简明填

简答题
填空题
1、分析题以火力发电厂工质循环为例，说明为什么要实现热力循环？并说明组成火力发电厂热力循环的各基本热力过程。

关键字：【首尾相连|封闭|膨胀|压缩|水泵|锅炉|汽轮机|凝汽器】
分数：【5|5|10|10|15|20|20|15】
答：1、工质从某一初始状态出发，经历一系列状态变化过程，实现热与功的转换又重新回到初始状态。

有多个热力过程首尾相连、封闭连接的全部组合，成为一个热力循环。

2、为使工质连续做功，必须在工质膨胀到一定低限度之后，再次经历某种压缩、加热
过程使之恢复到原来状态，以便再次重复膨胀。

3、在火力发电厂中，以水为工质，在水泵（进行绝热升压）→锅炉（进行定压加热成
过热蒸汽）→汽轮机（进行绝热膨胀做功）→凝汽器（进行定温放热凝结成水），再回到水泵。

水在这样一些热机装置中，完成一系列状态变化过程，连续不断的循环，将一部分热能转换成机械功。

2、分析题试分析在凝汽式火力发电厂中采用再热循环对电厂毛效率的影响。

关键字：【毛效率|ηbηpηthηmηg|郎肯循环|热效率|再热循环】
分数：【20|20|20|15|25】
答：电厂的毛效率ηcp=3600P el/(BQ ar,net)=ηbηpηthηmηg
当采用再热循环时，ηth即为该朗肯循环的热效率，再循环热效率计算如下：工质从锅炉中的吸热量q1=(h1-h2’)+(ha-hb)；向凝汽器的放热量q2=h2-h2’；若忽略水泵耗功，循环功即为汽轮机输出功，此功w0=(h1-h0)+(ha-h2)。

再热循环效率为w0/q1=[(h1-hb)+(ha-h2)]/[(h1-h2’)+(ha-hb)]。

显然，采用再热循环能显著提高朗肯循环的效率，进而提搞电厂毛效率。

3、分析题什么是给水回热循环方式?为什么现代大型火力发电厂都要采用给水回热循环方式?
关键字：【郎肯循环|抽出|蒸汽|回热加热器|给水温度|提高】
分数：【10|5|5|35|35|10】
答：给水回热循环就是在基本朗肯循环基础上，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，使锅炉入口的给水温提高。

由于锅炉中水的预热起点温度提高，工质在锅炉内的平均吸热温度将提高，帮可使循环热效率提高。

1、随着抽汽级数增加，其热效率接近卡诺循环，从而提高热效率。

2、对汽机的生产、安装提出了更高要求，使得运行可靠性增加。

3、给水温度的提高可以减小省煤器的面积，使得运行安全性提高。

4、分析题结合水蒸汽p— v、T—S图回答一个点、两条边界线、三个区域的内涵。

关键字：【临界点|饱和水线|干饱和蒸汽线|过冷水|湿蒸汽|过热蒸汽】
分数：【25|15|15|15|15|15】
答：一个点：水蒸气的临界状态点
两条边界线：饱和水线和干饱和蒸气线；
三个区域：液相过冷水区，液汽共存的湿饱和蒸汽区和过热蒸汽区
五种状态：过冷水状态、饱和水状态、湿饱和蒸汽状态、干饱和蒸汽状态和过热蒸汽状态。

5、分析题简要分析强化传热的途径及其特点。

关键字：【增大|传热系数|传热温差|传热面积|降低|总热阻】
分数：【10|20|20|20|10|20】
答：1、强化传热途径有：增大传热系数K、增大传热温差、以及增大传热面积均可使传热量Q增大。

2、增大传热系数就是降低传热过程的总热阻，一般是从降低避面两侧的换热热阻入手，且当总传热系数a1和a2相差较大时，提高其中较小的a值更能得到使总热阻下降的明显效果。

3、增大传热温差，不是随意改变壁面两侧的流体温度，而是通过改变受热面得布置方式，尽量采用逆流布置或接近于逆流的混合流布置来达到使传热平均温差增大
4、增大传热面积，采用小直径管束，或在壁面上加肋（即伸展体）使换热面积s大为增加，强化传热。

6、分析题工程设计中如何处理同时存在气流掠过壁面时的对流换热过程、气体容积空间与壁面间的辐射换热过程的复合换热计算问题？
关键字：【表面式换热器|受迫运动|固体壁面|对流|微弱辐射|复合换热】
分数：【10|20|10|25|25|10】
答：火力发电厂的表面式换热器中，气态工质都是受迫运动掠过固体避免的，对流换热是主要的换热方式。

工程设计中，通常并不单独专门计算壁面与流体容积空间之间的微弱辐射换热量，而是从经验出发将对流换热系数作必要的修正，仍按对流换热规律计算复合换热量。

7、分析题试分析为什么水电厂的电能成本低于火电厂的电能成本?
关键字：【燃烧消耗|厂用电|运行费用|污染|除尘|脱硫】
分数：【15|20|20|15|15|15】
答：水电厂相对于火电厂而言有以下节约成本的方面
1：没有燃烧消耗；
2：厂用电少；
3：机简人少，运行费用低需要，付的工资少；
4：无污染，不需要除尘脱硫。

8、分析题回答出水电厂主要经济指标。

关键字：【投资指标|年运行费用|电能成本|年效益|投资回收年限】
分数：【20|20|20|20|20】
答：1：投资指标K，指的是建设水电厂投入资金量；
2：年运行费用和电能成本：水电厂全年运行维修费用、生产管理费用、工人工资等费用的总和称作年运行费用Ky；Ky与水电厂年均发电量Eyar之比，称作水电厂的电能成本；
3：年效益和投资回收年限：水电厂每年售电获得的净效益称作年效益；水电厂总投资与水电厂年效益的比值称作水电厂的投资回收年限。

9、分析题在锅炉中，不同换热方式的过热器，随负荷的变化各有怎样的汽温变化特性？为什么？
关键字：【辐射式过热器|负荷增加|下降|对流式过热器|升高|半辐射式过热器】
分数：【20|15|15|20|10|20】
答：（1）辐射式过热器出口汽温随负荷的增加而下降，对流式过热器出口汽温随负荷的增加而升高。

半辐射式过热器具有比较平稳的蒸汽温度变化特性，随着锅炉负荷增加，蒸汽温度略有上升。

（2）随着锅炉负荷的增加，相对每公斤燃料而言的辐射吸热量减少，因此辐射式过热器的出口汽温下降；随着锅炉负荷的增加，烟气的流速增加，烟气对流加强，传热系数增加，对流过热器的吸热量增加，因此汽温升高。

10、分析题 外径为50mm,表面温度为180℃的圆筒,在它的外面用导热系数为0.14W/(m. k)的保温材料包扎起来,保温材料的厚度为30mm.要求外表面温度小于60℃,试计算每米管道的散热量。

关键字：【133.82】
分 数：【100】
答：本体相当于圆管壁的导热计算，依题意可知：圆管内壁温度t w1=180℃；外壁温度t w2=60℃，圆管的内外径分别为d 1=50mm ，d 2=110mm ；
代入圆管壁的导热公式： 12211ln 21d d t t
l Q
q w w πλ-===50
110
ln
14.02160
180⨯⨯-π=133.82
（W/m ） 答：每米管道的散热量为133.82 （W/m ）。