发电厂动力部分答案

来源：免费论文网　|　时间：2016-09-17 12:35:47　|　移动端：发电厂动力部分答案

篇一：发电厂动力部分动力课后参考答案

第一章水力发电的基本原理

1-1 水电厂动力设备的组成及各自的作用

答：水电厂动力部分主要由水轮机、调速器和辅助设备组成。

水轮机：将水能转换成旋转机械能，再由发电机转换为电能；

调速器：自动调节水轮发电机组的转速，使发电机输出的交流电的频率符合电网要求；

辅助设备：实现机组的紧急停机，油、气、水系统能向机组提供润滑、冷却、机组制动等技术服务，保证机组的正常运行。

1-2 水流的能量形式及水头的几何意义和物理意义。

答：单位重量水体的能量的三种形式：

单位位能Z；单位动能?v22g

p（α为动能修正系数，取1.05~1.1）；单位压能：?

几何意义：单位重量水体相对基准平面的势能、单位重量的压能和单位重量水体的平均动能。物理意义：表征单位重量水体的能量。

1-8 设均匀流河段，过水断面平均流速v=0.981m/s，水深h=3m，以河床底部0-0平面作为高程的基准平面见题8图，请计算：（注：取动能修正系数α=1.0）

（1）在过水断面上河流表面点1的水头E1；

（2）在过水断面上河床底部点2的水头E2；

（3）如果认为流速v较小，动能水头?v2g可以忽略不计，河流表面点1的水头E1'。

0.9812

解：（1）E1?Z1???3?0??3.049(m) ?2g2?9.81P1

0.9812

（2）E2?Z2???0?3??3.049(m) ?2g2?9.81P2

（3）E'

12??2??12?Z1?P1

????1'2

2g?3?0?0?3(m)

1-13 水力发电机的基本原理是什么？

答：因消耗在河流沿河段上单位重量水体的能量?E为水头损失hw，而hw与水流的速度v平方成正比。采用经济安全的方法如筑坝形成水库，将消耗在河床路程上的水能收集储存起来并转换成电能。

第二章水轮机

2-2 在某电站，某一天两台机组一起运行，实测得到上游库水位高程▽sy488.18，上游水库过水断面很大，流速水头可忽略不计。下游尾水位高程▽xy331.80，蜗壳进口断面中心压力

p蜗壳?1.38MPa。已知蜗壳进口断面中心高程▽

蜗壳332.5，蜗壳进口断面直径d=1m，水轮机工作

流量Q=4.1m/s，水轮机效率?t3（取动能修正系数α?90.66%，发电机效率?g?96%，=1.05，1MPa=101.937mH2O）请计算：

（1）水电站引水管道水头损失hwy；

（2）水轮机工作水头H；

（3）水轮机出力Nt；

（4）发电机出力Ng。

解：（1）蜗壳断面水流的平均速度为：

?1?Q4Q?4?4.1???5.223m/s 22A?D??1

2p蜗壳?u1-?2ghwy=▽sy-▽蜗壳-1.38?1061.05?5.2232??13.55m =488.18-332.5-98102?9.81

=488.18-332.5- 或hwy=▽sy-▽蜗壳-2p蜗壳?u1-?2g

1.05?5.2232

1.38?101.937??13.55m2?9.81

（2）水轮机工作水头：

H?Hm?hwy?488.18-331.8-13.55=142.83m

（3）水轮机的出力：

Nt??QH?t?9.81?4.1?142.83?90.86%?5208.33kW

（4）发电机出力：

Ng?Nt?g?5208.33?96%?5000kW

2-18

ZZ560-LH-250：水轮机为轴流转浆式水轮机，转轮型号或比速度为560，主轴布置为主式，引水室为混凝土蜗壳，转轮直径为250cm。

NXL200-LJ-140：水轮机为可逆斜流式水轮机，转轮型号或比速度为200，主轴布置为主式，饮水室为金属蜗壳引水室，转轮直径为140cm。

2CJ26-W-120/2*9：水轮机为水斗式的水轮机。一根主轴上装有两只转轮，转轮型号或比速度为26，主轴布置为卧式，转轮直径为120cm。有两个喷嘴，额定工矿时的射流直径为9cm。

第三章水电厂辅助设备

3-1 水轮机主阀的作用？

主阀的作用：

（1）当由一根压力钢管同时向两台或两台以上的机组供水时，每台水轮机进口必须设主阀，这样

在一台机组检修时，关闭该机组的主阀，其他机组能照常工作。

（2）导叶全关时的漏水是不可避免的，当较长时间停机时关闭主阀可减少导叶漏水量。有的水电

厂，水轮机导叶流水较大，每次停机都需要关闭主阀。

（3）水电厂由于起停快，在电网中经常作为备用机组。当压力管道较长时，尽管是一根压力管道

向一台机组供水，也设置主阀，这样可以保持压力管道始终充满压力水，机组处于热备用状态，可减少机组开机准备时间。

（4）作为机组防飞逸的后背保护。当机组发生飞逸时，主阀必须在动水条件下90s内关闭主阀，

防止事故扩大。但是如此大直径的阀门，机组飞逸时水流流速又比正常时快得多，因此动水关闭对主阀的撞击损伤是很大的。主阀动水关闭的次数很少，但每次动水关闭后都必须对主阀进行检查。

3-17 分别写出同步电机四种工况的功率发出及吸收情况。

答：发电运行——发出有功功率、发出无功功率；

电动运行——消耗有功功率、吸收无功功率；

进相运行——发出有功功率、吸收无功功率（欠励）；

调相运行——消耗有功功率、发出无功功率（过励）。

第四章水轮机调节

4-3 熟练地画出水轮机调节系统原理方框图，并分别指出调节对象、调节装置和被调参数。

调节对象：水轮机、发电机

调节装置：调速器

被调参数：机组转速或发电机频率

4-45 分别写出永态转差系数bp、暂态转差系数bt的几何意义和物理意义。

答：

1）bp??p

KffrM，?p为硬反馈系数，可写为Kffr?pYM?1bp

因运行中Kf、fr和YM为常数，当调节了?p也就改变了bp，一般bp在0～8%内可调。 2）bp的几何意义：为静态特性曲线的斜率

bp?xmax?xminnmax?nmin?1（%）

bp在数值上等于主接力器走完行路对应离心飞摆转速变化值。

物理意义：由运动方程，每次主接力器在新的位置重新稳定后，离心摆转速不为原来值，即存在稳定转速偏差：x1?x2??bp(y1?y2)

，?t——软反馈系数，bt——软反馈系数相对值 3）bt??t

KffrYM

物理意义：bt在数值上等于节流孔全关时主接力器走完全程（y=100%），对应的离心飞摆转速变化相对值。由于bt产生转速偏差是暂时存在的，随软反馈信号的消失，转速偏差也消失，所以bt又称暂态转差系数。bt可从0~100%可调。

几何意义：说明静态特性曲线的斜率为零，静态特性曲线是一条水平线。

物理意义：在机组的出力范围内无论机组带多少负荷，机组重新稳定后的稳态转速始终不变。

4-55 有差特性机组的优点、缺点及应用场合？

优点：①在电网中对负荷承担量明确；②在电网中对负荷变化的承担量明确，承担量与ep成反比。缺点：只要机组参与了调节，机组重新稳定后的转速肯定不是原来的转速。

应用：①不能单机运行；②在电网中作调峰运行，按调度命令进出电网，承担电网中预见的负荷。 4-56 无差特性机组的优点、缺点、及应用场合？

答：优点：①在机组出力范围内，无论多少符合，机组重新稳定后的转速肯定是原来的转速。缺点：①在电网中有两台及两台以上无差特性机组并列运行，则机组因对负荷的承担量不影响，使得机组之间出现负荷来回转移，造成电网频率不稳定；

②在一个电网中有两台会两台以上无差特性机组并列运行，则机组对变化符合的承担量不明确。应用：①可以单机运行；②在电网中作为调频机运行，承担电网中的不可预见负荷。

第五章水轮发电机组运行

5-1 写出水轮发电机组正常开机的操作步骤。

答：机组正常开机操作步骤：

（1）如果主阀处于关闭状态，则首先应打开旁通阀向蜗壳充水，当主阀两侧压力相近时，开启主阀。

（2）检查风闸是否在退出位置。

（3）检查气压是否正常（以防开机不成功，可以立即转为停机操作）。

（4）投入机组技术供水。

（5）检查调速器压力油的压力是否正常并打开调速器压力油箱的总油阀。

（6）拔出接力器锁锭。

（7）手动或自动将导叶打开到空载开度稍大一点的开度，机组升速。

（8）转速上升到95%额定转速时灭磁开关合闸，发电机励磁升压。

（9）手动或自动调机组频率与网频一致及调发电机电压与网压一致。

（10）手动准同期或自动准同期合断路器，将机组并入电网。

（11）手动或自动将开度限制调到所要限制的开度。

（12）手动或自动开导叶带上有功功率及升励磁带上无功功率。

（13）全面检查机组及辅助设备的运行情况。

5-2写出水轮发电机组正常停机的操作步骤。

答；水轮发电机正常停机的操作步骤：

（1）检查气压是否正常。

（2）手动或自动关导叶将有功功率卸到零及减励磁将无功功率卸到零。

（3）手动或自动跳断路器将机组退出电网。

（4）灭磁开关跳闸，发电机降压到零。

（5）手动或自动将导叶从空载开度关到零。

（6）当转速下降到额定转速的30%左右时，手动或自动投入风闸制动刹车。

（7）落下接力器锁锭。

（8）关闭调速器压力油箱的总油阀。

（9）关闭机组技术供水。

（10）检查风闸是否在退出位置。

（11）需较长时间停机时，应关闭主阀。

(12）全面检查机组及辅助设备。

5-22 画出中小型水电厂常见的计算机监控系统机构原理草图，并写出图中每一项内容的任务。

参考课本

第六章

6-39

解：（1）通过查附表Ⅲ可得：

p1?16MPa,t1?5500C的过热蒸汽的比焓h1?3438.0(kJ/kg)；

通过查表Ⅰ可得p2?0.004MPa的饱和水的比焓h3?121.41(kJ/kg)，干饱和蒸汽的比焓h"?2554.1(kJ/kg)

由于湿蒸汽的状态参数在参数表内无法查得，实际计算中根据湿蒸汽的干度x，在饱和水参数与干蒸汽之间采用插入法来求h2，因此，

p2?0.004MPa,x?0.88的蒸汽的比焓。

篇二：发电厂动力部分课后答案部分

第一章热力学基本概念与基本定律

3、工质的基本状态参数和导出状态参数分别指哪些参数?

基本状态参数：温度、压力、比体积（比容）；导出状态参数：热力学能、比焓、比熵。

4、试说明热力学第一定律和第二定律分别解决了热功转换及热量传递过程中的什么问题？热力学第一定律就是能量转换和守恒定律在热现象上的应用，其内容：热可以变成功，功也可以变成热；或者说对于任何一个系统，输入系统的能量减去输出系统的能量，等于系统储存能量的增加。

热力学第二定律：热不可能自发地、不付代价地从低温物体传向高温物体；或者说只冷却一个热源而连续做功的循环发动机是造不成功的。

指出了不同能量形式之间转化的可能性，但没有揭示这种转化的方向性和转化的深度，热力学第二定律指出了一切自然过程的不可逆性。

7、卡诺循环的组成和意义是什么？

卡诺循环：两个可逆定温过程和两个可逆绝热过程所构成的动力循环。卡诺循环虽是一个理想循环而不能付诸实用，但是在理论上解决了一定范围内热变功的最大限度，为实际循环的组成及热效率的提高指出了方向与途径。

第二章水蒸气及其动力循环

1水蒸气的定压形成过程包括哪几个过程？

预热阶段、汽化阶段、过热阶段

6、何谓绝热节流？工质经过绝热节流后的效果是什么？

阀门、孔板处的局部阻力使工质压力明显降低的现象称为节流。因节流进行得很快，过程中工质来不及对外散热，故一般认为节流是绝热节流。

节流前后的焓虽然相等，但节流前后工质做功的能力随其压力降低、熵增大而降低了，也就是说节流前后热能数量虽未改变，但其品味降低了。

7、何谓蒸汽动力循环？为什么蒸汽动力循环不采用卡诺循环而朗肯循环？朗肯循环是由哪几个过程组成的？它们分别在什么设备中完成？请在T-S图上熟练地画出朗肯循环。蒸汽动力循环：以水蒸气为工质的动力循环；

因为卡诺循环只能应用于饱和蒸汽在汽轮机中膨胀做功，此时循环所能利用的温差将受限于临界温度呵呵环境温度，因此理论上的循环效率不高；另外，蒸汽的膨胀做功均在湿热蒸汽区，湿度太大，对汽轮机的安全不利；又需要很大的压缩机，两相压缩技术也难以实现，故水蒸气的卡诺循环难以实现。

朗肯循环由锅炉内定呀吸热过程，汽轮机内绝热膨胀过程、凝汽器内定压放热过程、给水泵里绝热压缩过程来组成。

朗肯循环

8、中间再热循环及回热循环与简单朗肯循环比较，有哪些区别？再热和回热的主要作用分

别是什么？

中间再热循环是在朗肯循环的基础上，将做功部分共的蒸汽从汽轮机的某一中间位置（一般是高压缸）抽出来，通过管道送回锅炉内的再热器，使之再加热到与过热器出口过热蒸汽相同或稍高的温度，然后返回到汽轮机的中、低压缸继续膨胀做功，直至达到终压。

主要作用：有利于提高初压和直接提高循环热效率；还使汽轮机末级通流分蒸汽深度减小，从而使汽轮机的相对内效率提高；另外，因每公斤蒸汽的做功量增加，汽轮机的汽耗量明显减少，循环设备尺寸则减少。

回热循环：在基本朗肯循环基础上，从汽轮机的某些中间部分抽出一部分做过功的蒸汽，送入回热加热器中用来加热凝汽器来的凝结水，使锅炉的入口水温提高。

目的：通过使给水在锅炉中吸热起点温度的提高来提高热循环热效率。

9、热电联产循环的主要意义是什么？为什么热电联产循环必须同时用两个指标来表述其热经济性？

热电联产循环就是将电能生产和热能生产联合一体，既供热又供电，所供热能是已做功发电的汽轮机排汽所携带的热能。

仅从生产电能角度来说，热电联产循环的利用热效率不如朗肯循环，但除此，它还有奖相对于朗肯循环少做的功和朗肯循环的冷源损失（被冷却水带走的乏汽热量）全部送到热用户利用，故从热效利用的角度看，热电联产的收益还有另一个指标：热量有效利用系数K即K??TH?qTH

q1故热电联产循环的意义就是其热量有效利qTH由热用户利用的循环放热量。

用程度比纯动力循环要高得多

第五章锅炉设备

1、简述锅炉设备的工作工程。

从燃烧和产汽两个不同的角度来说明锅炉设备的工作过程。

1、煤、风、烟系统 2、汽水系统

2、何谓挥发分、发热量及标准煤？电厂燃煤一般分哪几种？其挥发分和发热量如何？挥发分：煤在加热过程中有机质分解而析出的气体物质，用V表示，干燥无灰基Vdaf；发热量：每千克收到基燃料完全燃烧时所放出的热量，单位kJ/kg。标准煤：规定Qar,net,p?29308kJ/kg(7000kcal/kg)的煤

根据挥发分将煤分为：无烟煤（Vdaf<10%）、贫煤（Vdaf=10%~20%）、烟煤（Vdaf=20%~40%）、褐煤（Vdaf>40%）和泥煤（Vdaf>20%）

褐煤和泥煤的Vdaf较高，但挥发分含量高，发热量较低，贫煤和烟煤的挥发分及发热量都较高，是锅炉中使用的最好燃煤。

5、煤粉有哪些特性？制粉系统分为哪些类型？

煤粉特性有挥发分、发热量、灰熔点、煤粉细度；制粉系统按照锅炉供粉方式的不同分为：直吹式和中间储仓式两大类。

6、燃料燃烧分为哪几个阶段？各阶段的主要影响因素是什么？过量空气系数对锅炉燃烧的影响如何？

分预热阶段、燃烧阶段、燃尽阶段；

预热阶段主要影响因素：煤粉特性、一次风量、炉膛温度

燃烧阶段主要影响因素：一次风量、二次风量

燃尽阶段主要影响因素：炉膛温度

过量空气系数过大，会因送入的空气量过多而造成炉温降低，影响煤粉的着火燃烧，并且造成烟气容积增大，排烟热损失增大；过小时，又会因空气不足而造成不完全燃烧热损失。

8、何谓锅炉的水循环及自然水循环？

水循环：水和汽水在锅炉蒸发受面中的循环流动；自然水循环：利用工质密度差所产生的推动力，使水及汽水混合物在水循环回路中不断流动。

9、锅炉汽水受热面包括哪几种？各受热面的作用如何？

受热面有：水冷壁、过热器、再热器、省煤器、空气预热器

各受热面作用：

第六章电厂锅炉运行

1、何谓锅炉的热平衡及其目的是什么？锅炉中存在哪些热损失？各是如何形成的？

根据热力学第一定律的能量平衡关系，输入锅炉的热量应等于锅炉的有效利用热量与各项热损失之和，这一平衡关系成为锅炉的热平衡，其表达式为Qr?Q1?Q2?Q3?Q4?Q5?Q6 锅炉中存在的热损失：排烟热损失q2、化学不完全燃烧热损失q3、机械不完全燃烧热损失q4、散热损失q5、灰渣物理热损失q6

排烟热损失q2主要取决于排烟温度和排烟容积；化学不完全燃烧热损失q3：锅炉尾部排放的烟气中，还含有CO、H2等可燃气体，这些可燃气体未能燃烧释放出热量就随烟气排除锅炉，从而造成热量损失。机械不完全燃烧热损失q4：部分固体燃料未参与燃烧或未燃尽就随灰渣或飞灰离开炉膛所造成的热量损失q4。散热损失q5：指因锅炉炉墙、汽包、联箱、管道等设备的外壁温度高于环境温度而向环境散热所造成的热量损失，其大小与锅炉散热表面积大小、设备的热绝缘情况及环境温度有关，一般随锅炉容量的增大而减小。灰渣物理热损失q6：燃用固体燃料时，从炉底排出的灰渣温度远远高于环境温度，由此造成的热量损失，其大小主要与煤的含灰量及排渣方式有关。

2、锅炉运行调节的主要任务是什么？

主要是：使蒸发量适应外界负荷的需要；保证输出蒸汽的品质（包括蒸汽压力、温度等）；维持正常的汽包水位；维持高效率的燃烧与传热；保证设备长期安排经济运行。

3、如何进行蒸汽压力的调节？

蒸汽压力的调节就是锅炉蒸发量的调节。由于蒸发量的大小主要取决于燃烧工况，所以蒸汽压力的调节实际上就是燃烧量与风量的调节。无论何种扰动使蒸汽压力变化，都应改变燃煤量及送风量，同时兼顾汽包水位及蒸汽温度的调节。

具体方法：当蒸汽压力下降时，先与引风机配合，增大送风量，再增大燃烧量。燃料量增加时，一方面增加进入运行燃烧器的燃烧量，或投入备用设备燃烧器。。另一方面，对于直吹式制粉系统，应增加给煤机的给煤量；对于中间储仓式制粉系统，则应增大各运行给粉机的

转速。

当蒸汽压力升高时，应先减少燃烧量，再减少送风量，同时相应减少给水量，并兼顾高其他参数的调节。

另外，在汽包及过热器出口的蒸汽联箱上，均设有安全阀，作为调节滞后或调节失灵的安全防范装置。

4、为什么要进行蒸汽温度的调节?

汽温过高或过低，以及大幅度的波动都将严重影响锅炉、汽轮机的安全和经济性。

蒸汽温度过高，若超过了设备部件的允许工作温度，将使钢材加速蠕变，从而降低设备使用寿命。严重的超温甚至会使管子过热而爆破。

蒸汽温度过低，将会降低热力设备的经济性。汽温过低，还会使汽轮机最后几级的蒸汽湿度增加，对叶片的侵蚀作用加剧，严重时将会发生

5、汽包水位变化过大会对锅炉运行带来哪些危害？

篇三：发电厂动力部分关金峰课后答案部分