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1、600MW 机组集控运行 培 训 题 库 第一章第一章 热工基础知识热工基础知识1.1.什么是汽化、蒸发、沸腾、凝结什么是汽化、蒸发、沸腾、凝结? ?物质从液态转变成气态的过程称为汽化.汽化分为两种: 蒸发和沸腾.在液体表面所进行的汽化现象称为蒸发.在液体内部所进行的汽化现象称为沸腾.物质从气态变成液态的现象称为凝结. 2.2.什么是饱和状态、饱和水、饱和蒸汽、过热蒸汽什么是饱和状态、饱和水、饱和蒸汽、过热蒸汽? ?从微观上看,所谓汽化,实质上是由于液体各个分子的动能不同,在液面的某些动能较 大的分子克服邻近分子的引力,脱离液面逸入到周围空间而形成了蒸汽.温度愈高,液面愈大,液 面上部空间的分
2、子愈少,则汽化愈快.同样,液体分子在杂乱运动中,也会撞回液面而液化为 液体.液面上部空间单位容积内的分子数愈多,撞回液面的分子就愈多,即液面上蒸汽的压力 愈大,液化愈快.所以,液化速度取决于蒸汽的压力,而汽化的速度决定于液体的温度.当汽化 速度等于液化速度时,如果不对其加热或吸热以改变其温度,汽液两相将保持一定的相对数 量而处于动态平衡，两相平衡的状态称为饱和状态,即此时蒸汽空间内分子数已达饱和,蒸 汽压力已达最大值,再也不能增加了.两相平衡时的蒸汽称为饱和蒸汽,液体称为饱和水.饱和状态时的压力,即汽液两相平衡时的压力,称为饱和压力,此时的温度称为饱和温度.此 温度下的蒸汽 称为饱和蒸汽。在一
3、定压力下,温度高于该压力下的饱和温度的蒸汽称为过热蒸汽. 3.3.什么是蒸汽的过热度什么是蒸汽的过热度? ?过热蒸汽的温度超过该压力下饱和温度的数值,称为过热度,用符号“D来表示：D = T过 - T饱 4.4.什么是对流换热什么是对流换热? ? 对流换热有几种方式对流换热有几种方式? ?流动的流体和固体壁面之间的热量交换称为对流换热.对流换热分强制对流和自然对流两种方式.凡是由风机,泵或其它外部动力的作用所引600MW机组集控运行培训题库（锅炉部分） 哈尔滨第三发电有限责任公司第 1 页 共 85 页起的流动称为“强制对流“.由于流体冷热各部分的密度不同而引起的流动称为“自然对流“. 5.5
4、.什么是辐射传热什么是辐射传热? ? 辐射传热与哪些因素有关辐射传热与哪些因素有关? ?物体以电磁波的方式向外界传播热量的过程称为辐射传热.也可理解为不需要物质直接 接触而进行的热量传递方式.辐射传热与下列因素有关:(1) 与热源温度的高低有关，热源温度愈高,辐射传热量就愈大: 即与温度的4次方成 正比；(2) 与黑度有关，受热物体表面愈黑暗,吸收辐射的能量就愈强,辐射传热量就愈大.其 次与受热物体表面的粗糙程度有关,受热物体表面愈粗糙,辐射传热量就愈大. 6.6.传热系数、放热系数与导热系数三者之间有何区别传热系数、放热系数与导热系数三者之间有何区别? ?传热系数、放热系数与导热系数是三个不
5、同的物理量,它们之间有一定的区别和联系. 导热系数是表示材料导热性能的指标,仅与材料本身有关,是说明材料物理性质的参数;对流 放热系数表示了一种流体与一个固体表面间对流换热过程的强弱,而热量从一种流体穿过壁 面到达另一种流体,这一个总的传热过程的强弱则由传热系数来表示,因而它必须包括导热 系数及放热系数的影响在内，放热系数、传热系数的大小与热交换过程的许多因素有关,它 们都不是物性参数. 7.7. 膨胀系数与哪些因素有关？膨胀系数与哪些因素有关？膨胀系数的大小与下列因素有关：（1）与材料的性 质有关，物体的材料性质不同，分子的结构和 形式也不同，分子结 构愈紧密,当温度升高时膨胀就愈小;反之,
6、愈松弛膨胀就 愈大.（2）与物质形态有关，气体、 液体及固体分子在结构上有很大的区别，其 中的固体 结构最紧密,其次为液体，而气体最松驰，在同一条件下，当温度升高时固体膨胀系数较小， 而液体 、气体膨胀系数大些。第二章第二章 燃料、燃烧、热平衡燃料、燃烧、热平衡1什么是能源？什么是一次能源与二次能源？什么是能源？什么是一次能源与二次能源？能源从词义来讲就是能量的来源。工程上所讲的能源是指具有各种能量的对象。如太 阳能、风水海洋能、地热能、矿物能、核能、生物能等。一次能源是指以原有形式存在于自然界中的能源，如煤、石油、天然气、水力、风力、 草木燃料、地热、核能、直接的太阳辐射等。二次能源是指由一
7、次能源直接或间接转换为其它种类和形式的人工能源，如电能、热 能、各种石油制品、煤气、液化气、沼气、余热、火药、酒精等等。 2燃料分哪几类？燃料分哪几类？燃料的分类方法很多，类别也就较多。通常以燃料的形态分类，有如下几种： 固体燃料 包括煤、油页岩、木柴等到。电站锅炉使用的固体燃料主要是煤。 液体燃料 包括石油及其制品、酒精等到。电站锅炉点火用油一般为柴油，作为主燃料时为 重油或渣油。 气体燃料 包括天然气、焦炉煤气、高炉煤气、城市煤气、沼气、液化气等。根据地域不 同，电站锅炉可能燃用部分焦炉气或高炉煤气。而其它气体燃料是不提倡作为锅炉燃料的， 这些燃料用于其它方面可能更合理。600MW机组集控
8、运行培训题库（锅炉部分） 哈尔滨第三发电有限责任公司第 2 页 共 85 页3什么是煤的元素分析成分与工业分析成分？什么是煤的元素分析成分与工业分析成分？通过元素分析方法得出的煤的主要组成成分，称元素分析成分。它包括碳（C） 、氢 （H） 、氧（O） 、氮（N） 、硫（S） 、灰分（A） 、水分（M） 。其中碳、氢、硫是可燃成分。 硫燃烧后要生成 SO2 ，及少量 SO3 ，故它是有害成分。煤中的水分和灰分也都是有害成 分。通过元素分析成分可以了解煤的特性及实用价值，的关燃烧计算也都使用元素分析数 据。但元素分析方法较为复杂。发电厂常用较为简便的工业分析方法得到工业分析成分， 用它可以基本了解
9、煤的燃烧特性。煤的工业分析是把煤加热到不同温度和保持不同的时间而获得水分、挥发分、固定碳、 灰分的百分组成。元素分析成分与工业分析成分之间的关系，可参阅图 41。 4煤中水分由哪几部分组成？煤中水分有何危害？煤中水分由哪几部分组成？煤中水分有何危害？通常所说的煤中水分是指全水分 Mt,由表面水分 Mf 和内在水分 Minh组成。 内在水分也称固有水分 Minh，它是生成煤的植物中的水分及煤生成过程中进入的水分，不 能用自然风干的方法除去，必须通过加热才能除掉。它的含量对于一定煤种是稳定的。表面水分是在开采、储运过程中进入的，又称外在水分，通过自然风干即可除去。表 面水分的含量，受自然条件影响较
10、大，故其数值变化较大。不同煤种的全水分在不同条件 下差别较大，少的只有百分之几，多的可达 40%50%。水分的存在不仅使煤种的可燃成分 相对减少，发热量下降，而且影响燃料的着火燃烧。燃用高水分的煤，使燃烧温度偏低， 烟气容积增大，使锅炉效率下降，还会加剧锅炉尾部受热面的低温腐蚀和堵灰。煤中水分 高，使煤的运输、磨制也会发生困难。 5煤中灰分由哪几部分组成？煤中灰分有何危害？煤中灰分由哪几部分组成？煤中灰分有何危害？ 煤中的灰分是指燃烧后剩余的不可燃矿物质。它可分为内在灰分（固有灰分）和外来 灰分两部分。 内在灰分是生成煤的植物中的不可燃矿物质，以及在煤的生成过程中进入的不可燃矿 物质。内在灰分
11、含量较少，在煤中的分布也较均匀，有时呈层状分布。 外来灰分是在煤开采、储运过程中进入的不可燃矿物质。在煤中的分布很不均匀，含 量也受自然条件影响。 灰分是煤中的害杂质，含量在 5%40%之间。煤中灰分越高，可燃成分相对降低，发 热量减小，且影响煤的着火与燃烧，使燃烧效率下降。燃烧后灰分可在受热泪盈眶面上形 成结渣与积灰，影响传热，使锅炉热效率下降。随烟气流动的飞灰，磨损受热面，使锅炉 受热面使用寿命降低。为了清除灰渣与飞灰，使除灰尘设备复杂化。随烟气排入大的飞灰， 造成对环境的污染。 6煤中的硫以什么形式存在？煤中硫分有何危害？煤中的硫以什么形式存在？煤中硫分有何危害？ 硫在煤中以三种形式存在
12、，即有机硫、硫铁矿硫（黄铁矿和白铁矿硫等形态存在的硫） 和硫酸盐硫。前两种可以燃烧，通常称为可燃硫。最后一种硫酸盐硫不可燃烧，只转化为 灰的一部分。 硫在煤中含量变化范围也较大，一般约为 0.1%-5%。硫虽能燃烧放热，但它却是极 为有害的成分。硫燃烧后生成二氧化硫（SO2 ）及少量三氧化硫（SO 3） ，排入大气能污染 环境，对人体和动植物以及地面建筑物均有害。同时，SO2 、SO3 也是导致辞锅炉受热面 烟气侧高温腐蚀、低温腐蚀和堵灰的主要因素。 7煤中灰分和煤中不可燃矿物质的含义一样吗？煤中灰分和煤中不可燃矿物质的含义一样吗？ 含义不一样。煤中灰分是指燃烧后剩余的不可燃矿物质，其含量是在
13、实验室用加热方 法烧去可燃物而测定的。煤中的不可燃矿物质，虽然不参与燃烧，但在高温下，会经历失 去结晶水、碳酸盐和硫酸盐热分解、以及黄铁矿氧化等过程，原来不可燃的矿物质成分会600MW机组集控运行培训题库（锅炉部分） 哈尔滨第三发电有限责任公司第 3 页 共 85 页有一定变化，质量也有所减轻。因此，灰分与煤中不可矿物质的含义是不一样的。 同时，灰分和实际燃烧后形成的灰渣也有不同。测定灰分时加热温度为 800，在锅 炉内实际燃烧时，温度为 15001600r 。在这样高温下，使部分氧化硅、氯化物、碱金 属盐类直接升华为气体逸出，以及高温氧化或还原、共晶体形成等过程，使灰渣的成分和 测定的灰分的
14、成分组成会有很大的差异，灰的熔融特性也不完全一致。 8煤中的含碳量、固定碳、焦碳的含义相同吗？煤中的含碳量、固定碳、焦碳的含义相同吗？ 煤的含碳量是碳在煤中的质量百分数，包括煤中全部碳量。煤在加热后，水分首先析 出，随着温度的升高，挥发分 渐析出，煤中的一部分碳也要挥发成气体，没有挥发的碳称 之为固定碳。换句话说，固定碳的含量是指工业分析中四种成分， （水分、挥发分、灰分、 固定碳）中的碳的含量。工业分析中，水分、挥发分析出后剩余的部分称为焦炭，焦炭是 由固定碳和灰分所组成。 由上述说明可知，煤中的碳、固定碳、焦炭。都是由煤中的碳引发出来的，都与碳的 关系，但三者的数量和物理意义又不相同，它们
15、之间的关系，可由图 41 看出。 9煤的成分分析基准有哪几种？煤的成分分析基准有哪几种？煤的成分组成是用质量百分数来表示的。即C+H+O+N+S+A+M=100% 式中，C、H、O、N、S、A、M 分别表示煤中碳、氢、氧、氮、硫、灰分、水分的质 量百分数。 由于煤中灰分、水分随开采条件、储运条件和气象条件的变化而变化，同一种煤，在 不同条件下，其成分的百分组成就不相同，若欲用其成分含量百分数说明煤的物性，必须 同时指明煤是在什么状态下分析成分组成，才能正确判断各种成分的影响。较常应用的煤 的成分分析基准有如下四种： （1）收到基 以收到状态的煤取样分析其成分组成，用下角标 ar 表示。即Car
16、+Har+Oar+Nar+Sar+Aar+Mar=100% 收到基是以收到的煤为试样所取得的成分组成，但收到的地点不同，其成分组成 就会有差异。对于锅炉用煤来说，收到的煤应是进入原煤仓中的煤，以原煤仓中的煤为试 样所取得的成分组成，为收到基成分组成，这也就和过去的应用基成分基本一致。 收到基成分是锅炉有关计算中应用最广的成分基准。 （2）空气干燥基（旧称分析基） 以自然风干的煤样分析其成分组成，已扣去煤中的外在 水分，剩余的只是煤的内在水分，或称分析水分。空气干燥基成分用下角标 ad 表示。即Cad+Had+Oad+Nad+Sad+Aad+Mad=100% 煤矿提供的煤质数据多为空气干燥基成分。 （3）干燥基 以去掉全部水分的煤样分析其成分组成，用下角标 d 表示。即Cd+Hd+Od+Nd+Sd+Ad=100% 利用干燥基成分可较真实地反映灰的含量，因为干燥基成分不受水分变化的影响。 （4）干燥无灰基（旧称可燃基） 以假想干燥无灰
