汽机题库计算题.docx
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汽机题库计算题
汽机题库一计算题
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h=540C,排汽压力p=0.0038Mpa,再热压力Prh=2.6MPa,再热后温度trh,试求中间再热后的汽耗率drh?
(已知:
有表查得h=3427kJ/kg、i2=2955kJ/kg、
i3=3544kJ/kg、i4=2228kJ/kg)。
2、某台机组,在某一工况下,汽轮发电机输出功率N=5104千瓦,进入汽轮
机的蒸汽量D=190103千克/时,总抽汽率a=0.2,新蒸
汽焓i0=3400千焦/千克,给水焓ig=800千焦/千克。
求:
汽耗率d、热耗率q、总抽汽量凝结量D2、热效率n。
34
解:
⑴汽耗率d=D/N=19010/510=3.8(千克/千瓦时)
(2)热耗率q=d(i0-ig)=3.8(3400-800)=9
880(千焦/千瓦时)
(3)总抽汽量D=aD=0.2沃190沃103=38況103
(千克/时)
3
(4)凝结量D2=(1-a)D=0.819010=15210
3(千克/时)
(5)热效率n=3600F=3600弋880=0.36=36%
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x=0.88,冷却水比热容Cp=4.1868kJ/(kg•C),凝汽器每小时用循环冷却水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i〃co=2554.5kJ/kg,饱和水焓i'co=121.41kJ/kg
排汽焙丿勺ico=xxi"co+(1—x)xi'co
=0.88x2554.5+(1-0.88)x121.41
=2247.96+14.57
=2262.53kJ/kg
凝汽器循环倍率为
rn=Dw/DCo=24800/400=62
循坏冷却水温升△t=(ico-i'co)/(mxCp)
=(2262.53-121.41)/(62x
4.1868)
=8.25(C)
答:
循坏拎却水温升为8.25C
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?
答案:
解:
该机组年消耗标准煤Bb为
Bb=bbxNh=320x10-3x103.1559x108
=3300988800kg
=3300988.8(t标准煤)
若燃用发热吊为4800kcal/kg的煤,则消耗
B=3300988.8x7000/4800
=4813942(t)
答:
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p。
=5MPato=450C、pc°=0.005MPa、机组的相对内效率noi=0.85、机械效率nj=0.99、发电机效率nd=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.答案:
解:
查表求出下列参数
io=3316.8kJ/kg
i'co=137.77kJ/kg
i〃co=2561.6kJ/kg
绝热彫胀排汽焓为icot=xxi〃co+(1-x)xi'c。
=0.9x2561.6+(1-0.9)x137.77
=2305.44+13.777
=2319.21(kJ/kg)
汽耗斤tD=3600xN/L(io—icot)n&njnd]
=3600x12000/[(3316.8—2319.21)x0.85x0.99x0.98:
=52511.14(kg/h)
汽耗率d=D/N=52511.14/12000=4.376kg/(kW・h)
热耗量Q=D(io—ico)
=52511.14x(3316.8—137.77)
=166934489.4(kJ/h)
热耗率q=Q/N
=166934489.4/12000
=13911.2:
kJ/(kW-h):
答:
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24001/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?
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
H=H(rT/n)=25x(1420/1450)=24.5(m
Q=Q(rT/n)=240x(1420/1450)=235(卅/h)
N=N(n'/n)3=22x(1420/1450)3=20.7(kW
答:
实际转速为1420r/min时,扬程为24.5m;流量为
235ni/h;轴功率为20.7kWo
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18C和
28C,水的平均定压质量比热Cp=4.187kJ/(kg・C)。
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i'co=137.77kJ/kg,饱和蒸汽焓i〃co=
2561.6kJ/kgo
排汽焙ico=xxi〃co+(1—x)xi'co
=0.93x2561.6+(1—0.93)x137.77
=2382.3+9.6
=2391.9(kJ/kg)
凝汽器热平術方程
Dmx(ico—ico)=
DWCp(tw2tw1)
Dw=[Dmx(ico—i
co)]/[Cp(tw2—tw1)]
=:
570X(2391.9
-137.7)]/:
4.187X(28-18)]
=30687.7(t/h)
冷却倍率mrDW/Dm
=30687.7/570
=53.84
答:
该凝汽器的冷却倍率为53.84,循环冷却水量为
30687.7t/ho
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50MVy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nndc=
34.2%,所用燃料的低位发热量Qr,net=23440kJ/kg,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
3X50000+1X100000=250000(kW
全年发电量为
250000X7200=1800X106(kW-h)
该厂的发电标准煤耗为
bb=0.123/nndc=0.123/0.342
=0.35965:
kg/(kW-h)]
=359.65g/(kW-h)
全年标准煤的总消耗量为
1800X106x0.35965=647370000(kg)
=647370t
伞厂平均每昼夜消耗的标准煤为
647370/365=1773.62(t)
若燃用低位发热彊为23440kJ/kg的煤,则平均每昼夜该厂的燃料实际消耗量为
1773.62X7000X4.187/23440=2217.7(t)
答:
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,t—
550C,高压缸排汽压力2.55MPa,再热蒸汽温度550C,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i1=3467kJ/kg,熵S=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-K)
简单朗肯循环排汽焓ic=2013kJ/kg
排汽压力下饱和水焓i'co=137.8kJ/kg
再热循环的热效率
nt,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
nt=(i1—ic)/(i1—i'co)
=(3467—2013)/(3467—137.8)
=1454/3329.2
=0.437
采用再热循坏后,循坏热效率提高了
8nt=(nt,zr—nt)/nt
=(0.455—0.437)/0.437
=0.0412
=4.12%
从水蒸气焙嫡图中可查得,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%
答:
采用再热循坏,使循坏热效率提高了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pi
=12.5MPa,ti均为500C,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500C,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ii=3343.3kJ/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〃c°=2567.5kJ/kg;
排汽压力下的饱和水焓i'c°=151.5kJ/kg。
简单朗肯循环的排汽焓ico=xxi〃co+(1-x)xi,co
=0.757x2567.5+(1-0.757)x
151.5
=1943.6+36.8
=1980.4(kJ/kg)
冉热循坏A的排汽焓
ico,A=XaXi"co+(1—Xa)xi'co
=0.882X2567.5+(1-0.887)X151.5
=2264.5+17.1
=2281.6(kJ/kg)
冉热循坏B的排汽焓
ico,B=XbXi"co+(1—Xb)Xi'co
=0.92X2567.5+(1—0.92)X151.5
=2362.1+12.1
=2374.2(kJ/kg)
简单朗肯循环效率
nt=(i1—ico)/(i1—i'co)
=(3343.3—1980.4)/(3343.3—151.5)
=1362.9/3191.8
=0.427
冉热循坏A的循环效率
nt,A=[(i1—ib,A)+(ia,A—ico,A)]/[(i1—i'co)
+(ia,A—ib,A)]
(3343.3—
=[(3343.3—2928)+(3461.7—2281.6)]/[
151.5)+(3461.7-2928)]
=1595.4/3725.5
=0.428
冉热循坏B的循环效率
nt,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
答:
出讣算结果灯知,冉热循坏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=535C,5
=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=550Co
答案:
解:
查水蒸气表得原来蒸汽参数下,凝结水焓i'c。
=
137.77kJ/kg,蒸汽初焓i1=3477.7kJ/kg,排汽焓ic。
=
2066.5kJ/kg,排汽干度x=0.795,
=(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i必=1995.7kJ/kg,排汽干度Xa=0.766,
循坏热效率nt,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,
循坏热纽攵率nt,B=(i1,b—ico,B)/(i1,b—i'co)
=(3511.9—2080.3)/(3511.9—
137.77)
=1431.6/3374.1
=0.4243
答:
根据杳表及计算结果可知,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i“=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。
答案:
解:
1号高温加热器热平衡方程
〉1心-is1)=(i1-「2)
十仙“)/"七)
=(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
:
2(iz2—is2):
1(is1—is2)72“3)
:
2二L(i2_i3^-1(is1-is2)"(iz2-is2)
=:
(946.9-667.5)-0.04424(979.6-703.5):
/(3018-703.5)
=(279.4-12.215)/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?
答案:
解:
q=i2-i1=502.4-334.9=167.5(kJ/kg)
Q=m-q=10X103x167.5=1.67x106(kJ)
答:
10t水在加热器内吸收了1.67x106kJ的热量。
14.某P=200MW机组调节系统的迟缓率£=0.3%,速度变动
率3=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=(e/8)XP
=0.3+5X200
=12(MVV
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8=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%f,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
(1.04X3000-3000)/P=8no/P
P/PX100%^:
(1.04X3000-3000)/8n°]X100%
=:
(1.04X3000-3000)/(0.05X3000):
X100%
=(0.04/0.05)X100%
=80%
答:
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=2.51X103kJ/kg,蒸汽通过汽轮机作功后在凝汽器中放出热量q2=2.09X103kJ/
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)
答案:
解:
D=440t/h=4.4X105kg/h
(q1-q2)XD=(2.51-2.09)X103X4.4X105
=1.848X108(kJ/h)
因1kJ=2.78X10-4kW-h
贝U每天发电量W2.78X10-4X1.848X108X24
=1.23X106(kW-h)
答:
每天能发出1.23X106kW-h电。
17.某电厂一昼夜发电1.2X106kW-h,此功应由多少热量转
换而来?
(不考虑其他能量损失)
3
答案:
解:
1kW・h=3.6x10kJ
贝»Q=3.6x103x1.2x106=4.32x109(kJ)
答:
此功应由4.32x109kJ的热量转换而来。
18.一台十级离心泵,入口压力pi=0.21MPa,出口压力p2=
6.5MPa,入口水温t=109.32C,求该泵的总扬程和单级扬程。
答案:
解:
根据水泵入口水温和压力查找饱和水温表p=
951.2kg/m,
2
g=9.81m/s,
根据水泵扬程公式得泵的总扬程为
H=(p2—p1)/(pg)
=(6.5x106—0.21x106)/(951.2x9.81)
=471.5(m
每级扬程为H=H/10=471.5/10=47.5(m)
答:
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172C,给水压力4.41MPa,过热蒸汽压力为3.92MPa,过热蒸汽温度450C,锅炉的燃煤量m=16346kg/h,燃煤的低位发热量为QUt=22676kJ/kg,试求锅炉的效率?
答案:
解:
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
Q=mQnet=16346x22676=3.7x108(kJ/h)
锅炉输出热量
Q2=D(io-i1)=130X103x(3332-728)=3.39x108(kJ
/h)
锅炉效率
n=Q/Qx100%
=3.39x108/3.7x108x100%
=91.62%
答:
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p°=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G0。
答案:
解:
已知p0=4.40MPa,G0=100kg/s,pf0=4.0MPa
G0/G0=p。
/p‘0=4.40/4.0=1.1
得G0=100/1.1=90.9(kg/s)
答:
变工况后蒸汽流量G°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?
答案:
解:
调速系统速度变动率
8=[(空负荷转速—满负荷转速)/额定转速]X100%
=(3120—3000)/3000X100%
=4%
答:
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pi=13.1MPa,主蒸
汽温度535C,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456C。
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?
答案:
解:
n=p2/piX1000=8.8/13.1X1000=671.75(r/min)
答:
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=11C,出水温度为t2
=19C,冷却水流量d=9.7X104t/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?
答案:
解:
该凝汽器每小时被冷却水带走热量
q=dXc(t2—11)=9.