热力发电厂(07A)解读

1、贵州大学 2009-2010 学年第一学期考试试卷A热动 071（A 卷）注意事项：1. 请考生按要求在试卷装订线内填写姓名、学号和年级专业。2. 请仔细阅读各种题目的回答要求，在规定的位置填写答案。3. 不要在试卷上乱写乱画，不要在装订线内填写无关的内容。4. 满分 100 分，考试时间为 120 分钟。题号一二三四五六七总 分统分人得分得 分一、填空题（共25 分 ,每小题 1分）评分人1.设备的检修有哪三种情况：；2.评价实际热力循环的方法有_ ， _ 。3.热力发电厂主要有哪些不可逆损失：；怎样减少这些过程的不可逆损失以提高热经济性：；4某凝汽式发电厂共装有台汽轮发电机组，其中台容量为

2、50MW, 台容量为100MW ，已知该厂的年设备利用小时数为n=5500h/a ，假定全厂的总效率cp =0.342，所用燃料的低位发热量为23446kj/kg 。试求平均每昼夜所需的燃料量_5表面式回热加热系统的疏水方式有几种_ 、 _ 哪种经济性最好 _ 。6当其他条件不变时，热效率随着初温的提高而_。7补充水系统从安全性角度考虑应从经济性角度考虑应8热除氧的后期，制造蒸汽在水中的鼓泡作用，可强化。9热力发电厂最为完善的热经济指标是。10凝结水泵的再循环管一般设置在。得 分二、判断题（共10 分 ,每小题 1分）评分人1在除氧器与前置泵连接管道上加入联氨的目的是为了除氧。（）2.提高进汽

3、轮机蒸汽的初压一定能提高机组的热经济性。（）3.在朗肯循环基础上加入中间再热能使火力发电厂的热经济性提高。（）4.加热器运行中排气和水位的控制是加热器能否保持最佳状态的重要因素。（）5机组负荷突升时，为除氧器水箱内的再沸腾管提供加热用汽，保证给水泵不汽蚀（）6当汽轮机紧急事故仅仅跳闸时，水封阀开启， 快速降低汽轮机转速，缩短汽轮机转子的惰走时间。（）7所有抽汽母管上都设有逆止门防止加热器内疏水进入汽轮机（）8轴封加热器的疏水一般经疏水调节阀排至凝汽器。（）9大型发电机组除氧器水箱水位调节装置安装在轴封加热器和8 号低加之间。（）10大型机组正常运行期间，使用两台凝结水补水泵向凝结水系统供水。（

4、）得 分三、简答题（共 25 分 ,每小题 5分）评分人1.用热量法和火用方法计算发电厂热功转换过程的损失和热经济性，结果有何不同？2 什么条件下可用汽耗率来衡量电厂的热经济性？什么条件下不能用汽耗率来衡量？3 为什么说热化发电率是评价供热设备的质量指标？供热返回水的流量和温度对供热循环的热化发电率有什么影响？对整个循环的热经济性有何影响？4 为什么中间再热压力有一最佳值？如何确定再热蒸汽压力和再热后温度？它与那些技术因素有关？5 锅炉连续排污扩容器的压力应如何确定？有无最佳值？得分四、计算题（共45 分）评分人1. 若汽轮发电机组按朗肯循环工作，有关参数为pb =13.83Mpa、 tb =

5、540、 p0=12.75Mpa 、 t0=535 、pc=0.0049Mpa、b=0.88、ri=0.86 、g=0.985、m=0.985、ap=7%不计泵效率。试求下列各经济指标：（ 15 分）1） 汽轮发电机组的汽耗量、汽耗率、热耗量、和热耗率；2） 锅炉设备的热耗量、煤耗量；3） 发电厂的热耗量、热耗率、热效率、和标准供电煤耗率；2. 当夏季水温升高时， 排汽压力由 0.0049MPa升高到 0.0078MPa，试分析凝汽器的真空变化对高参数和中参数机组热经济性的影响。 若中参数机组的参数为： p0=3.43Mpa 、t0=435 、pc=0.0049MPa；高参数机组的参数为： p

6、0=8.83Mpa、t 0=535、 pc=0.0049MPa。（ 14 分）3. 已知两台出力各为 130t/h 的锅炉合用一套连续排污利用系统。汽包压力为 4.41Mpa，连续排污率为 1.2%，补充水率为 2.5%,化学净水焓为 25.6kj/kg ，容器接到 0.118Mpa 大气式除氧器，管道中蒸汽压降为 0.029Mpa，扩容器出口的蒸汽湿度为 3%，扩容器和排污水冷却器的效率均为 0.98，冷却器出口的端差为 10，补充水经排污水冷却器入除氧器，试计算： (16 分)（ 1） 排污扩容器回收的工质量；（ 2） 化学净水出排污冷却器时的焓值；（ 3） 回收的排污热量。热动 07 级

7、热力发电厂试题及评分标准A一、填空题（每一空1 分，第三题为2 分，共30 分）1事故维修 又称强制维修； 定期维修；预估检修 2热量法（既热效率法） ；火用（ 或熵 ）方法3锅炉内有温差换热引起的不可逆损失；可通过炉内打礁、吹灰等措施减少热阻减少不可逆性；主蒸汽中的散热和节流引起的不可逆性；可通过保温、减少节流部件等方式来减少不可逆性；汽轮机中不可逆膨胀引起的不可逆损失；可通过优化汽轮机结构来减少不可逆性；锅炉散热引起的不可逆损失；可通过保温等措施减少不可逆性；凝汽器有温差的换热引起的不可逆损失；可通过清洗凝汽器减少热阻以减少不可逆性。4 1691.3 吨5逐级自流；疏水泵；疏水冷却器；疏水

8、泵6提高7保证水质；需加热7除氧效果8除氧效果9全厂供电标准煤耗率10轴封加热器出口管道上二、判断题（共10 分）123×45×67×8×910×三、简答题（共42 分）1答：用热量法和火用方法计算电厂的总热效率和总火用效率值基本相同,但不同方法计算的各部位损失的大小和方向不同。用热量法计算时,汽轮机的冷源损失Qc,是所有热损失中最大的,而锅炉的换热损失则较小 ,而用火用方法计算时其火用损失最大处是在锅炉而不是在凝汽器中的火用损失，这主要是因为锅炉内存在巨大的换热温差Tb 所导致锅炉的Eb 远大于Et 和Ec.因此要提高电厂的经济性，必须设法降

9、低电厂能量转换过程中各环节的不可逆性,特别是减少锅炉的巨大的换热温差Tb 。2答：汽耗率的表达式为d=3600/i m =3600/q0 i m (I 为 1kg 新汽实际做的功量)由表达式可看出 ,汽耗率不直接与热效率有关,而主要取决于1kg 新汽实际做的工量I, 所以只有当q0 一定时 ,d 才能作为热经济指标,否则不能。3答： 热化发电率决定于供热汽轮机得初参数、供热抽汽压力、给水温度、供热抽汽回水所通过的加热器级数、从热用户返回的凝结水百分率、水温、补充水温度、供热气流经通流部分的相对内效率、机械效率和发电机效率等。当初蒸汽参数及供热抽汽参数一定时，汽轮机中热变功的过程越完善、汽轮发电

10、机的结构愈完善、热化发电率越高，故热化发率 是评价热电机组技术完善程度的质量指标。供热返回水流量和温度的大小和高低对热电循环的回热抽汽量及总热耗量都有一定影响，因此会影响整个循环的热经济性。由热化发电率的公式可看出，供热返回水的流量和温度越高，则热化 发电率越高。4答：当 Prh 选的过低时，由于附加循环平均吸热温度Tav,低于基本循环的平均吸热温度Tav 使整个再热循环效率下降。反之，如Prh 选的过高，虽然附加循环的吸热平均温度Tav, , 高于 Tav 的数值可能很大；但此时因附加循环热量占整个循环的份额很小，而使中间再热作用甚微，甚至失去中间再热作用。 由此可见， 对于每一个中间再热后

11、的温度都相应存在一个中间再热最有利的再热压力值，此时中间再热循环效率最高，这一压力值称为热力学上最佳中间再热压力。而实际的最佳中间再热压力值应通过技术经济比较确定。提高再热后的温度trh 有利于增加附加循环吸热过程平均温度Trh，因此希望Trh越高越好；但它受再热方法和所采用钢材的限制，中间再热后温度trh 一般选择等于蒸汽初温度的值。5答：蒸汽回收率D fhbl fhbl,1kg 排污水在扩容器内的放热量，它决fhf,，式中的分子是Dblhbl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

12、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。四、分析计算题（共42 分）1解：根据锅炉和汽轮机的参数，从水蒸汽表及焓熵图中查得hb=3440kj/kgh 0=3430 kj/kg h ca=2005 kj/kg h wc=136.5 kj/kg（1 分）(1) 汽轮发电机组的经济指标汽耗量3600Pel36002001000D=0.

13、860.9850.985(h0hca ) rim g (3430 2005)=605545（ kg/h ）（2 分）汽耗率 d0=D 0/P el=605545/200000=3.03kg/(kw.h)（1分）热耗量 Q0=D 0(h0 -hwc)=605545 (3430-136.5 )=1994.6 106(kj/h)（1 分）热耗率 q0=d 0 (h0-hwc )=3.00(3430-136.5)=9971.8kj/kw.h（1 分）(2)锅炉设备的热经济指标QbD0 (hb hwc ) =605545(3440 136.5) =2273.20106 (kj/h)（2 分）b0.88标

14、准煤耗量B=Q b/Q l =2273.20 106/29270 10=77.6t/h（1分）(3)发电厂主要热经济指标管道效率ph0hwc=(3430-136.5)/(3440-136.5)=0.9969（1 分）hbhwc热耗率q0=9971.8（1 分）qcp=11366.83kj/kw.hbo0.9969 0.88热耗量Q cp=BQ l=2273l.20106 (kj/h)9热效率cp3600pel=3600 pel =3600/q cp=3600/11366.83=0.317QcpBQl发电标准煤耗量bs0.123=0.123 103/0.317=388g 标准煤 /kw.hcp标

15、准供电煤耗率bnsBbs=388/(1-0.07)=417g 标准煤 /kw.hPPab 1ab2. 解： (1)对高参数机组根据机组参数查焓熵图和水蒸气表得h0=3480kj/kghc=2070 kj/kghfw =136.2kj/kg凝汽器真空变化后h0'=3480 kj/kgh c'=2115kj/kg h ,fw=171.80kj/kg则 th0hc34802070h0hfw3480=0.423136 .2,h0,h,c34802115thfw3480=0.41h,0171.80则效率相对变化为|,t|100%| 0.413 0.423 | 100% =2.4%tt0.

16、423(2) 对中参数机组根据机组参数查焓熵图和水蒸气表得h0=3310kj/kghc=2175 kj/kghfw =136.2kj/kg凝汽器真空变化后h0 '=3310kj/kghc'=2185kj/kg h,fw =171.80kj/kgh0hc33102125th0h fw3310=0.373136 .2,h0,h, c33102185thfw3310=0.358h,0171.80（1分）（1分）（ 1 分）（ 1 分）（ 1 分）（ 2 分）（ 2 分）（ 1 分）（ 1 分）（ 2 分）（ 2 分）则效率相对变化率为| ,t t | 0.358 0.373 |（1

17、分）100%100% =3.9%t0.373通过比较可见 ,凝汽真空变化对中参数机组影响较大（2 分）3.解 扩容器的压力为pf=p+p ch=0.029+0.118=0.147Mpa（2 分）对应饱和水的焓为,（1分）h bl =464.34kj/kg根据 pf 和 x=(1-3%)=0.97可得 : hf =2630kj/kg（1 分）根据汽包压力 ,查水蒸汽表得 h bl=1115.95kj/kg（1分）对扩容器可列出如下方程扩容器物质平衡,（2 分）D bl =D f+D bl扩容器热平衡 D bl h bl f= D f hf+ D ,bl h,bl（2 分）D fhblfh, bl

18、1115.95 0.98464.34（2 分）fhfh,bl=0.291Dbl2630464.34则扩容器回收的工质量D ff Dbl =20.291 0.012 130=0.91(t/h)（1 分）扩容器中饱和水对应的温度从水蒸汽表中可查得t,bl =110.72（ 1分）则化学净水出排污器时的温度为100.72 ,此时对应得焓值为 420kj/kg（1分）回收的排污热量为Qma=D ma(h1-h2 )f =0.0252 130103(420-25.6) 0.98=2.5123106(kj/h)（2 分）读书的好处1、行万里路，读万卷书。2、书山有路勤为径，学海无涯苦作舟。3、读书破万卷，下笔如有神。4、我所学到的任何有价值的知识都是由自学中得来的。达尔文5、少壮不努力，老大徒悲伤。6、黑发不知勤学早，白首方悔读书迟。颜真卿