汽机题库计算题.docx
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汽机题库计算题
汽机题库一计算题
1、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h=540C,排汽压力p=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：
有表查得h=3427kJ/kg、i2=2955kJ/kg、
i3=3544kJ/kg、i4=2228kJ/kg）。
2、某台机组，在某一工况下，汽轮发电机输出功率N=5104千瓦，进入汽轮
机的蒸汽量D=190103千克/时，总抽汽率a=0.2,新蒸
汽焓i0=3400千焦/千克，给水焓ig=800千焦/千克。
求：
汽耗率d、热耗率q、总抽汽量凝结量D2、热效率n。
34
解：
⑴汽耗率d=D/N=19010/510=3.8（千克/千瓦时）
（2）热耗率q=d（i0-ig）=3.8（3400-800）=9
880（千焦/千瓦时）
（3）总抽汽量D=aD=0.2沃190沃103=38況103
（千克/时）
3
（4）凝结量D2=（1-a）D=0.819010=15210
3（千克/时）
（5）热效率n=3600F=3600弋880=0.36=36%
答：
汽耗率为3.8千克/千瓦时；热耗率为9880千焦/千瓦时；总抽汽量为38103千克/时；凝结量为152103千克/时；热效率为36%
3.某汽轮机每小时排汽量为400t，排汽压力为0.004MPa,排汽干度x=0.88,冷却水比热容Cp=4.1868kJ/（kg•C）,凝汽器每小时用循环冷却水24800t。
求循环冷却水温升为多少度？
答案：
解：
查饱和水与饱和水蒸汽热力性质表知，排汽压力
为0.004MPa时，饱和蒸汽焓为i〃co=2554.5kJ/kg,饱和水焓i'co=121.41kJ/kg
排汽焙丿勺ico=xxi"co+（1—x）xi'co
=0.88x2554.5+（1-0.88）x121.41
=2247.96+14.57
=2262.53kJ/kg
凝汽器循环倍率为
rn=Dw/DCo=24800/400=62
循坏冷却水温升△t=（ico-i'co）/（mxCp）
=（2262.53-121.41）/（62x
4.1868）
=8.25（C）
答：
循坏拎却水温升为8.25C
4.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
4800kcal/kg的煤，又将消耗多少吨？
答案：
解：
该机组年消耗标准煤Bb为
Bb=bbxNh=320x10-3x103.1559x108
=3300988800kg
=3300988.8（t标准煤）
若燃用发热吊为4800kcal/kg的煤，则消耗
B=3300988.8x7000/4800
=4813942（t）
答：
该机组每年将消耗3300988.8t标准煤。
若燃用发热
量为4800kcal/kg的煤，则将消耗4813942t。
5.一台简单朗肯循环凝汽式机组容量是12MW蒸汽参数p。
=5MPato=450C、pc°=0.005MPa、机组的相对内效率noi=0.85、机械效率nj=0.99、发电机效率nd=0.98、排汽干度x=0.9。
求机组汽耗量D汽耗率d,热耗量Q热耗率d.答案：
解：
查表求出下列参数
io=3316.8kJ/kg
i'co=137.77kJ/kg
i〃co=2561.6kJ/kg
绝热彫胀排汽焓为icot=xxi〃co+（1-x）xi'c。
=0.9x2561.6+（1-0.9）x137.77
=2305.44+13.777
=2319.21（kJ/kg）
汽耗斤tD=3600xN/L（io—icot）n&njnd]
=3600x12000/[（3316.8—2319.21）x0.85x0.99x0.98:
=52511.14（kg/h）
汽耗率d=D/N=52511.14/12000=4.376kg/（kW・h）
热耗量Q=D（io—ico）
=52511.14x（3316.8—137.77）
=166934489.4（kJ/h）
热耗率q=Q/N
=166934489.4/12000
=13911.2:
kJ/（kW-h）:
答:
汽轮机的汽耗量D为52511.14kg/h;汽轮机的汽耗
率d为4.376kg/（kW-h）;汽轮机的热耗量Q为166934489.4kJ/h;汽轮机的热耗率q为13911.2kJ/（kW-h）。
6.一台离心泵在转速1450r/min时，其全扬程为25m,流
量为24001/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？
答案：
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（rT/n）=25x（1420/1450）=24.5（m
Q=Q（rT/n）=240x（1420/1450）=235（卅/h）
N=N（n'/n）3=22x（1420/1450）3=20.7（kW
答：
实际转速为1420r/min时，扬程为24.5m;流量为
235ni/h;轴功率为20.7kWo
7.一台容量为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18C和
28C，水的平均定压质量比热Cp=4.187kJ/（kg・C）。
试求该凝汽器的冷却倍率和循环冷却水量。
答案：
解：
查饱和水与饱和水蒸气热力性质表，排汽压力下
的饱和水焓i'co=137.77kJ/kg,饱和蒸汽焓i〃co=
2561.6kJ/kgo
排汽焙ico=xxi〃co+（1—x）xi'co
=0.93x2561.6+（1—0.93）x137.77
=2382.3+9.6
=2391.9（kJ/kg）
凝汽器热平術方程
Dmx（ico—ico）=
DWCp（tw2tw1）
Dw=[Dmx（ico—i
co）]/[Cp（tw2—tw1）]
=:
570X（2391.9
-137.7）]/:
4.187X（28-18）]
=30687.7（t/h）
冷却倍率mrDW/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/ho
8.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50MVy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nndc=
34.2%，所用燃料的低位发热量Qr,net=23440kJ/kg，求平均每昼夜所需供给的燃料量。
答案：
解：
该发电厂全厂装机容量为
3X50000+1X100000=250000（kW
全年发电量为
250000X7200=1800X106（kW-h）
该厂的发电标准煤耗为
bb=0.123/nndc=0.123/0.342
=0.35965:
kg/（kW-h）]
=359.65g/（kW-h）
全年标准煤的总消耗量为
1800X106x0.35965=647370000（kg）
=647370t
伞厂平均每昼夜消耗的标准煤为
647370/365=1773.62（t）
若燃用低位发热彊为23440kJ/kg的煤，则平均每昼夜该厂的燃料实际消耗量为
1773.62X7000X4.187/23440=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。
9.国产125MW汽轮发电机组进汽参数为p1=13.24MPa,t—
550C,高压缸排汽压力2.55MPa，再热蒸汽温度550C,排汽压力为5kPa，试比较再热循环的热效率与简单朗肯循环的热效率，并求排汽干度变化多少？
答案：
解：
从水蒸气焓熵图及表中查得
高压缸进汽焓i1=3467kJ/kg,熵S=6.6kJ/（kg-K）高压缸排汽焓ib=2987kJ/kg,
中压缸的进汽焓ia=3573kJ/kg,熵Sa=7.453kJ/（kg-K）
简单朗肯循环排汽焓ic=2013kJ/kg
排汽压力下饱和水焓i'co=137.8kJ/kg
再热循环的热效率
nt,zr=[（i1—ib）+（ia—ico）]/[（i1—i'co）+
（ia—ib）]
=[（3467—2987）+（3573—2272）]/：
（3467—137.8）
+（3573—2987）:
=1781/3915.2
=0.455
简单朗肯循环的热效率为
nt=（i1—ic）/（i1—i'co）
=（3467—2013）/（3467—137.8）
=1454/3329.2
=0.437
采用再热循坏后，循坏热效率提高了
8nt=（nt,zr—nt）/nt
=（0.455—0.437）/0.437
=0.0412
=4.12%
从水蒸气焙嫡图中可查得，简单朗肯循环的排汽干度为
0.7735，再热循环的排汽干度为0.881，排汽干度提高了
（0.881—0.7735）/0.7735=0.139=13.9%
答：
采用再热循坏，使循坏热效率提高了4.12%，使排
汽干度提高了13.9%。
10.设有两个采用再热循环的发电厂，其新蒸汽参数均为pi
=12.5MPa，ti均为500C,排汽压力均为6kPa，再热循环A的中间压力为2.5MPa,再热循环B的中间压力为0.5MPa,两者再热后的蒸汽温度都等于原来的初温500C，试分别求这
两个再热循环的热效率和排汽干度，并与简单朗肯循环进行比较。
答案：
解：
查水蒸气焓熵图及表得
新蒸汽焓ii=3343.3kJ/kg;
简单朗肯循环排汽干度x=0.757;
再热循环A的排汽干度xa=0.882;
再热循环B的排汽干度xb=0.92;
排汽压力下的饱和蒸汽焓i〃c°=2567.5kJ/kg;
排汽压力下的饱和水焓i'c°=151.5kJ/kg。
简单朗肯循环的排汽焓ico=xxi〃co+（1-x）xi，co
=0.757x2567.5+（1-0.757）x
151.5
=1943.6+36.8
=1980.4（kJ/kg）
冉热循坏A的排汽焓
ico,A=XaXi"co+（1—Xa）xi'co
=0.882X2567.5+（1-0.887）X151.5
=2264.5+17.1
=2281.6（kJ/kg）
冉热循坏B的排汽焓
ico,B=XbXi"co+（1—Xb）Xi'co
=0.92X2567.5+（1—0.92）X151.5
=2362.1+12.1
=2374.2（kJ/kg）
简单朗肯循环效率
nt=（i1—ico）/（i1—i'co）
=（3343.3—1980.4）/（3343.3—151.5）
=1362.9/3191.8
=0.427
冉热循坏A的循环效率
nt,A=[（i1—ib,A）+（ia,A—ico,A）]/[（i1—i'co）
+（ia,A—ib,A）]
（3343.3—
=[（3343.3—2928）+（3461.7—2281.6）]/[
151.5）+（3461.7-2928）]
=1595.4/3725.5
=0.428
冉热循坏B的循环效率
nt,B=[（i1—ib,B）+（ia,B—ico,B）]/[（i1—i'co）
+（ia,B—ib,B）]
=:
（3343.3—2620）+（3483.8—2374.2）]/：
（3343.3—151.5）
+（3483.8—2620）]
=1832.9/4055.6
=0.452
答：
出讣算结果灯知，冉热循坏B的循环效率最高，再
热循环A次之，朗肯循环最低；再热B的排汽干度最高，再
热循环A次之，朗肯循环最低。
11.某凝汽式汽轮机的参数为p1=9.12MPa,t1=535C,5
=0.005MPa,试求以下两种情况循环热效率和排汽湿度的变化：
（A）初温不变，初压提高到p1,A=13.68MPa；
（B）初压不变，初温提高到t1,B=550Co
答案：
解：
查水蒸气表得原来蒸汽参数下，凝结水焓i'c。
=
137.77kJ/kg，蒸汽初焓i1=3477.7kJ/kg，排汽焓ic。
=
2066.5kJ/kg,排汽干度x=0.795,
=（3477.7-2066.5）/
（3477.7-137.77）
=1411.2/3339.93
=0.4225
（A）初温不变，初压提高后，凝结水焓不变，蒸汽初
焓i1,A=3429.94kJ/kg，排汽焓i必=1995.7kJ/kg，排汽干度Xa=0.766,
循坏热效率nt,A=（i1,a—ico,A）/（i1,a—i'co）
=（3429.94—1995.7）/（3429.94
—137.77）
=1434.24/3292.17
=0.4356
（B）初压不变，初温提高后，凝结水焓仍不变，蒸汽
初焓i1,B=3511.9kJ/kg，排汽焓ico,B=2080.3kJ/kg，排汽干度Xb=0.801,
循坏热纽攵率nt,B=（i1,b—ico,B）/（i1,b—i'co）
=（3511.9—2080.3）/（3511.9—
137.77）
=1431.6/3374.1
=0.4243
答：
根据杳表及计算结果可知，初温不变，初压提高,
循环效率将提高，但干度明显下降；初压不变，初温提高，既能提高循环效率（不很明显），又能明显提高排汽干度。
12.试求125MW机组在额定工况下1号、2号高压加热器的抽汽份额，已知：
疏水逐级自流。
1号高温加热器出口给水焓
i1=1040.4kJ/kg,入口给水焓i2=946.9kJ/kg,出口疏水
焓i“=979.6kJ/kg,入口蒸汽焓iz1=3093kJ/kg。
2号高温加热器入口给水焓i3=667.5kJ/kg，出口疏水
焓is2=703.5，入口蒸汽焓iZ2=3018kJ/kg。
答案：
解：
1号高温加热器热平衡方程
〉1心-is1）=（i1-「2）
十仙“）/"七）
=（1040.4-946.9）/（3093-979.6）
=93.5/2113.4
=0.04424
2号高温加热器热平衡方程
：
2（iz2—is2）：
1（is1—is2）72“3）
:
2二L（i2_i3^-1（is1-is2）"（iz2-is2）
=:
（946.9-667.5）-0.04424（979.6-703.5）:
/（3018-703.5）
=（279.4-12.215）/2314.5
=0.11544答：
1号高温加热器抽汽份额为0.04424,2号高温加热
器抽汽份额为0.11544。
13.10t水流经加热器后它的焓从i1=334.9kJ/kg增加至i2=502.4kJ/kg，求m=10t水在加热器内吸收了多少热量Q?
答案：
解：
q=i2-i1=502.4-334.9=167.5（kJ/kg）
Q=m-q=10X103x167.5=1.67x106（kJ）
答：
10t水在加热器内吸收了1.67x106kJ的热量。
14.某P=200MW机组调节系统的迟缓率£=0.3%，速度变动
率3=5%试计算由迟缓引起负荷摆动量是多少？
答案：
解：
负荷摆动量△P=（e/8）XP
=0.3+5X200
=12（MVV
答：
由迟缓引起的负荷摆动量是12MW
15.某电厂在低周波运行期间曾将速度变动率8=5%的同
步器工作范围由+7%5%改为+4%6%,试问这样改动后，当电网频率恢复为50Hz后，机组最多能带多少（用百分数表示）?
答案：
解：
同步器工作范围改为+4%^-6%f,为使机组带满负荷，同步器应处于高限位置，设在50Hz时机组带负荷
P',则
（1.04X3000-3000）/P=8no/P
P/PX100%^：
（1.04X3000-3000）/8n°]X100%
=:
（1.04X3000-3000）/（0.05X3000）:
X100%
=（0.04/0.05）X100%
=80%
答：
此时机组只能带80%额定负荷。
16.设每千克蒸汽在锅炉中吸热q1=2.51X103kJ/kg,蒸汽通过汽轮机作功后在凝汽器中放出热量q2=2.09X103kJ/
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）
答案：
解：
D=440t/h=4.4X105kg/h
（q1-q2）XD=（2.51-2.09）X103X4.4X105
=1.848X108（kJ/h）
因1kJ=2.78X10-4kW-h
贝U每天发电量W2.78X10-4X1.848X108X24
=1.23X106（kW-h）
答：
每天能发出1.23X106kW-h电。
17.某电厂一昼夜发电1.2X106kW-h，此功应由多少热量转
换而来？
（不考虑其他能量损失）
3
答案：
解：
1kW・h=3.6x10kJ
贝»Q=3.6x103x1.2x106=4.32x109（kJ）
答：
此功应由4.32x109kJ的热量转换而来。
18.一台十级离心泵，入口压力pi=0.21MPa,出口压力p2=
6.5MPa,入口水温t=109.32C,求该泵的总扬程和单级扬程。
答案：
解：
根据水泵入口水温和压力查找饱和水温表p=
951.2kg/m,
2
g=9.81m/s,
根据水泵扬程公式得泵的总扬程为
H=（p2—p1）/（pg）
=（6.5x106—0.21x106）/（951.2x9.81）
=471.5（m
每级扬程为H=H/10=471.5/10=47.5（m）
答：
该离心泵的总扬程为471.5m,单级扬程为47.5m。
19.某锅炉蒸发量D=130t/h,给水温度为172C,给水压力4.41MPa,过热蒸汽压力为3.92MPa,过热蒸汽温度450C,锅炉的燃煤量m=16346kg/h,燃煤的低位发热量为QUt=22676kJ/kg,试求锅炉的效率？
答案：
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
Q=mQnet=16346x22676=3.7x108（kJ/h）
锅炉输出热量
Q2=D（io-i1）=130X103x（3332-728）=3.39x108（kJ
/h）
锅炉效率
n=Q/Qx100%
=3.39x108/3.7x108x100%
=91.62%
答：
此台锅炉效率是91.62%
20.N100-90/535型汽轮机，在经济工况下运行，调节级汽
室压力p°=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G0。
答案：
解：
已知p0=4.40MPa,G0=100kg/s,pf0=4.0MPa
G0/G0=p。
/p‘0=4.40/4.0=1.1
得G0=100/1.1=90.9（kg/s）
答：
变工况后蒸汽流量G°为90.9kg/s。
21.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？
答案：
解：
调速系统速度变动率
8=[（空负荷转速—满负荷转速）/额定转速]X100%
=（3120—3000）/3000X100%
=4%
答：
该机组调速系统的速度变动率为4%
22.某台汽轮机额定参数为：
主蒸汽压力pi=13.1MPa,主蒸
汽温度535C,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456C。
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？
答案：
解：
n=p2/piX1000=8.8/13.1X1000=671.75（r/min）
答：
该汽轮机转速下降到671.75r/min以下时，主汽
门、调门的严密性才算合格。
23.某台凝汽器冷却水进水温度为t1=11C，出水温度为t2
=19C,冷却水流量d=9.7X104t/h,水的比热容c=
4.187kJ/kg,问该凝汽器48h内被冷却水带走多少热量？
答案：
解：
该凝汽器每小时被冷却水带走热量
q=dXc（t2—11）=9.
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