第一篇：熱工設備思考題(答案)

資料收集：WJF0703班

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料裝置 4 注意來料的均勻性。

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12為什么旋風預熱器往往是中間幾級旋風筒用低壓損旋風筒? 答：中間幾級旋風筒對氣固分離的效率較低因此可以降低中間幾級旋風筒的壓損可以補償整個預熱器系統壓損的增加值。

2.13為什么一些低壓旋風筒不能作為最上一級或最下一級旋風筒？

答：因為低壓旋風筒得分離效率低，若是作為最上一級或最下一級旋風筒，會嚴重影響氣、固相之間的分離效率，從而影響整個生產效率。

2.14為什么旋風筒的表面散熱和漏風量對整個預熱器系統預熱效果的影響程度，從上向下呈現遞增趨勢？

答：在整個旋風預熱器系統中，越往下，旋風筒奇跡連接管道的表面溫度越高，故而表面散熱的損失會越來越大，尤其是在最下一級旋風筒和窯尾上升煙道處，表面溫度最大，因而其表面散熱損失也最大，故對預熱器系統預熱效果的影響會從上向下遞增。在整個旋風預熱器系統中，同樣是由于越往下，旋風筒奇跡連接管道的表面溫度越高，冷風漏入對整個預熱器系統的熱效率的影響也就更大。而且對于下面幾級旋風筒，其漏風量不僅會降低其自身的溫度和熱效率，而且會繼續影響這上面各級換熱單位的熱效率，因此漏風量對預熱器系統預熱效果的影響會從上向下遞增。

2.15旋風預熱器的級數是否越多越好？太少了有什么問題？太多了有什么問題？ 答：旋風預熱器的級數不是越多越好，而是存在一個最佳級數如果太少了，預熱器出口的廢氣溫度會大大降低，便會大大降低系統熱效率，物料預熱溫度會大大降低。也即是說會大幅度偏離可逆換熱過程。如果太多了，每增加一級預熱器就需要多克服一級的流體阻力，從而動力消耗增大。另外，隨著級數的增加，設備投資會增加，預熱器的框架也會增高，從而土建投資將會增大。

2.16降低旋風筒阻力損失（壓損）的措施有哪些？

答：

1、合理控制風速、風量。

2、增大內筒的直徑，減少插入深度。

3、增加固、氣比，會降低旋風筒的阻力損失，但固、氣比增加會增大聯接管道內的阻力損失。

4、為減少旋風筒的阻力及管道內的壓損，在各級旋風筒在進口直壁內側都設置導向板，且為混凝土內嵌結構，該結構具有使用壽命長，不變形等特點。

5、在出口處（除最后一級外）都設置導流葉片，該結構不僅大大減少旋轉氣流的動能損失，可使下游管道阻力明顯下降。

6、在旋風筒的進口底部設置了一種特殊的傾斜狀結構，該結構不僅顯著降低旋風筒阻力，而且可以避免生料的大量堆積。

7、在下料管內設置了倒八字形撒料板。它一方面避免熱氣流直接沖擊撒料板，提高撒料板的使用壽命，有利于系統的長期安全運轉，另一方面它不影響上升管道內的氣流運動，從而降低了系統阻力。

8、在安置旋風筒時，適當降低旋風筒高度。

9、采取適當密封措施，減少漏風。

10、開發新型高效、低阻的旋風筒，以降低壓損。

11、采用蝸殼式進風口能使進、出旋風筒的內、外氣流干擾小，從而降低形成渦流的可能性，所以會減小旋風筒的阻力損失。

12、進風口形狀采用多邊形，引導進入旋風筒的氣、固二相流向下偏斜流動，從而使旋風筒內的流場分布更趨合理來減小旋風筒的阻力損失。等等。

2.17在一個旋風預熱器系統中，如果其中的某一級普通旋風筒用一個低壓損旋風筒來代替，那么就整個水泥熟料燒成系統的電耗和熱耗而言，哪一個降低得更為顯著？

答：電耗。

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2.18對于SP窯和NSP窯來說，降低旋風預熱系統阻力損失的措施有哪些？

答：

1、合理安排串聯級數。一般降低級數，能降低旋風預熱系統阻力損失。

2、采取適當密封措施，減少系統漏風量。

3、開發新型撒料裝置：使粉料充分分散，降低氣流阻力。

4、采用新型高效低壓損的旋風筒。

① 在旋風筒入口或出口處增設導流板；② 旋風筒筒體結構的改進；例如適當增大高徑比，進風口采用大包角、大蝸殼，蝸殼下緣采用斜坡面，以增大進風口截面來適當減低進口風速，且適當擴大內筒直徑，適當縮小內筒插入深度，等等。③ 旋風筒進風口與內筒結構的改進；如進風口截面采用多邊形；采用雙內結構；將進風口設置在筒體下部，減小折流阻力。④ 旋風筒下料口結構的改進；如在旋風筒地步增設膨脹倉。⑤ 旋風筒旋流方式的改進；如采用臥式旋風筒。

2.19從流程結構、熱工、工藝的角度簡述：與懸浮預熱器窯相比，預分解窯有哪些主要特點？

答：一：在流程方面，它在SP窯的懸浮預熱器與回轉窯之間，增設了一個分解爐。分解爐高效地承擔了原來主要在回轉窯內進行的大量CaCO3分解任務，這樣可以縮短回轉窯，從而減少占地面積、減少可動部件數以及減低窯體設備費用；二：在熱工過程方面，分解爐是預分解窯系統的“

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2.23 NSF、RSP、DD、NMFC、SLC、ILC、PYROCLON、PREPOL分解爐各由哪個國家的哪個公司開發？

答：NSF是由日本石川島-播磨株式會社和日本原秩父水泥株式會社聯合研制

RSP是由日本原小野田水泥株式會社和川崎重工聯合研制

DD原日本水泥株式會社研制，后又與日本神戶制鋼聯合開發推廣 NMFC是由日本三菱水泥礦業株式會社和三菱重工聯合研制開發 SLC和ILC是由丹麥F.L.史密斯研制開發 PYROCLON是由是由德國洪堡公司研制開發

PREPOL是由德國伯力休斯公司與德國紅包公司研制開發

2.24 DD分解爐三次風的入爐方式是徑向還是切向？你認為這有什么優點？ 答： 三次風從圓筒兩側徑向入爐。優點：三次風直接導入上噴的窯氣中。爐內無水平旋流，壓損低。

2.25 SLC分解爐與NSF分解爐的分料閥各自作用是什么？

答：SLC分解爐分料閥的作用是在開窯點火時轉換使預熱生料直接入窯，在窯列產量達到全窯額定產量的35%時轉動分料閥使來自窯列最下級生料送入分解爐。NSF分解爐的分料閥作用是使預熱生料分成兩部分分別從反應錐體室上加入和從上升煙道加入。

2.26 我國的科技工作者曾研究過NSF、MFC、SLC、RSP這四種分解爐內生料停留時間，發現MFC分解爐內的平均停留時間最長（最長停留時間約為84s，而其他分解爐僅為5.5~12s）。有人認為：這主要是由于流化床內物料分布很均勻（溫度差小，濃度差小），因此傳熱、傳質的動力小，因而傳熱、傳質的速度慢，這樣完成同樣分解率就需要較長的停留時間。你認為這個說法對否？

答：我認為這個說法不對，流化床內的傳熱、傳質動力小，傳熱、傳質的速度慢的原因不是因為流化床內物料的分布均勻。而是因為流化床區的溫度只有400度，溫度較低因而三傳一反的速度較慢。

2.27 SLC預分解窯中K列和F列的含義是什么？

答：SLC窯有兩列旋風預熱器，分別叫窯列（K列）和爐列（F列），窯氣走窯列、爐氣走爐列。

2.28 PYROCLPN和PREPOL這兩種預熱/預分解系統的區別在什么地方？

答：主要有以下兩點：

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情況相比有什么實際意義？

答：可以延長在高溫氣流中的停留時間，可在其它參數不變的情況下有效提高物料的提高入窯生料的分解率。在爐溫不變的情況下，提高物料循環率后可提高入窯生料的分解率，從而提高回轉窯的熟料產量。同樣在入窯分解率不變的情況下提高物料循環率后可降低所需的爐溫，從而能夠使用低質燃料，甚至可燃廢棄物。此外，將循環料加入上升煙道中，由于生料粉巨大的表面積，所以能夠吸附窯氣中的堿蒸汽，這有利于緩解或消除此處的結皮。

2.31 回轉窯的主要功能是什么？怎樣才能夠有效的實現這些功？

答：回轉窯是一個燃料燃燒設備，它具有較大的燃燒空間和熱力場，可以提供足夠的助燃空氣，是一個裝備優良的燃燒設備，能夠保證燃料充分燃燒，可以為水泥熟料的煅燒提供必要的熱量；回轉窯是一個熱交換裝備，它具有比較均勻的溫度場，可以滿足熟料生產過程中各個階段的換熱要求，特別是A礦生成的要求；回轉窯是一個高溫化學反應設備，熟料礦物形成的不同階段有不同要求，回轉窯既可以滿足不同階段、不同礦物對熱量、溫度的要求，又可以滿足它們對停留時間的要求；回轉窯是一個輸送設備，用來輸送物料和讓空氣通過。從輸送物料角度來看，回轉窯還具有更大的潛力，因為無聊在窯內的填充率、回轉窯的斜度與轉速都是很低的。

2.32 水泥回轉窯內應遵循哪幾個方面的客觀規律？

答：水泥回轉窯正常工作時是負壓操作。為防止漏風，窯頭和窯尾都必須設有密封裝置，其密封程度好壞會直接影響窯系統合理的風、煤、料配比及熟料煅燒效果。從漏風對生產的影響程度來考慮，回轉窯的窯尾逼窯頭要求有更高的密封程度。為防止回轉窯燒成帶的筒體以及其內耐火材料過熱，在燒成帶筒體的外面，還設置有冷卻裝置，通常采用風冷。

2.33 為什么回轉窯的窯尾比窯頭需要密封程度更高的密封裝置？

答：因為從漏風對生產的影響程度來考慮，窯尾漏風對生產的影響比窯頭漏風的影響要大，故窯尾比窯頭需要密封程度更高的密封裝置。

2.34為什么回轉窯燒制出來的水泥熟料要進行快速冷卻？

答： 熟料必須快速有效冷卻的主要原因有以下四點：

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2.36 熟料冷卻效果最好的冷卻劑是哪種冷卻機？其優點主要體現在什么地方？ 答：篦式冷卻機。篦式冷卻機分為三個區域，最前端是驟冷區，在該區驟冷能對剛進入篦冷機的熟料實施非常快速的冷卻，確保熟料的高質量。驟冷區后面是熱回收區，該區的作用是對熟料實施快速、有效冷卻的同時，盡可能高效地回收出窯熟料冷卻過程中所放出的熱量來給予入窯二次風和入爐三次風；最后是冷卻區，該區的作用是充分冷卻熟料，從而最大可能地降低出冷卻機的熟料溫度。所以該冷卻機既能快速冷卻，又可以回收大量的熱能。

2.37復合式篦冷機與組合階段式篦冷機的最主要區別在什么地方？

答：組合階段式篦冷機是由復合篦床、熟料破碎機和水平篦床組成，而復合式篦冷機是由高溫區的傾斜篦床，低溫區的水平篦床組成。P96和p98

2.38

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③在窯尾上升煙道內，安裝多個耐熱鋼制成的無端口鏈條來吸附窯氣中堿蒸汽等有害成分。

2.45有哪些因素會造成新型干法水泥回轉窯系統內結皮堵塞？怎樣預防？ 答：①要優化原料、燃料，對其中堿、硫、氯等有害成分進行限制；

②要合理組織燃料燃燒

③要優化設計、精心施工與保證均衡穩定操作；

④利用空氣炮清掃；

⑤在有關旋風筒錐體上安裝必要的壓力計或γ射線發射器來檢測旋風筒內的工作狀況；

⑥采用一些新型耐火襯料

⑦在窯尾上升煙道內，安裝多個耐熱鋼制成的無端口鏈條來吸附窯氣中堿蒸汽等有害成分；

⑧在因堿富集結皮而易發生堵塞的直筒部位多家生料來吸附堿蒸汽，這樣可以減輕結皮程度，甚至消除此處的結皮；

⑨在系統流上采用旁路防風技術流程；

2.46易結皮處設置空氣炮裝置能夠有效防止結皮，為什么？ 答：將空氣炮安裝在可能發生結皮堵塞的地方，使其高頻地向設備內鼓入高壓空氣來沖擊易結皮處，使其避免產生結皮的條件。

2.47在直筒內的易結皮處喂入大量生料會有利于緩解此處的結皮程度，為什么？ 答：大量的生料的喂入可以吸附堿蒸汽，使結皮不能繼續生成，甚至破壞已有的結皮，這樣可以減輕結皮程。

2.48.為什么新型干法水泥生產窯系統中會發生塌料現象？如何預防？

答：在原、燃料方面：由于有害成分過大的造成結皮積聚到一定程度時，會造成陣發性塌料，塌不下來就是堵塞事故。另外，生料的kh值過低，易燒性過好也易造成塌料；在設計方面：某些部位的風速過低，攜帶物料能力減弱，當有其他因素干擾時就會引起塌料；撒料裝置的設置或安裝不合理會形成短路沖料；鎖風閥設置或安裝不合理造成循環積料也會形成塌料；在操作方面：由于各種原因造成質量波動、喂料量不穩、不合理的風、煤、料配合比或者配合比的頻繁波動均可能造成塌料。為了克服與消除塌料，除了要求原、燃料的質量有保證、設計合理以外，加強生產操作上的自控、監控也是十分有必要的。

2.49.什么因素會造成新型干法水泥回轉窯內的結球現象？怎樣預防該現象？ 答：窯內結球的原因很多：生料中K2O、Na2O、SO3等有害成分過高或在生產系統中循環富集是造成結球的重要原因之一，因為這時易形成鐵明礬石、硅方解石等中間產物；當回轉窯內結圈或料層過厚時，物料翻滾慢、易堆積，當有液相出現時，易逐漸滾動形成結球；生料的SM值過低、生料成分波動過大、燃燒器選用或使用不當、煤灰摻入不均以及熱工制度波動過大等因素都會引起窯內結球。

為了避免窯內結球，應限制原料、燃料中的有害成分含量；應合理配料，保證液相量不宜不大；要控制好窯內物質填充率，做到“薄料快轉”；要合理用風，防止窯內不完全燃燒；要注意回灰和煤灰的均勻摻入，避免回灰集中入窯；要穩

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定入窯物質的成分，且均勻喂料。如果發現窯內結球后，應適當增加窯內軸向風、順暢火焰、確保燃料完全燃燒，并且要減料、減慢窯速，用短時大火將大料球燒散或燒小。若大料球已經落入篦冷機，則要停料、停窯，人工清理。

2.50.窯用三通道噴煤管的內風、煤風、外風各有什么作用？

答：內凈風為直流風以防止煤粉回流和火焰回火，從而避免噴煤管堵塞和保護噴煤管免受高溫侵蝕；外凈風為旋流風，即該風道端部有與軸線成45°夾角的螺旋葉片，以加強煤風混合，是煤粉燃燒完全。

2.51 為什么窯用三通道噴煤管的內風設計成旋流風？外風設計成快速的直流風？

2.52在窯用三通道噴煤管中鈍體主要作用是什么？

答：鈍體起到一個火焰穩定器的作用，具體就是加強高溫煙氣的回流，保持煤粉著火燃燒所需要的高溫。

2.53窯用四通道噴煤管中心風主要作用是什么？

答：中心管作用有以下幾個：能防止因煤粉回流和窯灰沉積堵塞噴煤管噴口、能使窯內火焰更加穩定、能延長噴煤管使用壽命、能降低NOx生成量、能保護窯皮和延長耐火襯料壽命、能減少相關工藝事故、能輔助調節火焰形狀、能改善熟料質量。

2.54分解爐內的燃燒方式與回轉窯內的燃燒方式有什么區別？

答：回轉窯內的煤粉燃燒有一個明亮的火焰，屬于有焰燃燒，燃燒溫度較高。分解爐內的燃料燃燒是一種特殊的無焰燃燒，是一種沒有火焰輪廓的輝焰燃燒。

2.55為什么人們將某些爐用三通道噴煤管的內風設計成直流風？

答：防止煤粉回流和火焰回火，從而避免噴煤管堵塞和保護噴煤管免受高溫侵蝕

2.56 為什么沸騰燃燒室最好不要用優質煤為燃料？

答：在沸騰燃燒室中，煤粒燃燒時產生的CO2等惰性氣體，能很快從煤粒表面被帶走.新鮮空氣立即補充進來。所以煤粒一經著火.就能強烈地燃燒。同時，煤粒在劇烈的運動中，因不斷地相互碰撞而碎裂，促使燃燒進一步深化。再加上合理的設計，使煤粒入爐后要經過長而曲折的運功曲線才進入排煙管道。因此有足夠的燒停留時間，燃料的著火一燃燒一燃盡全過程能在爐內很好地完成。正因為有上述良好的燃燒條件.所以高灰份、低熱值的劣質煤也能在沸騰爐中穩定的燃燒，并達到較高的燃盡度。改變了傳統燃燒室只能燃用優質煙煤的苛刻條件。同時，由于煤是一種重要的燃料和工業原料，是不可再生資源。優質煤資源有限，價格比劣質煤貴，雖然劣質煤的燃燒動力消耗高些，但依然有利可圖。因此沸騰燃燒室最好不要使用優質煤為燃料。

2.57.為什么窯徑大的回轉窯所用耐火材料的質量要更高一些？

答：現代新型干法回轉窯往往產量高，窯徑大，窯的轉速快，燒成帶溫度高、窯熱負荷大。

① 溫度的提高加劇了熟料對耐火材料的侵蝕，用于傳統窯相應部位的耐火材料在大型窯上的使用壽命急劇下降。

② 由于堿及硫、氯等組分反復的揮發、凝聚，造成循環富集，使得預熱器中R2O

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與傳統回轉窯相比增加近5 倍，SO3增加3~5倍。相應部位的窯氣中這些組分的含量也大大增加，導致預熱器、分解爐、上升煙道、下料斜坡所用的粘土磚和普通高鋁磚等耐火材料受到嚴重的侵蝕，形成膨脹性礦物而開裂剝落，發生“堿裂”破壞。并且硫、氯等組分在耐火材料表面形成結皮的特征礦物，粘附窯襯形成結皮，影響窯的正常運行。

③ 窯筒轉速加快和斜度加大，增加了耐火材料的應力破壞，高的轉速及大的斜度使得機械應力增加，窯襯受到的周期性的熱應力沖擊的破壞力加劇。這就要求耐火材料要有更高的整體穩定性和抗熱震性能。④ 窯直徑加大，窯皮的穩定性差。大型窯的直徑增大，（2000t/d的 窯直徑為4m，4000t/d窯直徑為4.7m，）又加之窯速加快，機械震動加劇，因此高溫帶的窯皮易脫落而不易補掛，所以要求高溫帶耐火材料除了有耐高溫熟料侵蝕及熱震穩定性外，還需要易粘窯皮的性能。

⑤ 窯徑增大，臺時產量增大，處理物料量增多，負重增大，要求耐火材料強度足夠，對于前窯口的磨損增大，要求該部位耐火材料的耐磨性要好。

2.58.為什么NSP窯內耐火材料的熱負荷回避其他回轉窯內的熱負荷大大降低？ 答：NSP窯在懸浮預熱器和回轉窯之間增設了一個分解爐，將大量吸熱的碳酸鈣的分解從窯內傳熱較低的區域轉移到單獨燃燒的分解爐內進行。在分解爐內，生料顆粒分散成懸浮或沸騰狀態，以最小的溫度差，在燃料無焰燃燒的同時，通過高速傳熱過程，是生料迅速完成分解反應，入窯生料的表觀分解率可達85%~95%，從而大大減輕了回轉窯的熱負荷。

2.59.為什么回轉窯的燒成帶要用堿性耐火材料（鎂質磚）？ 答：回轉窯的燒成帶，當物料的溫度升高到最低低共熔溫度后，開始出現以氧化鋁、氧化鐵和氧化鈣為主體的液相，其中還包括了氧化鎂和堿等，如果是酸性耐火材料，會與物料發生反應而過快損壞。

鎂質磚大都具有很高的耐火度，能夠承受燒成帶的高溫；白云石磚不易與水泥組分發生反應生成低熔物，因此它是一種極好的抗熔蝕材料。但白云石磚的抗剝落性差、固有的水化性等缺點，決定其使用受到限制。高溫燒成鎂鉻磚、直接結合鎂鉻磚。然而，在回轉窯內的氧化氣氛中，三價鉻離子Cr3+會被氧化為六價鉻離子Cr6+，由于硫酸鹽的侵蝕，這些物質進一步生成水溶性的化合物，變為廢氣和粉塵污染環境。目前，國內水泥廠大部分還是采用直接結合鎂鉻磚或普通鎂鉻磚，但總的趨勢是采用鎂鋁尖晶石。此磚的優點為：熱震穩定性好，使用過程中與熟料反應能在磚的表面形成一層薄的鋁酸鈣保護層，使液相不易滲透，抗剝落性能優于直接結合鎂鉻磚。

2.60 為什么水泥立窯用的燃料最好是揮發分含量較低的無煙煤或焦煤？

答：在立窯內，混在一起的生料與粉料邊運動、邊燃燒、邊反應，所以，立窯內不能像回轉窯內那樣按照物料狀況來分帶，而只能按溫度高低分為：干燥預熱帶、高溫帶和冷卻帶。干燥帶和預熱帶內，氣流中的O2 濃度很低，再加上燃燒空間不夠，因此煤中揮發分很難得到燃燒的機會而損失掉，從而增大熱耗。所以，立窯不選用煙煤而選無煙煤或焦煤作燃料，這也是立窯內燃燒的特點之一。

2.61 為什么立窯內的傳熱方式以傳導和對流方式為主？ 答：（1）干燥預熱帶從高溫帶上升的氣流經過干燥預熱帶時，氣流速度較高，而且

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料球之間的孔隙小，溫度也較低，因而，以對流換熱為主，輻射換熱為輔。這是因為：

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3.6、玻璃池窯（包括平板玻璃池窯和日用玻璃池窯）熔化部與冷卻部之間的玻璃分隔裝置有哪些？

答：平板玻璃池窯使用淺層分隔：玻璃液分隔裝置有卡脖，冷卻水和窯坎等。其中窯坎是輔助分隔裝置，不能單獨使用。氣體分隔裝置（部分分隔）有矮碹，吊矮碹，U型吊墻和雙J吊墻。

日用玻璃池窯使用深層分隔：玻璃液分隔裝置有流液洞，窯坎。氣體分隔裝置有完全分隔和部分分隔：花格墻。

3.7、冷卻水管為什么可以對玻璃液起到部分分隔作用？ 答：冷卻水管內流過的冷卻水會使管壁附近的玻璃液因溫度降低而增大黏度，從而對玻璃液流動起到阻礙作用，同時也能控制玻璃液回流。此外，冷卻水還能攔截玻璃表面的浮渣。

3.8、窯坎能否單獨使用作為玻璃液分隔裝置？

答：不能。窯坎是輔助分隔裝置，不能單獨使用，需要與其他分隔裝置配套使用。

3.9、對于玻璃池窯（包括平板玻璃池窯和日用玻璃池窯）熔化部與冷卻部之間的火焰空間分隔裝置有哪幾種類型？

答：平板玻璃池窯：氣體分隔裝置（部分分隔）有矮碹，吊矮碹，U型吊墻和雙J吊墻。日用玻璃池窯：氣體分隔裝置有完全分隔和部分分隔。部分分隔裝置：花格墻。

3.10、為什么現有的玻璃池窯大部分部位都可以進行保溫，而個別部位（像液面線附近的池壁）不僅不能保溫，而且還必須進行冷卻？

答：生產實踐表明：玻璃池窯熔化部的池壁（特別液面線附近）、投料池的拐角處比玻璃池窯其他部位更易受到玻璃液的高溫蝕損，往往因為這些部位損壞大大縮短池窯的使用壽命。為了減輕蝕損，延長池窯的使用壽命，除了要考慮耐火磚選材、磚形設計和排磚等方面之外，人工冷卻也十分有效。

3.11.小爐在玻璃池窯組織燃燒中的地位與作用是什么？ 答：小爐的作用是使燃料和空氣良好的混合并組織好燃燒。

3.12.在小爐口與平板玻璃池窯的連接方式上，反碹連接、插入式連接對于傳熱來說各有什么優缺點？

答：反碹連接在小爐口的大碹上有兩道其走向與大碹相垂直的小碹，及

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3.14 蓄熱是玻璃池窯蓄熱室內高溫廢氣加熱空氣的工作原理是什么？

答：利用廢氣與空氣交替地通過其內的格子體，以格子體為傳熱的中間體，從而使得空氣間接的獲得廢棄的余熱。當高溫廢氣通過蓄熱室內的格子體時，廢氣以對流與輻射的方式把熱量傳遞給格子體，使得格子體受熱升溫，積蓄熱量，而廢氣向格子體傳熱后其本身的溫度降低；當空氣通過蓄熱室內的格子體時，格子體就把所積蓄的熱量以對流的方式再傳給空氣，使得空氣受熱升溫，格子體散熱降溫。

3.15 為什么平板玻璃池窯蓄熱式的結構形式有多種類型，而日用玻璃池窯則不存在這種分類？

答：對于橫焰的平板玻璃池窯，由于每一側都有若干數目相同的蓄熱室。日用玻璃池窯多采用馬蹄焰蓄熱式玻璃池窯，由于馬蹄焰池窯只有一對小對，相應也只有一對蓄熱室，無連通式和分隔式之分。

3.16 蓄熱室對于玻璃池窯的作用是什么？在蓄熱室內格子體的主要作用又是什么？

答：蓄熱室可以預熱空氣和煤氣，即可以回收余熱。玻璃池窯具有蓄熱室不僅是為節能，也是為了達到熔制高質量玻璃所要求的高溫而必須采取的措施。

格子體為傳熱的中間體，廢氣與空氣（或者廢棄與煤氣、空氣）交替的通過格子體，從而使得空氣（或者空氣和煤氣）間接地獲得廢氣的余熱。

3.17 蓄熱室內常用的格子體結構有哪些？

答：西門子式、李赫特式、編籃式、連續通道式（又分：十字形和筒子磚式）。

3.18 為什么蓄熱室內的廢氣（高溫氣體）要自上而下流動，而空氣（低溫氣體）要自下向上流動？

答：這樣的流型符合流體力學中“分散垂直氣流法則”（或稱“氣流分流法則”）之原理。其目：使蓄熱室內格子體各個通道內的氣流量及溫度自然地保持均勻。

3.19 提高玻璃池窯蓄熱室熱回收能力的措施有哪些？ 答：a.改善蓄熱室結構； b.改善格子體結構； c.提高格子磚材質；

d.采取保溫減少墻體的散熱量。

3.20 浮法平板玻璃工藝中錫槽的工作原理是什么？為什么錫槽內還必須要有保護氣體？

答：讓處于高溫熔融狀態的玻璃液浮在比它重的錫液表面上，受表面張力的作用使玻璃具有光潔平整的表面。

錫槽內通入由N2和H2組成的保護氣體是為了防止錫液氧化。

3.21、為什么錫槽內還需要有電加熱裝置？

答：設置錫槽電加熱裝置是為了以下三個需要：控制和保持錫槽內的成型溫度、處理事故時錫槽保溫、烘烤錫槽。

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3.22、馬蹄焰玻璃池窯中雙通道蓄熱室的優點是什么？

答：

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3.30玻璃制品退火窯的作用是什么？

答：減少或消除玻璃制品在成型后或熱加工后其內殘余的熱應力以及由此導致的光學不均勻性，并穩定玻璃制品的內部結構，這樣可以防止其炸裂以及提高其強度。玻璃制品內的熱應力，通常是由于不均勻冷卻所產生。將其置于退火溫度熱處理，并采取適宜的均勻冷卻制度就能減少或消除熱應力，以便最大限度的提高成品率。

3.31玻璃制品退火過程有哪幾個階段?浮法平板退火窯又分為那幾個區? 答： 玻璃制品退火過程有4個階段，如下：

1）加熱（冷卻）階段（對于平板玻璃的退火，稱為均勻加熱區，簡稱：均熱區）2）保溫階段（對于平板玻璃的退火，稱為重要退火區）3）慢速冷卻階段（對于平板玻璃的退火，稱為退火后區）4）快速冷卻階段（對于平板玻璃的退火，稱為強制冷卻區）

浮法平板退火窯分為以下4個區： 1）均熱冷卻階段（均熱區）2）保溫階段（重要退火區）3）慢速冷卻階段（退火后區）

4）快速冷卻階段（強制冷卻階段）

3.32為什么說慢冷是玻璃制品退火過程的一個關鍵階段? 答：在慢冷階段，玻璃制品開始冷卻，冷卻速度要均勻，否則會殘留較大熱應力；這個階段也決定了玻璃制品內部結構的穩定性；要保持一定的冷卻速度，以避免玻璃內形成產生較大的暫時應力而引起玻璃原板炸裂。

3.33 玻璃池窯常用的重油燒嘴有哪幾種類型？

答：國內自行設計的高壓內混式（扁平火焰）GNB系列重油燒嘴； 美國天時燃燒技術公司WGD型水冷重油燒嘴； 美國天時燃燒技術公司雙脈沖流燒嘴； 德國索爾格公司DZL型雙混式燒嘴； 德國高定公司ZL5型外混式燒嘴； 英國萊德勞公司GT/CPA油槍；

英國玻璃工業公司WTPU型伸入式燒嘴； 美國歐文斯公司G系列外混式燒嘴；

秦皇島玻璃工業研究設計院LXQ型噴槍； 北京航空航天大學熱動力研究所BHB型噴槍。

3.34 重油燒嘴和天然氣燒嘴最常見的安裝位置是在玻璃池窯的哪個部位？

答：重油燒嘴：小爐底燒系統；小爐底下插入式燃燒系統；小爐側墻插入式燃燒系統；小爐頂插入式燃燒系統；小爐頂燒式燃燒系統；碹頂插入式燃燒系統。

天然氣燒嘴：小爐底燒式燃燒系統；小爐側燒式燃燒系統；小爐頂插入式燃燒系統；碹頂插入式燃燒系統。

3.35 為什么耐火材料的選擇對于玻璃熔窯的設計十分重要？

答：玻璃熔窯在使用期間，會發生一系列的物理化學變化，包括：耐火材料物相的

資料收集：WJF0703班

熔解與熔融作用；結晶相的多晶轉變和重結晶作用；耐火材料與配合料中某些成分之間、耐火材料與玻璃液中某些成分之間進行化學反應而形成新相或低共熔液相的過程；玻璃液或火焰空間中高溫氣流對耐火材料的機械磨損作用等。這些變化不但是玻璃液的污染源，而且還會使得耐火材料蝕損，算段玻璃熔窯的使用壽命，因此，耐火材料的選擇對于玻璃熔窯的設計十分重要。

3.36 玻璃池窯選用耐火材料的原則是什么？

答：1.根據窯爐的種類以及窯體各部位工作的特點合理地選用耐火材料； 2.根據玻璃成分選用相應的耐火材料； 3.根據耐火材料的使用性能選用耐火材料； 4.盡可能選用成批生產的耐火材料；

5.要避免不同材質耐火材料之間的接觸反應。

3.37 為什么玻璃池窯的耐火材料容易受到侵蝕？

答：在玻璃池窯內，耐火材料與玻璃液、配合料及其揮發物（主要有：堿金屬氧化物，即堿蒸氣、硼化物、氟化物、氯化物、硫的化合物等）直接接觸，所以很容易受嚴重侵蝕，特別是在磚縫處的侵蝕很嚴重。

3.38 玻璃池窯哪些部位的耐火材料所受到的侵蝕最為嚴重，從而需要用優質的耐火磚來砌筑？

答：在玻璃池窯的熔化部，與玻璃液接觸的部分有：投料池、池壁、池底、耳池以及玻璃液分隔設備。這些部位除了受到玻璃液的沖刷寢室之外，還要收到配合料（尤其是芒硝水）的化學腐蝕，所以常常損壞嚴重，從而需要用優質的耐火磚來砌筑。

3.39 玻璃池窯為什么難以徹底取代坩堝窯？

答：坩堝窯可同時滿足不同顏色、不同組成的多品種玻璃液的熔化，適合于熔制顏色多、品種雜、產量小、頻繁換料的玻璃制品，也適合于熔制陶瓷釉和搪瓷釉的熔塊。而玻璃池窯不能。

3.40 玻璃池窯的電助熔和電熔窯是否需要變壓器升壓？為什么？

答：需要。因為通過提高電壓可以來補償窯體因保溫效果變差所增加的散熱損失。

3.41 為什么電助熔窯和電熔窯的鉬電極需要水冷卻？ 答：鉬電極在空氣中受熱時易氧化，而其600℃氧化產生MoO3對電極毫無保護作用。為了克服鉬電極不耐侵蝕和極易氧化的缺點，現在多用長壽命的鉬電極，幾鉬電極暴露的部分安裝在充滿惰性或中性氣體的電極套內，電極套的頭部有熱電偶可監控電極的溫度，電極套也分：無水冷型和水冷型。后者使用更廣泛。

3.42 為什么全電熔窯還要有燃料噴嘴？

答：配合料成為高溫玻璃液后才能導電，因此全電熔窯開窯時，仍需用燃油或燃氣加熱至高溫，然后停止加熱，開始電加熱，因此全電熔窯還要有燃料噴嘴。

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答：隧道窯內分為預熱帶、燒成帶和冷卻帶

4.2 簡要說明隧道窯的工作流程 答：

4.3分析一下傳統隧道窯與現代隧道窯的工作流程有什么異同之處？ 答：

4.4.隧道窯、棍道窯的冷卻帶內需要實施急冷的目的是什么？

答：有利于保留玻璃體與防止Fe2+重新被氧化以及阻隔燒成帶與冷卻帶間的氣流交換，防止制品被熏黑。

4.5.拱頂隧道窯．與平頂隧道窯各有什么特點？共有兒種類型的拱頂？平頂是否需要吊頂？

答：

4.6.隧道窯中預熱帶的排煙系統包括哪些設置？

答：包括 排煙口

支煙道

主煙道

排煙機及煙囪等

廢氣通過排煙口進入支煙道，由支煙道匯總到主煙道，再經過排煙機升壓后從大煙囪排向高空。

4.7.在隧道窯預熱帶，采取分散排煙、窯頭集中排煙或小分散排煙的排煙型式各有什么特點？

答：分散排煙：散排煙是便于控制隧道窯內各點的煙氣流量，以保證完全按照燒成曲線控制溫度，同時控制流向，減弱氣體的分層，由于是利用排煙口負壓調節溫度，所以稱為：負調節方式。一部分高溫氣體被過早放走，其熱量沒有充分利用，降低了燒成系統的熱效率、增加燃料消耗。

窯頭集中排煙或小分散排煙：為了更加充分利用廢氣余熱，往往是集中排煙，有的是小分散排煙，其溫度調節是利用許多小功率的燒嘴（尤其是高速調溫燒嘴或脈沖燒嘴），因燒嘴噴出的高溫氣流是正壓，所以稱為：正調節方式。它們具有熱利用率高、氣流溫度較均勻的特點。尤其是小分散排煙系統，它兼備了集中排煙與分散排煙兩者優點。

4.8 現代窯車的結構特點是什么？

答：現代隧道窯窯車的突出特點是：輕質化，其目的是最大限度地降低窯車的蓄熱量。

4.9 隧道窯的砂封和曲折密封裝置的作用是什么？

答：都是為了使由窯車分隔開來的上部隧道與下部隧道相互密閉。

砂封裝置：阻隔了窯車的上、下空間，從而最大限度地防止窯內正壓區的熱氣流從車下溢出而燒壞車下金屬件，也最大限度地防止冷空氣漏入窯內負壓區而降低氣流溫度和增大氣流分布的不均勻。

曲折密封裝置：防止隧道窯內的熱量直接輻射給窯車的金屬部件，可增加窯內熱氣體溢出的阻力或冷空氣漏入窯內的阻力，從而有助于密封。可以防止通過前后兩個窯車之間上、下通道的漏氣。

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4.10 隧道窯有哪幾種氣幕，其作用各是什么？ 答：有封閉氣幕、攪動氣幕、循環氣幕。

作用：①封閉氣幕：將窯內與環境分隔開來；②攪動氣幕：促使預熱帶內的熱氣體向下流動，產生攪動來使氣流溫度更為均勻；③循環氣幕：（與攪動氣幕作用類似）。

4.11 造成隧道窯預熱帶內氣流溫度分布不均的原因有哪些？

答： ①在分散排煙系統中，有一部分高溫廢氣被過早地排走，使預熱帶前段氣流量減少、流速降低，會消弱氣流的擾動作用，從而使得預熱帶的氣流溫度分布更加不均勻。②從燒成帶流向預熱帶的廢氣，其冷、熱氣流的混合是不均勻的，這是由于傳熱的不均勻，會造成熱氣團和冷氣團。二者密度的差異就使得熱氣團上浮，冷氣團下沉，從而造成預熱帶內的氣體產生明顯分層（熱氣體在上，冷氣體在下），這就是預熱帶內氣流的自然分層現象。氣流自然分層的最直接結果是預熱帶內氣流溫度的不均勻（上高下低）③其它一些因素也會對預熱帶內的溫度不均現象有促進作用，包括：料垛瑪法、吸熱冷空氣（漏風）、窯車蓄熱、縱向自然對流作用等。

4.12有什么措施可以減輕隧道窯預熱帶內氣流溫度分布的不均？

答：設立攪拌氣幕和循環氣幕、設立高速調溫燒嘴或脈沖燒嘴、降低窯內高度、采用平吊頂、采用上密下稀或稀碼的料垛、加強和改善密封、窯車使用輕質耐火襯料、改變隧道窯的斷面形狀等。

4.13與隧道窯想比，輥道窯有什么特點？為什么輥道窯比隧道窯節能？

答：與隧道窯想比，輥道窯的特點是：采用由許多平行排列的、轉動的輥子組成的輥道來代替窯車作為被燒制坯件的運載工具，坯件可直接放在輥道上，也可放在墊板上。輥道窯比隧道窯節能是因為隧道窯中的窯車消耗了很多熱量，窯具消耗的熱量也較多，而在輥道窯中，這些熱量損失就可大大降低。另外，輥道窯的中空結構、無匣缽的裸燒方式也使其內的傳熱速率和傳熱效率大大增加。同時，輥道窯廣泛采用輕質保溫耐火材料也進一步降低了熱量損失。所以，陶瓷產品在輥道窯中的燒成熱耗比在隧道窯中的燒成熱耗低得多。

4.14簡要說明輥道窯的工作流程。答：可變速的電動機帶動傳動系統使輥子轉動，被燒制的坯件受棍子的帶動而沿通道的縱向移動，經預熱帶到燒成帶，再經過冷卻帶冷卻出窯后即成為燒制品。

4.15棍子的結構為什么常常要做成空心結構？

答：因為輥子的抗彎強度與其壁厚成反比，即管壁愈薄，棍子的抗彎能力愈強，故輥子常常做成空心結構。

4.15輥子的結構為什么常常做成空心結構？

答：1.采用中空使輥子在高溫下連續轉動，在自重和荷重下保證變形小；2.實驗表明，輥子的抗彎強度與其壁厚成反比，即管壁愈薄，輥子的抗彎能力越高。

4.16輥道窯傳動機構中介齒輪的作用是什么？ 答：將直齒輪設置成雙排是為了滿足齒輪所聯接輥子旋轉方向要一致的要求，因為

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會有約一半的齒輪充當介齒輪，相鄰兩個輥子的介輪之間有一個惰輪來改變傳動方向，使相鄰兩個輥子的傳動方向一致。

4.17何謂輥道窯的工作通道？何謂輥道窯的輥下通道？

答：窯內的輥道平面又將窯內空間分為上、下兩個部分。輥道以上的通道稱為：工作通道，輥道以下的通道稱為：輥下通道。

4.18輥道窯輥下通道的窯墻上設立檢修孔的目的是什么？

答：輥道窯運行過程中，有時會出現輥子折斷、坯體炸裂或墊板炸裂等問題，炸裂的坯體或墊板碎片可能會卡在兩輥之間造成堆積而堵塞通道；輥子有時也會因轉動失靈而停轉，從而使坯體或墊板行進受阻而發生堵塞。出現這些事故時必須進行處理，以保證輥道窯正常運行。長期運行的輥道窯，也不可避免地會有一些碎片掉到輥子下面，堆積起來就會堵塞輥下通道。因此，需要在窯墻上留有一些檢修孔。

4.20 對于隧道窯和輥道窯來說，為什么都要建立一個合理的熱工制度？

答：熱工制度包括溫度制度、壓力制度、燃燒氣氛等，是陶瓷生產過程中最關鍵的工藝過程之一.根據制品的特點和原料的性能，根據焙燒過程中發生的一系列物理化學反應規律，制定出合理的焙燒熱工制度，并且采用正確的焙燒方法實現產品的優質高產.合理的熱工制度能夠為坯料發生物理化學變化提供一個合理的熱力分布場，從而確保窯系統高的產量和低的熱耗。所以隧道窯和輥道窯都要建立一個合理的熱工制度。

4.21 什么時候可以在隧道窯或輥道窯內考慮用還原氣氛？ 答：在陶瓷坯體的制備過程中，如果要進行除鐵處理可考慮用還原氣氛燒成，此外，在燒制一些特殊的陶瓷產品時也要用還原氣氛燒成。

4.22 燒還原氣氛時，如何制訂各對燃燒室（燒嘴）的氣氛制度？

答：在燒還原氣氛時，為了使燃料在900℃前充分地氧化燃燒，在還原帶前面還應設置氧化帶，其空氣過剩系數為1.5-2.0，從而將氣流中CO燃燒完全。在氣氛改變的地方，要設立氣氛氣幕（即氧化氣幕）。

4.23 為什么說回火和退火（熄火）都會造成安全事故？它們各自是由于什么原因所造成的？

答： 因為回火 時易發生爆炸事故，退火時易發生中毒事故。回火是由于火焰傳播速度超過燃氣空氣混合氣從火孔處噴出的速度造成的，退火是由于助燃空氣壓強不足時造成的。

4.24高速調溫燒嘴和脈沖（高速調溫）燒嘴各有什么優點？ 答：設置在隧道窯預熱帶內且靠近燒成帶附近，他噴出的高速熱氣體可調整窯內溫度分布，以滿足工藝燒成曲線的要求。

4.25現代隧道窯和現代輥道窯所用耐火材料的材質、結構有什么特點？

答：隧道窯的平頂窯頂有輕質磚型，組合型和全耐火纖維型。窯墻有傳統型、組合型和全耐火纖維型。傳統型特點：適合于現場砌筑，堅固耐用，窯墻較厚。組合型適合于裝配式砌筑。全耐火纖維式窯墻更薄、質量更輕、保溫效果更好、蓄熱量小、耐火度

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較高、安裝也比較方便。

4.26 常見的非窯車式隧道窯有哪幾種類型？

答：推板窯、輥底窯、輸送帶式窯、步進窯、氣墊窯等。

4.27熔塊窯有哪幾種爐型或窯型？

答：有三種：坩堝爐、回轉爐、池爐。回轉爐包括非傾斜式和傾斜式兩種；坩堝爐有換熱式、倒焰式、閉口坩堝窯；池爐有三種，包括雙碹順流火焰式、斜底逆流火焰式、電熔式。

4.28色料煅燒窯有哪幾種爐型或窯型？

答：有坩堝窯、隧道窯、梭式窯、鎘紅轉爐等窯型。

4.29 常用烤花窯有哪幾種窯型？

答：烤花窯包括輥道窯、輸送帶式窯、推板窯。

第二篇：玻璃熱工設備考試題匯總

第3章 玻璃

3.1 什么叫平板玻璃池窯的前臉墻？常用的玻璃池窯投料機有哪幾種類型？ 答：前臉墻是指正面投料時，投料口或投料池上部的擋墻。

國內常用的玻璃池窯投料機有：螺旋式投料機，壟式投料機，振動式投料機，輥筒式投料機，傾斜毯式投料機，弧毯式投料機。此外，玻璃池窯投料機還包括從國外進口的一些投料機。例如，德國ZIPPE公司制造的裹入式投料機，英國玻璃工業公司生產的格拉斯沃擺動式加料機、OBC加料機等。

3.2 為什么玻璃池窯的胸墻需要單獨支撐？玻璃池窯大碹的碹碴有什么作用? 答：由于各部位耐火材料的損壞情況不同所以其熱修的時間有所差異，為了便于分別進行熱修，盡量減小胸墻和池壁的承重負荷，延長其使用壽命，所以將大碹、胸墻分別支撐。

碹碴的作用：大碹的推力通過碹碴作用在立柱上。

3.3、平板玻璃池窯中耳池的作用是什么？

答：耳池的作用：對玻璃液流起到調節和澄清的作用；因投入池窯內的碎玻璃中夾雜有一些泥沙和小石子以及在老窯冷修投產后或新窯投產后的初期，可能發生掉轉或掉泥，所以需要在耳池處掏渣、掏磚。

3.4、玻璃池窯（包括平板玻璃和日用玻璃池窯）熔化部與冷卻部之間的氣體分隔裝置有哪幾種基本形式？

答：氣體空間的分隔裝置有完全分隔和部分分隔兩大類。平板玻璃池窯只用部分分隔裝置，最常見的氣體空間部分分隔裝置：矮碹、吊矮碹、U型吊碹、雙J型吊碹。

對于日用玻璃池窯來說，氣體空間分隔裝置有兩類：完全分隔和部分分隔。部分分隔裝置多為花格墻。

3.5、為什么平板玻璃池窯熔化部與冷卻部之間的玻璃液分隔裝置是用淺層分隔裝置，而日用玻璃池窯熔化部與冷卻部之間的玻璃液分隔裝置則要用深層分隔裝置？

答：因為平板玻璃池窯熔化部內，玻璃液經過熔化、澄清和均化后其質量較高，故而可以取上層玻璃液進行冷卻、成型。

日用玻璃池窯熔制的玻璃液在均勻性、澄清性等方面均達不到平板玻璃池窯那樣高的質量，因而需要取更深層的玻璃液去冷卻和成型，所以日用玻璃池窯熔化部與冷卻部之間的玻璃液分隔裝置要用深層分隔裝置。

3.6、玻璃池窯（包括平板玻璃池窯和日用玻璃池窯）熔化部與冷卻部之間的玻璃分隔裝置有哪些？

答：平板玻璃池窯使用淺層分隔：玻璃液分隔裝置有卡脖，冷卻水和窯坎等。其中窯坎是輔助分隔裝置，不能單獨使用。氣體分隔裝置（部分分隔）有矮碹，吊矮碹，U型吊墻和雙J吊墻。

日用玻璃池窯使用深層分隔：玻璃液分隔裝置有流液洞，窯坎。氣體分隔裝置有完全分隔和部分分隔：花格墻。

3.7、冷卻水管為什么可以對玻璃液起到部分分隔作用？ 答：冷卻水管內流過的冷卻水會使管壁附近的玻璃液因溫度降低而增大黏度，從而對玻璃液流動起到阻礙作用，同時也能控制玻璃液回流。此外，冷卻水還能攔截玻璃表面的浮渣。

3.8、窯坎能否單獨使用作為玻璃液分隔裝置？

答：不能。窯坎是輔助分隔裝置，不能單獨使用，需要與其他分隔裝置配套使用。

3.9、對于玻璃池窯（包括平板玻璃池窯和日用玻璃池窯）熔化部與冷卻部之間的火焰空間分隔裝置有哪幾種類型？

答：平板玻璃池窯：氣體分隔裝置（部分分隔）有矮碹，吊矮碹，U型吊墻和雙J吊墻。日用玻璃池窯：氣體分隔裝置有完全分隔和部分分隔。部分分隔裝置：花格墻。

3.10、為什么現有的玻璃池窯大部分部位都可以進行保溫，而個別部位（像液面線附近的池壁）不僅不能保溫，而且還必須進行冷卻？

答：生產實踐表明：玻璃池窯熔化部的池壁（特別液面線附近）、投料池的拐角處比玻璃池窯其他部位更易受到玻璃液的高溫蝕損，往往因為這些部位損壞大大縮短池窯的使用壽命。為了減輕蝕損，延長池窯的使用壽命，除了要考慮耐火磚選材、磚形設計和排磚等方面之外，人工冷卻也十分有效。

3.11.小爐在玻璃池窯組織燃燒中的地位與作用是什么？ 答：小爐的作用是使燃料和空氣良好的混合并組織好燃燒。

3.12.在小爐口與平板玻璃池窯的連接方式上，反碹連接、插入式連接對于傳熱來說各有什么優缺點？

答：反碹連接在小爐口的大碹上有兩道其走向與大碹相垂直的小碹，及第一道反碹和第二道反碹，小爐口處大碹的橫推力通過兩道反碹會傳到大碹碹渣上，再由池窯兩側的工字鋼立柱來承擔。反碹結構可將火焰空間降低，防止火焰發飄和增加大碹對玻璃液的輻射傳熱。

插入式連接是將小爐口的碹砌在池窯的胸墻上，該連接方法要求池窯的胸墻較高。可適當放寬小爐口，插入式結構既能解決小爐口加寬后結構不穩定、不安全的問題，又能避免火焰燒大碹，砌筑簡單、安全可行。因火焰空間較高，故而窯體散熱量較大。

3.13 為什么蓄熱式玻璃池窯要有換火程序？ 答：使火焰溫度穩定。

3.14 蓄熱是玻璃池窯蓄熱室內高溫廢氣加熱空氣的工作原理是什么？

答：利用廢氣與空氣交替地通過其內的格子體，以格子體為傳熱的中間體，從而使得空氣間接的獲得廢棄的余熱。當高溫廢氣通過蓄熱室內的格子體時，廢氣以對流與輻射的方式把熱量傳遞給格子體，使得格子體受熱升溫，積蓄熱量，而廢氣向格子體傳熱后其本身的溫度降低；當空氣通過蓄熱室內的格子體時，格子體就把所積蓄的熱量以對流的方式再傳給空氣，使得空氣受熱升溫，格子體散熱降溫。

3.15 為什么平板玻璃池窯蓄熱式的結構形式有多種類型，而日用玻璃池窯則不存在這種分類？

答：對于橫焰的平板玻璃池窯，由于每一側都有若干數目相同的蓄熱室。日用玻璃池窯多采用馬蹄焰蓄熱式玻璃池窯，由于馬蹄焰池窯只有一對小對，相應也只有一對蓄熱室，無連通式和分隔式之分。

3.16 蓄熱室對于玻璃池窯的作用是什么？在蓄熱室內格子體的主要作用又是什么？ 答：蓄熱室可以預熱空氣和煤氣，即可以回收余熱。玻璃池窯具有蓄熱室不僅是為節能，也是為了達到熔制高質量玻璃所要求的高溫而必須采取的措施。

格子體為傳熱的中間體，廢氣與空氣（或者廢棄與煤氣、空氣）交替的通過格子體，從而使得空氣（或者空氣和煤氣）間接地獲得廢氣的余熱。

3.17 蓄熱室內常用的格子體結構有哪些？

答：西門子式、李赫特式、編籃式、連續通道式（又分：十字形和筒子磚式）。

3.18 為什么蓄熱室內的廢氣（高溫氣體）要自上而下流動，而空氣（低溫氣體）要自下向上流動？

答：這樣的流型符合流體力學中“分散垂直氣流法則”（或稱“氣流分流法則”）之原理。其目：使蓄熱室內格子體各個通道內的氣流量及溫度自然地保持均勻。

3.19 提高玻璃池窯蓄熱室熱回收能力的措施有哪些？ 答：a.改善蓄熱室結構； b.改善格子體結構； c.提高格子磚材質；

d.采取保溫減少墻體的散熱量。

3.20 浮法平板玻璃工藝中錫槽的工作原理是什么？為什么錫槽內還必須要有保護氣體？ 答：讓處于高溫熔融狀態的玻璃液浮在比它重的錫液表面上，受表面張力的作用使玻璃具有光潔平整的表面。

錫槽內通入由N2和H2組成的保護氣體是為了防止錫液氧化。

3.21、為什么錫槽內還需要有電加熱裝置？

答：設置錫槽電加熱裝置是為了以下三個需要：控制和保持錫槽內的成型溫度、處理事故時錫槽保溫、烘烤錫槽。

3.22、馬蹄焰玻璃池窯中雙通道蓄熱室的優點是什么？

答：第一，可在不增加廠房高度的情況下擴大換熱面積，同時可根據各通道的具體條件來優化格子體的設計，提高熱回收效率與延長蓄熱室的整體壽命；第二，氣體流程長、氣流分布均勻、空氣預熱溫度高；第三，可根據不同溫度的傳熱特點，確定各個通道內的合理流速來提高換熱效率；第四，格子體不易堵塞，也不易因堵塞而倒塌，這是由于：第一蓄熱室內溫度高（900~1300℃），因而粉料被燒熔、堿蒸汽則冷凝于底部煙道；通過第二“蓄熱室”時，因經過三個90°拐彎，在重力作用下大部分粉塵沉落到底煙道；到第三蓄熱室時，因溫度較低、流速較快、粉塵較少，所以不會造成堵塞。另外，在第一、第二蓄熱室的底部采用斜面結構也便于粉塵直接流出。

3.23、日用玻璃池窯的供料道內，為什么還需要設立加熱裝置？ 答：在供料道內設立有加熱玻璃液的裝置，從而精確地調節玻璃液的溫度和進一步均化玻璃液以達到成型要求。

3.24、對于玻璃池窯來說，建立合理的熱工制度（作業制度）的必要性是什么？

答：一個生產優異的玻璃池窯除了要求合理的設計、精心施工以外，還應該有合理、嚴格的作業制度作保證。玻璃行業經常講“四小穩、一大穩”就與作業制度密切相關，也是嚴格作業制度的具體體現。這對于玻璃生產實現優質、高產、低消耗和長窯齡都起到了重要作用。

3.25、玻璃池窯的作業制度有哪幾種？

答：玻璃池窯的作業制度具體包括：溫度制度、壓力制度、泡界線制度、液面制度和氣氛制度等。

3.26、關于玻璃池窯的操作，人們常說需要用“四小穩”來保證“一大穩”。那么，什么是玻璃池窯的“四小穩”？什么又是玻璃池窯的“一大穩”？

答：四小穩是指：溫度穩、壓力穩、泡界線穩和液面穩；一大穩是指熱工制度要穩。

3.27、平板玻璃池窯內“泡界線”的含義是什么？玻璃池窯內“熱點”的含義又是什么？ 答：在橫焰玻璃池窯的熔化部，由于熱點與投料池的溫度差，表層玻璃液會向投料池方向回流，使無泡沫的玻璃液和有泡沫的玻璃液之間有一條明顯的分界線，稱為：泡界線。

熱點是指沿玻璃池窯的窯長方向上玻璃液的溫度最高點。

3.28為什么玻璃池窯內火焰空間的壓強要求是微正壓?

答：負壓將導致窯內吸入冷空氣，從而降低窯溫、增加熱耗，而且還會使窯內溫度不均勻。同時窯壓也不可過大，否則會加劇窯體燒蝕、向外冒火嚴重、燃料消耗增大，并且對玻璃液的澄清不利。

3.29玻璃制品退火過程中可降低或消除的應力是哪兩種應力？ 答：玻璃制品的退火就是減少或消除其內的熱應力（包括永久應力和暫時應力）的過程，但退火不能消除結構應力和機械應力。

3.30玻璃制品退火窯的作用是什么？ 答：減少或消除玻璃制品在成型后或熱加工后其內殘余的熱應力以及由此導致的光學不均勻性，并穩定玻璃制品的內部結構，這樣可以防止其炸裂以及提高其強度。玻璃制品內的熱應力，通常是由于不均勻冷卻所產生。將其置于退火溫度熱處理，并采取適宜的均勻冷卻制度就能減少或消除熱應力，以便最大限度的提高成品率。

3.31玻璃制品退火過程有哪幾個階段?浮法平板退火窯又分為那幾個區? 答： 玻璃制品退火過程有4個階段，如下：

1）加熱（冷卻）階段（對于平板玻璃的退火，稱為均勻加熱區，簡稱：均熱區）2）保溫階段（對于平板玻璃的退火，稱為重要退火區）3）慢速冷卻階段（對于平板玻璃的退火，稱為退火后區）4）快速冷卻階段（對于平板玻璃的退火，稱為強制冷卻區）

浮法平板退火窯分為以下4個區： 1）均熱冷卻階段（均熱區）2）保溫階段（重要退火區）3）慢速冷卻階段（退火后區）

4）快速冷卻階段（強制冷卻階段）

3.32為什么說慢冷是玻璃制品退火過程的一個關鍵階段? 答：在慢冷階段，玻璃制品開始冷卻，冷卻速度要均勻，否則會殘留較大熱應力；這個階段也決定了玻璃制品內部結構的穩定性；要保持一定的冷卻速度，以避免玻璃內形成產生較大的暫時應力而引起玻璃原板炸裂。

3.34 重油燒嘴和天然氣燒嘴最常見的安裝位置是在玻璃池窯的哪個部位？

答：重油燒嘴：小爐底燒系統；小爐底下插入式燃燒系統；小爐側墻插入式燃燒系統；小爐頂插入式燃燒系統；小爐頂燒式燃燒系統；碹頂插入式燃燒系統。

天然氣燒嘴：小爐底燒式燃燒系統；小爐側燒式燃燒系統；小爐頂插入式燃燒系統；碹頂插入式燃燒系統。

3.35 為什么耐火材料的選擇對于玻璃熔窯的設計十分重要？

答：玻璃熔窯在使用期間，會發生一系列的物理化學變化，包括：耐火材料物相的熔解與熔融作用；結晶相的多晶轉變和重結晶作用；耐火材料與配合料中某些成分之間、耐火材料與玻璃液中某些成分之間進行化學反應而形成新相或低共熔液相的過程；玻璃液或火焰空間中高溫氣流對耐火材料的機械磨損作用等。這些變化不但是玻璃液的污染源，而且還會使得耐火材料蝕損，算段玻璃熔窯的使用壽命，因此，耐火材料的選擇對于玻璃熔窯的設計十分重要。

3.36 玻璃池窯選用耐火材料的原則是什么？

答：1.根據窯爐的種類以及窯體各部位工作的特點合理地選用耐火材料； 2.根據玻璃成分選用相應的耐火材料； 3.根據耐火材料的使用性能選用耐火材料； 4.盡可能選用成批生產的耐火材料；

5.要避免不同材質耐火材料之間的接觸反應。

3.37 為什么玻璃池窯的耐火材料容易受到侵蝕？

答：在玻璃池窯內，耐火材料與玻璃液、配合料及其揮發物（主要有：堿金屬氧化物，即堿蒸氣、硼化物、氟化物、氯化物、硫的化合物等）直接接觸，所以很容易受嚴重侵蝕，特別是在磚縫處的侵蝕很嚴重。

3.38 玻璃池窯哪些部位的耐火材料所受到的侵蝕最為嚴重，從而需要用優質的耐火磚來砌筑？

答：在玻璃池窯的熔化部，與玻璃液接觸的部分有：投料池、池壁、池底、耳池以及玻璃液分隔設備。這些部位除了受到玻璃液的沖刷寢室之外，還要收到配合料（尤其是芒硝水）的化學腐蝕，所以常常損壞嚴重，從而需要用優質的耐火磚來砌筑。

3.39 玻璃池窯為什么難以徹底取代坩堝窯？ 答：坩堝窯可同時滿足不同顏色、不同組成的多品種玻璃液的熔化，適合于熔制顏色多、品種雜、產量小、頻繁換料的玻璃制品，也適合于熔制陶瓷釉和搪瓷釉的熔塊。而玻璃池窯不能。

3.40 玻璃池窯的電助熔和電熔窯是否需要變壓器升壓？為什么？

答：需要。因為通過提高電壓可以來補償窯體因保溫效果變差所增加的散熱損失。

3.41 為什么電助熔窯和電熔窯的鉬電極需要水冷卻？

答：鉬電極在空氣中受熱時易氧化，而其600℃氧化產生MoO3對電極毫無保護作用。為了克服鉬電極不耐侵蝕和極易氧化的缺點，現在多用長壽命的鉬電極，幾鉬電極暴露的部分安裝在充滿惰性或中性氣體的電極套內，電極套的頭部有熱電偶可監控電極的溫度，電極套也分：無水冷型和水冷型。后者使用更廣泛。

3.42 為什么全電熔窯還要有燃料噴嘴？

答：配合料成為高溫玻璃液后才能導電，因此全電熔窯開窯時，仍需用燃油或燃氣加熱至高溫，然后停止加熱，開始電加熱，因此全電熔窯還要有燃料噴嘴。

思考題: 1 成形后的玻璃制品內存在幾種形式的應力？各是如何產生的？

答:玻璃制品中的應力一般可分為三類：熱應力，結構應力以及機械應力

熱應力是由于玻璃中存在溫差而產生的應力，按其產生的特點可分為暫時應力和永久應力。暫時應力：當溫度低于應變點時，處于彈性變形溫度范圍內的玻璃在經受不均勻的溫度變化時產生的熱應力。永久應力：當玻璃內外溫度相等時所殘留的熱應力稱為永久應力。結構應力：玻璃因化學組成不均勻導致結構上的不均而產生的應力。

機械應力：由于外力作用在玻璃上引起的應力，當外力除去時該應力隨之消失。2 玻璃制品的退火有哪兩個主要過程？

兩個主要過程：一是內應力的減弱和消失，二是防止內應力的重新產生 3 玻璃制品的退火原理是什么？

將玻璃置于退火窯中經過足夠長的時間通過退火溫度范圍或以緩慢的速度冷卻下來，以便不再產生超過允許范圍的永久應力和暫時應力，或者說是盡可能使玻璃中產生的熱應力減少或消除的過程 浮法平板玻璃制品的退火過程要經過哪四個過程？ 1）加熱階段

在加熱過程中，玻璃表面產生壓應力

2）均熱階段

把制品加熱到退火溫度進行保溫，均熱以消除應力

3）慢速冷卻階段

使玻璃制品在冷卻后不產生永久應力，或減少到制品所要求的應力范圍

4）快速冷卻階段

玻璃在應變點下冷卻時，只要不超過玻璃的極限強度，以縮短整個退火過程，降低熱耗，提高生產效率

1.錫槽的作業制度包括哪些項目？ 包括溫度、氣氛、壓力、錫液面

溫度制度：指錫槽長度方向上的溫度分布，用溫度曲線表示。溫度曲線是一條由幾個溫度測定值連成的折線

氣氛制度：為了防止錫氧化，槽內必須保持中性或弱還原氣氛。壓力制度：正常生產情況下，錫槽內應維持微正壓

錫液液面位置和錫液深度：錫液面位置低于沿口20mm左右。錫槽內錫液深度一般在50－100mm 2.簡要敘述簿玻璃和厚玻璃的溫度制度？

薄玻璃生產的溫度制度：低溫拉薄法，徐冷拉薄法 厚玻璃生產的溫度制度: 采用正常降溫法的溫度制度。3.錫槽為何要控制氣氛制度？

為了防止錫氧化，槽內必須保持中性或弱還原氣氛。用N2＋H2混合氣體做保護氣體。其中N2為90－97%，H2為3－10%。O2含量控制＜10cm3/m3(ppm)，國外＜ 5cm3/m3(ppm)4.壓力制度對浮法生產有何作用？影響其因素有哪些？

作用:壓力制度是溫度制度的保證, 反應窯的工作情況,比如窯壓過大的可能原因是: 1,阻力過大(煙道進水、煙道 內雜物未清除干凈、煙道或蓄熱室內有堵塞、砌筑質量差、○漏氣量大、閘板或空氣交換器處不嚴密、煙道截面積小、煙道布置不合理及設計不合理等)2,抽力不夠：(煙囪內煙氣溫度偏低，煙道高度不夠及直徑偏小等。)○影響因素: 1 錫槽的溫度制度：溫度波動對壓力制度有明顯的影響，2保護氣體量及壓力：保護氣體量不足，導致錫槽處于負壓。保護氣體量與其本身的壓力成正比。其出口壓力一般維持在2千帕。

3錫槽的密封情況：密封好，保護氣體的泄漏量就少，壓力穩定。5.錫液液面位置和錫液深度如何控制？ 錫液面位置低于沿口20mm左右。

錫槽內錫液深度一般在50－100mm,有兩種：

①同一深度：100－110mm，平形槽底結構，錫液用量多，施工方便。

②階梯形深度：依成形需要，增設槽底擋坎，控制錫液液流。結構較復雜，錫液用量少。玻璃窯爐節節能減排措施:

第三篇：發電廠熱工設備介紹

第一部分 發電廠熱工設備介紹

熱工設備（通常稱熱工儀表）遍布火力發電廠各個部位，用于測量各種介質的溫度、壓力、流量、物位、機械量等，它是保障機組安全啟停、正常運行、防止誤操作和處理故障等非常重要的技術裝備，也是火力發電廠安全經濟運行、文明生產、提高勞動生產率、減輕運行人員勞動強度必不可少的設施。

熱工儀表包括檢測儀表、顯示儀表和控制儀表。下面我們對這些常用儀表原理、用途等進行簡單介紹，便于新成員從事儀控專業工作有個大概的了解。

一、檢測儀表

檢測儀表是能夠確定所感受的被測變量大小的儀表，根據被測變量的不同，分為溫度、壓力、流量、物位、機械量、成分分析儀表等。

1、溫度測量儀表：

溫度是表征物體冷熱程度的物理量，常用儀表包括雙金屬溫度計、熱電偶、熱電阻、溫度變送器。常用的產品見下圖：

雙金屬溫度計 熱電偶

鎧裝熱電偶 熱電阻（Pt100）

端面熱電阻（測量軸溫）溫度變送器 1）雙金屬溫度計

原理：利用兩種熱膨脹不同的金屬結合在一起制成的溫度檢測元件來測量溫度的儀表。

常用規格型號：WSS-581，WSS-461；萬向型抽芯式；φ100或150表盤；安裝螺紋為可動外螺紋:M27×2 2）熱電偶

原理：由一對不同材料的導電體組成，其一端（熱端、測量端）相互連接并感受被測溫度；另一端（冷端、參比端）則連接到測量裝置中。根據熱電效應，測量端和參比端的溫度之差與熱電偶產生的熱電動勢之間具有函數關系。參比端溫度一定時熱電偶的熱電動勢隨著測量溫度端溫度升高而加大，其數值只與熱電偶材料及兩端溫差有關。

根據結構不同，有普通型熱電偶和鎧裝型熱電偶。根據被被測介質溫度高低不同，一般熱電偶常選用K、E三種分度號。K分度用于高溫，E分度用于中低溫。3）熱電阻

原理：利用物質在溫度變化時本身電阻也隨著發生變化的特性來測量溫度的，熱電阻的受熱部分（感溫元件）是用細金屬絲均勻地雙繞在絕緣材料制成的骨架上。

熱電阻一般采購鉑熱電阻（WZP），常用規格型號：Pt100，雙支，三線制，鎧裝元件?4，配不銹鋼保護管，M27×2外螺紋。4）溫度變送器

原理：將變送器電路模塊直接安裝在就地溫度傳感器的接線盒內，將敏感元件感受溫度后所產生的微小電壓，經電路放大、線性校正處理后，變成恒定的電流輸出信號（4～20mA）。

由于該產品未廣泛普及，所以設計院一般很少選用。

2、壓力測量儀表：

用于測量氣體、液體壓力或差壓的儀表，常用儀表包括壓力表、壓力變送器、差壓變送器。

壓力表 壓力變送器

差壓變送器（配閥組）1）壓力表

常用一般有兩種，一種彈簧管壓力表，原理：由彈性元件制成，當承受壓力時，彈性元件在其彈性極限內產生一個可測量的變形，此變形通過傳動機構放大后，使指針在刻度盤上指示出相應的壓力值。另一種是隔膜式壓力表，原理：由膜片隔離器、連接管、普通壓力表組成，根據被測介質的要求，在其內腔填充造當的工作液。被測介質的壓力作用于隔膜片上，使之產生變形，壓力內部填充的工作液，借助工作液的傳導，壓力表顯示被測壓力值。

彈簧管壓力表是最常用的壓力表，廣泛測量對銅合金不起腐蝕作用的液體、氣體和蒸汽的壓力。隔膜式壓力表應用于被測介質有腐蝕性、高黏度、易結晶、溫度較高的液體的壓力。2）壓力變送器

原理：接受被測壓力信號，并按一定規律轉變為相應的電信號輸出（4~20mA）。目前隨科技水平不斷提高，都采用的智能化變送器。我們安裝中常見的產品有羅斯蒙特、日本橫河E、重慶川儀、霍尼威爾等。3）差壓變送器

原理：測量元件在被測壓力（差壓）作用下，產生微小的位移，從而改變電子器件的參數，再經電子電路轉換為4~20mA模擬電信號輸出。

差壓變送器一般配有三閥組，可以用來測量容器的液位，與節流裝置配合可測量流量。

3、流量測量儀表

測量單位時間內通過管道的流體的質量或體積的儀表，火電廠最常用的是差壓流量測量（流量與差壓的平方根成正比）。原理：通過差壓儀表測量流體流經節流裝置時所產生的靜壓差，一般電廠經常安裝的流量測量儀表有以下幾種：流量變送器（同差壓變送器），插入式流量計、超聲波流量計等。

流量變送器通過節流孔板測差壓 威力巴流量計 插入式流量計

4、物位測量儀表

在火力發電廠中，測量液位的儀表種類很多，最常用的是通過差壓變送器測量水位的。其他常用的還有導波雷達液位計、超聲波液位計等。

單、雙室平衡容器用于測量壓力容器水位（差壓式）導波雷達液位計

超聲波液位計 1）差壓式液位計

原理：在容器上安裝平衡容器，利用液體靜力學原理使水位轉換成差壓。2）導波雷達液位計

原理：依據時域反射原理，當遇到被測介質表面時，雷達液位計的部分脈沖被反射形成回波并沿相同路徑返回到脈沖發射裝置，發射裝置與被測介質表面的距離同脈沖在其間的傳播時間成正比，經計算得出液位高度。3）超聲波物位計

原理：超聲波物位計的工作原理是由探測器發出高頻超聲波脈沖遇到被測介質表面被反射回來，部分反射回波被同一探測器接收，轉換成電信號。超聲波脈沖以聲波速度傳播，從發射到接收到超聲波脈沖所需時間間隔與探測器到被測介質表面的距離成正比。即可測出容器內料位。

超聲波物位計屬于非接觸測量，電廠常用于廢水池、機組排水槽、排泥水池等液位的測量。

5、機械量監視儀表

機械量監視儀表是用于對汽輪機及大型旋轉機械的位移、軸偏心、轉速和軸振動及軸瓦振動等機械量進行監視和保護的。這里主要介紹一下汽輪機的監視儀表。汽輪機的監視儀表簡稱TSI（Turbine supervisorg insrtument），測量項目如下： 1）汽輪機位移測量：包括轉子的軸向位移，相對膨脹，汽缸的熱膨脹。

軸向位移：測定汽輪機轉子推力盤對于推力軸承支架的相對軸向位置的位移。

相對膨脹：也稱差脹，測量轉子軸向相對于汽缸的熱膨脹。汽缸絕對膨脹：測量汽缸相對于基礎的軸向膨脹也稱缸脹。2）汽輪機軸狀態測量：包括相對振動、絕對振動、偏心、鍵相

相對振動：指轉子相對于汽缸的振動（由于振動探頭支架往往都是固定在軸瓦或者是軸承座上，所以相對振動也可理解為轉子相對于軸瓦或者軸承座的振動）也稱軸振。

絕對振動：指汽缸相對于地面的振動也稱瓦振。

偏心：測量在低轉速下軸的彎曲，這個彎曲可能是原來就有的機械彎曲，或者是熱彎曲，重力導致的彎曲或者上述這些彎曲兼而有之。

鍵相：通過在被測軸上設置一個凹槽稱為鍵相標記，當這個凹槽轉到探頭位置時，相當于探頭與被測面間距突變，傳感器會產生一個脈沖，軸每轉一周，就會產生一個脈沖信號，產生的時刻表明了軸在每轉周期的位置。因此通過對脈沖計數，可以測量軸的轉速，通過將脈沖與軸的振動信號比較，可以確定出振動的相位角，用于軸的動平衡分析以及設備的故障分析與診斷。

3）汽輪機轉動狀態測量：包括轉速、零轉速

轉速：用來反映轉動機械在單位時間內轉動的圈數(軸的轉速)。

零轉速：指汽輪發電機組在開、停車時，為防止轉子因受熱不均而發生軸彎曲事故，所采用的一種特定的轉速，也稱為盤車轉速。由于該轉速非常低(測量嚙合盤車齒輪轉速)，通常只有每分鐘幾轉，所以稱為“零轉速”。汽輪機停車時，當轉子轉速下降到與預置的零轉速值相一致時，零轉速表自動地將盤車電機投入，使盤車齒輪正確地嚙合上正在降速的轉動軸，使其不至于立刻停下來，以達到盤車的作用。

另外還有些行程測量，主要測量汽輪機調速系統的行程指示，如調速汽門的開度、油動機的行程，其中上述的汽缸熱膨脹也是采用行程測量的。

電渦流傳感器（測振動、軸位移等）磁阻式傳感器（測量轉速）

汽缸的熱膨脹 位移轉感器（測閥門開度）

6、爐膛監視儀表

常見的儀表有爐膛火焰監視、火焰檢測探頭，爐管泄漏等。

爐膛火焰監視儀表 火焰檢測探頭 爐管泄漏裝置 1）爐膛火焰監視儀表

測量原理：利用光學成像系統和光電子耦合技術制成，光學傳輸部分采用優質光學石英材料在1100℃高溫下能正常工作，它的功能與照像機基本相同，把采集到的圖像通過凹凸鏡片組傳輸到轉像棱鏡，經棱鏡反射到光學圖像傳輸系統。2）火焰檢測探頭

測量原理：爐膛內燃料燃燒產生的光線穿過火檢探頭前部的凸透鏡片，落在光導纖維的端部，光信號經過光導纖維傳輸至爐墻外側的火檢探頭，火檢探頭內的硅光電池將光信號轉換成正比于火焰強度的電脈沖信號，在信號處理器內被檢測火焰的電脈沖信號轉換成4~20mA模擬量信號。3）爐管泄漏裝置

測量原理：由采集系統（聲波傳導管、聲納傳感器）和檢測系統組成，聲波傳導管固定在爐壁上，使傳感器與爐內連通，保證真實采集鍋爐爐管泄漏所產生的聲頻信號。當鍋爐正常工作時，聲納傳感器接收聲音為爐內背景噪音，其頻率集中在低頻段，當爐管發生泄漏時，爐膛噪音強度明顯加強，且頻率集中在中高頻段，傳感器將鍋爐噪音強度、頻譜靈敏地轉換成電信號，傳輸至監視系統。

7、成分分析儀表

在發電廠，為保證機組安全、經濟運行，需對某些氣體、液體的成分進地連接的測定。我們通常安裝的儀表有：氧化鋯煙氣氧量分析、鍋爐飛灰含碳量、氫純度分析儀、工業電導率分析。另外一些化學儀表，如汽水取樣系統的酸、溶解氧、硅酸根等分析儀。

氧化鋯煙氣氧量 氫純度分析儀 工業電導率 1）氧化鋯煙氣氧量分析儀表

原理：由氧化鋯探頭、控制器、顯示儀表等組成，氧化鋯是一種金屬氧化物的陶瓷制成的管子，其內外側熔燒上鉑電極，內側通入參比空氣，外側與被測煙氣接觸，在一定溫度下，當兩側氧分壓（氧濃度）不同時，在兩電極間產生濃差電動勢，測得此電動勢即可測定煙氣中的含氧量。2）鍋爐飛灰含碳量測量

原理：鍋爐內未被燃燒的煤粉在高溫下轉化為石墨微料，而石墨粉是吸收微波良好的材料，在微波磁場中，石墨感生了微波電流，此電流流過石墨體積電阻而產生的焦耳熱，從而把微波磁場中的能量轉化成熱能，飛灰中的石墨微粒濃度越高，它吸收微波能量的作用越強，反之亦然，因此，可由測量飛灰吸收微波能量的多少來測量煤粉含碳量。3）氫純度分析儀

原理：被測氣體從一定壓力的氫管道中取出，經調節器進入氫量發送器，發送器內通電加熱的鉑絲作為敏感元件，用以測量被測氣體熱導率的變化，當被測氣體的含氫量變化時，熱導率隨之變化，鉑絲電阻值就發生變化，其所在的電橋便產生不平衡電壓，此電壓通過顯示儀表指示含氫量。4）工業電導率

原理：由發送器、轉換器、顯示儀表組成，溶液電導率的測量一般采用交流信號作用于電導池的兩電極板，由測量到的電導池常數K和兩電極板之間的電導G而求得電導率σ。轉換器把發送器電極所感受到電導率的變化，轉換成0~10mA直流電流輸出。

二、顯示儀表

顯示儀表是接受變送器或傳感器的輸出信號，用以顯示被測變量的值。目前基本上都采購數字顯示儀表（包含模/數轉換器），一般就是檢測儀表本身也帶顯示儀表，如一些變送器，成分分析儀表。另外一些儀表附帶二次顯示表，如轉速表。

三、控制儀表

控制儀表是自動控制被控量的儀表或裝置，由各種不同的、相互關聯的控制儀表構成的控制系統，是操縱一個或幾個變量達到預定狀態的系統。控制儀表包括調節儀表、開關量儀表、控制系統及裝置（計算機監視系統、爐膛安全監視系統、汽輪機電液控制系統等）。下面對火電廠常見控制儀表或裝置作一簡單介紹。

1、調節儀表

常見設備有氣動執行機構、電動執行機構。

氣動執行機構 電動執行機構 1）氣動執行機構

以壓縮空氣為動力源，以氣缸為執行器，并借助閥門定位器、轉換器、電磁閥等附件去驅動閥門，實現開關量或比例式調節，接收自動控制信號來完成調節管道介質的流量、壓力、溫度等工藝參數。氣動調節閥動作分氣開型和氣關型兩種。2）電動執行機構

以電動機為驅動源，以直流電流為控制及反饋信號。當上位儀表或計算機發出控制信號后，電動執行機構按照信號大小比例動作，通過輸出軸使閥門或風門開到相對應的開度，并將系統開度信號反饋回控制室內，從而完成系統的調節功能。

目前常用的電動執行機構有ROTORK、SIPOSS、RAGA（瑞基）、AUMA、LIMITORQUE。

2、開關量儀表

在熱工信號、自動保護、聯動等系統中，檢測和控制用的信息僅具有“有”和“無”兩種狀態信息，即開關量信息，這類控制又稱為開關控制。開關量儀表一般是以觸點閉合或斷開的形式輸出開關量信息的。它有兩種轉換方式：一種是被測物理量較小時觸點閉合，被測物理量升高時觸點斷開；另一種是被測物理量較小時觸點斷開，被測物理量升高時觸點閉合。

常見儀表有溫度開關，壓力、差壓開關，流量開關（利用差壓開關接收節流裝置的差壓值），液位開關，行程開關。

溫度開關 壓力式溫度開關 壓力開關

差壓開關

浮球式液位開關

SOR液位開關 行程開關

3、控制系統

控制系統分為硬件系統和軟件系統。對于儀控安裝來說，就是安裝系統的硬件部分。通常安裝的設備有盤臺柜、計算機、大屏幕、打印機及各設備之間的硬聯接。

盤柜 計算機、大屏幕

第四篇：whut無機非金屬材料熱工設備復習資料

熱工設備復習資料

第二章

新型干法水泥回轉窯系統

1、新型干法水泥回轉窯系統以懸浮預熱和窯外分解為技術核心。

2、分解爐的主要目的是增產。

3、分解爐按主氣流的運動形式分為四種基本形式：旋流式、噴騰式、懸浮式及流化床式。

4、窯外分解窯的優點：

1、結構方面：在懸浮預熱器和回轉窯之間加了一個分解爐，分解爐高效地承擔了原來主要在回轉窯中的碳酸鈣的分解任務，這樣可以縮短回轉窯，從而減少回轉窯的占地面積，減少可動設備數和降低回轉窯的成本。

2、熱工過程方面：分解窯是預分解窯的第二熱源，將傳統上燃燒全部加入窯頭的作法改為小部分加入窯頭，大部分燃料加入分解爐，這樣有效改善了整個窯爐的熱力分布，有效減輕了窯中的耐火材料的熱負荷，減少了高溫下產生的氮氧化物，有利于保護環境。

3、工藝過程方面：將熟料燒成過程中熱耗最大的部分轉移到分解爐中，由于燃料和生料高度分散，所以燃料燃燒產生的熱能快速的傳給生料，于是，燃燒，換熱和碳酸鈣的分解都的到了優化，水泥工藝的燒成更加完善，熟料的產量、回轉窯的單位容量、單機產量都得到了提高，熱耗也因此有所降低。

缺點：窯外預分解窯的流體阻力大，電耗高，基建投資大，對原料燃料有一定的限制。

1.5 為什么懸浮預熱器系統內氣、固之間的傳熱效率極高？為什么懸浮預熱器系統又要分多級串聯的形式？

答：（1）生料粉粉進入管道后，隨即被上升的氣流所沖散，使其均勻的懸浮于氣流當中。由于氣、固之間的換熱面積極大，對流換熱系數也較高，因此換熱速度極快。

（2）在管道內的懸浮態由于氣流速度較大，氣固相之間的換熱面積極大，所以氣固相之間的換熱速度極快，氣固相在達到動態平衡后，再增加氣固相之間的接觸面積，其意義已經不大，所以這時只有實現氣固相分離進入下一級換熱單元，才能起到強化氣固之間傳熱的作用。

1.6 在旋風預熱器系統中，旋風筒的作用是什么？氣固相之間的換熱主要是發生在連續各級旋風筒的管道內還是發生在旋風筒內？ 答：作用：完成氣固相的分離和生料粉的收集。

氣固相之間的換熱主要是發生在連接各級旋風筒的管道內。

5、懸浮預熱器是由若干級換熱單元組成，每一級換熱單元都是由旋風筒和聯接管道構成。

6、懸浮預熱器的工作原理：生料粉進入聯接管道后，隨即被上升的氣流所沖散，使其均勻地懸浮在氣流之中。由于懸浮態時氣體和固體之間的接觸面積極大，對流換熱系數也較高，因此換熱速度極快，完成換熱的時間極短。

7、氣固之間的換熱

懸浮預熱器內的氣、固相之間的傳熱主要以對流換熱為主。根據傳熱學公式，氣、固相之間換熱量Q的計算公式為：Q??F(tg?tm)(kW).結合實際生產可知：受各種因素的影響和限制，?變化不大，(tg?tm)允許波動的幅度不大，因此，影響氣、固之間換熱的主要因素為接觸面積F。生料磨將生料磨的很細，因此其表面積很大，所以換熱很快。

8、氣、固換熱主要發生在固相剛剛加入到氣相后的加速階段，這時再增加氣、固相之間的接觸時間沒多大意義，這時實現氣、固分離進入下一個換熱單元，才能夠起到強化氣、固相之間傳熱作用，所以串聯基數越多，換熱效果越好。但由于級數越多，阻力越大，所以級數也應有一定的上限。

9、入窯生料有表觀分解率和真實分解率的主要差別在什么地方? ? 表觀分解率是指從窯尾入窯的下料管中取料樣，經測定燒失量后計算得到的分解率。所取料樣中即有預熱生料也有被出窯廢氣攜帶出窯后又被旋風筒收集下來的飛灰。

? 真實分解率排除出窯飛灰對所取樣品的影響的分解率。

入窯生料表觀分解率與真實分解率的主要差別在于計算表觀分解率時所取樣品的分解率為預熱生料和飛灰的綜合分解率，而真實分解率排除了飛灰分解率對預熱生料分解率的影響。

10、回轉窯的功能：

（1）回轉窯是一個燃料燃燒的設備：它具有較大的燃燒空間和熱力場，可以供給足夠的的助燃空氣，是一個裝備優良的燃燒裝置，能夠保證燃料的充分燃燒，可以為水泥的煅燒提供必要的熱量。

（2）回轉窯是個熱交換設備：它是一個比較均勻的溫度場，可以滿足回轉窯是個高溫化學反應設備：熟料礦物形成的不同階段有不同熟料生產過程中各個階段的換熱要求，特別是A礦生成的要求。

（3）的要求，回轉窯既可以滿足不同階段，不同礦物對溫度、熱量的要求，又可以滿足它們對停留時間的要求。

（4）（5）回轉窯是一個輸送設備：用來輸送各種物料和讓氣流通過。回轉窯還具有降解和利用一些可燃廢棄物的作用。

11、篦冷機是空氣驟冷式冷卻機，出窯熟料在篦床上鋪一定厚度的熟料層，冷卻空氣垂直地穿過在蓖床上移動的熟料使其驟冷。已經發展了四代，現在主要用的是第四代，推動篦式冷卻機。

12、第四代篦冷機的特點

（1）蓖床不再承擔輸送物料的任務，由新設置的機構來完成，蓖床只起到“充氣床’作用,同時蓖床上靠近蓖板的一層靜止的物料可保護蓖板及充氣梁等部件免受高溫侵蝕和磨損及降低蓖板壓損。

（2）盡管篦冷機內仍有可動部件，但僅限熟料輸送機構，所以可動部件大為減少，而且更換也較為方便，不會對熟料冷卻有顯著地影響，所以大大提高了冷卻效率。

（3）由于是固定蓖床，所以不會通過可動蓖板和固定蓖板之間漏料，下部的收集漏料、輸送物料的拉鏈機就被省了，蓖床下結構變簡單，蓖床也可以降低高度。

（4）由于是固定蓖床，似的包括空氣梁在內的供氣系統與蓖床的聯系以及冷卻機的操作和調節變得簡單，漏風量也大為減小，因此使用阻力蓖板時平衡充氣梁內風壓所用的空氣密封裝置被簡化掉。

13、篦冷機的顯著特點：

熟料的冷卻和輸送分別用兩套機構、固定蓖床使得可動部件的數量大為減少，分區可控制流、不用高阻力蓖板。

第三章

玻璃池窯及有關熱工設備

1、玻璃工藝流程：

加料

融化部

冷卻

錫槽

退火

蓄熱室

2、玻璃是高溫熔體冷卻硬化后得到的非晶態物質。

3、平板玻璃池窯的熔制部分由投料部分、融化部（分隔設備前）、分隔設備（包括氣體空間分隔設備和玻璃液分隔設備）、冷卻部(分隔設備之后)、成型部五部分組成。

4、投料池受侵蝕作用比較嚴重，尤其是在投料池的拐角處，這是由于在拐角處兩面受熱，散熱面小，冷卻條件差，又經常受到配合料的強烈侵蝕和機械磨損作用。

5、為什么玻璃池窯的胸墻要單獨支撐？玻璃池窯大暄暄喳的作用是什么？ 答：1．由于各部位耐火材料的損壞情況不同，所以其熱修的時間有所差異。為了便于分別進行熱修，盡量減少胸墻和池壁的承重負荷，延長其使用壽命，所以將大暄，胸墻分別支撐；

2．胸墻的重力通過掛鉤磚及其托板和巴掌鐵傳到立柱上，由立柱再傳到池底的次梁和主梁上。這樣大譴、胸培和窯池分成三個獨立的支撐體系，最后都將負荷傳遞到窯底的窯柱上。大譴的推力通過喳喳作用于立柱上。

6、玻璃材料選用耐火材料的原則？

（1）根據窯爐的種類以及窯爐各部分的工作特點來合理選用耐火材料。力求做到“合理搭配、與窯齡同步”

（2）根據玻璃成分選用相應的耐火材料。

（3）根據耐火材料的使用性能來選用合適的耐火材料。（4）盡可能選用成批生產的耐火材料。（5）要避免不同耐火材料之間的接觸反應。

7、冷卻

8、冷卻水管為什么可以對玻璃液起到部分分隔作用？P141 答：冷卻水管是內部通有冷卻水的無縫鋼管。由于冷卻水管內流通的是冷卻水，所以水管管壁附近的玻璃液因溫度降低而粘度增大，從而對玻璃液的流動起到阻礙作用，于是就實現了它作為玻璃液分隔裝置的目的。

9、分隔裝置包括玻璃液分隔裝置（為了選取質量較好的玻璃液去成型）和氣體空間分隔裝置（為了保持冷卻部的作業制度）。

其中玻璃液分隔設備有兩種：淺層分隔和深層分隔。平板玻璃池窯淺層分隔裝置包括卡脖、冷卻水管、和窯砍，其中卡脖和冷卻水管是主要的，窯砍是一種放在窯池深層的擋墻，是輔助分隔裝置，不能單獨使用，要和其他分隔裝置配套使用。

氣體空間分隔裝置常在玻璃池窯的融化部和冷卻部之間設置，有完全分隔和部分分隔兩大類，平板玻璃池窯只用部分分隔裝置，常見的氣體空間分隔裝置有矮碹、吊矮碹、U型吊碹、雙J型吊碹。

10、蓄熱室內的具體的流型：廢氣作為高溫的熱氣體從上向下通過蓄熱室流動，而作為冷氣體的助燃空氣則從下向上通過蓄熱室流動。目的是使蓄熱室內的格子體各個通道內的氣流量及溫度自然地保持均勻。

11、玻璃窯操作原理-------作業制度

玻璃池窯的作業制度具體包括：溫度制度、壓力制度、泡界線制度、液面制度和氣氛制度。維持穩定的“四小穩”“一大穩”，“四小穩”指的是溫度穩、壓力穩、泡界線穩和液面穩。“一大穩”指的是熱工制度穩。

12、退火窯包括

熱絕緣區（保溫區）：均熱加熱區（A區）、重要退火區（B區）、退火后區（C區）、熱絕緣區與非熱絕緣區的過渡區（D區）

非熱絕緣區（非保護區）：熱風循環冷卻區（Ret區）、過渡區（E區）、強制冷卻區（F區）

第四章

隧道窯與輥道窯

1、常見陶瓷窯：隧道窯（連續式、窯車式）、輥道窯（快速燒成、高效節能、自動化程度高、環保程度高）和梭式窯（用于燒制小批量、高質量、高科技、高附加值的陶瓷產品以及實驗室或試驗室規模的陶瓷新產品小試、中試等）。

2、隧道窯的三個帶：預熱帶、燒成帶和冷卻帶。

3、冷卻帶分為：急冷部分（有利于保留玻璃體與防止Fe2+重新被氧化以及阻隔燒成帶與冷卻帶之間的氣流交換）、緩冷部分（適應573℃時α-石英向β-石英的晶型轉變）和快冷部分（提高生產速度）。

4、隧道窯有哪幾種氣幕？各起什么作用？

封閉氣幕：將氣體以一定的速度自窯頂或兩側墻噴入形成一道氣簾幕，其作用是在窯頭形成正壓，避免冷空氣通過窯門漏入窯內。

攪動氣幕：將一定量的熱氣體以較大流速和一定角度通過位于窯頂的一排小孔噴入隧道窯內，其作用是迫使隧道窯預熱帶內的熱氣體向下流動產生攪動而使其內的氣流溫度更加均勻。

循環氣幕：將隧道窯下部的冷氣體抽出，再由循環風機將其送到同一斷面的上部，其作用與攪動氣幕類似。

氣氛氣幕：其作用是使整個斷面的氣氛均勻，較好的起到分隔氣氛的效果。冷卻氣幕：其作用是避免冷空氣進入窯內。

5、隧道窯的砂封和曲折密封裝置的作用是什么? 砂封的作用：隔斷窯車上下空間，不使熱氣體漏出窯外，不使冷空氣漏入窖內。

曲折封閉的作用：為了防止燒成帶的熱量直接輻射給窯車金屬部分，并使漏氣阻力增加。它是在窯車與窯墻襯磚之間，以及窯車與窯車之間。

6、預熱帶內冷熱氣體分層：從燒成帶流向預熱帶的廢氣，其冷熱氣流的混合式不均勻的，二者密度的差異就是的熱氣團上浮，冷氣團下降，從而照成預熱帶內明顯的氣體產生明顯分層。氣體自然分層最直接的結果是在預熱帶內氣流的溫度不均勻。

采取措施：設立攪動氣幕和循環氣幕來加強氣流的擾動等。

7、輥子為什么要做成空心結構/ 實驗表明：輥子的抗彎強度與其壁厚成反比，即，管壁越薄，輥子的抗彎強度越高；但是輥子壁太薄，其工藝制造較為困難。并且空心輥子節約材料、減輕自重。

8、為什么輥道窯能實現快速燒成/ 其一，制品所允許的最短總燒成時間能夠大大縮短（可能性）：因為輥道窯燒成過程中，單片坯釉件受到雙面加熱或冷卻，傳熱的厚度小，表面與中心的溫差不大，因而由溫差導致的熱應力也不大，座椅允許快燒。

其二：輥道窯快速加熱和快速冷卻能力很強（可實現性）：輥道窯具有很強的傳熱能力，這主要是因為單片制品無需墊板，因而受到雙面加熱或者雙面冷卻，而且輥道窯內的空間氣體厚度較大，所以煙氣的輻射率較大；冷卻帶冷風垂直吹向制品，所以冷卻的對流換熱系數較大。

9、輥道窯之所以比隧道窯節能是因為：

無窯車與窯具的蓄熱支出；煙氣量減少；可利用助燃熱風助燃；加強保溫。

第五篇：思考題答案

13.1鋼筋混凝土框架結構按施工方法的不同有哪些形式

各有何優缺點

答：鋼筋混凝土框架結構按施工方法的不同有如下形式：）現澆框架其做法為每層柱與其上層的梁板同時支模、綁扎鋼筋，然后一次澆混凝土，是目前最常用的形式優點：整體性，抗震性好缺點：施工周期長，費料、費力

2）裝配式框架其做法為梁、柱、樓板均為預制，通過預埋件焊接形成整體的框架結構優點：工業化，速度化，成本低缺點：整體性，抗震性差

3）裝配整體式其做法為梁、柱、板均為預制，在構件吊裝就位后，焊接或綁扎節點區鋼筋，澆節點區混凝土，從而將梁、柱、樓板連成整體框架。其性能介于現澆和全裝配框架之間。

13.2試分析框架結構在水平荷載作用下，框架柱反彎點高度的影響因素有哪些

答：框架柱反彎點高度的影響因素有結構總層數、該層所在位置、梁柱線剛度比、上

下兩層梁的線剛度比以及上下層層高的變化

13.3 D值法中D值的物理意義是什么? 答：反彎點位置修正后的側向剛度值。

15.6為什么砌體的抗壓強度遠小于單塊塊體的抗壓強度？P321-P322

答：1）塊體在砌體中處于壓、彎、剪的復雜受力狀態，由于塊體表面不平整，加上砂漿鋪的厚度不勻，密實性也不均勻，致使單個塊體在砌體中不是均勻受壓，且還無序地受到彎曲和剪切作用，由于塊體的抗彎、抗剪強度遠低于抗壓強度，因而較早地使單個塊體出現裂縫，導致塊體的抗壓能力不能充分發揮，這是塊體抗壓強度遠低于塊體抗壓強度的主要原因

2）砂漿使得塊體在橫向受拉，從而降低了塊體的抗壓強度；

3）豎向灰縫中存在應力集中，因為豎向灰縫不可能飽滿，使得塊體受力不利。

15.7簡述影響砌體抗壓強度的主要因素。砌體抗壓強度計算公式考慮了哪些主要參數？P322

答：凡是影響塊體在砌體中充分發揮作用的各種主要因素，也就是影響砌體抗壓強度的主要因素1)塊體的種類、強度等級和形狀。（砌體的抗壓強度主要取決于塊體的抗壓強度）

2)砂漿性能。砂漿強度等級高，砌體的抗壓強度也高；砂漿的變形率小，流動性、保水性好都是對提高砌體的抗壓強度有利

3)灰縫厚度（10~12mm）

4)砌筑質量，主要保證灰縫的均勻性、密實性和飽滿程度等砌體抗壓強度平均值

考慮的是塊體的抗壓強度平均值，砂漿抗壓強度平均值；砌體種類的參數；同時各種情況下的各類砌體，其砌體強度的設計值應該乘以調整系數（復印書上P63）

15.12為什么要驗算墻、柱高厚比？高厚比驗算考慮哪些因素？不滿足時怎樣處理？P355-356

答：）因為砌體結構中的墻、柱是受壓構件，除要滿足截面承載能力外，還必須保證其穩定性，墻和柱高厚比驗算是保證砌體結構在施工階段和使用階段穩定性和房屋空間剛度的重要措施。（高厚比是指計算高度H0與截面邊長h的比值）

2）高厚比驗算考慮的因素有如砂漿的強度等級、橫墻的間距、砌體的類型及截面的形式、支撐條件和承重情況等。

3）處理方法：1.增大砂漿強度等級；2.增大截面的尺寸；3.減小墻或柱的高度；4.可以在墻體上加設構造柱或壁柱

15.18 什么是砌體局部抗壓強度提高系數γ？為什么砌體局部受壓時抗壓強度有明顯提高？復印書P84

答：γ砌體局部抗壓強度提高系數：由于局部受壓砌體有套箍作用存在，所以砌體抵抗壓力的能力有所提高，在計算砌體局部抗壓承載力時，就用局部抗壓提高系數γ來修正。砌體局部抗壓強度提高系數γ考慮由于“套箍作用”和部分擴散作用所引起的強度提高系數；砌體局部受壓時抗壓強度的提高一般認為這是由“套箍強化”作用引起的記過，即由于四面未直接承受荷載的砌體，對中間局部荷載下的砌體的橫向變形起著箍束作用，使產生三向應力狀態，因而大大提高了其抗壓強度，除了套箍作用外，還可能部分由擴散作用所引起的強度提高。

15.28 何謂墻梁？簡述墻梁的受力特點和破壞形態。P382

答：1）墻梁是由鋼筋混凝土托梁和梁上計算高度范圍內的砌體墻組成的組合構件。根據墻梁是否承受由屋蓋、樓蓋傳來的荷載，墻梁可分為承重墻梁和非承重墻梁。按支承情況的不同可分為簡支墻梁、框支墻梁和連續墻梁。

2)墻梁的受力特點：當托梁及其上部砌體達到一定的強度以后，墻和梁共同工作形成一個梁高較高組合深梁，其上部荷載主要通過墻體的拱作用向兩端支座傳遞，托梁受拉，兩者組成一個帶拉桿的拱結構。

3）墻梁的破壞形態：

1.彎曲破壞；2剪切破壞：a）斜拉破壞；b）斜壓破壞；（這兩種破壞屬于脆性破壞）c）劈裂破壞；3.局壓破壞。