石大热力发电厂期末复习题

《热力发电厂》第1页共1页《热力发电厂》课程综合复习资料一、单选题1．电厂实际生产的整个过程的不同阶段都存在着各种损失，以各种效率来反映其（）。A、不同阶段的初焓和终焓的比值B、不同阶段的可用热量的大小C、不同阶段的输入能量转变为有用能量的利用程度D、不同阶段输入热量的大小答案：C2．凝汽式发电厂总效率只有25-35%左右，效率如此低的原因在于（）。A、锅炉设备各项损失太大，致使锅炉效率太低B、汽水管道散热损失太大，且无法避免C、冷源损失太大，且无法避免D、在发电厂生产过程中要消耗掉很多自用电答案：C3．煤耗率的单位是（）。A、kJ/(kW·h)B、kg/(kW·h)C、kJ/hD、g/(kW·h)答案：B4．提高凝汽器真空，若机组出力增加ΔNd、循环水泵功率增加ΔNs，则最佳真空为（）。A、ΔNd-ΔNs之差最大时对应的真空B、ΔNd/ΔNs最大时对应的真空C、（ΔNd-ΔNs)/ΔNs最大时对应的真空D、（ΔNd-ΔNs)/ΔNd最大时对应的真空答案：A5．中间再热使热经济性得到提高的必要条件是（）。A、再热附加循环效率>基本循环效率B、再热附加循环效率<基本循环效率C、基本循环效率必须大于40%D、再热附加循环效率不能太低答案：A6．再热影响回热分配，一般采用增大高压缸排汽的抽汽量，降低再热后第一级回热抽汽量是为了（）。A、减少给水加热过程是的不可逆损失B、尽量利用高压缸排汽进行回热加热C、保证再热后各回热加热器安全D、增加再热器后各级回热抽汽的抽汽作功量答案：A7．有些机组的疏水泵不设备用泵是因为（）。A、该疏水泵进口压力低不容易产生汽蚀B、该疏水泵流量较小不易损坏C、该疏水泵损坏后可将其对应的加热器切除D、该疏水泵损坏后可将其疏水改为自流方式答案：D8．定压工作的除氧器，维持稳定压力是保证除氧效果的重要条件之一。因此，在除氧器连接系统中（）。A、补充水进入除氧器前必须装压力调整器B、凝结水进入除氧器前应装水位调节器C、加热蒸汽进入除氧器前均应装压力调节器D、疏水进入除氧器前应装流量计答案：C9．当汽机负荷突然减少时，滑压运行除氧器应注意解决引起的（）。A、给水泵入口汽化问题B、给水含氧增加问题C、给水中含盐量增加问题答案：A10．除氧器需要高位放置是为了（）。A、保证除氧效果B、提高给水泵运行的安全性C、缩短系统管道长度D、有利于机组启动答案：B11．再热机组高压旁路的主要作用是（）。A、保护过热器B、保护再热器C、回收工质消除噪音答案：B12．锅炉的连续排污扩容器的工作压力越低，则回收的蒸汽量是（）。A、越多B、越少C、不变D、与工作压力无关答案：A13．我国电厂中主蒸汽管多采用双管系统是考虑到（）。A、管子分两侧进入汽轮机使进汽均匀B、避免采用管壁厚大直径的主蒸汽管又要管道压力损失小C、便于布置答案：B14．混合式加热器相对于表面式加热器的优点是（）。A、传热时没有温差B、构成的回热系统简单C、可提高机组的安全性D、热经济性较好答案：D15．采用回热循环后，与之相同初参数及功率的纯凝汽式循环相比，它的（）。A、汽耗量减少B、热耗率减少C、作功的总焓降增加D、作功不足系数更大答案：B16．下面不属于热力发电厂类型的是（）。A、核能发电厂B、潮汐发电厂C、生物质能发电厂D、磁流体发电厂答案：B17．热电厂总效率表明了（）。A、热变功的程度B、发电量与供电量之比C、燃料有效利用的程度D、电能、热能生产的热经济性答案：C18．回热加热系统的理论上最佳给水温度对应的（）。A、回热循环热效率最高B、汽轮机绝对内效率为最大C、电厂煤耗率最低D、电厂效率最高答案：B19．表面式加热器的上端差是指加热器出口水温与（）。A、疏水温度之差B、疏水冷却器出口水温之差C、该级抽汽压力下饱和温度之差D、加热器工作压力下饱和温度之差答案：D20．现代大型凝汽式电厂的化学补充水普遍引入到（）。A、除氧器B、疏水扩容器C、凝汽器D、疏水箱答案：C二、判断题1．单元制系统的缺点是不能相互支援，运行灵活性较差。答案：对2．随着锅炉蒸汽参数的提高，对给水品质要求愈高。答案：对3．汽耗率、汽耗量可作为独立指标来评价发电厂的热经济性。答案：错4．给水温度愈高，回热循环绝对内效率也愈高。答案：错5．热力除氧过程中，必须将给水加热到除氧器工作压力下的饱和温度。即使有少量的加热不足，都会引起除氧效果恶化。答案：对6．锅炉给水必须进行除氧，因此所有给水回热系统中必须采用专门除氧器。答案：错7．多级回热的最佳给水温度与回热级数无关。答案：错8．锅炉给水未经良好的除氧，无疑是造成热力设备严重腐蚀的重要原因之一。答案：对9．只有在凝汽器内设置的除氧器才叫真空除氧器。答案：错10．加热蒸汽和被加热的给水直接接触的加热器称表面式加热器。答案：错11．锅炉设备的热损失中排烟热损失最大，约占总损失的40%～50%。答案：对12．排汽压力对应的饱和温度决定了排汽压力的大小和凝汽器的真空值。答案：对13．机组启动过程中排出暖管、暖机的凝结水称为启动放水。答案：对14．采用回热循环可以提高循环热效率、降低汽耗率。答案：错15．热量法是建立在热力学第二定律基础上的，在实用上较为方便，得到广泛应用。答案：错16．与纯凝汽式工况相比，采用给水回热的热经济性提高了。答案：对17．中间再热机组无一例外均采用切换母管制。答案：错18．降低发电厂的厂用电率对提高发电厂的热经济性是有利的。答案：对19．再热对回热效果不利，所以同时采用再热和回热的机组比仅采用回热机组的热经济性低。答案：错20．废热回收不会影响原热力系统的循环效率。答案：错三、问答题1．什么是汽轮发电机组的汽耗率？写出其与电功率Pe、比内功wi以及比热耗q0相互关系的表达式，并说明汽耗率不能独立用作热经济性指标的原因是什么？答案：汽耗率是汽轮发电机组每生产1kW·h的电量所需要的蒸汽量，用d表示。表达式：d=D0/Pe3600/wimg=3600/q0img。汽耗率主要取决于汽轮机实际比内功wi的大小，与热效率无直接关系，而且通过计算可知回热机组的汽耗率远远大于纯凝汽式机组的汽耗率，因此d不能单独用作热经济性指标。只有当比热耗q0一定时，d才能反映电厂热经济性。2．试分析提高蒸汽初温t0对汽轮发电机组热经济性的影响。答案：（1）当蒸汽初压和排气压力一定时，提高蒸汽初温可使理想循环热效率提高。（2）当蒸汽初压和排气压力一定时，提高蒸汽初温可使相对内效率提高。即漏汽损失相对减小，湿气损失降低（3）当蒸汽初压和排气压力一定时，提高蒸汽初温可使机组热经济性提高。即3．提高蒸汽初参数主要受到哪些技术因素的影响？答案：⑴提高蒸汽初温度。主要受到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、以及蠕变极限等都降低得很快，且在高温下金属发生氧化，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。所以，用提高蒸汽初温来提高热力设备的热经济性，完全取决于冶金工业生产新型耐热合金钢和降低生产成本的方面发展。⑵提高蒸汽的初压力，除了会使设备壁厚和零件强度增加外，主要受到汽轮机末级叶片容许最大湿度的限制。在其它条件不变时，对无中间再热机组随着蒸汽初压的提高，蒸汽膨胀终端的湿度是不断增加的；当汽轮机蒸汽终端湿度超过容许值时，蒸汽水分对末级叶片不仅产生侵蚀作用、增加蒸汽流动阻力，而且还可能发生冲击现象，使汽轮机相对内效率降低很多，并影响其安全性。4．根据加热介质的不同，蒸汽中间再热有哪几种方法？各自的优缺点是什么？答案：有三种：（1）烟气中间再热：利用锅炉烟气加热再热蒸汽，再热器安装在锅炉烟道中。再热温度较高，使总热经济性相对提高6%8%。火电厂中广泛应用。缺点：再热管线长、压损大；汽机必须配备调节系统和旁路系统；再热器位于高温区，耗耐高温钢材，启停需保护，锅炉结构和系统复杂，投资增多。（2）蒸汽再热：利用汽轮机的新蒸汽或抽汽作为热源加热再热蒸汽。再热温度低，比汽源温度还要低1040℃。火电厂中很少单独采用。优点：再热器简单、便宜；可布置在汽轮机旁边，大大缩短再热管道长度，压损减小；可避免汽轮机甩负荷时超速；再热汽温调节较简便。（3）中间载热质再热：综合了烟气再热（热经济性高）和蒸汽再热（构造简单）优点的一种再热方法。需要两个热交换器：其一装在锅炉烟道中来加热中间载热质；另一个装在汽轮机附近，用中间载热质对再热蒸汽进行再加热。中间载热质特征：高温下化学稳定性；对金属设备无侵蚀作用；无毒；比热要尽可能大而比容要尽量小等。5．下列系统是热电联产还是热电分产？为什么？答案：该系统是热电联产。原因：同一股蒸汽流先在汽轮机内做了一部分功后又去对外供热，符合热电联产的概念。6．下列系统是热电联产还是热电分产？为什么？答案：属于热电分产。由图可知该系统为单一能量生产。锅炉生产的主蒸汽，一部分在汽轮机膨胀做功发电后在凝汽器凝结，这是凝汽流分产发电；一部分减温减压后对热用户供热，属分产供热汽流供热。7．简述热力除氧的原理以及保证除氧效果的条件。答案：热力除氧原理建立在亨利定律和道尔顿定律的基础上。根据亨利定律，要想除去水中溶解的某种气体，只须将水面上该气体的分压力p降为零，在不平衡压差p＝pb-p作用下，把该气体自水中完全除掉。根据道尔顿定律，对于给水，除氧器中水面上气体混合物的全压力p应等于水中溶解各气体分压力∑pj和水蒸气分压力pH2O之和。因此，提供将水加热至沸腾使各气体分压力∑pj=0的方法。热力除氧就是将给水加热至除氧器工作压力下的饱和温度。热力除氧不仅是传热过程，而且是传质过程。保证除氧效果必须满足的条件有：必要条件—必须满足传热条件：水应该被加热到除氧器工作压力下的饱和温度。充分条件—创造气体自水中离析的传质条件：必须把水中逸出的气体及时排走，以保证液面上氧气及其他气体分压力维持为零或最小；被除氧的水与加热蒸汽应有足够的接触面积，蒸汽与水应逆向流动，确保有较大的不平衡压差。8．拟定发电厂原则性热力系统时，汽轮机的选择原则是什么？答案：需要确定汽轮机的容量、参数和台数，选择原则为：①汽轮机容量。应根据系统规划容量，负荷增长速度和电网结构等因素进行选择。最大机组容量不宜超过系统总容量的10%，对于负荷增长较快的形成中的电力系统，可根据具体情况并经技术经济论证后选用较大容量的机组。对于已形成的较大容量的电力系统，应选用高效率的600、1000MW机组。②汽轮机参数。我国电网已符合采用高效率大容量中间再热式汽轮机组的条件。新建的大型凝汽式电厂汽轮机组均为600MW~1000MW，其参数为超临界压力和超超临界压力。③汽轮机台数。火电厂最终的台数不宜过多，一般4~6台、机组容量等级不超过2种为好，且同容量机、炉宜采用同一制造厂的同一类型或改进型，其配套设备的类型也宜一致。对兼有热负荷的地区，通过经济技术比较证明合理后，应采用供热式机组，按照以热定电的原则通过比较选择。热电厂中机组台数最终控制在四机五炉。9．拟定发电厂原则性热力系统时，锅炉机组的选择原则是什么？答案：需要确定锅炉的参数、类型、容量和台数，选择原则为：①锅炉参数。大容量机组锅炉过热器出口额定蒸汽压力通常选取汽轮机额定进气压力的105%，过热器出口额定蒸汽温度选取比汽轮机额定进气温度高3℃，冷段再热蒸汽管道、再热器、热段再热蒸汽管道额定工况下的压力降宜分别取汽轮机额定工况下高压缸排汽压力的1.2~2%、5%、3.5~3%，再热器出口额定蒸汽温度比汽轮机中压缸额定进气温度高3℃为宜，主要是为减少主蒸汽和在热蒸汽的压降和散热损失，提高循环热效率。②锅炉类型。大型火电厂锅炉几乎都采用煤粉炉，效率高可达90~93%，容量不受限制。锅炉类型的选择还要考虑水循环方式，这与蒸汽初参数有关。通常亚临界参数以下多采用自然循环气包炉，循环安全可靠，热经济性高；亚临界参数采用自然循环或强制循环，后者能适应调峰情况下承担低负荷时水循环的安全；超临界参数只能采用强制循环直流炉。③锅炉容量与台数。凝汽式发电厂一般一机配一炉，不设备用锅炉，锅炉的最大连续蒸发量按汽轮机最大进汽量工况相匹配。对装有供热式机组的发电厂，选择锅炉容量与台数时，应核算在最小热负荷工况下，汽轮机的进汽量不得低于锅炉最小稳定燃烧的负荷以保证锅炉的安全稳定运行。10．主蒸汽系统设计时应注意哪些问题？各采取哪些措施？答案：（1）高、中压主汽阀和高压缸排汽止回阀的设置。汽轮机自动主汽阀（高压主汽阀）一般配置两个，也有配置4个的；高压调速汽阀一般都配置4个，对于合并后的中压联合汽阀，一般也设置2个或4个，均靠高压油控制。高压缸排气管上为防止机组甩负荷时，再热管道内的蒸汽倒流入汽轮机，通常设置有止回阀，依靠汽动或液动机构控制。（2）温度偏差及对策。炉膛宽度加大，烟气流量、温度分布不均造成两侧汽温偏差增大，要求管道系统应有混温措施。国际电工协会规定，最大允许汽温偏差持久性为15℃，瞬时性为42℃。汽轮机的主蒸汽、再热蒸汽均为双侧进汽，以单管、双管及混合管系统居多，少数有四管及其混合管系统的。采用双管系统时设置中间联络管，以减少双管间压差和温差。（3）蒸汽压损及管径优化。蒸汽压损：降低机组的热经济性，多耗燃料。与管径及管路根数（优化）、管道附件有直接关系。应尽可能地减小管道局部阻力损失（减少阀门）。管径优化计算：包括管子壁厚计算、压降计算和费用计算三部分。总费用等于材料投资费和运行费用之和。以总费用最小的管径为最经济管径。实际管径确定还需考虑多种影响。11．发电厂的工质损失有哪些？怎样减少发电厂的汽水损失？答案：发电厂的工质损失可分为内部损失和外部损失。内部损失是指在发电厂内部热力设备及系统造成的工质损失，包括工艺上要求的正常性工质损失以及不严密处泄露出去的非正常工质损失。外部损失是指发电厂对外供热设备及系统造成的汽水损失，对外供热工质的回收率取决于热用户对汽水的污染程度，变化较大。工质损失直接影响发电厂的安全经济运行，但是不可避免，尽可能减少。在发电厂的设计、制造、安装和运行过程中，应尽可能地减少各种汽水损失。例如，尽量用焊接代替法兰连接；选择完善的热力系统和汽水回收方式；提高设备及管锻件的制造、安装几维修质量；加强运行调整，合理控制各种技术。12．分析发电厂各种主给水管道系统的特点及应用范围？答案：给水管道系统有以下几种：⑴集中母管制系统。特点是系统安全可靠性高，但系统复杂，耗钢材，阀门较多，投资大，适用于中、低压机组小容量发电厂的给水泵容量与锅炉不配和时，如高压供热式机组的电厂。⑵切换母管制系统。特点是有足够的可靠性，运行灵活。当给水泵容量与锅炉容量相配合时，压力母管和锅炉给水母管均采用切换式母管系统。⑶单元制系统。该系统的优点是系统简单、管道短、管道附件少、投资省，系统本身发生事故的可能性小，便于集中控制。其缺点是相邻单元不能相互支援，机炉之间也不能切换运行，运行灵活性差。主要用于中间再热凝汽式或中间再热供热式机组电厂。⑷扩大单元制系统。给水系统由两个相邻单元组成扩大单元制给水系统，这种系统可靠性高，两个单元共用一台备用水泵，节省投资，运行灵活，在变负荷时可节省厂用电，我国高参数凝汽式发电厂均采用这种系统。13．大型中间再热机组的主蒸汽管道系统采用什么型式？为什么？答案：采用单元制系统，每台锅炉与相对应的汽轮机组成一个独立单元，各单元间无母管横向连接，单元内各用汽设备的新蒸汽支管均引自机炉之间的主蒸汽管道。其优点是系统简单，管道短，阀门少，故能节省大量高级耐热合金钢；事故仅限于本单元内，全厂安全可靠性高；控制系统按单元设计制造，运行操作少，易于实现集中控制；工质压力损失小，散热少，热经济性高；维护工作量少，费用低。无母管，便于布置，主厂房土建费用少。因此，现代大容量发电厂几乎都采用单元制。由于再热式机组之间的再热蒸汽很难实现切换运行，所以大型中间再热机组的主蒸汽系统必须采用单元制。14．定压运行除氧器的蒸汽连接方式有哪几种？各有何特点？其应用范围是什么？答案：定压运行除氧器的蒸汽连接方式有两种：（1）单独连接方式。除氧器单独使用一级抽汽作为汽源。在抽汽管道上设置有压力调节阀，当负荷降低到（70%80%稳定负荷）该级抽汽压力满足不了除氧器运行压力要求时，可切换至高一级抽汽并相应关闭原级抽汽的装置。特点是：高负荷运行时，节流损失严重；低负荷运行时，回热系统减少一级回热抽汽，热经济性下降。但系统简单、设备投资少。一般在高、中压发电厂应用广泛。（2）前置连接方式。在除氧器出水口前方设置一高压加热器并与除氧器共用同一级回热抽汽，组成一级加热。压力调节阀仅起流量分配作用。特点是：节流损失减少，最终的给水温度提高，热经济性比单独连接高。但系统复杂，设备投资增加。在电厂中没有得到广泛应用。我国仅有少数机组采用，如CC25型供热机组。15．试分析不同的表面式加热器疏水方式对机组热经济性的影响。答案：疏水逐级自流方式：利用相邻表面式加热器汽侧压差，将压力较高的疏水自流到压力较低的加热器中。由于j级疏水热量进入j+1级加热器，使压力较高的j-1级加热器进口水温比疏水泵方式低，水焓升∆hwj-1及相应的回热抽汽量Dj-1增加。而压力较低的j+1级加热器由于疏水热量的进入，排挤了部分低压回热抽汽，则Dj+1减少。这种疏水逐级自流方式造成高压抽汽量增加、低压抽汽量减少，从而使回热抽汽做功比Xr减小，热经济性降低。疏水泵方式：利用水泵提供的压头将疏水送至该级加热器的出口水流中，完全避免了对j+1级低压抽汽的排挤，同时提高了j-1级加热器的水温，使压力较高的j-1级抽汽略有减少，从而使回热抽汽做功比Xr增大，故热经济性较高。16．什么是常规能源和新能源？下列能源中，哪些属于常规能源？哪些属于新能源？煤、石油、天然气、核能、太阳能、风能、地热能、水能答案：常规能源是指开发时间较长、技术比较成熟，被广泛利用的能源。煤、石油、天然气、水能属于常规能源。新能源是指指开发时间较短，因技术不成熟尚未被大规模开发利用的能源。核能、太阳能、风能、地热能属于新能源。17．什么是锅炉热损失率？锅炉的热损失包括哪些？其中哪项热损失最大？答案：锅炉热损失率就是锅炉设备的热量损失与锅炉输入热量之比。锅炉的热损失主要包括排烟热损失、散热损失、化学不完全燃烧损失、机械不完全燃烧损失、排污热损失以及灰渣物理热损失等。其中排烟热损失最大，约占锅炉总损失的40%~50%。18．什么是回热的附加冷源热损失？为什么回热时应多利用低压回热抽汽？答案：热量法认为，在机组功率一定时，由于回热抽汽在汽轮机中做功不足，需要增大新汽耗量，这样间接削弱了凝汽流量的减少，从而造成附加冷源热损失。回热抽汽做功量越大，凝汽流做功相对越小，附加冷源热损失就越小。对于多级回热循环，压力较低的回热抽汽做功大于压力较高的回热抽汽做功。因此，尽可能多利用低压抽汽，已获得更好效益。19．什么是蒸汽冷却器？外置式蒸汽冷却器的水侧连接方式有哪几种？答案：让过热度较大的回热抽汽先经过一个冷却器或冷却段，蒸汽温度降低后，再进入回热加热器，这个冷却器就是蒸汽冷却器。可以减少汽水换热的不可逆损失，提高加热器出口水温，减少了加热器端差，改善回热系统的热经济性。外置式蒸汽冷却器的水侧连接方式：串联连接——指全部给水流经蒸汽冷却器；并联连接——只有部分给水进入蒸汽冷却器，离开冷却器的给水再与主水流混合后送往锅炉。20．什么是热力系统？有哪些类型？答案：热力系统就是将热力设备按照热力循环的顺序用管道和附件连接起来的一个有机整体。用热力系统图来反映，用规定的符号来表示热力设备及它们的连接关系。按范围划分，有局部系统和全厂热力系统；按使用目的或作用划分，有原则性热力系统和全面性热力系统。四、计算题1．某200MW汽轮发电机组按朗肯循环工作，有关参数为：pb=13.83MPa、tb=540℃，hb=3440kJ/kg；p0=12.75MPa、t0=535℃，h0=3430kJ/kg；pc=0.0049MPa，hc=2204.5kJ/kg，hfw=136.5kJ/kg；hb=0.88、hm=0.985、hg=0.985；zap=0.07，不计泵耗功，求下列各热经济指标：（1）汽轮发电机组的汽耗率、热耗率、绝对内效率和绝对电效率；（2）锅炉设备的热耗量和标准煤耗量。答案：（1）汽轮发电机组的热经济指标汽耗量==605545.416kg/h汽耗率d0=D0/Pel=605545.416/200000=3.028kg/(kW·h)热耗量Q0=D0(h0-hfw)=605545.416×(3430-136.5)=1994.364106kJ/h热耗率q0=Q0/Pel=d0(h0-hfw)=3.028×(3430-136.5)=9972.718kJ/(kW·h)汽轮机的绝对内效率=0.372机组的绝对电效率=0.372×0.985×0.985=0.361或=3600/q0=3600/9972.718=0.361（2）锅炉设备的热经济指标锅炉的热耗量=2273.207×106kJ/h标准煤耗量B=Qb/qnet=2273.207106/2927010-3=77.66t/h2．某200MW汽轮发电机组按朗肯循环工作，有关参数为：pb=13.83MPa、tb=540℃，hb=3440kJ/kg；p0=12.75MPa、t0=535℃，h0=3430kJ/kg；pc=0.0049MPa，hc=2204.5kJ/kg，hfw=136.5kJ/kg；hb=0.88、hm=0.985、hg=0.985；zap=0.07，不计泵耗功和工质损失，试求下列热经济指标：全厂热耗率、全厂热效率和和标准供电煤耗率。答案：发电厂主要热经济指标方法一：机组的汽耗量==605545.416kg/h全厂热耗率=11366.019kJ/(kW·h)全厂热效率=3600/qcp=3600/11366.019=0.3167供电标准煤耗率=0.123/0.3167/(1-0.07)=0.417kg标准煤/(kW·h)方法二：汽轮机的绝对内效率=0.372管道效率=(3430-136.5)/(3440-136.5)=0.9969全厂热效率=0.88×0.9969×0.372×0.985×0.985=0.317全厂热耗率=11356.467kJ/(kW·h)供电标准煤耗率=0.123/0.317/(1-0.07)=0.417kg标准煤/(kW·h)3．某凝汽式发电厂装有两台300MW汽轮发电机组，年设备利用小时数n=6000h，机组的热耗率均为q0=7954.9kJ/(kW·h)，锅炉效率hb=0.91，管道效率hp=0.98，全年供电量W=337680×104kW·h。试求：全厂热耗率、厂用电率和供电标准煤耗率。答案：全厂热耗率=7594.9/(0.91×0.98)=8920.049kJ/(kW·h)全厂发电热效率=3600/8920.049=0.4036《全厂供电热效率=0.3786因为，则厂用电率发电标准煤耗率=0.1231000/0.4036=304.76[g标准煤/(kW·h)]标准供电煤耗率=304.76/(1-0.0619)=324.87[g标准煤/(kW·h)]4．某200MW汽轮发电机组的原设计参数，主蒸汽参数p0=12.75MPa、t0=535℃、h0=3439kJ/kg；排汽参数pc=0.0049MPa、理想排汽比焓hca=2006kJ/kg；锅炉给水比焓hfw=136.2kJ/kg；汽轮机的相对内效率hri=0.882；机械效率和发电机效率为hmhg=0.985。现保持其它条件不变，将新汽压力提高到16.2MPa，此时主蒸汽比焓变为h'0=3395kJ/kg、理想排汽比焓变为h'ca=1957kJ/kg，假定汽轮机的相对内效率不变。试求该机组热耗率的相对变化量。《答案：（1）在原设计参数下理想循环热效率为=0.434热耗率为=9550.10kJ//(kW·h)（2）在主蒸汽压力提高后理想循环热效率为=0.441热耗率为=9389.96kJ//(kW·h)（3）热耗率的相对变化值=1.59%本题：主蒸汽压力提高后，循环热效率提高；相对内效率不变时，热耗率降低，但幅度不大。5．现有1台背压式汽轮机，主蒸汽参数为p0=3.43MPa、t0=435℃、h0=3310kJ/kg；排汽压力为0.98MPa，理想排汽比焓hca=2975kJ/kg，给水比焓为hfw=758.6kJ/kg。若保持蒸汽初温t0和排汽压力不变，将蒸汽初压p0由3.43MPa提高到8.83MPa，此时主蒸汽比焓变为h0'=3220kJ/kg、排汽比焓变为h'ca=2710kJ/kg。试以理想循环热效率来说明蒸汽初压p0的提高对热经济性的影响有多大？答案：在设计参数下理想循环热效率为=0.131改变蒸汽初压后理想循环热效率为=0.207则循环热效率的相对变化值为=58.2%由此可见：保持蒸汽初温t0和排汽压力不变，蒸汽初压的提高对背压式汽轮机热经济性的影响较大，其理想循环热效率大幅度增加。6．现有1台背压式汽轮机，主蒸汽参数为p0=3.43MPa、t0=435℃、h0=3310kJ/kg；排汽压力为0.98MPa，理想排汽比焓hca=2975kJ/kg，给水比焓为hfw=758.6kJ/kg。若保持排汽压力不变，而同时将蒸汽初压p0提高到8.83MPa、蒸汽初温t0提高到535℃，此时主蒸汽比焓变为h0'=3480kJ/kg、排汽比焓变为h'ca=2875kJ/kg。试以理想循环热效率来说明同时提高蒸汽初压初温对热经济性的影响有多大？答案：在设计参数下理想循环热效率为=0.131改变蒸汽初温/初压后理想循环热效率为=0.222则效率相对变化率为=85.7%由此可见，保持排汽压力不变，同时提高蒸汽初温和蒸汽初压对背压式机组的热经济性影响非常大，其理想循环热效率增加幅度特别大。7．某汽轮发电机组，原设计参数：主蒸汽参数p0=3.4MPa，t0=435℃，h0=3305kJ/kg；排汽压力pc=0.005MPa，排汽比焓hc=2125.3kJ/kg，给水比焓hfw=137.8kJ/kg；ηmhg=0.952。若将排汽压力降低到0.004MPa，此时排汽比焓h'c=2108.2kJ/kg、给水比焓h'fw=121.4kJ/kg，其它条件不变。试求该机组热耗率的相对变化值。答案：（1）排汽压力变化前：汽轮机的绝对内效率汽轮机组的热耗率（2）排汽压力降低后：汽轮机的绝对内效率汽轮机组的热耗率（3）该机组热耗率的相对变化量8．某凝汽式发电厂总的发电容量为Pe=600MW，已知该厂的全厂发电效率cp=43%。试求：⑴该电厂标准煤耗率bs是多少？⑵若燃用煤的低位发热值为qnet=25000kJ/kg，则每天消耗该煤多少吨？答案：（1）电厂标准煤耗率（2）可从三种角度求解。方法1：实际煤耗量方法2：实际煤耗率实际煤耗量方法3：热耗率全厂热耗量实际煤耗量9．某容量为600MW发电厂纯凝汽式（无再热、无回热）运行，燃料低位发热值为20000kJ/kg，已知全厂燃料消耗量为30104kg/h，厂用电功率为30MW。试求：⑴该厂的厂用电率；⑵全厂热效率；⑶发电标准煤耗率；⑷供电标准煤耗率。答案：（1）厂用电率（2）全厂发电热效率或全厂供电热效率（3）全厂发电标准煤耗率（4）全厂供电煤耗率或10．某凝汽式发电厂的热耗率为10764.3kJ/(kW·h)，生产过程中每发1kW·h电各处的热损失为：锅炉设备971.3kJ、主蒸汽管道96.3kJ、凝汽器5908.3kJ、机械损失113kJ、发电损失75.4kJ。试求：汽轮发电机组的热耗率、绝对内效率、绝对电效率以及全厂总效率。答案：汽轮发电机组的热耗率为：kJ/(kW·h)汽轮发电机组每发1kW·h电时的内功量为：=9696.7-5908.3=3788.4kJ/(kW·h)汽轮发电机组的绝对内效率为或汽轮发电机组的绝对电效率为全厂总效率为或《热力发电厂》综合复习资料一、单项选择题1、电厂实际生产的能量转换过程中，在数量上以下列哪种热量损失为最大？（）A、锅炉损失B、汽轮机内部损失C、管道损失D、冷源损失2、凝汽式发电厂的发电煤耗率可表示为：（）A、发电厂在一段时间内耗用的总煤量与发电量之比B、发电厂在一段时间内耗用的总煤量与对外供电量之比C、发电厂在一段时间内耗用的总煤量与平均负荷之比D、发电在在一段时间内耗用的总煤量与厂用电之比3、随着回热加热级数的增多，（）。A、回热循环效率的增加值逐渐增多B、回热循环效率的增加值不变C、回热循环效率的增加值逐渐减少4、其它条件不变，提高蒸汽初压力循环热效率的变化将：（）。A、提高B、降低C、不一定D、先提高后降低5、其它条件不变，提高蒸汽初温，循环热效率提高的原因是（）。A、冷源损失数量减少B、平均吸热温度提高C、蒸汽湿度减少D、蒸汽容积流量增加6、再热影响回热分配，一般采用增大高压缸排汽的抽汽量和降低再热后第一级回热抽汽量是为了（）。A、减少给水加热过程是的不可逆损失B、尽量利用高压缸排汽进行回热加热C、保证再热后各回热加热器安全D、增加再热器后各级回热抽汽的抽汽作功量7、采用中间再热的目的是：（）。A、提高回热经济性B、提高初参数后使排汽湿度不超过允许值C、提高机组设计功率D、利用锅炉烟道的余热以降低排烟温度8、常用的烟气中间再热，再热后蒸汽的（）A、温度增加，压力增加B、温度增加，压力下降C、温度下降，压力下降D、温度不变，压力下降9、采用中间再热，导致回热的热经济效果（）A、增强B、减弱C、可能增加也可能减弱D、不变10、提高蒸汽初压主要受到（）A、汽轮机低压级湿度的限制B、锅炉汽包金属材料的限制C、工艺水平的限制11、过热蒸汽冷却段的作用是：（）A、降低加热蒸汽的过热度B、对作过功的部分蒸汽进行再热C、减小对相邻加热器加热蒸汽的排挤D、保证回热抽气等温升分配12、在给水泵连接系统中，往往采用前置泵，其作用是：（）A、增大电动给水泵的总压头B、避免主给水泵入口水汽化C、可以和主给水泵的互为备用D、增大主给水泵的流量E、提高主给水泵的负荷适应性13、回热加热器端差增大表明加热器运行经济性（）。A、变好B、变差C、未变化14、给水泵出口再循环管的作用是：（）A、保持除氧器给水箱的水位不变B、防止除氧器产生自生沸腾现象C、防止给水泵在低负荷时产生汽化D、保持除氧器内的工作压力稳定15、除氧器的滑压运行是指：（）A、除氧器运行压力随汽轮机进汽参数的改变而变B、除氧器运行压力随给水箱水位的变化而变C、除氧器运行压力随机组负荷与抽汽压力而变D、除氧器运行压力随凝结水泵的工作压头而变16、再热机组采用的主蒸汽系统应是（）。A、母管制B、切换母管制C、单元制17、汽轮机的相对内效率和绝对内效率之间的大小关系是()A、相对内效率大于绝对内效率

B、相对内效率小于绝对内效率C、二者相等

D、无法确定18、从热量法的角度，下列哪个设备的损失最大

（）A、锅炉

B、汽轮机

C、凝汽器

D、给水泵19、下列哪个指标不能单独表征凝汽式电厂的热经济性

（）A、全厂热效率

B、全厂标准煤耗率

C、全厂热耗率

D、全厂汽耗率20、在其他条件不变的情况下，能提高汽轮机相对内效率的措施有（）A、提高初温

B、降低排汽压力

C、提高初压

D、采用回热循环21、在其他条件不变的情况下，使凝汽器压力降低的有（）A、增加循环水量

B、增加凝汽器热负荷

C、循环水进口水温升高

D、凝汽器漏空气量增加22、我国燃煤火力发电厂的厂用电率，300MW以上的机组一般为（）A、2％左右

B、8%左右

C、10%以上

D、4％-6％23、当机组负荷骤升时，滑压运行的除氧器（）A、除氧效果变好

B、除氧效果不变

C、除氧效果变差

D、给水泵运行不安全24、下列不属于防止给水泵汽蚀的措施是（）A、设置前置泵

B、除氧器高位布置

C、减小除氧器下降管的压降

D、采用汽动给水泵代替电动给水泵25、疏水逐级自流加装疏水冷却器后，可提高机组的热经济性，其原因（）A、充分利用了疏水的热量

B、增加了对低压抽汽的排挤C、减少了对高压抽汽的排挤

D、减少了对低压抽汽的排挤26、不能提高理想朗肯循环热效率的是（）A、提高初温

B、工程范围内提高初压C、降低排汽压力

D、增加排汽温度27、大机组煤粉炉的热效率一般为（）A、80%以下

B、85%

C、90%-94%

D、98%以上28、给水再循环作用是（）A、保护除氧器

B、防止给水泵汽蚀

C、提高热经济性D、提高除氧效果二、判断题1、单元制系统的缺点是不能相互支援，运行灵活性较差。（）2、超临界直流锅炉对给水品质要求高，其补充水应采用除盐水。（）3、火电厂最终的汽轮发电机组台数不宜过多，一般不超过4～6台。（）4．热力除氧时，只要将给水加热到工作压力下的饱和温度，就可除去水中所有氧气。（）5．汽耗率、汽耗量可作为独立指标来评价发电厂的热经济性。（）6．对凝汽式发电厂全厂热效率影响最大的是汽轮发电机组的绝对电效率。（）7．加装疏水冷却器可提高热经济性，原因是疏水热量得到了充分利用。（）8．给水温度一定时，回热加热级数越多，循环热效率越高。因此实际回热级数越多越好。（）9．火力发电厂加热器大部分采用表面式加热器，原因是其传热效果好。（）10．热力除氧过程中，必须将给水加热到除氧器工作压力下的饱和温度。即使有少量的加热不足，都会引起除氧效果恶化。（）11．发电厂原则性热力系统图中同类型、同参数的设备只表示出一个即可。（）12．热量法只表明能量数量转换的结果，没有揭示能量损失的本质原因，但是由于它简便实用而被我国定为法定的计算方法。（）13．多级回热的最佳给水温度与回热级数无关。（）14．排气压力不变时，同时提高蒸汽初温和初压，汽轮机的相对内效率提高。（）三、简答题1．什么是常规能源？下列能源哪些属于常规能源？煤、石油、天然气、核能、太阳能、风能、地热能、水能等2．什么是热力发电厂？按所使用的能源分类有哪几种类型？3．什么是热电联合生产？有哪些基本生产方式？4．当回热级数一定时，提高给水温度如何影响机组的热经济性？5.为什么实际回热系统中，一般只有一个（最多两个）混合式加热器作为除氧器使用，其余加热器均采用表面式加热器？6.什么是疏水冷却器？其作用是什么？有哪几种类型？7．火力发电厂有哪三大热力设备？各自作用是什么？8．什么是锅炉热损失率？锅炉的热损失包括哪些？其中哪项热损失最大？9．什么是蒸汽终参数？降低蒸汽终参数对电厂热经济性有何影响？10.什么是热电联合生产？热电厂的总热耗量是哪三种汽流热耗量之和？11.什么是回热加热系统？回热加热器按水侧压力分为哪两类？12.简述热力除氧的原理及保证除氧效果的条件。13．什么是核能发电厂？主要有哪两部分组成？14．什么是锅炉热效率？现代大型电站锅炉的热效率是多少？15．什么是蒸汽中间再热？采用蒸汽再热的目的是什么？16．什么是蒸汽冷却器？外置式蒸汽冷却器的水侧连接方式有哪几种？17.除氧器有哪两种运行方式？比较两种方式的热经济性。18．什么是热力系统？有哪些类型？19、什么是一次能源和二次能源？下列能源哪些属于一次能源？哪些属于二次能源？煤、电能、风能、水能、沼气、地热能、太阳能、石油、天然气、柴油、煤气、酒精20、什么是地热能发电厂？有哪些基本类型？21、什么是回热的附加冷源热损失？为什么回热时应多利用低压回热抽汽？22、什么是蒸汽中间再热？采用蒸汽再热的目的是什么？23、下列系统是热电联产还是热电分产？为什么？汽轮机发电机组减温减压器锅炉热用户24、表面式加热器的疏水方式有哪两种？各自特点是什么？四、计算题1.某凝汽式发电厂总的发电容量为Pe=600MW，已知该厂的全厂发电效率cp=43%。试求：（1）该电厂标准煤耗率bs是多少？（2）若燃用煤的低位发热值为qnet=25000kJ/kg，则每天消耗该煤多少吨？2.某国产300MW机组若纯凝汽(无再热、无回热)运行，原始条件：主蒸汽参数p0＝16.18MPa，t0＝535℃，h0＝3434.5kJ/kg；排汽参数pc＝0.00524MPa，hc=2016.7kJ/kg；给水比焓hfw=141.1kJ/kg；机械效率m＝0.985，发电机效率g＝0.99；不计工质损失，不考虑给水泵功焓升。试求汽轮发电机组的汽耗率d、热耗率q、绝对内效率i和绝对电效率e。3.某容量为600MW发电厂纯凝汽式（无再热、无回热）运行，燃料低位发热值为20000kJ/kg，已知全厂燃料消耗量为30104kg/h，厂用电功率为30MW。试求：（1）该厂的厂用电率；（2）全厂热效率；（3）发电标准煤耗率；（4）供电标准煤耗率。

综合复习资料参考答案一、单项选择题题目12345678910答案DCDCDCBBBA题目11121314151617181920答案ABBCCCACDA题目2122232425262728答案ADCDCDCB二、判断题题目12345678910答案题目11121314答案三、简答题1．答：常规能源是指开发时间较长、技术比较成熟，被广泛利用的能源。如煤、石油、天然气、水能等。2．答：热力发电厂是将热能转化为机械能，再将机械能转换为电能的发电厂。按所使用的能源分类有三类：（1）化石燃料发电厂，如煤、石油、天然气等；（2）原子能发电厂，利用核燃料（核反应堆）的核电站；（3）新能源发电厂，如地热能、太阳能、生物质能、磁流体等，所占比重较小。3．答：在热力发电厂中利用在汽轮机中做过功的蒸汽的热量供给热用户。这种在同一动力设备中同时生产电能和热能的生产过程，称为热电联合生产（简称热电联产）。基本方式：调节抽汽式汽轮机供热、背压式汽轮机供热、凝汽-采暖两用机供热。4．答：回热级数Z一定时，随着给水温度的提高，对机组热耗率q和汽轮机绝对内效率i的影响是双重的。一方面，给水焓hfw增大1kg工质吸热量h0-hfw减少；另一方面，回热抽汽压力增加使回热抽汽做功不足增加，总功率一定时，机组汽耗量D0和汽耗率d增加。所以，当回热级数一定时，回热循环汽轮机的绝对内效率为最大值时所对应的给水温度，称为热力学上（理论上）最佳给水温度。5.答：这主要是基于混合式加热器的缺点和表面式加热器的优点。混合式加热器必需在出口配置给水泵；给水泵在高温下运行靠性差；电耗较大；还需备用泵；为防给水泵汽蚀，加热器还需高位放置。因此由混合式加热器组成的回热系统，设备多，造价高，主厂房布置复杂；土建投资大，安全可靠性低。对于由表面式加热器组成的回热系统，水在表面式加热器间可以连续流动，不需另加水泵，运行安全可靠，布置方便，投资和费用少。整个回热系统简单、运行安全可靠。所有发电厂都选用较多的表面式加热器组成回热系统，只有除氧器采用混合式加热器，以满足给水除氧要求。6.答：疏水冷却器就是在加热器本体中单独布置的换热面，用来进一步降低疏水出口温度，再排至压力较低的下一级加热器中。作用：可减少疏水逐级自流因“排挤”和疏水压降引起的热经济性下降；又可避免用疏水泵方式带来的问题。按布置方式分为疏水冷却器有内置式和外置式两种类型。7．答：火力发电厂三大热力设备：锅炉、汽轮机、发电机。各自作用：锅炉—将燃料的化学能转变为蒸汽热能；汽轮机—将蒸汽热能转变为机械能；发电机—将机械能转变为电能。8．答：锅炉热损失率就是锅炉设备的热量损失与锅炉输入热量之比。锅炉的热损失主要包括排烟热损失、散热损失、化学不完全燃烧损失、机械不完全燃烧损失、排污热损失以及灰渣物理热损失等。其中排烟热损失最大，约占锅炉总损失的40%~50%。9．答：蒸汽终参数是指汽轮机的排汽压力pc和排汽饱和温度tc。凝汽式汽轮机的排汽是湿饱和蒸汽，其排汽压力pc与排汽饱和温度tc是一一对应的关系。汽轮机的排汽压力，又称为汽轮机背压，也可用真空度表示。降低蒸汽终参数对电厂热经济性的影响。当蒸汽初参数p0/t0一定时，随着蒸汽终参数pc：一方面，平均放热温度Tc、排汽比焓值hca使得汽轮机理想循环热效率t增加。另一方面，排汽湿度（1-xc）增大，影响叶片寿命、湿汽损失增大；排汽比体积vc增大，凝汽器尺寸增大、余速损失会增大。降低pc对汽轮机相对内效率ri是不利的。因此，运行过程中，汽轮机背压并不是越低越好，存在一个极限背压的问题。只有在极限背压以上，降低蒸汽终参数才能增加机组的热经济性。10.答：在热力发电厂中利用在汽轮机中做过功的蒸汽的热量供给热用户。这种在同一动力设备中同时生产电能和热能的生产过程，称为热电联合生产（简称热电联产）。热电厂的总热耗量为以下三部分汽流热耗量的总和，即热电联产汽流（联产汽流）—热电联产、凝汽发电汽流（凝汽流）—分产发电、分产供热汽流（分产汽流）—分产供热。11.答：回热加热系统是指由回热加热器、回热抽汽管道、水管道、疏水管道等组成的一个加热系统。系统的核心是回热加热器。按水侧工作压力可分类：低压加热器是指位于凝结水泵和除氧器之间的加热器，简称低加，其水侧承受凝结水泵的压力，压力较低。高压加热器则是位于给水泵和锅炉省煤器之间的加热器，简称高加，其水侧承受给水泵的压力，压力较高。12.答：热力除氧原理建立在亨利定律和道尔顿定律的基础上。根据亨利定律，要想除去水中溶解的某种气体，只须将水面上该气体的分压力p降为零，在不平衡压差p＝pb-p作用下，把该气体自水中完全除掉。根据道尔顿定律，对于给水，除氧器中水面上气体混合物的全压力p应等于水中溶解各气体分压力∑pj和水蒸气分压力pH2O之和。因此，提供将水加热至沸腾使各气体分压力∑pj=0的方法。热力除氧就是将给水加热至除氧器工作压力下的饱和温度。热力除氧不仅是传热过程，而且是传质过程。保证除氧效果必须满足的条件有：必要条件—必须满足传热条件：水应该被加热到除氧器工作压力下的饱和温度。充分条件—创造气体自水中离析的传质条件：必须把水中逸出的气体及时排走，以保证液面上氧气及其他气体分压力维持为零或最小；被除氧的水与加热蒸汽应有足够的接触面积，蒸汽与水应逆向流动，确保有较大的不平衡压差。13．答：利用核能生产电能的工厂，又称核电站。利用核反应堆中核燃料原子核发生裂变所释放出的热能在蒸汽发生器内产生蒸汽，驱动汽轮机再带动发电机旋转发电。通常由两大部分组成：核岛—利用核能产生蒸汽，包括核反应堆和一回路；常规岛—利用蒸汽热能转化为电能，包括汽轮发电机组及其系统。14．答：锅炉热效率就是锅炉设备输出的被有效利用热量（锅炉热负荷)与锅炉输入热量（燃料在锅炉中完全燃烧时的放热量）之比。锅炉热效率b反映了锅炉设备的完善程度和运行的热经济性，影响因素很多。现代大型电站锅炉的热效率是90%-94%。15．答：蒸汽中间再热就是将汽轮机高压部分做过功的蒸汽从汽轮机某一中间级引出，送到“再热器”进行再加热，提高温度后再引回汽轮机中，在以后各级中继续膨胀做功的过程。目的：（1）采用中间