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题库计算题
1、10t水流经加热器后它的焓从i1=/kg增加至i2=/kg,求m=10t水在加热器内吸收了多少热量Q?
答案:
解:
q=i2-i1=-=(kJ/kg)
Q=m-q=10×103×=×106(kJ)
答:
10t水在加热器内吸收了×106kJ的热量。
2、某凝结器中的真空为,当地大气压为,求其真空度?
解:
由公式真空度=真空/大气压×100%=×100%=%
答:
真空度为%。
3、假设某汽轮机的末级动叶片直径为2m,额定转速为3000r/min,求在额定转速下汽轮机末级动叶片的圆周速度。
已知:
d=2m,n=3000r/min,求u。
解:
u=ω×d/2=2π×(n/60)×(d/2)=2××(3000/60)×(2/2)=314m/s
答:
额定转速下汽轮机末级叶片的圆周速度为314m/s。
4、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=×104t/h,水的比热容cp=(),问该凝汽器8h内被冷却水解:
1小时内被冷却水带走的热量
q=dw×cp×(tw2-tw1)
=×104×103××(22-16)
=×109(kJ/h)
8小时内被冷却水带走的热量
Q=8q=×109×8=×109Kj
答:
该凝汽器8h内被冷却水带走×109kJ热量。
5、已知凝汽器的循环冷却水量Dw=25000t/h,冷却倍率m=60,试求排入凝汽器内的蒸汽流量Ds。
解:
Ds=Dw/m
=25000/60
=(t/h)
答:
排入凝汽器内的蒸汽流量为h
6、1kg水,其压力为,此时其饱和温度t1=99.64℃,当压力不变时,若其温度t2=150℃,则过热度为多少?
解:
过热度t=t2-t1
=
=(℃)
答:
过热度为50.36℃
7、凝汽器真空表的读数p1=,大气压力计读数p2=,求工质的绝对压力?
解:
绝对压力p=p2-p1=(kPa)
答:
绝对压力为。
8、某汽轮机孤立运行,容量为PN=50MW,转速n0=3000r/min,调速变动率为δ=5%,如外界电负荷突然由50MW减少20MW,按静态特性转速应升高多少?
解:
由满负荷到零负荷转速的变化为:
Δn=3000×5%=150r/min
当负荷突然由满负荷减到20MW时转速变化为:
150r/min×20/50=60r/min
答:
按静态特性曲线,转速应该升高60r/min
9、设每千克蒸汽在锅炉中吸热q1=×103kJ/kg,蒸汽通过汽轮机作功后在凝汽器中放出热量q2=×103kJ/kg。
蒸气流量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=×105kg/h
(q1-q2)×D=(-)×103××105
=×108(kJ/h)
因1kJ=×10-4kW·h
则每天发电量W=×10-4××108×24
=×106(kW·h)
答:
每天能发出×106kW·h电。
10、某电厂一昼夜发电×106kW·h,此功应由多少热量转换而来?
(不考虑其他能量损失)
解:
1kW·h=×103kJ
则Q=×103××106=×109(kJ)
答:
此功应由×109kJ的热量转换而来。
11、某锅炉蒸发量D=130t/h,给水温度为172℃,给水压力,过热蒸汽压力为,过热蒸汽温度450℃,锅炉的燃煤量m=16346kg/h,燃煤的低位发热量为Qar,net=22676kJ/kg,试求锅炉的效率?
解:
由汽水的性质查得给水焓i1=728kJ/kg,主蒸汽焓i0=3332kJ/kg
锅炉输入热量
Q1=mQar,net=16346×22676=×108(kJ/h)
锅炉输出热量
Q2=D(i0-i1)=130×103×(3332-728)=×108(kJ/h)
锅炉效率
η=Q2/Q1×100%
=×108/×108×100%
=%
答:
此台锅炉效率是%
12、某汽轮机每小时排汽量D=650t,排汽焓i1=560×/kg,凝结水焓i2=40×/kg,凝汽器每小时用循环冷却水量D2=42250t。
水的比热容c=/kg,求循环冷却水温升为多少度?
解:
Δt=((i1-i2)×D1)/(D2c)
=×(560-40)×650/(42250×)=8(℃)
答:
循环冷却水温升为8℃。
13、N100-90/535型汽轮机,在经济工况下运行,调节级汽室压力p0=,流量G0=100kg/s。
运行一段时间后,调节级汽室压力p′0=。
求变工况后的蒸汽流量G′0。
解:
已知p0=,G0=100kg/s,p′0=
G0/G′0=p0/p′0=/=
得G′0=100/=(kg/s)
答:
变工况后蒸汽流量G′0为90.9kg/s。
14、某机组额定转速为3000r/min,空负荷转速为3120r/min,满负荷转速为3000r/min,问调速系统的速度变动率为多少?
解:
调速系统速度变动率
δ=[(空负荷转速-满负荷转速)/额定转速]×100%
=(3120-3000)/3000×100%
=4%
答:
该机组调速系统的速度变动率为4%。
15、某台汽轮机额定参数为:
主蒸汽压力p1=,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=,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=/×1000=(r/min)
答:
该汽轮机转速下降到/min以下时,主汽门、调门的严密性才算合格。
16、某机组每小时发电量为125000kW·h,给水泵每小时耗电3000kW·h,问给水泵用电率为多少?
解:
给水泵用电率=[给水泵耗电量/发电量]×100%=3000÷125000×100%=%。
答:
该机组的给水泵用电率为%。
17、某台循环水泵的电动机轴功率P1=1000kW·h,循环水泵有效功率=800kW·h,问该循环水泵的效率η为多少?
解:
η=P2/P1×100%=800÷1000×100%=80%
答:
该循环水泵的效率为80%。
18、某机组在某一工况下运行时,测得凝汽器真空为95kPa,大气压力为,问凝汽器真空度为多少?
(保留两位小数)
解:
大气压力为=
真空度=凝汽器真空/大气压力×100%
=95/×100%
≈%
答:
凝汽器真空度为%。
19、某机组额定负荷为200000kW·h,配用的循环水泵每小时耗电1500kW·h,问该机组循环水泵用电率为多少?
解:
循环水泵耗电率=循环水泵耗电量/机组发电量×100%
=1500÷200000×100%=%
答:
该机组循环水泵用电率为%。
20、某纯凝汽式汽轮机主蒸汽焓i0为3370kJ/kg,凝结水焓i′为/kg,汽耗率d为3.04kg/(kW·h)。
求该机组的热耗率。
解:
热耗率
q=d(i0-i′)=×(3370-)
=/(kW·h)
答:
该机组热耗率为/(kW·h)。
21、某发电厂年发电量为×108kW·h,燃用原煤5012163t。
原煤的发热量为5100×/kg。
求该发电厂的发电煤耗率是多少g/kW·h?
解:
标准煤燃煤量=(5012163×5100×)/(7000×)
=3651718.757(t)
发电煤耗量=(×106)/(×108)
=354[g/(kW·h)]
答:
该发电厂的发电煤耗率是354g/(kW·h)。
22、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)/n0×100%
式中n1--负荷为额定功率的稳定转速;
n2--负荷为零的稳定转速;
ne--额定转速。
则n2=(1+δ)ne
=(1+)×3000
=3150(r/min)
答:
稳定转速为3150r/min。
23、一台汽轮机初参数p0=10MPa,t0=500℃,凝汽器背压p1=,给水回热温度t2=180℃,求该机的循环效率ηt=?
解:
查表得下列值
i0=3372kJ/kgi1=2026kJ/kg(理想排汽焓)
i2≈180×=/kg
汽轮机的循环效率为
ηt=(i0-i1)/(i0-i2)×100%
=(3372-2026)/(3372-)×100%
=%
答:
该机的循环效率为%。
24、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%=%
答:
该调节系统的迟缓率为%。
25、已知进入凝汽器的蒸汽量Dco=/h,凝汽器设计压力pco=。
凝汽器排汽焓ico=2290kJ/kg,凝结水焓ico′=/kg,冷却水的进水温度tw1=20℃,冷却水比热容cp=/(kg·℃),冷却水量12390t/h,求冷却倍率、冷却水温升、传热端差。
解:
查表得pco压力下蒸汽的饱和温度tcos=°
冷却倍率m=Dw/Dco=13900÷=
冷却水温升Δt=(ico-ico′)/(cp×m)
=(2290-)/(×)
=8.25℃
冷却水出口温度tw2=tw1+Δt=20+=28.25℃
则传热端差δt=tcos-tw2=-=6.0℃
答:
冷却倍率为,冷却水温升8.25℃,传热端差6.0℃。
26、汽轮机凝汽器就地压力表读数为,南堡地区大气压力是,求凝汽器内的绝对压力。
解:
P表=,Pamb=
P绝=Pamb-P表=、某汽轮发电机额定功率为30MW,带额定功率时的主蒸汽流量为94t/h,求汽耗率d是多少?
解:
d=qv/P=94000/30000=3.13kg/kw·h
28、热电分公司2#汽轮机型号为,求其一个月内(30天)机组满负荷运转的发电量W。
解:
根据该机组型号知其额定功率Pe=12MW=12000kW
W=Pe×t=12000kW×24h×30天=×106kW·h(度)
29、某凝结泵运行时入口压力为Pv=-,出口压力为P=,求该泵的扬程。
该厂大气式除氧器平台高度为12m,这台凝结泵能否将凝结水打入除氧器中?
解:
水密度ρ=1000kg/m³,g=9.8m/s2
扬程H=(P-Pv)/ρg=(-)×106/1000×=26m
该泵扬程大于除氧器平台高度,可以将凝结水打入除氧器中。
30、汽轮机的主蒸汽温度每低于额定温度10℃,汽耗量要增加%左右,3#机组额定负荷运行,汽耗率qmd=4.3kg/(kw·h),当主蒸汽温度低于额定温度15℃时,计算该机组每小时多耗多少蒸汽?
解:
主蒸汽温度低15℃时,汽耗率增加量
δ=%×15/10=
机组额定负荷运行,汽耗量
DmD=25000×=h
由于主蒸汽温度低致使汽耗量增加
q=×=h
31、一台12MW机组额定负荷运行,由一台循环水泵增加至两台循环水泵运行,凝汽器真空率由90%上升至94%。
循环水泵功率为150kw,增加一台循环水泵是否存在效益,如果存在,效益是多少?
(在其它条件不变情况下,机组效益变化等于真空变化率)
解:
真空变化率ΔH=94%-90%=4%,所以机组效益同样提高4%
机组效益增加12MW×4%=480kw
增加循环水泵运行后整体收益
480kw-150kw=330kw
32、某单抽汽轮机额定负荷15000KW,正常运行排气温度45℃,凝结器循环水入口温度26℃,出口温度31.5℃,凝结水温度44.6℃,求凝结器的端差、凝结水的过冷度。
解:
端差=排气温度-循环水出口温度=45-=13.5℃
过冷度=排气温度-凝结水温度=45-=0.4℃
33、分公司3#汽轮机3#高压加热器负责6#炉的给水加热,6#炉上水量120t/h,加热器给水进出口焓值分别为202kj/kg和352kj/kg,求每小时3#高压加热器供提供了多少热量?
解:
Q=m(h2-h1)=120000×(352-202)=×107kj
34、一台容量为30MW的汽轮机,已知排气压力为5kPa,排气量110t/h,若凝汽器冷却水的进出口温度分别为18℃和28℃,求该凝汽器的冷却倍率和循环水量。
(5kPa水的汽化潜热2392kj/kg,水的平均热容cp=kg·℃)
解:
排气热量Q=110000×2392=×108kj
根据凝汽器热平衡
循环水量D=Q/cp×(tw2-tw1)=×108/×(28-18)
=6262t/h
冷却倍率m=6262/110=
35、某凝汽器的铜管直径D=25mm,长度L=8470mm,管数n=17001根,求该凝汽器冷却面积是多少?
解:
冷却面积S=πDLn=×××17001=11303㎡
36、汽动给水泵为四级离心泵,入口压力p1=,出口压力p2=6MPa,给水温度t=100℃,求该泵的总扬程和单击扬程。
(水密度ρ=1000kg/m³,g=9.8m/s2)
解:
总扬程Ht=(p2-p1)/(ρg)
=(6×106-×106)/(1000×)
=591.8m
每级扬程为H=Ht/4=4=147.95m
37、某机组额定转速为3000r/min,空负荷转速为3120r/min,满负荷转速为3000r/min,问调速系统的速度变动率是多少?
解:
δ=(空负荷转速-满负荷转速)/额定转速
=(3120-3000)/3000
=4%
38、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,求该调速系统的迟缓率。
解:
迟缓率ε=Δn/ne
=(2990-2980)/3000
=%
39、某台凝汽式汽轮机,主蒸汽压力,温度435℃,排气压力5kPa,温度42℃,该汽轮机循环热效率为多少?
(据表,主蒸汽i1=3304kj/kg,排气i2=2578kj/kg,i’2=153kj/kg)
解:
循环热效率η=(i1-i2)/(i1-i’2)
=(3304-2578)/(3304-153)
=23%
40、某机组发电标准煤耗率为320g/kw·h,若年发电量亿kw·h,将消耗多少标准煤?
若改用发热量为4800kcal/kg,又将消耗多少?
(标准煤发热量7000kcal/kg)
解:
机组年消耗标煤B=b×N年
=××108
=3300989t
改用低发热量燃煤后,年消耗煤B=3300989×7000/4800
=4813942t
41、某凝结泵在转速1450r/min时,其全扬程为25m,流量为240m³,轴功率为22kw,变频改造后,受生产运行调节,实际转速下降到1420r/min,试求此时的扬程、流量和轴功率是多少?
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,可以用相似定律中的比例定律进行计算,
42、厂内三台汽轮机并列运行,1#机负荷P1=6MW,其调节系统变动率δ1=3%;2#机负荷P2=12MW,其调节系统变动率δ2=5%;3#机负荷P3=30MW,其调节系统变动率δ3=4%;此时电网波动,系统频率增高至,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)/50=1%
1#机负荷减少ΔP1=P1×δn/δ1
=6×1%/3%=2MW
2#机负荷减少ΔP2=P2×δn/δ2
=12×1%/5%=
3#机负荷减少ΔP3=P3×δn/δ3
=30×1%/4%=
43、已知分公司锅炉需要的总供水量Q约为750t/h,高压给水管道内给水的流速是w是4m/s,不考虑其他因素,计算选择管理的内径是多少?
解:
所需供水量换算成体积流量
qv=Q/ρ=750/1=750m³/h=0.208m³/s
所需给水管道截面积F=qv/w=4=㎡
由F=π(D/2)2
所以管道直径D=
=
=0.257m
44、分公司热网管路系统中低位水箱水位标高为H1=-2m,水箱内压力P1=欲将水打入除氧器回收,除氧器中水位标高为H2=15m,该除氧器为大气式除氧器,整个管路系统沿程阻力Hw=13.6m,问选择泵时至少应保证其扬程H为多少?
解:
H=(H2-H1)+(P2-P1)/ρg+Hw
其中该除氧器为大气式除氧器,P2=当地大气压=
H=(15+2)+(×106-×106)/1000×+
=32.6m
45、某机组冬季低真空供暖运行,供暖供水60℃、回水46℃,供水量3600t/h,求每小时的供热量多少焦耳?
若供热收益为12元/Gj,机组低真空运行比正常运行负荷减少4MW,发电收益为元/kw·h,不计其它因素,试计算一个采暖季(120天)的总收益是多少?
解:
供热量Q=C×m×Δt
=4200j/kg·℃×3600000kg×(60℃-46℃)
=×1011
=Gj/h
每小时收益=×12-4000×=2300元
采暖季总收益=2300×24×120=百万元
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