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《热力发电厂》复习题计算题和简答题 华电经管讲课稿

《热力发电厂》复习题计算题和简答题  华电经管讲课稿
《热力发电厂》复习题计算题和简答题  华电经管讲课稿

计算题:

3. 热力发电厂主要有哪些不可逆损失?怎样减少这些过程的不可逆损失以提高热经济性?

答:主要不可逆损失有

1) 锅炉内有温差换热引起的不可逆损失;可通过炉内打礁、吹灰等措施减少热阻减少不可逆性。 2) 主蒸汽中的散热和节流引起的不可逆性;可通过保温、减少节流部件等方式来减少不可逆性。 3) 汽轮机中不可逆膨胀引起的不可逆损失;可通过优化汽轮机结构来减少不可逆性。 4) 锅炉散热引起的不可逆损失;可通过保温等措施减少不可逆性。

5) 凝汽器有温差的换热引起的不可逆损失;可通过清洗凝汽器减少热阻以减少不可逆性。

4. 某一朗肯蒸汽循环,汽轮机进汽参数为:p 0=3.495Mpa,温度为t 0=435℃,排气压力

p c =4.99Mpa,环境温度为t en =0℃,环境压力为p en =0.0998Mpa,试求: (1)朗肯循环的热效率;

(2)同温限的卡诺循环的热效率;

(3)该朗肯循环与温限、吸热量相同的卡诺循环相比熵增及火用的损失? 解:根据机组参数查焓熵图和水蒸汽图 表可得

h 0=3310 kj/kg h c =2110 kj/kg h c ‘ =133.7 kj/kg t c ’=32.90 kj/kg s c =7.0 kj/kg s 1‘=0.4762 kj/kg.

(1) 郎肯循环的热效率为

c

tc h h hc h '

00--=

η=7,137********

3310--=0.378 (2)同温限卡诺循环热效率为

11T Tc

tc -=η=1-(32.9+273)/(435+273)=0.568

(3)对卡诺循环:熵增为

k kg kj T c h h s ./48.4237

4357

.1373310'0=+-=-=

? 火用损失为k kg kj s T E en ./04.122348.4237=?=?=? (4)对朗肯循环

熵增为=-=?'1s sc s 7-0.4762=6.5238kj/kg.k 火用损失为k kg kj s T E en ./99.178********.6=?=?=?

8.

一台200MW 汽轮发电机组,若热耗率下降4.1816kj/(kw.h),年运行小时数n=6000h ,

试问一年节约多少标准煤?

解: 一台200MW 汽轮发电机组一年的发电量为

W=(200?106?6000?3600)/(3600?1000)=12?108(kw.h) 故一年内节约标准煤

10. 若汽轮发电机组按朗肯循环工作,有关参数为p b =13.83Mpa 、t b =540℃、p 0=12.75Mpa 、

t 0=535℃、 p c =0.0049Mpa 、ηb =0.88、ηri =0.86、ηg =0.985、ηm =0.985、ζap

不计泵效率。

(1)试求下列各经济指标:

1)汽轮发电机组的汽耗量、汽耗率、热好量、和热耗率; 2)锅炉设备的热耗量、煤耗量;

3)发电厂的热耗量、热耗率、热效率、和标准供电煤耗率; (2)讨论这些指标之间的关系,指出那些指标是较完善的,为什么? 解:根据锅炉和汽轮机的参数,从水蒸汽表及焓熵图中查得 h b =3440kj/kg h 0=3430 kj/kg h ca =2005 kj/kg h wc =136.5 kj/kg

(1) 汽轮发电机组的经济指标 汽耗量 g m ri ca el

h h P D ηηη)(36000-=

=985

.0985.086.0)20053430(10002003600???-??

=605545(kg/h ) 汽耗率 d 0=D 0/P el =605545/200000=3.03[kg/(kw.h)]

热耗量 Q 0=D 0(h 0-h wc )=605545? (3430-136.5 )=1994.6?106(kj/h) 热耗率 q 0=d 0(h 0-h wc )=3.00? (3430-136.5)=9971.8[kj/kw.h]

(2)锅炉设备的热经济指标 b b b hwc h D Q η)(0-=

=88

.0)

5.1363440(605545-=2273.20?106 (kj/h)

标准煤耗量

B=Q b /Q l =2273.20?106/29270?10=77.6t/h (3)发电厂主要热经济指标 管道效率 wc

b wc

p h h h h --=0η =(3430-136.5)/(3440-136.5)=0.9969

热耗率 o

b cp q q ηη0

==

88

.09969.08

.9971?=11366.83[kj/kw.h]

热耗量

Q cp =BQ l =2273l.20?106 (kj/h) 热效率 cp el cp Q p 3600=

η=l

el

BQ p 3600=3600/q cp =3600/11366.83=0.317

发电标准煤耗量

cp

s b η123

.0=

=0.123?103

/0.317=388[g 标准煤/kw.h]

标准供电煤耗率

ab

s

ab s n

b P P B b ζ-=

-=1=388/(1-0.07)=417[g 标准煤/kw.h] 12. 已知某汽轮发电机组的有关参数:p 0=3.34Mpa 、t 0=435℃、d 0=4.7kg/(kw.h)、t fw =150℃、

p fw =4.9Mpa ,若p b ηη=0.88,试求该机组的绝对电效率和电厂的煤耗率。 解: 根据锅炉和汽轮机参数,从水蒸汽表和焓熵图查得 h 0=3306kj/kg h fw =634.9kj/kg 汽轮发电机组的热耗率为

q 0=d 0(h 0-h fw )=4.7?(3306-634.9)=12554.17[kj/kw.h] 则发电厂的热耗率为 o

b cp q q ηη0

=

=12554.17/0.88=14266.10[kj/kw.h]

发电厂热效率 cp el cp Q p 3600=

η=l

el

BQ p 3600=3600/q cp =3600/14266.10=0.252

发电标准煤耗量 cp

s b η123

.0=

=0.123?1000/0.252=487.4[g 标准煤/kw.h]

又l e p b cp ηηηη= 故该机组的绝对电效率为

p

b cp

el ηηηη==0.252/0.88=0.286

14 某凝汽式发电厂装有两台300MW 汽轮发电机组,年设备利用小时数n=6000h,机组的热耗

率q 0=7954.9kj/(kw.h), ηp =0.98,ηb =0.91,全年供电W=337680万kW.h ,试求:

(1)厂用电率和供电标准煤耗率; (2)平均每天烧的煤多少吨;

(3)若某项革新使机组的热耗率降低4.1868kj/kW.h ,全年节约多少标准煤? 解 发电厂主要热经济指标 电厂热耗率 o

b cp q q ηη0

=

=7594.9/(0.91x0.98)=8920.04[kj/kw.h]

电厂热效率 cp

el cp Q p 3600=

η=l el

BQ p 3600=3600/q cp =3600/8920.04=0.414

电厂供电热效率

6000

10300204.892010337683600600010236003

4

3??????=?=el cp n cp

P q W η =0.379

cp

cp

n ab

ab cp n cp ηηζζηη-=-=1)

1(故=1-0.379/0.404=0.063

发电标准煤耗率 cp

s b η123

.0=

=0.123?1000/0.404=304.45[g 标准煤/kw.h]

标准供电煤耗率

ab

s

ab s n

b P P B b ζ-=

-=1=304.45/(1-0.063)=325[g 标准煤/kw.h] (2) 全年能耗 ==

n cp

a W

Q η3600

379

.03600

103376804?? 故平均每天烧煤1000

36522190379.03600

103376803654?????=

=l cp a a

Q Q B η =3960.2(吨/天)

(3) 全年共可节能 a Q ?=W ?q ’=337680?104?4.1868=1.41?1010kj 则共可节约标准煤

a B ?=a Q ?/(29270?103)=1.41?1010/(29270?1000)=482.85吨

16. 某300MW 汽轮发电机组,制造厂提供的机组保证热耗值为8331.7kj/(kW.h),但由于各种原因 使的

在实际运行中热耗率为8345.55 kj/(kW.h),若年利用小时数为6000h ,ηp =0.98,ηb =0.91问全年多耗标准煤多少吨? 解 设计电厂热耗率

o

b cp q q ηη0

=

=8331.7/(0.91?0.98)=9342.57[kj/kw.h]

实际电厂热耗率

o

b cp q q ηη0

,

=

=8345.55/(0.91?0.98)= 9358.10 [kj/kw.h]

故电厂热耗率值多耗

cp q ? =q cp ’-q cp =9358.10-9342.57=15.53[kj/kw.h] 机组的发电量为W=300?103?6000=1.8?109(kw.h)

则全年多耗标准煤29270000

53

.15108.1102927093??=??=c q W m =955吨

985

.00882434.03600

3600

0??=

=

g

m ri t q ηηηη

17. 某200MW 汽轮发电机组,原设计参数为p 0=12.75Mpa 、t 0=535℃、p c =0.0049Mpa 、ηri =0.882、ηmg =0.985。若将新汽压力提高到16.2MPa ,其它条件不变,试求该机组热耗率的相对变化。 解: 根据机组参数查焓熵图和水蒸气表得

h 0=3439kj/kg h 0'=3395 kj/kg h c =2006 kj/kg h c '=1957 kj/kg h fw =136.2 kj/kg 在原设计参数下2

.136********

343900--=

--=

fw c t h h h h η=0.434 将新汽压力提高后2

.136********

33950,,,

0,

--=

--=fw c t h h h h η=0.441 则该机组设计参数的热耗率为 =9547.9[kj/kw.h]

将新汽压力提高后的热耗率为

985

.00882441.03600

3600

'0,??=

=

g

m ri t q ηηηη=9396.3[kj/kw.h]

则热耗相对变化值为 9

.9547|

9.95473.9396|||000,-=

-q q q =1.59%

简答题:

1. 提高蒸汽初温度和初压力对发电厂理想循环和实际循环的影响有什么不同?

答:对于发电厂理想循环,当提高初温和初压时,可以使整个吸热过程中平均温度提高,从而使其等

效的卡诺循环效率提高,即提高了蒸汽循环热效率。

对于电厂实际循环热效率,即汽轮机绝对内效率ri t i ηηη=。当初参数提高时,它有不同的变化方向;对蒸汽流量较大的大容量汽轮机,t η提高,ri η降低很小;因此提高蒸汽的初参数可以提高汽轮机的i η。对于蒸汽流量较小的小容量汽轮机,ri η的降低可能大于热效率t η的提高,此时提高蒸汽的初参数会降低汽轮机的i η,从而多耗燃料并使设备复杂、造价提高。所以,只有当汽轮机容量较大时,采用高参数才能提高机组的热经济性。 2.

影响提高蒸汽初参数的主要技术因素有哪些?均适用于供热机组吗?

答:主要技术因素有:

(1) 提高蒸汽初温度,要受制造动力设备钢材性能的限制;当温度升高时,钢的强度极限、屈服点、

以及蠕变极限等都降低得很快,而且在高温下金属要发生氧化,钢的金相结构也要发生各种变化,这同样会降低金属的强度。所以,用提高蒸汽初温来提高热力设备的热经济性,完全取决于冶金工业生产新型耐热合金钢和降低生产成本的方面发展。 (2) 提高蒸汽的初压力,除使设备壁厚和零件强度增加外,主要受汽轮机末级叶片容许最大湿度的限

制。在其它条件不变时,对无中间再热机组随初压力的提高,蒸汽膨胀终端湿度是不断增加的;当汽轮机蒸汽终端湿度超过容许值时,蒸汽水分对末级叶片不仅产生侵蚀作用、增加蒸汽流动阻力,而且还可能发生冲击现象,使汽轮机相对内效率降低很多,并影响其安全性。

对于供热机组因抽汽供热量较大、凝汽流较小,所以除对终端湿度要略放宽外,其它影响同凝汽机组。

3. 发电厂蒸汽初参数的配合选择都受到那些因素的制约?在实际工程中是如 何选择的?

答:发电厂蒸汽初参数的配合选择主要受汽轮机蒸汽终端湿度和设备金属材料热力性能的制约。 在实际工程中,要通过很复杂的技术经济比较后才能确定。因为提高初参数,一方面可以提高发电厂热经济性,节约燃料;但另一方面则增加了设备投资费用。只有将节省燃料和投资增加因素进行综合比较,才可作出经济上最佳蒸汽初参数配合选择的结论。

4. 为什么中间再热压力有一最佳值?如何确定再热蒸汽压力和再热后温度?它与那些技术因素有

关?

答:当P rh 选的过低时,由于附加循环平均吸热温度,

av T 低于基本循环的平均吸热温度T av 使整个再热循环效率下降。反之,如P rh 选的过高,虽然附加循环的吸热平均温度,

,av T 高于av T 的数值可能很大;但此时因附加循环热量占整个循环的份额很小,而使中间再热作用甚微,甚至失去中间再热作用。由此可见,对于每一个中间再热后的温度都相应存在一个中间再热最有利的再热压力值,此时中间再热循环效率最高,这一压力值称为热力学上最佳中间再热压力。而实际的最佳中间再热压力值应通过技术经济比较确定。

提高再热后的温度t rh 有利于增加附加循环吸热过程平均温度rh T ,因此希望T rh 越高越好;但它受

再热方法和所采用钢材的限制,中间再热后温度t rh 一般选择等于蒸汽初温度的值。

5. 降低凝汽式发电厂的蒸汽终参数在理论上和技术上受到什么限制?凝汽器的最佳真空是如何确定

的?

答:虽然降低蒸汽终参数是提高机组热经济性的一个很有效的手段,但它的降低却受到理论上和技术上两方面的限制。

汽轮机的p c 降低,取决于凝汽器中排汽凝结水的温度t c 的降低。

已知 t c =t c1+?t + δt 其中 ?t =t c2-t c1

式中?t 是冷却水进、出口温差,取决于冷却水量G 或循环被率m ,一般合理的?t 为0~11 ℃; t c1,t c2为冷却水进、出口温度,℃;δt 为凝汽器的端差,δt = t c -t c2,它与凝汽器的面积、管材、冷却水量等有关。δt 一般为3-10℃。

由上式可见,冷却水进口水温度t c1受自然环境决定, 是降低p c 的理论限制;而冷却水量不可能无限多,凝汽器面积也不可能无限大,汽轮机末级叶片不能太长限制了末级通流能力,均是降低p c 的技术限制。

最佳真空,是在汽轮机末级尺寸,凝汽器面积一定的情况下,运行中循环水泵的功耗与背压降低机组功率增加间的最佳关系。当t c1一定,汽轮机Dc 不变时,背压只与凝汽器冷却水量G 有关。当G 增加时,汽轮机因背压降低增加的功率?P e 与同时循环水泵耗功也增加的?P pu 差值最大时的背压即为最佳真空。

6.

给水回热加热能提高循环热效率的根本原因是什么?

给水回热加热能提高循环热效率的根本原因是减少冷源损失。

用做功能力法分析,回热使给水温度提高,提高了工质在锅炉内吸热过程的平均温度,降低了换热温差引起的火用损。

用热量法分析,汽轮机回热抽汽做功没有冷源损失,使凝汽量减少;从而减少了整机的冷源损失,提高了循环热效率。 7.

回热级数、最佳给水温度和回热分配三者之间的关系怎样?

答:多级回热加热的最佳给水温度与给水总加热量(即给水焓减去凝结水焓) 在各级如何分配有密切关系。因为给水总加热量一定时,各级加热量可以有不同的分配方案。其中必有一种最佳分配方案,使循环绝对内效率为最高。所以最佳给水温度是建立在各级最佳分配基础上的值;换言之,最佳给水温度是各级最佳分配的必然结果。

多级回热加热的最佳给水温度还与加热级数的多少有关;当给水温度为一定时,增加级数可以降低各级抽汽与给水之间的温差,从而减少给水加热过程的不可逆性,提高循环效率;增加级数的同时又能提高最佳给水温度,这样可使循环热效率达到最大值,即加热级数越多,最佳给水温度愈高。

8. 给水回热加热分配的焓降分配法和平均分配法是在什么假定条件下得到的?

答:它们共同的假设条件为不考虑新蒸汽、抽气压损和泵功,忽略散热损失。 (1) (2)

(3) 若忽略各级回热抽汽的凝结放热量q 1、q 2…… q z 随Z 的变化均认为是常数,此时,q 1’=q 2’=……q z ’

=0,这种分配方法是将每一级加热器水的焓升?h wz 取做前一级蒸汽至本一级蒸汽在汽轮机中的焓降?h z-1,简称为焓降分配法。 (4)

(5) 若忽略各级加热蒸汽凝结放热量的差异,即q 1=q 2=……q z 这种分配方法的原则是每一级加热器水

的焓升相等,简称为平均分配法。 9. 10. 11.

12. 中间再热对回热效果有何影响?实际动力工程中应如何选择再热机组的最佳回热参数?

答:采用蒸汽中间再热会削弱给水回热的效果;其主要原因为:

回热循环与朗肯循环比其效率的相对增长为r

i η?=

i r

i

A ηη+-1

1

回热再热循环与回热循环相比其效率的相对增长rh

i η?=i r

rh r

r

i A ηη+-11

比较以上两式可见:由于r rh

r

i r

i A A <>和ηη所以回热机组采用再热后,绝对内效率的提高比无中

间再热采用回热提高的要小。这是因为中间再热后抽汽焓值和温度都提高了,在给水加热温度不变的情况下,再热后各级抽汽量减少从而使回热抽汽做功减少,凝汽汽流做功相对增加,所以r

i η??rh

i η?,

这说明,回热机组采用中间再热后削弱了给水效果。

实际动力工程中,不能单纯追求热经济性,还必须考虑技术经济性。经济上最佳回热参数的选择,主要取决于煤钢的比价和设备的投资,并与机组容量和设备利用率有关。

10、混合式加汽器(一般指除氧器)和表面式加热器各有何特点,在回热系统中的应用如何?怎样扩大混合式加热器的应用范围?

答:混合式加热器可将水加热至加热蒸汽压力下的饱和温度,即无端差加热,热经济性高。它没有金属受热面,构造简单,投资少;便于汇集不同温度的水流,并能除去水中所含的气体。但是混合式加热器组成的系统有严重的缺点,每个加热器的出口必须配置水泵;有的水泵还是在高温水条件下工作,特别是汽轮机变工况条件运行时,会严重影响水泵工作的可靠性。为此要装备用水泵,为防止水泵入口产生汽蚀,混合式加热器及其水箱应装在每台水泵之上的一定高度,从而使混合式加热器的热力系统和厂房布置复杂化,既增加了设备和厂房的费用又危及电厂的安全运行。

表面式加热器的特点是,通过金属壁换热因有热阻;所以加热蒸汽凝结水的饱和温度与加热器出口被加热水温存在传热端差,从而增大了抽汽做功能力的损失,降低了电厂的热经济性,端差越大,热经济性降低越多。表面式加热器与混合式加热器相比,虽有端差,热经济性降低,金属耗量达、造价高、加热器本身工作可靠性差等缺点,但就整个表面式加热器组成的回热系统而言,却比混合式加热器系统简单、运行也较可靠。所以,在现代发电厂中,广泛采用表面式加热器。一般只配一

台混合式加热器作为锅炉给水除氧和汇集各种水流之用。

扩大混合式加热器的应用范围,目前有的大型机组低压加热器采用了重力自流接触式混合加热器,其特点是将相邻的两个或三个混合式加热器串联叠置布置,利用高差形成的压头将低压水流能自动落入压力稍高的下一个加热器,从而减少了水泵的台数。

热力发电厂课后习题问题详解

热力发电厂课后习题答案 第一章热力发电厂动力循环及其热经济性 1、发电厂在完成能量的转换过程中,存在哪些热损失?其中哪一项损失最大?为什么?各项热损失和效率之间有什么关系? 能量转换:化学能—热能—机械能—电能(煤)锅炉汽轮机发电机 热损失: 1)锅炉热损失,包括排烟损失、排污热损失、散热损失、未完全燃烧热损失等。2)管道热损失。 3)汽轮机冷源损失: 凝汽器中汽轮机排汽的气化潜热损失;膨胀过程中的进气节流、排气和部损失。 4)汽轮机机械损失。 5)发电机能量损失。 最大:汽轮机冷源热损失中的凝汽器中的热损失最大。 原因:各项热损失和效率之间的关系:效率=(1-损失能量/输入总能量)×100%。 2、发电厂的总效率有哪两种计算方法?各在什么情况下应用? 1)热量法和熵方法(或火用方法或做功能力法) 2)热量法以热力学第一定律为基础,从燃料化学能在数量上被利用的程度来评价电厂的热经济性,一般用于电厂热经济性的定量分析。熵方法以热力学第二定律为基础,从燃料化学能的做工能力被利用的程度来评价电厂的热经济性,一般用于电厂热经济性的定性分析。 3、热力发电厂中,主要有哪些不可逆损失?怎样才能减少这些过程中的不可逆损失性以提高发电厂热经济性? 存在温差的换热过程,工质节流过程,工质膨胀或压缩过程三种典型的不可逆过程。 主要不可逆损失有 1) 锅炉有温差换热引起的不可逆损失;可通过炉打礁、吹灰等措施减少热阻减少不可逆性。 2) 锅炉散热引起的不可逆损失;可通过保温等措施减少不可逆性。 3) 主蒸汽管道中的散热和节流引起的不可逆性;可通过保温、减少节流部件等方式来减少不可逆性。

4)汽轮机中不可逆膨胀引起的不可逆损失;可通过优化汽轮机结构来减少不可逆性。 5)凝汽器有温差的换热引起的不可逆损失;可通过清洗凝汽器减少热阻以减少不可逆性。 4、发电厂有哪些主要的热经济性指标?它们的关系是什么? 主要热经济性指标有:能耗量(汽耗量,热耗量,煤耗量)和能耗率(汽耗率,热耗率,煤耗率)以及效率。 能耗率是汽轮发电机生产1kW.h的电能所需要的能耗量。(公式) 5、给出汽耗率的定义及其与电功率Pe、单位进气做功wi以及单位进气热耗 q0相互关系的表达式,说明汽耗率不能独立用作热经济性指标的原因是什么?汽耗率:汽轮发电机组每生产1kW.h的电量所需要的蒸汽量,成为汽轮发电机组 的汽耗率。用d表示。 d=3600/ωiηmηg=3600/q0ηiηmηg= D0/Pe 原因:它不直接与热效率相关,主要取决于汽轮机实际比功wi的大小,因此d 不能单独用作热经济性指标。只有当q0一定时,d才能反映电厂热经济性。 6、为什么说标准煤耗率是一个比较完善的热经济性指标? 由煤耗率的表达式b=3600/ηcpQnet kg/(kw.h),可看出煤耗率除与全厂热效率ηcp有关外,还与煤的低位发热量有关,为了有一个便于各电厂之间比较的通用指标,采用了“标准煤耗率”bcp作为通用的热经济指标,即bcp =3600/(29270ηcp), 由于ηcp反映了能量转换的全过程,故标准煤耗率是一个较完善的热经济指标。 9、回热式汽轮机比纯凝气式汽轮机绝对效率高的原因是什么? 1)回热使汽轮机进入凝汽器的凝汽量减少了,汽轮机冷源损失降低了。 2)回热提高了锅炉给水温度,使工质在锅炉的平均吸热温度提高,使锅炉的传热温差降低,熵增减少,做功能力损失减少。 3)汽轮机抽气给水的传热温差小,做功能力损失减小了,提高了电厂的热经济性。 10、什么“回热抽汽做功比Xr”?Xr在分析回热循环热经济性时起什么样的作用? 回热抽汽做功比:回热抽汽所做的功在总功中的比例,Xr=Wir/Wi。 Xr越大,表明回热抽汽在汽轮机中的做功量越大,那么凝汽做功相对越低,冷源损失就越少,绝对效率越高。

《自动控制原理》典型考试试题

《 自动控制原理 》典型考试试题 (时间120分钟) 院/系 专业 姓名 学号 第二章:主要是化简系统结构图求系统的传递函数,可以用化简,也可以用梅逊公式来求 一、(共15分)已知系统的结构图如图所示。请写出系统在输入r(t)和扰动n(t)同时作用下的输出C(s)的表达式。 G4 H1G3 G1 G 2 N(s)C(s) R(s) - -+ + + 二 、(共15分)已知系统的结构图如图所示。 试求传递函数 )()(s R s C ,) () (s N s C 。 三、(共15分)已知系统的结构图如图所示。 试确定系统的闭环传递函数C(s)/R(s)。 G1 G2 R(s) - + + C(s) - + 四、(共15分)系统结构图如图所示,求X(s)的表达式

G4(s)G6(s) G5(s)G1(s) G2(s) N(s) C(s) R(s) -- G3(s) X(s) 五、(共15分)已知系统的结构图如图所示。 试确定系统的闭环传递函数C(s)/R(s)和C(s)/D(s)。 G1 G2 R(s) - + + C(s) -+ D(s) G3G4 六、(共15分)系统的结构图如图所示,试求该系统的闭环传递函数 ) () (s R s C 。 七、(15分)试用结构图等效化简求题图所示各系统的传递函数 ) () (s R s C

一、(共15分)某控制系统的方框图如图所示,欲保证阻尼比ξ=0.7和响应单位斜坡函数的稳态误差为ss e =0.25,试确定系统参数K 、τ。 二、(共10分)设图(a )所示系统的单位阶跃响应如图(b )所示。试确定系统参数,1K 2K 和a 。 三、(共15分)已知系统结构图如下所示。求系统在输入r(t)=t 和扰动信号d(t)=1(t)作用下的稳态误差和稳态输出)(∞C 2/(1+0.1s) R(s) - C(s) 4/s(s+2) E(s) D(s) 四、(共10分)已知单位负反馈系统的开环传递函数为: 2()(2)(4)(625) K G s s s s s = ++++ 试确定引起闭环系统等幅振荡时的K 值和相应的振荡频率ω 五、(15分)设单位反馈系统的开环传递函数为 1 2 ) 1()(23++++=s s s s K s G α 若系统以2rad/s 频率持续振荡,试确定相应的K 和α值 第三章:主要包括稳、准、快3个方面 稳定性有2题,绝对稳定性判断,主要是用劳斯判据,特别是临界稳定中出现全零行问题。 相对稳定性判断,主要是稳定度问题,就是要求所有极点均在s=-a 垂线左测问题,就是将s=w-a 代入D(s)=0中,再判断稳定 快速性主要是要记住二阶系统在0<ξ<1时的单位阶跃响应公式以及指标求取的公式。 准确性主要是稳态误差的公式以及动态误差级数两方面

热力发电厂复习题附答案

热力发电厂复习思考题 一、概念题 机组绝对内效率:汽轮机的实际内功率与汽轮机热耗之比。 回热作功比:汽轮机回热抽汽做内功量和所有蒸汽做内功量之比 回热抽汽做功不足系数:回热抽汽做功量占1kg凝气做功量的比值 除氧器自生沸腾现象:在除氧器的热量平衡计算时,如果计算出的除氧器所加热所需的抽气量为零或负值,则无需抽气,其它各项汽水流量的热量已经能将水加热至除氧器工作压力下的饱和温度这种情况称为除氧器的自生沸腾。 热化发电率:热化发电率是指热化发电量与热化供热量的比值,也叫单位供热量的电能生产率。 电厂供电热效率:扣除厂用电的全厂效率 发电标准煤耗率:指发电企业每发一千瓦时的电能所消耗的标准煤量,是考核发电企业能源利用效率的主要指标。其计算公式为:发电标准煤耗(克/千瓦时)=一定时期内发电耗标准煤量/该段时间内的发电量 热化发电比:热化发电量占整个机组发电量的比值 最有利蒸气初压:当蒸汽初温与排气压力一定,必有一个使循环内效率达最大的蒸汽初压,与机组容量有关 热电比:R tp供热机组热化供热量与发电量之比。 机组汽耗率: 汽轮发电机组绝对电效率: 机组热耗率: 发电厂发电热耗率:发电厂生产单位电能所消耗的热量。 二简答题 2-1发电厂热经济性分析方法及特点 热量法基于热力学第一定律,通过计算某一热力循环中装置或设备有效利用的能量占所消耗能量的百分数,并以此数值的高低作为评价动力设备在能量利用方面的完善程度的指标。其实质是能量的数量平衡,而不考虑能量的质量,不区分能量品位的高低,故汽轮机的热损失为最大。yong方法基于热力学第二定律,从能量的质和量两方面来评价其效果,即有效利用的可用能与供给的可用能之比,区分能量品质的高低以锅炉燃烧传热过程的不可逆最严重,故其可用能损失为最大。热量法便于定量计算,作功能力法便于定性分析。两种方法算得的总损失量和全厂效率相同 2-2现代火力发电厂主要采取了哪些措施提高其热经济性 提高蒸汽初参数、降低蒸汽终参数、采用给水回热循环、蒸汽再热循环、热电联产循环 2-3提高蒸汽初参数的主要目的是什么为何现代大容量汽轮发电机组向超临界、超超临界蒸汽参数发展受那些主要条件制约 答:主要目的是提高发电厂的热经济性。 蒸汽初参数对电厂热经济性的影响主要取决于对汽轮机绝对内效率的影响,随着蒸汽初参数的提高,汽轮机的绝对内效率即ηi=ηtηri可以有不同方向的变化。对于大容量汽轮机,当蒸汽初参数提高时,相对内效率可能降低的数值不是很大,这时提高蒸汽初参数可以保证设备热经济性提高。对于小容量汽轮机,由于蒸汽容积流量减小,当蒸汽初参数提高时,其相对内效率的下降会超过此时循环热效率的提高。在这种情况下,当蒸汽初参数提高时,设备的热经济性是降低的。所以这时提高蒸汽初参数反而有害,因为他不但使设备复杂,造价提高,而且还要消耗更多的燃料。综上所述,为了式汽轮机组有较高的绝对内效率,在汽轮机组进气参数与容量的配合上,必然是“高参数必须是大容量”。提高蒸汽初温受动力设备材料强度的限制,提高蒸汽初压主要受到汽轮机末级叶片容许的最大湿度的限制。 2-4何谓火电厂的冷端优化试定性说明它受那些主要因素影响与凝汽器最佳真空、循环水泵经济调度和多压凝汽器有何关系 2-5 试用T-s图分析说明单级回热加热时的抽气压损、换热温差与加热器端差导致的做功能力损失。 2-6最佳蒸汽再热压力值与那些技术因素有关在推导 ) 1/( t c op rh T Tη - =式时,在理论上做了那些假设,为什么 答:与再热温度、有无回热抽汽有关。 2-7再热后汽温超过规定值时,常用喷水减温至允许值,试定性说明对再热循环热效率的影响 2-8分析采用回热循环的热经济性。 答:①利用了在汽轮机中部分作过功的蒸汽来加热给水,使给水温度提高,减少了由于较大温差传热带来的热损失;②因为抽出了在汽轮机作过功的蒸汽来加热给水,使得进入凝汽器的排汽量减少,从而减少了工质排向凝汽器中的热量损失,所以,节约了燃料,提高了电厂的热经济性。(用热量法分析,汽轮机回热抽汽做功没有冷源损失,使凝汽量减少;从而减少了整机的冷源损失,提高了循环热效率。) 2-9为什么现代大容量机组的回热系统,以面式加热器为主 全由混合式加热器组成的系统,每级混合式加热器的水泵应有正的吸入水头,而且需要有备用泵,反而使系统复杂化,投资增加,又不安全;虽然面式加热器有端差,热经济性差,但面式加热器组成的系统却只有给水泵和凝结水泵较全为混合式的简单,运行安全可靠,系统投资小;所以现在电厂只设一个混合式的作为除氧器,其余的皆为表面式的。 2-10混合式低压加热器的特点是什么为何国外大机组有采用混和式低压加热器的 答:在混合式加热器中,汽和水两种介质直接接触,其传热效果比较好,传热端差近似等于零。构造简单,造价低,便于收集不同压力和温度的水流。缺点:在串联的混合加热系统中,每个加热器后需要加给水泵,导致系统复杂,运行可靠性降低,同时耗电量增加。 随着机组蒸汽初参数的不断提高, 特别是采用超临界参数以后, 蒸汽中各种杂质的溶解度增加,沉积在锅炉受热面中的

过程控制计算题

230 05年 三、计算题(共30分) 1、(6分)某换热器的温度调节系统在单位阶跃干扰作用下的过渡过程曲线如图所示。试分别求出最大偏差、余差、衰减比、振荡周期和回复时间(给定值200℃)。 解 最大偏差:A=230-200=30℃ 余 差 C=205-200=5℃ 由图上可以看出, 第一个波峰值 B=230-205=25,第二个波峰值B ’=230-205=5,故衰减比应为B ∶B ’ =25∶5=5∶1。 振荡周期为同向两波峰之间的时间间隔,故 周期T=20-5=15(min ) 过渡时间与规定的被控变量限制范围大小有关,假定被控变量进入额定值的±2%,就可以认为过渡过程已经结束,那么限制范围为200×(±2%)=±4℃,这时,可在新稳态值(205℃)两侧以宽度为±4℃画一区域,图9-6中以画有阴影线区域表示,只要被控变量进入这一区域且不再越出,过渡过程就可以认为已经结束。因此,从图上可以看出,过渡时间为22min 。 2、(6分)某一燃烧煤气的加热炉,采用DDZ -III 型仪表组成温度单回路控制系统,温度测量范围0~1000℃,由温度变送器转换为4~20mADC 输出。记录仪刻度范围0~1000℃。当炉温稳定在800℃时,控制器输出为12mA 。此时手动改变设定值,突然使控制器输出变为16mA ,温度记录从800℃逐渐上升并稳定在860℃。从响应曲线上测得τ=3min ,T P =8min 。如果采用P ,PI ,PID 控制器,采用响应曲线法求解各整定参数值。

条件1: 条件2: 响应曲线法整定参数 [解] 对照图12-12响应曲线,结合本控制系统求出: Δm =16-12=4mA ,m max -m min =20-4=16mA Δx =x (∞)-x (0)=860-800=60℃, x max -x min =1000-0=1000℃ 代入式(12-2)得 由表12-9中PID 控制器参数计算式,算得: P(﹪)=83 7.47% 8 324.083=?=τP P T K T I =2τ=2×3=6min T D =0.5τ=0.5×3=1.5min 3、(9分)下图为水箱液位控制对象,其液体流入量为Q 1,改变调节阀1的开度μ1, 可以改变Q 1的大小。液体流出量为Q 2,它取决于用户的需要,可调节阀门2的开度来加以改变。液位h 的变化就反映了因液体流入量Q 1与流出量Q 2的不等,而引起水箱中 响应曲线法 x (

热力发电厂试题1

热力发电厂 一、名词解释 1.冷源损失 汽轮机排汽在凝汽器中的放热量。 2.汽轮机装置内效率 汽轮机单位时间内所做的实际内功(焓降)与热耗量之比。 3. 管道效率 汽轮机的热耗量与锅炉热负荷之比。用来表征蒸汽从锅炉流至汽轮机进口,由于发生压力损失和散热损失而导致的能量损失。 4.厂用电率 厂用电量占电厂发电量的百分比。 5.汽轮发电机组热耗率 汽轮发电机组每生产1kW×h的电能所消耗的热量。 6.汽轮发电机组汽耗率 汽轮发电机组每生产1kW×h的电能所需要的蒸汽量。 7.凝汽式电厂的热耗率 发电厂每生产1kW×h的电能所需要的热量。 8.汽轮机相对内效率 汽轮机实际内功(焓降)与理想内功(焓降)之比。 9.凝汽式电厂的全厂热效率 发电厂输出的有效能量(电能)与输入总能量(燃料化学能)之比10.循环热效率 汽轮机在单位时间内输出内功与循环吸热量之比。 11.安全阀 用于锅炉、压力容器及管道上的保护阀门。当容器内压力超过规定值时,可以自动开启,排出介质,当容器内压力恢复正常时能自动关闭。12.疏水泵 提高疏水压力,将疏水打入到本级加热器出口水中的泵。 13.前置泵 置于给水泵前、与之串联运行的泵。其转速较低,必须汽蚀余量较小,能提高给水泵入口压力,防止给水泵汽蚀。

14.排污扩容器 对锅炉连续排污水进行扩容、降压,回收利用其扩容蒸汽,减少系统的汽水损失。 15.除氧器抽汽调节阀 用于除氧器的定压运行,能将汽轮机抽汽节流至给定的除氧器工作压力。 16.抽汽逆止阀 保证汽轮机抽汽的单向流动(由汽轮机至加热器),防止管内蒸汽或加热器内汽水倒流入汽轮机的一种阀门。 17.主给水再循环 将主给水泵出口的给水通过管道返回除氧水箱,防止给水泵在汽轮机低负荷时由于给水流量不足发生汽蚀。 18.主凝结水再循环 将凝结水泵出口的凝结水通过管道返回凝汽器热井,防止凝结水泵在汽轮机低负荷时由于凝结水流量不足发生汽蚀。 19.高压加热器水侧旁路 在高压加热器出现故障时,将其切除,这时给水所流经的管路。20.轴封加热器 利用汽轮机各汽缸末端的轴封漏出的汽气混合物加热凝结水的间壁式换热器,位于凝结水泵与最末级低压加热器之间。 二、单项选择题(从下列各题四个被选答案中选出一个正确答案,并将其题号写在题干后面的括号内。答案选错或未作选择者,该题无分)1.高压加热器的旁路阀门若关闭不严__。(②) ①降低机组的安全性②会降低机组的经济性 ③对机组的安全性和经济性都有影响④对机组安全性和经济性都无影响 2.汽轮机Ⅰ,Ⅱ级旁路(即高、低压旁路)的减温水__。(③) ①都来自给水②都来自凝结水 ③分别来自给水和凝结水④都来自循环水 3.凝结水泵和给水泵都需要设置__。(④) ①再循环管和抽空气管②抽空气管和逆止阀

自动控制原理期末考试复习题及答案

一、 填空题 1、线性定常连续控制系统按其输入量的变化规律特性可分为_恒值控制_系统、随动系统和_程序控制_系统。 2、传递函数为 [12(s+10)] / {(s+2)[(s/3)+1](s+30)} 的系统的零点为_-10_, 极点为_-2__, 增益为_____2_______。 3、构成方框图的四种基本符号是: 信号线、比较点、传递环节的方框和引出点 。 4、我们将 一对靠得很近的闭环零、极点 称为偶极子。 5、自动控制系统的基本控制方式有反馈控制方式、_开环控制方式和_复合控制方式_。 6、已知一系统单位脉冲响应为t e t g 5.16)(-=,则该系统的传递函数为 。 7、自动控制系统包含_被控对象_和自动控制装置两大部分。 8、线性系统数学模型的其中五种形式是微分方程、传递函数、__差分方程_、脉冲传递函数_、__方框图和信号流图_。 9、_相角条件_是确定平面上根轨迹的充分必要条件,而用_幅值条件__确定根轨迹上各 点的根轨迹增益k*的值。当n-m ≥_2_时, 开环n 个极点之和等于闭环n 个极点之和。 10、已知一系统单位脉冲响应为 t e t g 25.13)(-=,则系统的传递函数为_ _。 11、当∞→ω时比例微分环节的相位是: A.90 A.ο 90 B.ο 90- C.ο45 D.ο 45- 12、对自动控制的性能要求可归纳为_稳定性__、_快速性_和准确性三个方面, 在阶跃 响应性能指标中,调节时间体现的是这三个方面中的_快速性___,而稳态误差体现的是_稳定性和准确性_。 13、当且仅当离散特征方程的全部特征根均分布在Z 平面上的_单位圆 _内,即所有特征根的模均小于___1____,相应的线性定常离散系统才是稳定的。 14、下列系统中属于开环控制系统的是 D.普通数控加工系统

热力发电厂复习题及复习资料

热力发电厂复习题及答案 热力发电厂单元一复习题 一,填空: 1、()、()、()、水力、原子能,这五种一次能源又称为常规能源。 2、电厂按产品分为()和()。 3、通常用()来反映发电厂热力设备的完善程度及热损失的大小。 4、锅炉设备中的热损失主要有()、()、()、()、()。 5、发电机损失包括()、()、轴承摩擦损失、通风耗功。 6、汽耗率为每生产()所消耗的蒸汽量。 7、我国发电厂的厂用电率平均在()。 8、1kg标准煤的低位发热量为()。 9、提高蒸汽初参数,循环热效率会()。 10、采用蒸汽中间再热的机组用烟气一次再热时,一般取再热温度等于 ()。 二、判断: 1、随着回热级数的增加,循环热效率不断提高。() 2、小容量机组采用高参数同样能提高全厂效率。() 3、蒸汽初参数选择得越高,锅炉效率越高。() 4、采用给水回热的机组比同功率的纯凝汽式机组进汽量小。 5、热电联产的三种生产形式中背压式汽轮机组的热经济性最高。 三、问答题: 1、给水回热加热的意义是什么? 2、什么是厂用电率?目前我国发电厂的厂用电率约为多少? 3、什么是热点联产?热点联产有哪些形式? 单元二复习题 一填空题: 1.按传热方式的不同,回热加热器分为( )和( )两种. 2.为适应高参数、大容量机组的要求,一台加热器又分为 ()、()和()三部分。 3、除氧器根据工作压力的不同,可分为()、()、()除氧器。 4、凝汽设备主要有()、()、()、( )等。 5、正常运行中,凝汽器内的真空主要是依靠()形成的。 6、真空系统的捡漏方法有()、()和 ()。 7、凝汽器的端差是指排气压力下的饱和温度与()之差。 8、过冷度是指()与凝结水温度之差。 9、给水除氧的方法有()和()。 10、除氧器运行采用()和()两种方式。 二、选择:

热力发电厂试题

热力发电厂 一、名词解释 1. 冷源损失 汽轮机排汽在凝汽器中的放热量。 2. 汽轮机装置内效率 汽轮机单位时间内所做的实际内功(次含降)与热耗量之比。 3. 管道效率 汽轮机的热耗量与锅炉热负荷之比。用来表征蒸汽从锅炉流至汽轮机进口,由于发生压力损失与散热损失而导致的能量损失。 4. 厂用电率 厂用电量占电厂发电量的百分比。 5. 汽轮发电机组热耗率 汽轮发电机组每生产1kW h的电能所消耗的热量。 6. 汽轮发电机组汽耗率 汽轮发电机组每生产1kW h的电能所需要的蒸汽量。 7. 凝汽式电厂的热耗率 发电厂每生产1kV^ h的电能所需要的热量。 8. 汽轮机相对内效率 汽轮机实际内功以含降)与理想内功以含降)之比。 9. 凝汽式电厂的全厂热效率 发电厂输出的有效能量(电能)与输入总能量(燃料化学能)之比 10. 循环热效率 汽轮机在单位时间内输出内功与循环吸热量之比。 11. 安全阀 用于锅炉、压力容器及管道上的保护阀门。当容器内压力超过规定值时,可以白动开启,排出介质,当容器内压力恢复正常时能白动关闭。 12. 疏水泵

提高疏水压力,将疏水打入到本级加热器出口水中的泵。 13. 前置泵 置于给水泵前、与之串联运行的泵。其转速较低,必须汽蚀余量较小能提高给水泵入口压力,防止给水泵汽蚀。 14. 排污扩容器 对锅炉连续排污水进行扩容、降压,回收利用其扩容蒸汽,减少系统的汽水损失。 15. 除氧器抽汽调节阀 用于除氧器的定压运行,能将汽轮机抽汽节流至给定的除氧器工作压力。 16. 抽汽逆止阀 保证汽轮机抽汽的单向流动(由汽轮机至加热器),防止管内蒸汽或加 热器内汽水倒流入汽轮机的一种阀门。 17. 主给水再循环 将主给水泵出口的给水通过管道返回除氧水箱,防止给水泵在汽轮机低负荷时由于给水流量不足发生汽蚀。 18. 主凝结水再循环 将凝结水泵出口的凝结水通过管道返回凝汽器热井,防止凝结水泵在汽轮机低负荷时由于凝结水流量不足发生汽蚀。 19. 高压加热器水侧旁路 在高压加热器出现故障时,将其切除,这时给水所流经的管路。 20. 轴封加热器 利用汽轮机各汽缸末端的轴封漏出的汽气混合物加热凝结水的间壁 式换热器,位于凝结水泵与最末级低压加热器之间。 二、单项选择题(从下列各题四个被选答案中选出一个正确答案,并将其题号写在题干后面的括号内。答案选错或未作选择者,该题无分) 1. 高压加热器的旁路阀门若关闭不严。(②) ①降低机组的安全性②会降低机组的经济性 ③对机组的安全性与经济性都有影响④对机组安全性与经济性都 无影响

自动控制原理-期末考试试题卷

洛阳理工学院 2010/2011 学年第二学期自动控制原理期末考试试题卷(B) 适用班级:B 考试日期时间:适用班级: 一、判断题。正确的打√,错误的打×。(每小题1分,共10分) 1.传递函数是线性定常系统的一种内部描述模型。() 2.劳斯判据是判断线性定常系统稳定性的一种代数判据。() 3.频域分析法是根据闭环系统的频率特性研究闭环系统性能的一种图解方法。( ) 4.频率响应是系统在正弦输入信号下的全部响应。() 5.绘制系统Bode图时,低频段曲线由系统中的比例环节(放大环节)和微积分环节决定( ) 6.对于线性定常系统,若开环传递函数不包括积分和微分环节,则当0 ω=时,开环幅相特性曲线(Nyquist图)从正虚轴开始。() 7.开环控制系统的控制器和控制对象之间只有正向作用,系统输出量不会对控制器产生任何影响。() 8.Ⅰ型系统,当过渡过程结束后,系统对斜坡输入信号的跟踪误差为零。() 9.控制系统分析方法中,经典控制理论的分析方法有频域分析法、根轨迹分析法、时域分析法。() 10.已知某校正网络传递函数为 1 () 1 s G s as + = + ,当满足a>1条件时,则该校正网络为滞后校正网络。() 二、单选题(每小题2分,共20分) 1.下述()属于对闭环控制系统的基本要求。 (A)稳定性(B)准确性(C)快速性(D)前面三个都是 2.分析线性控制系统动态性能时,最常用的典型输入信号是()。 (A)单位脉冲函数(B)单位阶跃函数 (C)单位斜坡函数(D)单位加速度函数 3.典型二阶系统阻尼比等于1时,称该系统处于()状态。 (A)无阻尼(B)欠阻尼(C)临界阻尼(D)系统不稳定或临界稳定 4.稳定最小相位系统的Nyquist图,其增益(幅值)裕度()。 (A)0 hdB<(B)0 hdB>(C)1 hdB<(D)1 hdB> 5.单位反馈控制系统的开环传递函数为 4 () (5) G s s s = + ,则系统在()2 r t t =输入作用下,其稳态误差为()。 (A)10 4 (B) 5 4 (C) 4 5 (D)0 6.一个线性系统的稳定性取决于()。 (A)系统的输入(B)系统本身的结构和参数

热力发电厂复习知识点

热力发电厂复习知识点内部编号:(YUUT-TBBY-MMUT-URRUY-UOOY-DBUYI-0128)

1.热力发电厂的分类(主要看按能源利用情况、原动机类型、承担负荷) a.按能源利用情况:化石燃料发电厂、原子能发电厂(核能)、新能源发电厂(地热、太阳能) b.按原动机类型:汽轮机发电厂、燃气轮机发电厂、内燃机发电厂、燃气—蒸汽联合循环发电厂 c.按承担负荷:基本负荷、中间负荷、调峰发电厂 2. 热电厂热经济性的评价方法及主要内容 a.热量法:以热力学第一定律为基础,以热效率或热损失率的大小来衡量电厂或热力设备的热经济性 b.熵方法(做功能力法):以热力学第二定律为基础,着重研究各种动力过程中做工能力的变化,实际的动力过程都是不可逆的,必然引起系统的熵增,引起做功能力损失,熵方法就是通过熵产的计算来确定做功能力损失,并以此作为评价电厂热力设备的热经济性指标 3.锅炉设备的热损失、做功能力损失 锅炉设备的热损失:排烟损失(最大占40%-50%)、散热损失、未完全燃烧热损失、排热污损失 做功能力热损失:散热引起的做功能力损失、化学能转变为热能引起的、工质温差传热引起的 3. 设备的热效率定义及目前实际效率(公式自己写) 锅炉效率:锅炉设备输出热负荷与燃料输入热量之比 管道效率:汽轮机热耗量与锅炉输出热负荷之比 机械效率:发电机轴端功率与汽轮机内功率之比 汽轮机绝对内效率:汽轮机实际内功率与汽轮机热好之比

发电机效率:发电机输出功率与轴端功率之比 实际效率:各项设备效率之积 4.典型不可逆损失 温差换热、工质节流、工质膨胀 5.凝汽式发电厂的主要热经济性指标 能耗量(汽耗量、热耗量、煤耗量),能耗率(汽耗率、热耗率、煤耗率)各项解释 6. 给水回热加热的意义、回热分配方法及其含义 意义:a。回热使汽轮机进入凝汽器的凝汽量减少了,汽轮机冷源损失降低了、b。回热提高了锅炉给水温度,使工质在锅炉的平均吸热温度提高,使锅炉传热温差降低。 分配方法:焓降分配法:将每一级加热器的焓升取做等于前一级至本级的蒸汽在及群里中的焓降 平均分配法:没一级加热器内水的焓升相等 等焓降分配法:将每一级加热器的焓升取做等于汽轮机各级组的焓降 几何级数分配法:加热器的绝对温度按几何级数进行分配 7. 提高初参数(初温、初压)对汽轮机相对内效率的影响 A.初温提高,汽轮机的排汽湿度减小,湿气损失降低;同时,初温的提高使进入汽轮机的容积流量增加,在其他条件不变的情况下,汽轮机高压部分叶片高度增大,漏气损失相对减小,汽轮机相对内效率提高 B.提高初压,蒸汽比体积减小,进入机轮机的蒸汽容积流量减小,级内叶珊损失和级间漏气损失相对增加,同时汽轮机末级蒸汽湿度增加,导致相对内效率下降

热力发电厂试题2010

华北电力大学_2010-2011_学年第_一_学期考试试卷(A) 班级: 姓名: 学号: 一、名词解释:(每题3分共15分) 1.供电热效率 2.回热做功比 3.烟气再热 4.凝汽器最佳真空 5.热化系数 二、简答题(每题5分共25分) 1.简述发电厂原则性热力系统和全面性热力系统的相同点和差异。 2.说明提高蒸汽初参数对热力发电厂热经济性的影响规律。 3.简述为什么会存在最佳给水温度。 4.简述除氧器热力除氧原理及对除氧器结构的要求。 5.简述旁路系统的主要形式及作用。 三、绘图题(10分) 某发电厂机组为单轴双缸双排汽,高中压缸采用合缸反流结构,低压缸为双 流对称布置。有八级不调整抽汽,回热系统为“三高四低一除氧”,除氧器滑 压运行。高低压加热器均有内置式疏水冷却器,高压加热器均有内置式蒸汽 冷却器。有除盐装置DE、一台轴封冷却器SG。高压加热器及5、6级低压 加热器疏水逐级自流方式,7级低压加热器疏水通过疏水泵打到本级给水出 口,8级低压加热器、轴封加热器疏水自流向凝汽器。给水泵FP配有前置泵 TP,正常运行为汽动泵,小轮机TD为凝汽式,正常运行其汽源取自第四段 抽汽(中压缸排汽),其排汽引入主凝汽器。补充水引入凝汽器。 绘制该机组原则性热力系统图。 四、计算题(共30分) 1.就习题三机组回热原则性热力系统写出8个加热器的热平衡方程式(给定给 水流量为1,各级抽汽量a i单位kg/s,抽汽放热量q i疏水放热量i ,给水焓 升iτ,单位均为kJ/kg,不足符号自行添加,所添加符号需给出说明)(15分)

2.某再热凝汽机组(无回热),求其机组热经济性指标和全厂发电热经济性指标。 (15分) 原始条件:p b=25MPa,t b=545℃,h b=3323kJ/kg,p0=23.5MPa,t0=540℃, p rh,i=3.82MPa,t rh,i=t2=284℃,p rh=3.34MPa,t rh=540℃,h0=3325kJ/kg, h rh,i=2922kJ/kg, h rh=3543kJ/kg, p c=0.0036MPa, h c=2405kJ/kg, h fw=141.1kJ/kg,ηb=0.92,ηm=0.985,ηg=0.99,不计工质损失,不考虑给 水泵功焓升。 五、分析论述题(任选2题,每题10分共20分) 1.说明为何降低终参数能够提高热力发电厂热经济性,并分析影响机组终参数 的主要因素。 2.题目三的原则性热力系统中,7号加热器疏水回收方式改为逐级自流方式后, 用热力学第一定律方法和热力学第二定律方法分析机组热经济性的变化。 3.试分析机组负荷聚变对除氧器除氧效果和给水泵安全性的影响。

自动控制原理期末考试题A卷

A 卷 一、填空题(每空 1 分,共10分) 1、 在水箱水温控制系统中,受控对象为 ,被控量为 。 2、 对自动控制的性能要求可归纳为___________、快速性和准确性三个方面, 在阶跃响应性能指标中,调节时间体现的是这三个方面中的______________,而稳态误差体现的是______________。 3、 闭环系统的根轨迹起始于开环传递函数的 ,终止于开环传递函数的 或无穷远。 4、 PID 控制器的输入-输出关系的时域表达式是 ,其相应的传递函数为 。 5、 香农采样定理指出:如采样器的输入信号e(t)具有有限宽带,且有直到ωh 的频率分量,则使信号e(t) 完满地从采样信号e*(t) 中恢复过来的采样周期T 要满足下列条件:________________。 二、选择题(每题 2 分,共10分) 1、 设系统的传递函数为G (S )=1 52512++s s ,则系统的阻尼比为( )。 A .21 B .1 C .51 D .25 1 2、 非单位负反馈系统,其前向通道传递函数为G(S),反馈通道传递函数为H(S),当输入信号为R(S),则从输入端定义的误差E(S)为 ( ) A 、 ()()()E S R S G S =? B 、()()()()E S R S G S H S =?? C 、()()()()E S R S G S H S =?- D 、()()()() E S R S G S H S =- 3、 伯德图中的低频段反映了系统的( )。 A .稳态性能 B .动态性能 C .抗高频干扰能力 D ..以上都不是 4、 已知某些系统的开环传递函数如下,属于最小相位系统的是( )。 A 、 (2)(1)K s s s -+ B 、(1)(5K s s s +-+) C 、2(1)K s s s +- D 、(1)(2) K s s s -- 5、 已知系统的开环传递函数为 100(0.11)(5)s s ++,则该系统的开环增益为 ( )。 A 、 100 B 、1000 C 、20 D 、不能确定

热力发电厂复习题

1、提高蒸汽初参数,可以提高循环热效率,现代蒸汽动力循环朝着高参数方向发展 2、再热循环本身不一定提高循环热效率,能否提高循环热效率与再热压力有关。 3、全面性势力系统图是实际热力系统的反映。它包括不同运行工况下的所有系统,以此显示该系统的安全可靠性、经济性和灵活性。 4、对发电厂原则性热力系统进行计算时,对系统中换热设备建立物质平衡式和热平衡式,逐个地按先“由外到内”,再“从高到低”的顺序进行计算。 5、背压式供热机组发出的电功率取决于热负荷的大小,而热负荷是随热用户的需要而变,即以热定电。 6、核能利用有两种方法,一种是基于核裂变反应堆的原理,另一种是基于核聚变反应堆原理。 7、给水除氧有化学除氧和物理除氧两种方式。 8、按热负荷在一年内的变化规律,可分为季节性热负荷和非季节性热负荷。 9、凝结水过冷度是凝汽器压力所对应的饱和温度与凝结水温度的差值。 10、表面式加热器按照水侧承受压力的不同,可分为低压加热器和高压加热器。 11、对一个具有8个加热器的回热原则性热力系统运用常规的热平衡方法进行计算,实际是对9 个线性方程组进行求解。 12、抽汽管道上设有逆止阀,以防止加热器水侧泄漏时高压水进入汽轮机。 13、蒸汽管道的疏水系统按管道投入运行的时间和工况可分为:自由疏水、启动疏水和经常疏水。 14、汽轮机的热耗量与锅炉热负荷之比成为管道效率。 15、给水溶解的气体中危害最大的是氧气。 16、按回热加热器的传热方式可分为混合式和表面式加热器。 17、用热量法评价发电厂的热经济性是基于热力学第一定律。 18、热网按载热质可分为水网和汽网。 19、采用给水回热有利于减少换热温差,从而减少换热过程的火用损。 20、采用中间再热和给水回热加热过程有利于提高蒸汽初压力。 21、热电联合生产气流没有冷源损失。 22、在蒸汽初压合终参数不变的情况下,提高过热蒸汽温度,汽轮机的排气温度不变。 23、供热机组的主要形式有背压式,抽汽凝汽式和抽汽背压式。 24、提高过热蒸汽温度主要受动力设备材料强度的限制。 25、当蒸汽的初压和排气压力不变时,随着过热蒸汽温度的提高,蒸汽在汽轮机中做功不变。 26、有水蒸气特性决定能改变热经济性的三个主要参数中排汽压力对动力设备的热经济性影响较大些。 27、提高蒸汽初压力主要受汽轮机末级叶片容许的最大温度的限制。 28、发电厂运行中完成锅炉给水任务的是给水泵。

热力发电厂试题

一、选择题(2X 5=10分) 1、造成热力发电厂效率低的主要原因是() A锅炉效率低B汽轮机排汽热损失C发电机损失D汽轮机机械损失 2?当蒸汽初压和排汽压力不变时,提高蒸汽初温,循环吸热的平均温度()A升高B降低C不变D无法确定 3、下面哪个指标全面反映了凝气式发电厂能量转换过程中的损失和利用( )A汽轮机效率B锅炉效率C管道效率D 电厂热效率 4、下列哪些不是热力发电厂原则性热力系统图的作用() A表明热功转换的完善程度B定性分析热经济性的依据C施工和 运行的主要依据D定量计算热经济性的依据 5、发电厂全厂热力系统以()为核心,将锅炉、汽轮机和其他局部热力系统有机结合在一起 A锅炉本体B汽轮机本体C回热系统D凝汽器 二、填空题(1 X 10=10分) 1、提高蒸汽___________________ ,可以提高循环热效率,现代蒸汽动力循环朝 着___________________ 方向发展 2、再热循环本身不一定提高循环热效率,能否提高循环热效率与__________________ 有关。 3、____________________ 是实际热力系统的反映。它包括 ________________________ , 以此显示该系统的安全可靠性、经济性和灵活性。 4、对发电厂原则性热力系统进行计算时,对系统中换热设备建立__________________ 和___________________ ,逐个地按先“由外到内”,再“从高到低”的顺序进行 计算。 5、背压式供热机组发出的电功率取决于热负荷的大小,而热负荷是随热用户的 需要而变,即“ ________________ 。 6核能利用有两种方法,一种是基于__________________________________ ,另一种是基于________________________________ 。

自动控制原理期末考试题

《 自动控制原理B 》 试题A 卷答案 一、单项选择题(本大题共5小题,每小题2分,共10分) 1.若某负反馈控制系统的开环传递函数为 5 (1) s s +,则该系统的闭环特征方程为 ( D )。 A .(1)0s s += B. (1)50s s ++= C.(1)10s s ++= D.与是否为单位反馈系统有关 2.梅逊公式主要用来( C )。 A.判断稳定性 B.计算输入误差 C.求系统的传递函数 D.求系统的根轨迹 3.关于传递函数,错误的说法是 ( B )。 A.传递函数只适用于线性定常系统; B.传递函数不仅取决于系统的结构参数,给定输入和扰动对传递函数也有影响; C.传递函数一般是为复变量s 的真分式; D.闭环传递函数的极点决定了系统的稳定性。 4.一阶系统的阶跃响应( C )。 A .当时间常数较大时有超调 B .有超调 C .无超调 D .当时间常数较小时有超调 5. 如果输入信号为单位斜坡函数时,系统的稳态误差为无穷大,则此系统为( A ) A . 0型系统 B. I 型系统 C. II 型系统 D. III 型系统 二、填空题(本大题共7小题,每空1分,共10分) 1.一个自动控制系统的性能要求可以概括为三个方面:___稳定性、快速性、__准确性___。 2.对控制系统建模而言,同一个控制系统可以用不同的 数学模型 来描述。 3. 控制系统的基本控制方式为 开环控制 和 闭环控制 。 4. 某负反馈控制系统前向通路的传递函数为()G s ,反馈通路的传递函数为()H s ,则系统 的开环传递函数为()()G s H s ,系统的闭环传递函数为 () 1()() G s G s H s + 。 5 开环传递函数为2(2)(1) ()()(4)(22) K s s G s H s s s s s ++= +++,其根轨迹的起点为0,4,1j --±。 6. 当欠阻尼二阶系统的阻尼比减小时,在单位阶跃输入信号作用下,最大超调量将 增大 。 7.串联方框图的等效传递函数等于各串联传递函数之 积 。 三、简答题(本题10分) 图1为水温控制系统示意图。冷水在热交换器中由通入的蒸汽加热,从而得到一定温度的热水。冷水流量变化用流量计测量。试绘制系统方框图,并说明为了保持热水温度为期望值,系统是如何工作的?系统的被控对象和控制装置各是什么?

最新过程控制练习题(带答案)

练习题 一、填空题1.定比值控制系统包括:(开环比值控制系统)、(单闭环比值控制系统)和(双闭环比值控制系统)。 2.控制阀的开闭形式有(气开)和(气关)。3.对于对象容量滞后大和干扰较多时,可引入辅助变量构成(串级)控制系统,使等效对 象时间常数(减少),提高串级控制系统的工作频率。 4.测量滞后包括测量环节的(容量滞后)和信号测量过程的(纯滞后)。5.锅炉汽包水位常用控制方案为:(单冲量水位控制系统)、(双冲量控制系统)、(三冲量控制系统)。 6.泵可分为(容积式)和(离心式)两类,其控制方案主要有:(出口直接节流)、(调节泵的转速)、(调节旁路流量)。 7.精馏塔的控制目标是,在保证产品质量合格的前提下,使塔的总收益最大或总成本最小。具体对一个精馏塔来说,需从四个方面考虑,设置必要的控制系统,分别是:物料平衡控制、(能量平衡控制)、(约束条件控制)和(质量控制)。 1.前馈控制系统的主要结构形式包括:单纯的前馈控制系统、(前馈反馈控制系统)和(多变量前馈控制系统)。 2.反馈控制系统是具有被控变量负反馈的闭环回路,它是按着(偏差)进行控制的;前馈控制系统是按(扰动)进行的开环控制系统。 3.选择性控制系统的类型包括:(开关型)、(连续型)和(混合型)。 4.常用控制阀的特性为(线性)、(快开)、(对数)、和(抛物线)特性。 5.阀位控制系统就是在综合考虑操纵变量的(快速性)、(经济性)、(合理性)、和(有效性)基础上发展起来的一种控制系统。 6.压缩机的控制方案主要有:(调速)、(旁路)和节流。 7.化学反应器在石油、化工生产中占有很重要的地位,对它的控制一般有四个方面,分别是:物料平衡控制、(能量平衡控制)、(质量控制)和(约束条件控制)。 二、简答题1.说明生产过程中软保护措施与硬保护措施的区别。 答:所谓生产的软保护措施,就是当生产短期内处于不正常情况时,无须像硬保护措施那样硬性使设备停车,而是通过一个特定设计的自动选择性控制系统,以适当改变控制方式来达到自动保护生产的目的。这样就可以减少由于停车而带来的巨大经济损失。而硬保护措施将使得生产设备停车。 2.前馈控制主要应用在什么场合?答:前馈控制主要用于下列场合: (1)干扰幅值大而频繁,对被控变量影响剧烈,单纯反馈控制达不到要求时;(2)主要干扰是可测不可控的变量; (3)对象的控制通道滞后大,反馈控制不及时,控制质量差时,可采用前馈一反馈控制系统,以提高控制质量。 3.怎样选择串级控制系统中主、副控制器的控制规律? 答:串级控制系统的目的是为了高精度地稳定主变量,对主变量要求较高,一般不允许有余差,所以主控制器一般选择比例积分控制规律,当对象滞后较大时,也可引入适当的微分作用。 串级控制系统中对副变量的要求不严。在控制过程中,副变量是不断跟随主控制器的输出变化而变化的,所以副控制器一般采用比例控制规律就行了,必要时引入适当的积分作用,而微分作用一般是不需要的。

热力发电厂试题A

《热力发电厂》试卷A 班级姓名学号成绩 一、名词解释(每题2分,共计10分): 1、发电厂总效率: 2、等焓升分配法: 3、蒸汽中间再热: 4、再热蒸汽系统: 5、管道热补偿: 二、填空(每题1分,共计20分): 1、造成火力发电厂效率低的主要原因是()。 2、阀门的作用是用以控制流体的(),降低流体的()或改变流体的()。 3、DN表示阀门的(),PN表示阀门的()。 4、在开启大直径阀门前首先开旁路门的目的是()。 5、关断用阀门在电厂用得最多的是()和()。 6、管道的附件包括()和()。 7、通过热流体的管道必须保温,其目的是减少(),防止()恶化。 8、热力除氧器是以加热沸腾的方式除去给水中()及其他 ()的一种设备。 9、所谓高压除氧器的滑压运行即除氧器的()不是恒定的,而是随机组()和()的变动而变化。 11、除氧器采用滑压运行后,可避免供除氧器抽汽的()损失。 12、除氧器由于运行方式的变动发生振动,一般只要将除氧器的()降下来或()进水温度,即能有所改善或基本消除。 13、汽轮机排汽与()通过金属管表面进行()换热的凝汽器叫表面式凝汽器。 14、射水式抽气器主要由()、()、()三部分组成。 15、冷补偿是在管道冷态时预先给管道施加相反的()应力,使管道在受热膨胀的(),热应力与()应力互相抵消,从而使管道总的热膨胀应力减小。 16、凝汽器中冷却水温升是冷却水在凝汽器中()后温度升高的数值。 17、用以回收(),并利用其热量来()的装置叫轴

封加热器。 18、高压加热器在汽水侧设有安全门,另外在水侧配有()保护装置。 19、凝汽器汽侧投运分()、()、()。 20、抽气器的作用是不断地抽出凝汽器内()气体和漏入的空气()凝汽器的真空。 三、选择题(每题1分,共计30分): 1、电厂实际生产的能量转换过程中,在数量上以下列哪种热量损失为最大? () A、锅炉损失 B、汽轮机内部损失 C、管道损失 D、冷源损失 2、凝汽式发电厂的发电煤耗率可表示为:() A、发电厂在一段时间内耗用的总煤量与发电量之比 B、发电厂在一段时间内耗用的总煤量与对外供电量之比 C、发电厂在一段时间内耗用的总煤量与平均负荷之比 D、发电在在一段时间内耗用的总煤量与厂用电之比 3、随着回热加热级数的增多,() A、回热循环效率的增加值逐渐增多 B、回热循环效率的增加值不变 C、回热循环效率的增加值逐渐减少 4、其它条件不变,提高蒸汽初压力循环效率的变化将:() A、提高 B、降低 C、不一定 D、先提高后降低 5、其它条件不变提高蒸汽初温,循环效率提高的原因是() A、冷源损失数量减少 B、平均吸热温度提高 C、蒸汽湿度减少 D、蒸汽容积流量增加 6、再热机组在各级回热分配上,一般采用增大高压缸排汽的抽汽量,降低再热后第一级回热的抽汽量是为了() A、减少给水加热过程是的不可逆损失 B、尽量利用高压缸排汽进行回热加热 C、保证再热后各回热加热器安全 D、增加再热器后各级回热抽汽的抽汽作功量 7、采用中间再热的目的是:() A、提高回热经济性 B、提高初参数后使排汽湿度不超过允许值

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