【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 自然環(huán)境決定， 是降低 pc 的理論限制；而冷卻水量不可能無(wú)限多，凝汽器面積也不可能無(wú)限大，汽輪機(jī)末級(jí)葉片不能太長(zhǎng)限制了末級(jí)通流能力，均是降低 pc 的技術(shù)限制。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。當(dāng) tc1 一定，汽輪機(jī) Dc 不變時(shí)，背壓只與凝汽器冷卻水量 G 有關(guān)。當(dāng) G 增加時(shí)，汽輪機(jī)因背壓降低增加的功率 Pe 與同時(shí)循環(huán)水泵耗功也增加的 Ppu 差值最大時(shí)的背壓即為最佳真??空。6．水回?zé)峒訜崮芴岣哐h(huán)熱效率的根本原因是什么？答：給水回?zé)峒訜崮芴岣哐h(huán)熱效率的根本原因是減少冷源損失。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。用熱量法分析，汽輪機(jī)回?zé)岢槠龉](méi)有冷源損失，使凝汽量減少；從而減少了整機(jī)的冷源損失，提高了循環(huán)熱效率。7．回?zé)峒?jí)數(shù)、最佳給水溫度和回?zé)岱峙淙咧g的關(guān)系怎樣？答：多級(jí)回?zé)峒訜岬淖罴呀o水溫度與給水總加熱量（即給水焓減去凝結(jié)水焓）　在各級(jí)如何分配有密切關(guān)系。因?yàn)榻o水總加熱量一定時(shí)，各級(jí)加熱量可以有不同的分配方案。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。所以最佳給水溫度是建立在各級(jí)最佳分配基礎(chǔ)上的值；換言之，最佳給水溫度是各級(jí)最佳分配的必然結(jié)果。多級(jí)回?zé)峒訜岬淖罴呀o水溫度還與加熱級(jí)數(shù)的多少有關(guān)；當(dāng)給水溫度為一定時(shí)，增加級(jí)數(shù)可以降低各級(jí)抽汽與給水之間的溫差，從而減少給水加熱過(guò)程的不可逆性，提高循環(huán)效率；增加級(jí)數(shù)的同時(shí)又能提高最佳給水溫度，這樣可使循環(huán)熱效率達(dá)到最大值，即加熱級(jí)數(shù)越多，最佳給水溫度愈高。8．給水回?zé)峒訜岱峙涞撵式捣峙浞ê推骄峙浞ㄊ窃谑裁醇俣l件下得到的?答：它們共同的假設(shè)條件為不考慮新蒸汽、抽氣壓損和泵功，忽略散熱損失。（1） 若忽略各級(jí)回?zé)岢槠哪Y(jié)放熱量 qq 2……　q z 隨 Z 的變化均認(rèn)為是常數(shù)，此時(shí)，q 1’=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)稱為焓降分配法。?（2） 若忽略各級(jí)加熱蒸汽凝結(jié)放熱量的差異，即 q1=q2=……qz 這種分配方法的原則是每一級(jí)加熱器水的焓升相等，簡(jiǎn)稱為平均分配法。9．中間再熱對(duì)回?zé)嵝Ч泻斡绊?實(shí)際動(dòng)力工程中應(yīng)如何選擇再熱機(jī)組的最佳回?zé)釁?shù)?答：采用蒸汽中間再熱會(huì)削弱給水回?zé)岬男Ч黄渲饕驗(yàn)椋? 回?zé)嵫h(huán)與朗肯循環(huán)比其效率的相對(duì)增長(zhǎng)為 =ri??iriA??1 回?zé)嵩贌嵫h(huán)與回?zé)嵫h(huán)相比其效率的相對(duì)增長(zhǎng) =hi irri?比較以上兩式可見：由于 所以回?zé)釞C(jī)組采用再熱后，絕對(duì)內(nèi)效率的提高比無(wú)中間rhriri??和?再熱采用回?zé)崽岣叩囊?。這是因?yàn)橹虚g再熱后抽汽焓值和溫度都提高了，在給水加熱溫度不變的情況下，再熱后各級(jí)抽汽量減少?gòu)亩够責(zé)岢槠龉p少，凝汽汽流做功相對(duì)增加，所以 ，這說(shuō)ri???rhi明，回?zé)釞C(jī)組采用中間再熱后 削弱了給水效果。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。經(jīng)濟(jì)上最佳回?zé)釁?shù)的選擇，主要取決于煤鋼的比價(jià)和設(shè)備的投資，并與機(jī)組容量和設(shè)備利用率有關(guān)。10．某 200MW 汽輪發(fā)電機(jī)組，原設(shè)計(jì)參數(shù)為 p0=、t 0=535℃、pc=、 ri=、 mg=。若將新汽壓力提高到 ，其它條件不變，?試求該機(jī)組熱耗率的相對(duì)變化。 解： 根據(jù)機(jī)組參數(shù)查焓熵圖和水蒸氣表得 　h 0=3439kj/kg h039。=3395 kj/kg hc=2022 kj/kg hc39。=1957 kj/kg hfw= kj/kg 在原設(shè)計(jì)參數(shù)下 =??fwct 將新汽壓力提高后 =,fcth?則該機(jī)組設(shè)計(jì)參數(shù)的熱耗率為=[kj/] ??gmritq將新汽壓力提高后的熱耗率為=[kj/].39。0, grit?則熱耗相對(duì)變化值為 =%|36||0, ???q11．某汽輪機(jī)的參數(shù)為 p0=3。43Mpa、t 0=435℃、p c=、 ri=、 mg=。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。 解: 根據(jù)機(jī)組參數(shù)查焓熵圖和水蒸氣表得 h0=3310kj/kg hc=2135 kj/kg hc39。=2105kj/kg hfw= kj/kg hfw39。= kj/kg 在原設(shè)計(jì)參數(shù)下 =??fwct? 將新汽壓力提高后 =,0, ??fwcth?則該機(jī)組設(shè)計(jì)參數(shù)的熱耗率為 =[kj/] ??gmritq?將新汽壓力提高后的熱耗率為=[kj/],0, grit則熱耗相對(duì)變化值為 10%|38|%1||0, ?????q =%12．試用新汽參數(shù) p0=、t 0=435℃ ，排汽壓力分別為 和 ，t 0 不變，將 p0 由 提高到 ，說(shuō)明 p0 的提高對(duì)凝汽式汽輪機(jī)和背壓機(jī)的影響那個(gè)大（以理想循環(huán)來(lái)說(shuō)明） 。 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)：　h 0=3310kj/kg h039。=3220 kj/kg hc=2185 kj/kg hc39。=2022 kj/kg hfw= 在原設(shè)計(jì)參數(shù)下理想循環(huán)的效率為 =??fwt? 改變新汽壓力后理想循環(huán)得效率為 =,fwcth 則效率相對(duì)變化為 =% 10%|6|%1||, ?????t? 對(duì)背壓式機(jī)汽輪機(jī)：h 0=3310kj/kg h039。=3220 kj/kg hc=2975 kj/kg hc39。=2710 kj/kg hfw= 設(shè)計(jì)參數(shù)下理想循環(huán)效率為 =??fwct 改變新汽壓力后理想循環(huán)的效率為 =,fwcth? 則效率相對(duì)變化率為 =% 10%3.|7|%1||, ?????t 由上式計(jì)算可見,初壓的提高對(duì)背壓式汽輪機(jī)影響較大。13．在上題的條件下，提高初壓力的同時(shí)將初溫提高到 535℃，背壓仍為 和，對(duì)凝汽式汽輪機(jī)和背壓式汽輪機(jī)的影響程度如何？ 解 根據(jù)機(jī)組參數(shù)查焓熵圖和水蒸氣表得(1)對(duì)凝汽式汽輪機(jī)：　 h0=3310kj/kg h039。=3480 kj/kg hc=2185 kj/kg hc39。=2120 kj/kg hfw= 在原設(shè)計(jì)參數(shù)下理想循環(huán)的效率為 =??fwct? 改變初溫初壓后理想循環(huán)得效率為 =,fwcth 則效率相對(duì)變化為 =% 1%|12|%||, ?????t? 對(duì)背壓式汽輪機(jī)：h 0=3310kj/kg h039。=3480 kj/kg hc=2975 kj/kg hc39。=2875kj/kg hfw= 設(shè)計(jì)參數(shù)下理想循環(huán)效率為 =??fwct 改變初溫初壓后理想循環(huán)的效率為 =,fwcth? 則效率相對(duì)變化率為 =% 10%3.|2|%1||, ?????t 由上式計(jì)算可見,改變初溫初壓后對(duì)背壓式機(jī)組影響較大 14．當(dāng)夏季水溫升高時(shí)，排汽壓力由 升高到 ，試分析凝汽器的真空變化對(duì)高參數(shù)和中參數(shù)機(jī)組熱經(jīng)濟(jì)性的影響。若中參數(shù)機(jī)組的參數(shù)為：p0=、t 0=435℃ 、p c=；高參數(shù)機(jī)組的參數(shù)為：p 0=、t 0=535℃、pc=。 解： (1)對(duì)高參數(shù)機(jī)組 根據(jù)機(jī)組參數(shù)查焓熵圖和水蒸氣表得 　 h0=3480kj/kg hc=2070 kj/kg hfw= 凝汽器真空變化后 h039。=3480 kj/kg hc39。=2115kj/kg h,fw= 則 =??fwt? =,fcth 則效率相對(duì)變化為 =% 10%||%1||, ?????t?(2) 對(duì)中參數(shù)機(jī)組 根據(jù)機(jī)組參數(shù)查焓熵圖和水蒸氣表得 　 h0=3310kj/kg hc=2175 kj/kg hfw= 凝汽器真空變化后 h039。=3310kj/kg hc39。=2185kj/kg h,fw= =??fwt? =,fcth 則效率相對(duì)變化率為 =% 10%|5|%1||, ?????t? 通過(guò)比較可見,凝汽真空變化對(duì)中參數(shù)機(jī)組影響較大15． 已知某蒸汽中間再熱發(fā)電廠的參數(shù)為：p b=、t 0=540℃、p0=、p c=、 b=。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??rp,rh=、t ,rh=535℃，中壓缸相對(duì)內(nèi)效率 ,ri=，中壓缸排汽為 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。 16．用上題數(shù)據(jù)，并已知： P=200MW，廠用電率 7%。試計(jì)算下列指標(biāo)：（1）汽輪發(fā)電機(jī)組：汽耗量和汽耗率，熱耗量和熱耗率；（2）鍋爐設(shè)備：熱耗量，標(biāo)準(zhǔn)煤耗率和蒸汽生產(chǎn)率；（3） 全廠：熱耗量、熱耗率、熱效率、標(biāo)準(zhǔn)發(fā)電煤耗率和供電煤耗率。 解 根據(jù)鍋爐和機(jī)參數(shù)查焓熵圖和水蒸氣表得 鍋爐出口: h b=3450 kj/kg 高壓缸進(jìn)口:h 0=3455 kj/kg h’t0=2955 kj/kg h’rh= kj/kgv 再熱器出口:h ’’rh=3550 kj/kg 中壓缸進(jìn)口:h ’’’rh=3545 kj/kg h’trh=2955 kj/kg h,tc=2300 kj/kgh(kj/kg)354534453043295529352300h,rhh’’’trhh’trhp0t0h0p’’’rh=t’’’rh=535htch’’’rhS (kj/)htoP,rhP,rh(1) 汽輪機(jī)主要熱經(jīng)濟(jì)指標(biāo)如下 汽耗量 gmritctrhrithrrt ehPD???? ])()()[(360,,0,0 ?????? [( ?? =(t/h) 汽耗率 do=D0/Pe=496394/202200= [kg/()] 熱耗率 Q0=D0[h0h,c+(h,rhh,rh)] =496394(+) =(Gj/h) 熱耗率 =[kj/]60??ePq(2) 鍋爐設(shè)備熱耗率 =(Gj/h)?標(biāo)準(zhǔn)煤耗率 =(t/h)360275??lB蒸汽生產(chǎn)率 =(kg/kg 煤)140DG(3) 全廠管道效率=,0 ????????rhcbphq?熱耗量=(Gj/h)熱耗率 =[kj/]??cq?熱效率 =標(biāo)準(zhǔn)發(fā)電煤耗率 =358[g 標(biāo)準(zhǔn)煤/]..?csb供電標(biāo)準(zhǔn)煤耗率 =385[g 標(biāo)準(zhǔn)煤/]?absns?17．國(guó)產(chǎn) N125135/550/550 型汽輪機(jī)，p 0=、t 0=550℃、p rh=、t rh=550℃、pc=、 ri=、 mg=，假定無(wú)回?zé)幔囉?jì)算采用再熱后汽輪發(fā)電機(jī)?組的汽耗率和熱耗率的相對(duì)變化。 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=2022 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 mgricaelPD?)(3600?? = .)202247(56?? =399124(kg/h)汽耗率 =[kg/()]590?elPDd熱耗率 q0=d0(h0hc,)= ()=(kj/kg)?(2)當(dāng)機(jī)組采用再熱時(shí)汽耗量 gmrihcrtelhP?])()[(3600?? = ? =344635(kg/h)汽耗率 =[　kg/]10360?elPDd熱耗率 q0= d0[h0hc, +(h0ht0) ] ri? = (+(34702975) ?? =(kj/kg) 故汽耗率的相對(duì)變化為 =% 10%93.|572|%1||0, ???dq 則熱耗相對(duì)變化