电力工程概论思考题全解与零散考点6
电力工程概论思考题全解与零散考点6
1-1什么是热力系统？什么是工质？常见的热工转换的工质有哪些？
在研究分析热能与机械功的转换时要选取一定的范围，称为“热力系统”（简称系统）；完成能量转换所必须借助的中间媒介物质称之为“工质”；工质应具有良好的流动性和膨胀性，常用的工质有气态物质、蒸汽、烟气。
1-2焓代表了工质的什么物理意义？
焓是用来衡量单位工质具有“热力势能”大小的一个尺度。
1-3什么是过程？什么是可逆过程？什么是循环？什么是动力循环？
热力系统由其出师平衡状态，经过一系列中间状态变化而达到另一新的平衡状态，其中间的物理变化过程称为“热力过程”（过程）；热力系统完成某一平衡过程之后，若能够沿原变化返回其初始平衡状态，且对系统和外界均不留下任何影响，则称该过称为“可逆过程”；如果系统经历若干个不重复的过程，最终又回到初始状态所形成的封闭的热力过程叫做“热力循环”（循环）；动力循环是指循环是按顺时针方向进行的，循环的结果是系统对外输出净功。
1-4开口稳定流动的热力系统，其热力学第一定律的表达式是怎样的？
进入系统的能量=离开系统的能量
1-5热力学第二定律揭示了热工转换和热量传递过程中的什么问题？
热力学第二定律就是解决与热现象有关的各种过程进行的方向、条件和深度等问题的规律。热力学第二定律指出，只从一个热源吸热而连续做工的循环发动机是造不成功的，就是说热向功的转化过程是非自发的，要使过程得以进行，必须付出一定的代价，次代价就是使部分从高温热源获取的热量排向低温热源，即系统从高温热源吸取的热量中，除一部分转变成功外，另一部分必须排放到低温热源（冷源损失不可避免），热机不可能将热能全部转变为机械能。
1-6对实际热机的热工转换过程，卡诺循环具有哪些指导意义？
卡诺循环为实际循环的组成及热效率的提高指出了方向与途径。（1）循环热效率决定于高温热源与低温热源的温度，提高工质吸热温度并尽可能降低工质排向冷源的温度，可提高效率；（2）循环热效率永远小于100%；（3）在没有温差存在的体系中，热能不可能转变为
机械功，要利用热能来产生动力，就一定要有温度高于环境温度的高温热源；（4）在温度同为T1的高温热源和温度同为T2的低温热源之间工作的一切可逆循环，均具有相同的循环热效率，且与工质的性质无关，与可逆循环的种类也无关；（5）在温度同为T1的高温热源和温度同为T2的低温热源之间工作的任何不可逆循环，其循环效率必低于可逆循环。
1-7水有哪几种不同状态？水蒸气的压力与饱和温度之间的关系是怎样的？
过冷水、饱和水、湿蒸汽、干饱和蒸汽、过热蒸汽是加热过程中涉及的五个典型状态；饱和温度和压力是一一对应的，即一个确定的压力唯一对应一个饱和温度，压力增大其对应的饱和温度也相应升高。
1-8水定压加热成过热蒸汽要经过哪三个阶段？随压力的提高，三阶段的吸热如何变化？
过冷水定压加热成过热蒸汽，经历了三个阶段：过冷水加热到饱和水的预热阶段，所需的热量为预热热；饱和水汽化成干饱和蒸汽的汽化阶段，所需的热量为汽化潜热；干饱和蒸汽加热成过热蒸汽的过热阶段，所需的热量为过热热。
1-9什么是水的临界状态？其临界压力、临界温度分别是多少？
当压力升高到某一值时，饱和汽与饱和水的比容差值为零，即饱和汽与饱和水没有任何差别，具有相同的状态参数且汽化潜热等于零，此时的状态点称为“临界点”，所对应的参数为临界参数，即p c=22.129MPa，t c=374.15℃。
1-10以水蒸气作工质的基本朗肯循环是由哪些基本热力过程组成的？在火电厂中分别在哪些热力设备中完成？
由以下四个理想的基本热力过程组成：（课本P13页图1-3）
1→2为过热蒸汽在汽轮机内的理想绝热膨胀做功过程；
2→3为乏汽向冷凝器的理想定压放热的完全凝结过程；
3→4为凝结水通过水泵的理想绝热压缩过程；
4→1为高压水在锅炉内经过定压加热、汽化、过热而成为过热蒸汽的理想定压吸热过程；
加下划线的部分即为完成相应过程的热力设备。
1-11提高朗肯循环的热效率有哪些措施？各受到什么样的限制？
提高浪肯循环的热效率，应尽可能提高蒸汽的初压和初温并降低排汽压力（提高初传输、降低终传输）；但提高初温受金属材料耐热性能的限制，排汽压力的降低收到了环境温度的限制。
1-12什么是中间再热循环？有什么作用？
蒸汽在汽轮机内的膨胀分两个阶段进行：锅炉过热器出来的高压过热蒸汽（主蒸汽、一次蒸汽）进入汽轮机的高压缸膨胀做功，做过部分功的高压缸排汽通过管道送回锅炉内的再热器重新加热，温度提高后，低压过热蒸汽（再热蒸汽、二次蒸汽）又返回到汽轮机的中、低压缸继续膨胀做功，直至达到排汽压力进入凝汽器凝结成水由水泵打回锅炉，完成一次中间再热循环。
作用：有利于提高初压、保证汽轮机末级蒸汽干度、提高循环热效率。
1-13为什么回热循环可以显著提高循环热效率？
回热循环由两个循环组合而成：一部分工质按基本朗肯循环进行，其效率与朗肯循环效率相同；另一部分工质仅吸热做功而不向冷源排热，它放出的热量为工质本身吸收，减少了冷源
损失，这部分工质的循环效率可认为等于100%。两部分组合后的循环效率必大于原基本朗肯循环效率。
1-14什么是热电联产循环？有什么特点？
适当提高排汽参数，将排汽直接送给热用户利用，既满足了用户对热能的需求，又可避免动力循环中的冷源损失，这就是“热电联产循环”；
特点：节约能源、改善环境质量，具有很高的综合效益，通过能源梯级利用提高了能源的综合利用效率。
1-15换热器有哪几种基本形式？表面式换热器的布置有几种方式？各有什么特点？
换热器一般可分为混合式、表面式和再生式三大类；表面式换热器有两种基本布置方式，即顺流和逆流布置；顺流布置，冷、热流体总体上同向流动；逆流布置，冷、热流体总体桑反向流动
1-16什么是发电标煤耗率？什么是供电标煤耗率？主流机组的数值大致在什么范围？
发电标煤耗指每发1kW·h电需要消耗多少克（千克）的标准煤，目前国内大机组的发电热效率在40%~45%，相应发电标煤耗在275~310克标准煤/（kW·h）；供电标煤耗率（供电标煤耗）为每供（上网）1kW·h电需要消耗多少克（千克）的标准煤，目前国内大机组的供电标煤耗在290~330克标准煤/（kW·h）。
1-17火电厂锅炉有什么作用？简述其工作过程。
锅炉作用是：燃料在炉膛内燃烧将其化学能转变为烟气热能；烟气热能加热给水，水经过预热、汽化、过热三个阶段成为具有一定压力、温度的过热蒸汽。
锅炉的工作过程：燃料在锅炉内燃烧放出大量的热量，并通过加热器对进入锅炉的水进行加热，达到一定的温度以后，水通过给水管道流进省煤器，这些水在省煤器中又会经过新一轮的加热处理，然后进入汽包产生高温蒸汽，接下来将产生的汽水混合物送到汽水分离装置，分离出蒸汽并加热后进入汽轮机。同时煤炭会被搅碎成为粉状颗粒后被送入燃烧器，煤粉和空气在炉膛中充分混合以后进行燃烧。期间产生的废物和烟气通过烟囱排出。
电力工程与管理

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