电厂热力实验工基础理论知识模拟11

[模拟] 电厂热力实验工基础理论知识模拟11
计算题
第1题：
某循环热源温度为527℃，冷源温度为27℃，在此温度范围内循环可能达到的
最大热效率ηmax是多少？_______
参考答案：
已知：T1=273+527=500(K) T2=273+27=300(K) 可能达到的最大热效率ηmax为62.5%。

第2题：
已知煤的收到基成分：Car=56.22%，Har=3.15%，0ar=2.75%，Nar=0.88%，
Sar=4%，Aar=26%，Mar=7%，试计算其高位发热量Qgr,ar。

_______
参考答案：
Qgr,ar=81Car+300Har+26(0ar-Sar) =81×56.22+300×3.15+26×(2.75-4) =5466.32(keal/kg) =5466.32×4.187kJ/kg =22887.48kJ/kg 煤的高位发热
量为22887.48kJ/kg。

第3题：
某锅炉空气预热器出口温度为340℃，出口风压为3kPa，当地大气压为
92110Pa，求空气预热器出口实际密度(空气的标准密度为
1.293kg/m³)。

_______
参考答案：
已知t=340℃、p0=92110Pa、pc=3000Pa ρ=1.293×273/(273+t)×(p0+H)/101308 =1.293×273/(273+340)×(92110+3000)/101308 =0.54(kg/m³) 空气预热器出口的实际密度为0.54kg/m³。

第4题：
一台离心泵在转速n为1450r/min时，其全扬程H为25m，流量Q为
240m³/h，轴功率P为22kW，因受外界影响，实际转速n´为
1420r/min，试求此时的扬程H´，流量Q´和轴功率P´各为多少？_______
参考答案：
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(n´/n)=25×(1420/1450)=24.5(m) Q´=Q(n´/n)=240
×(1420/1450)=235(m3/h) P´=P(n´/n)=22×(1420/1450)=20.7(kW) 此时扬程
为24.5m，流量为235m3/h，轴功率为20.7kW。

第5题：
某电厂有一台离心通风机在标准进口状态下，其流量
Q=135000m³/h，风压p=5.92kPa，轴功率P=246.75kW，现准备用来
作引风机，其进口状态为t´=200℃，p´a=750mmHg，求该引风机的风压p´和轴
功率P´。

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参考答案：
标准状态下大气压力pa为760mmHg，温度为2℃，密度ρ为1.2kg/m³，在t´=200℃、p´a=750mmHg时的气体密度ρ´可由理想气
体状态方程来求得：ρ´=ρ(p´a/pa)(T/T´) =1.2×(750/760)×(273+20)/(273+200) =0.734(kg/m³) p´=p×ρ´/ρ=5.92×0.734/1.2=3.62kPa P´=P×ρ´/ρ=246.7×0.734/1.2=150.9kW 该引风机的风
压为3.62kPa，轴功率为150.9kW。

第6题：
已知某煤的收到基元素分析数据如下：Car=60%、Har=3%、Oar=5%、Nar=1%、
Sar=1%、Aar=20%、Mt=10%，试求1kg该煤燃烧所需的理论空气量V0。

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参考答案：
V0=0.0889(CR+0.375Sar)+0.265Har-0.0333Oar =0.0889(60+0.375×1)+0.265×3-0.0333×5 =5.9958(m³/kg) 1kg该煤燃烧所需的理
论空气量为5.9958m³/kg。

第7题：
某锅炉热效率试验测定，飞灰可燃物Cfh=6.5%，炉渣含碳量Clz=2.5%，燃煤的
低位发热量Qnet,ar=20908kJ/kg，灰分Aar=26%，燃煤量B=56t/h，飞灰占燃
料总灰分的份额αfh=95%，炉渣占燃总灰分的份额αlz=5%，求①锅炉机械未燃
烧损失q4；②由于q4损失，每小时损失多少原煤？_______
参考答案：
q4=(32866Aar/Qnet,ar)[αfh×Cfh/(100-Cfh)+αlzClz/(100-Clz)] =(32866×26%/20908)[0.95×6.5/(100-6.5)+(0.05×2.5)/(100-2.5)] =2.75% B4=Bq4=56×2.75%=1.54(t/h) 机械未完全燃烧损失q4为2.75%，由于q4损失，
每小时损失1.54t原煤。

第8题：
某发电厂锅炉出FI蒸汽参数为pgr=10.234MPa，tgr=540℃，汽轮机进汽压力
p0=9.12MPa，t0=535℃，大气压力pa=0.101325MPa，环境温度th=0℃，求主蒸
汽管道的散热损失和节流损失。

_______
参考答案：
由锅炉出口蒸汽参数查水蒸气表得锅炉出口的蒸汽焓hgr=3478.96kJ/kg，熵sgr=6.7367kJ/(kg·℃)，由汽轮机进汽参数查水蒸气表得汽轮机进口蒸汽焓
h0=3477.7kJ/kg，熵s0=6.7853kJ/(kg·℃) 管道散热损失△qs=Th(sgr-s0) =273.15×(6.7367-6.7853) =-13.2713(kJ/kg) 管道节流损失△qj=hgr-h0 =3478.96-3477.7=1.26(kJ/kg) 主蒸汽管道的散热损失为13.2713kJ/kg，节流
损失为1.26kJ/kg。

第9题：
计算测量范围为1～16MPa，精确度为1.5级的弹簧管式压力表的允许基本误
差。

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参考答案：
允许基本误差=±(仪表量程×精确度等级/100) =+16×1.5% =±0.24(MPa) 允许基本误差为±0.24MPa。

第10题：
某锅炉蒸发量为1110t/h，过热蒸汽出口焓为3400kJ/kg，再热蒸汽流量为
878.8t/h，再热蒸汽入口焓为3030kJ/kg，再热蒸汽出口焓为3520kJ/kg，给水
焓为1240kJ/kg，每小时燃料消耗量为134.8t/h，燃煤收到基低位发热量为23170kJ/kg，求锅炉热效率。

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参考答案：
已知：D=1110t/h，h0=3400kJ/kg，Dr=878.8t/h，h´=3030kJ/kg，h"=3520kJ/kg，hgs=1240kJ/kg，B=134.8t/h，Qnet,ar=23170kJ/kg。

η=[D(h0-hgs)+Dr(h"-
h´]/(8Qnet,ar)×100% =[1110×10₃×(3400-1240)+878.8×
10₃(3520-3030)]/(134.8×10₃×23170)×100% =0.9055×100%=90.55% 锅炉热效率为90.55%。

第11题：
已知煤的收到基成分：Car=55.15%，Har=3.26%，Oar=2.68%，Nar=0.86%，
Sar=4%，Aar=27%，Mar=7.05%。

试计算其低位发热量Qnet,ar。

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参考答案：
Qnet,ar=Qgr,ar-54Har-6Mar =81Car+300Har+2.6(Oar-Sar)-54Har-6Mar =81×55.15+300×3.26+2.6×(2.68-4)-54×3.26-6×7.05 =5441.7-218.3 =5223.4(kcal/kg)=5223.4×4.187kJ/kg =21869.3kJ/kg 此种煤的低位发热量Qnet,at为21869.3kJ/kg。

第12题：
一个弹簧压力真空表，其测量范围为-0.1～0.16MPa，它的精确度等级为1.5，
求该表的允许绝对误差。

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参考答案：
16-(-0.1)]×1.5%=(0.16+0.1)×1.5% =0.0039(MPa) 该压力表的允许绝
对误差为0.0039MPa。

第13题：
已知进入凝汽器的蒸汽量Dn=198.8t/h，凝汽器设计压力pn=0.054MPa，凝汽器
排汽焓hn=2290kJ/kg，凝结水焓h´n=139.3kJ/kg，冷却水的进水温度
tw1=20℃，冷却水比热容Cp=4.1868kJ/(kg·℃)，冷却水量Dw为13900t/h，
求冷却倍率m、冷却水温升△t、传热端差δt。

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参考答案：
查表得pn压力下蒸汽的饱和温度tn=34.25℃。

冷却倍率
m=Dw/Dn=13900/198.8=61 冷却水温升△t=(hn-h´n)/(cpm) =(2290-139.3)/(4.1868×61) =8.42(℃) 冷却水出口温度tw2=tw1+△
t=20+8.42=28.42(℃) 则传热端差δt=tn-tw2=34.25-28.42=5.83(℃) 冷却倍
率为61，冷却水温升为8.42℃，传热端差为5.83℃。

第14题：
已知某锅炉引风机在锅炉额定负荷下的风机出力qV为5.4×
10⁵m³/h，风机入口静压p´j为-4kPa，风机出口静压
p"j为0.2kPa，风机入口动压p´d为0.03kPa，风机出口动压p"d为0.05kPa，
风机采用入口调节挡板调节，挡板前风压为-2.4kPa，试求风机的有效功率Pe
及风门节流损失。

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参考答案：
风机入口全压p´=p´j+p´d =-4+0.03=-3.97(kPa) 风机出口全压p"=p"j+p"d =0.2+0.05=0.205(kPa) 风机产生的全压p=p"-p´=0.205-(-3.97) =4.175(kPa) Pe=pqV/102=[(4.175×1000/9.8)×(5.4×
10⁵/3600)]/102 =626.5(kW) 风机风门节流损失：
P=pdqV/102=[(4-2.4)×10³/9.8×(5.4×
10⁵)/3600]/102 =24.095(kW) 该风机的有效功率Pe为626.5kW，风门节流损失为24.095kW。

第15题：
某凝汽式汽轮机按朗肯循环工作，新蒸汽压力p1=8.26MPa，温度t1=500℃，排汽压力为0.0039MPa，h0=3387kJ/kg，hp=2003kJ/kg，h´p=120kJ/kg，机械效
率和发电机效率均为99%，汽轮机功率为100MW，求汽耗量及满负荷运行时标准煤耗量。

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参考答案：
汽耗率d=3600/(h0-hp)×ηj×ηd =3600/(3387-2003)×0.99×0.99 =2.654[kg/(kW·h)] 热耗率q=d(h0-h´p) =3.654×(3387-120) =8470.62[kJ/(kW·h)] 汽耗量D=Pd=100000× 2.654 =265400(kg/h)=265.4t/h 热耗量Q=Pq=100000×8670.62 =867062000(1(kJ/h)=867062MJ/h 标准煤耗量B=Q/29307.6=29.6(t/h) 汽耗量为265.4t/h，满负荷运行时标准煤耗量为29.6t/h。

第16题：
其送风机出口风压pb为200mmH₂O，当地大气压力pa为
735.6mmHg，求送风机出口绝对压力pj为多少兆帕？_______
参考答案：
已知pj=pb+pa 10.2kgf/cm2=1Pa 200mmH₂O=0.02kgf/cm²
735.6mmHg=1kgf/cm² 所以pj=0.02+1=1.02(kgf/cm2)=0.1MPa 送风机出口绝对压力pj为0.1MPa。

第17题：
汽轮机排汽焓h=2260.8kJ/kg，凝结水焓h´=125.6kJ/kg，求1kg蒸汽在凝汽器内所放出的热量q。

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参考答案：
q=h-h´=2260.8-125.6=2135.2(kJ) 1kg蒸汽在凝汽器内放出2135.2kJ热量。

第18题：
有一根水平放置的蒸汽管道，保温层外径d=583mm，实测外表面平均温度
tw=48℃，周围空气温度tf=23℃，此时空气与外表面之间的自然对流换热系数
α=3.42W/(m²·℃)，试计算每米长度管道的自然对流散热量。

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参考答案：
把管道每米长度上的散热量记为qL，当仅考虑自然对流时，有 qL=πdα△
t=πdα(tw-tf) =3.14×0.583×3.42×(48-23) =156.5W/m 每米长度管道的自然对流散热量qL为156.5W/m。

第19题：
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p´a=1.1×
10⁵Pa，问容器内压力表的读数p´g为多少？_______
参考答案：
p´g=pg+pa-p´a=0.25×10⁶+0.99×10⁵-1.1×10⁵=0.239(MPa) 容器内压力表的读数p´g为0.239MPa。

第20题：
物体做功为2.1×10⁶J，问该功相当于多少千瓦时？_______
参考答案：
换算公式1kJ=2.78×10-4kW·h 2.78×10^-4×2.1×10³=0.5838(kW·h) 该功相当于0.5838kW·h。

第21题：
某纯凝汽式汽轮机主蒸汽焓h0为3370kJ/kg，凝结水焓h´为138.2kJ/kg，汽耗率d为3.04kg/(kW·h)，求该机组的热耗率？_______
参考答案：
热耗率q=d(h0-h´)=3.04×(3370-138.2) =9852.03[kJ/(kW·h)] 该机组的热耗率为9852.03kJ/(kW·h)。

第22题：
某锅炉进行反平衡热效率试验，测试结果q2=5.8%、q3=0.15%、q4=2.2%、
q5=0.4%、q6=0，求锅炉反平衡效率η。

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参考答案：
η=100-(q2+q3+q4+q5+q6) =100-(5.8+0.15+2.2+0.4) =93.43(%) 锅炉反平衡效率η为93.43%。

第23题：
某汽轮发电机额定功率P为200MW，求一个月内(按30d计算)该机组额定发电量W为多少千瓦时？_______
参考答案：
W=Pt=200×10³×30×24=1.44×10⁸(kW·h) 该机组额定发电量为1.44×10⁸kW·h。

第24题：
已知水的比热容c=4.19kJ/(kg·℃)，把10t水从20℃加热到80℃，需吸收多少千焦热量？_______
参考答案：
Q=mc(t2-t1)=10×10³× 4.19×(80-20) =2.51×10⁶(kJ) 需吸收2.51×10⁶kJ的热量。

第25题：
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p´2=1.1×
10⁵Pa，问容器内压力表的读数p´1为多少？_______
参考答案：
容器内的绝对压力为p=p1+p2=0.42×10⁶+0.97×10</sup>5=5.17×10⁵(Pa) p´1=p-p´2=517000-110000=4.07×10⁵(Pa) 容器内压力表的读数p´1为4.07×10⁵pa。

第26题：
一块黑度ε=0.8的钢板，温度为27℃，试计算单位时间内钢板单位面积上所发出的辐射能Q。

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参考答案：
q=εC0T⁴=0.8× 5.67×10^-8×(273+27)⁴ =367.4(W/m²) Q=q×1s×1m²=367.4J 单位时间内单位面积上所发出的辐射能是367.4J。

第27题：
HG-2008/18.2-YM2锅炉额定蒸发量为2008t/h，每小时燃煤消耗量B为
275.4t，燃煤收到基低位发热量Qnet,ar为20525kJ/kg，炉膛容积V为
16607.4m³，求该炉膛容积热负荷qV。

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参考答案：
qV=BQnet,ar/V=275400×20525/16607.4 =340362[kJ/(m³·h)] 该炉膛容积热负荷为340362kJ/(m³·h)。