东北大学22春《金属学与热处理基础》在线作业三及答案参考1.docx

东北大学22春《金属学与热处理基础》作业三及答案参考1. 计算各种燃料的燃料特性系数β计算各种燃料的燃料特性系数β把相关数据代入下式        得到下表    国内主要动力煤的燃料特性系数 煤种 Car (%) Har(%) Oar(%) Nar(%) Sar(%) β 京西无烟煤 67.9 1.7 2 0.4 0.2 0.0507 焦作无烟煤 66.1 2.2 2 1 0.4 0.0705 金竹山无烟煤 65.4 2.3 1.8 0.6 0.6 0.0751 元宝山褐煤 39.3 2.7 11.2 0.6 0.9 0.0784 芙蓉贫煤 61.9 2.4 1.6 1 3.8 0.0831 义马烟煤 49.6 3.2 11.6 0.7 1.3 0.0834 西山贫煤 67.6 2.7 1.8 0.9 1.3 0.0866 阳泉无烟煤 68,9 2.9 2.4 1 0.8 0.0896 淄博贫煤 64.8 3.1 1.6 1 2.6 0.1050 阜新烟煤 48.3 3.3 8.6 0.8 1 0.1089 丰广褐煤 35.2 3.2 12.6 1.1 0.2 0.1110 萍乡无烟煤 60.4 3.3 2.5 1 0.7 0.1172 淮南烟煤 60.8 4 7.7 1.1 0.7 0.1185 大同烟煤 70.8 4.5 7.1 0.7 2.2 0.1194 开滦洗中煤 46.5 3.1 5.8 0.7 0.9 0.1205 鹤岗洗中煤 44.5 3 5.9 0.7 0.2 0.1207 徐州烟煤 63 4.1 6.7 1.5 1.2 0.1229 新汶烟煤 61 4.1 6.8 1.4 1.9 0.1258 平顶山烟煤 58.2 3.7 4.1 0.9 0.5 0.1297 扰顺烟煤 56.9 4.4 9.1 1.2 0.6 0.1361 龙凤洗中煤 42.9 3.4 7.5 0.9 0.5 0.1362 开滦烟煤 58.2 4.3 6.3 1.1 0.8 0.1428一般都把煤的着火难易程度表达为干燥无灰基的挥发分含量。

但是燃料特性系数β基本上就是煤的氢/碳比值因此β越高，煤越容易着火    (2)从上表可知：烟煤的燃料特性系数较高，贫煤的燃料特性系数较低，无烟煤的燃料特性系数最低    (3)丰广褐煤的燃料特性系数高于元宝山褐煤    (4)洗中煤的燃料特性系数从高到低的排列顺序是龙凤洗中煤、鹤岗洗中煤、开滦洗中煤 2. 简述受热面热有效系数的取值方法简述受热面热有效系数的取值方法顺列布置得对流过热器、凝渣管、再热器、直流锅炉过渡区，燃用贫煤、无烟煤时，ψ=0.6；燃用烟煤、褐煤、洗中煤时，ψ=0.65；燃用油页岩时，ψ=0.63. 简述正常和非正常火焰传播速度的差别简述正常和非正常火焰传播速度的差别正常和非正常火焰传播速度大约为4～13m/s爆燃火焰传播速度为1000～3000m/s，爆燃的同时会引起压力增加到20.67atm以上4. 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5. 比较低倍率循环锅炉与复合循环锅炉的区别比较低倍率循环锅炉与复合循环锅炉的区别1)低倍率循环锅炉是循环倍率很低的控制循环锅炉    (2)复合循环锅炉是直流锅炉的一种改进型在锅炉低负荷下，采用水冷壁与分离器、混合球、管道等形成的回路进行水循环，此时循环倍率K＞1.0在锅炉高负荷下，进入直流运行状态，循环倍率K=1.0 6. T10钢碳的质量分数是10% )A.错误B.正确参考答案：A7. 下列三种材料，( )最适合制造齿轮A.08F钢B.70钢C.45钢参考答案：C8. 同素异构转变是一个相变过程，有恒定的转变温度，发生晶格类型变化 )A.错误B.正确参考答案：B9. 简述简单回路工作点的确定方法简述简单回路工作点的确定方法在Y-ω0曲线上画出Yss、Yxj两条曲线，两条曲线的焦点即简单回路的工作点10. 碳溶于α-Fe中所形成的间隙固溶体，称为奥氏体 )A.错误B.正确参考答案：A11. 焊接时，向焊缝添加有益元素，有益元素来源于工件 )A、错误B、正确参考答案：A12. 非合金钢按主要质量等级可分为( )。

A.普通质量非合金钢B.优质非合金钢C.特殊质量非合金钢D.碳素钢参考答案：ABC13. 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1100～1150℃    (2)煤粉炉的炉膛烟气最高温度可以达到1500～1600℃，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850～910℃，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故障 14. 分析燃油燃气锅炉和燃煤锅炉在污染物排放方面的区别分析燃油燃气锅炉和燃煤锅炉在污染物排放方面的区别1)燃油、燃气锅炉，由于油气含灰量小，油气经过雾化后与空气充分混合，油气的燃尽时间短燃油燃气锅炉的主要污染物为碳黑颗粒、一氧化碳气体、二氧化碳气体、低温废热等。

   (2)燃煤锅炉：层燃锅炉：主要的污染物为灰渣和飞灰颗粒，二氧化碳气体、二氧化硫气体、低温废热等流化床锅炉：主要的污染物为灰渣和飞灰颗粒，二氧化碳气体、二氧化硫气体、低温废热等煤粉锅炉：主要的污染物为飞灰和底渣颗粒，二氧化碳气体、二氧化硫气体、低温废热等 15. 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 16. 纯铁在780℃时为面心立方结构的γ-Fe )A.错误B.正确参考答案：A17. 简述增加燃料量对直流锅炉主蒸汽压力、温度的影响简述增加燃料量对直流锅炉主蒸汽压力、温度的影响1)增加燃料量，直流锅炉热水段缩短，过热段延长，中间点温度和主蒸汽温度升高；    (2)如果给水量按照煤水比增加，汽轮机调速汽门开度不变，增加燃料量，直流锅炉热水段缩短，过热段延长，主蒸汽压力提高 18. 简述直流煤粉燃烧器一次风、二次风、三次风的风速范围简述直流煤粉燃烧器一次风、二次风、三次风的风速范围一次风速：无烟煤，20～25m/s;贫煤，20～30m/s;烟煤，25～35m/s;褐煤，25～40m/s;    二次风速：无烟煤，40～55m/s;贫煤，45～55m/s;烟煤，40～60m/s;褐煤，40～60m/s；    三次风速：无烟煤，50～60m/s;贫煤，55～60m/s;烟煤，35～45m/s;褐煤，35～45m/s。

19. 分析燃煤发热量、挥发分降低对现役煤粉锅炉低NOx燃烧技术的影响分析燃煤发热量、挥发分降低对现役煤粉锅炉低NOx燃烧技术的影响1)煤的发热量、挥发分降低，会使着火不稳定；低NOx燃烧技术要求在主燃区的过量空气系数α＜1.0，这对着火稳定性不利    (2)煤的发热量、挥发分降低会使煤粉燃尽时间延长，炉膛内的燃烧中心位置垂直向上移动主燃区的过量空气系数α＜1.0会使焦炭燃烧过程中形成的烟气的CO浓度升高，造成较多的气体不完全燃烧损失    (3)当燃煤发热量、挥发分降低时，保证燃烧稳定的措施是增加燃烧器区域的卫燃带面积，以提高燃烧器区域的温度    (4)至于降低NOx带来的收益和与之相伴烟气中的CO浓度升高带来的燃料消耗量的增加引起费用引起的最终效果，需要经过计算和实验之后才能确定 20. 简述过热器、再热器的工作特点简述过热器、再热器的工作特点①烟气温度高；②蒸汽温度高；③冷却条件差；④可能发生高温腐蚀、热偏差等现象21. 在下列三种钢中，( )钢的硬度最高A.T10钢B.20钢C.65钢参考答案：A22. 简述省煤器的烟气流速范围简述省煤器的烟气流速范围为8～14m/s。

23. 简述亚临界压力锅炉汽包不采用蒸汽清洗装置的原因简述亚临界压力锅炉汽包不采用蒸汽清洗装置的原因随着锅炉压力的提高，饱和水与饱和蒸汽的密度越来越接近，同时，饱和水与饱和蒸汽的溶盐能力也越来越接近，用给水清洗蒸汽达到蒸汽净化的作用越来越弱，因此不采用蒸汽清洗装置24. 分析液体燃料的燃点与气体燃料的着火温度的区别以及与动力煤挥发分着火温度的关系分析液体燃料的燃点与气体燃料的着火温度的区别以及与动力煤挥发分着火温度的关系1)液体燃料的燃点指油面上的空气与油的蒸汽的混合物遇到明火可以持续燃烧不低于5s的时间对应的温度    (2)气体燃料的着火温度指气体燃料与空气的混合物遇到明火发生燃烧的温度    (3)动力煤挥发分的主要成分为可燃气体，属于成分较为复杂的气体燃料，挥发分与空气的混合物遇到明火可以发生燃烧的温度称为挥发分的着火温度 25. 分析燃烧煤需要的实际烟气量煤的发热量与元素分析和工业分析成分之间的换算关系分析燃烧煤需要的实际烟气量煤的发热量与元素分析和工业分析成分之间的换算关系由式    Vy=Vy0+1.0161(α-1)Vom3/kg(标准状态下)    由上式可见：    (1)煤的发热量越高，理论空气量越大，实际烟气量越大。