发电厂动力部分复习资料
- 格式:doc
- 大小:488.00 KB
- 文档页数:13
一、填空题类型1、工程上常用的喷管有两种型式:渐缩型喷管、缩放型喷管。
2、临界压力下定压加热水蒸气,其状态经过三个区:过冷水区;过热蒸汽区;湿饱和蒸汽区。
3、郎肯循环的组成:(1)加热成高压`高温的过热水蒸气(2)经历绝热膨胀做功过程(3)在定压、定温下放出余热,凝结成低压饱和水(4)经给水泵P绝热压缩。
4、基本的传热方式,一般认为有三种:热传导、热对流和热辐射。
5、物体黑度取决于:物体种类、表面状况、温度6、强化传热的途径:提高传热系数K ,增加传热面积、增加温差7、吸收率α=1的物体称为黑体,α=常数的物体称为灰体。
8、流体流动时随着雷诺系数的增大,流体经历:光滑区、过渡区和阻力平方区。
9、关岛产生的阻力损失分为两部分:沿程阻力损失和局部阻力损失;10、火力发电厂三大主机设备有:锅炉设备、汽轮机设备和发电机设备。
11、锅炉按循环方式不同分类:自然循环锅炉、多次强制循环锅炉、直流锅炉和复合循环锅炉。
12、按锅炉的蒸汽压力分类:低压、中压、高压、超高压、亚临界压力、超临界及超超临界压力。
13、按锅炉排渣的相态分类:固态排渣锅炉、液态排渣锅炉。
14、煤的元素分析过程中对燃烧有影响的成分包括:碳(C-carbon)、氢(H-hydrogen)、氧(O-oxygen)、氮(N-nitrigen)、硫(S-sulfur or sulphur)、灰分(A-ash)、水分(M-moisture);15、煤的可燃成分包含:C,H,部分S,N,不可燃成分:水分,惰性气体,各种矿物质16、表征煤灰熔融的性的三个特征温度是:变形温度DT、软化温度ST和流动温度FT17、制粉系统的分类:直吹式制粉系统和贮仓式制粉系统。
18、矿物燃料燃烧的全球性四大公害:大气烟尘、酸雨、温室效应、臭氧层破坏。
19、锅炉的受热面包含有:省煤器、水冷壁、过热器和再热器;20、锅炉的主要辅助设备有:通风设备、除尘设备、脱硫设备。
21、引起蒸汽压力变化的原因:内扰和外扰。
发电厂动力部分电气化0707(吴)注意:本资料只适合参考,里面可能有错,望自己斟酌。
有部分简答题我没有给出答案,在课本里自己找一下,由于我觉得用图像解释更好一点,望大家自己看一下课本就好单项选择BDCDC BCBCB CABCA BBDCC BACCC DADCD BACBB ACDBA BCCDD DAADA ABD(B)CA CAB多项选择1,AC 2,ABCD 3,ABCD 4,ABC 5,ACD 6,ABCD 7,BDE 8,ABCD 9,ABCDE 10,AB 11,ADE 12,ACE13,AB 14,ABCD 15,ACD 16,ABDE 17,ABCD 18,BC名词解释:1, 热力过程:系统由其初始平衡态,经过一系列中间状态而达到某一新的平衡态的变化过程2,温度梯度:等温面法线方向上的温度变化率3,锅炉热效率:锅炉的有效利用热量占输入锅炉热量的百分数4,汽轮机级的反动度:用来表示蒸汽在动叶气道内膨胀程度的大小,它等于蒸汽在动叶气道内膨胀时的理想焓降5,热力系统:在某一物质集团中,人为的选取某些物质作为研究对象的实体6,蒸汽的干度::每千克湿饱和蒸汽中含有干饱和蒸汽的质量百分数,即干度x=m(汽)/(m(汽)+m(水))7,锅炉机组热平衡:输入锅炉的热量应等于锅炉的有效利用热量与各项热损失之和8,干饱和蒸汽:当湿饱和蒸汽中的最后一滴水变成蒸汽(即干度x=1),但其温度任然是饱和温度t s时,此时的蒸汽称为干饱和蒸汽9,燃料的低位发热量:单位质量的燃料在完全燃烧时所发出的热量称为燃料的发热量,高位发热量是指1Kg燃料完全燃烧时放出的全部热量,包括烟气中水蒸汽已凝结成水所放出的汽化潜热。
从燃料的高位发热量中扣除烟气中水蒸汽的汽化潜热时,称燃料的低位发热量10,绝热过程: 热力学系统始终不与外界交换热量,即Q =0 的过程11.锅炉容量:锅炉的容量用蒸发量表示,一般是指锅炉在额定蒸汽参数(温度,压力)额定给水温度和使用设计燃料时,每小时的最大连续蒸发量。
一、名词解释:1:热力过程:系统由其初始平衡态,经过一系列中间状态而达到某一新的平衡态的变化过程称为热力过程,简称过程。
2:温度梯度:将等温面法线方向上的温度变化率称为温度梯度,用dt/dx表示。
3:锅炉热效率:就是锅炉的有效利用热量占输入锅炉热量的百分数。
4:汽轮机级的反动度:等于蒸汽在动叶汽道内膨胀时的理想焓降。
5:热力系统:是一个可识别的物质集团,其物理特性和可能产生的作用就是我们要研究的内容。
6:蒸汽的干度:1kg水与蒸汽的混合物中蒸汽所占的百分比。
7:锅炉机组热平衡:锅炉的有效利用热量占输入锅炉热量的百分数。
8:干饱和蒸汽:当湿蒸汽中的最后一滴水变成蒸汽,但其温度仍然是饱和温度时,此时的蒸汽称为干饱和蒸汽。
9:燃料的低位发热量:扣除燃料燃烧后所新生产生的水蒸气凝结放出的汽化潜热所得的,每千克收到基本燃料完全燃烧时所放出的热量。
10:绝热过程:不与外界发生热量交换的热力过程。
11:锅炉容量:一般指锅炉在额定蒸汽参数(温度、压力)、额定给水温度和使用设计燃料时,每小时的最大连续蒸发量。
12:汽包的虚假水位:锅炉负荷变化引起汽包水位变化和汽包压力变化,两种变化对于蒸汽含量和汽水比体积的影响方向是相反的,因此会引起汽包水位的不真实变化。
13:标准煤:规定定压低位发热量为29308kJ/kg的煤为标准煤。
14:热机:凡是能将热能转换为机械能的机器统称为热力发动机。
15:煤粉细度:取一定数量的煤粉样放入某一尺寸的筛子上进行筛分,当有ag煤粉留在筛面上,bg煤粉通过筛孔落下,刚筛子上剩余的煤粉的质量占原煤粉样总质量的百分数,即为煤粉细度。
16、过量空气系数:实际送入炉膛的空气量与理论空气量的比值。
二、简答和分析1、锅炉按燃烧方式可分为哪几种,我国电站锅炉多采用哪种燃烧方式?答:锅炉按燃烧方式分为层燃炉、室燃炉和流化床。
室燃炉在我国电站用得更多。
2、解释锅炉汽包水位瞬时升高出现“虚假水位”的原因。
答:锅炉负荷变化时,由于蒸汽用量突增,会导致蒸汽压力变小,从而引起水位上升,这与负荷变化引起汽包水位变化方向相反,便会引起水位的虚高,3、有没有500℃的水?为什么?答:没有。
1、热力系统分类:封闭系、开口系、绝热系、孤立系封闭系:与外界之间不存在物质交换的系统开口系:与外界之间既存在物质交换,也存在能量交换的系统绝热系:与外界之间不存在热交换的系统孤立系:与外界之间既无物质交换,也无能量交换的系统2、热力学第一定律就是能量转换及守恒定律在热现象上的应用。
其解析式:Q=W+ΔU或者q=w+Δu 对于任意的封闭系,输入系统的热量被分成了两部分,一部分用于与外界交换的功,一部分则成为系统内部能量的变化。
h=u+pv h为质量焓或比焓P103、热力学第二定律一切自发过程都是不可逆的。
热从高温传向低温、功转变为热都是不可逆的自发过程,要使其反方向进行,必须付出代价。
P11熵增原理指出:在经历任意过程之后,孤立系统的熵只会增加或保持不变,但永远不会减少。
4、卡诺循环过程、卡诺循环热效率计算式P125、水蒸气定压形成过程P16 图2-1 2-2包括三个阶段:预热阶段、汽化阶段、过热阶段产生过程:过冷水、饱和水、湿蒸汽、干饱和蒸汽、过热蒸汽6、5种循环:卡诺循环、郎肯循环、再热循环、回热循环、热电联产循环注意他们定义7、热风将制粉系统所磨制的煤粉,经炉壁上的燃烧器输入炉膛着火燃烧,输送煤粉的这股热风称为一次风。
8、燃料燃烧需要大量空气,除输送煤粉的热空气之外,还必须另外再送入一股数量较大的热空气,通过燃烧器使两者在炉内混合、燃烧。
这股直接用于助燃的热空气称为二次风。
9、汽水系统P7610、锅炉按蒸汽压力分类:高压锅炉、超高压锅炉、亚临界压力锅炉、超临界压力锅炉锅炉按水冷壁内工质的流动动力分类:自然循环锅炉、强制循环锅炉、直流锅炉11、煤的成分:灰分、固定碳、挥发分、水分12、发热量:燃料的发热量是指每千克收到基燃料完全燃烧时所放出的热量,单位kj/kg燃料发热量分为定压高位发热量Q ar,gr,p和定压低位发热量Q ar,net,p13、规定Q ar,net,p=29308kj/kg(7000kcal/kg)的煤为标准煤。
1电力系统的组成?答:电力系统=发电厂+电力网+电能用户“电力系统”由发电厂、变电所、线路和用户组成变电所是联系发电厂和用户的中间环节,起着变换和分配电能的作用。
电力网=各电压等级变电所+输配电线路动力系统=动力部分(如热力装置、水力装置、核反应堆等)+电力系统2 一次能源和二次能源:一次能源:是指自然界中现成存在的,可以直接取得和利用而又不改变其基本形态的能源,如煤炭石油天然气水能风能等二次能源:是指由一次能源经加工转换成的另一种形态的能源产品,例如电力蒸汽煤气焦炭汽油等3 一次设备和二次设备:一次设备:通常把生产,变换,输送,分配和使用电能的设备称为一次设备,如发电机,变压器和断路器等。
二次设备:对一次设备和系统的运行状态进行测量,控制,监视,和起保护作用的设备称为二次设备。
如①测量表计②继电保护自动装置及远动装置,③直流电源设备包括直流发动机组,蓄电池组和整流装置④操作电器,信号设备及控制电缆等。
4汇流母线的作用?对电流进行集中与分配传输电能主接线的基本形式按有无汇流母线分为两大类:有汇流母线的基本接线形式①单母线接线优点:接线简单、清晰,所用电气设备少,操作方便,投资小,便于扩建缺点:可靠性、灵活性较差。
②双母线接线优点:可靠性高,运行灵活,扩建方便缺点:增加了母线长度,每回路多了一组母线QS,从而配电装置架构增加,占地面积增大,投资增多。
双母线接线比单母线接线可靠性5.无汇流母线接线方式有哪些?内桥,外桥接线的适用场合?无汇流母线的接线形式的特点是:断路器数量等于或少于出线回路数。
可分为三种:单元接线(发电机—变压器单元扩大单元发电机—变压器—线路单元)桥型接线(内桥外桥)角形接线(三角形四角形五角形)内桥的适用场合:35~220kV,线路较长(故障几率大),雷击率较高和变压器不需要经常切换的发电厂和变电所。
外桥的适用场合:35~220kV,线路较短(故障几率小),而变压器按照经济运行要求需经常切换的发电厂和变电所。
一、多项选择题1.在下列参数中,属于热力学中过程量的有(B. 功D. 热量)2.热力学第一定律应用于闭口系时,适用于(ABCDE )A.理想气体B.实际气体C.可逆过程D.不可逆过程E.工质膨胀3.下列各式中正确的闭口系热力学第一定律解析式为(A.dq=du+dw B.dq=du+pdv )4.提高以水蒸气为工质的朗肯循环的热效率,可以采取(ABCDE)A.提高蒸汽初压力B提高蒸汽初温度C降低排汽压 D采用蒸汽中间再热E采用给水回热5.水由过冷水状态定压加热到过热蒸汽状态,要经过若干状态变化过程,它们包括( ACD)A.预热过程C.汽化过程D.过热过程6.对饱和水进行定压加热至干饱和蒸汽时,状态参数发生变化的有( BCD )B.比体积C.比焓D.比熵7.欲求已知压力下湿饱和蒸汽的状态参数比容v x,需由相关参数经计算求得,它们是(ACD )A.饱和水比容υ'C.干饱和蒸汽比容υ''D.干度x8.蒸汽在喷管中绝热膨胀,下列参数值增加的有(C.流速D.比体积)9.蒸汽在喷管中作绝热膨胀过程,以下状态参数减少的有(A压力B温度C比焓)10.具有热辐射能力的物体包括( ABCD )A.0℃的铁B.-200℃的液态氧C.35℃的空气D-273.16℃的固态氦11.物体的辐射黑度只取决于物体本身的(A温度C物理性质)12.按照换热的物理特点不同,物体间换热的基本方式有( ACD )A.热传导C.对流换热D辐射换热13.在火力发电厂的设备中,属于表面式换热器的部件有( ACD )A锅炉过热器C高压加热器D凝汽器14.下列火力发电厂设备中属于混合式换热器的有( AC )A除氧器C过热蒸汽的喷水减温器15.热辐射与导热、对流换热相比,其不同..的特点是( AB )A不需要任何形式的中间介质B不仅有能量交换,而且还有能量形式的转化16.下列关于反击式水轮机装设尾水管的说法中正确的有( ABCD )A提高了水能利用率B是水轮机发生汽蚀现象的原因C增大了水轮机损耗D起平稳引水作用17.水轮机调节系统的基本任务包括( AC )A调整水轮机功率,使之随时满足用户对用电量的需求C维持水轮机转速,使供电频率在允许波动范围之内18.在水力发电厂中,与电厂成本有关的因素有( ABCD )A年均发电量B水电厂工人工资C生产办公费用D水电厂建筑折旧费用19.对于恒定流,在任何条件下下列说法中都正确的有(BC )B.过水断面上各点的水流流速不都相等C.各过水断面上的流量相等20.影响水轮发电机组发电功率的因素包括( ABDE )A工作水头B输入流量D容积损失E出口水流绝对速度二、填空题1.热力循环中对外做出的膨胀功大于外界对系统的压缩功,该热力循环称为正向循环。
《发电厂动力部分》复习要点第一章热能与机械功的转换原理1.工质、各种热力系统的定义或者特性2.可逆过程与准平衡(准静态)过程的定义与特性3.卡诺循环相关计算第二章水蒸汽动力循环1.水蒸汽基本概念及其汽水相变特点;2.水蒸汽热力过程:重点掌握热功转换和绝热节流过程的功能转换特点及相关概念。
3.蒸汽在喷管中流动的计算与喷管选型。
第三章热量传递的基本规律1.朗肯循环、中间再热循环、回热循环的特点及经济性分析。
2.导热与辐射换热的基本定义与规律,重点掌握多层壁的导热及包覆腔体的辐射换热的规律及其计算。
3.换热器的分类特性第四章火力发电厂锅炉设备1.火力发电厂主体设备组成、锅炉设备的组成;2.锅炉各受热面的换热特性及其作用,主要的调温装置有那些,低温腐蚀防止手段(方法);3.直流锅炉与自然循环锅炉的结构特点(主要在于水冷壁的结构形式方面);4、煤燃料的特性与分类,煤粉制备系统组成、特点,煤粉气流的燃烧过程特点与配风形式。
第五章电厂锅炉热经济性及运行调节1.锅炉热平衡、热效率的定义,锅炉热平衡测试方法;2.锅炉燃烧调节、气温调节、水位调节的原因、意义和内容;3.锅炉运行与监视的目的与内容(任务)。
第六章火力发电厂汽轮机设备及其工作原理1.重点掌握以下概念汽轮机的临界转速;级的反动度;汽轮机的相对内效率;.汽轮机的“级”;级的部分进汽度;汽耗率;热耗率。
2.重点掌握以下内容的理解和应用汽轮机型号的表示方法;汽轮机分类;多级汽轮机的工作特点;汽轮机盘车装置的作用;汽轮机总体结构特点;联轴器的分类;轴承的分类;汽轮机级内损失的种类;湿汽损失产生的原因与对策;汽缸的作用及大型汽轮机的汽缸通常做成多层缸结构目的;轴封装置的作用;抽气器的分类及应用场合;凝汽设备的作用。
第七章汽轮机调节原理和运行的基本知识1.重点掌握以下概念机组的转速变动率;调节系统的静态特性;调节系统的静态特性曲线;一次调频;二次调频;汽轮机的胀差;汽轮机启动;滑参数启动;同步器。
发电厂复习提纲汇总发电厂电气部分复习重点(2014年12月)1-1火电厂的分类及电能生产过程。
答:火电厂的分类:①按原动机分(凝气式气轮机发电厂,燃气轮机发电厂内燃机发电厂,和蒸汽-燃气轮机发电厂)②按燃料分(燃煤发电厂,燃油发电厂,燃气发电厂,余热发电厂)③按蒸汽压力和温度分(中低压发电厂,高压发电厂,超高压发电厂,亚临界压力发电厂,超越临界压力发电厂)④按输出能源分(凝气式发电厂,热电厂)⑤按发电厂总装机分(小容量,中容量,大中容量,大容量)电能生产过程:由燃料的化学能燃烧变为热能,变为蒸汽带动汽轮机旋转所需的机械能,然后带动发电机发电产生电能。
(或者直接答:化学能→热能→机械能→电能。
即可)ps:第一问括号内的可以不答,只是写下来作为解释补充说明。
可参照书本P14页。
本1-2火电厂与水电厂相比,各自有何优劣?答:火电厂优点:布局灵活,装机容量的大小可以按需求决定一次性建造投资少。
火电厂缺点:耗煤量大,动力设备繁多,发电机组控制操作复杂,厂电用量和运行人员都多于水电厂,启动时间长并附加消耗大量燃料,对环境污染较大。
水电厂优点:发电成本低,因地制宜梯形开发,运行灵活,发电成本比火电厂低很多,可以储存调节水能,不污染环境。
水电厂缺点:建设投资大,工期较长,易受水文气象条件制约,发电不均衡,一定程度上破坏自然界的生态平衡。
考点:电厂特点【p14—p21】1-3了解现有哪些其他新能源发电形式。
答:风力发电,地热发电,太阳能发电,潮汐发电,磁流体发电等。
(P13--P14)2-1一次设备、二次设备的概念及其在系统中的作用。
(书上第二章P29)一次设备:通常把生产,变换,输送,分配和使用电能的设备,入发电机,变压器和断路器等。
作用:生产和转换电能的设备:接通或断开电路的开关电器:限制故障电流和防御过电压的保护电器:载流导体:互感器,包括电路互感器和电器互感器:无功补偿设备:接地装置。
二次设备:对一次设备和系统的运行状态进行的测量,控制,监视和起保护作用的设备。
复习题1.锅炉设备有哪些部分组成?本体有包括哪些部分?锅炉机组由锅炉本体设备和辅机设备组成。
本体设备包括:炉(燃烧系统):炉膛、烟道、燃烧器、空气预热器; 锅(汽水系统)省煤器、水冷壁、汽包、汽水分离器、过热器、再热器等。
2.最大连续蒸发量 最大连续蒸发量:锅炉在额定蒸汽参数、额定给水温度、使用设计燃料,长期连续运行时所能达到的最大蒸发量。
最大连续蒸发量通常为额定蒸发量的1.03~1.23.锅炉按照然燃烧方式分类有哪些?按燃烧方式分类①火床炉、 ②煤粉炉(四角燃烧、对冲燃烧、前墙布置、W火焰燃烧)、 ③旋风炉、 ④流化床锅炉。
4锅炉按照循环方式分类有哪些?按蒸发受热面循环方式分类①自然循环、 ②控制循环、 ③直流锅炉、 ④低倍率或复合循环锅炉 可用率锅炉型号表示方法?△△—×××/×××—×××/×××—△×HG - 1021/18.3 - 545/545 - M2反平衡效率汽轮机的级包括哪些部分组成?⏹ 转子由多个做功单元组成,每个单元称为汽轮机的级。
汽轮机的级由喷嘴和动叶两部分组成。
热力系统包括哪些设备?⏹ 凝汽器、凝结水泵、低压加热器、除氧器、给水泵、高压加热器。
煤粉炉炉膛有哪些特点??????),%(10065432q q q q q gl ++++-=η统计期间总小时数总备用小时数总运行小时数可用率+=完全燃烧的条件A、充足而又合适的空气量;B、适当高的炉温;C、足够的燃烧停留时间;D、煤粉与空气良好的混合和扰动;均等配风和分级配风直流煤粉燃烧器适合那些煤种,为什么?均等配风直流式燃烧器直流煤粉燃烧器的一、二次风喷口的布置方式大致上有两种类型。
一类适用于燃烧容易着火的煤,如烟煤、褐煤等。
这类燃烧器的一、二次风喷口通常交替间隔排列,相邻两个喷口的中心间距较小,称为均等配风直流燃烧器。
·发电厂:具有一定转换规模,能连续不断对外界提供电能的工厂。
·发电厂的动力部分:在这些发电厂中,用以实现“燃料”能量释放、热能传递和热能-机械能转换的设备和系统。
·火电厂的生产过程:煤炭→火电厂→经预处理送至主厂房→制粉车间→磨煤→干燥细煤粉→锅炉炉膛→蒸汽→汽轮机→机械能→乏汽→凝汽器→凝结水→回热加热系统加热→水泵→锅炉→进入汽轮机循环做功。
·燃煤火力发电厂动力部分的组成:制粉系统设备、锅炉设备(化学能→热能)、汽轮机设备(热能→机械能)、凝汽器设备和给水泵设备。
·核电厂能量转换的过程:重核裂变能→热能→机械能→电能。
-第一章热力学基本概念与基本定律一、热力学基本概念·热机(热力发动机):能将热能转换为机械能的机器。
·热力系统的类型:(1)封闭系:与外界之间不存在物质交换的系统。
(2)开口系:与外界之间既存在物质交换,也存在能量交换的系统。
(3)绝热系:与外界之间不存在热交换的系统。
(4)孤立系:与外界之间既无物质交换,也无能量交换的系统。
|·状态参数分为:基本参数和导出参数两种,前者可以直接测量而得,如温度、压力等,后者一般不能测量,只能用基本参数依据某种关系推导而得,如内能、比焓、比熵等。
·准静态过程:每一中间状态.既离开平衡态,又无限接近于平衡态。
·可逆过程:系统完成某一过程之后,若能够沿原路径返回其初始平衡态,且系统和外界均不留下任何宏观的变化痕迹,则称该过程为可逆过程。
·循环:系统经历了若干不相重复的过程,最后又回到初始状态所形成的封闭过程叫做热力循环,简称循环。
二、热力学第一定律·热力学第一定律两种表述:[说法一:热可以变为功,功也可以变为热。
一定量的热消失时,必产生与之数量相当的功;消耗一定量的功时,也必出现相应数量的热。
说法二:对于任何一个系统,输入系统的能量减去输出系统的能量,等于系统储存能量的增加。
·热力学第一定律解析式:Q(热量变化)-W(对外做功)=∆E(内能变化),dQ=dW+dE,q-w=∆e。
·封闭系第一定律表达式:Q=W+∆U,dU =dQ-dW,q=w+∆u·热力学能:dU,从系统外界得到的净能量,不会自行消失,必然以某种方式储存在系统之中。
·稳定流动:稳定流动是流动过程的一种特殊情况,它满足以下条件:流入和流出系统的质量流量不随时间变化;系统任何一点的参数和流速不随时间变化;系统内的储存能不随时间变化;单位时间内加入系统的热量和系统对外所做的功也不随时间改变。
很多实际的流动过程可以作为稳定流动过程处理。
··稳定流动能量方程(开口系统):U z z mg c c m W Q ∆+-+-=-)()(21122122。
·开口系统能量方程:q=∆h+ws 。
·焓:h=u+pv 。
恒压和只做体积功的特殊条件下,反应的热量变化。
表示流动工质所具有的能量中,取决于热力状态的那部分能量。
三、热力学第二定律·熵:熵是一个状态参数,熵给出了自然过程方向性的定量描述。
熵就是在可逆的条件下,传入系统的微元热量dQ 与热源温度T 的比值。
熵是无序性的度量,是系统紊乱程度的表征。
单位质量熵〔符号s)的单位是kJ /(kg·K)。
dS=dQ/T 。
·热力学第二定律:|说法一:热不可能自发地、不付代价地从低温物体传向高温物体。
说法二:只冷却一个热源而连续做功的循环发动机是造不成功的。
热力学第二定律是能量转化规律更为深化的定律,它指出了一切自然过程不可逆性。
·熵增原理:在经过任意过程之后,孤立系统的熵只会增加或保持不变,但永远不会减少,是热力学第二定律的定量描述。
·卡诺循环:由两个可逆定温过程和两个可逆绝热过程所构成的动力循环。
是一切循环的基础。
η=1-T2/T1。
·卡诺循环意义:从理论上确定了一定范围内热变功的最大限度,为实际循环组成及热效率的提高指出了方向和途径。
·卡诺循环热效率式得出:|(1)循环热效率η决定于高温恒温热源与低温恒温热源的温度T1和T2;提高T1、降低T2均可提高η。
(2)循环热效率η永远小于100%;(3)当T1=T2时,η=0。
在没有温差存在的体系中,热能不可能转变为机械功。
·卡诺定理:卡诺循环是一种理想循环,实际上定温吸热或放热和可逆膨胀或压缩都是不可能的。
·卡诺定理主要结论:(1)在两个不同温度的恒温热源间工作的一切可逆循环,均具有相同的热效率,且与工质的性质无关。
(2)在两个不同温度的恒温热源问工作的任何不可逆循环,其热效率必低于在两个同样恒温热源间工作的可逆循环。
·热力学第一定律和第二定律的实质:热力学第一定律实质是不同能量之间可以互相转换,并且在转换过程是守恒的。
热力学第二定律的实质则是指出一切自然过程都具有方向问题。
[·热力学第一定律和第二定律分别解决的问题:热力学第一定律解决了热变功过程的数量计算问题,热力学第二定律的热变功过程的方向问题。
·不可逆性、熵和热力学第二定律的关系:热力学第二定律指出了一切自然过程不可逆性。
熵增原理是热力学第二定律的定量描述。
第二章 水蒸气及其动力循环一、水蒸气的定压形成过程及图表应用·饱和状态:当汽化速度等于液化速度时,汽、液两相将处于动态平衡,这种平衡状态就是饱和状态,此时的压力为饱和压力,此时的温度为饱和温度。
·湿蒸汽的干度:】湿蒸汽中纯饱和蒸汽的质量百分数。
·水蒸气图:AC :饱和水线BC:干饱和蒸汽线·T-s图中过程线下的面积的意义:定压过程所需的热量。
1kg过冷水加热成为过热蒸汽所需的热量,包括预热热、汽化潜热、过热热。
·水的临界点:在此点所对应的压力pc(T-s图中的C点)下以及p>pc的压力下将水加热到其饱和温度tc,水则直接汽化变为蒸汽,而不存在汽化的过程。
·水蒸气定压形成过程:过冷水→水沸腾(x=0)→湿蒸汽(x↗,v↗)→干饱和蒸汽(x=1)→过热蒸汽。
|·过冷水变为过热蒸汽整个过程的三个阶段:将过冷水加热到饱和水的预热阶段;将饱和水变成干饱和蒸汽的汽化阶段;将干饱和蒸汽加热成为过热蒸汽的过热阶段。
·汽化阶段,工质温度、焓、熵等是否变化:温度不变,熵增加,焓增加。
二、水蒸气的典型热力过程·水蒸气的典型热力过程:换热器内的定压流动过程、汽轮机内的绝热流动过程、喷管的绝热流动过程、绝热节流。
·换热器内的热力过程:换热器是工质与热源进行热量交换的热力设备,锅炉、凝汽器、回热加热器。
只有和外界有热交换,无功交换,是定压流动过程。
·工质在锅炉中吸热量计算公式:*q=h2-h1,等于自身焓的增加。
·汽轮机内的热力过程:是绝热流动过程,蒸汽在汽轮机内的绝热流动过程对外所做的内功等于工质的焓降。
·工质在汽轮机做功量计算公式:wi=h1-h2·通过喷管的热力过程:工质流经喷管时,压力和焓降低,速度提高。
并且是绝热流动过程。
·如何根据压力选择喷管,为什么:pb/p1>βc,选渐缩喷管;pb/p1<βc,选缩放喷管,因为决定于工质的绝热稳定流动原理。
·绝热节流:'工质在管道内流动时,经常需要经过阀门、孔板等设备,这些设备的局部阻力使工质压力明显降低的现象。
因节流进行得很快,所以一般认为节流是绝热节流。
·绝热节流的效果:节流前后稳定界面上的焓相等,但节流不是等焓过程。
节流后,压力和温度下降,熵增大,做功能力降低(导致能量损失),且热能数量虽未改变,但其品位降低了。
三、水蒸气动力循环·蒸汽动力循环:水蒸气在火电厂各热力设备所经历的过程。
·卡诺循环的局限性:卡诺循环只能用于饱和蒸汽,受限于临界温度(上限)和环境温度(下限)。
2-3均在湿蒸汽区,膨胀终点(3点)湿度太大,对汽轮机安全不利,3-4 为湿蒸汽状态,湿蒸汽的比体积比水的比体积大几千倍,需要很大的压缩机。
·朗肯循环的构成:1-2:过热蒸汽在汽轮机内的可逆绝热膨胀做功过程:wt=h1-h2。
,2-3:乏汽向凝汽器可逆定压放热的过程: q2=h2-h3。
3-4:凝结水通过水泵加压的可逆绝热压缩过程:w p=h4-h3。
4-5、5-6、6-1:高压水在锅炉内经定压预热、汽化、过热成为过热蒸汽的可逆吸热过程:q1=h1-h4。
·朗肯循环与卡诺循环不同之处:1、水在锅炉内的吸热过程是非定温的;2、汽轮机进口处的蒸汽是过热蒸汽,而不是干饱和蒸汽;3、乏汽的凝结是完全的,而不是在两相区。
·朗肯循环热效率:ηT=(h1-h2)/(h1-h3)=(h1-h2)/(h1-h2’)h3:凝汽器压力p2下饱和水焓,故用h2’代之。
,·蒸汽初终参数对郎肯循环效率的影响:1、t1、p2不变,提高初压p1,提高饱和温度t s;2、p1、p2不变,提高初温t1;3、t1、p1不变,降低终压p2;h1是汽轮机的进汽焓,它决定蒸汽的初压p1和初温t1。
效率最终是蒸汽初压p1、初温t1及终压p2的函数。
·再热循环及其优点:在朗肯循环的基础上,将做过部分功的蒸汽从汽轮机的某一中间位置(一般为高压缸排汽)抽出来,通过管道送回锅炉内的再热器,使之再加热到与过热器的出口过热蒸汽相同或稍高的温度,然后返回汽轮机的中、低压缸继续膨胀做功,直至达到终压p2。
其优点:1、有利于提高初压和直接提高循环热效率;2、使汽轮机末级通流部分蒸汽湿度减小,汽轮机内相对内效率提高;3、再热后,蒸汽的做功量增加,汽轮机的汽耗量明显减少,循环设备的尺寸减小。
-·回热循环及其目的:在朗肯循环基础上,从汽轮机的某些中间部位抽出一部分做过功的蒸汽,送入回热加热器中用来加热凝汽器来的凝结水,使锅炉的入口水温提高。
目的:消除或减少水在预热阶段吸热温度过低的不利影响;通过提高给水在锅炉中吸热起点温度来提高循环热效率。
·热电联产循环的意义:热电联产的热量有效利用程度比纯动力循环要高得多。
·用两个指标来描述热电联产的热经济性的原因:仅从生产电能的角度来说,热电联产的热利用率不如朗肯循环,但它相对于朗肯循环少做的功和朗肯循环的冷源损失全部送到热用户利用了。
第五章锅炉设备一、电厂锅炉概述·锅炉设备:^锅炉设备是锅炉本体及其辅助设备的总称。
是火力发电厂的主要热力设备。
·锅炉设备作用:使燃料通过燃烧将其化学能转变为热能,并以热能加热给水以生产具有一定温度和压力蒸汽。