汽轮机运行与检修专业行业汽轮机运行值班员高级技师测验.doc

汽轮机运行与检修专业行业汽轮机运行值班员高级技师试卷一、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5MW2.>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′gs＝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／（Hi×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，io＝3387kJ／kg； ico＝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－ico）×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pc＝1.0MPa，排汽压力pco＝0.005MPa，给水回热温度tgs＝165℃，给水压力pgs＝8MPa，加热器的抽汽量qmc＝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i0＝3316.8kJ／kg； 理想排汽焓icot＝2096kJ／kg； 抽汽焓ic＝3116kJ／kg； 给水焓i′gs＝701.5kJ／kg； 凝结水焓i′co＝137.77kJ／kg 实际排汽焓ico=i0-(i0-icot)×ηoi＝3316.8－（3316.8－2096）×0.85＝2279.12（kJ／kg）回热抽汽机组的汽耗量 ＝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回热抽汽机组的汽耗率d＝D／P＝50700／12000＝4.225［kg／（kW·h）］回热抽汽机组的热耗量 Q＝D（i0－igs）＝50702.82×（3316.8－701.5） ＝132603032.8（kJ／h）回热抽汽机组的热耗率 q＝Q／P＝132603032.8／12000＝11050.25［kJ／（kW·h）］答：该回热抽汽机组的汽耗量为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）又因为汽轮机轴每转一转发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）我们知道：1s＝103ms那么K＝n×10-3（脉冲个数／ms）由于时间误差为±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当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，Ud%＝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IN＝3200／（1.732×35）＝52.8（A）（2）低压侧三相短路流过高压侧的电流为Id(3)＝52.8／0.07＝754（A）（3）速断保护的一次电流整定值为Idz＝Kk×＝1.4×754＝1055.6（A）答：该电流速断保护的一次动作值为1055.6A7.>三相汽轮发电机输出电流为1380A，线电压是6300V，若负载的功率因数从0.8下降到0.6，该发电机输出的有功功率有何变化?答案：解：当cosφ＝0.8时，发电机的有功功率为P1＝31/2U2I1cosφ＝31/2×6300×1380×0.8＝12000kW当cosφ＝0.6时，发电机的有功功率为P2＝31/2U2I1cosφ＝31/2×6300×1380×0.6＝9000kWP1－P2＝12000－9000＝3000kW答：当负载的功率因数从0.8下降到0.6时，该发电机输出的有功功率减小了3000kW。

8.>某纯凝汽式发电厂总效率ηndc为0. 32，汽轮机的相对内效率ηoi由0.80提高到0.85，试求该电厂每发一度电能节省多少标准煤?答案：解：已知ηndc＝ηglηgdηtηoiηjηd＝0.32 令ηglηgdηtηoiηjηd＝K，则K＝ηndc／ηoi＝0.32÷0.8＝0.4η'ndc＝Kη'oi＝0.4×0.85＝0.34则一度电所节省的标准煤Δbb为Δbb＝bb－bb'＝0.123／ηndc－0.123／η′ndc＝0.123／0.32－0.123／0.34＝0.02261［kg／（kW·h）］＝22.61g／（kW·h）答：当汽轮机的相对内效率ηoi由0.80提高到0.85时， 该电厂每发一度电能节省22.61g标准煤9.>某蒸汽中间再热凝汽式发电厂，已知有关参数为锅炉出口压力pgr＝14.3MPa，锅炉出口温度tgr＝555℃，机组额定发电量P＝125MW，汽轮机进汽压力p0＝13.68MPa，汽轮机的进汽温度t0＝550℃，高压缸排汽压力p′zr＝2.63MPa，中压缸进汽压力p″zr＝2.37MPa，中压缸进汽温度tzr＝550℃，高压缸的排汽温度为331℃，低压缸的排汽压力pco＝0.006MPa，排汽的干度x＝0.942，汽轮机发电机组的机械效率ηj＝0.98，发电机效率ηd＝0.985，无回热。

试计算该厂的汽耗量、汽耗率、热耗量、热耗率答案：解：根据已知数据，由水蒸气表查得各状态点的焓值为：汽轮机进口蒸汽焓i0＝3469.3kJ／kg，高压缸的排汽焓i′zr＝3198.6kJ／kg，中压缸的进汽焓i″zr＝3577.4kJ／kg，低压缸排汽焓ico＝2421.8kJ／kg，因为无回热，锅炉进口给水焓即凝结水焓i′co＝136.4kJ／kg汽耗量D＝（3600×P）／｛［（i0－i′zr）＋（i″zr－ico）］×ηj×ηd｝＝（3600×125000）／｛［（3469.3－3198.6）＋（3577.4－2421.8）］×0.98×0.985｝＝326843（kg／h）汽耗率d＝D／P＝326843／125000＝2.61［kg／（kW·h）］热耗量Q＝D［（i0－i′co）＋（i″zr－i′zr）］＝326843［（3469.3－136.4）＋（3577.4－3198.6）］＝1213143163（kJ／h）热耗率q＝Q／P＝1213143163／125000＝9705.145［kJ／（kW·h）］答：该厂的汽耗量为326843kg／h；汽耗率为2.61［kg／（kW·h）］； 热耗量为1213143163kJ／h；热耗率为9705.145[kJ／（kW·h）]。

10.>某发电厂锅炉出口蒸汽参数为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答案：解：由锅炉出口蒸汽参数查水蒸气表得锅炉出口的蒸汽焓igr＝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i0＝3477.7kJ／kg，熵S0＝6.7853kJ／（kg·℃）， 管道散热损失 ＝273.15（6.7367－6.7853） ＝－13.2713（kJ／kg） 管道节流损失ΔL节=igr－i0=3478.96－3477.7 ＝1.26（kJ／kg） 答：管道散热损失13.2713kJ／kg，管道节流损失1.26kJ／kg11.>汽轮机。