1、- 0 -第 3 章反动度：气体作加速流动时损失较小，设计时常使得气流在动叶中也有一定的加速（膨胀）。气流在动叶气道内膨胀程度的大小，常用级的焓降反动度 m来表示。 m等于气流在动叶气道内膨胀时的理想焓降h b与整个级的滞止理想焓降h t*之比。节流调节：外界负荷变化时，进入汽轮机蒸汽通过同时启闭的调节阀，利用节流的作用改变汽轮机的进汽量，喷嘴调节：外界负荷变化时，进入汽轮机的蒸汽通过依次启闭的调节阀，改变汽轮机第一级的数目达到改变第一级的通流面积，使汽轮机进汽量变化，以改变汽轮机功率的调节方法。汽轮机的汽耗特性：汽轮发电机机的功率与汽耗量之间的关系。汽封：汽轮机动静部件的间隙间密封装置减小汽
2、缸蒸汽从高压端向外泄漏，防止空气从低压端进入汽缸。轴封系统：与轴封相连的管道及部件构成的系统。多级汽轮机：两级或两级以上，按压力由高到低的顺序串联在一根或两根轴上的各级。 设计工况：汽轮机运行时的各参数等于设计值。汽轮机在设计工况下运行的内效率最高，设计工况又称为经济工况。变工况：任何偏离设计参数的运行工况统称为变工况。引起汽轮机变工况的主要原因：外界负荷、蒸汽参数、转速以及汽轮机本身结构的变化。1. 什么是锅炉的额定蒸汽参数？答：锅炉的额定蒸汽压力、温度合称为额定蒸汽参数。额定蒸汽压力是指蒸汽锅炉在规定的给水压力和负荷范围内，长期连续运行时应予保证的出口蒸汽压力。额定蒸汽温度是指蒸汽锅炉在规
3、定的负荷范围内，在额定蒸汽压力和额定给水温度下，长期连续运行时应予保证的出口蒸汽温度。2. 什么是煤的发热量？高位发热量与低位发热量有什么区别？ 答：煤的发热量：单位质量的煤完全燃烧后所放出的热量。通常用氧弹测热器测定。煤的高位发热量(Q gr)：氧弹测热器直接测量出氧弹发热值，从中扣除硫和氮燃烧生成的硫酸和硝酸的溶解热后的发热量。煤的低位发热量(Q net)：从煤的高位发热量中扣除煤中水分和氢燃烧生成的水蒸汽的潜热后的发热量。我国在有关锅炉计算中以低位发热量为准。即高位发热量与低位发热量的区别，就在于是否计入烟气中水蒸汽的汽化潜热。为了便于煤耗指标的可比性，工程中常引入“标准煤”的概念，规定
4、标准煤的低位发热量为 29.3MJ/kg(7000kcal/kg)。3. 链条炉为何要分段送风？ 答：炉排上煤的燃烧顺序是煤受热干燥，挥发分析出并着火燃烧，焦炭燃烧和燃尽，最后形成灰渣。若送入炉膛的空气沿炉排长度方向上均匀分布（即统仓均匀送风），则炉排中间部分燃烧过程的炽烈阶段将得不到足够的空气，炉排前后两端供应的空气量又会远远大于需要量。结果炉内总的过量空气系数过高，降低了炉膛温度，增大了未完全燃烧和排烟损失。为了适应煤层沿炉排长度方向分段燃烧这一特点，必须向燃烧炽烈的炉排中部送入足够数量的空气，相应减少送至尚未开始燃烧的新煤区和炉排末端燃尽区的空气量。可将炉排下面的风室隔成几段，根据炉排上
5、煤层燃烧的需要对送风进行分段调节分段送风。4. 什么是水冷壁?水冷壁的作用是什么?答：布置在炉膛内壁面上主要用水冷却的受热面，称为水冷壁。它是电站锅炉的主要蒸发受热面。水冷壁的主要作用是：(1)吸收炉内辐射热，将水加热成饱和蒸汽;(2)保护炉墙，简化炉墙结构，减轻炉墙重量，这主要是由于水冷壁吸收炉内辐射热，使炉墙温度降低的缘故；- 1 -(3)吸收炉内热量，把烟气冷却到炉膛出口所允许的温度 (低于灰熔融性软化温度)，这对减轻炉内结渣、防止炉膛出口结渣都是有利的;(4)水冷壁在炉内高温下吸收辐射热，传热效果好，故能降低锅炉钢材消耗量及锅炉造价。5. 煤完全燃烧的原则性条件是什么？答：煤完全燃烧的
6、原则性条件有：（1）提供充足而合适的氧量；（2）适当高的炉温；（3）空气与煤粉的良好扰动与混合；（4）在炉内有足够的停留时间。6. 链条锅炉炉拱的作用是什么？答：链条锅炉的炉拱分为前拱和后拱，与炉排一起构成燃烧空间。前拱（辐射拱）：位于炉排的前部，主要起引燃作用。吸收来自火焰和高温烟气的辐射热，并辐射到新煤上，使之升温、着火。后拱: 位于炉排后部，主要作用是引导高温烟气，属对流型炉拱。后拱具体作用如下：1）引燃：从引燃看，前拱是主要的；后拱通过前拱起作用，是辅助的。2）混合：后拱输送富氧的烟气至前拱区，使之与那里的可燃气体相混合。前拱一般短，后拱的输气路程较长。后拱烟气的流动速度高，所产生的扰
7、动混合大。从混合上看，后拱的作用是主要的。3）保温促燃：后拱可有效地防止炉排面向炉膛上部放热，能有效地提高炉排后部的炉温，起保温促燃作用。7. 什么是自然水循环？自然水循环是怎样形成的？ 答：依靠下降管中的水和上升管中的汽水混合物之间的密度差进行的水循环，称为自然水循环。在自然循环锅炉中，下降管一般在炉外不受热，而上升管是在炉内受热，水在上升管中吸收热量后，逐渐成为汽水混合物，其密度减小。这样，下降管与上升管工质之间就产生了密度差，密度差所产生的压差作为推动力，推动工质在循环回路中流动。这种循环流动，没有依靠外力，只靠工质本身状态变化后所产生的密度差，作为推动工质循环流动的动力，所以称为自然水
8、循环。8. 什么是循环倍率：答：循环倍率 K 是循环回路中进入上升管的循环水量 G 与上升管出口蒸汽量 D 之比，即 K=G/D ，自然循环锅炉的循环倍率是衡量锅炉水循环可靠性的一个主要指标。9. 再热器的作用是什么？什么参数的锅炉装再热器答：再热器的作用是把在汽轮机高压缸做过部分功的蒸汽，送回锅炉中重新加热，然后再送回汽轮机的低压缸中继续做功。为提高机组循环效率，只提高蒸汽压力而不提高温度，会使汽轮机的排汽湿度过高，影响汽轮机安全。而进一步提高蒸汽温度，又受到钢材的高温特性及造价的限制。采用再热循环，蒸汽在汽轮机中有用焓降增大，这一方面可以进一步提高循环效率(一次再热可提高循环效率 4%6%
9、，二次再热可再提高约 2%)，另外可使排汽湿度明显下降。再热循环可提高机组循环效率，但使汽轮机的结构及热力系统复杂化，从经济性与必要性考虑，一般超高压以上锅炉才装有再热器.10. 水冷壁运行中常出现的问题是什么？其原因是什么？答：水冷壁运行中常出现的问题是高温积灰和高温腐蚀。1）高温积灰水冷壁上的积灰主要是熔渣。高温积灰形成的原因是燃料灰中的易熔碱性金属氧化物和硫酸盐，在高温下发生升华或形成易熔的共晶体，遇到较冷的受热面管壁即冷凝下来形成内灰层。灰层外表温度随灰厚度的增加而增加，使灰层熔化而覆盖在管壁且具有粘性，并进一步捕捉飞灰而不断加厚。高温积灰厚度随时间无限增长。2）高温腐蚀的方式主要有以
10、下两种：烟气中的 H2S 破坏管壁的金属氧化膜保护层，并继续与金属管壁反应而发生腐蚀。- 2 -管壁结渣中的碱金属硫酸盐具有较强的腐蚀作用，不断与金属管壁及烟气中的 S0 3 反应，重新生成新的碱金属硫酸盐。影响高温腐蚀的主要因素：局部的还原性气氛；管壁温度(超过 300 )防腐蚀措施：避免在水冷壁附近出现还原型气氛区、降低管壁温度以及在管子外面喷涂耐腐蚀保护层等。11. 什么是低温腐蚀？有何危害？答：当管壁温度低于烟气露点时，烟气中含有 SO3的水蒸汽在管壁上凝结，所造成的腐蚀称低温腐蚀，也称酸性腐蚀.低温腐蚀多发生在空气预热器的低温段。发生低温腐蚀后，使受热面腐蚀穿孔而漏风；由于腐蚀表面潮
11、湿粗糙，使积灰，堵灰加剧，结果是排烟温度升高，锅炉热效率下降；由于漏风及通风阻力增大，使厂用电增加，严重时会影响锅炉出力；被腐蚀的管子或管箱需要定期更换，增大检修维护费用。总之，低温腐蚀对锅炉运行的经济性，安全性均带来不利影响。12. 防止或减轻低温腐蚀的基本方法有哪些 ？答：造成低温腐蚀的根本原因是，燃料中含硫的多少，燃烧过程中 SO3的生成量，以及管壁温度低等.因此，要防止或减轻低温腐蚀，需针对上述原因采取如下基本对策:1）进行燃料脱硫或往烟气中加入添加剂进行烟气脱硫，这是有效的方法，技术上也基本成熟，只是成本太高，尚未能广泛地使用.2）控制炉内燃烧温度不要太高，如采用分级燃烧或循环流化床
12、燃烧技术，或采用低氧燃烧，以降低 SO3生成量。3）设法提高低温空气预热器的壁温，使其高于烟气露点.如采用热风再循环，加装暖风器等。4）预热器采用耐腐蚀材料，如玻璃管，搪瓷管，不锈钢管，陶瓷传热元件等.13. 锅炉一、二、三次风各有何作用？答：(1)一次风是用来输送加热煤粉， 使煤粉通过一次风管送入炉膛，同时以满足挥发分的着火燃烧。(2)二次风一般是高温风，配合一次风搅拌混合煤粉， 提供煤粉燃烧所需要的空气量。(3) 三次风一般是由制粉系统的乏气从单独布置的喷口送入炉膛，以利用未分离掉的少量煤粉燃烧产生热量。 14. 控制 SO2的方法有哪些？答：SO 2 及 SO3都能够在烟气中稳定存在，且
13、自由焓位较低，因此不能够抑制其生成，只能采取措施脱除。脱硫方法主要有燃料燃烧前脱硫、燃烧中脱硫和烟气脱硫。20.汽温调节的基本方法有哪两种？各有何特点？答：汽温调节的具体方法很多，可归结为两大类，即蒸汽侧调节汽温和烟气侧调节汽温。蒸汽侧调节汽温，是通过改变蒸汽的热焓来实现的，一般通过减温器利用低温工质吸收蒸汽的热量使其降温。改变吸热工质数量，就可达到调节汽温的目的。采用这种调温方式，实质是只能调低而不能调高，为要在规定负荷范围内维持汽温稳定，就要多设置一部分过热器受热面，这部分受热面吸收的热量传递给减温器中的冷却工质，使其温度升高或汽化，这相当于用过热器受热面取代一部分省煤器或蒸发受热面的作用
14、，而过热器受热面的造价要比省煤器或水冷壁高得多，从制造成本考虑，是很不合算的。但这种调节汽温的方式，灵敏度，准确性都比较高，因此，被广泛应用于过热蒸汽温度的调节。从烟气侧调节蒸汽温度，是改变流过受热面的烟气温度或烟气流量，使传热差，传热系数发生变化来改变受热面的吸热量，达到调节汽温的目的。从烟气侧调节汽温，其调温幅度较大，调节准确性较差，一般多用于再热蒸汽温度的调节。15. 下图为省煤器低温腐蚀的速度变化曲线图，请说明该曲线变化趋势形成的原因。应对低温腐蚀可以采取哪些措施？答：由于燃料中含有燃料硫，燃料燃烧后总有一部分会形成 SO3，并和烟气中的水蒸汽形成硫酸。硫酸蒸汽能在较高的温度下冷凝，使
15、烟气露点温度升高。影响低温腐蚀速度的主要因素有硫酸的凝结量、硫酸的浓度和金属壁温，锅炉尾部受热面的腐蚀速度是上述诸因素综合的结果。当受热面壁面温度较高，略低于烟气露点时，壁面上凝结的酸量很少，腐蚀速度较慢。随金属壁温的进一步降低，凝结的酸量增加，腐蚀速度显著增加，在G 点达最大值。当金属壁温进一步降低时，凝结的酸量增多，此时酸的浓度达到了一定值，腐蚀速度取决于金属壁温， 并随金属壁温的下降而降低，直到 D点。此时硫酸的腐蚀性开始加大，腐蚀速度又开始增加。当壁温达到水的露点- 3 -时，有大量的水蒸汽凝结，烟气中的 SO2溶于水膜中形成亚硫酸，并很快被氧化变成硫酸，对金属的腐蚀加快。此时烟气中的
16、氯化物也以盐酸的形式溶于水膜中，使腐蚀加剧。这样低温腐蚀的速度与壁温的关系就形成了右图的变化趋势。应对低温腐蚀的措施：主要有提高壁温、降低烟气露点或在冷端受热面采用耐腐蚀材料等。16. 锅炉高温受热面类型有哪些？运行中常出现的问题及其原因是什么？它们加热的对象分别是什么?答：锅炉高温受热面类型有水冷壁、过热器、再热器。运行中常出现的问题有高温腐蚀和高温积灰。高温腐蚀主要原因有：烟气中的 H2S 破坏管壁的金属氧化膜保护层，并继续与金属管壁反应而发生腐蚀。管壁结渣中的碱金属硫酸盐具有较强的腐蚀作用，不断与金属管壁及烟气中的 S03 反应，重新生成新的碱金属硫酸盐。高温积灰的原因是燃料灰中的易熔碱
17、性金属氧化物和硫酸盐，在高温下发生升华或形成易熔的共晶体，遇到较冷的受热面管壁即冷凝下来形成内灰层。灰层外表温度随灰厚度的增加而增加，使灰层熔化而覆盖在管壁且具有粘性，并进一步捕捉飞灰而不断加厚。水冷壁加热上升管内的水，产生蒸汽或热水；过热器将锅炉的饱和蒸汽进一步加热到所需过热蒸汽温度。再热器布置在锅炉中加热从汽轮机引回来的蒸汽。 17. 第 3 章什么是多级汽轮机的重热系数？为什么不能说重热系数越大越好？ 答：重热系数：多级汽轮机各级损失被重新利用获得的焓降与全机理想焓降之比。重热系数越大说明前面各级级内损失越大，各级相对内效率越低，整机效率也越低。23.什么是冲动式汽轮机？答：冲动式汽轮机
18、指蒸汽主要在喷嘴中进行膨胀，在动叶片中蒸汽不再膨胀或膨胀很少，而主要是改变流动方向。现代冲动式汽轮机各级均具有一定的反动度，即蒸汽在动叶片中也发生很小一部分膨胀，从而使汽流得到一定的加速作用，但仍算作冲动式汽轮机。 什么是反动式汽轮机？答：反动式汽轮机是指蒸汽在喷嘴和动叶中的膨胀程度基本相同。此时动叶片不仅受到由于汽流冲击而引起的作用力，而且受到因蒸汽在叶片中膨胀加速而引起的反作用力。由于动叶片进出口蒸汽存在较大压差，所以与冲动式汽轮机相比，反动式汽轮机轴向推力较大。因此一般都装平衡盘以平衡轴向推力。 26.简述汽轮机功率的调节方式。答：汽轮机功率的调节方式主要有喷嘴调节、节流调节、滑压调节和
19、复合调节。（1）喷嘴调节：汽轮机运行时主汽阀处于全开位置，各调节阀的开启情况则取决于汽轮机负荷的大小，汽轮机投入运行及升负荷时，各阀依照规定的次序开启；减负荷以及停机过程中则依相反的次序关闭。在调节过程中，随着各调节阀的逐个依次开启。（2）节流调节：汽轮机采用一个调节阀(大功率汽轮机采用几个同时开启的阀门)，对进入汽轮机的全部蒸汽量进行调节。随着负荷的增加，调节阀逐渐开启，当汽轮机发出最大功率时调节阀完全开启。节流调节，不仅蒸汽量 D 随阀门开度的变化而改变，理想焓降Ht 也同时变化。 （3）滑压调节：指汽轮机在不同工况运行时，主汽门、调节汽门均全开，机组功率的变动靠汽轮机前主蒸汽压力的改变来
20、实现。主蒸汽压力随机组工况的变动而变动，而主蒸汽温度保持额定值不变。汽轮机滑压运行时，保持锅炉出口蒸汽温度为设计值而改变其压力使蒸汽经过全开或开度不变的调节阀后进入没有调节级的汽轮机，汽轮机的负荷将随锅炉出口压力的升降而增减，以适应外界负荷变化的需要。滑压运行在部分负荷下节流损失最小。（4）复合调节：定压运行和滑压运行的组合。27.燃气轮机循环的主要指标有哪些？答：(1)性能参数有- 4 -1)装置比功 Wn：指流过燃气轮机单位质量空气所作的有用净功，即气耗率的倒数。若忽略压气机与透平中流量的差别及机械损失等，则燃气轮机的装置比功近似等于透平比功 WT与压气机比功 Wc 的差值Wn=WTWc。
21、装置比功越大，气耗率越小，发出相同功率所需工质流量越小，装置的几何尺寸也就越小。 2)装置的热效率：指装置输出功率与单位时间的输入燃料所含热值之比，它是反映装置热经济性好坏的重要指标。 3)有用功系数(也称功比)：为装置比功与透平比功的比值。有用功系数表明变工况时装置性能对各部件性能变化的敏感性。 大，同功率的装置可造的较小，且因 Wc 占 WT的比例小，压气机性能对装置性能的影响较小。因此 越大，装置性能也就越好。 (2)热力参数1)温比：为循环最高(透平进气)滞止温度与最低(压气机进气)滞止温度之比值。温比表示工质被加热的程度，是决定循环性质的重要参数。温比愈大，燃气轮机性能愈好，但对耐热
22、材料或冷却技术的要求也愈高。2)压比：是压气机出口气体滞止压力与进口气体滞止压力的比值。28.什么是等压燃气轮机理想简单循环？答：等压燃气轮机理想简单循环是假定工质为理想气体，工质在压气机中等熵压缩，在燃烧室中等压加热，在透平中等熵膨胀，最后向大气等压放热 。 29.汽轮机喷嘴的作用是什么？答： 汽轮机喷嘴的作用是把蒸汽的热能转变成动能，也就是使蒸汽膨胀降压，增加流速，按一定的方向喷射出来推动动叶片而做功。第五章1、按能量补偿形式，制冷方法有哪能些？答：按能量补偿形式，制冷方法可分为二大类：1）以机械能或电能补偿，如蒸汽压缩式、气体膨胀制冷、热电制冷；2）以热能补偿，如吸收式制冷、 吸附式制冷
23、。无论何种制冷机，都需要补充能量而将低温热原的热量释放给高温热源。2、要实现制冷循环，必须具备哪两个基本条件，蒸汽压缩制冷循环的四个过程是什么过程？答：要实现制冷循环，必须具备的两个基本条件是：1）有一个使制冷工质达到比被冷却对象更低温度的过程；2）连续不断地从被冷却对象吸取热量。蒸汽压缩制冷循环的四个过程是：1）工质低压汽化吸热；2）蒸汽压缩升压、升温；3）高压气体放热液化；4）高压液体节流降压、降温。3、什么是制冷系数？答：对机械能驱动的制冷机用制冷系数 c来衡量能量转换的经济性，即消耗一定量的补偿能可以收到多少制冷量，。WQ0c3、什么是热力完善度？答：c 和 c 的表达式是可逆循环效率
24、的表达式，是在一定热源温度下制冷循环的最高效率。实际的制冷循环存在不- 5 -可逆损失，实际的制冷循环的效率 和 总小于可逆制冷循环的效率 c 和 c。热力学完善度 反映实际制冷循环接近可逆循环的程度：/ c ， / c。5、热泵与制冷有何区别？答：热泵的能量转换关系与制冷机能量转换关系完全一样， 只是热泵与制冷的目的不同：制冷机是利用制冷剂蒸发从低温热源(被冷却对象)吸取热量，热泵是利用制冷剂冷凝向高温热源(被加热对象)放出热量。6、为什么说热泵供热的经济性要好于直接用电或燃料的供热方式？答：热泵的性能系数 COP 称为供热系数 ， 等于供热量与补偿能之比。以机械能或电能驱动的热泵 =1+
25、恒大于 1，因此供热的经济性要好于直接用电或燃料的供热方式。以机械能或电能驱动的热泵，热泵工作时获得的热量 Qk 等于从低温热源获得的热量 Qo 与补偿热 Qg 之和，即 Qk =Qo+Qg。8、蒸汽压缩制冷机的压缩机、冷凝器、节流元件和蒸发器的作用分别是什么？答：压缩机：将蒸发器出来的低温低压制冷剂蒸汽连续不断地吸入，将其压缩升压至冷凝压力，然后送入冷凝器。冷凝器：将来自压缩机的高温高压制冷剂气体冷却并冷凝成同样压力下的饱和液体或过冷液体。节流元件：从冷凝器出来的饱和液体制冷剂经过节流元件，由冷凝压力降至蒸发压力，部分液体气化，温度下降。蒸发器：以液体为主的的制冷剂，流入蒸发器不断汽化，全部
26、汽化时，又重新流回到压缩机的吸气口，再次被压缩机吸入、压缩、排出，进入下一次循环。12、说明制冷循环在压焓图(lgph 图)上的表示。答：制冷循环在压焓图(lgph 图)上的表示：1）制冷机压缩过程过程线 1-2等熵（绝热）压缩过程，压缩机对制冷剂作功，压力由 p0提高到 pk，制冷剂温度提高，点 2 处于过热蒸汽状态。2）制冷机冷凝过程过程线 234过热蒸汽在等压下先放热冷却至饱和蒸汽，然后在等压、等温下冷凝成饱和液体。3）制冷机节流过程过程线 4-5压力由 pk降到 po，温度由 tk降到 t0，并进入两相，节流前后制冷剂焓值不变。4）制冷机蒸发过程过程线 5-1制冷剂吸取被冷却对象的热量
27、等压、等温下不断气化， 干度不断增大，直到全部变成饱和蒸汽13、右图为理论制冷循环的压焓图，请用图中的焓值表达制冷系数、热力完善度和单位冷凝热。答： 单位压缩功：w 0=h2-h1单位制冷量：q 0=h1-h5制冷系数： 120hwq单位冷凝热： 04243qwhk - 6 -由上式可知，单位冷凝热等于单位制冷量与单位理论功之和。热力完善度： 01250Thkc14、液体过冷对制冷系数有何影响？答：制冷剂液体温度低于同一压力下饱和状态的温度称为过冷，两者温度之差称为过冷度。理论循环与过冷循环的比功相同， w 0=w0=h2-h1过冷循环的单位制冷量的增加量为 450hq过冷循环的单位制冷量 q
28、0 =h1-h5 =(h1-h5)+(h5- h5)= q0+q0过冷循环制冷系数 000 w因此，采用液体过冷对提高制冷量和制冷系数都是有利的。15、蒸汽过热对制冷系数有何影响？答：制冷剂蒸汽温度高于蒸发压力下的饱和温度称为过热，两者温度之差值称为过热度。在实际制冷循环中，压缩机的吸气状态往往是过热蒸汽。吸气过热分为有效过热和有害过热。制冷剂在蒸发器内过热，或者是在安装于被冷却空间内的吸气管道中过热称为有效过热。有效过热循环的单位制冷量 q0和单位理论功 w0都增加了。 Rptchq010k单位功增加量 )h()(wk 121200 循环的单位功可近似地表示成 001TtRk制冷系数 00011TtqcTtwqRpRk 要使有效过热循环制冷系数比理论循环高，则应有 Rptqc00tR- 7 -即 0qTcp制冷系数是否增大与制冷剂本身的特性有关。
