热能与动力工程专业2010级《热力发电厂》试卷B.doc

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( 密 封 线 内 不 答 题 )
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诚信应考,考试作弊将带来严重后果！
华南理工大学期末考试
热能与动力工程专业2010级《热力发电厂》试卷（B）
注意事项：1. 考前请将密封线内各项信息填写清楚；
2. 所有答案请直接答在试卷上；
3．考试形式：闭卷；
4. 本试卷共 五 大题，满分100分，考试时间120分钟。
题 号
一
二
三
四
五
总分
得 分

评卷人

一、选择题，在正确选项代码上划圈（每小题2分，共16分）
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、冷源损失 B、管道损失 C、汽轮机内部损失 D、锅炉损失
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厂用电之比
B、发电厂在一段时间内耗用的总煤量与平均负荷之比
C、发电厂在一段时间内耗用的总煤量与对外供电量之比
D、发电厂在一段时间内耗用的总煤量与发电量之比
3. 初参数为一定，当抽汽压力增加时：（ ）
A、作功不足系数yc 值增加 B、作功不足系数yc 值不变
C、作功不足系数yc 值趋近于零 D、作功不足系数yc 值减少
4. 回热加热系统理论上最佳给水温度对应的（ ）。
A、电厂效率最高 B、电厂煤耗率最低
C、回热循环绝对内效率为最大 D、回热循环效率最高
5. 若提高凝汽器真空，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最大时对应的真空 B、ΔNd-ΔNs之差最大时对应的真空
C、（ΔNd-ΔNs）/ΔNd最大时对应值 D、（ΔNd-ΔNs）/ΔNs最大时对应的真空
6. 汽轮发电机组之间负荷经济分配的任务是：在电力网调度所给定的负荷下，使得电厂总的（ ）为最小。
A、 厂用电量 B、蒸汽消耗量 C、燃料消耗量 D、汽水损失
7. 回热抽汽加装过热蒸汽冷却段后，可提高机组的热经济性，其原因是（ ）
A、充分利用了蒸汽的热量 B、增加了较高压力级的回热抽汽量
C、减少了较高压力级的回热抽汽量 D、减少较低压力级的回热抽汽量
8、当蒸汽初压和排汽压力不变时，提高蒸汽初温，循环吸热的平均温度（ ）
A、不变 B、降低 C、升高 D、无法确定
二、概念解释（每小题4分，共20分）
1. 汽轮机的绝对内效率：蒸汽实际比焓降与整个热力循环中加给1千克蒸汽的热 量之比。

2. 表面式加热器的端差：一般指上端差（出口端差），指加热器侧出口疏水温度（饱和温度）与水侧出口温度之差。该值越小，循环热经济性与越好。

3. 热电厂的热化系数：热化系数表示供热机组所承担的热负荷在热网最大热负荷中所占的份额。

4. 发电厂全面性热力系统：发电厂的全面性热力系统是以规定的符号表明全厂主辅热力设备，包括运行的和备用的，以及按照电能生产过程连接这些热力设备的汽水管道和附件整体系统图。

5. 除氧器的滑压运行：除氧器蒸汽压力随机组负荷变化而变动的运行方式，称为除氧器滑压运行。

三、简答题（每小题8分，共32分）
1. 简要分析：降低汽轮机的排汽参数对电厂的热经济性有何影响？
蒸汽终参数是指凝汽式汽轮机的排汽压力Pc和排汽温度tc。
凝汽式汽轮机的排汽由于都是湿饱和蒸汽，其压力和温度有一定的对应关系。
汽轮机的终参数对电厂热经济性的影响非常显著。在蒸汽初压P0和初温t0不变时，降低排汽压力Pc，相应的排汽温度tc也下降。此时，工质放热过程的平均温度也下降，而吸热过程的平均温度虽略有下降，但下降得很少，因而可以有效地提高循环热效率。排汽压力对电厂热经济性的影响比蒸汽初参数的影响更显著。
    排汽压力降低后，汽机末级中的蒸汽湿度将有所增加，对汽轮机末级叶片的寿命会有影响，汽轮机的相对内效率也略有下降。但是，总起来说，降低蒸汽终参数对电厂热经济性的提高是显著的；换句话说，循环热效率的提高数值足以补偿汽轮机相对内效率的降值。所以在机组的设计和运行时，应采取有效措施，尽可能降低汽轮机排汽的压力。

2. 写出热力发电厂供电气耗率d、供电热耗率q、供电标煤耗率bs及供电效率h之间的关系表达式？

（1）热力发电厂对外每供1kWh的电能所需要的主蒸汽量，称为汽轮发电机组的汽耗率d。d主要取决于汽轮机实际比内功的大小，比内功随蒸汽参数不同、回热与再热差等有关，因此d不能独立用作热经济指标。
（2）热力发电厂对外每供1kWh电量所需要消耗的热量，称为供电热耗率q。。
（3）热力发电厂对外每供1kWh电量所需要消耗的标准煤量，称为供电标煤耗率bs。克标准煤/kWh
（4）扣除厂用电功率后的电厂效率，称为供电效率。

3. 热力发电厂锅炉给水主要采用哪种方式除氧？其原理是什么？
给水热除氧。
（1）两个基本定律：
亨利定律，在一定温度条件下，气体溶解于水中和气体自水中逸出是动态过程，当处于动态平衡时，单位体积溶解的气体量b与水面上该气体的分压力pb成正比。
道尔顿定律，混合气体的全压力等于各组成气（汽）体分压力之和。
（2）对除氧器中的给水进行定压加热时，随着温度上升，水蒸发过程不断加深，水面上水蒸汽的分压力逐渐加大，溶于水中的其他气体的分压力逐渐减少。当水被加热到除氧器工作压力下的饱和温度时，水蒸汽的分压力接近或等于水面上气体的全压力时，则水面上其他气体的分压力趋于0，水中就不含有其他气体。

4. 用回热抽汽做功比Xr分析疏水逐级自流方式的热经济性。

（1）回热抽汽做功比指回热抽汽在汽轮机中所做内功与汽轮机总内功之比，该值越大，汽轮机冷源损失越小，因此表明回热循环对热经济性的影响程度。

（2）疏水逐级自流方式利用汽侧压差，将压力较高的疏水自流到压力较低的加热器中，逐级自流直至与主水流汇合

（3）疏水逐级自流方式使高一级抽汽量 ↑，低一级抽汽量 ↓，回热抽汽做功比Xr减小，热经济性 ↓。

四、论述题（共14分）
下图为某300MW机组给水系统全面性热力系统图，其中，SP表示循环泵，TP表示前置泵，FP表示给水泵，4-4表示4段抽汽。针对该图，论述：
（1）给水系统组成及流程；
（2）说明高压加热器大旁路的流程及作用；
（3）说明该给水系统类型（母管制或单元制）及其优缺点。

答：（1）该系统采用3台给水泵及其前置泵并列运行，其中2台为汽动泵，1台为电动泵。机组启动时，除氧器利用备用汽源的蒸汽加热给水箱内给水，同时启动循环泵SP进行除氧；当机组负荷达到20%额定负荷时，即自动启动开启4级抽汽阀同时自动关闭备用汽源，除氧器自动投入滑压运行方式。小汽轮机有两个自动主汽门，分别与主机四段抽汽和新蒸汽连接。3台卧式高压加热器设有大旁路。（6分）
（2）高压加热器大旁路，在进口设有一电动三通阀，出口设有快速电动闸阀，任一高压加热器故障解列，都同时切除3台高压加热器，给水旁路进入省煤器。（4分）
（3）该给水系统为单元制系统。系统简单，阀门少，便于机炉集中控制和管理维护。汽动泵采用变速调节，无节流损失。适用于中间再热凝汽式发电厂。（4分）

五、计算题（共18分）
1．某热电厂装C50-8.82/1.27型供热汽轮机，已知某热负荷时的有关数据：
主蒸汽比焓h0=3475kJ/kg，供热蒸汽比焓hh=3024.1kJ/kg，汽轮机排汽比焓hc=2336.2kJ/kg，热水回水比焓hw=418.68kJ/kg，凝结水比焓hc’=99.65kJ/kg。汽轮机进汽量D0=370t/h，最小凝汽量Dc=18t/h，汽轮机机械效率hm=0.96，锅炉效率hb=0.88，管道效率hp=1，供热回水率为100%，不考虑回热。
求：（1）机组电功率（kW）；
（2）按热量法分配计算发电方面的标准煤耗量（kg/h）；
（3）机组燃料利用系数。

1．
解1.采暖调节抽汽量Dh
（1分）
由汽轮机功率方程式求电功率Pe
（2分）
2.分配给供热方面的热耗量
（2分）
分配给发电方面的热耗量
（2分）
3. 机组燃料利用系数
供热量：=352×103×（3024.1-418.68）/106=917.08GJ/h
燃料利用系数：
（2分）

2．某汽轮机组回热系统的低压部分如下图所示，已知抽汽系数a6=0.070107，凝汽系数ac=0.688308，透平比焓降DhT=1016.6kJ/kg，蒸汽循环的比吸热量q0=2500kJ/kg，有关的汽水比焓值示于图中。若在#6加热器加装疏水冷却器，冷却后的疏水比焓hc6=178.19kJ/kg。求装疏水冷却器后，机组绝对内效率的相对变化百分数值。

解：装疏水冷却器前
（1分）
装疏水冷却器后，ac6不变，根据热平衡式有
（2分）
（1分）
装疏水冷却器后有

不装疏水冷却器时有

#6加热器抽汽量变化为

上式说明，在ac6不变时，#6加热器抽汽量的增加等于凝汽量的减少。计算
（1分）
汽轮机进汽1kg实际焓降的变化D（DhT）

kJ/kg （2分）
相对变化：
（2分）