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 A熱動071（A卷）注意事項(xiàng)：1. 請考生按要求在試卷裝訂線內(nèi)填寫姓名、學(xué)號和年級專業(yè)。2. 請仔細(xì)閱讀各種題目的回答要求，在規(guī)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(nèi)填寫無關(guān)的內(nèi)容。4. 滿分100分，考試時(shí)間為120分鐘。題 號一二三四五六七總 分統(tǒng)分人得 分得 分評分人一、填空題（共25分,每小題1分）1.設(shè)備的檢修有哪三種情況： ； ； 2.評價(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： ； ； ； 怎樣減少這些過程的不可逆損失以提高熱經(jīng)濟(jì)性： ； ； ； 4某凝汽式發(fā)電廠共裝有臺汽輪發(fā)電機(jī)組，其

2、中臺容量為50MW,臺容量為100MW，已知該廠的年設(shè)備利用小時(shí)數(shù)為n=5500h/a，假定全廠的總效率=0.342，所用燃料的低位發(fā)熱量為23446kj/kg。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當(dāng)其他條件不變時(shí)，熱效率隨著初溫的提高而_。7補(bǔ)充水系統(tǒng)從安全性角度考慮應(yīng) 從經(jīng)濟(jì)性角度考慮應(yīng) 8熱除氧的后期，制造蒸汽在水中的鼓泡作用，可強(qiáng)化 。9熱力發(fā)電廠最為完善的熱經(jīng)濟(jì)指標(biāo)是 。10凝結(jié)水泵的再循環(huán)管一般設(shè)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(lián)氨的目的是為了除氧。 （ ）2.提高進(jìn)汽輪機(jī)蒸

3、汽的初壓一定能提高機(jī)組的熱經(jīng)濟(jì)性。 （ ）3.在朗肯循環(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當(dāng)汽輪機(jī)緊急事故僅僅跳閘時(shí)，水封閥開啟，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。 （ ）7所有抽汽母管上都設(shè)有逆止門防止加熱器內(nèi)疏水進(jìn)入汽輪機(jī) （ ）8軸封加熱器的疏水一般經(jīng)疏水調(diào)節(jié)閥排至凝汽器。 （ ）9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號低加之間。 （ ）10大型機(jī)組正常運(yùn)行期間，使用兩臺凝結(jié)水補(bǔ)水泵

4、向凝結(jié)水系統(tǒng)供水。 （ ）得 分評分人三、簡答題（共25分,每小題5分）1.用熱量法和火用方法計(jì)算發(fā)電廠熱功轉(zhuǎn)換過程的損失和熱經(jīng)濟(jì)性，結(jié)果有何不同？2 什么條件下可用汽耗率來衡量電廠的熱經(jīng)濟(jì)性？什么條件下不能用汽耗率來衡量？3 為什么說熱化發(fā)電率是評價(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供熱循環(huán)的熱化發(fā)電率有什么影響？對整個循環(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)？5 鍋爐連續(xù)排污擴(kuò)容器的壓力應(yīng)如何確定？有無最佳值？得 分評分人四、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pb=13.83Mp

5、a、tb=540、p0=12.75Mpa、t0=535、pc=0.0049Mpa、b=0.88、ri=0.86、g=0.985、m=0.985、ap=7%不計(jì)泵效率。試求下列各經(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=435 、pc=0.0049MPa；高參數(shù)機(jī)組的參數(shù)為：p0=8.83Mpa

6、、t0=535、pc=0.0049MPa。（14分）3. 已知兩臺出力各為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10，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07級熱力發(fā)電廠試題及評分標(biāo)準(zhǔn) 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(qiáng)制維修；定期維修；預(yù)估檢修2熱量法（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；可通過保溫、減少節(jié)流部件等方式來減少不可逆性；汽輪機(jī)中不可逆膨脹引起的不可逆損失；可通過優(yōu)化汽輪機(jī)結(jié)構(gòu)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(zhì)；需加熱 7除氧效果 8除氧效果 9全廠供電標(biāo)準(zhǔn)煤耗率

8、10軸封加熱器出口管道上二、判斷題（共10分）1 2 3 4 5 6 7 8 9 10三、簡答題（共42分）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,但不同方法計(jì)算的各部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(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Tb所導(dǎo)致鍋爐的Eb 遠(yuǎn)大于Et和Ec.因此要提高電廠的經(jīng)濟(jì)性，必須設(shè)法降低電廠能量轉(zhuǎn)換過程中各環(huán)節(jié)的不可逆性,特別是減少鍋爐的巨大的換熱溫差Tb。2答：汽耗率的表達(dá)式為d=3600/im =

9、3600/q0im (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)q0一定時(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的加熱器級數(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)率是評價(jià)熱電機(jī)組技術(shù)完善程度的質(zhì)量指標(biāo)。供熱返回水流量和溫度的大小和高低對熱電循環(huán)的回?zé)岢槠考翱偀岷牧?/p>

10、都有一定影響，因此會影響整個循環(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選的過低時(shí)，由于附加循環(huán)平均吸熱溫度低于基本循環(huán)的平均吸熱溫度Tav使整個再熱循環(huán)效率下降。反之，如Prh選的過高，雖然附加循環(huán)的吸熱平均溫度高于的數(shù)值可能很大；但此時(shí)因附加循環(huán)熱量占整個循環(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，對于每一個中間再熱后的溫度都相應(yīng)存在一個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，這一壓力值稱為熱力學(xué)上最佳中間再熱壓力。而實(shí)際的最佳中間再熱壓力值應(yīng)通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。 提高再熱后的溫度trh有

11、利于增加附加循環(huán)吸熱過程平均溫度，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。5答：蒸汽回收率，式中的分子是1kg排污水在擴(kuò)容器內(nèi)的放熱量，它決定于汽包壓力與擴(kuò)容器的壓力差。分母是擴(kuò)容器工作壓力下1kg排污水的汽化潛熱。在壓力變化范圍不大時(shí)，它可看作一個常數(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（壓降）來實(shí)現(xiàn)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(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，可通過對回收工

12、質(zhì)的數(shù)量與質(zhì)量方面的要求來選擇擴(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 hb=3440kj/kg h0=3430 kj/kg hca=2005 kj/kg hwc=136.5 kj/kg （1分） (1) 汽輪發(fā)電機(jī)組的經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 汽耗量 = =605545（kg/h） （2分） 汽耗率 d0=D0/Pel=605545/200000=3.03kg/(kw.h) （1分） 熱耗量 Q0=D0(h0-hwc)=605545 (3430-136.5 )=1994.6106(kj/h) （1分） 熱耗率 q0=d0(h0-hwc)=

13、3.00 (3430-136.5)=9971.8kj/kw.h （1分）(2)鍋爐設(shè)備的熱經(jīng)濟(jì)指標(biāo) =2273.20106 (kj/h) （2分）標(biāo)準(zhǔn)煤耗量 B=Qb/Ql =2273.20106/2927010=77.6t/h （1分）(3)發(fā)電廠主要熱經(jīng)濟(jì)指標(biāo)管道效率 =(3430-136.5)/(3440-136.5)=0.9969 （1分） 熱耗率 =11366.83kj/kw.h （1分） 熱耗量 Qcp=BQl=2273l.20106 (kj/h)9 （1分） 熱效率 =3600/qcp=3600/11366.83=0.317 （1分） 發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)煤耗量 =0.123103/0.31

14、7=388g標(biāo)準(zhǔn)煤/kw.h （1分） 標(biāo)準(zhǔn)供電煤耗率 =388/(1-0.07)=417g標(biāo)準(zhǔn)煤/kw.h （1分）2. 解： (1)對高參數(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 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） 則 =0.423 （2分） =0.41 （2分） 則效率相對變化為 =2.4% （1分）(2) 對中參數(shù)機(jī)組 根據(jù)機(jī)組參數(shù)查焓熵圖和水蒸氣表得 h0=3310kj/kg hc=2175 kj/kg hfw=136.2

15、kj/kg 凝汽器真空變化后 h0=3310kj/kg hc=2185kj/kg h,fw=171.80kj/kg （1分） =0.373 （2分） =0.358 （2分） 則效率相對變化率為 =3.9% （1分） 通過比較可見,凝汽真空變化對中參數(shù)機(jī)組影響較大 （2分） 3.解 擴(kuò)容器的壓力為 pf=p+pch=0.029+0.118=0.147Mpa （2分）對應(yīng)飽和水的焓為 h,bl=464.34kj/kg （1分）根據(jù)pf和x=(1-3%)=0.97 可得: hf =2630kj/kg （1分）根據(jù)汽包壓力,查水蒸汽表得h bl=1115.95kj/kg （1分）對擴(kuò)容器可列出如下方程

16、擴(kuò)容器物質(zhì)平衡Dbl=Df+D,bl （2分）擴(kuò)容器熱平衡Dbl h bl= Df hf+ D,blh,bl （2分） =0.291 （2分） 則擴(kuò)容器回收的工質(zhì)量=20.2910.012130=0.91(t/h) （1分） 擴(kuò)容器中飽和水對應(yīng)的溫度從水蒸汽表中可查得t,bl =110.72 （1分） 則化學(xué)凈水出排污器時(shí)的溫度為 100.72,此時(shí)對應(yīng)得焓值為420kj/kg （1分） 回收的排污熱量為 Qma=Dma(h1-h2) f=0.0252130103 (420-25.6)0.98 =2.5123106(kj/h) （2分） 讀書的好處1、行萬里路，讀萬卷書。2、書山有路勤為徑，學(xué)海無涯苦作舟。3、讀書破萬卷，下筆如有神。4、我所學(xué)到的任何有價(jià)值的知識都是由自學(xué)中得來的。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，白首方悔讀書遲。顏真卿7、寶劍鋒從磨礪出，梅花香自苦寒來。8、讀書要三到：心