东北大学22春《金属学与热处理基础》在线作业三及答案参考65

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1、东北大学22春金属学与热处理基础在线作业三及答案参考1. T10钢碳的质量分数是10%。( )A.错误B.正确参考答案：A2. 一根外径d=5cm的冷气输送管道裸露于空气中，表面温度为5。用干湿球温度计测得空气的干球温度为35，湿球温度一根外径d=5cm的冷气输送管道裸露于空气中，表面温度为5。用干湿球温度计测得空气的干球温度为35，湿球温度为27。为减少管子表面因结露而引起的冷量损失，拟在管外包扎一层=0.08W/(mK)的保温材料，希望加保温材料后外表面不再出现水滴。试估算所需隔热材料的厚度。作为一种估算，可取保温材料外表面的复合换热表面传热系数h=9W/(m2K)，空气的Pr=0.7，水

2、蒸气在空气中扩散的Sc=0.6。为不使保温材料因吸收水分而变潮湿，要在其外表面涂上一层沥青，计算时可以不考虑。从文献1中查空气物性，先设边界层的平均温度t=28 查得：cp=1.005kJ/(kgK) 由湿球温度25查得空气对应的饱和水蒸气压力为3670Pa，饱和水蒸气汽化潜热： =2438kJ/kg 由文献1式(11-37)得饱和空气含湿量： 由文献1式(11-38)得空气含湿量： 查湿空气物性表，得此种状态下的露点温度为25，则取保温材料表面温度不低于25。 代入数字： 化简得： 用试算法求出保温材料外壳直径d2，列于下表中。 d2=0.09m d2=0.08m d2=0.07m d2=0

3、.076m d2=0.078m 左边 5.44 6.81 9.51 7.64 7.20 右边 8.1 7.2 6.3 6.84 7.02 保温材料厚度：(0.078-0.05)/2=0.014m=14mm 3. 已知某台400t/h锅炉汽包长度L=14.480m，内径dn=1.400m，壁厚=0.080m，汽包内构件质量为汽包筒身质量的8.15%。已知某台400t/h锅炉汽包长度L=14.480m，内径dn=1.400m，壁厚=0.080m，汽包内构件质量为汽包筒身质量的8.15%。计算该锅炉汽包的质量并对计算结果进行分析与讨论。假设钢的密度为=7855.0kg/m3。 (1)直段筒身质量 (

4、2)两个封头的质量。将封头简化为平面堵板，封头的厚度为筒身厚度。 (3)筒身总质量 M3=M1+M2=44.71103(kg) (4)汽包内构件质量 M4=8.15%M3=3.644103(kg) (5)汽包总质量 Mqb=M3+M4=48.353103(kg)(1)400t/h锅炉的汽包质量为48.353t。 (2)汽包是汽包锅炉中壁厚最大的元件，锅炉负荷变化时，由于水温的变化容易产生较大的热应力，因此要控制汽包锅炉的启动、停炉速度。 4. 已知某台1025t/h锅炉BRL工况的高温再热器烟气入口温度为1=886，烟气出口温度为2=811。片数n=58，直径604已知某台1025t/h锅炉B

5、RL工况的高温再热器烟气入口温度为1=886，烟气出口温度为2=811。片数n=58，直径604炉膛烟气量为7.3205m3/kg(燃料)(标准状态下)，锅炉的燃料消耗量为125.11t/h。炉膛的宽度为a=13.335m，高温再热器高度hgw-zr=12.0m。试计算高温再热器的平均烟气流速。(1)计算高温再热器所在烟道的流通截面积 F=(a-nd)hgw-zr=118.3(m2) (2)计算烟气流量 (3)计算烟气平均流速 (1)本题计算的1025t/h锅炉高温再热器的烟气平均流速为8.84m/s，比中温再热器烟气速度略有提高，原因是烟气截面的高度降低，从而使烟气流通截面降低。 (2)随着

6、烟气的流动，漏风量越来越大，烟气的质量流量越来越大，同时烟气温度降低引起的烟气体积流量的降低导致了烟气流速的下降，总体而言，沿着烟气流程，烟气的流速应当越来越低。 5. 能量的转化和转移都是有_的，例如在热传递过程中，内能只可以从_物体转移到_能量的转化和转移都是有_的，例如在热传递过程中，内能只可以从_物体转移到_，不能相反，否则就会引起其他的变化，消耗别的_.正确答案：方向性 高温 低温 能量6. 简述煤的发热量的测定过程。简述煤的发热量的测定过程。(1)用钢制坩埚称取煤粉样品1.0g0.01g; (2)将水温调至低于室温11.2； (3)安装点火丝，密闭氧弹； (4)在氧气压力为2.8M

7、Pa下，充氧30s； (5)点火做实验； (6)记录实验数据，计算空气干燥基高位发热量； (7)计算收到基高位发热量； (8)计算收到基低位发热量； (9)清洗氧弹，实验器材归位； (10)撰写实验报告。 7. 对于机械零件和工程构件最重要的使用性能是力学性能。( )A、错误B、正确参考答案：B8. 分析提高煤粉燃烧反应速率的措施。分析提高煤粉燃烧反应速率的措施。(1)气体燃料的燃烧反应速率高于焦炭颗粒的燃烧反应速率，因此要尽可能燃烧挥发分较高的煤，比如在挥发分较低的煤中混合挥发分较高的煤。 (2)提高燃烧反应温度。根据阿累尼乌斯定律，提高燃烧反应体系的温度可以提高反应速率常数，进而加快燃烧反

8、应速度。 (3)选用合适的煤粉颗粒直径。理论上讲，煤粉颗粒直径越小，煤粉颗粒的比表面积就会越大，反应速率就会越快。 (4)提高燃烧室压力。提高压力相当于增加了空气中氧气分子的扩散速率，从而加快燃烧反应速率。 (5)提高燃烧反应温度与高温型NOx的生成、灰颗粒的熔化、结渣性质有矛盾。 9. 合金钢按主要质量等级可分为( )。A.优质合金钢B.普通合金钢C.特殊质量合金钢D.工程用合金钢参考答案：AC10. 简述回转式空气预热器的受热面积按照蓄热板两侧面积之和计算的原因。简述回转式空气预热器的受热面积按照蓄热板两侧面积之和计算的原因。因为回转式空气预热器的烟气或空气同时与蓄热板两侧的受热面积进行换

9、热，所以回转式空气预热器的受热面积按照蓄热板两侧面积之和计算。11. 采用热线风速仪测量风管中空气流速，已知热线风速仪的受热金属丝直径d=1mm，材质为铜丝，密度=8666kg/m3，导热采用热线风速仪测量风管中空气流速，已知热线风速仪的受热金属丝直径d=1mm，材质为铜丝，密度=8666kg/m3，导热系数=26W/(mK)，比热容cP=343J/(kgK)，单位长度电阻值R=0.01，空气温度tf=20，表面传热系数h=30W/(m2K)，某时刻起电流强度I=30A的电流突然流经导线并保持不变。试求：稳定时导线表面散热量等于其内部发热量。 单位长度发热量为：=I2R=3020.01=9W

10、表面对流散热量：=dht 依据热平衡，则，则tw=t+tf=95.5+20=115.5$，故可采用集总参数法求解。 令：=t-tw，则0=t0-tw=20-115.5=-95.5 当导线通电开始瞬间到导线温度与稳定时之值相差为1，即=t-tw=-1 利用集总参数法计算： 解得：=113s 12. 当铸件某部位是白口铸铁时，将加热850-950保温，目的是( )A、石墨细化B、石墨分解C、渗碳体分解为石墨D、石墨分解为渗碳体日参考答案：C13. 导热性差的金属材料，加热和冷却时会产生较大的内外温度差，导致内外金属材料不同的膨胀或收缩，产生较大的内应力，从而使金属材料变形，甚至产生开裂。( )A.

11、错误B.正确参考答案：B14. 分析电站煤粉锅炉水冷壁污染系数的取值方法。分析电站煤粉锅炉水冷壁污染系数的取值方法。(1)无烟煤(飞灰含碳量12%)、贫煤(飞灰含碳量8%)、烟煤与褐煤的污染系数=0.45。 (2)无烟煤(飞灰含碳量12%)、贫煤(飞灰含碳量8%)、污染系数=0.35。 (3)耐火涂料型卫燃带=0.20。 (4)耐火砖型卫燃带=0.10。 污染系数小表示水冷壁的吸热能力降低，燃烧无烟煤、贫煤的锅炉，飞灰含碳量低表示在煤粉颗粒在炉膛内的燃尽度高，理论燃烧温度高，炉膛内的烟气温度高，有更多的飞灰颗粒被融化、粘附在水冷壁表面上，沾污层厚度较大。水冷壁的导热热阻增加，吸热能力降低，因此

12、污染系数较小。 耐火涂料厚度小于耐火砖厚度，因此耐火涂料的导热热阻小于耐火砖的导热热阻，覆盖了耐火涂料的水冷壁的污染系数较大。 15. 测定淬火钢件的硬度，一般常选用( )来测试。A.布氏硬度计B.洛氏硬度计C.维氏硬度计参考答案：B16. 压力体由( )围成。A.压力面B.受压曲面C.自由液面D.过受压面周界的铅垂平面参考答案：BCD17. 铸铁根据碳在其中存在形式的不同可分为( )。A.白口铸铁B.灰铸铁C.可锻铸铁D.球墨铸铁E.蠕墨铸铁F.麻口铸铁参考答案：ABCDEF18. 金属材料的电阻率越大，导电性能越好。( )A.错误B.正确参考答案：A19. 分析燃煤循环流化床锅炉与煤粉炉的

13、水冷壁沾污、结渣情况的区别。分析燃煤循环流化床锅炉与煤粉炉的水冷壁沾污、结渣情况的区别。(1)动力煤的灰分的变形温度DT一般会在11001150。 (2)煤粉炉的炉膛烟气最高温度可以达到15001600，因此煤粉炉的水冷壁一定会有少量的灰层粘在水冷壁管的外壁上。如果灰分的DT很低、发生了缺氧燃烧或者敷设卫燃带的方式不合理，可能造成水冷壁、分隔屏等部位的严重结渣。 (3)循环流化床锅炉的燃烧温度为850910，低于灰分100(DT)，因此循环流化床锅炉水冷壁基本上不结渣，也不发生沾污现象。但是在密相区的耐火材料层外壁会发生结渣现象。另外如果脱硫剂中含有较高的K2O、Na2O或者其他碱金属的氧化物

14、，会使密相区甚至水冷壁发生严重结渣，有时会导致排渣不畅的故障。 20. 简述直流锅炉蒸发受热面发生热偏差的原因。简述直流锅炉蒸发受热面发生热偏差的原因。(1)自然循环锅炉水冷壁由于其自补偿特性可以自动适应由于热负荷变化引起的蒸发量的差异。 (2)控制循环锅炉水冷壁由于具有一定的强制循环特性，因此存在一定的热偏差风险。 (3)直流锅炉的循环倍率K=1，所有的工质必须一次性通过蒸发受热面，由于蒸发过程产生的蒸汽体积大于水的体积，因此流动阻力增加，导致流量降低。即受热强的水冷壁管子的流动阻力偏大，质量流量偏低。如果热负荷超过了一定范围，就会导致直流锅炉水冷壁管子壁温升高，进而导致水冷壁的爆管事故，因

15、此直流锅炉容易发生热偏差、第二类传热恶化。超临界锅炉的水冷壁就是过热器的一部分，热偏差会更加明显。 21. 已知某台1025t/h锅炉BRL工况的炉膛出口温度为1100，炉膛烟气量为7.0891m3/kg(燃料)(标准状态下)，锅炉的燃料已知某台1025t/h锅炉BRL工况的炉膛出口温度为1100，炉膛烟气量为7.0891m3/kg(燃料)(标准状态下)，锅炉的燃料消耗量为125.11t/h。炉膛的宽度为a=13.335m，深度为b=12.829m，折焰角深入炉膛深度d1=2.80m。后屏深入炉膛深度d2=2.072m，后屏高度hhp=15.5m，前屏4片，直径516，试计算炉膛出口处的平均烟

16、气流速。(1)计算水平出口烟气面积 F1=(b-d1-d2)(a-0.0514)=104.5(m2) (2)计算炉膛垂直出口烟气面积 F2=(a-40.051)hhp=203.5(m2) (3)计算炉膛出口平均截面积 (4)计算烟气体积流量 (5)计算前屏、壁式再热器、炉膛顶棚处的平均烟气速度 (1)本题计算的1025t/h锅炉炉膛出口处的烟气平均流速为9.0m/s。略低于炉膛中的烟气流速。 (2)炉膛出口处的烟气温度较高，而且烟气空间比较大，有效辐射层厚度较大，烟气黑度较大，因此，炉膛出口处的传热以辐射换热为主。 22. 可锻铸铁中石墨是( )A、大片状B、团絮状C、球状D、蠕虫状参考答案：

17、B23. 常用的低温钢有( )。A.低碳锰钢B.镍钢C.奥氏体不锈钢D.马氏体不锈钢参考答案：ABC24. 已知磨损系数a=1410-9mms3/(gh)，飞灰浓度不均匀系数ku=1.0，烟气速度场不均匀系数kw=1.0；管束计算断面出已知磨损系数a=1410-9mms3/(gh)，飞灰浓度不均匀系数ku=1.0，烟气速度场不均匀系数kw=1.0；管束计算断面出的烟气飞灰浓度u(g/m3)管束间最窄处烟气流速=11.5m/s。运行时间=28000h，锅炉额定负荷时烟气流速与平均运行负荷时的烟气流速之比kD=1.15，碳钢管的抗磨系数M=1.0，灰粒碰撞管壁的频率因子=0.15。横向节距s1=1

18、42mm，管径d=51mm。灰粒碰撞管壁的频率因子=0.15，计算燃烧褐煤的锅炉省煤器管壁的最大磨损厚度并对计算结果进行分析与讨论。对于褐煤，R90=40%，将数据代入式(8-8)得到R90的数值。管壁的最大磨损厚度为 (8-10) 将已知条件和无烟煤燃烧在省煤器出口处的飞灰浓度表的数据带入上式，得到下表。 燃烧褐煤的锅炉省煤器烟气走廊处管子的磨损速度(运行28000h) 序号 煤种 Vdaf(%) R90(%) u(kg/kg) (kg/m3) u(g/m3) Emax(um) 1 元宝山褐煤 44 40 0.02417 0.4566 11.036 196.2 2 丰广褐煤 55 40 0.

19、03156 0.4566 14.410 256.2(1)假定锅炉每年运行7000h，运行4年以后，燃烧褐煤的锅炉省煤器的最大磨损厚度在196.2256.2um之间。 (2)如果存在烟气走廊，则烟气流速会大大提高。根据上式，最大磨损量与烟气流速的3.3次幂成正比。因此要在省煤器区域回避烟气走廊或者增设防磨装置。 25. 分析汽包锅炉和直流锅炉的负荷调节特点的区别。分析汽包锅炉和直流锅炉的负荷调节特点的区别。汽包锅炉的负荷调节分为两步：调整燃料量稳定汽压；调解给水流量调节汽包水位。由于汽包锅炉的负荷、蒸汽压力、温度调整速度比较缓慢，所以控制系统的精度和自动化程度要求较低，甚至可以直接依靠手动操作实

20、现负荷的调整。 直流锅炉负荷调节只有一步：调节合适的水煤比。由于直流锅炉依靠水煤比调节锅炉负荷、蒸汽压力、温度，因此，直流锅炉对于调节精度和灵敏度要求较高，直流锅炉的控制系统都比较复杂、先进。 26. 简述空气预热器入口烟道安装非金属膨胀节的原因。简述空气预热器入口烟道安装非金属膨胀节的原因。锅炉热态运行时烟道会向下膨胀，而空气预热器固定在底标高的钢架上向上膨胀。为了吸收烟道与空气预热器之间的胀差，必须在空气预热器入口烟道安装非金属膨胀节。27. 电弧炉主要用于冶炼高质量的合金钢。( )A.错误B.正确参考答案：B28. 整体热处理分为( )。A.退火B.正火C.淬火D.渗碳参考答案：ABC2

21、9. 按焊缝在空间所处的位置不同，有( )之分。A、平焊B、立焊C、仰焊D、横焊参考答案：ABCD30. 已知锅炉水质标准如下表所示。 锅炉水质标准 (ug/kg) 盐 汽包锅炉 直流锅炉 盐 汽包锅已知锅炉水质标准如下表所示。锅炉水质标准 (ug/kg)盐汽包锅炉直流锅炉盐汽包锅炉直流锅炉SiO2202Fe201Na100.5Cu51计算BMCR工况，一台2008t/h亚临界压力锅炉每小时的给水溶盐量和一台1950t/h超临界锅炉每小时的给水溶盐量。(1)计算BMCR工况，一台2008t/h亚临界压力锅炉每小时的给水溶盐量。 1)SiO2溶解量 m1,SiO2=D100020/106=40.

22、16(g/h) 2)Na溶解量 m1,Na=D100010/106=20.08(g/h) 3)Fe溶解量 m1,Fe=D100020/106=40.16(g/h) 4)Cu溶解量 m1,Cu=D100050/106=10.04(g/h)内径dn=34.93-26.21=22.51(mm)，质量流速 (2)计算BMCR工况，一台1950t/h超临界压力锅炉每小时的给水溶盐量。 1)SiO2溶解量 m1,SiO2=D10002/106=3.9(g/h) 2)Na溶解量 m1,Na=D10000.5/106=0.975 (g/h) 3)Fe溶解量 m1,Fe=D10001/106=1.95(g/h)

23、 4)Cu溶解量 m1,Cu=D10001/106=1.95(g/h)(1)本题计算的两台600WM级锅炉中，亚临界压力锅炉的给水溶盐量大大高于超临界锅炉给水的溶盐量。 (2)超临界压力600MW锅炉的SiO2给水溶盐量只有亚临界压力600MW锅炉的9.71%。 (3)超临界压力600MW锅炉的Na给水溶盐量只有亚临界压力600MW锅炉的4.86%。 (4)超临界压力600MW锅炉的Fe给水溶盐量只有亚临界压力600MW锅炉的4.86%。 (5)超临界压力600MW锅炉的Cu给水溶盐量只有亚临界压力600MW锅炉的19.42%。 31. 金属材料抵抗永久变形的能力，称为( )。A.硬度B.塑性

24、C.强度参考答案：C32. 力学性能是指材料在各种载荷作用下表现出来的抵抗力。常用的金属力学性能有强度、塑性、硬度、冲击韧性、疲劳强度等。( )A、错误B、正确参考答案：B33. 简述直流煤粉燃烧器一次风、二次风、三次风的风速范围。简述直流煤粉燃烧器一次风、二次风、三次风的风速范围。一次风速：无烟煤，2025m/s;贫煤，2030m/s;烟煤，2535m/s;褐煤，2540m/s; 二次风速：无烟煤，4055m/s;贫煤，4555m/s;烟煤，4060m/s;褐煤，4060m/s； 三次风速：无烟煤，5060m/s;贫煤，5560m/s;烟煤，3545m/s;褐煤，3545m/s。 34. 下

25、列三种材料，( )最适合制造小弹簧。A.08F钢B.70钢C.45钢参考答案：B35. 已知某台1025t/h锅炉高温再热器为58排7管圈U形管结构，直径604，内径dn=60-24=52mm。BRL工况：中温再热器过已知某台1025t/h锅炉高温再热器为58排7管圈U形管结构，直径604，内径dn=60-24=52mm。BRL工况：中温再热器过热蒸汽流量Dzr=788.5t/h，再热蒸汽入口压力3.64MPa，出口压力3.6MPa，入口蒸汽温度481，出口蒸汽温度540。计算高温再热器的质量流速和入口、出口蒸汽流速。查水蒸气特性表，3.64MPa，481入口水蒸气比体积v1=0.092642

26、2m3/kg。 质量流速 后屏过热器入口蒸汽流动速度 1=v1=2540.0926422=23.5(m/s) 查水蒸气特性表，3.60MPa，540，出口水蒸气比体积v2=0.1018854m3/kg。 低温过热器入口蒸汽流动速度 2=v2=2540.1018854=25.9(m/s)(1)高温再热器的出口、入口蒸汽速度比为1.100，基本上为匀速流动。 (2)高温再热器与中温再热器质量流速之比为1.0。说明高温再热器和中温再热器都处于半辐射换热区域。 36. 简述省煤器的烟气流速范围。简述省煤器的烟气流速范围。为814m/s。37. 铁碳合金相图上的共晶线是( )。A.ECF线B.ACD线C

27、.PSK线参考答案：A38. 下列三种材料，( )最适合制造冷压冲件。A.08F钢B.70钢C.45钢参考答案：A39. 简述超临界锅炉调节再热蒸汽温度的措施。简述超临界锅炉调节再热蒸汽温度的措施。(1)调解煤水比m。煤水比增加，再热蒸汽温度升高；降低煤水比，再热蒸汽温度降低。 (2)摆动燃烧器喷嘴。燃烧器喷嘴向上摆动，再热蒸汽温度升高；燃烧器喷嘴向下摆动，再热蒸汽温度降低。如果低温再热器是壁式再热器，调温效果比较明显；如果低温再热器布置在尾部烟道，再热蒸汽温度调节效果不明显。 (3)调整卫燃带。燃烧器区域增设卫燃带可以稳定燃烧，同时降低水冷壁的吸热比例，提高再热器的吸热比例。降低水冷壁的吸热

28、比例，锅炉的蒸汽流量降低；提高再热器的吸热比例，再热蒸汽温度提高。燃烧器区域区去掉一部分卫燃带可以提高水冷壁的吸热比例，降低再热器的吸热比例。提高水冷壁的吸热比例，锅炉的蒸汽流量增加；降低再热器的吸热比例，再热蒸汽温度降低。 (4)调解尾部烟道烟气挡板开度。增加低温再热器侧烟气挡板开度，流过低温再热器的烟气流量增加，低温再热器的吸热比例提高，再热蒸汽温度提高。减小低温再热器侧烟气挡板开度，流过低温再热器的烟气流量降低，低温再热器的吸热比例降低，再热蒸汽温度降低。 40. 分析用水煤比调节直流锅炉中间点温度的技术特点。分析用水煤比调节直流锅炉中间点温度的技术特点。(1)提高燃料消耗量B，水煤比D

29、/B下降。此时，水冷壁的吸热量有所增加，直流锅炉中间点温度tww2有所提高。但是水煤比D/B不能太低，否则，中间点温度太高会导致水冷壁壁温超过使用温度的上限，水冷壁金属强度下降，水冷壁爆管。 (2)降低燃料消耗量B，水煤比D/B上升。此时，水冷壁的吸热量有所下降，直流锅炉中间点温度tww2有所降低。但是水煤比D/B不能太高，否则中间点温度太低会导致过热蒸汽温度偏低。另外，水煤比D/B太会引起煤粉火炬燃烧不稳定甚至灭火。 (3)鉴于上述分析，用水煤比D/B调节直流锅炉中间点温度的范围是有限的。一般而言，超临界压力锅炉中间点温度在405430之间。 41. 将一红松木板和一平板玻璃装饰板同时置于温

30、度为10的房间中搁置很久，用手分别接触这两种物体，人手的温度可将一红松木板和一平板玻璃装饰板同时置于温度为10的房间中搁置很久，用手分别接触这两种物体，人手的温度可视为37。请问哪一种物体使人感觉凉一些?手指与木板或玻璃之间的冷热感觉由手指与它们之间的热流密度决定。假定木板和玻璃可当做半无限大物体，则由公式： 可得： 所以， 由文献1的附录7可以查得红松木和平板玻璃的物性值为： 红松木：=0.11W/(m2K)，=377kg/m3，c=1.93kJ/(kgK) 平板玻璃：=0.76W/(m2K)，=2500kg/m3，c=0.84kJ/(kgK) 所以 即红松木导热的热流密度仅为平板玻璃的0.

31、22倍，因此，人手的感觉是玻璃要凉一些。人对冷暖感觉的衡量指标不仅取决于所接触的物体温度，同时也与表面散热量的大小有关，散热量低时感觉暖，散热量高时感觉冷。因此，相同温度下，人手与物体相接触时，由于物体热物性的不同，其散热量是不同的，人手的冷暖感觉也就有差别。 42. 分析水冷壁和过热器、再热器的热偏差的区别。分析水冷壁和过热器、再热器的热偏差的区别。(1)水冷壁的热偏差主要是由于烟气温度沿着炉膛宽度或者深度方向的不均匀性引起的，过热器的热偏差主要是由于烟气温度沿着炉膛宽度方向的不均匀性引起的。 (2)亚临界压力锅炉的水冷壁热偏差由于存在着汽包固定的汽水分界面，因此热偏差导致的温度偏差不会累积

32、到过热器，而超临界锅炉水冷壁的热偏差会在一定程度上累积到过热器。 (3)再热器的热偏差主要是由于烟气温度沿着炉膛宽度方向的不均匀性引起的，与水冷壁、过热器的热偏差无关。 43. 绘制锅炉的焓压图，分析各种压力等级锅炉的受热面吸热量特性。绘制锅炉的焓压图，分析各种压力等级锅炉的受热面吸热量特性。(1)饱和水与饱和蒸汽的焓与压力的关系见图15-1； (2)各种压力等级的锅炉工质焓与压力的关系见图15-2。 (1)焓压图上某一个压力下，饱和蒸汽线与饱和水线之差基本上就是单位质量工质在水冷壁的吸热量。由图15-1中饱和水与饱和蒸汽的焓与压力的关系可知，临界压力以下的锅炉压力越高，蒸发同样数量的工质的吸

33、热量越小。因此，要提高锅炉容量，必须提高锅炉蒸汽的压力。 (2)由图15-1可知，饱和水蒸气的焓随着压力的提高首先快速提高，约在2.4MPa到达顶点后，开始随着压力的继续提高逐渐降低，在接近临界压力的区域(21.2MPa以上压力)，饱和蒸汽焓快速降低，在临界压力达到最小值2085.9kJ/kg。 (3)由图15-1可知，饱和水的焓随着压力的提高单调上升。01.3MPa，饱和水焓随着压力提高快速上升；1.321.2MPa，饱和水焓随着压力提高缓慢上升；在接近临界压力的区域(21.2MPa以上压力)，饱和水焓随着压力提高快速上升；在临界压力达到最大值2085.9kj/kg。 (4)由图15-2可知

34、，随着锅炉压力的提高，给水加热吸热比例逐渐提高。 (5)由图15-2可知，随着锅炉压力的提高，临界压力以下锅炉的饱和水蒸发吸热比例(基本上就是水冷壁吸热比例)逐渐降低，当锅炉压力提高到直到临界压力时，饱和水蒸发吸热比例降低为0，超临界锅炉的水冷壁蒸发吸热量为0。此时给水的一部分加热热量由水冷壁完成，过热蒸汽的一部分吸热量也由水冷壁完成。因此超临界锅炉的水冷壁就是省煤器和过热器的一部分。 (6)由图15-2可知，随着锅炉压力的提高，过热蒸汽吸热比例逐渐升高，超临界锅炉的过热蒸汽吸热比例超过50%，所以会将过热器的尽可能多地布置在炉膛中。 (7)由图15-2可知，随着锅炉压力(超高压及其以上压力)

35、的提高，再热蒸汽吸热比例也小幅度提高。 (8)基于图15-2的分析，不同压力、容量的锅炉，受热面有着不同的吸热特性。因此，不同压力、容量的锅炉受热面布置和锅炉结构特点有较大区别。 44. 简述制粉系统的类型与煤种的关系。简述制粉系统的类型与煤种的关系。制粉系统的类型：直吹式制粉系统、中间储仓式制粉系统、半直吹式系统。直吹式系统适用于烟煤和优质贫煤，中间储仓式制粉系统适用于无烟煤、贫煤、褐煤。三介质干燥风扇磨煤机直吹式制粉系统也适合于软褐煤。45. 比较固态排渣炉与液态排渣炉的主要热损失。比较固态排渣炉与液态排渣炉的主要热损失。见下表。 固态、液态排渣炉主要热损失 分类 主要热损失 固态排渣炉

36、排烟损失q2，机械不完全损失q4 液态排渣炉 排烟损失q2，灰渣物理热损失q6 46. 已知某台1025t/h锅炉BRL工况的高温过热器烟气入口温度为1=799，烟气出口温度为2=744。片数n=76，直径514已知某台1025t/h锅炉BRL工况的高温过热器烟气入口温度为1=799，烟气出口温度为2=744。片数n=76，直径514炉膛烟气量为7.4362m3/kg(燃料)(标准状态下)，锅炉的燃料消耗量为125.11t/h。炉膛的宽度为a=13.335m，高温过热器高度hgw-gr=10.279m。试计算高温过热器的平均烟气流速。(1)计算高温过热器所在烟道的流通截面积 F=(a-nd)h

37、gw-gr=97.2(m2) (2)计算烟气流量 (3)计算烟气平均流速 (1)本题计算的1025t/h锅炉高温过热器的烟气平均流速为10.17m/s。比高温再热器烟气速度略有提高，原因是烟气截面的高度降低，从而使烟气流通截面降低。 (2)随着烟气的流动，漏风量越来越大，烟气的质量流量越来越大，同时烟气温度降低引起的烟气体积流量的降低导致了烟气流速的下降。总体而言，沿着烟气流程，烟气的流速应当越来越低。 47. 分析液体燃料的燃点与气体燃料的着火温度的区别以及与动力煤挥发分着火温度的关系。分析液体燃料的燃点与气体燃料的着火温度的区别以及与动力煤挥发分着火温度的关系。(1)液体燃料的燃点指油面上

38、的空气与油的蒸汽的混合物遇到明火可以持续燃烧不低于5s的时间对应的温度。 (2)气体燃料的着火温度指气体燃料与空气的混合物遇到明火发生燃烧的温度。 (3)动力煤挥发分的主要成分为可燃气体，属于成分较为复杂的气体燃料，挥发分与空气的混合物遇到明火可以发生燃烧的温度称为挥发分的着火温度。 48. 分析中速磨煤机的冲刷磨损指数适用范围。分析中速磨煤机的冲刷磨损指数适用范围。1.2Ke2.0的煤，MPS，MBF磨煤机；Ke1.2的煤，HP，RP磨煤机；磨损性很强的煤，Ke2.0，使用钢球磨煤机；损性很弱的煤；Ke1.0的煤使用风扇磨煤机。49. 机械结构用钢按用途和热处理的特点可分为( )。A.合金渗

39、碳钢B.合金调质钢C.合金弹簧钢D.超高强度钢参考答案：ABCD50. 铸铁按碳存在形式分白口铸铁、灰口铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁等。( )A、错误B、正确参考答案：B51. 简述受热面热有效系数的取值方法。简述受热面热有效系数的取值方法。顺列布置得对流过热器、凝渣管、再热器、直流锅炉过渡区，燃用贫煤、无烟煤时，=0.6；燃用烟煤、褐煤、洗中煤时，=0.65；燃用油页岩时，=0.6。52. 已知某电厂亚临界压力1025t/h锅炉燃用西山贫煤，BMCR燃煤消耗量B=135.72t/h，排烟烟气量Vy=7.9569m3/kg(标准已知某电厂亚临界压力1025t/h锅炉燃用西山贫煤，BMCR燃煤消耗量

40、B=135.72t/h，排烟烟气量Vy=7.9569m3/kg(标准状态下)，烟囱出口烟气温度为yc=130，烟气速度为y=2734m/s(见下表)。计算烟囱出口的烟气速度并确定烟囱高度H。烟囱高度与烟气速度H(m)150180210240y(m/s)27303234(1)计算烟从出口处的实际烟气量 (2)计算烟囱高度。假定，烟气速度分别取27、30、32、34m/s，则烟囱出口面积，对应的烟囱高度分别是150、180、210、240m。 (3)计算烟囱出口内径。假定，烟气速度分别取27、30、32、34m/s，则烟囱出口内径为 (1)烟囱高度越高，烟囱出口烟气速度越高。 (2)烟囱高度越高，

41、烟囱出口内径越小。 (3)在人口稠密的城市附近或者内地，烟囱高度尽可能取上限，在人口稀少的地区或者沿海地区烟囱高度尽可能取下限。 53. 常见碳素钢按含碳量分为以下哪几类?( )A、高碳钢B、中碳钢C、低碳钢D、超低碳钢参考答案：ABC54. 计算各种燃料的燃料特性系数。计算各种燃料的燃料特性系数。把相关数据代入下式 得到下表。 国内主要动力煤的燃料特性系数 煤种 Car (%) Har(%) Oar(%) Nar(%) Sar(%) 京西无烟煤 67.9 1.7 2 0.4 0.2 0.0507 焦作无烟煤 66.1 2.2 2 1 0.4 0.0705 金竹山无烟煤 65.4 2.3 1.

42、8 0.6 0.6 0.0751 元宝山褐煤 39.3 2.7 11.2 0.6 0.9 0.0784 芙蓉贫煤 61.9 2.4 1.6 1 3.8 0.0831 义马烟煤 49.6 3.2 11.6 0.7 1.3 0.0834 西山贫煤 67.6 2.7 1.8 0.9 1.3 0.0866 阳泉无烟煤 68,9 2.9 2.4 1 0.8 0.0896 淄博贫煤 64.8 3.1 1.6 1 2.6 0.1050 阜新烟煤 48.3 3.3 8.6 0.8 1 0.1089 丰广褐煤 35.2 3.2 12.6 1.1 0.2 0.1110 萍乡无烟煤 60.4 3.3 2.5 1 0

43、.7 0.1172 淮南烟煤 60.8 4 7.7 1.1 0.7 0.1185 大同烟煤 70.8 4.5 7.1 0.7 2.2 0.1194 开滦洗中煤 46.5 3.1 5.8 0.7 0.9 0.1205 鹤岗洗中煤 44.5 3 5.9 0.7 0.2 0.1207 徐州烟煤 63 4.1 6.7 1.5 1.2 0.1229 新汶烟煤 61 4.1 6.8 1.4 1.9 0.1258 平顶山烟煤 58.2 3.7 4.1 0.9 0.5 0.1297 扰顺烟煤 56.9 4.4 9.1 1.2 0.6 0.1361 龙凤洗中煤 42.9 3.4 7.5 0.9 0.5 0.13

44、62 开滦烟煤 58.2 4.3 6.3 1.1 0.8 0.1428一般都把煤的着火难易程度表达为干燥无灰基的挥发分含量。但是燃料特性系数基本上就是煤的氢/碳比值。因此越高，煤越容易着火。 (2)从上表可知：烟煤的燃料特性系数较高，贫煤的燃料特性系数较低，无烟煤的燃料特性系数最低。 (3)丰广褐煤的燃料特性系数高于元宝山褐煤。 (4)洗中煤的燃料特性系数从高到低的排列顺序是龙凤洗中煤、鹤岗洗中煤、开滦洗中煤。 55. 分析随着锅炉容量增加，高压加热器蒸汽温度提高的原因。分析随着锅炉容量增加，高压加热器蒸汽温度提高的原因。(1)锅炉的容量越大(即蒸汽流量D越大)，水蒸气的压力越高，对应的水的饱

45、和温度以及给水温度就越高。 (2)为了维持较高的给水温度，必须提高高压加热器的热源温度，即提高高压缸抽汽的压力，如图1-1所示。 56. 通常把铸造分为砂型铸造、特种铸造两大类。( )A、错误B、正确参考答案：B57. 简述过热器和再热器的结构形式。简述过热器和再热器的结构形式。(1)按照烟气和工质的流动方向，过热器和再热器分为顺流和逆流两种形式。 (2)按照传热方式，过热器和再热器分为对流式、辐射式、半辐射式三种形式。 58. 已知某台1025t/h锅炉BRL工况的回转式空气预热器烟气流通截面为Fy=47.33m2，烟气入口温度为1=398.8，烟气出已知某台1025t/h锅炉BRL工况的回

46、转式空气预热器烟气流通截面为Fy=47.33m2，烟气入口温度为1=398.8，烟气出口温度为2=139.4，炉膛烟气量为Vy=7.9569m3/kg(燃料)(标准状态下)，锅炉的燃料消耗量为B=125.11t/h。试计算回转式空气预热器的平均烟气流速。(1)计算烟气流量 (2)计算烟气平均流速 (1)本题计算的1025t/h锅炉回转式空气预热器的烟气平均流速为11.6m/s，比省煤器烟气速度有较大幅度的降低，原因是省煤器管子沿着宽度方向的片数遮减少，烟气通截面积增加、烟气温度降低。 (2)随着烟气的流动，漏风量越来越大，烟气的质量流量越来越大，同时烟气温度降低引起的烟气体积流量的降低导致了烟

47、气流速的下降。总体而言，沿着烟气流程，烟气的流速应当越来越低。 59. 计算不同压力下锅炉蒸发受热面的热水加热与蒸发吸热在蒸发受热面吸热量中的比例，并讨论计算结果。计算不同压力下锅炉蒸发受热面的热水加热与蒸发吸热在蒸发受热面吸热量中的比例，并讨论计算结果。设进入水冷壁的水的温度与饱和水温度相差40，进入水冷壁的水的焓为h1，对应于某一个压力的饱和水的焓是h，饱和水蒸气的焓是h，则蒸发吸热比例rzf和热水段吸热比例rrs为 rrs=100-rzf100% 将水冷壁压力的间隔设置成1MPa，从0.1MPa，开始，以后就是1、2、3、21、22MPa，查阅水和水蒸气热力性质图表，计算得到计算结果汇总

48、于下表。 水冷壁蒸发吸热比例与压力的关系 p (MPa) h1(kJ/kg) h(kJ/kg) h(kJ/kg) h-h1(kJ/kg) h-h(kJ/kg) rzf(%) rrs(%) rzf+rrs(%) 0.1 209.4 417.4 2675.0 2465.5 2257.5 91.6 8.4 100 1 589.6 762.7 2777.1 2187.5 2014.4 92.1 7.9 100 2 728.6 908.6 2798.4 2069.8 1889.8 91.3 8.7 100 3 848.5 1008.4 2803.3 1954.8 17 94.9 91.8 8.2 100

49、 4 898.5 1087.4 2800.9 1902.5 1713.5 90.1 9.9 100 5 962.8 1154.5 2794.2 1831.4 1639.7 89.5 10.5 100 6 1018.9 1213.7 2784.6 1765.7 15 70.8 89.0 11.0 100 7 1066.4 1267.4 2772.6 1706.1 1505.1 88.2 11.8 100 8 1109.9 1317.1 2758.6 1648.8 1441.5 87.4 12.6 100 9 1149.0 1363.7 2742.9 1593.9 1379.2 86.5 13.5

50、 100 10 1188.8 1407.9 2725.5 1536.7 1317.6 85.7 14.3 100 1l 1224.1 1450.3 2706.4 1482.3 1256.1 84.7 15.3 100 12 1259.9 1491.3 2685.6 1425.7 1194.3 83.8 16.2 100 13 1291.0 1531.4 2662.9 1371.9 1131.5 82.5 17.5 100 14 1322.6 1570.9 2638.1 1315.5 1067.2 81.1 18.9 100 15 1349.1 1610.2 2610.9 12 61.8 100

51、0.7 79.3 20.7 100 16 1375.9 1649.7 2580.8 1204.9 931.1 77.3 22.7 100 17 1408.9 1690.0 2547.4 1138.5 857.4 75.3 24.7 100 18 1430.7 1732.0 2509.5 1078.8 777.5 72.1 27.9 100.0 19 1452.8 1776.9 2465.4 1012.7 688.5 68.0 32.0 100.0 20 1481.1 1827.1 2411.4 930.3 584.3 62.8 37.2 100.0 21 1503.7 1889.4 2337.

52、5 833.9 448.1 53.7 46.3 100.0 22 1526.5 2021.9 2164.2 637.7 142.3 22.3 77.7 100.0 将水冷壁蒸发吸热比例随着压力的变化关系绘制成图12-1。 (1)从图12-1可以直观地看出，随着压力的提高，水冷壁蒸发吸热比例会逐渐下降。 (2)从图12-1可以直观地看出，随着压力的提高，水冷壁将未饱和水加热成饱和水的吸热比例逐渐升高。 (3)基于以上两点，可以推测，烟气在炉膛内的放热量随着压力的提高会更多地放给热水，同样的蒸发量吸热比例会降低。因此随着锅炉压力的提高，只要适当提高省煤器给水温度，就能产生更多的水蒸气即大容量锅炉。所以随着锅炉压力的提高，锅炉容量会越来越大，要想提高锅炉容量，必须提高蒸汽压力。 60. 铁碳合金室温时的基本组织有( )A、铁素体B、渗碳体C、奥氏体D、珠光体和莱氏体参考答案：ABCD