汽轮机运行值班员基础理论知识模拟26.docx
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汽轮机运行值班员基础理论知识模拟26
[模拟]汽轮机运行值班员基础理论知识模拟26
计算题
第1题：
某汽轮机调节系统静态特性曲线在同一负荷点增负荷时的转速为2980r/min，减负荷时的转速为2990r/min，额定转速nN为3000r/min，求该调节系统的迟缓率。
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参考答案：
调节系统的迟缓率ε=△n/nN×100%=（2990-2980）/3000×100%=0.33（%）该调节系统的迟缓率为0.33%。
详细解答：
第2题：
某台汽轮机从零负荷至额定负荷，同步器行程为h=9mm，该机组调节系统的速度变动率δ=5%，在同一负荷下，其他参数均不改变的情况下，同步器位置差△h=1mm，试求该机组调节系统迟缓率ε。
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参考答案：
调节系统迟缓率为ε=δ×△h/h×100%=0.05×1/9×100%=0.56（%）该机组调节系统迟缓率为0.56%。
详细解答：
第3题：
如果在一个全周进汽的隔板上装有z1=80个喷嘴，汽轮机的转速ne=3000r/min，求叶片所承受的高频激振力频率f。
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参考答案：
f=Z1nsms=ne/60=3000/60=50（r/s）f=Z1ns=80×50=4000（Hz）高频激振力频率为4000Hz。
详细解答：
第4题：
某台汽轮机调节系统为旋转阻尼调节系统，在空负荷下，一次油压p1=0.217MPa，从空负荷至额定负荷一次油压变化值△p=0.022MPa，求该机组调节系统的速度变动率δ。
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参考答案：
因为△p/p1=2△n/n=2δ,则δ=△p/（2p1）×100%=0.022/（2×0.217）×100%=5.07（%）该汽轮机调节系统速度变动率为5.07%。
详细解答：
第5题：
某厂一台P=12000kW机组带额定负荷运行，由一台循环水泵增加至两台循环水泵运行，凝汽器真空率由H1=90%上升到H2=95%。
增加一台循环水泵运行，多消耗电功率P´=150kW。
计算这种运行方式的实际效益（在各方面运行条件不便的情况下，凝汽器真空率每变化1%，机组效益变化1%）。
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参考答案：
凝汽器真空上升率为△H=H2-H1=0.95-0.90=0.05机组提高的效益为△P=P△H=12000×0.05=600（kW）增加一台循环水泵运行后的效益为△P-P´=600-150=450（kW）增加运行一台循环水泵每小时可增加450kW的效益。
详细解答：
第6题：
已知进入凝汽器的蒸汽量Dco=198.8t/h，凝汽器设计压力pco=0.054MPa。
凝汽器排汽焓hco=2290kJ/kg，凝结水焓h´co=139.3kJ/kg，冷却水的进水温度tw1=20℃，冷却水比热容cp=4.1868kJ/（kg·℃），冷却水量为12390t/h，求冷却倍率、冷却水温升、传热端差。
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参考答案：
查表得pco压力下蒸汽的饱和温度tcos=34.25℃冷却倍率m=Dw/Dco=13900/1988=62.3冷却水温升△t=（hco-h´co）/（cp×m）=（2290-139.3）/（4.1868×62.3）=8.25（℃）冷却水出口温度tw2=tw1+△t=20+8.25=28.25（℃）则传热端差δt=tcos-tw2=34.25-28.25=6.0（℃）冷却倍率为62.3，冷却水温升8.25℃，传热端差6.0℃。
详细解答：
第7题：
某汽轮机汽缸材料为ZG20CrMoV，工作温度为535℃，材料的高温屈服极限【缺图】，泊桑比μ=0.3，取安全系数n=2，弹性模数E=0.176×106MPa，线胀系数α=12.2×10-61/℃，求停机或甩负荷时，汽缸内外壁的最大允许温差。
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参考答案：
汽缸内外壁的最大允许温差△t={[σ]×（1-μ）}/（φEα）=[112.5×（1-0.3）]/（φ×0.176×106×12.2×10-6=367/φ停机或甩负荷时，汽缸受到冷却，应按内壁计算，取φ=2/3则△t=367/（2/3）=55（℃）停机或甩负荷时，汽缸内外壁的最大允许温差为55℃。
详细解答：
第8题：
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。
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参考答案：
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）2=25×（1420/1450）2=24.0（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24.0m；流量为235m3/h；轴功率为20.7kW。
详细解答：
第9题：
某电厂有一台离心通风机在标准进口状态下，其流量Q=135000m3/h，风压p=5.92kPa，轴功率P=246.7kW，现准备用来作引风机，其进口状态为t=200℃，p´a=750mmHg，求该引风机的风压和轴功率。
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参考答案：
标准状态下大气压力为760mmHg，温度为20℃，密度为1.2kg/m3，在t=200℃，p´a=750mmHg时的气体密度可由理想气体状态方程来求得。
ρ´=ρ（p´a/pa）×（T/T´）=1.2×（750/760）×（273+20）/（273+200）=0.734（kg/m3）p´=p×ρ´/ρ=5.92×0.734/1.2=3.62（kPa）P´=P×ρ´/ρ=246.7×0.734/1.2=150.9（kW）该引风机的风压为3.62kPa，轴功率为150.9kW。
详细解答：
第10题：
一台容量为300MW的汽轮机，己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。
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参考答案：
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h´co=137.77kJ/kg，饱和蒸汽焓h"co=2561.6kJ/kg。
排汽焓hco=xh"co+（1-x）×h´co=0.93×2561.6+（1-0.93）×137.77=2382.3+9.6=2391.9（kJ/kg）凝汽器热平衡方程Dm（hco-h´co）=Dwcp（tw2-tw1）Dw=[Dm（hco-h´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。
详细解答：
第11题：
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。
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参考答案：
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·h）该厂的发电标准煤耗为bb=0.123/ηndc=0.123/0.342=0.35965[kg/（kW·h）]=359.65g/（kW·h）全年标准煤的总消耗量为1800×106×0.35965=647370000（kg）=647370（t）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。
详细解答：
第12题：
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。
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参考答案：
从水蒸气焓熵图及表中查得：
高压缸进汽焓h1=3467kJ/kg，熵S1=6.6kJ/（kg·K）；高压缸排汽焓hb=2987kJ/kg；中压缸的进汽焓ha=3573kJ/kg，熵Sa=7.453kJ/（kg·K）；简单朗肯循环排汽焓hc=2013kJ/kg；再热循环排汽焓hco=2272kJ/kg；排汽压力下饱和水焓h´co=137.8kJ/kg。
再热循环的热效率ηt，zr=[（h1-hb）+（ha-hco）]/[（h1-h´co）+（ha-hb）]×100%=[（3467-2987）+（3573-2272）1/[（3467-137.8）+（3573-2987）]×100%=1781/3915.2×100%=45.5%简单朗肯循环的热效率为ηt=（h1-hc）/（h1-h"co）×100%=（3467-2013）/（3467-137.8）×100%=1454/3329.2×100%=43.7%采用再热循环后，循环热效率提高了δηt=（ηt,zr-ηt）ηt×100%=（45.5%-43.7%）/43.7%×100%=0.0412×100%=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）/0.7735×100%=0.139×100%=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%。
详细解答：
第13题：
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。
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参考答案：
查水蒸气焓熵图及表得：
新蒸汽焓hi=3343.3kJ/kg再热循环A的高压缸排汽焓hb，A=2928kJ/kg再热循环B的高压缸排汽焓hb，B=2620kJ/kg再热循环A的中压缸进汽焓ha，A=3461.7kJ/kg再热循环B的中压缸进汽焓ha，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h"co=2567.5kJ/kg排汽压力下的饱和水焓h´co=151.5kJ/kg简单朗肯循环的排汽焓hco=xh"co+（1-x）h"co=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hco,A=
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