《热力发电厂》复习题计算题和简答题华电经管.docx
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计算题: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)汽轮机小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=3.495Mpa,温度为t()=435°C,排气压力pc=4.99Mpa,环境温度为t en=O°C,环境压力为p e…=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燔增及火用的损失?解:根据机组参数查焙嫡图和水蒸汽图表可得h o=331O kj/kg h c=2110 kj/kg h c =133. 7 kj/kg t c =32. 90 kj/kg s c=7. 0kj/kg Si =0. 4762 kj/kg.(1)郎肯循环的热效率为h Q - he1—he(2)同温限卡诺循环热效率为Tc% =1- —=1-(32. 9+273) / (435+273) =0. 568(3)对卡诺循环:爛增为A h°—hc 3310-137.7=4.48k" kg.kT 435 + 237火用损失为△£ = T en\s = 237x4.48 = \223.04kj / kg.k(4)对朗肯循环爛增为 = =7-0.4762=6. 5238kj/kg. k夾用损失为AE = T4 = 6.5328x273 = 1780.99Q/£gJl8. 一台200MW汽轮发电机组,若热耗率下降4. 1816kj7(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= (200x 106X6000X3600) /(3600x 1000) =12x 108(kw. h)故一年内节约标准煤10. 若汽轮发电机组按朗肯循环工作,有关参数为p b=13.83Mpa> t b=540°C> p()=12.75Mpa、t()=535 °C、Pc二0. 0049Mpa、rj b-0. 88 > 〃ri=0. 86、〃g二0. 985、〃m=0. 985、^ap不计泵效率。
(1)试求下列各经济指标:1)汽轮发电机组的汽耗量、汽耗率、热好量、和热耗率;2)锅炉设备的热耗量、煤耗量;3)发电厂的热耗量、热耗率、热效率、和标准供电煤耗率;(2)讨论这些指标之间的关系,指出那些指标是较完善的,为什么?解:根据锅炉和汽轮机的参数,从水蒸汽表及焙嫡图中查得h b=3440kj/kg h o=343O kj/kg h ca=2005 kj/kg h wc=136. 5 kj/kg(1)汽轮发电机组的经济指标"虹且小3600匕3600x200x1000汽耗量D = ------------- “——= -------------------------------------------(/70—饥)讥久(3430 — 2005) X0.86X 0.985 x 0.985=605545 (kg/h)汽耗率山二Do/Pj二605545/200000=3. 03 [kg/ (kw. h)] 热耗量Qo=D o(ho-hJ=605545> (3430-136. 5 )=1994. 6>106(kj/h) 热耗率q o=do(h o-h wc)=3. 00> (3430-136. 5)=9971. 8[kj/kw. h](2)锅炉设备的热经济指标=口仇-加c)二605545(3440-136.5)二2273. 20x10° (kj/h)“ % 0.88标准煤耗量B=Q b/Q)=2273. 20x10729270x10=77. 6t/h(3)发电厂主要热经济指标管道效率h -h=仏-(3430-136. 5)/(3440-136- 5)-0. 9969热耗率q% - 9971.8 -11366.83 [kj/kw.h]卩讥 0.9969x0.88热耗量Q cp=BQ.=22731.20xl06 (kj/h)热效率=3600/乙二3600/乙二3600/骗二3600/11366・ 83=0. 317发电标准煤耗量n 173 h x =^^-=0. 123x1070. 317二388 [g 标准煤/kw. h]标准供电煤耗率b s n = —^― = -^—=388/(1-0. 07)二417[g 标准煤/kw. h] P _ 臨-J12.已知某汽轮发电机组的有关参数:p ()=3.34Mpa 、t ()=435°C 、d 0=4. 7kg/ (kw. h)、t fw =15O°C> p fv =4. 9Mpa,若〃仍厂0.88,试求该机组的绝对电效率和电厂的煤耗率。
解: 根据锅炉和汽轮机参数,从水蒸汽表和熔燔图查得h o =33O6kj/kg h fu ~634.9kj/kg汽轮发电机组的热耗率为q o =d o (ho-h fw )=4. 7x (3306-634. 9)=12554. 17[kj/kw. h]则发电厂的热耗率为发电厂热效率 =3600化"二 3600% 二3600/.二3600/14266. 10=0. 252卩 2〃 BQ (发电标准煤耗量0 1?3b s =匕乞=0. 123x 1000/0. 252=487. 4[g 标准煤/kw. h]乂故该机组的绝对电效率为〃 / 二—二0. 252/0. 88=0. 286 14某凝汽式发电厂装有两台300MW 汽轮发电机组,年设备利用小吋数n=6000h,机组的热耗 率 q°二7954. 9kj/(kw. h), 7] p =0. 98, 〃 b =0. 91,全年供电 W=337680 万 kW. h,试求:(1 )厂用电率和供电标准煤耗率;(2 )平均每天烧的煤多少吨;(3 )若某项革新使机组的热耗率降低4. 1868kj/kW.h,全年节约多少标准煤?解 发电厂主要热经济指标电厂热耗率q rn =亚=7594. 9/ (0. 91x0. 98)=8920. 04 [kj/kw. h]二的叶几=12554.17/0.88=14266. 10[kj/kw. h]电厂热效率〃中=3600几/二3600几二3600/q(:p二3600/8920. 04=0. 414 ' Qc P B Qi电厂供电热效率“ _3600W _ 3600 x 33768 X104%_^2X^1036000 - 8920.04x2x300xl05 X6000二0. 379故鳥,=1 一肚二1-0. 379/0. 404=0. 063n cp发电标准煤耗率0 123夕=空工二0. 123x 1000/0. 404=304. 45 [g 标准煤/kw. h] %标准供电煤耗率D L-Vb: = ------ = ——=304. 45/(1-0. 063) =325 [g 标准煤/kw. h]P _ P通i-G(2)全年能耗2 常337680x10° X36000.379故平均每天烧煤叶金337680X104X36000.379x22190x365x1000二3960. 2(吨/天)(3)全年共可节能AQ二Wxq'二337680x10,4. 1868=1. 41x 1010kj则共可节约标准煤\B a二\Q a/ (29270X10?)二1. 41 x IO10/ (29270x 1000)二482. 85 吨16. 某300冊汽轮发电机组,制造厂提供的机组保证热耗值为8331.7kj/(kW. h),但由于各种原因使的在实际运行中热耗率为8345. 55 kj/(kW. h),若年利用小时数为6000h, 7J P=0. 98, 〃b=0. 91问全年多耗标准煤多少吨?解设计电厂热耗率=8331. 7/(0. 91x0. 98)=9342. 57[kj/kw. h]实际电厂热耗率纟」=8345. 55/ (0.91x0. 98)= 9358.10 [kj/kw. h]故电厂热耗率值多耗\q cp 二q (:p'-qcp 二9358. 10-9342. 57=15. 53[kj/kw. h] 机组的发电量为W=300X 103X 6000=1. 8xl09(kw. h)则全年多耗标准煤心矗厂鳴泸=955吨 0.434x0882x0.985 17.某200MW 汽轮发电机组,原设计参数为po=12.75Mpa 、妒5 35 °C 、pc=0.0049Mpa 、如二0.882、〃口咚=0・985。
若将新汽压力提高到16・2MPa,其它 条件不变,试求该机组热耗率胡相对变化。
解:根据机组参数查恰爛图和水蒸气表得h°=3439kj/kg h 0=3395 kj/kg h c =2006 kj/kgh c -1957 kj/kg hfw= 136.2 kj/kg在原设计参数下r ll =色二L = 3439 - 2006 =0.434h () - h fw 3439 -136.2将新汽压加是高后心启^鬻据 El则该机组设计参数的热耗率为=9547.9[kj/kw.h]将新汽压力提高后的热耗率为则热耗相对变化值为爲47.9".59% 简答题:1. 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屮平均温度提高,从而使英等 效的卡诺循坏效率提高,即提高了蒸汽循坏热效率。
对于电厂实际循环热效率,即汽轮机绝对内效率7 = 4〃打。
当初参数提高时,它有不同的变化方 向;对蒸汽流量佼大的大容量汽轮机,几提高,〃丹降低很小;因此提高蒸汽的初参数可以提高汽轮机 的对于蒸汽流量较小的小容量汽轮机,〃刃的降低可能大于热效率7的提高,此时提高蒸汽的初参 数会降低汽伦机的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 髙参数才能提高机组的热经济性。
2. 影响提高蒸汽初参数的主要技术因素有哪些?均适用于供热机组吗?答:主要技术因素有:(1) 提高蒸汽初温度,要受制造动力设备钢材性能的限制;当温度升高时,钢的强度极限、屈服点、 以及蠕变3600 3600q 、o3600 3600 0.441x0882x0.985=9396.3 [kj/kw.h]极限等都降低得很快,而且在高温下金属要发生氧化,钢的金相结构也要发生各种变化,这同样会降低金属的强度。