汽轮机高级技师试卷

火力发电汽轮机运行值班员高级技师理论知识合并卷

一、计算题（每题10分，共150分）

1.>如果系统内有两台汽轮机并列运行，其中一号机带额定负荷P01＝50MW，其调节系统速度变动率为δ1＝3%，二号机带额定负荷P02＝25MW，其调节系统速度变动率δ2＝5%，如果此时系统频率增高至50.5Hz，试问每台机组负荷降低多少?

答案：解：系统频率变动时汽轮机速度变动率δn＝（50.5－50）／50＝1%

一号机负荷减少ΔP1＝P01×δn／δ1

＝50×0.01／0.03

＝16.7（MW）

二号机负荷减少ΔP2＝P02×δn／δ2

＝25×0.01／0.05

＝5（MW）

答：一、二号机负荷分别下降了16.7MW及5MW。

2.>N100-90／535型汽轮机在设计工况下新蒸汽焓i0＝3479kJ／kg，给水的焓i′g s＝975kJ／kg，每kg蒸汽在汽轮机中的有效焓降为1004kJ／kg，若机械效率和发电机效率均为99%，试求该汽轮发电机组在设计工况下的汽耗率和热耗率。答案：解：汽耗率d＝3600／（H i×ηj×ηd）

＝3600／（1004×0.99×0.99）

＝3.66［kg／（kW·h）］

热耗率q＝d（i0－i′gs）

＝3.66×（3479－975）

＝9164.6［kJ／（kW·h）］

答：汽耗率为3.66kg／（kW·h）；热耗率为9164.6kJ／（kW·h）。

3.>某凝汽式汽轮机按朗肯循环工作，新蒸汽压力p1＝8.826MPa，温度t1＝500℃，排汽压力为0.0039MPa，i o＝3387kJ／kg；i co＝2003kJ／kg；i′co＝120kJ／kg，机械效率和发电机效率均为99%，汽轮机功率为100MW。求汽耗量和热耗量及满负荷运行时每小时消耗标准煤量。

答案：解：汽耗率d＝3600／［（i0－i co）×ηj×ηd］

＝3600／［（3387－2003）×0.99×0.99］

＝2.654［kg／（kW·h）］

热耗率q＝d（i0－i′co）

＝2.654×（3387－120）

＝8670.62［kJ／（kW·h）］

汽耗量D＝P×d＝100000×2.654＝265400（kg／h）＝265.4t／h

热耗量Q＝P×q＝100000×8670.62＝867062000（kJ／h）

标准煤耗量B＝Q／29307.6＝867062000／29307.6＝29584.886（kg／h）＝29.6t／h 答：汽耗量为265.4t／h，热耗量为867062000kJ／h，标准煤耗量为29.6t／h。

4.>有一台12MW的汽轮发电机组，主蒸汽压力p0＝5MPa，主蒸汽温度t0＝450℃，一级抽汽压力p c ＝1.0MPa，排汽压力p co＝0.005MPa，给水回热温度t gs＝165℃，给水压力p gs＝8MPa，加热器的抽汽量q mc＝10.2t／h，机组的相对内效率

ηoi＝0.85，机械效率ηj＝0.99，发电机效率ηg＝0.99。求机组的汽耗量D、机组的汽耗率d、机组的热耗量Q、机组的热耗率q。

答案：解：查焓熵图和水蒸气参数表求下列参数：

主蒸汽焓i 0＝3316.8kJ ／kg ； 理想排汽焓i cot ＝2096kJ ／kg ； 抽汽焓i c ＝3116kJ ／kg ； 给水焓i ′gs ＝701.5kJ ／kg ； 凝结水焓i ′co ＝137.77kJ ／kg 。 实际排汽焓

i co =i 0-(i 0-i cot )×η

oi

＝3316.8－（3316.8－2096）×0.85 ＝2279.12（kJ ／kg ）

D P i i q i i i i =-⨯⨯+⨯--[/()]()/()

360000co j g mc c co co ηη

＝3600×12000／［（3316.8－2279.12）×0.99×0.99］＋10200×（3116－2279.12）／（3316.8－2279.12） ＝42476.62＋8226.2

＝50702.82（kg ／h ）

≈50.7t ／h

d ＝D ／P ＝50700／12000＝4.225［kg ／（kW ·h ）］

Q ＝D （i 0－i gs ）＝50702.82×（3316.8－701.5） ＝132603032.8（kJ ／h ）

q ＝Q ／P ＝132603032.8／12000＝11050.25［kJ ／（kW ·h ）］

50.7t ／h ；汽耗率为4.225kg ／（kW ·h ）；热耗量

132603032.8kJ ／h ；热耗率为11050.25[kJ ／（kW ·h ）]。

5.>汽轮机转速传感器，当汽轮机轴每转一转发60个脉冲，此脉冲送给计算器，计算机用一任务

读此计数器，该任务每秒由调度启动一次，读入数据后把计数器清零。若调度启动该任务时间

误差为±10ms ，问当汽轮机在100r ／min 、1000r ／min 和3000r ／min 时计算机显示转数在什么范围?

答案：解：设汽轮机转速为n （r ／min ）则

n （r ／min ）＝n ／60（r ／s ）

60个脉冲，所以，当汽轮机转速为n （r ／min ）时，其每秒发出

的脉冲个数K 为

K ＝n ／60（r ／s ）×60（脉冲个数／r ）＝n （脉冲个数／s ）

1s ＝103

ms 那么

K ＝n ×10-3（脉冲个数／ms ）

10ms ，所以，由时间误差所引起的脉冲个数误差ΔK 和转速误差Δn 之间

的关系为

ΔK ＝Δn ≈±n ×10-2

n ＝100r ／min 时，Δn ＝±1，这时计算机显示转速为99～101r ／min ；

当n ＝1000r ／min 时，Δn ＝±10，这时计算机显示转速为990～1010r ／min ； 当n ＝3000r ／min 时，Δn ＝±30，这时计算机显示转速为2970～3030r ／min 。

答：当汽轮机在100r ／min 、1000r ／min 和3000r ／min 时计算机显示转速分别在99～101r ／min ；990～1010r ／min ；2970～3030r ／min 范围内。

6.>有一台降压变压器额定容量为3200kVA ，电压为35±2×2.5%10.3kV ，

U d %＝7，系统阻抗忽略不计。继电器采用不完全星形接线。试计算电流速断保护的一次动作值。

答案：解：（1）变压器高压侧的额定电流