热力发电厂第五版答案

热力发电厂报告

学 号姓 名专 业指导教师

热能与动力工程

能源与机械工程学院

2015年1月

课程设计任务书

（一）设计题目

660MW凝汽式机组全厂原则性热力系统计算（设计计算） （二）设计内容

1.对该系统的设计布置方式进行初步的分析；

2.在h-s图上做出蒸汽的汽态膨胀线（不必按比例），并表示出各点参数； 3.计算额定功率新汽流量及各处汽水流量； 4.计算机组的和全厂的热经济指标；

5.绘制原则性热力系统图，并将所计算的各汽水参数标在图上（要求CAD绘图，A4纸打印）；

6.撰写课程设计说明书。 （三）设计要求

1.计算部分要求列出所有计算公式，凡出现公式均必须代入相应数据； 2.字迹清楚，绘图线条分明； 3.有关表格均用计算机绘制。 （四）书写格式要求

1.封面：题目、姓名、时间、指导教师姓名； 2.正文：汽态线图、汽水参数表、计算过程及结果； 3.参考文献。

1 绪 论 1

2 热力系统与原始资料 ............................................................................................................

热力发电厂课后习题答案

第一章 热力发电厂动力循环及其热经济性

1、发电厂在完成能量的转换过程中，存在哪些热损失？其中哪一项损失最大？为什么？各项热损失和效率之间有什么关系？

能量转换：化学能—热能—机械能—电能 （煤）锅炉 汽轮机 发电机 热损失：

1）锅炉热损失，包括排烟损失、排污热损失、散热损失、未完全燃烧热损失等。2）管道热损失。

3）汽轮机冷源损失: 凝汽器中汽轮机排汽的气化潜热损失；膨胀过程中的进气节流、排气和内部损失。 4）汽轮机机械损失。 5）发电机能量损失。

最大：汽轮机冷源热损失中的凝汽器中的热损失最大。 原因：各项热损失和效率之间的关系：效率=（1-损失能量/输入总能量）×100%。 2、发电厂的总效率有哪两种计算方法？各在什么情况下应用？ 1）热量法和熵方法（或火用方法或做功能力法）

2）热量法以热力学第一定律为基础，从燃料化学能在数量上被利用的程度来评价电厂的热经济性，一般用于电厂热经济性的定量分析。熵方法以热力学第二定律为基础，从燃料化学能的做工能力被利用的程度来评价电厂的热经济性，一般用于电厂热经济性的定性分析。

3、热力发电厂中，主要有哪些不可逆损失？怎样才能减少这些过程中的不可逆损失性以提高发电厂热经济性

热力发电厂

一、名词解释 1．冷源损失

汽轮机排汽在凝汽器中的放热量。 2．汽轮机装置内效率

汽轮机单位时间内所做的实际内功（焓降）与热耗量之比。 3. 管道效率

汽轮机的热耗量与锅炉热负荷之比。用来表征蒸汽从锅炉流至汽轮机进口，由于发生压力损失和散热损失而导致的能量损失。 4．厂用电率

厂用电量占电厂发电量的百分比。 5．汽轮发电机组热耗率

汽轮发电机组每生产1kW×h的电能所消耗的热量。 6．汽轮发电机组汽耗率

汽轮发电机组每生产1kW×h的电能所需要的蒸汽量。 7．凝汽式电厂的热耗率

发电厂每生产1kW×h的电能所需要的热量。 8．汽轮机相对内效率

汽轮机实际内功（焓降）与理想内功（焓降）之比。 9．凝汽式电厂的全厂热效率

发电厂输出的有效能量（电能）与输入总能量（燃料化学能）之比 10．循环热效率

汽轮机在单位时间内输出内功与循环吸热量之比。 11．安全阀

用于锅炉、压力容器及管道上的保护阀门。当容器内压力超过规定值时，可以自动开启，排出介质，当容器内压力恢复正常时能自动关闭。 12．疏水泵

提高疏水压力，将疏水打入到本级加热器出口水中的泵。 13．前置泵

置于给水泵前、与之串联运行的泵。其转速较低，必须汽蚀余量较小，能提高给水泵入

热力发电厂课后习题答案

第一章 热力发电厂动力循环及其热经济性

1、发电厂在完成能量的转换过程中，存在哪些热损失？其中哪一项损失最大？为什么？各项热损失和效率之间有什么关系？

能量转换：化学能—热能—机械能—电能 （煤）锅炉 汽轮机 发电机 热损失：

1）锅炉热损失，包括排烟损失、排污热损失、散热损失、未完全燃烧热损失等。2）管道热损失。

3）汽轮机冷源损失: 凝汽器中汽轮机排汽的气化潜热损失；膨胀过程中的进气节流、排气和内部损失。 4）汽轮机机械损失。 5）发电机能量损失。

最大：汽轮机冷源热损失中的凝汽器中的热损失最大。 原因：各项热损失和效率之间的关系：效率=（1-损失能量/输入总能量）×100%。 2、发电厂的总效率有哪两种计算方法？各在什么情况下应用？ 1）热量法和熵方法（或火用方法或做功能力法）

2）热量法以热力学第一定律为基础，从燃料化学能在数量上被利用的程度来评价电厂的热经济性，一般用于电厂热经济性的定量分析。熵方法以热力学第二定律为基础，从燃料化学能的做工能力被利用的程度来评价电厂的热经济性，一般用于电厂热经济性的定性分析。

3、热力发电厂中，主要有哪些不可逆损失？怎样才能减少这些过程中的不可逆损失性以提高发电厂热经济性

工程热力学（第五版 ）课后习题答案 2-2.已知N2的M＝28，求（1）N2的气体常数；（2）标准状态下

T1?t1?273 T2?t2?273

压入的CO2的质量

（3） （4）

N2

的比容和密度；（3）

m?m1?m2?p?0.1MPa，t?500℃时的摩尔容积Mv。

解：（1）N2的气体常数

vp2p1(?) RT2T1（5）

将（1）、(2)、(3)、(4)代入（5）式得 m=12.02kg

2-5当外界为标准状态时，一鼓风机每小时可送300 m3的空气，如外界的温度增高到27℃，大气压降低到99.3kPa，而鼓风机每小时的送风量仍为300 m3，问鼓风机送风量的质量改变多少？ 解：同上题

R?R08314?＝296.9J/(kg?K) M28（2）标准状态下N2的比容和密度

RT296.9?2733v??＝0.8m/kg

p101325m?m1?m2?＝41.97kg

vp2p130099.3101.325(?)?(?)?1000RT2T1287300273??（3）

13＝1.25kg/m v2-6 空气压缩机每分钟自外界吸入温度为15℃、压力为0.1MPa的空气3 m3，充入容积8.5 m3的储气罐内。设开始时罐内的温度和压力与

工程热力学（第五版 ）课后习题答案 2-2.已知N2的M＝28，求（1）N2的气体常数；（2）标准状态下N2的比容和密度；（3）p?0.1MPa，

t?500℃时的摩尔容积Mv。

解：（1）N2的气体常数

R?R0M?831428＝296.9J/(kg?K)

（2）标准状态下N2的比容和密度

v?RTp?296.9?2731013253＝0.8m/kg

3??1v＝1.25kg/m

（3）p?0.1MPa，t?500℃时的摩尔容积Mv

Mv ＝

R0Tp＝64.27m/kmol

32-3．把CO2压送到容积3m3的储气罐里，起始表压力pg1?30kPa，终了表压力pg2?0.3Mpa，温度由t1＝45℃增加到t2＝70℃。试求被压入的CO2的质量。当地大气压B＝101.325 kPa。 解：热力系：储气罐。 应用理想气体状态方程。

压送前储气罐中CO2的质量

m1?p1v1RT1

压送后储气罐中CO2的质量

m2?p2v2RT2

根据题意

容积体积不变；R＝188.9

p1?pg1?B p2?pg2?B

（1） （2） （3） （4）

T1?t1?273 T2?t2?273

压入的CO2的质量

m?m1?m2?vRT2(p2?p1T1) （5

工程热力学（第五版 ）课后习题答案 2-2.已知N2的M＝28，求（1）N2的气体常数；（2）标准状态下

T1?t1?273 T2?t2?273

压入的CO2的质量

（3） （4）

N2

的比容和密度；（3）

m?m1?m2?p?0.1MPa，t?500℃时的摩尔容积Mv。

解：（1）N2的气体常数

vp2p1(?) RT2T1（5）

将（1）、(2)、(3)、(4)代入（5）式得 m=12.02kg

2-5当外界为标准状态时，一鼓风机每小时可送300 m3的空气，如外界的温度增高到27℃，大气压降低到99.3kPa，而鼓风机每小时的送风量仍为300 m3，问鼓风机送风量的质量改变多少？ 解：同上题

R?R08314?＝296.9J/(kg?K) M28（2）标准状态下N2的比容和密度

RT296.9?2733v??＝0.8m/kg

p101325m?m1?m2?＝41.97kg

vp2p130099.3101.325(?)?(?)?1000RT2T1287300273??（3）

13＝1.25kg/m v2-6 空气压缩机每分钟自外界吸入温度为15℃、压力为0.1MPa的空气3 m3，充入容积8.5 m3的储气罐内。设开始时罐内的温度和压力与

工程热力学(第五版)习题答案

工程热力学（第五版）廉乐明 谭羽非等编 中国建筑工业出版社

第二章 气体的热力性质

2-2.已知N2的M＝28，求（1）（2）标准状态下N2的比容和密度；（3）p?0.1MPa，N2的气体常数；

t?500℃时的摩尔容积Mv。

解：（1）N2的气体常数

R?R08314?＝296.9J/(kg?K) M28（2）标准状态下N2的比容和密度

v?RT296.9?2733?＝0.8m/kg p10132513＝1.25kg/m v??（3）

p?0.1MPa，t?500℃时的摩尔容积Mv

Mv ＝

R0Tp＝64.27m3/kmol

2-3．把CO2压送到容积3m的储气罐里，起始表压力

3

pg1?30kPa，终了表压力pg2?0.3Mpa，温度

由t1＝45℃增加到t2＝70℃。试求被压入的CO2的质量。当地大气压B＝101.325 kPa。 解：热力系：储气罐。 应用理想气体状态方程。

压送前储气罐中CO2的质量

m1?p1v1 RT11

压送后储气罐中CO2的质量

m2?p2v2 RT2根据题意

容积体积不变；R＝188.9

p1?pg1?B p2?pg2?B

T1?t1?273 T2?t2?273

压入的CO2

工程热力学(第五版)习题答案

2-3．把CO2压送到容积3m3的储气罐里，起始表压力

pg1?30kPa，终了表压力

pg2?0.3Mpa，温度由t1＝45℃增加到t2＝70℃。试求被压入的CO2的质量。当地大气压

B＝101.325 kPa。 解：热力系：储气罐。 应用理想气体状态方程。 压送前储气罐中CO2的质量

m1?p1v1RT1 p2v2RT2

压送后储气罐中CO2的质量

m2?根据题意

容积体积不变；R＝188.9

p1?pg1?B

（1） （2） （3） （4）

p2?pg2?BT1?t1?273

T2?t2?273

压入的CO2的质量

m?m1?m2?vp2p1(?)RT2T1 （5）

将（1）、(2)、(3)、(4)代入（5）式得 m=12.02kg

第二章 气体的热力性质

2-2.已知N2的M＝28，求（1）N2的气体常数；（2）标准状态下N2的比容和密度；（3）

p?0.1MPa，t?500℃时的摩尔容积Mv。

解：（1）N2的气体常数

R?R08314?M28＝296.9J/(kg?K)

（2）标准状态下N2的比容和密度

v?RT296.9?273?p101325＝0.8m3/kg 13v＝1.25kg/m

??（3）p

1 工程热力学(第五版)习题答案

工程热力学（第五版）廉乐明 谭羽非等编 中国建筑工业出版社

第二章 气体的热力性质

2-2.已知2N 的M ＝28，求（1）2N 的气体常数；（2）标准状态下2N 的比容和密度；（3）MPa p 1.0=，500=t ℃时的摩尔容积Mv 。

解：（1）2N 的气体常数

28

83140==M R R ＝296.9)/(K kg J ? （2）标准状态下2N 的比容和密度

101325

2739.296?==p RT v ＝0.8kg m /3 v 1=

ρ＝1.253/m kg （3）MPa p 1.0=，500=t ℃时的摩尔容积Mv

Mv ＝

p T R 0＝64.27kmol m /3

2-3．把CO 2压送到容积3m 3的储气罐里，起始表压力301=g p kPa ，终了表压力3.02=g p Mpa ，温度由t1＝45℃增加到t2＝70℃。试求被压入的CO 2的质量。当地大气压B ＝101.325 kPa 。 解：热力系：储气罐。

应用理想气体状态方程。

压送前储气罐中CO 2的质量

1

111RT v p m =

2 压送后储气罐中CO 2的质量

2

222RT v p m = 根据题意

容积体积不变；R ＝188.9

B p p