热力系统及辅助设备

热力系统及辅助设备》复习和习题汇总

0 《绪论》

复习：

0-1 何谓电力生产弹性系数 ?为什么要求电力生产弹性系数大于 1?

0-2 我国电力工业的发展方针有哪些（十二五期间） ?

0-3 我国优化发展煤电的基本思路有哪些？ 习题：通过上网查资料，回答下列问题 :

习题 0-1 至 2012年底, 全国发电装机容量已经达到多少 ?其中:水电、火电和核电分别占多少 （%）？

习题 0-2 至 2011 年底，我国已投运的百万千瓦超超临界火电机组共有多少台？分别安装在 哪些地方 ?

1 《凝汽式电厂的热经济性》

复习：

1- 1 朗肯循环的基本热力过程有哪些？各过程相应的设备分别有哪些？

1- 2 火电厂为什么不采用卡诺循环作为基本循环 ?

1- 3 何谓凝汽式电厂的热效率？该效率一般由哪几部分组成？其中影响最大的是哪一部份？

1- 4 提高火电厂热经济性的基本途径有哪些？

1- 5 何谓火电厂的汽耗率、热耗率、供电标准煤耗率？ 教材 P19：1-1 ，1-2 ，1-3 ，1-4 ，1-6 ，1-8 ，1-9。 习题： 习题 1-1 已知某凝汽式电厂的各项效率分别为： 锅炉热效率 ηb=0.88 ，管道效率 ηp=0.97 ，汽机绝对内效率 ηi =0.39 ，汽 机机械效率 η m=0.98 ，发电机效率 ηg=0.99 。试计算该电厂

热效率。

习题 1-2 某纯凝汽式电厂 , 其汽水参数如右图所示。已知： 电功率 Pe=125MW，ηb=0.911，ηm=0.98 ，ηg=0.985 ，不考虑 给水泵中水的焓升， 不计排污损失和汽水损失。 试计算该电 厂的热经济指标：汽耗率d，电厂热耗率 q，电厂热效率 ηcp， 发电标准煤耗率

bs。

2 《影响发电厂热经济性的因素及提高热经济性的发展方向》 复习： 蒸汽参数的影响 :

2- 1 读图（图2-2, 图2-4, 图2-5） ，简述提高蒸汽初温对循环热效率、相对内效率、绝对内效 率等的影响，以及提高初温所受的技术限制。

2- 2 读图（图2-2, 图2-4, 图2-5） ，简述提高蒸汽初压对循环热效率、相对内效率、绝对内效 率等的影响，以及提高初压所受的技术限制和解决方法。

2- 3 提高蒸汽初参数会产生哪些影响？当前提高蒸汽初参数的主要方向是什么 ?

初温度提高，实际循环热效率也将提高，初温提高，相应的最佳初压也将提高，而初压提到 某一值以后，效率会下降。

主要方向是大容量机组。

2- 4 降低蒸汽终参数对热经济性有哪些影响？ 终参数降低说明蒸汽在各级利用率提高，即提高热经济性。

2- 5 何谓最佳设计排汽压力和凝汽器最佳运行真空 （ 读图 2-7） ？ 最佳设计排汽压力：年计算费用最小值对应的排汽压力。 凝汽器最佳真空：使机组的净增功率最大（燃料消耗最小）时对应凝汽器的工作压力 中间再热 :

2- 6 何谓蒸汽中间再热？采用目的是什么？何谓最佳再热压力？其值一般为多少 ? 蒸汽中间再热 : 蒸汽在膨胀做功过程中被引出来进行再次加热后返回继续做功 采用目的是： a 提高蒸汽初压时，保证汽机排汽干度

b 提高电厂热经济性

c 减小湿气损失，保证叶片安全。 最佳再热压力：使再热的循环效率达到最大值所对应的压力。 一般最佳再热压力 Pth 与新汽压 Po 间有关系：

Pth=（0.18 ～0.22）Po

Pth=（0.22 ～0.26）Po 国产：。。。。。。。。。

2- 7 中间再热对循环热效率和相对内效率有哪些影响？

A 中间再热对循环热效率影响 中间再热对电厂实际循环热效率总是提高的。但是，再热过程中蒸汽有压力损失，会对 机组的热经济性带来负面影响。

B对相对内效率影响：

a 高压缸的相对内效率降低

b 低压缸的相对内效率提高

c 大容量机组采用蒸汽中间再热可使汽轮机的相对内效率提高

2-8 常用的再热方法有哪些？各有何特点？ 给水回热 :

2-9 何谓给水回热？采用目的是什么？何谓最佳给水温度？

A 给水回热：从汽轮机的某些中间级抽出部分做过部分功的蒸汽送到相应的加热器中加 热锅炉给水，以提高给水温度。

B采用目的○1 减少冷源损失

○2 提高吸热平均温度，减少传热温差

○3 汽机凝汽流量减少，整机的冷源损失减少，热经济性提高。 C最佳给水温度：机组绝对内效率最高时对应的给水温度。

2-10 何谓抽汽系数？何谓抽汽做功不足系数？ A抽汽系数：抽汽量与（凝汽式汽轮机）汽耗量的比值。 B抽汽做功不足系数：抽汽做功不足的焓降与凝汽流的焓降之比。

2-11 典型回热分配 （几何级数分配、焓降分配、平均分配 ） 的方法分别是什么？

A 典型回热几何级数分配法：前级加热器中水的焓升与后级加热器中水的焓升之比为定 值

B焓降分配法：各加热器中水的焓升等于前级抽汽与本级抽汽的焓降 C平均分配法：将给水的总加热量平均分配给各加热器，各加热器中水的焓升相等。 2-12 实际回热级数的多少和给水的温度高低 , 对电厂总经济性的影响有哪些？

○1 对于每一级回热加热级数均有一相应的最佳给水温度， 而且回热加热级数越多， 最佳 给水温度也越高

○2 回热级数越多最佳给水温度越高，热经济性的提高也越多， （绝对内效率提高）但提 高的幅度是递减的，给水温度稍偏离其最佳值，对经济性影响不大

2-13 采用中间再热对回热效果有何影响？影响的主要原因是什么 ?

A采用中间再热对回热效果的影响：与非再热机组相比，再热会削弱回热的效果 B影响的主要原因是○1 再热后汽耗量减少，给水量减少，回热所需热量减少

○2 抽汽量相应减小，凝汽做功相对增多，冷源损失增大。

热电联产和两气循环 :

2-14 何谓热电联产？采用的目的是什么？ A热电联产：用做过部分或全部功德低品质的热能对外供热。

B采用的目的是确定电能和热能的生产成本及其有关的经济指标。

2-15 常用热电联产方式 （ 背压机供热和抽汽机供热 ）分别有哪些特点？ A常用热电联产方式背压机供热特点：

○1 抽汽压力取决于热用户对供热参数的要求

○2 抽汽量可根据热负荷进行调整

○3 在不供热时，不能过多增加发电量。

Ｂ抽汽机供热特点： 经济性与背压式机组相似，设计工况下的经济性好，但对负荷变化适应性差。

2-16 何谓蒸汽 -燃气联合循环？常用的循环方式有哪些？

Ａ蒸汽-燃气联合循环： 燃料在汽轮机的燃烧室中燃烧， 产生高温燃气推动燃汽轮机转 动并带动发电机发电，做功后的燃气进入锅炉，产生蒸汽送往蒸汽轮机，用蒸汽轮机 带动发电机发电。

Ｂ常用的循环方式有：供水加热联合循环、排汽助燃联合循环、排气补燃联合循环、余 热回收联合循环、增压锅炉联合循环。

习题：

习题 2-1 某 6MW机组，采用三级混合式回热加热器，有关汽水参数如图所示。已求得各级

抽汽系数分别α1=0.0596, α2=0.0559，α3=0.0943 ，取锅炉热效率和管道效率ηb× η p=0.84 ，机械效率和发电机效率之积 ηm×ηg=0.952 。

求： 1）无回热时机组的热经济指标； 2）有回热时机组的热经济指标；

3）采用回热后的 效果（各指标变化的百分数） 。热经济指标包括：汽耗率

d0、热耗率 q0、绝对内效率 ηi 、发 电标准煤耗率 bs。 h734 h590 h447

题 2-1 图 3 《给水回热加热》 复习：

3- 1 混合式与表面式加热器的特点； 混合式的特点 :

a 结构简单，钢耗少，造价低

b 便于汇集不同参数的汽水

c 给水可被加热到抽汽压力下的饱和温度

（从而： 1 可充分利用抽汽的热能，热经济 性较高，

2 可在加热的同时除去水中溶解的气体）

d 非调整抽汽（不用人为调整抽汽量）

e 系统组成较复杂（ 1 水泵工作条件差 2 厂房投资较大

3 需设备用泵，投资增加 4 增加厂用电和运行工作量）

表面式加热器的特点：

a 系统组成较简单

b 存在传热热阻（端差） c 钢耗多，造价高，

d 需设置疏水调节装置；

3- 2 端差、排挤、高加、低加的概念；

A端差：加热蒸汽的饱和温度与给水的出口温度之差；

B排挤：由于外来热疏水进入后形成放热，使加热器所需抽汽量减少的现象

C高加：水侧为给水泵出口压力；

D低加：水侧为凝结水泵出口压力；

3- 3 加热器疏水装置和高加保护装置的作用； A加热器疏水装置作用： a 回收加热器内抽汽的凝结水即疏水； b 保持加热器中水位在正常范围内，防止汽轮机进水。

B 高加保护装置的作用：当高加故障时迅速切断进水，并使水经旁路送往锅炉（故障 类型：高加爆管，管子泄露，疏水装置泄露） 。

3- 4 表面式加热器的疏水方式及其特点； 表面式加热器的疏水方式

A疏水逐级自流的疏水连接方式；特点：

a 系统简单，安全可靠性高，不耗厂用电，运行维护方便

b 会产生“排挤”现象，热经济性差

c 疏水自流入凝汽器时，直接导致冷源热损失增加。 B采用疏水泵的疏水连接方式；特点：

a 可提高热经济性

b 系统复杂，投资增加，需消耗厂用电并增加检修和维护工作量 c 不宜用于高加疏水。

3- 5 外置式蒸汽冷却器的连接方式及其特点； 外置式蒸汽冷却器的连接方式：

○１ 串联连接，特点：全部给水进入蒸汽冷却器，热经济性好，电耗大

②并联连接，特点： 进入蒸汽冷却器的给水只占总给水量的一小部分，以给水不致h2800

HD h3016

HH1 HH2

h946 h667

h703 h979

题 3— 1 h609 FP 在蒸汽冷却器中沸腾为准，最后与主水流混合送入锅炉，电耗小，热经济性差。

3- 6 国产机组典型回热系统的连接特点； 国产机组典型回热系统的连接特点： a

仅设一级混合式加热器，兼做除氧器； b 除氧器置于系统中间； c 高加疏水采用逐级自流； d 低加疏水可逐级自流或自流 +疏水泵； e 在抽汽过热度较大处设蒸汽冷却器； f 在排挤较严重处设疏水冷却器。

3- 7 回热加热器投停时的安全要求和基本原则； A回热加热器投停时的安全要求：温升率不大于五摄氏度每分钟，温降率不大于两摄氏 度每分钟；

B基本原则： a高、低压加热器原则上应随机组滑启滑停；

b 严禁泄露的加热器投入运行；

c 必须在加热器各种保护装置及水位计完好的情况下， 方可投入加热器运行； d 加热器投入时， 先投水侧再投汽侧。 加热器停止时， 要先停汽侧再停水侧； e 加热器投运过程中，应严格控制加热器出水温度变化率在规定范围内你， 以防热冲击而损坏设备； f 运行中每停止一台高压加热器，应根据机组参 数的控制情况适当降低机组负荷。

3-8 运行中控制加热器水位的重要性； 运行中控制加热器水位的重要性； A加热器水位过高，其传热面会被水淹没，使传热面积减少，传热效果下降，汽水不能

及时凝结，造成加热器汽侧压力升高，给水温度下降，影响机组的安全经济运行。

B加热器水位过低，将引起疏水带汽，蒸汽流入下一级加热器中放出潜热，排挤低压抽 汽，会降低热经济性。同时由于输水管中汽水的两相流动，将对疏水阀及输水管弯头 产生严重的冲蚀，影响安全。水位过低还会使疏水冷却段入口端露出水面，导致推动 疏水通过该段的虹吸受到破坏， 凝结段的汽水会同时冲向疏水冷却段， 冲蚀该段管子 外壁。