2023年鍋爐原理課程考試試題

試題答案、及評分細則

名詞解釋

1.鍋爐容量……鍋爐的最大連續(xù)蒸發(fā)量，以每小時所能供應的蒸汽的噸數(shù)表達

2.燃料的發(fā)熱量……單位質量或容積的燃料完全燃燒時所放出的熱量

3.折算成分……燃料中相應于每4190kj/kg（1000kcal/kg）發(fā)熱量的成分。

4.標準煤……規(guī)定以低位發(fā)熱量為Qar,ne,=29310kj/kg（7000kcal/kg）的煤作為標準煤

5.理論空氣量……1kg

6.應用基（收到基）燃料完全燃燒又沒有剩余氧存在，此時所需的空氣量。

7.過量空氣系數(shù)……實際供應的空氣量V（Nm：'/kg）與理論空氣量V'Nm'/kg）的比值。

8.漏風系數(shù)……相對于1kg燃料而言,漏入空氣量與理論空氣量的比值。

9.理論煙氣容積……燃料燃燒時供以理論空氣量，并且又達成完全燃燒，此時煙氣所具有的容積。

10.鍋爐機組的效率……鍋爐有效運用的熱量與1kg燃料帶入的熱量的比值

11.飛灰系數(shù)……排煙所攜帶的飛灰中灰量占入爐總灰量的份額

12.排渣率……灰渣中灰量占入爐總灰量的份額

13.計算燃料消耗量……在進行燃料燃燒計算中，假定燃料是完全燃燒的,事實上此8燃料中只有（1-44/1。0）

kg燃料參與燃燒反映，因而實際燃燒所需空氣容積和生成的煙氣容積均相應減少。為此,在計算這些容積時，要

考慮對燃料量進行修正，修正后的燃料量叫

14.煤粉細度……表達煤粉粗細限度的指標，取一定數(shù)量的煤粉試樣，在篩子上篩分，設ag留在篩子上，bg經(jīng)篩

孔落下，則用篩子上剩余量占篩分煤粉總量的比例來表達煤粉細度：/?=-^xl00%

a+b

15.燃料的可磨性系數(shù)……將質量相等的標準燃料和實驗燃料由相同的初始粒度磨制成相同的煤粉時，消耗能量的

比值

16.鋼球充滿系數(shù)……球磨機內裝載的鋼球容積占筒體容積的比例

17.磨煤出力……單位時間內,在保證一定的煤粉細度的條件下，磨煤機磨制的原煤量。

18.干燥出力……單位時間內,磨煤系統(tǒng)能將多少煤由最初的水分wy干燥到煤粉水分wmf

19.著火熱……將煤粉氣流加熱到著火溫度所需的熱量

20.汽溫特性……指汽溫與鍋爐負荷（或工質流量）的關系

21.熱偏差……并列管子中，單位工質吸熱不均（或給增不等）的現(xiàn)象

22.高溫腐蝕……也叫煤灰腐蝕，高溫積灰所產(chǎn)生的內灰層，具有較多的堿金屬，它與飛灰中的鐵、鋁等成分以及煙氣

中通過松散外灰層擴散進來的氧化硫的較長時間的化學作用，便生成堿金屬的硫酸鹽。熔化或半熔化的堿金屬

硫酸鹽復合物對過、再熱器的合金鋼產(chǎn)生強烈的腐蝕。在540?620℃開始發(fā)生，700?750匕腐蝕速度最大。

23.理論燃燒溫度……在絕熱狀態(tài)下，燃燒所能達成的最高溫度。也就是在沒有熱量互換的情況下燃料燃燒時所放

出的熱量所有用來加熱燃燒產(chǎn)物所能達成的溫度。

24.爐膛的斷面熱強度……爐膛斷面單位面積上的熱功率

25.運動壓頭……自然循環(huán)回路的循環(huán)推動力（由下降管中的工質柱重和上升管中工質柱重之差）

26.循環(huán)流速……循環(huán)回路中水在飽和溫度下按上升管入口截面計算的水流速度

27.質量含汽率……流過某截面的蒸汽質量流量D與流過工質的總質量流量G之比，用x表達x=D/G

28.截面含汽率……蒸汽所占截面面積F，與管子總截面面積F之比

29.循環(huán)倍率……進入上升管的循環(huán)水量與上升管出口汽量之比

30.循環(huán)停滯……當受熱較弱管子的水流量相稱于該管子所產(chǎn)生的蒸汽量時，這種工況

31.蒸汽清洗……用含鹽低的清潔水與蒸汽接觸，使已溶于蒸汽的鹽轉移到清潔水中，從而減少蒸汽中的溶鹽。

32.鍋爐排污……為保證爐水的含鹽濃度在限度內，將部分含鹽濃度較高的爐水排出,并補充一些較清潔的給水。

33.虛假水位……汽包水位的升高不是由于汽包內存水增多，而是由于汽壓突降使水面下存汽量增多，而使水位脹起,

這種水位升高叫虛假水位

34.飛升曲線……當發(fā)生擾動時，鍋爐汽溫并不會突變，而有一段時滯，汽溫的變化不是階躍而是由慢到快，然后再

由快到慢。這種過渡過程中的參量從初值到終值的變化曲線。

二、填空

1.燃料的成分分為、、、、、、和。

答案：C、H、0、N、S、W、A

2.煙氣焰等于理論煙氣焰、、和____三部分之和。

答案：過量空氣焰飛灰焰

3.灰平衡是指入爐煤的含灰量應當?shù)扔谌紵?、、、及中灰量之?

答案：飛灰灰渣、漏煤、煙道灰

4.煤粉制備系統(tǒng)可分為、兩種。

答案：直吹式、中間儲倉式

5.直流煤粉燃燒器大體可以分為、和兩種形式

答案:均等配風、分級配風

6.均等配風方式中，一、二次風口相對較,故一、二次風能較快混合,故合用于、和o

答案:近、煙煤、軀煤

7.分級配風燃燒器中，通常將集中在一起，而將分層布置，且將一、二次風口間保持較大的距離，以此來控

制一、二次風射流在爐內的混合點。

答案:一次風、二次風口、

8.三次風的特點是溫度、水分、煤粉__且數(shù)量較大。

答案：低、多、細

9.根據(jù)傳熱方式，過熱器可以分為、、o

答案：對流式、輻射式、半輻射式

10.輻射式過熱器的汽溫特性，隨著鍋爐負荷的增長，爐內輻射熱的份額相對、出口蒸汽溫度將。

答案：減少（下降）、下降

11.對流式過熱器，隨著鍋爐負荷的增長，流過過熱器的煙溫和煙速、出口蒸汽溫度將。

答案：提高、增長

12.蒸汽溫度的調節(jié)方法可以歸納為兩大類：、

答案:蒸汽側調節(jié)、煙氣惻調節(jié)

13.在再熱機組中，一般用作為調節(jié)再熱蒸汽溫度的重要手段。

答案:煙氣側調節(jié)

14.鍋爐的積灰可分為、、三類

答案:結渣、高溫燒結性積灰、松散性積灰

15.按照傳熱方式可將空氣預熱器分為、兩大類。

答案：傳熱式和蓄熱式（或再生式）

16.鍋爐機組的熱力計算分為、。

答案：設計和校核計算

17.爐膛的斷面熱強度，選得過高,說明爐膛斷面面積、就會使燃燒器局部溫度、引起燃燒器區(qū)域。

答案:過小、過高、結渣

18.正常水力工況破壞有：、、和。

答案:循環(huán)停滯、自由水面、循環(huán)倒流

19.影響機械攜帶的因素有、、、等

答案：鍋爐負荷、工作壓力、汽包中水位高度、爐水含鹽量

20.蒸汽清洗的目的是要

答案：減少蒸汽中的溶解的鹽

21.鍋爐的排污可分為、二類

答案:連續(xù)排污、定期排污

22.排污率是指排污量與之比。

答案:鍋爐蒸發(fā)量

23.鍋爐蒸發(fā)部分的儲熱能力越大，擾動時的汽壓變動速度就越。

答案:小

24.有效金屬質量是指在動態(tài)過程中，其溫度變化速度飽和溫度變化速度的那部分金屬的質量。

答案:接近

三、簡答

1.簡述燃燒器的作用？

答案：

1）將燃料、空氣送入爐膛、并組織一定的氣流結構，使迅速穩(wěn)定著火

2）及時供應空氣，充足混合，導致必須的燃燒強度、完全燃燒

3）保證安全經(jīng)濟運營

2.簡述分層布置的二次風口中下二次風的作用？

答案：

1）提供下側煤粉燃燒所需空氣

2）托浮煤粉防止離析

3）阻止火焰（炬）下沖，防固態(tài)排渣爐冷灰斗結渣

3.簡述旋轉射流與直流射流的不同之處？

答案：

1）除有軸向速度和徑向速度外淌有切向速度

2）射程較短（強烈紊流互換，衰減較快）

3）擴展角比直流射流大，且隨旋轉強度增大而增大

4.保證供應著火熱量和穩(wěn)定著火過程的首要條件是什么?

答案：

1）組織強烈的煙氣回流

2）燃燒器出口煤粉一次風氣流與熱煙氣劇烈混合

5.減少著火熱的有效措施是什么？

答案：

1）提高煤粉氣流初溫

2）適當?shù)囊淮物L量和風速

6.燃用無煙煤時穩(wěn)定著火的常用方法是什么？

答案：

1）提高煤粉細度

2）敷設衛(wèi)燃帶

7.保證燃料完全燃燒、使煙氣到達爐膛出口時，溫度被冷卻不結渣時的溫度，爐膛結構應滿足的條件?

答案：

1）有良好的爐內空氣動力特性，避免火焰沖撞爐墻；充滿限度，停滯漩渦少

2）爐膛空間能布置一定受熱面，將煙溫減少到允許的數(shù)值

3）有合適的熱強度；擬定截面、高度滿足氣流充足發(fā)展、均勻混合、完全燃燒

8.簡述蒸汽溫度的調節(jié)方法？

答案：

1）蒸汽側調節(jié)

①噴水減溫

②表面式熱互換器減溫

2）煙氣側調節(jié)

①輻射面、對流受熱面吸熱比分派:a、調節(jié)燃燒器傾角;b、煙氣再循環(huán)

②煙氣擋板調節(jié)煙氣量的分派

9.簡述燒結性積灰的機理？

答案：

1）在煙溫高于700?800匕區(qū)域內，易熔化合物在管子上凝結……形成堿金屬的粘結性沉淀層

2）有些固體灰粒粘附在表面上，在高溫煙氣中氧化硫氣體的長時間的作用下（燒結），形成白色硫酸鹽的密實

沉淀層

3）灰層厚度增大，溫度升高，凝結終止

4）灰層粗糙表面粘附難熔固體顆粒，形成松散多孔外灰層

10.什么叫高溫腐蝕?多發(fā)生在哪些受熱面？

答案:又叫煤灰腐蝕

1）高溫積灰內灰層，具有較多堿金屬，它與飛灰中鐵、鋁等及煙氣中擴散進來的氧化硫較長時間的化

學作用，生成堿金屬的硫酸鹽

2）干灰無腐蝕作用

3）熔化或半熔化狀態(tài)的堿金屬硫酸鹽復合物對合金鋼產(chǎn)生強烈的腐蝕

4）發(fā)生在高溫級過熱器、再熱器的出口段

11.省煤器在鍋爐中的重要作用？

答案：

1）吸取低溫煙氣熱量、減少排煙溫度，提高鍋爐效率

2）減少水在蒸發(fā)受熱面吸熱量—低價省煤器代替高價受熱面

3）提高進入汽包給水溫度，減少給水與汽包的溫差

12.空氣預熱器在鍋爐中的重要作用？

答案：

1）吸取低溫煙氣熱量、減少排煙溫度，提高鍋爐效率

2）空氣預熱、強化燃料著火、燃燒過程、減少不完全燃燒損失

3）提高爐膛煙氣溫度，強化爐內輻射傳熱

13.簡述下降管帶汽的因素、危害和消除方法？

答案：

1）危害：帶汽時，工質平均密度減少，流動阻力增大，影響水循環(huán)安全性

2）因素：

①下降管進口水的汽化

②在下降管口處水流形成漩渦漏斗

③汽包內鍋爐水帶汽

④下降管受熱

3）措施：

①水面到進口高度大于進口處靜壓降

②大直徑下降管入口處加裝格柵或十字板、消旋

③良好的汽水分離裝置可減少水含汽；分散布置下降管并采用較低的水速

④為循環(huán)安全起見，電站鍋爐下降管均不帶汽

14.什么叫飽和蒸汽的機械攜帶？影響因素有哪些?①

答案：

1）受熱蒸發(fā)面的汽水混合物，在引入汽包的水容積或蒸汽空間時，具有一定的動能。

2）當蒸汽穿越蒸發(fā)面（或引入蒸汽空間）時，也許在蒸汽空間形成飛濺的水滴

3）汽流撞擊到蒸發(fā)面上也會生成大量水滴

4）質量大的動能大，也許隨蒸汽帶出，小的也許被汽流卷吸帶出。

影響因素：

D鍋爐負荷

2）工作壓力

3）汽包水位高度

4）爐水含鹽量

15.簡述蒸汽溶鹽的特點？

答案：

1）飽和汽和過熱汽均能溶鹽，凡溶于飽和汽的鹽也能溶于過熱汽

2）蒸汽的溶鹽能力隨壓力升高而增大

3）蒸汽對不同鹽類的溶解有選擇性的，在相同條件下不同鹽類在蒸汽中的溶解度相差很大

16.為什么應進行爐水校正解決？

答案：雜質進入鍋爐，引起以下不良后果,故應預先解決

1）影響蒸汽品質

2）鍋爐受熱面上生成水垢

3）在過熱器和汽輪機中產(chǎn)生鹽質沉淀

4）在鍋爐、汽機和其他設備中發(fā)生金屬腐蝕

此外，給水中尚有部分補充水,也應預解決；且在運營中有未經(jīng)解決的循環(huán)水漏入凝結水中，使給水受到污染，這

就要對爐水進行校正解決。

17.燃燒調節(jié)的重要任務？

答案：

1）使燃燒供熱適應負荷的需要，以維持穩(wěn)定的汽壓。（燃料調節(jié)又稱壓力調節(jié)）

2）保證良好燃燒，減少未燃盡損失；防止煙氣側的腐蝕、減少對大氣的污染。

3）維持爐膛內有穩(wěn)定的負壓

18.飛灰磨損與哪些因素有關？

答案：飛灰磨損…攜帶有灰粒和未完全燃燒的燃料顆粒的高速煙氣通過受熱面時，粒子對受熱面的每次撞擊，會剝

出極微小的金屬屑，受熱面慢慢變薄，這就是

1）煙速越高，磨損越大，與煙速的3.5次方成正比

2）飛灰濃度越大，磨損越嚴重

3）管子布置形式，縱向布置，磨損減輕很多；橫向布置：錯列比順列磨損嚴重

4）灰粒特性；大顆粒、硬度大和銳利棱角、SiOz含量大、總灰量大磨損嚴重

四、論述

1.試述煤中各成分對鍋爐工作的影響？

答案：

1）硫分

燃燒后，生成S02進一步變成S03,與HzO合成硫酸汽。低溫腐蝕

硫分在高溫火焰核心，缺氧，活性硫化氫氣體，高溫水冷壁腐蝕

氧化硫排入大氣，對人、動植物有害

硫化鐵，堅硬，不易磨制

2）灰分

不燃燒，妨礙與氧接觸，增長著火燃盡困難;燃燒損失增長，積灰、結渣、磨損根源;大氣、環(huán)境污染

3）水分

減少燃燒溫度；

水分多；著火困難

水分變汽,吸熱，鍋爐效率減少

引風機電耗增長

低溫腐蝕發(fā)明條件，

制粉困難，原煤倉等黏結堵塞，磨煤機出力下降

4）揮發(fā)分

揮發(fā)分多，易燃盡，燃燒損失較少

2.試述機械未燃燒熱損失、化學燃燒熱損失、排煙燃燒熱損失的影響因素

答案：

①機械燃燒熱損失q4

1）燃燒方式:煤粉爐比層燃爐少，燃燒完全

2）燃料性質：揮發(fā)分高，灰分少、煤粉細，損失少

3）過量空氣系數(shù):減少，一般會使損失增大

4）爐膛結構

5）運營工況

②化學燃燒熱損失q,

1）燃料性質：揮發(fā)分多，可燃氣體增多，易出現(xiàn)q3

2）過量空氣系數(shù):直接影響混合情況，過大、爐溫減少;過小、無法燃盡

3）爐膛結構：爐膛容積過小，爐內流程短，部分可燃氣體來不及燃燒q3增大

4）運營工況

③排煙熱損失q2

1）排煙溫度高、q?大、注意金屬耗量

2）燃料性質有關、水分、含硫量、防低溫腐蝕、較高排煙溫度；水分多，排煙熱損失大

3）過量空氣系數(shù)及漏風、排煙容積、排煙溫度

4）運營中結渣積灰、結垢、傳熱量減少、排煙溫度提高

3.試論述中間儲倉式制粉系統(tǒng)的工作過程？

答：

1）原煤和熱風在下行干燥管相遇，進入磨煤機、由干燥劑送入粗粉分離器

2）分離后，粗粉返回，合格的輸送到細粉分離器,90%煤粉分離出經(jīng)鎖氣器和篩網(wǎng)落到煤粉倉或送其他鍋爐。

再按鍋爐需要有給粉機送入一次風管，送入爐膛燃燒

3）由細粉分離器上部分離出的干燥劑（磨煤乏氣）具有10%的極細煤粉；可由排放機送入爐膛（作一次風）……

磨煤乏氣送粉系統(tǒng);如燃用難燃煤時，用熱風送粉，磨煤乏氣經(jīng)專門的噴口送入爐內燃燒……稱三次風，系統(tǒng)

叫熱風送粉系統(tǒng)

4）該系統(tǒng)中運用再循環(huán)管來協(xié)調磨煤、干燥、燃燒所需風量。

4.論述影響煤粉氣流著火的重要因素？

答案：

1）燃料性質

①揮發(fā)分:揮發(fā)分減少、著火溫度顯著提高，著火熱隨之增大

②水分增大，著火熱隨之增大

③灰分增多，熱值減少、吸熱多、爐溫低，著火推遲，穩(wěn)定性減少

④煤粉愈細，溫升快，加速著火

2）爐內散熱條件：

保溫好，減少吸熱量，提高爐溫,改善著火條件（衛(wèi)燃帶）。

3）煤粉氣流的初溫：

提高它，減少加熱到著火溫度的著火熱，加快著火

4）一次風量和風速：

①風量：大、增長著火熱、著火推遲；過小……著火初期得不到足夠氧氣，反映減慢；最佳一次

風量（率）

②風速:過高，流量增大，著火推遲;過低、燒壞噴□，粉管堵粉

5）鍋爐的運營負荷：

鍋爐負荷減少、爐膛煙溫減少、對著火不利

5.影響一次風煤粉射流偏斜的重要因素有哪些？

答案：

1）鄰角氣流的橫向推力

①與爐內氣流的旋轉強度有關、二次風動量增長，橫向推力增大

②一次風射流自身動量或一次風的剛性，是維持氣流不偏轉的內在因素

③減少二、一次風射流的動量比，會減輕偏斜。但二次風動量減少不利于燃燒

2）假想切圓直徑d

①d提高、著火、燃盡特性好

②d變小，防結渣、一次風偏斜小，不易貼墻

3）燃燒器的結構特性

①燃燒器的高寬比增長、外側（向爐墻一側）補氣條件較差，壓差增長，偏斜加劇，

②燃燒器分組布置，

4）爐膛斷面形狀:爐膛寬深比不同,補氣條件不同……傾向設計為正方形或接近正方形，補氣條件就

差異不會很大。

6.論述一下影響燃煤燃燒過程中結渣的因素？

答案：

1）燃煤灰分特性

①灰熔點：高、結渣也許性??；低，結渣

②非絕對，灰中酸性氧化物多，不易結渣

2）爐內空氣動力特性

①煤粉火炬貼墻，高溫……結渣

②四角風粉動量分派不均，切圓變形

③熔渣粒子周邊介質氣氛，還原性氣氛增大結渣也許

3）爐膛的設計特性：爐膛容積、斷面、燃燒器區(qū)域熱強度的大小對結渣有影響；

①容積q大……容積小，受熱面少，爐溫提高……結渣，

②斷面q過高，燃燒器區(qū)域易結渣，過低，斷面大高度不夠，爐膛出口結渣；

③區(qū)域q過大，熱量集中，結渣、過小，火焰過于分散，不利于燃燒、著火

4）鍋爐運營負荷：負荷升高時，爐溫升高結渣也許性增大

7.論述熱偏差形成的因素和影響熱偏差的因素？

答案：熱偏差……并列管子中，單位工質吸熱不均（或焙增不等）的現(xiàn)象

1）因素：

①吸熱不均

②結構不均（影響較小）

③流量不均

2）因素:

①吸熱不均:

a：結構因素：沿寬、高度熱負荷