作业题答案火电厂动力工程A课时单元.pdf

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1 简述火力发电厂的生产过程。 答:燃料送入锅炉中燃烧,放出的热量将水加热成饱和蒸汽,进一步加热成具有一定温度和 压力的过热蒸汽;过热蒸汽沿管道进入汽轮机中膨胀做功,推动汽轮机转子转动,从而带动 发电机转子一起旋转发电。 火力发电厂的生产过程分为哪几个阶段?能量是如何转换的? 答:火力发电厂的生产过程是将燃料的化学能转变为电能。整个过程可以分为三个阶段: ()第一阶段是在锅炉中将燃料的化学能转变为蒸汽热能; ()第二阶段是在汽轮机中将蒸汽的热能转换为机械能; ()第三阶段是在发电机中将机械能转为电能。 火力发电厂能量转换过程主要通过三个主要设备:锅炉、汽轮机、发电机来完成。 .简述锅炉蒸气的产生过程。 答:锅炉蒸气的产生过程如下: ()给水在省煤器中加热成饱和水。 ()饱和水在水冷壁中加热成饱和蒸汽。 ()饱和蒸汽在过热器中加热成过热蒸汽。 .简述锅炉燃烧系统组成、作用及工作工程。 答:组成:由燃烧器、炉膛、烟道、炉墙构架等部件组成。 作用:使燃料和空气混合燃烧放热,完成燃料的燃烧过程。 工作工程:燃料和空气通过燃烧器喷入炉膛内燃烧,以辐射换热方式将热量传递给炉墙 内壁四周的水冷壁内的介质。 燃烧产物:高温烟气和灰渣。 高温烟气:依次经过过热器、省煤器、空气预热器、除尘器、引风机、烟囱,排入大气。 灰渣、飞灰:用水冲入冲渣沟和冲灰沟。 .简述锅炉汽水系统组成、作用及工作工程。 答:组成:由省煤器、汽包(汽水分离器)、下降管、水冷壁、过热器、再热器等组成。 作用:使水吸收高温烟气放出的热量,汽化为具有一定参数的过热蒸汽。 工作工程:给水省煤器汽包下降管下联箱水冷壁汽包过热器锅炉主汽 门(或集汽联箱)出口 .简述锅炉热量传递方式。 答:锅炉热量传递方式有三种: ()在炉膛中,以辐射方式将热量传给水冷壁。 ()在炉膛烟气出口处,以半辐射、半对流方式将热量传给屏式过热器。 ()在水平烟道和尾部烟道以对流方式传给过热器、再热器、省煤器和空气预热器。 按水循环特性分类的锅炉中工质流动的动力来源有何不同? 答:自然循环锅炉有汽包,工质流动的动力源来源于上升管和下降管中的汽水密度差; 强制循环锅炉有汽包,工质流动的动力源主要来源于下降管中的循环泵产生的压头; 直流锅炉没有汽包,工质流动的动力源主要来源于给水泵产生的压头; 复合循环锅炉,工质流动的动力源主要来源于下降管中的循环泵产生的压头或给水泵产 生的压头。 举例说明我国电站锅炉型号目前的表示方法。 答:我国电站锅炉型号目前用三组或四组字码表示: 第一组是锅炉制造厂厂名的汉语拼音缩写。 第二组表示成分数,分子表示锅炉蒸发量,单位为 t/h;分母表示过热蒸汽压力,单位 为MPa(at)。 2 第三组表示成分数,分子表示过热蒸汽温度,单位为;分母表示再热蒸汽温度,单位 为。 第四组表示燃料种类代号和产品类型生产序号,其中,字母表示燃料种类代号;数字表 示产品类型生产序号。 例1:HG410/9.8(100)1 HG:哈尔滨锅炉厂; 410:锅炉蒸发量为410t/h; 9.8(100):过热蒸汽压力为9.8Mpa(100at); 1at=1个工程大气压=1kg/cm 2 =98066pa=0.098066Mpa 例2:WG-1000/16.7-540/540-M6 WG:武汉锅炉厂; 1000:锅炉蒸发量为1000t/h; 16.7:过热蒸汽压力为16.7Mpa; 540/540:过热蒸汽温度540,再热蒸汽温度540; M:设计燃料为煤; 6:设计序号为6型 .什么是煤粉炉的一、二、三次风?一、二、三次风的作用是什么? 答:通过管道输送煤粉进入炉膛的那部分空气,叫一次风。 通过燃烧器的单独通道送入炉膛的热空气,叫二次风。 制粉系统的乏气通过单独的管道与喷口,直接送入炉膛的那部分空气,叫三次风。 一次风的作用:输送煤粉进炉膛,并供给煤粉着火和初期燃烧所需的空气量。 二次风的作用:为煤粉燃尽提供氧气,并能加强气流的扰动,促进高温烟气的回流、促 进可燃物与氧气的混合,为煤粉的完全燃烧提供条件。 三次风的作用:补充燃烧所需要的氧气,降低火焰温度,抑制氮氧化物的生成。 .画出亚临界复合循环锅炉蒸发回路简图,标出主要设备的名称。 答:亚临界复合循环锅炉蒸发回路简图如下: .画出超临界复合循环锅炉蒸发回路简图,标出主要设备的名称。 答:超临界复合循环锅炉蒸发回路简图如下: 3 .膜式水冷壁有何优点? 答:膜式水冷壁的优点: ()可以全部接受炉膛的辐射热。 ()对炉膛的保护比光管水冷壁好。膜式水冷壁把炉墙与炉膛完全隔开,炉墙不用耐 火材料,只需轻型的绝热材料,从而减轻炉墙的总量,便于采用悬吊结构。炉墙的蓄热量低, 燃烧室升温和冷却快,可缩短锅炉的启停时间。 ()使炉膛具有良好的气密性,减少了漏风,可降低排烟损失。 ()可在制造厂按一定组件大小整焊成片,安装时只需组与组之间焊接密封,现场安 装工作量大大减小。 ()能承受较大的侧向力,增加了抗炉膛爆炸的能力。 .过热器的作用是什么? 答:()把饱和蒸汽加热成具有额定温度和压力的过热蒸汽,以提高电厂循环热效率。 ()保证在锅炉允许的负荷波动范围内及其它工况时,蒸汽温度保持在正常范围内。 .什么是包墙管过热器?其作用是什么?有何特点? 答:布置于对流烟道内壁上的过热器,叫包墙管过热器或包覆管过热器。现代锅炉在水平烟 道两侧或底部、尾部烟道空气预热器以上的四面墙上大多布置有包墙管过热器。 包墙管过热器的作用: ()采用包墙管过热器后,可将水平烟道及尾部烟道的炉墙直接敷设在包墙管上,形 成覆管式炉墙,从而简化炉墙结构,减轻炉墙总量。 ()通过包墙管的上联箱,将过热器及炉墙悬吊于炉顶横梁上,可比较简单地实现锅 炉的全悬吊结构。 包墙管过热器的特点: 包墙管过热器的管子一半是埋在炉墙中的,仅受烟气单面冲刷,而且烟气的流速及温度 均较低,传热效果差,蒸汽流过包墙管时,温度升高不明显。 .造成受热面热偏差的基本原因是什么? 答:造成受热面热偏差的基本原因是: ()热力不均匀; ()水利不均匀; ()结构不均匀。 .过热器热偏差有何危害? 答:过热器热偏差会使偏差管()的壁温超过金属允许工作温度而过热,这样就会使 管子蠕胀速度加快,甚至损坏而引起过热器爆管。 4 .再热蒸汽有哪些特性?再热器结构有哪些特点? 答:再热蒸汽特性: ()再热蒸汽压力较低,一般相当于过热蒸汽压力的五分之一左右。 ()在再热器中加热后的再热蒸汽温度一般与主蒸汽温度相同。 因此,再热器实质上是一个低压高温的过热器。 再热器结构特点: ()再热蒸汽压力低、温度高、比容大、密度小,与过热蒸汽比,对流换热系数小得 多,故在同样温度条件下,再热器的壁温要比过热器的壁温高。 ()再热蒸汽比热容比过热蒸汽小,在获得同样多的热量的情况下,再热蒸汽的温升 要高,故在同样热偏差的情况下,再热蒸汽的热偏差比过热蒸汽明显。 ()再热器的压降不易过大,否则会使机组效率下降。再热蒸汽允许阻力是过热蒸汽 的,故再热器本身采用大管径多管圈受热面,再热蒸汽连接管道直径比过热器的要大, 以增大蒸汽流通面积而减小流动阻力。 ()再热蒸汽不易采用喷水减温方式来调节汽温,否则会使机组效率下降。 .省煤器在锅炉中的主要作用是什么? 答:省煤器是利用锅炉尾部的烟气热量加热给水的一种热交换器。它在锅炉中的主要作用是: ()节省燃料。吸收尾部烟气热量,降低排烟温度,提高锅炉效率,节省燃料。 ()改善汽包工作条件。采用省煤器后,进入汽包的给水温度升高,减少了汽包壁与 给水之间的温差,从而使汽包壁的热应力下降,延长了汽包的使用寿命。 ()降低锅炉造价。给水在省煤器中预热,减少了水在蒸发受热面中的吸热量。也即 用小管径、管壁较薄、传热温差较大、价格较低的省煤器代替了部分蒸发受热面。 .空气预热器在锅炉中的主要作用是什么? 答:空气预热器是利用锅炉尾部的烟气热量加热燃料燃烧所需空气的一种热交换器。它在锅 炉中的主要作用是: ()进一步降低排烟温度,提高锅炉效率,节省燃料。 ()改善燃料的着火与燃烧条件,降低不完全燃烧损失,进一步提高锅炉效率。 ()提高炉膛温度水平,强化炉内辐射传热。 ()降低烟气温度,改善引风机工作条件,降低风机电耗。 ()利用热空气在制粉系统中干燥煤粉,作为干燥剂。 .电站锅炉低温腐蚀的原因是什么?可采用哪些措施预防? 答:电站锅炉尾部受热面低温腐蚀原因: ()燃料中所含硫分在燃烧中形成SO2,SO2在烟气流动过程中部分转化为SO3。 ()SO3与烟气中水蒸汽形成硫酸蒸汽,烟气中的SO3(或硫酸蒸汽)使烟气露点温度 升高,当受热面壁温低于酸露点时,凝结成酸液腐蚀受热面。 尾部受热面低温腐蚀的预防措施: ()燃料燃烧前脱硫。 ()燃烧过程中脱硫。如采用低氧燃烧、加入脱硫剂。 ()提高尾部受热面壁面温度。如采用暖风器或热风再循环。 ()尾部受热面采用耐腐蚀材料。如采用玻璃管、陶瓷管、不锈钢管等。 煤中水分由哪几部分组成?煤中水分有何危害? 答:煤中水分由内在水分和外在水分两部分组成: ()煤在空气中自然干燥能除去的水分,称外在水分(或外部水分)。 5 ()生成煤的植物中水分和煤生成过程中进入的水分(或空气风干状态下仍残留煤中 的水分),称内在水分(或内部水分)。内在水分不能用自然干燥的方法除去,必须通过加热 才能除去。 煤中水分危害有: ()降低可燃成分及热值; ()吸收热量,降低炉内温度,对燃烧不利; ()增大锅炉排烟容积、排烟热损失和电耗; ()引起低温受热面的积灰和腐蚀,煤粉制备困难。 煤中灰分有何危害? 答:煤中灰分的危害: ()使燃料发热量下降,妨碍可燃物质与氧气的接触,影响燃料的着火和燃尽。 ()当炉膛温度上升时,炉内受热面易结渣,严重时传热恶化,使蒸发量下降;过热 器管易结渣爆管。 ()烟气速度高时会引起飞灰对受热面的磨损。 ()烟气速度低时会引起积灰。 ()排入大气污染环境。 煤中硫分有何危害? 答:煤中硫分的危害: ()对水冷壁、过热器的高温腐蚀; ()在尾部烟道对空气预热器的低温腐蚀和堵灰。 ()大气中SO2会氧化成SO3并最终形成酸雨,酸雨对工业、农业都有十分不利的 影响。 简述焦炭、固定碳、煤的含碳量三者之间的区别。 答:煤的含碳量是指煤中的全部碳量。 没有挥发的碳称为固定碳(或焦炭扣除灰分剩余的是固定碳)。 固定碳和灰份组成了焦炭(或煤隔绝空气加热,释放出挥发份之后剩下的残留物称为焦炭)。 什么是挥发分?挥发分对燃烧和锅炉工作有何影响? 答:煤受热时首先放出水分,当在90010下,继续隔绝空气加热min后,燃料中有 机质开始分解,放出的气态物质占试验煤样的百分数,称为挥发分。 挥发分对燃烧的影响: ()由于挥发分析出后很快着火,在固体表面燃烧,故挥发分含量高的煤易着火。 ()挥发分析出后,使煤的内部孔隙增加,增加了煤颗粒与氧进行化学反应的表面积, 使剩余焦炭容易燃尽。 挥发分对锅炉工作的影响: ()需要根据挥发分的大小考虑炉膛容积与形状。 ()影响燃烧器的型式与配风形式的选用。 ()影响磨煤机型式及制粉系统型式的选择。 灰的熔融特性用什么指标表示?有何实用意义? 答:灰的熔融特性采用对灰锥试样加热的方法确定。用模子将灰压成若干个一定形状的三角 锥体(底边长mm,高mm),在电炉内加热,根据温升及三角锥体变形情况,记录如下 几个温度值。 ()开始变形温度:锥尖开始变圆或弯曲时的温度。 ()软化温度:锥体弯曲到托盘或成半球形时的温度。 ()液化温度(或流动温度):灰锥完全融化成液体并能流动时的温度。 6 灰的熔融特性对锅炉的经济性和安全性均有重大影响。 ()当软化温度1350,炉内结渣的可能性不大,宜采用固态排渣方式;当软 化温度时,说明灰渣的液态与固态共存时间较长,称为 长渣,长渣凝固慢有塑性而不易破裂,结渣后不易清除;当40%。 8. 简述热风送粉中间储仓式制粉系统工作过程。 答:()给煤机将原煤送入磨煤机,热空气和原煤一同进入磨煤机,热空气一边干燥一边 将煤粉带出磨煤机进入粗粉分离器。 ()粗粉分离器将不合格的粗粉分离出来送回磨煤机重磨,合格的煤粉进入细粉分离 器。 ()细粉分离器将煤粉和空气分开,煤粉进入煤粉仓。 ()细粉分离器中分离出的乏气中则含有约10的极细煤粉,通过燃烧器中的专门喷 口直接送入锅炉燃烧时,则乏气称为三次风,而热空气作为一次风输送煤粉。 锅炉制粉系统有哪两种?各自的工作原理是什么? 答:锅炉制粉系统有两种:中间储仓式制粉系统和直吹式制粉系统。 ()中间储仓式制粉系统 中间储仓式磨制成的煤粉,先储存在煤粉仓内。根据负荷的需要,再将煤粉仓内的煤粉 送入炉膛。磨煤机的负荷不必随锅炉负荷的变化而变化,可以总是在最佳工况下工作。中间 储仓式制粉系统一般配用筒式钢球磨煤机 ()直吹式制粉系统 直吹式磨煤机制成的煤粉直接送入炉膛。磨煤机的负荷随锅炉负荷的变化而变化。直吹 式制粉系统一般配用中速磨煤机或风扇式磨煤机。 磨煤机和制粉系统选型的依据是什么? 答:磨煤机选型的依据是煤种和炉型。 ()对于燃用无烟煤、贫煤、劣质煤和煤中杂质含量较大,以及煤种、煤质变化很大 的电厂,宜选用钢球磨煤机。(中间储仓式制粉系统) ()对于燃用烟煤的电厂,宜选用中速磨煤机。(直吹式制粉系统) ()对于燃用褐煤、水分含量大的烟煤的电厂,宜选用风扇磨煤机。(直吹式制粉系 统) 什么是理论空气量?如何计算? 答:每千克燃料完全燃烧所需要最少空气量称为理论空气需要量,用符号V表示,单位为 Nm 3 /kg。 7 计算过程如下: ()计算燃料中的可燃元素(碳、氢、硫)燃烧所需要的氧气量。 ()计算需由空气提供的燃烧所需的氧气量:燃烧所需要的氧气量燃料本身所含氧 量。 ()根据氧气在空气中所占比例,推算出所需空气量。 什么是实际空气量?什么是过量空气系数? 答:燃料燃烧时,实际供给的空气量称为实际空气量,用符号V k 表示。 燃料燃烧时,实际空气量V k 与理论空气量V之比,称为过量空气系数,用表示即 k V V 什么是理论烟气量与实际烟气量?它们之间的关系是什么? 答:理论烟气量是指=1时,1kg燃料完全燃烧时所产生的烟气量。用 0 V g 表示。 实际烟气量是指1时,1kg燃料完全燃烧时所产生的烟气量。用 g V 表示。 实际烟气量比理论烟气量多了多供应的那部分过量空气,它们在数量上的关系为: 000 )1( VVVVV ggg 什么是锅炉热效率?什么是正平衡热效率与反平衡热效率?如何计算? 答:有效利用热与送入炉子总热量之比,称为锅炉机组热效率。 在热平衡试验中,直接测定送入锅炉机组热量Qin,燃煤量B和有效利用热Qef,计算出 的锅炉效率叫正平衡热效率。利用公式确定: ef b in Q BQ 先测出锅炉各项热损失,从中扣除各项热损失,所得热效率即为反平衡热效率。 利用公式确定: 1 2 3 4 5 6 100 ( ) b q q q q q q 什么是燃煤量与计算燃煤量?它们有何区别? 答:锅炉机组单位时间内燃料消耗量,叫锅炉燃煤量。 扣除机械未完全燃烧损失后的燃煤量,叫计算燃煤量。 燃煤量是必须供应的煤量,计算燃煤量是炉内实际燃烧的煤量。 在做燃料量预算、计算输煤系统及制粉系统出力、计算发电煤耗,用燃煤量。 在计算燃烧所需空气量、生成烟气量及炉内传热计算时,用计算燃煤量。 什么是直流燃烧器?直流燃烧器有何特点? 答:喷口出来的气流为直流射流的燃烧器,称为直流燃烧器。 直流燃烧器的特点: ()结构简单,通风阻力小。 ()气流以直流射流喷入炉膛,扩散角很小,只能从气流外边缘卷吸烟气,加热面积 小,故自身点火条件较差。 ()气流出口速度较高,衰减较慢,使气流在炉内的后期混合较好。 直流燃烧器在布置上有何要求? 8 答:直流燃烧器一般采用炉内四角切圆布置。 旋流燃烧器在布置上有何要求? 答:旋流燃烧器一般采用前后墙布置。 影响四角切圆炉一次风煤粉射流偏斜的主要因素有哪些? 答:影响一次风煤粉射流偏斜的主要因素有: (1)邻角气流的横向推力:其大小取决于四角射流的旋转动量矩。其中二次风射流动 量矩起主要作用;一次风射流本身的动量(刚性)则是维持气流不偏斜的内在因素。 增加一次风动量或减少二次风动量,可减轻一次风射流的偏斜。但一次风速受着火条件限 制,不能相应提高;而为加强炉内气流的扰动,二次风速也不宜降低。 (2)假想切圆直径:较大的假想切圆直径可使邻角火炬的高温烟气更易达到下角射流 的根部,扰动更强烈,有利于煤粉气流着火、燃尽; 但假想切圆直径过大,射流偏斜增大, 容易引起水冷壁结渣;炉膛出口较大的残余旋转会引起烟温和过热汽温偏差。 (3)炉膛和燃烧器的结构特性: 燃烧器射流两侧卷吸烟气形成负压,内侧(向火侧) 夹角1大,且有上游邻角气流横扫过来,补气条件充裕;面向炉墙的一侧(外侧)夹角 2小,且需从射流较远处回流烟气或由射流上下两端来补气,补气条件很差,射流两侧因此 出现压差,迫使射流偏向压力低的一侧。 .自然循环锅炉的循环原理是什么? 答:自然循环锅炉的循环原理: 从汽包流向下降管的水是过冷水或饱和水,水进入上升管后因不断受热变成汽水混合 物;由于上升管中汽水混合物的密度小于下降管中水的密度,下集箱左右两侧因密度差而产 生压力差,推动上升管中的汽水混合物向上流动,进入汽包,并在汽包中进行汽水分离。分 理出的汽由汽包上部送出,分离出的水则和由省煤器来的给水混合后流入下降管,继续循环。 .自然循环锅炉蒸发受热面内工质的运动压头的大小取决于哪些因素? 答:影响运动压头的主要因素: ()循环回路高度越大,运动压头越高; ()汽包压力升高,工质密度差减少,运动压头减小; ()上升管中的汽水混合物的质量含汽率增大,回路中工质的密度差增大,运动压头 增大。 .锅炉排污有哪几种方式? 答:锅炉排污有两种方式: ()定期排污:定期排放炉水,主要目的是放掉锅水沉淀下来的水渣,当然也带出溶 于锅水中的盐分。 ()连续排污:连续不断地排出一部分炉水,目的是放掉溶解于锅水中的盐分以及锅 水表面的浮游物,以获得符合品质要求(含盐量和碱度保持在规定值内)的蒸汽。 .什么是“虚假水位”?在什么情况下容易出现虚假水位? 答:虚假水位是由于工质压力突然变化,或燃烧工况突然变化,使水容积中汽泡含量增多或 减少,引起工质体积膨胀或收缩,造成的汽包水位升高或下降的虚假现象。 下列情况下容易出现虚假水位: ()在负荷突然变化时:负荷变化速度越快,虚假水位越明显; ()如遇汽轮机甩负荷; ()运行中燃烧突然增强或减弱,引起汽泡产量突然增多或减少,使水位瞬时升高或 下降; ()安全阀起座或旁路动作时,由于压力突然下降,水位瞬时明显升高; ()锅炉灭火时,由于燃烧突然停止,锅水中汽泡产量迅速减少,水位也将瞬时下降。 9 .锅炉燃烧调整的任务是什么? 答:锅炉燃烧调整的任务是: ()调节燃料量,使燃烧放出的热量与外界负荷相适应,维持一定的过热蒸汽压力。 ()调节送风量,使空气量适应燃烧的要求,保持炉膛出口最佳过量空气系数。 ()调节引风量,使燃烧生成的烟气及时排走,维持一定的炉膛出口负压。 10 .汽轮机本体由哪些部件组成? 答:汽轮机本体由转子和静子两部分组成: ()转子:主轴、叶轮(或转鼓)、动叶栅、联轴器及其紧固件等组成。将蒸汽的动 能转换汽轮机旋转的机械能。 ()静子:汽缸、喷嘴室、静叶栅、隔板、隔板套(或静叶持环)、汽封、轴承、轴 承座、机座、滑销系统及有关紧固件等组成。将蒸汽的热能转换为蒸汽的动能。 .汽轮机的辅助设备主要有哪些? 答:汽轮机的辅助设备主要由凝汽设备、循环供水设备、回热加热设备、给水除氧设备、汽 封设备、供油设备、旁路设备、调节保护系统等组成。 .什么是反动度?级按反动度划分为哪几种类型? 答:反动度是指蒸汽在动叶通道内膨胀时的滞止焓降和在整个级的理想焓降之比。用符号 来表示。反动度表示的是蒸汽在动叶通道中的膨胀程度。 根据级的反动度大小,可以把级分为以下三种类型: ()纯冲动级:反动度等于0的级为纯冲动级。他的特点是:蒸汽只在喷嘴叶栅中膨 胀,在动叶栅中不进行膨胀而只改变流动方向,故动叶栅进出口压力相等,焓降为0。 ()反动级:通常把反动度约等于0.5的级叫做反动级。它的工作特点是蒸汽的膨胀 约有一半在喷嘴叶栅中发生,另一半动叶栅中发生。 ()冲动级:这种级介于纯冲动级和反动级之间,其反动度小于0.5大于0,一般取 0.050.3。也就是说,在这种级中,蒸汽的膨胀大部分在喷嘴叶栅中发生,只有少部分膨 胀在动叶栅发生。 .简述在汽轮机的级中,蒸汽的热能是如何转化为机械能的? 答:蒸汽首先在喷嘴中流动将蒸汽的热能转换为动能,然后在动叶片中蒸汽的动能转换为转 子的机械能。 .分析说明湿汽损失产生的原因及减小措施。 答:湿汽损失(蒸汽含水损失)是指蒸汽由于含水引起的做功能力的损失。由夹带损失、制 动损失、扰流损失和工质损失组成。湿蒸汽在膨胀过程中析出水滴,在汽水两相流动中,低 速的水滴被高速的蒸汽挟带着流动,从而消耗了汽流的一部分动能,称之为挟带损失。水滴 的速度小于汽相的速度,偏离动叶入口方向的水滴撞在动叶进口处的背弧上,产生了阻止叶 轮旋转的制动作用,克服它就要消耗一部分有用功,称之为制动损失。水滴撞在喷嘴进口处 的壁面上,扰乱了主汽流,造成损失,称之为扰流损失。采用捕水装置,当从级内排除部分 液相的同时,都不可避免的伴 随着一部分蒸汽同时被抽出汽轮机,造成工质损失,减少汽 流的做功能力,称之为工质损失。 减小汽轮机湿汽损失的措施有: ()提高主蒸汽和再热蒸汽温度,采用再热循环,降低排汽湿度。 ()采用去湿装置,减小湿蒸汽中的水分。 ()提高动叶的抗侵蚀能力。 .为什么汽轮机有的级段要采用扭曲叶片? 答:大机组为增大功率,往往叶片做得很长。随着叶片高度的增加,当叶高比具有较小值(一 般为小于10)时,不同叶高处圆周速度与汽流参数的差异已不容忽视。此时叶身断面型线必 须沿叶高相应变化,使叶片扭曲变形,以适应汽流参数沿叶高的变化规律,减小流动损失(扇 形损失);同时,从强度方面考虑,为改善离心力所引起的拉应力沿叶高的分布,叶身断面 面积也应由根部到顶部逐渐减小。 .整锻转子有哪些优缺点? 11 答:叶轮、轴封套和连轴节等部件与轴由一个整锻体车销而成的转子叫整锻转子。 整锻转子的优点: ()可避免高温蒸汽可能引起套装转子叶轮和轴之间的松动。 ()结构紧凑,轴向长度相应缩短,刚性好。 ()启动适应性好。 整锻转子的缺点: ()加工比较困难。 ()锻造工艺复杂、加工周期长、不利于材料的合理利用。 整锻转子的适用范围:中间再热式汽轮机的超高压或高压转子。 .多级汽轮机能量转换的特点如何? 答:优点: ()单个级的焓降小,易使每个级在直径较小的情况下工作于最佳速比。 ()余速动能可以部分或全部地被下一级利用。 ()各级的比焓降较小,速比一定时的级的圆周速度和平均直径也较小,叶高损失减 小,喷嘴流动效率较高。 ()整机的焓降大,可采用回热、再热技术,提高循环热效率。 ()重热现象可部分弥补级内损失,提高整机效率。 ()单机功率大,单位功率造价低。 存在的问题: ()增加了一些附加损失,如隔板漏气损失。 ()由于级数多,相应的增加了机组的长度和质量。 ()由于新蒸汽和再热蒸汽温度的提高,对零件的金属材料的要求提高了。 ()级数增加,零部件数目增加,使多级汽轮机的结构更为复杂,全机成本相应提高。 但从单位功率的制造成本来说,多级汽轮机远低于单级汽轮机 总体上讲,多级汽轮机远优于单级汽轮机。多级汽轮机具有效率高、功率大、投资小等 突出优点而得到广泛应用。 .装在动叶片上的围带和拉筋起什么作用? 答:动叶顶部装围带(也称覆环)和动叶中部串拉筋,都是使叶片之间连接成组,增强叶片 的刚性,调整叶片的自振频率,改善振动情况。另外,围带还有防止漏汽的作用。 .高中压缸采用双层缸结构的有何优点? 答:采用双层缸结构有以下优点: ()整个蒸汽的压差由外缸和内缸分担,从而可减薄内、外缸缸壁及法兰的厚度。 ()外汽缸不与高温蒸汽相接触,因而外缸可以采用较低级的钢材,降低造价。 ()内外缸之间可通气冷却或加热,从而减少热应力,有利于提高机组运行灵活性。 .上缸猫爪支承方式有什么优缺点? 答:优点: 可以保证机组运行中转子和静止部分膨胀的时候还能正确对中,不会导致动静碰摩。 缺点: (1)支承方式比较麻烦。 (2)下汽缸通过水平法兰的螺栓悬吊在上汽缸上,使螺栓受力增加。 .汽轮机为什么要设滑销系统? 答:汽轮机在起动及带负荷过程中,汽缸的温度变化很大,因而热膨胀值较大。为保证汽缸 受热时能沿给定的方向自由膨胀,保持汽缸与转子中心一致,同样,汽轮机停机时,保证汽 缸能按给定的方向自由收缩,汽轮机均设有滑销系统。 12 .凝汽设备的任务有哪些? 答:凝汽设备的任务有: ()在汽轮机排汽口建立并维持高度真空,增强蒸汽在汽轮机内的作功能力,减少冷 源损失,从而提高循环热效率。 ()将汽轮机的排汽凝结成洁净的凝结水,重新作为锅炉给水,以满足锅炉对给水品 质日益提高的要求。 ()回收来自其它地方的工质。(旁路、疏水、补水)。 ()凝结水初步除氧,保护系统热力设备。 ()起到热力系统蓄水作用,是热力系统稳定调节的缓冲器。 .凝汽设备由哪些设备组成? 答:汽轮机凝汽设备主要由凝汽器、循环水泵、抽气器、凝结水泵等组成。 .空气对凝汽器的工作有何影响? 答:空气对凝汽器的工作的影响: ()空气漏入后,凝汽器真空下降,排汽压力和温度升高,汽轮机经济性下降,严重 时因排汽温度过高,使汽轮机低压缸变形,造成机组振动,甚至因此使机组被迫减负荷或停 机。 ()空气漏入后,空气分压升高,空气在水中的溶解度升高,凝结水中的含氧量升高, 加重了管道和低压加热器的腐蚀,增加了除氧器的负担。 ()空气漏入后,传热阻力增加,使排汽温度和压力升高,使真空进一步下降。 ()空气漏入后,空气分压升高,蒸汽分压降低,使凝结水过冷度进一步增加。 .空冷系统主要有哪几种? 答:空冷系统主要有三种: ()直接接空冷系统 ()混合式间接空冷系统(海勒式) ()表面式间接空冷系统(哈蒙式) .汽轮机调节的任务是什么? 答:汽轮机调节的任务是: ()当外界负荷不变时,维持机组转速恒定。 ()当外界负荷改变时,改变进汽量或蒸汽参数,使汽轮机转速不超过允许值。 ()在机组启、停过程中,控制机组的功率与转速按要求变化。 .汽轮机调节系统一般由哪几个机构组成? 答:汽轮机的调节系统根据其动作过程,一般由转速感受机构、传动放大机构、执行机构、 反馈装置等组成。 汽轮机一般有哪些保护装置? 答:汽轮机一般有以下几种保护装置: ()超速保护装置。 ()轴向位移保护装置。 ()低真空保护装置。 ()低油压保护装置。 低油压保护装置的作用是什么? 答:低油压保护装置的作用是: ()润滑油压低于正常要求数值时,首先发出信号,提醒运行人员注意并及时采取措 施。 ()油压继续下降至某一数值时,自动投入交流润滑油泵,提高油压。 13 ()油压继续下降至某一数值时,自动投入直流润滑油泵,提高油压。 ()辅助油泵启动后,油压仍继续下跌到某一数值时,发出紧急停机指令,并停止盘 车。 .为什么给水回热加热可以提高机组热经济性? 答:()汽轮机进入凝汽器的凝汽量减少,减少冷源损失,提高机组的热经济性。 ()提高给水温度,减少锅炉受热面和给水因温差过大而产生的不可逆损失,提高机 组的热经济性。 ()提高锅炉给水温度,工质的平均吸热温度提高,提高机组的热经济性。 .表面式加热器有什么特点? 答:加热蒸汽和被加热的给水不直接接触,其换热通过金属壁面进行的加热器叫表面式加热 器。 优点: ()表面式加热器所组成的系统简单。只需配备一台水泵,就可以使水流过一串加热 器。 ()系统所需的水泵数量少,节省厂用电。 ()系统所需的水泵数量少,工作可靠。 缺点: ()表面式加热器的换热效果较差,存在端差,热经济性低。 ()加热器金属消耗量大,造价高,有的还需要配备疏水冷却设备。 .给水中有氧有什么危害? 答:()水中溶解的氧气会腐蚀热力设备及管道,降低工作可靠性,降低其使用寿命。当 给水中溶解0.03mg/L的氧,高温下工作的给水管道及省煤器在短期内会出现穿孔的点状腐 蚀。 ()水中溶解的二氧化碳会加快氧腐蚀。 ()不凝结气体将使传热恶化,热阻增加,降低机组热经济性。 ()高参数机组的参数增高使蒸汽溶盐能力加强,汽轮机叶片通道上易形成氧化物沉 积而导致机组出力下降、轴向推力增加,机组出力下降。如国外某250MW机组,由于高压段 叶片上沉积了5kgCuO,机组出力降低 9。因此高参数机组对给水除氧要求更要严格一些。 .给水除氧的方式有哪两种? 答:给水除氧的方式有两种方式: ()物理除氧(热力除氧):借助于物理手段,将水中溶解氧和其它气体除掉,并且 在水中无任何残留物质。这种方法叫物理除氧。火电厂普遍应用的是热力除氧法,即利用抽 汽加热凝结水达到除氧目的。 ()化学除氧:利用易于和氧起化学反应的药剂(如亚硫酸钠Na2SO3和联胺 N2H4 等)与水中的溶解氧化合,达到除氧的目的。这种方法叫化学除氧。 .除氧器滑压运行的优缺点及适用范围是什么? 答:优点: ()无节流损失,经济性高。 ()与单独定压连接相比,其关闭本级抽汽的负荷由70降到20%。 ()与前置定压连接相比,其出口水温无端差。 缺点: ()当负荷骤降时,抽汽压力降低时,水变成过饱和水,又可能造成给水泵入口汽蚀。 ()当负荷骤升时,抽汽压力升高时,水变成欠饱和水,除氧效果恶化。 适用范围: 14 适合于大容量再热机组和调峰机组。 .发电厂原则性热力系统图的实质是什么? 答:发电厂原则性热力系统图的实质是表明能量的转换与利用的基本过程,它反映了发电厂 动力循环中工质的基本流程、能量转换与利用过程的完善程度。 .高压旁路主要有哪些作用? 答:高压旁路系统的作用: ()保护再热器。 ()促进锅炉启动初期的汽水循环,回收工质和热量。 ()为再热器系统暖管和中压缸启动方式下高压缸倒暖提供蒸汽。 ()机组启动过程中对高压缸进汽进行溢流调压。 ()机组运行过程中防止主蒸汽管道超压。 .单元制主蒸汽系统有何优缺点?适用何种形式的电厂? 答:答:优点: ()可靠性:可靠性最好。系统最简单,事故的可能性减少,事故范围只限于一个单 元。 ()经济性:经济性最好。无母管、管道短、阀门数量最少,管道和阀门投资费最少, 相应的保温、支吊架费用减少。机炉可采用滑参数起动和运行,运行费用少。 ()方便性:方便性最好。集控运行方便。 缺点: 灵活性:无灵活性。单元系统内任何一个主要设备或附件发生事故,都会导致整个单元 系统停止运行,相邻单元不能相互支援;机炉必须同时进行检修等。 适用范围: ()适用于机炉台数或容量匹配的高压以上的机组。 ()中间再热凝汽式机组或中间再热供热式机组。 .单元制给水系统有何优缺点?适用何种形式的电厂? 答:优点:系统简单、管路短、阀门少、投资省、方便机炉集中控制、便于管理维护。 缺点:当单元中主要设备故障时就可能被迫停止运行,运行灵活性差。 适用范围:对装有高压凝汽式机组、中间再热凝汽式机组或中间再热供热式机组,主蒸 汽管道采用的是单元制系统,给水管道也当然要采用单元制给水管道系统。
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