热力发电厂复习题附答案

热力发电厂复习思考题热力发电厂复习思考题 一 概念题一 概念题 机组绝对内效率机组绝对内效率 汽轮机的实际内功率与汽轮机热耗之比 回热作功比回热作功比 汽轮机回热抽汽做内功量和所有蒸汽做内功量 之比 回热抽汽做功不足系数回热抽汽做功不足系数 回热抽汽做功量占 1kg 凝气做功量 的比值 除氧器自生沸腾现象 除氧器自生沸腾现象 在除氧器的热量平衡计算时 如果计 算出的除氧器所加热所需的抽气量为零或负值 则无需抽气 其 它各项汽水流量的热量已经能将水加热至除氧器工作压力下的饱 和温度这种情况称为除氧器的自生沸腾 热化发电率热化发电率 热化发电率是指热化发电量与热化供热量的比 值 也叫单位供热量的电能生产率 电厂供电热效率 电厂供电热效率 扣除厂用电的全厂效率 发电标准煤耗率 发电标准煤耗率 指发电企业每发一千瓦时的电能所消耗的 标准煤量 是考核发电企业能源利用效率的主要指标 其计算公 式为 发电标准煤耗 克 千瓦时 一定时期内发电耗标准煤量 该段时间内的发电量 热化发电比 热化发电比 热化发电量占整个机组发电量的比值 最有利蒸气初压 最有利蒸气初压 当蒸汽初温与排气压力一定 必有一个使 循环内效率达最大的蒸汽初压 与机组容量有关 热电比热电比 Rtp供热机组热化供热量与发电量之比 机组汽耗率 机组汽耗率 汽轮发电机组绝对电效率 汽轮发电机组绝对电效率 机组热耗率机组热耗率 发电厂发电热耗率发电厂发电热耗率 发电厂生产单位电能所消耗的热量 二二 简答题简答题 2 12 1 发电厂热经济性分析方法及特点发电厂热经济性分析方法及特点 热量法基于热力学第一定律 通过计算某一热力循环中装置 或设备有效利用的能量占所消耗能量的百分数 并以此数值的高 低作为评价动力设备在能量利用方面的完善程度的指标 其实质 是能量的数量平衡 而不考虑能量的质量 不区分能量品位的高 低 故汽轮机的热损失为最大 yong 方法基于热力学第二定律 从能量的质和量两方面来评价其效果 即有效利用的可用能与供 给的可用能之比 区分能量品质的高低以锅炉燃烧传热过程的不 可逆最严重 故其可用能损失为最大 热量法便于定量计算 作 功能力法便于定性分析 两种方法算得的总损失量和全厂效率相 同 2 22 2 现代火力发电厂主要采取了哪些措施提高其热经济性现代火力发电厂主要采取了哪些措施提高其热经济性 提高蒸汽初参数 降低蒸汽终参数 采用给水回热循环 蒸 汽再热循环 热电联产循环 2 32 3 提高蒸汽初参数的主要目的是什么 为何现代大容量汽提高蒸汽初参数的主要目的是什么 为何现代大容量汽 轮发电机组向超临界 超超临界蒸汽参数发展 受那些主要条件轮发电机组向超临界 超超临界蒸汽参数发展 受那些主要条件 制约 制约 答 主要目的是提高发电厂的热经济性 蒸汽初参数对电厂热经济性的影响主要取决于对汽轮机绝对 内效率的影响 随着蒸汽初参数的提高 汽轮机的绝对内效率即 i t ri可以有不同方向的变化 对于大容量汽轮机 当蒸汽 初参数提高时 相对内效率可能降低的数值不是很大 这时提高 蒸汽初参数可以保证设备热经济性提高 对于小容量汽轮机 由 于蒸汽容积流量减小 当蒸汽初参数提高时 其相对内效率的下 降会超过此时循环热效率的提高 在这种情况下 当蒸汽初参数 提高时 设备的热经济性是降低的 所以这时提高蒸汽初参数反 而有害 因为他不但使设备复杂 造价提高 而且还要消耗更多 的燃料 综上所述 为了式汽轮机组有较高的绝对内效率 在汽 轮机组进气参数与容量的配合上 必然是 高参数必须是大容量 提高蒸汽初温受动力设备材料强度的限制 提高蒸汽初压主要受 到汽轮机末级叶片容许的最大湿度的限制 2 42 4 何谓火电厂的冷端优化 试定性说明它受那些主要因素何谓火电厂的冷端优化 试定性说明它受那些主要因素 影响 与凝汽器最佳真空 循环水泵经济调度和多压凝汽器有何影响 与凝汽器最佳真空 循环水泵经济调度和多压凝汽器有何 关系 关系 2 52 5 试用试用 T sT s 图分析说明单级回热加热时的抽气压损 换热图分析说明单级回热加热时的抽气压损 换热 温差与加热器端差导致的做功能力损失 温差与加热器端差导致的做功能力损失 2 62 6 最佳蒸汽再热压力值与那些技术因素有关 在推导最佳蒸汽再热压力值与那些技术因素有关 在推导 式时 在理论上做了那些假设 为什么 式时 在理论上做了那些假设 为什么 1 tc op rh TT 答 与再热温度 有无回热抽汽有关 2 72 7 再热后汽温超过规定值时 常用喷水减温至允许值 试再热后汽温超过规定值时 常用喷水减温至允许值 试 定性说明对再热循环热效率的影响 定性说明对再热循环热效率的影响 2 82 8 分析采用回热循环的热经济性 分析采用回热循环的热经济性 答 利用了在汽轮机中部分作过功的蒸汽来加热给水 使 给水温度提高 减少了由于较大温差传热带来的热损失 因为 抽出了在汽轮机作过功的蒸汽来加热给水 使得进入凝汽器的排 汽量减少 从而减少了工质排向凝汽器中的热量损失 所以 节 约了燃料 提高了电厂的热经济性 用热量法分析 汽轮机回热 抽汽做功没有冷源损失 使凝汽量减少 从而减少了整机的冷源 损失 提高了循环热效率 2 92 9 为什么现代大容量机组的回热系统 以面式加热器为主 为什么现代大容量机组的回热系统 以面式加热器为主 全由混合式加热器组成的系统 每级混合式加热器的水泵应 有正的吸入水头 而且需要有备用泵 反而使系统复杂化 投资 增加 又不安全 虽然面式加热器有端差 热经济性差 但面式 加热器组成的系统却只有给水泵和凝结水泵较全为混合式的简单 运行安全可靠 系统投资小 所以现在电厂只设一个混合式的作 为除氧器 其余的皆为表面式的 2 102 10 混合式低压加热器的特点是什么 为何国外大机组有采混合式低压加热器的特点是什么 为何国外大机组有采 用混和式低压加热器的 用混和式低压加热器的 答 在混合式加热器中 汽和水两种介质直接接触 其传热 效果比较好 传热端差近似等于零 构造简单 造价低 便于收 集不同压力和温度的水流 缺点 在串联的混合加热系统中 每 个加热器后需要加给水泵 导致系统复杂 运行可靠性降低 同 时耗电量增加 随着机组蒸汽初参数的不断提高 特别是采用超临界参数以 后 蒸汽中各种杂质的溶解度增加 沉积在锅炉受热面中的杂质相 对减少 而汽轮机通流部分的沉积物则相对增加 这些杂质中以 氧化铜最危险 它在汽轮机通流部分生成很难清除的铜垢 使汽 机的经济性和出力降低 铜主要来自凝汽器和表面式低加中的铜 管 对于表面式加热器产生的铜腐蚀物 目前还没有可靠的消除 办法 由于混合式加热器没有铜管 可大大减少铜腐蚀的产生 这 是采用混合式加热器的原因之一 另外 在传统的表面式加热器中 当抽汽压力低于大气压时 加热器实际运行端差往往很大 而漏入混合式加热器的空气对端 差影响很小 混合式加热器中由于汽水直接混合 可以把凝结水 加热到抽汽压力下的饱和温度 即实现 零端差 运行 提高了 回热效果 而且还能除去部分不凝结气体 减少凝水溶氧 这是采 用混合式加热器的又一原因 2 112 11 回热系统的疏水方式有几种 大机组回热系统的疏水方回热系统的疏水方式有几种 大机组回热系统的疏水方 式是怎样选择的 式是怎样选择的 两种 疏水逐级自流方式 利用汽侧压差 将压力较高 的疏水自流到压力较低的加热器中 逐级自流直至与主水流汇合 疏水泵方式 借助疏水泵将疏水与水侧的主水流汇合 汇入 点常为该加热器的出口水流中 选择 不同疏水方式热经济性变 化不大 主要比较技术经济 虽然疏水逐级自流方式热经济性最 差 但系统简单可靠 投资小 无附加运行费 维护简单 故大 型机组广泛采用 仅可能在最低一个低加采用疏水泵方式 以减 少大量疏水直接流入凝汽器增加冷源热损失 2 122 12 采用疏水冷却器 蒸汽的冷却器的作用是什么 在采用疏水冷却器 蒸汽的冷却器的作用是什么 在 T sT s 图上说明其做功能力损失的变化图上说明其做功能力损失的变化 答 为减少疏水逐级自流排挤低压抽汽所引起的附加冷源损 失 又不拟装疏水泵时 可采用疏水冷却器 它是用装在主凝结 水管上的孔板造成压差 使部分主凝结水进入疏水冷却器吸收疏 水的热量 疏水焓值由 hj 降为 hj 后在流入下一级加热器中 从而减少对下一级回热抽汽量排挤所引起的附加冷源损失 再热回热循环中再热后的各级回热抽汽过热度大幅度提 高 尤其是再热后的第一 二级的抽汽口的蒸汽过热度高达 150 200 甚至更高 导致再热后各级回热加热器的换热温差加大 而增大了火用损降低了热经济性 为了减少火用损失 故可采用 蒸汽冷却器 即具有高过热度的回热抽汽先送至蒸汽冷却器冷却 至饱和蒸汽温度后 在引至加热器本体 可减少总的不可逆换热 损失 2 132 13 回热系统的常规热力计算的原理 方法是什么 为何其回热系统的常规热力计算的原理 方法是什么 为何其 计算顺序是计算顺序是 从高到低从高到低 答 常规热力计算方法可分为定功率计算和定流量计算两种 前者以机组的额定电功率 Pel为定值 通过计算 求得所需的新蒸 汽量 它在设计 运行部门用的较为普遍 后者以进入汽轮机的 蒸汽量 D0为定值 计算能发出多少电功率 汽轮机制造厂多用此 方法 常规计算法的核心 实际上是对 z 个加热器的热平衡方程 和一个功率方程式 如 或求 z i jjc YDDD 1 00 凝汽流量的物质平衡式所组成的 z 1 个线性方程组求解 其最 终求得 z 个抽汽量和一个新气量 或凝汽量 工程上为计算方便 通常是以汽轮机的汽耗量的相对量来表示各回热抽汽份额和凝汽 份额 即各回热抽汽系数 1kg 再根据功率方程式 cjcj 且和凝汽系数 求得汽轮机的汽耗量 D0 算出各抽汽量和凝汽流量 Dc的绝 j D 对值 也可用蒸汽的绝对量计算 此时先近似估计一个 D0值 根 据各加热器的热平衡式求得各级抽汽量的绝对值 经过迭代后 再计算机组的电功率及其热经济性指标 2 142 14 发电厂的汽水损失有那些 怎样减少这些损失 发电厂的汽水损失有那些 怎样减少这些损失 答 发电厂的汽水损失分为内部损失和外部损失两部分 1 发电厂内部损失 主机和辅机的自用蒸汽消耗 如锅炉受 热面的吹灰 重油加热用汽 重油油轮的雾化蒸汽 汽轮机启动 抽汽器 轴封外漏蒸汽等 热力设备 管道及其附件连接处的 不严所造成的汽水泄漏 热力设备在检修和停运时的放汽和放 水等 经常性和暂时性的汽水损失 如锅炉连续排污 定排罐 开口水箱的蒸发 除氧器的排汽 锅炉安全门动作 以及化学监 督所需的汽水取样等 热力设备启动时用汽或排汽 如锅炉启 动时的排汽 主蒸汽管道和汽轮机启动时的暖管 暖机等 2 发电厂的外部损失 发电厂外部损失的大小与热用户的工艺 过程有关 它的数量取决于蒸汽凝结水是否可以返回电厂 以及 使用汽水的热用户以汽水污染情况 降低汽水损失的措施 提高检修质量 加强堵漏 消漏 压力 管道的连续尽量采用焊接 以减少泄漏 采用完善的疏水系统 按疏水品质分级回收 减少主机 辅机的启停次数 减少启停 中的汽水损失 降低排污量 减少凝汽器的泄漏 2 152 15 锅炉连续排污扩容器的压力应如何确定 有无最佳值 锅炉连续排污扩容器的压力应如何确定 有无最佳值 为何连排扩容蒸气一般引往除氧器 为何连排扩容蒸气一般引往除氧器 蒸汽回收率 f Df Dbl hbl f hbl h f hbl 式中的分 子是 1kg 排污水在扩容器内的放热量 它决定于汽包压力与扩容 器的压力差 分母是扩容器工作压力下 1kg 排污水的汽化潜热 在压力变化范围不 大时 它可看作一个常数 因此当锅炉压力一 定时 扩容器的压力越低 回收工质的数量越多 一般 为排污量 的 30 50 即获得的扩容蒸汽量是靠排污水的能位贬值 压 降 来实现的 能位贬值用 来使部分排污水变成蒸汽 能位 贬值愈厉害 得到的扩容蒸汽量越多 此时蒸汽的质量愈差 因 此 在排污水的利用上 可通过对回收工质的数量与质量方面的要 求来选择扩容器的压力 此值即为最佳 值 除氧器的压力较低 分离蒸汽送入除氧器可减少排挤较高压力的 回热抽汽 故可提高热经济 性 因除氧器又是一个回收各种汽 水流的设备 所以扩容蒸汽送入除氧器是最佳去处 对于汽包 锅炉 采用一级连续排污扩容蒸汽系统 将扩容蒸汽引入除氧 器 因此扩容器的压力就取决于除氧器的压力 对于高压热电 厂的汽包锅炉 采用两级连续排污扩容系统 根据扩容蒸汽的利 用条件 应分别引入除 氧器和大气式补水除氧器 2 162 16 为什么现代发电厂多采用热除氧方法 化学除氧的应用为什么现代发电厂多采用热除氧方法 化学除氧的应用 情况是怎样的 情况是怎样的 答 因为热力除氧价格便宜 同时除氧器作为回热系统中的 一个混合式加热器 而凸显了回热系统在热经济上的优势 所以 现代发电厂多采用热除氧 化学除氧是向水中加入化学药剂 使水中溶解氧与它产生化 学反应生成无腐蚀性的稳定化合物 达到除氧的目的 该方法能 彻底除氧 但是不能除去其他气体 且价格较贵 还会生成盐类 故在电厂中较少单独采用这种方法 2 172 17 为何亚临界和超临界参数的阿给水要彻底除氧 而凝结为何亚临界和超临界参数的阿给水要彻底除氧 而凝结 水要全部精处理 水要全部精处理 因为蒸汽溶盐能力强 2 182 18 热除氧的机理是什么 它的必要条件