熱能與動(dòng)力工程專業(yè)2010級(jí)熱力發(fā)電廠試卷B

1、-線 封 密)題答不內(nèi)線封密1，號(hào)位座 程工力動(dòng)與能熱 業(yè)專 院學(xué)力電 院學(xué) 口口口口口口口口口口口口 號(hào)學(xué) 名姓題號(hào)一二三四五總分得分評(píng)卷人熱能與動(dòng)力工程專業(yè)2010級(jí)熱力發(fā)電廠試卷（B）注意事項(xiàng)：1.考前請(qǐng)將密封線內(nèi)各項(xiàng)信息填寫(xiě)清楚；2.所有答案請(qǐng)直接答在試卷上；3.考試形式：閉卷；4.本試卷共 五 大題，滿分100分，考試時(shí)間120分鐘。一、選擇題，在正確選項(xiàng)代碼上劃圈（每小題 2分，共16分）1.電廠實(shí)際生產(chǎn)的能量轉(zhuǎn)換過(guò)程中，在數(shù)量上以下列哪種熱量損失為最大？（廠總的（）為最小誠(chéng)信應(yīng)考，考試作弊將帶來(lái)嚴(yán)重后果！華南理工大學(xué)期末考試A、冷源損失B、管道損失C、汽輪機(jī)內(nèi)部損失D、鍋爐損失2

2、 .凝汽式發(fā)電廠的發(fā)電煤耗率可表示為：（）A、發(fā)電廠在一段時(shí)間內(nèi)耗用的總煤量與廠用電之比B、發(fā)電廠在一段時(shí)間內(nèi)耗用的總煤量與平均負(fù)荷之比C、發(fā)電廠在一段時(shí)間內(nèi)耗用的總煤量與對(duì)外供電量之比D、發(fā)電廠在一段時(shí)間內(nèi)耗用的總煤量與發(fā)電量之比3 .初參數(shù)為一定，當(dāng)抽汽壓力增加時(shí)：（）A、作功不足系數(shù) yc值增加 B、作功不足系數(shù) yc值不變C、作功不足系數(shù)yc值趨近于零D、作功不足系數(shù)yc值減少4 .回?zé)峒訜嵯到y(tǒng)理論上最佳給水溫度對(duì)應(yīng)的（）。A、電廠效率最高B、電廠煤耗率最低C、回?zé)嵫h(huán)絕對(duì)內(nèi)效率為最大D、回?zé)嵫h(huán)效率最高5 .若提高凝汽器真空，機(jī)組出力增加 A Nd,循環(huán)水泵功率增加A Ns,則最佳真

3、空為：A、A Nd/A Ns最大時(shí)對(duì)應(yīng)的真空B、A Nd-A Ns之差最大時(shí)對(duì)應(yīng)的真空C、（ A Nd-A Ns） /A Nd最大時(shí)對(duì)應(yīng)值 D、（ A Nd-A Ns） /A Ns最大時(shí)對(duì)應(yīng)的真空6 .汽輪發(fā)電機(jī)組之間負(fù)荷經(jīng)濟(jì)分配的任務(wù)是：在電力網(wǎng)調(diào)度所給定的負(fù)荷下，使得電A、廠用電量 B、蒸汽消耗量C、燃料消料量D、汽水損失7 .回?zé)岢槠友b過(guò)熱蒸汽冷卻段后，可提高機(jī)組的熱經(jīng)濟(jì)性，其原因是（A、充分利用了蒸汽的熱量C、減少了較高壓力級(jí)的回?zé)岢槠縍增加了較高壓力級(jí)的回?zé)岢槠緿減少較低壓力級(jí)的回?zé)岢槠?、當(dāng)蒸汽初壓和排汽壓力不變時(shí)，提高蒸汽初溫，循環(huán)吸熱的平均溫度（）A不變B、降低C、升高

4、D無(wú)法確定二、概念解釋（每小題4分，共20分）1 .汽輪機(jī)的絕對(duì)內(nèi)效率：蒸汽實(shí)際比始降與整個(gè)熱力循環(huán)中加給1千克蒸汽的熱量之比。2 .表面式加熱器的端差：一股指上端差（出口端差），指加熱器側(cè)出口疏水溫度（飽 和溫度）與水側(cè)出口溫度之差。該值越小，循環(huán)熱經(jīng)濟(jì)性與越好。3 .熱電廠的熱化系數(shù)：熱化系數(shù)表示供熱機(jī)組所承擔(dān)的熱負(fù)荷在熱網(wǎng)最大熱負(fù)荷中 所占的份額。4 .發(fā)電廠全面性熱力系統(tǒng)：發(fā)電廠的全面性熱力系統(tǒng)是以規(guī)定的符號(hào)表明全廠主輔 熱力設(shè)備，包括運(yùn)行的和備用的，以及按照電能生產(chǎn)過(guò)程連接這些熱力設(shè)備的汽水 管道和附件整體系統(tǒng)圖。5 .除氧器的滑壓運(yùn)行：除氧器蒸汽壓力隨機(jī)組負(fù)荷變化而變動(dòng)的運(yùn)行方式，

5、稱為除氧器滑壓運(yùn)行。三、簡(jiǎn)答題（每小題8分，共32分）1 .簡(jiǎn)要分析：降低汽輪機(jī)的排汽參數(shù)對(duì)電廠的熱經(jīng)濟(jì)性有何影響？蒸汽終參數(shù)是指凝汽式汽輪機(jī)的排汽壓力 Pc和排汽溫度tc。凝汽式汽輪機(jī)的排汽由于都是濕飽和蒸汽，具壓力和溫度有一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系。汽輪機(jī)的終參數(shù)對(duì)電廠熱經(jīng)濟(jì)性的影響非常顯著。在蒸汽初壓P0和初溫t0不變時(shí)，降低排汽壓力Pc,相應(yīng)的排汽溫度tc也下降。此時(shí)，工質(zhì)放熱過(guò)程的平 均溫度也下降，而吸熱過(guò)程的平均溫度雖略有下降，但下降得很少，因而可以有效 地提高循環(huán)熱效率。排汽壓力對(duì)電廠熱經(jīng)濟(jì)性的影響比蒸汽初參數(shù)的影響更顯著。 ?排汽壓力降低后，汽機(jī)末級(jí)中的蒸汽濕度將有所增加，對(duì)汽輪機(jī)末級(jí)葉片

6、的壽 命會(huì)有影響，汽輪機(jī)的相對(duì)內(nèi)效率也略有下降。但是，總起來(lái)說(shuō)，降低蒸汽終參數(shù) 對(duì)電廠熱經(jīng)濟(jì)性的提高是顯著的；換句話說(shuō)，循環(huán)熱效率的提高數(shù)值足以補(bǔ)償汽輪 機(jī)相對(duì)內(nèi)效率的降值。所以在機(jī)組的設(shè)計(jì)和運(yùn)行時(shí)，應(yīng)采取有效措施，盡可能降低 汽輪機(jī)排汽的壓力。2 .寫(xiě)出熱力發(fā)電廠供電氣耗率 d、供電熱耗率q、供電標(biāo)煤耗率bs及供電效率。之 問(wèn)的關(guān)系表達(dá)式？（1）熱力發(fā)電廠對(duì)外每供1kWh的電能所需要的主蒸汽量，稱為汽輪發(fā)電機(jī)組的 汽耗率do d主要取決于汽輪機(jī)實(shí)際比內(nèi)功的大小，比內(nèi)功隨蒸汽參數(shù)不同、回?zé)?與再熱差等有關(guān)，因此d不能獨(dú)立用作熱經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。（2）熱力發(fā)電廠對(duì)外每供 1kWh電量所需要消耗的熱量，稱

7、為供電熱耗率q。3600 q 二。n(3)熱力發(fā)電廠對(duì)外每供1kWh電量所需要消耗的標(biāo)準(zhǔn)煤量，稱為供電標(biāo)煤耗率bso bs =一=123克標(biāo)準(zhǔn)煤/kWh 29270(4)扣除廠用電功率后的電廠效率，稱為供電效率。3 .熱力發(fā)電廠鍋爐給水主要采用哪種方式除氧？其原理是什么？ 給水熱除氧。(1)兩個(gè)基本定律：亨利定律，在一定溫度條件下，氣體溶解于水中和氣體自水中逸出是動(dòng)態(tài)過(guò)程， 當(dāng)處于動(dòng)態(tài)平衡時(shí)，單位體積溶解的氣體量b與水面上該氣體的分壓力pb成正比。道爾頓定律，混合氣體的全壓力等于各組成氣(汽)體分壓力之和。(2)對(duì)除氧器中的給水進(jìn)行定壓加熱時(shí)，隨著溫度上升，水蒸發(fā)過(guò)程不斷加深， 水面上水蒸汽的

8、分壓力逐漸加大，溶于水中的其他氣體的分壓力逐漸減少。當(dāng)水被 加熱到除氧器工作壓力下的飽和溫度時(shí)，水蒸汽的分壓力接近或等于水面上氣體的 全壓力時(shí)，則水面上其他氣體的分壓力趨于 0,水中就不含有其他氣體。4 .用回?zé)岢槠龉Ρ萖r分析疏水逐級(jí)自流方式的熱經(jīng)濟(jì)性。(1)回?zé)岢槠龉Ρ戎富責(zé)岢槠谄啓C(jī)中所做內(nèi)功與汽輪機(jī)總內(nèi)功之比，該值 越大，汽輪機(jī)冷源損失越小，因此表明回?zé)嵫h(huán)對(duì)熱經(jīng)濟(jì)性的影響程度。(2)疏水逐級(jí)自流方式利用汽側(cè)壓差，將壓力較高的疏水自流到壓力較低的加熱 器中，逐級(jí)自流直至與主水流匯合(3)疏水逐級(jí)自流方式使高一級(jí)抽汽量T,低一級(jí)抽汽量回?zé)岢槠龉Ρ萖r減小，熱經(jīng)濟(jì)性 ；。四、論述題

9、(共14分)下圖為某300MW機(jī)組給水系統(tǒng)全面性熱力系統(tǒng)圖，其中， SP表示循環(huán)泵，TP表示前置泵，F(xiàn)P表示給水泵，4-4表示4段抽汽。針對(duì)該圖，論述：(1)給水系統(tǒng)組成及流程；(2)說(shuō)明高壓加熱器大旁路的流程及作用；(3)說(shuō)明該給水系統(tǒng)類型(母管制或單元制)及其優(yōu)缺點(diǎn)。答：(1)該系統(tǒng)采用3臺(tái)給水泵及其前置泵并列運(yùn)行，其中 2臺(tái)為汽動(dòng)泵，1臺(tái)為電 動(dòng)泵。機(jī)組啟動(dòng)時(shí)，除氧器利用備用汽源的蒸汽加熱給水箱內(nèi)給水，同時(shí)啟動(dòng)循環(huán)泵SP進(jìn)行除氧；當(dāng)機(jī)組負(fù)荷達(dá)到20%額定負(fù)荷時(shí)，即自動(dòng)啟動(dòng)開(kāi)啟4級(jí)抽汽閥同 時(shí)自動(dòng)關(guān)閉備用汽源，除氧器自動(dòng)投入滑壓運(yùn)行方式。小汽輪機(jī)有兩個(gè)自動(dòng)主汽門(mén)， 分別與主機(jī)四段抽汽和新蒸

10、汽連接。3臺(tái)臥式高壓加熱器設(shè)有大旁路。(6分)(2)高壓加熱器大旁路，在進(jìn)口設(shè)有一電動(dòng)三通閥，出口設(shè)有快速電動(dòng)閘閥，任一高 壓加熱器故障解列，都同時(shí)切除 3臺(tái)高壓加熱器，給水旁路進(jìn)入省煤器。(4分)(3)該給水系統(tǒng)為單元制系統(tǒng)。系統(tǒng)簡(jiǎn)單，閥門(mén)少，便于機(jī)爐集中控制和管理維護(hù)。汽動(dòng)泵采用變速調(diào)節(jié)，無(wú)節(jié)流損失。適用于中間再熱凝汽式發(fā)電廠。(4分)五、計(jì)算題(共18分)1.某熱電廠裝C50-8.82/1.27型供熱汽輪機(jī)，已知某熱負(fù)荷時(shí)的有關(guān)數(shù)據(jù)：主蒸汽比始ho=3475kJ/kg ,供熱蒸汽比始hh=3024.1kJ/kg,汽輪機(jī)排汽比始 hc=2336.2kJ/kg,熱水回水比始 hw=418.6

11、8kJ/kg,凝結(jié)水比始 hc'=99.65kJ/kg。汽輪機(jī) 進(jìn)汽量Do=370t/h,最小凝汽量Dc=18t/h,汽輪機(jī)機(jī)械效率?m=0.96,鍋爐效率1=0.88, 管道效率：p=1,供熱回水率為100%,不考慮回?zé)帷Ｇ螅海?）機(jī)組電功率（kW）;（2）按熱量法分配計(jì)算發(fā)電方面的標(biāo)準(zhǔn)煤耗量（kg/h）;（3）機(jī)組燃料利用系數(shù)。1.解1.采暖調(diào)節(jié)抽汽量DhDh =Do -Dc =370-18=352t/h(1 分)由汽輪機(jī)功率方程式求電功率 PeI.Dh(ho -hh) Dc(ho -hc)l m gPe 二3600= 47791kW(2分)352 103 (3475 -3024.

12、1) 18 103 (3475 -2336.2) 0.9636002 .分配給供熱方面的熱耗量tp,hDh(hh -hw,h)n nb p352 103 (3024.1 -418.68)/106二1 =1042.168GJ/h0.88(2分)分配給發(fā)電方面的熱耗量Qtp,e =Qtp-Qtp,h =1291.569 -1042.168 =249.401GJ/h(2 分)3 .機(jī)組燃料利用系數(shù)供熱量：Q=Dh(hh -hw)=352M03X (3024.1-418.6$ /106=917.08GJ/h燃料利用系數(shù):ntp(2分)3600Pe 10 Q 3600 47791 10917.08e =

13、 = 0.8433Qth1291.5692.某汽輪機(jī)組回?zé)嵯到y(tǒng)的低壓部分如下圖所示，已知抽汽系數(shù) ?6=0.070107,凝汽系數(shù) ：c=0.688308,透平比始降hT=1016.6kJ/kg,蒸汽循環(huán)的比吸熱量q°=2500kJ/kg,有關(guān)的 汽水比始值示于圖中。若在#6加熱器加裝疏水冷卻器，冷卻后的疏水比始 hc6=178.19kJ/kg0求裝疏水冷卻器后，機(jī)組絕對(duì)內(nèi)效率的相對(duì)變化百分?jǐn)?shù)值。解：裝疏水冷卻器前-c6 -6 ' = 0.070107 0.688308 = 0.758415（1分）裝疏水冷卻器后，?c6不變，根據(jù)熱平衡式有（2分）hw6 fhe八 一/336.95-136.32 八“ 八二 6 二= c6 -w6- = 0.758415 = 0.064743h6 -hc62528.4-178.19etc =6 «6' = 0.758415 0.064743= 0.693672（1 分）裝疏水冷卻器后有不裝疏水冷卻器時(shí)有#6加熱器抽汽量變化為上式說(shuō)明，在飛不變時(shí)，#6加熱器抽汽量的增加等于凝汽量的減少。計(jì)算血=&