汽机题库计算1文档格式.docx
《汽机题库计算1文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《汽机题库计算1文档格式.docx（29页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
i′co
＝0.88×
2554.5＋（1－0.88）×
121.41
＝2247.96＋14.57
＝2262.53kJ／kg
凝汽器循环倍率为
m＝Dw／Dco＝24800／400＝62
循环冷却水温升Δt＝（ico－i′co）／（m×
cP）
＝（2262.53－121.41）／（62×
4.1868）
＝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／（kW·
h），若年发电量103.1559亿kW·
h，将消耗多少标准煤?
若燃用发热量为4800kcal／kg的煤，又将消耗多少吨?
该机组年消耗标准煤Bb为
Bb＝bb×
N年＝320×
10-3×
103.1559×
108
＝3300988800kg
＝3300988.8（t标准煤）
若燃用发热量为4800kcal／kg的煤，则消耗
B＝3300988.8×
7000／4800
＝4813942（t）
该机组每年将消耗3300988.8t标准煤。
若燃用发热量为4800kcal／kg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po＝5MPa、to＝450℃、pco＝0.005MPa、机组的相对内效率ηoi＝0.85、机械效率ηj＝0.99、发电机效率ηd＝0.98、排汽干度x＝0.9。
求机组汽耗量D、汽耗率d，热耗量Q、热耗率d。
查表求出下列参数
io＝3316.8kJ／kg
i′co＝137.77kJ／kg
i″co＝2561.6kJ／kg
绝热膨胀排汽焓为icot＝x×
＝0.9×
2561.6＋（1－0.9）×
137.77
＝2305.44＋13.777
＝2319.21（kJ／kg）
汽耗量D＝3600×
N／［（io－icot）ηoiηjηd］
＝3600×
12000／［（3316.8－2319.21）×
0.85×
0.99×
0.98］
＝52511.14（kg／h）
汽耗率d＝D／N＝52511.14／12000＝4.376kg／（kW·
h）
热耗量Q＝D（io－i′co）
＝52511.14×
（3316.8－137.77）
＝166934489.4（kJ／h）
热耗率q＝Q／N
＝166934489.4／12000
＝13911.2［kJ／（kW·
h）］
汽轮机的汽耗量D为52511.14kg／h；
汽轮机的汽耗率d为4.376kg／（kW·
h）；
汽轮机的热耗量Q为166934489.4kJ／h；
汽轮机的热耗率q为13911.2kJ／（kW·
h）。
6.一台离心泵在转速1450r／min时，其全扬程为25m，流量为240m3／h，轴功率为22kW，因受外界影响，实际转速为1420r／min，试求此时的扬程、流量和轴功率各为多少?
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
H′＝H（n′／n）＝25×
（1420／1450）＝24.5（m）
Q′＝Q（n′／n）＝240×
（1420／1450）＝235（m3／h）
N′＝N（n′／n）3＝22×
（1420／1450）3＝20.7（kW）
实际转速为1420r／min时，扬程为24.5m；
流量为235m3／h；
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pco＝5kPa，排汽进入凝汽器时的干度x＝0.93，排汽的质量流量Dm＝570t／h，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cp＝4.187kJ／（kg·
℃）。
试求该凝汽器的冷却倍率和循环冷却水量。
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i′co＝137.77kJ／kg，饱和蒸汽焓i″co＝2561.6kJ／kg。
排汽焓ico＝x×
＝0.93×
2561.6＋（1－0.93）×
＝2382.3＋9.6
＝2391.9（kJ／kg）
凝汽器热平衡方程
Dm×
（ico－i′co）＝Dwcp（tw2－tw1）
Dw＝［Dm×
（ico－i′co）］／［cp（tw2－tw1）］
＝［570×
（2391.9－137.7）］／［4.187×
（28－18）］
＝30687.7（t／h）
冷却倍率m＝Dw／Dm
＝30687.7／570
＝53.84
该凝汽器的冷却倍率为53.84，循环冷却水量为30687.7t／h。
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ηndc＝34.2%，所用燃料的低位发热量Qar,net＝23440kJ／kg，求平均每昼夜所需供给的燃料量。
该发电厂全厂装机容量为
3×
50000＋1×
100000＝250000（kW）
全年发电量为
250000×
7200＝1800×
106（kW·
该厂的发电标准煤耗为
bb＝0.123／ηndc＝0.123／0.342
＝0.35965［kg／（kW·
＝359.65g／（kW·
全年标准煤的总消耗量为
1800×
106×
0.35965＝647370000（kg）
＝647370t
全厂平均每昼夜消耗的标准煤为
647370／365＝1773.62（t）
若燃用低位发热量为23440kJ／kg的煤，则平均每昼夜该厂的燃料实际消耗量为
1773.62×
7000×
4.187／23440＝2217.7（t）
该厂平均每昼夜消耗低位发热量为23440kJ／kg的煤2217.7t。
9.国产125MW汽轮发电机组进汽参数为p1＝13.24MPa，t1＝550℃，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?
从水蒸气焓熵图及表中查得
高压缸进汽焓i1＝3467kJ／kg，熵S1＝6.6kJ／（kg·
K）
高压缸排汽焓ib＝2987kJ／kg，
中压缸的进汽焓ia＝3573kJ／kg，熵Sa＝7.453kJ／（kg·
简单朗肯循环排汽焓ic＝2013kJ／kg
再热循环排汽焓ico＝2272kJ／kg
排汽压力下饱和水焓i′co＝137.8kJ／kg
再热循环的热效率
ηt,zr＝［（i1－ib）＋（ia－ico）］／［（i1－i′co）＋（ia－ib）］
＝［（3467－2987）＋（3573－2272）］／［（3467－137.8）＋（3573－2987）］
＝1781／3915.2
＝0.455
简单朗肯循环的热效率为
ηt＝（i1－ic）／（i1－i′co）
＝（3467－2013）／（3467－137.8）
＝1454／3329.2
＝0.437
采用再热循环后，循环热效率提高了
δηt＝（ηt,zr－ηt）／ηt
＝（0.455－0.437）／0.437
＝0.0412
＝4.12%
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
（0.881－0.7735）／0.7735＝0.139＝13.9%
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p1＝12.5MPa，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。
查水蒸气焓熵图及表得
新蒸汽焓i1＝3343.3kJ／kg；
再热循环A的高压缸排汽焓ib,A＝2928kJ／kg；
再热循环B的高压缸排汽焓ib,B＝2620kJ／kg；
再热循环A的中压缸进汽焓ia,A＝3461.7kJ／kg；
再热循环B的中压缸进汽焓ia,B＝3483.8kJ／kg；
简单朗肯循环排汽干度x＝0.757；
再热循环A的排汽干度xA＝0.882；
再热循环B的排汽干度xB＝0.92；
排汽压力下的饱和蒸汽焓i″co＝2567.5kJ／kg；
排汽压力下的饱和水焓i′co＝151.5kJ／kg。
简单朗肯循环的排汽焓ico＝x×
＝0.757×
2567.5＋（1－0.757）×
151.5
＝1943.6＋36.8
＝1980.4（kJ／kg）
再热循环A的排汽焓
ico,A＝xA×
i″co＋（1－xA）×
＝0.882×
2567.5＋（1－0.887）×
＝2264.5＋17.1
＝2281.6（kJ／kg）
再热循环B的排汽焓
ico,B＝xB×
i″co＋（1－xB）×
＝0.92×
2567.5＋（1－0.92）×
＝2362.1＋12.1
＝2374.2（kJ／kg）
简单朗肯循环效率
ηt＝（i1－ico）／（i1－i′co）
＝（3343.3－1980.4）／（3343.3－151.5）
＝1362.9／3191.8
＝0.427
再热循环A的循环效率
ηt,A＝［（i1－ib,A）＋（ia,A－ico,A）］／［（i1－i′co）＋（ia,A－ib,A）］
＝［（3343.3－2928）＋（3461.7－2281.6）］／［（3343.3－151.5）＋（3461.7－2928）］
＝1595.4／3725.5
＝0.428
再热循环B的循环效率
ηt,B＝［（i1－ib,B）＋（ia,B－ico,B）］／［（i1－i′co）＋（ia,B－ib,B）］
＝［（3343.3－2620）＋（3483.8－2374.2）］／［（3343.3－151.5）＋（3483.8－2620）］
＝1832.9／4055.6
＝0.452
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p1＝9.12MPa，t1＝535℃，pco＝0.005MPa，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,A＝13.68MPa；
（B）初压不变，初温提高到t1,B＝550℃。
查水蒸气表得原来蒸汽参数下，凝结水焓i′co＝137.77kJ／kg，蒸汽初焓i1＝3477.7kJ／kg，排汽焓ico＝2066.5kJ／kg，排汽干度x＝0.795，
循环热效率ηt＝（i1－ico）／（i1－i′co）
＝（3477.7－2066.5）／（3477.7－137.77）
＝1411.2／3339.93
＝0.4225
（A）初温不变，初压提高后，凝结水焓不变，蒸汽初焓i1,A＝3429.94kJ／kg，排汽焓ico,A＝1995.7kJ／kg，排汽干度xA＝0.766，
循环热效率ηt,A＝（i1,A－ico,A）／（i1,A－i′co）
＝（3429.94－1995.7）／（3429.94－137.77）
＝1434.24／3292.17
＝0.4356
（B）初压不变，初温提高后，凝结水焓仍不变，蒸汽初焓i1,B＝3511.9kJ／kg，排汽焓ico,B＝2080.3kJ／kg，排汽干度xB＝0.801，
循环热效率ηt,B＝（i1,B－ico,B）／（i1,B－i′co）
＝（3511.9－2080.3）／（3511.9－137.77）
＝1431.6／3374.1
＝0.4243
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i1＝1040.4kJ／kg，入口给水焓i2＝946.9kJ／kg，出口疏水焓is1＝979.6kJ／kg，入口蒸汽焓iz1＝3093kJ／kg。
2号高温加热器入口给水焓i3＝667.5kJ／kg，出口疏水焓is2＝703.5，入口蒸汽焓iz2＝3018kJ／kg。
1号高温加热器热平衡方程
＝（1040.4－946.9）／（3093－979.6）
＝93.5／2113.4
＝0.04424
2号高温加热器热平衡方程
＝［（946.9－667.5）－0.04424（979.6－703.5）］／（3018－703.5）
＝（279.4－12.215）／2314.5
＝0.11544
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i1＝334.9kJ／kg增加至i2＝502.4kJ／kg，求m＝10t水在加热器内吸收了多少热量Q？
q＝i2－i1＝502.4－334.9＝167.5（kJ／kg）
Q＝m－q＝10×
103×
167.5＝1.67×
106（kJ）
答：
10t水在加热器内吸收了1.67×
106kJ的热量。
14.某P＝200MW机组调节系统的迟缓率ε＝0.3%，速度变动率δ＝5%，试计算由迟缓引起负荷摆动量是多少?
负荷摆动量ΔP＝（ε／δ）×
P
＝0.3÷
5×
200
＝12（MW）
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δ＝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）?
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，设在50Hz时机组带负荷P′，则
（1.04×
3000－3000）／P′＝δn0／P
P′／P×
100%＝［（1.04×
3000－3000）／δn0］×
100%
＝［（1.04×
3000－3000）／（0.05×
3000）］×
＝（0.04／0.05）×
＝80%
此时机组只能带80%额定负荷。
16.设每千克蒸汽在锅炉中吸热q1＝2.51×
103kJ／kg，蒸汽通过汽轮机作功后在凝汽器中放出热量q2＝2.09×
103kJ／kg。
蒸气流量D＝440t／h，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）
D＝440t／h＝4.4×
105kg／h
（q1－q2）×
D＝（2.51－2.09）×
4.4×
105
＝1.848×
108（kJ／h）
因1kJ＝2.78×
10-4kW·
h
则每天发电量W＝2.78×
10-4×
1.848×
108×
24
＝1.23×
每天能发出1.23×
106kW·
h电。
17.某电厂一昼夜发电1.2×
h，此功应由多少热量转换而来?
（不考虑其他能量损失）
1kW·
h＝3.6×
103kJ
则Q＝3.6×
1.2×
106＝4.32×
109（kJ）
此功应由4.32×
109kJ的热量转换而来。
18.一台十级离心泵，入口压力p1＝0.21MPa，出口压力p2＝6.5MPa，入口水温t＝109.32℃，求该泵的总扬程和单级扬程。
根据水泵入口水温和压力查找饱和水温表ρ＝951.2kg／m3，
g＝9.81m／s2，
根据水泵扬程公式得泵的总扬程为
Ht＝（p2－p1）／（ρg）
＝（6.5×
106－0.21×
106）／（951.2×
9.81）
＝471.5（m）
每级扬程为H＝Ht／10＝471.5／10＝47.5（m）
该离心泵的总扬程为471.5m，单级扬程为47.5m。
19.某锅炉蒸发量D＝130t／h，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m＝16346kg／h，燃煤的低位发热量为Qar,net＝22676kJ／kg，试求锅炉的效率?
由汽水的性质查得给水焓i1＝728kJ／kg，主蒸汽焓i0＝3332kJ／kg
锅炉输入热量
Q1＝mQar,net＝16346×
22676＝3.7×
锅炉输出热量
Q2＝D（i0－i1）＝130×
（3332－728）＝3.39×
锅炉效率
η＝Q2／Q1×
＝3.39×
108／3.7×
＝91.62%
此台锅炉效率是91.62%
20.N100-90／535型汽轮机，在经济工况下运行，调节级汽室压力p0＝4.40MPa，流量G0＝100kg／s。
运行一段时间后，调节级汽室压力p′0＝4.0MPa。
求变工况后的蒸汽流量G′0。
已知p0＝4.40MPa，G0＝100kg／s，p′0＝4.0MPa
G0／G′0＝p0／p′0＝4.40／4.0＝1.1
得G′0＝100／1.1＝90.9（kg／s）
变工况后蒸汽流量G′0为90.9kg／s。
21.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为多少?
调速系统速度变动率
δ＝［（空负荷转速－满负荷转速）／额定转速］×
＝（3120－3000）／3000×
＝4%
该机组调速系统的速度变动率为4%。
22.某台汽轮机额定参数为：
主蒸汽压力p1＝13.1MPa，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p2＝8.8MPa，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?
n＝p2／p1×
1000＝8.8／13.1×
1000＝671.75（r／min）
该汽轮机转速下降到671.75r／min以下时，主汽门、调门的严密性才算合格。
23.某台凝汽器冷却水进水温度为t1＝11℃，出水温度为t2＝19℃，冷却水流量d＝9.7×
104t／h，水的比热容c＝4.187kJ／kg，问该凝汽器48h内被冷却水带走多少热量?
该凝汽器每小时被冷却水带走热量
q＝d×
c（t2－t1）＝9.7×
107×
4.187×
（19－11）
＝324.9×
107（kJ／h）
48h内被冷却水带走热量
324.9×
48＝15595.74×
107＝1.56×
1011（kJ）
该凝汽器48h内被冷却水带走1.56×
1011kJ热量。
24.某容器内气体压力由压力表读得p1＝0.42MPa，气压表测得大气压力
p2＝0.97×
105Pa，若气体绝对压力不变，而大气压力升高到1.1×
105Pa，问容器内压力表的读数为多少?
容器内的绝对压力
p＝p1＋p2＝0.42×
106＋0.97×
＝517000（Pa）＝0.517（MPa）
大气压力变化后，压力表读数
p1＝p－p2＝517000－110000＝407000（Pa）＝0.407（MPa）
压力表读数为0.407MPa。
25.某台循环水泵的电动机轴功率P1＝1000kW·
h，循环水泵有效功率
P2＝800kW·
h，问该循环水泵的效率η为多少?
η＝P2／P1×
100%＝800÷
1000×
100%＝80%
该循环水泵的效率为80%。
26.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）
大气压力为0.1012MPa＝101.2kPa
真空度＝凝汽器真空／大气压力×
＝95／101.2×
≈93.87%
凝汽器真空度为93.87%。
27.某台纯凝汽式汽轮机，新蒸汽压力为p1＝13.24MPa，温度t1＝550℃，汽轮机排汽压力为0.005MPa，试问该台汽轮机循环热效率为多少?
查图得知：
i1＝3470kJ／kg，i2＝2288kJ／kg，i′2＝138.2kJ／kg
循环热效率ηt＝（i1－i2）／（i1－i′2）×
＝（3470－2288）／（3470－138.2）×
＝1182／3331.8×
＝0.3547×
＝35.47%
该台汽轮机循环热效率为35.47%。
28.一台125MW汽轮机，新蒸汽压力为p1＝13.24MPa，温度t1＝550℃，高压缸排汽压力为2.55MPa，再热汽温为550℃，汽轮机排汽压力为0.005MPa，试问该台125MW汽轮机循环热效率为多少?
i1＝3470kJ／kg，ia＝2990kJ／kg，ib＝3576kJ／kg，
i2＝2288kJ／kg，i′2＝138.2kJ／kg
再热循环热效率
ηt＝［（i1－ia）＋（ib－i2）］／［（i1－i′
升级会员 