東北電力大學(xué)自動(dòng)化專業(yè)級(jí)電廠熱力設(shè)備及運(yùn)行思考題及參考標(biāo)準(zhǔn)答案

一、名詞解釋

熱力設(shè)備思考題第一章其次章；5；6；9；10；111213；14；15；16；17；18章；56鍋爐排污第四章機(jī)的相對(duì)內(nèi)效率第八章：1.凝汽器熱力特性；2；3第一章

1.爐的分類和型號(hào)？其次章：1、煤元素分析成分有哪些？其中可燃元素是哪幾種？3、煤灰熔融特性溫度有哪幾個(gè)？4、煤粉燃燒過程分為哪幾個(gè)階段？各有何特點(diǎn)？5、鍋爐熱力計(jì)算中承受的是哪一種發(fā)熱量？為什么？6、難于著火和燃盡的無煙煤適合承受什么形式的磨煤機(jī)和制粉系統(tǒng)？7、請(qǐng)畫出中間儲(chǔ)倉式熱風(fēng)送粉系統(tǒng)的示意圖，并標(biāo)注主要設(shè)備部件的名稱。粉系統(tǒng)的示意圖，并標(biāo)注主要設(shè)備部件的名稱。9、何謂均等配風(fēng)直流煤粉燃燒器？適合什么煤種？10、何謂分級(jí)配風(fēng)直流煤粉燃燒器？適合什么煤種？11、灰分和水分對(duì)鍋爐運(yùn)行的影響？12、高水分、高揮發(fā)分的褐煤適合承受什么形式的磨煤機(jī)和制粉系統(tǒng)？13、請(qǐng)畫出三介質(zhì)枯燥劑風(fēng)扇磨直吹式制粉系統(tǒng)的示意圖，并標(biāo)注主要設(shè)備部件的名稱。14、影響灰熔點(diǎn)的因素有哪些？15、煤粉完全燃燒和不完全燃燒的產(chǎn)物各包括哪些？煤粉快速完全燃燒的條件是什么？16ORO2 217、煤粉爐的爐膛應(yīng)滿足什么要求？18q2、q3、q4第三章：1、蒸汽清洗的任務(wù)和根本原理是什么？2、再熱器的作用是什么？3、下降管帶汽的主要緣由有哪些？4、汽包的主要作用有哪些？5、水冷壁的主要作用有哪些？6、汽包鍋爐可以實(shí)行哪些鍋內(nèi)凈化措施來提高蒸汽品質(zhì)？熱器汽溫特性比較平穩(wěn)？8、蒸汽溫度調(diào)整有幾種方法？9、省煤器的作用是什么？鍋爐啟動(dòng)時(shí)如何保護(hù)省煤器？1011、自然循環(huán)常見故障有哪些？有何危害？12、蒸汽污染的緣由有哪些？對(duì)于中壓和亞臨界鍋爐主要緣由是什么？13、直流鍋爐有何優(yōu)缺點(diǎn)？第四章：1.汽輪機(jī)級(jí)的工作原理是什么？2、什么是反動(dòng)度？依據(jù)反動(dòng)度級(jí)可以分成哪幾種？其最正確速比分別為多少？3、汽輪機(jī)的分類和型號(hào)？2.多級(jí)汽輪機(jī)有哪些損失？第七章 汽輪機(jī)調(diào)整的任務(wù)是什么？一個(gè)閉環(huán)汽輪機(jī)自動(dòng)調(diào)整系統(tǒng)包括哪幾個(gè)局部？2.高壓除氧器的優(yōu)缺點(diǎn)是什么？凝汽器的作用是什么？凝汽器內(nèi)的真空是如何形成的？凝汽器的真空是不是越高越好？5熱力設(shè)備思考題答案一、名詞解釋：第一章：D

t/。e率

事故停用時(shí)數(shù) 1000總運(yùn)行時(shí)數(shù)事故停用時(shí)數(shù) 00鍋爐鋼材消化率：鍋爐鋼材消化率是指鍋爐單位蒸發(fā)量〔1t/〕所用鋼材的重量。鍋爐的容量越小，蒸汽參數(shù)越高，則鋼材消耗率越大。其次章：煤的工業(yè)分析：煤的工業(yè)分析就是測(cè)定煤中水分，揮發(fā)分、固定碳和灰分四種成分的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)。ST。最正確過量空氣系數(shù)：當(dāng)q數(shù)。

、qq2 3

之和為最小時(shí)所對(duì)應(yīng)的過量空氣系數(shù)，稱為最正確過量空氣系1kg

1kgQ

表示，單位為?；胰埸c(diǎn)：煤灰開頭熔化時(shí)的溫度，定義為煤灰的熔化溫度，也稱為灰熔點(diǎn)。結(jié)渣：所謂結(jié)渣是指熔融的灰粒粘結(jié)并積聚在受熱面或爐墻上的現(xiàn)象。煤的可磨性系數(shù)：指的是在風(fēng)干狀態(tài)下，將等量的標(biāo)準(zhǔn)樣煤和被測(cè)試煤，由一樣的初始粒度磨制成同一規(guī)格的細(xì)煤粉時(shí)，所消耗的能量之比，即K Ebkm Es完全燃燒：煤粉中的可燃成分在燃燒后全部生成不能再進(jìn)展氧化的燃燒產(chǎn)物時(shí)稱為完全燃燒。此

，SO2

，N和H2 2

O過量空氣系數(shù)：實(shí)際空氣量與理論空氣量之比稱為過量空氣系數(shù)，用符號(hào)表示，即=VkV0煤粉的細(xì)度：將肯定數(shù)量的煤粉試樣放在篩子上進(jìn)展篩分，殘留在篩子上的煤粉重量占篩前煤粉

表示，即xR ax ab

10000煤粉經(jīng)濟(jì)細(xì)度：在鍋爐的運(yùn)行中，應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)拿悍奂?xì)度，使燃燒與制粉的總損失為最小，這樣的煤粉細(xì)度稱為煤粉經(jīng)濟(jì)細(xì)度。制粉系統(tǒng)：是指將原煤磨制成煤粉，然后送入鍋爐爐膛進(jìn)展懸浮燃燒所需設(shè)備和相關(guān)連接收道的組合。鍋爐的熱平衡：從能量平衡的觀點(diǎn)來看，在穩(wěn)定工況下，單位時(shí)間內(nèi)輸入鍋爐的熱量與輸出鍋爐的熱量相平衡。鍋爐的這種熱量收、支平衡關(guān)系，稱為鍋爐的熱平衡。排煙熱損失：是指離開鍋爐的煙溫高于四周空氣溫度所形成的熱損失〔5%~8%〕。散熱損失：是指鍋爐在運(yùn)行中，汽包、聯(lián)箱、汽水管道、爐墻等的溫度都高于四周空氣的溫度，通過對(duì)流和輻射的方式向外散失的熱量損失。鍋爐效率：是指鍋爐有效利用熱量與鍋爐輸入熱量之比的百分?jǐn)?shù)，即Q1 1000Q 0r第三章：自然水循環(huán)：僅僅依靠水和汽水混合物的重度差而產(chǎn)生的水循環(huán)流淌稱為自然水循環(huán)。強(qiáng)制水循環(huán)：利用水泵而建立起來的水循環(huán)流淌稱為強(qiáng)制水循環(huán)。GDK其數(shù)學(xué)表達(dá)式為K GD運(yùn)動(dòng)壓頭：自然循環(huán)的動(dòng)力是下降管與上升管內(nèi)介質(zhì)密度差所產(chǎn)生的循環(huán)推動(dòng)力，又稱運(yùn)動(dòng)壓頭，即S H - gyd s gs循環(huán)流速：在循環(huán)回路中，水在飽和溫度下按上升管入口截面積計(jì)算的水流速度稱為循環(huán)流速，即G0 Aμg/kg鍋爐排污：在鍋內(nèi)進(jìn)展加藥處理，使一局部結(jié)垢性雜質(zhì)變?yōu)樗练e在汽水循環(huán)回路的最低處；另外還要將局部含鹽濃度高的鍋水排出，并補(bǔ)充清潔的水。這個(gè)過程稱為鍋爐排污。第四章：反動(dòng)度：等于汽流在動(dòng)葉通道中抱負(fù)焓降Δhb

與整個(gè)級(jí)的滯止抱負(fù)焓降Δh*之比，即tΩ bt〔也可以說，汽流在噴嘴和動(dòng)葉中的膨脹程度一樣〕。1

=p，Δh=0。2 b第五章：級(jí)的相對(duì)內(nèi)效率：為級(jí)的有效焓降與級(jí)的抱負(fù)能量之比。熱耗率：汽輪發(fā)電機(jī)組每發(fā)1kWh即

〕

的電需要從鍋爐供給的熱量，稱為熱耗率q，Q Dh

3600

3600q 0Pel

0 0 fw dh hP 0 fw el

h h0 fwtel ael1kWhd，kg/kwh。每小時(shí)消耗3600PD elHtim gd D 3600P Hel tim g汽輪機(jī)的相對(duì)有效效率：假設(shè)把汽輪機(jī)看成能量轉(zhuǎn)換的一個(gè)環(huán)節(jié)，其效率稱為相對(duì)有效效率η。eηηηe mi級(jí)的輪周效率：級(jí)的輪周效率ηu

是蒸汽流過某一級(jí)時(shí)所做的輪周功Nu

與蒸汽在該級(jí)所應(yīng)當(dāng)釋放的抱負(fù)能量E0

之比，即Nuu E0汽輪機(jī)的相對(duì)內(nèi)效率：相對(duì)內(nèi)效率是衡量汽輪發(fā)電機(jī)內(nèi)能量轉(zhuǎn)換完善程度的指標(biāo)。P Hi ii P Ht t第六章、第七章沒題第八章：t與冷卻水出口溫度t之

b 2示，即ttt b 2t tt tt tb 2 1最有利真空：當(dāng)汽輪發(fā)電機(jī)增加的功率與循環(huán)水泵多耗的功率之差最大時(shí)的真空叫最有利真空或最正確真空。二、問答題第一章：1分類：〔1〕按鍋爐容量〔即鍋爐蒸發(fā)量〕分可分為小型鍋爐、中型鍋爐和大型鍋爐；按過熱蒸汽參數(shù)分低壓鍋爐、中壓鍋爐、高壓鍋爐、超高壓鍋爐、亞臨界壓力鍋爐、超臨界壓力鍋爐和超超臨界壓力鍋爐；〔3〕按燃用燃料分燃煤爐、燃油爐和燃?xì)鉅t；〔4〕按燃燒方式分層燃爐、室燃爐、旋風(fēng)爐和流化床爐；〔5〕按煤粉爐的排渣方式分固態(tài)排渣爐和液態(tài)排渣爐；型號(hào)：通常用一組規(guī)定的符號(hào)和數(shù)字來表示，表示方式如下：//第一組為符號(hào)。是鍋爐制造廠家的漢語拼音縮寫。Mpa第三組也是數(shù)字。分子分母分別表示過熱器出口過熱蒸汽和再熱器出口再熱蒸汽的溫度，單位為℃。如：HG-2045/17.3-541/541-PM6型鍋爐，表示哈爾濱鍋爐制造廠制造、鍋爐容量為 2045t/h、過熱汽壓力為17.3MPa、過熱蒸汽和再熱蒸汽溫度均為541℃、設(shè)計(jì)燃料為貧煤、第六次設(shè)計(jì)制造的鍋爐。其次章：1、成分：煤中的化學(xué)元素很多，一般把煤中不行燃礦物質(zhì)綜合在一起成為灰分。通過元素分析法測(cè)(A)、水分〔W〕組成的。煤中各組成元素成分的含量，通常以它們各自質(zhì)量占總質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)表示?？扇迹褐挥刑肌睠〕、氫〔H〕、硫〔S〕。

，假設(shè)其中一局部進(jìn)一步氧化會(huì)成為SO2

3

與煙氣中的水蒸氣結(jié)合3SO

在肯定條3SO

2

，將造成環(huán)境污染，3〔FeS

〕質(zhì)地堅(jiān)硬，在煤粉磨制過程中2將加速磨煤部件的磨損，在爐膛高溫下又簡(jiǎn)潔造成爐內(nèi)結(jié)渣。因此，硫是煤中非成有害的可燃元素；可燃：有機(jī)硫、黃鐵礦。3DTSTFT4階段特點(diǎn)階段：溫度漸漸上升而到達(dá)著火溫度時(shí)，煤粉就會(huì)起焰著火。首先是揮發(fā)份的燃燒，待揮發(fā)份將要盡階段連續(xù)燃燒，直至燃盡。在此階段中，碳粒不能很好與空氣接觸，故燃盡階段進(jìn)展得緩慢5、低位發(fā)熱量；緣由：實(shí)際上，電廠鍋爐的排煙溫度一般在110~160℃之間，排煙中的水蒸氣不行能分散成水并放出汽化潛熱，即這局部熱量不行能被鍋爐有效利用。因此，鍋爐熱力計(jì)算中承受的是低位發(fā)熱量。6磨煤機(jī)：低俗鋼球磨煤機(jī)；制粉系統(tǒng)：中儲(chǔ)式制粉系統(tǒng)。7282-4(b)8中速磨直吹式正壓制粉系統(tǒng)：中速磨直吹式負(fù)壓制粉系統(tǒng)：優(yōu)點(diǎn)：不向外漏粉，工作環(huán)境干凈；缺點(diǎn)：漏風(fēng)，過量空氣系數(shù)增大；排粉機(jī)磨損嚴(yán)峻。；10II.二次風(fēng)機(jī)；1112.熱風(fēng)道；13.冷風(fēng)道；14.排粉機(jī)；15.二次風(fēng)箱；16.調(diào)溫冷風(fēng)門；17.密封冷風(fēng)門；9定義：指承受了均等配風(fēng)配置的燃燒器。所謂均等配風(fēng)是指一、二次風(fēng)噴口相間布置，即在兩噴口。煤種：煙煤、貧煤和劣質(zhì)煙煤、褐煤。噴口分層布置，且一、二次風(fēng)噴口保持較大的距離，以便掌握一、二次風(fēng)的混合時(shí)間。煤種：無煙煤、貧煤和劣質(zhì)煙煤。12、風(fēng)扇式磨煤機(jī)，直吹式制粉系統(tǒng)。13、如下圖：風(fēng)扇磨煤機(jī)三介質(zhì)〔熱風(fēng)、高溫爐煙、低溫爐煙〕枯燥直吹式制粉系統(tǒng)示意圖14、因素：〔1〕灰的成分及各成分含量的比例；〔2〕灰所處環(huán)境介質(zhì)的性質(zhì)是否轉(zhuǎn)變；〔3〕煤中灰分的含量。

2

、N和H2 2

O〔注：理論完全燃燒只有這四種產(chǎn)物，實(shí)際完全燃燒2O〕2

2

、NO2 2

HO等氣體成分。2 2條件：〔1〕保持足夠高的爐膛溫度，不僅利于煤粉的著火，，而且還可以加速燃燒反響的進(jìn)展；〔2〕供給適量空氣，便于煤粉中的可燃成分與空氣中的氧氣發(fā)生化學(xué)反響，降低不完全燃燒熱損；〔3〕有良好的燃燒設(shè)備，保證空氣與燃料能很好地接觸和混合，加速煤粉的

含量；2內(nèi)過量空氣系數(shù)。

含量，可以不受煤種變化的影響，所以現(xiàn)在多用氧量表來監(jiān)視和測(cè)量爐2要有合理的爐內(nèi)溫度場(chǎng)和良好的爐內(nèi)空氣動(dòng)力特性，不僅能夠保證燃料在爐內(nèi)穩(wěn)定著火和完全燃〔3〕應(yīng)能布置足夠的受熱面，將爐膛出口煙溫降到允許的數(shù)值，以保證爐膛出口及其后面的受熱面不結(jié)渣。2

〔排煙熱損失的熱量占輸入熱量的百分?jǐn)?shù)〕的因素：排煙溫度和排煙量；q3

〔化學(xué)不完全燃燒熱損失的熱量占輸入熱量的百分?jǐn)?shù)〕的因素：燃料的性質(zhì)、爐膛構(gòu)造、過量空氣系數(shù)、爐膛溫度以及爐內(nèi)燃料與空氣的混合狀況；q4

〔機(jī)械不完全燃燒熱損失的熱量占輸入熱量的百分?jǐn)?shù)〕的因素：燃料性質(zhì)、燃燒方式、爐膛構(gòu)造、鍋爐負(fù)荷和運(yùn)行操作水平。第三章：1任務(wù)：降低蒸汽中的浴鹽，以改善蒸汽品質(zhì)。清洗的水中，從而降低了蒸汽中的含鹽量，改善了蒸汽的品質(zhì)。的中低壓缸連續(xù)做功。突然下降引起鍋水自汽化等。4、〔1〕汽包是工質(zhì)加熱、蒸發(fā)、過熱三個(gè)過程的連接樞紐；〔2〕汽包有肯定儲(chǔ)水、儲(chǔ)氣容積，還有肯定的儲(chǔ)熱量，所以有肯定的適應(yīng)負(fù)荷驟變的力量；汽包內(nèi)部裝有汽水分別裝置、蒸汽清洗〔4〕汽包上裝有很多溫度測(cè)點(diǎn)、壓力表、水位計(jì)和安全門等附件，保證了鍋爐的安全工作。5、作用：〔1〕通過與高溫火焰的輻射換熱吸取熱量，將水變成汽水混合物；〔2〕大量吸取ST受熱面結(jié)渣，提高鍋爐運(yùn)行的安全性和牢靠性；〔3〕輻射換熱量與煙氣熱力學(xué)溫度的四次方成正比低鍋爐造價(jià)；〔4〕使?fàn)t墻的厚度可以減小，重量減輕，簡(jiǎn)化了爐墻構(gòu)造。：〔1〕加裝汽水分別裝置，削減機(jī)械性攜帶；加裝蒸汽清洗裝置，削減溶解性攜帶；加裝鍋爐排污裝置。7〔1〕汽溫特性：汽溫順負(fù)荷之間的關(guān)系就是氣溫特性；性：過熱蒸汽溫度隨鍋爐負(fù)荷的增加而降低。平穩(wěn)緣由：半輻射式過熱器布置在爐膛出口處，既吸取煙氣的對(duì)流熱量，又吸取爐膛的輻射熱量，且半輻射式過熱器的汽溫特性介于輻射式過熱器和對(duì)流式過熱器之間，故而汽溫特性比較平穩(wěn)。8方法：〔1〕蒸汽側(cè)調(diào)溫方法；〔2〕煙氣側(cè)調(diào)溫方法。9、作用：省煤器是利用鍋爐尾部煙氣的余熱來加熱鍋爐給水的低溫加熱受熱面。它能降低排煙應(yīng)力，改善汽包的工作條件。保護(hù)：在省煤器進(jìn)口與汽包下部之間裝設(shè)不受熱的再循環(huán)管。10、定義：自然循環(huán)的動(dòng)力是下降管與上升管內(nèi)介質(zhì)密度差所產(chǎn)生的循環(huán)推動(dòng)力，又稱為運(yùn)動(dòng)壓頭；S Hyd

gs gsH——循環(huán)回路高度，ms——下降管中水的密度，即汽包壓力下的飽和水密度，kg/m3；上升管中汽水混合物的平均密度，kg/m3；、故障：〔1〕循環(huán)停滯〔2〕循環(huán)倒流〔3〕下降管帶汽。循環(huán)停滯：停滯發(fā)生后，熱熱量傳遞主要依靠熱傳導(dǎo)方式，造成管壁超溫，極易導(dǎo)致管壁過熱而燒壞；在汽水分界面，會(huì)產(chǎn)生應(yīng)變力使管子疲乏破壞；增大形成汽塞。汽塞忽上忽下緩慢運(yùn)動(dòng)，使與汽塞接觸的管壁溫度交替變化，導(dǎo)致管壁過熱或疲乏破壞。差，運(yùn)動(dòng)壓頭減小，對(duì)水循環(huán)不利。12、緣由：包括機(jī)械性攜帶和溶解性攜帶兩方面：〔1〕機(jī)械性攜帶是指對(duì)于中低壓蒸汽而言，鹽〔2〕溶解性攜帶是指對(duì)于高壓以上的蒸汽，其鹽分的來源是蒸汽帶水和蒸汽直接溶鹽。緣由：對(duì)于中低壓蒸汽而言，鹽分的主要來源是蒸汽帶水，即機(jī)械性攜帶。、優(yōu)點(diǎn)：〔1〕適用于任何壓力的鍋爐〔2〕金屬耗量少〔3〕制造、安裝及運(yùn)輸便利〔4〕受熱面可自由布置〔5〕啟、停速度快；〔1〕對(duì)給水品質(zhì)要求高〔2〕給水泵功率消耗大〔3〕對(duì)自動(dòng)調(diào)整及掌握系統(tǒng)要求高。第四章：1原理：具有肯定壓力、溫度的蒸汽通過汽輪機(jī)級(jí)時(shí)，首先在噴嘴中將蒸汽所具有的熱能轉(zhuǎn)變轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)械能。2定義：反動(dòng)度等于汽流在動(dòng)葉通道中抱負(fù)焓降Δhb

與整個(gè)級(jí)的滯止抱負(fù)焓降Δh*之比，即：tΩ bt分類：〔1〕反動(dòng)度Ω=0的級(jí)稱為“純沖動(dòng)級(jí)”；〔2〕反動(dòng)度Ω=0.5的級(jí)稱為“反動(dòng)級(jí)”；反動(dòng)度Ω0.05~0.20之間的級(jí)稱為“帶反動(dòng)度的沖動(dòng)級(jí)”；〔4〕從熱能到汽流淌能轉(zhuǎn)變次數(shù)再一次以上的級(jí)稱為“復(fù)速級(jí)”。

cosx= 1

lop

lop 1lop3

4分類：型號(hào)：汽輪機(jī)的型號(hào)分三段。CC二次調(diào)整抽汽式HNCC二次調(diào)整抽汽式HN核能凝汽式〔課件補(bǔ)充的〕kWMW。4-1代號(hào)國產(chǎn)汽輪型式的代號(hào)表型號(hào)代號(hào)型號(hào)N凝汽式G工業(yè)用B背壓式H船用C一次抽汽式Y(jié)移動(dòng)式其次段由幾個(gè)數(shù)字表示蒸汽參數(shù)；例如：N200-12.75/535/5320kW12.75MPa535℃，535℃的凝汽式汽輪機(jī)。力分別為0.98Mpa和0.12Mpa二次調(diào)整抽汽式汽輪機(jī)。第五章：1：〔1〕噴嘴損失〔2〕動(dòng)葉損失〔3〕葉高損失

盧教師答疑時(shí)后補(bǔ)充的，望相互轉(zhuǎn)告余速損失〔5〕扇形損失〔6〕葉輪摩擦損失〔7〕局部進(jìn)汽損失〔8〕漏氣損失〔9〕濕氣損失共九個(gè)損失；內(nèi)部損失除了各種級(jí)內(nèi)損失外，還存在進(jìn)汽機(jī)構(gòu)的節(jié)流損失、中間再熱管道的壓力損失及排氣管中的壓力損失。第六章：未作考試要求〔盧教師最終一節(jié)課要求〕第七章：范圍。包括：〔1〕轉(zhuǎn)速感受機(jī)構(gòu)〔2〕傳動(dòng)放大機(jī)構(gòu)〔3〕配汽機(jī)構(gòu)〔4〕調(diào)整對(duì)象第八章：1緣由：〔1〕凝集器設(shè)計(jì)不合理，如管束排列不好或過密，汽阻