电厂热力实验工基础理论知识模拟11

1、模拟电厂热力实验工基础理论知识模拟11计算题第1题：某循环热源温度为527C，冷源温度为27C，在此温度范围内循环可能达到的 最大热效率n max是多少？参考答案：已知：T1=273+527=500(K)T2=273+27=300(K)可能达到的最大热效率nmax 为 62.5%。第2题：已知煤的收到基成分：Car=56.22%, Har=3.15%, 0ar=2.75%, Nar=0.88%, Sar=4%, Aar=26%, Mar=7%,试计算其高位发热量 Qgr,ar。参考答案：Qgr,ar=81Car+300Har+26(0ar-Sar) =81X56.22+300X3.15+26X

2、 (2.75-4) =5466.32(keal/kg) =5466.32 X 4.187kJ/kg =22887.48kJ/kg 煤的高位发热 量为 22887.48kJ/kg。第3题：某锅炉空气预热器出口温度为340C，出口风压为3kPa，当地大气压为92110Pa，求空气预热器出口实际密度(空气的标准密度为 1.293kg/m3)。参考答案：已知 t=340 C、p0=92110Pa、pc=3000Pa p =1.293 X 273/(273+t) X (p0+H)/101308=1.293 X 273/(273+340) X (92110+3000)/101308二0.54(kg/m3)

3、 空气预热器出口的实际密度为 0.54kg/m3。第4题：一台离心泵在转速n为1450r/min时，其全扬程H为25m,流量Q为 240m3/h，轴功率P为22kW，因受外界影响，实际转速n为 1420r/min，试求此时的扬程H,流量Q和轴功率P各为多少？ 参考答案：对同一泵在流量控制装置相同的情况下，泵内的流动相似，可以应用相似定 律中的比例定律： H =H(n/n)=25X (1420/1450)=24.5(m)Q=Q(n/n)=240X (1420/1450)=235(m3/h) P =P(n/n)=22 X (1420/1450)=20.7(kW)此时扬程 为24.5m，流量为235

4、m3/h,轴功率为20.7kW。第5题：某电厂有一台离心通风机在标准进口状态下，其流量Q=135000m3/h，风压 p=5.92kPa,轴功率 P=246.75kW，现准备用来 作引风机，其进口状态为t=200C, pa=750mmHg,求该引风机的风压p和轴 功率P。参考答案：标准状态下大气压力pa为760mmHg ,温度为2C,密度P为 1.2kg/m3,在 t=200C、pa=750mmHg 时的气体密度 p可由理想气体状态方程来求得： P = P (pa/pa)(T/T)=1.2 X (750/760) X(273+20)/(273+200)=0.734(kg/m3) p=pXp /

5、 p =5.92 X0.734/1.2=3.62kPa P=PXp/p=246.7X0.734/1.2=150.9kW 该引风机的风 压为3.62kPa，轴功率为150.9kW。第6题：已知某煤的收到基元素分析数据如下：Car=60%、Har=3%、Oar=5%、Nar=1%、 Sar=1%、Aar=20%、Mt=10%,试求1 kg该煤燃烧所需的理论空气量V0。参考答案：V0=0.0889(CR+0.375Sar)+0.265Har-0.0333Oar=0.0889(60+0.375 X1)+0.265X3-0.0333X5 =5.9958(m3/kg) 1kg 该煤燃烧所需的理 论空气量为

6、 5.9958m3/kg。第7题：某锅炉热效率试验测定，飞灰可燃物Cfh=6.5%，炉渣含碳量Clz=2.5%，燃煤的 低位发热量Qnet,ar=20908kJ/kg，灰分Aar=26%，燃煤量B=56t/h，飞灰占燃 料总灰分的份额a fh=95%，炉渣占燃总灰分的份额a lz=5%，求锅炉机械未燃 烧损失q4；由于q4损失，每小时损失多少原煤？ 参考答案：q4=(32866Aar/Qnet,ar) a fh X Cfh/(100-Cfh)+ a lzClz/(100-Clz) = (32866 X 26%/20908)0.95 X 6.5/(100-6.5) + (0.05 X2.5)/(

7、100-2.5) =2.75% B4=Bq4=56X2.75%=1.54(t/h)机械未完全燃烧损失q4为2.75%，由于q4损失， 每小时损失1.54t原煤。第8题：某发电厂锅炉出FI蒸汽参数为pgr=10.234MPa，tgr=540C，汽轮机进汽压力 p0=9.12MPa，t0=535C，大气压力 pa=0.101325MPa，环境温度 th=0C，求主蒸 汽管道的散热损失和节流损失。参考答案：由锅炉出口蒸汽参数查水蒸气表得锅炉出口的蒸汽焓hgr=3478.96kJ/kg，熵 sgr=6.7367kJ/(kg C)，由汽轮机进汽参数查水蒸气表得汽轮机进口蒸汽焓 h0=3477.7kJ/k

8、g，熵 s0=6.7853kJ/(kgC)管道散热损失qs=Th(sgr-s0)=273.15X (6.7367-6.7853)=-13.2713(kJ/kg)管道节流损失qj=hgr-h0二3478.96-3477.7=1.26(kJ/kg)主蒸汽管道的散热损失为 13.2713kJ/kg，节流 损失为 1.26kJ/kg。第9题：计算测量范围为116MPa，精确度为1.5级的弹簧管式压力表的允许基本误差。参考答案：允许基本误差二土(仪表量程X精确度等级/100)=+16X1.5%=0.24(MPa)允许基本误差为土 0.24MPa。第10题：某锅炉蒸发量为1110t/h，过热蒸汽出口焓为3

9、400kJ/kg，再热蒸汽流量为 878.8t/h，再热蒸汽入口焓为3030kJ/kg，再热蒸汽出口焓为3520kJ/kg，给水 焓为1240kJ/kg，每小时燃料消耗量为134.8t/h，燃煤收到基低位发热量为 23170kJ/kg，求锅炉热效率。参考答案：已知：D=1110t/h, h0=3400kJ/kg, Dr=878.8t/h, h=3030kJ/kg, h=3520kJ/kg, hgs=1240kJ/kg, B=134.8t/h, Qnet,ar=23170kJ/kg。 n = D(h0-hgs)+Dr(h- h/(8Qnet,ar) X 100%=1110 X 103 X (34

10、00-1240)+878.8 X103(3520-3030)/(134.8 X 103 X 23170) X 100% =0.9055 X 100%=90.55% 锅炉热效率为 90.55%。第11题： 已知煤的收到基成分：Car=55.15%, Har=3.26%, Oar=2.68%, Nar=0.86%, Sar=4%, Aar=27%, Mar=7.05%。试计算其低位发热量 Qnet,ar。参考答案：Qnet,ar=Qgr,ar-54Har-6Mar =81Car+300Har+2.6(Oar-Sar)-54Har-6Mar =81 X 55.15+300 X 3.26+2.6 X

11、(2.68-4)-54 X 3.26-6 X 7.05=5441.7-218.3二5223.4(kcal/kg)=5223.4X4.187kJ/kg =21869.3kJ/kg 此种煤的低位发热量 Qnet,at 为 21869.3kJ/kg。 第12题： 一个弹簧压力真空表，其测量范围为-0.10.16MPa,它的精确度等级为1.5, 求该表的允许绝对误差。 参考答案：16-(-0.1)X1.5%=(0.16+0.1) X 1.5%=0.0039(MPa) 该压力表的允许绝对误差为0.0039MPa。 第13题： 已知进入凝汽器的蒸汽量Dn=198.8t/h,凝汽器设计压力pn=0.054M

12、Pa,凝汽器 排汽焓hn=2290kJ/kg，凝结水焓hn=139.3kJ/kg，冷却水的进水温度 tw1=20C，冷却水比热容 Cp=4.1868kJ/(kgC),冷却水量 Dw 为 13900t/h, 求冷却倍率m、冷却水温升At、传热端差6t。 参考答案：查表得pn压力下蒸汽的饱和温度tn=34.25 C。 冷却倍率 m=Dw/Dn=13900/198.8=61 冷却 水温升 t=(hn-h n)/(cpm) =(2290- 139.3)/(4.1868 X 61)=8.42( C) 冷却水出 口温度 tw2=tw1+ t=20+8.42=28.42(C) 则传热端差 6 t=tn-tw

13、2=34.25-28.42=5.83(C)冷却倍 率为61，冷却水温升为8.42C，传热端差为5.83C。 第14题： 已知某锅炉引风机在锅炉额定负荷下的风机出力qV为5.4X 105m3/h,风机入口静压 pj 为-4kPa，风机出 口静压 pj为0.2kPa，风机入口动压pd为0.03kPa，风机出口动压p”d为0.05kPa, 风机采用入口调节挡板调节，挡板前风压为-2.4kPa,试求风机的有效功率Pe 及风门节流损失。 参考答案：风机入 口全压 p=pj+pd =-4+0.03=-3.97(kPa) 风机出 口全压 p=pj+pd =0.2+0.05=0.205(kPa) 风机产生的全

14、压 p=p-p=0.205-(-3.97) =4.175(kPa)Pe二pqV/102=(4.175X 1000/9.8) X (5.4 X105/3600)/102=626.5(kW) 风机风门节流损失：P=pdqV/102=(4-2.4) X 103/9.8 X (5.4 X 105)/3600/102 =24.095(kW) 该风机的有效功率 Pe 为 626.5kW, 风门节流损失为24.095kW。第15题：某凝汽式汽轮机按朗肯循环工作，新蒸汽压力p1=8.26MPa，温度t1=500C，排 汽压力为 0.0039MPa, h0=3387kJ/kg, hp=2003kJ/kg, hp

15、=120kJ/kg，机械效 率和发电机效率均为99%，汽轮机功率为100MW，求汽耗量及满负荷运行时标准 煤耗量。参考答案：汽耗率 d=3600/(h0-hp) Xn jXn d =3600/(3387-2003) X 0.99 X 0.99 =2.654kg/(kW - h) 热耗率 q=d(h0-h p) =3.654 X (3387-120) 二8470.62kJ/(kW-h) 汽耗量 D=Pd=100000 X 2.654二265400(kg/h)=265.4t/h 热耗量 Q=Pq=100000 X 8670.62 =867062000(1(kJ/h)=867062MJ/h 标准煤耗

16、量 B=Q/29307.6=29.6(t/h)汽耗 量为265.4t/h，满负荷运行时标准煤耗量为29.6t/h。第16题：其送风机出口风压pb为200mmH2O，当地大气压力pa为 735.6mmHg，求送风机出口绝对压力pj为多少兆帕？ 参考答案：已知pj=pb+pa10.2kgf/cm2=1Pa200mmH2O=0.02kgf/cm2 735.6mmHg=1kgf/cm2 所以 pj=0.02+1=1.02(kgf/cm2)=0.1MPa 送 风机出口绝对压力pj为0.1MPa。第17题：汽轮机排汽焓h=2260.8kJ/kg，凝结水焓h=125.6kJ/kg，求1kg蒸汽在凝汽器 内所

17、放出的热量q。参考答案：q=h-h=2260.8-125.6=2135.2(kJ) 1kg蒸汽在凝汽器内放出 2135.2kJ热量。 第18题：有一根水平放置的蒸汽管道，保温层外径d=583mm，实测外表面平均温度 tw=48C，周围空气温度tf=23C，此时空气与外表面之间的自然对流换热系数 a =3.42W/(m2C)，试计算每米长度管道的自然对流散热量。参考答案：把管道每米长度上的散热量记为qL，当仅考虑自然对流时，有qL=ndaA t=nda (tw-tf) =3.14X0.583 X3.42X (48-23) =156.5W/m 每米长度管道的 自然对流散热量qL为156.5W/m。

18、第19题：某容器内气体压力由压力表读得pg=0.25MPa，气压表测得大气压力pa=0.99X 105Pa，若气体绝对压力不变，而大气压力升高pa=1.1X 105Pa，问容器内压力表的读数pg为多少？ 参考答案：p g=pg+pa-p a=0.25 X 106+0.99 X 105-1.1 X 105=0.239(MPa)容器内压力表的读数 pg 为 0.239MPa。第20题：物体做功为2.1X106J，问该功相当于多少千瓦时？参考答案：换算公式 1kJ=2.78 X 10-4kW - h 2.78 X 10-4 X 2.1 X 103=0.5838(kW - h)该功相当于 0.5838

19、kW - h。第21题：某纯凝汽式汽轮机主蒸汽焓h0为3370kJ/kg,凝结水焓h为138.2kJ/kg，汽 耗率d为3.04kg/(kW - h)，求该机组的热耗率？参考答案：热耗率 q=d(h0-h)=3.04X (3370-138.2)=9852.03kJ/(kW - h)该机组的热耗率为 9852.03kJ/(kW - h)。第22题：某锅炉进行反平衡热效率试验，测试结果q2=5.8%、q3=0.15%、q4=2.2%、 q5=0.4%、q6=0,求锅炉反平衡效率n。参考答案：n =100-(q2+q3+q4+q5+q6)=100-(5.8+0.15+2.2+0.4)=93.43(%)锅炉反平衡效率n为93.43%。第23题：某汽轮发电机额定功率P为200MW，求一个月内(按30d计算)该机组额定发电 量W为多少千瓦时？参考答案：W=Pt=200X 103X30X24=1.44X 108(kW - h) 该机 组额定发电量为 1.44X 108kW h。第24题：已知水的比热容c=4.19kJ/(kg C)，把10t水从20C加热到80C，需吸收多 少千焦热量