热力发电厂课后习题

热力发电厂

第一章

1、发电厂有哪些主要的热经济性指标？

主要热经济性指标有：能耗量（汽耗量，热耗量，煤耗量）和能耗率（汽耗率，热耗率，煤耗率）以及效率。

2、蒸汽初参数对电厂热经济性有什么影响？提高蒸汽初参数受到哪些限制？为什么？

对汽轮机绝对内效率的影响，提高蒸汽初参数对大容量汽轮机可提高设备热经济性，对小容量汽轮机则降低。

1）提高蒸汽初温，可使汽轮机的相对内效率ηri和理想循环热效率ηt都提高，故提高蒸汽初温可使汽轮机的绝对内效率ηi提高。提高蒸汽初压，对汽轮机绝对内效率的影响取决于理想循环热效率和相对内效率的大小。随着初压的提高，若理想循环热效率的增加大于相对内效率的降低，那么随着初压的提高，汽轮机的绝对内效率是增加的，否则是下降的。

2）提高蒸汽初温受动力设备材料强度的限制；提高蒸汽初压受汽轮机末级叶片容许的最大湿度的限制。

3、降低汽轮机的排气参数对机组热经济性有何影响？影响排汽压力的因素有哪些？

1）在极限背压以上，随着排汽压力的降低，热经济性也提高

2）汽轮机的排汽压力对应于排汽饱和温度相应的压力，在运行中它的大小取决于冷却水的进口温度，冷却水量的大小，冷却水管的清洁度和换热面积。

（蒸汽终参数对电厂经济性影响：1）降低蒸汽终参数Pc将使循环放热过程的平均温度降低，理想循环热效率将随着排汽压力Pc的降低而增加，降低排气压力Pc使汽轮机比内功Wi增加，理想循环热效率增加。

2）排汽压力Pc降低，对汽轮机相对内效率不利，在极限背压以上，随着排汽压力Pc的降低热经济性是提高的。）

4、蒸汽中间再热的目的是什么？

减少排汽湿度；改善汽轮机末几级叶片的工作条件；提高汽轮机的相对内效率；在发电机组输出功率不变时可减少汽轮机总汽耗量；能够采用更高的蒸汽初压，增大单机容量。

5、再热对回热机组热经济性有什么影响？

再热对回热经济性的影响：再热增加了蒸汽过热度，增加了不可逆传热损失，从而削弱了回热的热经济性，再热使回热抽汽的温度和焓值都提高了，使回热抽汽量减少，回热抽汽做功减少，凝汽流做功相对增加，冷源损失增加，热效率较无再热机组稍低，再热对回热分配的

影响主要反映在锅炉给水温度和再热后一级抽汽压力的选择上。

6、重核裂变释放能量的基本原理是什么？是否所有的重核元素的原子俘获中子后都会发生裂变反应？为什么？（P56）

（1）基本原理是质量亏损和爱因斯坦的质能互换公式：E=MC2

（2）并非所有的重核元素的原子俘获中子后都会发生裂变反应，这取决于击中原子核的中子带入的结合能是否大于靶核的临界裂变能。

第二章

1、锅炉给水为什么要除氧？发电厂主要采用哪种方式除氧？其原理是什么？

（1）氧气溶解度随温度升高而下降，温度愈高就愈容易直接和金属发生化学反应，是金属表面遭到腐蚀。氧气还会使传热恶化，热阻增加，降低机组的热经济性。

（2）发电厂主要采用热力除氧法。

（3）热力除氧的原理是亨利定律和道尔顿定律。要除去水中溶解的某种气体，只须将水面上该气体的分压力降为零即可，在不平衡压差的作用下，该气体就会从水中完全除掉。对除氧器中的水进行定压加热，随温度的上升，水蒸发不断加深，水面上水蒸气的分压力逐渐增大，溶于水中的氧气的分压力逐渐减小，当水被加热到除氧器工作压力下的饱和温度时，水蒸气的分压力接近水面上气体的总压力时，其他气体的分压力趋于零，水中也就不含其他气体。

2、除氧器的运行方式有哪几种？不同的运行方式对除氧器汽源连接方式有什么要求？

定压和滑压两种运行方式。定压运行除氧器是保持除氧器工作压力为一定值，为此需在进气管上安装压力调节阀，将压力较高的回热抽汽降低至定值。单独连接定压除氧器方式在抽汽管道上设置有压力调节阀，当负荷降低到该级抽汽压力满足不了除氧器运行压力要求时，有可以切换至高一级抽汽并相应关闭原级抽汽的装置。前置连接定压除氧器方式是在除氧器出水口前方设置一高压加热器并与除氧器共用同一级回热抽汽，组成一级加热。滑压运行除氧器是指在滑压范围内运行时其压力随主机负荷与抽汽压力的变动而变化，抽气管不设压力调节阀，只有一止回阀防止蒸汽倒流入汽轮机。

第三章

热负荷有哪几种类型？各有什么特点？

热负荷按其随时间变化的性质可分为季节性和全年性两大类。

季节性热负荷：用热量主要与气候条件有关，包括采暖设计热负荷、通风设计热负荷、空调设计热负荷。特点：取决于室外温度，年变化大，日变化小

非季节性热负荷：用热量与室外气温无关，包括生活热水设计热负荷、生产工艺设计热负荷。特点：年变化小，日变化大

第四章

1、热力系统的定义：将热力设备按照热力循环的顺序用管道和附件连接起来的一个有机整体。

2、发电厂全面性热力系统，对发电厂设计而言，会影响到投资和各种钢材的耗量；对施工而言，会影响施工工作量和施工周期；对运行而言，会影响到热力系统运行调度的灵活性、可靠性和经济性；对检修而言，会影响到各种切换的可能性及备用设备投入的可能性。

3、发电厂全面性热力系统一般由下列局部系统组成：主蒸汽和再热蒸汽系统、旁路系统、回热加热（回热抽汽及疏水）系统、给水系统、除氧系统、主凝结水系统、补充水系统、锅炉排污系统、供热系统、厂内循环水系统和锅炉启动系统等。

4、按阀门在管道中所起的作用可分为三大类：

（1）起关断作用：如甲阀、截止阀、旋塞和球阀等。

（2）起调节作用：如调节阀、节流阀、减压阀和疏水阀等。

（3）起保护作用：如安全阀、止回阀和快速关断阀等。

5、主蒸汽系统：包括从锅炉过热器出口联箱至汽轮机进口主汽阀的主蒸汽管道、阀门、疏水装置及通往用新汽设备的蒸汽支管所组成的系统。发电厂主蒸汽系统具有输送工质流量大、参数高、管道长及要求金属材料质量高的特点，它对发电厂运行的安全、可靠性好，运行调度灵活，投资少，运行费用低，便于维修、安装和扩建。

6、旁路系统的类型：中间再热机组的旁路系统是指高参数蒸汽在某些特定情况下，绕过汽轮机，经过与汽轮机并列的减温减压装置后，进入参数较低的蒸汽管道或设备的连接系统，以完成特定的任务。

高压旁路又称I级旁路，即新蒸汽绕过汽轮机高压缸直接进入再热冷段管道；低压旁路又称II级旁路，即再过热后的蒸汽绕过汽轮机中、低压缸直接进入凝汽器；当新蒸汽绕过整个汽轮机而直接排入凝汽器的则称为整机旁路或称III级旁路、大旁路。

7、不设旁路系统的措施：（必须解决好机组启动和甩负荷过程带来的问题）

（1）锅炉不设置启动旁路，而是从机组启动直至并网前，采用低温段过热器引出蒸汽进行暖管、升速，可以满足机组冷态、稳态、热态和极热态启动的要求。

（2）汽轮机只采用高压缸启动方式，不考虑中压缸启动方式，因此设置旁路的意义不大。（3）在机组启动时，锅炉有控制炉膛出口烟温的装置，保证启动期间炉膛出口烟温低于538℃，以保护再热器。但是蒸汽升温升压的速率要减慢，增加了启动时间，对稳态启动增加10-15min。

（4）在机组甩负荷时，有防止超速、超温和超压的措施：

1）汽轮机控制系统设有超速保护和高、中压缸在甩负荷时进气阀的快关作用，迅速减小流入气缸的蒸汽量，降低超速的可能性。

2）锅炉除有启动时控制炉膛出口烟温的功能，也有汽轮机跳闸时快速控制烟温的功能，减小了再热器超温的机会。

3）在主蒸汽和再热蒸汽管道上，设置安全阀，当系统失控超压时，安全阀动作、避免系统超压，但会增加工质损失。

4）主蒸汽系统设计时，不考虑故障停机不停炉措施。因为单元制系统，当停机时间较短时，锅炉热态启动的时间并不长；当停机时间较长时，不停炉已无必要，所以可以不设旁路系统。

8、给水系统是从除氧器给水箱下降管入口到锅炉省煤器进口之间的管道、阀门和附件之总称。

第五章

1、泵与风机的性能参数有哪些？（P234）

主要性能参数有：流量qv、泵的杨程H（风机的全压）、功率P、效率η、转速n及比转速（泵为n s、风机为n y）。

2、泵与风机的性能曲线有哪些？它们有什么用途？（P238）

泵与风机的性能曲线：流量与杨程（或全压）关系曲线、流量与功率关系曲线、流量与效率关系曲线及水泵的流量与气蚀余量之间的关系曲线。

用途：（1）能直观的反映泵与风机的总体性能，对于泵与风机的选择、经济合理运行具有十分重要的作用。

（2）作为设计和修改新、老产品的依据，是相似设计的基础。

（3）反映工作状态—工况：运行工况、设计工况、最佳工况。

第六章

1、什么是燃料运输系统？它的任务是什么？主要设备有哪些？（P258）

包括来煤的接受、储存、输送、计量、破碎、除杂等一系列过程及其建筑物和各种卸煤、输煤、破碎等机械设备。

具体任务：

（1）、在规定的期间内，用机械将铁路车皮或船舶运抵电厂的煤卸空，并检查其数量与质量；

（2）可靠地向锅炉房或制粉站连续输煤；

（3）在损失最小的情况下储存一定数量的备用燃料；

典型的输煤系统一般由卸煤系统、储煤系统、破碎及筛分系统、上煤系统、输煤控制系统以及输煤系统的辅助设备六部分组成。

2、简述自然通风冷却塔的结构和原理。（P273）

自然通风冷却塔一般为双曲线型，主要有通风筒、人字支柱、配水系统、淋水填料、除水器和储水池等组成。

循环冷却水在塔内从上而下喷溅成水滴或水膜泻下，空气则由下而上或水平方向在塔内流动和冷却水进行充分热至交换，冷却后的落在塔底池内，以备再循环使用，空气由塔顶排向大气。