中，气流速度受叶片作用改变大小及

55、方 向后排出，气流便对叶片产生一作用力，推动叶轮作 功完成动能到机械能的转换 离心式工作机的工作原理 答：在外力矩作用下，叶轮旋转，叶轮中的流体获得 机械能，压力、温度、速度提高；在惯性的作用下挤 入压出室中，使速度降低，压力提高，然后从扩散管 排出。叶轮连续旋转，流体将连续不断地由叶轮吸入 和排出，机械能转换成压能或速度能。 按汽轮机能量转换方式的不同，汽轮机的“级”可分 为哪四种类型？每一种类型的“级有什么特点？ （希 望能画出纯冲动级，带反动度的冲动级和反动级的热 力过程线） 答：汽轮机的级包括：纯冲动级、带反动度的冲动级、 反动级和复速级四种类型。特点如下：（1）纯冲动级：反动度为零。

56、蒸汽只在喷嘴叶栅中进 行膨胀，在动叶中蒸汽只改变方向不膨胀；动叶栅汽 道截面沿流动方向不发生变化。（2）带反动度的冲动级：动叶有一定的反动度（一般0.05-0.20 ），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，动叶通道沿流动方 向具有一定的收缩趋势。（3）反动级：蒸汽在级中的焓降，平均分配在喷嘴和 动叶中。结构特点，动叶叶型与喷嘴叶型相同。（4）复速级：在单列级动叶之后增加一列使汽流转向 的导叶和一列动叶，利用第一列动叶出口较大的余 速。蒸汽在第一列动叶作功后，经转向导叶进入第 二列动叶，继续将蒸汽的动能转换成机械能。汽轮机按工作原理分有哪几种？ 答：汽轮机按工作原理分

57、为两种：冲动式汽轮机和反 动式汽轮机。什么是多级汽轮机的重热现象？ 答：上级损失造成的熵增将使后面级的理想焓降增大，这种现象称为多级汽轮机的重热现象。 （汽轮机在做功过程中的各项损失 （ 内部损失 ） 都转变 成热能，被蒸汽所吸收，使得级的出口焓值沿熵增 加方向增加。 由于等压线沿熵增加的方向是渐扩的， 使得以后的理想焓降增大。这就是说，在多级汽轮 机中，前面级的损失在以后的级中能部分地得到利 用。这种现象称为汽轮机的重热现象。 ）什么是多级汽轮机的重热系数？为什么不能说重热系 数越大越好？答：重热系数：多级汽轮机各级损失被重新利用获得 的焓降与全机理想焓降之比。重热系数越大说明前面各级级内损失越大，各级相对 内效率越低，整机效率也越低。简述级的冲动作用原理和反动作用原理。答：工质在级中对叶轮的作功过程，一般是通过两种 不同的作用原理冲动作用原理与反动作用原理来 实现的。冲动作用原理：工质在动叶流道中不膨胀加速，只随 流道形状改变其流动方向，工质动量变化是由于叶 片对其作用有力。同时，工质也必然对叶片有一反 作用力冲动力，推动