汽机题库计算1(DOC 28页).doc
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1、汽机题库计算题1、设有一台汽轮机,以下列蒸汽参数运行,蒸汽初压p1=13.8MPa,初温t1=540,排汽压力p=0.0038 Mpa,再热压力prh=2.6 MPa,再热后温度trh,试求中间再热后的汽耗率drh?(已知:有表查得i1=3427kJ/kg、i2=2955kJ/kg、i3=3544kJ/kg、i4=2228kJ/kg)。解:drh= kJ/kg2、某台机组,在某一工况下,汽轮发电机输出功率N5104千瓦,进入汽轮机的蒸汽量D190103千克时,总抽汽率a0.2,新蒸汽焓i0=3400千焦千克,给水焓ig800千焦千克。求:汽耗率d、热耗率q、总抽汽量D1、凝结量D2、热效率。解
2、:(1)汽耗率dD/N190103/51043.8(千克/千瓦时)(2)热耗率qd(i0ig)3.8(3400800)9880(千焦/千瓦时)(3)总抽汽量D1aD0.219010338103(千克时)(4)凝结量D2(1a)D0.8190103152103(千克时)(5)热效率3600q360098800.3636%答:汽耗率为3.8千克/千瓦时;热耗率为9880千焦/千瓦时;总抽汽量为38103千克时;凝结量为152103千克时;热效率为36%。3. 某汽轮机每小时排汽量为400t,排汽压力为0.004MPa,排汽干度x0.88,冷却水比热容cp4.1868kJ(kg),凝汽器每小时用循环
3、冷却水24800t。求循环冷却水温升为多少度?答案:解:查饱和水与饱和水蒸汽热力性质表知,排汽压力为0.004MPa时,饱和蒸汽焓为ico2554.5kJkg,饱和水焓ico121.41kJkg排汽焓为 icoxico(1x)ico0.882554.5(10.88)121.412247.9614.572262.53kJkg凝汽器循环倍率为mDwDco2480040062循环冷却水温升t(icoico)(mcP)(2262.53121.41)(624.1868)8.25()答:循环冷却水温升为8.25。4. 某机组发电标准煤耗率为320g(kWh),若年发电量103.1559亿kWh,将消耗多少
4、标准煤?若燃用发热量为4800kcalkg的煤,又将消耗多少吨?答案:解:该机组年消耗标准煤Bb为 BbbbN年32010-3103.15591083300988800kg3300988.8(t标准煤)若燃用发热量为4800kcalkg的煤,则消耗 B3300988.8700048004813942(t)答:该机组每年将消耗3300988.8t标准煤。若燃用发热量为4800kcalkg的煤,则将消耗4813942t。5. 一台简单朗肯循环凝汽式机组容量是12MW,蒸汽参数po5MPa、to450、pco0.005MPa、机组的相对内效率oi0.85、机械效率j0.99、发电机效率d0.98、排
5、汽干度x0.9。求机组汽耗量D、汽耗率d,热耗量Q、热耗率d。答案:解:查表求出下列参数 io3316.8kJkgico137.77kJkgico2561.6kJkg绝热膨胀排汽焓为icotxico(1x)ico 0.92561.6(10.9)137.77 2305.4413.777 2319.21(kJkg)汽耗量D3600N(ioicot)oijd360012000(3316.82319.21)0.850.990.9852511.14(kgh) 汽耗率dDN52511.14120004.376kg(kWh)热耗量QD(ioico) 52511.14(3316.8137.77) 166934
6、489.4(kJh) 热耗率qQN 166934489.412000 13911.2kJ(kWh)答:汽轮机的汽耗量D为52511.14kgh;汽轮机的汽耗率d为4.376kg(kWh);汽轮机的热耗量Q为166934489.4kJh;汽轮机的热耗率q为13911.2kJ(kWh)。 6. 一台离心泵在转速1450rmin时,其全扬程为25m,流量为240m3h,轴功率为22kW,因受外界影响,实际转速为1420rmin,试求此时的扬程、流量和轴功率各为多少?答案: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,可以应用相似定律中的比例定律HH(nn)25(14201450)24.5(
7、m)QQ(nn)240(14201450)235(m3h)NN(nn)322(14201450)320.7(kW)答:实际转速为1420rmin时,扬程为24.5m;流量为235m3h;轴功率为20.7kW。7. 一台容量为300MW的汽轮机,已知其凝汽器内的压力为pco5kPa,排汽进入凝汽器时的干度x0.93,排汽的质量流量Dm570th,若凝汽器冷却水的进出口温度分别为18和28,水的平均定压质量比热cp4.187kJ(kg)。试求该凝汽器的冷却倍率和循环冷却水量。答案:解:查饱和水与饱和水蒸气热力性质表,排汽压力下的饱和水焓ico137.77kJkg,饱和蒸汽焓ico2561.6kJk
8、g。排汽焓icoxico(1x)ico0.932561.6(10.93)137.772382.39.62391.9(kJkg)凝汽器热平衡方程Dm(icoico)Dwcp(tw2tw1)DwDm(icoico)cp(tw2tw1)570(2391.9137.7)4.187(2818)30687.7(th) 冷却倍率mDwDm30687.757053.84答:该凝汽器的冷却倍率为53.84,循环冷却水量为30687.7th。 8. 某凝汽式发电厂总共装有四台汽轮发电机组,其中三台容量均为50MW,另一台的容量为100MW。已知该厂装机容量的年利用小时数为7200h,假定该发电厂的总效率ndc34
9、.2%,所用燃料的低位发热量Qar,net23440kJkg,求平均每昼夜所需供给的燃料量。答案:解:该发电厂全厂装机容量为3500001100000250000(kW)全年发电量为25000072001800106(kWh)该厂的发电标准煤耗为bb0.123ndc0.1230.3420.35965kg(kWh)359.65g(kWh)全年标准煤的总消耗量为18001060.35965647370000(kg) 647370t全厂平均每昼夜消耗的标准煤为6473703651773.62(t)若燃用低位发热量为23440kJkg的煤,则平均每昼夜该厂的燃料实际消耗量为1773.6270004.1
10、87234402217.7(t)答:该厂平均每昼夜消耗低位发热量为23440kJkg的煤2217.7t。9. 国产125MW汽轮发电机组进汽参数为p113.24MPa,t1550,高压缸排汽压力2.55MPa,再热蒸汽温度550,排汽压力为5kPa,试比较再热循环的热效率与简单朗肯循环的热效率,并求排汽干度变化多少?答案:解:从水蒸气焓熵图及表中查得 高压缸进汽焓i13467kJkg,熵S16.6kJ(kgK) 高压缸排汽焓ib2987kJkg, 中压缸的进汽焓ia3573kJkg,熵Sa7.453kJ(kgK) 简单朗肯循环排汽焓ic2013kJkg 再热循环排汽焓ico2272kJkg 排
11、汽压力下饱和水焓ico137.8kJkg 再热循环的热效率t,zr(i1ib)(iaico)(i1ico)(iaib)(34672987)(35732272)(3467137.8)(35732987)17813915.20.455简单朗肯循环的热效率为t(i1ic)(i1ico)(34672013)(3467137.8)14543329.20.437采用再热循环后,循环热效率提高了t(t,zrt)t(0.4550.437)0.4370.04124.12%从水蒸气焓熵图中可查得,简单朗肯循环的排汽干度为0.7735,再热循环的排汽干度为0.881,排汽干度提高了(0.8810.7735)0.77
12、350.13913.9%答:采用再热循环,使循环热效率提高了4.12%,使排汽干度提高了13.9%。10. 设有两个采用再热循环的发电厂,其新蒸汽参数均为p112.5MPa,t1均为500,排汽压力均为6kPa,再热循环A的中间压力为2.5MPa,再热循环B的中间压力为0.5MPa,两者再热后的蒸汽温度都等于原来的初温500,试分别求这两个再热循环的热效率和排汽干度,并与简单朗肯循环进行比较。答案:解:查水蒸气焓熵图及表得 新蒸汽焓i13343.3kJkg; 再热循环A的高压缸排汽焓ib,A2928kJkg; 再热循环B的高压缸排汽焓ib,B2620kJkg; 再热循环A的中压缸进汽焓ia,A
13、3461.7kJkg; 再热循环B的中压缸进汽焓ia,B3483.8kJkg; 简单朗肯循环排汽干度x0.757; 再热循环A的排汽干度xA0.882; 再热循环B的排汽干度xB0.92; 排汽压力下的饱和蒸汽焓ico2567.5kJkg; 排汽压力下的饱和水焓ico151.5kJkg。 简单朗肯循环的排汽焓icoxico(1x)ico0.7572567.5(10.757)151.51943.636.81980.4(kJkg)再热循环A的排汽焓 ico,AxAico(1xA)ico0.8822567.5(10.887)151.52264.517.12281.6(kJkg)再热循环B的排汽焓 i
14、co,BxBico(1xB)ico0.922567.5(10.92)151.52362.112.12374.2(kJkg)简单朗肯循环效率 t(i1ico)(i1ico)(3343.31980.4)(3343.3151.5)1362.93191.80.427再热循环A的循环效率t,A(i1ib,A)(ia,Aico,A)(i1ico)(ia,Aib,A)(3343.32928)(3461.72281.6)(3343.3151.5)(3461.72928)1595.43725.50.428再热循环B的循环效率t,B(i1ib,B)(ia,Bico,B)(i1ico)(ia,Bib,B)(3343
15、.32620)(3483.82374.2)(3343.3151.5)(3483.82620)1832.94055.60.452答:由计算结果可知,再热循环B的循环效率最高,再热循环A次之, 朗肯循环最低;再热B的排汽干度最高,再热循环A次之,朗肯循环最低。11. 某凝汽式汽轮机的参数为p19.12MPa,t1535,pco0.005MPa,试求以下两种情况循环热效率和排汽湿度的变化: (A)初温不变,初压提高到p1,A13.68MPa; (B)初压不变,初温提高到t1,B550。答案:解:查水蒸气表得原来蒸汽参数下,凝结水焓ico137.77kJkg,蒸汽初焓i13477.7kJkg,排汽焓i
16、co2066.5kJkg,排汽干度x0.795,循环热效率 t(i1ico)(i1ico) (3477.72066.5)(3477.7137.77) 1411.23339.93 0.4225(A)初温不变,初压提高后,凝结水焓不变,蒸汽初焓i1,A3429.94kJkg,排汽焓ico,A1995.7kJkg,排汽干度xA0.766,循环热效率 t,A(i1,Aico,A)(i1,Aico)(3429.941995.7)(3429.94137.77)1434.243292.170.4356(B)初压不变,初温提高后,凝结水焓仍不变,蒸汽初焓i1,B3511.9kJkg,排汽焓ico,B2080.
17、3kJkg,排汽干度xB0.801,循环热效率 t,B(i1,Bico,B)(i1,Bico)(3511.92080.3)(3511.9137.77)1431.63374.10.4243答:根据查表及计算结果可知,初温不变,初压提高,循环效率将提高,但干度明显下降;初压不变,初温提高,既能提高循环效率(不很明显),又能明显提高排汽干度。12. 试求125MW机组在额定工况下1号、2号高压加热器的抽汽份额,已知:疏水逐级自流。1号高温加热器出口给水焓i11040.4kJkg,入口给水焓i2946.9kJkg,出口疏水焓is1979.6kJkg,入口蒸汽焓iz13093kJkg。 2号高温加热器入
18、口给水焓i3667.5kJkg,出口疏水焓is2703.5,入口蒸汽焓iz23018kJkg。答案:解:1号高温加热器热平衡方程(1040.4946.9)(3093979.6)93.52113.40.044242号高温加热器热平衡方程 (946.9667.5)0.04424(979.6703.5)(3018703.5) (279.412.215)2314.5 0.11544答:1号高温加热器抽汽份额为0.04424,2号高温加热器抽汽份额为0.11544。13. 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:q
19、i2i1502.4334.9167.5(kJkg)Qmq10103167.51.67106(kJ)答:10t水在加热器内吸收了1.67106kJ的热量。14. 某P200MW机组调节系统的迟缓率0.3%,速度变动率5%,试计算由迟缓引起负荷摆动量是多少? 答案:解:负荷摆动量P()P 0.35200 12(MW) 答:由迟缓引起的负荷摆动量是12MW。15. 某电厂在低周波运行期间曾将速度变动率5%的同步器工作范围由7%5%改为4%6%,试问这样改动后,当电网频率恢复为50Hz后,机组最多能带多少(用百分数表示)?答案:解:同步器工作范围改为4%6%后,为使机组带满负荷,同步器应处于高限位置,
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