电厂动力工程思考题
- 格式:doc
- 大小:31.55 KB
- 文档页数:4
1、汽机跳闸后要求立即破坏真空的情况有哪些?答:交流电源断电,直流电源断电,润滑油压低,润滑油断油,冷油器断水,推力轴承引起跳闸,汽缸进水,动、静部分摩擦以及机组惰走时振动过大。
2、汽轮机冲转时为什么凝汽器真空会下降?答:汽轮机冲转时,一般真空还比较低,有部分空气在汽缸及管道内未完全抽出,在冲转时随着汽流冲向凝汽器。
冲转时蒸汽瞬间还未立即与凝汽器铜管发生热交换而凝结,故冲转时凝汽器真空总是要下降的。
当冲转后进入凝汽器的蒸汽开始凝结,同时抽气器仍在不断地抽空气,真空即可较快地恢复到原来的数值。
3、对轴封供汽的要求?答:1)在向轴封供汽之前,不得开启真空泵和轴封抽汽风机2)轴封供汽必须具有不小于14℃的过热度。
3)盘车之前不得投入轴封供汽系统,以免转子弯曲。
4)低压缸轴封供汽温度不得低于120℃,不得高于180℃。
建议轴封系统温度调节器设定在150℃。
5)为了防止转子的轴封部位由于热应力而造成损坏,当机组在启动和停机时,要尽量减小轴封和转子表面间的温差。
其温差不应超过110℃。
6)在热态启动时,若用启动锅炉向轴封供汽,则应保证蒸汽与转子的最大温差在允许范围内。
4、燃机暖机目的?答:暖机的目的是让机组的高温燃气通道中的受热部件、气缸与转子有一个均匀受热膨胀的时间,减少它们的热应力以及保证机组在启动过程中有良好的热对中,并防止转子与静子之间出现过大的相对膨胀而发生动静摩擦,从而安全启动机组。
5、润滑油系统正常巡检项目?1)排烟风机、交流润滑油泵、高压启动油泵的振动、轴承温度、接地线、声音2)校对主油箱油位、油压、负压3)检查油色4)检查系统有无跑冒滴漏5)检查回油是否通畅6、机组停止以后,电动盘车故障,如何手动盘车?手动连续盘车,直至缸体温度下降到150℃以下。
或者每过15分钟,将转子盘动180°,2小时以后,每过1小时转动180°直至缸体温度下降到150℃以下或盘车修好。
7、盘车过程中应注意什么问题?答:1、监视盘车电动机电流是否正常,电流表指示是否晃2、定期检查转子弯曲指示值是否有变化口3、定期倾听汽缸内部及高低压汽封处有无摩擦声4、定期检查润滑油泵的工作情况8、EH油系统的停运?1)确认机组已经停运。
第一章热力学基本概念与基本泄律3、 工质得基本状态参数与导出状态参数分别指哪些参数?基本状态参数:温度、压力、比体积(比容);导岀状态参数:热力学能、比熔、比爛。
4、 试说明热力学第一左律与第二左律分别解决了热功转换及热量传递过程中得什么问题? 热力学第一立律就就是能量转换与守恒左律在热现象上得应用,其内容:热可以变成功,功 也可以变成热;或者说对于任何一个系统,输入系统得能量减去输出系统得能量,等于系统储 存能量得增加。
热力学第二立律:热不可能自发地、不付代价地从低温物体传向高温物体:或者说只冷却一 个热源而连续做功得循环发动机就是造不成功得。
指出了不同能量形式之间转化得可能性,但没有揭示这种转化得方向性与转化得深度,热力 学第二定律指出了一切自然过程得不可逆性。
7、卡诺循环得组成与意义就是什么?卡诺循环:两个可逆泄温过程与两个可逆绝热过程所构成得动力循环. 卡诺循环虽就是一个理想循环而不能付诸实用,但就是在理论上解决了一左范羽内热变功得 最大限度,为实际循环得组成及热效率得提髙指岀了方向与途径。
第二章水蒸气及其动力循环1水蒸气得立压形成过程包括哪几个过程?预热阶段、汽化阶段、过热阶段6、 何谓绝热节流?工质经过绝热节流后得效果就是什么?阀门、孔板处得局部阻力使工质压力明显降低得现象称为节流。
因节流进行得很快,过程中 工质来不及对外散热,故一般认为节流就是绝热节流.节流前后得焰虽然相等,但盯流前后工质做功得能力随其压力降低、爛增大而降低了,也就 就是说节流前后热能数量虽未改变,但其品味降低了。
7、 何谓蒸汽动力循环?为什么蒸汽动力循环不采用卡诺循环而朗肯循环?朗肯循环就是 由哪几个过程组成得?它们分别在什么设备中完成?请在T-S 图上熟练地画岀朗肯循环。
蒸汽动力循环:以水蒸气为工质得动力循环:因为卡诺循环只能应用于饱与蒸汽在汽轮机中膨胀做功,此时循环所能利用得温差将受限于 临界温度呵呵环境温度,因此理论上得循环效率不髙;另外,蒸汽得膨胀做功均在湿热蒸汽区, 湿度太大,对汽轮机得安全不利;又需要很大得压缩机,两相压缩技术也难以实现,故水蒸气 得卡诺循环难以实现。
电厂动力工程思考题1.“焓”代表了工质的什么物理特征?用来衡量单位工质具有“热力势能”大小的一个尺度,符号用“h”表示,国际单位为J/kg、kJ/kg3.燃煤火电厂的生产过程有哪些主要设备完成?燃煤火电厂的“三大主机”分别指的是什么设备?锅炉,汽轮机,发电机,凝汽器,凝结水泵,回热加热器,给水泵等. 三大主机:锅炉,汽轮机,发电机4.热力学第二定律揭示热功转换和能量传递过程中的什么问题?揭示了冷源损耗问题,只从一个热源吸热而连续做功的循环发动机是造不成功的,热向功的转化过程是非自发的,要是过程得以进行,必须付出一定的代价,此代价是使部分从高热源获取的能量排向低温热源,即系统从高热源吸取的热量中,除一部分转变成功外,另一部分必须排放到低温热源(冷源损耗不可避免),热机不可能将全部热能转化为机械能.5.效率最高的理想循环是什么循环?它由哪几个热力过程组成?是卡诺循环,它有两个可逆等温过程和两个可逆绝热过程组成6.水蒸汽在低于临界压力下的定压形成过程包括哪几个过程?1.过冷水加热到饱和水的预热阶段,所需热量为预热热;2.饱和水汽化成干饱和蒸汽的气化阶段,所需热量为汽化潜热;3.干饱和蒸汽加热成过热蒸汽的过热阶段,所需热量为过热热.(过冷水、饱和水、湿蒸汽、干饱和蒸汽、过热蒸汽五个典型状态)7.什么是水的临界点?水的临界压力、临界温度是多少?当水的压力等于或超过临界压力时,水蒸汽的定压形成过程有什么不同?当压力升高到某一值时,饱和汽和饱和水的比容差值为零,即饱和水和饱和汽没有任何差别,具有相同的状态参数且汽化潜热等于零,此时的状态点为“临界点”;Pc=22.129MPa;Tc=374.15℃;当水的压力等于或超过临界压力时,仅仅靠加热不能使水汽化,必须把水的压力降低到临界压力以下,再加热才能使水汽化。
8.水蒸汽的基本朗肯循环包括哪几个过程?在火电厂中分别在哪些设备中完成?1.过热蒸汽在汽轮机内的理想绝热膨胀做功过程;2.乏汽(汽轮机排汽)向凝汽器(冷源)的理想定压放热的完全凝结过程;3.凝结水通过给水泵的理想绝热压缩过程;4.高压水在锅炉内经定压加热、汽化、过热而成为过热蒸汽的理想定压吸热过程。
必须建立在热力学第一定律和第二定律基础之上答:热力学第一定律是从能量转换的数量关系来评价循环的热经济性;它可对各种理想循环进行分析,而实际的各种热力循环中都存在原因不同的不可逆损失,找出这些损失的部件、大小、原因、及其数量关系,提出减少这些不可逆损失的措施,以提高实际循环热效率就应采用以热力学第二定律为基础的方法来完成。
因此对发电厂热功转换效果作出全面的评价,必须建立在热力学第一定律和第二定律的基础之上。
1.评价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。
3.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。
4.某一朗肯蒸汽循环,汽轮机进汽参数为:p0=,温度为t0=435℃,排气压力p c=,环境温度为t en=0℃,环境压力为p en=,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h0=3310 kj/kg h c=2110 kj/kg h c‘ = kj/kgt c’= kj/kg s c= kj/kg s1‘= kj/kg.(1)郎肯循环的热效率为ctc hhhch'--=η=7,137331021103310--=(2)同温限卡诺循环热效率为11TTctc-=η=1-+273)/(435+273)=(3)对卡诺循环:熵增为k kg kj T c h h s ./48.42374357.13733100=+-=-=∆ 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 = 火用损失为k kg kj s T E en ./99.178********.6=⨯=∆=∆二1. 为什么纯凝汽式汽轮发电机的汽耗率小于回热式汽轮发电机的汽耗率,而热耗率则大于回热式 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。
第一章水力发电的基本原理1-1 水电厂动力设备的组成及各自的作用答:水电厂动力部分主要由水轮机、调速器和辅助设备组成。
水轮机:将水能转换成旋转机械能,再由发电机转换为电能;调速器:自动调节水轮发电机组的转速,使发电机输出的交流电的频率符合电网要求;辅助设备:实现机组的紧急停机,油、气、水系统能向机组提供润滑、冷却、机组制动等技术服务,保证机组的正常运行。
1-2 水流的能量形式及水头的几何意义和物理意义。
答:单位重量水体的能量的三种形式:单位位能Z;单位动能22vgα(α为动能修正系数,取1.05~1.1);单位压能:pγ几何意义:单位重量水体相对基准平面的势能、单位重量的压能和单位重量水体的平均动能。
物理意义:表征单位重量水体的能量。
1-8 设均匀流河段,过水断面平均流速v=0.981m/s,水深h=3m,以河床底部0-0平面作为高程的基准平面见题8图,请计算:(注:取动能修正系数α=1.0)(1)在过水断面上河流表面点1的水头E1;(2)在过水断面上河床底部点2的水头E2;(3)如果认为流速v较小,动能水头22v gα可以忽略不计,河流表面点1的水头'1E。
解:(1)2211110.98130 3.049()229.81PE Z mgαυγ=++=++=⨯(2)2222220.98103 3.049()229.81PE Z mgαυγ=++=++=⨯(3)'2'11113003()2PE Z mgαυγ=++=++=1-13 水力发电机的基本原理是什么?答:因消耗在河流沿河段上单位重量水体的能量E∆为水头损失hw,而hw与水流的速度v平方成正比。
采用经济安全的方法如筑坝形成水库,将消耗在河床路程上的水能收集储存起来并转换成电能。
第二章 水轮机 2-2 在某电站,某一天两台机组一起运行,实测得到上游库水位高程▽sy488.18,上游水库过水断面很大,流速水头可忽略不计。
下游尾水位高程▽xy331.80,蜗壳进口断面中心压力 1.38M P a p =蜗壳。
2021发电厂电气部分思考题答案发电厂电气部分第二章导体的发热、电动力及开关电器的灭弧原理1、发热对导体和电器有何不良影响?请问:(1)机械强度上升。
(2)碰触电阻减少。
(3)绝缘性能够上升。
2、导体的长期咳嗽和短时咳嗽各存有什么特点?答:长期发热:(1)热量一部分散到周围介质中,一部分使导体温度升高(2)温度变化并不大,电阻r、比热容c、总成套系数视作常数。
短时咳嗽:(1)短路电流小,持续时间长,导体产生的全部热量都用以并使导体温度增高。
(2)电阻r、比热容c无法再视作常量,而是温度的函数。
3、导体的长期允许载流量与哪些因素有关?提高长期允许载流量应采取哪些措施?请问:因素:与导体的电阻r、成套面积f、成套系数。
措施:(1)减小导体电阻r。
(2)增大导体的换热面f。
(3)提高换热系数?。
4、排序导体短时咳嗽温度的目的就是什么?如何排序?答:目的:确定导体通过短路电流时的最高温度(短路故障切除时的温度)是否超过短时最高允许温度,若不超过,则称导体满足热稳定,否则就是不满足热稳定。
排序:见到课本p34基准2-2。
5、大电流导体附近的钢构为什么会发热?减少钢构发热的措施有哪些?答:原因:大电流导体(母线)的周围存在强大的交变磁场,使附近的钢铁构件产生非常大的电导和涡流损耗,钢构因而咳嗽;如果钢形成滑动电路,还可以感应器产生环流,并使功率损耗和咳嗽更轻微。
措施:(1)加大钢构和载流导体之间的距离。
(2)断开载流导体附近钢构闭的合回路并加上绝缘。
(3)采用电磁屏蔽。
(4)采用分相闭合母线。
6、电动力对导体和电器有何影响?排序电动力的目的就是什么?请问:影响:正常工作电流所产生的电动力并不大,但短路冲击电流所产生的电动力可以超过非常大的数值,可能将引致导体或电器出现变形或损毁。
目的:为了校验导体或电器实际所受到的电动力是否超过其允许应力,以便选择适当强度的电气设备。
这种校验称为动稳定校验。
7、布置在同一平面中的三相导体,最小电动力出现在哪一相上?先行详细分析。
电厂热能及动力工程中存在的主要问题【摘要】电厂热能及动力工程中存在的主要问题包括设备老化导致效率下降、碳排放过高、燃料成本上升、可再生能源整合难题以及废物处理和排放控制困难。
设备老化是一个严重影响电厂运行效率的问题,需要及时维护和更新。
碳排放过高则对环境造成负面影响,需要减少使用化石燃料的比例。
燃料成本上升直接影响电厂的运行成本,需要寻找替代的低成本燃料。
可再生能源整合难题是转向清洁能源的主要挑战之一,需要解决能源供应稳定性的问题。
废物处理和排放控制困难也需要加强监管和技术创新来减少环境污染。
电厂热能及动力工程面临的挑战在于如何提高效率、减少碳排放、降低成本以及推动可再生能源的发展。
【关键词】电厂、热能、动力工程、设备老化、效率、碳排放、燃料成本、可再生能源、废物处理、排放控制、挑战1. 引言1.1 电厂热能及动力工程中存在的主要问题电厂热能及动力工程是现代社会不可或缺的重要组成部分,但同时也面临着诸多问题和挑战。
这些问题一方面影响着电厂的生产效率和能源利用效率,另一方面也对环境和人类健康造成了不可忽视的影响。
设备老化是电厂热能及动力工程中存在的主要问题之一。
随着设备的长时间运行和磨损,其性能逐渐下降,导致电厂的整体效率下降。
这不仅增加了电厂的运行成本,还可能导致设备损坏和生产中断。
碳排放过高也是一个严重的问题。
电厂热能及动力工程主要依赖于燃煤、石油等传统化石燃料,而燃烧这些燃料产生的二氧化碳等温室气体会加剧气候变化和空气污染问题,对环境造成严重影响。
燃料成本上升也是电厂面临的挑战之一。
随着石油和天然气等能源资源的逐渐枯竭,燃料价格不断上涨,给电厂运营带来了压力。
可再生能源整合难题、废物处理和排放控制困难也是电厂热能及动力工程中需要面对的问题。
这些挑战需要我们采取有效措施和技术革新,提升电厂的运行效率和环保水平,实现可持续发展和资源节约。
2. 正文2.1 设备老化导致效率下降设备老化是电厂热能及动力工程中存在的主要问题之一。
热力发电厂复习思考题一、概念题机组绝对内效率:汽轮机的实际内功率与汽轮机热耗之比;回热作功比:汽轮机回热抽汽做内功量和所有蒸汽做内功量之比回热抽汽做功不足系数:回热抽汽做功量占1kg 凝气做功量的比值除氧器自生沸腾现象:在除氧器的热量平衡计算时,如果计算出的除氧器所加热所需的抽气量为零或负值,则无需抽气,其它各项汽水流量的热量已经能将水加热至除氧器工作压力下的饱和温度这种情况称为除氧器的自生沸腾;热化发电率:热化发电率是指热化发电量与热化供热量的比值,也叫单位供热量的电能生产率;电厂供电热效率:扣除厂用电的全厂效率发电标准煤耗率:指发电企业每发一千瓦时的电能所消耗的标准煤量,是考核发电企业能源利用效率的主要指标;其计算公式为:发电标准煤耗克/千瓦时=一定时期内发电耗标准煤量/该段时间内的发电量热化发电比:热化发电量占整个机组发电量的比值最有利蒸气初压:当蒸汽初温与排气压力一定,必有一个使循环内效率达最大的蒸汽初压,与机组容量有关热电比:R tp供热机组热化供热量与发电量之比;机组汽耗率:汽轮发电机组绝对电效率:机组热耗率:发电厂发电热耗率:发电厂生产单位电能所消耗的热量;二简答题2-1发电厂热经济性分析方法及特点热量法基于热力学第一定律,通过计算某一热力循环中装置或设备有效利用的能量占所消耗能量的百分数,并以此数值的高低作为评价动力设备在能量利用方面的完善程度的指标;其实质是能量的数量平衡,而不考虑能量的质量,不区分能量品位的高低,故汽轮机的热损失为最大;yong方法基于热力学第二定律,从能量的质和量两方面来评价其效果,即有效利用的可用能与供给的可用能之比,区分能量品质的高低以锅炉燃烧传热过程的不可逆最严重,故其可用能损失为最大;热量法便于定量计算,作功能力法便于定性分析;两种方法算得的总损失量和全厂效率相同2-2现代火力发电厂主要采取了哪些措施提高其热经济性提高蒸汽初参数、降低蒸汽终参数、采用给水回热循环、蒸汽再热循环、热电联产循环2-3提高蒸汽初参数的主要目的是什么为何现代大容量汽轮发电机组向超临界、超超临界蒸汽参数发展受那些主要条件制约答:主要目的是提高发电厂的热经济性;蒸汽初参数对电厂热经济性的影响主要取决于对汽轮机绝对内效率的影响,随着蒸汽初参数的提高,汽轮机的绝对内效率即ηi=ηtηri可以有不同方向的变化;对于大容量汽轮机,当蒸汽初参数提高时,相对内效率可能降低的数值不是很大,这时提高蒸汽初参数可以保证设备热经济性提高;对于小容量汽轮机,由于蒸汽容积流量减小,当蒸汽初参数提高时,其相对内效率的下降会超过此时循环热效率的提高;在这种情况下,当蒸汽初参数提高时,设备的热经济性是降低的;所以这时提高蒸汽初参数反而有害,因为他不但使设备复杂,造价提高,而且还要消耗更多的燃料;综上所述,为了式汽轮机组有较高的绝对内效率,在汽轮机组进气参数与容量的配合上,必然是“高参数必须是大容量”;提高蒸汽初温受动力设备材料强度的限制,提高蒸汽初压主要受到汽轮机末级叶片容许的最大湿度的限制;2-4何谓火电厂的冷端优化试定性说明它受那些主要因素影响与凝汽器最佳真空、循环水泵经济调度和多压凝汽器有何关系2-5试用T-s图分析说明单级回热加热时的抽气压损、换热温差与加热器端差导致的做功能力损失;2-6最佳蒸汽再热压力值与那些技术因素有关在推导)1/(tcoprhTTη-=式时,在理论上做了那些假设,为什么答:与再热温度、有无回热抽汽有关;2-7再热后汽温超过规定值时,常用喷水减温至允许值,试定性说明对再热循环热效率的影响2-8分析采用回热循环的热经济性;答:①利用了在汽轮机中部分作过功的蒸汽来加热给水,使给水温度提高,减少了由于较大温差传热带来的热损失;②因为抽出了在汽轮机作过功的蒸汽来加热给水,使得进入凝汽器的排汽量减少,从而减少了工质排向凝汽器中的热量损失,所以,节约了燃料,提高了电厂的热经济性;用热量法分析,汽轮机回热抽汽做功没有冷源损失,使凝汽量减少;从而减少了整机的冷源损失,提高了循环热效率;2-9为什么现代大容量机组的回热系统,以面式加热器为主全由混合式加热器组成的系统,每级混合式加热器的水泵应有正的吸入水头,而且需要有备用泵,反而使系统复杂化,投资增加,又不安全;虽然面式加热器有端差,热经济性差,但面式加热器组成的系统却只有给水泵和凝结水泵较全为混合式的简单,运行安全可靠,系统投资小;所以现在电厂只设一个混合式的作为除氧器,其余的皆为表面式的;2-10混合式低压加热器的特点是什么为何国外大机组有采用混和式低压加热器的答:在混合式加热器中,汽和水两种介质直接接触,其传热效果比较好,传热端差近似等于零;构造简单,造价低,便于收集不同压力和温度的水流;缺点:在串联的混合加热系统中,每个加热器后需要加给水泵,导致系统复杂,运行可靠性降低,同时耗电量增加;随着机组蒸汽初参数的不断提高,特别是采用超临界参数以后,蒸汽中各种杂质的溶解度增加,沉积在锅炉受热面中的杂质相对减少,而汽轮机通流部分的沉积物则相对增加;这些杂质中以氧化铜最危险,它在汽轮机通流部分生成很难清除的铜垢,使汽机的经济性和出力降低;铜主要来自凝汽器和表面式低加中的铜管;对于表面式加热器产生的铜腐蚀物,目前还没有可靠的消除办法;由于混合式加热器没有铜管,可大大减少铜腐蚀的产生,这是采用混合式加热器的原因之一;另外,在传统的表面式加热器中,当抽汽压力低于大气压时,加热器实际运行端差往往很大,而漏入混合式加热器的空气对端差影响很小;混合式加热器中由于汽水直接混合,可以把凝结水加热到抽汽压力下的饱和温度,即实现“零端差”运行,提高了回热效果,而且还能除去部分不凝结气体,减少凝水溶氧;这是采用混合式加热器的又一原因;2-11回热系统的疏水方式有几种大机组回热系统的疏水方式是怎样选择的两种,①疏水逐级自流方式——利用汽侧压差,将压力较高的疏水自流到压力较低的加热器中,逐级自流直至与主水流汇合;②疏水泵方式——借助疏水泵将疏水与水侧的主水流汇合,汇入点常为该加热器的出口水流中;选择:不同疏水方式热经济性变化不大,主要比较技术经济;虽然疏水逐级自流方式热经济性最差,但系统简单可靠,投资小,无附加运行费,维护简单,故大型机组广泛采用;仅可能在最低一个低加采用疏水泵方式,以减少大量疏水直接流入凝汽器增加冷源热损失;2-12采用疏水冷却器、蒸汽的冷却器的作用是什么在T-s图上说明其做功能力损失的变化;答:为减少疏水逐级自流排挤低压抽汽所引起的附加冷源损失,又不拟装疏水泵时,可采用疏水冷却器;它是用装在主凝结水管上的孔板造成压差,使部分主凝结水进入疏水冷却器吸收疏水的热量,疏水焓值由hj,降为hj,,后在流入下一级加热器中,从而减少对下一级回热抽汽量排挤所引起的附加冷源损失;再热回热循环中再热后的各级回热抽汽过热度大幅度提高,尤其是再热后的第一、二级的抽汽口的蒸汽过热度高达150--200℃,甚至更高;导致再热后各级回热加热器的换热温差加大,而增大了火用损降低了热经济性,为了减少火用损失,故可采用蒸汽冷却器;即具有高过热度的回热抽汽先送至蒸汽冷却器冷却至饱和蒸汽温度后,在引至加热器本体,可减少总的不可逆换热损失;2-13回热系统的常规热力计算的原理、方法是什么为何其计算顺序是“从高到低”答:常规热力计算方法可分为定功率计算和定流量计算两种;前者以机组的额定电功率P el为定值,通过计算,求得所需的新蒸汽量;它在设计、运行部门用的较为普遍;后者以进入汽轮机的蒸汽量D0为定值,计算能发出多少电功率,汽轮机制造厂多用此方法;常规计算法的核心,实际上是对z个加热器的热平衡方程和一个功率方程式如∑=+=zijjcYDDD1或求凝汽流量的物质平衡式所组成的z+1个线性方程组求解;其最终求得z个抽汽量和一个新气量或凝汽量;工程上为计算方便,通常是以汽轮机的汽耗量的相对量来表示各回热抽汽份额和凝汽份额,即各回热抽汽系数∑+cjcjαααα且和凝汽系数,=1kg;再根据功率方程式求得汽轮机的汽耗量D0,算出各抽汽量∑j D和凝汽流量D c的绝对值;也可用蒸汽的绝对量计算,此时先近似估计一个D0值,根据各加热器的热平衡式求得各级抽汽量的绝对值,经过迭代后,再计算机组的电功率及其热经济性指标;2-14发电厂的汽水损失有那些怎样减少这些损失答:发电厂的汽水损失分为内部损失和外部损失两部分:1发电厂内部损失:①主机和辅机的自用蒸汽消耗,如锅炉受热面的吹灰、重油加热用汽、重油油轮的雾化蒸汽、汽轮机启动抽汽器、轴封外漏蒸汽等;②热力设备、管道及其附件连接处的不严所造成的汽水泄漏;③热力设备在检修和停运时的放汽和放水等;④经常性和暂时性的汽水损失,如锅炉连续排污、定排罐开口水箱的蒸发、除氧器的排汽、锅炉安全门动作,以及化学监督所需的汽水取样等;⑤热力设备启动时用汽或排汽,如锅炉启动时的排汽、主蒸汽管道和汽轮机启动时的暖管、暖机等;2发电厂的外部损失:发电厂外部损失的大小与热用户的工艺过程有关,它的数量取决于蒸汽凝结水是否可以返回电厂,以及使用汽水的热用户以汽水污染情况;降低汽水损失的措施:①提高检修质量,加强堵漏、消漏、压力管道的连续尽量采用焊接,以减少泄漏;②采用完善的疏水系统,按疏水品质分级回收;③减少主机、辅机的启停次数,减少启停中的汽水损失;④降低排污量,减少凝汽器的泄漏;2-15锅炉连续排污扩容器的压力应如何确定,有无最佳值为何连排扩容蒸气一般引往除氧器蒸汽回收率αf=DfDbl=hblηf hblhfhbl式中的分子是1kg排污水在扩容器内的放热量,它决定于汽包压力与扩容器的压力差;分母是扩容器工作压力下1kg排污水的汽化潜热;在压力变化范围不大时,它可看作一个常数;因此当锅炉压力一定时,扩容器的压力越低,回收工质的数量越多一般为排污量的30%-50%;即获得的扩容蒸汽量是靠排污水的能位贬值压降来实现的能位贬值用来使部分排污水变成蒸汽,能位贬值愈厉害,得到的扩容蒸汽量越多,此时蒸汽的质量愈差,因此在排污水的利用上,可通过对回收工质的数量与质量方面的要求来选择扩容器的压力;此值即为最佳值;除氧器的压力较低,分离蒸汽送入除氧器可减少排挤较高压力的回热抽汽,故可提高热经济性;因除氧器又是一个回收各种汽水流的设备,所以扩容蒸汽送入除氧器是最佳去处;对于汽包锅炉,采用一级连续排污扩容蒸汽系统,将扩容蒸汽引入除氧器,因此扩容器的压力就取决于除氧器的压力,对于高压热电厂的汽包锅炉,采用两级连续排污扩容系统,根据扩容蒸汽的利用条件,应分别引入除氧器和大气式补水除氧器;2-16为什么现代发电厂多采用热除氧方法化学除氧的应用情况是怎样的答:因为热力除氧价格便宜,同时除氧器作为回热系统中的一个混合式加热器,而凸显了回热系统在热经济上的优势,所以现代发电厂多采用热除氧;化学除氧是向水中加入化学药剂,使水中溶解氧与它产生化学反应生成无腐蚀性的稳定化合物,达到除氧的目的,该方法能彻底除氧,但是不能除去其他气体,且价格较贵,还会生成盐类,故在电厂中较少单独采用这种方法;2-17为何亚临界和超临界参数的阿给水要彻底除氧,而凝结水要全部精处理因为蒸汽溶盐能力强2-18热除氧的机理是什么它的必要条件、充分条件是什么⑴必须把给水加热到除氧器压力对应的饱和温度⑵必须及时排走水中分离逸出的气体3保证水和蒸汽有足够的接触时间和接触面积4有强化深度除氧的措施;2-19为什么大机组采用喷雾—填料式热除氧并采用滑压运行方式2-20除氧器滑压运行、给水泵不汽蚀的条件是什么并据以说明可采取那些技术措施防止给水泵的汽蚀1提高静压头2改善泵的结构,采用低转速前置泵3降低下降管道的压降4缩短滞后时间5减缓暂态过程除氧器压力下降;2-21发电厂原则性热力计算和机组原则性热力计算有何不同共同点:1联立求解多元一次线性方程组;2计算原理和基本方程式是相同的;3均可用汽水流量的绝对量也均可用相对量来计算;4两者计算的步骤类似;区别:①计算范围和要求不同;显然全厂原则性热力系统计算包括了锅炉和汽轮机组在内的全厂范围的计算,需合理选取锅炉效率,厂用电率,以最终求得全厂的热经济指标②小流量的汽耗量处理不同;因为原则性热力系统计算是全厂范围的,包括了有关辅助设备;③按先“由外到内”再“从高到低”的顺序④某些项目的物理概念不同。
电厂动力工程思考题1-2 焓代表了工质的什么物理意义?焓是用来衡量单位工质具有的“热力势能”大小的一个尺度,符号用“h”表示,国际单位为J/kg,kJ/kg。
1-6 对实际热机的热功转换过程,卡诺循环具有哪些指导意义?卡诺循环是实际动力循环的最高理想循环,它在理论上确定了一定范围内热能转变为机械工的最大限度,为实际循环的组成及热效率的提高指出了方向与途径。
1-7 水有哪几种不同状态?水蒸气的压力与饱和温度之间的关系是怎样的?固态,液态和气态。
饱和温度和压力时一一对应的,压力增大其对应的饱和温度也增大。
1-8 水定压加热成过热蒸汽要经过哪三个阶段?随压力的提高,三阶段的吸热如何变化?(1)过冷水加热到饱和水的预热阶段增大(2)饱和水汽化成干饱和蒸汽的汽化阶段减少(3)干饱和蒸汽加热为过热的蒸汽的过热阶段增大1-9 什么是水的临界状态?其临界压力;临界温度分别是多少?(1)当饱和气与饱和水的比容差值为零,即饱和气和饱和水没有任何差别,具有相同的状态参数且汽化潜热等于零。
(2)374.15度1-10以水蒸气作工质的基本朗肯循环是由哪些基本热力过程组成的?在火电厂中分别在哪些热力设备中完成?(1)理想绝热膨胀~汽轮机(2)理想定压放热~凝汽器(3)理想绝热压缩~给水泵(4)理想定压吸热锅炉1-11提高朗肯循环的热效率有哪些措施?各受到什么样的限制?(1)尽可能提高蒸汽的初压和初温并降低排气压力金属材料耐热性能和环境温度的限制(2)采用中间再热循环投资增大结构复杂和控制系统的难度增大(3)采用回热循环运行成本(4)采用热电联产循环1-12 什么是中间再热循环?有什么作用?(1)锅炉过热器出来的高压过热蒸汽进入汽轮机的高压缸膨胀做功,做过部分功的高压缸排气通过管道送回锅炉内的再热器重新加热,温度提高后,低压过热蒸汽又返回到汽轮机的中,低压缸继续做功,直至达到排气压力进入凝汽器凝结成水由水泵打回锅炉,完成一次中间再热循环。
(2)提高了初压,保证汽轮机末级蒸汽干度,提高循环热效率,汽轮机的气耗量减少。
1-13为什么回热循环可以显著提高热循环效率?因为回热循环减少了凝汽器中被冷却水带走而损失的热量。
1-14什么是热电联产循环?有什么作用?(1)适当提高排气参数,将排气直接送给热用户利用。
(2)既满足了用户对热能的需求,又可避免动力循环中冷源损失,节约能源改善环境。
1-15 换热器有哪几种基本形式?表面式换热器的布置有几种方式?各有什么特点?(1)热传导,对流换热,辐射换热。
(2)顺流:安全性高逆流布置:传热效果好1-16 什么是发电标煤耗率?什么是供电标煤耗率?主流机组的数值大致在什么范围?(1)每发1kw*h电需要消耗多少克的标准煤(2)每供1kw*h电需要消耗多少克的标准煤(3)290~330g标准煤/kw*h1-17火电厂锅炉有什么作用?简述其工作工程。
(1)燃料在炉腔内燃烧将其化学能转变成烟气热能;烟气热能加热给水,水经过预热,汽化,过热三个阶段成为具有一定压力,温度的过热蒸汽。
;(2)1. 原煤破碎→原煤干燥→磨制煤粉→输送煤粉→组织燃烧;2. 空气加热→燃料燃烧配风;3. 锅炉给水由省煤器受热面加热升温→由蒸发受热面(水冷壁)吸热将给水转变为汽水混合物或直接转变为蒸汽→由过热器受热面将蒸汽进一步加热达到过热状态;4. 排渣、清灰、除灰、烟气排放。
1-18锅炉主要有哪些受热面组成?各自布置在锅炉的什么位置?(1)省煤器锅炉的尾部烟道中水冷壁紧贴炉壁,布满炉膛的四周过热器以对流式为例:水平烟道或竖井烟道入口再热器以国产为例:水平烟道后部或竖井烟道进口空气预热器对称布置在省煤器之后1-19按水循环方式,锅炉分为几种类型?各自适用范围是怎样的?自然循环锅炉亚临界压力及以下多次强制(控制)循环锅炉同上直流锅炉亚临界及超临界1-21超临界锅炉为什么采用直流炉?目前国内超临界锅炉主要采用什么样的型式?(1)因为临界压力以上饱和气;饱和水没有密度差(2)螺旋管圈型和垂直管屏型1-22什么是汽轮机的“级”?由哪两部分组成?可分为几种类型?(1)汽轮机中的基本做功单位(2)一个喷嘴和与之对应的一列动叶栅(3)纯冲动级;冲动级;反动级1-25凝汽器真空是如何形成的?凝汽设备有什么作用?(1)由抽气器不断抽出从不严密处漏入凝汽器的空气,以保持真空。
(2)建立和保持汽轮机排气口的高度真空,获得较高的循环热效率;回收汽轮机排气凝结的水,作为锅炉给水循环使用。
1-26 国内主流机组采用几级回热加热?是怎样布置的?(1)八级回热(2)三台高加,四台低加和一台除氧器。
1-27 常规煤电厂对环境的污染主要体现在哪些方面?有什么样的防范措施?1.粉尘除尘器除尘2.硫氧化物烟气脱硫技术或者在燃烧过程中加入适量的石灰石3.氮氧化物降低燃烧温度和欠氧燃烧并加装烟气脱氮技术4.二氧化碳减少化石燃料的消耗和提高能源利用率5.排水热污染建立水量大,流动快的水源旁边6.废水废水处理系统回收再利用7.灰渣加大灰渣综合利用8.噪声加装隔声罩9.放射性污染减少排放污染物1-29目前主要的洁净煤发电技术指哪些?1.整体煤气化燃气-蒸汽联合循环发电2.循环流化床燃烧3.增压流化床燃气-蒸汽联合循环发电4.常规燃煤电站加脱硫装置5.常规燃煤电站加脱硫;脱氮装置1-30 水电站的基本工作原理是怎样的?生产过程大体可分为几个阶段?(1)水流带动水轮机旋转,水能转换为机械能,机械能再转换为经变压;输送;配电环节供给用户的电能。
(2)水能转换为机械能再转换成电能1-31 水电站有几种类型?抽水蓄能式水电站具有什么特点?(1)坝式水电站;引水式水电站;混合式水电站;抽水蓄能式水电站;潮汐电站;波浪能电站;海流能电站。
(2)填谷调峰1-32潮汐能是怎样形成的?其发电站的工作原理是怎样的?(1)海水涨潮和落潮形成的水的势能(2)将水的势能转换成机械能再转换成电能1-35 什么是核能?释放核能有哪两种形式?(1)核力与电磁排斥力之差,原子核结合在一起的结合能。
(2)聚变和裂变反应1-37 什么是“自持全速式裂变反应”?如何实现反应堆的功率控制?(1)链式反应以恒定的速度持续进行(2)把用来控制中子数的材料做成可移动的控制棒,通过控制棒改变中子被吸收的份数,调节中子增殖因数K来实现功率控制。
1-38商用反应堆为什么需要慢化剂?常用的慢化剂有哪些?(1)减小反应速度和中子泄漏,维持中子反应堆的正常运转。
(2)轻水,重水和石墨。
1-39商用反应堆有哪些类型?简述压水堆的基本结构和工作原理。
(1)轻水堆;重水堆;石墨气冷堆;石墨水冷堆。
(2)由核岛部分和常规岛部分组成核岛部分生产的核蒸汽通过一回路系统循环,把蒸汽发生器里的水加热成蒸汽后通过二回路系统循环,在高低压缸做功后转换成机械能,最后机械能转换成电能输送。
1-43地热资源有哪些类型?地热发电可分为哪几类?(1)蒸汽型地热资源;热水型地热资源;地压型地热资源;干热岩型地热资源;演讲行地热资源。
(2)直接利用地热蒸汽发电;闪蒸地热发电;双循环地热发电;全流式地热发电;利用干热岩发电。
1-45典型的太阳能发电系统由哪几部分构成?目前太阳能热发电系统有哪些形式?(1)聚光集热装置,中间热交换器,储能系统,热机与发电机系统。
(2)塔式太阳能热发电系统;抛物面槽式;盘式;平板式;太阳池热发电式;太阳能热气流式。
1-46 太阳能电池发电系统的基本构成是怎样的?为什么说太阳能光伏电池是最有前途的新能源技术?(1)太阳能电池方阵;防反充二极管;蓄电池;控制器;逆变器等(2)其不同于传统发电形式,不通过过热过程而直接将太阳的光能转换成电能,而且结构简单,应用范围广,清洁可靠的诸多优点。
1-47利用生物质能发电的关键在哪些方面?生物质能发电有什么特点?(1)生物质能原料的处理和转化技术(2)1.转化技术设备必须安全可靠2.发电的生物原料必须有足够的储存,以保证连续供应3.发电设备的装机容量较小。
且多为独立运行的方式4.利用当地生物质能资源就地发电,就地利用,不需要外运燃料和远距离输电,适用于居住分散,人口稀少,用电负荷较小的农牧业区及山区。
5.化害为利,变废为宝。
6.可再生能源,污染小,有利于环境保护。
1-48风力机的原理是怎样的?风力发电有何特点?(1)把空气动能装换成旋转机械能再变成电能(2)1.可再生能源2.无排放物,十分清洁。
3.建设工期短,投资规模灵活。
4.运行简单5.占地小6.可建设大型海上风力发电厂7.偏远地区风力资源丰富,独立运行可解决供电问题。
8.有观光效益9.风能具有间歇性,必须和一定的其他形式供能或储能方式结合。
10.风能能量密度低11.极端气候对风力机组破坏明显12.噪声对环境有污染,金属叶片对信号接收有干扰。
1-49风力发电机主要由哪些部件组成?各有什么作用?1.风轮:将风能转换成机械能2.升速齿轮箱:将风轮的转速增速至电机运转所需转速3.发电机:将机械能转变为电能4.偏航装置:获取风向信号5.控制系统:调整机舱始终对准来风方向6.塔架:获取更多的风能。