热力发电厂习题.doc
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1、Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-date热力发电厂习题一、问答题:一、问答题:1.为什么纯凝汽式汽轮发电机的汽耗率大于回热式汽轮发电机的汽耗率,而热耗率则小于回热式? 答:在机组功率相同的条件下,由于回热抽汽的作功不足使机组的发电功率减少,若保持功率不变,则必需增大机组的汽耗量D0 和汽耗率d0。 回热式汽轮发电机组的 kj/kw.h 纯凝汽式汽轮发电机组的 kj/kw.h 因为 所以 q0qc0 这说明在
2、其它条件相同的情况下,由于机组采用了回热加热,减少了冷源损失,提高了给水温度,与纯凝汽机组相比热耗率q0降低,提高了热经济性。2. 用热量法和火用方法计算发电厂热功转换过程的损失和热经济性,结果有何不同?答:用热量法和火用方法计算电厂的总热效率和总火用效率值基本相同,但不同方法计算的各部位损失的大小和方向不同。用热量法计算时,汽轮机的冷源损失Qc,是所有热损失中最大的,而锅炉的换热损失则较小,而用火用方法计算时其火用损失最大处是在锅炉而不是在凝汽器中的火用损失,这主要是因为锅炉内存在巨大的换热温差Tb所导致锅炉的Eb 远大于Et和Ec.因此要提高电厂的经济性,必须设法降低电厂能量转换过程中各环
3、节的不可逆性,特别是减少锅炉的巨大的换热温差Tb。3. 为什么说供电标准煤耗率是热力发电厂最完善热经济性指标?答:由煤耗率的表达式b=3600/Qbcpkg/(kw.h)可看出煤耗率除与全厂热效率cp有关外,还与煤的低位发热量Qb有关,为使煤耗率能作为各电厂之间的比较指标,采用了”标准煤耗率”bs作为通用的热经济指标,即bs=3600/29270cp,由于cp反映了能量转换的全过程,故标准煤耗率是一个较完善的热经济指标。4. 实际热力循环的方法有几种?它们之间有什么区别和联系? 答:评价实际热力循环的方法有两种:一种是热量法(既热效律法),另一种是火用 ( 或熵)方法。热量法是以热力学第一定律
4、为基础。用能量的基本特性提出热力循环能量转换的数量关系的指标,着眼于能量数量上的平衡分析,它主要通过计算各种设备及全厂的热效率来评价实际循环的优劣。这种评价方法的实质是能量的数量平衡。火用方法是以热力学第一,第二定律为依据,不仅考虑能量的数量平衡关系,也考虑循环中不可逆性引起作功 能力的损失的程度 。它是一种具有特定条件的能量平衡法,其评价的指标是火用效率,这种评价方法实质是作功能力的平衡。两种方法之间的区别:热量着重法考虑热的数量平衡关系,而火用方法不仅考虑热的量,而且也研究其质的数量关系,即热的可用性与它的贬值问题。因此,两种方法所揭示出来的实际动力装置不完善性的部位、大小、原因是不同的。
5、5. 汽轮机膨胀过程中的不可逆性引起的热损失和火用损失是否相等?为什么?何者大?并在T-s图上表示之。 答:汽轮机膨胀过程中的不可逆性引起的热损失和火用损失是不相等。因为它们的计算方法不同。热量损失要较火用损失大TsTen6. “传热温差越大,火用损越大“,这和传热学中”传热温差越大,传热效果越好“是否矛盾?为什么? 答:不矛盾。这是一种物理现象中两个不同研究方向。前者主要研究过程 的不可逆性大小,而后者则是研究换热量的大小。7. 热力发电厂主要有哪些不可逆损失?怎样减少这些过程的不可逆损失以提高热经济性?答:主要不可逆损失有1) 锅炉内有温差换热引起的不可逆损失;可通过炉内打礁、吹灰等措施减
6、少热阻减少不可逆性。2) 主蒸汽中的散热和节流引起的不可逆性;可通过保温、减少节流部件等方式来减少不可逆性。3) 汽轮机中不可逆膨胀引起的不可逆损失;可通过优化汽轮机结构来减少不可逆性。4) 锅炉散热引起的不可逆损失;可通过保温等措施减少不可逆性。5) 凝汽器有温差的换热引起的不可逆损失;可通过清洗凝汽器减少热阻以减少不可逆性。8. 提高蒸汽初温度和初压力对发电厂理想循环和实际循环的影响有什么不同? 答:对于发电厂理想循环,当提高初温和初压时,可以使整个吸热过程中平均温度提高,从而使其等效的卡诺循环效率提高,即提高了蒸汽循环热效率。 对于电厂实际循环热效率,即汽轮机绝对内效率。当初参数提高时,
7、它有不同的变化方向;对蒸汽流量较大的大容量汽轮机,提高,降低很小;因此提高蒸汽的初参数可以提高汽轮机的。对于蒸汽流量较小的小容量汽轮机,的降低可能大于热效率的提高,此时提高蒸汽的初参数会降低汽轮机的,从而多耗燃料并使设备复杂、造价提高。所以,只有当汽轮机容量较大时,采用高参数才能提高机组的热经济性。9. 为什么中间再热压力有一最佳值?如何确定再热蒸汽压力和再热后温度?它与那些技术因素有关? 答:当Prh选的过低时,由于附加循环平均吸热温度低于基本循环的平均吸热温度Tav使整个再热循环效率下降。反之,如Prh选的过高,虽然附加循环的吸热平均温度高于的数值可能很大;但此时因附加循环热量占整个循环的
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