d=3600/[(h0?hco)×??j×?d] =3600/[(3387?2003)×0.99×0.99] =2.654［kg/（kW2h）］

热耗率

q=d(h0?

）

=2.654×（3387?120） =8670.62［kJ/（kW2h）］

汽耗量

D=Pd=100 000×2.654=265 400（kg/h）=265.4（t/h） 热耗量

Q=Pq=100 000×8670.62=867 062 000（kJ/h）

标准煤耗量

B=Q/29 307.6=867 062 000/29 307.6 =29 584.886（kg/h）=29.6（t/h）

答：汽耗量为265.4t/h，热耗量为867 062 000kJ/h，标准煤耗量为29.6t/h。

6. N100?90/535型汽轮机在经济工况下运行，调节级室压力为4.40MPa，流量为G0=100kg/s。运行一

段时间后，调节级室压力为4MPa。求蒸汽流量

答案:解：已知p0=4.40MPa，G0=100kg/s，

。

= 4.40MPa

G0/=p0/= 4.40/4 = 1.1

= 90.9 （kg/s）

答：蒸汽流量为90.9 kg/s。

4

7. 外径为30mm，壁温为40℃的横管，有压力为1.99×10Pa的饱和水蒸气在管外凝结放热，求

放热系数?。

答案:解：根据压力表查得对应的ts=60℃，此时的汽化潜热为r= 2358.4 kJ/kg =2358.4×103J/kg。 定性温度为

tm=1/2(ts+tw)=1/2(60+40)=50（℃）

查得物性参数为

?? =988.1 kg/m3

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???

?=64.8×10?2W/（m2℃） ?=549.4×10?6kg/（m2s）

?t=ts?tw=60?40 =20（℃）

对水平管C=0.725，定型尺寸取管外径d=0.03m。

?=C

=0.725×

=0.725×（1.864×1016）1/4 =8468［W/（m22℃）］

答：放热系数??为8468W/（m22℃）。

8. 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?oi=0.85，机械效率?j=0.99，发电机效率?g=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得： 主蒸汽焓h0=3316.8kJ/kg； 理想排汽焓hcot=2096kJ/kg； 抽汽焓hc=3116kJ/kg； 给水焓凝结水焓

=701.5kJ/kg； =137.77kJ/kg。

实际排汽焓

hco=h0?(h0?hcot)×ηoi

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

回热抽汽轮机组的汽耗量

D=3600P/[(h0?hco)×??j×?g]+qmc(hc?hco)/(h0?hco) =3600×12 000/[(3316.8?2279.12)×0.99×0.99]+ 10 200×(3116?2279.12)/(3316.8?2279.12) =42 476.62+8226.2

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=50 702.82（kg/h） ≈50.7（t/h） 回热抽汽轮机组的汽耗率

d=D/P=50 700/12 000=4.225［kg/（kW2h）］

回热抽汽轮机组的热耗量

Q=D(h0?hgs)=50702.82×(3316.8?701.5)=132603032.8（kJ/h） 回热抽汽轮机组的热耗率

q=Q/P=132 603 032.8/12 000=11 050.25［kJ/（kW2h）］

答：该回热抽汽轮机组的汽耗量为50.7t/h；汽耗率为4.225kg/（kW2h）；热耗量132603032.8kJ/h；热耗率为11050.25kJ/（kW2h）。

9. 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，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） 1s=103ms，则

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?K和转速误差?n之间的关系为

?

?K=?n≈±n×10?2

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

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

10. 有一台降压变压器额定容量为3200kVA，电压为35×(1±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。

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答案:解：变压器高压侧的额定电流

IN=3200/（1.732×35）=52.8（A）

低压侧三相短路流过高压侧的电流为

=52.8/0.07=754（A）

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1055.6A。

11. 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cos?=0.8时，发电机的有功功率为

P1=31/2U2I1cos??=31/2×6300×1380×0.8=12 000（kW）

当cos?=0.6时，发电机的有功功率为

P2=31/2U2I1cos??=31/2×6300×1380×0.6=9000（kW）

P1?P2=12 000?9000=3000（kW）

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。

12. 120℃的干饱和蒸汽在一台单流程换热器的管子外表面上凝结成饱和水，汽化潜热

r=2202kJ/kg，传热系数为1800W/（m2℃）。若把流量为2000kg/h的水从20℃加热至90℃，水的比热为4.18 kJ/（kg2℃）。试求所需的换热面积及蒸汽的凝结量。

答案:解：由热平衡方程式求出所需的换热量为 Q=m2c2=

×4.18×(90?20)=162.6（kW） 换热器两端温差为 ??

?t大=120?20=100（℃） ?t小=120?90=30（℃）

??tm=

==58.3（℃）

（?tm为对数平均温差）

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