12.机组原则性热力系统计算的目的是什么？常规热力计算的原理、方法是什么？回热加热器的出水焓是如何确定的？
计算目的是：确定汽轮机组在某一工况下的热经济性指标和各部分汽水流量，根据以上计算结果选择有关的辅助设备和汽水管道，确定某些工况下汽轮机的功率和新汽耗量，新机组本体热力系统定型设计。 原理：
加热器热平衡式
吸热量=放热量×或流入热量=流出热量 通过加热器热平衡式可以求出抽汽量 汽轮机物质平衡式
Dc?D0h0??Dj（求和由j?1至z） 汽轮机功率方程式
3600Pe?Wi?m?g?D0?i?m?g
Wi?D0h0?Drhqrh??Djhj（求和由j?1至z）?Dchc ?i?h0?arhqrh??ajhj（求和由j?1至z）?achc
?m机械效率；?g发电机效率；Drh再热蒸汽量；qrh再热热量；D0新汽耗量。 方法：
常规计算法 若回热系统是由z级回热抽汽所组成，对于每一级抽汽相连的加热器分别列出热平衡式，再加上一个求凝汽量的物质平衡式或功率方程组成z+1个线性方程组，最终可以求出z个抽汽量和一个新汽量。常规计算法有可分为串联法和并联法。
串联法对凝汽式机组采用由高至低的计算次序，从抽汽压力最高的的加热器算起，依次逐个算至抽汽压力最低的加热器。并联法对z+1个方程组联立求解，一次求解出z+1个未知数。
回热加热器出水焓由加热器出口水的温度和水侧压力根据H-S表查出。
第三章 热电厂的热经济性及其供热系统
1.热负荷有哪几种类型？有何特点？
——季节性热负荷：用热量主要与气候条件有关，包括采暖设计热负荷、通风设计热负荷、空调设计热负荷。特点：取决于室外温度，年变化大，日变化小 ——非季节性热负荷：用热量与室外气温无关，包括生活热水设计热负荷、生产工艺设计热负荷。特点：年变化小，日变化大 2.热网载热质有哪几种？各有什么优缺点？
蒸汽和热水。蒸汽供热适应性强，供热速度快，输送载热质的电能消耗少，静压差小，运行稳定；热用户用热设备投资小，但供热距离近，热化发电量小，供热蒸汽的凝结水回收率低，热经济性低，效率低，供热管网寿命短，维修工作量大。热水供热距离远，热化发电量大，供热蒸汽凝结水回收率高，效率高，蓄热能力强，管网寿命长，维修工作量小。热适应性一般，供热速度慢，静压差大，对水力工况要求严格，输送载热质电能消耗大，热用户用热设备投资大。 8.热化发电率ω增大是否一定节省燃料？ 当供热机组的汽水参数一定时，热功转换过程的技术完备程度越高，热化发电量越高，即对外供热量相同时，热化发电量越大，从而可以减少本电厂或电力系统的凝气发电量，节省更多的燃料。热化发电率只能用来比较供热参数相同的供热式机组的热经济性，不能比较供热参数不同的热电厂的热经济性，也不能用以比较热电厂和凝汽式电厂的热经济性。所以热化发电率增大不一定节省燃料。 9.热电联产发电是否一定节煤？
只有实际的热化发电比大于临界热化发电比时，热电联产发电才节煤。
12.说明热化系数的含义及热化系数最优值的含义。为什么说热化系数值?tp?1才是经济？
小时热化系数?tp，是指供热式机组的小时最大热化供热量Q（上标max下标h,t）与小时最大热负荷Q（上标max下标h）之比。
?tp? Q（上标max下标h,t）/ Q（上标max下标h） 最优热化系数是以热电联产系统热经济性最佳为目标。理论上的最佳热化系数的大小，取决于热电厂全年热负荷持续时间图的形状，其图形越成剑峰形，则热化系数的最佳值越小，其次取决于代替凝汽式发电厂和热电厂凝气流发电两者之间热经济性的差别，其差别越大，热化系数最佳值就越小. 热化系数是以热电联产为基础，把热电联产与热电分产按一定比例组成的热电联产能量供应系统综合经济性的宏观控制指标；它表示在热电联产能量供应系统中热化供热量（即热电联产供热量）所占比例。其余热量的百分值由系统中尖峰锅炉或由电厂的锅炉富裕量供应。它可简单表述为：热电厂供热机组同一抽汽参数的最大抽汽供热量Qht(m)与供热系统最大热负荷Qm 之比.就其含意来说，它不仅反映了联产能量供应系统中联产供热与分产供热的比例及其经济性，也反映了分产供电经济性。
当节约煤量对热化系数的导数为零时的?tp值称为理论上热化系数最优值。它表 明此时燃料节省达到最大值。
若?tp=1， Qht(m)=Qm。即在采暖最冷期的短时间内，因热负荷较大，此时热经济性较好。但在整个采暖期间大部分时间内，因热负荷减少，热化发电量Wh 下降，凝汽发电量Wc 增大，因热电厂发Wc 的发电煤耗要高于电网代替凝汽式电站的发电煤耗b，这部分发电反而多耗煤，热经济性降低；而在非采暖期，采暖热负荷为零，或仅有小量热水负荷或为零；此时几乎为凝汽发电，其热经济性大为降低，所以对于热电联产供能系统的?tp<1 才是经济的。
第四章 发电厂的热力系统
1.原则性热力系统概念、特点、作用、组成
1）概念。将主要热力设备按工质热力循环的顺序连接的系统 2） 特点。它是按规定的符号将主要热力设备按某种热力循环的顺序连接的线图，它只表示工质流经时状态参数起了变化的各种主要热力设备，故同类型同参数的设备在图中只表示一台，备用设备及配件在图中不表示（额定工况所必须的附件除外，如定压运行除氧器进汽管的调节阀）
3）作用。它表明了电厂热力循环的工质在能量转换及利用过程中的基本特征和变化规律，同时也反映了发电厂的技术完善程度和热经济性高低，合理的确定发电厂的原则性热力系统是发电厂设计工作中一项主要任务，对系统的理解，运用和改进，则是对发电厂热力工作者的一项基本要求
4）组成。锅炉汽轮机凝汽器设备的联接系统，给水回热加热系统，除氧器联接系统，补充水引入系统，锅炉排污及其他废热回收利用系统，热电厂的对外供热系统
2．全面热力系统概念，与原则性热力系统画法上的根本区别，作用
1）概念。它是在原则性热力系统的基础上充分考虑到发电厂生产所必须的连续性安全性可靠性灵活性后所组成的实际热力系统
2）区别。全面热力系统应画出实际所有的（运行和备用的）设备、管线、阀门
3）作用。①对发电厂设计而言，会影响到投资和钢材的耗量。②对施工而言，会影响施工工作量和施工周期。③对运行而言，会影响热力系统运行调度的灵活性可靠性经济性。④对检修而言，会影响各种切换的可能性及备用设备投入的可能性
3．汽轮机，锅炉机组选择的原则 1）汽轮机 ①汽轮机容量。应根据系统规划容量，负荷增长速度和电网结构等因素进行选择。最大机组容量不宜超过系统总容量的10%，对于负荷增长较快的形成中的电力系统，可根据具体情况并经技术经济论证后选用较大容量的机组。对于已形成的较大容量的电力系统，应选用高效率的600、1000MW机组
②汽轮机参数。我国电网已符合采用高效率大容量中间再热式汽轮机组的条件 ③汽轮机台数。不宜过多，一般4~6台，机组容量等级不超过2种为好，且同容量机、炉宜采用同一制造厂的同一类型或改进型，其配套设备的类型也宜一致。对兼有热力负荷的地区，经经济技术比较证明合理后，应采用供热机组，对于有稳定可靠的热负荷，可考虑选择背压式机组 2）锅炉机组 ①锅炉参数。大容量机组锅炉过热器出口额定蒸汽压力通常选取汽轮机额定进气压力的105%，过热器出口额定蒸汽温度选取比汽轮机额定进气温度高3℃，冷段再热蒸汽管道、再热器，热段再热蒸汽管道额定工况下的压力降宜分别取汽轮机额定工况下高压缸排气压力的1.2~2,5,3.5~3%，再热器出口额定蒸汽温度比汽轮机中压缸额定进气温度高3℃为宜，主要是为减少主蒸汽和在热蒸汽的压降和散热损失，提高循环热效率
②锅炉类型。大型火电厂锅炉几乎都采用煤粉炉，其效率高，可达90~93%，容量不受限制。锅炉类型的选择还要考虑水箱循环方式、水循环方式、蒸汽处参数，通常亚临界参数以下多采用自然循环气泡炉，循环安全可靠，热经济性高。亚临界参数采用自然循环或强制循环，后者能适应调峰情况下承担低负荷时水循环的安全，超临界参数只能采用强制循环直流炉
③锅炉容量与台数。凝汽式发电厂一般一机配一炉，不设备用锅炉，锅炉的最大连续蒸发量按汽轮机最大进汽量工况相匹配。对装有供热式机组的发电厂，选择锅炉容量与台数时，应核算在最小热负荷工况下，汽轮机的进气量不得低于锅炉最小稳定燃烧的负荷以保证锅炉的安全稳定运行
6．单级锅炉连续排污扩容器，理论上最佳压力如何确定 ? 蒸汽回收率αf=Df/Dbl=(hbl’ηf-hf’)/(hf”- hf’) 式中分子是1KG排污水在扩容器内的放热量，它决定于汽包压力与扩容器的压力差，分母是扩容器工作压力下1KG排污水的汽化潜热，在压力变化范围不大时，它可以看做常数。因此，当锅炉压力一定时，扩容器的压力越低，回收工质越多，即获得的扩容蒸汽量是靠排污水的能位贬值来实现的，能位贬值越厉害，得到的扩容蒸汽量越多，此时，蒸汽的质量越差，因此，在排污水的利用上，可通过对回收工质的数量与质量方面的要求来选择扩容器的压力，次值就是最佳值 7．发电厂原则性热力系统计算与汽轮机组系统计算有哪些异同 ?
范围不同、内容也有别。前者以扩展至全厂范围，内容比后者多，但还是以回热系统为基础进行的，因此，应首先计算有关的辅助系统，求出影响回热系统的有关函数关系后，再求回热系统，即可进一步算出电厂的各项热经济指标 11．大型中间再热机组的主蒸汽管道采用什么系统?为什么?
单元制系统；
每台锅炉与相对应的汽轮机组成一个独立单元，各单元间无母管横向连接，单元内各用汽设备的新蒸汽支管均引自机炉之间的主蒸汽管道
其优点是系统简单，管道短，阀门少，故能节省大量高级耐热合金钢。事故仅限于本单元内，全厂安全可靠性高。控制系统按单元设计制造，运行操作少，易于实现集中控制。工质压力损失小，散热少，热经济性高。维护工作量少，费用低。无母管，便于布置，主厂房土建费用少。因此，对参数高，要求大口径高级耐热合金钢的机组，且主蒸汽管道系统投资占有较大比例者，应首先考虑单元制系统 17．设计回热全面性热力系统时，对回热抽气管道应考虑哪些措施确保各工况下机组的安全？为什么?
在抽气官道上设置抽汽隔离阀和止回阀； 为了防止汽轮机甩负荷或跳闸时，抽汽管道中聚集的蒸汽倒流入汽轮机本体，致使汽轮机发生意外的超速。当汽轮机低负荷运行时，或某加热器水位太高、加热器水管泄露破裂、疏水管道不畅时，水可能倒流入汽轮机本体，这些情况是很危险的，不允许的。同时为了使某一加热器在出现事故时需隔离而不影响汽轮机的运行，需要在抽气官道上设置抽汽隔离阀和止回阀。 18．回热加热器的水侧旁路类型，优缺点。
单个加热器的小旁路、两个加热器以上的大旁路；
前者运行灵活，事故波及面小，对热经济性的影响也小，但系统复杂，连接管路及管制件多，投资大。后者刚好相反，系统简单，事故波及面大，对热经济性的影响大，随着高压加热器制造质量的提高，大旁路也应用较多
19．回热加热器及凝结水泵入口为何设置抽空气管路，给水泵入口为何不要？ 各加热器汽侧与加热蒸汽管道相连，运行中蒸汽不断凝结成疏水，而蒸汽中含有部分不凝结性气体则会在筒体中停留，影响加热器的传热系数值，为此，在加热器汽侧设置抽空气管路以排除不凝结性气体。凝结水泵与疏水泵入口也应设置抽空气管路，分别引入凝汽器和相应加热器的抽空气管路，不断抽出漏入泵内的空气以维持泵的正常工作。
热力发电厂课后习题答案
