【正文】 熱式？答：在機組功率相同的條件下，由于回熱抽汽的作功不足使機組的發(fā)電功率減少,若保持功率不變，則必需增大機組的汽耗量D0 和汽耗率d0。3） 汽輪機中不可逆膨脹引起的不可逆損失；可通過優(yōu)化汽輪機結(jié)構(gòu)來減少不可逆性。因為它們的計算方法不同。由火用的定義可見，當環(huán)境溫度Ten為常數(shù)時，火用只是熱源溫度T或工質(zhì)進口狀態(tài)（p1,t1）的函數(shù)。用能量的基本特性提出熱力循環(huán)能量轉(zhuǎn)換的數(shù)量關系的指標，著眼于能量數(shù)量上的平衡分析，它主要通過計算各種設備及全廠的熱效率來評價實際循環(huán)的優(yōu)劣。熱量法是以熱力學第一定律為基礎。在發(fā)電廠的絕大部分熱力設備中，工質(zhì)都是在穩(wěn)定流動中，流體由狀態(tài)（p1,t1）可逆的變到與環(huán)境狀態(tài)（pen,ten）相同時所做的最大技術功，稱為工質(zhì)火用，而兩者均以環(huán)境狀態(tài)為變化的基礎，而只是熱源的性質(zhì)不同。答：汽輪機膨脹過程中的不可逆性引起的熱損失和火用損失是不相等。2） 主蒸汽中的散熱和節(jié)流引起的不可逆性；可通過保溫、減少節(jié)流部件等方式來減少不可逆性。 解：根據(jù)參數(shù)在焓熵圖中查得 hb=3335kj/kg sb = h0=3305 kj/kg s0= 鍋爐出口蒸汽火用值為 eb=(hbTensb)(henTensen) 汽輪機進口蒸汽火用值為 e0=(h0Tens0)(henTensen) 故主蒸汽管道中火用損失 ep=(hbTensb)(h0Tens0) =(hbh0)Ten(s0sb)=(33353305)+Ten() =30+STTTen15. 將3kg95℃的水與2kg20℃的水混合，其最后溫度必趨于一致，試以火用方法計算混合引起的火用損失。它們之間具有互換計算的關系。試求發(fā)電機組的絕對內(nèi)效率和發(fā)電廠的效率 汽輪發(fā)電機組的絕對內(nèi)效率為 發(fā)電廠的效率為 ，有關參數(shù)為pb=、tb=540℃、p0=、t0=535℃、 pc=、b=、ri=、g=、m=、ap不計泵效率。２．用TS圖分析被壓機和可調(diào)抽汽機組的熱電聯(lián)合生產(chǎn)循環(huán)熱經(jīng)濟性提高的本質(zhì)。而實際焓降法合作功能力法卻不同程度的考慮了能量質(zhì)量上的差別；供熱蒸汽壓力越低時，供熱方面分配的熱耗量越少，可鼓勵熱用戶盡可能降低用氣的壓力，從而降低熱價；但實際焓降法對熱電聯(lián)產(chǎn)的得到的熱效益全歸于供熱，因而會挫傷熱電廠積極性。供熱返回水流量和溫度的大小和高低對熱電循環(huán)的回熱抽汽量及總熱耗量都有一定影響，因此會影響整個循環(huán)的熱經(jīng)濟性。（2） 為表明熱電聯(lián)產(chǎn)設備的技術完善程度，采用以供熱循環(huán)為基礎的熱化（熱電聯(lián)產(chǎn)）發(fā)電量的指標，簡稱熱化發(fā)電率，它是質(zhì)量不等價的熱電聯(lián)產(chǎn)部分的熱化發(fā)電量Wh與熱化供熱量Qht的比值,即= Wh/ Qht（3） X= Wh/W稱為供熱機組的熱化發(fā)電比。其計算式為： = (t/a) 式中A=。當熱電廠和代替凝汽式電廠具有相同得初參數(shù)時，其熱化發(fā)電比[X]相當小時，即約為13%15%時熱電廠便開始節(jié)省燃料。15． 說明熱化系數(shù)的含意及熱化系數(shù)最優(yōu)值的含意，為什么說熱化系數(shù)值才是經(jīng)濟的？ 熱化系數(shù)是以熱電聯(lián)產(chǎn)為基礎，把熱電聯(lián)產(chǎn)與熱電分產(chǎn)按一定比例組成的熱電聯(lián)產(chǎn)能量供應系統(tǒng)綜合經(jīng)濟性的宏觀控制指標；它表示在熱電聯(lián)產(chǎn)能量供應系統(tǒng)中熱化供熱量（即熱電聯(lián)產(chǎn)供熱量）所占比例。16. 若背壓汽輪機的Pel=12000kW、p0=、t0=435℃，排氣參數(shù)pb=、hb=，bp=、mg=、hs=1。 　　解 根據(jù)機組參數(shù)由焓熵圖查得 h0=3485kj/kg 汽輪機額定功率為Pe=50000kw由功率方程得 [Dc(h0hc)+Dh(h0hh)]=3600Pe Dh(h0hh)=3600Pe/Dc(h0hc) Dh()=360050000/() Dh=(t/h) (t/h) 第四章 發(fā)電廠熱力循環(huán)主要參數(shù)對電廠經(jīng)濟性的影響思考題及習題1. 　提高蒸汽初溫度和初壓力對發(fā)電廠理想循環(huán)和實際循環(huán)的影響有什么不同？ 　答：對于發(fā)電廠理想循環(huán),當提高初溫和初壓時,可以使整個吸熱過程中平均溫度提高,從而使其等效的卡諾循環(huán)效率提高,即提高了蒸汽循環(huán)熱效率。在其它條件不變時，對無中間再熱機組隨初壓力的提高，蒸汽膨脹終端濕度是不斷增加的；當汽輪機蒸汽終端濕度超過容許值時，蒸汽水分對末級葉片不僅產(chǎn)生侵蝕作用、增加蒸汽流動阻力，而且還可能發(fā)生沖擊現(xiàn)象，使汽輪機相對內(nèi)效率降低很多，并影響其安全性。由此可見，對于每一個中間再熱后的溫度都相應存在一個中間再熱最有利的再熱壓力值，此時中間再熱循環(huán)效率最高，這一壓力值稱為熱力學上最佳中間再熱壓力。最佳真空，是在汽輪機末級尺寸，凝汽器面積一定的情況下，運行中循環(huán)水泵的功耗與背壓降低機組功率增加間的最佳關系。其中必有一種最佳分配方案，使循環(huán)絕對內(nèi)效率為最高。 實際動力工程中，不能單純追求熱經(jīng)濟性，還必須考慮技術經(jīng)濟性。試求當排汽壓力降到0 .0039MPa時，汽輪發(fā)電機組的熱耗率改變了多少（相對值）？假定這時汽輪機的相對內(nèi)效率不變。=2710 kj/kg hfw= 設計參數(shù)下理想循環(huán)效率為 = 改變新汽壓力后理想循環(huán)的效率為 = 則效率相對變化率為 =% 由上式計算可見,初壓的提高對背壓式汽輪機影響較大。=3480 kj/kg hc39。 解： 根據(jù)機組參數(shù)查焓熵圖及水蒸氣圖表得 h0=3470kj/kg ht0=2975 kj/kg hca=2010 kj/kg hrh=3375 kj/kg hrhc =2275kj/kg hfw=h,c=(1) 當機組不采用再熱時汽耗量 = =399124(kg/h)汽耗率=[kg/()]熱耗率q0=d0(h0hc,)=()=(kj/kg)(2) 當機組采用再熱時汽耗量 = =344635(kg/h)汽耗率=[　kg/]熱耗率q0= d0[h0hc, +(h0ht0) ] =(+(34702975) =(kj/kg) 故汽耗率的相對變化為 =% 則熱耗相對變化值為 =%18. 具有一級回熱加熱的汽輪發(fā)電機組，p0= 、t0=435℃、pc=、hc=2394kj/kg、p1=、h1=2794kj/kg，采用混合加熱器。但是混合式加熱器組成的系統(tǒng)有嚴重的缺點，每個加熱器的出口必須配置水泵；有的水泵還是在高溫水條件下工作，特別是汽輪機變工況條件運行時，會嚴重影響水泵工作的可靠性。（2） 疏水逐級自流的連接系統(tǒng)。 再熱回熱循環(huán)中再熱后的各級回熱抽汽過熱度大幅度提高，尤其是再熱后的第一、二級的抽汽口的蒸汽過熱度高達150200℃，甚至更高。工程上為計算方便，通常是以汽輪機的汽耗量的相對量來表示各回熱抽汽份額和凝汽份額，即各回熱抽汽系數(shù)=1kg；再根據(jù)功率方程式求得汽輪機的汽耗量D0，算出各抽汽量和凝汽流量Dc的絕對值。（4） 對計算結(jié)果進行校核。如果水面上某氣體的實際分壓力小于水中溶解氣體所對應的平衡分壓力pb時，則該氣體就會在不平衡壓差p的作用下,自水中離析出來（質(zhì)量轉(zhuǎn)移），直至達到新的平衡狀態(tài)為止，反之，將會發(fā)生該氣體繼續(xù)溶于水中的過程。使任何工況下除氧器內(nèi)的工質(zhì)都處于飽和狀態(tài)，為除氧創(chuàng)造必要條件。此情況下除氧器處的節(jié)流只起著在整個級中分配加熱的作用，而不妨礙給水加熱溫度和汽耗量，故熱經(jīng)濟性較單獨連接時高。這樣就破壞了合理的回熱加熱分配原則，使機組熱效率降低。并用汽平衡管和水平衡管將各臺除氧水箱連通，如某除氧器壓力發(fā)生變化將會引起水箱水位潑動，不僅影響除氧效果，也對給水泵運行不利?；緹峋W(wǎng)加熱器的疏水，用疏水泵送入使用同級抽汽的除氧器內(nèi)。為了提高熱電廠的熱經(jīng)濟性，不應按季節(jié)性的最大熱負荷來選擇熱網(wǎng)加熱器的容量。（2） 采用低轉(zhuǎn)速的前置水泵，減少NPSHr和降低 H.（3） 減少泵吸水管道上不必要的彎頭及水平管段的長度，以降低該管段上的阻力降p0 .（4） 縮短滯后時間T減少Hmaxa. 減小泵吸入管容積，即減小吸入管長度或適當縮小吸入管直徑，使流速加快，由于流速加快會增加吸入管壓降，故吸入管流速不宜過高。這對擔任中間負荷或調(diào)峰負荷的機組更為有利。11． 試比較除氧器前置聯(lián)接與除氧器單獨聯(lián)接的熱經(jīng)濟性。（3） 除氧器應具有一定的容積空間和截面積，以保證有足夠的時間來傳遞熱量和析出氣體；同時還保證蒸汽以合適的速度通過。串聯(lián)和并聯(lián)系統(tǒng)的區(qū)別主要是外置式蒸汽冷卻器與主流水的聯(lián)接關系不同。 當加熱器效率、機械效率和發(fā)電效率未給出時，一般可在以下數(shù)據(jù)范圍內(nèi)選?。篵. 將原始資料整理成計算所需的各處汽、水比焓值：如新汽、抽汽、凝汽比焓（h0、hj、hc），加熱器出口水、疏水、及凝汽器出口水比焓（hjw、hj,前者以機組的額定電功率Pel為定值，通過計算，求得所需的新蒸汽量。因此這種連接方式，多在12200MW機組的低壓加熱器組末級和次末級中采用，其它級采用疏水逐級自流的連接方式。所以，在現(xiàn)代發(fā)電廠中，廣泛采用表面式加熱器。試采用：（1） 平均分配法；（2） 焓降分配法。高壓缸排汽p,rh=，高壓缸相對內(nèi)效率=，再熱器出口壓力p,rh=、t,rh=540℃，中壓缸進口p,rh=、t,rh=535℃，中壓缸相對內(nèi)效率,ri=， MPa，低壓缸相對內(nèi)效率ri,=，假定無回熱，試繪制汽輪機的膨脹過程線。=3480 kj/kg hc=2975 kj/kg hc39。 解: 根據(jù)機組參數(shù)查焓熵圖和水蒸氣表得 對凝汽式機汽輪機：　h0=3310kj/kg h039。 解： 根據(jù)機組參數(shù)查焓熵圖和水蒸氣表得 　h0=3439kj/kg h039。（1） 若忽略各級回熱抽汽的凝結(jié)放熱量qq2……　qz隨Z的變化均認為是常數(shù)，此時，q1’=q2’=……qz’ =0，這種分配方法是將每一級加熱器水的焓升hwz取做前一級蒸汽至本一級蒸汽在汽輪機中的焓降hz1,簡稱為焓降分配法。 用做功能力法分析，回熱使給水溫度提高，提高了工質(zhì)在鍋爐內(nèi)吸熱過程的平均溫度，降低了換熱溫差引起的火用損。 汽輪機的pc降低,取決于凝汽器中排汽凝結(jié)水的溫度tc的降低。因為提高初參數(shù)，一方面可以提高發(fā)電廠熱經(jīng)濟性，節(jié)約燃料；但另一方面則增加了設備投資費用。所以，只有當汽輪機容量較大時，采用高參數(shù)才能提高機組的熱經(jīng)濟性。 解 根據(jù)機組參數(shù)可查焓熵圖得 h0=3310kj/kg hh=2780kj/kg 熱電廠總的熱耗量 Qtp=== = (KJ/h) 汽輪機的理想循環(huán)熱效率 = 當相對內(nèi)效率=,則機組的熱損耗為 = () =當相對內(nèi)效率=,則機組的熱損耗為 = 2108 () = 鍋爐和管道熱損失為 = 2108 ()=24106 (kj/h) 電廠的燃料利用系數(shù) == == 由計算可見,該電廠燃料利用系數(shù)的變化主要是由于機械損失和發(fā)電損失的改變.19 . 某熱電廠裝有C1235/10型一次調(diào)節(jié)抽汽式汽輪機，其有關參數(shù)為：p0=、t0=435℃、p1=、pc= 、hc=、h1=2332kj/kg 、hwc=、 bp=、mg=、hs=hhs=。它表明此時燃料節(jié)省達到最大值。14． 某地區(qū)既有熱負荷也有電負荷，是否就應建立熱電廠？影響建立熱電廠的主要因素是什么？ 答：某地區(qū)既有熱負荷也有電負荷也不一定適宜建立熱電廠。顯然要使熱電聯(lián)產(chǎn)生產(chǎn)電能節(jié)省燃料必須滿足X[X]的條件。也可用于宏觀控制地區(qū)熱電聯(lián)產(chǎn)和集中供熱鍋爐供熱房供熱發(fā)展的比例及其綜合經(jīng)濟效益。7. 熱電廠燃料利用系數(shù)及其意義。作為熱電廠的熱經(jīng)濟指標應既能反映熱電廠能量轉(zhuǎn)換過程中的技術完善程度，又能反映電廠總的經(jīng)濟性；既便于在凝汽實機組間熱電廠間進行比較，也應便于在凝汽式電廠熱電廠間比較，而且要計算簡便。，目前主要分配方法有幾種？它們之間有何異同？答：熱電兩種能量不僅形式不同而且質(zhì)也不等價，為了建立熱電聯(lián)產(chǎn)合理的熱經(jīng)濟指標計算體系,就必須選擇一種把熱電廠總熱耗量合理分配到兩種能量產(chǎn)品上去的方法,以便于熱電指標的分項計算；它應具有正確反映熱電廠生產(chǎn)過程中的完善性,同時還應具有明顯性和簡便性。而供熱量是利用熱變?yōu)楣^程中工質(zhì)的余熱。答：簡單凝汽式汽輪機組的熱耗率為q0=3600/rimtg[kj/]理想循環(huán)的熱效率為t=H0/H0+qca代入上式可得