第一章 热力发电厂动力循环及其热经济性
一、发电厂在完成能量的转换过程中,存在哪些热损失？其中哪一项损失最大？为什么？各项热损失与效率之间有什么关系？
能量转换:化学能——热能——机械能——电能
(煤)锅炉 汽轮机 发电机
热损失:1、锅炉热损失,包括排烟损失、排污热损失、散热损失、未完全燃烧热损失等。
2、管道热损失
3、汽轮机冷源损失: 凝汽器中汽轮机排汽的气化潜热损失; 膨胀过程中的进气节流、排气与内部损失。
4、汽轮机机械损失。
5、发电机能量损失
最大:汽轮机冷源热损失中的凝汽器中的热损失最大。
原因:
各项热损失与效率之间的关系:效率=(1-损失能量/输入总能量)×100%。
二、发电厂的总效率有哪两种计算方法？各在什么情况下应用？
1)热量法与熵方法(或火用方法或做功能力法)
2)热量法以热力学第一定律为基础,从燃料化学能在数量上被利用的程度来评价电厂的热经济性,一般用于电厂热经济性的定量分析。熵方法以热力学第二定律为基础,从燃料化学能的做工能力被利用的程度来评价电厂的热经济性,一般用于电厂热经济性的定性分析。
三、热力发电厂中,主要有哪些不可逆损失？怎样才能减少这些过程中的不可逆损失性以提高发电厂热经济性？
存在温差的换热过程,工质节流过程,工质膨胀或压缩过程 三种典型的不可逆过程。 主要不可逆损失有
1） 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。
2） 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。
3） 主蒸汽管道中的散热与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。
4) 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。
5) 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。
四、发电厂有哪些主要的热经济性指标？它们的关系就是什么？
主要热经济性指标有:能耗量(汽耗量,热耗量,煤耗量)与能耗率(汽耗率,热耗率,煤耗率)以及效率。
能耗率就是汽轮发电机生产1kW 、h 的电能所需要的能耗量。(公式)
五、给出汽耗率的定义及其与电功率Pe 、单位进气做功w i 以及单位进气热耗q 0相互关系的表达式,说明汽耗率不能独立用作热经济性指标的原因就是什么？
汽耗率:汽轮发电机组每生产1kW 、h 的电量所需要的蒸汽量,成为汽轮发电机组的汽耗率。用d 表示。
0036003600i m g i m g e D d q P ωηηηηη=== 原因:它不直接与热效率相关,主要取决于汽轮机实际比内功w i 的大小,因此d 不能单独
用作热经济性指标。只有当q0一定时,d才能反映电厂热经济性。
六、为什么说标准煤耗率就是一个比较完善的热经济性指标？
由煤耗率的表达式
3600
/(.)
cp net
b kg kw h
Q
η
=
,可瞧出煤耗率除与全厂热效率
ηcp有关外,还与煤的低位发热量有关,为了有一个便于各电厂之间比较的通用指标,采用了”标准煤耗率”b cp作为通用的热经济指标,即b cp =3600/(29270ηcp), 由于ηcp反映了能量转换的全过程,故标准煤耗率就是一个较完善的热经济指标。
九、回热式汽轮机比纯凝气式汽轮机绝对内效率高的原因就是什么？
1)回热使汽轮机进入凝汽器的凝汽量减少了,汽轮机冷源损失降低了
2)回热提高了锅炉给水温度,使工质在锅炉内的平均吸热温度提高,使锅炉的传热温差降低,熵增减少,做功能力损失减少
3)汽轮机抽气给水的传热温差小,做功能力损失减小了,提高了电厂的热经济性。
(在机组功率相同的条件下,由于回热抽汽的作功不足使机组的发电功率减少,若保持功率不变,则必需增大机组的汽耗量D0与汽耗率d0。
回热式汽轮发电机组的
3600
o r
i m g
q
ηηη
=
[kj/kw、h]
纯凝汽式汽轮发电机组的
3600
co
i m g
q
ηηη
=
[kj/kw、h]
因为
r
i
η
>i
η
,所以q o 热加热,减少了冷源损失,提高了给水温度,与凝汽机组相比热耗率降低,从而提高了热经济性。)(两种答案综合一下) 十、什么“回热抽汽做功比Xr”？Xr在分析回热循环热经济性时起什么样的作用？ 回热抽汽做功比:回热抽汽所做的内功在总内功中的比例,Xr=Wir/Wi。 Xr越大,表明回热抽汽在汽轮机中的做功量越大,那么凝汽做功相对越低,冷源损失就越少,绝对内效率越高。 十一、蒸汽初参数对电厂热经济性有什么影响？提高蒸汽初参数受到哪些限制？为什么？(P33页) 1) 提高蒸汽初温,可使汽轮机的相对内效率ηri与理想循环热效率ηt都提高,故提高蒸汽初温可使汽轮机的绝对内效率ηi提高。提高蒸汽初压,对汽轮机绝对内效率的影响取决于理想循环热效率与相对内效率的大小。随着初压的提高,若理想循环热效率的增加大于相对内效率的降低,那么随着初压的提高,汽轮机的绝对内效率就是增加的,否则就是下降的。 2)提高蒸汽初温受动力设备材料强度的限制;提高蒸汽初压受汽轮机末级叶片容许的最大湿度的限制。 十二:降低汽轮机的排气参数对机组热经济性有何影响？影响排汽压力的因素有哪些？P35页 1)在极限背压以上,随着排汽压力的降低,热经济性也提高 2)汽轮机的排汽压力对应于排汽饱与温度相应的压力,在运行中它的大小取决于冷却水的进口温度,冷却水量的大小,冷却水管的清洁度与换热面积。—————————————————————————————————— (蒸汽终参数对电厂经济性影响:1)降低蒸汽终参数P c将使循环放热过程的平均温度降低,理想循环热效率将随着排汽压力P c的降低而增加,降低排气压力P c使汽轮机比内功W i增加,理想循环热效率增加。2)排汽压力P c降低,对汽轮机相对内效率不利,在极限背压以上,随着排汽压力P c的降低热经济性就是提高的。 十三、何为凝汽器的最佳真空？机组在运行中如何使凝汽器在最佳真空下运行？ P36 最佳真空,就是在汽轮机末级尺寸,凝汽器面积一定的情况下,运行中循环水泵的功耗与背压降低机组功率增加间的最佳关系。当tc1一定,汽轮机D c不变时,背压只与凝汽器冷却水量G有关。当G增加时,汽轮机因背压降低增加的功率?Pe与同时循环水泵耗功也增加的?P pu差值最大时的背压即为最佳真空。 十四、蒸汽中间再热的目的就是什么？37 减少排汽湿度;改善汽轮机末几级叶片的工作条件;提高汽轮机的相对内效率;在发电机组输出功率不变时可减少汽轮机总汽耗量;能够采用更高的蒸汽初压,增大单机容量。 十五、蒸汽中间再热必须具备哪些条件才能获得较好的经济效益？ 只有当附加循环效率大于基本朗肯循环热效率时,采用蒸汽中间再热后,热经济性就是提高的。且基本循环热效率愈低,再热加入的热量愈大,再热所得到的热经济效益就愈大。十六、再热对回热机组热经济性有什么影响？P41 再热蒸汽的做功增加,新蒸汽流量将减少,回热抽汽的温度与焓值提高,使回热抽气量减少,回热抽汽做功减少,凝汽流做功相对增加,冷源损失增加,热效率较大再热机组降低。再热使各级抽汽的焓与过热度增大,加热器的传热温差增加,不可逆传热损失增加。 (再热对回热经济性的影响:再热增加了蒸汽过热度,增加了不可逆传热损失,从而削弱了回热的热经济性(做工能力发认为),再热使回热抽汽的温度与焓值都提高了,使回热抽汽量减少,回热抽汽做功减少,凝汽流做功相对增加,冷源损失增加,热效率较无再热机组稍低(热量法认为),再热对回热分配的影响主要反映在锅炉给水温度与再热后一级抽汽压力的选择上。) 十七、中间再热参数如何确定？P39 在蒸汽初、终参数以及循环的其她参数已定时,应当这样来选择:首先选定合理的蒸汽再热后的温度,当采用烟气再热时一般选取再热后的蒸汽温度与初温度相同;其次,根据已选定的再热温度按实际热力系统计算并选出最佳再热压力;最后还要核对一下,蒸汽在汽轮机内的排汽湿度就是否在允许范围内,并从汽轮机结构上的需要进行适当的调整,可以指出,这种调整使得再热压力偏离最佳值时对整个装置热经济性的影响并不大。 十八、给水温度对回热机组热经济性有何影响？ (单级回热时,随着给水温度t fw的提高,对应的抽汽压力提高,一方面使汽轮机的热耗降低,但另一方面使汽轮机的内功减少,增大了汽轮机的汽耗率。因此存在一最佳给水温度,使汽轮机装置内效率最高。) 若提高给水温度,将使:1)抽汽压力增加,汽耗量增加,汽耗率增加,工质吸热量减少,发电机组热耗率, 汽轮机内效率受双重影响。2)锅炉内的换热温差降低,相应的火用损减小。3)回热加热器内换热温差增大, 相应的火用损增大。4)总火用损最小时对应最佳给水温度。十九、给水总焓升(温升)在各级加热器中如何进行分配才能使机组热经济性为最好？P43 在单级回热加热系统中,当回热加热器中给水比焓升等于在汽轮机入口蒸汽初始比焓与抽汽点的蒸汽比焓之差时,回热系统达其最佳值。在多级回热加热系统中,当加入到除第一个回热加热器以外的各加热器的热量等于给定点与其前面抽汽点之间的蒸汽的比焓降,而加入到第一个加热器中的热量等于初始蒸汽比焓与第一个抽汽点处蒸汽比焓之差时,回热加热系统达到其最佳热效率。 二十、回热加热级数对回热过程热经济性的影响就是什么？ 1)当给水温度一定时,回热加热的级数越多,循环热效率越高。2)回热加热的级数越多,最佳给水温度与回 热循环的效率越高。3)随着加热级数的增多,回热循环效率的增加值逐渐减少。 第二章 发电厂的回热加热系统 1、由混合式加热器组成的回热系统具有什么特点？ a 可以将水加热到该级加热器蒸汽压力下所对应的饱与水温度,充分利用了加热蒸汽的能位,在加热器内实现了热量传递,完成了提高水温的过程。 b 汽水直接接触,没有金属受热面,因而加热器结构简单,金属耗量少,造价低,便于汇集不同参数的汽水流量。 c 可以兼作除氧设备,避免高温金属受热面氧腐蚀。 d 系统复杂(需加水泵与集水箱),运行安全性、可靠性低,系统投资大,采用重力式回热系统可以解决上述问题,且热经济性提高 2、为什么现代发电厂一般都采用以表面式加热器为主的回热系统？ 表面式加热器组成的回热系统简单,运行安全可靠,布置方便,系统投资与土建费用少。混合式加热器要求抽汽压力与给水压力相匹配,要求较高,对高压加热器来说更难以实现,故一般都采用表面式加热器为主的回热系统。 3、什么就是表面加热器的端差？表面式加热器的端差对热力系统的经济性有什么影响？ 加热器压力下饱与水温度与出口水温度之差。端差越小,热经济性越好。一方面如果加热器出口水温不变,端差减小意味着疏水温度不需要原来那么高,回热抽汽压力可以降低一些,回热抽汽做功比Ｘr 增加,热经济性变好;另一方面如果加热蒸汽压力不变,疏水温度不变,端差减小意味着出口水温增加,其结果就是减少了压力较高的回热蒸汽抽汽做功比而增加了压力较低的回热蒸汽做功比,热经济性得到改善。 4、为什么现代大型机组的回热系统中较多地采用表面式卧式加热器？ 卧式加热器换热面管横向布置,在相同凝结放热条件下,其凝结水膜较竖管薄,单管放热系数高;同时在筒体内易于布置蒸汽冷却段与疏水冷却段,在低负荷时可借助于布置的高程差来克服自流压差小的问题,经济性高于立式。 5、回热抽汽管道压降就是如何产生的？它的大小对回热系统的经济性有什么影响？ 抽汽管道压力降?ｐｊ就是指汽轮机抽汽出口压力ｐｊ与ｊ级回热加热器内汽侧压力j p ' 之差。加热蒸汽流过管道,由于管壁的摩擦阻力必然要产生压力降低。若加热器端差不变,抽汽压降j p ?加大,则j p '、dj t 随之减小,引起加热器出口水温wj t 降低,导致增加压力较高的抽汽量,减少本级抽汽量,使整机的抽汽做功比r X 减小,热经济性下降。 6、大型机组回热系统为什么要采用蒸汽冷却器与疏水冷却器？在T-S 图上画出其做功能力损失的变化部位。 高参数大容量机组提高了中低压缸部分回热抽汽的过热度,使得各级回热加热器内汽水换热温差增大,?损增加,即不可逆损失增大,从而削弱了回热的效果。让过热度较大的回热抽汽先经过一个冷却器或冷却段降低蒸汽温度后再进入回热加热器,这样不但减少了回热加热器内汽水换热的不可逆损失,而且还可以不同程度地提高加热器出口水温,减小加热器端差,改善回热系统的热经济性。 由于在普通加热器中疏水出口水温为汽侧压力下对应的饱与水温,将该水温降低后再排至压力较低的j+1级加热器中,则会减少对低压抽汽的排挤,同时本级也因更多地利用了疏水热能而产生高压抽汽减少、低压抽汽增加的效果,减少疏水逐级自流带来的负面效果。 7、表面式加热器的疏水方式有哪几种？使用回热抽汽做功比来分析不同疏水方式对热经济性的影响。 热力发电厂 一、名词解释 1．冷源损失 汽轮机排汽在凝汽器中的放热量。 2．汽轮机装置内效率 汽轮机单位时间内所做的实际内功（焓降）与热耗量之比。 3. 管道效率 汽轮机的热耗量与锅炉热负荷之比。用来表征蒸汽从锅炉流至汽轮机进口，由于发生压力损失和散热损失而导致的能量损失。 4．厂用电率 厂用电量占电厂发电量的百分比。 5．汽轮发电机组热耗率 汽轮发电机组每生产1kW×h的电能所消耗的热量。 6．汽轮发电机组汽耗率 汽轮发电机组每生产1kW×h的电能所需要的蒸汽量。 7．凝汽式电厂的热耗率 发电厂每生产1kW×h的电能所需要的热量。 8．汽轮机相对内效率 汽轮机实际内功（焓降）与理想内功（焓降）之比。 9．凝汽式电厂的全厂热效率 发电厂输出的有效能量（电能）与输入总能量（燃料化学能）之比10．循环热效率 汽轮机在单位时间内输出内功与循环吸热量之比。 11．安全阀 用于锅炉、压力容器及管道上的保护阀门。当容器内压力超过规定值时，可以自动开启，排出介质，当容器内压力恢复正常时能自动关闭。12．疏水泵 提高疏水压力，将疏水打入到本级加热器出口水中的泵。 13．前置泵 置于给水泵前、与之串联运行的泵。其转速较低，必须汽蚀余量较小，能提高给水泵入口压力，防止给水泵汽蚀。 14．排污扩容器 对锅炉连续排污水进行扩容、降压，回收利用其扩容蒸汽，减少系统的汽水损失。 15．除氧器抽汽调节阀 用于除氧器的定压运行，能将汽轮机抽汽节流至给定的除氧器工作压力。 16．抽汽逆止阀 保证汽轮机抽汽的单向流动（由汽轮机至加热器），防止管内蒸汽或加热器内汽水倒流入汽轮机的一种阀门。 17．主给水再循环 将主给水泵出口的给水通过管道返回除氧水箱，防止给水泵在汽轮机低负荷时由于给水流量不足发生汽蚀。 18．主凝结水再循环 将凝结水泵出口的凝结水通过管道返回凝汽器热井，防止凝结水泵在汽轮机低负荷时由于凝结水流量不足发生汽蚀。 19．高压加热器水侧旁路 在高压加热器出现故障时，将其切除，这时给水所流经的管路。20．轴封加热器 利用汽轮机各汽缸末端的轴封漏出的汽气混合物加热凝结水的间壁式换热器，位于凝结水泵与最末级低压加热器之间。 二、单项选择题（从下列各题四个被选答案中选出一个正确答案，并将其题号写在题干后面的括号内。答案选错或未作选择者，该题无分）1．高压加热器的旁路阀门若关闭不严＿＿。（②） ①降低机组的安全性②会降低机组的经济性 ③对机组的安全性和经济性都有影响④对机组安全性和经济性都无影响 2．汽轮机Ⅰ,Ⅱ级旁路（即高、低压旁路）的减温水＿＿。（③） ①都来自给水②都来自凝结水 ③分别来自给水和凝结水④都来自循环水 3．凝结水泵和给水泵都需要设置＿＿。（④） ①再循环管和抽空气管②抽空气管和逆止阀 第一章热力发电厂动力循环及其热经济性 一、发电厂在完成能量的转换过程中，存在哪些热损失其中哪一项损失最大为什么各项热损失和效率之间有什么关系 能量转换：化学能——热能——机械能——电能 （煤）锅炉汽轮机发电机 热损失：1、锅炉热损失，包括排烟损失、排污热损失、散热损失、未完全燃烧热损失等。 2、管道热损失 3、汽轮机冷源损失: 凝汽器中汽轮机排汽的气化潜热损失; 膨胀过程中的进气节流、排气和内部损失。 4、汽轮机机械损失。 5、发电机能量损失 最大：汽轮机冷源热损失中的凝汽器中的热损失最大。 原因： 各项热损失和效率之间的关系：效率=（1-损失能量/输入总能量）×100%。 二、发电厂的总效率有哪两种计算方法各在什么情况下应用 1）热量法和熵方法（或火用方法或做功能力法） 2）热量法以热力学第一定律为基础，从燃料化学能在数量上被利用的程度来评价电厂的热经济性，一般用于电厂热经济性的定量分析。熵方法以热力学第二定律为基础，从燃料化学能的做工能力被利用的程度来评价电厂的热经济性，一般用于电厂热经济性的定性分析。 三、热力发电厂中，主要有哪些不可逆损失怎样才能减少这些过程中的不可逆损失性以提高发电厂热经济性 存在温差的换热过程，工质节流过程，工质膨胀或压缩过程三种典型的不可逆过程。主要不可逆损失有 1）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。 2）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。 3）主蒸汽管道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。 4） 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。 5） 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。 四、发电厂有哪些主要的热经济性指标它们的关系是什么 主要热经济性指标有：能耗量（汽耗量，热耗量，煤耗量）和能耗率（汽耗率，热耗率，煤耗率）以及效率。 能耗率是汽轮发电机生产的电能所需要的能耗量。（公式） 五、给出汽耗率的定义及其与电功率Pe 、单位进气做功w i 以及单位进气热耗q 0相互关系的表达式，说明汽耗率不能独立用作热经济性指标的原因是什么 汽耗率：汽轮发电机组每生产的电量所需要的蒸汽量，成为汽轮发电机组的汽耗率。用d 表示。 0036003600i m g i m g e D d q P ωηηηηη=== 原因：它不直接与热效率相关，主要取决于汽轮机实际比内功w i 的大小，因此d 不能单独用作热经济性指标。 只有当q 0一定时，d 才能反映电厂热经济性。 六、为什么说标准煤耗率是一个比较完善的热经济性指标 由煤耗率的表达式 3600/(.)cp net b kg kw h Q η=，可看出煤耗率除与全厂热效率ηcp 有关外,还与煤的低位发热量有关，为了有一个便于各电厂之间比较的通用指标，采用了”标准煤耗率”b cp 作为通用的热经济指标,即 b cp =3600/(29270ηcp), 由于ηcp 反映了能量转换的全过程,故标准煤耗率是一个较完善的热经济指标。 九、回热式汽轮机比纯凝气式汽轮机绝对内效率高的原因是什么 1）回热使汽轮机进入凝汽器的凝汽量减少了，汽轮机冷源损失降低了 2）回热提高了锅炉给水温度，使工质在 锅炉内的平均吸热温度提高，使锅炉的传热温差降低,熵增减少，做功能力损失减少 国产600MW 凝汽式机组全厂原则性热力系统设计计算 1 课程设计的目的及意义： 电厂原则性热力系统计算的主要目的就是要确定在不同负荷工况下各部分汽水流量及参数、发电量、供热量及全厂的热经济性指标，由此可衡量热力设备的完善性，热力系统的合理性，运行的安全性和全厂的经济性。如根据最大负荷工况计算的结果，可作为发电厂设计时选择锅炉、热力辅助设备、各种汽水管道及附件的依据。 2 课程设计的题目及任务： 设计题目：国产600MW 凝汽式机组全厂原则性热力系统设计计算。 计算任务： ㈠ 根据给定的热力系统数据，在h - s 图上绘出蒸汽的汽态膨胀线 ㈡ 计算额定功率下的汽轮机进汽量0D ，热力系统各汽水流量j D ㈢ 计算机组和全厂的热经济性指标（机组进汽量、机组热耗量、机组汽耗率、机组热耗率、 绝对电效率、全厂标准煤耗量、全厂标准煤耗率、全厂热耗率、全厂热效率） ㈣ 按《火力发电厂热力系统设计制图规定》绘制出全厂原则性热力系统图 3 已知数据： 汽轮机型式及参数 锅炉型式及参数 锅炉型式英国三井2027-17.3／541／541 额定蒸发量Db：2027t／h 额定过热蒸汽压力P b17.3MPa 额定再热蒸汽压力 3.734MPa 额定过热蒸汽温度541℃ 额定再热蒸汽温度541℃ 汽包压力：P du18.44MP 锅炉热效率92.5％ 汽轮机进汽节流损失4％ 中压缸进汽节流损失2％ 轴封加热器压力P T98kPa 疏水比焓415kJ／kg 汽轮机机械效率98.5％ 发电机效率99％ 补充水温度20℃ 厂用电率0.07 4 计算过程汇总: ㈠原始资料整理： 热力发电厂课后习题答案 第一章热力发电厂动力循环及其热经济性 1、发电厂在完成能量的转换过程中,存在哪些热损失？其中哪一项损失最大？为什么？各项热损失与效率之间有什么关系？ 能量转换:化学能—热能—机械能—电能 (煤)锅炉汽轮机发电机 热损失: 1)锅炉热损失,包括排烟损失、排污热损失、散热损失、未完全燃烧热损失等。 2)管道热损失。 3)汽轮机冷源损失: 凝汽器中汽轮机排汽的气化潜热损失;膨胀过程中的进气节流、排气与内部损失。 4)汽轮机机械损失。 5)发电机能量损失。 最大:汽轮机冷源热损失中的凝汽器中的热损失最大。 原因:各项热损失与效率之间的关系:效率=(1-损失能量/输入总能量)×100%。2、发电厂的总效率有哪两种计算方法？各在什么情况下应用？ 1)热量法与熵方法(或火用方法或做功能力法) 2)热量法以热力学第一定律为基础,从燃料化学能在数量上被利用的程度来评价电厂的热经济性,一般用于电厂热经济性的定量分析。熵方法以热力学第二定律为基础,从燃料化学能的做工能力被利用的程度来评价电厂的热经济性,一般用于电厂热经济性的定性分析。 3、热力发电厂中,主要有哪些不可逆损失？怎样才能减少这些过程中的不可逆损失性以提高发电厂热经济性？ 存在温差的换热过程,工质节流过程,工质膨胀或压缩过程三种典型的不可逆过程。 主要不可逆损失有 1) 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。 2) 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。 3) 主蒸汽管道中的散热与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。 4)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。 5)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、发电厂有哪些主要的热经济性指标？它们的关系就是什么？ 主要热经济性指标有:能耗量(汽耗量,热耗量,煤耗量)与能耗率(汽耗率,热耗率,煤耗率)以及效率。 能耗率就是汽轮发电机生产1kW、h的电能所需要的能耗量。(公式) 5、给出汽耗率的定义及其与电功率Pe、单位进气做功wi以及单位进气热耗q0相互关系的表达式,说明汽耗率不能独立用作热经济性指标的原因就是什么？ 汽耗率:汽轮发电机组每生产1kW、h的电量所需要的蒸汽量,成为汽轮发电机组的汽耗率。用d表示。 单项选择题 1、电厂实际生产的能量转换过程中，在数量上以下列哪种热量损失为最大？（D） A、锅炉损失 B、汽轮机内部损失 C、管道损失 D、冷源损失 2、凝汽式发电厂的发电煤耗率可表示为：（A） A、发电厂在一段时间内耗用的总煤量与发电量之比 B、发电厂在一段时间内耗用的总煤量与对外供电量之比 C、发电厂在一段时间内耗用的总煤量与平均负荷之比 D、发电在在一段时间内耗用的总煤量与厂用电之比 3、随着回热加热级数的增多，（C）。 A、回热循环效率的增加值逐渐增多 B、回热循环效率的增加值不变 C、回热循环效率的增加值逐渐减少 4、其它条件不变，提高蒸汽初压力循环效率的变化将：（D） A、提高 B、降低 C、不一定 D、先提高后降低 5、其它条件不变提高蒸汽初温，循环效率提高的原因是（B） A、冷源损失数量减少 B、平均吸热温度提高 C、蒸汽湿度减少 D、蒸汽容积流量增加 6、再热机组在各级回热分配上，一般采用增大高压缸排汽的抽汽量，降低再热后第一级回热的抽汽量是为了（A）。 A、减少给水加热过程的不可逆损失 B、尽量利用高压缸排汽进行回热加热 C、保证再热后各回热加热器安全 D、增加再热器后各级回热抽汽的抽汽作功量 7、采用中间再热的目的是：（B） A、提高回热经济性 B、提高初参数后使排汽湿度不超过允许值 C、提高机组设计功率 D、利用锅炉烟道的余热以降低排烟温度 8、提高蒸汽初温，其它条件不变，汽机相对内效率（A）。 A、提高 B、降低 C、不变 D、先提高后降低 9、提高蒸汽初压，其它条件不变，汽机相对内效率（B）。 A、提高 B、降低 C、不变 D、先降低后提高 10、若提高凝汽器真空，机组出力增加ΔNd,循环水泵功率增加ΔNs，则最佳真空为：（A）。 A、ΔNd-ΔNs之差最大时对应的真空 B、ΔNd/ΔNs最大时对应的真空 C、（ΔNd-ΔNs)/ΔNs 最大时对应的真空 D、（ΔNd-ΔNs)/ΔNd 最大时对应的真空 11、常用的烟气中间再热，再热后蒸汽的（B） A、温度增加，压力增加 B、温度增加，压力下降 C、温度下降，压力下降 D、温度不变，压力下降 12、采用中间再热，导致回热的热经济效果（B） A、增强 B、减弱 C、可能增加也可能减弱 D、不变 13、提高蒸汽初压主要受到（A） 学校机械工程系课程设计说明书热力发电厂课程设计 专业班级： 学生姓名： 指导教师： 完成日期： 学校机械工程系 课程设计评定意见 设计题目：国产660MW凝汽式机组全厂原则性热力系统计算 学生姓名：专业班级 评定意见： 评定成绩： 指导教师（签名）： 2010年 12 月9日 评定意见参考提纲： 1.学生完成的工作量与内容是否符合任务书的要求。 2.学生的勤勉态度。 3.设计或说明书的优缺点，包括：学生对理论知识的掌握程度、实践工作能力、表现出的创造性和综合应用能力等。 《热力发电厂》课程设计任务书 一、课程设计的目的（综合训练） 1、综合运用热能动力专业基础课及其它先修课程的理论和生产实际知识进行某660MW凝气式机组的全厂原则性热力系统的设计计算，使理论和生产实际知识密切的结合起来，从而使《热力发电厂》课堂上所学知识得到进一步巩固、加深和扩展。 2、学习和掌握热力系统各汽水流量、机组的全厂热经济指标的计算，以及汽轮机热力过程线的计算与绘制方法，培养学生工程设计能力和分析问题、解决问题的能力。 3、《热力发电厂》是热能动力设备及应用专业学生对专业基础课、专业课的综合学习与运用，亲自参与设计计算为学生今后进行毕业设计工作奠定基础，是热能动力设备及应用专业技术人员必要的专业训练。 二、课程设计的要求 1、明确学习目的，端正学习态度 2、在教师的指导下，由学生独立完成 3、正确理解全厂原则性热力系统图 4、正确运用物质平衡与能量守恒原理 5、合理准确的列表格，分析处理数据 三、课程设计内容 1. 设计题目 国产660MW凝汽式机组全厂原则性热力系统计算（设计计算） 2. 设计任务 （1）根据给定的热力系统原始数据，计算汽轮机热力过程线上各计算点的参数，并在h-s图上绘出热力过程线； （2）计算额定功率下的汽轮机进汽量Do，热力系统各汽水流量Dj、Gj； （3）计算机组和全厂的热经济性指标； （4）绘出全厂原则性热力系统图，并将所计算的全部汽水参数详细标在图中（要求计算机绘图）。 3. 计算类型 定功率计算 4. 热力系统简介 某火力发电厂二期工程准备上两套660MW燃煤气轮发电机组，采用一炉一机的单元制配置。其中锅炉为德国BABCOCK公司生产的2208t/h自然循环汽包炉；汽轮机为Geg公司的亚临界压力、一次中间再热660MW凝汽式汽轮机。 全厂的原则性热力系统如图1-1所示。该系统共有八级不调节抽汽。其中第一、第二、第三级抽汽分别供高压加热器，第五、六、七、八级抽汽分别供低压加热器，第四级抽汽作为0.9161Mpa压力除氧器的加热汽源。 第一、二、三级高压加热器均安装了留置式蒸汽冷却器，上端差分别为-1.7oC、0oC、-1.7oC。第一、二、三、五、六、七级回热加热器装设疏水冷却器，下端差均为5.5oC。 热力发电厂复习题及答案 热力发电厂单元一复习题 一,填空： 1、（）、（）、（）、水力、原子能，这五种一次能源又称为常规能源。 2、电厂按产品分为（）和（）。 3、通常用（）来反映发电厂热力设备的完善程度及热损失的大小。 4、锅炉设备中的热损失主要有（）、（）、（）、（）、（）。 5、发电机损失包括（）、（）、轴承摩擦损失、通风耗功。 6、汽耗率为每生产（）所消耗的蒸汽量。 7、我国发电厂的厂用电率平均在（）。 8、1kg标准煤的低位发热量为（）。 9、提高蒸汽初参数，循环热效率会（）。 10、采用蒸汽中间再热的机组用烟气一次再热时，一般取再热温度等于 （）。 二、判断： 1、随着回热级数的增加，循环热效率不断提高。（） 2、小容量机组采用高参数同样能提高全厂效率。（） 3、蒸汽初参数选择得越高，锅炉效率越高。（） 4、采用给水回热的机组比同功率的纯凝汽式机组进汽量小。 5、热电联产的三种生产形式中背压式汽轮机组的热经济性最高。 三、问答题： 1、给水回热加热的意义是什么？ 2、什么是厂用电率？目前我国发电厂的厂用电率约为多少？ 3、什么是热点联产？热点联产有哪些形式？ 单元二复习题 一填空题: 1.按传热方式的不同,回热加热器分为( )和( )两种. 2.为适应高参数、大容量机组的要求，一台加热器又分为 （）、（）和（）三部分。 3、除氧器根据工作压力的不同，可分为（）、（）、（）除氧器。 4、凝汽设备主要有（）、（）、（）、（ ）等。 5、正常运行中，凝汽器内的真空主要是依靠（）形成的。 6、真空系统的捡漏方法有（）、（）和 （）。 7、凝汽器的端差是指排气压力下的饱和温度与（）之差。 8、过冷度是指（）与凝结水温度之差。 9、给水除氧的方法有（）和（）。 10、除氧器运行采用（）和（）两种方式。 二、选择： 东南大学 热力发电厂课程设计报告 题目：日立250MW机组原则性热力系统设计、计算和改进 能源与环境学院热能与动力工程专业 学号 姓名 指导教师 起讫日期 2015年3月2日～3月13日 设计地点中山院501 2015年3月2日 目录 1 本课程设计任务 (1) 2 ******原则性热力系统的拟定 (2) 3 原则性热力系统原始参数的整理 (2) 4 原则性热力系统的计算 (3) 5 局部热力系统的改进及其计算 (6) 6 小结 (8) 致谢 (9) 参考文献 (9) 附件：原则性热力系统图 一本课程设计任务 1.1 设计题目 日立250MW凝汽机组热力系统及疏水热量（DC系统）利用效果分析。 1.2 计算任务 1、整理机组的参数和假设条件，并拟定出原则性热力系统图。 2、根据给定热力系统数据，计算气态膨胀线上各计算点的参数， 并在ｈ-s 图上绘出蒸汽的气态膨胀线。 3、对原始热力系统计算其机组内效率，并校核。 4、确定原则性热力系统的改进方案，并对改进后的原则性热力系 统计算其机组内效率。 5、将改进后和改进前的系统进行对比分析，并作出结论。 1.3设计任务说明 对日立MW凝汽机组热力系统及疏水热量（DC系统）利用效果分析，我的任务是先在有DC系统情况下通过对抽汽放热量，疏水放热量，给水吸热量等的计算，求出抽汽份额，从而用热量法计算出此情况下的汽机绝对内效率（分别从正平衡和反平衡计算对比，分析误差）。然后再在去除DC系统的情况下再通过以上参量计算出汽轮机绝对内效率（也是正平衡计算，反平衡校核对比）。最后就是对两种情况下的绝对内效率进行对比，看去除DC系统后对效率有无下降，下降多少。 热力发电厂考试试卷 一 名词解释（10分） 发电热耗率 端差 最佳真空 热电厂的燃料利用系数 热化发电率 二 简答题 （70分） 1 提高蒸汽初温可提高机组的热经济性，分析其原因，并说明提高蒸汽初温在工程中主要受哪些因素限制。 2 现在绝大多数大容量再热式机组都设置了旁路系统，简述旁路系统的作用。 3在现代的高参数、大容量采用中间再热机组的热力系统中，大多数回热加热器都采用了置式疏水冷却段以提高热经济性，试利用热量法分析其原因。 4 给水热除氧的机理基于哪两个基本定律？根据热除氧机理指出监测哪些参数就可了解给水溶氧量情况。 5 什么是除氧器的自生沸腾现象？为防止这种现象的发生，可采取哪些解决措施？ 6在火力发电厂原则性热力系统计算中，拟定回热加热器的热平衡式并据以求解加热器的抽汽量是其中很重要的一步，试对下图中的加热器根据所给符号写出热平衡式。 7对于抽汽凝汽式机组，其做功汽流可分为供热汽流和凝汽汽流，这两部分汽流与代替 凝汽式机组做功汽流的热经济性满足下述关系，ic i ih ηηη>>，s c e,s cp s h ,e b b b <<，试分析 其原因。 三 作出符合下列条件的火电厂热力系统图（20分） 1. 高、中、低压三缸两排汽，低压缸对称分流，一次中间再热； 2. 机组有八级回热，三高、四低、一除氧，其中高压缸两段、中压缸两段抽汽； 3. #1、#2高压加热器带有置式蒸冷段和疏冷段，#3号高压加热器带外置式蒸汽冷却器（串联布置），#5低压加热器只带有置式蒸汽冷却段； 4. 高压加热器的疏水逐级自流入除氧器，低压加热器除最低一级加热器外均采用疏水逐级自流方式，最末一级低压加热器疏水采用疏水泵方式打到其出口，轴封加热器疏水至凝汽器热井； 5. 前置泵、给水泵均由小汽轮机带动，汽源来自第四段抽汽，排汽至主凝汽器； 6. 带给水泵、凝结水泵再循环； 7. 补水补入凝汽器； 热力发电厂考试试卷 一名词解释（10分） 发电热耗率端差最佳真空热电厂的燃料利用系数 热化发电率 二简答题（70分） 1 提高蒸汽初温可提高机组的热经济性，分析其原因，并说明提高蒸汽初温在工程中主要受哪些因素限制。 2 现在绝大多数大容量再热式机组都设置了旁路系统，简述旁路系统的作用。 3在现代的高参数、大容量采用中间再热机组的热力系统中，大多数回热加热器都采用了内置式疏水冷却段以提高热经济性，试利用热量法分析其原因。 4 给水热除氧的机理基于哪两个基本定律？根据热除氧机理指出监测哪些参数就可了解给水溶氧量情况。 5 什么是除氧器的自生沸腾现象？为防止这种现象的发生，可采取哪些解决措施？ 6在火力发电厂原则性热力系统计算中，拟定回热加热器的热平衡式并据以求解加热器的抽汽量是其中很重要的一步，试对下图中的加热器根据所给符号写出热平衡式。 7对于抽汽凝汽式机组，其做功汽流可分为供热汽流和凝汽汽流，这两部分汽流与代替凝汽式机组做功汽流的热经济性满足下述关系，，，试分析其原因。 三作出符合下列条件的火电厂热力系统图（20分） 1. 高、中、低压三缸两排汽，低压缸对称分流，一次中间再热； 2. 机组有八级回热，三高、四低、一除氧，其中高压缸两段、中压缸两段抽汽； 3. #1、#2高压加热器带有内置式蒸冷段和疏冷段，#3号高压加热器带外置式蒸汽冷却器（串联布置），#5低压加热器只带有内置式蒸汽冷却段； 4. 高压加热器的疏水逐级自流入除氧器，低压加热器除最低一级加热器外均采用疏水逐级自流方式，最末一级低压加热器疏水采用疏水泵方式打到其出口，轴封加热器疏水至凝汽器热井； 5. 前置泵、给水泵均由小汽轮机带动，汽源来自第四段抽汽，排汽至主凝汽器； 6. 带给水泵、凝结水泵再循环； 7. 补水补入凝汽器； 8. 锅炉一级连排扩容器扩容蒸汽至除氧器，未扩容的排污水经排污冷却器至地沟； 9. 第一至第六段抽汽管路上有电动阀和逆止阀，最末两段抽汽管路上没有任何阀门。 热力发电厂习题 一、单项选择题 电厂实际生产的能量转换过程中，在数量上以下列哪种热量损失为最大？（） 锅炉损失 汽轮机内部损失 管道损失 冷源损失 凝汽式发电厂的发电煤耗率可表示为：（） 发电厂在一段时间内耗用的总煤量与发电量之比 发电厂在一段时间内耗用的总煤量与对外供电量之比 热力发电厂课程设计 指导老师:连佳 姓名:陈阔 班级:12-1 600MW 凝汽式机组原则性热力系统热经济性计算 计算数据选择为A3，B2，C1 1.整理原始数据的计算点汽水焓值 已知高压缸汽轮机高压缸进汽节流损失：δp 1=4%，中低压连通管压损δp 3=2%, 则 ）（MPa 232.232.24)04.01('p 0=?-=; p ’4=(1-0.02)x0.9405=0.92169; 由主蒸汽参数：p 0=24.2MPa ，t 0=566℃，可得h0=3367.6kJ/kg; 由再热蒸汽参数：热段： p rh =3.602MPa ，t rh =556℃， 冷段：p 'rh =4.002MPa ，t 'rh =301.9℃， 可知h rh =3577.6kJ/kg ，h'rh =2966.9kJ/kg ，q rh =610.7kJ/kg 。 1.2编制汽轮机组各计算点的汽水参数（如表4所示） 1.1绘制汽轮机的汽态线，如图2所示。 1.3计算给水泵焓升： 1.假设给水泵加压过程为等熵过程； 2.给水泵入口处水的温度和密度与除氧器的出 口水的温度和密度相等； 3.给水泵入口压力为除氧器出口压力与高度差产生的静压之和。 2.全厂物质平衡计算 已知全厂汽水损失：D l =0.015D b （锅炉蒸发量），锅炉为直流锅炉，无汽包排污。 则计算结果如下表：（表5） 3.计算汽轮机各级回热 抽汽量 假设加热器的效率η=1 （1）高压加热器组的计算 由H1，H2，H3的热平衡求α1，α2，α3 063788.0) 3.11068.3051()10791.1203(111fw 1=--?==ητααq 09067.06 .9044.2967)6.9043.1106(063788.0/1)1.8791079(1h h -212fw 221=--?--?=-=q d w d w ）（αηταα154458 .009067.0063788.0212=+=+=αααs 045924 .02.7825.3375) 2.7826.904(154458.0/1)1.7411.879(h h -332s23fw 3=--?--=-=q d d w w ）（αηταα200382 .0154458.0045924.02s 33=+=+=αααs （2）除氧器H4的计算 进除氧器的份额为α4’；176 404.0587.43187.6) 587.4782.2(200382.0/1)587.4741.3(h h -453s34fw 4=--?--=-=q w w d ）（’αηταα 进小汽机的份额为αt 根据水泵的能量平衡计算小汽机的用汽份额αt 西交《热力发电厂》在线作业 一、单选题： 1.锅炉连续排污量的大小用排污率来表示，锅炉排污率是指( ) (满分:2) A. 锅炉排污量与锅炉有用蒸汽量的比值百分数 B. 锅炉排污量与锅炉额定蒸发量的比值百分数 C. 锅炉排污量与锅炉给水量的比值百分数 D. 锅炉排污量与扩容器分离出来的二次蒸汽量的比值百分数 正确答案:B 2.采用中间再热回热的热经济效果将( ) (满分:2) A. 增强 B. 减弱 C. 可能增加也可能减弱 D. 不变 正确答案:B 3.在其他条件不变的情况下，能提高汽轮机相对内效率的措施有( ) (满分:2) A. 提高初温 B. 降低排汽压力 C. 提高初压 D. 采用回热循环 正确答案:A 4.为减少加热器中的不可逆热交换损失应( ) (满分:2) A. 增大热交换的温度水平 B. 增大热交换热量 C. 增加传热温差 D. 增加热交换时工作质量 正确答案:A 5.煤耗率的单位是( ) (满分:2) A. kJ／(kW×h） B. kg／(kW×h） C. kJ／h D. g／kW 正确答案:B 6.除氧器需要装置在一定的高度是为了( ) (满分:2) A. 保证除氧效果 B. 提高给水泵的安全性 C. 缩短系统管道长度 D. 有利于机组启动 正确答案:B 7.再热机组在各级回热分配上，一般采用增大高压缸排汽的抽汽量，降低再热后第一级回热的抽汽量是为了( ) (满分:2) A. 减少给水加热过程是的不可逆损失 B. 尽量利用高压缸排汽进行回热加热 C. 保证再热后各回热加热器安全 D. 增加再热器后各级回热抽汽的抽汽作功量 正确答案:A 8.给水泵总容量及台数应保证在其中一台最大的给水泵停用时( ) (满分:2) 1000 MW凝汽式发电机组全厂原则性热力系统的设计 学院：交通学院 专业：热能与动力工程 姓名：高广胜 学号： 1214010004 指导教师：李生山 2015年 12月 1000MW 热力发电厂课程设计任务书 1.2设计原始资料 1.2.1汽轮机形式及参数 机组型式:N1000-26.25/600/600（TC4F ） 超超临界、一次中间再热、四缸四排气、单轴凝汽式、双背压 额定功率：P e =1000MW 主蒸汽参数：P 0=26.25MPa ，t 0=600℃ 高压缸排气：P rh 。i =6.393MPa ，t rh 。I =377.8℃ 再热器及管道阻力损失为高压缸排气压力的8%左右。 MPa 5114.0MPa 393.608.0p rh =?=? 中压缸进气参数：p rh =5.746MPa ，t rh =600℃ 汽轮机排气压力：P c =0.0049MPa 给水温度：t fw =252℃ 给水泵为汽动式，小汽轮机汽源采用第四段抽汽，排气进入主凝汽器；补充水经软化处理后引入主凝汽器。 1.2.2锅炉型式及参数 锅炉型式：HG2953/27.46YM1型变压运行直流燃煤锅炉 过热蒸汽参数：p b =27.56MPa ，t b =605℃ 汽包压力：P drum =15.69MPa 额定蒸发量：D b =2909.03t/h 再热蒸汽出口温度：603t 0 .rh b =℃ 锅炉效率：%8.93b =η 1.2.3回热系统 本热力系统共有八级抽汽，其中第一、二、三级抽汽分别供给三台高压加热器，第五、六、七、八级分别供给四台低压加热器，第四级抽汽作为高压除氧器的气源。七级回热加热器均设置了疏水冷却器，以充分利用本机疏水热量来加热本级主凝结水。三级高压加热器和低压加热器H5分别都设置内置式蒸汽冷却器，为保证安全性三台高压加热器的疏水均采用逐级自流至除氧器，四台低压加热器是疏水逐级自流至凝汽器。 汽轮机的主凝结水经凝结水泵送出，依次流过轴封加热器、四台低压加热器、除氧器，然后由汽动给水泵升压，在经过三级加热器加热，最终给水温度为252℃。 1.2.4其它小汽水流量参数 高压轴封漏气量：0.01D 0，送到除氧器； 中压轴封漏气量：0.003D 0,送到第七级加热器； 低压轴封漏气量：0.0014D 0，送到轴封加热器； 锅炉连续排污量：0.005D b 。 其它数据参考教材或其它同等级汽轮机参数选取。 1.3设计说明书中所包括的内容 1.原则性热力系统的拟定及热力计算； 2.全面性热力系统设计过程中局部热力系统的设计图及其说明； 3.全面性热力系统过程中管道的压力、工质的压力、温度、管道的大小、壁厚的计算； 4.全面性热力系统的总体说明。 一 名词解释 发电热耗率：每发一度电所消耗的能（热）量。 端差：加热器汽侧压力下的饱和温度与出口水温之间的差值。 最佳真空：在汽轮机排汽量和循环水入口水温一定的条件下，增大循环水量使汽轮机输出功率增加c P ?，同时输送循环水的循环水泵的耗功随之增加Ppu ?，当输出净功率为最大时，即max max )(pu c P P P ?-?=?，所对应的真空 即凝汽器的最佳真空。 热电厂的燃料利用系数：电、热两种产品的总能量与输入能量之比。 热化发电率：质量不等价的热电联产的热化发电量与热化供热量的比值。 二 简答题 1、混合式加热器的优点有哪些？ 答：混合式加热器的优点是：(1)传热效果好，能充分利用加热蒸汽的热量；(2)结构简单，造价低；(3)便于汇集不同温度和压力的疏水。 2、高压加热器的过热蒸汽冷却段的任务是什么？ 答：利用蒸汽的过热度，通过强制对流而使蒸汽在只降低过热度的情况下，放出过热热量加热给水，以减少传热端差，提高热经济性。 3、表面式加热器的疏水冷却段的任务是什么？ 答：利用刚进入加热器的低温给水来冷却加热器内的疏水，疏水温度的降低后进入下级加热器。这样可使本级抽汽量增加，压力较低一级抽汽量减少，提高机组的经济性。 5、除氧器滑压运行的优点与存在的问题？ 答：滑压运行的优点是：避免除氧器用汽的节流损失，使汽机抽汽点分配合理，热经济性高，系统简单投资省。缺点是：当汽机负荷突然增加时，使给水溶氧量增加；当汽机负荷减少时，尤其是汽机负荷下降很大时，给水泵入口发生汽蚀，引起给水泵工作失常。 6、提高蒸汽初参数、降低蒸汽终参数均可提高机组的热经济性，其受哪些主要条件限制？ 答：提高蒸汽初温主要受金属材料的制约。金属材料的强度极限，主要取决于其金相结构和承受的工作温度。随着温度的升高，金属材料的强度极限、屈服点以及蠕变极限都要随之降低，高温下金属还要氧化，甚至金相结构也要变化，导致热力设备零部件强度大为降低，乃至毁坏。 提高蒸汽初压主要受蒸汽膨胀终了时湿度的限制，而且提高蒸汽初参数还会影响电厂钢材消耗的总投资。 降低蒸汽终参数主要受凝汽器的设计面积、管材和冷却水量的限制。 7、锅炉连续排污的目的是什么？ 答：锅炉连续排污的目的是：为了保持炉水的水质指标在允许范围内，从而使锅炉产生出来的蒸汽品质合乎要求。防止在受热面及汽机通流部分积垢从而增强了传热效果，保证汽轮机出力，减少轴向推力，提高了机组的经济性和安全性。 8、在回热系统中，为什么都选用比混合式热经济性差的表面式加热器？ 答：每个混合式加热器后都必须配置水泵，为防止水泵汽蚀，水泵应低位布置，为了可靠，还需备用泵，这些都使回热系统和主厂房布置复杂化，投资和土建费用增加；采用表面式加热器系统简单、无旋转设备、阀门少、漏点少、可靠性高、维护量小；因此，选用了热经济性较差的面式加热器组成回热系统。 9、简述滑压运行除氧器比定压运行除氧器热经济性高的原因。 答：定压运行除氧器抽汽管路上装有压力调整门，节流压降大，故经济性差；滑压运行除氧器水的焓升和相邻的加热器相同，根据最佳回热分配原则，属于等焓升分配，而定压运行除氧器其水的焓升远小于相邻的加热器。 11、简述中间再热对给水回热的影响。 答：中间再热使给水回热加热的效果减弱：功率相同的条件下，再热使汽轮机的主蒸汽消耗量减少，回热抽汽量减少，回热抽汽作功减少；再热使汽轮机的中、低压缸各级抽汽焓和过热度增加，回热抽汽量减少，回热抽汽作功减少。 1 提高蒸汽初温可提高机组的热经济性，分析其原因，并说明提高蒸汽初温在工程中主要受哪些因素限制。 答：（1）提高机组热经济性的原因 A.提高蒸汽初温0t ，吸热过程的平均吸热温度1T 提高，循环热效率21(1/)100%t T T η=-?提高。 B.提高蒸汽初温0t ，蒸汽比容增大，漏汽损失、叶轮摩擦损失变小；在汽轮机功率不变的情况下，汽轮机体积流量增大，叶高增长，叶高损失变小；提高蒸汽初温0t ，湿度降低，湿汽损失减小，所以汽轮机的相对内效率ri η提高。 汽轮机的绝对内效率ri t i ηηη?=提高，所以机组热经济性提高。 热 力 发 电 厂 课 程 设 计 指导老师:连佳 姓名:陈阔 班级:12-1 600MW 凝汽式机组原则性热力系统热经济性计算 计算数据选择为A3，B2，C1 1.整理原始数据的计算点汽水焓值 已知高压缸汽轮机高压缸进汽节流损失：δp 1=4%，中低压连通管压损δp 3=2%, 则 ）（MPa 232.232.24)04.01('p 0=?-=; p ’4=(1-0.02)x0.9405=0.92169; 由主蒸汽参数：p 0=24.2MPa ，t 0=566℃，可得h0=3367.6kJ/kg; 由再热蒸汽参数：热段： p rh =3.602MPa ，t rh =556℃， 冷段：p 'rh =4.002MPa ，t 'rh =301.9℃， 可知h rh =3577.6kJ/kg ，h'rh =2966.9kJ/kg ，q rh =610.7kJ/kg 。 1.2编制汽轮机组各计算点的汽水参数（如表4所示） 1.1绘制汽轮机的汽态线，如图2所示。 1.假设给水泵加压过程为等熵过程； 2.给水泵入口处水的温度和密度与除氧器的出 口水的温度和密度相等； 3.给水泵入口压力为除氧器出口压力与高度差 产生的静压之和。 2.全厂物质平衡计算 已知全厂汽水损失：D l=0.015D b（锅炉蒸发量），锅炉为直流锅炉，无汽包排污。 则计算结果如下表：（表5） 3.计算汽轮机各级回热抽汽量 假设加热器的效率η=1 （1）高压加热器组的计算 由H1，H2，H3的热平衡求α1，α2，α3 063788.0) 3.11068.3051() 10791.1203(111fw 1=--?== ητααq 09067 .06 .9044.2967)6.9043.1106(063788.0/1)1.8791079(1h h -2 12fw 22 1 =--?--?= -= q d w d w ）（αηταα154458 .009067.0063788.0212=+=+=αααs 045924 .02 .7825.3375) 2.7826.904(154458.0/1)1.7411.879(h h -3 32s23fw 3=--?--= -= q d d w w ）（αηταα200382.0154458.0045924.02s 33=+=+=αααs （2）除氧器H4的计算 进除氧器的份额为α4’； 176 404.0587.4 3187.6) 587.4782.2(200382.0/1)587.4741.3(h h -4 53s34fw 4=--?--= -= q w w d ）（’αηταα 进小汽机的份额为 αt 根据水泵的能量平衡计算小汽机的用汽份额αt 1 .31)(4t =-pu mx t h h ηηα 即 056938 .09 .099.0)8.25716.3187(1 .31=??-=t α 0.1011140.0569380.044173t 44=+=+=ααα’ 根据除氧器的物质平衡，求αc4 αc4+α’4+αs3=αfw 则αc4=1-α’4-αs3=0.755442 表6 小汽机参数表 第一章 热力发电厂动力循环及其热经济性 一、发电厂在完成能量的转换过程中,存在哪些热损失？其中哪一项损失最大？为什么？各项热损失与效率之间有什么关系？ 能量转换:化学能——热能——机械能——电能 (煤)锅炉 汽轮机 发电机 热损失:1、锅炉热损失,包括排烟损失、排污热损失、散热损失、未完全燃烧热损失等。 2、管道热损失 3、汽轮机冷源损失: 凝汽器中汽轮机排汽的气化潜热损失; 膨胀过程中的进气节流、排气与内部损失。 4、汽轮机机械损失。 5、发电机能量损失 最大:汽轮机冷源热损失中的凝汽器中的热损失最大。 原因: 各项热损失与效率之间的关系:效率=(1-损失能量/输入总能量)×100%。 二、发电厂的总效率有哪两种计算方法？各在什么情况下应用？ 1)热量法与熵方法(或火用方法或做功能力法) 2)热量法以热力学第一定律为基础,从燃料化学能在数量上被利用的程度来评价电厂的热经济性,一般用于电厂热经济性的定量分析。熵方法以热力学第二定律为基础,从燃料化学能的做工能力被利用的程度来评价电厂的热经济性,一般用于电厂热经济性的定性分析。 三、热力发电厂中,主要有哪些不可逆损失？怎样才能减少这些过程中的不可逆损失性以提高发电厂热经济性？ 存在温差的换热过程,工质节流过程,工质膨胀或压缩过程 三种典型的不可逆过程。 主要不可逆损失有 1） 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。 2） 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。 3） 主蒸汽管道中的散热与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。 4) 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。 5) 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。 四、发电厂有哪些主要的热经济性指标？它们的关系就是什么？ 主要热经济性指标有:能耗量(汽耗量,热耗量,煤耗量)与能耗率(汽耗率,热耗率,煤耗率)以及效率。 能耗率就是汽轮发电机生产1kW 、h 的电能所需要的能耗量。(公式) 五、给出汽耗率的定义及其与电功率Pe 、单位进气做功w i 以及单位进气热耗q 0相互关系的表达式,说明汽耗率不能独立用作热经济性指标的原因就是什么？ 汽耗率:汽轮发电机组每生产1kW 、h 的电量所需要的蒸汽量,成为汽轮发电机组的汽耗率。用d 表示。 0036003600i m g i m g e D d q P ωηηηηη=== 原因:它不直接与热效率相关,主要取决于汽轮机实际比内功w i 的大小,因此d 不能单独 热力发电厂 课程设计计算书 题目: 600MW凝汽式机组全厂原则性热力系统计算 专业: 火电厂集控运行 班级: 火电062班 学号: 姓名: 王军定 指导教师: 周振起 目录 1.本课程设计的目的..................... 错误!未定义书签。 2.计算任务............................. 错误!未定义书签。 3.计算原始资料......................... 错误!未定义书签。 4.计算过程............................. 错误!未定义书签。 4.1全厂热力系统辅助性计算........... 错误!未定义书签。 4.2原始数据整理及汽态线绘制......... 错误!未定义书签。 4.3全厂汽水平衡..................... 错误!未定义书签。 4.4各回热抽汽量计算及汇总........... 错误!未定义书签。 4.5汽轮机排汽量计算与校核........... 错误!未定义书签。 4.6汽轮机汽耗量计算................. 错误!未定义书签。 5.热经济指标计算....................... 错误!未定义书签。 5.1.汽轮机发电机组热经济性指标计算 .. 错误!未定义书签。 5.2.全厂热经济指标计算.............. 错误!未定义书签。 6.反平衡校核........................... 错误!未定义书签。 7.参考文献............................. 错误!未定义书签。 《热力发电厂》2 在线作业答案 一、单选题（共 24 道试题，共 48 分。） 1. 随着加热器级数的增加，下列说法正确的是（） A. 最佳给水温度不变 B. 热经济性下降 C. 热效率的增长率增加 D. 加热器投资增加 正确答案：D 满分：2 分 2. 凝汽式发电厂总效率只有25~35%左右，效率如此低的原因在于：（） A. 锅炉设备各项损失太大，致使锅炉效率太低 B. 汽水管道散热损失太大，且无法避免 C. 冷源损失太大，且无法避免 D. 在发电厂生产过程中要消耗掉很多自用电 正确答案：C 满分：2 分 3. 电厂实际生产的整个能量转换过程的不同阶段都存在着各种损失，为此以各种效率来反映其 （）。 A. 不同阶段的初焓和终焓的比值 B. 不同阶段的可用热量的大小 C. 不同阶段的输入能量转变为有用能量的利用程度 D. 不同阶段输入热量的大小 正确答案：C 满分：2 分 4. 热电厂的燃料利用系数可以用来（） A. 比较两个热电厂的热经济性 B. 比较供热式机组间的热经济性 C. 表明热电两种能量产品在品味上的差别 D. 估算热电厂的燃料有效利用程度 正确答案：D 满分：2 分 5. 在实用范围内，提高蒸汽初压力能提高循环效率，其原因是：（） A. 蒸汽容积流量增加 B. 汽轮机功率增加 C. 锅炉内饱和温度提高 D. 蒸汽过热度提高 正确答案：C 满分：2 分 6. 水在锅炉中的加热汽化过程是一个（） A. 定熵过程 B. 定压过程 C. 定温过程 D. 定容过程 正确答案：B 满分：2 分 7. 采用中间再热的目的是：（） A. 提高回热经济性 B. 提高初参数后使排汽湿度不超过允许值 C. 提高机组设计功率 D. 利用锅炉烟道的余热以降低排烟温度 正确答案：B 满分：2 分 8. 下面关于除氧器的叙述中，错误的是（） A. 热力除氧器可对锅炉给水进行热力除氧 B. 热力除氧器可对锅炉给水加热 C. 除氧器一般装设在给水回热加热系统中的锅炉给水泵与低压加热器之间 D. 热力除氧器的工作哦原理是：预置的化学药品与加热时溶解在水中的氧气发生化学反应， 从而达到除氧的目的 正确答案：D 满分：2 分 9. 凝汽式火力发电厂的发电标准煤耗率b0和供电标准煤耗率bg0厂用电率K之间的关系是（） A. b0=bg0（1-K） B. b0=bg0/（1-K） C. b0=bg0（1+K） D. b0=bg0/（1-K）热力发电厂试题1
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