鍋爐原理習題集

1、鍋爐原理課程習題集目錄鍋爐原理課程習題集1第一部分 緒論2第二部分 鍋爐受熱面3第三部分 鍋爐燃料4第四部分 燃料燃燒計算5第五部分 鍋爐熱平衡7第六部分 煤粉制備11第七部分 燃燒理論基礎12第八部分 煤粉爐及燃燒設備14第九、十部分 尾部受熱面的運行問題15第十一、十二部分 鍋爐受熱面布置與爐膛換熱16第十三部分 對流受熱面換熱計算17第十四、十五部分18第一部分 緒論 一簡答與分析題 1. 構成鍋爐本體的主要設備包括哪些？ 2鍋爐主要輔助設備包括哪些？ 3根據完成的過程不同,鍋爐可以分為哪些系統(tǒng)?各系統(tǒng)內完成什么過程? 4鍋爐有哪幾種分類方法？ 5寫出SG1025/ 18.3540/54

2、0M833型鍋爐的負荷與蒸汽參數。 6. 簡述燃煤電站鍋爐機組的基本工作原理 7. 分析降低火力發(fā)電廠供煤和提高環(huán)保效果的技術措施。 8. 簡述將原煤磨制成煤粉再進行燃燒的原因。 9. 簡述電站鍋爐給水必須經過加熱才能送入水冷壁的原因。 10. 再熱器中的水蒸氣是否過熱？說明原因 11.簡述鍋爐按蒸發(fā)受熱面循環(huán)方式的分類 12.分析隨著鍋爐容量增加，鍋爐蒸汽壓力提高的原因。 二、計算題 1.計算1臺1025t/h亞臨界壓力自然循環(huán)鍋爐的年耗煤量、灰渣排放量。已知鍋爐每年的運行時數為6000h，每小時耗煤量128噸，煤的收到基灰分為Aar=8%。 2.計算一臺亞臨界壓力300MW機組（1025t

3、/h亞臨界壓力自然循環(huán)鍋爐）的供電煤耗每kWh消耗的標準煤，g/（kWh），并對計算結果進行分析和討論。已知，煤的收到基低位發(fā)熱量Qar，net=21440kJ/kg，煤消耗量125.11噸/h。 3.計算1臺600MW機組（1913t/h超臨界壓力鍋爐）的供電煤耗。已知：煤的收到基低位發(fā)熱量Qar，net=21981kJ/kg，燃煤消耗量243.12t/h。 二名詞解釋 1.額定蒸發(fā)量 ；2最大連續(xù)蒸發(fā)量MCR 第二部分 鍋爐受熱面 簡答題 1. 簡述水冷壁的結構與分類。 2. 什么是膜式水冷壁，與光管水冷壁相比有何優(yōu)點？ 3.簡述水冷壁區(qū)域布置衛(wèi)燃帶的作用 4.過熱器與再熱器的作用是什么？

4、有何工作特點？ 5.按照受熱面的傳熱方式不同過熱器分幾種型式？每種型式在鍋爐中的布置情況如何？ 6.分析煤粉鍋爐壁式再熱器布置在爐膛上方的原因。 7.簡述過熱器、再熱器的結構和形式。 8.簡述省煤器的結構與作用。 9.簡述空氣預熱器的種類，并分析管殼式空預器與回轉式空預器的優(yōu)缺點。 10.空氣預熱器漏風對鍋爐有哪些危害？第三部分 鍋爐燃料 一、簡答題 1. 煤的元素成分組成有哪些？工業(yè)分析成分有哪些？ 2.煤的碳元素、固定碳、焦炭有何區(qū)別？ 3.煤的成分分析基準有哪些？各基準間如何換算？ 4.什么是標準煤？如何將實際煤耗折算成標準煤耗？ 5.灰的熔融特性如何表示？為防止結渣，爐膛出口應滿足什么

5、條件？ 6.分析燃油鍋爐和燃煤鍋爐在污染物排放方面的區(qū)別。 二、名詞解釋 揮發(fā)分、高位發(fā)熱量、低位發(fā)熱量、標準煤 三、計算題 1. 已知煤的干燥無灰基成分為Cdaf=85.00%，Hdaf=4.64%，Sdaf=3.93%， Odaf=5.11%， Ndaf=1.32%，同時已知干燥基灰分Ad=30.05%，收到基水分Mar=10.33%。 求：煤的干燥基成分和收到基成分。 2. 某臺鍋爐所燃用煤的應用基組成為Car=48.50%, Har=3.60%, Sar=6.10%, Nar=0.80%, Oar=4.00%, Mar=6.00%, Aar=31.02%, 試計算煤的干燥無灰基元素成分

6、和灰的干燥基成份。 3. 煤的收到基成份為Car=54.20%，Har=3.50%，Oar=6.70%，Nar=0.80%，Sar=0.70%，Aar=22.50%，Mar=11.60%，燃料干燥無灰基低位發(fā)熱量Qnet,daf=35000kJ/kg。 求：干燥無灰基高位發(fā)熱量和收到基低位發(fā)熱量。 4. 某洗中煤的實驗室分析數據為：Cad=55.25%, Had=3.81%, Sad=2.64%, Oad=7.34%, Nad=0.79%, Mad=2.79%, Ad=28.16%，Vdaf=38.69%，空氣干燥基低位發(fā)熱量Qnet,ad=22740 kJ/kg和收到基水分Mar=10.23

7、%。求：煤的收到基元素成分、收到基工業(yè)分析成分與收到基低位發(fā)熱量。 5. 一 臺亞臨界自然循環(huán)鍋爐每小時耗煤量128噸，該鍋爐每年運行6000小時，煤的收到基灰分Aar=8%，求： （1）每年耗煤量？ （2）每年灰渣排放量？ （3）全年消耗的標準煤量？第四部分 燃料燃燒計算 一、簡答題 1.什么是理論空氣量、實際空氣量及過量空氣系數？他們的數值如何確定？ 2.煙氣是由哪些成分組成的？ 3.什么是理論煙氣容積、實際煙氣容積？二者之間的關系？ 4.沿著煙氣的行程，過量空氣系數、RO2和O2應該怎樣變化？ 5.煤的可燃元素有哪些？ 二、概念 理論空氣量、理論煙氣量、煙氣焓、煙氣成分、過量空氣系數、漏

8、風系數、最佳過量空氣系數。 三、計算題 1.已知煙煤元素分析：煙煤Car Har Oar Nar Sar Aar Mar Var %53.463.305.430.950.4126.4110.0424.25計算： 理論空氣量；理論煙氣量（設霧化蒸汽為0） 過量空氣系數為1.2時，實際煙氣量； 實際干煙氣量；三原子氣體、水蒸氣容積份額 2. 某企業(yè)有一臺4t/h燃煤鏈條工業(yè)蒸汽鍋爐，每小時耗煤量900kg，燃煤元素成分測試結果如下表，經現場測試，該鍋爐每小時送風量為4366m3，試分析該鍋爐送風量是否合理？如不合理，風量應如何調節(jié)？（環(huán)境溫度25） 若鍋爐排煙溫度150 ，則引風機風量范圍應如何選

9、??？煙煤Car Har Oar Nar Sar Aar Mar Var %55 3 5 1 0.3 25 10.7 22 第五部分 鍋爐熱平衡 一、簡答題 1.鍋爐熱平衡的意義是什么？一般鍋爐有哪些輸入熱量和輸出熱量？ 2.鍋爐的各項熱損失是怎么形成的？其影響因素有哪些？ 3.鍋爐各項熱損失中，一般損失較大的是哪項？應如何減小？ 4.什么是鍋爐正平衡和反平衡？各有哪些項組成 5.什么是鍋爐的實際燃料消耗量和計算燃料消耗量？有什么區(qū)別？ 6.簡述煤粉爐氣體不完全燃燒熱損失可以忽略的原因。 7.分析實際煙氣焓與煤的元素分析、工業(yè)分析成分之間的關系。 8.分析理論煙氣焓與煤的元素分析之間的關系。 9

10、.分析燃燒煤需要的理論空氣量與煤的發(fā)熱量及元素分析之間的關系。 10.分析在計算鍋爐熱效率時不計入空氣預熱器的吸熱量的原因？ 二、工業(yè)鍋爐熱平衡計算名稱符號單位數據來源工況1工況2燃料收到基碳Car%試驗數據56.75 56.75燃料收到基氫Har%試驗數據3.55 3.55燃料收到基氧Oar%試驗數據6.90 6.9燃料收到基硫Sar%試驗數據0.58 0.58燃料收到基氮Nar%試驗數據0.98 0.98燃料收到基灰分Aar%試驗數據22.34 22.34燃料收到基水分Mar%試驗數據8.90 8.9燃料收到基低位發(fā)熱量Qnet,ar,kJ/kg試驗數據21829.00 21829給水流量

11、Gkg/h試驗數據10596.00 10154蒸汽壓力PMpa實驗數據1.15 1.2干蒸汽焓hkJ/kg查表2785.00 2786汽化潛熱rkJ/kg查表1978.00 1971蒸汽濕度W%試驗數據1.53 1.53鍋水取樣量Gskg/h試驗數據45.00 53取樣水焓（蒸汽壓力下飽和水）hs試驗數據890.00 900給水壓力PgsMpa試驗數據1.94 1.96給水溫度tgs試驗數據31.50 30.7給水焓hkJ/kg查表133.80 130.4燃料消耗量Bkg/h試驗數據1608.50 1562.3鍋爐正平衡效率爐渣含水量Mlz%試驗數據30.50 31.8濕爐渣重量Glzskg/

12、h試驗數據426.60 398.5漏煤重量Glmkg/h試驗數據44.30 35.8爐渣含碳量Clz%化驗數據14.60 13.56漏煤含碳量Clm%化驗數據25.75 22.43飛灰含碳量Cfh%化驗數據27.34 30.67煙氣中RO2含量RO2%試驗數據8.77 8.56煙氣中O2含量O2%試驗數據10.85 10.97煙氣中CO含量CO% 試驗數據0.55 0.71冷空氣溫度tlk試驗數據27.30 26.5排煙溫度試驗數據156.50 151.3鍋爐反平衡固體不完全燃燒熱損失干爐渣重量Glzkg/hGlzs(1-Mlz/100)漏煤含灰占入爐煤灰量百分比lm%Glm(100-Clm)

13、/BAar爐渣含灰量占入爐煤灰百分比lz%Glz(100-Clz)/BAar飛灰含灰量占入爐灰百分比afh%100-alm-alz固體不完全燃燒熱損失q4%(alz（Clz/(100-Clz) +alm(Clm/(100-Clm) +afh(Cfh/(100-Cfh)327Aar/Qr燃料修正系數%1-q4/100化學不完全燃燒熱損失q3%(Vgy126.36CO(1-q4)/100)/Qr理論空氣體積V0m3/kg公式三原子氣體體積VRO21.866Car/100+0.7Sar/100理論氮氣體積VN20公式過量空氣系數a公式3-62理論水蒸汽體積VH200公式3-20排煙處水蒸汽體積VH2

14、O公式3-20排煙處干煙體積Vgy公式3-29q3q3%排煙熱損失q2%(Hpy-Hlk)（1-q4/100）/QrHpykJ/kgHlkkJ/kg散熱損失q5查灰渣物理顯熱損失q6取反平衡效率%相對誤差%平均效率%第六部分 煤粉制備 一、簡答題 1.煤粉的自然和爆炸的條件及影響因素 2.煤粉細度x的含義？x越大表明煤粉越粗還是越細？ 3.煤的可磨性系數及磨損指數？ 4.磨煤機的分類？特點 5.制粉系統(tǒng)分類？特點、組成 6.熱風送粉與乏氣送粉的區(qū)別？ 7. 經濟細度、可磨系數、磨損指數、臨界轉速 8.一次風、二次風、三次風？ 二、分析圖 1.中間儲倉式制粉系統(tǒng)和直吹式制粉系統(tǒng)的主要組成、各自的

15、特點以及工藝流程。 2.熟悉制粉系統(tǒng)中各設備的作用及安裝位置 3.影響低速磨煤機工作的因素有哪些？如何保證其經濟運行？ 4.分析中速磨煤機的沖刷磨損指數適用范圍 5.分析煤的揮發(fā)分含量與煤粉的爆炸性之間的關系 6.分析磨煤機出口最高允許溫度的影響因素 7.說明煤的磨損指數與磨煤機選取之間的關系第七部分 燃燒理論基礎 一、選擇題 1已知四種煤的活化能如下所列，在相同溫度下燃燒反應速度最快的是 AE=98 BE=140 CE=130 DE=120 2在煤粉爐的燃燒中心區(qū)，粗煤?？梢哉J為是處于 A動力燃燒區(qū) B過渡燃燒區(qū) C擴散燃燒區(qū) D燃燒區(qū)不確定 3下列四種煤，著火溫度最高的煤是 A褐煤 B貧煤

16、 C煙煤 D無煙煤 4對某一煤種，它的著火溫度是 A固定不變的數值 B隨測試環(huán)境與測試儀器而變化 C隨測試環(huán)境而變化 D隨測試儀器而變化 5根據燃油在鍋爐中燃燒的特點，應屬于 A動力燃燒區(qū) B過渡燃燒區(qū) C擴散燃燒區(qū) D燃燒區(qū)不確定 6煤粉氣流在著火階段一般可認為處于 A動力燃燒區(qū) B過渡燃燒區(qū) C擴散燃燒區(qū) D燃燒區(qū)不確定 二、簡答題 1.化學反應速度的表示方法？ 2.影響化學反應速度的因素？ 3.碳的燃燒反應屬于均相與多相反應的哪一種？為什么？ 4.活化能概念？ 4.分支鏈與不分支鏈？ 5.著火溫度、熄火溫度、著火熱 6.煤燃燒與碳燃燒的特點 7.動力燃燒區(qū)、擴散燃燒區(qū)、過渡燃燒區(qū)特點 8

17、試述動力燃燒區(qū)的特點及強化燃燒措施。 9試述擴散燃燒區(qū)的特點及強化燃燒的措施。 10. 固體燃料燃燒過程分為幾個階段？ 11.煤粉迅速而又充分燃燒的條件？ 12.分析燃煤發(fā)熱量、揮發(fā)分降低對新設計的煤粉鍋爐本體結構的影響 13.分析煤塊、煤粒、煤粉著火、燃燒的特點 14.分析固體燃料、液體燃料、氣體燃料燃燒特點與區(qū)別 15.簡述影響煤粉燃燒反應速度的因素第八部分 煤粉爐及燃燒設備 分析與簡答題 1.燃燒器有幾種型式？如何布置？ 2.直流燃燒器有幾種配風方式？各有何特點？適合什么每種？ 3.射流偏斜有何危害？影響因素有哪些？如何減小？ 4.什么是爐膛容積熱強度、斷面熱強度、燃燒器區(qū)域壁面熱強度？

18、合理選擇的原則是什么？ 5.NOx的生成機理有幾種？如何控制其生成量？ 6.簡述旋流燃燒器的技術特點 7. 簡述爐膛與水冷壁的區(qū)別 8.簡述煤燃燒的幾個階段 9.簡述直流燃燒器的布置方式及使用范圍簡述旋流燃燒器的特點 10.分析爐膛設計參數與煤種的關系 11.簡述低NOx燃燒技術 12.簡述循環(huán)流化床鍋爐與煤粉鍋爐的區(qū)別 13.分析煤粉鍋爐、循環(huán)流化床鍋爐、層燃鍋爐的燃燒特點與區(qū)別。 14.直流燃燒器配風方式及特點 15切圓燃燒氣流產生偏斜的原因及防治措施第九、十部分 尾部受熱面的運行問題 分析與簡答題 1.簡述省煤器再循環(huán)管的作用 2.分析再熱汽溫調節(jié)不采用噴水減溫的原因 3.尾部受熱面工作

19、特點有哪些？ 4.尾部受熱面的積灰和磨損的影響因素和減輕措施有哪些？ 5.低溫腐蝕發(fā)生的原因及減輕措施有哪些？第十一、十二部分 鍋爐受熱面布置與爐膛換熱 一、名詞解釋 角系數、污染系數、熱有效系數、發(fā)光火焰、不發(fā)光火焰、輻射減弱系數、火焰輻射層厚度、火焰中心位置修正系數、火焰中心位置修正系數、絕熱燃燒溫度、煙氣平均比熱容 二、簡答與分析 1.分析飛灰粒子輻射減弱系數的影響因素 2.簡述爐膛換熱的基本特點 3.簡述爐膛換熱基本方程 4. 分析爐膛換熱計算中引入灰污系數、角系數、熱有效系數、污染系數等的原因。 5.了解電站煤粉鍋爐水冷壁污染系數的取值方法（煤種） 6.何為理論燃燒溫度？計算方法及引入的意義 7.隨著鍋爐壓力提高，各受熱面吸熱的比例如何變化？第十三部分 對流受熱面換熱計算 一、名詞解釋 傳熱系數 傳熱溫壓 輻射換熱系數 對流換熱系數 灰污系數 利用系數 保熱系數 熱有效系數 二、簡答與分析 1.對流受熱面的面積及流通截面積如何計算？ 2設計計算和校核計算有什么異同點？ 3.簡述灰污系數、熱有效系數、保熱系數的關系 4.分析空氣預熱器換熱面積的計算方法 5.比較煙氣橫向沖刷順利、錯列管束的對流換熱系數 6.簡述對流受熱面換熱計算特點 7.簡述建立對流受熱面?zhèn)鳠峒夹g方程的方法 8.簡述受熱面?zhèn)鳠釤嶙璧臉嫵?9.簡述熱有效系數的含義 10.分