电厂热工基本知识问答
1.什么叫工质?火力发电厂采用什么作为工质? 答：工质是热机中热能转变为机械能的一种媒介物质(如燃气、蒸汽等)，依靠它在热机中的状态变化(如膨胀)才能获得功。目前火力发电厂主要以水蒸汽作为工质。 2.什么是工质的状态参数?常用的状态参数有几个?基本状态参数有几个? 答：描述工质状态特性的物理量称为状态参数，常用的工质状态参数有温度、压力、比容、焓熵、内能等，基本状态参数有温度、压力、比容。 3.什么是绝对压力、表压力? 答：容器内工质本身的实际压力称为绝对压力用符号Pa表示。工质的绝对压力与大气压的差值为表压力，用符号Pg表示。因此，表压力就是我们用表计测量所得的压力，大气压力用符号Patm表示。
绝对压力与表压力之间的关系为： Pa＝Pg+Patm或Pg＝Pa-Patm 4.什么是真空和真空度? 答：当容器中的压力低于大气压力时，把低于大气压力的部分叫真空。用符号“Pv”表示 其关系式为：
Pv＝Patm—Pa
发电厂有时用百分数表示真空值的大小，称为真空度。真空度是真空值和大气压力比 值的百分数，即：
5.
什么是比容和密度?它们之间有什么关系? 答：单位质量的物质所占有的容积称为比容。用小写的字母ν表示，即；
式中 m ----物质的质量，kg；
3 V ----物质所占有的容积，m。
3比容的倒数，即单位容积的物质所具有的质量，称为密度，用符号“ρ”表示，单位为kg／m。
比容与密度的关系为ρv＝l，显然比容和密度互为倒数、即比容和密度不是相互独立的两个参数，而是同一个参数的两种不同的表示方法。 6.什么是平衡状态? 答：在无外界影响的条件下，气体的状态不随时间而变化的状态叫做平衡状态。只有当工质的状态是平衡状态时，才能用确定的状态参数值去描述。只有当工质内部及工质与外界间达到热的平衡(无温差存在)及力的平衡(无压差存在)时，才能出现平衡状态。
1 7.什么是标准状态? 5答：绝对压力为1.01325×10Pa(1个标准大气压)，温度为0℃(273.15K)时的状态称为标准状态。 8.什么是参数坐标图? 答：以状态参数为直角坐标表示工质状态及其变化的图称参数坐标图。参数坐标图上的点表示工质的平衡状态，由许多点相连而组成的线表示工质的热力过程，如果工质在热力过程中所经过的每一个状态都是平衡状态，则此热力过程为平衡过程，只有平衡状态及平衡过程才能用参数坐标图上的点及线来表示。 9.什么是热能?它与哪些因素有关? 答：物体内部大量分子不规则的运动称为热运动。这种热运动所具有的能量叫做热能，它是物体的内能。
热能与物体的温度有关，温度越高，分子运动的速度越快，具有的热能就越大。 10.什么是热量? 答：高温物体把一部分热能传递给低温物体，其能量传递的多少用热量来度量。因此物体吸收或放出的热能称为热量。热量传递的多少和热力过程有关，只有在能量传递的热力过程中才有功和热量的存在，没有能量传递的热力状态是根本不存在什么热量的，所以热量不是状态参数。 11.什么是热机? 答：把热能转变为机械能的设备称热机。如汽轮机、内燃机、蒸汽机、燃气轮机等。 12.什么是比热容?影响比热容的主要因素有哪些? 答：单位数量(质量或容积)的物质温度升高(或降低)1℃所吸收(或放出)的热量，称为气体的单位热容量，简称为气体的比热容。比热容表示单位数量的物质容纳或贮存热量的能力，物质的质量比热容符号为c，单位为KJ/(Kg·℃)。
影响比热容的主要因素有温度和加热条件，一般说来，随着温度的升高，物质比热容的数值也增大；定压加热的比热容大于定容加热的比热容。此外，还有分子中原子数目、物质性质、气体的压力等因素也会对比热容产生影响。 13.什么是热容量?它与比热有何不同? 答：质量为m的物质，温度升高(或降低)l℃所吸收(或放出)的热量称为该物质的热容。
热容Q＝mc，热容的大小等于物体质量与比热的乘积，热容与质量有关，比热容与质量无关，对于相同质量的物体比热容大的热容大，对于同一物质，质量大的热容大。 14.什么是气体内能? 答：气体内部分子运动所形成的内动能和由于分子相互之间的吸引力所形成的内位能的总和称为内能。
u表示1kg气体的内能，U表示mkg气体的内能。
则
U=mu 2 15.什么是焓? 答：在某一状态下单位质量工质比容为v，所受压力为p，为反抗此压力，该工质必须具备pv的压力位能。单位质量工质内能和压力位能之和称为比焓。
比焓的符号为h单位KJ/kg。其定义式为：
h＝u十pv KJ/kg 16.什么是熵? 答：在没有摩擦的平衡过程中，单位质量的工质吸收的热量dq与工质吸热时的绝对温度T的比值叫熵的增加量。其表达式为：△S=dq/T 其中△S＝S2-S1是熵的变化量。熵的单位是(KJ/（kg·K）)若某过程中气体的熵增加，即△S＞0，则表示气体是吸热过程。
若某过程中气体的熵减少，即△S＜0，则表示气体是放热过程。 若某过程中气体的熵不变。即△S=0，则表示气体是绝热过程。 17.什么是理想气体?什么是实际气体? 答：气体分子间不存在引力，分子本身不占有体积的气体叫理想气体。反之，气体分子间存在着引力，分子本身占有体积的气体叫实际气体。 18.火电厂中什么气体可看作理想气体?什么气体可看作实际气体? 答：在火力发电厂中，空气、燃气、烟气可以作为理想气体看待，因为它们远离液态，与理想气体的性质很接近。 在蒸汽动力设备中，作为工质的水蒸汽，因其压力高，比容小，即气体分子间的距离比较小，分子间的吸引力也相当大。离液态接近，所以水蒸汽应作为实际气体看待。 19.什么是理想气体的状态方程式? 答：当理想气体处于平衡状态时，在确定的状态参数p、V、T之间存在着一定的关系，这种关系表达式pV＝RT即为1kg质量理想气体状态方程式。如果气体质量为m千克，则气体状态方程式为：
pV＝mRT 2式中 p ---气体的绝对压力，N／m；
T ---气体的绝对温度，K； R ---气体常数，J／(kg·K)；
3 V ---气体的体积，m。
气体常数R与状态无关，但对不同的气体却有不同的气体常数。例如空气的R＝287J(kg·K)，氧气的R＝259.8J／(kg·K)。 20.理想气体的基本定律有哪些?其内容是什么？
答：理想气体的三个基本定律是：(1)波义耳--马略特定律；(2)查理定律；(3)盖吕萨克定律。其具体内容： (1) 波义耳--马略特定律：当气体温度不变时，压力与比容成反比变化。用公式表示： p1v1=p2v2 气体质量为m时：
p1V1=p2V2（其中V=mv）。
(2)查理定律：气体比容不变时，压力与温度成正比变化。用公式表示为：
3 p1/T1=p2/T2
(3)盖吕萨克定律：气体压力不变时，比容与温度成正比变化，对于质量为m的气体，压力不变时，体积与温度成正比变化。用公式表示：
v1/T1=v2/T2或V1/T1=V2/T2 21.什么是不可逆过程? 答：存在摩擦，涡流等能量损失而使过程只能单方向进行，不可逆转的过程叫做不可逆过程。实际的过程都是不可逆过程。 22.什么是等容过程?等容过程中吸收的热量和所做的功如何计算? 答：容积(或比容)保持不变的情况下进行的过程叫等容过程。由理想气体状态方程pv=RT得p/T=R/v=常数，即等容过程中压力与温度成正比。因△v＝0、所以容积变化功w＝0，则q＝△u十w＝△u＝u2-u1，也即等容过程中，所有加入的热量全部用于增加气体的内能。 23.什么是等温过程?等温过程中工质吸收的热量如何计算? 答：温度不变的情况下进行的热力过程叫做等温过程。由理想气体状态方程pv＝RT对一定的工质则pv＝RT＝常数，即等温过程中压力与比容成反比。
其吸收热量：
q＝△u十w q＝T（s2-s1） 24.什么是等压过程?等压过程的功及热量如何计算？
答：工质的压力保持不变的过程称为等压过程，如锅炉中水的汽化过程，乏汽在凝汽器中的凝结过程，空气预热器中空气的吸热过程都是在压力不变时进行的过程。
由理想气体状态方程pv＝RT，T/v＝p/R＝常数，即等压过程中温度与比容成正比。
等压过程做的功：
w＝p（v2-v1）
等压过程工质吸收的热量：：
q＝△u十w=u2-u1+p（v2-v1）=（u2+p2v2）-（u1+p1v1）=h2-h1 25.什么是绝热过程?绝热过程的功和内能如何计算？
答：在与外界没有热量交换情况下所进行的过程称为绝热过程。如汽轮机为了减少散热损失，汽缸外侧包有绝热材料，而工质所进行的膨胀过程极快，在极短时间内来不及散热，其热量损失很小，可忽略不计，故常把工质在这些热机中的过程作为绝热过程处理。
因绝热过程q＝0，则q＝△u十w
w＝-△u
即绝热过程中膨胀功来自内能的减少，而压缩功使内能增加。
w＝（p1v1-p2v2）/（k-1）
k为绝热指数，与工质的原子个数有关。单原子气体k=1.67，双原子气体k＝1.4，三原子气体k＝1.28。
4 26.什么是等熵过程? 答：熵不变的热力过程称为等熵过程。可逆的绝热过程，即没有能量损失的绝热过程为等熵过程。在有能量损耗的不可逆过程中，虽然外界没有加入热量但工质要吸收由于摩擦、扰动等损耗而转变成的热量，这部分热量使工质的熵是增加的，这时绝热过程不为等熵过程。汽轮机工质膨胀过程是个不可逆的绝热过程。 27.简述热力学第二定律？
答：热力学第二定律说明了能量传递和转化的方向、条件、程度。它有两种叙述方法：从能量传递角度来讲：热不可能自发地不付代价地，从低温物体传到高温物体；从能量转换角度来讲：不可能制造出从单一热源吸热，使之全部转化成为功而不留下任何其它变化的热力发动机。 28.什么是热力循环？
答：工质从某—状态点开始，经过一系列的状态变化又回到原来这一状态点的封闭变化过程叫做热力循环，简称循环。 29.什么叫是循环的热效率? 答：工质每完成—个循环所做的净功w和工质在循环中从高温热源吸收的热量q的比值叫做循环的热效率，即
η=w/q 循环的热效率说明了循环中热转变为功的程度，η越高，说明工质从热源吸收的热量中转变为功的部分就越多，反之转变为功的部分越少。 30.卡诺循环是由哪些过程组成的?其热效率如何计算? 答：卡诺循环是由两个可逆的定温过程和两个可逆的绝热过程所组成。因而，整个卡诺循环是个可逆过程，见附图：图中1—2过程为可逆的定温膨胀过程；2—3过程为可逆的绝热膨胀做功过程；3—4过程为可逆的定温压缩过程；4—l过程为可逆的绝热压缩过程。
q1＝T1（s2-s1）=T1△s (为工质从热源吸收的热量) q2＝T2（s2-s1）=T2△s (为工质向冷源放出的热量)
5 (a) 卡诺循环在p--v图上的表示
(b) 卡诺循环在T--s图上的表示；
图2—15 卡诺循环图
卡诺循环热效率计算式为：
η=w/q=（q1-q2）/q1=1-q2/q1=（1-T2△s）/（1-T1△s）=1-T2/T1 卡诺循环能连续输出的净功是个T--s图上的面积12341即净功 w=q1-q2 31.从卡诺循环的热效率能得出哪些结论? 答：从η=1-T2/T1中可以得出以下几点结论： (1) 卡诺循环的热效率决定于热源温度T1和冷源温度T2，而与工质性质无关，提高Tl降低T2，可以提高循环热效率。 (2) 卡诺循环热效率只能小于1，而不能等于1，因为要使使Tl＝∞(无穷大)或T2＝0(绝对零度)都是不可能的。也就是说，q2损失只能减少而无法避免。 (3) 当Tl＝T2时，卡诺循环的热效率为零。也就是说，在没有温差的体系中，无法实现热能转变为机械能的热力循环，或者说，只有一个热源装置而无冷却装置的热机是无法实现的。 32.什么是动态平衡?什么是饱和状态、饱和温度、饱和压力、饱和水、饱和蒸汽? 答：一定压力下汽水共存的密封容器内，液体和蒸汽的分子在不停地运动，有的跑出液面、有的返回液面，当从水中飞出的分子数目等于因相互碰撞而返回水中的分子数时，这种状态称为动态平衡。
处于动态平衡的汽、液共存的状态叫饱和状态。
在饱和状态时，液体和蒸汽的温度相同，这个温度称为饱和温度；液体和蒸汽的压力也相同，该压力称为饱和压力。
饱和状态的水称为饱和水；饱和状态下的蒸汽称为饱和蒸汽。 33.为什么饱和压力随饱和温度升高而增高? 答：温度升高，分子的平均动能增大，从水中飞出的分子数目越多，因而使汽侧分子密度增大。同时蒸汽分子的平均运动速度也随着增加，这样就使得蒸汽分子对器壁的碰撞增强，其结果使得压力增大，所以说：饱和压力随饱和温度升高而增高。 34.什么是湿饱和蒸汽、干饱和蒸汽、过热蒸汽? 答：在水达到饱和温度后，如定压加热，则饱和水开始汽化，在水没有完全汽化之前，含有饱和水的蒸汽叫湿饱和蒸汽，简称湿蒸汽。湿饱和蒸汽继续在定压条件下加热，水完全汽化成蒸汽时的状态叫干饱和蒸汽。干饱和蒸
6 汽继续定压加热．蒸汽温度上升而超过饱和温度时，就变成过热蒸汽。 35.什么是液体热、汽化热、过热热? 答：把水加热到饱和水时所加入的热量，称为液体热。
lkg饱和水在定压条件下加热至完全汽化所加入的热量叫汽化潜热，简称汽化热。
干饱和蒸汽定压加热变成过热蒸汽，过热过程吸收的热量叫过热热。 36.什么是朗肯循环? 答：以水蒸气为工质的火力发电厂中，让饱和蒸汽在锅炉的过热器中进一步吸热．然后过热蒸汽在汽轮机内进行绝热膨胀做功，汽轮机排汽在凝汽器中全部凝结成水。并以水泵代替卡诺循环中的压缩机使凝结水重又进人锅炉受热，这样组成的汽----水基本循环，称之为朗肯循环。 37.朗肯循环是通过哪些热力设备实施的?各设备的作用是什么?画出其热力设备系统图？
答：朗肯循环的主要设备是蒸汽锅炉、汽轮机、凝汽器和给水泵四个部分。 (1) 锅炉：包括省煤器、炉膛、水冷壁和过热器，其作用是将给水定压加热，产生过热蒸汽，通过蒸汽管道，送入汽轮机。
(2)汽轮机：蒸汽进入汽轮机绝热膨胀做功将热能转变为机械能。
(3)凝汽器：作用是将汽轮机排汽定压下冷却，凝结成饱和水，即凝结。 (4)给水泵：作用是将凝结水在水泵中绝热压缩，提升压力后送回锅炉。
1--锅炉；2--汽轮机；3--凝汽器；4--给水泵
图2—16朗肯循环热力设备系统图
38.朗肯循环的热效率如何计算? 答：根据效率公式
η=w/q1=（q1-q2）/q1
式中 q1----1kg蒸汽在锅炉中定压吸收的热量，kJ/kg q2----lkg蒸汽在凝汽器中定压放出的热量，kJ/kg。
对朗肯循环1kg蒸汽在锅炉中定压吸收的热量为：
q1=h1-h给 kJ／kg (1—42) 式中 h1----过热蒸汽焓，kJ/kg h给----给水焓，kJ/kg 1kg排汽在凝汽器中定压放出热量为
7 q2=h2-h2 kJ/kg 式中 h2----汽轮机排汽焓，kJ/kg；
’ h2----凝结水焓，kJ/kg。
’因水在水泵中绝热压缩时，其温度变化不大，所以h给可以认为等于凝结水焓h2。则 循环所获功为：
’’ w=q1-q2=(h1-h给)-(h2-h2)=(h1-h2)-(h给-h2)= h1-h2 所以
’ η=w/q1=(h1-h2)/(h1-h2) 39.影响朗肯循环效率的因素有哪些?
’
’’答：从朗肯循环效率公式η=(h1-h2)/(h1-h2) 可以看出η取决于过热蒸汽焓h1，排汽焓h2以及凝结水焓h2，而h1由过热蒸汽的初参数p
1、t1决定。h2和h2’都由参数p2决定，所以朗肯循环效率取决于过热蒸汽的初参数p
1、t1和终参数p2。
毫无疑问：初参数(过热蒸汽压力，温度)提高，其他条件不变．热效率将提高，反之，则下降，终参数(排汽压力)下降，初参数不变，则热效率提高，反之，则下降。 40.什么是给水回热循环? 答：把汽轮机中部分做过功的蒸汽抽出，送入加热器中加热给水，这种循环叫给水回热循环。 41.采用给水回热循环的意义是什么? 答：采用给水回热加热以后，一方面从汽轮机中间部分抽出一部分蒸汽，加热给水提高了锅炉给水温度。这样可使抽汽不在凝汽器中冷凝放热，减少了冷源损失q2。另一方面，提高了给水温度，减少给水在锅炉中的吸热量q1。
因此，在蒸汽初、终参数相同的情况下，采用给水回热循环的热效率比朗肯循环热效率高。
一般回热级数不止一级，中参数的机组，回热级数3—4级；高参数机组6—7级；超高参数机组不超过8～9级。 42.什么是再热循环? 答：再热循环就是把汽轮机高压缸内已经做了部分功的蒸汽再引入到锅炉的再热器，重新加热，使蒸汽温度又提高到初温度，然后再引回汽轮机中、低压缸内继续做功，最后的乏汽排入凝汽器的一种循环。 43.采用中间再热循环的目的是什么? 答：采用中间再热循环的目的有两个：
⑴低终湿度：由于大型机组初压入的提高，使排汽湿度增加，对汽轮机的末几级叶片侵蚀增大。虽然提高初温可以降低终湿度，但提高初温度受金属材料耐温性能的限制，因此对终湿度改善较少；采用中间再热循环有利于终湿度的改善．使得终湿度降到允许的范围内，减轻湿蒸汽对叶片的冲蚀、提高低压部分的内效率。
⑵提高热效率：采用中间再热循环，正确的选择再热压力后，循环效率可以提高4%--5%。 44.什么是换热?换热有哪几种基本形式? 答：物体间的热量交换称为换热。
换热有三种基本形式：导热、对流换热、辐射换热。
8 直接接触的物体各部分之间的热量传递现象叫导热。
在流体内，流体之间的热量传递主要由于流体的运动，使热流中的一部分热量传递给冷流体，这种热量传递方式叫做对流换热。
高温物体的部分热能变为辐射能，以电磁波的形式向外发射到接收物体后，辐射能再转变：为热能，而被吸收。这种电磁波传递热量的方式叫做辐射换热。 45.什么是稳定导热? 答：物体各点的温度不随时间而变化的导热叫做稳定导热。火电厂中大多数热力设备在稳定运行时其壁面间的传热都属于稳定导热。 46.什么是导热系数?导热系数与什么有关? 答：导热系数是表明材料导热能力大小的一个物理量，又称热导率，它在数值上等于壁的两表面温差为1℃壁厚等于1m时，在单位壁面积上每秒钟所传递的热量。导热系数与材料的种类、物质的结构、湿度有关，对同一种材料，导热系数还和材料所处的温度有关。 47.什么是对流换热?举出在电厂中几个对流换热的实例。
答：流体流过固体壁面时，流体与壁面之间进行的热量传递过程叫对流换热。
在电厂中利用对流换热的设备较多，如烟气流过对流过热器与管壁发生的热交换； 在凝汽器中，铜管内壁与冷却水及铜管外壁与汽轮机排汽之间发生的热交换。 48.影响对流换热的因素有哪些？
答：影响对流换热的因素主要有五个方面：
⑴流体流动的动力。流体流动的动力有两种：一种是自由流动；一种是强迫流动。强迫流动换热通常比自由流动换热更强烈。
⑵流体有无相变。一般来说对同一种流体有相变时的对流换热比无相变时更强烈。
⑶流体的流态。由于紊流时流体各部分之间流动剧烈混杂，所以紊流时，热交换比层流时更强烈。 ⑷几何因素影响。流体接触的固体表面的形状、大小及流体与固体之间的相对位置都影响对流换热。
⑸流体的物理性质。不同流体的密度、粘性、导热系数、比热容、汽化潜热等都不同，它影响着流体与固体壁面的热交换。
注：物质分固态、液态、气态三相。相变就是指其状态变化。 49.汽包锅炉主要有哪几个调节系统？
答：汽包锅炉主要调节系统有：给水调节系统、主蒸汽温度调节系统，锅炉燃烧调节系统。 50.评定调节系统的性能指标有哪些？
答；稳态误差，最大动态误差，调节过程时间，调节量超调量。 51.汽包水位过高过低对锅炉有什么危害？
答：汽包水位是锅炉安全运行中最重要的参数，汽包水位过高，使主蒸汽水分大，易使过热器壁结垢，甚至于水冲机；汽包水位过低，易使水质盐份加大，严重时回使水冷壁坩埚。 52.锅炉跟随汽轮机控制方式的基本原理是什么? 答：锅炉跟随汽轮机控制方式的基本原理是：当负荷要求指令变化时，通过汽轮机主控制器，先改变主蒸汽调节阀的开度，改变进入汽轮机的蒸汽流量，使发电机输出功率迅速满足负荷要求指令的要求，调节阀开度改变后，锅炉出口的主蒸汽压力随即变化。 53.汽轮机跟随锅炉控制方式的基本原理是什么?
9 答：汽轮机跟随锅炉控制方式的基本原理是：当负荷要求指令变化时，通过锅炉主控制器，首先改变进入锅炉的燃烧率(通过锅炉的其他控制系统相应改变送风量、弓[风量、给水量等]，待燃烧率改变后引起蒸汽量、蒸汽压力相应变化后，再通过汽轮机主控制器去改变蒸汽调节阀门的开度，改变进入汽轮机的蒸汽流量，使机组输出功率变化以适应改变了的负荷要求指令。 54.过热蒸汽温度调节的任务是什么? 答：过热蒸汽温度调节的任务是维持过热器出口汽温在允许范围内，使过热器管壁温度不超过允许的工作温度，并给汽轮机提供合格的过热蒸汽，保证主设备安全经济运行。 55.响汽温变化的因素有哪些？调节汽温的手段有哪些几种？
答：因素有：蒸汽负荷、炉膛热负荷、烟气温度、火焰中心、炉膛负压、送风、减温水量、给水温度、蒸发受热面结渣和积灰的影响等。
调节汽温的手段有：用烟气侧扰动作为调节手段，如用烟气再循环和改变喷燃角度等；用减温水侧扰动作用，如用喷水减温器进行调温。 56.为什么要对汽包水位信号进行压力校正？
答：锅炉在启动过程中汽压在不断变化，测量容器差压值，随汽、水密度变化而变化。要实现给水全程自动调节，必须对水位测量信号进行压力修正，使之在任何偏离额定汽压下保持汽包水位和测量容器差压值之间的线性关系 57.汽包锅炉燃烧自动调节的任务是什么? 答：汽包锅炉燃烧自动调节的任务是：(1)维持汽压恒定；(2)保证燃烧过程的经济性； (3)调节引风量，使之与送风量相适应，以维持炉负压在允许范围内变化。 58.炉调节的任务是什么？ 答：（1）、使锅炉供给的蒸汽流量适应负荷变化的需要或保持给定的负荷。（2）、使锅炉供给用汽设备的蒸汽压力保持在一这范围内。（3）、使过热蒸汽（和再热蒸汽）温度保持在规定范围内。（4）、保持汽包中的水位在规定范围内 (5)、保持燃烧的经济性。（6）、保持炉膛负压在规定范围内。 59.试述为什么送风调节系统中常采用氧量校正信号？
答：要随时保持经济燃烧，就必须经常检测炉内过剩空气系数或氧量，并根据氧量的多少来适当调整风量，以保持最佳风煤比，维持最佳的过剩空气系数或氧量。所以，送风调节系统常采用氧量校正信号。氧量信号也不是一个定值，根据锅炉的燃烧特点，在高负荷时，氧量要稍低一些，而低负荷时，氧量要稍高一些。因此，一个理想的氧量校正信号还必须用负荷进行修正，即根据负荷变化修正氧量的给定值。 60.旁路系统投用的原则是什么？ 答：（1）、先投低压旁路，再投高压旁路；（2）、投高压旁路时，先投蒸汽后投减温水；（3）、投低压旁路时，先投减温水后投蒸汽。 61.汽轮机紧急跳闸系统的保护功能主要有哪些？
答：汽轮机紧急跳闸系统的保护功能主要有：1 汽轮机电超速保护； 2 轴向位移保护；3 真空低保护； 4 轴承振动保护；5 差胀越限保护；6 MFT主燃料跳闸停机保护；7 轴承油压低保护；8高压缸排汽压力高保护；9发电机内部故障停机保护；10手动紧急停机保护等。 62.锅炉过热器安全门与汽包安全门有什么不同？
答：当汽包安全门动作时，大量蒸汽从安全门排出，使流过过热器的蒸汽流量大大减少，过热器因得不到足够的冷却有被烧坏的危险，因此在过热器出口的联箱上必须安装安全门，而且其动作压力值必须整定得小于汽包安全门的工作压力值。 63.汽轮机TSI包括哪些参数的测量? 答：(1)汽轮机转速；2)汽轮机偏心度；(3)轴承振动；(4)汽轮机高低压缸差胀；5)汽轮机轴向位移；(6)壳体膨胀；(7)键相。 64.轴向位移保护为什么要在冲转前投入？
答：冲转时，蒸汽流量瞬间增大，蒸汽必先经过高压缸，而中、低压缸几乎不进汽，轴向推力较大，完全同推力
10 盘来平衡，若此时的轴向位移超限，也同样会引起动静磨擦，故冲转前就应将轴向位移保护投入。 65.何谓粘性、动力粘度、运动粘度?写出理想液流能量方程式？
答 案: 流体的粘性是指流体本身阻滞其质点相对滑动的性质。动力粘度是指流体单位接触面积上的内摩擦力与垂直运动方向上的速度变化率的比值。运动粘度是指动力粘度与同温、同压下流体密度的比值。 理想液流能量方程表达式为：
C1/2g+P1/r+Z1=C2/2g+P2/r+Z2 66.流动阻力与流动阻力损失分为哪两类?阻力如何形成? 答 案: 实际流体在管道中流动时阻力可分为两种类型，一种是沿程阻力，另一种是局部阻力。沿程阻力所引起的流体能量损失称为沿程阻力损失。由于局部阻力引起的能量损失叫局阻力损失。
阻力形成原因：沿程阻力是由于流体在管内流动时，因流体层间以及流体与壁面之间的摩擦而造成的阻力。局部阻力是流体流动时，因局部障碍(如阀门、弯头、扩散管等)引起旋涡和显著变形以及液体质点相互碰撞而产生的损失。 67.简述热量传递的3种基本方式。
答：热量传递的3种基本方式是：导热、对流和辐射。
它们的意义分别是：(1)导热指热量从物体中温度较高的部分传递到温度较低的部分，或者从温度较高的物体传递到与之接触的温度较低的另一物体的过程。(2)对流是指流体各部分之间发生相对位移时所引起的热量传递过程。 (3)辐射指物体通过电磁波来传递能量的过程。 68.为什么要保证锅炉给水泵的最小流量？
答：锅炉给水泵是火电厂的重要辅助设备之一，当锅炉给水泵的流量小于要求的流量时，流过给水泵的给水会局部汽化，导致产生汽蚀而损坏给水泵，因此必须保证锅炉给水泵的最小流量。 69.什么是泵？泵的分类？
答：泵是输送液体或使液体增压的机械。它将原动机的机械能或其他外部能量传送给液体，使液体能量增加。
泵通常可按工作原理分为容积式泵、动力式泵和其他类型泵三类。除按工作原理分类外，还可按其他方法分类和命名。如，按驱动方法可分为电动泵和水轮泵等；按结构可分为单级泵和多级泵；按用途可分为锅炉给水泵和计量泵等；按输送液体的性质可分为水泵、油泵和泥浆泵等。 70.什么叫流量？用什么字母表示？如何换算？
答：单位时间内泵排出液体的体积叫流量，流量用Q表示，工业上的流量，通常是指单位时间内流过管道截面积的流体数量，也称瞬时流量；流体数量若以质量表示时，则流量p称为质量流量；流体数量若以体积表示时，则流量p称为体积流量；计量单位：立方米/小时（m3/h）,升/秒（l/s）, L/s=3.6 m3/h=0.06 m3/min=60L/min G=Qρ G为重量 ρ为液体比重 71.什么叫扬程？用什么字母表示？用什么计量单位？和压力的换算及公式？
答：单位重量液体通过泵所获得的能量叫扬程。泵的扬程包括吸程在内，近似为泵出口和入口压力差。扬程用H表示，单位为米（m）。泵的压力用P表示，单位为Mpa（兆帕），H=P/ρ.如P为1kg/cm2，则H=（lkg/ cm2)/(1000kg/ m3) H=(1kg/ cm2)/(1000公斤/m3)=(10000公斤/m2)/1000公斤/m3=10m 1Mpa=10kg/c m2,H=(P2-P1)/ρ (P2=出口压力 P1=进口压力) 72.什么叫汽蚀余量？什么叫吸程？各自计量单位表示字母？
答：泵在工作时液体在叶轮的进口处因一定真空压力下会产生汽体，汽化的气泡在液体质点的撞击运动下，对叶轮等金属表面产生剥蚀，从而破坏叶轮等金属，此时真空压力叫汽化压力，汽蚀余量是指在泵吸入口处
11 单位重量液体所具有的超过汽化压力的富余能量。单位用米标注，用（NPSH）r。吸程即为必需汽蚀余量Δh：即泵允许吸液体的真空度，亦即泵允许的安装高度，单位用米。 吸程=标准大气压（10.33米）-汽蚀余量-安全量（0.5米）
标准大气压能压管路真空高度10.33米。
例如：某泵必需汽蚀余量为4.0米，求吸程Δh？
解：Δh=10.33-4.0-0.5=5.83米 73.什么是水泵的汽蚀现象以及其产生原因 答：
1、汽蚀即液体在一定温度下，降低压力至该温度下的汽化压力时，液体便产生汽泡。把这种产生气泡的现象称为汽蚀。
2、产生汽蚀的原因及危害
泵在运转中，若其过流部分的局部区域（通常是叶轮叶片进口稍后的某处）因为某种原因，抽送液体的绝对压力降低到当时温度下的液体汽化压力时，液体便在该处开始汽化，产生大量蒸汽，形成气泡，当含有大量气泡的液体向前经叶轮内的高压区时，气泡周围的高压液体致使气泡急剧地缩小以至破裂。在气泡凝结破裂的同时，液体质点以很高的速度填充空穴，在此瞬间产生很强烈的水击作用，并以很高的冲击频率打击金属表面冲击应力可达几百至几千个大气压，冲击频率可达每秒几万次，严重时会将壁厚击穿。
3、汽蚀过程：在水泵中产生气泡和气泡破裂使过流部件遭受到破坏的过程就是水泵中的汽蚀过程。水泵产生汽蚀后除了对过流部件会产生破坏作用以外，还会产生噪声和振动，并导致泵的性能下降，严重时会使泵中液体中断，不能正常工作。 74.什么叫泵的效率？公式如何？
答：指泵的有效功率和轴功率之比。η=Pe/P。泵的功率通常指输入功率，即原动机传到泵轴上的功率，故又称轴功率，用P表示。
有效功率即：泵的扬程和质量流量及重力加速度的乘积。 Pe=ρg QH (W) 或Pe=γQH/1000 （KW）
ρ：泵输送液体的密度（kg/m3）
γ：泵输送液体的重度 γ=ρg （N/ m3） g：重力加速度（m/s）
质量流量 Qm=ρQ (t/h 或 kg/s) 75.双金属温度计的工作原理？
答：它有两片膨胀系数不同的金属牢固地粘合在一起，其一端固定，另一端通过传动机构和指针相连。当指针温度变化时，由于膨胀系数不同，双金属片产生角位移，带动指针指示相应温度，这便是双金属温度计的工作原理。 76.什么叫绝对误差，相对误差？
答：绝对误差是指示值与实际值的代数差，即绝对误差=测量值—真值。相对误差是绝对误差与实际值之比的百分数，相对误差=p×100% 77.什么叫绝对压力、大气压力、表压及真空度？它们的相互关系是怎样的？
12 答：绝对压力是指被测介质作用在容器p单位面积上的全部压力； 地面空气柱所产生的平均压力为大气压力；
绝对压力与大气压力之差称为表压力；如果被测流体的绝对压力低于大气压，则压力表所测得的压力为负压，其值称为真空度。 78.什么是调节阀的流通能力,确定流通能力的目的是什么？
答：流通能力C表示调节阀的容量，其定义为：调节阀全开，阀前后压差为0.1MPa、流体重度为1g/cm3，每小时通过阀门的流体流量m3或kg。流通能力C表示了调节阀的结构参数，根据调节阀C值，查出公称直径和阀门直径。 79.什么是压力开关？它的工作原理？
答：压力开关是一种简单的压力控制装置。当被测压力达到额定值时，压力开关可发出警报或控制信号。 压力开关的工作原理是：当被测压力超过额定值时，弹性元件的的自由端产生位移直接或经过比较后推动开关元件，改变开关元件的通断状态，达到控制被测压力的目的。 80.标准节流装置有几种，各是什么？孔板流量计的测量原理？
答：
1、有三种，分别是孔板、喷嘴、文丘利管。
2、当被测流体（气体或液体）充满管道并流经节流装置时，流束将在节流处形成局部收缩，从而使流体的动能和势能相互转换，使流速增加，静压力降低，于是在节流件前后产生压差，假设管道内的流体是连续且不可压缩的，通过测量节流装置前后的压差为△P,便可求出流经管道的体积流量和质量流量。
81.积灰的危害？
答：
1、由于灰的导热系数小，因此锅炉受热面上积灰，传热热阻增加，造成炉膛出口温度及各段受热面出口烟温升高，容易造成主、再汽温超温；
2、排烟温度升高，排烟热损失增加，导致锅炉效率降低。
3、积灰会堵塞烟气通道，烟道阻力增大（尤其预热器），吸风机出力增加。
4、锅炉积灰或结渣严重时，被迫降出力运行，甚至引起停炉。
5、由于积灰，烟气温度升高，还可能影响到后面受热面的运行安全 82.虚假水位现象是怎样形成的? 答 案: 水位调节对象在蒸汽流量扰动下存在虚假水位现象。这是由于蒸汽流量(负荷)变化时，汽包压力发生变化，汽包内水下汽泡容积变化引起的。若蒸汽流量突然增加，汽包压力下降，水下的汽泡容积要增加，汽泡体积膨胀而使水位呈现上升趋势。当压力维持稳定以后(锅炉燃烧产生的蒸汽量等于汽机的用汽量)，水位又开始下降(若给水量不增加，水位将一直下降)，反映物质不平衡关系。因此是由于压力降低，水下的汽泡容积增加而造成的虚假水位现象。 83.影响凝结放热的因素有哪些?
(1)蒸汽中含不凝结气体。当蒸汽中含有空气时，空气附在冷却面上，影响蒸汽的通过，造成很大的热阻，使蒸汽凝结放热显著削弱。
(2)蒸汽流动速度和方向。如果蒸汽流动方向与水膜流动方向相同时，因摩擦作用的结果，会使水膜变薄而水膜热阻减水，凝结放热系数增大。反之，则凝结放热系数减少。但是如果蒸汽流速较高时，由于摩擦力超过水膜向下
13 流动的重力，将会把水膜吹离冷却壁面，使水蒸汽与冷却表面直接接触，凝结放热系数反而会大大增加。 84.什么是泵的特性曲线？
答：通常把表示主要性能参数之间关系的曲线称为离心泵的性能曲线或特性曲线，实质上，离心泵性能曲线是液体在泵内运动规律的外部表现形式，通过实测求得。特性曲线包括：流量-扬程曲线（Q-H），流量-效率曲线（Q-η），流量-功率曲线（Q-N），流量-汽蚀余量曲线（Q-（NPSH）r），性能曲线作用是泵的任意的流量点，都可以在曲线上找出一组与其相对的扬程，功率，效率和汽蚀余量值，这一组参数称为工作状态，简称工况或工况点，离心泵最高效率点的工况称为最佳工况点，最佳工况点一般为设计工况点。一般离心泵 的额定参数即设计工况点和最佳工况点相重合或很接近。在实践选效率区间运行，即节能，又能保证泵正常工作，因此了解泵的性能参数相当重要。 85.何为凝结水的过冷却?有何危害? 答：所谓凝结水的过冷却就是凝结水温度，低于汽轮机排汽的饱和温度由于凝结水的过冷却必须增加锅炉的燃料消耗，使发电厂的热经济性降低，此外，过冷却还会使凝结水中的含氧量增加，加剧了热力设备和管道的腐蚀，降低了运行的安全性。 2.(4分) (难度级别:2级) 凝结水产生过冷却的主要原因有哪些? 答 案: (1)凝汽器汽侧积有空气，使蒸汽分压力降低(4)凝汽器真空下降
(2)运行中凝结水水位过高，淹没了一些冷却水管，形成了凝结水的过冷却。 (3)凝汽器冷却水管排列不佳或布置过密，使凝结水在冷却水管外形成水膜此 水膜温度低于饱和温度当水膜变厚下垂成水滴时，产生过冷却。 86.何谓经济真空?画图说明? 答 案: 答：所谓经济真空，就是用提高真空使汽轮发电机增加的负荷与循环水泵多消耗的电力之差的最大 时真空。如图 87.请结合T—S图论述采用中间再热为什么能提高循环热效率?
14 答：把理想的中间再热循环看成是由一个无再热的朗肯循和一个由于中间再热而形成的附加循环所组成的复杂循环，假定中间再热只是用来保持汽轮机排汽终湿度为允许值X2，则将两个循环都转换成等价的卡诺循环来进行，如图中虚线所示，即(T2r)与(T
1、T2)间的卡诺循环，由图可知如果选用的再热压力为P2r而不是P′2r那么附加循环加热的平均温度T2r大于朗肯循环的平均吸热温度T1，则它们组成的整个中间再热循环的平均吸热温度将大于原朗肯循环的平均吸热温度T1，从而提高了再热循环热效率。
88.什么是中间再热循环?T—S图如何表示
答：见图，把理想的中间再热循环看成是由一个无再热的朗肯循和一个由于中间再热而形成的附加循环所组成的复杂循环，假定中间再热只是用来保持汽轮机排汽终湿度为允许值X2，则将两个循环都转换成等价的卡诺循环来进行，如图中虚线所示，即(T2r)与(T
1、T2)间的卡诺循环，由图可知如果选用的再热压力为P2r而不是P2r那么附加循环加热的平均温度T2r大于朗肯循环的平均吸热温度T1，则它们组成的整个中间再热循环的平均吸热温度将大于原朗肯循环的平均吸热温度T1，从而提高了再热循环热效率。1 T答 案: 89.
什么是旁路系统?简述旁路系统的作用? 答：旁路系统是指高参数蒸汽不进入汽缸的通流部分作功，而是经过与该汽缸并联的减温减压器，将降压减温后的蒸汽送至低一级参数的蒸汽管道或凝汽器去的连接系统。 旁路系统的作用可归纳如下
(1)保证锅炉最低负荷的蒸发量，使锅炉和汽轮机能独立运行。
(2)汽轮机启停或甩负荷时能起保护再热器的作用，避免再热器超温。
(3)在汽轮机冲转前维持主蒸汽和再热蒸汽参数达到预定水平以满足各种启动方式的需要。
15 (4)回收工质和部分热量，减少排汽噪音
(5)事故和紧急停炉时排除炉内蒸汽、避免超压。
(6)在汽轮机冲转前建立一汽水冲洗系统，以避免汽轮机受到浸蚀 90.高压加热器为什么要设置水侧自动旁路保护装置?其作用是什么? 答: 高压加热器运行时，由于水侧压力高于汽侧压力，当水侧管子破裂时， 高压给水会迅速进入加热器的汽侧，甚至经抽汽管道流入汽轮机，发生水冲击事故。因此， 高压加热器均配有自动旁路保护装置。其作用是当高压加热器钢管破裂时，及时切断进入加热器的给水，同时接通旁路，保证锅炉供水。 91.直流式喷燃器有什么特点? 答: 直流式喷燃器的特点是：
一、二次风从喷口直射喷出来并不旋转。
一、二次风可相互交替或夹层布置，其喷口为矩形、狭缝形或圆形，这种喷燃器的气流扩散角较小，而射程较远。如简单的使用直流式喷燃器，煤粉着火条件和火焰在燃烧室的充满程度都不如旋流式燃燃器。所以，一般把直流式喷燃器布置在燃烧室四个角上，使各角喷出的射流相互引燃，以改善着火和燃烧。直流式喷燃器不仅适用于挥发分在中等以上的煤种，如采用适当的结构和布置方式，也可用于贫煤和无烟煤。由于直流式喷燃器阻力小、结构简单、燃烧效果好而被广泛采用。
为什么对流式过热器的出口汽温随负荷的增加而升高? 答 案: 在对流过热器中，烟气与管外壁的换热方式主要是对流换热。对流换热不仅决定于烟气的温度，而且还与烟气的流速有关。当锅炉负荷增加时，燃料量增加，烟气量增多，通过过热器烟气流速相应增加，因而提高了烟气侧对流放热系数。同时，当锅炉负荷增加时，炉膛出口烟温升高，从而提高了平均温差。虽然流经过热器的蒸汽量随锅炉负荷增加也增大，其吸热量也增多但由于传热系数和平均温差同时增大，使过热器传热量的增加大于因蒸汽流量增大而需要增加的吸热量，因此，每公斤蒸汽所获得的热量相对增多，出口汽温也就升高。 92.锅炉启动过程中，汽包壁上下温差大的原因是什么?如何防止? 答: (1)这是因为启动初期，水循环尚末正常建立，汽包内的水流动较慢，汽包下部是末饱和水或饱和温度较低的水，汽包上部是点火后水冷壁产生的蒸汽，汽包下壁与水直接接触，传热速度较慢，金属温度升高不多，而汽包的上壁直接与蒸汽接触，由于蒸汽凝结时的放热系数要比水的放热系数大好几倍，使汽包上半部温度升高较快，因而形成了汽包上下壁较大的温差。
(2)锅炉在启动过程中，防止汽包上、下壁温差过大的主要措施有：
a、严格控制升压速度，尤其是低压阶段的升压速度应力求缓慢。这是防止汽包温差过大的重要和根本的措施。因此，要严重控制升压速度，按照给定的汽压曲线进行
b、升压初期，汽压的上升要稳定，尽量不使汽压波动太大。
c、加强锅炉水冷包上上壁温差是很有效的。
d、对装有邻炉加热装置的锅炉，可适当延长加热时间，在不点火的情况下，尽量提高炉水温度。
e、尽量提高给水温度。 93.汽轮机的级内损失有哪些?是不是每一级都同时存在这些损失? 答：余速损失，叶轮摩擦损失，撞击损失，叶高损失，扇形损失，湿汽损失、漏汽损失、不是每一级都同时存在这些损失。 94.什么叫负温差启动?为什么应尽量避免负温差启动? 答: 当冲转时蒸汽温度低于汽轮机最热部位金属温度的启动为负温差启动。因为负温差启动时，转子与汽缸先被冷却，而后又被加热，经历一次热交变循环，从而增加了机组疲劳寿命损耗。如果蒸汽温度过低，则将在转子表面和汽缸内壁产生过大的拉应力， 而拉应力较压应力更容易引起金属裂纹，并会引起汽缸变形，使动静间隙改变，严重时会发生动静摩擦事故，此外，热态汽轮机负温差启动，使汽轮机金属温度下降，加负荷时间必须相应延长，因此一般不采用负温差启动。 95.降低锅炉各项热损失应采取哪些措施? (1)降低排烟损失：应控制合理的过量空气系数；减少炉膛和烟道各处漏风；制粉系统运行中尽量少用冷风；应及时吹灰，除焦保持各受热面尤其是空气预热器受热面的清洁，以降低排烟温度；送风进风炉顶处热风或尾部受热
16 面夹皮墙的热风。
(2)降低化学不完全燃烧损失：主要是保持适当的过剩空气系数，保持各燃烧器不缺氧燃烧，保持较高的炉温并使燃料与空气充分混合。
(3)降低机械不完全燃烧损失：应控制合理的过剩空气系数保持合格的煤粉细度；炉膛容积和高度保持合理，燃烧器结构性能良好，并且布置合理；
一、二次风调整合理，适当提高二次风速，以强化燃烧，炉内空气动力场工况良好，火焰能充满炉膛。
(4)降低散热损失：要维护好锅炉炉墙金属结构及锅炉范围内的烟，风道、汽水管道、联箱等部位的保温 (5)降低排烟热损失：保证给水品质和温度，降低排污率。 96.何谓动力燃烧、扩散燃烧和过渡燃烧? 答: 动力燃烧：当温度较低，化学反应速度较慢，而物理混合速度相对较快，燃烧速度主要取决于化学条件，即炉内温度，我们把这种燃烧叫做动力燃烧。
扩散燃烧：当温度较高，化学反应速度较快，而物理混合速度相对较小，燃烧速度主要取决于炉内氧对燃料的扩散情况，我们把这种燃烧情况叫扩散燃烧。
过渡燃烧：当炉内温度与混合情况相适应时，燃烧速度即与温度有关，又与氧对燃料的混合、扩散有关，我们把这种燃烧情况叫做过渡燃烧。 用。
97.防止汽轮机大轴弯曲的技术措施有哪些? (1)汽缸应具有良好的保温条件；
(2)主蒸汽管道、旁路系统应有良好的疏水系统； (3)主蒸汽导管和汽缸的疏水符合要求； (4)汽缸各部分温度计齐全可靠；
(5)启动前必须测大轴晃度，超过规定则禁止启动； (6)启动前应检查上、下缸温差，超过规定则禁止启动； (7)热态启动中要严格控制进汽温度和轴封供汽温度； (8)加强振动监视；
(9)汽轮机停止后严防汽缸进水 98.进入汽轮机的蒸汽流量变化时，对通流部分各级的参数有哪些影响? 答 案: 对于凝汽式汽轮机，当蒸汽流量变化时，级组前的温度一般变化不大(喷嘴调节的调节级汽室温度除外)。不论是采用喷嘴调节，还是节流调节，除调节级外，各级组前压力均可看成与流量成正比变化，所以除调节级和最末级外，各级级前、后压力均近似地认为与流量成正比变化。运行人员可通过各监视段压力来有效地监视流量变化。 99.目前强化燃烧的主要措施有哪些? (1)提高热风温度。
(2)提高一次风温和限制一次风量。 (3)控制好
一、二次风的混合时间 (4)选择适当的一次风速 (5)选择适当的煤粉细度。 (6)在着火区保持高温。
(7)在强化着火阶段同时，必须强化燃烧阶段本身。 100.煤粉燃烧分为几个阶段，是怎样进行的?
(1)预热阶段：煤粉进入炉膛后，炽热的烟气流对煤粉气流进行加热，随着温度的升高，煤粉中的水分首先开始蒸发，接着是挥发分析出，煤粉温度升高到着火温度时，就会起焰着火。
(2)燃烧阶段：这是整个燃烧过程的重要环节，因为这一阶段决定着燃烧的稳定性和经济性。煤粉的燃烧首先是由
17 挥发分开始的，挥发分燃烧时放出热量，其中一部分用来对焦碳进行加热，使焦碳也迅速燃烧起来。这个阶段的特点是燃烧剧烈，放出大量热量。
(3)燃烬阶段：就是剩余的固定碳的继续燃烧阶段，这一阶段的特点是焦碳的燃烬和灰渣的形成，由于此阶段的氧气供应不足，炉温较低，因而这一阶段需要的时间较长，对应于煤粉燃烧的三个阶段不是截然分开的，三个区域也没有明显的分界线，大至可以认为喷燃器出口附近是预热着火区，炉膛中部与喷燃器同一水平的区域以及稍高的区域是燃烧区，高于燃烧区至炉膛出口区域都是燃烬区。其中着火区很短，燃烧区也不长，而燃烬区却比较长
18
