锅炉复习题.doc

概念：
1、锅炉--生产蒸汽或热水的换热设备
2、汽锅——锅炉本体中汽水系统，高温燃烧产物烟气通过受热面将热量传递给汽锅内温度较低的水，水被加热，沸腾汽化，生成蒸汽。
3、炉子——锅炉本体中燃烧设备，燃烧将燃料的化学能转化为热能
4、安全附件——温度计、水位计、压力表、安全阀
5、燃料的燃烧过程——燃料在炉内（燃烧室内）燃烧生成高温烟气，并排出灰渣的过程
6、蒸发量（产热量）——锅炉每小时所产生的蒸汽（热水）流量
7、额定蒸发量（产热量）——锅炉在额定参数(压力、温度_和保证一定热效率下，每小时最大连续蒸发量(产热量)。
8、蒸汽参数——锅炉出口处蒸汽的额定压力(表压)和温度
9、热水参数——锅炉出口处热水的额定压力(表压)和温度及回水温度。
10、受热面蒸发率——每m2蒸发受热面每小时所产生的蒸汽量
11、受热面发热率——每m2受热面每小时所产生的(热水)热量
12、锅炉热效率——每小时送进锅炉的燃料（全部完全燃烧时）所能发出的热量中有有百分之几被用来产生蒸汽或加热水
13、应用基——以进入锅炉房准备燃烧的煤为分析基准，以此为100%
14、分析基——在实验室条件下（室温20℃，相对湿度60%）， 风干后的煤样作为分析基准
15、干燥基——除去全部水分后的煤作为分析基准
16、可燃基——将变化较大，对燃烧不利的杂质灰分和水分除去后的煤作为分析基准
17、挥发分(Vr)——失去水分的干燥煤样，在隔绝空气的条件下， 加热到一定温度时，析出的气态物质的百分含量。
18、灰分(Ag)——焦炭燃烧后的残留物质
19、固定碳(Cgd)——焦炭中的可燃物质，焦炭燃烧主要是固定碳的燃烧
20、焦炭——煤在隔绝空气加热时，水分蒸发、挥发分析出后固体残余物质。
21、燃料的发热量——单位质量的固体、液体燃料，在完全燃烧时所放出的热量(kJ/kg)；单位容积的气体燃料在完全燃烧时所发出的热量（kJ/Nm3）
22、高位发热量——每公斤燃料完全燃烧后所放出的热量，含所生产水蒸汽汽化潜热，(kJ/kg)
23、低位发热量——每公斤燃料完全燃烧后所放出的热量，扣除随烟气带走的水蒸汽的汽化潜热的热量，(kJ/kg)
24、粘度——是液体对其自身流动具有的阻力，是表征流动性能的特性指标。粘度大，流动性能差，在管内输送时阻力就大，装卸和雾化都会发生困难。
25、恩氏粘度——是以200ml试验重油在温度为t℃时，从恩氏粘度计中流出的时间与 200ml温度为20℃的蒸馏水从同一粘度计中流出的时间之比，即

26、闪点——在大气压下，重油表面油气和空气的混合物在标准条件下接触明火时，发生短暂的闪光(一闪即灭)现象的最低油温。
27、燃点——当油面上的油气与空气的混合物遇明火能着火持续燃烧( 持续时间不少于5s)的最低油温。
28、凝固点——重油在倾斜45º的试管中，经过1min不发生流动变化的最低温度。
29、过量空气系数——燃烧时实际供给空气量与理论空气量之比
30、漏风系数——锅炉运行时，炉中处于负压工作状态，炉外冷空气从炉墙、门孔几个受热面贯穿墙处漏入炉内，使炉内过量空气系数烟烟气流程逐渐增大。
31、实际烟气量——理论烟气量与过量空气之和
32、理论空气的焓——每kg固体(液体)燃料燃烧时所需理论空气量，在等压下，从0℃加热到 ℃所需要的热量，单位kJ/kg
33、理论烟气的焓——每kg固体(液体)燃料燃烧后所生成理论烟气量，在等压下，从0℃加热到 ℃所需要的热量
34、锅炉热平衡——是研究燃料的热量在锅炉中利用的情况，有多少被有效利用，有多少变成了热量损失，这些损失又表现在哪些方面以及它们产生的原因。
35、锅炉的毛效率——有效热量和输入锅炉的总热量之比。
36、锅炉的净效率——是在毛效率基础上扣除锅炉自用汽和电能消耗后的效率。
37、灰渣损失——未参与燃烧或未燃尽的碳粒与灰渣一同落入灰斗所造成的损失。
38、漏煤损失——部分燃料经炉排落入灰坑造成的损失
39、飞灰损失——未燃尽的碳粒随烟气带走所造成的损失
40、灰平衡——进入炉内燃料的总灰量应等于灰渣、漏煤及飞灰之和
41、排烟热损失——是指由排烟所带走的热量损失，烟气离开锅炉排入大气时，其温度比进入锅炉的空气温度高很多。
42、灰渣物理显热损失——由于锅炉中排出的灰渣及漏煤的温度一般在600~800℃造成的热损失。
43、冷却热损失——是锅炉冷却部件所用的冷却水未进入锅炉汽水系统时造成的热损失。
44、层燃炉——固体燃料被层铺在炉排上进行层状燃烧的炉子。
45、室燃炉——燃料呈雾状细颗粒随空气喷入炉内呈悬浮状燃烧的炉子。
46、沸腾炉——燃料被气流托起携带呈上下翻滚沸腾状燃烧的炉子。
47、炉排面积可见热强度——单位面积的炉排，在单位时间内所燃烧的煤的放热量
48、炉膛容积可见热强度——单位面积的炉膛，在单位时间内所燃烧的煤的放热量
49、炉膛截面可见热强度——室燃炉某一截面，在单位时间内所燃烧的煤的放热量
50、链条炉排有效长度——煤闸门到除渣板的炉排长度，实际参与燃烧的炉排有效面积的深度。
51、防焦箱——纵向安装在炉膛两侧，一般嵌入炉墙，一般贴近运动着的炉排，用以防止炉墙结渣。
52、炉排通风截面比——炉排通风孔隙总截面积与炉排有效面积的百分比。
53、煤粉细度——将磨制的煤粉用标准筛孔尺寸的筛子进行筛分，筛分后残留在筛面上粗煤粉的重量与煤粉筛分前总重量的百分比
54、流态化过程——固体粒子与气体或液体接触而转变为类似流体状态的过程
55、沸腾燃烧（流化燃烧）——将流态化过程用于燃料燃烧
56、自然通风——利用烟囱中热烟气与外界冷空气的密度差所形成的自生凤引力来克服锅炉风、烟道的流动阻力。
57、负压通风——利用风机的抽力来克服锅炉烟风道的流动阻力
58、正压通风——利用风机的压头来克服锅炉烟风道的流动阻力
59、平衡通风——利用风机分别克服锅炉风、烟道的流动阻力,确保炉及及烟道处于微负压运行工况，炉膛出口真空度为20~30Pa。
60、自然通风——利用烟囱中热烟气与外界冷空气的密度差所形成的自生凤引力来克服锅炉风、烟道的流动阻力。
61、锅炉水循环——水和汽水混合物在锅炉蒸发受热面回路中的循环流动。
62、自然水循环——依靠不受热的下降管和受热的上升管间工质的密度差作为水循环的动力。
63、强制水循环——依靠水泵扬程使工质在受热面内流动的系统。
64、运动压头——由下降管和上升管中工质密度差引起的压头差。
65、有效压头——用于克服下降管阻力的压头。
66、蒸汽品质——蒸汽所含杂质的多少，也即蒸汽的洁净程度
67、硬度——指溶解于水中能形成水垢的物质(钙、镁)的含量。
68、碳酸盐硬度——是指溶解于水中的重碳酸钙Ca(HCO3)2、重碳酸镁Mg(HCO3)2和钙、镁的碳酸盐。
69、非碳酸盐硬度——CaCl2、MgCl2、CaSO4、MgSO4等。这些盐类在加热至沸腾时不会立即沉淀，只有在水不断蒸发后使水中所含的浓度超过饱和极限时才会沉淀析出。
70、碱度(A) ——指水中含有能接受氢离子的物质的量
填空
71、锅炉根据用途的不同分为：电站锅炉、工业锅炉、动力锅炉
72、锅炉按载热工质的不同分为：蒸汽锅炉、热水锅炉
73、按能源分为：燃煤锅炉 燃油锅炉 燃气锅炉 废热锅炉 太阳能锅炉
74、锅炉本体由：汽锅、炉子、安全附件、尾部受热面、蒸汽过热器组成。
75、锅炉的工作过程：燃料的燃烧过程、烟气向水(汽等工质)的传热过程、工质(水)的加热和汽化过程
76、锅炉附加受热面：蒸汽过热器、省煤器、空气预热器
77、锅炉房辅助设备：运煤、除灰系统、送引风系统、水、汽系统、排污系统、仪表控制系统
78、燃料的化学成分由： C、H、O、N、S、 灰分、水份组成
79、煤在炉内加热燃烧过程：预热和干燥、挥发物的逸出、焦炭的形成、灰渣的形成
80、锅炉热平衡试验分为：正平衡、反平衡试验
81、锅炉的热损失有：排烟损失、固体不完全燃烧损失、气体不完全燃烧损失、灰渣热物理损失、锅炉散热损失、其它损失
82、进入锅炉的总热量有：燃料的低位发热量、燃料的物理显热、蒸汽带入热量、外来热量
83、固体不完全燃烧损失由：灰渣、漏煤、灰飞损失组成
84、燃烧设备按燃烧方式不同可分为：层燃炉、沸腾炉、室燃炉
85、燃料燃烧的几个阶段：着火前的热力准备阶段、  挥发份着火与焦炭的燃烧阶段、 灰渣形成及燃尽阶段。
86、锅炉防焦箱的作用：保护炉墙、防止侧墙粘渣结瘤，确保炉排上煤的横向均布
87、流化床及循环流化床炉的特点有：燃料适应性广；低温燃烧，NOx排放低；可实现炉内脱硫；燃烧效率高；强化燃烧和传热。
88、锅炉的机械通风方式有：负压通风、正压通风、平衡通风。
89、影响回路水循环特性的因素有：锅炉工作压力； 上升管热负荷；回路的重位高度；循环回路的阻力
90、水循环的可靠性指标有：循环流速、循环倍率
91、水循环故障有：停滞与倒流、汽水分层、下降管带气
92、汽水分离装置有：水下孔板、挡板、匀汽孔板、集汽管、蜗壳式分离器、波形板分离器、钢丝网分离器
93、锅炉水处理的任务是：软化、除气
94、锅炉排污分为：连续排污、定期排污
95、锅炉通风计算的任务是：计算锅炉通风过程的流动阻力，选择合适的通风装置，确保燃烧及时换热过程安全正常的进行

简答题
95、燃烧烧设备正常燃烧应具备哪些条件？
1、高温环境
2、必需的空气量及空气与燃料的良好混合
 3、 燃料的供应及灰渣和烟气的排放
96、简述焦结性对层燃炉燃烧过程的影响。
1）粉状焦炭——堆积紧密，妨碍空气流动
① 烟气流速过大，易被气流携带，形成火床火口；
② 烟气流速过小，燃烧通风不畅，易从通风孔隙中漏入灰坑
2）强焦结性煤——挥发分逸出后，焦炭呈熔融状态，粘结成片
① 内部固定碳难于空气接触而燃尽；
② 燃烧层通风不畅
97、烟气分析的目的
在锅炉运行时，通过烟气取样分析，计算出CO、过量空气系数，从而了解和掌握锅炉实际燃烧情况，便于制定合理的燃烧调整及燃烧设备的改进方案，从而提高燃烧效率和锅炉热效率。
98、简述燃料特性对固体不完全燃烧损失的影响
当燃用灰分含量高和灰分熔点低的煤时，它的固态可燃物被灰包裹，难以燃尽，灰渣损失大。当燃用挥发物低而焦结性强的煤时，燃烧过程主要集中在炉排上，燃烧层温度高，较易形成熔渣，阻碍通风，既加重司炉拨火的工作量，又增加灰渣损失。当燃用水分低，焦结性弱而细末又多的煤时，特别是在提高燃烧强度而增强通风的情况下，飞灰损失就增加。
99、燃烧方式对固体不完全燃烧损失的影响：
不同燃烧方式的固体不完全燃烧损失数值差别很大，如机械威风力抛煤机炉的飞灰损失就较链条炉大。煤粉炉没有漏煤损失，但它的飞灰损失却比层燃炉大得多。沸腾炉在燃用石煤或煤矸石时，飞灰损失将更大。
100、炉子结构对固体不完全燃烧损失的影响
层燃炉的炉拱，二次风以及炉排的大小，长短和通风孔隙的大小等对燃烧都有影响。如炉排的通风孔隙较大面又燃用细末多的燃料时，漏煤损失就会有较大的增加。煤粉炉炉膛的高低、燃烧器布置的位置等也对燃烧有影响。如炉膛尺寸过小，烟气在炉内的流程及停留时间过短，燃料来不及燃尽而被烟气带走，使飞灰损失增大。
101、炉子结构对气体不完全燃烧损失的影响
炉膛高度不够或炉膛体积太小，烟气流程过短，使烟气中一些可燃气体未能燃尽而离开炉子，增大气体不完全燃烧损失损失。当炉内水冷壁布置过多时，会使炉膛温度过低，不利于燃烧反应，也会增大气体不完全燃烧损失损失。
102、为什么锅炉的排烟温度不能过低？
（1）  因尾部受热面处于低温烟道，烟气与工质的传热温差小，传热较弱，若排烟温度降得过低，传热温差也就更小，换热所需金属受热面就大大增加。
（2）  为了避免尾部受热面的腐蚀，排烟温度也不宜过低。当然用含硫分较高的燃料时，排烟温度相应要高一些。
103、燃料完全燃烧的必备条件有哪些？
保持一定的高温环境；
供给足够而适度的空气量，并确保燃料与空气有良好的接触和充分混合的氛围；
燃料要有一定的燃烧时间及燃烧空间；
及时排出低温燃烧产物（如：低温烟气和灰渣）。
104、链条炉燃烧的改善措施有哪些？请说明理由
1） 分区送风；由于链条炉工作时沿链条长度方向上燃烧所需空气量不一样，采用分区送风可以满足不同燃烧区段所需的空气量。
2） 链条炉炉拱：链条炉前拱（点火拱）主要将炉内火焰和高温烟气的辐射热聚集于炉排前端的新煤区，加速新煤着火前的热力准备阶段及挥发份逸出着火形成的完成；并和后拱形成喉口，加速炉内高温烟气的扰动。
链条炉后拱主要利用炉膛负压，有效地将炉排后端上方空间的高温烟气流和过量空气流导向燃烧中心，在喉口形成高速旋涡流，将烟气中灼热的焦炭粒子抛撒到新煤层面上，形成“火雨”加速新煤的引燃；同时，使烟气中的焦炭粒子和CO延长了在炉内的燃烧时间，与过量氧充分混合完全燃烧。
3） 增设二次风：主要用来加速炉内高温烟气的扰动：使烟气中的焦炭粒子和CO延长了在炉内的燃烧时间，与过量氧充分混合完全燃烧降低、提高；调节控制炉内高温烟气流动力场，改善炉膛充满度，防止水冷壁局部结渣及局部烟气短路，造成升高，增大。
105、煤粉炉特点有哪些？
1、没有炉排，燃料是随空气流进入，燃烧呈悬浮状燃烧；
2、煤粉炉的容量和燃烧率高，不受炉排面积可见热强度的限制；
3、燃料适应性广，可以是固体、液体或气体燃料；
4、炉膛体积较大，与空气混合好，可以采用较小的空气过量系数;
5、燃烧调节和运行管理易实现自动化。
106、硫化燃烧的特点有哪些？
1) 保持很厚的灼热料层，相当于一个很大的蓄热池，新煤(约5%)加入后很快与灼热的炉料混合，迅速达到着火温度——具有极好的着火条件
2) 颗粒与气流相对速度较大，扰动强烈，混合较完善，燃烧温度低——燃烧好
3)  上部始终有过剩氧存在，无明显还原区
4)   料层高度对上层烟气成分无明显影响
5)   NOx生成减少，可以加入石灰石脱硫
107、锅炉平衡通风的优点有哪些？
①炉膛和全部烟道在负压下运行，锅炉房的安全和卫生条件好；
②与负压通风相比漏风量较小，保持较高的经济性。
108、简述锅炉水循环系统中出现停滞与倒流的原因，如何解决？
1）停滞
在循环回路中，个别上升管受热情况非常不良，因受热微弱而产生的流动压头不足以克服公共下降管的阻力，以使循环流速趋于0的现象。 (自由水面)
2）倒流
在循环回路中，个别上升管受热极差而完全没有蒸汽产生，在临近上升管向上流动的作用下，受热极差的上升管工质会被“倒抽”形成倒流现象。
采取措施：
1）  加大下降管截面积及引出管截面积，以减少循环回路阻力
2）  减少或避免并联的各上升管受热的不均匀性
109、锅炉平衡通风的优点有哪些？
①炉膛和全部烟道在负压下运行，锅炉房的安全和卫生条件好
②与负压通风相比漏风量较小，保持较高的经济性
110、机械通风烟囱的作用是：
1）不是用来产生引力，而是将烟气排放到高空；
2）使排放的烟气通过高空大气扩散，满足环保要求。
111、机械通风烟囱高度的确定原则
1）根据锅炉房容量，按规定执行；
2）高出周围最高建筑物3m以上；
3）锅炉房总容量大于40t/h，烟囱不得低于45m；
4）有害物质扩散条件确定，符合规定。
112、经钠离子交换交换器处理后软化水的特点有哪些？
①  经钠离子交换后，水中的钙、镁盐类转化为钠盐，除去水中硬度；
②   原水中的中碳酸盐碱度均转变为钠盐碱度(NaHCO3)，因此，其只能软化水，但不能除碱，即水中碱度不变；
③  由于Na+的当量值比Ca+、Mg+的当量值大，水中含盐量有所增加；
④ 交换后，软化水有一定的残留硬度。（一般控制在0.03~0.1mmol/L。）
113、链条炉炉拱的作用是什么？
1）链条炉前拱（点火拱）主要将炉内火焰和高温烟气的辐射热聚集于炉排前端的新煤区，加速新煤着火前的热力准备阶段及挥发份逸出着火形成的完成；并和后拱形成喉口，加速炉内高温烟气的扰动。
2）链条炉后拱主要利用炉膛负压，有效地将炉排后端上方空间的高温烟气流和过量空气流导向燃烧中心，在喉口形成高速旋涡流，将烟气中灼热的焦炭粒子抛撒到新煤层面上，形成“火雨”加速新煤的引燃；同时，使烟气中的焦炭粒子和CO延长了在炉内的燃烧时间，与过量氧充分混合完全燃烧。
114、链条炉二次风的作用是什么？
链条炉二次风(热空气、蒸汽)一般布置在前、后拱喉口部位向下倾斜5~10°（严禁二次风在有效射程内直接吹射到煤的燃烧层面上），主要用来加速炉内高温烟气的扰动：使烟气中的焦炭粒子和CO延长了在炉内的燃烧时间，与过量氧充分混合完全燃烧降低、提高；调节控制炉内高温烟气流动力场，改善炉膛充满度，防止水冷壁局部结渣及局部烟气短路，造成升高，增大。
115、简述循环流化床锅炉的特点。
1) 低温的动力控制燃烧；
炉内温度水平因受脱硫最佳温度的限制，一般850℃左右，低于一般煤的灰熔点，免去了灰熔化带来的种种烦恼。可以组织炉内廉价而高效的脱硫工艺，使氮氧化物生成量低。
2) 高速度、高浓度、高通量的固体物料流态化循环过程；
循环流化床锅炉内固体物料(燃料、残炭、脱硫剂和惰性床料等)参与了外循环和内循环两种循环运动，整个燃烧过程以及脱硫过程都是在这两种循环运动的动态过程中逐步完成的。
3) 高强度的热量、质量和动量传递过程。
在循环流化床锅炉中，大量固体物料在强烈的湍流下通过炉膛，通过人为操作可改变物料的循环量，并可改变炉内物料的分布规律，以炉膛适应不同的燃烧工况。由于炉内热量、质量和动量传递过程是十分强烈，使得整个高度的温度分布均匀。
116、循环流化床锅炉的优点
1）燃料适应性广2）燃烧效率高；3）高效脱硫；4）氮氧化物低；5）其它污染物排放低；6）燃烧强度大，炉膛截面积小；7）给煤点少；8）燃料预处理系统简单；9）易于实现灰渣综合利用；10）负荷调节范围大，负荷调节快；11）  床内不布置埋管受热面；12） 投资和运行费用适中。

论述
117、下图是链条炉燃烧过程及烟气成分示意图，请根据此图分析说明链条炉的燃烧特点及烟气中主要气体（氧气、二氧化碳、一氧化碳）变化的原因？

燃烧特点：
(1) 煤在链条炉排层面上，燃料燃烧层的各个燃烧阶段分界面与炉排面有一定的倾斜角；
(2) 煤在排层面上的燃烧过程分四个燃烧区段；
(3) 新煤进入炉内呈“单向引火”，燃用低挥发份的煤，必须借助于炉拱加强着火，其煤种适应能力差；
(4) 机械化连续上煤，克服了手烧炉间断上煤的周期性；
(5) 沿炉排有效长度方向的上方空间气体成分变化情况（呈不均匀的变化）。
主要气体变化的原因：
氧气：
在新煤区：主要是煤的预热干燥，此阶段消耗的氧气量非常少，因此，氧气的浓度高，含氧量大；
挥发物析出、燃烧区：由于挥发物的燃烧需要消耗氧气，此时浓度下降；
焦炭燃烧区：此时焦炭燃烧需要大量的氧气，此阶段氧气浓度达到最低；
灰渣区：燃烧过程基本完成，此阶段需氧量不大，氧气浓度上升。
二氧化碳：
二氧化碳浓度的变化呈马鞍形，其主要原因是在新煤区和灰渣区燃烧不强烈，产生的二氧化碳的浓度低，而在挥发物析出、燃烧区和焦炭燃烧区的燃烧十分强烈，产生的二氧化碳浓度高，在焦炭燃烧氧化区浓度达到最高，在焦炭燃烧还原区由于负氧燃烧，产生的一部分二氧化碳被还原，此阶段其浓度有所降低。
一氧化碳：一氧化碳浓度的变化呈山峰形，其主要原因是在新煤区和灰渣区燃烧不强烈，产生的一氧化碳的浓度低，在焦炭燃烧还原区由于负氧燃烧，产生的一部分二氧化碳被还原成一氧化碳，此阶段其浓度达到最高。
118、 在锅炉烟道阻力计算中，按照烟气流程的顺序有那些计算内容？
防渣管；锅炉管束；过热器；省煤器；空气预热器；烟道；除尘器；烟筒各部分分别计算沿程阻力和局部阻力。
计算出烟道总阻力后的修正：密度修正；含尘气流修正；压力修正。
计算烟道自生风力。修正后的烟道总阻力减去自生风力即为烟道的总阻力。
119、 简述在水管锅炉中上、下锅筒，水冷壁，集箱，蒸汽过热器，省煤器，空气预热器，对流管束，下降管的作用。
上、下锅筒：对流管束的集箱及蒸汽引出。
水冷壁：吸收炉膛辐射热量，冷却炉膛。
集 箱:水冷壁管束集水装置，有的兼作防渣箱。
蒸汽过热器：用以产生过热蒸汽。
省煤器：尾部受热面，加热锅炉给水。
空气预热器：尾部受热面，加热锅炉空气。
一、选择题
1、一台SZW10—0.8—A的锅炉，其蒸发量为（ ）。
A、10T/h B、10T C、0.8 T/h D、0.8 T
2、一台SZW4—1.3—A的锅炉，其炉排为（ ）。
A、固定炉排 B、链条炉排 C、往复炉排 D、双层炉排
3、（ ）是属于层状燃烧方式。
A、燃油炉 B、链条炉排 C、燃气炉 D、煤粉炉
4、向炉内供应空气的设备是（ ）。
A、鼓风机 B、引风机 C、烟囱 D、水泵
5、在锅炉尾部设置（ ），利用烟气余热加热锅炉给水。
A、空气预热器 B、蒸汽过热器 C、水冷壁 D、省煤器
6、饱和温度与压力有关，压力越高，饱和蒸汽的温度（ ）。
A、越低 B、越高 C、不变 D、不一定
7、饱和温度与（ ）是属于层状燃烧方式。
A、燃油炉 B、链条炉排 C、燃气炉 D、煤粉炉
8、去除水中溶解性物质的方法是（ ）。
A、过滤 B、除碱 C、软化 D、除氧
9. 过量空气系数是一个( )的数。
A. 等于1 B. 大于1 C. 小于1 D. 大于0
10. 钠离子交换可除去水中的( )。
A . 碱 B. 氧 C. 二氧化碳 D. 钙镁盐类
11. 锅炉操作地点的净空高度不应小于( )。
A. 2m B. 1m C. 0.8m D. 1.5m
12. 顺流再生离子交换器操作正确的是( )。
A. 反洗、正洗、再生、软化 B. 反洗、再生、正洗、软化
C．反洗、再生、软化、正洗 D. 反洗、软化、再生、正洗
13. 循环水泵的扬程应为所有系统阻力的( )倍。
A. 1.1 B. 1.05 C. 1.15 D. 1.2
6. 机械通风时烟囱高度确定原则是( )。
A. 产生抽力 B. 环保要求 C. 克服风道阻力 D. 克服烟道阻力
14. SZL 4―1.３－Ａ的锅炉,其炉排为( )。
A. 固定炉排 B. 往复炉排 C. 链条炉排 D. 双层炉排
15. 热水锅炉由于没有汽空间,故可不设 ( )。
A. 压力表 B. 水位计 C. 温度计 D. 安全阀
16. 燃料中发热量最高的元素是( )。
A. 氢 B. 碳 C. 硫 D. 氧
17. 蒸汽锅炉不设锅内装置,会造成锅炉的( )下降。
A. 出力 B. 蒸汽压力 C. 蒸汽品质 D. 蒸汽温度
18、锅炉中未设旁通烟道的省煤器必须装有( )。
A. 溢流管 B. 放水管 C. 放气管 D. 循环管
19. 目前供热锅炉推荐用的是( )除尘器。
A. 旋风 B. 麻石 C. 钟罩 D. 布袋
20. 锅炉房热力系统图主要反映的是锅炉房的( )系统。
A. 运煤 B. 除灰 C 通风 D. 汽水
21. 锅炉给水泵的流量应为锅炉额定蒸发量给水量的( )。
A. 80% B. 100% C. 110% D. 120%
22. 抛煤机炉与普通链条炉的区别之一是( )不同。
A. 加煤方式 B. 通风方式 C. 除灰方式 D, 除尘方式
23. 锅炉热损失中最大的一项是( )。
A. Q5 B. Q4 C. Q3 D. Q2
24. 燃油和燃气锅炉均属于( )。
A. 层燃炉 B. 半悬燃炉 C. 沸腾炉 D. 室燃炉
25. 反映热水锅炉容量的是( )。
A. 产热量 B. 蒸发量 C. 压力 D. 温度
26. 为保正锅炉安全运行,受压元件上必须设置( )。
A. 止回阀 B. 温度计 C. 安全阀 D. 水位计
27. 手烧炉最大的缺点是( )
A. 下部着火 B. 燃烧的周期性 C. 机械通风 D. 分段送风
28、安全阀的开启压力为锅炉设计压力的（ ）。
A. 1倍 B. 1.1倍 C. 1.2倍 D. 1.5倍
29. 不属于锅炉三大安全附件的是( )
A. 温度计 B. 压力表 C. 水位计 D. 安全阀
30. 热水锅炉由于没有气空间,故可不设 ( )
A. 温度计 B. 压力表 C. 水位计 D. 安全阀
31. 用过滤的方法从水中分离出来的杂质为( )
A. 悬浮物 B. 蒸发残渣 C. 钙镁盐类 D. 胶体物质
32. 用软化的方法从水中分离出来的杂质为( )
A. 悬浮物 B. 蒸发残渣 C. 钙镁盐类 D. 胶体物质
33. 蒸汽锅炉不设锅内设备,会造成锅炉的 ( )
A. 出力下降 B. 蒸汽品质下降 C. 压力下降 D. 温度下降
34. 锅炉水平管道上的止回阀,应选用( ) 止回阀.
A.升降式 B. 净重式 C. 旋启式 D. 节流式
35. 锅炉的辐射受热面是指( ).
A. 省煤器 B. 水冷壁 C. 对流管束 D. 下降管
36. 锅炉的尾部受热面是指( ).
A. 省煤器 B. 蒸汽过热器 C. 水冷壁 D. 对流管束
37. 锅炉垂直管道上的止回阀,应选用( ) 止回阀.
A.升降式 B. 净重式 C. 旋启式 D. 节流式
38. 锅炉的对流受热面是指( ).
A. 锅筒 B. 水冷壁 C. 对流管束 D. 下降管
39. 反映蒸汽锅炉容量的是( )。
A. 产热量 B. 蒸发量 C. 压力 D. 温度
40. 气体燃料中,属于干燃气的是 ( )。
A. 液化石油气 B. 煤气 C. 天然气 D. 沼气
41. 分水器、集水器等设备前的通道宽度不应小于( )。
A. 1.0m B. 1.1m C. 1.2m D. 1.3m
42.软化水箱的有效容积一般为 ( )的软化水消耗量。
A. 10~20min B. 20~30min C. 30~50min D. 30~60min
43. 离子交换器后面与墙间距一般为 ( )。
A. 0.5~1.0m B. 0.5~0.9m C. 0.5~0.8m D. 0.5~0.7m
44.水泵基础之间的通道一般不应小于( )。
A.700mm B. 800mm C. 900mm D. 1000mm
45.补给水泵的流量应为热水系统正常补水量和事故补水之和。一般按热水系统实际水容量的 ( )计算。
A.30~50% B. 30~40% C. 20~50% D. 20~40%
46.水垢的导热系数为钢的导热系数的 ( )。
A.1/20~1/40 B. 1/20~1/50 C. 1/30~1/50 D. 1/30~1/40
47.天然气的主要组分是的 ( )。
A.甲烷 B. 乙炔 C. 一氧化碳 D. 氢气
48.煤中发热量最高的是( )。
A.硫 B. 挥发分 C.碳 D. 氢
49.煤中可燃成分中有害的是( )。
A.硫 B. 挥发分 C.碳 D. 氢
50.锅炉给水中能结成水垢的钙镁盐类的总含量，称为( )。
A.溶解固形物 B. 总硬度 C. 总碱度 D. 磷酸根
2009~2010学年第二学期期末考试《热质交换原理与设备》试卷（A）
标准答案和评分标准
﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉
一、简答题、推导题
1、写出动量、热量和质量的分子扩散的定律及通用表达式 10分
发生动量传递。

——动量浓度的变化率
——动量浓度，单位体积内流动的动量在y方向上的变化率。
传热、傅立叶定律

——焓浓度的变化率
——焓浓度，单位体积内流体的焓在y方向上的变化率。
λ——导热系数
a ——热扩散系数
q ——热流通量
传质、斐克定律

——质量百分数

为常数时
——质量浓度的变化率，密度的变化率
——A在B中的扩散系数
——质流通量
这三个表达式从“分子扩散”机理的角度说明了三传的类比性。

传递的量的传递速率正比于传递的量的变化率，从而为通过传热来研究物质提供了可能性。

2、混合物的质量分数与摩尔分数表示方法及互换关系 5分
质量分数：
摩尔分数：

3、推出气体中稳态扩散过程的等分子反向扩散通量方程 10分

等分子反向扩散得出：

4、推导传质微分方程 15分

5、写出施密特准则数和宣乌特准则数及他们的物理含义
施密特准则数(Sc)对应于对流传热中的普朗特准则数（Pr)

ν: 流体的运动粘度（即动量传输系数） α：物体的导温系数（即热量传输系数） Di：物体的扩散系数
①联系动量和质量传递的相似准则
②表示速度分布和浓度分布的相互关系。
③体现了流体的传质物性。

舍伍德准则数（Sh）对应于对流传热中的努谢尔特准则数(Nu)

α: 对流传热系数
λ：物体的导热系数
l : 定型尺寸系数
hm: 对流传质系数
Di：物体的扩散系数
6、解释析湿系数 10分
换热扩大系数ξ

7、冷却塔热质交换的特点 10分
• 冷却塔内水的降温主要是由于水的蒸发换热和气水之间的接触传热。因为冷却塔多为封闭形式，且水温与周围构件的温度都不很高，故辐射传热量可不予考虑
• 在冷却塔内，不论水温高于还是低于周围空气温度，总能进行水的蒸发
随着水温的降低
Q= Qβ+ Qα
Q＝Qβ
Q= Qβ- Qα
Q= Qβ- Qα=0
5、写出施密特准则数和宣乌特准则数及他们的物理含义
施密特准则数(Sc)对应于对流传热中的普朗特准则数（Pr)

ν: 流体的运动粘度（即动量传输系数） α：物体的导温系数（即热量传输系数） Di：物体的扩散系数
①联系动量和质量传递的相似准则
②表示速度分布和浓度分布的相互关系。
③体现了流体的传质物性。
7、说明喷淋室的热交换效率系数及含义
喷淋室的热交换效率系数η1
η1的值越小，说明热湿交换不完善。
二、计算题
1、空气处理各种途径的方案说明
季节

空 气 处 理 途 径

处 理 方 案 说 明

夏季

(1)W →L → O
(2)W →1→ O
(3)W → O

（1）喷淋室喷冷水(或用表面冷却器)
冷却减湿 → 加热器再热
（2）固体吸湿剂减湿 → 表面冷却器
等湿冷却
（3）液体吸湿剂减湿冷却

冬季

(1)W’ → 2 → L → O
(2)W‘→ 3 → L → O
(3)W' → 4 → O
(4)W' → L→ O
(5)W' → 5→ L' → O

（1）加热器预热→ 喷蒸汽加湿→加热器
再热
（2）加热器预热→ 喷淋室绝热加湿→
加热器再热
（3）加热器预热→ 喷蒸汽加湿
（4）喷淋室喷热水加热加湿→ 加热器再
热
（5）加热器预热→ 一部分喷淋室绝热加
湿→与另一部分未加湿的空气混合

过程线

水温特点

t或Qx

d或Qs

i或Qx

过程名称

A-1
A-2
A-3
A-4
A-5
A-6
A-7

tw< tl
tw= tl
tl<tw< ts
tw= ts
ts<tw< tA
tw= tA
tw>tA

减
减
减
减
减
不变
增
减
不变
增
增
增
增
增

减
减
减
不变
增
增
增
减湿冷却
等湿冷却
减焓加湿
等焓加湿
增焓加湿
等温加湿
增温加湿

3、直径为10mm的萘球在空气中进行稳态扩散。空气的压力101.3kPa,温度318k，萘球表面温度318k。在此条件下，萘在空气中的扩散系数为6.92×10-6m2/s，萘的饱和蒸汽压为0.074kPa.。试计算萘球表面的扩散通量NA.10分

解：该扩散为组分通过停滞组分的扩散过程

NB=0
得出：
由 分离变量并积分
得出： kmol/(m2.s)

三、课程教学内容体系
第一章 绪论
三种传递现象的初步类比，热质交换设备的分类，本课程的地位与作用。
第二章 热质交换过程
传质的基本概念，斐克定律，斯蒂芬定律，对流传质，三传类比，热质传递模型。
重点掌握：分子扩散的基本定律，对流传质，三传类比的基本方法。
第三章 相变热质交换原理
沸腾换热，凝结换热，固液相变传热。
重点掌握：在相变换热情况下发生的以制冷剂为主的相变换热的物理机理和计算方法。
第四章 空气热质处理方法
空气热质处理的途径，空气与水表面之间的热质交换，吸附材料处理空气的基本知识，吸收剂处理空气的机理和方法。
重点掌握：空气与水表面之间的热质交换的原理及特点。
第五章 热质交换设备
热质交换设备的形式与结构，间壁式热质交换设备的热工计算，混合式热质交换设备的热工计算，典型燃烧装置主要尺寸和运行参数的计算，相变热质交换设备，热质交换设备的优化设计及性能评价。
重点掌握：间壁式和混合式热质交换设备的热工计算。