中国石油大学060165锅炉房工艺与设备期末复习题及参考答案.docx

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1、锅炉房工艺与设备课程综合复习资料一、填空题1 .理论烟气量与实际烟气量之间的关系为()。答案:Vy=Vjo+l.O161(-l)V;02 .管道上任意两个位置处机械能守恒方程为()。答案:Pi + 修L + pgZ =P2+ 勺L + PgZ2 + 7sl3 .石灰石-石膏法脱硫的化学方程式为O。答案:2CaC3+2S2+2=2CaSCh+C24 .水冷壁的常见型式为膜式水冷壁、光管水冷壁和()。答案:销钉式水冷壁5 .烟气放热方程式为()。答案:Q=W/;-/;+/:)6 .常用的锅炉脱硝技术有分级燃烧、烟气再循环、选择性催化还原和O组成。 答案:选择性非催化还原7 .烟道产生自生通风力的根

2、源是烟气温度O外界大气温度,且烟道与大气相通。 答案:高于8 .工业锅炉采用的除尘设备主要是()。答案:麻石水膜除尘器9 .烟气再循环脱硝的原理是降低炉膛温度、()。答案:减小氧气浓度10 .热力除氧的原理是将水加热至()、氧气溶解度降低。答案:沸点11 .烟气脱硝技术的两种主要形式为选择性催化还原和()。答案:选择性非催化还原12 .表示实际空气量与理论空气量之比是()。答案:过量空气系数13 .制粉系统中,完成风粉分离的设备是()。答案:细粉分离器14 .水的含盐量是指所有()。答案:阴阳离子总量15 .锅炉本体是由燃烧设备和O组成的。答案:传热设备16 .旋流煤粉燃烧器的主要类型为蜗壳式

3、、切向叶片式和()。答案:轴向叶片式17 .燃煤工业锅炉的热效率大约为O %0答案:60-8018 .送引风系统中烟气压力最低和最高点分别位于引风机的入口和()。答案:送风机的出口19 .流化床的两种常用型式为鼓泡流化床和()。答案:循环流化床20 .皮带输送机的主要组成部件有输送带、传动滚筒、尾部滚筒、上下托辐、O0 答案:拉紧装置21 .按照结构,锅炉可分为O和火管锅炉(锅壳锅炉)。答案:水管锅炉22 .受热()(强、弱)的管子容易发生循环停滞。答案:弱23 .炉膛对流传热占总传热的比例低于()。答案:5%24 .旋风汽水分离器是由筒身、顶帽和O组成的。答案:筒底25 .碎煤机主要通过由(

4、)、击打等方式将煤破碎。答案:碾压二、问答题1 .选择性催化、非催化还原法烟气脱硝的基本原理是什么?答案:用氨气作还原剂,在烟温250-420和催化剂的作用下,有选择性(NH:,优先与NOX发生还原反应,而不和烟气中的氧进行氧化反应)地将烟气中的NOX还原成用和乩0。选择性非催化还原法是在没有催化剂的情况下,将氨(尿素)喷入90OTlO(TC的烟气中, 将烟气中的NOx还原成N?和H2Oo2 .海水脱硫、炉内喷钙脱硫的工作原理是什么?答案:海水脱硫就是一部分海水洗涤烟气中的SO2,然后进入曝气池,通入大量海水和 空气,将SO2氧化成S(V一,恢复海水的水质(PH6.5)炉内喷钙是把干的石灰石直

5、接喷到炉膛中去,炉内热量将其煨烧成CaO,与烟气中SO2 反应生成亚硫酸钙和硫酸钙。3 .过热器的热偏差产生的根源是什么?答案:热偏差系数为O = 上 CP - =9,偏差由热力不均系数、结构不均系数、流量不均系数决定,但是流量不均由结构不均引起、吸热不均引起。所以,导致 热偏差的根源是结构不均和吸热不均。4 .运用传热学原理解释,为什么水冷壁相较于过热器工作更为安全?答案:水冷壁位于炉膛内壁炉墙上,过热器位于炉膛出口处,相比较而言,水冷壁所处 位置烟气温度更高;水冷壁内部流动的是饱和水,水与内壁之间沸腾换热,换热系数极 高,管壁温度接近换热能力强的水温;过热器内部流动的是蒸汽,蒸汽与内壁之间

6、强制 对流换热,换热系数较低,管壁温度介于烟气和蒸汽温度之间;所以综合比较,水冷壁 的管壁温度更低,更为安全。5 .说明什么是蒸汽的溶解性、机械性携带?两者各自的影响因素是什么?答案:蒸汽携带水,而水中含有较高的盐分,这称为机械性携带;蒸汽直接溶解某种盐 分,这称之为溶解性携带。影响机械性携带的因素为:蒸发量,蒸发量越大、携带量越大;汽包蒸汽空间高度,高 度不应低于一定值;炉水含盐量,含盐量越大、携带量越大。影响溶解性携带的因素为:压力,蒸汽压力越大、携带量越大;盐分种类,有些易溶、 有些难溶;炉水PH值,应该处理合理范围,9-10之间。6 .介绍锅炉的发展历程。答案:现代意义上的锅炉至今大约

7、200多年的历史,发展经历了由简单到复杂,由低效 到高效的过程。大约18世纪末出现了原始的圆筒锅炉,结构较为简单,底部烧火、上部设置一个圆筒; 后来将火移至圆筒中,形成了火筒锅炉;到19世纪中叶,出现了烟管锅炉,表明这个 系列的锅炉发展较为完善。19世纪中叶,出现了水管锅炉,开始时都是横水管锅炉;20世纪初,出现了竖水管锅 炉;直至20世纪中叶,出现了直流锅炉。7 .什么是过热器的热偏差?如何减小热偏差?答案:过热器和再热器是由许多管子并联组成,其中每根管子的结构、热负荷不完全一 样,工质的焰增也就不同,这种现象叫做热偏差。减小热偏差的措施有:将整个过热器或再热器分成几个串联的部分(几级);沿

8、烟道宽 度方向上进行左右交叉,可减轻甚至消除两侧的热偏差;选择合理的联箱连接方式,现 在大容量锅炉很少采用,而多用U型连接方式;在管子进口加装孔径不同的节流圈、采 用各种定距装置、采用不同管长管径等。8 .简述刮板给煤机、钢球磨煤机的工作过程。答案:刮板给煤机运行时煤从进煤管首先落入上台板,随着刮板的移动,将煤带到左边, 通过落煤通道落到下台板上,在下台板上刮板又将煤带到右边,经出煤管送往磨煤机。 钢球磨煤机主要是靠撞击作用将煤制成煤粉的,同时钢球和钢球、钢球与护甲之间的挤 压碾压也起到一定作用。热风既是干燥剂又是输送剂,磨好的煤粉由热空气带出筒体。 9.油田常用的锅炉有哪些?分别用于什么场合

9、?答案:管式原油加热炉,是由两个吸热部件组成的,即对流段和辐射段。主要用于长输 管线的原油加热,防止原油在管内凝滞。火筒式加热炉,由火筒、烟管、盘管、筒体等部件构成。用于加热油气井的采出物,提 高温度、防止原油凝滞或天然气形成水合物。注汽锅炉,由预热器、对流段、辐射段组成。生产高温高压的汽水混合物,注入到地下 油层中,提高油的采收率。10 .过热器的工作特点是什么?答案:被加热介质温度高。在整个锅炉受热面中,过热器和再热器中介质的温度最高。 当前,大型电站锅炉蒸汽温度可达560-620。布置区域烟气温度高。既然过热器和再热器内流动的介质温度高,那么加热它的烟气温 度也一定较高。烟气温度高于60

10、0C;管壁冷却条件差。过热器和再热器管内流动的是蒸汽,管外流过的是高温烟气,与液态 工质水相比,水蒸汽的对流传热能力较差,使得过热器管壁温度很高。11 .流化床锅炉的工作特点是什么?答案:可燃用的燃料范围宽:含灰40-60%的煤都可满意地燃烧;燃烧效率高:为97-99%, 达到煤粉炉的水平;脱硫效果好:脱硫效率80%,脱硫剂利用率50%以上;氮氧化物排 量低:基本上能满足环保要求;炉膛热负荷高:传热系数高于其他锅炉23倍;燃料进 给口少:使得燃料供应系统简化;负荷调整范围大且快速:25-30%负荷下能稳定运行; 灰渣可综合利用:含钙量大,用于水泥、砖瓦方面。12 .石灰石-石膏法脱硫、喷雾干燥

11、法脱硫的工作原理是什么?两者间的差别是什么? 答案:石灰石-石膏法脱硫的原理是用石灰石浆液吸收烟气中的二氧化硫,进行形成石 膏的工艺。喷雾干燥法脱硫是雾状的熟石灰液滴与烟气中的二氧化硫反应,形成固体产 物的工艺。石灰石-石膏法是典型的湿法脱硫,脱硫产物和脱硫过程处于湿态,脱硫效率高、但产 物难处理、废液易污染环境。喷雾干燥法属于半干法脱硫,过程处于湿态、产物态,脱 硫效率低、但产物易处理。13 .请分别说明水管锅炉和火管锅炉的特点、优点、缺点。答案:水管锅炉特点是燃料在炉膛内燃烧,烟气在管外流动放热、汽水工质在管内流动; 优点是燃烧和传热条件好,热效率高;摆脱筒体尺寸限制,受热面布置灵活,适于

12、大型 化;缺点是对水质要求高,制造工艺复杂,不适于小型锅炉。火管锅炉特点是有尺寸比较大的钢制筒体,内部有大量的烟管受热面。分为内燃式和外 燃式。;优点是结构简单,水质要求不高,加工维修方便;缺点是筒体大提压困难;冷 却太强燃烧条件差;烟气纵向冲刷传热效果差。不适宜大容量、高参数发展。14 .水循环不良的危害是什么?提高循环安全的措施有哪些?答案:水循环不良的主要危害会导致炉管壁温升高,容易发生爆管事故。原因是水循环 不良,管内水与壁面之间换热情况不好,水和壁面之间温差加大,壁温升高。将水冷壁管分组,这样可以保证每一组的管子之间受热情况相当,水循环就会畅通;合 理布置下降管和上升管,保证下降管有

13、足够流通面积;下降管不能带蒸汽等。15 .循环流化床是沸腾燃烧的主要型式,请列出其燃烧设备主要组成部件及作用。答案:与燃烧相关的设备(部件)主要有:布风板、分离器、回料阀、排渣管、给料口、 二次风口等。布风板的作用是托举大颗粒燃料、给燃烧供一次风;分离器的作用是将未燃尽的碳从烟 气中分离;回料阀将分离回来的碳送回炉膛;排渣管是排放炉渣的;给料口用于向炉膛 内部送燃料;二次风口用于供给二次风,确保充分燃烧。16 .链条炉是分层燃烧设备的主要型式,请列出链条炉燃烧设备主要组成部件及作用。 答案:链条炉的燃烧设备主要包括:链条炉排、炉拱、煤斗、除渣板、风仓、渣斗、灰 斗等。作用:炉排是燃料运移和燃烧

14、的部件;炉拱是为了点火和燃尽用;煤斗用于储存 燃料;除渣板是为了燃料燃尽;风仓用于分区供风;渣斗和灰斗用于储存灰渣。17 .请说出对流式过热器与屏式过热器的差别。答案:对流式过热器主要吸收烟气的对流热,位于烟气温度较低的区域,不容易结渣, 是一种管束结构,即是由横向和纵向间距相差不大的管束构成的。屏式过热器主要吸收 烟气的辐射热,位于烟气温度较高的区域,容易结渣,是一种单片结构,整个屏式过热 器是由多个单片屏串并联构成的。18 .锅炉启动中,如何进行省煤器的保护?答案:在省煤器入口与下降管之间安装再循环管。当锅炉开始启动时,关闭锅炉进水阀 门后,打开再循环阀门,再循环回路工作,使省煤器内的水保

15、持流动,保证管子被充分 冷却。锅炉需要上水时,应先关闭再循环阀门,再打开进水阀门向锅炉进水。19 .什么是蒸汽品质?蒸汽品质不良的危害是什么?答案:蒸汽品质就是蒸汽中杂质的含量,杂质由两类,气态杂质和盐类。蒸汽品质不良、 蒸汽中杂质含量超标。当蒸汽通过过热器加热时,杂质会沉积在过热器管内壁上,形成 盐垢,导致过热器壁温升高爆管。另外,蒸汽进入汽轮机后,杂质沉积在叶片上,会使 汽轮机运行不稳发生事故。20 .简述锅炉的传热设备组成,蒸发受热面包括哪些?辅助受热面有哪些?答案:总体由蒸发受热面、过热器、省煤器、空气预热器等组成。蒸发受热面又包括水 冷壁、锅炉管束、凝渣管等。过热器、省煤器、空气预热器统称为辅助受热面。三、计算题1 .已知某种煤的收到基成分如下:Car =60.35% Har=2.13%、2=3.35%、Nar=O.49%、Sar=LO4%、4=23.23、Mar= 9.41%;为了保证充分燃烧,过量空气系数 =1.2。试计算燃烧所需的理论空气量和实际供给的空气量?答案:解:根据完全燃烧反应方程0.6035kg碳完全燃烧需要的氧气量为L22.4xO.6O35 = L1265Nm3120.0213kg氢完全燃烧需要的氧气量为一!一x22.4x0.0213 = 0.1183Nm34.

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