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1、题库、计算题1、10t水流经加热器后它的焓从i1334.9kJkg增加至 i2502.4kJkg,求m10t水在加热器内吸收了多少热量Q?答案:解: qi2i1502.4334.9167.5(kJkg)Qmq10103167.51.67106(kJ)答:10t水在加热器内吸收了 1.67106kJ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
2、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=d/2=2(n/60)(d/2)=23.14(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=8.2104t/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=dwcp(tw2-tw1) 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理
3、- - - - - - - 第 1 页,共 17 页 - - - - - - - - - =8.21041034.187(22-16) =2.06109 (kJ/h) 8小时内被冷却水带走的热量Q=8q=2.061098=1.648109 Kj 答:该凝汽器 8h 内被冷却水带走1.648109 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
4、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 50.367、 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?名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页,共 17 页 - - - - - - - - - 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
5、为PN=50MW ,转速n03000r/min,调速变动率为 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:n30005150r/min 当负荷突然由满负荷减到20MW时转速变化为:150r/min20/5060r/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q12.51103kJkg,蒸汽通过汽轮机作功后在凝汽器中放出热量q22.09103kJkg。蒸气流量 D440th,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:D440th4.4105kgh (q1q2)D(
6、2.512.09)1034.41051.848108(kJh)因1kJ2.7810-4kWh 则每天发电量 W2.7810-41.84810824 1.23106(kWh)名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页,共 17 页 - - - - - - - - - 答:每天能发出 1.23106kWh电。10、某电厂一昼夜发电 1.2106kWh,此功应由多少热量转换而来?(不考虑其他能量损失)解:1kWh3.6103kJ 则Q3.61031.21064.32109(kJ
7、)答:此功应由 4.32109kJ的热量转换而来。11、 某锅炉蒸发量 D130th, 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 m16346kgh,燃煤的低位发热量为 Qar,net22676kJkg,试求锅炉的效率? 解:由汽水的性质查得给水焓i1728kJkg,主蒸汽焓 i03332kJkg 锅炉输入热量Q1mQar,net16346226763.7108(kJh)锅炉输出热量Q2D(i0i1)130103(3332728)3.39108(kJh)锅炉效率Q2Q1100% 3.391083.7108100% 91.
8、62% 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页,共 17 页 - - - - - - - - - 答:此台锅炉效率是 91.62% 12、某汽轮机每小时排汽量 D650t,排汽焓 i15604.1868kJkg,凝结水焓 i2404.1868kJkg,凝汽器每小时用循环冷却水量D242250t。水的比热容 c4.1868kJkg,求循环冷却水温升为多少度? 解:t( i1i2)D1)( D2c)4.1868(56040)650(422504.1868)8()8。13、
9、N100-90535型汽轮机,在经济工况下运行,调节级汽室压力p04.40MPa,流量G0100kgs。运行一段时间后,调节级汽室压力p04.0MPa。求变工况后的蒸汽流量G0。解:已知 p04.40MPa,G0100kgs,p04.0MPa G0G0p0p04.404.01.1 得G01001.190.9(kgs)答:变工况后蒸汽流量G0为 90.9kgs。14、某机组额定转速为 3000rmin,空负荷转速为 3120rmin,满负荷转速为 3000rmin,问调速系统的速度变动率为多少? 解:调速系统速度变动率(空负荷转速满负荷转速)额定转速100% (31203000)3000100%
10、 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页,共 17 页 - - - - - - - - - 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p113.1MPa,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p28.8MPa,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:np2p110008.813.11000671.75(rmin)答:该汽轮机转速下降到 671.75rm
11、in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125000kWh,给水泵每小时耗电3000kWh,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%3000125000100%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P11000kWh,循环水泵有效功率800kWh,问该循环水泵的效率 为多少 ? 解:P2P1100%8001000100%80% 答:该循环水泵的效率为80%。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - -
12、 - - 第 6 页,共 17 页 - - - - - - - - - 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 0.1012MPa101.2kPa 100% 95101.2100% 93.87% 答:凝汽器真空度为 93.87%。19、某机组额定负荷为 200000kWh,配用的循环水泵每小时耗电1500kWh,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% 1500200000100%0.75% 答:该机组循环水泵用电率为0.75%。20、某纯凝汽式汽轮
13、机主蒸汽焓i0为3370kJkg,凝结水焓 i为138.2kJkg,汽耗率 d为3.04kg(kW h) 。求该机组的热耗率。解:热耗率qd(i0i) 3.04(3370138.2)9852.03kJ(kWh答:该机组热耗率为 9852.03kJ(kWh)。21、某发电厂年发电量为 103.1559108kW h, 燃用原煤 5012163t。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页,共 17 页 - - - - - - - - - 原煤的发热量为 51004.1868
14、kJkg。 求该发电厂的发电煤耗率是多少gkW h? 解:标准煤燃煤量( 501216351004.1868)( 70004.1868)3651718. 757 (t)发电煤耗量( 3651718.757 106)(103.1559108)354g(kWh)答:该发电厂的发电煤耗率是354g(kWh)。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(n1n2)n0100% 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。n2(1)ne(1
15、0.05)3000 3150(rmin)3150rmin。23、一台汽轮机初参数 p010MPa,t0500,凝汽器背压 p10.005MPa, 给水回热温度 t2180,求该机的循环效率t? 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页,共 17 页 - - - - - - - - - 解:查表得下列值i03372kJkg i12026kJkg(理想排汽焓)i21804.1868753.6kJkg t(i0i1)( i0i2)100% (33722026)(3372753
16、.6)100% 51.4% 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2980rmin,减负荷时的转速为 2990rmin,额定转速为 3000rmin,求该调节系统的迟缓率。解:调节系统的迟缓率nne100% (29902980)3000100%0.33% 0.33%。25、已知进入凝汽器的蒸汽量Dco198.8th,凝汽器设计压力 pco0.054MPa。凝汽器排汽焓 ico2290kJkg,凝结水焓 ico139.3kJkg,冷却水的进水温度 tw120,冷却水比热容 cp4.1868kJ(kg),冷却水量 12390th,求冷却倍率、冷却水温升、传热端
17、差。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页,共 17 页 - - - - - - - - - 解:查表得 pco压力下蒸汽的饱和温度 tcos34.25冷却倍率 mDwDco13900198.862.3 冷却水温升 t(icoico)( cpm)(2290139.3)(4.186862.3)8.25冷却水出口温度 tw2tw1t208.2528.25则传热端差 ttcostw234.2528.256.0答:冷却倍率为 62.3,冷却水温升 8.25,传热端差 6.0。
18、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= PambP表=0.101-0.097=0.004MPa=4kPa27、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/kwh 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=P
19、et=12000 kW24h30天=8.64106 kWh(度)名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页,共 17 页 - - - - - - - - - 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 =1000kg/m3,g=9.8m/s2扬程 H=(P-Pv)/g=(0.280.02)106 /10009.8=26m 该泵扬程大于
20、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/(kwh) ,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=1.4%15/10=0.021 机组额定负荷运行,汽耗量DmD=250004.3=107.5t/h 由于主蒸汽温度低致使汽耗量增加q=107.50.021=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
21、环水泵是否存在效益,如果存在,效益是名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 11 页,共 17 页 - - - - - - - - - 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 H=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480kw150kw=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
22、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=4531.5=13.5过冷度 =排气温度凝结水温度 =4544.6=0.433、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(h2h1)=120000(352202)=1.8107kj 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
23、 水 量 。 ( 5kPa 水 的 汽 化潜 热2392kj/kg,水的平均热容cp=4.2kj/kg)名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 12 页,共 17 页 - - - - - - - - - 解:排气热量 Q=1100002392=2.63108kj 根据凝汽器热平衡循环水量 D=Q/ cp(tw2tw1)=2.63108/4.2(2818)=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,
24、管数 n=17001根,求该凝汽器冷却面积是多少?解:冷却面积 S=DLn=3.140.0258.4717001=1130336、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=1000kg/m3,g=9.8m/s2)解:总扬程 Ht=(p2p1)/(g)=(61060.2106)/(10009.8)=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
25、?解:=(空负荷转速满负荷转速)/额定转速=(31203000)/3000 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 13 页,共 17 页 - - - - - - - - - =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 =n/ne=(29902980)/3000 =0.33% 39、某台凝汽式汽轮机,
26、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,i2=153kj/kg)解:循环热效率 =(i1i2)/(i1i2)=(33042578)/(3304153)=23% 40、某机组发电标准煤耗率为320g/kwh,若年发电量103.16 亿kwh,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=bN 年=0.32103.16108=3300989t 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载
27、- - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 14 页,共 17 页 - - - - - - - - - 改用低发热量燃煤后,年消耗煤B=33009897000/4800 =4813942t 41、某凝结泵在转速1450r/min 时,其全扬程为 25m,流量为 240m 3,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
28、负荷 P1=6MW ,其调节系统变动率1=3%;2#机负荷 P2=12MW ,其调节系统变动率 2=5% ;3#机负荷 P3=30MW , 其调节系统变动率 3=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n=(50.550)/50=1% 1#机负荷减少 P1=P1n/1=61%/3%=2MW 2#机负荷减少 P2=P2n/2=121%/5%=2.4MW 3#机负荷减少 P3=P3n/3=301%/4%=7.8MW 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - -
29、名师精心整理 - - - - - - - 第 15 页,共 17 页 - - - - - - - - - 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/=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=(D/2)2所以管道直径 D=/4 F=14.3/052.0X4=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
30、,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=(H2H1)(P2P1)/gHw 其中该除氧器为大气式除氧器,P2=当地大气压 =0.1MPa H=(152)(0.11060.12106)/10009.813.6 =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/kwh,不计其它因素,试计算一个采暖季(120天)的总收名师资料总结 -
31、- -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 16 页,共 17 页 - - - - - - - - - 益是多少?解:供热量 Q=Cmt =4200j/kg3600000kg(6046)=2.11681011=211.68 Gj/h 每小时收益 =211.681240000.06=2300元采暖季总收益 =230024120=6.624百万元名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 17 页,共 17 页 - - - - - - - - -