2014年热力发电厂思考题及答案

由天下分享时间：2025/1/28 15:51:17 加入收藏我要投稿点赞

名词解释0.1二次能源：由一次能源直接或间接加工、转换而来的能源。 1.2最佳给水温度：回热循环汽轮机绝对内效率为最大值时对应的给水温度。

1.6蒸汽中间再热循环：蒸汽中间再热就是将汽轮机高压部分做过功的蒸汽从汽轮机某一中间级引出，送到锅炉的再热器加热，提高温度后送回汽轮机继续做功。与之相对应的循环称蒸汽中间再热循环。 1.10什么叫抽汽做功不足系数：因回热抽汽而做功不足部分占应做功量的份额。

1.12什么叫再热机组的旁路系统：高参数蒸汽不进入汽轮机，而是经过与汽轮机并联的减压减温器，将降压减温后的蒸汽送入再热器或低参数的蒸汽管道或直接排至凝汽器的连接系统。 1.14热电厂的燃料利用系数：电、热两种产品的总能量与输入能量之比。 1.15热化发电率：质量不等价的热电联产的热化发电量与热化供热量的比值。

2.7热力系统：将热力设备按照热力循环的顺序用管道和附件连接起来的一个有机整体。 2.8高压加热器：水侧部分承受除氧器下给水泵压力的表面式加热器。

低压加热器：水侧部分承受凝汽器下凝结水泵压力的表面式加热器。

2.13最佳真空：提高真空所增加的汽轮机功率与为提高真空使循环水泵等所消耗的厂用电增加量之差达到最大时的真空值。 2.18加热器端差：加热器汽侧压力下的饱和温度与出口水温之间的差值。 3.3热电厂的燃料利用系数：热电厂的燃料利用系数又称热电厂总热效率，是指热电厂生产的电、热两种产品的总能量与其消耗的燃料能量之比。 3.4供热机组的热化发电率ω：热化发电率只与联产汽流生产的电能和热能有关，热化发电量与热化供热量的比值称为热化发电率，也叫单位供热量的电能生产率。 3.6上端差：加热器汽测出口疏水温度（饱和温度）与水侧出口温度之差。下端差：加装疏水冷却器(段)后，疏水温度与本级加热器进口水温之差称。 3.7以热电联产方式进行生产的电厂叫热电厂。 4.11旁路系统：是指高参数蒸汽在某些特定情况下，绕过汽轮机，经过与汽轮机并列的减温减压装置后，进入参数较低的蒸汽管道或设备的连接系统，以完成特定的任务。

4.12公称压力：在国家标准中，用公称压力PN表示不同管材，在不同温度时管道允许的工作压力[P]，都折算为某一固定温度等级下承压等级标准，即管道公称压力指管道、管道附件在某基准温度下允许的最大工作压力。 4.4锅炉排污率：从锅炉排污量占锅炉可定量蒸发量的百分比表示锅炉排污率。

填空题 0.6发电厂的可靠性是哪3种管理：安全管理；可靠性管理；寿命管理

0.2燃气-蒸汽联合循环发电的特点：1）热经济性高；2）改造旧电厂；3）减轻公害；4）适应建立坑口电站。 0.4根据所利用的能源形式，电厂可分为哪4种：(1)火电厂；(2)水电厂；(3)核电厂；(4)风电厂。 0.5发电厂按供电范围分哪3种：区域性发电厂、孤立发电厂、自备发电厂。

1.1发电厂热经济性的评价目的：研究损失产生的部位、大小、原因及其相互关系，找出减少这些热损失的方法和相应措施。 1.7蒸汽中间再热的方法有几种？(烟气再热、蒸汽再热两种) 1.8发电厂在完成能量转换的过程中，存在哪些热损失？(6种)其中哪种热损失最大？

答：锅炉热损失，管道热损失，机械热损失，发电机热损失，汽轮发电机组冷源损失。其中冷源损失最大。 1.17发电厂按原动机类型可分为汽轮机发电厂、燃气轮机发电厂、内燃机发电厂和燃气-蒸汽联合发电厂。 2.6表面式加热器的疏水方式有：疏水逐级自流方式，疏水泵方式（疏水泵方式热经济性好。） 2.10给水除氧的方法有哪两类？答案：化学除氧和物理(热力)除氧。

2.12除氧器的运行方式有哪两种？答案：定压除氧器、滑压除氧器。（同2.29） 2.14汽轮机疏水系统包括汽轮机本体疏水和汽轮机管道疏水。

2.17加热器按照内部汽、水接触方式的不同，可分为混合式加热器与表面式加热器两类。 2.24表面式加热器的疏水方式有：(1)逐级自流；(2)采用疏水泵。

2.25加热器的蒸汽冷却器有内置式和外置式两种。 2.26给水除氧的方法分为物理除氧和化学除氧。 2.27热力除氧的传热条件是:将水加热到除氧器压力下的饱和温度。 2.30除氧器按压力可分为：真空除氧器、大气除氧器、高压除氧器。 2.31锅炉给水除氧的任务是：及时除掉锅炉给水中的氧气及其他杂质气体。 2.32与汽网相比，水网的供热距离远，汽网对热用户实用性强，可满足各种负荷。 2.33除氧器热力除氧必须满足是：(1)传热条件；(2)传质条件。

2.35除氧器运行时需要监督的参数有哪些？答(1)溶氧量；(2)汽压；(3)水温；(4)水位。

2.42回热系统的损失包括：抽汽管道压降损失；面式加热器端差；布置损失；实际回热焓升分配损失。 3.2热电联产总热耗能的分配方法：答案：(1)热量法；(2)实际焓降法；(3)做功能力法 3.8热电联产的生产方式，分为背压式汽轮机和调节抽汽式汽轮机两种方式。 3.10热负荷是由发电厂通过热网向热用户供应的不同用途的热量。 3.11热电厂的供热载热质有蒸汽和热水两种，相应的热网称为汽网和水网。

4.7发电厂全面性热力系统包括哪几个系统:再热蒸汽系统、旁路系统、给水系统、回热加热系统、除氧系统、主凝结水系统、补充水系统、锅炉排污系统、供热系统、厂内循环水系统、锅炉启动系统等。 4.8阀门按用途可分为哪三大类？答案：关断阀、调节阀、保护阀。 4.8阀门按用途可分为哪三大类？答案：关断阀、调节阀、保护阀。

4.10蒸汽管道有哪种疏水类型:自由疏水（放水）；启动疏水（暂时疏水）；经常疏水。 4.14高压旁路的减温水来自给水泵的中间抽头；低压旁路的减温水来自凝结水泵的中间抽头。 4.15给水系统的主要形式：单母管制系统；切换母管制系统；单元制系统。

4.16常用的保护阀有(逆止阀)(快速关断阀)和(安全阀) 4.17机组正常运行时，减温减压器应处于(热备用)状态 4.18电厂的局部功能系统包括：主蒸汽系统、给水系统、主凝结水系统、回热系统、供热系统、抽空气系统和冷却水系统。 4.19汽泵小汽轮机的汽源包括：新蒸汽、高压缸抽汽、冷再热蒸汽和热再热蒸汽。

第0章绪论

0.3燃气-蒸汽联合循环发电的主要6个优点：(1)热效率高，目前为55%～58%。(2)低污染，环保性能好。(3)运行灵活，可靠性高，可日启停、调峰性能好。(4)单位容量投资较低。(5)标准的模块化设计。(6)节约水。

第一章热力发电厂动力循环及其经济性

1.3提高蒸汽初温对循环热效率有何影响？受什么因素制约，对汽轮机的效率有何影响？（P29、32）答：循环热效率提高，受金属（动力设备）材料强度的限制，汽轮机的相对内效率和绝对内效率均提高。 1.4提高蒸汽初压对循环热效率有何影响？受什么因素制约，对汽轮机的效率有何影响？（P30~31，33）答：在极限压力范围内，提高初压，循环热效率提高；当初压提高到极限压力以后，提高初压，循环热效率下降。但在工程实际应用中，可看作只有一个方向，即提高蒸汽初压，循环热效率提高。受到汽轮机末级叶片容许的最大湿度的限制，安全性、热经济性。提高蒸汽初压，汽轮机的相对内效率下降。若理想循环热效率的增加大于汽轮机相对内效率的降低，那么，随着初压的提高，汽轮机绝对内效率是增加的，否则，是下降的。

1.5给水回热加热的优缺点？(3优点，1缺点)（临场发挥吧！）

答：优点：1)汽轮机进入凝汽器的凝汽量减少，冷源损失降低；2)提高锅炉给水温度，工质的平均吸热温度提高；3)抽汽加热给水的传热温差小，做功能力损失小缺点：回热抽汽存在做功不足，wi（每1kg新蒸汽所做的总内功）减小，D0（汽轮机进汽量）增大，削弱了Dc（汽轮机凝汽量）的减小

1.9蒸汽中间再热的目的：保证汽轮机最终湿度在允许范围内，使进一步提高初压和热经济性。 1.11回热抽汽管道上逆止阀的作用？

答案：在汽轮机故障自动主汽门关闭及发电机油开关跳闸时，自动关闭，防止加热器内未凝结蒸汽及抽汽管道内的蒸汽进入汽轮机。

1.13大容量机组要配合高参数运行的原因？

答案：①热经济性高，节约一次能源，降低火电成本;②促进电力工业快速发展，满足社会经济高速发展要求;③节约投资与材料，缩短工期，减少土地占用。

1.16再热机组的旁路系统有哪几种形式？旁路系统的作用？及旁路减温水来自何处？

答案：形式：(1)三级旁路系统；(2)两级旁路串联系统；(3)两级旁路并联系统；(4)单级旁路系统；(5)三用阀旁路系统。

作用：(1)保护再热器；(2)协调启动参数和流量；(3)回收工质和热量，降低噪音；(4)防止锅炉超压，兼有锅炉安全阀的作用；(5)电网故障或机组甩负荷时，锅炉能维持热备用状态或带厂用电运行。减温水：高压旁路减温水来自给水泵的中间抽头，低压旁路的减温水来自凝结水泵的中间抽头。

2.1凝汽设备的作用：(3点)

答：(1)冷端放热、回收工质。在朗肯循环中，起到冷端放热、将排汽凝成水的作用。(2)建立、维持真空。在汽轮机的尾部建立并维持尽可能高的真空，增大机组的理想焓降，提高蒸汽热力循环效率。(3)热力除氧、改善凝水品质。借助热力物理分解方法除去凝结水的氧气，提高凝水品质，防止加热器、锅炉设备的氧腐蚀。 2.2凝汽器抽气器的作用：(2点)

答：(1)抽取凝汽器汽侧空间的不凝结气体，以保持汽侧良好的传热状态和凝汽器真空。(2)机组启动时，在汽轮机内部建立真空，加快汽缸及转子加热。

2.3给水泵出口再循环管有什么作用？：保证除氧器水位（加大给水泵流量），防止给水泵汽蚀。

或：为防止给水泵在低负荷运行时，因流量小未能将摩擦热带走而导致入口处发生汽蚀的危险，在给水泵出口止回阀处装设再循环管，保证通过给水泵有一最小不汽蚀流量。

或：（1）当锅炉低负荷时，防止给水泵汽蚀，将水打回除氧器水箱；（2）启动除氧器时，将水再打回除氧器水箱，直到将水加热到除氧器压力下的饱和温度，再给锅炉供水。 2.4什么叫除氧器的自生沸腾？采用什么避免措施？(3点)

答案：除氧器汇集了厂内各类疏水和余汽，当疏水温度高于除氧器内的饱和温度时，进入除氧器内一部分水

要汽化成蒸汽，这要排挤一部分除氧器用汽，严重时会使除氧器供汽为零，这就称为自生沸腾。避免措施：(1)可将一些辅助汽水流量或某些疏水改为引至其他较适合的加热器。(2)可设高加疏水冷却器，降低其焓值后再引入除氧器。(3)可通过提高除氧器的工作压力来减少高压加热器的数目，使其疏水量、疏水比焓降低。 2.5设置疏水冷却器的目的：(2点)（P78）

答：（1）减少疏水逐级自流排挤低压抽汽所引起的附加冷源热损失或因疏水压力降产生热能贬值带来的火用损；（2）降低疏水经节流后产生蒸汽形成两相流的可能性。（或：避免采用疏水泵方式带来其他问题。） 2.9蒸汽冷却器的作用是什么？（P75）

答：高参数大容量机组中、低压缸部分回热抽汽的过热度尤其是再热后第一、二级抽汽口的蒸汽过热度较高，削弱了回热的效果。

使用蒸汽冷却器可减少回热加热器内汽水换热的不可逆损失；提高加热器出口水温，减小加热器端差，改善回热系统热经济性。

2.11为什么除氧器的储水箱要设置再沸腾管？（可参考2.38）

答：负荷突然增加时，除氧器已逸出水面的氧气和其它气体又重新返回水中，出现“返氧”现象，除氧效果差。在给水箱内加装再沸腾管，当机组负荷骤升时，给水箱内水温滞后于压力变化时，将加热蒸汽通入再沸腾管中，直接对水箱的水进行加热，使水温的变化迅速跟上压力的变化，除氧效果可得到很大改善。 2.15什么是加热器的传热端差？端差可能为负值吗？为什么？

答案：端差是加热器压力下对应的饱和温度与加热器出口水温之差。端差可能为负值，因为现代大型机组的加热器往往采用蒸汽冷却段，利用蒸汽的过热度继续加热给水，使加热器出口水温高于加热器压力下的饱和温度，使其端差为负值.

2.16混合式加热器的优点有哪些？

答案：混合式加热器的优点是：(1)传热效果好，能充分利用加热蒸汽的热量；(2)结构简单，造价低；(3)便于汇集不同温度和压力的疏水。

2.19喷雾式除氧器的主要优点是：：①强化传热：传热面积大；②能够深度除氧，可使水中氧含量小于7μg/L；③能够适应负荷、进水温度的变化。

2.20过热蒸汽冷却段的作用：利用抽汽过热度，减少端差，提高系统的经济性。

2.21高压加热器的过热蒸汽冷却段的任务是什么？

答案：利用蒸汽的过热度，通过强制对流而使蒸汽在只降低过热度的情况下，放出过热热量加热给水，以减少传热端差，提高热经济性。

2.22除氧器滑压运行的优点与存在的问题？

答案：滑压运行的优点是：避免除氧器用汽的节流损失，使汽机抽汽点分配合理，热经济性高，系统简单投资省。缺点是：当汽机负荷突然增加时，使给水溶氧量增加；当汽机负荷减少时，尤其是汽机负荷下降很大时，给水泵入口发生汽蚀，引起给水泵工作失常。 2.23简述旁路系统的作用。

答案：(1)保护再热器。(2)协调启动参数和流量，缩短启动时间，延长汽轮机寿命。(3)回收工质和热量、降低噪声。(4)防止锅炉超压，兼有锅炉安全阀的作用。(5)电网故障和机组甩负荷时，锅炉能维持热备用状态或带厂用电运行。

2.28采用联胺除氧应维持的条件是什么？(3点)

答案：(1)必须使水保持足够的温度；(2)必须使水维持一定的pH值；(3)必须使水中有足够的过剩联胺。 2.29除氧器的运行方式有：滑压运行和定压运行。滑压运行的优点：(1)避免了供除氧器抽汽的节流损失；(2)可使汽轮机抽汽点得到合理的分配，提高机组的热经济性。 2.34除氧器下部给水箱的作用？

答案：在机组启动，负荷大幅度变化，凝结水系统故障或除氧器进水中断等异常情况下，保证给水泵在一定时间内不断给锅炉送水，防止锅炉缺水干烧，产生爆管，使给水泵入口产生富裕静压。 2.36除氧器水位过高、过低时对机组运行有何影响？

答案：过高：引起除氧头满水，轴封进水，抽汽管水击，产生振动。过低：影响锅炉上水和安全。 2.37什么是除氧器的返氧现象？如何避免？

答案：当从水中排出的气体未及时排走或除氧器压力突然增加，气体再次溶解于水的现象称为返氧。措施：及时排走离析出去的气体，减小水面上气体的分压力。

2.38除氧器再沸腾管有何作用:(1)避免水箱的水温因散热降温低于除氧器压力下饱和温度，产生返氧；(2)加热除氧水箱的除氧水，提高温度，防止返氧。

2.39滑压除氧器防止给水泵汽蚀技术措施有哪些:(1)提高静压头；(2)改善泵的结构，采用低转速前置泵；(3)降低下降管道的压降；(4)缩短滞后时间；(5)减缓暂态过程除氧器压力下降。 2.40除氧器在负荷骤升时，首要解决的是除氧效果的措施是什么？(3点)

答案：①控制负荷骤升速度。②在给水箱内加装再沸腾管。③对滑压范围加以适当的压缩。 2.41高压加热器水侧自动旁路保护系统有什么作用？(3点)

答案：(1)保证汽轮机不进水；(2)保证不中断地向锅炉供水；(3)防止高压加热器筒体超压。

3.1载热质选择的原则是什么？（P119）

答：热网载热质的选择较为复杂，应在满足供热的前提下，根据热电厂、热网和热用户用热设备的投资、运行方式和费用等综合因素确定。

3.5背压供热机组减温减压器的作用？（P142）

答：减温减压器是用以将较高参数的蒸汽降低到需要的压力和温度的设备。在热电厂中，当汽轮机组在启、停及低负荷运行时，或者当热负荷需求量增加时，锅炉的新蒸汽通过减温减压器与蒸汽热网相连或与热网加热器相连接，减温减压后的蒸汽作为抽汽的备用汽源。有时尖峰热网加热器的汽源直接采用锅炉新蒸汽通过减温减压后供给，此时它是工作汽源而非备用汽源。 3.9热电联产的优点是什么？(4点)

答案：(1)节约燃料。(2)提高供热质量，改善劳动条件。(3)减轻环境污染。(4)减少了分散锅炉及其煤场、灰场所占用的土地，并减轻了城市运煤运灰的工作量。

4.2辅助蒸汽系统的作用:当某机组处于启动阶段时，将正运行的相邻机组的蒸汽引入本机组的蒸汽用户；当机组正常运行后，提供自身辅助蒸汽用户的需要，同时也可向需要蒸汽的相邻机组提供合格蒸汽。 4.3简述轴封加热器的作用:不属于回热抽汽，但是汽气混合物的热量却利用于回热系统，提高了系统热经济性；使汽轮机轴封系统的正常运行获得保障，又防止了汽轮机车间的蒸汽污染。

4.5锅炉连续排污的目的是控制汽包内锅炉水水质在允许范围内，从而保证锅炉蒸发出的蒸汽品质合格。 4.6发电厂原则性热力系统的计算的目的:确定在不同负荷工况下各部分汽水流量及其参数、发电量、供电量及全厂性的热经济指标，由此可衡量热力设备的完善性，热力系统的合理性，运行的安全性和全厂的经济性。 4.9对疏放水系统一般有哪些要求(至少回答3个要求)？（其他教科书）

答：（1）主蒸汽管道为母管制系统时，疏水系统宜用母管制；主蒸汽管道为单元制系统时，宜按单元制或扩大单元制设计疏水系统。（2）各种汽水管道的布置，应具有向疏水方向坡度i≥0.05，不得有积水段或疏水死点，防止汽抽真空时积水进入汽缸。（3）所有连接到凝汽器的疏水管必须在热井最高水位之上。（4）汽轮机本体疏水管按压力分别接至高、低压疏水扩容器，并按疏水管压力高低由远至近先汇集在总管上，支管与总管连接成45°。疏水扩容器的正常水位高于凝汽器正常水位1m以上。（5）为防止冷再热汽管进水，应设疏水筒和水位报警。（6）汽轮机法兰螺栓和汽缸夹层加热装置应能可靠地疏水，对汽轮机有可能进水、进冷蒸汽的疏水管道应装止回阀。（7）疏水器应和自动操作疏水阀联合使用。汽轮机和抽汽管道的疏水阀，应是动力操作并能在控制室远方操作。

4.20单母管制系统的优缺点:系统比较简单，布置方便；缺点是运行调度还不够灵活，缺乏机动性。

计算题：

*某汽轮发电机组，原设计参数p0=3.4MPa，t0=435℃，h0=3305kJ/kg，pc=0.005MPa，凝结水焓值hc=137.8kJ/kg，hca=2125.3kJ/kg，ηmg=0.952，若将排汽压力降低到0.004MPa，h’ca=2108.2kJ/kg，凝结水焓值h’c=121.4 kJ/kg，其他条件不变，试求该机组热耗率的相对变化。提示：q

解：?i??3600?el?3600?mg?i。

h0?hca3305?2125.3??0.372474，

h0?hc3305?137.8q?3600?el?3600?mg?i?3600?10152.42kJ/(kW?h)

0.952?0.372474?i'?q'?该

h0?h'ca3305?2108.2??0.375927，

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