电厂锅炉运行工高级练习题：计算题.docx

1. 某循环热源温度为527℃，冷源温度为27℃，在此温度范围内循环可能达到的最大热效率是多少？
解：已知T1=273+527=800K     T2=273+27=300K
 η最大=η卡=1-T2/T1=1-300/800=0.625
2. 锅炉在额定负荷670T/H下的排烟温度tDPYE=135℃，送风温度tDfE=20℃,排烟过剩空气系数αDPYE=1.35，飞灰及炉渣可燃物焓量均为CDhzE=3.7%，煤的发热量Q=4.18×4800KJ/kg,灰分A=27%,煤种函数K1=3.54,K2=0.56,化学未完全燃烧损失q3=0.3%,灰渣物理热损失q6=0.2%,试用反平衡法求锅炉效率？
解：排烟损失：q2=(K1α+K2)(Tdpye-tDfE)/100%
    =(3.54×1.35+0.56)×（135-20）/100% =6.14%
机械不完全燃烧损失：
  q4=(78504.18A/Q)(CDhzE/100-3.7)%
    =(78504.1827/4.184800)(3.7/100-3.7)  =1.7%
锅炉效率：ηDglE=100-(q2+q3+q4+q5+q6)% =100-(6.14+0.5+1.7+0.3+0.2)%
    =91.16%
3. 某炉炉膛出口氧量为3.15%，最后经过尾部受热面后氧量增加到7%，求漏风系数？
解：已知Q2\'=3.15%,Q2"=7%
ΔQ=Q"-Q\'=21/(21-Q2")-21/(21-Q2\')-21/(21-7)-21/(21- 3.5) =1.5-1.2=0.34.某电厂供电煤耗为b供=373g/KWh,厂用电率为Δη=7.6%,汽轮发电机组热耗为q=2200×4.1868KJ/KWh,不计算管道阻力损失，试计算发电厂总热效率，发电煤耗及锅炉效率。
解：全厂总效率：
η=3600/4.1868×7b供×100%=(3600/4.1868×7×373)×100%=32.93%
发电煤耗：b发=b供（1-Δη）=373（1-0.076）=344.7g/KWh
锅炉效率：ηb=(q/4.1868×7×b发)100%
    =(22004,1868/4.18687344.7)100%=91.2%
5.有一根直径219×16mm的蒸汽管道，长L=30米，未通汽前温度为t=30℃,经暖管后，温度达t2=330℃,假定蒸汽管的散热略去不计，试求这一蒸汽管暖管时吸收了多少热量。
解：管子的质量为:G=π/4（ =2387kg
 吸热量（铁的比热为0.461KJ/kg℃）
 Q=GC(t2-t1)=330122KJ
6.蒸汽初参数P1=135bar（绝对压力），t1=550℃,排汽压力P2=0.05bar，求朗肯循环的热效率和汽耗率（由i-s图i1=3461.5KJ/kg,i2=2007.2KJ/kg,i2\'=137.83KJ/kg）
解：η=（i1-i2）/（i1-i2\'）=0.4376
 d=3600/(i1-i2)=2.475kg/KWh
7.某物体作功为2.1 10U6EJ,问该功相当于多少KWh?
解：∵2.78 10U-4EKWh=1 10U3EJ
 ∴2.78 10U-4E 2.1 10U3E=0.5838KWh
8.为了测定凝汽器内的压力，将一根玻璃管底端插入装有水银的容器中，玻璃管垂直固定，并将玻璃管顶端与凝汽器相接通，若玻璃管中的银上升高度距容器液面h=706mm，求凝汽器内的绝对压力及其真空度当地大气压Pa=9.807×104Par汞=13.34×104N/m2）
解：根据流体静力学基本方程，凝汽器的绝对压力
    P=Pa-rh=9.807104=13.341040.706=3890(Pa)
 凝汽器的真空度Pv=Pa-P=9.807×104-3890=94180(Pa)
9.已知一物体吸收系数A=0.75,求当该物体温度t=127℃时，每小时辐射的热量？
解：在同温下物体的A=a=0.75
    E=aE0=aCO(T/100)4
    E=0.755.67[(273+127)/100]4=0.755.67256=1089W/m2
10.温度为10℃的水在管道中流动，管道直径d=200mm，流量Q=100m3/H,10℃水的运动粘度V=1.306×10-6m2/s，求水的流动状态是层流还是紊流：
解：管中平均流速 C=Q/（πd2/4）=4Q/πd2 =4100/36003.140.22=0.885(m/s)
雷诺数Re=cd/V=0.885×0.2/1.306×10-6=13553
∵13553>2300,∴此流动为紊流。
11.每小时均匀通过导线截面积的电量为900C，求导线中的电流？
解：已知Q=900C，t=1h=3600s    
I=Q/t=900/3600=0.25A
12.10吨水流经加热器加热后，它的焓从334.9KJ/kg增加至502.4KJ/kg求10吨水在加热器内吸收多少热量？
解：已知i1=334.9KJ/kg,i2=502.4KJ/kg,G=10×103kg
    q=i2-i1=502.4-334.9=167.5KJ/kg
    ∴Q=Gq=10×103×167.5=167.5×104kJ
13.凝汽器真空表的读数为97.09KPa，大气压计数为101.7KPa求工质的绝对压力？
解：已知B=101.7KPa,H=97.09KPa
 故P绝=B-H=101.7-97.09=4.61KPa
14.已知某煤的元素分析数据如下:Cy＝60%，Hy＝3%，Qy＝5%，Ny＝1Sy＝1%，Ay＝20%，Wy＝10%，求该煤的理论空气量Vy为多少
解：V ＝0.0889(Gy＋0.375Sy)＋0.265Hy－0.0333Qy
    ＝0.0889×(60＋0.375×1)＋0.265×3－0.0333×5
　　＝5.996Nm3/kg
答：该煤的理论空气量为5.996N3/kg。
15.求绝对黑体在温度t=1000℃和t=0℃时，每小时所辐射的热量。
解：应用四次方定律，当t=1000℃时，
    Ｅ。=C。.（Ｔ／100）4
    =5.67×[（273+1000）／100]4
    =148900（W／m2 ）
    当t=0℃时，
    Ｅ。=C。.（Ｔ／100）4
    =5.67×[（273+0）／100]4
    =315（W／m2 ）
答：当温度为1000℃和0℃时，辐射的热量分别为148900W／m2和315W／m2。
16.已知某煤的H=3%，W=10%，其燃烧的理论空气量为6Nm3/kg用含湿量为10g/kg的空气，试求烟气中的理论水蒸汽容积。
解：烟气中的理论水蒸汽容积由三部分组成：
   （1）燃料中的H完全煅烧所生成的水蒸汽11.1（H/100）
   （2）燃料中的W形成的水蒸汽22.4/18(W/100)
   （3）理论空气量V带入水蒸汽1.293×10/100×(22.4/18)V
故V水=11.1×（H/100）+(22.4/18)×(W/100)+1.293×10/1000×(22.4/18)
    =11.13/100+22.4/18(10/100)+0.01616=0.5536(Nm3/kg)
17.水在某容器内沸腾，如压力优质1MPa，对应的饱和温度t饱=180℃,加热面温度保持205℃，沸腾放热系数为85700W/(m2℃),求单位加热面上的换热量。
解：q=α(t壁-t饱)
  =85700(205-180)=2142500(W/m2)
18.一台10万千瓦机组，燃煤量B=45/h,Q低=6120大卡/千克，厂用电率8%，求该机组的标准供电煤耗。
解：b标=BQ/7000 厂供电=（45 1000000 6120）/[7000 10000 （1-8%）]
=427.6（g/kwh）
19.某台机组，每天燃煤量B=2800t，Q低=5260大卡/公斤，其中28%变为电能，求该机单机容量，（1千瓦时=860大卡）
解：N=B Q低/（860 24） η=20（万千瓦）
20.某发电厂一昼夜发电1.2×106千瓦小时，此功应由多少热量转换而来？（不考虑其他能量损失）
解：∵1KWh=3.6×103KJ
∴Q=3.6×103×1.2×106=4.32×10U9E(KJ)
21.某汽机额定功率为200000千瓦，求一个月内（30天），该机组的发电量为多少千瓦小时？
解：已知N=200000kW t=24×30=720h
W=Nt=200000 720=14000000(kWh)
该机组在一个月内发电量为14000000千瓦时。
22.某锅炉上升管的干度X为0.25，求此时锅炉的循环倍率。
解：K=1/X=1/0.25=4
23. 一次风管道直径Ф300，测得风速为23，试计算其通风量每小时为多少立方米？
解：根据Q=WF，F=π（D2）/4
Q=23 3.14 (0.32)/(4 3600)=5852.8(立方米/小时)
答：通风量每小时为5852.8立方米。
24. 已知主汽压P1=88.3bar（绝以压力）和t1=500℃，功率为2.5万千瓦，凝汽器中的P2=0.03924,试计算朗肯循环时的热效率，汽耗率，热耗率及每小时的汽耗量和热耗量。
（由i-s图查得i1=3387kJ/kg,i2=2009.7KJ/kg）
答：热效率：η=（i1-i2）/（i1-i2\'）=0.421
热耗率：q=3600/η=8551(kg/kwh)
汽耗率：d=3600/（i1-i2）=2.614(kg/kwh)
热耗量：Q=Nq=2.134_10 (KJ/h)
汽耗量：D=Nd=65250(kg/h)
25.水流过一管长L=5m的加热器，从t水\'=25℃,加热到t水\'=35℃，管内径d=20mm，管壁平均温度t=36℃,水与壁的对流换热系数α=8130w/（m ℃）,求水与壁的换热量。
答：水的平均温度:t=1/2(t\'+t")=30
管子表面积：F=πdl=0.314(m )
换热量：Q=α(t壁-t水)F=15316.92(w)