热能与动力工程基础复习整理

热能与动力工程基础

第一章

1、能源的分类：①一次能源与二次能源②可再生能源与非再生能源③常规能源与新能源④清洁能源与非清洁能源

2、人类需要能源的形式：①热能②机械能③电能

3、燃烧设备、热能动力机以及它们的辅助设备统称为热能动力装置。主要分为两大类：一种是以燃烧产生的燃气直接进入发动机进行能量交换；另一种则首先将燃料燃烧产生的热能传递给某种液体使其汽化，然后将蒸气导入发动机进行热功转换。

4、热能动力装置的分类：①暗能量转换方向分类，原动机、工作机。

②按机械运动方式分类，回转式、往复式。③按工质流动方式分类，轴流式、径流式、混流式。④按用途分类。

5、功率：功率是做功快慢程度的度量，通常用单位时间所作的功或消耗的功来表示。额定功率——原动机长期连续运行中所能保持的最大功率。经济功率——设计机器是=时作为热力计算依据的功率。

6、热能动力设备的其他评价指标：①排放②使用寿命③变负荷能力④使用燃料⑤装置效率

7、（名词解释)平均有效压力——发动机单位气缸工作容积所发出的有效功。它是衡量发动机动力性能的一个很重要的指标。对于气缸总工作容积一定的发动机而言，其平均有效压力反映了发动机输出扭矩的大小。升功率——标定工况下发动机每升气缸工作容积所发出的有效功率。升功率与平均有效压力和转速的乘积成正比，单位为kw/l。

8、热能动力设备对环境的影响：①热污染及水污染②大气污染③噪声污染④热能利用中的其他污染

9、（简答）环境保护的策略：①提高能源转换效率②实现煤炭的清洁利用③新能源与可再生能源的开发和利用④研发代用燃料及新的带用工质⑤改进技术实现低污染排放⑥环境污染的综合防治

第二章

1、（名词解释）锅炉参数：锅炉的参数是指锅炉的容量、出口蒸汽压力、蒸汽温度和进口给水温度。锅炉的容量用额定蒸发量来表示，是指锅炉在额定的出口整齐参数和进口给水温度以及在保证效率的条件下，连续运行时所必需保证的蒸发量，单位为t/h或kg/s，也可用与汽轮机发电机组配套的功率表示为kw或mw。

2、层燃烧设备燃烧特性（附图，课本p48）：燃烧顺序：受热干燥，挥发分析出并着火燃烧，焦炭燃烧和燃尽，最后形成灰渣。燃烧过程中，

煤是逐渐的由煤闸门移动到炉排末端的，因此燃烧的各个阶段也就依次的分布在整个炉排长度上，如图所示。新煤进入炉膛后，煤层上表面受到炉膛火焰和炉拱的高温辐射，就开始进入燃烧的热力准备阶段。从煤层下方来的空气一般预热温度不超过200℃，对新煤虽有一定的加热作用，但不及煤层上方的辐射强烈。因此煤层从最上面开始，然后通过传热逐渐向下传播。由于传热方向是自上而下的，而煤层的移动方向是水平的，结果煤层中燃烧过程各阶段的分界面都是斜面。

3、省煤器和空气预热器（特点、好处）：①省煤器主要是充分利用锅炉尾部烟气温度来加热给水，提高进入锅筒的水温，同时把离开锅炉的烟气温度进一步降低。这样可以提高锅炉效率，节省燃料，这就是“省煤器”的由来。按照省煤器出口工质的状态可将其分为沸腾式和非沸腾式两种。按其所用材料的不同科分为铸铁式和钢管式两种。许多省煤器都采用光管受热面。②空气预热器是利用烟气的热量来加热燃烧所需空气的热交换设备。空气预热器可吸收烟气热量，使排烟温度降低并减少排烟热损失，提高锅炉效率；同时提高了燃烧空气的温度，有利于燃料的着火、燃烧和燃尽，增强了燃烧稳定性并可提高锅炉燃烧效率；空气预热还能提高炉腔烟气温度，强化炉辐射换热。主要有间壁式和蓄热式。

4、燃煤设备的脱硫技术可分为三类：燃烧前对燃料进行脱硫、燃烧中脱硫和烟气脱硫。燃烧前燃料脱硫用的较多的是洗选技术。由于煤中硫化亚铁比重较大，因此可以通过洗选法脱除部分的硫化亚铁以及其他矿物质，常规洗选法可以脱除30%~50%的硫化亚铁。其他的燃料脱硫技术还有化学浸出法、微波法以及细菌脱硫等，还可以将煤进行气化或者液化，转化成情洁的二次燃料，以达到脱硫的目的。燃烧中脱硫主要是指燃烧过程中so2遇到碱金属氧化物，便会发生反应而被脱除掉。目前煤粉炉中采用的脱硫技术主要是烟气脱硫。烟气脱硫又可分为湿法、干法和半干法。

5、高效间壁式热交换器的种类：螺旋板式、板式、板翅式、翅片管式及热管热交换器。

6、（课后题）为什么链条锅炉要进行分段送风？

答：不同地带的煤层进行着不同的燃烧阶段，因此各个地带燃烧所需的空气量和煤层中释放的气体成分也是不同的。为了适应煤层沿炉排长度方向分段燃烧这一特点，必须向燃烧炽烈的炉排中部送入足够数量的空气，并相应减少送至尚未开始燃烧的新煤区和炉排末端燃尽区的空气量。为此，就必须将炉排下面的风室隔成几段，每段装有单独调节的风门，根据炉排上煤层燃烧的需要对送风进行分段调节，这就叫做分段送

风。

7、（课后题）链条锅炉卢拱的作用是什么？

答：前拱位于炉排的前部，主要起引燃作用。后拱位于炉排后部，其功能主要在于引导高温烟气，具体作用包括①引燃②混合③保温促燃

第三章

1、简述轴流式原动机的工作原理（附图）：从图中可知，具有一定压力和温度的工质（蒸汽或燃气）先在喷嘴1中膨胀加速，工质的压力、温度降低，流速增加。此过程完成了热能到动能的转换。从喷嘴出来的高速气流，以一定的方向进入装在叶轮3上的动叶栅2中，气流速度受叶片作用改变大小及方向后排出。这样气流便对叶片产生一作用力，推动叶轮作功，完成了动能到机械能的转换。

2、流动模型与简化假设：①在推导能量转换的各种表达式时不考虑工质的粘性，而将粘性仅以能量损失计入。②工质在叶栅通道中的流动为定常稳定流动。③工质的流动是平面二元流动。④流动是等熵的或是绝热的。⑤定性分析时将工质作为理想气体看待，因而适合于理想气体的公式皆可使用。

3、级的分类：①纯冲动级②带反动度的冲动级③反动级④复速级

4、损失简述：①叶高损失是喷嘴和动叶汽道上下端壁附面层的摩擦和二次流所造成的损失②扇形损失③叶轮摩擦损失简称摩擦损失④部分

进汽损失是由鼓风损失和斥汽损失两部分组成的⑤部漏气损⑥湿气损

失

5、齿形轴封工作原理简述：曲径式轴封是由许多高低相错、依次排列且固定在汽封圈上的环形薄金属汽封片组成，它维持着与曲径式转子表面之间的径向间隙，形成许多环形间隙，每两个齿隙之间形成一个环形气室。当蒸汽从高压侧流向低压侧时，必须依次通过这些齿隙和气室。当蒸汽通过环形齿隙时，由于流通面积缩小，蒸汽流速增大，压力降低。此后蒸汽进入环形汽室，流通面积突然变大，流速降低，汽流转向，产生涡流，汽流速度在等压下降到接近于零，蒸汽具有的动能重又变为热能加热蒸汽本身。

6、对轴封系统的基本要求：①应按蒸汽品味的高低对轴封漏气加以利用②为防止轴承温度过高应向轴封供给低压低温蒸汽③应防止蒸汽由

轴封向外泄露④应防止空气由轴封漏入处于真空状态的汽缸。

7、轴向推力的平衡方法：①设置平衡活塞②采用具有平衡孔的叶轮③采用气缸对置及对称分流装置

8、汽轮机功率的调节方式：①喷嘴调节②节流调节③滑压调节