【正文】 溫度，降低了換熱溫差引起的火用損。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。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。 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。（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)稱為焓降分配法。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= 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)= 比較以上兩式可見(jiàn)：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)中間再熱采用回?zé)崽岣叩囊　? 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。10 . 某200MW汽輪發(fā)電機(jī)組，原設(shè)計(jì)參數(shù)為p0=、t0=535℃、pc=、ri=、mg=。 解： 根據(jù)機(jī)組參數(shù)查焓熵圖和水蒸氣表得 　h0=3439kj/kg h039。=1957 kj/kg hfw= kj/kg 在原設(shè)計(jì)參數(shù)下= 將新汽壓力提高后=則該機(jī)組設(shè)計(jì)參數(shù)的熱耗率為=[kj/]將新汽壓力提高后的熱耗率為=[kj/]則熱耗相對(duì)變化值為 =%11. 某汽輪機(jī)的參數(shù)為p0=3。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。=2105kj/kg hfw= kj/kg hfw39。 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。=2015 kj/kg hfw= 在原設(shè)計(jì)參數(shù)下理想循環(huán)的效率為 = 改變新汽壓力后理想循環(huán)得效率為 = 則效率相對(duì)變化為=% 對(duì)背壓式機(jī)汽輪機(jī)：h0=3310kj/kg h039。=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 hc=2185 kj/kg hc39。=3480 kj/kg hc=2975 kj/kg hc39。若中參數(shù)機(jī)組的參數(shù)為：p0=、t0=435℃ 、pc=；高參數(shù)機(jī)組的參數(shù)為：p0=、t0=535℃、pc=。=3480 kj/kg hc39。=3310kj/kg hc39。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。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)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。 解 ： 根據(jù)機(jī)組參數(shù),查水蒸氣表得 　h1,=,=(1) 當(dāng)沒(méi)有回?zé)岢槠麜r(shí) 機(jī)組的絕對(duì)內(nèi)效率為 =(2) 采用回?zé)峒訜釙r(shí) 由熱平衡方程得 則機(jī)組汽耗率為 = =[kj/()] 熱耗率 q0=d0(h0hfw)=()=[kj/] 則 故絕對(duì)電效率的變化為 =%當(dāng)電功率P=6000kw時(shí) D0=Pd0==(t/h)則進(jìn)入加熱器的抽汽量為: =(t/h)20. 國(guó)產(chǎn)31252型汽輪機(jī)，p0= 、t0=435℃、pc=、tfw=164℃、 采用四級(jí)混合加熱器給水回?zé)?。試采用：?） 平均分配法；（2） 焓降分配法。 解：平均分配法 根據(jù)機(jī)組參數(shù)p0 、 to\ 、pc由水蒸氣圖表得有關(guān)數(shù)據(jù)分別為 　h，0= h,c= 則 =(kj/kg) 根據(jù)各混合式加熱器的出口焓值可得抽汽壓力為: p1= p2= p3= p4= 各級(jí)加熱器的焓升均為 第五章 發(fā)電廠局部性熱力系統(tǒng)及設(shè)備思考題及習(xí)題1. 混合式加汽器（一般指除氧器）和表面式加熱器各有何特點(diǎn)，再回?zé)嵯到y(tǒng)中的應(yīng)用如何？怎樣擴(kuò)大混合式加熱器的應(yīng)用范圍？ 答：混合式加熱器可將水加熱至加熱蒸汽壓力下的飽和溫度,即無(wú)端差加熱，熱經(jīng)濟(jì)性高。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。 表面式加熱器的特點(diǎn)是，通過(guò)金屬壁換熱因有熱阻；所以加熱蒸汽凝結(jié)水的飽和溫度與加熱器出口被加熱水溫存在傳熱端差，從而增大了抽汽做功能力的損失，降低了電廠的熱經(jīng)濟(jì)性，端差越大，熱經(jīng)濟(jì)性降低越多。所以，在現(xiàn)代發(fā)電廠中，廣泛采用表面式加熱器。 擴(kuò)大混合式加熱器的應(yīng)用范圍，目前有的大型機(jī)組低壓加熱器采用了重力自流接觸式混合加熱器，其特點(diǎn)是將相鄰的兩個(gè)或三個(gè)混合式加熱器串聯(lián)疊置布置，利用高差形成的壓頭將低壓水流能自動(dòng)落入壓力稍高的下一個(gè)加熱器，從而減少了水泵的臺(tái)數(shù)。（2） 疏水逐級(jí)自流的連接系統(tǒng)。具體分析疏水對(duì)抽汽量的排擠引起的功率變化，亦可采用火用法分析疏水和凝結(jié)水混合時(shí)溫差大小所引起的火用損大小。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。3． 為什么有些表面式加熱器要裝過(guò)熱蒸汽冷卻器和疏水冷卻器？ 答：為減少疏水逐級(jí)自流排擠低壓抽汽所引起的附加冷源損失，又不擬裝疏水泵時(shí)，可采用疏水冷卻器。 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。4． 表面式加熱器的上端差和下端差的范圍是多少？它的取值對(duì)發(fā)電廠的熱經(jīng)濟(jì)性有什么影響？ 答：我國(guó)的加熱器端差一般當(dāng)無(wú)過(guò)熱蒸汽冷卻器時(shí)，端差為=3—6℃,有過(guò)熱蒸汽冷卻器時(shí)=1—2℃；下端差一般推薦為=5—10℃ 機(jī)組的熱經(jīng)濟(jì)性隨加熱器端差的降低而增加，其原因是：當(dāng)給水溫度一定而其他條件不變時(shí)，若減少端差，回?zé)岢槠麎毫捌潇手刀枷鄳?yīng)降低，故抽汽在汽輪機(jī)中的做功量隨之增大，凝汽做功量減少；當(dāng)疏水引至下一級(jí)加熱器時(shí)，排擠下一級(jí)抽汽程度相對(duì)減少，因而提高了機(jī)組的熱經(jīng)濟(jì)性。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。后者以進(jìn)入汽輪機(jī)的蒸汽量D0為定值，計(jì)算能發(fā)出多少電功率，汽輪機(jī)制造廠多用此方法。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。計(jì)算過(guò)程和步驟一般如下（1） 整理原始資料：當(dāng)原始資料不夠直接和完整時(shí)，計(jì)算前必須進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼砗瓦x擇假定以滿足計(jì)算需要。 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?。篵. 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,（2） 各級(jí)回?zé)岢槠緿j (或)的計(jì)算。（4） 對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行校核。6．什么是外置式蒸汽冷卻器？它為什么能提高機(jī)組的熱經(jīng)濟(jì)性？串聯(lián)和并聯(lián)系統(tǒng)區(qū)別在何處？ 外置式蒸汽冷卻器是指它具有獨(dú)立的加熱器外殼，可以根據(jù)設(shè)備的要求布置在不同位置。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。疏水冷卻器系統(tǒng)簡(jiǎn)單、無(wú)轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備、運(yùn)行可靠、不耗廠用電，但使投資增加，用于對(duì)熱經(jīng)濟(jì)性要求較高的機(jī)組中；一般我國(guó)多數(shù)大型凝汽機(jī)組多裝在兩級(jí)加熱器壓差較大的部位，對(duì)于供熱機(jī)組一般裝在通過(guò)回?zé)峒訜崞鞯闹髂Y(jié)水量較大的加熱器入口處。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。 除氧器的構(gòu)造首先必須滿熱除氧原理基本規(guī)律的要求，結(jié)構(gòu)上應(yīng)有利于傳熱、傳質(zhì)的加速進(jìn)行以達(dá)到較好的除氧效果，為此對(duì)除氧器結(jié)構(gòu)的基本要求是：（1） 要除氧的水應(yīng)在除氧器內(nèi)均勻地播散成霧狀水滴或極薄的水膜，使水具有較大的自由表面與蒸汽接觸，有利于傳熱傳質(zhì)，這樣還可減小除氧器容積。（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)。（5） 應(yīng)保證深度除氧階段的水為紊流狀態(tài)，以增加氣體自水中離析出來(lái)的速度。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。10． 除氧器的排氣對(duì)除氧效果有何影響？裝余汽冷卻器對(duì)除氧效果有無(wú)影響？它應(yīng)如何接入系統(tǒng)？ 答：為維持穩(wěn)定的除氧效果，除氧器上都設(shè)有排汽門(mén)，靠一部分蒸汽作為動(dòng)力將水中離析出來(lái)的氣體及時(shí)排出；當(dāng)排汽門(mén)開(kāi)度較小時(shí)，雖排汽量減少，可是氣體排除不暢，除氧器內(nèi)氣體分壓增加，使除氧效果惡化；隨著排汽閥門(mén)的開(kāi)度增大，排汽量增加，給水含氧量開(kāi)始顯著下降，很快就穩(wěn)定下來(lái)；因此排汽對(duì)除氧效果有影響。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。特別是在汽輪機(jī)低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，需切換至高一級(jí)抽汽，因停用了原級(jí)抽汽使整個(gè)系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性降低更多。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。13． 除氧器滑壓運(yùn)行的理論基礎(chǔ)是什么？有何優(yōu)點(diǎn)？答：除氧器滑壓運(yùn)行的理論基礎(chǔ)是不需維持除氧器的壓力恒定，只要能保證低負(fù)荷時(shí)仍能自動(dòng)向大氣排汽。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。（3） 使汽輪機(jī)的抽汽點(diǎn)分配更為合理，提高了機(jī)組的熱效率。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。14． 運(yùn)行電廠若將定壓除氧器改為滑壓運(yùn)行，在技術(shù)上應(yīng)做那些考慮以防止給水泵入口汽化？ 答：為防止給水泵入口汽化，應(yīng)建立比定壓除氧器更大的以克服暫態(tài)過(guò)程出現(xiàn)的H正值。（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。（5） 在驟降負(fù)荷暫態(tài)過(guò)程中，除氧器給水箱內(nèi)存水的閃蒸，起阻礙除氧器 壓力下降的作用（6） 裝設(shè)能快速（在滯后時(shí)間內(nèi)）投入的備用汽源，阻止除氧器壓力繼 續(xù)下降。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。17． 熱網(wǎng)加熱器為何要?jiǎng)澐譃榛緹峋W(wǎng)加熱器和高峰熱網(wǎng)加熱器，其疏水是如何接入回?zé)嵯到y(tǒng)的？ 答：季節(jié)性熱力負(fù)荷是隨室外氣溫變化的，其最大值在全年時(shí)間內(nèi)持續(xù)較短，而絕大部分供暖期間的熱負(fù)荷都低于最大值，直到供暖停止，熱負(fù)荷為零。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。 熱網(wǎng)加熱器的疏水引入回?zé)嵯到y(tǒng)，一方面要考慮熱經(jīng)濟(jì)性，即匯合點(diǎn)的溫差應(yīng)最小以減少做功能力損失；另一方面還要使系統(tǒng)連接簡(jiǎn)單可靠。基本熱網(wǎng)加熱器的疏水，用疏水泵送入使用同級(jí)抽汽的除氧器