熱能與動力工程基礎考試試題庫及答案

熱能與動力工程基礎考試試題庫及答案

熱能與動力工程基礎（考試大全）

一、名詞解釋第1章導論

1.熱能動力裝置：燃燒設備、熱能動力機以及它們的輔助設備統(tǒng)

稱為熱能動力裝置。2.原動機：將燃料的化學能、原子能和生物質(zhì)能

等所產(chǎn)生的熱能轉換為機械能的動力設備。如蒸汽機、蒸汽輪機、燃

氣輪機、汽油機、柴油機等。

3.工作機：通過消耗機械能使流體獲得能量或使系統(tǒng)形成真空的

動力設備。

第2章鍋爐結構及原理

1.鍋爐：是一種將燃料化學能轉化為工質(zhì)（水或蒸汽）熱能的設

備。2.鍋爐參數(shù)：鍋爐的容量、出口蒸汽壓力及溫度和進口給水溫度。

3.鍋爐的容量：指在額定出口蒸汽參數(shù)和進口給水溫度以及保證

效率的條件下，連續(xù)運行時所必須保證的蒸發(fā)量（kg/s或T/h）,也可

用與汽輪機發(fā)電機組配套的功率表示為kW或MW。

4.鍋爐出口蒸汽壓力和溫度：指鍋爐主汽閥出口處（或過熱器出

口集箱）的過熱蒸汽壓力和溫度。5.鍋爐進口給水溫度：指省煤器進

口集箱處的給水溫度。6.煤的元素分析：C、H、0、N、So

7.鍋爐各項熱損失：有排煙熱損失，化學不完全燃燒損失，機械

不完全燃燒損失，灰渣物理熱損失，及散熱損失。

8.鍋爐熱平衡：指輸入鍋爐的熱量與鍋爐輸出熱量之間的平衡。

9.鍋爐的輸出熱量：包括用于生產(chǎn)蒸汽或熱水的有效利用熱和生

產(chǎn)過程中的各項熱損失。

10.鍋爐的熱效率：鍋爐的總有效利用熱量占鍋爐輸入熱量的百

分比。在設計鍋爐時，可以根據(jù)熱平衡求出鍋爐的熱效率：

11.鍋爐燃燒方式：層燃燃燒、懸浮燃燒及流化床燃燒三種方式。

12.層燃燃燒：原煤中特別大的煤塊進行破碎后，從煤斗進入爐

膛，煤層鋪在爐排上進行燃燒。

13.懸浮燃燒：原煤首先被磨成煤粉，然后通過燃燒器隨風吹入

爐膛進行懸浮燃燒。這種燃燒方式同樣用來燃燒氣體和液體燃料。

14.流化：指爐床上的固體燃料顆粒在氣流的作用下轉變?yōu)轭愃?/p>

流體狀態(tài)的過程。

15.流化床燃燒：原煤經(jīng)過專門設備破碎為0?8mm大小的煤粒,

來自爐膛底部布風板的高速鼓風將煤粒托起，在爐膛中上下翻滾地燃

燒。

16.懸浮燃燒設備：爐膛、制粉系統(tǒng)和燃燒器共同組成煤粉爐的

懸浮燃燒設備。17.爐膛：是組織煤粉與空氣連續(xù)混合、著火燃燒直

到燃盡的空間。

18.制粉系統(tǒng)主要任務：連續(xù)、穩(wěn)定、均勻地向鍋爐提供合格、

經(jīng)濟的煤粉?？煞譃橹贝凳胶椭虚g儲倉式兩種。

19.煤粉燃燒器分類：按空氣動力特性可分為旋流燃燒器和直流

燃燒器兩種。

20.旋流燃燒器的氣流結構特性：二次風強烈旋轉，噴出噴口后

形成中心回流區(qū)，卷吸爐內(nèi)的高溫煙氣至燃燒器出口附近，加熱并點

燃煤粉。二次風不斷和一次風混合，使燃燒過程不斷發(fā)展，直至燃盡。

除中心回流區(qū)的高溫煙氣卷吸外,在燃燒器噴出的氣流的外圈也有高

溫煙氣被卷吸。21.旋流燃燒器的布置方式：旋流燃燒器一般作前墻

或前后墻對沖（交錯）布置。22.直流式燃燒器的布置方式：直流式燃

燒器從噴口噴出的氣流不旋轉，直流式燃燒器布置在爐膛四角，其出

口氣流幾何軸線切于爐膛中心的一個假想圓，造成氣流在爐內(nèi)強烈旋

轉。

23.鍋爐受熱面類型：水冷壁、省煤器、過熱器、再熱器、空氣

預熱器；換熱方式為對流、輻射及對流輻射混合式。

24.過量空氣系數(shù)：燃料燃燒實際所用的空氣量與燃料燃燒所需

理論空氣量之比。

第3章渦輪機及噴氣發(fā)動機

L反動度：氣體作加速流動時損失較小，設計時常使得氣流在動

葉中也有一定的加速（膨脹）。氣流在動葉氣道內(nèi)膨脹程度的大小,

常用級的焰降反動度Cm來表示。Cm等于氣流在動葉氣道內(nèi)膨脹時

*的理想給降4hb與整個級的滯止理想焰降△戰(zhàn)之比。

2.噴嘴損失：蒸汽在噴嘴葉柵內(nèi)流動時，汽流與流道壁面之間、

汽流各部分之間存在碰撞和摩擦，產(chǎn)生的損失。

3.速比：級的圓周速度與噴嘴出口速度之比。

部分進汽度：有噴嘴的弧段長度與整個圓周長度的比值。

輪周效率：1kg工質(zhì)所做的輪周功與該級所消耗的理想能量的

比值。

4.相對內(nèi)效率:蒸汽在汽輪機內(nèi)的有效焰降與理想烙降的比值稱

為汽輪的相對內(nèi)效率。5.級的反動度：級的反動度等于蒸汽在動葉柵

的理想焙降與整級的理想焰降之比。

6.純沖動級：蒸汽在噴嘴葉柵中進行膨脹，而在動葉柵中蒸汽不

膨脹的級稱為純沖動級。7.帶反動度的沖動級：蒸汽的膨脹大部分在

噴嘴葉柵中進行，只有一小部分在動葉柵中進行的級稱為沖動級。

8.調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜態(tài)特性：穩(wěn)定工況時，機組功率與轉速的對應關

系稱為調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜態(tài)特性。9.動葉損失：因蒸汽在動葉流道內(nèi)流動

時，因摩擦而產(chǎn)生損失。

余速損失：當蒸汽離開動葉柵時，仍具有一定的絕對速度，動葉

柵的排汽帶走一部分動能，稱為余速損失。（或：蒸汽離開動葉片時

具有一定的速度，它在本級已不能轉換為機械功，對本級是一種損失,

稱做余速損失。）

10.調(diào)節(jié)級：外界負荷變化時，依靠依次啟閉的調(diào)節(jié)閥改變汽輪

機第一級的通流面積來改變機組負荷的級。

11.汽輪機的輪周效率：指lkg/s蒸汽在級內(nèi)所做的輪周功與蒸

汽在該級中所具有的理想能量之比。12.過熱度：蒸汽的溫度比飽和

溫度還高的度數(shù)。13.余速損失：蒸汽流出動葉的速度損失。

14.漏汽損失：汽輪機動靜部件存在間隙，且間隙前后存在壓力

差，這使工作蒸汽的一部分不通過主流通道，而是經(jīng)過間隙，由此形

成的漏汽造成的損失。

15.汽輪機級：由噴管葉柵和與之相配合的動葉柵所組成的汽輪

機基本作功單元。16.滯止狀態(tài)：假想將蒸汽的初速度沿等病過程滯

止到零的狀態(tài)。

17.反動度：蒸汽在動葉柵中膨脹的理想皆降和整級的滯止理想

焙降之比。

18.沖動原理：蒸汽主要在噴管葉柵中膨脹，而在動葉柵中基本

不膨脹，只隨汽道形狀改變其流動方向，汽流改變流動方向時對汽到

產(chǎn)生離心力，這樣的做功原理。

19.反動原理：蒸汽既在噴管葉柵中膨脹，也在動葉柵中膨脹，

且膨脹程度大致相等，這樣的做功原理。20.汽輪機設計工況：指在

一定參數(shù)、轉速、功率等設計條件下的運行工況。21.級組：由兩個

以上若干相鄰、流量相同、通流面積不變的級組合而成。

22.節(jié)流調(diào)節(jié)：外界負荷變化時，進入汽輪機蒸汽通過同時啟閉

的調(diào)節(jié)閥，利用節(jié)流的作用改變汽輪機的進汽量，23.噴嘴調(diào)節(jié)：外

界負荷變化時，進入汽輪機的蒸汽通過依次啟閉的調(diào)節(jié)閥，改變汽輪

機第一級的數(shù)目達到改變第一級的通流面積，使汽輪機進汽量變化,

以改變汽輪機功率的調(diào)節(jié)方法。24.熱應力：熱力設備或部件在啟停

變工況時，由于溫度的變化產(chǎn)生的熱變形受限制時在熱力設備內(nèi)產(chǎn)生

的應力。

25.汽輪機的汽耗特性：汽輪發(fā)電機機的功率與汽耗量之間的關

系。26.汽耗量：汽輪機每發(fā)一定功率消耗的蒸汽量。

27.重熱現(xiàn)象：是由于多級汽輪機級內(nèi)的損失使汽輪機整機的理

想給降小于各級理想皆降之和的現(xiàn)象。28.重熱系數(shù)：是指各級的理

想比皆降之和與整機的理想比皆降之差與整機的理想比普降之比。29.

汽輪機的內(nèi)部損失：汽輪機中使蒸汽的狀態(tài)點發(fā)生改變的損失。30.

汽輪機的外部損失：汽輪機中不能使蒸汽的狀態(tài)點發(fā)生改變的損失。

31.熱耗率：汽輪機發(fā)lKW/h電能消耗的蒸汽量。

32.汽封：汽輪機動靜部件的間隙間密封裝置減小汽缸蒸汽從高

壓端向外泄漏，防止空氣從低壓端進入汽缸。

33.軸封系統(tǒng)：與軸封相連的管道及部件構成的系統(tǒng)。

34.多級汽輪機：兩級或兩級以上，按壓力由高到低的順序串聯(lián)

在一根或兩根軸上的各級。35.余速利用：流出汽輪機上一級蒸汽的

余速動能被下一級全部或部分利用的現(xiàn)象。36.調(diào)節(jié)系統(tǒng)的自調(diào)節(jié)：

調(diào)節(jié)系統(tǒng)從一個穩(wěn)定工況過渡到另一個工況的調(diào)節(jié).37.同步器:在機

組并網(wǎng)帶負荷時，能平移調(diào)節(jié)系統(tǒng)靜態(tài)特性線的裝置.38.設計參數(shù)：

汽輪機是按一定的熱力參數(shù)、轉速和功率等設計的，熱力設計所依據(jù)

及所求得的參數(shù)統(tǒng)稱為設計參數(shù)。

39.設計工況：汽輪機運行時的各參數(shù)等于設計值。汽輪機在設

計工況下運行的內(nèi)效率最高，設計工況又稱為經(jīng)濟工況。

40.變工況：任何偏離設計參數(shù)的運行工況統(tǒng)稱為變工況。

引起汽輪機變工況的主要原因：外界負荷、蒸汽參數(shù)、轉速以及

汽輪機本身結構的變化。

第四章熱力發(fā)電與核電

1提高火電廠熱經(jīng)濟性的熱力學途徑有哪些？

答：主要途徑包括兩個方面：一是提高個能量轉換設備的效率，

二是調(diào)高循環(huán)熱效率。一般來講，凡是能夠提高循環(huán)的平均吸熱溫

度或減小冷源損失的措施都可提高火電廠的熱經(jīng)濟性。

提高蒸汽動力循環(huán)熱效率的關鍵是減少冷源熱損失,其主要途徑

是：①提高蒸汽初參數(shù)；②降低蒸汽終參數(shù)；③蒸汽中間再過熱；④

給水回熱加熱（簡稱回熱）。除此之外，①盡可能采用熱電聯(lián)產(chǎn)或熱

電冷三聯(lián)產(chǎn)；②發(fā)展燃氣/蒸汽聯(lián)合循環(huán)。簡述凝汽器的工作原理。

答：凝氣設備在凝汽式汽輪機熱力循環(huán)中起著冷源的作用，用來

降低汽輪機排氣壓力以提高循環(huán)的熱效率。降低汽輪機排氣壓力的最

有效辦法是將汽輪機的排氣凝結成水。因為若蒸汽在密閉的容器中放

熱，將是溶劑很大的蒸汽被凝結成體積很小的凝結水而集結于凝汽器

底部，從而在原來被蒸汽充滿的凝汽器空間中形成高度真空。熱力除

氧的原理是什么？

答:熱力除氧的基本原理是建立在亨利定律和道爾頓定律的基礎

上的。根據(jù)亨利定律，使水面上某氣體的實際分壓力pi將為在不平

壓差作用下就可以把該氣體從水中完全除掉。根據(jù)道爾頓定律，把水

加熱至飽和溫度時水蒸氣的分壓力幾乎等于水面上的全壓力，其他氣

體分壓力變回去向于零，從而創(chuàng)造了將水中溶解的氣體全部除去的條

件。｛①亨利定律當溶于水中的氣體與自水中溢出的氣體處于動態(tài)平

衡時，對應于一定的溫度，單位體積水中溶解的氣體和水面上該氣體

的分壓力成正比。②道爾頓定律混合氣體的全壓力等于各組成氣體

分壓力之和。對于給水而言，應等于水中各溶解pi氣體的分壓力

與水蒸氣分壓力PS之和。｝31需要指出，熱力除氧必須將水加熱

至飽和狀態(tài)，即使是微量的加熱不足，水中含氧量都將不能達到除氧

要求的指標?！繛槭裁唇o水回熱可以提高循環(huán)效率？

答：因為回熱抽汽減少了汽輪機的排氣量，使整機的冷源損失減

小，故可提高循環(huán)效率。【回熱就是從汽輪機的不同級后抽出已做

過部分功的蒸汽來加熱凝結水或給水】采用主蒸汽來加熱給水是否

可以提高循環(huán)效率？為什么？

答：不能，因為主蒸汽是由燃料燃燒放熱將熱能傳遞給水而產(chǎn)生

的高品位過熱蒸汽，其主要用途是用來主機膨脹做功使熱能轉化為機

械能。如果用于直接加熱給水，主蒸汽本身的制備需要消耗的能量遠

大于給水所吸收的熱量，故直接用主蒸汽來加熱給水不能提高循環(huán)效

率?！窘ㄗh大家自行思考，得出更加準確的答案，書上貌似沒有】為

什么熱力發(fā)電系統(tǒng)中多采用給水回熱加熱系統(tǒng)？

答：排氣量的減少緩解了末級通流能力和功率增加的矛盾，在末

級葉高相同的情況下可提高單機效率；排氣量的減少還使凝汽器熱負

荷減小，故可減少換熱面使凝汽器投資降低；回熱抽汽式汽輪機高壓

段流量增大，從而可增加該處的葉片高度，提高汽輪機的相對內(nèi)效率

r.i;另外，回熱抽汽使鍋爐熱負荷降低，故可減小鍋爐投資。因

此，多采用給水回熱加熱系統(tǒng)。給水回熱加熱器的類型有哪些？其特

點是什么？

答：回熱加熱器是給水回熱系統(tǒng)中的主要設備主要作用是把抽氣

的熱能傳給凝結水或給水。

按換熱方式的不同，可分為混合式加熱器和表面式加熱器兩類。

特點：

混合式：蒸汽與給水直接混合來加熱給水。無熱端溫差，熱經(jīng)濟

性較高；無金屬傳熱面，結構簡單?造價低；串聯(lián)使用時，需多級水

泵，系統(tǒng)設備多；主廠房造價高。

表面式：通過金屬表面將蒸汽熱量傳給管束內(nèi)被加熱水的。存在

熱端溫差，熱經(jīng)濟性低；金屬耗量大，造價高；水泵數(shù)少，系統(tǒng)簡單,

運行方便可靠。

根據(jù)加熱器水側承受壓力不同，可將其分為低壓加熱器和高壓加

熱器。特點：

低壓加熱器：水側承受的壓力較低；

高壓加熱器：水側承受的壓力比新蒸汽壓力還要高。什么是熱電

聯(lián)產(chǎn)和熱電分產(chǎn)？

答:熱電聯(lián)產(chǎn)：當動力設備同時生產(chǎn)熱能和電能良好總能來那個,

且生產(chǎn)的熱能取自在汽輪機中做過部分功或者全部功的蒸汽時，這種

能量生產(chǎn)過程成為熱電聯(lián)產(chǎn)。（以這種方式生產(chǎn)能量的企業(yè)稱為熱電

廠）

熱電分產(chǎn)：當電能和熱能分別有動力設備來生產(chǎn)時，成為單一能

量生產(chǎn)或者成為熱電分產(chǎn)。供熱式機組的類型有哪些？

答：供熱機組主要有背壓式汽輪機（B型、CB型）、調(diào)節(jié)抽汽式

汽輪機（C型、CC型）和凝汽采暖式汽輪機（NC型）。簡述總能系

統(tǒng)的概念。

答：為取得最好的能源利用總效果，除了提高單件設備和工藝流

程對能源的利用率外，更具工程熱力學和系統(tǒng)工程的原理，綜合研究、

分析能源轉換和能源利用的全過程，按照系統(tǒng)可能得到的能源供應和

對各種形式、品位的能量要求，從總體上合理安排好功利用和熱利用，

并使能量供需之間的品位優(yōu)化匹配，綜合利用好一個單位、一個企業(yè)、

升至一個地區(qū)或多個地區(qū)的各類能源，實現(xiàn)能源的高效合理利用，這

便是總能系統(tǒng)的概念。

11、不補燃的余熱鍋爐型燃氣/蒸汽聯(lián)合循環(huán)有何優(yōu)缺點？

答：不補燃的余熱鍋爐型燃氣/蒸汽聯(lián)合循環(huán)主要優(yōu)點為：①蒸

汽循環(huán)完全利用燃氣廢熱，熱工轉換效率高?？蛇_53%左右；②結構

簡單，投資費用低；③運行可靠度高；④啟動快，一般18min可達聯(lián)

合循環(huán)發(fā)出的2/3功率。

主要缺點是:蒸汽輪機的主蒸汽參數(shù)收到燃氣輪機排氣溫度的限

制，當燃氣輪機的壓縮比較高時，主蒸汽參數(shù)就難以提高。

11、燃料電池的特點及工作原理是什么？

答：燃料電池的特點包括：高效｛能量轉換效率高達60%-80%｝、

清潔｛使用氫能，產(chǎn)物是水，無噪音｝、安全可靠｛本體沒有轉動部件｝、

靈活&操縱性好｛維修方便，響應快｝。

工作原理：當陽極連續(xù)充入氣態(tài)燃料（一般為H2）,陰極上連

續(xù)充入氧化劑（一般為空氣），電極上就會發(fā)生電化學反應，并產(chǎn)生

電流，同時還會排除熱量和H20。

12、生物質(zhì)能有哪幾種利用方式？

答：生物質(zhì)能的利用和轉化技術大體上分為直接燃燒燒過程①、

熱化學過程②和生物化學過程③三大類。

｛①包括：爐灶燃燒、鍋爐燃燒、垃圾焚燒、固體燃料燃燒；②

包括：熱解、氣化、直接液化；③包括厭氧發(fā)酵、特種酶發(fā)酵。｝

13、什么叫生物質(zhì)能？

答：生物質(zhì)能，是一種以生物質(zhì)為載體的能量，它由植物光合作

用直接或間接產(chǎn)生的各種有機體，是一種儲存太陽能的可再生物質(zhì)。

15、蒸汽的初終參數(shù)對機組的循環(huán)效率的影響。

答：蒸汽初參數(shù)包括初壓pO和初溫tO。提高pO、tO可以增加

單位工質(zhì)的做功能力，使循環(huán)熱效率t增大，但使汽輪機相對內(nèi)效

率r,i減小,但汽輪機絕對內(nèi)效率itr,i卻不一定提

高。

蒸汽終參數(shù)pc降低可以降低循環(huán)的平均放熱溫度T,使冷源損

失減小。循環(huán)效率tc―提高，同時降低pc使蒸汽的理想皆降也

隨之增加

第五章內(nèi)燃機系統(tǒng)與裝置

第六章1四沖程內(nèi)燃機與二沖程內(nèi)燃機工作循環(huán)各有什么特點?

四沖程內(nèi)燃機的工作循環(huán)包括四個活塞行程：進氣過程、壓縮過程、

膨脹過程和排氣過程，完成一個工作循環(huán)，曲軸旋轉兩周。

二沖程內(nèi)燃機中，進氣、壓縮、膨脹、排氣四個過程在兩個活塞

行程中完成，即曲軸旋轉一周完成一個工作循環(huán)。二沖程內(nèi)燃機沒有

專門的進氣行程和人排氣行程，排氣和近期是在膨脹行程未及壓縮行

程初進行的。內(nèi)燃機的總體構造

（1）運動部件運動部件是把燃燒后的熱能轉換為機械能的機

件，同時把往復運動形式的機械功轉變?yōu)樾D形式輸出。運動部件中

主要有活塞、連桿、曲軸組等。（2）固定部件固定部件是承受燃氣

壓力、運動部件的慣性力，之城運動部件及所有附屬設備的機件。固

定部件主要由汽缸蓋、汽缸體（或加油底殼）等組成。（3）配器部

件此機構是指規(guī)定的時間開啟或關閉進、排氣門（口）的機件，其

作用是使新鮮充量即使沖入氣缸和膨脹后的廢氣從氣缸排出。配氣機

構中主要有：進氣門（或掃氣口）、排氣門（或排氣口）、氣門彈簧、

搖臂、挺柱、挺桿、凸輪軸等。

（4）燃油系統(tǒng)此系統(tǒng)的作用是按照內(nèi)燃機工作過程的需要定時

地向氣缸內(nèi)供入一定量的燃油，并使燃油霧化與空氣形成良好的可燃

混合氣。柴油機機械式燃油系統(tǒng)中主要有噴油泵、燃油器、高壓油管

等；電噴柴油機有高壓泵或中壓泵、共軌管、噴油器、高速電磁閥及

電控單元等；汽油機得燃油系統(tǒng)中主要有化油器或電控汽油噴射系

統(tǒng)。

(5)輔助部件包括空氣濾清器、進氣管、排氣管、消聲器、排

氣后處理裝置。此外，內(nèi)燃機還必須具備潤滑、啟動、冷卻、操縱控

制、傳動機構等系統(tǒng)及其零部件。汽油機還有點火系，負責定時的點

燃可燃混合氣。電控電噴汽油機還有負責廢棄后處理的三效催化轉換

器。傳統(tǒng)的點火系主要有蓄電池、點火線圈、分電盤、火花塞等。增

壓發(fā)動機則有增壓機增壓中冷系統(tǒng)。內(nèi)燃機主要的性能指標

(1)平均有效壓力Pme和有效功率Pe平均有效壓力Pme即為內(nèi)燃

機每單位氣缸工作容積每一循環(huán)實際輸出的有效功，它是衡量內(nèi)燃機

動力輸出強度的一個重要指標。內(nèi)燃機通過飛輪對外輸出的功率稱為

內(nèi)燃機的有效功率Pe.PepmeVsin30(式中：Pme一平均有效壓力

Mpa；Vs一氣缸工作容積dnT3；i—氣缸數(shù)；n—內(nèi)燃機轉速，r/min；T

一沖程數(shù)(四沖程T=4,二沖程T=2).)(2)有效功率和有效轉速

Ttqn2n3內(nèi)燃機通過飛輪想外輸出的轉矩稱為有效轉矩

Ttq(N.m)peTtq10609550(2)燃油消耗率be和有效熱消耗

率Tie內(nèi)燃機沒發(fā)出1KW時有效公所消耗的燃油質(zhì)量稱為內(nèi)燃機的

燃油消耗率(油耗率)，通常用be(g/KW.h)表示。

beB103式中B為內(nèi)燃機每單位時間的燃油消耗量，Kg/h

Pe3.6106e式中Hu為燃油低熱值(通常柴油Hu=42500KJ/Kg,

汽油Hu=44000KJ/Kg).beHu(3)機械效率

氣缸內(nèi)完成一個工作循環(huán)所得到的有用功為指示功，單位時間內(nèi)

工質(zhì)對活塞所作的指示功為指示功率Pi,指示功率扣除了內(nèi)燃機本

身的機械損失功率才是有效功率。有效功率與指示功率之比稱為機械

效率，用T]m來表示mpepm壓縮比

壓縮前氣缸中氣體的最大容積與壓縮后的最后容積之比稱為壓

縮比，以￡。表示。即壓縮比等于最大容積與余隙容積Vcc之比，

cVLVcc汽油機壓縮比一般為8.0-10.0,柴油機的壓縮比一般

為14-22.四沖程柴油機和四沖程汽油機的工作原理有何異同

同：無論汽油機還是柴油機，氣缸內(nèi)都有活塞，活塞通過活塞銷、

連桿與曲軸相連接，活塞在氣缸內(nèi)作往復運動，通過連桿推動曲軸轉

動。四沖程內(nèi)燃機工作循環(huán)包括四個活塞行程：近氣過程、壓縮過程、

膨脹過程和排氣過程。完成一個工作循環(huán)曲軸旋轉兩周。異：

(1)根據(jù)柴油機自燃性好和汽油機點燃性好的特點，柴油機采用

壓燃式著火，汽油機采用電火花強制點火，故汽油機有點火系統(tǒng)而柴

油機沒有點火系統(tǒng)。

(2)由于柴油機可燃混合氣在氣缸內(nèi)形成，它具有是柴油產(chǎn)生高

壓(Pmax=12-220MPa)的高壓油泵和將高壓柴油呈霧狀噴入氣缸的噴

油器。汽油機有化油器式和電控汽油噴射式汽油機之分?；推魇狡?/p>

油機，可燃混合氣主要在氣缸外的化油器中形成；電控汽油噴射式汽

油機可燃混合氣主要在氣缸內(nèi)形成，采用低壓噴射，一般在進氣過程

中，將汽油噴至進氣門前，與新鮮空氣同時吸入氣缸。故這種汽油機

有計算機控制的各種傳感器和執(zhí)行機構。

⑶柴油機由于壓縮比高，因而熱效率高。

(4)柴油機有過量的空氣進入氣缸，一則用于掃除廢氣，在保證

換氣質(zhì)量的同時，降低排溫；二則用于冷卻燃燒室避面，降低熱負荷;

三則留與氣缸內(nèi)的空氣還遠大于燃料理論上完全燃燒所需的空氣

量，能保證燃燒完全。汽油機由于受汽油燃料本身特性的約束，用于

燃燒的空氣小于理論所需的空氣量，燃油不可能完全燃燒。

(5)柴油機由于最高燃燒壓力比汽油機高，而而轉速比汽油機低,

因而單位功率的重量比汽油機重。

(6)柴油機由于燃燒過程的壓力升高率比汽油機大，因而振動和

噪聲都比汽油機大。(7)柴油機結構較復雜，某些機件精度要求特別

高(如噴油器、高壓油泵)，因此造價比汽油機貴，維修比汽油機復

雜。內(nèi)燃機負荷特性、速度特性、萬有特性概念

(1)負荷特性：當轉速不變，內(nèi)燃機的燃油消耗率be及燃油消

耗量B等參數(shù)隨負荷大小變化的關系，稱為負荷特性。

(2)速度特性：內(nèi)燃機的速度特性是指油量調(diào)節(jié)機構保持不變

的情況下，主要性能指標(功率Pe、轉矩Ttq、排溫Tr、燃油消耗

率be等)隨內(nèi)燃機轉速的變化規(guī)律。(3)萬有特性：為了能在一張

圖上表示出內(nèi)燃機各種性能參數(shù)歲運行工況的變化，一般采用多參數(shù)

的特性曲線來全面的表示內(nèi)燃機的性能，這種特性就是萬有特性。汽

油和柴油燃料各有哪些基本特性？汽油：含碳量低；熔點低，易氣化;

雜質(zhì)少，價格高；機器動力差，多為民用柴油：含碳量高；熔點高,

難氣化；雜質(zhì)多，價格低；機器動力強，經(jīng)常軍用汽油機的主要各

工況對混合氣濃度有什么要求？（1）穩(wěn)定工況要求的混合氣

怠速工況：發(fā)動機的熱狀態(tài)較差，節(jié)氣門機會處于全閉狀態(tài)，因

而進氣管內(nèi)的真空度最大，在氣門疊開期，廢棄的稀釋作用嚴重，為

了抵消廢棄對新鮮充量的稀釋影響，必須供給非常濃的混合氣。如圖

4-24的A點。隨著負荷的增加和節(jié)氣門開度的加大，廢氣的稀釋作

用將逐漸減弱。

小負荷工況：要求空燃比如圖4-24中由A逐步向B過度。加濃

程度隨著負荷的加大而減小。

中等負荷區(qū)：（BC線）節(jié)氣門已經(jīng)有足夠大的開度，廢氣的稀

釋影響已經(jīng)不大，且已進入發(fā)動機經(jīng)常運行的工況，因此要求夠給理

想的混合氣以后的最佳的排污性和燃油經(jīng)濟性。大負荷時：（CD線）

要求隨著節(jié)氣門開度的加大，逐漸地加濃混合氣以滿足功率的要求。

全負荷：（DE線）節(jié)氣門已全開，為獲最大功率，必須供給功率混

合氣。（2）過渡工況要求的混合氣

冷起動時，發(fā)動機要求供給很濃的混合氣才能產(chǎn)生足夠的燃油蒸

汽，形成可燃混合氣。因為在冷啟動時，燃油與空氣溫度很低，燃料

政法的百分比很小，燃油粘附在壁面上的現(xiàn)象嚴重，為保證順利起動，

一般要求a=4-5.起動后發(fā)動機進入暖機期，隨著汽油機的工作熱狀

態(tài)逐漸提高，混合氣逐漸變稀，一般暖機時的平均空燃比a=8.0電

控汽油噴射系統(tǒng)的基本原理和優(yōu)點

優(yōu)點：它把汽油噴射與點火系統(tǒng)結合在一起，實現(xiàn)了對汽油機供

給混合氣成分和點火時刻等多參數(shù)程序優(yōu)化控制。它與單獨的汽油噴

射系統(tǒng)相比，具有更好的靈活性和適應性能，改善了汽車行駛工況下

的舒適性和排放性能，是發(fā)動機和汽車性能又有明顯的提高?；驹?/p>

理：電控系統(tǒng)以開環(huán)控制為基礎，并與幾個閉環(huán)輔助系統(tǒng)相結合的系

統(tǒng)，這種控制系統(tǒng)核心就是一個電控單元，用于完成對表征發(fā)動機運

行工況參數(shù)輸入信號的采集與數(shù)據(jù)處理、運算決策與輸出控制指令,

以提供最佳混合氣濃度和點火正時。車用增壓內(nèi)燃機有什么特點？

P225定容增壓和脈沖增壓有何優(yōu)缺點？

車用增壓內(nèi)燃機的特點：車用增壓內(nèi)燃機由于轉速高和空氣流量

變化范圍大，致使設計好的內(nèi)燃機與排氣渦輪增壓器之間很難在各種

工況下都匹配好。如果滿足了高速要求，低速時會出現(xiàn)增壓壓力不足,

循環(huán)氣量小。因此，需采用放氣調(diào)節(jié)的方法。

(1)定壓增壓，所有汽缸的排氣管匯集到一根總管上，然后引

向渦輪。排氣管壓力波動很小，進入渦輪前的排氣壓力基本連續(xù)、穩(wěn)

定、均勻，渦輪平均效率較高。排氣管布置簡單。

(2)脈沖增壓：渦輪平均效率較低，排氣支管復雜，但能量傳

遞損失較小?；钊骄俣?/p>

Snm,n為轉速(r/min))103(S為行程(mm)30內(nèi)

燃機的配氣定時和作用

作用：按照發(fā)動機工作循環(huán)和做功順序的要求，定時開啟和關閉

各氣缸進、排氣孔道，是新鮮可燃混合氣或新鮮空氣準時進入氣缸,

廢氣準時排出氣缸。活塞排量與發(fā)動機排量

活塞排量：Vs活塞從上止點倒下指點所掃過的容積

內(nèi)燃機排量：Vst一臺內(nèi)燃機全部氣缸工作容積的總和。汽油機

最佳點火提前角？真空提前和離心提前的工作原理

汽油機最佳點火提前角：從點火時刻起到活塞到達壓縮上止點，

這段時間內(nèi)曲軸轉過的角度稱為點火提前角。混合氣從點燃、燃燒到

燒完有一個時間過程，最佳點火提前角的作用就是在各種不同工況下

使氣體膨脹趨勢最大段處于活塞做功下降行程。這樣效率最高，振動

最小，溫升最低。

真空提前：根據(jù)發(fā)動機負荷自動調(diào)節(jié)點火定時，真空點火提前裝

置以節(jié)氣門后的真空度為調(diào)節(jié)基準。通過發(fā)動機的轉速使點火提前器

內(nèi)部的真空度發(fā)生改變讓提器前內(nèi)部的膜片運動并帶動點火提前裝

置從而達到點火提前的效果的。(真空度大小與轉速成反比)離心提

前：根據(jù)發(fā)動機的轉速自動地調(diào)節(jié)點火定時。通過驅動軸上的離心飛

快帶動斷電凸輪轉動，從而實現(xiàn)點火提前。柴油機燃燒室的分類和特

點

(1)直噴式燃燒室：形狀簡單，易于加工，結構緊湊，散熱面積

小，熱效率高。由于一部分燃油在空間先形成混合氣而發(fā)火，因此柴

油機起動性、經(jīng)濟型較好。由于是空間混合，在滯燃期中形成的可燃

混合氣較多，因此最高燃燒壓力及壓力增長率較高，工作比較存包,

壓縮比不宜太高，排污性能相對較差。

(2)分開式燃燒室優(yōu)點：工作柔和，壓縮比較高，并能在較小的

過量空氣量下工作，噴油壓力較低，機械制造成本低，噴油器孔徑大,

不易堵塞；缺點：燃燒室構造復雜且不集中，熱量損失和節(jié)流損失較

大，致使經(jīng)濟性和啟動性差。平均有效壓力的概念平均有效壓力Pme

即為內(nèi)燃機每單位氣缸工作容積每一循環(huán)實際輸出的有效功，它是衡

量內(nèi)燃機動力輸出強度的一個重要指標.調(diào)速器的功能

為了維持發(fā)動機穩(wěn)定轉速和限制最高、最低轉速，柴油機必須裝

有調(diào)速器。汽油機和柴油機的各自主要排放物是什么？汽油機：一

氧化碳(CO)、碳氫化合物(HC)排放量高，而顆粒物排放量低，氮氧化

合物(NOx)排放比柴油機大。

柴油機：顆粒物和氮氧化物(NOx)排放量多而一氧化碳(CO)和碳

氫化合物(HC)排放量少。

19現(xiàn)代柴油機的一些主要排放控制策略有那些？廢氣再循環(huán)

(EGR)的作用和主要原理排放控制策略：提高噴射壓力；增加噴油

器的噴空疏，減小孔徑；適當減小進氣渦流；燃燒室口徑比的合理確

定；在上述措施的基礎上，以高噴射壓力為基礎，配合油、氣、室的

三者匹配，應該適當減小供油提前角；采用多氣門技術；采用泵噴嘴

燃油噴射系統(tǒng)；電控共軌燃油噴射系統(tǒng)的應用；高性能可變幾何增壓

技術；柴油機的排氣再循環(huán)；柴油燃料的改進；清潔燃料的應用；均

勻充量壓縮燃燒技術；微粒捕集器。作用：降低Nox的排放

原理：一部分排氣循進氣管與新鮮空氣混合后進入汽缸燃燒，以

增加混合氣的熱容量，增加燃燒時的散熱，降低燃燒時的最高溫度，

抑制NOx的生成。

第6章制冷與空調(diào)

1.制冷：指用人工方法在一定時間和一定空間內(nèi)將物體冷卻，使

其溫度降低到環(huán)境溫度以下，保持并利用這個溫度。

2.制冷系數(shù)：即制冷循環(huán)的性能指標，它表示消耗單位功量所能

獲得的制冷量，用￡表示，￡=qO/w）3.熱泵：指以冷凝器放出的熱

量來供熱的制冷系統(tǒng)。4.熱力完善度：熱力完善度是用來表示制冷機

循環(huán)接近逆卡諾循環(huán)循環(huán)的程度，它也是制冷循環(huán)的一個技術經(jīng)濟指

標。

第6章（增加知識面）

1.凝汽式汽輪機：進入汽輪機作功的蒸汽，除少量漏汽外，全部

或大部分排入凝結器凝結成水。這種汽輪機為凝汽式汽輪機。

2.背壓式汽輪機：這種不用凝結器，而將進入汽輪機作功后的蒸

汽以高于大氣壓的壓力排出，供工業(yè)或采暖用的汽輪機稱背壓式汽輪

機。3.中間再熱式汽輪機：將在汽輪機高壓部分作過功的蒸汽全部抽

出，引至鍋爐再熱器再次加熱到某一溫度，然后再重新返回汽輪機的

低壓部分繼續(xù)作功，叫中間再熱式汽輪機。

4.汽輪機臨界轉數(shù)：當汽輪發(fā)電機組達到某一轉數(shù)時，機組發(fā)生

劇烈振動，當轉速離開這一轉數(shù)時，振動迅速減弱以致恢復正常。這

一使機級發(fā)生劇烈振動的轉速為臨界轉速。

5.汽耗率：汽輪發(fā)電機組每發(fā)一度電（即1千瓦時），所消耗的蒸

汽量，叫做汽耗率，用d表示。6.熱耗率：每生產(chǎn)1千瓦小時的電能,

汽輪發(fā)電機組所消耗的熱量叫熱耗率，用q表示。7.熱力除氧器：是

以加熱沸騰的方式除去給水中溶解的氧氣及其他氣體的一種設備。8.

煤耗率：每發(fā)一度電（1千瓦時電能）所消耗的標準煤。單位：克/千

瓦時9.干度：1千克濕蒸汽中含有干蒸汽的重量百分數(shù)叫做干度。

用X表示。

二、簡答題：第二章

1.簡述火力發(fā)電廠的生產(chǎn)過程。

答：通過燃燒把燃料的化學能轉變成熱能，將水加熱成具有一定

壓力溫度的蒸汽；然后利用蒸汽推動汽輪機把熱能轉變成轉子轉動的

機械能，進而通過發(fā)電機把機械能轉變?yōu)殡娔堋?.什么是鍋爐參數(shù)？

并說明各參數(shù)的表示方法及對應的部位。

答：鍋爐參數(shù)是指鍋爐的容量、出口蒸汽壓力、蒸汽溫度和進口

給水溫度。鍋爐的容量用額定蒸發(fā)量來表示，是指鍋爐在額定的出口

蒸汽參數(shù)和進口給水溫度以及在保證效率的條件下，連續(xù)運行時所必

須保證的蒸發(fā)量，單位為t/h或kg/s,也可用與汽輪機發(fā)電機組配

套的功率表示為kw或Mwo

鍋爐出口蒸汽壓力和溫度是指鍋爐主汽閥出口處（或過熱器出口

集箱）的過熱蒸汽壓力和溫度。一般來說，隨著容量的增大，蒸汽壓

力和溫度也相應提高。進口給水溫度是指省煤器進口集箱處的給水溫

度。3.什么是鍋爐的額定蒸汽參數(shù)？

答：鍋爐的額定蒸汽壓力、溫度合稱為額定蒸汽參數(shù)。額定蒸汽

壓力是指蒸汽鍋爐在規(guī)定的給水壓力和負荷范圍內(nèi)，長期連續(xù)運行時

應予保證的出口蒸汽壓力。額定蒸汽溫度是指蒸汽鍋爐在規(guī)定的負荷

范圍內(nèi)，在額定蒸汽壓力和額定給水溫度下，長期連續(xù)運行時應予保

證的出口蒸汽溫度。4.什么是煤的發(fā)熱量？高位發(fā)熱量與低位發(fā)熱量

有什么區(qū)別？

答：煤的發(fā)熱量：單位質(zhì)量的煤完全燃燒后所放出的熱量。通常

用氧彈測熱器測定。煤的高位發(fā)熱量(Qgr)：氧彈測熱器直接測量出

氧彈發(fā)熱值,從中扣除硫和氮燃燒生成的硫酸和硝酸的溶解熱后的發(fā)

熱量。

煤的低位發(fā)熱量(Qnet)：從煤的高位發(fā)熱量中扣除煤中水分和氫

燃燒生成的水蒸汽的潛熱后的發(fā)熱量。我國在有關鍋爐計算中以低位

發(fā)熱量為準。

即高位發(fā)熱量與低位發(fā)熱量的區(qū)別，就在于是否計入煙氣中水蒸

汽的汽化潛熱。

為了便于煤耗指標的可比性，工程中常引入“標準煤”的概念,

規(guī)定標準煤的低位發(fā)熱量為29.3MJ/kg(7000kcal/kg)。

5.燃煤鍋爐的燃燒方式有哪能些？

答：燃煤鍋爐的燃燒方式一般可分為三種：

層燃燃燒：原煤中特別大的煤塊進行破碎后，從煤斗進入爐膛,

煤層鋪在爐排上進行燃燒。

懸浮燃燒：原煤首先被磨成煤粉，然后通過燃燒器隨風吹入爐膛

進行懸浮燃燒。這種燃燒方式同樣用來燃燒氣體和液體燃料。

流化床燃燒：原煤經(jīng)過專門設備破碎為。?8mm大小的煤粒，來

自爐膛底部布風板的高速鼓風將煤粒托起，在爐膛中上下翻滾地燃

燒。

6.組成煤粉鍋爐的主要本體設備和主要輔助設備有哪些？

答：鍋爐本體主要設備包括燃燒室、燃燒器，布置有受熱面的煙

道、汽包、下降管、水冷壁、過熱器、再熱器、省煤器、空氣預熱器、

聯(lián)箱等。

輔助設備主要包括送風機、引風機、排粉機、磨煤機、給煤機、

給粉機、除塵器等。7.為什么鏈條鍋爐燃燒過程各階段的分界面都是

斜面？

答：鏈條鍋爐燃燒從煤層最上面開始的，然后通過傳熱逐漸向下

傳播。由于傳熱方向是自上而下的，而煤層的移動方向是水平的，結

果煤層中燃燒過程各階段的分界面都是斜面。8.鏈條爐為何要分段送

風？

答:爐排上煤的燃燒順序是煤受熱干燥，揮發(fā)分析出并著火燃燒,

焦炭燃燒和燃盡，最后形成灰渣。若送入爐膛的空氣沿爐排長度方向

上均勻分布（即統(tǒng)倉均勻送風），則爐排中間部分燃燒過程的熾烈階

段將得不到足夠的空氣，爐排前后兩端供應的空氣量又會遠遠大于需

要量。結果爐內(nèi)總的過量空氣系數(shù)過高，降低了爐膛溫度，增大了未

完全燃燒和排煙損失。

為了適應煤層沿爐排長度方向分段燃燒這一特點，必須向燃燒熾

烈的爐排中部送入足夠數(shù)量的空氣，相應減少送至尚未開始燃燒的新

煤區(qū)和爐排末端燃盡區(qū)的空氣量。

可將爐排下面的風室隔成幾段，根據(jù)爐排上煤層燃燒的需要對送

風進行分段調(diào)節(jié)一一分段送風。9.什么是水冷壁?水冷壁的作用是什

么？答：布置在爐膛內(nèi)壁面上主要用水冷卻的受熱面，稱為水冷壁。

它是電站鍋爐的主要蒸發(fā)受熱面。水冷壁的主要作用是：

（1）吸收爐內(nèi)輻射熱，將水加熱成飽和蒸汽；（2）保護爐墻，簡化

爐墻結構，減輕爐墻重量，這主要是由于水冷壁吸收爐內(nèi)輻射熱，使

爐墻溫度降低的緣故；

（3）吸收爐內(nèi)熱量，把煙氣冷卻到爐膛出口所允許的溫度（低于灰

熔融性軟化溫度），這對減輕爐內(nèi)結渣、防止爐膛出口結渣都是有利

的；（4）水冷壁在爐內(nèi)高溫下吸收輻射熱，傳熱效果好，故能降低鍋爐

鋼材消耗量及鍋爐造價。10.煤完全燃燒的原則性條件是什么？答:

煤完全燃燒的原則性條件有：（1）提供充足而合適的氧量；（2）適

當高的爐溫；

（3）空氣與煤粉的良好擾動與混合；（4）在爐內(nèi)有足夠的停留

時間。11.鍋爐有哪些熱損失？

答：鍋爐熱損失包括：（1）排煙熱損失。（2）化學不完全燃燒

熱損失。（3）燃料不完全燃燒熱損失。（4）鍋爐散熱損失。（5）

灰渣物理熱損失。12.簡述鍋爐結焦有哪些危害？

答：鍋爐結焦的危害主要有：1)引起汽溫偏高；2)破壞水循環(huán);

3)增大了排煙損失；4)使鍋爐出力降低。

13.保證鍋爐正常燃燒的四要素是什么？

答：①保證足夠高的爐膛溫度；②保證合適的空氣量；③保證煤

粉與風的合理混合；④保證充足的燃燒時間；

14.組成煤粉鍋爐的主要本體設備和主要輔助設備有哪些？

答：鍋爐本體主要設備包括燃燒室、燃燒器，布置有受熱面的煙

道、汽包、下降管、水冷壁、過熱器、再熱器、省煤器、空氣預熱器、

聯(lián)箱等。

輔助設備主要包括送風機、引風機、排粉機、磨煤機、給煤機、

給粉機、除塵器等。15.什么是煤的元素分析與工業(yè)分析？

答：元素分析法就是研究煤的主要組成成分。煤的主要組成成分

包括碳(C),氫(H),氧(0),氮(N),硫(S),灰分(A),水分(M).其中

碳、氫、硫是可燃成分。硫燃燒后生成S02及少量S03,是有害成分。

煤中的水分和灰分也都是有害成分。

通過元素分析可以了解煤的特性及實用價值。但元素分析法較復

雜。發(fā)電廠常用較用簡便的工業(yè)分析法，可以基本了解煤的燃燒特性。

煤的工業(yè)分析是把煤加熱到不同溫度和保持不同的時間而獲得

水分，揮發(fā)分，固定碳，灰分的百分組成.16.鏈條鍋爐爐拱的作用是

什么？

答:鏈條鍋爐的爐拱分為前拱和后拱,與爐排一起構成燃燒空間。

前拱（輻射拱）：位于爐排的前部，主要起引燃作用。吸收來自

火焰和高溫煙氣的輻射熱，并輻射到新煤上，使之升溫、著火。

后拱：位于爐排后部，主要作用是引導高溫煙氣，屬對流型爐拱。

后拱具體作用如下：

1）引燃：從引燃看，前拱是主要的；后拱通過前拱起作用，是

輔助的。

2）混合：后拱輸送富氧的煙氣至前拱區(qū)，使之與那里的可燃氣

體相混合。前拱一般短，后拱的輸氣路程較長。后拱煙氣的流動速度

高，所產(chǎn)生的擾動混合大。從混合上看，后拱的作用是主要的。

3）保溫促燃：后拱可有效地防止爐排面向爐膛上部放熱，能有

效地提高爐排后部的爐溫，起保溫促燃作用。

17.懸浮燃燒設備有哪些？答：爐膛、制粉系統(tǒng)和燃燒器共同組

成了煤粉爐的懸浮燃燒設備，這三部分的工作緊密聯(lián)系、互相影響。

爐膛是組織煤粉與空氣連續(xù)混合、著火燃燒直到燃盡的空間。

煤粉爐內(nèi)燃燒過程不僅與燃燒器的空氣動力特性有關，而且在很

大程度上還決定于燃燒器的布置和爐膛本身的結構特。常用的固態(tài)排

渣煤粉爐的結構比較簡單，外形呈高大立方體.煙氣是上升或旋流上

升的流動形式。爐膛四周鋪設水冷壁，上部布置有過熱器受熱面，下

部由前后墻水冷壁傾斜形成冷灰斗。大約占全部燃料灰分的10%?

20%的灰渣掉入冷灰斗以固體形態(tài)排出爐外.其余以飛灰形式被煙氣

帶出爐膛。在燃用難著火的煤種時，常在燃燒器區(qū)域的水冷壁上敷設

衛(wèi)燃帶，保持燃燒區(qū)的高溫。此外，通常在爐膛出口區(qū)把后端伸向爐

內(nèi)形成折焰角，以延長煤粉在爐內(nèi)的行程，并改善爐內(nèi)火焰的充滿情

況，使出口煙溫趨于均勻。

制粉系統(tǒng)的主要任務是連續(xù)、穩(wěn)定、均勻地向鍋爐提供合格、經(jīng)

濟的煤粉。

它可分為直吹式和中間儲倉式兩種。直吹式系統(tǒng)中，磨煤機磨制

的煤粉全部送人爐內(nèi)燃燒.故磨煤機的制粉量等于鍋爐的燃料消耗

量。要求制粉量能適應鍋爐負荷變化.故一般都配有中速或高速磨煤

機。中間儲倉式制粉系統(tǒng)是把磨好的煤粉先儲存在煤粉倉中，然后按

鍋爐運行負荷的需要，由給粉機將粉倉中煤粉送人爐內(nèi)燃燒。中問儲

倉式制粉系統(tǒng)一般都用筒式鋼球球磨機并比直吹式系統(tǒng)增加了旋風

分離器、螺旋輸粉機和煤粉倉等設備。

燃燒器的作用是保證煤粉和空氣存進人爐膛時能充分混合，煤粉

能連續(xù)穩(wěn)定地著火，強烈地燃燒和充分地燃盡，并在燃燒過程中保證

爐膛水冷壁不結渣。

通過燃燒器進人爐膛的空氣一般分為兩種：攜帶煤粉的空氣稱為

一次風，單純的熱空氣稱為二次風。此外，采用中間儲倉式熱風送粉

的制粉系統(tǒng)的煤粉爐也常將制粉乏氣作為三次風送人爐膛。煤粉燃燒

器按空氣動力特性可分為旋流燃燒器和直流燃燒器兩種。

18.直流燃燒器為什么多采用四角布置？答:直流燃燒器大多布

置于爐膛四角或接近四角處，四組燃燒器的幾何中心與爐膛中心的一

個或兩個假想圓相切。這種燃燒器稱為角置式燃燒器，這種燃燒方式

稱為切圓燃燒。

直流燃燒器噴出的是直流射流，氣流自身的點火條件較差。采用

四角布置后，某一燃燒器氣流著火所需的熱量，除依靠本身卷吸熱煙

氣和接受爐膛輻射熱以外，主要是靠來自上游鄰角正在劇烈燃燒的火

焰推向燃燒器根部著火區(qū)進行的混合和加熱，造成相鄰燃燒器的相互

引燃作用。另外，四角布置使氣流在爐內(nèi)繞假想切圓強烈旋轉，爐內(nèi)

火焰充滿程度好，后期混合條件也較好，這都為煤粉氣流的燃燒和燃

盡過程，創(chuàng)造了有利條件。

19.什么是自然水循環(huán)？自然水循環(huán)是怎樣形成的？

答:依靠下降管中的水和上升管中的汽水混合物之間的密度差進

行的水循環(huán)，稱為自然水循環(huán)。

在自然循環(huán)鍋爐中，下降管一般在爐外不受熱，而上升管是在爐

內(nèi)受熱，水在上升管中吸收熱量后，逐漸成為汽水混合物，其密度減

小。這樣，下降管與上升管工質(zhì)之間就產(chǎn)生了密度差，密度差所產(chǎn)生

的壓差作為推動力，推動工質(zhì)在循環(huán)回路中流動。這種循環(huán)流動，沒

有依靠外力，只靠工質(zhì)本身狀態(tài)變化后所產(chǎn)生的密度差，作為推動工

質(zhì)循環(huán)流動的動力，所以稱為自然水循環(huán)。20.簡述自然水循環(huán)的工

作過程。

答：自然循環(huán)回路由上升管、下降管、汽包和下集箱組成。

工作循環(huán)過程：欠熱水或飽和水自汽包進入下降管，流經(jīng)下集箱

后進入上升管，在上升管中欠熱水受熱并在A點開始蒸發(fā)，上升管中

的汽水混合物進入汽包中的汽水分離器進行汽水分離，分離出來的汽

由汽包上部的引出管送至過熱器,分離出來的飽和水與從省煤器來的

給水混合后進入下降管繼續(xù)循環(huán)。

21.下圖為自然循環(huán)鍋爐爐堂蒸發(fā)受熱面回路示意圖，請說明其

組成和工作原理，并在圖中表示流體的循環(huán)方向。

答：1）組成：汽水循環(huán)系統(tǒng)由上升管、下降管和汽包以及下集

箱組成。

1一下降管2一下集箱3一上升管4一汽包（或鍋筒）

2）工作原理：具有欠熱的水或飽和水自汽包進入下降管，然后

流經(jīng)下集箱后進入上升管，在上升管中具有欠熱的水受熱并在A點開

始蒸發(fā)。A點前的高度為上升管的水段高度Hw,A點后的高度為上升

管的含汽段高度Hg。最后，上升管中的汽水混合物進入汽包中的汽

水分離器進行汽水分離，分離出來的汽由汽包上部的引出管進至過熱

器，分離出來的飽和水與從省煤器來的給水混合后進入下降管，繼續(xù)

循環(huán)，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，

下集箱左右兩側將產(chǎn)生壓力差，從而驅使工質(zhì)的循環(huán)流動，為此稱為

自然循環(huán)。3）循環(huán)方向如圖：水由鍋筒沿下降管流向上升管，再進

入鍋筒。22.什么是循環(huán)倍率：

答:循環(huán)倍率K是循環(huán)回路中進入上升管的循環(huán)水量G與上升管

出口蒸汽量D之比，即除6",自然循環(huán)鍋爐的循環(huán)倍率是衡量鍋爐

水循環(huán)可靠性的一個主要指標。23.什么是水冷壁？水冷壁的作用是

什么？

答：布置在爐膛內(nèi)壁面上主要用水冷卻的受熱面，稱為水冷壁.

它是電站鍋爐的主要蒸發(fā)受熱面.水冷壁的主要作用是：1）吸收爐膛

中高溫火焰或煙氣的輻射熱量，將水加熱成飽和蒸汽；

2）降低爐墻溫度，保護和減輕爐墻。這主要是由于水冷壁吸收爐

內(nèi)輻射熱，使爐墻溫度降低的緣故；3）吸收爐內(nèi)熱量，把煙氣冷卻

到爐膛出口所允許的溫度，這對減輕爐內(nèi)結渣，防止爐膛出口結渣都

是有利的；

4）水冷壁在爐內(nèi)高溫下吸收輻射熱，傳熱效果好，故能降低鍋

爐鋼材消耗量及鍋爐造價。24.什么是運動壓頭？

答：沿循環(huán)回路高度，下降管和上升管系統(tǒng)中工質(zhì)密度差所產(chǎn)生

的壓頭，稱為運動壓頭。運動壓頭是自然循環(huán)回路的循推動力，用來

克服下降管，上升管和汽包中汽水分離裝置的流動阻力，故運動壓頭

在數(shù)值上等于上述各項阻力之和。運動壓頭的大小，取決于飽和水與

飽和蒸汽的密度，上升管含汽率和循環(huán)回路的高度。隨著鍋爐工作壓

力的升高，飽和水與飽和蒸汽密度差減小，在同樣的條件下產(chǎn)生的運

動壓頭減小，給自然水循環(huán)帶來困難。目前，自然循環(huán)鍋爐的最高汽

包工作壓力為19.6MPa（200kgf/cm2）o25.過熱器的作用是什么？

答:過熱器是把飽和蒸汽加熱成具有一定溫度的過熱蒸汽的設備.

飽和蒸汽加熱成過熱蒸汽后，提高了蒸汽在汽輪機中的做功能力，即

蒸汽在汽輪機中的有用皆降增加，從而提高了熱機的循環(huán)效率。此外，

采用過熱蒸汽還可降低汽輪機排汽濕度，避免汽輪機葉片被侵蝕，為

汽輪機進一步降低排汽壓力及安全運行創(chuàng)造了有利條件。蒸汽溫度的

提高，受到鋼材的高溫特性及造價的限制.當前，大多數(shù)電站鍋爐的

過熱蒸汽溫度在540—55CTC之間。26.再熱器的作用是什么？什么參

數(shù)的鍋爐裝再熱器

答：再熱器的作用是把在汽輪機高壓缸做過部分功的蒸汽，送回

鍋爐中重新加熱，然后再送回汽輪機的低壓缸中繼續(xù)做功。

為提高機組循環(huán)效率，只提高蒸汽壓力而不提高溫度，會使汽輪

機的排汽濕度過高，影響汽輪機安全。而進一步提高蒸汽溫度，又受

到鋼材的高溫特性及造價的限制。采用再熱循環(huán)，蒸汽在汽輪機中有

用著降增大，這一方面可以進一步提高循環(huán)效率（一次再熱可提高循

環(huán)效率4%—6%,二次再熱可再提高約2%）,另外可使排汽濕度明顯下

降。

再熱循環(huán)可提高機組循環(huán)效率，但使汽輪機的結構及熱力系統(tǒng)復

雜化，從經(jīng)濟性與必要性考慮，一般超高壓以上鍋爐才裝有再熱器.27.

水冷壁運行中常出現(xiàn)的問題是什么？其原因是什么？答：水冷壁運

行中常出現(xiàn)的問題是高溫積灰和高溫腐蝕。1）高溫積灰

水冷壁上的積灰主要是熔渣。高溫積灰形成的原因是燃料灰中的

易熔堿性金屬氧化物和硫酸鹽，在高溫下發(fā)生升華或形成易熔的共晶

體，遇到較冷的受熱面管壁即冷凝下來形成內(nèi)灰層?；覍油獗頊囟入S

灰厚度的增加而增加，使灰層熔化而覆蓋在管壁且具有粘性，并進一

步捕捉飛灰而不斷加厚。高溫積灰厚度隨時間無限增長。

2）高溫腐蝕的方式主要有以下兩種:

①煙氣中的H2s破壞管壁的金屬氧化膜保護層，并繼續(xù)與金屬管

壁反應而發(fā)生腐蝕。

②管壁結渣中的堿金屬硫酸鹽具有較強的腐蝕作用，不斷與金屬

管壁及煙氣中的S03反應，重新生成新的堿金屬硫酸鹽。

影響高溫腐蝕的主要因素:①局部的還原性氣氛;②管壁溫度（超

過300℃）防腐蝕措施：避免在水冷壁附近出現(xiàn)還原型氣氛區(qū)、降低

管壁溫度以及在管子外面噴涂耐腐蝕保護層等。28.什么是過熱器或

再熱器的順流、逆流、混合流布置方式？這些布置方式有何特點？

答：過熱器或再熱器的布置，按工質(zhì)與煙氣的相對流動方向可分

為順流，逆流，混合流等方式。工質(zhì)與煙氣流動方向一致時稱順流,

相反時稱逆流，順流與逆流兼有時稱為混合流。

順流布置的過熱器和再熱器，傳熱溫差較小，所需受熱面較多，

蒸汽出口處煙溫較低，受熱面金屬壁溫也較低。這種布置方式工作較

安全，但經(jīng)濟性較差，一般使用于蒸汽溫度最高的末級（高溫段）過熱

器或再熱器.逆流布置時，具有較大的傳熱溫差，可節(jié)省金屬耗量，

但蒸汽出口恰好處于較高的區(qū)域，金屬壁溫高，對安全不利。這種布

置方式一般用于過熱器或再熱器的低溫段（進口級），以獲取較大的傳

熱溫差，又不使壁溫過高.混合布置是上述兩種布置方式的折中方案,

在一定程度上保留了它們的優(yōu)點，克服了它們的缺點.29.省煤器的作

用是什么？

答：省煤器的主要作用是吸收煙氣余熱加熱鍋爐給水，降低排煙

溫度，提高鍋爐熱效率.給水溫度提高后進入汽包，減小給水管與汽

包壁之間的溫度差，從而使汽包壁熱應力下降，有利于延長汽包的使

用壽命.另外，給水在進入蒸發(fā)受熱面之前，先在省煤器中進行加熱,

減少了水在蒸發(fā)熱面中的吸熱量，這就相當于用省煤器取代了部分蒸

發(fā)受熱面。省煤器受熱面比蒸發(fā)受熱面的造價低廉得多，因此，從鍋

爐制造經(jīng)濟性考慮，安裝省煤器是合算的。30.空氣預熱器的作用是

什么？

答：空氣預熱器是利用煙氣余熱來加熱燃燒所需空氣的設備。作

用

①降低排煙溫度，減少排煙熱損失，提高鍋爐效率。

②提高燃燒空氣的溫度，有利于燃料的著火、燃燒和燃盡，可進

一步提高鍋爐熱效率。

③提高爐膛內(nèi)煙氣溫度，強化爐內(nèi)輻射換熱。可節(jié)省蒸發(fā)受熱面,

這相當于以廉價的空氣預熱器受熱面，取代部分價格較高的蒸發(fā)受熱

面，這在鍋爐制造的經(jīng)濟性上是很合算的。31.空氣預熱器分為哪兩

大類？

答：空氣預熱器按換熱方式一般可分為間壁式和蓄熱式兩大類。

在間壁式空氣預熱器中，煙氣和空氣都各有自己的通路，之間存

在一個壁面，熱量從煙氣側連續(xù)地通過壁面?zhèn)鹘o空氣，使煙氣溫度降

低，空氣溫度升高。如管式空氣預熱器，板式空氣預熱器等。電站鍋

爐多用管式空氣預熱器。

在蓄熱式空氣預熱器中，煙氣和空氣交替地通過中間載熱體，當

煙氣流過時，熱量由煙氣傳給受熱面金屬，被金屬載熱體蓄積起來,

爾后當空氣通過受熱面時，金屬載熱體就將蓄積的熱量傳給空氣，空

氣溫16度升高。通過這樣連續(xù)不斷地循環(huán)，進行煙氣與空氣間的熱

量交換。當前大容量電站鍋爐廣泛使用回轉式空氣預熱器。

32.什么是低溫腐蝕？有何危害？

答：當管壁溫度低于煙氣露點時，煙氣中含有S03的水蒸汽在管

壁上凝結，所造成的腐蝕稱低溫腐蝕，也稱酸性腐蝕.低溫腐蝕多發(fā)

生在空氣預熱器的低溫段。

發(fā)生低溫腐蝕后，使受熱面腐蝕穿孔而漏風；由于腐蝕表面潮濕

粗糙，使積灰，堵灰加劇，結果是排煙溫度升高，鍋爐熱效率下降;

由于漏風及通風阻力增大，使廠用電增加，嚴重時會影響鍋爐出力；

被腐蝕的管子或管箱需要定期更換，增大檢修維護費用?？傊蜏?/p>

腐蝕對鍋爐運行的經(jīng)濟性，安全性均帶來不利影響。

33.防止或減輕低溫腐蝕的基本方法有哪些？

答：造成低溫腐蝕的根本原因是，燃料中含硫的多少，燃燒過程

中S03的生成量，以及管壁溫度低等.因此，要防止或減輕低溫腐蝕,

需針對上述原因采取如下基本對策：1）進行燃料脫硫或往煙氣中加

入添加劑進行煙氣脫硫，這是有效的方法，技術上也基本成熟，只是

成本太高，尚未能廣泛地使用.2）控制爐內(nèi)燃燒溫度不要太高，如采

用分級燃燒或循環(huán)流化床燃燒技術，或采用低氧燃燒，以降低S03

生成量。

3）設法提高低溫空氣預熱器的壁溫，使其高于煙氣露點.如采用

熱風再循環(huán)，加裝暖風器等。4）預熱器采用耐腐蝕材料，如玻璃管,

搪瓷管，不銹鋼管，陶瓷傳熱元件等.34.什么是煙氣露點？煙氣露點

高低與哪些因素有關？

答：燃料中的硫燃燒后，生成S02及少量的S03,另外，在高溫

或有原子氧的情況下，S02也可氧化一部分S03,即S02+[0]fS03。

S03與煙氣中的水蒸汽形成酸霧（硫酸蒸汽），酸霧凝結時的溫度，稱

為煙氣露點。煙氣露點遠高于煙氣中水蒸汽的露點，其數(shù)值可用儀器

測出。燃料的含硫量高，煙氣中水蒸汽分壓力高，使用的過量空氣系

數(shù)大，都將使煙氣露點升高。煙氣中飛灰多時，由于灰粒的活性作用

能吸收一部分S03,故能使煙氣的露點有所降低.35.鍋爐一、二、三

次風各有何作用？

答：（1）一次風是用來輸送加熱煤粉，使煤粉通過一次風管送入

爐膛，同時以滿足揮發(fā)分的著火燃燒。（2）二次風一般是高溫風，配

合一次風攪拌混合煤粉，提供煤粉燃燒所需要的空氣量。（3）三次風

一般是由制粉系統(tǒng)的乏氣從單獨布置的噴口送入爐膛，以利用未分離

掉的少量煤粉燃燒產(chǎn)生熱量。

36.煤粉在爐膛內(nèi)燃燒的三個階段：（1）著火前的準備階段；（2）

燃燒階段；（3）燃盡階段。37.煤完全燃燒的原則性條件是什么？答:

煤完全燃燒的原則性條件有：（1）提供充足而合適的氧量；（2）適

當高的爐溫；

（3）空氣與煤粉的良好擾動與混合；（4）在爐內(nèi)有足夠的停留

時間。

38.尾部受熱面運行中常出現(xiàn)哪些問題？

答:尾部受熱面運行中常出現(xiàn)問題主要有積灰、低溫腐蝕和磨損。

1）積灰：尾部受熱面的積灰包括松散灰和低溫粘結灰兩類。

低溫粘結灰的形成的原因：由于燃料中含有燃料硫，燃料燃燒后

總有一部分會形成S03,并和煙氣中的水蒸汽形成硫酸。硫酸蒸汽能

在較高的溫度下冷凝，使煙氣露點溫度升高。當硫酸蒸汽流經(jīng)受熱面

時，如果金屬壁溫低于煙氣露點，則硫酸蒸汽就在管壁上冷凝下來,

當煙氣流過時，硫酸溶液就吸附灰粒子與灰中鈣的氧化物進行化學反

應生成CaS04,粘在管壁上，形成了以硫酸鈣為基質(zhì)的低溫粘結灰。

低溫粘結灰呈硬結狀，不易清除，也會無限增長，甚至會產(chǎn)生堵灰。

2）低溫腐蝕

低溫腐蝕的原因：燃料硫燃燒形成的S03和煙氣中的水蒸汽形成

硫酸蒸汽，當壁面溫度達到煙氣露點時，硫酸蒸汽會冷凝在受熱面管

壁上，金屬氧化膜被酸溶解，金屬和電解液相互作用而造成尾部受熱

面的低溫腐蝕。

影響低溫腐蝕速度的主要因素：有硫酸的凝結量、硫酸的濃度和

金屬壁溫，鍋爐尾部受熱面的腐蝕速度是上述諸因素綜合的結果。

應對措施：主要有提高壁溫、降低煙氣露點或在冷端受熱面采用

耐腐蝕材料等。3）磨損

磨損原因：煙氣中含有大量灰粒，煙氣長期流過受熱面時使受熱

面發(fā)生磨損。

磨損部位:在n型鍋爐中，易磨損部位為水平煙道的兩側及底部、

下降煙道轉彎的后墻，這些部位易形成煙氣走廊，局部煙氣速度高而

造成磨損。磨損相關因素：

①撞擊角度：對單排管，a=36。?40。處的磨損最嚴重。②煙

氣速度：磨損量的大小與煙氣速度的三次方成正比。

③受熱面的布置方式：管束順列布置比錯列布置磨損輕，橫向沖

刷比縱向沖刷磨損嚴重。避免受熱面過大磨損的措施

①正確地選取煙氣流速，并盡量減少流速不均。②加裝爐內(nèi)除塵

設備，降低進入尾部煙道的飛灰量。39.控制S02的方法有哪些？

答：S02及S03都能夠在煙氣中穩(wěn)定存在，且自由給位較低，

因此不能夠抑制其生成，只能采取措施脫除。脫硫方法主要有燃料燃

燒前脫硫、燃燒中脫硫和煙氣脫硫。1）燃燒前燃料脫硫

洗選法：煤中硫化亞鐵比重較大，可通過洗選法脫除部分的硫化

亞鐵以及其它礦物質(zhì)。常規(guī)洗選法可以脫除30%?50%的硫化亞鐵。

其它脫硫技術：化學浸出法、微波法、細菌脫硫

煤氣化或者液化：將煤轉化為清潔的二次燃料，以達到脫硫的目

的。2）燃燒中脫硫

燃燒中脫硫主要指在燃燒過程中通過各種手段，將煤中的硫轉移

到固體廢物中，從而減少S02向大氣中排放。燃燒中脫硫主要有脫硫

劑吹入法、流化床燃燒以及型煤技術等。最主要的脫硫反應

該反應受溫度的限制，最佳反應溫度為800?850℃o

煤粉爐中燃燒區(qū)域溫度一般遠高于此溫度范圍，脫硫效率較低。

此方法多應用于流化床鍋爐中。3)煙氣脫硫

煙氣脫硫可分為濕法、干法和半干法。

(1)濕法脫硫：采用堿溶液吸收煙氣中的S02o特點：反應速

度快、脫硫效率高、鈣利用率高。缺點：主要是初投資大、運行費用

高。石灰石一石膏法是當前最主要、應用最廣的濕法煙氣脫硫技術。

(2)半干法脫硫技術：主要是爐內(nèi)噴鈣尾部煙道增濕脫硫技術。

工作原理：石灰石在過熱器附近噴入，在高溫條件下生成CaO

而進行脫硫反應；同時在鍋爐尾部煙道空氣預熱器和電除塵器之間安

裝一個活化反應器，水從活化反應器上部噴入，隨煙氣進入活化反應

器，未反應的CaO遇水反應生成Ca(0H)2,Ca(0H)2與S02具有

很高的反應速率而將S02吸收，以此可提高石灰石的利用率。

(3)干法脫硫技術：有噴霧干燥、循環(huán)流化床法等。40.控制NOx

排放的措施有哪些？

答：控制NOx排放的技術措施可分為兩大類：

①低NOx燃燒技術(一次措施)：用改變?nèi)紵龡l件的方法來降低

NOx的的生成。②煙氣脫硝技術(二次措施)：將已經(jīng)生成的NOx通過

某種手段從煙氣中脫除掉，從而降低NOx的排放量。1)低NOx燃燒

技術的主要原理是在爐膛內(nèi)減少燃料與氧的充分接觸,形成局部的還

原性氣氛區(qū)域，減少NOx的生成。低NOx燃燒技術主要有：空氣分

級、燃料分級、濃淡燃燒技術、煙氣再循環(huán)和低NOx燃燒器等。

2)煙氣脫硝技術有選擇性非催化脫硝法和選擇性催化劑法

選擇性非催化脫硝法是向爐膛中噴射氨、尿素等氨基還原劑,NH3

等只與煙氣中的NOx發(fā)生發(fā)應。選擇性催化劑法是采用催化劑促進

NH3與NOx的反應，稱為選擇性催化劑法。41.控制C02排放的措施

有哪些？答：控制C02排放的措施有：①提高能源效率；②利用

生物質(zhì)燃燒

③對生成的C02進行埋藏和固化處理。

42.汽溫調(diào)節(jié)的基本方法有哪兩種？各有何特點？

答：汽溫調(diào)節(jié)的具體方法很多，可歸結為兩大類，即蒸汽側調(diào)節(jié)

汽溫和煙氣側調(diào)節(jié)汽溫。蒸汽側調(diào)節(jié)汽溫，是通過改變蒸汽的熱焰來

實現(xiàn)的，一般通過減溫器利用低溫工質(zhì)吸收蒸汽的熱量使其降溫。改

變吸熱工質(zhì)數(shù)量，就可達到調(diào)節(jié)汽溫的目的。采用這種調(diào)溫方式，實

質(zhì)是只能調(diào)低而不能調(diào)高，為要在規(guī)定負荷范圍內(nèi)維持汽溫穩(wěn)定，就

要多設置一部分過熱器受熱面，這部分受熱面吸收的熱量傳遞給減溫

器中的冷卻工質(zhì)，使其溫度升高或汽化，這相當于用過熱器受熱面取

代一部分省煤器或蒸發(fā)受熱面的作用，而過熱器受熱面的造價要比省

煤器或水冷壁高得多，從制造成本考慮，是很不合算的。但這種調(diào)節(jié)

汽溫的方式，靈敏度，準確性都比較高，因此，被廣泛應用于過熱蒸

汽溫度的調(diào)節(jié)。

從煙氣側調(diào)節(jié)蒸汽溫度，是改變流過受熱面的煙氣溫度或煙氣流

量，使傳熱差，傳熱系數(shù)發(fā)生變化來改變受熱面的吸熱量，達到調(diào)節(jié)

汽溫的目的。從煙氣側調(diào)節(jié)汽溫，其調(diào)溫幅度較大，調(diào)節(jié)準確性較差,

一般多用于再熱蒸汽溫度的調(diào)節(jié)。

43.從煙氣側調(diào)節(jié)汽溫有哪幾種方法？

答：從煙氣側調(diào)節(jié)汽溫的實用方法有下列幾種：1）改變火焰中

心位置利用擺動式燃燒器上下擺動改變噴口傾角，以及開大上排或下

排二次風，均能改變火焰中心在爐膛高度方向的位置，從而改變爐膛

出口處的煙氣溫度，即改變了流過過熱器和再熱器的煙氣溫度，借此

可調(diào)節(jié)過熱蒸汽與再熱蒸汽溫度。

2）采用煙氣再循環(huán)，它是同時改變煙氣溫度與煙氣流量的調(diào)節(jié)

蒸汽溫度的方法。用再循環(huán)風機由省煤