熱力發(fā)電廠07A解讀

1、貴州大學(xué)2009-2010學(xué)年第一學(xué)期考試試卷熱動(dòng)071 （A卷）注意事項(xiàng)：1. 請(qǐng)考生按要求在試卷裝訂線內(nèi)填寫(xiě)姓名、學(xué)號(hào)和年級(jí)專(zhuān)業(yè)。2. 請(qǐng)仔細(xì)閱讀各種題目的回答要求，在規(guī)定的位置填寫(xiě)答案。3. 不要在試卷上亂寫(xiě)亂畫(huà)，不要在裝訂線內(nèi)填寫(xiě)無(wú)關(guān)的內(nèi)容。4. 滿分100分，考試時(shí)間為120分鐘。得分評(píng)分人1. 設(shè)備的檢修有哪三種情況：_2. 評(píng)價(jià)實(shí)際熱力循環(huán)的方法有3. 熱力發(fā)電廠主要有哪些不可逆損失:、填空題（共25分，每小題1 分）題號(hào)-一-二二三四五、六七總分統(tǒng)分人得分樣減少這些過(guò)程的不可逆損失以提高熱經(jīng)濟(jì)性:50MW, 1臺(tái)容量為 100MW，已知該廠的4.某凝汽式發(fā)電廠共裝有4臺(tái)汽輪發(fā)電

2、機(jī)組，其中3臺(tái)容量為23446kj/kg。年設(shè)備利用小時(shí)數(shù)為n=5500h/a，假定全廠的總效率厲卬=0.342，所用燃料的低位發(fā)熱量為試求平均每晝夜所需的燃料量5.表面式回?zé)峒訜嵯到y(tǒng)的疏水方式有幾種哪種經(jīng)濟(jì)性最好6.7.8.9.當(dāng)其他條件不變時(shí)，熱效率隨著初溫的提高而補(bǔ)充水系統(tǒng)從安全性角度考慮應(yīng) 熱除氧的后期，制造蒸汽在水中的鼓泡作用，可強(qiáng)化熱力發(fā)電廠最為完善的熱經(jīng)濟(jì)指標(biāo)是 。從經(jīng)濟(jì)性角度考慮應(yīng)10.凝結(jié)水泵的再循環(huán)管一般設(shè)置在得分評(píng)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(lián)氨的目的是為了除氧。2. 提高進(jìn)汽輪機(jī)蒸汽的初壓一定能提高機(jī)組的熱經(jīng)濟(jì)性。3. 在朗肯

3、循環(huán)基礎(chǔ)上加入中間再熱能使火力發(fā)電廠的熱經(jīng)濟(jì)性提高。4. 加熱器運(yùn)行中排氣和水位的控制是加熱器能否保持最佳狀態(tài)的重要因素。5.機(jī)組負(fù)荷突升時(shí)，為除氧器水箱內(nèi)的再沸騰管提供加熱用汽，保證給水泵不汽蝕（6.7.8.9.當(dāng)汽輪機(jī)緊急事故僅僅跳閘時(shí)，水封閥開(kāi)啟，快速降低汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速，縮短汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子的惰走時(shí)間。） ） ）所有抽汽母管上都設(shè)有逆止門(mén)防止加熱器內(nèi)疏水進(jìn)入汽輪機(jī)軸封加熱器的疏水一般經(jīng)疏水調(diào)節(jié)閥排至凝汽器。大型發(fā)電機(jī)組除氧器水箱水位調(diào)節(jié)裝置安裝在軸封加熱器和8號(hào)低加之間。10大型機(jī)組正常運(yùn)行期間，使用兩臺(tái)凝結(jié)水補(bǔ)水泵向凝結(jié)水系統(tǒng)供水。(得分評(píng)分人三、簡(jiǎn)答題（共25分，每小題5分）1.用熱量法和火用

4、方法計(jì)算發(fā)電廠熱功轉(zhuǎn)換過(guò)程的損失和熱經(jīng)濟(jì)性，結(jié)果有 何不同？2.什么條件下可用汽耗率來(lái)衡量電廠的熱經(jīng)濟(jì)性？什么條件下不能用汽耗率來(lái)衡量?3.為什么說(shuō)熱化發(fā)電率是評(píng)價(jià)供熱設(shè)備的質(zhì)量指標(biāo)？供熱返回水的流量和溫度對(duì)供熱循環(huán)的熱化 發(fā)電率有什么影響？對(duì)整個(gè)循環(huán)的熱經(jīng)濟(jì)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(shù)因素有 關(guān)？鍋爐連續(xù)排污擴(kuò)容器的壓力應(yīng)如何確定？有無(wú)最佳值?得分評(píng)分人5.四、計(jì)算題（共45 分）1.若汽輪發(fā)電機(jī)組按朗肯循環(huán)工作，有關(guān)參數(shù)為nnpc=0.0049Mpa、b=0.88、ri=0.86、ng=0.985、Pb=13.83Mpa、tb

5、=540 C、po=12.75Mpa、to=535 C、J ap=7%不計(jì)泵效率。試求下列各nm=0.985、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)：（15分）1)汽輪發(fā)電機(jī)組的汽耗量、汽耗率、熱耗量、和熱耗率;2)鍋爐設(shè)備的熱耗量、煤耗量;3)發(fā)電廠的熱耗量、熱耗率、熱效率、和標(biāo)準(zhǔn)供電煤耗率;2. 當(dāng)夏季水溫升高時(shí)，排汽壓力由0.0049MPa升高到0.0078MPa ,試分析凝汽器的真空變化對(duì)高參數(shù)和中參數(shù)機(jī)組熱經(jīng)濟(jì)性的影響。若中參數(shù)機(jī)組的參數(shù)為：p0=3.43Mpa、t0=435C、pc=0.0049MPa；高參數(shù)機(jī)組的參數(shù)為：p0=8.83Mpa、t0=535 C、pc=0.0049MPa。（14 分）3. 已知兩

6、臺(tái)出力各為130t/h的鍋爐合用一套連續(xù)排污利用系統(tǒng)。汽包壓力為4.41Mpa，連續(xù)排污率為1.2%，補(bǔ)充水率為2.5%,化學(xué)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(kuò)容器出口的蒸汽濕度為3%,擴(kuò)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(bǔ)充水經(jīng)排污水冷卻器入除氧器，試計(jì)算：（16分）（1）排污擴(kuò)容器回收的工質(zhì)量；（2）化學(xué)凈水出排污冷卻器時(shí)的焓值；（3）回收的排污熱量。熱動(dòng)07級(jí)熱力發(fā)電廠試題及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)一、填空題（每一空 1分，第三題為2分，共30分）1.事故維修.又稱(chēng)強(qiáng)制維修；定期維修；預(yù)估檢修2.熱量法（

7、既熱效率法）；火用（或熵）方法3.鍋爐內(nèi)有溫差換熱引起的不可逆損失；可通過(guò)爐內(nèi)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(jié)流引起的不可逆性；可通過(guò)保溫、減少節(jié)流部件等方式來(lái)減少不可逆性；汽輪機(jī)中不可逆 膨脹引起的不可逆損失；可通過(guò)優(yōu)化汽輪機(jī)結(jié)構(gòu)來(lái)減少不可逆性；鍋爐散熱引起的不可逆損失；可通過(guò) 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(guò)清洗凝汽器減少熱阻以減少 不可逆性。證水質(zhì)；需加熱 口管道上二、判斷題（共1 . V 2. V三、簡(jiǎn)答題（共4. 1691.3噸 5.逐級(jí)自流；疏水泵；疏水冷卻器；疏水泵7.除氧效果8.除氧效果9 .全廠供電標(biāo)準(zhǔn)煤耗率10分）

8、3. X42分）4. V 5 . X 6. V 7 . X 8 . X9.V6.提咼 7.保10.軸封加熱器出10 .X，但不同方法計(jì)算的各部1.答：用熱量法和火用方法計(jì)算電廠的總熱效率和總火用效率值基本相同位損失的大小和方向不同。用熱量法計(jì)算時(shí)，汽輪機(jī)的冷源損失 Aqc,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(jì)算時(shí)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?yàn)殄仩t內(nèi)存在巨大的換熱溫差心Tb所導(dǎo)致鍋爐的 維b遠(yuǎn)大于心Et和 EC.因此要提高電,特別是減少鍋爐的巨大的換熱溫廠的經(jīng)濟(jì)性，必須設(shè)法降低電廠能量轉(zhuǎn)換過(guò)程中各環(huán)節(jié)的不可逆性差 Tb。T|T| T|2.

9、答：汽耗率的表達(dá)式為d=3600/B i m =3600/q0 i m （I為1kg新汽實(shí)際做的功量）由表達(dá)式可看出，汽耗率不直接與熱效率有關(guān)，而主要取決于1kg新汽實(shí)際做的工量 I,所以只有當(dāng)q0 定時(shí),d 才能作為熱經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，否則不能。3.答：熱化發(fā)電率決定于供熱汽輪機(jī)得初參數(shù)、供熱抽汽壓力、給水溫度、供熱抽汽回水所通 過(guò)的加熱器級(jí)數(shù)、從熱用戶返回的凝結(jié)水百分率、水溫、補(bǔ)充水溫度、供熱氣流經(jīng)通流部分的相對(duì) 內(nèi)效率、機(jī)械效率和發(fā)電機(jī)效率等。當(dāng)初蒸汽參數(shù)及供熱抽汽參數(shù)一定時(shí)，汽輪機(jī)中熱變功的過(guò)程 越完善、汽輪發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)愈完善、熱化發(fā)電率越高，故熱化發(fā)率05是評(píng)價(jià)熱電機(jī)組技術(shù)完善程度的質(zhì)量指標(biāo)

10、。供熱返回水流量和溫度的大小和高低對(duì)熱電循環(huán)的回?zé)岢槠考翱偀岷牧慷加幸欢ㄓ?響，因此會(huì)影響整個(gè)循環(huán)的熱經(jīng)濟(jì)性。由熱化發(fā)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(fā)電率越高。4. 答：當(dāng)Prh選的過(guò)低時(shí)，由于附加循環(huán)平均吸熱溫度Tav低于基本循環(huán)的平均吸熱溫度Tav使整個(gè)再熱循環(huán)效率下降。反之，如Prh選的過(guò)高，雖然附加循環(huán)的吸熱平均溫度Tav高于Tav的數(shù)值可能很大；但此時(shí)因附加循環(huán)熱量占整個(gè)循環(huán)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(jiàn)，對(duì)于每一個(gè)中間再熱后的溫度都相應(yīng)存在一個(gè)中間再熱最有利的再熱壓力值， 此時(shí)中間再熱循環(huán)效率最高，這一壓力值稱(chēng)為熱力學(xué)上

11、最佳中間再熱壓力。而實(shí)際的最佳中間再熱 壓力值應(yīng)通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。提高再熱后的溫度 trh有利于增加附加循環(huán)吸熱過(guò)程平均溫度trh 一般選擇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，中間再熱后溫度等于蒸汽初溫度的值。5.答：蒸汽回收率ctf=hbS hbl，式中的分子是1kg排污水在擴(kuò)容器內(nèi)的放熱量，它決 hf hbi分母是擴(kuò)容器工作壓力下1kg排污水的汽化潛熱。在壓力變化范定于汽包壓力與擴(kuò)容器的壓力差。圍不大時(shí)，它可看作一個(gè)常數(shù)。因此當(dāng)鍋爐壓力一定時(shí)，擴(kuò)容器的壓力越低，回收工質(zhì)的數(shù)量越多（一般為排污量的 30%-50% ）。即獲得的擴(kuò)容蒸汽量是靠排污水的能位貶值（

12、壓降）來(lái)實(shí)現(xiàn)的（能 位貶值用來(lái)使部分排污水變成蒸汽），能位貶值愈厲害，得到的擴(kuò)容蒸汽量越多，此時(shí)蒸汽的質(zhì)量愈 差，因此在排污水的利用上，可通過(guò)對(duì)回收工質(zhì)的數(shù)量與質(zhì)量方面的要求來(lái)選擇擴(kuò)容器的壓力；此 值即為最佳值。四、分析計(jì)算題（共 42分）1.解：根據(jù)鍋爐和汽輪機(jī)的參數(shù)，從水蒸汽表及焓熵圖中查得(1 分)hb=3440kj/kg h0=3430 kj/kg h ca=2005 kj/kg h wc=136.5 kj/kg（1）汽輪發(fā)電機(jī)組的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)汽耗量3600巳3600x200x1000D (h。-hca)njjg (3430 2005)x0.86x0.985x0.985=605545(kg

13、/h)(2 分)汽耗率d 0=D/P ei=605545/200000=3.03kg/(kw.h)(1 分)熱耗量Q0=C0(h 0-h wc)=605545 x (3430-136.5)=1994.6 106(kj/h)(1 分)熱耗率q 0=d0(h 0-h wc)=3.00 x (3430-136.5)=9971.8kj/kw.h(1 分)（2）鍋爐設(shè)備的熱經(jīng)濟(jì)指標(biāo)Qb = Dhb - hwc) = 605545(3440 136.5) =2273.20 X 106 (kj/h) b0.88(2 分)標(biāo)準(zhǔn)煤耗量B=Qb/Ql =2273.20 x 106/2927 10=77.6t/h(

14、1 分)（3）發(fā)電廠主要熱經(jīng)濟(jì)指標(biāo)管道效率竺=(3430-136.5)/(3440-136.5)=0.9969hb hwc(1 分)熱耗率qcp_9971.8_=11366.83kj/kw.h嚇。0.9969 咒 0.88(1 分)熱耗量cp=BQ=2273I.20 x 106 （kj/h）9（1 分）熱效率cp3600 pel 3600 PelQcp=3600/q cp=3600/11366.83=0.317BQ|（1 分）發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)煤耗量bs0.123cp=0.123 X l03/0.31 7=388g 標(biāo)準(zhǔn)煤 /kw.h（1 分）標(biāo)準(zhǔn)供電煤耗率b：=P-RbbS= b=388/（1-0.0

15、7）=417g 標(biāo)準(zhǔn)煤 /kw.h1 -匚ab（1 分）2.解：（1）對(duì)高參數(shù)機(jī)組根據(jù)機(jī)組參數(shù)查焓熵圖和水蒸氣表得h0=3480kj/kg凝汽器真空變化后h0=3480 kj/kghc=2070 kj/kghfw=136.2kj/kghc=2115kj/kg h fw=171.80kj/kg（1 分）則t =止見(jiàn)h。一 hfw3480 - 2070=0.4233480 -136.2（2 分）rn0h，ch，0 hfw3480 -2115=0.413480 171.80（2 分）則效率相對(duì)變化為于 “00%.41;盂42%100%=2.4%（1 分）對(duì)中參數(shù)機(jī)組根據(jù)機(jī)組參數(shù)查焓熵圖和水蒸氣表得h

16、0=3310kj/kg凝汽器真空變化后h0=3310kj/kghc=2175 kj/kghfw=136.2kj/kghc=2185kj/kg h fw=171.80kj/kg（1 分）t h0 - hc% hfw3310-2125=0.3733310 -136.2（2 分）h0 - h，cho -hfw3310-2185= =0.3583310171.80（2 分）則效率相對(duì)變化率為（1 分）通過(guò)比較可見(jiàn)，凝汽真空變化對(duì)中參數(shù)機(jī)組影響較大（2 分）pf= i p+pch=0.029+0.118=0.147Mpa hbi=464.34kj/kg3.解擴(kuò)容器的壓力為 對(duì)應(yīng)飽和水的焓為根據(jù) Pf 和

17、 x=(1-3%)=0.97 可得：hf =2630kj/kg 根據(jù)汽包壓力，查水蒸汽表得h b=1115.95kj/kg 對(duì)擴(kuò)容器可列出如下方程擴(kuò)容器物質(zhì)平衡Dbl=Df+D,bl（2 分） （1 分）（1 分）（1 分）（2 分）擴(kuò)容器熱平衡Dbi h biS = Df hf+ Dbihbi（2 分）Df=hJf -h,bl = 1115-95心.98一464-34 =0.291 hf -hbl2630 -464.34（2 分）則擴(kuò)容器回收的工質(zhì)量Df =afDbi =2X0.291 X0.012X130=0.91（t/h）（1 分）擴(kuò)容器中飽和水對(duì)應(yīng)的溫度從水蒸汽表中可查得tbl =110.72 C則化學(xué)凈水出排污器時(shí)的溫度為100.72C，此時(shí)對(duì)應(yīng)得焓值為 420kj/kg回收的排污熱量為3Qma=Dma(h1-h2)n f=0.0213 10(420-25.6) 0.98=2.5123X10 (kj/h)（1 分）（1 分）（2 分）1、行萬(wàn)里路，讀萬(wàn)卷書(shū)2、書(shū)山有路勤為徑，學(xué)海無(wú)涯苦作舟。3、讀書(shū)破萬(wàn)卷，下筆如有神讀書(shū)的好處4、我所學(xué)到的任何有價(jià)值的知識(shí)都是由自學(xué)中得來(lái)的。一一達(dá)爾文5、少壯不努力，老大徒悲傷。6、黑發(fā)不知勤學(xué)早，白首方悔讀書(shū)遲。一一顏真卿7、寶劍鋒從磨礪出，梅花香自苦寒來(lái)。12100%.358一.37%10