熱工工程師-試題

熱工工程師筆試試題（注：滿分130分，原則上不作時(shí)間限制）應(yīng)聘崗位：應(yīng)聘人：應(yīng)聘日期：簡答題（共20分）1、熱量傳遞有三種基本方式，這三種方式是什么？在一個(gè)危險(xiǎn)廢物焚燒工程的余熱鍋爐多余蒸汽冷凝回收設(shè)計(jì)中，需要設(shè)計(jì)一個(gè)風(fēng)冷換熱器用流動(dòng)的空氣來冷凝蒸汽，此時(shí)的傳熱方式主要是哪種？（5分）2、秸桿焚燒發(fā)電作為生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)得到了國家越來越多的重視和政策優(yōu)惠，動(dòng)力煤（不含流化床用劣質(zhì)煤）的熱值一般在5000kcal/kg（或5500kcal/kg）以上，如果稻谷秸桿熱值為3000kcal/kg，您覺得玉米、小麥、棉花秸桿的熱值大概會(huì)是多少（按從低到高順序排列）？（3分）3、（4分）某一熱機(jī)工作在t1=727℃和t2=27℃兩個(gè)熱源之間，如果從高溫?zé)嵩次鼰酫1=30000kJ，4、在鍋爐啟動(dòng)初期可不可以投用減溫水？為什么？(4分)5、鏈條爐排后部的老鷹鐵有何作用？(4分)計(jì)算題（共50分）注：計(jì)算可只需列出計(jì)算式子，或根據(jù)需要計(jì)算結(jié)果。1、已知空氣的平均分子量29.5kg/kmol，空氣在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下（絕對壓力0.101325MPa、溫度為273K）的體積為22.4m3/kmol。請計(jì)算22、有一功率為35萬千瓦的電廠，設(shè)1千克燃料的發(fā)熱量為5600千卡/公斤，在燃燒時(shí)放出的熱量僅38%變成電能，求每小時(shí)燃料耗量。（10分）3、含水率為80%的100噸的污泥干化脫水至含水率40%余下污泥重量是多少？采用傳熱效率為80%的槳葉式烘干機(jī)干化大約需要多少噸蒸汽（假設(shè)蒸發(fā)一噸水的熱量與冷凝一噸蒸汽熱量等效）？（10分）4、北京地區(qū)空氣濕度冬季45%，夏季78%，已知空氣溫度20℃時(shí)，飽和蒸汽壓力為2338.5Pa，計(jì)算北京地區(qū)20℃時(shí),空氣中的濕含量是多少?5、某鍋爐額定蒸發(fā)量D=670t/h,鍋爐效率ηgl=92.25%，燃煤Bd=98t/h,煤的低位熱值Qd=20930kJ/kg，制煤粉系統(tǒng)單耗ηz=27kW·h/t(煤)，引風(fēng)機(jī)單耗ηy=2.4kW·h/t(汽),鼓風(fēng)機(jī)單耗ηs=3.5kW·h/t(汽),給水泵單耗ηp=8kW·h/t(汽)，發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)煤耗bf=350g/kW·h,試求鍋爐的凈效率ηjgl。三、論述題(60分)1、（20分）2008年9月4日，環(huán)境保護(hù)部、國家發(fā)展和改革委員會(huì)、國家能源局聯(lián)合下發(fā)了《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目環(huán)境影響評價(jià)管理工作的通知》[環(huán)發(fā)〔2008〕82號(hào)問題（1）：流化床焚燒爐處理生活垃圾摻燒常規(guī)燃料對焚燒發(fā)電有什么影響？（10分）問題（2）：在商品社會(huì)、自由經(jīng)濟(jì)條件下，國家為什么要做出“新建的生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目原則上不得摻燒常規(guī)燃料”的嚴(yán)格限制？（10分）2、（20分）我國的生活垃圾目前還處于混裝收集階段，在短時(shí)間內(nèi)難以實(shí)現(xiàn)嚴(yán)格的分類收集，根據(jù)您個(gè)人的親身體會(huì)和日常生活中的觀察，請您評價(jià)一下，（1）中國生活垃圾處理資源化程度同發(fā)達(dá)國家相比是高還是低？試簡述理由？（10分）（2）作為一個(gè)熱能工程師，您認(rèn)為中國的生活垃圾資源化途徑有那些？（10分）3、（20分）城市污水污泥的處理與處置在西方發(fā)達(dá)國家廢水處理總投資中占到了40%以上，而中國的污水污泥處置率還很低，目前尚不足25%，北京的污水處理率目前已達(dá)到90%左右，污泥無害化減量化處置基本還是空白。污泥處理的方式目前主要有直接填埋、厭氧消化、堆肥、干化后填埋、焚燒。問題（1）：請從您的專業(yè)角度出發(fā)，分別從無害化、減量化、穩(wěn)定化三個(gè)方面對這幾種工藝進(jìn)行比較。（10分）問題（2）：請從經(jīng)濟(jì)（投資、運(yùn)行成本）角度出發(fā)對這幾種處理工藝進(jìn)行簡單的分析對比。（10分）熱工工程師筆試試題答案（參考答案）一、簡答題（20分）1、傳導(dǎo)、對流、輻射。傳導(dǎo)、對流。2：小麥3500，玉米3700、棉花3800（注：數(shù)據(jù)不準(zhǔn)不算錯(cuò)誤，誤差不大算正確）3、假設(shè)循環(huán)能夠發(fā)生，那么該循環(huán)的熱效率為ηt=Wo/Q1=25000/30000=0.833相同溫度范圍內(nèi)卡諾循環(huán)的效率為η卡=1-T2/T1=1-（273+27）/（727+723）=0.7因在相同溫度范圍內(nèi)卡諾循環(huán)效率最高,故此循環(huán)不可能發(fā)生4、不可以（1分）。因?yàn)殄仩t啟動(dòng)初期蒸汽流量少，汽溫較低，若在此時(shí)投用減溫水會(huì)引起蒸汽與減溫水混合不良使得某些蒸汽在蛇形管流動(dòng)不良，造成水塞，導(dǎo)致超溫過熱，因此在鍋爐啟動(dòng)初期不可以投用減溫水（4分）5、由于老鷹鐵的阻擋作用，可以延長爐渣在爐排后部的停留時(shí)間，減少爐排后部的漏風(fēng)量，使灰渣中的殘?zhí)加谐渥愕臅r(shí)間得以燃燼，從而減少爐渣中的含碳量，實(shí)現(xiàn)提高鍋爐效率的目的。二、計(jì)算題（50分）1、(29.5/22.4)*(273/298)2、因1千瓦時(shí)的功相當(dāng)于860千卡的熱量，功率為35萬千瓦的電廠在1小時(shí)完成的功需熱量為350000/860千卡，每公斤燃料實(shí)際用于作功的熱量為：5600×0.38千卡。故燃料耗量：B=350000/860/(5600×0.38)=141.45（t/h）3、100×（1-80%）/（1-40%）=33.33噸，(100-33.33)/80%=83.33噸4、X=0.622×￠×Ps/(101325-￠×Ps)(kg水/kg干空氣)￠=(45%+78%)/2=61.5%X=0.622×61.5%×2338.5/(101325-61.5%×2338.5)kg/kg=0.00896(kg水/kg干空氣)5、（1）先求鍋爐第小時(shí)總耗電量∑P=D×(ηy＋ηs＋ηp)＋Bd×ηz=670×(2.4＋3.5＋8)＋98×27=11959(kW)（2）鍋爐凈效率(注標(biāo)準(zhǔn)煤低位熱值7000×4.18688=29310)Ηjgl=ηgl－29310×∑P×bf/(Qd×Bd)=0.9225-29310×11959×0.35/(98000×20930)=0.9225-0.0598=86.27%三、論述題（60分）1、參考答案：（1）由于現(xiàn)階段垃圾熱值較低（850～1200kcal/kg）摻煤可以保證煙氣850℃停留2秒從而保證無害化處理程度；可以大大（2）從國家能源戰(zhàn)略出發(fā)，大型火電熱電轉(zhuǎn)換效率可以高達(dá)40%（38%）以上，而焚燒發(fā)電一般難以達(dá)到30%（中國目前中溫中壓流化床垃圾焚燒發(fā)電熱電效率在24%左右，次高溫高壓效率也低于27%）。2、參考答案：（1）不高不低（不低多少），某種程度上高了許多。①）家庭已經(jīng)基本上實(shí)現(xiàn)了分類；②）垃圾在收集轉(zhuǎn)運(yùn)前拾荒者也進(jìn)行的部分資源回收；③在垃圾收集轉(zhuǎn)運(yùn)過程中工作人員也進(jìn)行了部分資源回收。（2）①焚燒發(fā)電或蒸汽利用；②）填埋氣體焚燒發(fā)電或蒸汽利用。（注：加與不加堆肥不扣分）3、參考答案：（1）直接填埋：無害化、減量化、穩(wěn)定化極差；厭氧消化：無害化、穩(wěn)定化明顯、幾乎沒有減量化；堆肥：一定程度上實(shí)現(xiàn)了減量化和穩(wěn)定化，無害化程