熱力發電廠(07A)解讀

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1、貴州大學 2009-2010 學年第一學期考試試卷 A熱動071 （A卷）注意事項：1. 請考生按要求在試卷裝訂線內填寫姓名、學號和年級專業2. 請仔細閱讀各種題目的回答要求，在規定的位置填寫答案3. 不要在試卷上亂寫亂畫，不要在裝訂線內填寫無關的內容4. 滿分 100 分，考試時間為 120 分鐘。得分評分人一、填空題（共 25 分,每小題 1 分）題號二三四五六七總分統分人得分1設備的檢修有哪三種情況：； ； 2. 評價實際熱力循環的方法有，。3. 熱力發電廠主要有哪些不可逆損失：；怎樣減少這些過程的不可逆損失以提高熱經濟性：；4某凝汽式發電廠共裝有4臺汽輪發電機組，其中3臺容量為50MW

2、, 1臺容量為100MW，已知該廠的年設備利用小時數為n=5500h/a，假定全廠的總效率cp=o.342,所用燃料的低位發熱量為23446kj/kg。試求平均每晝夜所需的燃料量5表面式回熱加熱系統的疏水方式有幾種、哪種經濟性最好6當其他條件不變時，熱效率隨著初溫的提高而。7.補充水系統從安全性角度考慮應從經濟性角度考慮應8熱除氧的后期，制造蒸汽在水中的鼓泡作用，可強化。9熱力發電廠最為完善的熱經濟指標是。10.凝結水泵的再循環管一般設置在。得分評分人二、判斷題（共 10分,每小題 1 分）1在除氧器與前置泵連接管道上加入聯氨的目的是為了除氧。2. 提高進汽輪機蒸汽的初壓一定能提高機組的熱經濟

3、性。3. 在朗肯循環基礎上加入中間再熱能使火力發電廠的熱經濟性提高。（）4. 加熱器運行中排氣和水位的控制是加熱器能否保持最佳狀態的重要因素。（）5機組負荷突升時，為除氧器水箱內的再沸騰管提供加熱用汽，保證給水泵不汽蝕（）6當汽輪機緊急事故僅僅跳閘時，水封閥開啟，快速降低汽輪機轉速，縮短汽輪機轉子的惰走時間。（） 7所有抽汽母管上都設有逆止門防止加熱器內疏水進入汽輪機（）8軸封加熱器的疏水一般經疏水調節閥排至凝汽器。（）9大型發電機組除氧器水箱水位調節裝置安裝在軸封加熱器和8 號低加之間。（）得分評分人10大型機組正常運行期間，使用兩臺凝結水補水泵向凝結水系統供水。（ ）三、簡答題（共 25

4、分,每小題 5 分）1. 用熱量法和火用方法計算發電廠熱功轉換過程的損失和熱經濟性，結果有 何不同？2什么條件下可用汽耗率來衡量電廠的熱經濟性？什么條件下不能用汽耗率來衡量？3為什么說熱化發電率是評價供熱設備的質量指標？供熱返回水的流量和溫度對供熱循環的熱化 發電率有什么影響？對整個循環的熱經濟性有何影響？4 為什么中間再熱壓力有一最佳值？如何確定再熱蒸汽壓力和再熱后溫度？它與那些技術因素有 關？5鍋爐連續排污擴容器的壓力應如何確定？有無最佳值？得分評分人四、計算題（共 45 分）1. 若汽輪發電機組按朗肯循環工作，有關參數為pb=13.83Mpa、tb=540C、p0=12.75Mpa、t0

5、=535C、 Pc=0.0049Mpa、 b=0.88、耳 ri=0.86、耳 g=0.985、耳 m=0.985、: ap=7%不計泵效率。試求下列各 經濟指標：（15 分）1）汽輪發電機組的汽耗量、汽耗率、熱耗量、和熱耗率；2）鍋爐設備的熱耗量、煤耗量；3）發電廠的熱耗量、熱耗率、熱效率、和標準供電煤耗率；2. 當夏季水溫升高時，排汽壓力由0.0049MPa升高到0.0078MPa,試分析凝汽器的真空變化對高參 數和中參數機組熱經濟性的影響。若中參數機組的參數為：0=3.43Mpa、t0=435C、p =0.0049MPa；0 0 c高參數機組的參數為：p=8.83Mpa、t=535C、p

6、 =0.0049MPa。（14 分）0 0 c3. 已知兩臺出力各為130t/h的鍋爐合用一套連續排污利用系統。汽包壓力為4.41Mpa,連續排污率 為1.2%,補充水率為2.5%,化學凈水焓為25.6kj/kg,容器接到0.118Mpa大氣式除氧器，管道中蒸汽 壓降為0.029Mpa,擴容器出口的蒸汽濕度為3%,擴容器和排污水冷卻器的效率均為0.98,冷卻器 出口的端差為10C，補充水經排污水冷卻器入除氧器，試計算：（16分）（1）排污擴容器回收的工質量；（2）化學凈水出排污冷卻器時的焓值；（3）回收的排污熱量。熱動 07 級熱力發電廠試題及評分標準 A一、填空題（每一空1分，第三題為2分，

7、共 30分） 1事故維修又稱強制維修；定期維修；預估檢修 2熱量法（既熱效率法）；火用（ 或熵）方法 3鍋爐內有溫差換熱引起的不可逆損失；可通過爐內打礁、吹灰等措施減少熱阻減少不可逆性；主蒸汽 中的散熱和節流引起的不可逆性；可通過保溫、減少節流部件等方式來減少不可逆性；汽輪機中不可逆 膨脹引起的不可逆損失；可通過優化汽輪機結構來減少不可逆性；鍋爐散熱引起的不可逆損失；可通過 保溫等措施減少不可逆性；凝汽器有溫差的換熱引起的不可逆損失；可通過清洗凝汽器減少熱阻以減少 不可逆性。41691.3 噸5逐級自流；疏水泵；疏水冷卻器；疏水泵6提高7保證水質；需加熱 7除氧效果8除氧效果 9全廠供電標準煤

8、耗率10軸封加熱器出口管道上二、判斷題（共10分）1. V 2.V 3.x 4.V 5.x 6.V 7.X 8.X 9.V 10.X三、簡答題（共42分）1答：用熱量法和火用方法計算電廠的總熱效率和總火用效率值基本相同 ,但不同方法計算的各部 位損失的大小和方向不同。用熱量法計算時，汽輪機的冷源損失人Qc,是所有熱損失中最大的,而鍋爐 的換熱損失則較小,而用火用方法計算時其火用損失最大處是在鍋爐而不是在凝汽器中的火用損失， 這主要是因為鍋爐內存在巨大的換熱溫差人Tb所導致鍋爐的乞b遠大于人Et和人Ec.因此要提高電 廠的經濟性，必須設法降低電廠能量轉換過程中各環節的不可逆性,特別是減少鍋爐的巨

9、大的換熱溫 差人Tb。2. 答：汽耗率的表達式為d=3600/ i Tm =3600/q0 I為lkg新汽實際做的功量）由表達式可 看出，汽耗率不直接與熱效率有關,而主要取決于lkg新汽實際做的工量 I,所以只有當qO 定時,d 才能作為熱經濟指標,否則不能。3. 答：熱化發電率決定于供熱汽輪機得初參數、供熱抽汽壓力、給水溫度、供熱抽汽回水所通 過的加熱器級數、從熱用戶返回的凝結水百分率、水溫、補充水溫度、供熱氣流經通流部分的相對 內效率、機械效率和發電機效率等。當初蒸汽參數及供熱抽汽參數一定時，汽輪機中熱變功的過程 越完善、汽輪發電機的結構愈完善、熱化發電率越高，故熱化發率是評價熱電機組技術

10、完善程度 的質量指標。供熱返回水流量和溫度的大小和高低對熱電循環的回熱抽汽量及總熱耗量都有一定影 響，因此會影響整個循環的熱經濟性。由熱化發電率的公式可看出，供熱返回水的流量和溫度越高 則熱化 發電率越高。4. 答：當Prh選的過低時，由于附加循環平均吸熱溫度v,低于基本循環的平均吸熱溫度Tav使整 個再熱循環效率下降。反之，如Prh選的過高，雖然附加循環的吸熱平均溫度7L高于Tav的數值 可能很大；但此時因附加循環熱量占整個循環的份額很小，而使中間再熱作用甚微，甚至失去中間 再熱作用。由此可見，對于每一個中間再熱后的溫度都相應存在一個中間再熱最有利的再熱壓力值， 此時中間再熱循環效率最高，這

11、一壓力值稱為熱力學上最佳中間再熱壓力。而實際的最佳中間再熱 壓力值應通過技術經濟比較確定。 提高再熱后的溫度 trh 有利于增加附加循環吸熱過程平均溫度Trh，因此希望Trh越高越好；但它受再熱方法和所采用鋼材的限制，中間再熱后溫度trh 一般選擇等于蒸汽初溫度的值。D h 耳一h ，5.答：蒸汽回收率a二才 二十込，式中的分子是1kg排污水在擴容器內的放熱量，它決f D h 一 h，blf bl定于汽包壓力與擴容器的壓力差。分母是擴容器工作壓力下 1kg 排污水的汽化潛熱。在壓力變化范 圍不大時，它可看作一個常數。因此當鍋爐壓力一定時，擴容器的壓力越低，回收工質的數量越多 （一般為排污量的

12、30%-50%）。即獲得的擴容蒸汽量是靠排污水的能位貶值（壓降）來實現的（能 位貶值用來使部分排污水變成蒸汽），能位貶值愈厲害，得到的擴容蒸汽量越多，此時蒸汽的質量愈 差，因此在排污水的利用上，可通過對回收工質的數量與質量方面的要求來選擇擴容器的壓力；此 值即為最佳值。四、分析計算題（共42分）1解：根據鍋爐和汽輪機的參數，從水蒸汽表及焓熵圖中查得h =3440kj/kg h =3430 kj/kg h =2005 kj/kg h =136.5 kj/kg（1 分）b 0 ca wc（1） 汽輪發電機組的經濟指標汽耗量D =3600Pe(h h加耳耳0 ca ri m g3600 x 200

13、x 1000(3430 - 2005) x 0.86 x 0.985 x 0.985=605545(kg/h)汽耗率 d=D/P =605545/200000=3.03kg/(kw.h)0 0 el熱耗量 Q=D(h-h )=605545x (3430-136.5 )=1994.6x106(kj/h)0 0 0 wc熱耗率 q=d(h-h )=3.00x (3430-136.5)=9971.8kj/kw.h0 0 0 wc(2)鍋爐設備的熱經濟指標2 分） （1分） （1 分）1 分）D (h 一 hwc) 605545(3440 一136.5)Q=2273.20x 106 (kj/h)b耳C

14、 CCb0.882 分）標準煤耗量B=Q/Q =2273.20x106/29270x10=77.6t/hbl(3) 發電廠主要熱經濟指標1 分）管道效率h 一 h耳 =嚴 wc =(3430-136.5)/(3440-136.5)=0.9969 p h 一 hb wc1 分）熱耗率qcpbo9971.80.9969 x 0.88=11366.83kj/kw.h1 分）熱耗量Q =BQ =22731.20x 106 （kj/h）9（1 分）cp l熱效率3600p3600 p耳二吐= 弘=3600/q =3600/11366.83=0.317（1 分）cp Q BQ cpcpl發電標準煤耗量0.

15、123bs 二=0.123 x 103/0. 3 1 7=388g 標準煤/kw.h（1 分）cp標準供電煤耗率Bbsbs 二二=388/（1-0.07）=417g標準煤/kw.h（1 分）n P P1 Qabab2. 解： （1）對高參數機組 根據機組參數查焓熵圖和水蒸氣表得 h0=3480kj/kg hc=2070 kj/kg hfw=136.2kj/kg 凝汽器真空變化后 h0=3480 kj/kg hc=2115kj/kg h,fw=171.80kj/kg（ 1 分）x 100% 二10.413 0.42310.423x100% =2.4%(2) 對中參數機組 根據機組參數查焓熵圖和水

16、蒸氣表得h0=3310kj/kg hc=2175 kj/kg hfw=136.2kj/kg 凝汽器真空變化后h0=3310kj/kg hc=2185kj/kg h,fw=171.80kj/kgh h 3310 2125n = t - =0.373t h h 3310 136.20 fwn,h, h,h,0 h331021853310 171.80=0.3581 分）1 分）2 分）2 分）fwh h3480 2070則n =0c-=0.423（ 2 分）th h3480 136.20 fwh, h,34802115n，t 二0J=0.41（ 2 分）th,0 h3480 171.800 fw則

17、效率相對變化為則效率相對變化率為-n ittntX100% 二10.358 - 0.37310.373X100%=3.9%通過比較可見,凝汽真空變化對中參數機組影響較大1 分）2 分）3.解 擴容器的壓力為pf= A p+pch=0.029+0.118=0.147Mpa（2 分）對應飽和水的焓為h,bl=464.34kj/kg（1 分）根據 Pf 和 x=（1-3%）=0.97 可得:hf =2630kj/kg（1 分）根據汽包壓力，查水蒸汽表得h bl=1115.95kj/kg（1分）對擴容器可列出如下方程擴容器物質平衡Db=Df+D,b（2分）bl f bl擴容器熱平衡 Db h bn =

18、 Df hf+ D，bh，b（2 分）b b f f f b b1115.95 X 0.98 - 464.342630 - 464.34=0.2912 分）D h n - h ， a 二一f = bi f blf D h - h ，blfbl則擴容器回收的工質量D =a D =2x0.291 x0.012x 130=0.91（t/h）（1 分）ff bl擴容器中飽和水對應的溫度從水蒸汽表中可查得t，b=110.72C（1分）b則化學凈水出排污器時的溫度為100.72C，此時對應得焓值為420kj/kg（1分）回收的排污熱量為Q =D （h -h ）n =0.025x2x130x10行萬里路，讀

19、萬卷書。 書山有路勤為徑，學海無涯苦作舟。 讀書破萬卷，下筆如有神。 我所學到的任何有價值的知識都是由自學中得來的。達爾文 少壯不努力，老大徒悲傷。x （420-25.6）x0.98ma ma 1 2 f=2.5123x10黑發不知勤學早，白首方悔讀書遲。顏真卿 寶劍鋒從磨礪岀，梅花香自苦寒來。（kj/h）（2分）讀書的好處9、玉不琢、不成器，人不學、不知義。10、一日無書，百事荒廢。一一陳壽11、書是人類進步的階梯。12、一日不讀口生，一日不寫手生。13、我撲在書上，就像饑餓的人撲在面包上。高爾基14、書到用時方恨少、事非經過不知難。一一陸游15、讀一本好書，就如同和一個高尚的人在交談歌德16、讀一切好書，就是和許多高尚的人談話。笛卡兒17、學習永遠不晚。高爾基劉向18、少而好學，如日岀之陽；壯而好學，如日中之光；志而好學，如炳燭之光。19、學而不思則惘，思而不學則殆?？鬃?0、讀書給人以快樂、給人以光彩、給人以才干。培根