final鍋爐原理2008試卷A答案

1、西安交通大學(xué)本科生課程考試試題標(biāo)準(zhǔn)答案與評分標(biāo)準(zhǔn)課程名稱： 鍋爐原理 A 課時： 56 考試時間： 08 年 6 月27日一、判斷題（每題1分） (對者劃, 錯者劃×)1. ×2. ×3. ×4. 5. ×6. 7. ×8. ×9. ×10. ×11. 12. ×13. 14. ×15. ×16. ×17. 18. 19. 20. ×21. ×22. ×23. ×24. ×25. 26. ×27. 

2、5;28. ×29. ×30. ×二、名詞解釋（每題1分）1.鍋爐本體主要指由鍋筒、集箱、受熱面及其間的連接管道、燃燒設(shè)備、爐墻和構(gòu)架等所組成的整體，鍋爐本體也稱鍋爐的主要部件。2.酸露點煙氣中硫酸蒸汽凝結(jié)的煙氣溫度。3.理論燃燒溫度在熱平衡方程式中不考慮因和的離解吸熱而損失的熱量，全部熱量用來加熱煙氣（即絕熱）后所獲得的煙氣溫度或在給定燃料和空氣組合條件下，燃燒產(chǎn)物所能達到的最高溫度。4.平衡通風(fēng)在鍋爐煙風(fēng)道中同時布置送風(fēng)機和引風(fēng)機，利用送風(fēng)機克服鍋爐燃燒設(shè)備及風(fēng)道系統(tǒng)的各種阻力，利用引風(fēng)機克服全部煙氣行程的阻力，并使?fàn)t膛出口處保持2030Pa的負壓的通風(fēng)方式。

3、5.自補償效應(yīng)當(dāng)K大于某一界限循環(huán)倍率Kjx時，循環(huán)回路具有因上升管吸熱量q增加而使循環(huán)流量G0隨之增加的能力。6.鍋爐凈效率指考慮到鍋爐機組運行時的自用能耗(熱耗和電耗)以后的鍋爐效率。7.計算燃料消耗量扣除實際參加燃燒的燃料量。8.經(jīng)濟煤粉細度 使得鍋爐不完全燃燒損失、磨煤電耗及金屬磨損的總和最小的煤粉細度。9.熱偏差由于實際運行條件差異很大，并聯(lián)管組中各管焓增不均勻的現(xiàn)象。10.四角切圓燃燒鍋爐一種采用直流燃燒器四角布置的切圓燃燒煤粉鍋爐。 第 1頁三、計算和簡述題（共60分）1. (1) 收到基（as-received basis）以收到狀態(tài)的燃料為基準(zhǔn)計算燃料中全部成分的組合。(2)

4、 空氣干燥基(air-dried basis)以與空氣溫度達到平衡狀態(tài)，自然干燥的燃料為基準(zhǔn)。(3) 干燥基(dry basis)以假想的無水狀態(tài)的燃料為基準(zhǔn)。(4) 干燥無灰基(dry and ash-free basis)以假想的無水無灰狀態(tài)的煤為基準(zhǔn)。（回答出四種燃料構(gòu)成基準(zhǔn)的物理意義也可得分，以上4分）Car+Har+Nar+Sar+Oar+Aar+Mar=100 => Car+Har+Nar+Sar+Oar=100AarMar,兩邊同乘以f=100/（100AarMar）得Carf+Harf+Narf+Sarf+Oarf=100結(jié)合：Cdaf+Hdaf+Ndaf+Sdaf+Od

5、af=100，對應(yīng)項相等可得Hdaf= Har×f即Hdaf= Har×100/(100-Aar-Mar)。這個不同基準(zhǔn)的轉(zhuǎn)換系數(shù)可用于對應(yīng)兩種基準(zhǔn)高位發(fā)熱量的換算。（以上4分）2. 鏈條爐中，習(xí)慣上將從爐排下送入的空氣稱為一次風(fēng)，二次風(fēng)是指從火床上方送入爐膛的一股強烈氣流。二次風(fēng)的主要作用是擾亂爐內(nèi)氣流，使之自相混合，從而使氣體不完全燃燒損失和爐膛內(nèi)的過量空氣系數(shù)都得以降低。與爐拱相比，二次風(fēng)的優(yōu)點是布置靈活，調(diào)節(jié)方便，而且爐膛結(jié)構(gòu)也不會因之復(fù)雜化。但二次風(fēng)要消耗一定能量。一般情況下，二次風(fēng)配合爐拱使用，以取得最佳效果。除攪亂和混合煙氣外，二次風(fēng)若布置恰當(dāng)，它還能起多種其

6、它的良好作用，二次風(fēng)的工質(zhì)可以是空氣，也可以是蒸汽，甚至是煙氣。這是因為二次風(fēng)的作用主要不在于增補空氣，而是擾亂煙氣。煤粉爐中，攜帶煤粉送入燃燒器的空氣稱為一次風(fēng)，其主要作用是輸送煤粉和滿足燃燒初期對氧氣的需要，一次風(fēng)數(shù)量一般較少。煤粉氣流著火后再送入的空氣稱為二次風(fēng)。二次風(fēng)補充煤粉繼續(xù)燃燒所需要的空氣，并主要起擾動、混合作用。（5分）3. 省煤器是利用鍋爐尾部煙氣的熱量來加熱給水的一種熱交換器。省煤器的作用主要為：（1）降低排煙溫度，提高鍋爐效率，節(jié)省燃料。（2）充當(dāng)部分加熱受熱面或蒸發(fā)受熱面?？諝忸A(yù)熱器的作用包括：（1）降低排煙溫度提高鍋爐效率。（2）改善燃料的著火條件和燃燒過程，降低燃燒

7、不完全損失，進一步提高鍋爐效率。對于著火困難的燃料，如無煙煤，常把空氣加熱到400左右。（3）熱空氣進入爐膛，提高理論燃燒溫度，強化爐膛輻射傳熱，進一步提高鍋爐熱效率。（4）熱空氣還作為煤粉鍋爐制粉系統(tǒng)的干燥劑和輸粉介質(zhì)。有些鍋爐對于效率要求不高，可不設(shè)置這兩種受熱面。對于大型鍋爐，一般需要同時布置。煙氣的熱容量高于空氣熱容量，因此為了提高經(jīng)濟性，減小受熱面面積，可將省煤器和空預(yù)器交叉布置，以滿足空氣預(yù)熱器的溫壓要求。（8分）4. 確定爐膛出口煙溫應(yīng)遵循原則：（a）保證鍋爐輻射受熱面和對流受熱面工作的可靠。燃用固體燃料時，以受熱面不結(jié)渣為為限，一般應(yīng)小于DT。液體和氣體燃料時，無結(jié)渣問題，主要

8、受經(jīng)濟性的限制。但是爐膛出口煙溫也不宜過低，否則爐內(nèi)平均溫度水平降低，影響著火的穩(wěn)定和燃盡。(b) 技術(shù)經(jīng)濟性的要求。使?fàn)t輻射受熱面和對流受熱面之和為最省。 第 2 頁運行一臺鍋爐時，分析燃燒器擺動、過量空氣系數(shù)變化、鍋爐負荷變化以及積灰結(jié)渣等因素對爐膛出口煙溫的影響:燃燒器向上擺動，火焰中心上移，爐膛出口煙溫升高；過量空氣系數(shù)增大，火焰中心上移，爐膛出口溫度會升高；如過量空氣系數(shù)過大，爐膛出口溫度也會降低；鍋爐負荷增大，火焰平均溫度增加超過輻射換熱量增加，爐膛出口溫度升高；鍋爐爐膛積灰結(jié)渣將會導(dǎo)致爐膛內(nèi)輻射換熱減小，導(dǎo)致爐膛內(nèi)溫度升高，爐膛出口煙溫升高。（8分）5. 由核態(tài)沸騰的工況因水不能

9、進入壁面而轉(zhuǎn)變?yōu)槟B(tài)沸騰的傳熱惡化，稱為第一類傳熱惡化。在熱負荷q較低，含汽率x較高的液滴環(huán)狀流階段的后期，由于管子四周貼壁處的液膜已經(jīng)很薄，液膜因蒸發(fā)或中心汽流的卷吸撕破使液膜部分或全部消失，該處的壁面就直接與蒸汽接觸而得不到液體的冷卻，也使放熱系數(shù)2明顯下降，壁溫升高，這類傳熱惡化通常稱為第二類傳熱惡化。共同點：管壁得不到液體的冷卻，2,tb。不同點：流型，惡化位置，惡化機理和后果不同，具體如下：第一類傳熱惡化：泡狀流，核態(tài)沸騰區(qū)和膜態(tài)沸騰，q大，x小，2， tb(10002000)。第二類傳熱惡化：液滴環(huán)狀流，兩相強制對流區(qū)，蒸干， q小，x大，2， tb(250300 )。（8分）6.

10、 （1）對于對流式過熱器當(dāng)鍋爐的負荷D增加時，燃料消耗量Bj增大，燃燒產(chǎn)物增多，受熱面中煙氣流速增加，使煙氣側(cè)放熱系數(shù)1增大，傳熱系數(shù)K增大，同時由于爐膛出口溫度的提高，進入對流過熱器的煙溫增大，使總的傳熱溫壓t增加當(dāng)負荷D增加與Bj的增加保持一致時，對流過熱器的吸熱量隨負荷增加而提高，出口汽溫將會增加。因此，對流式過熱器總的汽溫變化是隨D的增加而增加。（2）對于輻射式過熱器隨著鍋爐負荷的增加，輻射式過熱器中工質(zhì)的流量D和鍋爐的燃料消耗量Bj按比例增大，但由于每kg燃料的輻射放熱量Qf減小，因而，工質(zhì)的焓增卻降低，即輻射式過熱器的出口汽溫下降。由此可見，鍋爐負荷對輻射式過熱器的汽溫影響和對對流式過熱器的汽溫影響是相反的。如果鍋爐同時布置這兩種過熱器，若設(shè)計得當(dāng)?shù)脑?，就可能使得過熱蒸汽的溫度變化與鍋爐負荷無關(guān)，或者得到較為平穩(wěn)的過熱汽溫隨負荷變化的特性。這就是許多大型鍋爐同時布置屏式過熱器和對流過熱器的原因之一。（6分） 第 3 頁7. （7分）算繪制各管組Si；串聯(lián)迭加得S1+3-5和S2+4-6；S1+3-5和S2+4-6并聯(lián)迭加得Sss；Sss與Sxj交點為回路總