发电厂动力部分课后答案部分

第一章热力学基本概念与基本定律
3、工质的基本状态参数和导出状态参数分别指哪些参数?
基本状态参数：温度、压力、比体积（比容）；导出状态参数：热力学能、比焓、比熵。

4、试说明热力学第一定律和第二定律分别解决了热功转换及热量传递过程中的什么问题？热力学第一定律就是能量转换和守恒定律在热现象上的应用，其内容：热可以变成功，功也可以变成热；或者说对于任何一个系统，输入系统的能量减去输出系统的能量，等于系统储存能量的增加。

热力学第二定律：热不可能自发地、不付代价地从低温物体传向高温物体；或者说只冷却一个热源而连续做功的循环发动机是造不成功的。

指出了不同能量形式之间转化的可能性，但没有揭示这种转化的方向性和转化的深度，热力学第二定律指出了一切自然过程的不可逆性。

7、卡诺循环的组成和意义是什么？
卡诺循环：两个可逆定温过程和两个可逆绝热过程所构成的动力循环。

卡诺循环虽是一个理想循环而不能付诸实用，但是在理论上解决了一定范围内热变功的最大限度，为实际循环的组成及热效率的提高指出了方向与途径。

第二章水蒸气及其动力循环
1水蒸气的定压形成过程包括哪几个过程？
预热阶段、汽化阶段、过热阶段
6、何谓绝热节流？工质经过绝热节流后的效果是什么？
阀门、孔板处的局部阻力使工质压力明显降低的现象称为节流。

因节流进行得很快，过程中工质来不及对外散热，故一般认为节流是绝热节流。

节流前后的焓虽然相等，但节流前后工质做功的能力随其压力降低、熵增大而降低了，也就是说节流前后热能数量虽未改变，但其品味降低了。

7、何谓蒸汽动力循环？为什么蒸汽动力循环不采用卡诺循环而朗肯循环？朗肯循环是
由哪几个过程组成的？它们分别在什么设备中完成？请在T-S图上熟练地画出朗肯循环。

蒸汽动力循环：以水蒸气为工质的动力循环；
因为卡诺循环只能应用于饱和蒸汽在汽轮机中膨胀做功，此时循环所能利用的温差将受限于临界温度呵呵环境温度，因此理论上的循环效率不高；另外，蒸汽的膨胀做功均在湿热蒸汽区，湿度太大，对汽轮机的安全不利；又需要很大的压缩机，两相压缩技术也难以实现，故水蒸气的卡诺循环难以实现。

朗肯循环由锅炉内定呀吸热过程，汽轮机内绝热膨胀过程、凝汽器内定压放热过程、给水泵里绝热压缩过程来组成。

朗肯循环
8、中间再热循环及回热循环与简单朗肯循环比较，有哪些区别？再热和回热的主要作用分
别是什么？
中间再热循环是在朗肯循环的基础上，将做功部分共的蒸汽从汽轮机的某一中间位置（一般是高压缸）抽出来，通过管道送回锅炉内的再热器，使之再加热到与过热器出口过热蒸汽相同或稍高的温度，然后返回到汽轮机的中、低压缸继续膨胀做功，直至达到终压。

主要作用：有利于提高初压和直接提高循环热效率；还使汽轮机末级通流分蒸汽深度 减小，从而使汽轮机的相对内效率提高；另外，因每公斤蒸汽的做功量增加，汽轮机的汽耗量明显减少，循环设备尺寸则减少。

回热循环：在基本朗肯循环基础上，从汽轮机的某些中间部分抽出一部分做过功的蒸汽，送入回热加热器中用来加热凝汽器来的凝结水，使锅炉的入口水温提高。

目的：通过使给水在锅炉中吸热起点温度的提高来提高热循环热效率。

9、热电联产循环的主要意义是什么？为什么热电联产循环必须同时用两个指标来表述其热经济性？
热电联产循环就是将电能生产和热能生产联合一体，既供热又供电，所供热能是已做功发电的汽轮机排汽所携带的热能。

仅从生产电能角度来说，热电联产循环的利用热效率不如朗肯循环，但除此，它还有奖相对于朗肯循环少做的功和朗肯循环的冷源损失（被冷却水带走的乏汽热量）全部送到热用户利用，故从热效利用的角度看，热电联产的收益还有另一个指标：热量有效利用系数K 即1q q K TH
TH +=ωTH q 由热用户利用的循环放热量。

故热电联产循环的意义就是其热量有效利
用程度比纯动力循环要高得多
第五章锅炉设备
1、简述锅炉设备的工作工程。

从燃烧和产汽 两个不同的角度来说明锅炉设备的工作过程。

1、煤、风、烟系统
2、汽水系统
2、何谓挥发分、发热量及标准煤？电厂燃煤一般分哪几种？其挥发分和发热量如何？ 挥发分：煤在加热过程中有机质分解而析出的气体物质，用V 表示，干燥无灰基daf V ；发热量：每千克收到基燃料完全燃烧时所放出的热量，单位kJ/kg 。

标准煤：规定)/7000(/29308,,kg kcal kg kJ Q p net ar =的煤
根据挥发分将煤分为：无烟煤（daf V <10%）、贫煤（daf V =10%~20%）、烟煤（daf V =20%~40%）、褐煤（daf V >40%）和泥煤（daf V >20%）
褐煤和泥煤的daf V 较高，但挥发分含量高，发热量较低，贫煤和烟煤的挥发分及发热量都较高，是锅炉中使用的最好燃煤。

5、煤粉有哪些特性？制粉系统分为哪些类型？
煤粉特性有挥发分、发热量、灰熔点、煤粉细度；制粉系统按照锅炉供粉方式的不同分为：直吹式和中间储仓式两大类。

6、燃料燃烧分为哪几个阶段？各阶段的主要影响因素是什么？过量空气系数对锅炉燃烧的影响如何？
分预热阶段、燃烧阶段、燃尽阶段；
预热阶段主要影响因素：煤粉特性、一次风量、炉膛温度
燃烧阶段主要影响因素：一次风量、二次风量
燃尽阶段主要影响因素：炉膛温度
过量空气系数过大，会因送入的空气量过多而造成炉温降低，影响煤粉的着火燃烧，并且造成烟气容积增大，排烟热损失增大；过小时，又会因空气不足而造成不完全燃烧热损失。

8、何谓锅炉的水循环及自然水循环？
水循环：水和汽水在锅炉蒸发受面中的循环流动；自然水循环：利用工质密度差所产生的推动力，使水及汽水混合物在水循环回路中不断流动。

9、锅炉汽水受热面包括哪几种？各受热面的作用如何？
受热面有：水冷壁、过热器、再热器、省煤器、空气预热器
各受热面作用：
第六章电厂锅炉运行
1、何谓锅炉的热平衡及其目的是什么？锅炉中存在哪些热损失？各是如何形成的？
根据热力学第一定律的能量平衡关系，输入锅炉的热量应等于锅炉的有效利用热量与各项热损失之和，这一平衡关系成为锅炉的热平衡，其表达式为654321Q Q Q Q Q Q Q r +++++= 锅炉中存在的热损失：排烟热损失2q 、化学不完全燃烧热损失3q 、机械不完全燃烧热损失4q 、散热损失5q 、灰渣物理热损失6q
排烟热损失2q 主要取决于排烟温度和排烟容积；化学不完全燃烧热损失3q ：锅炉尾部排放的烟气中，还含有CO 、2H 等可燃气体，这些可燃气体未能燃烧释放出热量就随烟气排除锅炉，从而造成 热量损失。

机械不完全燃烧热损失4q ：部分固体燃料未参与燃烧或未燃尽就随灰渣或飞灰离开炉膛所造成的热量损失4q 。

散热损失5q ：指因锅炉炉墙、汽包、联箱、管道等设备的外壁温度高于环境温度而向环境散热所造成的热量损失，其大小与锅炉散热表面积大小、设备的热绝缘情况及环境温度有关，一般随锅炉容量的增大而减小。

灰渣物理热损失6q ：燃用固体燃料时，从炉底排出的灰渣温度远远高于环境温度，由此造成的热量损失，其大小主要与煤的含灰量及排渣方式有关。

2、锅炉运行调节的主要任务是什么？
主要是：使蒸发量适应外界负荷的需要；保证输出蒸汽的品质（包括蒸汽压力、温度等）；维持正常的汽包水位；维持高效率的燃烧与传热；保证设备长期安排经济运行。

3、如何进行蒸汽压力的调节？
蒸汽压力的调节就是锅炉蒸发量的调节。

由于蒸发量的大小主要取决于燃烧工况，所以蒸汽压力的调节实际上就是燃烧量与风量的调节。

无论何种扰动使蒸汽压力变化，都应改变燃煤量及送风量，同时兼顾汽包水位及蒸汽温度的调节。

具体方法：当蒸汽压力下降时，先与引风机配合，增大送风量，再增大燃烧量。

燃料量增加时，一方面增加进入运行燃烧器的燃烧量，或投入备用设备燃烧器。

另一方面，对于直吹式制粉系统，应增加给煤机的给煤量；对于中间储仓式制粉系统，则应增大各运行给粉机的
转速。

当蒸汽压力升高时，应先减少燃烧量，再减少送风量，同时相应减少给水量，并兼顾高其他参数的调节。

另外，在汽包及过热器出口的蒸汽联箱上，均设有安全阀，作为调节滞后或调节失灵的安全防范装置。

4、为什么要进行蒸汽温度的调节?
汽温过高或过低，以及大幅度的波动都将严重影响锅炉、汽轮机的安全和经济性。

蒸汽温度过高，若超过了设备部件的允许工作温度，将使钢材加速蠕变，从而降低设备使用寿命。

严重的超温甚至会使管子过热而爆破。

蒸汽温度过低，将会降低热力设备的经济性。

汽温过低，还会使汽轮机最后几级的蒸汽湿度增加，对叶片的侵蚀作用加剧，严重时将会发生
5、汽包水位变化过大会对锅炉运行带来哪些危害？。