汽轮机运行值班员计算题.docx
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汽轮机运行值班员计算题
创建时间:
2006-8-2816:
26
完成时间:
2007-3-2
当前时间:
2020年6月18日星期四
排版完毕:
可用(全黑版)
4.1.4计算题
La5D1001某汽轮机额定功率P=300MW,求一个月(30天即t=720h)该机组发电量W为多少?
解:
W=Pt=300000×720=2.16×108(kW·h)
答:
月发电量为2.16×108kW·h。
La5D2002每小时(即t=3600s)均匀通过导线截面积的电量Q=900C,求导线中的电流I。
解:
I=Q/t=900÷3600=0.25(A)
答:
导线中电流为0.25A。
La5D2003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。
Lb5D1004汽轮机排汽焓i=2260.8kJ/kg,凝结水焓i’=125.6kJ/kg,求lkg蒸汽在凝汽器内所放出的热量q。
解:
q=i-i’=2260.8-125.6=2135.2(kJ)。
答:
lkg蒸汽在凝汽器内放出2135.2kJ热量。
Lb5D2005m=100t水流经加热器后它的焓从i1=214.2kJ/kg增加至i2=408.8kJ/kg,
求100t水在加热器内吸收了多少热量?
答:
吸收的热量:
Q=m×(i2-i1)=100×103×(408.8-214.2)=194.6×105(kJ)
Lb5D2006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/h。
Lb5D2007某容器内气体压力由压力表读得Pg=0.25MPa,气压表测得大气压力Pa=0.99×105Pa,若气体绝对压力不变,而大气压力升高Pa’=1.1×105Pa,问容器内压力表的读数Pg’为多少?
解:
Pg’=Pg+Pa-Pa’=0.25×106+O.99×105-1.1×105=0.239(MPa)
答:
大气压力变化后,压力表读数为0.239MPa。
Lb5D3008某锅炉连续排污率P=1%,当其出力D为610t/h时,排污量Dpw为多少?
解:
Dpw=P×D=1%×610=6.1(t/h)
答:
排污量为6.1t/h。
Lb5D3009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。
Jd5D1010物体作功为2.1×106J,问该功相当于多少kW·h?
解:
换算公式:
1kJ=2.78×10-4kW·h;
2.78×10-4×2.1×103=0.5838(kW·h)。
答:
该功相当于0.5838kW·h。
Jd5D2011已知凝汽器的循环冷却水量Dw=25000t/h,冷却倍率m=60,试求排入凝汽器的蒸汽量Dco。
解:
Dco=Dw/m=25000÷60=416.6(t/h)
答:
排入凝汽器的蒸汽量为416.6t/h。
Jd5D2012lkg水,其压力为0.1MPa,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:
过热度为:
t-t1=150-99.64=50.36(℃)
答:
过热度为50.36℃。
Je5D1013某台汽轮机排汽饱和温度tcos=40℃,凝结水过冷度δ=1℃,凝汽器循环冷却水进水温度tw1=20℃,出水温度为tw2=32℃,求凝汽器端差δ1为多少?
解:
端差:
δ1=tcos-tw2=40-32=8(℃)
答:
凝汽器端差为8℃。
Je5D2014某凝汽器真空表读数Pl=96kPa,当地大气压力P2=104kPa,求凝汽器的真空度为多少?
解:
真空度=P1/P2=96÷104×100%=92.3(%)
答:
凝汽器的真空度为92.3%。
Je5D2015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cosθ=0.85)
解:
W=31/2·U·I·cosθ·t=31/2×6×20×0.85×1=176(kW·h)
答:
每小时可节约176kW·h电量。
Je5D2016已知某工质的温度t=50℃,请问折算成热力学温度为多少?
解:
绝对温度:
T=t+273.15=323.15K。
答:
绝对温度为323.15K。
Je5D3017凝汽器真空表的读数P1=97.09kPa,大气压计读数P2=101.7kPa,求工质的绝对压力?
解:
绝对压力P=P2-P1=101.7-97.09=4.61(kPa)
答:
工质的绝对压力是4.61kPa。
Je5D3018某凝汽器的铜管直径D=25mm,铜管长L=8470mm,铜管数n=17001根,试求凝汽器的冷却面积为多少平方米?
解:
冷却面积S=π×D×L×n=3.14×0.025×8.47×17001=11303.88(m2)。
答:
凝汽器的冷却面积为11303.88m2。
Je5D4019某300MW汽轮机排汽饱和温度为36℃,凝结水温度为35℃,凝汽器循环冷却水进水温度为19℃,排汽量Dco=550t/h,冷却水量Dw=30800t/h,求凝汽器循环冷却水温升△t及端差δt。
解:
已知:
tco=550T/H,Dw=30800T/H,tco=36℃,tw2=19℃。
冷却倍率:
m=30800÷550=56;
冷却水温升:
Δt=520÷m=520÷56=9.3(℃);
端差:
δt=tco-(tw2+Δt)=36-(19+9.3)=7.7(℃)。
答:
冷却水温升为9.3℃,端差为7.7℃。
Jf5D1020国际电工委员会规定接触电压的限定值(安全电压)U=50V,一般人体电阻
R=1700Ω,计算人体允许电流I(直流电)。
解:
电流I=U/R=50×1000÷1700=29.14(mA)
答:
人体允许电流约为30mA(直流电)。
La4D1021混凝土衬砌的压力隧道,直径d=5m,通过流量q=200m3/s,长度L=500m,取n=0.012,求沿程水头损失。
解:
水力半径:
R=d/4=5÷4=1.25(m);
由:
n=0.012,查谢才系数表得:
C=85.85m1/2/s,
V=4×q(π×d2)=4×200÷(3.14×52)=10.2(m/s)
h=L·V2/(C2·R)=500×(10.2)2÷[(85.85)2×1.25]=5.65(m)
答:
沿程损失为5.65m。
La4D2022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α为85700W/(m2·℃),求单位加热面上换热量?
解:
q=α·(t2-t1)=85700×(205-180)=2142500(W/m2)。
答:
单位加热面上换热量是2142500W/m2。
La4D3023某循环热源温度t1=538℃,冷源温度t2=38℃,在此温度范围内循环可能达到的最大热效率是多少?
解:
已知:
T1=273+538=811(K);
T2=273+38=311(K)。
η最大=(1-T2/T1)×100%=(1-311÷811)×100%=61.7%。
答:
最大热效率是61.7%。
Lb4D202410t水流经加热器后它的焓从i1=334.9kJ/kg删加至i2=502.4kJ/kg,求m=10t水在加热器内吸收了多少热量Q?
解:
q=i2-i1=502.4-334.9=167.5(kJ/kg);
Q=m·q=10×103×167.5=1.67×106(kg)。
答:
10t水在加热器内吸收了1.67×106kJ的热量。
Lb4D3025某P=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△P=(ε/δ)×P=0.3÷5×200=12(MW)
答:
由迟缓引起的负荷摆动量是12MW。
Lb4D3026某电厂在低周波运行期间曾将速度变动率δ=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)?
解:
同步器工作范围改为+4%~-6%后,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:
(1.04×3000-3000)/P’=δn0/P;
P’/P×100%=[(1.04×3000-3000)/δn0]×100%
=[(1.04×3000-3000)÷(0.05×3000)]×100%
=(0.04÷0.05)×100%=80%。
答:
此时机组只能带80%额定负荷。
Lb4D3027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=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~kW·h;
则每天发电量:
W=2.78×10-4×1.848×108×24=1.23×106kW·h。
答:
每天能发出1.23×106kW·h电。
Lb4D3028一台50MW汽轮机的凝汽器,其表面单位面积上的换热量q=23000W/m2,凝汽器铜管内外壁温差为2℃,求水蒸气的凝结换热系数α?
解:
q=α(t内-t外)。
α=q/(t内-t外)=23000÷2=11500[W/(m2·℃)]。
答:
水蒸气的换热系数是11500W/(m2·℃)
Lb4D3029某电厂一昼夜发电1.2×106kw·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=3.6×103kJ
则:
Q=3.6×103×1.2×106=4.32×109(kJ)。
答:
此功应由4.32×109kJ的热量转换而来。
Lb4D3030一台十级离心泵,入口压力p1=0.21MPa,出口压力p2=6.5MPa,入口水温t=109.32℃,求该泵的总扬程和单级扬程。
解:
根据水泵入口水温和压力查找饱和水温表ρ=951.2kg/m3,g=9.81m/s2,
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=47.5(m)
答:
该离心泵的总扬程为471.5m,单级扬程为47.5m。
Lb4D4031一台热机按卡诺循环工作,分别在温度t1=20℃、t1’=300℃、t1″=600℃的高温热源与温度t2=20℃的低温冷源工作,求热效率?
解:
已知:
T2=273+20=293K,
同理:
T1=293K、T1’=573K、T2″=873K。
ηcu=(1-T2/T1)×100%;
则:
ηcu=(1-293/293)×100%=O%;
ηcu’=(1-293/573)×100%=48.87%
ηcu″=(1-293/873)×100%=66.44%。
答:
热效率分别为0%、48.87%、66.44%。
Lb4D1032某车间的一条直流线路,长L=500m,原来用截面为S=20mm2的橡皮绝缘铜线
(ρCu=0.0175Ω·mm2/m)。
由于发现导线绝缘已老化,计划换新导线,并以铝
(ρAl=0.0285Ω·mm2/m)代铜,要求其导线电阻不能改变。
试求采用多大截面的铝导线合适?
解:
根据:
R=ρL/S可以求得以下结果。
用铜导线时的电阻值为:
R=ρCu·L/SCu=0.0175×500×2÷20=0.875(Ω);
改用铝导线时的电阻值应相等;
所以:
SAl=ρAl×L/R=0.0285×500×2÷0.875=32.5(mm2)。
答:
采用铝导线的截面为32.5mm2,应根据计算结果查我国标准线径,选大于且接近于计算值即可。
Le4D2033某锅炉蒸发量D=130t/h,给水温度为172℃,给水压力4.41MPa,过热蒸汽压力为3.92MPa,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=333210/kg;
锅炉输入热量:
Q1=mQar,net=16346×22676=3.7×108(kJ/h);
锅炉输出热量:
Q2=D(i0-i1)=130×103×(3332-728)=3.39×108(kJ/h);
锅炉效率:
η=Q2/Q1×100%=(3.39×108)÷(3.7×108)×100%=91.62%。
答:
此台锅炉效率是91.62%。
Jd4D1034某物体的摄氏温度为15℃,该物体的热力学温度为多少?
解:
T=273.16+15=288.16(K)
答:
该物体的绝对温度为288.16K。
Jd4D2035N100-90/535型汽轮机,在经济工况下运行,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P0’=4.0MPa。
求变工况后的蒸汽流量G0’。
解:
已知:
P0=4.40MPa,G0=100kg/s,P0’=4.0MPa;
G0/G0’=P0/P0’=4.40÷4.0=1.1;
得:
G0’=100÷1.1=90.9(kg/s)。
答:
变工况后蒸汽流量G0’为90.9kg/s。
Jd4D3036汽轮机某级级前压力P0=3.92MPa,蒸汽流速V0=0,喷嘴后压力P1=1.96MPa,问该级应选用何种喷嘴?
解:
压力比:
εn=P1/P0=1.96÷3.92=0.5。
当:
εn≥0.3时,应采用渐缩斜切喷嘴。
答:
本级应选用渐缩斜切喷嘴。
Je4D2037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%。
Je4D3038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、调门的严密性才算合格。
Je4D3039某台凝汽器冷却水进水温度为t1=11℃,出水温度为t2=19℃,冷却水流量d=9.7×104t/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?
解:
该凝汽器每小时被冷却水带走热量:
q=d×c(t2-t1)=9.7×107×4.187×(19-11)=324.9×107(kJ/h)。
48h内被冷却水带走热量:
324.9×107×48=15595.74×107=1.56×1011(kJ)。
答:
该凝汽器48h内被冷却水带走1.56×1011kJ热量。
Je4D3040某容器内气体压力由压力表读得P1=0.42MPa,气压表测得大气压力P2=0.97×105Pa,若气体绝对压力不变,而大气压力升高到1.1×105Pa,问容器内压力表的读数为多少?
解:
容器内的绝对压力:
P=P1+P2=O.42×106+O.97×105=517000(Pa)=0.517(MPa);
大气压力变化后,压力表读数:
Pl=P-P2=517000-110000=407000(Pa)=0.407(MPa)。
答:
压力表读数为0.407MPa。
Je4D3041一台125MW汽轮机额定工况运行时,一级抽汽压力P1=3.7MPa.,查曲线表得对应抽汽点压力P2=3.35MPa,问该机一级抽汽压力增长率ΔP为多少?
解:
ΔP=(P2-P1)/Pl×100%=(3.7-3.35)÷3.35×100%=10.4%
答:
该机一级抽汽增长率为10.4%。
Je4D3042某机组的凝汽器排汽压力为5.622kPa,凝结水温度31℃,凝结水的过冷度为多少?
解:
查饱和水与饱和水蒸气热力性质表知,凝汽器排汽压力为5.622kPa下的排汽饱和温度为35℃,
过冷度=排汽饱和温度-凝结水温度=35-31=4(℃)
答:
凝结水过冷度为4℃。
Je4D3043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%=2.4%。
答:
该机组的给水泵用电率为2.4%。
Je4D3044某台循环水泵的电动机轴功率P1=1000kW·h,循环水泵有效功率P2=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%。
Je4D3045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0.1012MPa,问凝汽器真空度为多少?
(保留两位小数)
解:
大气压力为:
0.1012MPa=101.2kPa;
真空度=凝汽器真空/大气压力×100%=95÷101.2×100%≈93.87%。
答:
凝汽器真空度为93.87%。
Je4D3046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%
=0.75%。
答.该机组循环水泵用电率为0.75%。
Je4D4047某台纯凝汽式汽轮机,新蒸汽压力为P1=13.24MPa,温度t1=550℃,汽轮机排汽压力为0.005MPa,试问该台汽轮机循环热效率为多少?
解:
查图得知:
i1=3470kJ/kg,i2=2288kJ/kg,i2’=138.2kJ/kg。
循环热效率:
ηt=(i1-i2)/(i1-i2’)×100%
=(3470-2288)÷(3470-138.2)×100%
=1182÷3331.8×100%=0.3547×100%=35.47%。
答:
该台汽轮机循环热效率为35.47%。
Je4D4048一台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?
解:
查图得知:
i1=3470kJ/kg,ia=2990kJ/kg,ib=3576kJ/kg,
i2=2288kJ/kg,i2’=138.2kJ/kg。
再热循环热效率:
ηt=[(i1-ia)+(ib-i2)]/[(i1-i2’)+(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%。
Je4D4049已知给水泵的流量Q=2300kN/h,扬程H=1300m,给水重度γ=8918N/m3,若给水泵的效率η1=0.65,原动机的备用系数K=1.05,原动机的传动效率η2=0.98,试计算原动机的容量。
解:
给水泵的轴功率为:
P=(γQH)/(1000×η1)
=(8918×2300×103×1300)÷(1000×O.65×3600×8918)
=1278(kW)。
原动机所需容量:
P0=K×P/η2=1.05×1278÷0.98=1369(kW)。
答:
原动机所需容量为1369kW。
Je4D4050某纯凝汽式汽轮机主蒸汽焓i0为3370kJ/kg,凝结水焓i’为138.2kJ/kg,汽耗率d为3.04k/(kW·h)。
求该机组的热耗率。
解:
热耗率:
q=d(i0-i’)=3.04×(3370-138.2)=9852.03kJ/(kW·h)。
答:
该机组热耗率为9852.03kJ/(kW·h)。
La3D3051电容器的电容C=500μF,接到电压u=200×21/2×sin(100t+30°)V的电源上,求电源的电流瞬时值表达式及无功功率。
解:
由题意知:
ω=100(1/s),
根据容抗的计算公式得:
XC=1/(ωC)=1÷(100×500×10-6)=20(Ω)。
I=U/XC=200÷20=10(A);
i=10×21/2×sin(100t+120°)(A);
QC=XCI2=20×102=2000(var)=2(kvar)。
答:
电流瞬时值表达式i=21/2×10×sin(100t+120°),无功功率为2kvar。
Lb3D2052某喷嘴的蒸汽进口处压力P0为1.0MPa,温度为300℃,若喷嘴出口处压力P1为0.6MPa,问该选用哪一种喷嘴?
解:
查水蒸气表或h-s图可知,喷嘴前蒸汽为过热蒸汽,其临界压力比εk=0.546。
这组喷嘴的压力比为:
P1/P0=0.6÷1.0=0.6>0.546。
答:
其压力比大于临界压力比,应选渐缩喷嘴。
Lh3D3053汽轮机某压力级喷嘴中理想焓降hn=40.7kJ/kg,前一级可利用的余速能量
h
=1.34kJ/kg,动叶片中产生的理想焓降hb=6.7kJ/kg,喷嘴损失为Δhn=2.5kJ/kg,动叶片损失Δhb=1.8kJ/kg,余速损失ΔhC2=1.4kJ/kg。
求该级的轮周效率ηu。
解:
轮周效率:
ηu=(h
+hn+hb-Δhn-Δhb-ΔhC2)/(h
+hn+hb)×100%
=(1.34+40.7+6.7-2.5-1.8-1.4)÷(1.34+40.7+6.7)×100%
=88.3%。
答:
轮周效率为88.3%。
Lb3D3054某汽轮机每小时排汽量D=650t,排汽焓i1=560×4.1868kJ/kg,凝结水焓i2=40×4.1868kJ/
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