锅炉习题带答案Word文件下载.docx

锅炉习题带答案Word文件下载.docx

《锅炉习题带答案Word文件下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《锅炉习题带答案Word文件下载.docx（55页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

2、简述锅炉设备的工作过程。

锅炉设备按燃烧系统和汽水系统进行工作。

锅炉的燃烧系统即燃料、空气和烟气系统。

燃煤从煤斗经给煤机送入磨煤机中磨成煤粉。

冷空气由送风机送入锅炉尾部的空气预热器中吸收烟气的热量成为热空气。

此热空气的一部分经排粉风机升压后送入磨煤机内，对煤加热和干燥，同时将磨好的煤粉带出磨煤机，通过燃烧器喷入炉膛燃烧；

热空气的另一部分直接通过燃烧器进入炉膛参与燃烧反应。

煤粉在炉膛内强烈燃烧，形成的火焰和烟气以辐射方式把热量传递给炉膛四壁的水冷壁，加热水冷壁管内的水，烟气被冷却。

少量的较大灰粒沉降到炉膛底部的冷灰斗，最后落入排渣室中。

烟气离开炉膛后依次流过屏式过热器、高温过热器、省煤器、空气预热器，加热受热面中的蒸汽、水和空气。

从锅炉尾部排出的烟气经过除尘器除尘，由引风机经烟囱排入大气。

锅炉给水经省煤器加热后送入汽包，沿下降管经下联箱进入水冷壁。

在其中吸收炉内高温烟气的辐射热后，部分水蒸发向上流入汽包，在汽包中利用汽水分离装置进行汽水分离。

分离出来的水又沿下降管进入水冷壁中；

分离出来的饱和蒸汽从汽包顶部引出，依次流过各级过热器，加热到预定温度后经主蒸汽管送往汽轮机中。

3、锅炉设备的主要辅助设备有哪些？

锅炉主要辅助设备有：

引风机、送风机、风道、烟道、烟囱等通风设备；

给煤机、磨煤机、煤粉分离器、排粉风机等制粉设备；

给水设备，除尘、除灰设备，输煤设备，自动控制装置及热工测量仪表等。

4、锅炉额定蒸发量De和锅炉最大连续蒸发量MCR之间的差别是什么？

De和MCR的差别仅在于锅炉在最大连续蒸发量MCR下运行时，不保证锅炉的热效率，此时热效率比在额定蒸发量De下运行略有下降。

第二章燃料

1、外在水分Mf：

又称表面水分，是煤在开采、储运过程中混进的水分，通过自然风干即可除去。

2、内在水分Minh：

又称固有水分，是煤在生成过程中形成的水分，靠自然风干不能除去，只能通过加热才能除掉，其含量对一定煤种是稳定的。

3、挥发分：

煤在规定条件下，隔绝空气加热后析出的，不包括水分在内的挥发物，以质量百

分数表示。

4、发热量：

单位质量的煤完全燃烧时，所放出的全部热量。

5、高位发热量Qgr：

1kg煤完全燃烧所放出的全部热量，包括烟气所放出的全部热量中水蒸气的汽化潜热

6、低位发热量Qnet：

1kg煤完全燃烧所放出的全部热量中扣除烟气中水蒸气的汽化潜热后所得的发热量数值。

7、折算水分Mar，zs每10000kJ/kg发热量所对应的水分

8、折算灰分Aar，zs每10000kJ/kg发热量所对应的灰分。

9、折算硫分Sar，zs每10000kJ/kg发热量所对应的硫分。

10、标准煤：

Qnet，ar=29270kJ/kg的燃料。

11、重油的粘度：

某温度下200ml的油样，从恩氏粘度计流出的时间与20℃时蒸馏水流出的时间

之比值。

12、重油的凝固点：

重油丧失流动性，开始发生凝固时的温度。

13、重油的闪点：

在大气压力下，重油蒸汽和空气的混合物在标准条件下接触火焰，发生短促闪光

现象的最低温度。

14、重油的燃点：

重油加热到用外来火焰能点燃，且燃烧时间持续5s以上的最低温度。

1、煤的元素分析成分是_C、H、O、N、S、A、M_，其中可燃成分是_C、H、S_，有害成分是__S、A、M_。

煤中含量最高的元素是_C_，包括_固定碳FC_和__挥发分中的碳_。

2、煤的工业分析成分有__MVFCA。

3、煤的碳化程度越低，地质年代较短的煤，挥发分含量越_多_，挥发分开始析出的温度越低。

4、煤的碳化程度越深，其着火温度__越高_，点火越__困难_，燃烧越___不稳定_。

5、表示灰渣熔融性的指标DT表示变形温度，ST表示_软化温度_，FT表示流动温度___。

6、我国动力用煤主要依据Vdaf并参考M、A进行分类，一般分为__无烟煤烟煤贫煤褐煤。

7、无烟煤的挥发分≤10％，烟煤的挥发分Vdaf=10％～20%，贫煤的挥发分Vdaf=20％～40％，褐煤的挥发分__Vdaf≥40%_。

8、煤的成分基准常用的有_收到基ar空气干燥基ad干燥基d干燥无灰基daf。

9、炉膛出口的烟温应控制在灰的软化温度ST以下，否则将引起_炉膛出口受热面结渣_

三、判断改错题：

1、煤的挥发分含量越多，则其发热量越高。

（错。

改：

煤的挥发分含量多少与发热量高低没有直接关系）

2、煤的挥发分含量多少，基本上能反应出煤燃烧的难易程度。

（对）。

3、煤的收到基水分Mar越大，则该煤低位发热量Qnet，ar越低。

（对）

4、在同一煤种成分中，原煤的收到基水分等于其空气干燥基水分。

（错。

在同一煤种成分中，原煤的收到基水分不等于其空气干燥基水分。

）

5、在同一煤种成分中，碳的收到基含量等于碳的干燥无灰基含量。

在同一煤种成分中，碳的收到基含量不等于碳的干燥无灰基含量。

6、在燃烧重油时，为了便于输送和雾化，需对重油事先加热，使其温度提高得越高

越好。

在燃烧重油时，为了便于输送和雾化，需对重油事先加热，使其温

度比闪点低20℃～30℃。

7、煤的元素分析成分中收到基的碳是固定碳。

煤的元素分析成分中收到基的碳是由固定碳和碳化物中的碳组成。

）

8、煤的元素分析成分中收到基的碳是焦炭。

（错。

煤的元素分析成分中收到基的碳是由固定碳和碳化物中的碳组成）

9、煤被一场大雨淋湿后，每千克煤干燥基碳的含量增加。

煤被一场大雨淋湿后，每千克煤干燥基碳的含量不变。

10、煤被一场大雨淋湿后，每千克煤收到基的高位发热量增加。

煤被一场大雨淋湿后，每千克煤收到基的高位发热量减少。

11、褐煤的挥发分析出温度高于烟煤的挥发分析出温度。

褐煤的挥发分析出温度低于烟煤的挥发分析出温度。

四、问答题：

1、煤中的固定碳，焦炭和煤中含碳量是否相同，有什么区别？

煤中含碳量、固定碳和焦炭三者的数量和物理意义不同。

煤中的含碳量是煤中的全部碳量，包括固定碳和挥发分中的碳；

没有挥发的碳称为固定碳，固定碳要在较高的温度下才能着火燃烧；

固定碳和灰分组成了焦炭。

2、可燃硫是什么形态的硫？

煤中的硫会给锅炉工作带来哪些危害？

煤中的硫以三种形态存在：

有机硫（SO）、硫铁矿硫（SP）和硫酸盐硫（SS）。

前两种硫均能燃烧，称为可燃硫。

硫酸盐硫不能燃烧，属于灰分的一部分。

我国煤的硫酸盐硫含量很少，故常用全硫代表可燃硫作燃烧计算。

硫是煤中有害的可燃元素，给锅炉工作带来许多危害。

（1）硫造成金属受热面的低温腐蚀。

硫在燃烧后生成SO2，其中一部分SO2再氧化成SO3，随烟气流动的SO3与烟气中的水蒸气进一步结合形成硫酸蒸汽。

当锅炉低温受热面的金属壁温低于烟气露点时，硫酸蒸汽凝结在受热面上，造成金属的低温腐蚀及堵灰。

（2）煤中的硫还是使受热面发生高温腐蚀的重要因素。

（3）煤中的硫铁矿硫质地坚硬，在煤粉制备过程中加剧磨煤部件的磨损。

（4）烟气中的氧化硫排入大气，会污染环境，造成酸雨。

根据环保要求，电厂锅炉应采取脱硫措施。

3、煤中所含的灰分、水分对锅炉运行有哪些不利影响？

灰分是煤中的有害成分。

（1）煤中的灰分非但不能燃烧，而且还妨碍煤中的可燃质与氧的接触，增加燃料着火和燃尽的困难，使燃烧损失增加；

（2）煤中的灰分是炉膛结渣，受热面积灰和磨损的根源；

（3）煤中的灰分还造成大气和环境的污染。

水分也是煤中的有害成分。

（1）水分不利于煤的燃烧，会降低炉膛温度，使着火困难；

（2）燃料燃烧后，煤中的水分首先吸热变成水蒸气并随烟气排入大气，造成热量损失，使锅炉热效率降低；

（3）水蒸气增加烟气的体积，使吸风机的电耗增加；

（4）水分为低温受热面的腐蚀创造了外部条件；

（5）原煤中的水分增加了煤粉制备的困难。

4、煤的挥发分是如何测定的？

煤的挥发分含量多少对锅炉工作有何影响？

称取一定量的空气干燥煤样，放在带盖的瓷坩埚内，在900±

10℃的马弗炉恒温区中，隔绝空气加热7分钟，所失去的质量占煤样质量的百分数再减去该煤样的空气干燥基水分Mad，即为该煤的挥发分。

挥发分是煤的重要特性指标，对煤的燃烧过程有很大的影响。

挥发分高的煤，着火温度低，煤容易着火。

而且挥发分析出后，其焦炭的孔隙率也大，大大增加了与空气的接触面积，易于完全燃烧。

相反，挥发分少的煤，着火困难，也不容易燃烧完全。

挥发分含量是对煤进行分类的重要依据

5、高低位发热量有何异同之处？

高、低位发热量都与燃料中可燃物的含量有关，一般可燃元素含量越多，氧的含量越少，发热量越高。

其区别在于水蒸气的汽化潜热，高位发热量等于低位发热量加上水蒸气的汽化潜热。

6、灰渣熔融特性在锅炉设计和运行中有何实用意义？

影响灰熔点的因素有哪些？

煤的灰渣在高温下处于软化或熔化状态，具有粘性。

对固态排渣煤粉炉，要求灰渣接触受热面之前冷凝成固态。

否则，熔融的灰渣粘附在受热面上，造成受热面结渣，影响锅炉正常运行。

对液态排渣煤粉炉，却希望燃烧室内的灰渣处于熔化状态，能顺利地从渣池中排出。

因此，在锅炉设计和运行中，必须考虑灰的熔融性。

实践表明，对于固态排渣煤粉炉，当ST>

1350℃时，造成炉内结渣的可能性不大，为了避免炉膛出口结渣，炉膛出口烟气温度应低于ST。

影响灰燃点的因素主要是煤中灰分的成分及各种成分的含量比例大小，它是决定灰渣熔融特性的最主要因素。

其次是与灰渣所处的环境气氛有关，在还原性气氛中灰的ST降低。

7、绘图表明煤的组成成分与各种成分分析基准之间的换算关系是怎样的？

8、燃料重油有哪些主要特性指标？

燃料重油的主要特性指标有：

粘度、密度、凝固点、闪点、燃点、发热量、硫分、机械杂质和水分等，它们对重油的燃烧、运输和储存都有影响。

9、我国发电用煤根据哪几个主要指标进行分类？

根据GB7562－87，我国发电用煤选用Vdaf、Ad、Mf及全水分Mt、干燥基的全硫St，d和ST作为主要分类特性指标，以Qnet，ar作为辅助分类指标。

五、计算题：

1、已知HG-120/39型锅炉燃用鹤岗烟煤，它的元素分析成分如下：

Car=58.14%Har＝3.86％Oar＝8.09％Nar=0.62%Sar＝0.22％Aar＝20.07％

Mar=9%Mad=1%

试求：

该燃料的空气干燥基和干燥基成分。

2、已知甲种煤的Qnet，ar=25122kJ/kgAar＝20％；

乙种煤的Qnet，ar=16748kJ/kg

Aar＝15％如果锅炉工作时，效率、负荷条件基本相同，试问哪一种燃料出

灰量大？

3、北京某电厂燃煤的Qnet，ar=26667kJ/kg，每小时耗煤量24.5t/h；

天津某电厂燃

煤的Qnet，ar=20592kJ/kg，每小时耗煤量26.5t/h。

试比较哪个电厂煤耗量低？

4、小龙潭褐煤的收到基成分为：

Car=43.1%Har＝2.33％Oar＝14.94％Nar=1.43%Sar＝0.65％Aar＝9.21％

Mar，1=28.13%，经过干燥后Mar，2=15%。

试求干燥后该煤的收到基成分。

5、已知：

收到基的高位发热量Qgr，ar=25120kJ/kgMar=9%Aar＝11.350％

Har＝5％Sar＝0.56％求：

收到基的低位发热量Qnet，ar=？

6、已知某台锅炉每小时的实际燃煤量为30t/h，其发热量Qnet，ar=14655kJ/kg，

求：

该台锅炉每小时标准燃煤量Bb＝？

六、推导题：

1、试推导碳的收到基和碳的空气干燥基之间的换算关系式。

2、试推导将Qnet，d换算成Qnet，daf的关系式。

3、试推导将Qnet，ar换算成Qnet，ad的关系式。

4、当煤中水分由Mar，1变成Mar，2时，试推导Qnet，ar1变成Qnet，ar2的关系式。

5、试比较煤的收到基水分Mar和空气干燥基水分Mad的区别，并推导Mar、Mad、外

在水分Mf、内在水分Minh之间的关系式。

第三章燃料燃烧计算

1、燃烧：

燃料中的可燃物与空气中的氧气在高温下进行的强烈放热化学反应过程。

2、完全燃烧：

燃烧产物中不再含有可燃物质，即灰渣中没有剩余的固体可燃物（固定碳），烟

气中没有可燃气体时。

3、不完全燃烧：

燃烧产物中仍有可燃物存在时。

4、过量空气系数α：

燃料燃烧时，实际供给的空气量与理论空气量之比值。

5、理论空气量：

1kg燃料中的可燃质完全燃烧，而且空气中没有剩余氧存在时，所需的空气量。

6、过量空气：

燃料燃烧时，实际空气量与理论空气量之差

7、漏风系数：

相对于1kg燃料而言，漏入的空气量和理论空气量的比值。

8、飞灰浓度：

每Nm3烟气中含灰量的克数或每千克烟气中含灰量的千克数。

9、理论烟气容积：

燃料燃烧时，供给理论空气量（α＝1）且达到完全燃烧时所生成的烟气容积。

10、理论干烟气容积：

燃料燃烧时，供给理论空气量（α＝1）且达到完全燃烧时所生成的烟气容积中，不计入水蒸气分容积的烟气容积。

11、三原子气体容积份额：

烟气中CO2和SO2气体的容积与水蒸气H2O容积之和占烟气总容积的份额。

1、当α>

1、完全燃烧时，烟气的成分有CO2、SO2、N2、O2、H2O；

当α>

1、不

完全燃烧时，烟气的成分有__CO2、CO、SO2、N2、O2、H2O。

2、烟气焓的单位是“kJ/kg”，其中“kg”是指_每千克燃料_。

3、负压运行的锅炉中，沿烟气流程到空气预热器前，烟气侧的RO2逐渐变小，O2

逐渐_增大_，烟气侧的α逐渐_增大，漏风总量逐渐增大_，飞灰浓度逐渐_减小_。

4、烟气中的过量空气（含水蒸气容积）ΔV=__1.0161（α-1）V0。

5、利用奥氏烟气分析仪进行烟气分析时，先让烟气经过装有___________溶液的吸

收瓶1，以吸收烟气中的___________；

再让烟气经过装有___________溶液的吸

收瓶2，以吸收烟气中的___________；

最后让烟气经过装有氯化亚铜的氨溶液溶液的

吸收瓶3，以吸收烟气中的__CO。

以上吸收顺序_不能_颠倒。

6、烟气成分一般用烟气中某种气体的__分容积占___干烟气__容积的_百分数_表示。

7、完全燃烧方程式为_____________，它表明___________________________。

当α=1时，该方程式变为_________________，它表明______________________，

利用它可以求___________________________。

8、计算α的两个近似公式分别为________________、_______________。

两式的使

用条件是________________________________。

1、实际空气量就是燃料完全燃烧实际需要的空气量。

实际空气量就是实际供给燃料燃烧的空气量。

2、负压运行的锅炉中，沿烟气流程到空气预热器前，烟气侧的RO2、O2是逐渐减

少的。

负压运行的锅炉，沿烟气流程到空气预热器前，烟气侧的RO2逐渐减小，O2是逐渐增大的。

3、负压运行的锅炉中，沿烟气流程到空气预热器前，烟气侧的α和漏风总量是逐

渐增大的。

4、、煤种不同而理论空气量是相同的。

（错。

煤种不同，理论空气量是不同的。

5、固态排渣煤粉炉燃烧室出口的飞灰浓度大于空气预热器前的飞灰浓度。

6、烟气成分分析中，RO2、O2、CO等分别表示这些气体的容积占全烟气容积的百

分数。

烟气成分中，RO2、O2、CO等分别表示这些气体的分容积占干烟气容积的百分数。

四、计算题：

1、已知煤的分析数据如下：

Car=56.83%Har＝4.08％Oar＝9.63％Nar=0.73%Sar＝0.63％Aar＝19.12％

Mar=8.98%Vdaf=34.28%Qnet，ar=22263kJ/kg

试计算：

（1）此种煤完全燃烧时的理论空气量V0；

（2）在固态排渣煤粉炉中燃烧时的实际空气量Vk；

（α=1.2）

（3）完全燃烧时的烟气体积Vy、Vgy、VH2O；

（4）完全燃烧时形成的烟气在1000℃时的焓。

2、某锅炉燃煤的特性系数β＝0.11，理论空气量V0＝7.1Nm3/kg。

运行中测知省煤

器前后的RO2值分别为14.3%及14%。

求该省煤器处的漏风系数及漏风量。

3、已知：

某燃料每千克完全燃烧后，形成的烟气体积Vy=6.5Nm3/kg，其中：

VH2O=0.5Nm3/kg，VRO2=0.9Nm3/kg，VO2=0.24Nm3/kg

求：

完全燃烧时过量空气系数α（不能用近似公式）及三原子气体的容积份额。

4、已知锅炉每小时燃煤20t/h，燃料成分如下：

Car=49.625%Har＝5.0％Oar＝10％Nar=1.375%Sar＝1.0％Aar＝20％

Mar=13%

锅炉在完全燃烧情况下，如果测得炉子出口处RO2L=15%，而排烟处

RO2py=12.5%，试求每小时漏入烟道的空气量。

第四章锅炉机组热平衡

1、最佳过量空气系数：

使（q2+q3+q4）之和为最小时的过量空气系数。

2、排烟热损失：

锅炉排出烟气的显热所造成的热损失。

3、机械不完全燃烧热损失：

由于飞灰和炉渣中还有固体可燃物没有燃尽所造成的热量损失。

4、化学不完全燃烧热损失：

锅炉排烟中残留的可燃气体未放出其燃烧热所造成的热损失。

5、正平衡效率：

锅炉有效利用的热量占锅炉输入热量的百分数，以ηgl表示

6、反平衡效率：

将输入热量作为100％，从100％中减去锅炉的各项热损失后所得的效率。

7、燃烧效率：

燃料燃烧中放出的热量占燃料完全燃烧应放热量的百分数，以ηrs表示。

8、锅炉的输入热量：

随每千克燃料输入锅炉的总热量。

9、锅炉计算燃料消耗量：

扣除固体未完全燃烧热损失后的燃料消耗量。

10、锅炉有效利用热量：

指单位时间内工质在锅炉中所吸收的总热量。

11、锅炉热损失：

指锅炉输入热量中未能被工质所吸收的部分。

1、在室燃炉各项热损失中，最大一项热损失是__排烟热损失，其值约为4％～8％。

2、对于固态排渣煤粉炉，不完全燃烧热损失是指气体未完全燃烧热损失q3和固体未完全燃烧热损失q4。

3、最佳过量空气系数是指（q2+q3+q4）之和为最小时所对应的过量空气系数。

4、现代大型电站锅炉输入热量中最大一项是燃料收到基的低位发热量。

5、电站锅炉有效利用热量中最大一项是_给水变成过热蒸汽所吸收的热量__。

6、锅炉容量越大，其散热损失___越大____。

7、燃气炉、燃油炉、煤粉炉三种锅炉，一般____燃气炉____炉的q3最大。

8、燃煤锅炉如果没有用外界热量加热燃料时，只有当固体燃料的水分___________

时才考虑计算燃料的物理显热。

9、对于固态排渣煤粉炉，只有当_______________时才考虑计算q6，计算时灰渣的

温度取_________。

10、锅炉的有效利用热量一般包括_过热蒸汽再热蒸汽排污水自用蒸汽_吸收的热量。

1、写出锅炉热平衡方程式的两种表达式，并说明式中各项名称。

锅炉热平衡方程式为：

（1）Qr＝Q1＋Q2＋Q3＋Q4＋Q5＋Q6kJ/kg

式中Qr――相应于每千克燃料的锅炉输入热量，kJ/kg；

Q1――相应于每千克燃料的锅炉有效利用热量，kJ/kg；

Q2――每千克燃料的排烟损失热量，kJ/kg；

Q3――每千克燃料的气体（化学）未完全燃烧损失热量，kJ/kg；

Q4――每千克燃料的固体（机械）未完全燃烧损失热量，kJ/kg；

Q5――每千克燃料的锅炉散热损失热量，kJ/kg；

Q6――每千克燃料的灰渣物理损失热量，kJ/kg；

（2）100%＝q1＋q2＋q3＋q4＋q5＋q6％

式中qi＝

100%（i＝1，2，3，4，5，6），分别为锅炉有效利用热量或各

项热损失占输入热量的百分数。

2、提高锅炉热效率时，为什么不能把排烟温度降得很低？