鍋爐專業(yè)試題庫及答案(火電)一、選擇題1.影響鍋爐受熱面磨損最嚴重的因素是（）。A.飛灰顆粒大小B.飛灰濃度C.飛灰撞擊率D.煙氣流速答案：D。煙氣流速對鍋爐受熱面磨損影響最大。煙氣流速增加，飛灰顆粒的動能增大，撞擊受熱面時的沖擊力也增大，會加劇受熱面的磨損。而飛灰顆粒大小、濃度和撞擊率雖然也會影響磨損，但相比之下，煙氣流速的影響更為顯著。2.鍋爐汽包內(nèi)汽水分離裝置的主要作用是（）。A.減少蒸汽帶水B.增加蒸汽濕度C.提高蒸汽壓力D.降低蒸汽溫度答案：A。汽水分離裝置的主要目的是將蒸汽和水有效分離，減少蒸汽中攜帶的水分，提高蒸汽品質(zhì)。增加蒸汽濕度與汽水分離裝置的作用相悖；它對蒸汽壓力和溫度并沒有直接的改變作用。3.當(dāng)鍋爐負荷增加時，輻射式過熱器內(nèi)的蒸汽溫度（）。A.升高B.降低C.不變D.先升高后降低答案：B。輻射式過熱器的吸熱量主要取決于爐膛火焰的輻射熱。當(dāng)鍋爐負荷增加時，爐膛溫度升高幅度相對較小，而流經(jīng)輻射式過熱器的蒸汽流量增加較多，單位質(zhì)量蒸汽吸收的輻射熱減少，所以蒸汽溫度降低。4.鍋爐水冷壁管內(nèi)結(jié)垢后可造成（）。A.傳熱增強，管壁溫度升高B.傳熱減弱，管壁溫度降低C.傳熱增強，管壁溫度降低D.傳熱減弱，管壁溫度升高答案：D。水冷壁管內(nèi)結(jié)垢后，水垢的導(dǎo)熱系數(shù)遠小于金屬管壁，會使傳熱熱阻增大，傳熱減弱。由于傳熱變差，燃料燃燒產(chǎn)生的熱量不能及時傳遞給管內(nèi)的水，導(dǎo)致管壁溫度升高。5.鍋爐正常運行時，汽包水位應(yīng)維持在（）。A.最高水位B.最低水位C.正常水位線附近D.任意水位答案：C。汽包水位過高，會使蒸汽帶水增加，影響蒸汽品質(zhì)，甚至可能導(dǎo)致汽輪機水沖擊事故；水位過低，可能使水冷壁管供水不足，導(dǎo)致管壁超溫損壞。所以鍋爐正常運行時，汽包水位應(yīng)維持在正常水位線附近。二、判斷題1.鍋爐的熱效率是指鍋爐有效利用熱量與輸入熱量之比。（）答案：正確。熱效率是衡量鍋爐性能的重要指標(biāo)，它反映了鍋爐將輸入的燃料化學(xué)能轉(zhuǎn)化為有效利用熱量的程度，計算公式就是有效利用熱量與輸入熱量之比。2.過熱器的作用是將飽和蒸汽加熱成具有一定溫度的過熱蒸汽。（）答案：正確。過熱器是鍋爐的重要受熱面之一，其主要功能就是進一步加熱飽和蒸汽，提高蒸汽的溫度，以滿足汽輪機等設(shè)備對蒸汽參數(shù)的要求。3.鍋爐運行中，只要水位表中能看到水位，就不會發(fā)生缺水事故。（）答案：錯誤。水位表可能存在假水位的情況，即使水位表中能看到水位，實際汽包內(nèi)的水位也可能已經(jīng)很低甚至缺水。所以不能僅僅根據(jù)水位表顯示來判斷是否缺水，還需要結(jié)合其他參數(shù)和情況進行綜合判斷。4.空氣預(yù)熱器的作用是降低排煙溫度，提高鍋爐效率。（）答案：正確?？諝忸A(yù)熱器利用鍋爐排煙的熱量來加熱進入爐膛的空氣，一方面降低了排煙溫度，減少了排煙熱損失；另一方面提高了進入爐膛的空氣溫度，有利于燃料的著火和燃燒，從而提高了鍋爐的效率。5.鍋爐啟動過程中，不需要對受熱面進行保護。（）答案：錯誤。鍋爐啟動過程中，受熱面的溫度和壓力變化較大，如果不進行保護，可能會導(dǎo)致受熱面超溫、超壓，產(chǎn)生熱應(yīng)力損壞等問題。因此，在啟動過程中需要采取一系列措施來保護受熱面，如控制升溫、升壓速度等。三、簡答題1.簡述鍋爐的工作過程。鍋爐的工作過程主要包括燃料的燃燒過程、傳熱過程和水的汽化過程。-燃料的燃燒過程：燃料（如煤、油、天然氣等）被送入爐膛，與空氣混合后在爐膛內(nèi)進行燃燒。燃料中的化學(xué)能在燃燒過程中轉(zhuǎn)化為熱能，釋放出大量的熱量。-傳熱過程：燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔馔ㄟ^輻射、對流等方式將熱量傳遞給鍋爐的受熱面，如水冷壁、過熱器、再熱器、省煤器、空氣預(yù)熱器等。水冷壁主要吸收爐膛內(nèi)的輻射熱，將水加熱成飽和蒸汽；過熱器進一步將飽和蒸汽加熱成過熱蒸汽；省煤器利用煙氣余熱加熱給水，提高給水溫度；空氣預(yù)熱器則加熱進入爐膛的空氣。-水的汽化過程：給水經(jīng)省煤器加熱后進入汽包，然后通過下降管進入水冷壁。在水冷壁中，水吸收熱量后逐漸汽化，形成汽水混合物。汽水混合物上升進入汽包，在汽包內(nèi)進行汽水分離，分離出的飽和蒸汽進入過熱器繼續(xù)加熱。2.鍋爐結(jié)焦的原因有哪些？鍋爐結(jié)焦是指燃料燃燒過程中產(chǎn)生的灰渣在高溫下熔化并黏附在受熱面上的現(xiàn)象，其原因主要有以下幾個方面：-煤灰特性：煤灰的熔點是影響結(jié)焦的重要因素。如果煤灰的熔點較低，在爐膛高溫環(huán)境下容易熔化，就會增加結(jié)焦的可能性。煤灰的成分如硅、鋁、鐵等的含量比例也會影響其熔點。-燃燒工況：-爐內(nèi)溫度過高：當(dāng)爐膛溫度超過煤灰的熔點時，煤灰就會熔化并黏附在受熱面上。例如，燃燒器布置不合理、配風(fēng)不當(dāng)?shù)瓤赡軐?dǎo)致局部熱負荷過高，使該區(qū)域溫度升高，從而引發(fā)結(jié)焦。-空氣量不足：燃料在缺氧的情況下燃燒不充分，會產(chǎn)生一氧化碳等還原性氣體，使煤灰的熔點降低，增加結(jié)焦的幾率。-火焰偏斜：火焰偏斜會使局部受熱面溫度過高，同時也會使灰粒更容易撞擊到受熱面上，從而導(dǎo)致結(jié)焦。-燃料性質(zhì)：燃料中的揮發(fā)分、水分、灰分等含量對結(jié)焦也有影響。揮發(fā)分高的燃料容易著火，但燃燒速度快，可能導(dǎo)致局部溫度過高；水分含量高會使火焰溫度降低，但在水分蒸發(fā)過程中可能會影響燃燒的穩(wěn)定性；灰分含量高則會增加結(jié)焦的物質(zhì)基礎(chǔ)。-受熱面布置：受熱面的布置如果不合理，如管束間距過小，會使煙氣流通不暢，灰粒容易在管束間積聚和黏附，導(dǎo)致結(jié)焦。3.如何防止鍋爐超壓事故的發(fā)生？為防止鍋爐超壓事故的發(fā)生，可以采取以下措施：-安裝可靠的安全保護裝置：-安全閥：安全閥是防止鍋爐超壓的重要安全裝置。應(yīng)定期對安全閥進行校驗和維護，確保其在規(guī)定的壓力下能夠準確開啟和關(guān)閉，及時排出多余的蒸汽，使鍋爐壓力恢復(fù)正常。-壓力表：應(yīng)配備準確可靠的壓力表，并定期進行校驗。運行人員要密切監(jiān)視壓力表的指示，及時發(fā)現(xiàn)壓力異常變化。-超壓報警裝置：當(dāng)鍋爐壓力超過設(shè)定的報警值時，超壓報警裝置應(yīng)及時發(fā)出警報，提醒運行人員采取措施。-合理控制運行參數(shù)：-嚴格控制燃料量和風(fēng)量：根據(jù)鍋爐的負荷需求，合理調(diào)整燃料量和風(fēng)量，避免因燃料過多或燃燒不充分導(dǎo)致壓力急劇上升。-控制汽水流量：保持給水和蒸汽流量的平衡，避免因汽水流量異常導(dǎo)致壓力波動。例如，在啟動和停止過程中，要緩慢調(diào)整給水和蒸汽流量。-加強運行管理：-定期進行設(shè)備檢查和維護：對鍋爐的壓力管道、閥門、儀表等設(shè)備進行定期檢查和維護，確保其正常運行。及時發(fā)現(xiàn)和處理設(shè)備的泄漏、堵塞等問題。-制定應(yīng)急預(yù)案：制定完善的鍋爐超壓應(yīng)急預(yù)案，并定期進行演練。當(dāng)發(fā)生超壓事故時，運行人員能夠迅速按照預(yù)案采取有效的處理措施，避免事故擴大。-加強人員培訓(xùn)：提高運行人員的專業(yè)素質(zhì)和操作技能，使其熟悉鍋爐的運行原理和操作規(guī)程，能夠正確處理各種異常情況。4.簡述鍋爐水冷壁損壞的現(xiàn)象及處理方法?，F(xiàn)象：-汽包水位下降：水冷壁損壞后，管內(nèi)的水泄漏到爐膛內(nèi)，導(dǎo)致汽包內(nèi)的水量減少，水位下降。-蒸汽壓力下降：由于水冷壁泄漏，蒸汽產(chǎn)量減少，同時泄漏的水在爐膛內(nèi)吸收熱量變成蒸汽，使?fàn)t膛壓力升高，導(dǎo)致蒸汽壓力下降。-給水流量不正常地大于蒸汽流量：為了維持汽包水位，給水流量會自動增加，但由于水冷壁泄漏，蒸汽流量并沒有相應(yīng)增加，所以給水流量會不正常地大于蒸汽流量。-爐膛負壓波動或變正：水冷壁泄漏的水在爐膛內(nèi)迅速汽化，使?fàn)t膛內(nèi)的煙氣量增加，導(dǎo)致爐膛負壓波動甚至變正。-爐內(nèi)有泄漏聲：在水冷壁損壞處，會有明顯的泄漏聲音，嚴重時可以聽到類似汽水噴射的聲音。-排煙溫度下降：由于泄漏的水吸收了爐膛內(nèi)的熱量，使排煙溫度下降。處理方法：-輕微泄漏時：-加強對水位的監(jiān)視：密切關(guān)注汽包水位的變化，及時調(diào)整給水流量，維持水位在正常范圍內(nèi)。-降低鍋爐負荷：適當(dāng)降低鍋爐的燃料量和風(fēng)量，減少蒸汽產(chǎn)量，以減輕水冷壁的泄漏程度。-請示停爐：如果泄漏情況沒有進一步惡化，可以繼續(xù)運行一段時間，但要及時請示上級，安排停爐檢修。-嚴重泄漏時：-立即停爐：當(dāng)水冷壁嚴重損壞，無法維持正常水位和運行參數(shù)時，應(yīng)立即停止鍋爐的運行，停止向爐膛內(nèi)供應(yīng)燃料和空氣。-停止給水：停止向鍋爐給水，防止大量的水進入爐膛，加劇事故的危害。-開啟引風(fēng)機：保持引風(fēng)機繼續(xù)運行，排除爐膛內(nèi)的蒸汽和煙氣，防止?fàn)t膛內(nèi)壓力過高。-做好安全措施：停爐后，要做好相關(guān)的安全措施，如關(guān)閉主汽閥、給水閥等，防止蒸汽和水的繼續(xù)泄漏。同時，對損壞的水冷壁進行檢查和修復(fù)。5.空氣預(yù)熱器漏風(fēng)有哪些危害？空氣預(yù)熱器漏風(fēng)會帶來以下危害：-降低鍋爐效率：漏風(fēng)會使一部分冷空氣直接進入煙道，與煙氣混合，降低了排煙溫度的降低效果，增加了排煙熱損失。同時，為了維持爐膛內(nèi)的燃燒所需的空氣量，需要增加送風(fēng)機的風(fēng)量，從而增加了廠用電消耗，降低了鍋爐的整體效率。-影響燃燒工況：漏入的冷空氣會使?fàn)t膛內(nèi)的溫度降低，影響燃料的著火和燃燒穩(wěn)定性。特別是在低負荷運行時，可能會導(dǎo)致燃燒不完全，增加化學(xué)不完全燃燒熱損失和機械不完全燃燒熱損失。-增加引風(fēng)機負荷：漏風(fēng)使進入煙道的煙氣量增加，引風(fēng)機需要克服更大的阻力來排出煙氣，從而增加了引風(fēng)機的負荷，可能導(dǎo)致引風(fēng)機過電流，甚至影響引風(fēng)機的正常運行。-造成受熱面腐蝕：漏入的空氣中含有水分和氧氣，會與煙氣中的二氧化硫等氣體發(fā)生反應(yīng)，生成硫酸等腐蝕性物質(zhì)，加速空氣預(yù)熱器和其他受熱面的腐蝕，縮短設(shè)備的使用壽命。-影響鍋爐出力：由于漏風(fēng)導(dǎo)致燃燒工況變差和排煙阻力增加，鍋爐的出力可能會受到限制，無法達到額定的蒸汽產(chǎn)量。四、計算題1.某鍋爐的輸入熱量為$Q_{r}=2.93\times10^{7}kJ/h$，有效利用熱量為$Q_{1}=2.34\times10^{7}kJ/h$，求該鍋爐的熱效率$\eta$。根據(jù)熱效率的計算公式$\eta=\frac{Q_{1}}{Q_{r}}\times100\%$，將$Q_{r}=2.93\times10^{7}kJ/h$，$Q_{1}=2.34\times10^{7}kJ/h$代入公式可得：$\eta=\frac{2.34\times10^{7}}{2.93\times10^{7}}\times100\%\approx79.86\%$答：該鍋爐的熱效率約為$79.86\%$。2.已知某鍋爐的排煙溫度$t_{py}=150^{\circ}C$，環(huán)境溫度$t_{0}=20^{\circ}C$，排煙熱損失$q_{2}=6\%$，求該鍋爐每小時的排煙熱損失熱量$Q_{2}$（假設(shè)輸入熱量$Q_{r}=3\times10^{7}kJ/h$）。根據(jù)排煙熱損失的計算公式$q_{2}=\frac{Q_{2}}{Q_{r}}\times100\%$，可得$Q_{2}=q_{2}\timesQ_{r}\div100\%$。將$q_{2}=6\%$，$Q_{r}=3\times10^{7}kJ/h$代入公式可得：$Q_{2}=6\%\times3\times10^{7}=0.06\times3\times10^{7}=1.8\times10^{6}kJ/h$答：該鍋爐每小時的排煙熱損失熱量為$1.8\times10^{6}kJ/h$。3.某鍋爐的蒸汽流量$D=220t/h$，蒸汽焓$h_{q}=3300kJ/kg$，給水焓$h_{gs}=1000kJ/kg$，求該鍋爐每小時的有效利用熱量$Q_{1}$。首先將蒸汽流量的單位換算為$kg/h$，因為$1t=10