热力发电厂习题
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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。
1、其它条件不变提高蒸汽初温,循环效率提高的原因是()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、蒸汽容积流量增加正确答案:B2、不能提高理想朗肯循环热效率的是()A、提高初温B、工程范围内提高初压C、降低排汽压力D、增加排汽温度正确答案:D3、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、利用锅炉烟道德与热议降低排烟温度正确答案:B4、国产200MW凝汽式机组的给水温度一般为()℃CA.150-170B.210-230C.220-250D.247-275正确答案:C5、高压加热器的旁路阀门若关闭不严()A、降低机组的安全性B、会降低机组的经济性C、对机组的安全性和经济性都有影响D、对机组安全性和经济性都无影响正确答案:B6、热化系数是一个表明以热电联产为基础,把热电联产与热电分产按一定比例组成的热电联产能量供应系统综合经济性的A、总的热经济指标B、分项热经济指标C、宏观控制指标D、综合控制指标正确答案:C7、工业上应用最多、技术最为成的烟气脱硫技术是()A、回收法B、抛弃法C、干法脱硫D、湿法脱硫正确答案:D8、提高蒸汽初压受到的限制主要是()A、汽轮机末级叶片容许的最大湿度B、设备材料强度C、叶片的汽蚀D、汽轮机容量正确答案:A9、造成热力发电厂效率低的主要原因是() A锅炉效率低B、汽轮机排汽热损失C、发电机损失汽轮机机械损失正确答案:B10、随着回热加热级数的增多,()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正确答案:C11、除氧器需要装置在一定的高度是为了()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:B12、热力系统中压力最高的部位是()A、锅炉汽包内B、锅炉过热器出口C、汽轮机主汽门前D、给水泵出囗13、我国采用的各种建筑物开始和停止供暖的日期,通常确定的标准为室外平均气温是()A、-5°℃B、0°CC、+5°CD.+10°C正确答案:C14、高压缸排汽管道上设有(),以防止汽轮机事故停机时旁路系统的蒸汽倒流入汽轮机。
1. 300MW的汽轮机发电机组,其初参数为(16.18MPa、535℃)。
2. 给水回热加热是利用(汽轮机抽汽)在(回热加热器中)对锅炉给水进行加热。
这一方面使进入锅炉的给水温度升高,提高了(工质在锅炉中的平均吸热温度);另一方面由于进入凝汽器排汽量减少,从而减小了(冷源热损失)。
3.蒸汽中间再热是(将蒸汽从汽轮机高压缸排汽的一部分引出进入再热器中加热,当温度提高后再引回汽轮机中继续膨胀作功)。
4. 蒸汽中间再热以(烟气再热蒸汽)法效果最好.即将汽轮机高压缸作过功的蒸汽,引至安装在(锅护烟道中)的再热器中进行再热,之后送回汽轮机中低压缸继续作功。
5. 热能和电能的生产形式有(热电分产)和(热电联产)两种。
6. 热电联产是利用(在汽轮机中作过功的蒸汽)对外供热,同时生产了电能和热能,减少了(冷源热损失),使发电厂的热经济性得到提高。
热电联产的发电厂通常称为(热电厂),以热电联产方式集中供热称为(热化)。
7.热电厂热电联产生产形式有(背压式汽轮机),(调节抽汽式汽轮机)和(背压式汽轮机加凝汽式汽轮机)三种。
8. 国际上常把(额定负荷或最大连续负荷MCR )作为考核负荷,把(进汽阀门全开或再加5%超压时的负荷)作为最大可能负荷,故最大可能负荷一般高出额定负荷约(10%)。
9. 凝汽式发电厂的主要热经济指标有(汽轮发电机组的汽耗率)、(热耗率),(全厂用电率)和(标准供电煤耗率)等。
10. 发电厂的最大热损失为(冷源热损失)。
提高发电厂热经济性的途径有:(提高蒸汽初参数,降低蒸汽终参数,采用给水回热加热、蒸汽中间再热和热电联产)等。
11. 回热加热器按其传热方式分为(混合式加热器)和(表面式加热器)。
12. 现代电厂实际应用的给水回热加热系统中,只有除氧器作为一台(混合式)加热器,其余加热器均为(表面式)加热器。
14. 电厂中广泛采用(卧式管板-U形管式)高压加热器。
其主要由(水室)、(壳体)和(U 形管束)等组成。
一 名词解释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。
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。
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。
一:单选题:1:其他条件不变。
提高蒸汽的初温度,理想循环热效率()A:降低B:提高C:不变D:不一定变化2:采用回热带来的好处是()A:提高给水温度,提高循环平均吸热温度,减少不可逆损失;减少汽机排气量,减少冷源损失,提高经济性。
B:提高给水温度,降低循环平均吸热温度,减少不可逆损失;减少汽机排气量,减少冷源损失,提高经济性。
C:提高给水温度,降低锅炉平均吸热温度,减少不可逆损失;减少汽机排气量,降低循环平均放热温度,提高经济性。
D:提高给水温度,提高锅炉平均吸热温度,减少不可逆损失;增加汽机排气量,减少冷源损失,提高经济性。
3:高参数大容量机组采用单元制是因为()A:单元制管道最短,管道附件最少。
B:单元制切换运行灵活,事故不会扩大到其他单元。
C:单元制可靠性高,又有一定的灵活性,同时投资最少。
D:单元制机组热损失最小,检修工作量少,…4:主凝结水管道中为保证凝结水泵最小流量,且泵不发生汽蚀,又能保证轴封冷却器及射汽抽气器有足够的冷却水量,一般设有()A:小旁路B:大旁路C:最小流量再热循环D:汽平衡管5:——冷却水系统可重复使用冷却水6:向汽轮机凝汽器提供冷却水的设备是—A:循环水泵B:疏水泵C:给水泵D:凝结水泵7:止回阀的标志是——二:简答题:1:提高发电厂的热经济性的途径有哪些?答:1:提高蒸汽初参数以提高循环吸热过程的平均温度;2:采用蒸汽中间再过热以提高循环吸热过程的平均温度;3:降低蒸汽终参数以降低循环的平均放热温度;4:采用给水回热;5:有热负荷的地区建设热电厂,采用热电联合生产;6:采用燃气—蒸汽联合循环2:回喏加热器的类型?答:(1)按传热方式分:表面式、混合式(除氧器)/(2):按水侧压力分:高压加热器、低压加热器(分界点:除氧器)3:输水方式:逐级自流,采用疏水泵。
4:轴封加热器的作用?(61页)答:防止轴封及阀杆漏气(汽—气混合物)从汽轮机轴端逸至机房或漏入油系统中,同时利用漏气的热量加热主凝结水,其疏水疏至凝汽器,从而减少热损失并回收工质。
热力发电厂一、填空题1. 有水蒸气特性决定能改变热经济性的三个主要参数中(排汽压力)对动力设备的热经济性影响较大些。
2. 提高蒸汽初压力主要受(汽轮机末级叶片容许的最大温度)的限制。
3. 发电厂运行中完成锅炉给水任务的是(给水泵)。
4. 火力发电厂广泛采用的再热方法是(烟气再热)。
5. 发电厂实现机械能转换为电能的设备是(发电机)。
6. 发电厂使用前置给水泵的目的是为了防止主给水泵(汽蚀)。
7. 其他条件不变,提高过热蒸汽压力,汽轮机的相对内效率(提高)。
?8. 蒸汽的出温度越高,则最有利的蒸汽初压力(越高)。
9. 火力发电厂实现燃料化学能转变为热能的设备是(锅炉)。
10. 以水蒸气为工质的电厂,实现热能转化为机械能的设备是(汽轮机)。
11. 换热过程传热温差越大(火用)损失越大。
12. 其他条件不变时,汽水接触面积越大,热力除氧的效果越(好)。
13. 除氧器安装在较高的位置,是为了防止(给水泵)汽蚀。
14. 降低主蒸汽和再热蒸汽压损,可能提高机组的(热经济性)。
15. 年热负荷持续时间曲线下的(面积)是全年供热量。
16. 给水泵出口设置再循环管道和自动控制阀门,是为了防止给水泵(汽蚀)。
?17. 热电厂中新蒸汽经过减温减压后对外供热属于热电(蒸汽对外)供热方式。
18. 给水回热加热过程的主要参数,有给水加热温度,回热级数,(多级回热给水总焓升在各加热器间的加热分配)。
19. 采用给水回热有利于减少换热温差,从而减少换热过程的(火用损)。
20. 采用中间再热和给水回热加热过程(有利于)提高蒸汽初压力。
21. 热电联合生产气流没有(冷渊损失)。
22. 在蒸汽初压合终参数不变的情况下,提高过热蒸汽温度,汽轮机的排气温度(不变)。
23. 热负荷按其一年内的规律可归为两类:第一类是季节性热负荷,第二类是(常年性热负荷)。
24. 同14题。
25. 属于季节性热负荷的有采暖热负荷,通风热负荷和(空气调节热负荷)。
热力发电厂练习题库+答案一、单选题(共30题,每题1分,共30分)1、对于采用给水回热加热的机组,抽汽量减少,会使冷源热损失()。
A、减少B、无法确定C、不变D、增加正确答案:D2、对于自密封轴封蒸汽系统,在机组正常运行时,低压缸轴封用汽来自()。
A、主蒸汽系统B、除氧器C、辅助蒸汽D、高、中压缸轴端内档漏汽正确答案:D3、回热加热器按传热方式可以分为()。
A、表面式加热器和混合式加热器B、高压加热器和低压加热器C、立式加热器和卧式加热器正确答案:A4、当高压加热器的传热面分为三部分时,疏水冷却段布置在()。
A、任意位置B、中间部分C、给水出口流程侧D、给水进口流程侧正确答案:D5、碳素钢管道的公称压力是碳素钢指管道和附件在()℃及以下的工作压力。
A、250B、200C、150D、100正确答案:B6、下面哪种情况将使给水泵入口汽化()。
A、汽轮机突然增负荷B、除氧器突然升负荷C、高压加热器未投入D、汽轮机突然降负荷正确答案:D7、除氧器的进水管道中,进水量最大的是()。
A、主凝结水B、锅炉暖风器疏水C、高加疏水D、除氧器再循环正确答案:A8、国际电工协会规定,允许的最大持久性汽温偏差为()。
A、72℃B、42℃C、15℃D、50℃正确答案:C9、全面性热力系统图是用规定的符号,表明全厂性的()的总系统图。
A、回热设备及其汽水管道B、给水设备及其汽水管道C、除氧设备及其汽水管道D、所有热力设备及其汽水管道正确答案:D10、在给水泵连接系统中,往往采用前置泵,其作用是()。
A、调节给水的流量B、可以和主给水泵互为备用C、避免主给水泵发生汽蚀D、增大主给水泵的流量正确答案:C11、国际电工协会规定,允许的最大瞬时过热汽温偏差为()。
A、72℃B、50℃C、42℃D、15℃正确答案:C12、大气式除氧器给水可加热到()℃。
A、130B、160C、104D、98正确答案:C13、电厂实际生产的能量转换过程中,在数值上最低的效率是()。
热力发电厂习题及答案单项选择题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)A、汽轮机低压级湿度的限制B、锅炉汽包金属材料的限制C、工艺水平的限制14、过热蒸汽冷却段的作用是:(A)A、降低加热蒸汽的过热度B、对作过功的部分蒸汽进行再热C、减小对相邻加热器加热蒸汽的排挤D、保证回热抽气等温升分配15、在给水泵连接系统中,往往采用前置泵,其作用是:(B)A、增大电动给水泵的总压头B、避免主给水泵入口水汽化C、可以和主给水泵的互为备用D、增大主给水泵的流量E、提高主给水泵的负荷适应性16、回热加热器端差增大表明加热器运行经济性(B)。
一、问答题:1.为什么纯凝汽式汽轮发电机的汽耗率大于回热式汽轮发电机的汽耗率,而热耗率则小于回热式?答: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D 0 和汽耗率d 0。
回热式汽轮发电机组的 gm i r q ηηη36000=[kj/kw.h]纯凝汽式汽轮发电机组的 gm i co q ηηη3600=[kj/kw.h]因为i irηη> 所以 q 0<q c0 这说明在其它条件相同的情况下,由于机组采用了回热加热,减少了冷源损失,提高了给水温度,与纯凝汽机组相比热耗率q 0降低,提高了热经济性。
2. 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?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∆T b 所导致锅炉的∆E b 远大于∆E t 和∆E c .因此要提高电厂的经济性,必须设法降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∆T b 。
3. 为什么说供电标准煤耗率是热力发电厂最完善热经济性指标?答:由煤耗率的表达式b=3600/Q b ηcp kg/(kw.h)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Q b 有关,为使煤耗率能作为各电厂之间的比较指标,采用了”标准煤耗率”b s作为通用的热经济指标,即b s=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。
4. 实际热力循环的方法有几种?它们之间有什么区别和联系?答:评价实际热力循环的方法有两种:一种是热量法(既热效律法),另一种是火用 ( 或熵)方法。
热量法是以热力学第一定律为基础。
用能量的基本特性提出热力循环能量转换的数量关系的指标,着眼于能量数量上的平衡分析,它主要通过计算各种设备及全厂的热效率来评价实际循环的优劣。
这种评价方法的实质是能量的数量平衡。
火用方法是以热力学第一,第二定律为依据,不仅考虑能量的数量平衡关系,也考虑循环中不可逆性引起作功 能力的损失的程度 。
它是一种具有特定条件的能量平衡法,其评价的指标是火用效率,这种评价方法实质是作功能力的平衡。
两种方法之间的区别:热量着重法考虑热的数量平衡关系,而火用方法不仅考虑热的量,而且也研究其质的数量关系,即热的可用性与它的贬值问题。
因此,两种方法所揭示出来的实际动力装置不完善性的部位、大小、原因是不同的。
5. 汽轮机膨胀过程中的不可逆性引起的热损失和火用损失是否相等?为什么?何者大?并在T-s 图上表示之。
答:汽轮机膨胀过程中的不可逆性引起的热损失和火用损失是不相等。
因为它们的计算方法不同。
热量损失要较火用损失大6. “传热温差越大,火用损越大“,这和传热学中”传热温差越大,传热效果越好“是否矛盾?为什么? 答:不矛盾。
这是一种物理现象中两个不同研究方向。
前者主要研究过程 的不可逆性大小,而后者则是研究换热量的大小。
7. 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?答: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) 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。
3) 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。
4) 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。
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。
8. 提高蒸汽初温度和初压力对发电厂理想循环和实际循环的影响有什么不同?答:对于发电厂理想循环,当提高初温和初压时,可以使整个吸热过程中平均温度提高,从而使其等效的卡诺循环效率提高,即提高了蒸汽循环热效率。
对于电厂实际循环热效率,即汽轮机绝对内效率ri t i ηηη=。
当初参数提高时,它有不同的变化方向;对蒸汽流量较大的大容量汽轮机,t η提高,ri η降低很小;因此提高蒸汽的初参数可以提高汽轮机的i η。
对于蒸汽流量较小的小容量汽轮机,ri η的降低可能大于热效率t η的提高,此时提高蒸汽的初参数会降低汽轮机的i η,从而多耗燃料并使设备复杂、造价提高。
所以,只有当汽轮机容量较大时,采用高参数才能提高机组的热经济性。
9. 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?答:当P rh 选的过低时,由于附加循环平均吸热温度,av T 低于基本循环的平均吸热温度T av 使整个再热循环效率下降。
反之,如P rh 选的过高,虽然附加循环的吸热平均温度,,av T 高于av T 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t rh 有利于增加附加循环吸热过程平均温度rh T ,因此希望T rh 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t rh 一般选择等于蒸汽初温度的值。
10. 降低凝汽式发电厂的蒸汽终参数在理论上和技术上受到什么限制?凝汽器的最佳真空是如何确定的?答:虽然降低蒸汽终参数是提高机组热经济性的一个很有效的手段,但它的降低却受到理论上和技术上两方面的限制。
汽轮机的p c 降低,取决于凝汽器中排汽凝结水的温度t c 的降低。
已知 t c =t c1+∆t + δt 其中 ∆t =t c2-t c1式中∆t 是冷却水进、出口温差,取决于冷却水量G 或循环被率m ,一般合理的∆t 为0~11 ℃; t c1,t c2为冷却水进、出口温度,℃;δt 为凝汽器的端差,δt = t c -t c2,它与凝汽器的面积、管材、冷却水量等有关。
δt 一般为3-10℃。
由上式可见,冷却水进口水温度t c1受自然环境决定, 是降低p c 的理论限制;而冷却水量不可能无限多,凝汽器面积也不可能无限大,汽轮机末级叶片不能太长限制了末级通流能力,均是降低p c 的技术限制。
最佳真空,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t c1一定,汽轮机Dc 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∆P e 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。
二、计算题:1、某一朗肯蒸汽循环,汽轮机进汽参数为:p0=3.495Mpa,温度为t0=435℃,排气压力pc=4.99Mpa,环境温度为ten=0℃,环境压力为pen=0.0998Mpa,试求:(1) 朗肯循环的热效率;(2) 同温限的卡诺循环的热效率;(3) 该朗肯循环与温限、吸热量相同的卡诺循环相比熵增及火用的损失? 解:根据机组参数查焓熵图和水蒸汽图 表可得h 0=3310 kj/kg h c =2110 kj/kg h c ‘=133.7 kj/kg t c ’=32.90 kj/kg s c =7.0 kj/kg s 1‘=0.4762 kj/kg.(1) 郎肯循环的热效率为c tc h h hc h '00--=η=7,137********3310--=0.378(2)同温限卡诺循环热效率为11T Tctc -=η=1-(32.9+273)/(435+273)=0.568 (3)对卡诺循环:熵增为k kg kj T c h h s ./48.42374357.1373310'0=+-=-=∆ 火用损失为k kg kj s T E en ./04.122348.4237=⨯=∆=∆ (4)对朗肯循环熵增为=-=∆'1s sc s 7-0.4762=6.5238kj/kg.k火用损失为k kg kj s T E en ./99.178********.6=⨯=∆=∆2、某一火力发电厂按朗肯循环工作,已知汽轮机的参数p 0=12.7599Mpa,温度为t 0=540℃,排气压力p c =4.99Mpa,不计水泵的焓升,试求:(1)此理想朗肯循环的平均吸热温度和平均放热温度;(2)用平均吸热温度和平均放热温度的概念求理想循环的热效率;解:(1) 由焓熵图可查的h 0=3310 kj/kg h c =2065kj/kg t c =32.90℃ s ‘2=6。
75kj/kg 由饱和水蒸汽表查得h ’1=137.7kj/kg.k s ’1=0.4762 kj/kg. 故平均吸热温度为 K T T T T Tave cc 93.516)2739.32273535ln(9.325351)ln(00=++--=-=平均放热温度为 T=t+273=32.9+273=305.9K(2)理想循环的效率为TaveT tc 21-=η=1-305.9/516.93=40.8% 3、若已知pb=3.9Mpa,tb=450℃,p0=3.4Mpa,t0=435℃,试计算每千克蒸汽在主蒸汽管道中的 火用损失,并将此火用损失在T-s 图上表示出来。
解:根据参数在焓熵图中查得h b =3335kj/kg s b =6.96kj/kg.k h 0=3305 kj/kg s 0=7.0kj/kg.k 锅炉出口蒸汽火用值为e b =(h b -T en s b )-(h en -T en s en ) 汽轮机进口蒸汽火用值为 e 0=(h 0-T en s 0)-(h en -T en s en ) 故主蒸汽管道中火用损失 ∆e p =(h b -T en s b )-(h 0-T en s 0)=(h b -h 0)-T en (s 0-s b )=(3335-3305)+T en (7.0-6.96) =30+0.047T en4、一台200MW 汽轮发电机组,若热耗率下降4.1816kj/(kw.h),年运行小时数n=6000h ,试问一年节约多少标准煤? 解: 一台200MW 汽轮发电机组一年的发电量为W=(200⨯106⨯6000⨯3600)/(3600⨯1000)=12⨯108(kw.h) 故一年内节约标准煤B ∆=(W ⨯4.1816)/Q l =12⨯108⨯4.1816/29280=171.44吨5、某凝汽式发电厂的热耗率为10764.3kj/(kw.h),生产过程中每发1kw.h 电各处的损失为:锅炉设备971.3kj 、主蒸汽管道96.3kj 、凝汽器4777.14kj 、机械损失113kj 、发电损失75.4kj 。