题库、计算题教学文案.doc

题库、计算题
1、10t水流经加热器后它的焓从i1＝334.9kJ／kg增加至i2＝502.4kJ／kg，求m＝10t水在加热器内吸收了多少热量Q？
答案：解：q＝i2－i1＝502.4－334.9＝167.5（kJ／kg）
Q＝m－q＝10×103×167.5＝1.67×106（kJ）
答：10t水在加热器内吸收了1.67×106kJ的热量。

2、某凝结器中的真空为90.6kpa,当地大气压为97.8kpa,求其真空度?
解：由公式真空度=真空/大气压×100%=90.6KPa/97.8KPa×100%=92.6%
答：真空度为92.6%。

3、假设某汽轮机的末级动叶片直径为2m,额定转速为3000r/min,求在额定转速下汽轮机末级动叶片的圆周速度。
已知：d=2m,n=3000r/min,求u。
解：u=ω×d/2=2π×(n/60)×(d/2)=2×3.14×(3000/60)×(2/2)=314m/s
答：额定转速下汽轮机末级叶片的圆周速度为314m/s。

4、某台凝汽器冷却水进口温度为tw1=16℃，出口温度tw2=22℃,冷却水流量dw=8.2×104t/h，水的比热容cp=4.187Kj（kg.K），问该凝汽器8h内被冷却水解：1小时内被冷却水带走的热量
q=dw×cp×(tw2-tw1)
=8.2×104×103×4.187×(22-16)
=2.06×109 (kJ/h)
8小时内被冷却水带走的热量
Q=8q=2.06×109×8=1.648×109 Kj
答：该凝汽器8h内被冷却水带走1.648×109 kJ热量。

5、已知凝汽器的循环冷却水量Dw=25000t/h，冷却倍率m=60，试求排入凝汽器内的蒸汽流量Ds。
解：Ds=Dw/m
=25000/60
=416.6(t/h)
答：排入凝汽器内的蒸汽流量为416.6t/h

6、1kg水，其压力为0.1MPa,此时其饱和温度t1=99.64℃，当压力不变时，若其温度t2=150℃,则过热度为多少？
解：过热度t= t2- t1
=150-99.64
=50.36(℃)
答：过热度为50.36℃

7、凝汽器真空表的读数p1=97.09kPa，大气压力计读数p2=101.7kPa，求工质的绝对压力？
解：绝对压力p=p2-p1=101.7-97.09=4.61（kPa）
答：绝对压力为4.61kPa。

8、某汽轮机孤立运行，容量为PN=50MW，转速n0＝3000r/min，调速变动率为δ＝5％，如外界电负荷突然由50MW减少20MW，按静态特性转速应升高多少？
解：由满负荷到零负荷转速的变化为：
Δn＝3000×5％＝150r/min
当负荷突然由满负荷减到20MW时转速变化为：
150r/min×20/50＝60r/min
答：按静态特性曲线，转速应该升高60r/min

9、设每千克蒸汽在锅炉中吸热q1＝2.51×103kJ／kg，蒸汽通过汽轮机作功后在凝汽器中放出热量q2＝2.09×103kJ／kg。蒸气流量D＝440t／h，如果作的功全部用来发电，问每天能发出多少度电?（不考虑其他能量损失）
解：D＝440t／h＝4.4×105kg／h
（q1－q2）×D＝（2.51－2.09）×103×4.4×105
＝1.848×108（kJ／h）
因1kJ＝2.78×10-4kW·h
则每天发电量W＝2.78×10-4×1.848×108×24
＝1.23×106（kW·h）
答：每天能发出1.23×106kW·h电。

10、某电厂一昼夜发电1.2×106kW·h，此功应由多少热量转换而来?（不考虑其他能量损失）
解：1kW·h＝3.6×103kJ
则 Q＝3.6×103×1.2×106＝4.32×109（kJ）
答：此功应由4.32×109kJ的热量转换而来。

11、某锅炉蒸发量D＝130t／h，给水温度为172℃，给水压力4.41MPa，过热蒸汽压力为3.92MPa，过热蒸汽温度450℃，锅炉的燃煤量m＝16346kg／h，燃煤的低位发热量为Qar,net＝22676kJ／kg，试求锅炉的效率?
解：由汽水的性质查得给水焓i1＝728kJ／kg，主蒸汽焓i0＝3332kJ／kg
锅炉输入热量
Q1＝mQar,net＝16346×22676＝3.7×108（kJ／h）
锅炉输出热量
Q2＝D（i0－i1）＝130×103×（3332－728）＝3.39×108（kJ／h）
锅炉效率
η＝Q2／Q1×100%
＝3.39×108／3.7×108×100%
＝91.62%
答：此台锅炉效率是91.62%

12、某汽轮机每小时排汽量D＝650t，排汽焓i1＝560×4.1868kJ／kg，凝结水焓i2＝40×4.1868kJ／kg，凝汽器每小时用循环冷却水量D2＝42250t。水的比热容c＝4.1868kJ／kg，求循环冷却水温升为多少度?
解：Δt＝（（i1－i2）×D1）／（D2c）
＝4.1868×（560－40）×650／（42250×4.1868）＝8（℃）
答：循环冷却水温升为8℃。

13、N100-90／535型汽轮机，在经济工况下运行，调节级汽室压力p0＝4.40MPa，流量G0＝100kg／s。运行一段时间后，调节级汽室压力p′0＝4.0MPa。求变工况后的蒸汽流量G′0。
解：已知p0＝4.40MPa，G0＝100kg／s，p′0＝4.0MPa
 G0／G′0＝p0／p′0＝4.40／4.0＝1.1
得 G′0＝100／1.1＝90.9（kg／s）
答：变工况后蒸汽流量G′0为90.9kg／s。

14、某机组额定转速为3000r／min，空负荷转速为3120r／min，满负荷转速为3000r／min，问调速系统的速度变动率为多少?
解：调速系统速度变动率
δ＝［（空负荷转速－满负荷转速）／额定转速］×100%
＝（3120－3000）／3000×100%
＝4%
答：该机组调速系统的速度变动率为4%。

15、某台汽轮机额定参数为：主蒸汽压力p1＝13.1MPa，主蒸汽温度535℃，做主汽门、调门严密性试验时的蒸汽参数为：主蒸汽压力p2＝8.8MPa，主蒸汽温度456℃。问该台汽轮机转速n下降到多少时，主汽门、调门的严密性才算合格?
解：n＝p2／p1×1000＝8.8／13.1×1000＝671.75（r／min）
答：该汽轮机转速下降到671.75r／min以下时，主汽门、调门的严密性才算合格。

16、某机组每小时发电量为125000kW·h，给水泵每小时耗电3000kW·h，问给水泵用电率为多少?
解：给水泵用电率＝［给水泵耗电量／发电量］×100%＝3000÷125000×100%＝2.4%。
答：该机组的给水泵用电率为2.4%。

17、某台循环水泵的电动机轴功率P1＝1000kW·h，循环水泵有效功率＝800kW·h，问该循环水泵的效率η为多少?
解：η＝P2／P1×100%＝800÷1000×100%＝80%
答：该循环水泵的效率为80%。

18、某机组在某一工况下运行时，测得凝汽器真空为95kPa，大气压力为0.1012MPa，问凝汽器真空度为多少?（保留两位小数）
解：大气压力为0.1012MPa＝101.2kPa
真空度＝凝汽器真空／大气压力×100%
＝95／101.2×100%
≈93.87%
答：凝汽器真空度为93.87%。

19、某机组额定负荷为200000kW·h，配用的循环水泵每小时耗电1500kW·h，问该机组循环水泵用电率为多少?
解：循环水泵耗电率＝循环水泵耗电量／机组发电量×100%
＝1500÷200000×100%＝0.75%
答：该机组循环水泵用电率为0.75%。

20、某纯凝汽式汽轮机主蒸汽焓i0为3370kJ／kg，凝结水焓i′为138.2kJ／kg，汽耗率d为3.04kg／（kW·h） 。求该机组的热耗率。
解：热耗率
q＝d（i0－i′）＝3.04×（3370－138.2）
＝9852.03kJ／（kW·h）
答：该机组热耗率为9852.03kJ／（kW·h）。

21、某发电厂年发电量为103.1559×108kW·h， 燃用原煤5012163t。原煤的发热量为5100×4.1868kJ／kg。求该发电厂的发电煤耗率是多少g／kW·h?
解：标准煤燃煤量＝（5012163×5100×4.1868）／（7000×4.1868）
＝3651718. 757（t）
发电煤耗量＝（3651718.757×106）／（103.1559×108）
＝354［g／（kW·h）］
答：该发电厂的发电煤耗率是354g／（kW·h）。

22、某台汽轮机带额定负荷与系统并列运行，由于系统事故，该机甩负荷至零，如果调节系统的速度变动率δ＝5%，试问该机甩负荷后的稳定转速n2应是多少?
解：根据转速变动率公式δ＝（n1－n2）／n0×100%
式中 n1--负荷为额定功率的稳定转速；
n2--负荷为零的稳定转速；
ne--额定转速。
则n2＝（1＋δ）ne
＝（1＋0.05）×3000
＝3150（r／min）
答：稳定转速为3150r／min。

23、一台汽轮机初参数p0＝10MPa，t0＝500℃，凝汽器背压p1＝0.005MPa， 给水回热温度t2＝180℃，求该机的循环效率ηt＝?
解：查表得下列值
 i0＝3372kJ／kg i1＝2026kJ／kg（理想排汽焓）
i2≈180×4.1868＝753.6kJ／kg
汽轮机的循环效率为
ηt＝（i0－i1）／（i0－i2）×100%
＝（3372－2026）／（3372－753.6）×100%
＝51.4%
答：该机的循环效率为51.4%。

24、某汽轮机调节系统静态特性曲线在同一负荷点增负荷时的转速为2980r／min，减负荷时的转速为2990r／min，额定转速为3000r／min，求该调节系统的迟缓率。
解：调节系统的迟缓率
ε＝Δn／ne×100%
＝（2990－2980）／3000×100%＝0.33%
答：该调节系统的迟缓率为0.33%。

25、已知进入凝汽器的蒸汽量Dco＝198.8t／h，凝汽器设计压力pco＝0.054MPa。凝汽器排汽焓ico＝2290kJ／kg，凝结水焓ico′＝139.3kJ／kg，冷却水的进水温度tw1＝20℃，冷却水比热容cp＝4.1868kJ／（kg·℃），冷却水量12390t／h，求冷却倍率、冷却水温升、传热端差。
解：查表得pco压力下蒸汽的饱和温度tcos＝34.25°
冷却倍率m＝Dw／Dco＝13900÷198.8＝62.3
冷却水温升Δt＝（ico－ico′）／（cp×m）
＝（2290－139.3）／（4.1868×62.3）
＝8.25℃
冷却水出口温度tw2＝tw1＋Δt＝20＋8.25＝28.25℃
则传热端差δt＝tcos－tw2＝34.25－28.25＝6.0℃
答：冷却倍率为62.3，冷却水温升8.25℃，传热端差6.0℃。

26、汽轮机凝汽器就地压力表读数为0.097MPa，南堡地区大气压力是0.101MPa，求凝汽器内的绝对压力。
解：P表=0.097MPa，Pamb=0.101MPa
P绝= Pamb－P表=0.101-0.097=0.004MPa=4kPa

27、某汽轮发电机额定功率为30MW，带额定功率时的主蒸汽流量为94t/h，求汽耗率d是多少？
解：d=qv/P=94000/30000=3.13kg/kw·h

28、热电分公司2#汽轮机型号为CC12-3.34/15.7/0.49，求其一个月内（30天）机组满负荷运转的发电量W。
解：根据该机组型号知其额定功率Pe=12MW=12000kW
W=Pe×t=12000 kW×24h×30天=8.64×106 kW·h（度）

29、某凝结泵运行时入口压力为Pv=－0.02MPa，出口压力为P=0.28MPa，求该泵的扬程。该厂大气式除氧器平台高度为12m，这台凝结泵能否将凝结水打入除氧器中？
解：水密度ρ=1000kg/m³，g=9.8m/s2
扬程H=（P-Pv）/ρg=（0.28－0.02）×106 /1000×9.8=26m
该泵扬程大于除氧器平台高度，可以将凝结水打入除氧器中。

30、汽轮机的主蒸汽温度每低于额定温度10℃，汽耗量要增加1.4%左右，3#机组额定负荷运行，汽耗率qmd=4.3kg/（kw·h），当主蒸汽温度低于额定温度15℃时，计算该机组每小时多耗多少蒸汽？
解：主蒸汽温度低15℃时，汽耗率增加量
δ=1.4%×15/10=0.021
机组额定负荷运行，汽耗量
DmD=25000×4.3=107.5t/h
由于主蒸汽温度低致使汽耗量增加
q=107.5×0.021=2.26t/h

31、一台12MW机组额定负荷运行，由一台循环水泵增加至两台循环水泵运行，凝汽器真空率由90%上升至94%。循环水泵功率为150kw，增加一台循环水泵是否存在效益，如果存在，效益是多少？（在其它条件不变情况下，机组效益变化等于真空变化率）
解：真空变化率ΔH=94%－90%=4%，所以机组效益同样提高4%
机组效益增加 12MW×4%=480kw
增加循环水泵运行后整体收益
480kw－150kw=330kw

32、某单抽汽轮机额定负荷15000 KW，正常运行排气温度45 ℃，凝结器循环水入口温度26℃，出口温度31.5℃，凝结水温度44.6℃，求凝结器的端差、凝结水的过冷度。
解：端差=排气温度－循环水出口温度=45－31.5=13.5℃
过冷度=排气温度－凝结水温度=45－44.6=0.4℃

33、分公司3#汽轮机3#高压加热器负责6#炉的给水加热，6#炉上水量120t/h，加热器给水进出口焓值分别为202kj/kg和352kj/kg，求每小时3#高压加热器供提供了多少热量？
解：Q=m（h2－h1）=120000×（352－202）=1.8×107kj

34、一台容量为30MW的汽轮机，已知排气压力为5kPa，排气量110t/h，若凝汽器冷却水的进出口温度分别为18℃和28℃，求该凝汽器的冷却倍率和循环水量。（5kPa水的汽化潜热2392kj/kg，水的平均热容cp=4.2kj/kg·℃）
解：排气热量Q=110000×2392=2.63×108kj
根据凝汽器热平衡
循环水量D=Q/ cp×（tw2－tw1）=2.63×108/4.2×（28－18）
=6262t/h
冷却倍率m=6262/110=56.93

35、某凝汽器的铜管直径D=25mm，长度L=8470mm，管数n=17001根，求该凝汽器冷却面积是多少？
解：冷却面积S=πDLn=3.14×0.025×8.47×17001=11303㎡

36、汽动给水泵为四级离心泵，入口压力p1=0.2MPa，出口压力p2=6MPa，给水温度t=100℃，求该泵的总扬程和单击扬程。（水密度ρ=1000kg/m³，g=9.8m/s2）
解：总扬程Ht=（p2－p1）/（ρg）
=（6×106－0.2×106）/（1000×9.8）
=591.8m
每级扬程为H=Ht/4=591.8/4=147.95m

37、某机组额定转速为3000r/min，空负荷转速为3120r/min，满负荷转速为3000r/min，问调速系统的速度变动率是多少？
解：δ=（空负荷转速－满负荷转速）/额定转速
=（3120－3000）/3000
=4%

38、某汽轮机调节系统静态特性曲线在同一负荷点增负荷时的转速为2980r/min，减负荷时的转速为2990r/min，额定转速为3000r/min，求该调速系统的迟缓率。
解：迟缓率ε=Δn/ne
=（2990－2980）/3000
=0.33%

39、某台凝汽式汽轮机，主蒸汽压力3.43MPa，温度435℃，排气压力5kPa，温度42℃，该汽轮机循环热效率为多少？（据表，主蒸汽i1=3304kj/kg，排气i2=2578kj/kg，i’2=153kj/kg）
解：循环热效率η=（i1－i2）/（i1－i’2）
=（3304－2578）/（3304－153）
=23%

40、某机组发电标准煤耗率为320g/kw·h，若年发电量103.16亿kw·h，将消耗多少标准煤？若改用发热量为4800kcal/kg，又将消耗多少？（标准煤发热量7000kcal/kg）
解：机组年消耗标煤B=b×N年
=0.32×103.16×108
=3300989t
改用低发热量燃煤后，年消耗煤B=3300989×7000/4800
=4813942t

41、某凝结泵在转速1450r/min时，其全扬程为25m，流量为240m³，轴功率为22kw，变频改造后，受生产运行调节，实际转速下降到1420r/min，试求此时的扬程、流量和轴功率是多少？
解：对同一泵在流量控制装置相同的情况下，泵内的流动相似，可以用相似定律中的比例定律进行计算，

42、厂内三台汽轮机并列运行，1#机负荷P1=6MW，其调节系统变动率δ1=3%；2#机负荷P2=12MW，其调节系统变动率δ2=5%；3#机负荷P3=30MW，其调节系统变动率δ3=4%；此时电网波动，系统频率增高至50.5Hz，试问每台机组负荷降低多少？
解：系统频率变动时汽轮机速度变动率δn=（50.5－50）/50=1%
1#机负荷减少ΔP1=P1×δn/δ1
=6×1%/3%=2MW
2#机负荷减少ΔP2=P2×δn/δ2
=12×1%/5%=2.4MW
3#机负荷减少ΔP3=P3×δn/δ3
=30×1%/4%=7.8MW

43、已知分公司锅炉需要的总供水量Q约为750t/h，高压给水管道内给水的流速是w是4m/s，不考虑其他因素，计算选择管理的内径是多少？
解：所需供水量换算成体积流量
qv=Q/ρ=750/1=750m³/h=0.208m³/s
所需给水管道截面积F= qv/w=0.208/4=0.052㎡
由F=π（D/2）2
所以管道直径D===0.257m

44、分公司热网管路系统中低位水箱水位标高为H1=－2m，水箱内压力P1=0.12MPa欲将水打入除氧器回收，除氧器中水位标高为H2=15m，该除氧器为大气式除氧器，整个管路系统沿程阻力Hw=13.6m，问选择泵时至少应保证其扬程H为多少？
解：H=（H2－H1）＋（P2－P1）/ρg＋Hw
其中该除氧器为大气式除氧器，P2=当地大气压=0.1MPa
H=（15＋2）＋（0.1×106－0.12×106）/1000×9.8＋13.6
=32.6m

45、某机组冬季低真空供暖运行，供暖供水60℃、回水46℃，供水量3600t/h，求每小时的供热量多少焦耳？ 若供热收益为12元/Gj，机组低真空运行比正常运行负荷减少4MW,发电收益为0.06元/kw·h，不计其它因素，试计算一个采暖季（120天）的总收益是多少？
解：供热量Q=C×m×Δt
=4200j/kg·℃×3600000kg×（60℃－46℃）
=2.1168×1011
=211.68 Gj/h
每小时收益=211.68×12－4000×0.06=2300元
采暖季总收益=2300×24×120=6.624百万元