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汽机题库—计算题1、设有一台汽轮机，以下列蒸汽参数运行，蒸汽初压p1=13.8MPa，初温t1=540℃，排汽压力p=0.0038 Mpa，再热压力prh=2.6 MPa，再热后温度trh，试求中间再热后的汽耗率drh？（已知：有表查得i1=3427kJ/kg、i2=2955kJ/kg、i3=3544kJ/kg、i4=2228kJ/kg）解：drh= kJ/kg 2、某台机组，在某一工况下，汽轮发电机输出功率N＝5104千瓦，进入汽轮机的蒸汽量D＝190103千克／时，总抽汽率a＝0.2，新蒸汽焓i0=3400千焦／千克，给水焓ig＝800千焦／千克求：汽耗率d、热耗率q、总抽汽量D1、凝结量D2、热效率η解：(1)汽耗率d＝D/N＝190103/5104＝3.8(千克/千瓦时)　　　　　(2)热耗率q＝d·(i0－ig)＝3.8(3400－800)＝9880(千焦/千瓦时)　　　　　(3)总抽汽量D1＝a·D＝0.2190103＝38103(千克／时)　　　　　(4)凝结量D2＝(1－a)·D＝0.8190103＝152103(千克／时)　　　　　(5)热效率η＝3600÷q＝3600÷9880＝0.36＝36%　　　答：汽耗率为3.8千克/千瓦时；热耗率为9880千焦/千瓦时；总抽汽量为38103千克／时；凝结量为152103千克／时；热效率为36%。

3. 某汽轮机每小时排汽量为400t，排汽压力为0.004MPa，排汽干度x＝0.88，冷却水比热容cp＝4.1868kJ／（kg·℃），凝汽器每小时用循环冷却水24800t求循环冷却水温升为多少度?答案：解：查饱和水与饱和水蒸汽热力性质表知，排汽压力为0.004MPa时，饱和蒸汽焓为i″co＝2554.5kJ／kg，饱和水焓i′co＝121.41kJ／kg排汽焓为 ico＝x×i″co＋（1－x）×i′co＝0.88×2554.5＋（1－0.88）×121.41＝2247.96＋14.57＝2262.53kJ／kg凝汽器循环倍率为m＝Dw／Dco＝24800／400＝62循环冷却水温升Δt＝（ico－i′co）／（m×cP）＝（2262.53－121.41）／（62×4.1868）＝8.25（℃）答：循环冷却水温升为8.25℃ 4. 某机组发电标准煤耗率为320g／（kW·h），若年发电量103.1559亿kW·h，将消耗多少标准煤?若燃用发热量为4800kcal／kg的煤，又将消耗多少吨?答案：解：该机组年消耗标准煤Bb为 Bb＝bb×N年＝320×10-3×103.1559×108＝3300988800kg＝3300988.8（t标准煤）若燃用发热量为4800kcal／kg的煤，则消耗 B＝3300988.8×7000／4800＝4813942（t）答：该机组每年将消耗3300988.8t标准煤。

若燃用发热量为4800kcal／kg的煤，则将消耗4813942t 5. 一台简单朗肯循环凝汽式机组容量是12MW，蒸汽参数po＝5MPa、to＝450℃、pco＝0.005MPa、机组的相对内效率ηoi＝0.85、机械效率ηj＝0.99、发电机效率ηd＝0.98、排汽干度x＝0.9求机组汽耗量D、汽耗率d，热耗量Q、热耗率d答案：解：查表求出下列参数 io＝3316.8kJ／kgi′co＝137.77kJ／kgi″co＝2561.6kJ／kg绝热膨胀排汽焓为icot＝x×i″co＋（1－x）×i′co＝0.9×2561.6＋（1－0.9）×137.77＝2305.44＋13.777 ＝2319.21（kJ／kg）汽耗量D＝3600×N／［（io－icot）ηoiηjηd］＝3600×12000／［（3316.8－2319.21）×0.85×0.99×0.98］＝52511.14（kg／h） 汽耗率d＝D／N＝52511.14／12000＝4.376kg／（kW·h）热耗量Q＝D（io－i′co）＝52511.14×（3316.8－137.77）＝166934489.4（kJ／h） 热耗率q＝Q／N＝166934489.4／12000＝13911.2［kJ／（kW·h）］答：汽轮机的汽耗量D为52511.14kg／h；汽轮机的汽耗率d为4.376kg／（kW·h）；汽轮机的热耗量Q为166934489.4kJ／h；汽轮机的热耗率q为13911.2kJ／（kW·h）。

6. 一台离心泵在转速1450r／min时，其全扬程为25m，流量为240m3／h，轴功率为22kW，因受外界影响，实际转速为1420r／min，试求此时的扬程、流量和轴功率各为多少?答案：解：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）N′＝N（n′／n）3＝22×（1420／1450）3＝20.7（kW）答：实际转速为1420r／min时，扬程为24.5m；流量为235m3／h；轴功率为20.7kW 7. 一台容量为300MW的汽轮机，已知其凝汽器内的压力为pco＝5kPa，排汽进入凝汽器时的干度x＝0.93，排汽的质量流量Dm＝570t／h，若凝汽器冷却水的进出口温度分别为18℃和28℃，水的平均定压质量比热cp＝4.187kJ／（kg·℃）试求该凝汽器的冷却倍率和循环冷却水量答案：解：查饱和水与饱和水蒸气热力性质表，排汽压力下的饱和水焓i′co＝137.77kJ／kg，饱和蒸汽焓i″co＝2561.6kJ／kg。

排汽焓ico＝x×i″co＋（1－x）×i′co＝0.93×2561.6＋（1－0.93）×137.77＝2382.3＋9.6＝2391.9（kJ／kg）凝汽器热平衡方程Dm×（ico－i′co）＝Dwcp（tw2－tw1）Dw＝［Dm×（ico－i′co）］／［cp（tw2－tw1）］＝［570×（2391.9－137.7）］／［4.187×（28－18）］＝30687.7（t／h） 冷却倍率m＝Dw／Dm＝30687.7／570＝53.84答：该凝汽器的冷却倍率为53.84，循环冷却水量为30687.7t／h 8. 某凝汽式发电厂总共装有四台汽轮发电机组，其中三台容量均为50MW，另一台的容量为100MW已知该厂装机容量的年利用小时数为7200h，假定该发电厂的总效率ηndc＝34.2%，所用燃料的低位发热量Qar,net＝23440kJ／kg，求平均每昼夜所需供给的燃料量答案：解：该发电厂全厂装机容量为3×50000＋1×100000＝250000（kW）全年发电量为250000×7200＝1800×106（kW·h）该厂的发电标准煤耗为bb＝0.123／ηndc＝0.123／0.342＝0.35965［kg／（kW·h）］＝359.65g／（kW·h）全年标准煤的总消耗量为1800×106×0.35965＝647370000（kg） ＝647370t全厂平均每昼夜消耗的标准煤为647370／365＝1773.62（t）若燃用低位发热量为23440kJ／kg的煤，则平均每昼夜该厂的燃料实际消耗量为1773.62×7000×4.187／23440＝2217.7（t）答：该厂平均每昼夜消耗低位发热量为23440kJ／kg的煤2217.7t。

9. 国产125MW汽轮发电机组进汽参数为p1＝13.24MPa，t1＝550℃，高压缸排汽压力2.55MPa，再热蒸汽温度550℃，排汽压力为5kPa，试比较再热循环的热效率与简单朗肯循环的热效率，并求排汽干度变化多少?答案：解：从水蒸气焓熵图及表中查得 高压缸进汽焓i1＝3467kJ／kg，熵S1＝6.6kJ／（kg·K） 高压缸排汽焓ib＝2987kJ／kg， 中压缸的进汽焓ia＝3573kJ／kg，熵Sa＝7.453kJ／（kg·K） 简单朗肯循环排汽焓ic＝2013kJ／kg 再热循环排汽焓ico＝2272kJ／kg 排汽压力下饱和水焓i′co＝137.8kJ／kg 再热循环的热效率ηt,zr＝［（i1－ib）＋（ia－ico）］／［（i1－i′co）＋（ia－ib）］＝［（3467－2987）＋（3573－2272）］／［（3467－137.8）＋（3573－2987）］＝1781／3915.2＝0.455简单朗肯循环的热效率为ηt＝（i1－ic）／（i1－i′co）＝（3467－2013）／（3467－137.8）＝1454／3329.2＝0.437采用再热循环后，循环热效率提高了δηt＝（ηt,zr－ηt）／ηt＝（0.455－0.437）／0.437＝0.0412＝4.12%从水蒸气焓熵图中可查得，简单朗肯循环的排汽干度为0.7735，再热循环的排汽干度为0.881，排汽干度提高了（0.881－0.7735）／0.7735＝0.139＝13.9%答：采用再热循环，使循环热效率提高了4.12%，使排汽干度提高了13.9%。

10. 设有两个采用再热循环的发电厂，其新蒸汽参数均为p1＝12.5MPa，t1均为500℃，排汽压力均为6kPa，再热循环A的中间压力为2.5MPa，再热循环B的中间压力为0.5MPa，两者再热后的蒸汽温度都等于原来的初温500℃，试分别求这两个再热循环的热效率和排汽干度，并与简单朗肯循环进行比较答案：解：查水蒸气焓熵图及表得 新蒸汽焓i1＝3343.3kJ／kg； 再热循环A的高压缸排汽焓ib,A＝2928kJ／kg； 再热循环B的高压缸排汽焓ib,B＝2620kJ／kg； 再热循环A的中压缸进汽焓ia,A＝3461.7kJ／kg； 再热循环B的中压缸进汽焓ia,B＝3483.8kJ／kg； 简单朗肯循环排汽干度x＝0.757； 再热循环A的排汽干度xA＝0.882； 再热循环B的排汽干度xB＝0.92； 排汽压力下的饱和蒸汽焓i″co＝2567.5kJ／kg； 排汽压力下的饱和水焓i′co＝151.5kJ／kg 简单朗肯循环的排汽焓ico＝x×i″co＋（1－x）×i′co＝0.757×2567.5＋（1－0.757）×151.5＝1943.6＋36.8＝1980.4（kJ／kg）再热循环A的排汽焓 ico,A＝xA×i″co＋（1－xA）×i′co＝0.882×2567.5＋（1－0.887）×151.5＝2264.5＋17.1＝2281.6（kJ／kg）再热循环B的排汽焓 ico,B＝xB×i″co＋（1－xB）×i′co＝0.92×2567.5＋（1－0.92）×151.5＝2362.1＋12.1＝2374.2（kJ／kg）简单朗肯循环效率 ηt＝（i1－ico）／（i1－i′co）＝（3343.3－1980.4）／（3343.3－151.5）＝1362.9／3191.8＝0.427再热循环A的循环效率ηt,A＝［（i1－ib,A）＋（ia,A－ico,A）］／［（i1－i′co）＋（ia,A－ib,A）］＝［（3343.3－2928）＋（3461.7－2281.6）］／［（3343.3－151.5）＋（3461.7－2928）］＝1595.4／3725.5＝0.428再热循环B的循环效率ηt,B＝［（i1－ib,B）＋（ia,B－ico,B）］／［（i1－i′co）＋（ia,B－ib,B）］＝［（3343.3－2620）＋（3483.8－2374.2）］／［（3343.3－151.5）＋（3483.8－2620）］＝1832.9／4055.6＝0.452答：由计算结果可知，再热循环B的循环效率最高，再热循环A次之， 朗肯循环最低；再热B的排汽干度最高，再热循环A次之，朗肯循环最低。

11. 某凝汽式汽轮机的参数为p1＝9.12MPa，t1＝535℃，pco＝0.005MPa，试求以下两种情况循环热效率和排汽湿度的变化：（A）初温不变，初压提高到p1,A＝13.68MPa；（B）初压不变，初温提高到t1,B＝550℃答案：解：查水蒸气表得原来蒸汽参数下，凝结水焓i′co＝137.77kJ／kg，蒸汽初焓i1＝3477.7kJ／kg，排汽焓ico＝2066.5kJ／kg，排汽干度x＝0.795，循环热效率 ηt＝（i1－ico）／（i1－i′co） ＝（3477.7－2066.5）／（3477.7－137.77） ＝1411.2／3339.93 ＝0.4225（A）初温不变，初压提高后，凝结水焓不变，蒸汽初焓i1,A＝3429.94kJ／kg，排汽焓ico,A＝1995.7kJ／kg，排汽干度xA＝0.766，循环热效率 ηt,A＝（i1,A－ico,A）／（i1,A－i′co）＝（3429.94－1995.7）／（3429.94－137.77）＝1434.24／3292.17＝0.4356（B）初压不变，初温提高后，凝结水焓仍不变，蒸汽初焓i1,B＝3511.9kJ／kg，排汽焓ico,B＝2080.3kJ／kg，排汽干度xB＝0.801，循环热效率 ηt,B＝（i1,B－ico,B）／（i1,B－i′co）＝（3511.9－2080.3）／（3511.9－137.77）＝1431.6／3374.1＝0.4243答：根据查表及计算结果可知，初温不变，初压提高，循环效率将提高，但干度明显下降；初压不变，初温提高，既能提高循环效率（不很明显），又能明显提高排汽干度。

12. 试求125MW机组在额定工况下1号、2号高压加热器的抽汽份额，已知：疏水逐级自流1号高温加热器出口给水焓i1＝1040.4kJ／kg，入口给水焓i2＝946.9kJ／kg，出口疏水焓is1＝979.6kJ／kg，入口蒸汽焓iz1＝3093kJ／kg 2号高温加热器入口给水焓i3＝667.5kJ／kg，出口疏水焓is2＝703.5，入口蒸汽焓iz2＝3018kJ／kg答案：解：1号高温加热器热平衡方程＝（1040.4－946.9）／（3093－979.6）＝93.5／2113.4＝0.044242号高温加热器热平衡方程 ＝［（946.9－667.5）－0.04424（979.6－703.5）］／（3018－703.5） ＝（279.4－12.215）／2314.5 ＝0.11544答：1号高温加热器抽汽份额为0.04424，2号高温加热器抽汽份额为0.11544 13. 10t水流经加热器后它的焓从i1＝334.9kJ／kg增加至i2＝502.4kJ／kg，求m＝10t水在加热器内吸收了多少热量Q？答案：解：q＝i2－i1＝502.4－334.9＝167.5（kJ／kg）Q＝m－q＝10×103×167.5＝1.67×106（kJ）答：10t水在加热器内吸收了1.67×106kJ的热量。

14. 某P＝200MW机组调节系统的迟缓率ε＝0.3%，速度变动率δ＝5%，试计算由迟缓引起负荷摆动量是多少?答案：解：负荷摆动量ΔP＝（ε／δ）×P ＝0.3÷5×200 ＝12（MW） 答：由迟缓引起的负荷摆动量是12MW 15. 某电厂在低周波运行期间曾将速度变动率δ＝5%的同步器工作范围由＋7%～－5%改为＋4%～－6%，试问这样改动后，当电网频率恢复为50Hz后，机组最多能带多少（用百分数表示）?答案：解：同步器工作范围改为＋4%～－6%后，为使机组带满负荷，同步器应处于高限位置，设在50Hz时机组带负荷P′，则（1.04×3000－3000）／P′＝δn0／PP′／P×100%＝［（1.04×3000－3000）／δn0］×100%＝［（1.04×3000－3000）／（0.05×3000）］×100%＝（0.04／0.05）×100%＝80%答：此时机组只能带80%额定负荷 16. 设每千克蒸汽在锅炉中吸热q1＝2.51×103kJ／kg，蒸汽通过汽轮机作功后在凝汽器中放出热量q2＝2.09×103kJ／kg蒸气流量D＝440t／h，如果作的功全部用来发电，问每天能发出多少度电?（不考虑其他能量损失）答案：解：D＝440t／h＝4.4×105kg／h（q1－q2）×D＝（2.51－2.09）×103×4.4×105＝1.848×108（kJ／h） 因1kJ＝2.78×10-4kW·h 则 每天发电量W＝2.78×10-4×1.848×108×24＝1.23×106（kW·h）答：每天能发出1.23×106kW·h电。

17. 某电厂一昼夜发电1.2×106kW·h，此功应由多少热量转换而来?（不考虑其他能量损失）答案：解：1kW·h＝3.6×103kJ 则 Q＝3.6×103×1.2×106＝4.32×109（kJ）答：此功应由4.32×109kJ的热量转换而来 18. 一台十级离心泵，入口压力p1＝0.21MPa，出口压力p2＝6.5MPa，入口水温t＝109.32℃，求该泵的总扬程和单级扬程答案：解：根据水泵入口水温和压力查找饱和水温表ρ＝951.2kg／m3，g＝9.81m／s2， 根据水泵扬程公式得泵的总扬程为Ht＝（p2－p1）／（ρg）＝（6.5×106－0.21×106）／（951.2×9.81）＝471.5（m） 每级扬程为H＝Ht／10＝471.5／10＝47.5（m）答：该离心泵的总扬程为471.5m，单级扬程为47.5m 19. 某锅炉蒸发量D＝130t／h，给水温度为172℃，给水压力4.41MPa，过热蒸汽压力为3.92MPa，过热蒸汽温度450℃，锅炉的燃煤量m＝16346kg／h，燃煤的低位发热量为Qar,net＝22676kJ／kg，试求锅炉的效率?答案：解：由汽水的性质查得给水焓i1＝728kJ／kg，主蒸汽焓i0＝3332kJ／kg 锅炉输入热量Q1＝mQar,net＝16346×22676＝3.7×108（kJ／h） 锅炉输出热量Q2＝D（i0－i1）＝130×103×（3332－728）＝3.39×108（kJ／h） 锅炉效率η＝Q2／Q1×100%＝3.39×108／3.7×108×100%＝91.62%答：此台锅炉效率是91.62% 20. N100-90／535型汽轮机，在经济工况下运行，调节级汽室压力p0＝4.40MPa，流量G0＝100kg／s。

运行一段时间后，调节级汽室压力p′0＝4.0MPa求变工况后的蒸汽流量G′0答案：解：已知p0＝4.40MPa，G0＝100kg／s，p′0＝4.0MPa G0／G′0＝p0／p′0＝4.40／4.0＝1.1 得 G′0＝100／1.1＝90.9（kg／s） 答：变工况后蒸汽流量G′0为90.9kg／s 21. 某机组额定转速为3000r／min，空负荷转速为3120r／min，满负荷转速为3000r／min，问调速系统的速度变动率为多少?答案：解：调速系统速度变动率 δ＝［（空负荷转速－满负荷转速）／额定转速］×100%＝（3120－3000）／3000×100%＝4%答：该机组调速系统的速度变动率为4% 22. 某台汽轮机额定参数为：主蒸汽压力p1＝13.1MPa，主蒸汽温度535℃，做主汽门、调门严密性试验时的蒸汽参数为：主蒸汽压力p2＝8.8MPa，主蒸汽温度456℃问该台汽轮机转速n下降到多少时，主汽门、调门的严密性才算合格?答案：解：n＝p2／p1×1000＝8.8／13.1×1000＝671.75（r／min） 答：该汽轮机转速下降到671.75r／min以下时，主汽门、调门的严密性才算合格。

23. 某台凝汽器冷却水进水温度为t1＝11℃，出水温度为t2＝19℃，冷却水流量d＝9.7×104t／h，水的比热容c＝4.187kJ／kg，问该凝汽器48h内被冷却水带走多少热量?答案：解：该凝汽器每小时被冷却水带走热量q＝d×c（t2－t1）＝9.7×107×4.187×（19－11）＝324.9×107（kJ／h）48h内被冷却水带走热量324.9×107×48＝15595.74×107＝1.56×1011（kJ）答：该凝汽器48h内被冷却水带走1.56×1011kJ热量 24. 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1.1×105Pa，问容器内压力表的读数为多少?答案：解：容器内的绝对压力 p＝p1＋p2＝0.42×106＋0.97×105 ＝517000（Pa）＝0.517（MPa） 大气压力变化后，压力表读数 p1＝p－p2＝517000－110000＝407000（Pa）＝0.407（MPa）答：压力表读数为0.407MPa 25. 某台循环水泵的电动机轴功率P1＝1000kW·h，循环水泵有效功率P2＝800kW·h，问该循环水泵的效率η为多少?答案：解：η＝P2／P1×100%＝800÷1000×100%＝80%答：该循环水泵的效率为80%。

26. 某机组在某一工况下运行时，测得凝汽器真空为95kPa，大气压力为0.1012MPa，问凝汽器真空度为多少?（保留两位小数）答案：解：大气压力为0.1012MPa＝101.2kPa真空度＝凝汽器真空／大气压力×100%＝95／101.2×100%≈93.87%答：凝汽器真空度为93.87% 27. 某台纯凝汽式汽轮机，新蒸汽压力为p1＝13.24MPa，温度t1＝550℃，汽轮机排汽压力为0.005MPa，试问该台汽轮机循环热效率为多少?答案：解：查图得知：i1＝3470kJ／kg，i2＝2288kJ／kg，i′2＝138.2kJ／kg 循环热效率ηt＝（i1－i2）／（i1－i′2）×100% ＝（3470－2288）／（3470－138.2）×100% ＝1182／3331.8×100% ＝0.3547×100% ＝35.47%答：该台汽轮机循环热效率为35.47% 28. 一台125MW汽轮机，新蒸汽压力为p1＝13.24MPa，温度t1＝550℃，高压缸排汽压力为2.55MPa，再热汽温为550℃，汽轮机排汽压力为0.005MPa，试问该台125MW汽轮机循环热效率为多少?答案：解：查图得知：i1＝3470kJ／kg，ia＝2990kJ／kg，ib＝3576kJ／kg， i2＝2288kJ／kg，i′2＝138.2kJ／kg 再热循环热效率ηt＝［（i1－ia）＋（ib－i2）］／［（i1－i′2）＋（ib－ia）］×100%＝［（3470－2990）＋（3576－2288）］／［（3470－138.2）＋（3576－2990）］×100%＝0.451＝45.1%答：该台125MW汽轮机循环热效率为45.1%。

29. 已知给水泵的流量Q＝2300kN／h，扬程H＝1300m，给水重度γ＝8918N／m3，若给水泵的效率η1＝0.65，原动机的备用系数K＝1.05，原动机的传动效率η2＝0.98，试计算原动机的容量答案：解：给水泵的轴功率为P＝（γQH）／（1000×η1）＝（8918×2300×103×1300）／（1000×0.65×3600×8918）＝1278（kW）原动机所需容量P0＝K×P／η2＝1.05×1278÷0.98＝1369（kW）答：原动机所需容量为1369kW 30. 某纯凝汽式汽轮机主蒸汽焓i0为3370kJ／kg，凝结水焓i′为138.2kJ／kg，汽耗率d为3.04kg／（kW·h） 求该机组的热耗率答案：解：热耗率q＝d（i0－i′）＝3.04×（3370－138.2）＝9852.03kJ／（kW·h）答：该机组热耗率为9852.03kJ／（kW·h） 31.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。

32. 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） 33. 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 34. 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）]。

35. 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 36. 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）]。

37. 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／kg 38. 40ZLB-50型立式轴流泵，在转速n＝585r／min时，流量Q＝1116m3／h，扬程H＝11.6m，由泵样本上查得泵的汽蚀余量Δh＝12m。

若水温为40℃，当地大气压力pa＝100kPa，吸水管的阻力损失为0.5m，试求泵的最大安装高度为多少?答案：解：由水的汽化压力表查得40℃时，水的汽化压力Hvp＝0.75m，大气压力高度Ha为Ha＝Pa／＝100×1000／9807＝10.20（mH2O）则泵的最大安装高度H1,max为H1,max＝Pa／－Pvp／－ΔH－Hw1＝10.20－0.75－12－0.5＝－3.05（m）答：计算结果为负值，表明该泵的叶轮进口中心应在水面以下3.05m处 39. 某汽轮机进汽压力p0＝9.12MPa，进汽温度t0＝535℃，排汽压力pco＝0.005MPa，求在理想循环条件下的循环热效率，并求当排汽压力降低到0.003MPa和升高到0.008MPa时，循环热效率的绝对变化量和相对变化率答案：解：由汽轮机进汽参数查得汽轮机的进汽焓i0为3477.7kJ／kg，进汽熵S0为6.7853kJ／（kg·℃），当排汽压力为0.005MPa时，汽轮机排汽焓ico＝2066.5kJ／kg，凝结水的焓i′co＝136.4kJ／kg，则循环的热效率ηt ηt＝（i 0－ico）／（i0－i′co） ＝（3477.7－2066.5）／（3477.7－136.4） ＝0.4224当排汽压力降低为0.03绝对大气压时，查表得排汽焓ico＝2010.8kJ／kg，凝结水焓i′co＝99.7kJ／kg，循环的热效率η′t η′t＝（3477.7－2010.8）／（3477.7－99.7）＝0.4343循环热效率的绝对变化 Δηt＝η′t－ηt＝0.4343－0.4224＝0.0119循环热效率的相对变化 δΔηt＝Δηt／ηt＝0.0119÷0.4224×100%＝2.817%当排汽压力升高为0.08绝对大气压时，查表得排汽焓ico＝2120.6kJ／kg，凝结水焓i′co＝172.5kJ／kg，循环的热效率η″tη″t＝（3477.7－2120.6）／（3477.7－172.5）＝0.4106循环热效率的绝对变化Δηt＝η″t－ηt＝0.4106－0.4224＝－0.0118循环热效率的相对变化δηt＝Δηt／ηt＝－0.0118÷0.4224×100%＝－2.793%答：原循环的效率为0.4343，当排汽压力降低到0.03绝对大气压时，循环热效率的绝对变化量为0.0119，相对变化率为2.817%；当排汽压力升高到0.08绝对大气压时，循环热效率的绝对变化量为－0.0118，相对变化率为－2.793%。

40. 某喷嘴的蒸汽进口处压力p0为1.0MPa，温度为300℃，若喷嘴出口处压力p1为0.6MPa，问该选用哪一种喷嘴?答案：解：查水蒸气表或h-s图可知，喷嘴前蒸汽为过热蒸汽，其临界压力比εk＝0.546这组喷嘴的压力比为p1／p0＝0.6／1.0＝0.6＞0.546答：其压力比大于临界压力比，应选渐缩喷嘴 41. 汽轮机某压力级喷嘴中理想焓降hn＝40.7kJ／kg，前一级可利用的余速能量h*C2＝1.34kJ／kg，动叶片中产生的理想焓降hb＝6.7kJ／kg，喷嘴损失为Δhn＝2.5kJ／kg，动叶片损失Δhb＝1.8kJ／kg，余速损失ΔhC2＝1.4kJ／kg求该级的轮周效率ηu答案：解：轮周效率ηu＝（h*C2＋hn＋hb－Δhn－Δhb－ΔhC2）／（h*C2＋hn＋hb）×100%＝（1.34＋40.7＋6.7－2.5－1.8－1.4）／（1.34＋40.7＋6.7）×100%＝88.3%答：轮周效率为88.3% 42. 某汽轮机每小时排汽量D＝650t，排汽焓i1＝560×4.1868kJ／kg，凝结水焓i2＝40×4.1868kJ／kg，凝汽器每小时用循环冷却水量D2＝42250t。

水的比热容c＝4.1868kJ／kg，求循环冷却水温升为多少度?答案：解：Δt＝（（i1－i2）×D1）／（D2c）＝4.1868×（560－40）×650／（42250×4.1868）＝8（℃）答：循环冷却水温升为8℃ 43. 某发电厂年发电量为103.1559×108kW·h， 燃用原煤5012163t原煤的发热量为5100×4.1868kJ／kg求该发电厂的发电煤耗率是多少g／kW·h?答案：解：标准煤燃煤量＝（5012163×5100×4.1868）／（7000×4.1868） ＝3651718. 757（t）发电煤耗量＝（3651718.757×106）／（103.1559×108） ＝354［g／（kW·h）］答：该发电厂的发电煤耗率是354g／（kW·h） 44. 某发电厂年发电量为103.1559×108kW·h， 燃用原煤5012163t原煤的发热量为21352.68kJ／kg，全年生产用电6.4266×108kW·h求该发电厂的供电煤耗是多少g／（kW·h）?答案：解：标准燃煤量＝（5012163×21352.68）／（7000×4.1868）＝3651718.757（t）供电燃耗量＝（3651718.757×106）／（103.1559×108－6.4266×108）＝377.5［g／（kW·h）］答：该发电厂的供电煤耗率是377.5g／（kW·h）。

45. 某台汽轮机带额定负荷与系统并列运行，由于系统事故，该机甩负荷至零，如果调节系统的速度变动率δ＝5%，试问该机甩负荷后的稳定转速n2应是多少?答案：解：根据转速变动率公式δ＝（n1－n2）／n0×100%式中 n1--负荷为额定功率的稳定转速；n2--负荷为零的稳定转速；ne--额定转速则n2＝（1＋δ）ne＝（1＋0.05）×3000＝3150（r／min）答：稳定转速为3150r／min 46. 一台汽轮机初参数p0＝10MPa，t0＝500℃，凝汽器背压p1＝0.005MPa，给水回热温度t2＝180℃，求该机的循环效率ηt＝?答案：解：查表得下列值 i0＝3372kJ／kg i1＝2026kJ／kg（理想排汽焓） i2≈180×4.1868＝753.6kJ／kg汽轮机的循环效率为ηt＝（i0－i1）／（i0－i2）×100%＝（3372－2026）／（3372－753.6）×100%＝51.4%答：该机的循环效率为51.4% 47. 汽轮机的主蒸汽温度每低于额定温度10℃，汽耗量要增加1.4%一台p＝25000kW的机组带额定负荷运行，汽耗率d＝4.3kg／（kW·h），主蒸汽温度比额定温度低15℃，计算该机组每小时多消耗多少蒸汽量。

答案：解：主蒸汽温度低15℃时，汽耗增加率为Δδ＝0.014×15／10＝0.021机组在额定参数下的汽耗量为D＝Pd＝25000×4.3＝107500kg／h＝107.5（t／h）由于主蒸汽温度比额定温度低15℃致使汽耗量的增加量为ΔD＝D×Δδ＝107.5×0.021＝2.26（t／h）答：由于主蒸汽温度比额定温度低15℃，使该机组每小时多消耗蒸汽量2.26t 48. 已知某级的理想焓降ht＝61.2kJ／kg，喷嘴的速度系数ψ＝0.95，求喷嘴出口理想速度c1t及出口的实际速度c1答案：解：喷嘴出口理想速度为c1t＝1.414×1＝1.414×＝1.414×＝349.8（m／s）喷嘴出口实际速度为c1＝ψc1t＝0.95×349.8＝332.31（m／s）答：喷嘴出口实际理想速度及实际速度分别为349.8m／s及332.3m／s 49. 某汽轮机调节系统静态特性曲线在同一负荷点增负荷时的转速为2980r／min，减负荷时的转速为2990r／min，额定转速为3000r／min，求该调节系统的迟缓率答案：解：调节系统的迟缓率ε＝Δn／ne×100%＝（2990－2980）／3000×100%＝0.33%答：该调节系统的迟缓率为0.33%。

50. 某台汽轮机从零负荷至额定负荷，同步器行程为h＝9mm，该机组调节系统的速度变动率δ＝5%，在同一负荷下，其他参数均不改变的情况下，同步器位置差Δh＝1mm，试问该调节系统迟缓率ε约为多少?答案：解：调节系统迟缓率为ε＝δ×Δh／h×100%＝0.05×1÷9×100%＝0.56%答：调节系统迟缓率为0.56% 51. 某厂一台P＝12000kW机组带额定负荷运行， 由一台循环水泵增加至两台循环水泵运行，凝汽器真空率由H1＝90%上升到H2＝95%增加一台循环水泵运行，多消耗电功率P′＝150kW计算这种运行方式的实际效益（在各方面运行条件不便的情况下，凝汽器真空率每变化1%，机组效益变化1%）答案：解：凝汽器真空上升率为ΔH＝H2－H1＝0.95－0.90＝0.05机组提高的效益为ΔP＝P×ΔH＝12000×0.05＝600（kW）增加一台循环水泵运行后的效益为ΔP－P′＝600－150＝450（kW）答：增加运行一台循环水泵每小时可增加450kW的效益 52. 已知进入凝汽器的蒸汽量Dco＝198.8t／h，凝汽器设计压力pco＝0.054MPa凝汽器排汽焓ico＝2290kJ／kg，凝结水焓ico′＝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12390t／h，求冷却倍率、冷却水温升、传热端差。

答案：解：查表得pco压力下蒸汽的饱和温度tcos＝34.25° 冷却倍率m＝Dw／Dco＝13900÷198.8＝62.3 冷却水温升Δt＝（ico－ico′）／（cp×m） ＝（2290－139.3）／（4.1868×62.3） ＝8.25℃ 冷却水出口温度tw2＝tw1＋Δt＝20＋8.25＝28.25℃ 则传热端差δt＝tcos－tw2＝34.25－28.25＝6.0℃答：冷却倍率为62.3，冷却水温升8.25℃，传热端差6.0℃ 53. 通过对循环水系统的调节， 使循泵下降的电流I＝20A，试求每小时节约的电量?（循泵电动机电压U＝6kV，功率因数cos＝0.85）答案：解：W＝UIcos×t＝×6×20×0.85×1＝176（kW·h）答：每小时可节约176kW·h电量 54. 某凝汽器的铜管直径D＝25mm，铜管长L＝8470mm，铜管数n＝17001根，试求凝汽器的冷却面积为多少平方米?答案：解：冷却面积S＝π×D×L×n ＝3.14×0.025×8.47×17001 ＝11303.88（m2） 答：凝汽器的冷却面积为11303.88m2。

55. 某300MW汽轮机排汽饱和温度为36℃，凝结水温度为35℃，凝汽器循环冷却水进水温度为19℃，排汽量Dco＝550t／h，冷却水量Dw＝30800t／h，求凝汽器循环冷却水温升Δt及端差δt答案：解：已知Dco＝550T／H，Dw＝30800T／H，tco＝36℃，tw2＝19℃ 冷却倍率m＝30800÷550＝56 冷却水温升Δt＝520÷m＝520÷56＝9.3（℃） 端差δt＝tco－（tw2＋Δt）＝36－（19＋9.3）＝7.7（℃） 答：冷却水温升为9.3℃，端差为7.7℃ 56. 国际电工委员会规定接触电压的限定值（安全电压）U＝50V，一般人体电阻R＝1700Ω，计算人体允许电流I（直流电）答案：解：电流I＝U／R＝50×1000／1700＝29.14（mA） 答：人体允许电流约为30mA（直流电）。