汽轮机设备运行(初级工)

汽轮机设备运行（初级工）章节练习及答案概述：一、火力发电厂生产过程的实质？答：火力发电厂生产过程的实质，就是实现能量转变，即在锅炉设备中把燃料的化学能转变成蒸汽的热能；在汽轮机内把蒸汽的热能转变成汽轮机转子旋转的机械能；在发电机内把旋转的机械能转变成电能。如图：二、给水回热循环？答：给水回热循环，是指从汽轮机的某些中间级后抽出作过功的部分蒸汽用以加热给水，以减少排入凝汽器的蒸汽量，降低冷源损失。三、再热循环？答：是指在超高压机组上，把在汽轮机高压缸做完工的蒸汽，全部送到锅炉再热器中加热后再引入汽轮机的中低压缸中继续膨胀作功，以提高机组的热效率。四、汽轮机设备的组成及作用？答：汽轮机设备主要由汽轮机主机及其辅助设备组成。汽轮机主机是火力发电厂的关键设备之一，它的任务是将蒸汽的热能转变为汽轮机转子旋转的机械能。如图：蒸汽进入汽轮机先经过喷嘴，使压力和温度降低，流速增加，蒸汽的热能转变为高速动能，这种高速汽流冲动叶片，带动汽轮机转子旋转，将蒸汽的高速动能转变为转子旋转的机械能。汽轮机的功率用kw或MW表示。汽轮机的辅助设备主要有凝汽器、高低压加热器、除氧器、给水泵、循环水泵、凝结水泵等。凝汽器的作用是把汽轮机排出的乏汽凝结成水，在汽轮机排汽口建立并保持高度的真空。高、低压加热器是用汽轮机中间不同压力的抽汽来加热供给锅炉的给水，这就避免了部分蒸汽在凝汽器中的热量损失，提高了机组的效率。除氧器的任务是将送给锅炉的水进行除氧，除去溶解在给水中的气体，以防止氧气对锅炉、汽轮机及其管道的腐蚀。给水泵的作用是把除氧器贮水箱内除过氧的给水送入锅炉。循环水泵的作用是向凝汽器提供冷却汽轮机排汽的冷却水。凝结水泵的作用是抽出凝汽器中的凝结水，并将其输到除氧器。第一章凝汽设备一、名词解释1、传热端差答：在凝汽器中排汽压力Pn下的饱和温度（排汽温度）tb与冷却水出口温度t2之差称为传热温度差，或端差，以δt表示，即δt＝tb－t2。凝汽器冷却水出口温度与入口温度的差值称为冷却水在凝汽器中的温升，以Δt表示。Δt＝t2－t1则tb＝t1＋Δt＋δt通过上述温度表达式可以看出，要使凝汽器有较高的真空，需排汽温度tb较低。为此，除了应力求冷却水进口温度t1较低外，亦应降低温升Δt及端差δt。降低凝汽器中冷却水的温升Δt，会引起冷却水量的增加，从而增加了循环水泵的电耗量；降低端差δt，将使凝汽器冷却面积A增大。要正确选择温升Δt、端差δt及由此而得到的排汽压力pn，应通过经济技术比较而定。现代电厂大机组的端差一般选择为δt＝3～10℃。2、冷却倍率答：冷却水量与排汽量的比值，称为冷却倍率，用m表示。他表示凝汽器每凝结1kg蒸汽所需要的冷却水量。运行中的凝汽器，其蒸汽负荷qmn和冷却水入口温度t1是经常变化的，这些数值的变化，必然要影响到凝汽器的真空变化。凝汽器真空与凝汽量qmn及冷却水温t1的变化关系称为凝汽器的热力特性。汽轮机的排汽在凝汽器中放出的热量，由冷却水全部吸收。在凝器中排汽放出的总热量应等于冷却水所吸收的热量，其热平衡方程式为qmn（hn－hn‘）=qmw（t2－t1）cqmn—进入凝汽器的排汽量，kg／hhn—进入凝汽器的排汽焓，kj／kgh‘n—凝结水的焓，kj／kgt1—凝汽器冷却水进口温度，℃t2—凝汽器冷却水出口温度，℃qmw—经过凝汽器的冷却水量，kg/hc—冷却水的比热，c＝4.1868kj／（kg.℃）由于凝汽器是在低温、低压范围内工作的，所以使用工程制单位时凝结水的含值在数值上可以近似等于其相应的饱和温度值，即hn／＝tn，因此上述热平衡方程式可写成qmn（hn－tn）＝qmw（t2－t1）c也就是qmn蒸汽所放出的热量等于qmw冷却水所吸收的热量汽轮机每千克派汽在凝汽器中的放热量（hn－hn／）一般变化很小，在近似计算中可确定为2177.14kj／kg。而t2－t1为冷却水在凝汽器中的温升，以Δt表示则上式可简化为2177.14qmn＝qmw（Δt）c2177.14Δt＝—————令qmw／qmn＝m则Cqmw／qmnHn－hn／2177.14520Δt＝—————≈————=——Mc4.1868mm在多流程的凝汽器中采用直流供水系统时，冷却倍率m多取为50—70之间。采用循环供水系统时，m可达90；而在单流程凝汽器中，m则答100—120。在多流程凝汽器中的冷却水温升，中、小机组可取为Δt＝7.5—11℃，而大机组可取为Δt＝5—6℃，m值的选取要经过技术经济比较后确定。3、最有利真空答：当提高使汽轮发电机组增加的电功率ΔP机，与增加冷却水流量所造成的循环水泵多耗的电功率ΔP泵之差值为最大时，对应的凝汽器真空即称为最有利真空（也称为经济真空）。二、填空题1、凝汽设备主要有凝汽器凝结水泵循环水泵抽气装置等。2、正常运行中，凝汽器内的真空主要是依靠排汽的凝结形成的。3、凝汽器压力降低，汽轮机排汽温度降低，冷源损失减少，循环热效率提高。4、按凝汽方式不同，凝汽器可分为混合式和表面式两种类型。5、表面式凝汽器主要由外壳水室端盖23管板和冷却水管等组成。6、目前国内大型表面式凝汽器的管束布置形式，最常见的有辐向块状布置和卵状布置等。7、凝汽器的喉部与汽轮机排汽口的连接方式有刚性连接和弹性连接两种。8、凝汽器冷却水的作用是将排汽凝结成水，并吸收和带走排汽的凝结放热。9、真空系统的检漏方法有蜡烛火焰法、汽侧灌水试验法和氦气检漏仪法等。10、胶球清洗装置主要包括胶球泵装球室分配器收球网及专用阀门等设备。三、选择题（含多项选择题）1、凝汽器内真空升高，汽轮机排汽压力（2）。（1）较好；（2）降低；（3）不变。2、汽流向侧式凝汽器的管束布置，多采用（3）。（1）辐向排列；（2）卵状排列；（3）带状排列。3、混合式凝汽器与表面式凝汽器相比，传热效果（1）。（1）较好；（2）较差；（3）一样。4、凝结水的过冷度一般要求为（1）（1）0～0.5℃；（2）1～2℃；（3）小于3℃。5、汽轮机的排汽温度与冷却水出口温度的差值称为凝汽器的（2）。（1）过冷度；（2）端差；（3）温升。6、现代大型凝汽器冷却倍率的取值范围为（2）（1）20～50；（2）45～80；（3）80～120。7、大型凝汽器的热水井中装设有（3）。（1）除盐装置；（2）除铁装置；（3）除氧装置。8、真空系统的严密性下降后，凝汽器的传热端差（1）。（1）增大；（2）减小；（3）不变。9、提高真空使汽轮发电机增加的电功率，与增加冷却水量循环水泵所多消耗的电功率之差为最大时，所对应的真空称为（2）（3）。（1）极限真空；（2）经济真空；（3）设计真空。四、问答题1、凝汽器的作用是什么？答：是把汽轮机排出的乏汽凝结成水，在汽轮机排汽口建立并保持高度真空。此外，凝汽器还对凝结水和补给水有一级真空除氧的作用并且可回收机组启停和正常运行中的疏水，排汽，减少工质的损失。2、凝汽器投运前应做哪些准备工作？答：凝汽器投运前的检查与试验项目规定如下：（1）凝汽器的灌水试验。它可以及时发现凝汽器铜管及与凝汽器相连的部分管道和附件有无泄漏，是凝汽器找漏的有效手段之一。（2）电动门的开关试验。循环水系统的电动门试验，不但要看其开关动作是否灵活及关闭严密，终端开关动作是否正确，而且要记录其全开至全关的动作时间，这点对将来的凝汽器运行工作有着重要的指导意义（如出口门的调整等）。胶球系统收球网也应作开关试验与凝汽器有关的补水系统的电动门、气动门也应做开关、调整试验，确保其动作灵活可靠。（3）按照运行规程要求对凝汽器的汽、水系统阀门进行检查，各阀门的开关状态应符合要求。一般汽水侧放水门管，水侧入口门开，水侧出口门适当开启。（4）检查热工仪表在正确投入状态，如水位表、压力表、温度表等。（5）检查检修工作已结束，人孔门封闭，设备已恢复，灌水试验用的临时支撑物已去掉。3、凝汽器投运时的注意事项有哪些？答：应注意如下事项：（1）投运前一定要检查凝汽器静水压试验时的临时支撑物已取消，否则将影响凝汽器的膨胀，甚至造成机组振动。（2）凝汽器在抽真空以及进入蒸汽后，应注意检查凝汽器各部分的温度和膨胀变形情况并对真空、水位、排汽温度以及循环水的压力、温度等有关参数进行监视。（3）投运循环水之前，禁止有疏水进入凝汽器。抽真空之前，要控制进入凝汽器的疏水量。（4）真空低于规程规定值时，禁止投入低压旁路系统。4、凝汽器真空急剧下降的主要原因有哪些？答：真空急剧下降的原因有：（1）循环水中断；厂用电中断、循环水泵电动机跳闸、水泵逆止阀损坏或循环水管爆破，都能导致循环水中断。（2）轴封供汽中断；汽封压力调整器失灵、供汽汽源中断或汽封系统进水等，都可能使轴封供汽中断，这将导致大量的空气漏入排汽缸，使凝汽器真空急剧下降。（3）抽气器故障；射汽式抽气器喷嘴堵塞或冷却器满水，射水式抽气器的射水泵故障失压或射水系统破裂，都将使抽气器工作故障。（4）凝汽器满水；凝汽器铜管泄漏、凝结水泵故障或运行人员维护不当，都可以造成凝汽器满水而导致真空下降。（5）真空系统大量漏气；由于真空系统管道或阀门零件破裂损坏，引起大量空气漏入凝汽器，这时应尽快找出泄漏处，设法采取应急检修措施堵漏，否则应停机检修。5、简述真空系统严密性试验的方法？答：其试验方法是：调整汽轮机的负荷为80％～100％的额定负荷，待汽轮机负荷稳定以及各部分运行情况均正常时，缓慢关闭主抽气器上的空气阀门（主抽气器仍继续运行）。此时要严密监视凝汽器的真空变化，当主抽气器的空气阀门完全关闭时，开始观察并记录凝汽器真空的下降速度。试验应维持3～5min，如真空下降速度小于或等于0.13kpa／min为优秀，不大于0.267kpa／min为良好，不大于0.4kpa／min为合格。若大于0.4kpa／min时，说明真空系统的严密性不合格，必须进行检查并设法消除漏气点。试验过程中，若真空下降至接近规定的低限值时，应停止试验，恢复到试验前的状态。6、凝汽器灌水找漏前，应做好哪些安全措施？答：在汽轮机停运并已达到冷态后，应采取如下措施：（1）停止循环水泵运行，关闭凝汽器循环水侧出口门，关闭循环水泵入口门，开启循环水侧放水门。（2）关闭各级抽汽门，及大旁路到复水器门。（3）将凝汽器下部的弹簧支坐垫上7、简述凝汽器铜管脚球清洗的基本原理答：利用胶球清洗凝汽器的主要原理是破坏了赃物在铜管内壁积聚粘附的条件，从而起到预防结垢和清洗的目的。一般采用直径比铜管内径大1～2mm的胶球来进行清洗。胶球被循环水带进铜管后，被压缩变形与铜管内壁进行全周摩擦，这样胶球在循环水压力作用下流经铜管时，就把铜管内壁擦洗了一遍。8、凝汽设备运行情况好坏的标志？答：凝汽设备运行情况的好坏，主要表现在以下三个方面：（1）能否保持或接近最优利真空。（2）能否使凝结水的过冷度最小。（3）能否保证凝结水品质合格。五、判断题（在题末括号内作记号：“√”表示对，“ⅹ”表示错）1、正常运行中凝汽器内的真空是靠抽气器来形成的。（х）2、汽轮机的排汽压力越低越好。（х）3、对于大型汽轮机，由于排汽缸的热膨胀量大，凝汽器与排汽缸之间的连接都采用了弹性连接方式。（х）4、凝汽器的汽阻越小越好。（√）5、凝汽器内的空气主要是由真空系统的不严密处漏入的。（√）6、凝汽器的端差越小越好。（х）δt与凝汽器的传热面积有关，在传热面积一定的情况下δt为一定值。7、混合式凝汽器的端差为零。（√）8、汽轮机排汽温度与凝结水温度的差值称为凝汽器的端差。（х）9、凝汽器内的空气越多，端差越大。（√）第二章抽气设备一、名词解释1、闭式系统答：在射水抽汽器的布置方式中设有射水泵和射水抽汽器专用的工作水箱，工作介质在工作过程中构成封闭循环，所以称作闭式系统。2、抽汽器的特性线答：工作介质压力一定时，抽气压力与抽出空气量之间的关系，把这种关系绘成曲线，称之为抽汽器的特性线。二、填空题1、根据工作原理不同，电站用抽气器可分为射流式抽气器和容积式真空泵两大类。2、射流式抽气器主要由喷嘴混合室和扩压管组成。3、射流式抽气器的结构包括进水室喷嘴吸入室逆止阀收缩管低真空接口和扩压管。4、喉管长度为其