东北大学21秋《金属学与热处理基础》综合测试题库答案参考52.docx

东北大学21秋《金属学与热处理基础》综合测试题库答案参考1. 简述亚临界压力直流锅炉水冷壁发生脉动的种类简述亚临界压力直流锅炉水冷壁发生脉动的种类①一根管子的脉动；②管组脉动；③屏间脉动2. 从氨压缩机来的1．013MPa、30℃的氨按下述不同的过程膨胀到0．1013MPa，试求经过膨胀后的温度为多少?(从氨压缩机来的1．013MPa、30℃的氨按下述不同的过程膨胀到0．1013MPa，试求经过膨胀后的温度为多少?(1)绝热节流膨胀；(2)绝热可逆膨胀正确答案：(1)膨胀后的温度为3℃；(2)膨胀后的温度为一33℃1)膨胀后的温度为3℃；(2)膨胀后的温度为一33℃3. 分析设计煤种为烟煤的锅炉改烧贫煤可能发生的故障分析设计煤种为烟煤的锅炉改烧贫煤可能发生的故障1)贫煤的燃尽时间长，这样会有较少的热量释放给水冷壁，锅炉的蒸发量不足    (2)锅炉的蒸发量不足，过热蒸汽硫量不足，烟气温度偏高可能导致过热蒸汽温度超过额定值    (3)锅炉的蒸发量不足，再热蒸汽的流量也不足，可能会使再热蒸汽温度超过额定值 4. 分析燃烧效率与锅炉排渣方式的关系分析燃烧效率与锅炉排渣方式的关系1)燃烧效率    ηrs=100-(q3+q4)    (2)气体、固体不完全燃烧损失比较见下表。

   气体、固体不完全燃烧损失比较 损 失 符号 固态排渣炉 液态排渣炉 气体不完全燃烧损失 q3 小 很小 固体体不完全燃烧损失 q3 小 很小    (3)由上述比较可知，固态排渣炉的燃烧效率低于液态排渣炉 5. 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 6. 分析Victanlic联管器与Rockwell联管器的区别。

分析Victanlic联管器与Rockwell联管器的区别Victanlic联管器可以吸收的轴向膨胀量较小，主要用于磨煤机出口连接或者节流孔板与煤粉管道之间的连接    Rockwell联管器可以吸收轴向膨胀量也可以吸收煤粉管道轴线之间的小幅度摆角，用于较长距离的煤粉管道的轴向摆角膨胀量和轴向膨胀量 7. 简述蒸汽温度的烟气侧调节和蒸汽侧调节的区别简述蒸汽温度的烟气侧调节和蒸汽侧调节的区别1)烟气侧调节不会影响机组循环效率是一种粗调蒸汽温度的措施    (2)蒸汽侧调节会影响机组的循环效率是一种精细调节蒸汽温度的措施 8. 100℃的饱和水蒸气在0.3m高竖直壁上发生膜状凝结，壁面保持60℃，试求平均换热系数和每米宽壁上的凝结水量假定100℃的饱和水蒸气在0.3m高竖直壁上发生膜状凝结，壁面保持60℃，试求平均换热系数和每米宽壁上的凝结水量假定竖直冷壁面改为外径d=40mm，长1m的水平圆管，试计算管外表面平均换热系数和凝结水量1)100℃的饱和水蒸气，其汽化潜热为2257kJ/kg    由液膜平均温度，查得水的物性数据：λf=0.674W/(m·K)，μl=3.551×10-4N·s/m2，ρl=971.8kg/m3，则：        凝结水量：    (2)蒸汽在管外凝结时，其定型尺寸应为d。

       凝结水量：在重力的作用下，位于上部的凝结液膜流入下部的传热表面，弱化了下部的凝结换热，这一现象在竖壁面上表现得尤为明显在本题中，0.3m高的竖壁面，即使考虑了液膜的波动，将Nusselt理论解的系数提高20%，其平均换热系数仍小于直径0.04m的水平圆管 9. 已知某台1025t/h锅炉高温再热器为58排7管圈U形管结构，直径φ60×4，内径dn=60-2×4=52mmBRL工况：中温再热器过已知某台1025t/h锅炉高温再热器为58排7管圈U形管结构，直径φ60×4，内径dn=60-2×4=52mmBRL工况：中温再热器过热蒸汽流量Dzr=788.5t/h，再热蒸汽入口压力3.64MPa，出口压力3.6MPa，入口蒸汽温度481℃，出口蒸汽温度540℃计算高温再热器的质量流速和入口、出口蒸汽流速查水蒸气特性表，3.64MPa，481℃入口水蒸气比体积v1=0.0926422m3/kg    质量流速        后屏过热器入口蒸汽流动速度    ω1=ρωv1=254×0.0926422=23.5(m/s)    查水蒸气特性表，3.60MPa，540℃，出口水蒸气比体积v2=0.1018854m3/kg。

   低温过热器入口蒸汽流动速度    ω2=ρωv2=254×0.1018854=25.9(m/s)(1)高温再热器的出口、入口蒸汽速度比为1.100，基本上为匀速流动    (2)高温再热器与中温再热器质量流速之比为1.0说明高温再热器和中温再热器都处于半辐射换热区域 10. 简述自然循环锅炉容易发生传热恶化的原因简述自然循环锅炉容易发生传热恶化的原因水蒸气的比热容比较小，水的比热容比较大，所以在热负荷比较强的区域或者循环比较弱的区域容易发生传热恶化热负荷比较强的区域容易发生和台沸腾向膜态沸腾转化的传热恶化，即第一类传热恶化；在水循环比较弱的区域可能发生第一类传热恶化，也可能发生柱状流向雾状流转化的传热恶化，即第二类传热恶化11. 在下列三种材料中，( )最适合制造锉刀A.T8A钢B.T10钢C.T12钢参考答案：C12. 铸铁根据碳在其中存在形式的不同可分为( )A.白口铸铁B.灰铸铁C.可锻铸铁D.球墨铸铁E.蠕墨铸铁F.麻口铸铁参考答案：ABCDEF13. 按所有、用气体的不同，气体保护电弧焊有氩弧焊和二氧化碳气体保护焊等 )A、错误B、正确参考答案：B14. 比较水冷壁、高温过热器、低温过热器的传热温差和受热面的大小。

比较水冷壁、高温过热器、低温过热器的传热温差和受热面的大小1)逆流布置的受热面传热温差最大，受热面积最小，结构最紧凑    (2)水冷壁为顺流布置的受热面，而且对于临界压力以下的锅炉，工质侧的温度不发生变化，传热温差较小水冷壁的传热以辐射换热为主，因此水冷壁的温差总体上讲还比较大，结构比较紧凑    (3)高温过热器为顺流布置的对流受热面，传热温差达到最小值，受热面积达到最大值    (4)低温过热器为逆流布置的受热面，传热温差达到最大值，受热面积达到最小值 15. 查阅相关文献，找出目前使用较多的沸腾强化扩展表面查阅相关文献，找出目前使用较多的沸腾强化扩展表面强化沸腾换热的主要途径是构造众多的孔隙，有利于气泡的形成和发展目前使用较多的沸腾强化扩展表面有金属烧结表面、Thermoexcel-E管、GEWA-T、TUR-BO-B管等(图)     16. 简述煤的工业分析成分与元素分析成分的关系简述煤的工业分析成分与元素分析成分的关系1)煤的工业分析成分包括固定碳、挥发分、水分、灰分    (2)煤的元素分析成分包括水分、灰分、碳、氢、氧、氮、硫    (3)工业分析成分与元素分析成分的关系：元素分析的碳元素的一部分以及全部的氢、氧、氮、硫元素全部包括在工业分析的挥发分中，其余的碳元素以工业分析的固定碳形式存在。

17. 已知某电厂300MW汽轮机的凝汽器蒸汽流量为542t/h，冷却1kg蒸汽需要50kg冷却水计算该汽轮机每年(运行7000h)已知某电厂300MW汽轮机的凝汽器蒸汽流量为542t/h，冷却1kg蒸汽需要50kg冷却水计算该汽轮机每年(运行7000h)的冷却水量1)计算每年的凝结水流量   mnjs=7000×542=3794000(t/a)    (2)该300MW汽轮机组每年运行7000h需要的冷却水量   mlqs=50Mnjs=1.879×108(t/a)(1)1台300MW汽轮机每年运行7000h需要的冷却水量约为1.8亿t    (2)根据计算结果，建设燃煤电站的厂址选择应当考虑有足够的冷却水源比如容量较大的湖、海以及径流量较大的江、河等 18. 分析影响固体不完全燃烧损失的因素以及对锅炉效率的影响分析影响固体不完全燃烧损失的因素以及对锅炉效率的影响影响固体不完全燃烧损失的因素有以下几点    (1)过量空气系数过量空气系数太大，炉膛温度偏低，燃烧不完全；过量空气系数太小，炉膛氧气浓度偏低，燃烧不完全    (2)煤的挥发分降低、发热量降低，固体不完全燃烧损失越大。

   (3)锅炉负荷率锅炉负荷率越高，炉膛温度越高，煤的燃尽度越高燃烧效率越高，固体不完全燃烧损失越小    (4)煤的灰熔点越低，煤粉燃烧中形成结渣的可能性越大结渣中含有的固体碳元素越多，燃烧效率越低，固体不完全燃烧损失越大    (5)煤粉细度煤粉平均颗粒粒径越大，燃尽所需要的时间越长，固体不完全燃烧损失越大    (6)排渣方式在锅炉容量相同的条件下，固态排渣炉的固体不完全燃烧损失大于液态排渣煤粉锅炉    (7)燃烧方式层燃锅炉的固体不完全燃烧损失大于循环流化床锅炉，循环流化床锅炉的固体不完全燃烧损失大于煤粉锅炉    (8)配风方式分级配风可能造成不完全燃烧，增加固体不完全燃烧损失，降低锅炉效率    (9)煤粉分配均匀性如果某一台旋流燃烧器或者某一个角的直流燃烧器的煤粉流量偏大，也会造成不完全燃烧，增加固体不完全燃烧损失，降低锅炉效率 19. 金属晶格的基本类型有( )A.体心立方晶格B.四方晶格C.面心立方晶格D.密排六方晶格参考答案：ACD20. 简述直流锅炉启动系统的作用简述直流锅炉启动系统的作用1)建立启动压力和流量，保证给水连续通过省煤器和水冷壁。

   (2)回收锅炉启动期间排出的热水、汽水混合物、饱和蒸汽以及过热度不足的过热蒸汽    (3)在机组启动过程中实现锅炉各受热面之间以及锅炉与汽轮机时间工质参数的配合 21. 比较固态排渣炉与液态排渣炉的主要热损失比较固态排渣炉与液态排渣炉的主要热损失    固态、液态排渣炉主要热损失 分类 主要热损失 固态排渣炉 排烟损失q2，机械不完全损失q4 液态排渣炉 排烟损失q2，灰渣物理热损失q6 22. 简述发电厂用煤的分类及其燃烧特性简述发电厂用煤的分类及其。