东北大学21秋《金属学与热处理基础》在线作业三答案参考27

东北大学21秋金属学与热处理基础在线作业三答案参考1. 已知，超高压锅炉的主蒸汽压力p1=13.7MPa，主蒸汽温度t1=540，再热蒸汽压力p2=2.86MPa，再热蒸汽温度t2=540，已知，超高压锅炉的主蒸汽压力p1=13.7MPa，主蒸汽温度t1=540，再热蒸汽压力p2=2.86MPa，再热蒸汽温度t2=540，再热蒸汽入口温度t0 =270，给水温度tgs=240，其中已知条件列于下表。计算该压力下省煤器中水的加热过程的Pr并对计算结果进行分析与讨论。9.8MPa锅炉的省煤器工质特性参数t()u10-6kg/(ms)cpkJ/(kgK)10-3W/(mK)t()u10-6kg/(ms)cpkJ/(kgK)10-3W/(mK)2401144.662643.6290925.291577.12501094.746633.2300885.524558.72601044.846621.5310845.839538.52701004.965608.4320806.295516.3280965.110593.6330757.034492.1将上表所列数据代入Pr的表达式得到计算结果汇总于下表。 13.7MPa锅炉的省煤器工质Pr t() Pr t() Pr t() Pr t() Pr 240 0.823 270 0.816 300 0.869 330 1.073 250 0.815 280 0.825 310 0.909 260 0.813 290 0.842 320 0.971 (1)由上表可知，p=13.7MPa给水的Pr随着温度的提高，先下降，后升高。 (2)13.7MPa锅炉省煤器中未饱和水的Pr接近于0.85。 (3)由9.8MPa锅炉的省煤器工质特性参数表可知，13.7MPa锅炉省煤器中未饱和水的动力黏度随着温度的升高逐渐降低。 (4)由9.8MPa锅炉的省煤器工质特性参数表可知，13.7MPa锅炉省煤器中未饱和水的比定压热容随着温度的升高逐渐提高。 (5)由9.8MPa锅炉的省煤器工质特性参数表可知，13.7MPa锅炉省煤器中未饱和水的导热系数随着温度的升高逐步降低。 2. 根据金属材料在磁场中受到的磁化程度的不同，可分为( )。A.铁磁性材料B.顺磁性材料C.磁性材料D.抗磁性材料参考答案：ABCD3. WcA、错误B、正确参考答案：A4. 比较亚临界与超临界压力直流锅炉的区别。比较亚临界与超临界压力直流锅炉的区别。如下表所示。 亚临界与超临界压力直流锅炉的区别 序号 性能特点 亚临界压力 直流炉 超临界压力直流炉 序号 性能特点 亚临界压力直流炉 超临界压力直流炉 1 压力 低 高 4 传热恶化程度 严重 较轻 2 水冷壁蒸发段 有 无 5 给水品质 高 高 3 容量 小 大 5. 锻造前对金属毛坯进行加热温度太高，锻件易断裂。( )A、错误B、正确参考答案：A6. 分析过热蒸汽的温度、压力对再热蒸汽温度的影响。分析过热蒸汽的温度、压力对再热蒸汽温度的影响。(1)主蒸汽温度越高，高压缸排汽温度越高，再热蒸汽温度越高。 (2)主蒸汽压力越低，高压缸做功能力越小，再热蒸汽温度越高。 7. 分析水冷壁和尾部烟道的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。 8. 4根据国内主要动力煤的燃料特性系数表以及完全燃烧方程式计算烟气中三原子气体的最大值。4根据国内主要动力煤的燃料特性系数表以及完全燃烧方程式计算烟气中三原子气体的最大值。根据完全燃烧方程式 (a) (b) 合并两式得 (c) 将已知条件和国内主要动力煤的燃料特性系数表的数据代入式(c)得到，炉膛出口处烟气中三原子气体的容积含量RO2max，见下表。 国内主要动力煤燃烧产生的烟气中三原子气体容积份额的最大值 序号 煤种 1 apy RO2; (%) RO2,py(%) RO2(max)(%) 1 开滦烟煤 0.1428 1.10 1.35 16.71 13.6 18.4 2 龙凤洗中煤 0.1362 1.25 1.50 14.79 12.3 18.5 3 抚顺烟煤 0.1361 1.10 1.35 16.80 13.7 18.5 4 平顶山烟煤 0.1297 1.10 1.35 16.90 13.8 18.6 5 新汶烟煤 0.1258 1.10 1.35 16.96 13.8 18.7 6 徐州烟煤 0.1229 1.10 1.35 17.00 13.9 18.7 7 鹤岗洗中煤 0.1207 1.25 1.50 14.99 12.5 18.7 8 开滦洗中煤 0.1205 1.25 1.50 14.99 12.5 18.7 9 大同烟煤 0.1194 1.10 1.35 17.05 13.9 18.8 10 淮南烟煤 0.1185 1.10 1.35 17.07 13.9 18.8 11 萍乡无烟煤 0.1172 1.30 1.55 14.46 12.1 18.8 12 丰广褐煤 0.1110 1.25 1.50 15.12 12.6 18.9 13 阜新烟煤 0.1089 1.25 1.50 15.15 12.6 18.9 14 淄博贫煤 0.1050 1.20 1.45 15.84 13.1 19.0 15 阻泉无烟煤 0.0896 1.30 1.55 14.83 12.4 19.3 16 西山贫煤 0.0866 1.20 1.45 16.11 13.3 19.3 17 义马烟煤 0.834 1.10 1.35 17.62 14.4 19.4 18 芙蓉贫煤 0.0831 1.20 1.45 16.16 13.4 19.4 19 元宝山褐煤 0.0784 1.25 1.50 15.58 13.0 19.5 20 金竹山无烟煤 0.0751 1.30 1.55 15.03 12.6 19.5 21 焦作无烟煤 0.0705 1.30 1.55 15.09 12.7 19.6 22 京西无烟煤 0.0507 1.30 1.55 15.38 12.9 20.0(1)国内主要动力煤燃烧产生的烟气中三原子气体容积份额的最大值随着煤的含碳量的升高而升高。 (2)上表是一张电站锅炉运行和热态调试中可以参考的数据表。如果实际测量的烟气中三原子气体容积份额数据大于表中所列数值，说明测量数据不可信。 9. 从各种煤的着火温度分析煤粉炉与层燃炉、流化床锅炉燃烧的区别。从各种煤的着火温度分析煤粉炉与层燃炉、流化床锅炉燃烧的区别。煤块的着火温度：无烟煤，700800；烟煤，400500；褐煤，250450。煤粉气流的着火温度：无烟煤，1000；贫煤，900；烟煤，650840；褐煤，550。 从上述数据可以得到下列结论。 (1)同一种煤，煤块的着火温度低于煤粉气流的着火温度，因此层燃炉、流化床锅炉的着火温度低于煤粉炉。因此，煤粉炉要求炉膛温度必须足够高，否则煤粉气流无法维持稳定的着火过程。 (2)对于煤粉气流而言，无烟煤的着火温度最高。因此，在燃用各种动力煤的锅炉中，燃烧无烟煤的煤粉锅炉的炉膛温度应当最高。 10. 洛氏硬度按选用的总试验力及压头类型的不同，常用标尺有( )。A.AB.BC.CD.D参考答案：ABC11. 铸铁的石墨化就是指从铸铁中结晶析出石墨的过程。( )A、错误B、正确参考答案：B12. 塑性变形能随载荷的去除而消除。( )A.错误B.正确参考答案：A13. 已知某台1025t/h自然循环锅炉的燃料消耗量为125.11t/h太原西山贫煤，直流煤粉燃烧器四角切圆布置，炉膛冷灰斗已知某台1025t/h自然循环锅炉的燃料消耗量为125.11t/h太原西山贫煤，直流煤粉燃烧器四角切圆布置，炉膛冷灰斗中部标高为7.5m，炉膛出口截面中心标高55m，燃烧器一次风标高A，18.84m;B，20.11m;C，21.24m;D，24.195m;E，25.465m;三次风喷嘴标高：F，26.705m;G，27.4m。试计算燃烧器相对标高。炉膛高度 h1=55-7.5=47.5(m) 各层喷嘴中心高度 喷嘴A hr1=18.84-7.5=11.34(m) 喷嘴B hr2=20.11-7.5=12.61(m) 喷嘴C hr3=21.24-7.5=13.74(m) 喷嘴D hr4=24.195-7.5=16.695(m) 喷嘴E hr5=25.465-7.5=17.965(m) 喷嘴F hr6=26.705-7.5=19.205(m) 喷嘴G hr7=27.4-7.5=19.9(m) 一次风喷嘴5层，燃烧90%的煤粉；三次风2层，燃烧10%的煤粉。 燃料消耗量计算 每一个一次风喷嘴消耗的燃料量 每一个三次风喷嘴消耗的燃料量 燃烧器的布置高度 燃烧器的相对高度 xr=hr/h1=14.978/47.5=0.315 14. 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：B15. 我国建设风电场时，一般要求在当地连续测风( )以上。A、3个月;B、6个月;C、3年;D、1年。参考答案：D16. 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 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 13.5 100 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 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 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。 17. 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)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。 18. 焊接时，向焊缝添加有益元素，有益元素来源于工件。( )A、错误B、正确参考答案：A19. 只要系统经过绝热过程，其熵就不会发生变化。只要系统经过绝热过程，其熵就不会发生变化。此题为判断题(对，错)。正确答案：绝热不可逆过程熵增加20. 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。 21. 金属铸锭中其柱状晶粒区的出现主要是因为金属铸锭受垂直于模壁散热方向的影响。( )A.错误B.正确参考答案：B22. 分析再热器烟气侧调温方式。分析再热器烟气侧调温方式。(1)烟气再循环原理：将一部分低温烟气回送至炉膛，通过降低烟气温度和增加烟气流量，将炉膛中的一部分辐射吸热量转化为对流吸热量。从而提高再热器的吸热量，提高再热蒸汽出口温度。如果再循环烟气从炉底进入炉膛，会引起炉膛烟气温度下降，对煤粉气流的着火、燃尽有负面影响。如果再循环烟气从折焰角下部进入炉膛，则烟气再循环对炉膛的着火、燃尽的负面影响较小。 (2)摆动直流燃烧器喷嘴角度或者在不同的一次风喷嘴层中投入不同量的煤粉，调整炉膛火焰中心的垂直高度，进而调整炉膛上部受热面的吸热量。此时再热器的低温部分要以壁式再热器的形式布置在炉膛上部前墙和左右侧墙的前部。此处的过热器只有分隔屏(大屏、前屏)，分隔屏的片数为46片，烟气的有效辐射层厚度较大，烟气的黑度较大，烟气的辐射能力较强。因此燃烧器向上摆动喷嘴或者将上面几层一次风喷嘴的给粉量调大，可以提高低温再热器的辐射吸热量。而低温再热器的受热面积和再热蒸汽焓增的主要部分就发生在低温再热器中，因此直流燃烧器向上摆动的角度或者旋流燃烧器上面几层一次风喷嘴煤粉流量的增加幅度可以提高再热蒸汽出口温度。反之，将直流燃烧器的一次风喷嘴向下摆动或者将旋流燃烧器的下面基层一次风喷嘴的煤风流量提高会降低再热蒸汽的出口温度。 (3)分隔尾部烟道，用挡板开度调整流过低温再热器的烟气量来调整低温再热器的吸热量。尾部烟道低温再热器部分的烟气温度一般在600800。辐射换热份额已经比较低，低温再热器的传热过程以对流换热为主。如果提高低温再热器一侧烟道的挡板开度，可以增加低温再热器的烟气流量，从而提高低温再热器的吸热量，最终提高再热蒸汽的出口温度。反之，如果降低低温再热器一侧烟道的挡板开度，可以减小低温再热器的烟气流量，从而降低低温再热器的吸热量，最终降低再热蒸汽的出口温度。 (4)低温再热器无论在受热面积还是水蒸气的吸热比例，都是再热器的主要部分。烟气再循环法、摆动燃烧器喷嘴角度法、分隔尾部烟道挡板调温法都是通过调整低温再热器的吸热量达到调整再热蒸汽出口温度的目的。 23. 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。 24. 所有的金属材料都具有磁性，能被磁铁所吸引。( )A.错误B.正确参考答案：A25. 简述正常和非正常火焰传播速度的差别。简述正常和非正常火焰传播速度的差别。正常和非正常火焰传播速度大约为413m/s。爆燃火焰传播速度为10003000m/s，爆燃的同时会引起压力增加到20.67atm以上。26. 在下列三种材料中，( )最适合制造锉刀。A.T8A钢B.T10钢C.T12钢参考答案：C27. 铁碳合金状态图中，最大含碳量为5.69%。( )A、错误B、正确参考答案：A28. 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=0.0926422m3/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。 29. 焊接按焊接的过程特点可分为哪几类?( )A、熔焊B、高压焊C、压焊D、钎焊参考答案：ACD30. 已知某电厂1025t/h锅炉(300MW机组)燃用的煤种为太原西山贫煤，BRL工况燃煤消耗量为B=125.11t/h。收到基氮元素已知某电厂1025t/h锅炉(300MW机组)燃用的煤种为太原西山贫煤，BRL工况燃煤消耗量为B=125.11t/h。收到基氮元素含量为Nar=1.02%，如果不采取脱硝措施，计算该锅炉每年(运行7000h)的氮氧化物排放量。(1)氮元素氧化后生成的产物主要为NO。燃烧反应方程式 (2)假定煤种所有的氮元素全部转化成NO排放到大气中，则每年运行7000h的NO排放量为 (1)如果不采取脱硫措施，1台1025t/h锅炉燃烧西山贫煤每年排放的NO约为19142t/a。 (2) NO是一种酸性气体，与空气中SO3等气体作用形成酸雨降低农作物的产量、危害人类和动物的健康。因此必须对燃煤电厂产生的NO进行净化处理。 (3)目前国内广泛使用的脱硫技术有：选择性催化还原法；选择性非催化还原法等。 31. 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工况的西山贫煤年消耗量为875770t/h，即87.58万t。32. 分析燃烧煤需要的实际烟气量煤的发热量与元素分析和工业分析成分之间的换算关系。分析燃烧煤需要的实际烟气量煤的发热量与元素分析和工业分析成分之间的换算关系。由式 Vy=Vy0+1.0161(-1)Vom3/kg(标准状态下) 由上式可见： (1)煤的发热量越高，理论空气量越大，实际烟气量越大。 (2)煤的挥发分含量越低，理论烟气量越大，实际烟气量越大。 (3)煤的挥发分含量越低，过量空气系数越大，实际烟气量越大。 33. 简述空气预热器的类型与用途。简述空气预热器的类型与用途。空气预热器包括管式空气预热器与回转式空气预热器。 一般而言，管式空气预热器用于400t/h及其以下的锅炉，回转式空气预热器用于670t/h及其以上的锅炉。 34. 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：B35. 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=0.076m 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 36. 铁碳合金相图上的PSK线，用代号( )表示。A.A1B.AcmC.A3参考答案：A37. 分析煤粉管道外敷设保温层的原因。分析煤粉管道外敷设保温层的原因。自然环境的温度在-3040之间变化，煤粉管道中的空气、煤粉混合物含有大量水分，如果煤粉管道温度太低，可能造成水分在煤粉管道内壁结露，进而发展成煤粉管道堵塞故障。因此无论是中间储仓式制粉系统还是直吹式之分系统的煤粉管道都必须在煤粉管道外敷设必要的保温层。38. 简述产生“虚假水位”的原因及其与直流锅炉的关系。简述产生“虚假水位”的原因及其与直流锅炉的关系。(1)当汽轮机负荷突然增加时，蒸汽流量瞬时增加很快，汽包内的水容积内出现了一部分饱和水蒸气，由于蒸汽比容大于水的比体积，汽包水位会出现暂时性上升现象，这就是虚假水位。 (2)水位问题只是汽包锅炉的问题，与直流锅炉没有关系，但在直流锅炉启动过程中也会出现汽水膨胀现象，因此要在一定负荷范围内控制燃烧率的变化速度。 39. 纯金属的结晶过程是一个恒温过程。( )A.错误B.正确参考答案：B40. 特殊物理性能钢包括( )。A.软磁钢B.永磁钢C.无磁钢D.铁道用合金钢参考答案：ABCD41. 风力发电机的接地电阻应每年测试一次。( )此题为判断题(对，错)。参考答案：42. 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 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 43. 在终锻温度以下继续锻造，工件易弯曲。( )A、错误B、正确参考答案：A44. 分析煤粉仓偶尔发生爆炸事故的原因。分析煤粉仓偶尔发生爆炸事故的原因。(1)煤粉仓是一个较大的空间； (2)如果煤粉仓中存放的是挥发分含量较高的煤粉； (3)如果煤粉仓受到了高温作用就会使一部分挥发分释放出来； (4)来自细粉分离器的煤粉与空气相同，如果煤粉舱中的挥发分含量和氧气含量落在爆炸浓度范围内； (5)只要有明火或者局部高温，煤粉仓中的气体燃料与氧气的混合物就会发生连锁反应形成爆燃，即爆炸。 45. 已知某台1025t/h锅炉汽包长度L=21.25m，内径dn=1.792m，壁厚=0.145m。汽包内构件重量为汽包筒身重量的=8.15%已知某台1025t/h锅炉汽包长度L=21.25m，内径dn=1.792m，壁厚=0.145m。汽包内构件重量为汽包筒身重量的=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=155.038103(kg) (4)汽包内构件质量 M4=8.15%M3=12.636103(kg) (5)汽包总质量 Mqb=M3+M4=167.674103(kg)(1)本题计算的1025t/h锅炉的汽包质量约为167.674t。 (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。对于300MW量级的汽包锅炉，汽包厚度增加到145mm左右，热应力会更大，因此要严格控制1025t/h汽包锅炉的启动、停炉速度。 46. 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，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)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。 47. 简述对数平均温压和算术平均温压的关系。简述对数平均温压和算术平均温压的关系。当大温差与小温差之比大于0.92时，对数平均温压可以简化为算术平均温压。48. 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。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49. 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。 50. 实际金属的晶体缺陷有( )。A.点缺陷B.体缺陷C.线缺陷D.面缺陷参考答案：ACD51. 简述发电厂用煤的分类及其燃烧特性。简述发电厂用煤的分类及其燃烧特性。发电厂用煤按照挥发分含量分为无烟煤、贫煤、烟煤、褐煤等。按照收到基低位发热量分为优质煤( Qar, net21MJ/kg)和劣势煤。 挥发分和发热量越高的煤粉着火越稳定，比如烟煤、优质贫煤等。挥发分和发热量越低的煤粉着火越不稳定，比如褐煤、无烟煤等。 52. 如坯料高度于直径之比较大，或锤击力不足，就可能产生双鼓形。( )A、错误B、正确参考答案：B53. 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=13.335m，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。 54. 查阅相关文献，在水和水蒸气热力性质图表的基础上计算1.3、3.9、9.8、13.7、16.8、27.4MPa的水蒸气动力循环中锅炉查阅相关文献，在水和水蒸气热力性质图表的基础上计算1.3、3.9、9.8、13.7、16.8、27.4MPa的水蒸气动力循环中锅炉的给水加热、蒸发、过热、再热吸热比例，并对计算结果进行分析和讨论。参照工程热力学和锅炉原理相关知识，假设水蒸气的膨胀为等熵膨胀，可以得到下表的计算结果。其中为再热蒸汽流量与主蒸汽流量之比，下标1、2、gs分别表示过热蒸汽、再热蒸汽、给水。 不同压力的水蒸气动力循环的加热、蒸发、过热、再热比例 p1(MPa) p2(MPa) t1() t2() tgs() 总焓增(kJ/kg) 1.3 300 105 2602.6 3.9 450 150 2698.0 9.8 540 215 2555.8 13.7 2.74 540 540 240 2829.7 16.8 3.36 540 540 270 2685.4 27.4 5.48 605 605 280 2807.7 p1(MPa) 吸热量比例(%) (%) 加热 蒸发 过热 再热 1.3 14.4 75.8 9.9 0 0 3.9 16.5 63.8 19.7 0 0 9.8 18.6 52.0 29.3 0 0 13.7 18.4 32.0 34.3 15.2 75.0 16.8 18.6 32.5 31.6 17.3 78.5 27.4 27.5 0 52.9 19.6 83.0 由下表可得如下结论： (1)随着锅炉压力的提高，给水加热吸收的热量比例越来越高，因此省煤器受热面积会随着锅炉压力的提高而增加。 (2)随着锅炉压力的提高，蒸发吸热的比例越来越低；超临界压力锅炉的蒸发吸热比例为0，即随着锅炉压力的提高，将单位质量的水蒸发为水蒸气吸收的热量越来越少。因此要扩大锅炉的容量，必须提高锅炉蒸汽的压力。 (3)随着锅炉压力的提高，过热蒸汽和再热蒸汽吸热比例逐步提高。特别是超临界压力锅炉，过热蒸汽吸热比例超过50%。这样就可以将更多的过热器布置在炉膛里。考虑的再热器调温的问题，也可以将一部分再热器布置在炉膛里。 (4)本题的计算结果作了如下假设，水蒸气的膨胀过程为等熵膨胀。 (5)图11-2是上表的直观描述。在超临界压力锅炉中，过热蒸汽的吸热比例很大，因此超临界压力锅炉过热器的汽温特性可能是辐射受热面特性：锅炉负荷越高，过热蒸汽的温度越低。 55. 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：B56. 简述煤的成分的计算基准。简述煤的成分的计算基准。煤的成分的计算基准包括收到基、空气干燥基、干燥基、干燥无灰基。57. 分析自然循环锅炉水冷壁不易发生第二类传热恶化的原因。分析自然循环锅炉水冷壁不易发生第二类传热恶化的原因。自然循环锅炉的循环倍率一般都大于4。水冷壁中流动的是汽水混合物，而且以水为主。水的流动和蒸发保证了管壁的冷却效果；热负荷高的水冷壁由于自然循环的自补偿作用而增加了水冷壁管内的质量流速。因此自然循环锅炉水冷壁不易发生第二类传热恶化。58. 平屋顶与顶层天花板间存在一夹层，其夹层表面的间距=50cm，夹层内是压力为1.013105Pa的空气。天花板外侧温度平屋顶与顶层天花板间存在一夹层，其夹层表面的间距=50cm，夹层内是压力为1.013105Pa的空气。天花板外侧温度为tw1=25，屋顶内侧温度夏天时为twx=40，冬天时为twd=15，分别计算在夏天和冬天时，通过单位面积夹层的传热量。分析本题为有限空间自然对流换热问题，注意热面在上应按照纯导热计算。(1)夏天时： 定性温度： 根据定性温度查文献1附表3得： =0.0269W/(mK)， =1.62410-5m2/s，Pr=0.7005 按照纯导热计算： (2)冬天时： 定性温度： 根据定性温度查文献1附表2得： =0.0259wW/(mK)，=1.50610-5m2/s，Pr=0.703 则： Nuf=0.061(GrPr)1/3=0.061(1.3108)1/3=30.9 q=h(tw1-twd)=1.610=16W/m2从计算结果可以看出，在相同温差范围内，夏天通过单位面积夹层的传热量小于冬天通过单位面积夹层的传热量。这是南于在夏季，屋顶内侧温度较高，天花板外侧温度较低，属热面在上的有限空间自然对流换热问题，冷热面间无流动发生，因此传热量较小；反之，在冬季，屋顶内侧温度较低，天花板外侧温度较高，属热面在下的有限空间自然对流换热问题，冷热面间发生自然对流，因此传热量较大。 59. 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：B60. 金属的晶粒大小对其力学性能有重大影响，一般来说，细晶粒金属比粗晶粒金属具有较高的强度和韧性。( )A、错误B、正确参考答案：B