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1、东北大学21秋金属学与热处理基础在线作业一答案参考1. 已知某台1025t/h锅炉BRL工况的高温过热器烟气入口温度为1=799，烟气出口温度为2=744。片数n=76，直径514已知某台1025t/h锅炉BRL工况的高温过热器烟气入口温度为1=799，烟气出口温度为2=744。片数n=76，直径514炉膛烟气量为7.4362m3/kg(燃料)(标准状态下)，锅炉的燃料消耗量为125.11t/h。炉膛的宽度为a=13.335m，高温过热器高度hgw-gr=10.279m。试计算高温过热器的平均烟气流速。(1)计算高温过热器所在烟道的流通截面积 F=(a-nd)hgw-gr=97.2(m2) (
2、2)计算烟气流量 (3)计算烟气平均流速 (1)本题计算的1025t/h锅炉高温过热器的烟气平均流速为10.17m/s。比高温再热器烟气速度略有提高，原因是烟气截面的高度降低，从而使烟气流通截面降低。 (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。 2. 分析煤的挥发分含量与锅炉炉膛高度的关系。分析煤的挥发分含量与锅炉炉膛高度的关系。(1)挥发分越低，发热量越低的锅炉，炉膛高度的值越高。 (2)同一种炉型，相同的容量下，炉膛高度从高向低排列的顺序应当是：褐煤、无烟煤、贫
3、煤、烟煤。 3. 简述锅炉给水必须经过加热才能送入水冷壁的原因。简述锅炉给水必须经过加热才能送入水冷壁的原因。水冷壁的主要作用是将接近饱和的水加热蒸发成蒸汽。对于亚临界压力以下的锅炉，蒸发是一个持续的过程。对于超临界压力锅炉，蒸发是一个瞬间即可完成的过程。无论任何压力，进入水冷壁前必须达到足够高的温度，才能在水冷壁中顺利蒸发，而且压力越高，水的饱和温度和拟临界温度越高。因此，随着锅炉压力的提高，给水必须加热到合适的温度才能送入锅炉水冷壁。4. 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，
4、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。5. 分析自然循环锅炉循环回路的自补偿特性的变化规律。分析自然循环锅炉循环回路的自补偿特性的变化规律。(1)随着锅炉负荷的提高，炉膛的温度有所提高，水冷壁的吸热量增加，水冷壁中汽水混合物的蒸汽份额增加，下降管和水冷壁组成的上升管之间的密度差增加，自然循环水动力增加，在这个锅炉负荷变化阶段，循环流速随着锅炉负荷的提高而逐渐提高，这种性质称为自然循环的水动力特性。 (2)如果锅炉炉
5、膛的热负荷继续提高，由于水冷壁中的汽水混合物中蒸汽份额的继续提高，汽水混合物的容积流量会大大增加，汽水混合物的流速也会大大增加，此时汽水混合物的流动阻力与流速的平方成正比，即汽水混合物的流动阻力增加速度超过了炉膛热负荷的增加速度，水冷壁的循环流速随着锅炉负荷的继续提高而降低。在这个负荷变化阶段中，自然循环锅炉不具备自补偿特性。 (3)自然循环锅炉要进行水动力校核计算，保证锅炉在全负荷范围内工作在自补偿特性区间内。 6. 炉膛出口处的过量空气系数，对于烟煤，1=1.1；对于贫煤，=1.15；对于褐煤，=1.25;洗中煤，=1.28;对于无炉膛出口处的过量空气系数，对于烟煤，1=1.1；对于贫煤，
6、=1.15；对于褐煤，=1.25;洗中煤，=1.28;对于无烟煤，1=1.30。空气预热器烟气出口处的过量空气系数在1基础上增加0.25。假设，煤粉炉飞灰占灰分的质量份额afh=0.92，根据国内主要动力煤煤粉锅炉空气预热器烟气出口水露点计算结果表的数据计算贫煤燃烧在空气预热器出口处的飞灰浓度(每千克烟气中飞灰的质量)。将国内主要动力煤煤粉锅炉空气预热器烟气出口水露点计算结果表的数据带入上式，得到下表。其中下标L表示炉膛，py表示空气预热器出口，上标”表示炉膛出口。 贫煤燃烧在炉膛和空气预热器出口处的飞灰浓度序号煤种Aar(%)Vo(m3/kg)afhLuL(kg/kg)apyupy(kg/k
7、g)1西山贫煤19.76.7090.9211 20.016 021.450.013422淄博贫煤22.66.6160.921.20.018661.450.015633芙蓉贫煤22.86.2120.921.20.019961.450.01673(1)就贫烟煤而言，无论是炉膛出口还是空气与热气出口，灰分含量越高，烟气中的飞灰浓度越大。 (2)根据上式，随着烟气的流动和漏风，烟气中飞灰浓度应当越来越低。上表的计算结果证明空气预热器处的飞灰浓度低于炉膛出口处的飞灰浓度。7. 已知某台1025t/h锅炉的省煤器结构如下：尺寸516，横向节距s1=142mm，s2=104mm，计算锅炉省煤器的有效辐射层厚
8、已知某台1025t/h锅炉的省煤器结构如下：尺寸516，横向节距s1=142mm，s2=104mm，计算锅炉省煤器的有效辐射层厚度。判断是否适用于光管管束： 可得 (1)本题计算的1025t/h锅炉省煤器的有效辐射层厚度为0.251m，高温过热器的有效辐射层厚度为0.194m，与高温过热器相比，横向节距降低，导致了有效辐射层厚度的降低，因此，排列越密集的屏，有效辐射层厚度越小。 (2)根据黑度计算公式a=1-exp(-kps)可知，有效辐射层厚度s越小，黑度越小，烟气的辐射能力越低，即受热面从辐射换热为主转化成对流换热为主。 8. 根据省煤器出口水温查阅各种压力下省煤器中的出口水焓，分析其结果
9、。根据省煤器出口水温查阅各种压力下省煤器中的出口水焓，分析其结果。下表所示我不同压力下省煤器出口水温、压力与出口水焓 省煤器出口水温、压力与出口水焓 蒸汽压力 (MPa) 给水温度() 给水焓(kJ/kg) 省煤器出口水温() 省煤器出口水焓(kJ/kg) 饱和温度() 9.9 215 923.53 256 1114.6 318.08 13.8 235 1016.08 285 1258.18 344.79 17.7 265 1157.81 304 1355.98 363.63 25.4 286 1259.42 366 1738 384.4(1)压力越高的锅炉蒸发吸热量在工质总吸热量中的比例越小
10、，因此，必须提高省煤器出口水温，以便使水冷壁的吸热量能产生足量的蒸汽。 (2)临界压力以下的锅炉，省煤器出口水温按照距离饱和温度60的原则确定。 (3)超临界压力锅炉的省煤器出口水温按照比拟临界温度对应的焓小380kJ/kg确定。 9. 焊接时在被焊工件的结合处产生( )，使两分离的工件连为一体。A、机械力B、原子间结合力C、粘结力D、A、B和C参考答案：B10. 回火的目的：降低淬火钢的脆性，减少或消除内应力，使组织趋于稳定并获得所需要的性能。( )A、错误B、正确参考答案：B11. 分析实际烟气焓与煤的元素分析、工业分析成分之间的关系。分析实际烟气焓与煤的元素分析、工业分析成分之间的关系。
11、实际烟气焓 Hy=Hy0+(-1)Hk0+HfhkJ/kg 由上式可知： (1)煤的可燃元素含量越高、煤的发热量越大，实际烟气焓越高； (2)煤的收到基水分、灰分越高，实际烟气焓越大； (3)由于灰分、水分含量越高，煤的发热量越低，因此烟气焓主要取决于煤的收到基低位发热量的值。收到基低位发热量越高，实际烟气焓越高； (4)煤的挥发分含量越低，过量空气系数越大，实际烟气焓的值越大。 12. 铸造铝合金包括( )。A.铝硅铸造铝合金B.铝铜铸造铝合金C.铝镁铸造铝合金D.铝锌铸造铝合金参考答案：ABCD13. 分析燃煤循环流化床锅炉与煤粉炉的水冷壁沾污、结渣情况的区别。分析燃煤循环流化床锅炉与煤粉
12、炉的水冷壁沾污、结渣情况的区别。(1)动力煤的灰分的变形温度DT一般会在11001150。 (2)煤粉炉的炉膛烟气最高温度可以达到15001600，因此煤粉炉的水冷壁一定会有少量的灰层粘在水冷壁管的外壁上。如果灰分的DT很低、发生了缺氧燃烧或者敷设卫燃带的方式不合理，可能造成水冷壁、分隔屏等部位的严重结渣。 (3)循环流化床锅炉的燃烧温度为850910，低于灰分100(DT)，因此循环流化床锅炉水冷壁基本上不结渣，也不发生沾污现象。但是在密相区的耐火材料层外壁会发生结渣现象。另外如果脱硫剂中含有较高的K2O、Na2O或者其他碱金属的氧化物，会使密相区甚至水冷壁发生严重结渣，有时会导致排渣不畅的
13、故障。 14. 零件渗碳后，一般需经( )处理，才能达到表面高硬度和高耐磨性要求。A.淬火+低温回火B.正火C.调制参考答案：A15. 分析煤粉锅炉炉膛尺寸确定过程。分析煤粉锅炉炉膛尺寸确定过程。(1)根据锅炉的主蒸汽、再热蒸汽的压力、温度、流量，煤的收到基低位发热量和同类型锅炉的锅炉效率确定燃料消耗量。 (2)根据炉膛容积热负荷的推荐值范围确定炉膛容积VL。 (3)根据炉膛截面热负荷的推荐值范围确定炉膛截面积FL。 (4)根据VL，FL确定炉膛高度HL。 (5)根据直流燃烧器或者旋流燃烧器的布置形式确定炉膛截面的宽度a和深度b。 16. 通常把铸造分为砂型铸造、特种铸造两大类。( )A、错误
14、B、正确参考答案：B17. 已知某电厂1025t/h锅炉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，Aar=27.28%，飞灰质量份额已知某电厂1025t/h锅炉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，Aar=27.28%，飞灰质量份额afh=0.95，底渣质量份额为adz=1-afh=0.05。计算该电厂一台1025t/h锅炉每小时和每年(运行7000h)排放的飞灰和底渣的质量。(1)计算每小时排放的飞灰质量 (2)计算7000h排放的飞灰质量 mfhs=7000Mfh=700032.4=226965(t/a) (3)计算每小时排放的底渣质量 (4)计算7000h排放的底渣质量 mdza=7000Mdza=70001.71=11946(t/a)(1)1台1025t/h锅炉运行1h排放的飞灰量为32.4t/h，运行7000h排放的飞灰量为226965t/a，这是一个数量很大的固体废弃物排放量，必须加以妥善处理。目前主要的用途是制作免烧砖、低标号水泥等。 (2)1台1025t/h锅炉运行1h排放的底渣量为1.
