1、目錄第一章發(fā)電廠熱力過程的理論基礎(chǔ)思考題及習(xí)題2第二章凝汽式發(fā)電廠極其熱經(jīng)濟性8第三章發(fā)電廠熱力循環(huán)主要參數(shù)對電廠經(jīng)濟性的影響15第四章發(fā)電廠局部性熱力系統(tǒng)及設(shè)備24第五章發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)35第六章發(fā)電廠全面性熱力系統(tǒng)37熱力發(fā)電廠習(xí)題解答第一章發(fā)電廠熱力過程的理論基礎(chǔ)思考題及習(xí)題1對發(fā)電廠熱功轉(zhuǎn)換效果做出全面正確的評價 ,為什么必須建立在熱力學(xué)第一定律和第二定律基礎(chǔ)之上 ?答：熱力學(xué)第一定律是從能量轉(zhuǎn)換的數(shù)量關(guān)系來評價循環(huán)的熱經(jīng)濟性；它可對各種理想循環(huán)進行分析，而實際的各種熱力循環(huán)中都存在原因不同的不可逆損失， 找出這些損失的部件、 大小、原因、及其數(shù)量關(guān)系，提出減少這些不可逆損失的措施

2、，以提高實際循環(huán)熱效率就應(yīng)采用以熱力學(xué)第二定律為基礎(chǔ)的方法來完成。因此對發(fā)電廠熱功轉(zhuǎn)換效果作出全面的評價，必須建立在熱力學(xué)第一定律和第二定律的基礎(chǔ)之上。2評價實際熱力循環(huán)的方法有幾種？它們之間有什么區(qū)別和聯(lián)系？答：評價實際熱力循環(huán)的方法有兩種：一種是熱量法（既熱效率法），另一種是 火用 （ 或熵 ）方法 。熱量法是以熱力學(xué)第一定律為基礎(chǔ)。用能量的基本特性提出熱力循環(huán)能量轉(zhuǎn)換的數(shù)量關(guān)系的指標(biāo)，著眼于能量數(shù)量上的平衡分析，它主要通過計算各種設(shè)備及全廠的熱效率來評價實際循環(huán)的優(yōu)劣。這種評價方法的實質(zhì)是能量的數(shù)量平衡。 火用方法是以熱力學(xué)第一，第二定律為依據(jù)，不僅考慮能量的數(shù)量平衡關(guān)系，也考慮循環(huán)中不

3、可逆性引起作功能力損失的程度。它是一種具有特定條件的能量平衡法，其評價的指標(biāo)是火用效率，這種評價方法實質(zhì)是作功能力的平衡。兩種方法之間的區(qū)別：熱量法考慮熱的數(shù)量平衡關(guān)系，而火用方法不僅考慮熱的量，而且也研究其質(zhì)的數(shù)量關(guān)系，即熱的可用性與它的貶值問題。因此，兩種方法所揭示出來的實際動力裝置不完善性的部位、大小、原因是不同的。3熱量 火用和工質(zhì)火用的含義和區(qū)別？為什么說火用可作為一個狀態(tài)參數(shù)？答：溫度為T 的恒溫?zé)嵩瘁尫艧崃縬，則 q 在熱源溫度T 和環(huán)境溫度Ten 之間實現(xiàn)卡諾循環(huán)時所做的最大技術(shù)功，稱為熱量 火用。在發(fā)電廠的絕大部分熱力設(shè)備中，工質(zhì)都是在穩(wěn)定流動中，流體由狀態(tài)（p1,t 1）可

4、逆的變到與環(huán)境狀態(tài)（ pen, en火用，而兩者均以環(huán)境狀態(tài)為變化的基礎(chǔ)，t ）時所做的最大技術(shù)功，稱為工質(zhì)而只是熱源的性質(zhì)不同。由火用的定義可見，當(dāng)環(huán)境溫度T en 為常數(shù)時， 火用只是熱源溫度T 或工質(zhì)進口狀態(tài)（ p1,t 1）的函數(shù)。故 火用也可做為一個狀態(tài)參數(shù)。4對同一熱力過程，用熱量法和 火用方法進行計算，其熱效率和 火用效率為什么會不一樣？試以節(jié)流過程為例說明。答：熱量法是以熱力學(xué)第一定律（能量傳遞和轉(zhuǎn)換的數(shù)量平衡關(guān)系）為基礎(chǔ)，從能量的基本特性提出評價熱力循環(huán)的指標(biāo)，著眼于能量數(shù)量上的分析?；鹩梅椒ㄊ且詿崃W(xué)第一、二定律為依據(jù)，研究循環(huán)中的不可逆性引起的做功能力損失的程度。故熱效率

5、和火用效率的計算標(biāo)準(zhǔn)不同，故其計算結(jié)果也會不同。對于節(jié)流過程用熱量法計算的熱效率為：pQ0100%QpQp100% （其中Qp 為節(jié)流過程中熱量損失）QpQp對于節(jié)流過程用火用方法計算的 火用效率為peouteinEp100%ex100%einein上式中Ep 0.4479Ten lnp1kj/kgp1p5汽輪機膨脹過程中的不可逆性引起的熱損失和 火用損失是否相等？為什么？何者大？并在 T-s 圖上表示之。答：汽輪機膨脹過程中的不可逆性引起的熱損失和失要較 火用損失大火用損失是不相等。因為它們的計算方法不同。熱量損QcEc6. 寫出發(fā)電廠幾種典型的不可逆過程的 火用損失和熵增的表達式。答： 1

6、）有溫差的換熱過程火用損失 E(1 Ten )dq(1 Ten )dqTen ( Ta Tb dq )TaTbTa Tb=TdqTenskj/kgTen()( )Tb TTb熵增s(T)( dq ) kj/kg.kTbTTb2）有壓降的絕熱節(jié)流過程火用損ETenAR lnp1kj/kgp1p熵增sp1kj/kg.kARlnp1p3） 兩種介質(zhì)混合過程火用損E =T (m +m)Smix-m s-m s (kj/kg)en121 12 2熵增s(m +m)S-m s-m skj/kg.k12mix1 1227“傳熱溫差越大， 火用損越大”，這和傳熱學(xué)中 “傳熱溫差越大， 傳熱效果越好”是否矛盾？

7、為什么？答：不矛盾。這是一種物理現(xiàn)象中兩個不同研究方向。前者主要研究過程的不可逆性大小，而后者則是研究換熱量的大小。8差是造成換熱過程中不可逆損失的原因， 所以應(yīng)盡量減少傳熱溫差， 試以發(fā)電廠熱力過程、熱力系統(tǒng)和熱力設(shè)備結(jié)構(gòu)上的實際說明如何利用這一原理來提高熱經(jīng)濟性的。答：如鍋爐的打礁，過熱器再熱氣的吹灰，以及凝汽器的清洗等。9朗肯循環(huán)若考慮汽輪機的相對內(nèi)效率用各點的焓來表示？（ T-s 圖）ri和水泵效率pu時，汽輪機的絕對內(nèi)效率i 如何2、 2汽輪機理想排汽焓和實際排汽焓5、 5泵出口的理想給水焓和實際給水焓10熱力發(fā)電廠主要有哪些不可逆損失？怎樣減少這些過程的不可逆損失以提高熱經(jīng)濟性？答

8、：主要不可逆損失有1） 鍋爐內(nèi)有溫差換熱引起的不可逆損失；可通過爐內(nèi)打礁、 吹灰等措施減少熱阻減少不可逆性。2） 主蒸汽中的散熱和節(jié)流引起的不可逆性；可通過保溫、 減少節(jié)流部件等方式來減少不可逆性。3） 汽輪機中不可逆膨脹引起的不可逆損失；可通過優(yōu)化汽輪機結(jié)構(gòu)來減少不可逆性。4） 鍋爐散熱引起的不可逆損失；可通過保溫等措施減少不可逆性。5） 凝汽器有溫差的換熱引起的不可逆損失；可通過清洗凝汽器減少熱阻以減少不可逆性。11某一朗肯蒸汽循環(huán)，汽輪機進汽參數(shù)為：p0=3.495Mpa,溫度為 t0 =435 , 排氣壓力p =0.00499Mpa,環(huán)境溫度為 t=0，環(huán)境壓力為 pen=0.0998

9、Mpa,試求：cen（1）朗肯循環(huán)的熱效率；（2）同溫限的卡諾循環(huán)的熱效率；（3）該朗肯循環(huán)與溫限、吸熱量相同的卡諾循環(huán)相比熵增及火用的損失？解：根據(jù)機組參數(shù)查焓熵圖和水蒸汽圖表可得h0=3310kj/kg h c =2110 kj/kg hs c=7.0 kj/kg k sc =133.7 kj/kg tc =32.90 1 =0.4762kj/kg k（ 1）郎肯循環(huán)的熱效率為h0hc33102110tch0h c=137=0.37833107（ 2）同溫限卡諾循環(huán)熱效率為Tctc1=1-(32.9+273)/(435+273)=0.568T1（ 3）對卡諾循環(huán)：熵增為sh0h c3310

10、137.7T4352374.48kj / kg.k火用損失為ETen s2374.48 1223.04kj / kg.k（ 4）對朗肯循環(huán)熵增為sscs17-0.4762=6.5238kj/kg.k火用損失為ETen s6.53282731780.99kj / kg.k12某一火力發(fā)電廠按朗肯循環(huán)工作，已知汽輪機的參數(shù) p0=8.99Mpa,溫度為 t0=535, 排氣壓力 pc=0.00499Mpa,不計水泵的焓升，試求：（1）此理想朗肯循環(huán)的平均吸熱溫度和平均放熱溫度；（2）用平均吸熱溫度和平均放熱溫度的概念求理想循環(huán)的熱效率；解：（ 1） 由焓熵圖可查的h=3310 kj/kg hc=2

11、065kj/kg tc=32.90 0s2=6.75kj/kgk由飽和水蒸汽表查得hs1=137.7kj/kg1=0.4762 kj/kgk故平均吸熱溫度為T0Tc53532.9KTave1516.93ln( T0)ln(535273)Tc32.9273平均放熱溫度為T=t+273=32.9+273=305.9K(2) 理想循環(huán)的效率為tc1T=1-305.9/516.93=40.8%Tave13若某發(fā)電廠鍋爐出口的蒸汽參數(shù) pb=16.978MPa ，t b=550， pfw =16.978MPa, t fw =33 , 鍋爐燃燒平均溫度為 2000K ，鍋爐效率 b =0.91 ，若環(huán)境壓

12、力為 pen=0.0998Mpa ，環(huán)境溫度為 10，試求 : 鍋爐進口的工質(zhì)火用，并用 火用方法求鍋爐的 火用損失和 火用效率。解：查飽和水與過熱蒸汽表得hfw =153.49 kj/kgsfw =0.479 kj/kg.khen=42.1kj/kgsen=0.1510kj/kg.k故工質(zhì)進口火用為ein =(h fw-T ensfw)-(hen-T ensen)=(153.49-283.0.472)-(42.1-2830.1510)=20.25kj/kg由焓熵圖查得出口工質(zhì)的焓熵值h=3435kj/kgs=6.4kj/kg.kbb故工質(zhì)出口 火用為eout=(h -Tens )-(hen-

13、Tensen)bb=(3435-2836.4)-(42.1-2830.1510)=1623.8kj/kg產(chǎn)生 1kg 蒸汽所需的熱量為qbhb h fw3435 153.49=3606.05kj/kgb0.91鍋爐熱源的熱量 火用為eqqb (1-Ten/Tg)=3606.50.91 (1-283/2000)=3095.8kj/kg鍋爐火用損失為eb=eq+ein -e out =3095.8+20.55-1623.8=1492.55kj/kg鍋爐火用效率為beout1623.8exein52.10%eq3095.8 20.5514. 若已知 pb=3.9Mpa, tb=450 , p0=3.

14、4Mpa, t0=435 , 試計算每千克蒸汽在主蒸汽管道中的火用損失，并將此 火用損失在 T-s 圖上表示出來。解：根據(jù)參數(shù)在焓熵圖中查得hb=3335kj/kgsb =6.96kj/kg.kh0=3305kj/kg s0=7.0kj/kg.k將此過程理解為：首先是在pb 下的定壓放熱（由溫度t b 變到了 t 0），其次在 t 0 下的絕熱節(jié)流（將壓力從 pb 變到了 p0）鍋爐出口蒸汽 火用值為e=(h -Tsb)-(hen-Ts )bbenen en汽輪機進口蒸汽火用值為e=(h -Ts0)-(hen-Ts )00enen en故主蒸汽管道中火用損失ep=(h b-T ensb)-(h

15、0-T ens0)=(hb-h 0)-Ten(s 0-s b)=(3335-3305)+Ten(7.0-6.96)=30+0.047TenTTenepS第二章凝汽式發(fā)電廠極其熱經(jīng)濟性思考題及習(xí)題1. 為什么純凝汽式汽輪發(fā)電機的汽耗率小于回?zé)崾狡啺l(fā)電機的汽耗率, 而熱耗率則大于回?zé)崾剑看穑涸跈C組功率相同的條件下，由于回?zé)岢槠淖鞴Σ蛔闶箼C組的發(fā)電功率減少, 若保持功率不變，則必需增大機組的汽耗量 D0 和汽耗率 d0。3600回?zé)崾狡啺l(fā)電機組的q0rkj/kw.himg3600純凝汽式汽輪發(fā)電機組的qcokj/kw.hi mg因為ri ，所以 q0qc0 這說明在其它條件相同的情況下，由于機

16、組采用了回?zé)峒訜幔瑴p少了冷源i損失，提高了給水溫度，與純凝汽機組相比熱耗率q0 降低，提高了熱經(jīng)濟性。2回?zé)崤c回?zé)嵩贌釋嶋H循環(huán)熱效率及其它一些熱經(jīng)濟指標(biāo)的計算有何異同之處？答：機組采用回?zé)嵩贌崤c只采用回?zé)釙r的熱經(jīng)濟指標(biāo)計算其不同點就是在機組的焓降中增加了中間再熱量 qrh ，計算式的其它表達方式完全相同。3用熱量法和 火用方法計算發(fā)電廠熱功轉(zhuǎn)換過程的損失和熱經(jīng)濟性，結(jié)果有何不同？答：用熱量法和 火用方法計算電廠的總熱效率和總火用效率值基本相同, 但不同方法計算的各部位損失的大小和方向不同。用熱量法計算時, 汽輪機的冷源損失Qc, 是所有熱損失中最大的, 而鍋爐的換熱損失則較小 , 而用 火用方

17、法計算時其火用損失最大處是在鍋爐而不是在凝汽器中的火用損失，這主要是因為鍋爐內(nèi)存在巨大的換熱溫差Tb 所導(dǎo)致鍋爐的Eb 遠大于Et 和Ec . 因此要提高電廠的經(jīng)濟性，必須設(shè)法降低電廠能量轉(zhuǎn)換過程中各環(huán)節(jié)的不可逆性, 特別是減少鍋爐的巨大的換熱溫差Tb。4簡述凝汽式電廠的熱經(jīng)濟指標(biāo)中那幾個是主要的？它們之間的關(guān)系是什么？答：凝汽式發(fā)電廠的熱經(jīng)濟性指標(biāo)主要的有: 汽耗 ( 量、率 ) 、熱耗 ( 量、率 ) 、煤耗 ( 量、率 ) 和全廠毛、凈效率等。 其中汽輪發(fā)電機組的 q0 發(fā)電廠的 cp , ncp, 和 bs ,b s n 為主要熱經(jīng)濟指標(biāo)。 它們之間具有互換計算的關(guān)系。5什么說標(biāo)準(zhǔn)煤耗

18、率是一個較完善的熱經(jīng)濟指標(biāo)？答：由煤耗率的表達式b=3600/Qb cp kg/(kw.h) 可看出煤耗率除與全廠熱效率cp 有關(guān)外 , 還與煤的低位發(fā)熱量 Qb 有關(guān) , 為使煤耗率能作為各電廠之間的比較指標(biāo)，采用了”標(biāo)準(zhǔn)煤耗率 ”bs 作為通用的熱經(jīng)濟scp , 由于cp 反映了能量轉(zhuǎn)換的全過程, 故標(biāo)準(zhǔn)煤耗率是一個較完善的熱經(jīng)濟指指標(biāo) , 即 b =3600/29270標(biāo)。6什么條件下可用汽耗率來衡量電廠的熱經(jīng)濟性？什么條件下不能用汽耗率來衡量？答：汽耗率的表達式為d=3600/im =3600/q0im (I 為1kg 新汽實際做的功量) 由表達式可看出,汽耗率不直接與熱效率有關(guān), 而

19、主要取決于1kg 新汽實際做的工量I , 所以只有當(dāng)q0 一定時 ,d 才能作為熱經(jīng)濟指標(biāo) , 否則不能。7試以汽輪機理想焓降H0 ，凝汽器熱損失 qca=hca-h wc 和ri 、g、m表示簡單凝汽式汽輪機組的熱耗率 q0，說明 q0 與上面各因素的關(guān)系。答：簡單凝汽式汽輪機組的熱耗率為q0=3600/rimtgkj/kw.h理想循環(huán)的熱效率為t =H0/H0+qca 代入上式可得q03600( H 0qca )3600(H 0hcahwc )H 0 ri mH 0gm rig由上式看出 , 理想焓降越大, 則 q0越小 , 且 q0 隨給水焓的提高及各熱效率的提高而減少。8一臺 200M

20、W汽輪發(fā)電機組，若熱耗率下降 4.1816kj/(kw.h)，年運行小時數(shù) n=6000h，試問一年節(jié)約多少標(biāo)準(zhǔn)煤 ?解 :一臺 200MW汽輪發(fā)電機組一年的發(fā)電量為W=(20010660003600)/(36001000)=12108(kw.h)故一年內(nèi)節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤=(W4.1816)/Q l =12 108 4.1816/29280=171.44噸9凝汽式發(fā)電廠的熱效率由六項分效率連乘而得，每一部分將造成熱損失，這些熱損失占全廠熱損失的百分?jǐn)?shù)是否是各項分效率？各部分的百分?jǐn)?shù)和各項分效率的用處有和不同？答：熱損失占全廠熱耗量的百分?jǐn)?shù)不是各項分效率。各部分損失的百分?jǐn)?shù)用于表明各部分熱量損失的大小

21、，而各項分效率表明各部分能量轉(zhuǎn)換或傳遞能量的完善程度。10某凝汽式發(fā)電廠的熱耗率為10764.3kj/(kw.h)，生產(chǎn)過程中每發(fā) 1kw.h 電各處的損失為：鍋爐設(shè)備 971.3kj、主蒸汽管道96.3kj 、凝汽器 4777.14kj 、機械損失 113kj 、發(fā)電損失 75.4kj 。試求發(fā)電機組的絕對內(nèi)效率和發(fā)電廠的效率汽輪發(fā)電機組的絕對內(nèi)效率為qcqmqg14777.1411375.448.79%i1qbqp10764.3971.396.7qcp發(fā)電廠的效率為qcpqbq pqcqmqg 10764.3 971.3 96.3 4777.14 113 75.4cpqcp43.95%10

22、764.311若汽輪發(fā)電機組按朗肯循環(huán)工作，有關(guān)參數(shù)為 pb=13.83Mpa、 tb=540、 p0=12.75Mpa、t0=535、 pc=0.0049Mpa、 b=0.88、 ri =0.86、 g=0.985、 m=0.985、 ap=0.07，不計泵效率。（1）試求下列各經(jīng)濟指標(biāo)：1）汽輪發(fā)電機組的汽耗量、汽耗率、熱好量、和熱耗率；2）鍋爐設(shè)備的熱耗量、煤耗量；3）發(fā)電廠的熱耗量、熱耗率、熱效率、和標(biāo)準(zhǔn)供電煤耗率；（2）討論這些指標(biāo)之間的關(guān)系，指出那些指標(biāo)是較完善的，為什么？解：根據(jù)鍋爐和汽輪機的參數(shù)，從水蒸汽表及焓熵圖中查得hb=3440kj/kgh0=3430 kj/kghca=

23、2005 kj/kghwc=136.5 kj/kg(1) 汽輪發(fā)電機組的經(jīng)濟指標(biāo)汽耗量D3600Pel36002001000hca ) ri=0.860.985 0.985( h0mg (3430 2005)=605545（ kg/h ）汽耗率 d 0=D0/P el =605545/200000=3.03kg/(kw.h)熱耗量000wc(3430-136.5 )=1994.66Q =D (h -h)=60554510 (kj/h)熱耗率 q 0=d0(h0-h wc)=3.00(3430-136.5)=9971.8kj/kw.h(2) 鍋爐設(shè)備的熱經(jīng)濟指標(biāo)QbD (hbhWC ) = 60

24、5545(3440 136.5) =2273.20 106 (kj/h)b0.88標(biāo)準(zhǔn)煤耗量B=Qb/Ql =2273.20106/2927010=77.6t/h(3) 發(fā)電廠主要熱經(jīng)濟指標(biāo)管道效率ph0hwc=(3430-136.5)/(3440-136.5)=0.9969hbhwc熱耗率q0=9971.8qcp=11366.83kj/kw.hbp0.9969 0.88熱耗量Qcp=BQl=2273l.20106 (kj/h)熱效率3600pel = 3600 pel =3600/q cp=3600/11366.83=0.317cpQcpBQl發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)煤耗量bs0.123=0.123 103

25、/0.317=388g 標(biāo)準(zhǔn)煤 /kw.hcp標(biāo)準(zhǔn)供電煤耗率bnsBbs=388/(1-0.07)=417g標(biāo)準(zhǔn)煤 /kw.hPPab 1ab12某凝汽式發(fā)電廠共裝有臺汽輪發(fā)電機組，其中臺容量為 50MW,臺容量為 100MW，已知該廠的年設(shè)備利用小時數(shù)為 n=5500h/a，假定全廠的總效率 cp =0.342 ，所用燃料的低位發(fā)熱量為 23446kj/kg 。試求平均每晝夜所需的燃料量解：4臺機組的年發(fā)電總能量為Qa=3Q1a+Q2a=(350103+100103)36005500=4.951012 kj則平均每晝夜所需的燃料量為Qa4.951012m=1691.3 噸365 cp Ql

26、103365 0.34223446 10313. 已知某汽輪發(fā)電機組的有關(guān)參數(shù)： p0=3.34Mpa、t0=435、d0=4.7 kg/ (kw.h) 、tfw=150、pfw=4.9Mpa，若 b p =0.88 ，試求該機組的絕對電效率和電廠的煤耗率。解：根據(jù)鍋爐和汽輪機參數(shù)，從水蒸汽表和焓熵圖查得h0=3306kj/kghfw=634.9kj/kg汽輪發(fā)電機組的熱耗率為q0=d0 (h 0-h fw )=4.7(3306-634.9)=12554.17kj/kw.h則發(fā)電廠的熱耗率為q0qcp=12554.17/0.88=14266.10kj/kw.hbp發(fā)電廠熱效率cp3600pel

27、3600 pel=3600/q=3600/14266.10=0.252Qcp=cpBQl發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)煤耗量bs0.123=0.1231000/0.252=487.4g 標(biāo)準(zhǔn)煤 /kw.hcp又cpbpel故該機組的絕對電效率為cpel=0.252/0.88=0.286bp14某電廠燃用 Ql =20515kj/kg 的煤， B=148.5103t/a，發(fā)出電量W=200 106 (kw/a)，廠用電率 ap =0.07，試求供電的標(biāo)準(zhǔn)煤耗率 。解cp3600pel =3600 pelQcpBQl發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)煤耗量s0.123 0.123BQl0.123 148.5 10320515b=3600 Pel

28、=200103cp3600=0.520kg標(biāo)準(zhǔn)煤 /kw.h標(biāo)準(zhǔn)供電煤耗率bnsB1bs=520/(1-0.07)=559.1g標(biāo)準(zhǔn)煤 /kw.hP Pabab15凝汽式發(fā)電廠裝有兩臺 300MW 汽輪發(fā)電機組，年設(shè)備利用小時數(shù)n=6000h,機組的熱耗率 q0pb，全年供電W=337680萬kW.h，試求：=7954.9kj/(kw.h),=0.98,=0.91（）廠用電率和供電標(biāo)準(zhǔn)煤耗率；（）平均每天燒的煤多少噸；（）若某項革新使機組的熱耗率降低4.1868kj/kW.h ，全年節(jié)約多少標(biāo)準(zhǔn)煤？解 ： 發(fā)電廠主要熱經(jīng)濟指標(biāo)電廠熱耗率qcpq0=7594.9/(0.91x0.98)=8920

29、.04kj/kw.hb o電廠熱效率cp3600 pel=3600 pel =3600/q cp =3600/8920.04=0.414QcpBQl電廠供電熱效率n3600W360033768 104cpqcp 2 Pel 103 60008920.04 2300 1036000=0.379ncp (1ab )cpn故 ab1cp=1-0.379/0.404=0.063cp發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)煤耗率bs0.123=0.1231000/0.404=304.45g標(biāo)準(zhǔn)煤 /kw.hcp標(biāo)準(zhǔn)供電煤耗率bnsBbs=304.45/(1-0.063)=325g標(biāo)準(zhǔn)煤 /kw.hPPab1ab(2)全年能耗 Qa36

30、00W33768010 43600n0.379cp故平均每天燒煤 BaQa337680 1043600cpQl365 0.379221903651000=3960.2(噸/ 天)(3)全年共可節(jié)能Qa =W q=3376801044.1868=1.411010 kj則共可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤=Qa /(292703101000)=482.85 噸10 )=1.4110/(2927016. 某 300MW汽輪發(fā)電機組，制造廠提供的機組保證熱耗值為8331.7kj/(kW.h) ，但由于各種原因 使的在實際運行中熱耗率為 8345.55 kj/(kW.h) ，若年利用小時數(shù)為 6000h， p=0.98,

31、b =0.91 問全年多耗標(biāo)準(zhǔn)煤多少噸？解：設(shè)計電廠熱耗率q0=8331.7/(0.910.98)=9342.57kj/kw.hqcpb o實際電廠熱耗率qcp,q0=8345.55/(0.910.98)= 9358.10 kj/kw.hbo故電廠熱耗率值多耗q=q cp -q cp=9358.10-9342.57=15.53kj/kw.hcp機組的發(fā)電量為W=3001036000=1.8109(kw.h)則全年多耗標(biāo)準(zhǔn)煤mWqc1.8 109 15.5329270103=955 噸2927000017. 某電廠汽輪發(fā)電機組的功率為50MW，pb、 b、0、 0=535、=8.99Mpa t

32、=540p =8.83Mpatpc =0.0049Mpa、b=0.88 、ri =0.86 、g =0.98 、m=0.97, 不計水泵焓升，試求：（）發(fā)電廠的熱效率；（）每發(fā)一度電，鍋爐設(shè)備、新汽管道、凝汽器、汽輪發(fā)電機組的機械和發(fā)電機均有損失，指出這些損失所占的百分?jǐn)?shù)，并列出熱平衡表解根據(jù)機組參數(shù)，從水蒸汽表和焓熵圖中查得hb=3485 kj/kg h 0=3475 kj/kg h ca =2065 kj/kg h wc=136.3 kj/kg 汽輪機理想循環(huán)的熱效率th0hca=34752065 =0.442h0hwc3475136.3管道熱效率ph0hwc =3475136.3=0.9

33、97hbhwc3485136.3故發(fā)電廠的熱效率為cpbp t rig m =0.880.9970.422 0.86 0.98 0.97=0.317（ 2） 熱平衡表為發(fā)電廠的熱平衡項目符號數(shù)值所占百分?jǐn)?shù)(kj/ww.h）（ %）鍋爐設(shè)備qb43212蒸氣管道qp9.360.26冷源損失ql2012.0455.89機械損失qm34.560.96發(fā)電損失qg21.960.61總損失q2509.9269.72全廠效率cp30.28第三章發(fā)電廠熱力循環(huán)主要參數(shù)對電廠經(jīng)濟性的影響思考題及習(xí)題1提高蒸汽初溫度和初壓力對發(fā)電廠理想循環(huán)和實際循環(huán)的影響有什么不同？答：對于發(fā)電廠理想循環(huán) , 當(dāng)提高初溫和初壓

34、時, 可以使整個吸熱過程中平均溫度提高, 從而使其等效的卡諾循環(huán)效率提高 , 即提高了蒸汽循環(huán)熱效率。對于電廠實際循環(huán)熱效率，即汽輪機絕對內(nèi)效率itri 。當(dāng)初參數(shù)提高時，它有不同的變化方向；對蒸汽流量較大的大容量汽輪機，t 提高，ri降低很??；因此提高蒸汽的初參數(shù)可以提高汽輪機的i 。對于蒸汽流量較小的小容量汽輪機，ri 的降低可能大于熱效率t 的提高，此時提高蒸汽的初參數(shù)會降低汽輪機的 i ，從而多耗燃料并使設(shè)備復(fù)雜、造價提高。所以，只有當(dāng)汽輪機容量較大時，采用高參數(shù)才能提高機組的熱經(jīng)濟性。2影響提高蒸汽初參數(shù)的主要技術(shù)因素有哪些？答：主要技術(shù)因素有：（ 1）提高蒸汽初溫度，要受制造動力設(shè)

35、備鋼材性能的限制；當(dāng)溫度升高時，鋼的強度極限、屈服點、以及蠕變極限等都降低得很快，而且在高溫下金屬要發(fā)生氧化，鋼的金相結(jié)構(gòu)也要發(fā)生各種變化，這同樣會降低金屬的強度。所以，用提高蒸汽初溫來提高熱力設(shè)備的熱經(jīng)濟性，完全取決于冶金工業(yè)生產(chǎn)新型耐熱合金鋼和降低生產(chǎn)成本的方面發(fā)展。（ 2）提高蒸汽的初壓力，除使設(shè)備壁厚和零件強度增加外，主要受汽輪機末級葉片容許最大濕度的限制。在其它條件不變時，對無中間再熱機組隨初壓力的提高，蒸汽膨脹終端濕度是不斷增加的；當(dāng)汽輪機蒸汽終端濕度超過容許值時，蒸汽水分對末級葉片不僅產(chǎn)生侵蝕作用、增加蒸汽流動阻力，而且還可能發(fā)生沖擊現(xiàn)象，使汽輪機相對內(nèi)效率降低很多，并影響其安全

36、性。3發(fā)電廠蒸汽初參數(shù)的配合選擇都受到那些因素的制約？在實際工程中是如何選擇的？答：發(fā)電廠蒸汽初參數(shù)的配合選擇主要受汽輪機蒸汽終端濕度和設(shè)備金屬材料熱力性能的制約。在實際工程中，要通過很復(fù)雜的技術(shù)經(jīng)濟比較后才能確定。因為提高初參數(shù)，一方面可以提高發(fā)電廠熱經(jīng)濟性， 節(jié)約燃料； 但另一方面則增加了設(shè)備投資費用。 只有將節(jié)省燃料和投資增加因素進行綜合比較，才可作出經(jīng)濟上最佳蒸汽初參數(shù)配合選擇的結(jié)論。4什么中間再熱壓力有一最佳值？如何確定再熱蒸汽壓力和再熱后溫度？它與那些技術(shù)因素有關(guān)？答：當(dāng) Prh 選的過低時，由于附加循環(huán)平均吸熱溫度Tav,av使整個再熱循環(huán)低于基本循環(huán)的平均吸熱溫度T效率下降。反

37、之，如P 選的過高，雖然附加循環(huán)的吸熱平均溫度, ,的數(shù)值可能很大；但此時Tav 高于 Tavrh因附加循環(huán)熱量占整個循環(huán)的份額很小，而使中間再熱作用甚微，甚至失去中間再熱作用。由此可見，對于每一個中間再熱后的溫度都相應(yīng)存在一個中間再熱最有利的再熱壓力值，此時中間再熱循環(huán)效率最高，這一壓力值稱為熱力學(xué)上最佳中間再熱壓力。而實際的最佳中間再熱壓力值應(yīng)通過技術(shù)經(jīng)濟比較確定。提高再熱后的溫度 trh 有利于增加附加循環(huán)吸熱過程平均溫度Trh ，因此希望 Trh 越高越好；但它受再熱方法和所采用鋼材的限制，中間再熱后溫度t rh 一般選擇等于蒸汽初溫度的值。降低凝汽式發(fā)電廠的蒸汽終參數(shù)在理論上和技術(shù)上

38、受到什么限制？凝汽器的最佳真空是如何確定的？答：雖然降低蒸汽終參數(shù)是提高機組熱經(jīng)濟性的一個很有效的手段, 但它的降低卻受到理論上和技術(shù)上兩方面的限制。汽輪機的 p 降低 ,取決于凝汽器中排汽凝結(jié)水的溫度t的降低。cc已知tc=t c1+t +t其中t tc2-t c1式中t 是冷卻水進、 出口溫差， 取決于冷卻水量G 或循環(huán)被率 m，一般合理的t 為 011 ； tc1,t c2為冷卻水進、出口溫度，；t 為凝汽器的端差 ,t = t cc2,它與凝汽器的面積、管材、冷卻水量等有關(guān)。-tt 一般為 3-10。由上式可見，冷卻水進口水溫度tc1 受自然環(huán)境決定，是降低 pc 的理論限制；而冷卻水

39、量不可能無限多，凝汽器面積也不可能無限大，汽輪機末級葉片不能太長限制了末級通流能力，均是降低 pc 的技術(shù)限制。最佳真空，是在汽輪機末級尺寸，凝汽器面積一定的情況下，運行中循環(huán)水泵的功耗與背壓降低機組功率增加間的最佳關(guān)系。當(dāng)tc1 一定，汽輪機 Dc 不變時，背壓只與凝汽器冷卻水量G 有關(guān)。當(dāng) G 增加時，汽輪機因背壓降低增加的功率Pe 與同時循環(huán)水泵耗功也增加的Ppu 差值最大時的背壓即為最佳真空。6水回?zé)峒訜崮芴岣哐h(huán)熱效率的根本原因是什么？答：給水回?zé)峒訜崮芴岣哐h(huán)熱效率的根本原因是減少冷源損失。用做功能力法分析，回?zé)崾菇o水溫度提高，提高了工質(zhì)在鍋爐內(nèi)吸熱過程的平均溫度，降低了換熱溫差引

40、起的 火用損。用熱量法分析，汽輪機回?zé)岢槠龉]有冷源損失，使凝汽量減少；從而減少了整機的冷源損失，提高了循環(huán)熱效率。7回?zé)峒墧?shù)、最佳給水溫度和回?zé)岱峙淙咧g的關(guān)系怎樣？答：多級回?zé)峒訜岬淖罴呀o水溫度與給水總加熱量（即給水焓減去凝結(jié)水焓） 在各級如何分配有密切關(guān)系。因為給水總加熱量一定時，各級加熱量可以有不同的分配方案。其中必有一種最佳分配方案，使循環(huán)絕對內(nèi)效率為最高。所以最佳給水溫度是建立在各級最佳分配基礎(chǔ)上的值；換言之，最佳給水溫度是各級最佳分配的必然結(jié)果。多級回?zé)峒訜岬淖罴呀o水溫度還與加熱級數(shù)的多少有關(guān)；當(dāng)給水溫度為一定時，增加級數(shù)可以降低各級抽汽與給水之間的溫差，從而減少給水加熱過程的不可逆性，提高循環(huán)效率；增加級數(shù)的同時又能提高最佳給水溫度，這樣可使循環(huán)熱效率達到最大值，即加熱級數(shù)越多，最佳給水溫度愈高。8給水回?zé)峒訜岱峙涞撵式捣峙浞ê推骄峙浞ㄊ窃谑裁醇俣l件下得到的?答：它們共同的假設(shè)條件為不考慮新蒸汽、抽氣壓損和泵功，忽略散熱損失。（ 1） 若忽略各級回?zé)岢槠哪Y(jié)放熱量q12z1=q