火力发电厂主要及辅助设备的构造和作用及仿真机考试

一次风机：干燥燃料，将燃料送入炉膛，一般采用离心式风机。送风机：克服空气预热器、风道、燃烧器阻力，输送燃烧风，维持燃料充分燃烧。引风机：将烟气排除，维持炉膛压力，形成流动烟气，完成烟气及空气的热交换。磨煤机：将原煤磨成需要细度的煤粉，完成粗细粉分离及干燥。空预器：空气预热器是利用锅炉尾部烟气热量来加热燃烧所需空气的一种热交换装置。提高锅炉效率，提高燃烧空气温度，减少燃料不完全燃烧热损失。空预器分为导热式和回转式。回转式是将烟气热量传导给蓄热元件，蓄热元件将热量传导给一、二次风，回转式空气预热器的漏风系数在8～10％。炉水循环泵：建立和维持锅炉内部介质的循环，完成介质循环加热的过程。燃烧器：将携带煤粉的一次风和助燃的二次风送入炉膛，并组织一定的气流结构，使煤粉能迅速稳定的着火，同时使煤粉和空气合理混合，达到煤粉在炉内迅速完全燃烧。煤粉燃烧器可分为直流燃烧器和旋流燃烧器两大类。汽轮机本体汽轮机本体是完成蒸汽热能转换为机械能的汽轮机组的基本部分，即汽轮机本身。它与回热加热系统、调节保安系统、油系统、凝汽系统以及其他辅助设备共同组成汽轮机组。汽轮机本体由固定部分（静子）和转动部分（转子）组成。固定部分包括汽缸、隔板、喷嘴、汽封、紧固件和轴承等。转动部分包括主轴、叶轮或轮鼓、叶片和联轴器等。固定部分的喷嘴、隔板与转动部分的叶轮、叶片组成蒸汽热能转换为机械能的通流部分。汽缸是约束高压蒸汽不得外泄的外壳。汽轮机本体还设有汽封系统。汽轮机：汽轮机是一种将蒸汽的热势能转换成机械能的旋转原动机。分冲动式和反动式汽轮机。给水泵：将除氧水箱的凝结水通过给水泵提高压力，经过高压加热器加热后，输送到锅炉省煤器入口，作为锅炉主给水。高低压加热器：利用汽轮机抽汽，对给水、凝结水进行加热，其目的是提高整个热力系统经济性。除氧器：除去锅炉给水中的各种气体，主要是水中的游离氧。凝汽器：使汽轮机排汽口形成最佳真空，使工质膨胀到最低压力，尽可能多地将蒸汽热能转换为机械能，将乏汽凝结成水。凝结泵：将凝汽器的凝结水通过各级低压加热器补充到除氧器。油系统设备：一是为汽轮机的调节和保护系统提供工作用油，二是向汽轮机和发电机的各轴承供应大量的润滑油和冷却油。主要设备包括主油箱、主油泵、交直流油泵、冷油器、油净化装置等。在发电厂中，同步发电机是将机械能转变成电能的唯一电气设备。因而将一次能源（水力、煤、油、风力、原子能等）转换为二次能源的发电机，现在几乎都是采用三相交流同步发电机。在发电厂中的交流同步发电机，电枢是静止的，磁极由原动机拖动旋转。其励磁方式为发电机的励磁线圈FLQ（即转子绕组）由同轴的并激直流励磁机经电刷及滑环来供电。同步发电机由定子（固定部分）和转子（转动部分）两部分组成。定子由定子铁心、定子线圈、机座、端盖、风道等组成。定子铁心和线圈是磁和电通过的部分，其他部分起着固定、支持和冷却的作用。转子由转子本体、护环、心环、转子线圈、滑环、同轴激磁机电枢组成。主变压器：利用电磁感应原理，可以把一种电压的交流电能转换成同频率的另一种电压等级的交流电的一种设备。6KV、380V配电装置：完成电能分配，控制设备的装置。电机：将电能转换成机械能或将机械能转换成电能的电能转换器。蓄电池：指放电后经充电能复原继续使用的化学电池。在供电系统中，过去多用铅酸蓄电池，现多采用镉镍蓄电池控制盘：有独立的支架，支架上有金属或绝缘底板或横梁，各种电子器件和电器元件安装在底板或横梁上的一种屏式的电控设备。1、汽轮机冲转前应具备那些条件？主汽压、主汽温、再热汽温应符合规程要求；主油压与润滑油压正常；润滑油温正常；大轴弯曲度正常；发电机密封油压、内冷水压正常，且有关差压正常；汽轮机金属温差、差胀、轴向位移正常；轴承温度正常。2、启动前应先对主、辅设备检查那些项目？检查并确认所有的检修工作结束；工具、围栏、备用零部件均已收拾干干净；所有的安全设施均已到位（接地装置、保护罩、保护盖）；拆卸下来的保温层均已装复，工作场所整齐整洁；检查操作日志，从事主辅设备检修的检修工作目标已经注销。3、汽轮机有那些不同的启动方式？按启动过程中主蒸汽参数分：额定参数启动和滑参数启动。按启动前汽轮机金属温度（内缸或转子表面）水平分：冷态启动；温态启动；热态启动。按冲转时汽轮机的进汽方式分：高中压缸启动；中压缸启动。按控制汽轮机进汽流量的阀门分：调节阀启动；自动主汽阀或电动主汽阀启动。4、汽轮机热态启动的金属温度水平是如何划分的？金属温度低于150℃～180℃者称为冷态启动；金属温度在180℃～350℃之间者称为温态启动；金属温度在350℃以上者称为热态启动。有时热态又分为热态（350～450℃）和极热态（450℃以上）。5、热态启动应具备的条件是什么？上、下缸温差在允许范围内；大轴晃度不允许超过规定值；启动参数的匹配要符合规程要求；润滑油温不低于35～40℃；胀差应在允许范围内。6、汽轮机支持轴承的工作原理是什么？根据建立液体摩擦的理论，两平面之间必须形成楔形间隙；两平面之间有一定速度的相对运动，并承受载荷，平板移动方向必须由楔形间隙的宽口移向窄口；润滑油必须具有一定的粘性和充足的油量，才能保证两平面间有油膜存在。轴颈放入轴瓦中便形成油楔间隙。当连续地向轴承供给具有一定压力和粘度的润滑油之后，轴颈旋转时与轴瓦形成相对运动，粘附在轴颈上的油层随轴颈一起转动，并带动相邻各层油转动，进入油楔向旋转方向和轴承端部流动。由于楔形面积逐渐减小，带人其中的润滑油由于具有不可压缩性，润滑油被聚集到狭小的间隙中而产生油压。随着转速的升高，油压不断升高。当这个油压超过轴颈上的载荷时，便把轴颈抬起，使间隙增大，则所产生的油压有所降低。当油压作用在轴颈上的力与轴颈上载荷平衡时，轴颈便稳定在一定的位置上旋转，轴颈与轴瓦间形成油膜隔开，建立了液体摩擦。7、中压缸启动有何意义？中压缸启动是汽轮机启动时，关闭高压调节阀、开启中压调节阀，利用高、低压旁路系统，先从中压缸进汽启动后切换为高、中压缸联合允许的启动方式。中压缸启动可以充分加热汽缸，加速热膨胀；中压缸启动在热态启动时，可以缩短锅炉点火至冲转时间；中压缸启动可以解决热态启动参数高，造成机组转速摆动，不易并网的问题；启动初期，低压缸流量增加，减少末级鼓风摩擦，提高了末级叶片的安全性；对特殊工况有良好的适应性，主要体现在空负荷和极低负荷运行方面。8、汽轮机盘车装置有何作用？在汽轮机启动冲转前和停机后，使转子以一定的转速连续地转动，以保证转子均匀受热和冷却的装置称为盘车装置。在汽轮机冲转前要用盘车装置带动转子作低速转动，使转子受热均匀，以利机组顺利启动；启动前盘动转子，可以用来检查汽轮机是否具备运行条件，如动静部分是否存在摩擦，主轴弯曲度是否正常等；停机后，投入盘车装置，可搅合汽缸内的汽流，以利于消除汽缸上、下温差，防止转子变形，有助于消除温度较高的轴颈对轴瓦的损伤。9、汽轮机热态启动应注意那些问题？汽轮机的热态启动是在盘车连续运行前提下先送轴封汽，后抽真空，且轴封供汽温度应根据转子表面和汽缸温度水平及胀差确定；热态启动时应加强疏水，防止冷水冷汽进入汽缸，真空应适当保持高一些；热态启动时，法兰螺栓加热装置的投入，要根据汽缸的温度水平而定；根据高压缸调节级金属温度在热态启动曲线上确定汽轮机冲转参数、初负荷（系指高压缸调节级汽温与金属温度不匹配度低于精确匹配线以下所确定的最低负荷）、5%额定负荷保持时间及其升速率，注意汽轮机高压缸调节级蒸汽温度与其金属不匹配度须在－56～111℃之间；主蒸汽温度要在最低过热度为50℃的情况下向汽轮机送汽，主汽阀前蒸汽参数应处于主汽阀启动蒸汽参数曲线所示的标有在切换转速下、主汽阀进口的最低汽温的曲线上；热态启动的冲转及带负荷方式与冷态启动相同，但要求顺利迅速地进行；机组升负荷过程中，要密切注意主蒸汽温度、胀差、缸胀和机组的振动情况，主蒸汽温度的剧烈变化对汽轮机的一切运行状态都可能造成严重后果。10、多级冲动式汽轮机的轴向推力有那几部分构成？其平衡措施有那些？多级冲动式汽轮机轴向推力的构成：动叶上的轴向推力；叶轮轮面上的轴向推力；汽封凸肩上的轴向推力；转子凸肩上的轴向推力。多级冲动式汽轮机轴向推力的平衡措施：叶轮上开设平衡孔；设置平衡活塞；采用汽缸反向对置，使汽流反向流动；采用推力轴承。11、汽轮机启动前的主要准备工作有那些？确认按电厂规程对所有系统进行检查正常；辅助设备各项试验正常；主要仪表完备准确；各项保护装置校验正确投入运行；有关辅机、辅助设备按规程投入运行正常；发电机水冷、氢冷、密封油、氢气系统投入运行正常；盘车投入，大轴弯曲正常，检查转动部分声音正常；当锅炉具备点火条件时，开始抽真空。12、汽轮机禁止启动的规定有那些？调节系统卡涩，摆动不能消除；危急保安器动作不灵；自动主汽门或调节汽门卡涩或动作不灵；辅助油泵、盘车装置工作失常；上、下缸温差超过规定值；转速表、轴向位移表等主要仪表失常；油质不合格；大轴挠度超过规定值等。13、汽轮机滑销系统有何作用？保证汽缸定向自由膨胀，并能保持汽缸与转子中心一致，避免因膨胀不均匀造成不应有的应力及伴同而生的振动。14、启动前向轴封供汽应注意什么问题？轴封供汽前先对送汽管道进行暖管，使疏水排尽；必须在连续盘车状态下向轴封供汽；向轴封供汽时间必须恰当；要注意轴封供汽温度与金属温度的匹配；在高、低温轴封汽源切换时不能太快，否则容易引起胀差的显著变化，导致轴封处不均匀的热变形。15、高压油采用汽轮机油的供油系统有那些主要设备构成？一台由汽轮机主轴直接带动的离心式主油泵；一台交流高压辅助油泵；一台交直流低压润滑油泵；二台注油器；两台冷油器；还有滤油器、过压度降低对机组运行有以下几点影响：阀及润滑油低油压发讯器等。16、汽轮机供油系统有那些作用？供给调节系统和保护系统的用油；供给轴承润滑用油；供给各运动付机构的润滑用油；向发电机氢密封油系统提供密封油；供给盘车装置和顶轴装置用油。17、影响胀差的因素有哪些？答案要点：影响胀差的因素主要有：（1）主、再蒸汽的温度变化率；（2）负荷的变化速度；（3）轴封供汽温度的高低及供汽时间的长短；（4）蒸汽加热装置的投入时间和所用汽源；（5）暖机时间的长短；（6）凝汽器真空的变化；（7）摩擦鼓风损失；（8）转子回转效应；（9）汽轮机滑销系统畅通与否；（10）汽缸保温和疏水的影响。18、启动过程中可以通过哪些手段控制胀差？答案要点：启动过程中可以通过以下手段来控制胀差：（1）控制主、再蒸汽的温度变化率；（2）控制负荷的变化速度（3）调整轴封供汽温度的高低及供汽时间的长短；（4）调整蒸汽加热装置的投入时间和所用汽源的温度；（5）暖机时间的长短；（6）在升速过程中也可适当调整凝汽器真空。19、在主蒸汽压力不变时，主蒸汽温度升高对汽轮机运行有何影响？运行中应如何处理？答案要点：主蒸汽温度升高对机组运行影响：制造厂设计汽轮机时，汽缸、隔板、转子等部件根据蒸汽参数的高低选用钢材，对于某一种钢材有它一定的最高允许工作温度，在这个温度以下，它有一定的机械性能，如果运行中温度高于设计值很多时，势必造成金属机械性能的恶化，强度降低，脆性增加，导致汽缸蠕变变形，寿命缩短，叶轮在轴上的套装松弛，汽轮机运行中发生振动或动静摩擦，严重时使设备损坏，故汽轮机在运行中不允许超温运行。主蒸汽温度升高的处理：（1）主蒸汽温度升高到540℃时，联系锅炉恢复正常，并报告值长；（2）主蒸汽温度升高到545℃，再次联系锅炉恢复正常，并报告值长减去部分负荷，直至汽温恢复正常。在此汽温下运行不得超过10分钟，否则打闸停机，并做好超温延迟时间记录。20、在主蒸汽压力不变时，主蒸汽温度降低对汽轮机运行有何影响？运行中应如何处理？答案要点：主蒸汽温（1）主蒸汽温度下降，使汽轮机做功的焓降减少，故要保持原有出力，则蒸汽流量必须增加，因此汽轮机的汽耗增加，经济性下降。另外，由于蒸汽流量增加，还可能造成通流部分过负荷。（2）主蒸汽温度急剧下降，使汽轮机末几级的蒸汽湿度增加，加剧了末几级叶片的汽蚀，缩短了叶片使用寿命。（3）主蒸汽温度急剧下降，会引起汽轮机各金