从上式解得?1=0.1118?2=0.0818 则机组的汽耗率为
d0?3600
[(1??1??2)(h0?hc)??1(h0?h1)??2(h0?h2)]?mg
?3600
[(1?0.1118?0.0818)?(3310?2391)?0.1118?(3310?2939)?0.0818?(3310?2654.8)]?0.95
=4.5325[kg/kw.h] 则热耗率为
q0=d0(h0-hr1,)=4.5323?(3310-667.2)=11933.1661[kj/kw.h]
混合式加热器由于抽汽管道的散热损失引起机组的热耗率的相对变化为:
|q,0?q0||11933.166?11879.25|?100%??100%
q011879.25 =0.454%
24．根据习题20已知数据，若同时考虑?p?8%,??0.98，试计算机组热耗率的相对变化。 解：若同时考虑?p?8%,??0.98.
根据两个加热器的能量平衡关系可得方程 h,1???1h1?(1??1)h2
,2, (1??1)h???2h2?(1??1??2)hc
, 把各参数的焓值代入上两式得
653.07??10.98?2939?(1??1)379.40
(1??1)379.40??20.98?2654.8?(1??1??2)162.3 从上式解得?1=0.1094 ?2=0.0787 则机组的汽耗率为
d0?3600
[(1??1??2)(h0?hc)??1(h0?h1)??2(h0?h2)]?mg
?3600
[(1?0.1094?0.0787)?(3310?2391)?0.1094?(3310?2939)?0.0787?(3310?2654.8)]?0.95
=4.521[kg/kw.h] 则热耗率为
q0=d0(h0-hr1,)=4.521?(3310-653.07=12011.98[kj/kw.h]
混合式加热器由于抽汽管道的散热损失引起机组的热耗率的相对变化为:
|q,0?q0||12011.98?11879.25|?100%??100%
q011879.25=1.11%
25．国产31-25-7型汽轮发电机组在额定工况时：p0=3.43Mpa、t0=435℃、pc=0.0058Mpa、?mg=0.964，其回热系统及汽水焓值如下图所示。用试凑法和解方程求H5加热器主凝结水出口的混合焓，并计算该汽轮发电机组的绝对内效率?I。
解 另各加热器出口的焓值为 h,r1 、h,r2 、h,r3 、h,r4 、h,r5 、h,rr(为H4的入口焓) 根据各加热器的热平衡关系可列出下列方程
h,r1 -h,r2= ?1(h1-h,1) (1)
h,r2 -h,r3=?2(h2-h,2)+ ?1((h1- h,2) (2) h,r3= (?1+?2)h,2+?3h3+(1-?1-?2-?3) h,r4 (3)
?4(h4-h,4) (4)
(1-?1-?2-?3) h,rr= (1-?1-?2-?3-?4-?5) h,r5+h,5(?4+?5) (5) ( h,5-h,c) (1-?1-?2-?3-?4-?5)= ?4(h,4- h,5)+ ?5(h5- h,5) (6)
把以上各参数的值代如上式得
701-574= ?1(3036.3-738.97) (1)
574-437.1=?2(2865.9-591.6)+ ?1(738.97-591.6) (2) 437.1= (?1+?2)591.6+?32731.9+(1-?1-?2-?3)406.3 (3) (1-?1-?2-?3)(406.3-288.5)=
(1-?1-?2-?3)( h,r4- h,rr)=
?4(2655.7-418.6) (4)
(1-?1-?2-?3) 288.5= (1-?1-?2-?3-?4-?5) h,r5+301(?4+?5) (5) ( h,5-149.5) (1-?1-?2-?3-?4-?5)= ?4(418.6-301)+ ?5(2505.8-301)(6)
?3=0.0433 ?4=0.04654
解(1)、(2)、(3)、(4)、式得
?1=0.05528 ?2=0.05661
将?1 、 ?2 、 ?3 、 ?4 的值代入(5),(6)式得 254.97=(0.83724--?5) h,5+301?5+14.00854 (a) (h,5-149.5)(0.83724-?5)=5.4731+2204.8?5 (b) 设?5=0.05代入(1)式得
254.97=(0.83724—0.05) h,5+301?0.05+14.00854 解得 h,5 =286.97kj/kg
以h,5 =286.97kj/kg代入（b）式得
(286.97-149.5)(0.83724-?5)=5.4731+2204.8?5 解得?5=0.468
重复上述过程可得h,5 =287.02 ?5=0.4658
经过两步试凑可看出h,5 和 ?5变化和很小， 故可取h,5 =287.02 ?5=0.4658 汽轮发电机组的绝对内效率为 ?i?(1??1??2??3??4??5?)(h0?hc)???i(h0?hi)i?15h0?hrr,
=[(1-0.05528-0.05661-0.00433-0.04654-0.04658)?(3310-2310.7)+0.058?(3310-3036.3)+0.05661?(3310-2865.9)+0.00433?(3310-2731.9)+0.04654?(3310-2655.7)+0.04658?(3310-2505.8)]/(3310-701) =0.345 26． 国产31-6-4型汽轮发电机组的回热系统及各点焓值(kj/kg)如下图所示，第二级的抽汽压力为0.316Mpa,除氧器定压运行。已知除氧器的压力为0.118Mpa时，机组的热耗率为12496kj/kW.h，各级抽汽份额为?1=0.082694, ?2=0.0042, ?3=0.089628。试求若除氧器压力提高到0.196Mpa时机组热耗率的相对变化，此时发电机的端功率为647kW，机械损失为60kW，?g=0.962，h0=3303.4kj/kg。
解 汽轮机的输出功率Pm?机械效率为 ?m? Pel?g?647=672.56 0.962PmPm672.56??=0.9181 PiPm?Pi672.56?60
汽轮发电机组的汽耗率
d0?3600[(1??1??2??3)(h0?hc)??1(h0?h1)??2(h0?h2)??3(h0?h3)]?mg=3600/{[(1-0.082694-0.0042-0.089628)x(3303.4-2411.6)+0.082694x(3304.4-3066.8)+0.0042x(3304.4-2913.9)+ 0.089628x (3310-2784.2)] ?m?g } =5.0778[kg/kw.h] 则热耗率为
q0=d0(h0-hw2)=5.0778 (3303.4-635.6) =13546.66[kj/kw.h] 机组的热耗率得相对变化为:
|q,0?q0||13546.66?12496|?100%??100%
q012496=8.41%
27．已知两台出力各为130t/h的锅炉合用一套连续排污利用系统。汽包压力为4.41Mpa，连续排污率为1.2%，补充水率为2.5%,化学净水焓为25.6kj/kg，容器接到0.118Mpa大气式除氧器，管道中蒸汽压降为0.029Mpa，扩容器出口的蒸汽湿度为3%，扩容器和排污水冷却器的效率均为0.98，冷却器出口的端差为10℃，补充水经排污水冷却器入除氧器，试计算： （1）排污扩容器回收的工质量；
（2）化学净水出排污冷却器时的焓值； （3）回收的排污热量。
解 扩容器的压力为 pf=?p+pch=0.029+0.118=0.147Mpa
对应饱和水的焓为 h,bl=464.34kj/kg
根据pf和x=(1-3%)=0.97 可得: hf =2630kj/kg 根据汽包压力,查水蒸汽表得h bl=1115.95kj/kg 对扩容器可列出如下方程 扩容器物质平衡Dbl=Df+D,bl
扩容器热平衡Dbl h bl?f= Df hf+ D,blh,bl
?f?DfDbl?hbl?f?h,blhf?h,bl?1115.95?0.98?464.34=0.291
2630?464.34 则扩容器回收的工质量Df??fDbl=2?0.291?0.012?130=0.91(t/h)
扩容器中饱和水对应的温度从水蒸汽表中可查得t,bl =110.72℃
则化学净水出排污器时的温度为 100.72℃,此时对应得焓值为420kj/kg 回收的排污热量为
Qma=Dma(h1-h2)? f=0.025?2?130?103? (420-25.6)?0.98=2.5123?106(kj/h)
第五章 发电厂原则性热力系统
思考题及习题
1．发电厂原则性热力系统的特点和作用是什么？
答：特点??发电厂原则性热力系统是按规定的符号把主要热力热备按某种热力循环连接起来的线路图，它只表示工质流经时的状态参数起了变化的各种必要的热力设备，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（额定工况所必需的附件除外?如定压运行除氧器进汽管上的调节阀）。?
作用：发电厂原则性热力系统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的一项主要任务；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。??????
2．电厂原则性热力系统的组成?
答：发电厂原则性热力系统是以汽轮发电机组的原则性回热系统为基础，考虑锅炉与汽轮机的匹配及有关辅助热力系统与回热系统的配合而行成的。辅助热力系统一般考虑：锅炉排污回收利用蒸汽、补充水系统、轴封器和发电机热量的回收系统、汽动给水泵等；小汽轮机的蒸汽利用系统、生水和软化水加热系统、热电厂的对外供热系统。
因此，发电厂的原则性热力系统主要由以下局部热力系统组成（1）锅炉、汽轮机及凝汽设备的联接系统；（2）给水回热加热系统；（3）除氧器联接系统；（4）补充水引入系统；（5）锅炉排污及其它废热回收利用系统；（6）热电厂的对外供热系统。
3．电厂主要辅助设备(如给水泵、凝结水泵)主要根据什么来选择？
答：热力系统中主要辅助设备的选择（单位容量和台数）要根据原则性热力系统计算的结果来进行。
给水泵的选择：给水泵是发电厂最主要的辅助设备之一，它的任务是在任何情况下都应该保证不间断供给锅炉给水。给水泵的容量及台数应根据《火力发电厂设计规程》中的规定来选择，对于母管制给水系统，给水泵的总容量及台数应保证在其中容量最大的一台给水泵停用时，其余给水泵能供给该泵所连接系统的全部锅炉额定蒸发量时所需要的给水量；对于单元制的给水系统，给水泵不应少于两台，其中一台备用。对于扩大单元制给水系统，允许两台机组合用一台备用给水泵。给水泵总扬程应满足克服汽包压力、开启安全阀门的压力?p，克服给水泵进入管压力管、截止阀、调节阀、逆止阀、流量测孔板、省煤器阻力以及供水的几何高度等。
凝结水泵的选择主要是确定其容量和台数，应以《火力发电厂设计技术规程》中的规定为依据来选择。（1）每台凝汽式机组设两台凝结水泵，每台泵的容量一般为额定凝结水量的120%，当全部凝结水需要除盐处理时，凝结水升压泵容量和台数与凝结水泵相同。（2）对于调节抽汽供热机组一般每台机装两台凝结水泵。凝结水泵的扬程应考虑凝汽器与除氧器内的压力差和水位差以及凝结水泵吸入管侧和出口侧的全部阻力。
4．原则性热力系统和回热系统计算有何异同？
答：由于回热系统是电厂原则性热力系统的基础，因此应首先计算有关辅助系统，求出影响回热系统的有关函数关系后，再计算回热系统。即可进一步算出电厂的各项热经济指标。
5． 新建电厂的原则性热力系统时，主要研究解决哪些问题？ 答：拟定新的原则性热力系统时，要研究解决下列问题
（1） 对于给水回热加热系统主要是拟定加热器的疏水方式，蒸汽冷却器和疏水冷却器的设置和联接
方式问题；
（2） 研究确定除氧器的工作压力、运行方式及联接方式等问题；
（3） 补充水系统的选择主要与电厂锅炉的形式、生水品质、工质损失量、蒸汽初参数等有关；目前
均采用化学除盐的水处理方法。一般需研究确定补充水进入热力系统的地点和方法等问题。 （4） 根据锅炉容量、参数及排污量大小需研究确定锅炉连续排污水利用系统问题；可采用一级或两