【正文】 熱式？答：在機(jī)組功率相同的條件下，由于回?zé)岢槠淖鞴Σ蛔闶箼C(jī)組的發(fā)電功率減少,若保持功率不變，則必需增大機(jī)組的汽耗量D0 和汽耗率d0。3） 汽輪機(jī)中不可逆膨脹引起的不可逆損失；可通過(guò)優(yōu)化汽輪機(jī)結(jié)構(gòu)來(lái)減少不可逆性。因?yàn)樗鼈兊挠?jì)算方法不同。由火用的定義可見(jiàn)，當(dāng)環(huán)境溫度Ten為常數(shù)時(shí)，火用只是熱源溫度T或工質(zhì)進(jìn)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(guān)系的指標(biāo)，著眼于能量數(shù)量上的平衡分析，它主要通過(guò)計(jì)算各種設(shè)備及全廠的熱效率來(lái)評(píng)價(jià)實(shí)際循環(huán)的優(yōu)劣。熱量法是以熱力學(xué)第一定律為基礎(chǔ)。在發(fā)電廠的絕大部分熱力設(shè)備中，工質(zhì)都是在穩(wěn)定流動(dòng)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(shí)所做的最大技術(shù)功，稱(chēng)為工質(zhì)火用，而兩者均以環(huán)境狀態(tài)為變化的基礎(chǔ)，而只是熱源的性質(zhì)不同。答：汽輪機(jī)膨脹過(guò)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(guò)保溫、減少節(jié)流部件等方式來(lái)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(jī)進(jìn)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(jì)算混合引起的火用損失。它們之間具有互換計(jì)算的關(guān)系。試求發(fā)電機(jī)組的絕對(duì)內(nèi)效率和發(fā)電廠的效率 汽輪發(fā)電機(jī)組的絕對(duì)內(nèi)效率為 發(fā)電廠的效率為 ，有關(guān)參數(shù)為pb=、tb=540℃、p0=、t0=535℃、 pc=、b=、ri=、g=、m=、ap不計(jì)泵效率。２．用TS圖分析被壓機(jī)和可調(diào)抽汽機(jī)組的熱電聯(lián)合生產(chǎn)循環(huán)熱經(jīng)濟(jì)性提高的本質(zhì)。而實(shí)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(shí)，供熱方面分配的熱耗量越少，可鼓勵(lì)熱用戶(hù)盡可能降低用氣的壓力，從而降低熱價(jià)；但實(shí)際焓降法對(duì)熱電聯(lián)產(chǎn)的得到的熱效益全歸于供熱，因而會(huì)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(duì)熱電循環(huán)的回?zé)岢槠考翱偀岷牧慷加幸欢ㄓ绊懀虼藭?huì)影響整個(gè)循環(huán)的熱經(jīng)濟(jì)性。（2） 為表明熱電聯(lián)產(chǎn)設(shè)備的技術(shù)完善程度，采用以供熱循環(huán)為基礎(chǔ)的熱化（熱電聯(lián)產(chǎn)）發(fā)電量的指標(biāo)，簡(jiǎn)稱(chēng)熱化發(fā)電率，它是質(zhì)量不等價(jià)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(chēng)為供熱機(jī)組的熱化發(fā)電比。其計(jì)算式為： = (t/a) 式中A=。當(dāng)熱電廠和代替凝汽式電廠具有相同得初參數(shù)時(shí)，其熱化發(fā)電比[X]相當(dāng)小時(shí)，即約為13%15%時(shí)熱電廠便開(kāi)始節(jié)省燃料。15． 說(shuō)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(shuō)熱化系數(shù)值才是經(jīng)濟(jì)的？ 熱化系數(shù)是以熱電聯(lián)產(chǎn)為基礎(chǔ)，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(yīng)系統(tǒng)綜合經(jīng)濟(jì)性的宏觀控制指標(biāo)；它表示在熱電聯(lián)產(chǎn)能量供應(yīng)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(jī)的Pel=12000kW、p0=、t0=435℃，排氣參數(shù)pb=、hb=，bp=、mg=、hs=1。 　　解 根據(jù)機(jī)組參數(shù)由焓熵圖查得 h0=3485kj/kg 汽輪機(jī)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(duì)電廠經(jīng)濟(jì)性的影響思考題及習(xí)題1. 　提高蒸汽初溫度和初壓力對(duì)發(fā)電廠理想循環(huán)和實(shí)際循環(huán)的影響有什么不同？ 　答：對(duì)于發(fā)電廠理想循環(huán),當(dāng)提高初溫和初壓時(shí),可以使整個(gè)吸熱過(guò)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(shí)，對(duì)無(wú)中間再熱機(jī)組隨初壓力的提高，蒸汽膨脹終端濕度是不斷增加的；當(dāng)汽輪機(jī)蒸汽終端濕度超過(guò)容許值時(shí)，蒸汽水分對(duì)末級(jí)葉片不僅產(chǎn)生侵蝕作用、增加蒸汽流動(dòng)阻力，而且還可能發(fā)生沖擊現(xiàn)象，使汽輪機(jī)相對(duì)內(nèi)效率降低很多，并影響其安全性。由此可見(jiàn)，對(duì)于每一個(gè)中間再熱后的溫度都相應(yīng)存在一個(gè)中間再熱最有利的再熱壓力值，此時(shí)中間再熱循環(huán)效率最高，這一壓力值稱(chēng)為熱力學(xué)上最佳中間再熱壓力。最佳真空，是在汽輪機(jī)末級(jí)尺寸，凝汽器面積一定的情況下，運(yùn)行中循環(huán)水泵的功耗與背壓降低機(jī)組功率增加間的最佳關(guān)系。其中必有一種最佳分配方案，使循環(huán)絕對(duì)內(nèi)效率為最高。 實(shí)際動(dòng)力工程中，不能單純追求熱經(jīng)濟(jì)性，還必須考慮技術(shù)經(jīng)濟(jì)性。試求當(dāng)排汽壓力降到0 .0039MPa時(shí)，汽輪發(fā)電機(jī)組的熱耗率改變了多少（相對(duì)值）？假定這時(shí)汽輪機(jī)的相對(duì)內(nèi)效率不變。=2710 kj/kg hfw= 設(shè)計(jì)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(duì)變化率為 =% 由上式計(jì)算可見(jiàn),初壓的提高對(duì)背壓式汽輪機(jī)影響較大。=3480 kj/kg hc39。 解： 根據(jù)機(jī)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(dāng)機(jī)組不采用再熱時(shí)汽耗量 = =399124(kg/h)汽耗率=[kg/()]熱耗率q0=d0(h0hc,)=()=(kj/kg)(2) 當(dāng)機(jī)組采用再熱時(shí)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(duì)變化為 =% 則熱耗相對(duì)變化值為 =%18. 具有一級(jí)回?zé)峒訜岬钠啺l(fā)電機(jī)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(yán)重的缺點(diǎn)，每個(gè)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(jī)變工況條件運(yùn)行時(shí)，會(huì)嚴(yán)重影響水泵工作的可靠性。（2） 疏水逐級(jí)自流的連接系統(tǒng)。 再熱回?zé)嵫h(huán)中再熱后的各級(jí)回?zé)岢槠^(guò)熱度大幅度提高，尤其是再熱后的第一、二級(jí)的抽汽口的蒸汽過(guò)熱度高達(dá)150200℃，甚至更高。工程上為計(jì)算方便，通常是以汽輪機(jī)的汽耗量的相對(duì)量來(lái)表示各回?zé)岢槠蓊~和凝汽份額，即各回?zé)岢槠禂?shù)=1kg；再根據(jù)功率方程式求得汽輪機(jī)的汽耗量D0，算出各抽汽量和凝汽流量Dc的絕對(duì)值。（4） 對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行校核。如果水面上某氣體的實(shí)際分壓力小于水中溶解氣體所對(duì)應(yīng)的平衡分壓力pb時(shí)，則該氣體就會(huì)在不平衡壓差p的作用下,自水中離析出來(lái)（質(zhì)量轉(zhuǎn)移），直至達(dá)到新的平衡狀態(tài)為止，反之，將會(huì)發(fā)生該氣體繼續(xù)溶于水中的過(guò)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(gè)級(jí)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(jì)性較單獨(dú)連接時(shí)高。這樣就破壞了合理的回?zé)峒訜岱峙湓瓌t，使機(jī)組熱效率降低。并用汽平衡管和水平衡管將各臺(tái)除氧水箱連通，如某除氧器壓力發(fā)生變化將會(huì)引起水箱水位潑動(dòng)，不僅影響除氧效果，也對(duì)給水泵運(yùn)行不利?；緹峋W(wǎng)加熱器的疏水，用疏水泵送入使用同級(jí)抽汽的除氧器內(nèi)。為了提高熱電廠的熱經(jīng)濟(jì)性，不應(yīng)按季節(jié)性的最大熱負(fù)荷來(lái)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(zhǎng)度，以降低該管段上的阻力降p0 .（4） 縮短滯后時(shí)間T減少Hmaxa. 減小泵吸入管容積，即減小吸入管長(zhǎng)度或適當(dāng)縮小吸入管直徑，使流速加快，由于流速加快會(huì)增加吸入管壓降，故吸入管流速不宜過(guò)高。這對(duì)擔(dān)任中間負(fù)荷或調(diào)峰負(fù)荷的機(jī)組更為有利。11． 試比較除氧器前置聯(lián)接與除氧器單獨(dú)聯(lián)接的熱經(jīng)濟(jì)性。（3） 除氧器應(yīng)具有一定的容積空間和截面積，以保證有足夠的時(shí)間來(lái)傳遞熱量和析出氣體；同時(shí)還保證蒸汽以合適的速度通過(guò)。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(guān)系不同。 當(dāng)加熱器效率、機(jī)械效率和發(fā)電效率未給出時(shí)，一般可在以下數(shù)據(jù)范圍內(nèi)選取：b. 將原始資料整理成計(jì)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(jī)組的額定電功率Pel為定值，通過(guò)計(jì)算，求得所需的新蒸汽量。因此這種連接方式，多在12200MW機(jī)組的低壓加熱器組末級(jí)和次末級(jí)中采用，其它級(jí)采用疏水逐級(jí)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(duì)內(nèi)效率=，再熱器出口壓力p,rh=、t,rh=540℃，中壓缸進(jìn)口p,rh=、t,rh=535℃，中壓缸相對(duì)內(nèi)效率,ri=， MPa，低壓缸相對(duì)內(nèi)效率ri,=，假定無(wú)回?zé)?，試?yán)L制汽輪機(jī)的膨脹過(guò)程線。=3480 kj/kg hc=2975 kj/kg hc39。 解: 根據(jù)機(jī)組參數(shù)查焓熵圖和水蒸氣表得 對(duì)凝汽式機(jī)汽輪機(jī)：　h0=3310kj/kg h039。 解： 根據(jù)機(jī)組參數(shù)查焓熵圖和水蒸氣表得 　h0=3439kj/kg h039。（1） 若忽略各級(jí)回?zé)岢槠哪Y(jié)放熱量qq2……　qz隨Z的變化均認(rèn)為是常數(shù)，此時(shí)，q1’=q2’=……qz’ =0，這種分配方法是將每一級(jí)加熱器水的焓升hwz取做前一級(jí)蒸汽至本一級(jí)蒸汽在汽輪機(jī)中的焓降hz1,簡(jiǎn)稱(chēng)為焓降分配法。 用做功能力法分析，回?zé)崾菇o水溫度提高，提高了工質(zhì)在鍋爐內(nèi)吸熱過(guò)程的平均溫度，降低了換熱溫差引起的火用損。 汽輪機(jī)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?yàn)樘岣叱鯀?shù)，一方面可以提高發(fā)電廠熱經(jīng)濟(jì)性，節(jié)約燃料；但另一方面則增加了設(shè)備投資費(fèi)用。所以，只有當(dāng)汽輪機(jī)容量較大時(shí)，采用高參數(shù)才能提高機(jī)組的熱經(jīng)濟(jì)性。 解 根據(jù)機(jī)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(jī)的理想循環(huán)熱效率 = 當(dāng)相對(duì)內(nèi)效率=,則機(jī)組的熱損耗為 = () =當(dāng)相對(duì)內(nèi)效率=,則機(jī)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(jì)算可見(jiàn),該電廠燃料利用系數(shù)的變化主要是由于機(jī)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(jī)，其有關(guān)參數(shù)為：p0=、t0=435℃、p1=、pc= 、hc=、h1=2332kj/kg 、hwc=、 bp=、mg=、hs=hhs=。它表明此時(shí)燃料節(jié)省達(dá)到最大值。14． 某地區(qū)既有熱負(fù)荷也有電負(fù)荷，是否就應(yīng)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(fù)荷也有電負(fù)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(jì)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(jì)指標(biāo)應(yīng)既能反映熱電廠能量轉(zhuǎn)換過(guò)程中的技術(shù)完善程度，又能反映電廠總的經(jīng)濟(jì)性；既便于在凝汽實(shí)機(jī)組間熱電廠間進(jìn)行比較，也應(yīng)便于在凝汽式電廠熱電廠間比較，而且要計(jì)算簡(jiǎn)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(jià)，為了建立熱電聯(lián)產(chǎn)合理的熱經(jīng)濟(jì)指標(biāo)計(jì)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(biāo)的分項(xiàng)計(jì)算；它應(yīng)具有正確反映熱電廠生產(chǎn)過(guò)程中的完善性,同時(shí)還應(yīng)具有明顯性和簡(jiǎn)便性。而供熱量是利用熱變?yōu)楣^(guò)程中工質(zhì)的余熱。答：簡(jiǎn)單凝汽式汽輪機(jī)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