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锅炉原理习题集
〈〈锅炉原理》课程习题集
锅炉原理课程习题集1.
第一部分绪论2..
第二部分锅炉受热面3.
第三部分锅炉燃料4.
第四部分燃料燃烧计算5.
第五部分锅炉热平衡7..
第六部分煤粉制备1.1
第七部分燃烧理论基础1.2
第八部分煤粉炉及燃烧设备14
第九、十部分尾部受热面的运行问题1.5
第十一、十二部分锅炉受热面布置与炉膛换热16
第十三部分对流受热面换热计算1.7
第十四、十五部分1.8
第一部分绪论
■一.简答与分析题
■1.构成锅炉本体的主要设备包括哪些?
■2.锅炉主要辅助设备包括哪些?
■3.根据完成的过程不同,锅炉可以分为哪些系统?
各系统内完成什么过程?
■4.锅炉有哪几种分类方法?
I5.写出SGH102518.3—540/540—M833型锅炉的负荷与蒸汽参数。
■6.简述燃煤电站锅炉机组的基本工作原理
■7.分析降低火力发电厂供煤和提高环保效果的技术措施。
■8.简述将原煤磨制成煤粉再进行燃烧的原因。
■9.简述电站锅炉给水必须经过加热才能送入水冷壁的原因。
■10.再热器中的水蒸气是否过热?
说明原因
I11.简述锅炉按蒸发受热面循环方式的分类
II12.分析随着锅炉容量增加,锅炉蒸汽压力提高的原因。
I二、计算题
■1.计算1台1025t/h业临界压力自然循环锅炉的年耗煤量、灰渣排放量。
已知锅炉每年的运行时数为6000h,每小时耗煤量128吨,煤的收到基灰分为Aar=8%
■2.计算一台业临界压力300MW机组(1025t/h业临界压力自然循环锅炉)
的供电煤耗[每kW•h消耗的标准煤,g/(kW•h)],并对计算结果进行分析和讨论。
已知,煤的收到基低位发热量Qar,net=21440kJ/kg,煤消
耗量125.11吨/h。
I3.计算1台600MW机组(1913t/h超临界压力锅炉)的供电煤耗。
已知:
煤的收到基低位发热量Qar,net=21981kJ/kg,燃煤消耗量243.12t/h。
■二.名词解释
1.额定蒸发量;2.最大连续蒸发量MCR
第二部分锅炉受热面
■简答题
■1.简述水冷壁的结构与分类。
■2.什么是膜式水冷壁,与光管水冷壁相比有何优点?
13.简述水冷壁区域布置卫燃带的作用
4.过热器与再热器的作用是什么?
有何工作特点?
■5.按照受热面的传热方式不同过热器分几种型式?
每种型式在锅炉中的布置情况如何?
6.分析煤粉锅炉壁式再热器布置在炉膛上方的原因。
7.简述过热器、再热器的结构和形式。
8.简述省煤器的结构与作用。
■9.简述空气预热器的种类,并分析管壳式空预器与回转式空预器的优缺点。
110.空气预热器漏风对锅炉有哪些危害?
第三部分锅炉燃料
■一、简答题
■1.煤的元素成分组成有哪些?
工业分析成分有哪些?
12.煤的碳元素、固定碳、焦炭有何区别?
13.煤的成分分析基准有哪些?
各基准问如何换算?
T4.什么是标准煤?
如何将实际煤耗折算成标准煤耗?
5.灰的熔融特性如何表示?
为防止结渣,炉膛出口应满足什么条件?
6.分析燃油锅炉和燃煤锅炉在污染物排放方面的区别。
■二、名词解释
I挥发分、高位发热量、低位发热量、标准煤
■三、计算题
■1.已知煤的干燥无灰基成分为Cdaf=85.00%,Hdaf=4.64%,仙af=3.93%,
Odaf=5.11%,Ndaf=1.32%同时已知干燥基灰分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。
I2.某台锅炉所燃用煤的应用基组成为Car=48.50%,Har=3.60%,Sar=6.10%,
Nar=0.80%,Qr=4.00%,Mar=6.00%,Aar=31.02%,试计算煤的干燥无灰基
元素成分和灰的干燥基成份。
■3.煤的收到基成份为Gr=54.20%,Har=3.50%,Oar=6.70%,Nar=0.80%,
Sar=0.70%,Aar=22.50%,Mar=11.60%,燃料干燥无灰基低位发热量Qnet,daf=35000kJ/kg求:
干燥无灰基高位发热量和收到基低位发热量。
■4.某洗中煤的实验室分析数据为:
Cad=55.25%,Had=3.81%,Sad=2.64%,
Oad=7.34%,Nad=0.79%,Mad=2.79%,A=28.16%,Vdaf=38.69%,空气干燥基低位发热量Qnet,ad=22740kJ/kg和收到基水分Mar=10.23%求:
煤的收到基元素成分、收到基工业分析成分与收到基低位发热量。
■5.一台业临界自然循环锅炉每小时耗煤量128吨,该锅炉每年运行6000小时,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)全年消耗的标准煤量?
第四部分燃料燃烧计算
■一、简答题
■1.什么是理论空气量、实际空气量及过量空气系数?
他们的数值如何确定?
12.烟气是由哪些成分组成的?
3.什么是理论烟气容积、实际烟气容积?
二者之间的关系?
■4.沿着烟气的行程,过量空气系数、RC2和O2应该怎样变化?
T5.煤的可燃元素有哪些?
■二、概念
■理论空气量、理论烟气量、烟气焰、烟气成分、过量空气系数、漏风系数、最佳过量空气系数。
■三、计算题
1.已知烟煤元素分析:
烟煤
Car
Har
Oar
Nar
Sar
Aar
Mar
Var
%
53.46
3.30
5.43
0.95
0.41
26.41
10.04
24.25
计算:
1理论空气量;理论烟气量(设雾化蒸汽为0)
2过量空气系数为1.2时,实际烟气量;
3实际干烟气量;三原子气体、水蒸气容积份额
■2.某企业有一台4t/h燃煤链条工业蒸汽锅炉,每小时耗煤量900kg,燃煤元素成分测试结果如下表,经现场测试,该锅炉每小时送风量为
4366m3,试分析该锅炉送风量是否合理?
如不合理,风量应如何调节?
(环境温度25C)
若锅炉排烟温度150C,则引风机风量范围应如何选取?
烟煤
Car
Har
Oar
Nar
sar
Aar
Mar
Var
%
55
3
5
1
0.3
25
10.7
22
第五部分锅炉热平衡
■一、简答题
11.锅炉热平衡的意义是什么?
一般锅炉有哪些输入热量和输出热量?
12.锅炉的各项热损失是怎么形成的?
其影响因素有哪些?
13.锅炉各项热损失中,一般损失较大的是哪项?
应如何减小?
4.什么是锅炉正平■衡和反平■衡?
各有哪些项组成
5.什么是锅炉的实际燃料消耗量和计算燃料消耗量?
有什么区别?
6.简述煤粉炉气体不完全燃烧热损失可以忽略的原因。
7.分析实际烟气焰与煤的元素分析、工业分析成分之间的关系。
8.分析理论烟气焰与煤的元素分析之间的关系。
9.分析燃烧煤需要的理论空气量与煤的发热量及元素分析之间的关系
"110.分析在计算锅炉热效率时不计入空气预热器的吸热量的原因?
■二、工业锅炉热平衡计算
名称
符号
单位
数据来源
工况1
工况2
燃料收到基碳
Gr
%
试验数据
56.75
56.75
燃料收到基氢
Hr
%
试验数据
3.55
3.55
燃料收到基氧
。
「
%
试验数据
6.90
6.9
燃料收到基硫
Sr
%
试验数据
0.58
0.58
燃料收到基氮
Mr
%
试验数据
0.98
0.98
燃料收到基灰分
Ar
%
试验数据
22.34
22.34
燃料收到基水分
Mar
%
试验数据
8.90
8.9
燃料收到基低位发热重
Qet,ar,
kJ/kg
试验数据
21829.00
21829
给水流量
G
kg/h
试验数据
10596.00
10154
蒸汽压力
P
Mpa
实验数据
1.15
1.2
干蒸汽焰
h"
kJ/kg
查表
2785.00
2786
汽化潜热
r
kJ/kg
查表
1978.00
1971
蒸汽湿度
W
%
试验数据
1.53
1.53
锅水取样里
G
kg/h
试验数据
45.00
53
取样水焰(蒸汽压力下饱和水)
hs
试验数据
890.00
900
给水压力
%
Mpa
试验数据
1.94
1.96
给水温度
tgs
C
试验数据
31.50
30.7
给水焰
h'
kJ/kg
查表
133.80
130.4
燃料消耗量
B
kg/h
试验数据
1608.50
1562.3
锅炉正平■衡效率
炉渣含水量
M
%
试验数据
30.50
31.8
湿炉渣重量
Gs
kg/h
试验数据
426.60
398.5
漏煤重量
Gm
kg/h
试验数据
44.30
35.8
炉渣含碳量
C
%
化验数据
14.60
13.56
漏煤含碳量
Cm
%
化验数据
25.75
22.43
飞灰含碳量
Ch
%
化验数据
27.34
30.67
烟气中RO2含量
RO
%
试验数据
8.77
8.56
烟气中O2含量
Q
%
试验数据
10.85
10.97
烟气中CO含量
CO
%
试验数据
0.55
0.71
冷空气温度
tlk
c
试验数据
27.30
26.5
排烟温度
e
py
c
试验数据
156.50
151.3
锅炉反平衡
固体不完全燃烧
热损失
干炉渣重量
G
kg/h
Gs(1-Miz/100)
漏煤含灰占入炉煤灰量白分比
3lm
%
Gm(100-Clm)/
BAr
炉渣含灰量占入炉煤灰白分比
aiz
%
G(100-Clz)/
BAar
飞灰含灰量占入炉灰白分比
afh
%
100-alm-alz
固体不完全燃烧
热损失
q4
%
(alz
(Cz/(100-C
lz)
+am(Clm/(100
-Clm)
+afh(Cfh/(100
-Cfh))x327xAarx/Qr
燃料修正系数
%
1-q4/100
化学不完全燃烧热损失
q3
%
(VgyX126.36xC0<(1-q4)/100)/Qr
理论空气体积
V0
m3/kg
公式
三原子气体体积
VrO2
1.866xCar/100+0.7XSar/100
理论氮气体积
VN20
公式
过量空气系数
a
公式3-62
理论水蒸汽体积
VH20
公式3-20
排烟处水蒸汽体积
VH20
公式3-20
排烟处干烟体积
W
公式3-29
q3
q3
%
排烟热损失
q2
%
(Hpy-Hik)X
(1q/100)
/Qr
H,y
kJ/kg
Hk
kJ/kg
散热损失
q5
查
灰渣物理显热损失
q6
取
反平衡效率
%
相对误差
%
平■均效率
%
第六部分煤粉制备
■一、简答题
11.煤粉的自然和爆炸的条件及影响因素
I2.煤粉细度Rx的含义?
Rx越大表明煤粉越粗还是越细?
13.煤的可磨性系数及磨损指数?
T4.磨煤机的分类?
特点
5.制粉系统分类?
特点、组成
6.热风送粉与乏气送粉的区别?
I7.经济细度、可磨系数、磨损指数、临界转速
T8.一次风、二次风、三次风?
■二、分析图
■1.中间储仓式制粉系统和直吹式制粉系统的主要组成、各自的特点以及工
艺流程。
II2.熟悉制粉系统中各设备的作用及安装位置
3.影响低速磨煤机工作的因素有哪些?
如何保证其经济运行?
4.分析中速磨煤机的冲刷磨损指数适用范围
5.分析煤的挥发分含量与煤粉的爆炸性之间的关系
♦6.分析磨煤机出口最高允许温度的影响因素
7.说明煤的磨损指数与磨煤机选取之间的关系
第七部分燃烧理论基础
■一、选择题
■1.已知四种煤的活化能如下所列,在相同温度下燃烧反应速度最快的是
[]
A.E=98B.E=140C.E=130D.E=120
■2.在煤粉炉的燃烧中心区,粗煤粒可以认为是处丁[]
A.动力燃烧区B.过渡燃烧区
C.扩散燃烧区D.燃烧区不确定
■3.下列四种煤,着火温度最高的煤是[]
A.褐煤B.贫煤C.烟煤D.无烟煤
■4.对某一煤种,它的着火温度是[]
A.固定不变的数值B.随测试环境与测试仪器而变化
C.随测试环境而变化D.随测试仪器而变化
I5.根据燃油在锅炉中燃烧的特点,应届丁[]
A.动力燃烧区B.过渡燃烧区
C.扩散燃烧区D.燃烧区不确定
■6.煤粉气流在着火阶段一般可认为处丁[]
A.动力燃烧区B.过渡燃烧区
C.扩散燃烧区D.燃烧区不确定
■二、简答题
1.化学反应速度的表示方法?
2.影响化学反应速度的因素?
T3.碳的燃烧反应届丁均相与多相反应的哪一种?
为什么?
4.活化能概念?
4.分支链与不分支链?
♦5.着火温度、熄火温度、着火热
>6..煤燃烧与碳燃烧的特点
7.动力燃烧区、扩散燃烧区、过渡燃烧区特点
■8.试述动力燃烧区的特点及强化燃烧措施。
■9.试述扩散燃烧区的特点及强化燃烧的措施。
■10.固体燃料燃烧过程分为几个阶段?
111.煤粉迅速而乂充分燃烧的条件?
112.分析燃煤发热量、挥发分降低对新设计的煤粉锅炉本体结构的影响
13.分析煤块、煤粒、煤粉着火、燃烧的特点
114.分析固体燃料、液体燃料、气体燃料燃烧特点与区别
115.简述影响煤粉燃烧反应速度的因素
第八部分煤粉炉及燃烧设备
■分析与简答题
11.燃烧器有几种型式?
如何布置?
12.直流燃烧器有几种配风方式?
各有何特点?
适合什么每种?
T3.射流偏斜有何危害?
影响因素有哪些?
如何减小?
4.什么是炉膛容积热强度、断面热强度、燃烧器区域壁面热强度?
合理选择的原则是什么?
I5.NOx的生成机理有几种?
如何控制其生成量?
6.简述旋流燃烧器的技术特点
I7.简述炉膛与水冷壁的区别
8.简述煤燃烧的几个阶段
19.简述直流燃烧器的布置方式及使用范围简述旋流燃烧器的特点
10.分析炉膛设计参数与煤种的关系
■11.简述低NOx燃烧技术
12.简述循环流化床锅炉与煤粉锅炉的区别
13.分析煤粉锅炉、循环流化床锅炉、层燃锅炉的燃烧特点与区别。
14.直流燃烧器配风方式及特点
■15切圆燃烧气流产生偏斜的原因及防治措施
第九、十部分尾部受热面的运行问题
■分析与简答题
11.简述省煤器再循环管的作用
12.分析再热汽温调节不采用喷水减温的原因
13.尾部受热面工作特点有哪些?
4.尾部受热面的积灰和磨损的影响因素和减轻措施有哪些?
5.低温腐蚀发生的原因及减轻措施有哪些?
第十一、十二部分锅炉受热面布置与炉膛
换热
■一、名词解释
I角系数、污染系数、热有效系数、发光火焰、不发光火焰、辐射减弱系数、火焰辐射层厚度、火焰中心位置修正系数、火焰中心位置修正系数、绝热燃烧温度、烟气平■均比热容
■二、简答与分析
n1.分析飞灰粒子辐射减弱系数的影响因素
2.简述炉膛换热的基本特点
3.简述炉膛换热基本方程
I4.分析炉膛换热计算中引入灰污系数、角系数、热有效系数、污染系数等的原因。
5.了解电站煤粉锅炉水冷壁污染系数的取值方法(煤种)
6.何为理论燃烧温度?
计算方法及引入的意义
7.随着锅炉压力提高,各受热面吸热的比例如何变化?
第十三部分对流受热面换热计算
■一、名词解释
■传热系数传热温压辐射换热系数对流换热系数灰污系数利用
系数保热系数热有效系数
■二、简答与分析
1.对流受热面的面积及流通截面积如何计算?
■2设计计算和校核计算有什么异同点?
3.简述灰污系数、热有效系数、保热系数的关系
♦4.分析空气预热器换热面积的计算方法
5.比较烟气横向冲刷顺利、错列管束的对流换热系数
6.简述对流受热面换热计算特点
T7.简述建立对流受热面传热技术方程的方法
T8.简述受热面传热热阻的构成
19.简述热有效系数的含义
10.分析煤粉炉过量空气系数增加对各受热面吸热量的影响
■三、综合题
I某4t/h导热油锅炉(250万kcal/h),排烟温度350C,燃用燃料的成分组成为*=54.20%,Har=3.50%,Oar=6.70%Nar=0.80%,&r=0.70%Aar=22.50%,Mar=11.60%B料低位发热量5500kca1/kg,过量空气系数1.2,为降低排烟温度,经测试锅炉热效率为70%,
在尾部设计一空气预热器,将排烟温度降至150C,设计空预器的结构
第十四、十五部分
I一、名词
■循环流速质量含汽率循环倍率第一类传热恶化第二类传热恶化
截面含汽率容积含汽率下降管带汽机械携带溶解性携带
■二、简答与分析
1.简述传热恶化的类型与汽液两相流动流型的关系
2.分析自然循环咕噜水冷壁的主要故障及其原因
3.分析自然循环锅炉水冷壁不易发生第二类传热恶化的原因
4.分析锅炉负荷提高对自然循环锅炉水动力的影响
5.分心锅炉排污扩容器的作用
6.分析锅炉给水净化的意义
T7.分析锅炉给水中溶氧的来源
"II8.简述锅炉蒸汽携带的盐的成分
9.简述蒸汽污染的原因
I10.解释锅炉蒸汽含盐的危害以及蒸汽带盐的主要成分。
11.解释何为机械性携带?
何为溶解性携带?
12.说明影响机械性携带及溶解性携带的原因。
13.分析防止蒸汽污染的措施
■14.简述硅酸的分配系数与pH值的关系
T15.简述给水净化的方法与净化的意义
16.简述蒸汽净化的内容
17.简述业临界压力锅炉汽包不采用蒸汽活洗装置的原因
18.简述锅炉排污的方法
19.简述汽包内构件的组成
20.分析直流锅炉给水品质要求高的原因
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