全能值班员技能试题计算题.docx

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全能值班员技能试题计算题

全能值班员技能试题——计算题

1. 某台凝汽器冷却水进口温度为tw1=16℃，出口温度tw2=22℃，冷却水流量dw=8.2×104t／h，水的比热容cp=4.187kJ（kg·K），问该凝汽器8h内被冷却水带走了多少热量？

【解】：

1h内被冷却水带走的热量

q=dw×cp×（tw2－tw1）

=8.2×104×103×4.187×（22－16）

=2.06×109（kJ／h）

  8h内被冷却水带走热量：

Q=2.06×109×8=1.648×1010（kJ）

【答】：

该凝汽器8h内被冷却水带走了1.648×1010kJ的热量。

2. 电厂除氧器水箱中盛有温度为105℃（ρ=951kg/m3）的水，水箱自由表面上蒸汽压力为p0=11.77×104Pa，除氧器中水面比水泵入口高10m，求泵入口的水静压力为多少？

【解】：

p=p0＋ρgh=11.77×104＋951×9.8×10

=210898Pa

=0.2109（MPa）

【答】：

泵入口的水静压力为0.2109MPa。

3. 冷油器入口油温t1=55℃，出口油温t2=40℃，油的流量Q=50t／h，求每小时放出的热量Q（油的比热容c=1.9887kJ／kg·K）？

【解】：

Q=c×q×（t1－t2）

=1.9887×50×1000×（55－40）

=1.49×106（kJ／h）

【答】：

每小时油放出的热量为1.49×106kJ。

4.  通过对循环水系统的调节，使循泵下降的电流I=20A，试求每小时节约的电量？

（循泵电动机电压U=6kV，功率因数cosφ=0.85）

【解】：

 W=UIcosφ×t

=×6×20×0.85×1

=176（kW·h）

【答】：

每小时可节约176kW·h电量。

5.  设每千克蒸汽在锅炉中吸热q1=2.51×103kJ／kg，蒸汽通过汽轮机作功后在凝汽器中放出热量q2=2.09×103kJ／kg。

蒸汽流量D=440t／h，如果作的功全部用来发电，问每天能发出多少度电？

（不考虑其他能量损失）

【解】：

  D=440t／h=4.4×105kg／h

（q1－q2）×D=（2.51－2.09）×103×4.4×105

=1.848×108（kJ／h）

因1kJ=2.78×10-4kW·h

则   每天发电量W=2.78×10-4×1.848×108×24

=1.23×106（kW·h）

【答】：

每天能发出1.23×106kW·h电。

6.  某200MW机组调节系统的迟缓率ε=0.3%，速度变动率δ=5%，试计算由迟缓引起负荷摆动量是多少？

【解】：

负荷摆动量     ΔP=（ε／δ）×P

=0.3÷5×200

=12（MW）

【答】：

由迟缓引起的负荷摆动量是12MW。

7.  某汽轮机，在经济工况下运行时，调节级汽室压力p0=4.40MPa，流量G0=100kg／s。

运行一段时间后，调节级汽室压力p/0=4.0MPa。

求变工况后的蒸汽流量G/0。

【解】：

已知p0=4.40MPa，G0=100kg／s，p/0=4.0MPa

   G0／G/0=p0／p/0=4.40／4.0=1.1

得 G/0=100／1.1=90.9（kg／s）

【答】：

变工况后蒸汽流量G/0为90.9kg／s。

8. 某台汽轮机额定参数为：

主蒸汽压力p1=13.1MPa，主蒸汽温度535℃，做主汽门、调门严密性试验时的蒸汽参数为：

主蒸汽压力p2=8.8MPa，主蒸汽温度456℃。

问该台汽轮机转速n下降到多少时，主汽门、调门的严密性才算合格？

【解】：

   n=p2／p1×1000

=8.8／13.1×1000

=671.75（r／min）

【答】：

该汽轮机转速下降到671.75r／min以下时，主汽门、调门严密性才算合格。

9. 异步电动机的额定转速为1420r/min，电源频率为50Hz，试计算该电机的极对数？

【解】：

同步转速n1为1500r/min

极对数

【答】：

该电机的极对数为2。

10.  已知一物体吸收系数A=0.75，求当该物体温度t=127℃时，每小时辐射的热量是多少？

（在同温下物体的A=a=0.75）

【解】：

 E=aE0=aC0（T／100）4

=0.75×5.67×256=1089（W／m2）

【答】：

该物体每小时辐射的热量为1089W／m2。

11.  某凝汽式发电厂发电机的有功负荷为600MW，锅炉的燃煤量为247.7t／h，燃煤的低位发热量为=20900kJ／kg，试求该发电厂的效率。

【解】：

 发电厂每小时锅炉消耗热量 ：

Qgl=B

=2.09×104×247.7×103

=5.17693×109（kJ／h）

发电厂每小时输出的热量 ：

Q0=N×3.6×103

=600×103×3.6×103

=2.16×109（kJ／h）

【答】：

该发电厂的效率41.7%。

12.  某一理想的朗肯循环，给水压力4.41MPa,给水温度172℃，过热汽压3.92MPa,汽温450℃，排汽压力P0=0.0055MPa,试求循环效率ηt。

已知给水焓h1=728kJ／kg，蒸汽焓h2=3332kJ／kg，凝结水焓h3=144.91kJ／kg，排汽焓h0=2130kJ／kg。

【解】：

单位工质总吸热为:

  q1=（h2－h1）

循环有效热:

 q2=（h2－h0）－（h1－h3）

【答】：

该循环效率为23.77%。

13.  某发电厂年发电量为103.1559×108kW·h，燃用原煤5012163t。

原煤的发热量为21352.68kJ／kg，全年生产用电6.4266×108kW·h。

求该发电厂的供电煤耗是多少g／（kW·h）？

【解】：

标准燃煤量=（5012163×21352.68）／（7000×4.1868）

=3651718.757（t）

供电煤耗=（3651718.757×106）／（103.1559×108－6.4266×108）

=377.5［g／（kW·h）］

【答】：

该发电厂的供电煤耗率是377.5g／（kW·h）。

14.   某台汽轮机带额定负荷与系统并列运行，由于系统事故，该机甩负荷至零，如果调节系统的速度变动率δ=5%，试问该机甩负荷后的稳定转速n2应是多少？

【解】：

根据转速变动率公式:

δ=（n1－n2）／ne×100%

式中 n2--负荷为额定功率的稳定转速；

N1--负荷为零的稳定转速；

ne--额定转速。

则  n2=（1＋δ）ne

=（1＋0.05）×3000

=3150（r／min）

【答】：

稳定转速为3150r／min。

15. 汽轮机的主蒸汽温度每低于额定温度10℃，汽耗量要增加1.4%。

一台p=25000kW的机组带额定负荷运行，汽耗率d=4.3kg／（kW·h），主蒸汽温度比额定温度低15℃，计算该机组每小时多消耗多少蒸汽量。

【解】：

主蒸汽温度低15℃时，汽耗增加率为

Δδ=0.014×15／10=0.021

机组在额定参数下的汽耗量为

        D=Pd=25000×4.3=107500kg／h=107.5（t／h）

由于主蒸汽温度比额定温度低15℃致使汽耗量的增加量为

 ΔD=D×Δδ=107.5×0.021=2.26（t／h）

【答】：

由于主蒸汽温度比额定温度低15℃，使该机组每小时多消耗蒸汽量2.26t。

16.   某汽轮机调节系统静态特性曲线在同一负荷点增负荷时的转速为2980r／min，减负荷时的转速为2990r／min，额定转速为3000r／min，求该调节系统的迟缓率。

【解】：

调节系统的迟缓率

             ε=Δn／ne×100%

=（2990－2980）／3000×100%=0.33%

【答】：

该调节系统的迟缓率为0.33%。

17.  某台汽轮机从零负荷至额定负荷，同步器行程为h=9mm，该机组调节系统的速度变动率δ=5%，在同一负荷下，其他参数均不改变的情况下，同步器位置差Δh=1mm，试问该调节系统迟缓率ε约为多少？

【解】：

调节系统迟缓率为

ε=δ×Δh／h×100%=0.05×1÷9×100%=0.56%

【答】：

调节系统迟缓率为0.56%。

18.  如果系统内有两台汽轮机并列运行，其中一号机带额定负荷P01=50MW，其调节系统速度变动率为δ1=3%，二号机带额定负荷P02=25MW，其调节系统速度变动率δ2=5%，如果此时系统频率增高至50.5Hz，试问每台机组负荷降低多少？

【解】：

系统频率变动时汽轮机速度变动率:

δn=（50.5－50）／50=1%

一号机负荷减少:

ΔP1=P01×δn／δ1

=50×0.01／0.03=16.7（MW）

二号机负荷减少:

ΔP2=P02×δn／δ2

=25×0.01／0.05=5（MW）

【答】：

一、二号机负荷分别下降了16.7MW及5MW。

19.  某机组发电标准煤耗率为320g／（kW·h），若年发电量103.1559亿kW·h，将消耗多少标准煤？

若燃用发热量为20092kj／kg的煤，又将消耗多少吨？

【解】：

该机组年消耗标准煤Bb为

        Bb=bb×N年=320×10-3×103.1559×108

=3300988800kg

=3300988.8（t标准煤）

若燃用发热量为20092kj／kg的煤，则消耗

                 B=3300988.8×29307／20092

=4814955.1（t）

【答】：

该机组每年将消耗3300988.8t标准煤。

若燃用发热量为20092kj／kg的煤，则将消耗4814955.1t。

20.  某纯凝汽式发电厂总效率ηndc为0.32，汽轮机的相对内效率ηoi由0.80提高到0.85，试求该电厂每发一度电能节省多少标准煤？

【解】：

    已知ηndc=ηglηgdηtηoiηjηd=0.32

令      ηglηgdηtηoiηjηd=K，

则      K=ηndc／ηoi=0.32÷0.8=0.4

η'ndc=Kη'oi=0.4×0.85=0.34

则一度电所节省的标准煤Δbb为:

Δbb=bb－bb'=0.123／ηndc－0.123／η′ndc

=0.123／0.32－0.123／0.34

=0.02261［kg／（kW·h）］

=22.61g／（kW·h）

【答】：

当汽轮机的相对内效率ηoi由0.80提高到0.85时，该电厂每发一度电能节省22.61g标准煤。

21.   某电厂供电标准煤耗率b0=373g/（kW.h）,厂用电率为n=7.6%,汽轮机热耗q=200×4.18KJ/（kW.h）,试计算发电煤耗及发电厂总效率。

【解】：

发电煤耗：

        b1=b0（1－n）

=373（1－0.076）=344.7g/（kW.h）

全厂总效率：

       η=0.123÷b0

=0.123/0.373=0.329=32.97%

【答】：

发电煤耗为344.7g/（kWh）,总效率的32.97%。

22.    设人体的最小电阻R＝720Ω，当通过人体的电流I超过50mA时，就会危及人身安全，试求安全工作电压U。

【解】：

U＝IR＝0.05×720＝36（V）

【答】：

安全工作电压为36V。

23.    水在某容器内沸腾，如压力保持1MPa，对应的饱和温度t1＝180℃，加热面温度t2保持205℃，沸腾放热系数为85700W／（m2·℃），求单位加热面上换热量？

【解】：

q＝（t2－t1）＝85700×（205－180）＝2142500（W／m2）

【答】：

单位加热面上换热量是2142500W／m2。

24.       给水流量900吨／时，高加进水温度t1=230℃，高加出水温度t2=253℃，高加进汽压力为5.0兆帕，温度t=495℃。

已知：

抽汽焓i1=3424.15千焦／千克，凝结水焓i2=1151.15千焦／千克。

求：

高加每小时所需要的蒸汽量。

【解】：

蒸汽放出的热量为 Q汽 = G汽（i1－i2），

水吸收的热量为   Q水 = G水C水（t2－t1），C水=4.186千焦／（千克·℃）

根据题意：

       Q汽 = Q水，即G汽（i1－i2） = G水C水（t2－t1）

G汽 = G水C水（t2－t1）／（i1－i2）

= 9004.186（253－230）/（3424.15－1151.15）=38.12（吨／时）

【答】：

高加每小时所需要的蒸汽量为38.12吨。

25.    40ZLB-50型立式轴流泵，在转速n=585r／min时，流量Q=1116m3／h，扬程H=11.6m，由泵样本上查得泵的汽蚀余量Δh=12m。

若水温为40℃，当地大气压力pa=100kPa，吸水管的阻力损失为0.5m，试求泵的最大安装高度为多少？

由水的汽化压力表查得40℃时，水的汽化压力Hvp=0.75m。

【解】：

大气压力高度Ha为:

Ha=Pa／г=100×1000／9807=10.20（mH2O）

则泵的最大安装高度H1,max为:

H1,max=Pa／г－Pvp／г－ΔH－Hw1

=10.20－0.75－12－0.5

=－3.05（m）

【答】：

计算结果为负值，表明该泵的叶轮进口中心应在水面以下3.05m处。

26.    温度为10℃的水在管道中流动，管道直径d=200mm，流量Q=100m3／h，10℃时水的运动粘度γ=1.306×10－6m2／s，求水的流动状态是层流还是紊流？

【解】：

管道中平均流速

雷诺数

因为 135528＞2300，所以此流动为紊流。

【答】：

水的流动状态是紊流。

27.    一台十级离心泵，入口压力p1=0.21MPa，出口压力p2=6.5MPa，入口水温t=109.32℃，饱和水温密度ρ=951.2kg／m3,求该泵的总扬程和单级扬程。

【解】：

根据水泵扬程公式得泵的总扬程为

Ht=（p2－p1）／（ρg）

=（6.5×106－0.21×106）／（951.2×9.81）

=471.5（m）

每级扬程为H=Ht／10=471.5／10=47.15（m）

【答】：

该离心泵的总扬程为471.5m，单级扬程为47.15m。

28.    一台离心泵在转速1450r／min时，其全扬程为25m，流量为240m3／h，轴功率为22kW，因受外界影响，实际转速为1420r／min，试求此时的扬程、流量和轴功率各为多少？

【解】：

对同一泵在流量控制装置相同的情况下，泵内的流动相似，可以应用相似定律中的比例定律

H′=H（n′／n）2=25×（1420／1450）2=23.97（m）

Q′=Q（n′／n）=240×（1420／1450）=235（m3／h）

N′=N（n′／n）3=22×（1420／1450）3=20.7（kW）

【答】：

实际转速为1420r／min时，扬程为23.97m；流量为235m3／h；轴功率为20.7kW。

29.    一台125MW汽轮机，新蒸汽压力为p1=13.24MPa，温度t1=550℃，高压缸排汽压力为2.55MPa，再热汽温为550℃，汽轮机排汽压力为0.005MPa，试问该台125MW汽轮机循环热效率为多少？

（已知：

i1=3470kJ／kg，ia=2990kJ／kg，ib=3576kJ／kg，i2=2288kJ／kg，i′2=138.2kJ／kg）

【解】：

 再热循环热效率

ηt=［（i1－ia）＋（ib－i2）］／［（i1－i′2）＋（ib－ia）］×100%

=［（3470－2990）＋（3576－2288）］／［（3470－138.2）＋（3576－2990）］×100%

=0.451=45.1%

【答】：

该台125MW汽轮机循环热效率为45.1%。

30.    一台单相电动机由U=220V，电路中的电流I为11A，cosφ=0.83，求该电动机的视在功率、有功功率、无功功率。

【解】：

   视在功率 S=UI=220×11=2420（V·A）

有功功率 P=Scosφ=2420×0.83=2008.6（W）

无功功率

【答】：

该电动机的视在功率为2420VA，有功功率为2008.6W，无功功率为1349.8var。

31.    设有一台汽轮机，以下列蒸汽参数运行，蒸汽初压P1=13.8MPa，初温t1=540℃，排汽压力P2=0.0038MPa，再热压力Prh=2.6MPa，再热后温度trh，试求中间再热后的汽耗率drh？

（已知：

主汽焓i1=3427kJ／kg、高压排汽i2=2955kJ／kg、再热蒸汽焓i3=3544kJ／kg、排汽焓i4=2228kJ／kg）。

【解】：

=2.013［kg／（kWh）］

【答】：

此汽轮机中间再热后的汽耗率为2.013kg／（kWh）。

32.    三相汽轮发电机，输出的线电流IL是1380A，线电压UL为6300V，若负载的功率因数从0.8降到0.6，求该发电机输出的有功功率的变化？

【解】：

当cosφ1=0.8时

P1= cosφ1ULIL=1.732×6300×1380×0.8

=12046406≈12000（kW）

当cosφ2=0.6时

P2= cosφ2ULIL=1.732×6300×1380×0.6

=9034804≈9000（kW）

所以，当负荷的功率因数由0.8降至0.6时，发电机的有功功率降低了P1－P2=12000－9000=3000（kW）

【答】：

有功功率降低了3000kW。

33.    已知进入凝汽器的蒸汽量Dco=198.8t／h，凝汽器设计压力pco=0.054MPa。

凝汽器排汽焓ico=2290kJ／kg，凝结水焓ico′=139.3kJ／kg，冷却水的进水温度tw1=20℃，冷却水比热容cp=4.1868kJ／（kg·℃），冷却水量12390t／h，pco压力下蒸汽的饱和温度tcos=34.25°,求冷却倍率、冷却水温升、传热端差。

【解】：

冷却倍率     m=Dw／Dco=12390÷198.8=62.3

冷却水温升 Δt=（ico－ico′）／（cp×m）

=（2290－139.3）／（4.1868×62.3）

=8.25℃

冷却水出口温度 tw2=tw1＋Δt=20＋8.25=28.25℃

则传热端差  δt=tcos－tw2=34.25－28.25=6.0℃

【答】：

冷却倍率为62.3，冷却水温升8.25℃，传热端差6.0℃。

34.    一台容量为300MW的汽轮机，已知其凝汽器内的压力为pco=5kPa，排汽进入凝汽器时的干度x=0.93，排汽的质量流量Dm=570t／h，若凝汽器冷却水的进出口温度分别为18℃和28℃，水的平均定压质量比热cp=4.187kJ／（kg·℃）。

排汽压力下的饱和水焓i′co=137.77kJ／kg，饱和蒸汽焓i″co=2561.6kJ／kg。

试求该凝汽器的冷却倍率和循环冷却水量。

【解】：

 排汽焓ico=x×i″co＋（1－x）×i′co

=0.93×2561.6＋（1－0.93）×137.77

=2382.3＋9.6=2391.9（kJ／kg）

凝汽器热平衡方程:

               Dm×（ico－i′co）=Dwcp（tw2－tw1）

Dw=［Dm×（ico－i′co）］／［cp（tw2－tw1）］

=［570×（2391.9－137.7）］／［4.187×（28－18）］

=30687.7（t／h）

冷却倍率         m=Dw／Dm

=30687.7／570

=53.84

【答】：

该凝汽器的冷却倍率为53.84，循环冷却水量为30687.7t／h。

35.    某凝汽式发电厂总共装有四台汽轮发电机组，其中三台容量均为50MW，另一台的容量为100MW。

已知该厂装机容量的年利用小时数为7200h，假定该发电厂的总效率ηndc=34.2%，所用燃料的低位发热量Qar,net=23440kJ／kg，求平均每昼夜所需供给的燃料量。

【解】：

该发电厂全厂装机容量为

3×50000＋1×100000=250000（kW）

全年发电量为

250000×7200=1800×106（kW·h）

该厂的发电标准煤耗为

bb=0.123／ηndc=0.123／0.342

=0.35965［kg／（kW·h）］

=359.65g／（kW·h）

 全年标准煤的总消耗量为

1800×106×0.35965=647370000（kg）

=647370t

全厂平均每昼夜消耗的标准煤为

647370／365=1773.62（t）

若燃用低位发热量为23440kJ／kg的煤，则平均每昼夜该厂的燃料实际消耗量为

1773.62×7000×4.187／23440=2217.7（t）

【答】：

该厂平均每昼夜消耗低位发热量为23440kJ／kg的煤2217.7t。

36.    1kg蒸汽在锅炉中吸热q1=2.51×103kJ／kg，蒸汽通过汽轮机做功后在凝汽器中放出热量q2=2.09×103kJ／kg，蒸汽流量为440t／h，如果做的功全部用来发电，问每天能发多少电？

（不考虑其他能量损失）

【解】：

              q1=2.51×103kJ／kg

q2=2.09×103kJ／kg

G=440t／h=4.4×105kg／h

（q1－q2）G=（2.51－2.09）×4.4×108

=1.848×108（kJ／h）

∵                   1kJ=2.78×10－4kWh

∴每天发电量W=2.78×1.848×104×24=1.23×106（kWh）

【答】：

每天能发1.23×106kWh的电。

37.    某台300MW发电机组年运行小时为4341.48h，强迫停运346.33h