东北大学21春《金属学与热处理基础》在线作业一满分答案9

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1、东北大学21春金属学与热处理基础在线作业一满分答案1. 分析影响固体不完全燃烧损失的因素以及对锅炉效率的影响。分析影响固体不完全燃烧损失的因素以及对锅炉效率的影响。影响固体不完全燃烧损失的因素有以下几点。 (1)过量空气系数。过量空气系数太大，炉膛温度偏低，燃烧不完全；过量空气系数太小，炉膛氧气浓度偏低，燃烧不完全。 (2)煤的挥发分降低、发热量降低，固体不完全燃烧损失越大。 (3)锅炉负荷率。锅炉负荷率越高，炉膛温度越高，煤的燃尽度越高。燃烧效率越高，固体不完全燃烧损失越小。 (4)煤的灰熔点越低，煤粉燃烧中形成结渣的可能性越大。结渣中含有的固体碳元素越多，燃烧效率越低，固体不完全燃烧损失越

2、大。 (5)煤粉细度。煤粉平均颗粒粒径越大，燃尽所需要的时间越长，固体不完全燃烧损失越大。 (6)排渣方式。在锅炉容量相同的条件下，固态排渣炉的固体不完全燃烧损失大于液态排渣煤粉锅炉。 (7)燃烧方式。层燃锅炉的固体不完全燃烧损失大于循环流化床锅炉，循环流化床锅炉的固体不完全燃烧损失大于煤粉锅炉。 (8)配风方式。分级配风可能造成不完全燃烧，增加固体不完全燃烧损失，降低锅炉效率。 (9)煤粉分配均匀性。如果某一台旋流燃烧器或者某一个角的直流燃烧器的煤粉流量偏大，也会造成不完全燃烧，增加固体不完全燃烧损失，降低锅炉效率。 2. 分析亚临界及其以下压力的汽包锅炉的水冷壁不采用螺旋管圈的原因。分析亚

3、临界及其以下压力的汽包锅炉的水冷壁不采用螺旋管圈的原因。(1)自然循环汽包锅炉的循环动力有限，螺旋管圈水冷壁的阻力较大，因此不采用螺旋管圈水冷壁。 (2)控制循环汽包锅炉的循环动力较强，但是螺旋管圈水冷壁的结构复杂，制造、安装难度较大，采用垂直水冷壁管屏也能满足锅炉蒸发水蒸气的要求，因此不采用螺旋管圈水冷壁。 3. 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：ABC4. 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：B5. 钢中碳的质量分数越高，其淬火加热温度越高。( )A.错误B.正确参考答案：A6.

4、纯物质不可能由蒸气直接变成固体而不经过液相。纯物质不可能由蒸气直接变成固体而不经过液相。此题为判断题(对，错)。正确答案：如碘蒸气可以直接凝华成固体，反之也可以7. 切削用量主要有切削速度、进给量、背吃刀量称为切削用量三要素。( )A、错误B、正确参考答案：B8. 常用的合金铸铁有( )。A.抗磨铸铁B.耐热铸铁C.耐腐蚀铸铁D.球墨铸铁参考答案：ABC9. 100的饱和水蒸气在0.3m高竖直壁上发生膜状凝结，壁面保持60，试求平均换热系数和每米宽壁上的凝结水量。假定100的饱和水蒸气在0.3m高竖直壁上发生膜状凝结，壁面保持60，试求平均换热系数和每米宽壁上的凝结水量。假定竖直冷壁面改为外径

5、d=40mm，长1m的水平圆管，试计算管外表面平均换热系数和凝结水量。(1)100的饱和水蒸气，其汽化潜热为2257kJ/kg。 由液膜平均温度，查得水的物性数据：f=0.674W/(mK)，l=3.55110-4Ns/m2，l=971.8kg/m3，则： 凝结水量： (2)蒸汽在管外凝结时，其定型尺寸应为d。 凝结水量：在重力的作用下，位于上部的凝结液膜流入下部的传热表面，弱化了下部的凝结换热，这一现象在竖壁面上表现得尤为明显。在本题中，0.3m高的竖壁面，即使考虑了液膜的波动，将Nusselt理论解的系数提高20%，其平均换热系数仍小于直径0.04m的水平圆管。 10. 分析中速磨煤机的冲

6、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。11. 已知某电厂1025th锅炉燃用的煤种为太原西山贫煤。Qar,net=21440kJkg。BRL工况燃煤消耗量为B=125.11th。计算已知某电厂1025t/h锅炉燃用的煤种为太原西山贫煤。Qar,net=21440kJ/kg。BRL工况燃煤消耗量为B=125.11t/h。计算该电厂一台1025t/h锅炉每小时消耗的标准煤质量。答：1台1025t/h锅炉BRL工况的

7、西山贫煤年消耗量为875770t/h，即87.58万t。12. 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。13. 铁碳合金相图上的共晶线是( )。A.ECF线B.ACD线C.PSK线参考答案：A14. 比较固态排渣炉与液态排渣炉的散热损失。比较固态排渣炉与液态排渣炉的散热损失。(1)固态排渣炉的炉膛烟气温度大约在14001500，液态排渣炉的炉膛烟气温度大约在17001750。 (2

8、)对于同等容量和蒸汽压力、温度的锅炉而言，水冷壁以及过热器、再热器、省煤器、空气预热器等受热面的温度也基本上是常数。在保温材料成分和厚度不变的条件下，液态排渣炉和固态排渣炉的散热损失基本上接近。 15. 下列哪些是描述常用的整体热处理?( )A、退火B、正火C、淬火D、回火参考答案：ABCD16. 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：ABCD17. 分析燃煤发热量、挥发分降低对现役煤粉锅炉低NOx燃烧技术的影响。分析燃煤发热量、挥发分降低对现役煤粉锅炉低NOx燃烧技术的影响。(1)煤的发热量、挥发分降低，会使着火不稳定；低NOx燃烧技术要求

9、在主燃区的过量空气系数1.0，这对着火稳定性不利。 (2)煤的发热量、挥发分降低会使煤粉燃尽时间延长，炉膛内的燃烧中心位置垂直向上移动。主燃区的过量空气系数1.0会使焦炭燃烧过程中形成的烟气的CO浓度升高，造成较多的气体不完全燃烧损失。 (3)当燃煤发热量、挥发分降低时，保证燃烧稳定的措施是增加燃烧器区域的卫燃带面积，以提高燃烧器区域的温度。 (4)至于降低NOx带来的收益和与之相伴烟气中的CO浓度升高带来的燃料消耗量的增加引起费用引起的最终效果，需要经过计算和实验之后才能确定。 18. 核反应堆中控制核裂变反应快慢的部分是( )A.涡轮机B.控制棒C.燃料棒D.热交换器核反应堆中控制核裂变反

10、应快慢的部分是( )A.涡轮机B.控制棒C.燃料棒D.热交换器正确答案：B19. 已知设计煤种Qar,net=25000kJ/kg，Vdaf=38.0%，锅炉燃料消耗量B=329.6t/h，炉膛容积VL=38871m3。计算外高桥电厂已知设计煤种Qar,net=25000kJ/kg，Vdaf=38.0%，锅炉燃料消耗量B=329.6t/h，炉膛容积VL=38871m3。计算外高桥电厂1000MW(2955t/h)锅炉的容积热负荷并对计算结果进行分析与讨论。炉膛的容积热负荷 (1)燃烧烟煤的固态排渣煤粉炉的容积热负荷推荐值为140200kW/m3，大容量锅炉可以选的小一些。 (2)外高桥电厂10

11、00MW(2955t/h)锅炉设计煤种的容积热负荷qV=88.0kW/m3，比推荐值下限低37.17%，说明炉膛容积偏大。炉膛中的受热面(主要是水冷壁)面积偏多。临界压力以下锅炉水冷壁中工质的温度基本上是常数，超临界锅炉水冷壁中工质的温度在从省煤器出口水温升高到汽水分离器温度，因此实际的水冷壁面积偏大幅度可能比本题计算结果小。 20. 同一种金属在固态下随温度的变化由一种晶格类型转变为另外一种晶格类型的转变过程称为金属的同素异构转变。( )A、错误B、正确参考答案：B21. 欲设计一台空气冷却器，空气在壳侧流动，空气进口温度为，出口温度为，进口处空气体积流量4.68m3/s，平均定压比欲设计一

12、台空气冷却器，空气在壳侧流动，空气进口温度为，出口温度为，进口处空气体积流量4.68m3/s，平均定压比热C1=1009J/(kgK)。冷却水在管内流动，进口水温，出口水温。为了强化传热，采用铜质环肋的肋片管，其基管外径do=26mm，壁厚=1mm，肋化系数(加肋后肋片侧总表面积与该侧未加肋时的表面积之比)=9.6，肋面总效率0=0.91，材料导热系数=398W/(mK)。该冷却器的总管数为108根，水侧流程数为4，空气侧流程数为1。空气与冷却水的流动方向相反。已知空气侧表面传热系数ho=206W/(mK)。试求：查空气物性，得110时，=0.922kg/m3。 空气质量流量：m2=4.680

13、.922=4.315kg/s 冷却水质量流量： 传热量：$冷却水流速： 流动状态为紊流：Nuf=0.023Ref0.8Prfn=0.023244000.84.86500.4=140.11 纯逆流时， 这是两侧流体均不混合的情况，按P、R值，查得t=0.99 管壳换热器中温差：tm=0.9931.41=31.1 管中光壁侧面积A1，圆管外加肋片时的传热量为： 上式变换： 整理得： =8.153m2 22. 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：BCD23. 试定性讨论纯液体在等压平衡汽化过程中，摩尔性质M(=V、S、G)随T的变化试定性讨论纯液

14、体在等压平衡汽化过程中，摩尔性质M(=V、S、G)随T的变化正确答案：下图中Tb是系统压力下的沸点。rn下图中Tb是系统压力下的沸点。24. 分析燃油燃气锅炉和燃煤锅炉在污染物排放方面的区别。分析燃油燃气锅炉和燃煤锅炉在污染物排放方面的区别。(1)燃油、燃气锅炉，由于油气含灰量小，油气经过雾化后与空气充分混合，油气的燃尽时间短。燃油燃气锅炉的主要污染物为碳黑颗粒、一氧化碳气体、二氧化碳气体、低温废热等。 (2)燃煤锅炉：层燃锅炉：主要的污染物为灰渣和飞灰颗粒，二氧化碳气体、二氧化硫气体、低温废热等。流化床锅炉：主要的污染物为灰渣和飞灰颗粒，二氧化碳气体、二氧化硫气体、低温废热等。煤粉锅炉：主要

15、的污染物为飞灰和底渣颗粒，二氧化碳气体、二氧化硫气体、低温废热等。 25. 简述碳粒的一次燃烧反应和二次燃烧反应的区别。简述碳粒的一次燃烧反应和二次燃烧反应的区别。(1)当燃烧温度比较低时，碳粒与氧气直接反应，生成二氧化碳。这是一次反应，包括：扩散、吸附、反应、脱附、扩散等过程。 (2)当燃烧温度比较高时，碳粒与二氧化碳反应，生成一氧化碳。一氧化碳扩散到周围的环境中与氧气反应。生成二氧化碳，碳粒与二氧化碳的反应包括扩散、吸附、反应、脱附、扩散等过程，为一次反应。一氧化碳气体与氧气的反应为气相扩散反应，是二次反应。 26. 假设过量空气系数，渣油的过量空气系数=1.05。计算燃料油的空燃比。假设

16、过量空气系数，渣油的过量空气系数=1.05。计算燃料油的空燃比。已知理论空气量，则理论空燃比 S0=1.293Vokg/kg (5-14) 设过量空气系数为，则锅炉燃烧过程中的实际空燃比 S=1.293Vokg/kg (5-15) 将已知条件以及表我国部分重油的理论空气量表的数据代入式(5-14)和式(5-15)得到下表。 国内部分燃料油的理论与实际空燃比 序号 重油产地 Qar,net (kJ/kg) Vom3/kg(标准状态下) S0(kg/kg) S(kg/kg) 1 抚顺石油一厂燃料油 40500 10.65 13.77 1.05 14.46 2 独子炼油厂燃料油 38686 10.1

17、7 13.16 1.05 13.81 3 页岩渣油No.2 44744 11.77 15.22 1.05 15.98(1)燃料油、页岩渣油的理论空燃比大约在13.1615.22左右，接近于重油的理论空燃比。 (2)燃料油、页岩渣油的实际空燃比大约在13.8115.98之间，接近于重油的实际空燃比，比煤的实际空燃比(5.7610.25)大。 27. 关于雷诺试验及其结论，以下说法正确的是( )。A根据雷诺试验的成果，液体存在层流和紊流两种流态。B液体流态的判别采用无量纲数雷诺数Re。C对于圆管，当Re大于临界雷诺数2000时为紊流，小于临界雷诺数2000为层流(雷诺数中特征长度用圆管直径dD对于

18、明渠，当Re大于临界雷诺数500时为紊流，小于临界雷诺数500为层流(雷诺数中特征长度用水力半径R。参考答案：ABCD28. 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：ABC29. 分析设计煤种为烟煤的锅炉改烧贫煤可能发生的故障。分析设计煤种为烟煤的锅炉改烧贫煤可能发生的故障。(1)贫煤的燃尽时间长，这样会有较少的热量释放给水冷壁，锅炉的蒸发量不足。 (2)锅炉的蒸发量不足，过热蒸汽硫量不足，烟气温度偏高可能导致过热蒸汽温度超过额定值。 (3)锅炉的蒸发量不足，再热蒸汽的流量也不足，可能会使再热蒸汽温度超过额定值。 30. 分析回转式空气预热器

19、的烟道入口没有安装在省煤器烟道正下方的原因。分析回转式空气预热器的烟道入口没有安装在省煤器烟道正下方的原因。(1)这种Z形转弯布置有利于吸收尾部烟道的垂直膨胀量。 (2)这种Z形转弯布置可以将烟气中的部分粒径较大的飞灰通过离心力分离下来形成沉降灰，这就减轻了空气预热器的堵灰。 31. 求用简单林德循环制1kg液态空气所消耗的能量，其操作条件如下： (1)初态温度为288K，压缩后的终压求用简单林德循环制1kg液态空气所消耗的能量，其操作条件如下： (1)初态温度为288K，压缩后的终压力5065MPa； (2)初态温度为288K，压缩后的终压为2026MPa； 上述两种情况都膨胀到01013M

20、Pa，不考虑冷损失及温度损失，空气视为理想气体。正确答案：(1)消耗功为53793kJkg；(2)消耗功为72876kJkg。(1)消耗功为53793kJkg；(2)消耗功为72876kJkg。32. 低合金钢按主要质量等级可分为( )。A.普通质量低合金钢B.优质低合金钢C.特殊质量低合金钢D.铁道用低合金钢参考答案：ABC33. 有一单级压缩机压缩丙烷，吸入压力为03MPa，排出压力为28MPa，压力进压缩机温度为20，处理量为20k有一单级压缩机压缩丙烷，吸入压力为03MPa，排出压力为28MPa，压力进压缩机温度为20，处理量为20kmolh。如果压缩机在绝热可逆下操作，问所需功率为多

21、少?已知丙烷的定压比热容为Cp=54+002TkJ(kmol.K)。正确答案：所需功率为134105kJh。34. 比较低倍率循环锅炉与复合循环锅炉的区别。比较低倍率循环锅炉与复合循环锅炉的区别。(1)低倍率循环锅炉是循环倍率很低的控制循环锅炉。 (2)复合循环锅炉是直流锅炉的一种改进型。在锅炉低负荷下，采用水冷壁与分离器、混合球、管道等形成的回路进行水循环，此时循环倍率K1.0。在锅炉高负荷下，进入直流运行状态，循环倍率K=1.0。 35. 重油理论空气量计算。已知液体燃料的理论空气量 Vo=0.0889(Car+0.375Sar)+0.265Har-0.0333Oarm3/kg(标准状重油

22、理论空气量计算。已知液体燃料的理论空气量Vo=0.0889(Car+0.375Sar)+0.265Har-0.0333Oarm3/kg(标准状态下)(5-4)计算重油的理论空气量。将重油元素分析代入式(5-4)得到各种重油的理论空气量，将计算结果汇总于下表。 我国部分重油的理论空气量 序号 重油产地 Cdaf (%) Hdaf(%) Sdaf(%) Odaf(%) Ndaf(%) Qar,net(kJ/kg) Vom3/kg(标准状态下) 1 大庆原油常压重油 87.57 12.26 0.17 0 0 42341 11.04 2 山东原油常压重油 85.78 11.72 1.32 0 0 41

23、303 10.78 3 大港原油常压重油 87.91 11.91 0.18 0 0 42144 10.98 4 江汉原油常压重油 84.83 12.17 3 0 0 41629 10.87 5 玉门原油常压重油 88.03 11.76 0.21 0 0 41985 10.95 6 克拉玛依原油常压重油 87.57 12.29 0.14 0 0 42370 11.05(1)重油的理论空气量高于煤的理论空气量。原因是重油的收到基低位发热量高于煤的收到基低位发热量。 (2)在重油系列中，发热量越高的重油，理论空气量也越大。 (3)在锅炉启动或者低负荷运行时，为了维持炉膛内着火的稳定性，需要投入油枪(

24、油燃烧器)，此时空燃比(空气与燃料的流量之比)应当有所提高。 36. 渗碳体为( )晶格。A.体心立方B.面心立方C.密排六方D.复杂参考答案：D37. 碳溶于-Fe中所形成的间隙固溶体，称为奥氏体。( )A.错误B.正确参考答案：A38. 已知某台1025t/h锅炉BRL工况的低温过热器烟气入口温度为1=646，烟气出口温度为2=451。炉膛烟气量为Vv=7.6已知某台1025t/h锅炉BRL工况的低温过热器烟气入口温度为1=646，烟气出口温度为2=451。炉膛烟气量为Vv=7.6387m3/kg(燃料)(标准状态下)，锅炉的燃料消耗量为B=125.11t/h。炉膛的宽度为a=13.335

25、m，尾部烟道深度dzxs=12.330m，沿着尾部烟道宽度方向片数n=102，尺寸577。试计算低温过热器的平均烟气流速。(1)计算低温过热器所在烟道的烟气流通截面积 F2=(a-nd)dzxs=92.7(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锅炉低温过热器的烟气平均流速为8.61m/s，比转向室烟气速度略有降低，原因低温过热器管子遮挡了一部分烟气流通截面积、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。 39

26、. 热继电器的连接导线太粗会使热继电器出现( )A、误动作;B、不动作 ;C、热元件烧坏;D、控制电路不通。参考答案：B40. 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。 41. 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

27、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 (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

28、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。 42. 地球上具有取之不尽、用之不竭、清洁无污染等优点的能源是( )A.太阳能B.煤炭C.石油D.核能地球上具有取之不尽、用之不竭、清洁无污染等优点的能源是( )A.太阳能B.煤炭C.石油D.核能正确答案：A43. 活度系数、超额性质都与所采用的归一化有关。活度系数、超额性质都与所采用的归一化有关。此题为判断题(对，错)。正确答案：该两概念都是与理想溶液有关，理想溶液和理想稀溶液就是其两种归一化的参考44. 分析锅炉循环泵与锅炉结构的关系。分析锅炉循环泵与锅炉结构的关系。(1)锅炉循环泵是安装在下降管中的锅水循环泵。 (2

29、)控制循环锅炉、低倍率循环锅炉、复合循环锅炉会使用循环泵为水冷壁、下降管组成的循环回路提供循环动力。 45. 从氨压缩机来的1013MPa、30的氨按下述不同的过程膨胀到01013MPa，试求经过膨胀后的温度为多少?(从氨压缩机来的1013MPa、30的氨按下述不同的过程膨胀到01013MPa，试求经过膨胀后的温度为多少?(1)绝热节流膨胀；(2)绝热可逆膨胀。正确答案：(1)膨胀后的温度为3；(2)膨胀后的温度为一33。(1)膨胀后的温度为3；(2)膨胀后的温度为一33。46. 同素异构转变是一个相变过程，有恒定的转变温度，发生晶格类型变化。( )A.错误B.正确参考答案：B47. 混合物汽

30、、液相图中，露点曲线上是饱和液相，泡点曲线上是饱和汽相。混合物汽、液相图中，露点曲线上是饱和液相，泡点曲线上是饱和汽相。此题为判断题(对，错)。正确答案：正好相反48. 分析燃烧效率与锅炉排渣方式的关系。分析燃烧效率与锅炉排渣方式的关系。(1)燃烧效率 rs=100-(q3+q4) (2)气体、固体不完全燃烧损失比较见下表。 气体、固体不完全燃烧损失比较 损 失 符号 固态排渣炉 液态排渣炉 气体不完全燃烧损失 q3 小 很小 固体体不完全燃烧损失 q3 小 很小 (3)由上述比较可知，固态排渣炉的燃烧效率低于液态排渣炉。 49. 假设过量空气系数，渣油的过量空气系数=1.02。计算气体燃料的

31、空燃比。假设过量空气系数，渣油的过量空气系数=1.02。计算气体燃料的空燃比。已知理论空气量，则理论空燃比 S0=1.293Vo/kg/kg (5-16) 设过量空气系数为，则锅炉燃烧过程中的实际空燃比 S=1.293Vo/kg/kg (5-17) 气体燃料的平均摩尔质量 mW=iMWixikg/kmol (5-18) 气体燃料的密度 将已知条件以及我国部分气体燃料的理论空气量表的数据代入式(5-16)式(5-18)得到下表。 国内部分气体燃料的理论与实际空燃比 序号 重油产地 Vom3/m3 (标准状态下) Qar,net(kJ/m3) S0(kg/kg) S(kg/kg) 1 气田煤气 9

32、.49 35600 16.74 1.02 17.08 2 油田煤气 10.33 38270 15.70 1.02 16.01 3 液化石油气 20.24 104670 15.84 1.02 16.16 4 高炉煤气 0.77 3678 0.76 1.02 0.78 5 发生炉煤气 1.18 5650 1.33 1.02 1.35(1)气体燃料的理论空燃比变化范围是0.7616.74，发热量越高，理论空燃比越高。 (2)气体燃料的实际空燃比大约在0.7817.08之间，发热量越高，实际空燃比越高。 (3)在发热量接近的条件下，气体燃料的空燃比大于液体燃料的空燃比。 50. 分析水冷壁和尾部烟道的

33、热有效系数的计算精度。分析水冷壁和尾部烟道的热有效系数的计算精度。(1)水冷壁的热有效系数 =火焰和水冷壁间的辐射换热量/火焰的有效辐射热量 水冷壁的热有效系数实际上是炉膛周界的按照面积加权平均的热有效系数的值，由于煤粉炉炉膛烟气温度随着锅炉高度的变化大幅度变化，因此这种计算结果存在误差。 (2)尾部烟道的热有效系数 式中：K、K0分别是受到污染的受热面和清洁受热面的传热系数。 由于尾部烟道各受热面的热力计算过程是相对独立的，因此这样的热有效系数准确性较高。 51. 已知某台1025t/h亚临界压力自然循环锅炉的省煤器布置：51排3管圈，直径6011，BRL工况：再热蒸汽流量Dsm=935t/

34、已知某台1025t/h亚临界压力自然循环锅炉的省煤器布置：51排3管圈，直径6011，BRL工况：再热蒸汽流量Dsm=935t/h，省煤器入口压力19.6MPa，出口压力19.5MPa，给水温度270，出口水温286。计算壁式省煤器的质量流速和入口、出口蒸汽流速。查水特性表，19.6MPa，270，入口水蒸气比体积为v1=0.001272m3/kg。 质量流速 省煤器入口给水流动速度 1=v1=14970.001272=1.904(m/s) 查水蒸气特性表，19.5MPa，286，出口水比体积为v2=0.0013165m3/kg。低温再热器入口蒸汽流动速度 2=v2=14970.0001316

35、5=1.971(m/s)(1)省煤器的水的质量流速为1497kg/(m2s)，偏高。 (2)省煤器的水的出口流速与入口流速之比为1.035，基本上为匀速流动。另外流速约为1.9m/s，流速不快，流动阻力不大。 52. 试用PR状态方程表达纯物质在任意状态的焓和熵。已知Cpig=a+bT+cT2+dT3，H(T0，p0)=0，S(T0，p0)=0(列试用PR状态方程表达纯物质在任意状态的焓和熵。已知Cpig=a+bT+cT2+dT3，H(T0，p0)=0，S(T0，p0)=0(列出有关公式，讨论计算过程，最好能画出计算框图)。正确答案：因H(T0p0)=0S(T0p0)=0则rn H(Tp)=H

36、(Tp)一H(Tap0)rnrn对于PR方程标准偏离焓和标准偏离熵分别见表32即rnrn理想气体状态的焓、熵随温度、压力的变化由理想气体的热容Cpig等计算如：rnrn实际计算时用软件Therm Cal分别计算出研究态和参考态的偏离熵、偏离焓其计算框图如下。rn因H(T0,p0)=0,S(T0,p0)=0,则H(T,p)=H(T,p)一H(Ta,p0)对于PR方程,标准偏离焓和标准偏离熵分别见表32,即理想气体状态的焓、熵随温度、压力的变化,由理想气体的热容Cpig等计算,如：实际计算时,用软件ThermCal分别计算出研究态和参考态的偏离熵、偏离焓,其计算框图如下。53. 零件渗碳后，一般需

37、经( )处理，才能达到表面高硬度和高耐磨性要求。A.淬火+低温回火B.正火C.调制参考答案：A54. 简述蒸汽温度的烟气侧调节和蒸汽侧调节的区别。简述蒸汽温度的烟气侧调节和蒸汽侧调节的区别。(1)烟气侧调节不会影响机组循环效率是一种粗调蒸汽温度的措施。 (2)蒸汽侧调节会影响机组的循环效率是一种精细调节蒸汽温度的措施。 55. 已知某电厂300MW汽轮机的凝汽器蒸汽流量为542t/h，冷却1kg蒸汽需要50kg冷却水。计算该汽轮机每年(运行7000h)已知某电厂300MW汽轮机的凝汽器蒸汽流量为542t/h，冷却1kg蒸汽需要50kg冷却水。计算该汽轮机每年(运行7000h)的冷却水量。(1)

38、计算每年的凝结水流量 mnjs=7000542=3794000(t/a) (2)该300MW汽轮机组每年运行7000h需要的冷却水量 mlqs=50Mnjs=1.879108(t/a)(1)1台300MW汽轮机每年运行7000h需要的冷却水量约为1.8亿t。 (2)根据计算结果，建设燃煤电站的厂址选择应当考虑有足够的冷却水源。比如容量较大的湖、海以及径流量较大的江、河等。 56. 下列是热固性塑料的是( )A、电玉B、聚乙烯C、聚丙烯D、氟塑料参考答案：A57. 熔炼铁液时加溶剂作用是催化剂。( )A、错误B、正确参考答案：A58. 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

39、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。 59. 简述热态启动、极热态启动过程中，应当如何协调锅炉排出的蒸汽温度与汽轮机

40、的温度。简述热态启动、极热态启动过程中，应当如何协调锅炉排出的蒸汽温度与汽轮机的温度。(1)要保证蒸汽温度高于汽轮机本体的温度。 (2)原因是如果蒸汽温度低于汽轮机本体温度，汽轮机就会经历一个温度下降、温度上升的过程，这会缩短汽轮机的使用寿命。 60. 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r

41、rs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.

42、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 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

43、.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 13.5 100 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

44、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 1000.7 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

45、 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 2337.5 833.9 448.1 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。