发电厂动力部分复习资料
- 格式:doc
- 大小:453.50 KB
- 文档页数:12
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。
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。
2311发电厂动力部分 复习题312#一、单项选择题1、在下列四个物理量中,哪一个不属于工质状态参数(C)A 、温度B 、压力C 、密度D 、比体积2、衡量气体对外界做功与否,可以从以下哪个参数的变化来判断?(C )A 、温度TB 、压力pC 、熵sD 、比体积v3、与外界有物质量的交换又有能量传递的热力系叫做(D )A 、孤立系B 、绝热系C 、闭口系D 、开口系4、、与外界不存在...热量交换的热力系称为(D ) A 、 开口系 B 、 孤立系C 、 闭口系D 、 绝热系5、热力学中不是..状态参数的量是(B ) A 、压力 B 、功C 、温度D 、比焓6、在标准状态下,任何理想气体1kmol 体积均为(C )A 、2.24m 3B 、2.42m 3C 、22.4m 3D 、24.2m 37、为了形象直观地用可逆过程曲线下的面积来表示做功量,通常采用 (C)A 、T-s 图B 、h-s 图C 、p-v 图D 、T-v 图8、某地当时大气压力为735mmHg, 锅炉炉膛内烟气真空表读数为6mm H2 O ,其所对应的绝对压力是(B)A 、0.01036MpaB 、0.097933MPaC 、0.001876MpaD 、0.10061Mpa9、蒸汽通过喷管时,欲使其速度上升为超音速,应选择喷管的形状为( B)A 、渐缩型B 、 缩放型C 、 直管型D 、 渐扩型10、判断流体的流动状态,常采用的准则是( B)A 、普朗特B 、 雷诺C 、 葛拉晓夫D 、 努谢尔11、工程热力学分析计算中,表征系统压力的状态参数是(C)A 、大气压力P ambB 、表压力P eC 、绝对压力PD 、真空度P v 12、已知过热蒸汽的临界压力比c =0、546,当渐缩型喷管前后的蒸汽压力为p1=5MPa,p2=2.73MPa 时,喷管出口的气流速度是(C )A 、亚音速B 、超音速C 、音速D 、不确定13、某绝热炉墙由四层具有不同导热系数的平板组成,若四层平板的厚度相同,在稳定导热的情况下,具有最大导热温压的平板其导热系数是(A )A 、λ1=0.03W/ (m ·℃)B 、λ2=0.1W/ (m ·℃)C 、λ3=1.23W/ (m ·℃)D 、λ4=36W/ (m ·℃)14、基尔霍夫从黑体与一般物体两无限大平壁之间辐射换热的热动平衡出发,忽略了外来辐射波长的影响,推论出了物体的辐射力与吸收率之间的关系,最后得出一般物体在数值上相等的是(D )A 、吸收率与反射率B 、黑度与透射率C 、黑度与辐射率D 、黑度与吸收率15、若已知某压力下过冷水焓为h0,饱和水焓为h ′,干饱和蒸汽焓为h ″,过热蒸汽焓为h ,则定压加热过程中汽化潜热量为(A )A 、(h ″-h ′)B 、(h ′-h0)C 、(h -h0)D 、(h -h ″)16、为了提高对流换热强度,对任何流体均可采用(A )A 、提高雷诺数R eB 、增大流体的动力粘度μC 、减小流体导热系数λD 、增大定压比热C P17、渐缩型喷管的出口速度最大可达(C )A 、超临界速度B 、亚临界速度C 、临界速度D 、极限速度18、连续性方程表达了在稳定流动中各过流截面和下面哪一项的关系?(B )A 、流量B 、流速C 、流体温度D 、流体压力19、表征自由运动流体流过固体壁面时流动状态的无量纲准则是(A )A 、雷诺B 、普朗特C 、葛拉晓夫D 、努谢尔20、除背压机组外,各类汽轮机的冷源均为(B )A 、冷却塔B 、凝汽器C 、抽气器D 、除氧器21、若已知某压力下过冷水焓为h0,饱和水焓为h′,干饱和蒸汽焓为h″,过热蒸汽焓为h ,则将过冷水定压加热成过热蒸汽的过程中总的吸热量为(C )A 、h″-h′B 、h′-h0C 、h-h0D 、h-h″22、已知某压力下饱和水的比熵s′,干饱和蒸汽的比熵s″及湿蒸汽干度x ,求湿饱和蒸汽的比熵sx 的表达式为(B)A 、sx=(1-x)s″+xs′B 、sx=(1-x)s′+xs″C 、sx=(x-1)s′+xs″D 、sx=(x-1)s″+xs′23、任何流体的流动状态均可由雷诺准则数来判断。
发电厂动力部分1.热力系:被人分割出来的、具体指定的热力学研究对象称为热力系统。
2.热力学中常用的状态参数有压力、温度、比体积、热力学能、焓、熵。
基本状态参数有压力、温度、比体积。
导出状态参数有热力学能、焓、熵。
3.热力学第一定律:(1)热可以转变为功,功也可以转变为热。
(2)当一定量的热消失时,必然转换成数量相应的功;而消耗一定数量的功时,也将产生数量相应的热。
(3)热能与机械能之间能量转换的数量关系,其实质是能量转换与守恒定律。
4.热力学第二定律:(1)热量不可能自动地无偿地从低温物体传至高温物体。
(2)不可能制造出一种循环工作的热机,只从单一热源吸热,使之全部转变为有用功而不产生其他任何变化。
(3)热功转换过程的方向性以及热功转换所需要的补偿条件。
5.水蒸气的5种不同的状态变化:(1)过冷水(未饱和水)状态;(2)饱和水状态;(3)温饱和蒸汽状态;(4)干饱和蒸汽状态;(5)过热蒸汽状态。
6.水蒸气定压形成过程的三个阶段:(1)未饱和水预热阶段;(2)饱和水的汽化阶段;(3)干饱和蒸汽过热阶段。
7.降压蒸汽终压P1对热效率打的影响。
8.导热:指热量从物体内部温度较高的部分传递到温度较低的部分,或者从温度较高的物体传递到与之接触的温度较低的另一物体的热量传递过程。
9.对流换热:流体流动时与所接触的固体壁面之间发生的热量传递现象。
10.辐射换热:指物体之间辐射与吸收的总效果。
11.影响对流换热系数的因素:(1)流体的种类和性质。
(2)流动发生的原因。
(3)流体的流动状态。
(4)壁面的几何因素。
(5)流体有无相变。
12.吸收比α=1的物体称为绝对黑体,简称黑体。
反射比ρ=1的物体称为绝对白体,简称白体。
穿透比τ=1的物体称为绝对透明体,简称透明体。
13.换热器的分类有:表面式换热器、回热式换热器、混合式换热器。
14.锅炉设备由锅炉主体和辅助设备组成。
本体包括锅和炉,即锅炉的汽水系统和燃烧系统。
辅助设备包括辅助系统和附属设备,辅助系统有燃料供应系统、煤粉制备系统、给水系统、通风系统、水处理系统、除灰除尘系统、烟气脱硫脱硝系统、测量及控制系统。
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。
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。
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。
比体积:是指单位质量工质占据的体积。
即:P=1/v.密度不是状态参数。
理想气体状态参数p`v T之间的函数关系:pv=RT稳定流动系统:理论上把工质流动状态不随时间变化的开口热力系称为稳定流动系统。
在稳定流动系统任一流动截面上,工质所有状态参数p`T`v`u`s等都不随时间变化;任一流动截面上的工质平均流速c(m/s)也不随时间变化;工质流经各截面上的质量m(kg)流量都相等。
卡诺循环:由两个可逆定温过程和两个可逆绝热过程组成的理想卡诺循环,卡诺定理得主要结论:(1)在两个不同温度的恒温热源间工作的一切可逆循环,具有相同热效率;(2)在两个不同温度的恒温热源间工作的一切不可逆循环,其效率低于可逆循环。
(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。
饱和状态:对于一个汽液共存系统,微观意义上的汽化速度等于液化速度相等时,系统内的液体量和汽体量达到平衡的状态。
即汽化和液化还在同时进行,但汽液两相分子数量都不再增加或减少。
干度:在饱和蒸汽这种汽——水混合物中,干饱和蒸汽所占的质量百分比。
用“x”表示。
过冷度:过冷水的温度低于同压力下饱和温度的差。
用“D”表示。
过热度:过热蒸汽温度高于同压力下饱和温度的差。
用“D”表示。
临界点:随着定压力值的提高,饱和水汽化为干饱和蒸汽时,用于克服分子间内聚力所需热能减少,即(v``--v`)`(s``--s`)值减小,饱和水线和干饱和蒸汽线随压力升高逐渐聚拢。
当压力升高到22。
129MPa时,两线重和于k点。
k点称为水蒸气的。
初温度对郎肯循环的影响:初温度提高,使汽轮机汽干度上升,减小了汽轮机内部损失,改善了汽轮机低压级的工作条件,提高了汽轮机运行安全性和经济性。
《发电厂动力部分》复习题打印8页《发电厂动力部分》复习题2008.11绪论1.能源的形式有哪些?有哪些分类方式及相应的具体能源?2.当今世界一次能源中的五大支柱是什么?3.发电厂的类型有哪些?是按什么方式分类的?4.什么是发电厂动力部分?5.火力发电厂的生产过程是什么?如何进行能量的转换?6.水力发电厂的生产过程是什么?如何进行能量的转换?原子能发电厂的生产过程是什么?如何进行能量的转换?一、热力学基本概念与基本定律1.什么是工质和热力学系统?热力学系统有哪些类型?各有何特点?2.工质的基本状态参数有哪些?导出状态参数有哪些3.什么是热力学第一定律?4.什么是焓?是如何定义的?5.什么是热力学第二定律?6.什么是熵?是如何定义的?7.什么是卡诺循环?卡诺循环的热效率指什么?二、水蒸气及其动力循环1.水蒸气的定压形成过程包括哪几个过程2.什么是水的临界点?其临界压力和临界温度各是多少?3.什么是T-s图?工质在锅炉中的吸热量和在汽轮机中的做功量如何定性计算?4.喷嘴的作用是什么?有哪几种情况?各有何特点?5.什么是绝热节流?有什么影响?6.什么是水蒸汽的朗肯循环?与卡诺循环有什么区别?7.水蒸汽的朗肯循环由哪几过程组成?分别在什么设备中完成?8.什么是中间再热循环和回热循环?与简单的朗肯循环有何区别?有什么作用?9.什么是热电联产循环?有什么意义?三、热传递的基本原理1.热量传递的基本方式有哪几种?2.什么是热传导?3.什么是对流换热?影响对流换热的因素有哪些?4.什么是辐射换热?5.什么是黑体、白体和透热体?各举例说明。
6.什么是传热过程?哪些属于传热过程?7.什么是换热器?8.强化传热和削弱传热的措施有哪些?五、锅炉设备1.什么是锅炉设备?有何作用?锅炉设备有哪些组成部分?2.何为一次风?何为二次风?何为过量空气系数?3.什么是标准煤?4.电厂燃煤一般分为几种?各自性能如何?5.直吹式制粉系统和中间储仓式制粉系统比较各有什么特点?6.燃料燃烧一般分为哪几个阶段?7.锅炉的受热面有哪些?各布置在锅炉的什么位置?各自的作用是什么?8.锅炉有哪些辅助设备?六、电厂锅炉运行1.锅炉的热损失有哪些?2.锅炉运行调节的主要任务是什么3.锅炉的启动和停运各有哪些方式?七、汽轮机设备1.什么是汽轮机的级?级有哪些类型?2.汽轮机设备由哪些设备组成?各有何作用?3.什么是汽轮机的内部损失?由哪些损失组成?4.什么是汽轮发电机组的绝对电效率、汽耗率和热耗率?5.汽轮机有哪些主要辅助设备?九、发电厂的生产系统及热经济性1.凝汽式发电厂的热力系统包括哪些局部热力系统?2.何为中间再热机组的旁路系统3.火力发电厂直流供水系统和循环供水系统的区别是什么?各适用于什么地区?4.发电厂的发电效率与供电效率及厂用电率之间的关系是什么?十~十二、水力发电厂的动力部分1.开发水力发电有哪些优缺点?2.水电厂的基本类型有哪些?各适用于什么环境?3.水力发电的生产过程及能量转换过程各是什么?4.水轮机的基本类型有哪些?大型水力发电厂一般用什么形式的水轮机?5.水电厂的主要辅助设备有哪些?6. 什么是抽水蓄能电厂?在系统中有何作用?十三~十四、原子能发电厂的动力部分1.开发原子能发电有哪些优缺点?2.原子能发电厂的基本类型有哪些?最常用什么类型?3.原子能发电厂的生产过程及能量转换过程各是什么?4.什么是核电厂的核岛部分和常规岛部分?5.核电厂设置有几道安全屏蔽防线?从事核电生产的工作人员应具备哪些基本的防辐射知识?6.什么是核电厂的“三废”?1.热力系:在工程应用中,按研究任务和具体要求的不同,总是选择一定范围内的工质作为研究对象。
简答题1、卡诺循环由哪几个过程组成?试用T-S图表示出卡诺循环及其进行的方向。
答:卡诺循环由两个可逆定温过程和两个可逆绝热过程组成。
2、简述自然循环锅炉的水循环原理。
答:锅炉水循环是指炉水汽化循环方式和系统布置。
如图所示,汽包中的炉水,经炉外不受热的下降管送入底部的下联箱,下联箱将水平均分配给多根并联布置在下联箱和汽包之间的水冷壁管,水冷管壁是在炉膛内受热的。
如此组成了一个由汽包---下降管---下联箱---水冷壁管---汽包的密闭循环系统,称为锅炉的水循环系统。
3、写出锅炉机组的热平衡方程式,并说明式中各项的意义Qr=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6 (5-1)若用Qr除式(5-1)各项,并用百分率表示,可得出百分比锅炉热平衡方程式:100%=q1+q2+q3+q4+q5+q6式中Qr------伴随1kg燃料输入锅炉的总热量,Kj/kgQ1、q1----被锅炉有效利用了的热量及相应得百分比率;Q2、q2----锅炉排烟损失的热量及相应的百分比率;Q3、q3----锅炉化学不完全燃烧热损失及相应的百分比率;Q4、q4----锅炉机械不完全燃烧热损失及相应的百分比率;Q5、q5----锅炉散热损失及相应百分比率;Q6、q6----锅炉灰渣物理热损失及相应的百分比率;4、什么是汽轮机的轮周功率?请列出其计算公式,并说明各符号的意义。
答:切向力Fu与叶轮动叶栅平均直径上轮周速度u的积,即为此轮向力单位时间作出的机械功,称为级的轮周功率;Pu=Fuu=Du(c1cosa1+c2cosa2)/1000 kw5、简述设置锅炉、汽轮机的旁路系统的作用。
答:设置旁路系统提高了大型再热机组启停得安全性和灵活性,它能保证通过锅炉最低稳定运行的蒸发量,保护再热器,满足机组启动时主蒸汽管道和再热蒸汽管道暖管的要求,有效地调节汽轮机启动的进气温度、停时的对空排气,回收洁净的汽水工质和降低对空排气噪音污染。
6、简单分析湿蒸汽对汽轮机运行的影响。
《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: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。