东北大学21秋《金属学与热处理基础》平时作业2-001答案参考78

东北大学21秋金属学与热处理基础平时作业2-001答案参考1. 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，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。 2. 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。 3. 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。4. 洛氏硬度值的正确表示方法为( )。A、HRC55B、HRC55kg/mmC、55HRCD、55HRCkg/mm参考答案：C5. 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=142mm，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 0.03156 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。 6. 分析在炉型、容量相同、汽轮发电机组相同的条件下，燃烧贫煤的锅炉和燃烧烟煤的锅炉，哪一种机组的电厂效率高。分析在炉型、容量相同、汽轮发电机组相同的条件下，燃烧贫煤的锅炉和燃烧烟煤的锅炉，哪一种机组的电厂效率高。燃烧贫煤的锅炉热风温度高，因此省煤器的吸热比例会有所降低，水冷壁中的热水段高度会增加，锅炉的蒸发量会偏小。为了维持锅炉的额定蒸发量，必须多投燃煤，因此燃烧贫煤的锅炉机组与汽轮发电机组组成的火力发电厂效率较低。 燃烧烟煤的锅炉热风温度较低，因此省煤器的吸热比例会有所增加，水冷壁中的热水段高度会降低，锅炉的蒸发量会较大，因此燃烧烟煤的锅炉机组与汽轮发电机组组成的火力发电厂效率较高。 7. 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%，正常水位在汽包几何中心线以下50mm，汽包压力为19.0MPa，水空间容积为Vw=26.12m3。假设给水泵的流量超过正常值10t/h，计算该锅炉汽包的汽容积、从正常水位到发生满水事故的时间并对计算结果进行分析与讨论。(1)计算汽包总容积 (2)计算汽包蒸汽空间容积 Vs=V-Vw=26.74(m3) 查阅水特性表，得到19.0MPa的饱和水的比体积v=0.0019225m3/kg。 (3)蒸汽空间可以容纳的饱和水量 (4)从正常水位到发生满水事故的时间 (1)正常水位时，10250t/h锅炉汽包中的汽空间容积为26.74m3。 (2)如果给水泵的流量比正常值高出10t/h，10250t/h汽包锅炉从正常水位到发生满水事故的时间为83.5min，因此满水事故处理的时间比较充裕。 (3)1025t/h锅炉为亚临界参数锅炉，自动化程度高，但运行人员仍需具有较高的业务素质，当发生汽包水位异常时，如果判断可能发生满水事故，应当及时调整给水泵流量，防止发生满水事故。 8. 假设过量空气系数，重油的过量空气系数=1.05。计算重油的空燃比。假设过量空气系数，重油的过量空气系数=1.05。计算重油的空燃比。已知理论空气量，则理论空燃比 S0=1.293Vokg/kg (5-10) 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 (5-11) 将已知条件以及我国部分重油的理论空气量表的数据代入式(5-10)和式(5-11)得到下表。 国内部分重油的理论与实际空燃比 序号 重油产地 Vo(m3/kg (标准状态下) S0(kg/kg) S( kg/kg) 1 大庆原油常压重油 11.04 14.27 1.05 14.99 2 山东原油常压重油 10.78 13.93 1.05 14.63 3 大港原油常压重油 10.98 14.19 1.05 14.90 4 江汉原油常压重油 10.87 14.05 1.05 14.75 5 玉门原油常压重油 10.95 14.16 1.05 14.87 6 克拉玛依原油常压重油 11.05 14.28 1.05 15.00(1)重油的理论空燃比大约在14.1左右，比煤的理论空燃比(4.18.4)大。 (2)重油的实际空燃比大约在14.015.0之间，比煤的实际空燃比(5.7610.25)大。 9. 球墨铸铁常用的热处理工艺有( )。A.退火B.正火C.调质D.贝氏体等温淬火参考答案：ABCD10. 钢的耐热性包括( )。A.热稳定性B.熔点C.蠕变强度D.沸点参考答案：AC11. 试用PR方程计算360K异丁烷饱和蒸汽的焓和熵。已知360K和01MPa时Hig=18115Jmol，Sig=29598 J(mo试用PR方程计算360K异丁烷饱和蒸汽的焓和熵。已知360K和01MPa时Hig=18115Jmol，Sig=29598 J(mol.K)。正确答案：异丁烷的Tc=4081KPc=3648MPa=0176。rn 从Antoine方程可以计算终态压力计算得P=Ps=14615MPa(饱和蒸汽压也可以直接用状态方程计算)。rnrn 由热力学性质计算软件得到T=360K和P=14615MPa的蒸气的标准偏离焓和标准偏离熵即可容易计算出结果。rn 得 H15758 JmolS2691 J(mol.K)。异丁烷的Tc=4081K,Pc=3648MPa,=0176。从Antoine方程可以计算终态压力,计算得P=Ps=14615MPa(饱和蒸汽压,也可以直接用状态方程计算)。由热力学性质计算软件得到T=360K和P=14615MPa的蒸气的标准偏离焓和标准偏离熵,即可容易计算出结果。得H15758Jmol,S2691J(mol.K)。12. 分析四角切圆布置直流煤粉燃烧器容易发生结渣的部位。分析四角切圆布置直流煤粉燃烧器容易发生结渣的部位。(1)在炉膛垂直方向上，燃烧器上方区域是烟气温度较高的区域，灰分容易发生熔化现象。水冷壁的温度也较高，容易发生结渣。 (2)如果燃煤是挥发分含量较低的贫煤、无烟煤，由于煤粉燃尽时间的延长，过热器、再热器的炉膛部分也可能发生结渣现象。 (3)在炉膛横截面上，燃烧器区域水冷壁的热角容易发生结渣现象，如图6-2所示。 (4)如果一次风速偏低，着火距离缩短，这时也可能在冷角发生结焦现象。 13. 简述直流锅炉发生传热恶化的类型。简述直流锅炉发生传热恶化的类型。亚临界压力直流锅炉发生的传热恶化是第一类传热恶化或者第二类传热恶化。 超临界压力直流锅炉由于没有饱和水的蒸发过程，所以发生的传热恶化是第二类传热恶化。 14. 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/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。 15. 非合金钢按用途可分为( )。A.碳素结构钢B.碳素工具钢C.普通质量非合金钢D.低碳钢参考答案：AB16. 回火是将淬火钢重新加热到A1点以下的某一温度，保温一定时间后，冷却到室温的一种操作。( )A、错误B、正确参考答案：B17. 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。 18. 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：B19. 两容器中均盛有空气与二氧化碳的混合物，但两混合物的成分比例不同。容器1中含有0.08kmol的空气及0.02kmol的两容器中均盛有空气与二氧化碳的混合物，但两混合物的成分比例不同。容器1中含有0.08kmol的空气及0.02kmol的二氧化碳；容器2中含有摩尔分数(某组分的物质的量与混合物的量之比)为30%的空气及摩尔分数为70%的二氧化碳。两容器中的压力均为1.013105Pa，温度均为25。两容器被一内径为100mm、长2m的管道相连接。试确定两容器间二氧化碳的交换率。由题目中的压力、温度与物质量可知，容器1、2混合物摩尔浓度为： 容器1中CO2摩尔成分： 容器1内CO2摩尔浓度为：cA=0.20.0408=0.00816kmol/m3 容器2中CO2摩尔成分：xA=0.7kmol/kmol 容器2内CO2摩尔浓度为：cA=0.70.0408=0.02856kmol/m3 在压力P0=1.013105Pa，T0=273K时，查表11-2得CO2质扩散系数： D0=0.13810-4m2/s 实际压力与温度时，CO2质扩散系数： 则通过管道CO2的质交换率： =-1.25710-9kmol/s=-4.52610-6kmol/h =-1.9910-4kg/h 负号表示CO2从容器2向容器1扩散。 20. 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。 21. 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。 22. 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：C23. 简述控制循环锅炉的汽水混合物从锅筒上方引入锅筒的原因。简述控制循环锅炉的汽水混合物从锅筒上方引入锅筒的原因。(1)亚临界压力300600MW量级的锅炉才会采用控制循环锅炉的形式。控制循环锅炉的水循环动力强大，足以克服汽水混合物导管从锅筒上方引入锅筒形成的局部阻力。这种锅筒结构有利于使整个锅筒的金属温度分布均匀，降低锅筒的金属热应力。 (2)控制循环锅炉设有锅水循环泵，水冷壁的动力循环有保障，进入汽包的汽水混合物的流速较快，因此分离器的体积有所下降，汽包的直径可以有所降低，这种变化也有利于整个锅筒的金属温度分布均匀，降低锅筒的金属热应力。 24. 热处理工艺过程都由下列哪几个阶段组成?( )A、充气B、加热C、保温D、冷却参考答案：BCD25. 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. 金属材料的化学性能包括( )。A.耐腐性B.抗氧化性C.化学稳定性D.导热性参考答案：ABC27. 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。 28. 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：ABC29. 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。 30. 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。 31. 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。 32. 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。 33. 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。 34. 整体热处理分为( )。A.退火B.正火C.淬火D.渗碳参考答案：ABC35. 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：A36. 间隙固溶体只能为有限固溶体，置换固溶体可以是无限固溶体。( )A.错误B.正确参考答案：B37. 比较水冷壁、高温过热器、低温过热器的传热温差和受热面的大小。比较水冷壁、高温过热器、低温过热器的传热温差和受热面的大小。(1)逆流布置的受热面传热温差最大，受热面积最小，结构最紧凑。 (2)水冷壁为顺流布置的受热面，而且对于临界压力以下的锅炉，工质侧的温度不发生变化，传热温差较小。水冷壁的传热以辐射换热为主，因此水冷壁的温差总体上讲还比较大，结构比较紧凑。 (3)高温过热器为顺流布置的对流受热面，传热温差达到最小值，受热面积达到最大值。 (4)低温过热器为逆流布置的受热面，传热温差达到最大值，受热面积达到最小值。 38. 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：ABCD39. 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。 40. 分析煤粉锅炉燃烧器底NOx燃烧技术与高温腐蚀的关系。分析煤粉锅炉燃烧器底NOx燃烧技术与高温腐蚀的关系。(1)低NOx燃烧技术的原理是，挥发分析出阶段进行缺氧燃烧降低NOx生成量。 (2)低氧燃烧会形成燃烧器下游区域(四角切圆布置的直流燃烧器烟气流动下游，旋流燃烧器的主燃烧区域)的还原性气氛加快结渣、高温腐蚀的速度。 (3)在电力生产实践中，一些电厂为了追求低NOx排放的指标忽视了高温腐蚀对水冷壁安全运行带来的技术隐患，可能会增加水冷壁的爆管频率，乃至影响电厂的整体运行水平。 41. 风力发电机组至少应具备两种不同形式的、能独立有效控制的制动系统。( )此题为判断题(对，错)。参考答案：42. 金属的力学性能主要有以下哪些?( )A、强度B、硬度C、塑性D、厚度参考答案：ABC43. 分析再热蒸汽容易发生温度波动的原因。分析再热蒸汽容易发生温度波动的原因。由图1-2可知，再热蒸汽的平均比定压热容是cp,zr=2.4kJ/(kgK)，过热蒸汽的平均比定压热容是cp,zr=4.15kJ/(kgK);cp,zrcp,zr表示相同的吸热量扰动引起的过热蒸汽的温度波动幅度小于再热蒸汽的温度波动幅度，因此再热蒸汽容易发生较大幅度的温度波动，比如超温或者温度达不到额定值。 44. 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01013MPa，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。45. 分析烟气中三原子气体的体积的理论值与实际值的区别。分析烟气中三原子气体的体积的理论值与实际值的区别。烟气中的三原子气体指二氧化碳、二氧化硫的体积之和，水蒸气的体积另外计算。烟气中的二氧化碳、二氧化硫体积只与煤中的碳元素含量和硫元素含量有关，与过量空气系数无关。因此，烟气中三原子气体的体积的理论值等于实际值。46. 已知某电厂超临界压力600MW汽轮机的BRL工况的过热蒸汽流量D1=1785t/h，再热蒸汽流量为D2=1484t/h。计算汽轮机已知某电厂超临界压力600MW汽轮机的BRL工况的过热蒸汽流量D1=1785t/h，再热蒸汽流量为D2=1484t/h。计算汽轮机的汽耗率。汽耗率 600MW超临界压力汽轮机机组的汽耗率约为2975g/(kWh)，300MW亚临界压力汽轮机机组的汽耗率约为3117g/(kWh)。 (2)汽轮机的汽耗率越低，汽轮机的效率越高，因此应当大规模安装超临界火力发电机组。 (3)因为不同容量的机组，汽轮机主蒸汽的压力、温度不相同，主蒸汽的焓也不同，因此汽耗率的数值高低只具有相对比较意义。 47. 气焊中焊接火焰有哪几种形式?( )A、中性焰B、氧化焰C、氮化焰D、碳化焰参考答案：ABD48. 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：A49. 封闭系统中的1kg干度为09、压力为2318106Pa的水蒸气，绝热可逆膨胀至3613105Pa，求此过程的封闭系统中的1kg干度为09、压力为2318106Pa的水蒸气，绝热可逆膨胀至3613105Pa，求此过程的Q和W。 (2)如再恒容加热成为饱和水蒸气，问该过程中的Q和W又是多少。正确答案：(1)对于绝热可逆膨胀,Q=0,W=一1000U,S2=S1。由P1s=2318106Pa,查附录C1,得U1sv=26024Jg,U1sl=94087Jg,S1sv=62861J(g.K),S1sl=25178J(g.K),则U1=U1svx+U1sl(1一x)一24362JgS1=S1svx+S1sl(1一x)=59092J(g.K)由于可确定膨胀后仍处于汽液两相区内,终态压力就是饱和蒸汽压。由P2s=3613105Pa查得U2sv=2550J(g.K),U2sl=58874Jg；S2sv=69299J(g.K),S2sl=17391J(g.K)。U2=U2svx2+U2sl(1-x2)=215775Jg则W=一1000(U2一U1)=27845kJ(2)再恒容加热成饱和蒸汽,W=0,因为查表得U3sv=25583,U3=U3sv=25583cm3g。Q=1000U=1000(U3sv一U2)=1000(25583215775)=40055(kJ)得：(1)27845kJ；(2)40055kJ。50. 一换热器管内侧流过的水的对流换热表面传热系数为h1=8700W/(m2K)，管外侧制冷剂的换热表面传热系数为h2=180一换热器管内侧流过的水的对流换热表面传热系数为h1=8700W/(m2K)，管外侧制冷剂的换热表面传热系数为h2=1800w/(m2K)，已知换热管子壁厚为=1.5mm，管内径为50mm。管子材料的导热系数为=383W/(mK)。试计算各部分热阻和换热器的总传热系数。分析这是两种流体与管壁之间的传热过程，由于管壁的厚度相对其直径而言较小d，可以将其按平壁处理，依据题目提供的条件，可以利用式=k(tf1-tf2)A(W)(0-4)。水侧对流换热热阻： 制冷剂侧对流换热热阻： 管壁的导热热阻： 总热阻为：R=Rh1+R+Rh2=6.7510-4m2K/W 传热系数：从计算结果看，制冷剂侧和水侧的热阻数量级一样，且高于导热热阻2个数量级。导热热阻的影响相对较小，几乎可以忽略。从热阻的构成看，总的热阻数值更接近于单项热阻最大的那个，为此，提高传热系数主要应从如何有效降低热阻较大的传热环节入手，以本题为例，就是要设法提高制冷剂侧的表面传热系数。