发电厂课后简答题 关金峰主编

1热力系几种类型间的区别与联系？封闭系：与外界不存在物质交换。开口系：存在物质和能量的交换。绝热系：不存在热交换。孤立系：无物质和能量的交换。2准静态与可逆的联系区别：前者是离开平衡态但非常接近，后者是完成某一过程后可不引起任何宏观变化回到平衡态。3.基本状态参数：温度压力比体积导出状态参数：热力学能熵焓6.不可逆熵热力学第二定律关系：熵增原理是第二定律的一种说法，而不可逆性则是一种表现。1．水蒸气的定压形成过程：三个阶段：将过冷水加热到饱和水的预热阶段，将饱和水变成干饱和蒸汽的汽化阶段，将干饱和蒸汽加热成过热蒸汽的过热阶段。汽化阶段，温度不变，熵焓皆增。线下的面积表示所吸收的热量。2．临界点：在汽化区，汽化过程随压力提高而缩短，当提高至临界压力错误!未找到引用源。时，汽化阶段缩成一点，即临界点C。水的临界压力位22.129MPa，临界温度为374.15度，临界比体积为0.00326错误!未找到引用源。4.锅炉中的吸热量：Q=h2—h1汽轮机中的做功量：错误!未找到引用源。=h1—h25.喷管的作用：提高流体速度。如何选择喷管类型：Pb/P1错误!未找到引用源。或是相等时,选用渐缩喷管，在截面可获得亚音速流速或音速流速，小于时，选用拉伐尔喷管，以在出口截面上获得超音速流速。6.阀门、孔板处的局部阻力使工质压力明显降低的现象——节流。节流前后稳定界面行的焓相等，但节流并不是等焓过程。节流后工质的做功能力随其压力降低，熵增大而降低了，总之，其品位降低了。另外，其压力和温度降低，熵增大，导致做功能力降低。与卡诺循环的不同点：水在锅答：再热：部分已做功的蒸汽再回加热器，然后再执行做功过程。避免了由于提高P1所带来的膨胀点蒸汽干度急速下降的弊病。这样除了有利于提高初压和循环热效率以外，再热还使汽轮机末级通流部分蒸汽湿度减小，从而使汽轮机的相对内效率提高。回热：部分已做功的蒸汽再回凝汽器，使锅炉入口的水温提高。消除或减小了水在预热阶段吸热温度过低的影响，提高了热循环的效率。此外，对于热机做功，肯定希望效率达到最高，显而易见，效率是其中一个很重要的指标。但三1，傅里叶定律说明了什么问题？其数学表达式是怎样的？答；傅里叶以微分形式给出了导热体内热流量与温度梯度的关系，dxdtq/2，何为热导率？其单位是什么？一般物质（或材料）热导率的数量级如何？热导率是一个反映物体导热能力的大小的参数，单位是)/(cmW3，多层圆筒壁的导热热阻如何计算？每米管长的导热量及接触面上的温度如何计算4，牛顿冷却定律解决了什么问题？放热系数的单位与热导率有什么不同答，牛顿冷却定律将影响对流换热的所有因素都归并表面传热系数中了，传热系数的单位为cmW02/(）传导率的单位是W/(mc0)影响对流换热的主要因素有哪些答，1流动的起因，2流体的流态，3流体的物理性质，4几何因素的影响，5流体有无相变5，何为雷诺数？如何判断流体的流态答，是判断流体的流态是层流还是紊流的一个无因次综合量，Re=/d,当Re2320时为稳定层流，Re4101时为旺盛紊流，2320Re4101时则为流态不确定的过渡阶段。6，管内强制对流换热与那些准则有关？个准则说明了什么？他们的数学表达式如何？答，与雷诺数：Re=/d它反映了液体的流态；普朗特数：Pr=/pc它反映了流体的物理性质。努塞尔数：Nu=/d,它包含了表面的传热系数。8，何谓定型温度和定形尺度?对于管内对流换热，它们的如何确定答，所谓定性温度即为确定准则数中所含物理量的温度。关联式各准则数中的几何尺寸成为定性尺度，9，吸收率，反射率和透射率的含义是什么，黑体的吸收率如何，实际物体的吸收率与和黑度之间有什么的关系答分别表示当外界辐射的能量投射到某一物体表面上时吸收，反射，投射的能量占总能量的比例，黑体的吸收率为1，实际物体的吸收率在数值上恒等于同温度下该物体的黑度10，何谓斯忒藩-波尔兹曼定律答黑体的辐射力E0与其热力学温度T的四次方成正比，即E0=C0(T/100)411，物体的本身辐射，投射辐射，吸收辐及有效辐射的含义是什么？其间的关系如何答，物体在单位时间内，单位表面积上向外发射的辐射能即辐射力E，称为本身辐射，单位时间内投射到物体单位表面积上的总能量成为投射辐射Ee,其中一部分被物体吸收称为吸收辐射Ea，一部分被物体反射出去称为反射辐射Er,其余部分则穿透过物体称为投射辐射Ed本身辐射E和反射辐射Er的的总和称为物体的有效辐射Eef12，何谓传热过程，通过两层圆筒壁的传热过程包括那几个环节，其传热热阻如何计算答，热量从温度较高的流体经过固体壁传递给另一侧温度较低流体的过程，称为总传热过程，简称传热过程，分为四个环节，即热流体到第一个壁面的换热；固体壁的导热，两层壁的导热，第二个壁面与冷流体的对流换热.传热的热阻为322312111ln21ln2111ddddddKl13，强化传热与削弱传热的措施有哪些？答，增大传热系数K或增大传热温差t以及传热面积可强化传热辐射隔热层可削弱传热14，何谓临界绝缘直径？工程上如何应用这一概念？答，总热阻R0最小(即ROMIN)时所对应的隔热层外径d0称为圆筒壁的临界热绝缘直径。工程上可根据是需要其散热增加还是减少来确定其直径大于或小于临界绝缘直径来达到目的。第五章1.何谓锅炉设备？其各组成设备的作用是什么？简述锅炉设备的工作过程。锅炉设备是火力发电厂的主要热力设备，其作用是使燃料通过燃烧将其化学能转变为热能，并以热能加热工质以生产具有一定温度和压力的蒸汽。工作过程：热风将制粉系统所磨制的煤粉经炉壁上的燃烧器输入炉膛着火燃烧（一次送风）；出输送煤粉的热空气之外，还必须另外再送入一股数量较大的热空气直接用于助燃（二次送风）；锅炉给水在省煤器内被加热为饱和水后进入炉顶汽包，再下行至水冷壁下联箱吸收燃烧室的热，循环后化为蒸汽在过热器内加热至过热蒸汽送入汽轮机膨胀做功。2.国内大容量锅炉一般有哪些类型？超临界压力锅炉为什么只能采用直流锅炉？按蒸汽压力分类，电站锅炉可分为低压锅炉、中压锅炉、高压锅炉、超高压锅炉、亚临界压力锅炉、超临界压力锅炉和超超临界压力锅炉。因为介质密度差为零，故超临界压力锅炉必须采用直流锅炉。3.煤的元素分析成分中哪些是可燃成分？哪些是不可燃成分？其中硫和氮的氧化物对设备和环境的影响如何？煤的组成成分中，只有碳、氢、硫是可燃成分，氧和氮是不可燃成分硫和氮的燃烧产物气体与烟气中的水蒸气化合形成酸蒸汽，不仅会引起锅炉低温烟道内受热面的服饰，而且随烟气排放后还会造成环境的污染。4.何谓挥发分、发热量及标准煤？电厂燃煤一般分为几种？其挥发分和发热量如何？挥发分是燃料燃烧的重要特性指标，挥发分燃点低，易于着火燃烧。燃料的发热量是指每千克收到基燃料完全燃烧时所发出的热量。规定)/7000(/29308,,kgkcalkgkJQpnetar的煤为标准煤。燃煤大致可分为无烟煤、贫煤、烟煤、褐煤和泥煤等种类。褐煤和泥煤的挥发分较高，发热量较低。贫煤和烟煤的挥发分及发热量都较高。5.煤粉有哪些特性？制粉系统分为哪些类型？不同类型的制粉系统一般配备哪种磨煤机？不同型式的磨煤机的特点如何？煤粉具有吸附大量空气能力而具有流动性。制粉系统分为直吹式和中间储仓式两大类。直吹式制粉系统配备中速磨煤机，中间储仓式制粉系统配备钢球磨。中速磨运行耗电低，适宜磨制烟煤、褐煤等易磨的煤种。钢球磨电耗高、噪声大，可以磨制任何难磨得煤种。6.燃料燃烧一般分为哪几个阶段？各阶段的主要影响因素是什么？过量空气系数对锅炉燃烧的影响如何？燃烧过程分为预热阶段、燃烧阶段、燃尽阶段。主要影响因素分别是煤粉性质和一次送风量及温度、二次送风量、炉膛容积。过量的空气系数过大会导致炉温降低，影响煤粉的着火燃烧，并且造成烟气容积增大，排烟热损失增大；过小时会因空气不足而造成不完全燃烧热损失。7.煤粉燃烧器一般有哪些类型？其结构原理及布置方式各有什么特点？煤粉燃烧器分为旋流式和直流式两大类。旋流式一般分多层，布置早炉膛的前墙或前、后墙上，其出口的一、二次送风或单独二次送风呈不同程度的旋转，课造成燃烧器出口处的热烟气回流，从而使煤粉得到迅速加热，满足稳定着火的需要。直流式结构是由一组或两组具有一定形状的喷口组成，因炉膛中心切圆火炬的旋转，以及四角气流携带高温烟气吹向邻角气流根部等的共同作用，一、二次送风及热烟气混合强烈，形成有利的加热着火、燃烧及燃尽条件。10.空气预热器的作用有哪些？布置在锅炉的什么位置？在大容量锅炉中为什么一般采用回转式空气预热器？空气预热器布置在省煤器后的尾部烟道中，作用是降低锅炉的排演温度，提高锅炉效率，增强燃烧稳定性，强化燃烧和传热。回转式空气预热器结构紧凑、体积小，适合于高参数大容量锅炉尾部受热面的布置要求，而且耐磨损、低温腐蚀轻、运行费用低、使用周期长，故其在大型机组锅炉中获得了较为广泛的应用。11.国内大型机组采用何种形式的送、引风机、除尘器、脱硫设备？其原因是什么？各自的工作原理是怎样的？国内大型机组一般使用离心式风机、静电除尘器、石灰石—石膏湿法工艺脱硫。离心式风机结构简单、体积庞大、造价较低。静电除尘器除尘效率高、运行费用低、且系干式运行，不污染水源、煤灰可以利用。石灰石—石膏湿法工艺具有发展历史长、技术成熟、运行经验丰富、石灰石来源丰富、石膏可综合利用、商业化程度最高、可靠性较高等特点。第六章1.何谓锅炉的热平衡及其目的是什么？锅炉中存在哪些热损失？各是如何形成的？输入锅炉的热量应等于锅炉的有效利用热量与各项热损失之和，这一平衡关系成为锅炉的热平衡。锅炉热损失包括排烟热损失、化学不完全燃烧热损失、机械不完全燃烧热损失、散热热损失和灰渣物理热损失。2.锅炉运行调节的主要任务是什么？锅炉运行调节的主要任务是：是蒸发量适应外界负荷的需要；保证输出蒸汽的品质（包括蒸汽压力、温度等）；维持正常的汽包水位；维持高效率的燃烧与传热；保证设备长期安全经济运行。3.如何进行蒸汽压力的调节？蒸汽压力调节的一般方法是怎样的？蒸汽压力的调节就是锅炉蒸发量的调节，应改变燃煤量及送风量，同时兼顾汽包水位及蒸汽温度的调节。具体方法是：当蒸汽压力下降时，先与引风机配合，增大送风量，再增大燃料量。燃料量增加时，一方面增加进入运行燃烧器的燃烧量，或投入备用燃烧器。另一方面，对于直吹式制粉系统，应增加给煤量；对于中间储仓式制粉系统，则应增大各运行给粉机的转速。当蒸汽压力升高时，应先减少燃料量，再减少送风量，同时相应减少给水量，并兼顾到其他参数的调节。另外，在汽包及过热蒸汽出口的蒸汽联箱上均设有安全阀，作为调节滞后或调节失灵的安全防范措施。4.为什么要进行蒸汽温度的调节？其调节方法一般有哪几种？目前大容量锅炉中长采用的气温调节方法是什么？气温过高或过低，以及大幅度的波动都将严重影响锅炉、汽轮机的安全和经济性。调节方法分蒸汽侧调节方法和烟气侧调节方法。目前一般使用烟气侧调节方法。5.汽包水位变化过大会对锅炉运行带来哪些危害？何谓虚假水位？其影响是怎样的？对于汽包锅炉来说，当水位过高时，汽水分离空间高度减小将造成蒸汽带水，蒸汽品质恶化，严重时会出现汽包满水，造成蒸汽大量带水，含盐量过高的蒸汽使过热器严重结垢，导致管壁超温爆管，还会造成主蒸汽管道和汽轮机的水冲击，影响设备的安全和经济运行。所谓虚假水位就是汽包的不真实水位。虚假水位的存在会误导给水量调节朝着相反的方向进行。6.如何判断炉内燃烧工况是否正常稳定？锅炉燃烧的正常状态具有以下几方面特征：当燃料量、送风量和引风量配合较好时，炉膛内应具有光亮的金黄色火焰，火焰中无明显的星点，火焰中心位于炉膛中不，火焰均匀地充满整个炉膛而不触及四周的水冷壁，烟囱排放出的烟气呈淡灰色。7.锅炉启动和停运的主要操作步骤是什么？启动：启动前的检查与准备、锅炉上水、锅炉点火、升温生压过程。停运：做好准备工作，减小燃料量、送风量、按计划分阶段停用燃烧器等燃烧调整手段，以及相应减少给水量，负荷降到一定程度时投入油枪，并视气温情况关闭减温水，汽轮机调节