第一篇:2012年度汽輪機(jī)技術(shù)監(jiān)督總結(jié)
2012
白城發(fā)電公司
年度汽輪機(jī)技術(shù)監(jiān)督
總結(jié)
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審核:
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2012.12 概述
1.1我公司2臺(tái)660MW汽輪發(fā)電機(jī)組采用超臨界、一次中間再熱、單軸、三缸四排汽、直接空冷凝汽式汽輪機(jī),型號(hào):CLNZK660-24.2/566/566。
1.2為確保汽機(jī)設(shè)備的性能能夠滿足機(jī)組在運(yùn)行中安全、經(jīng)濟(jì)的要求,汽機(jī)專業(yè)在生產(chǎn)全過程開展技術(shù)監(jiān)督工作,全面發(fā)揮技術(shù)監(jiān)督網(wǎng)的作用,使得各級(jí)技術(shù)監(jiān)督人員能夠按照技術(shù)監(jiān)督細(xì)則相關(guān)要求,嚴(yán)格執(zhí)行各項(xiàng)制度和標(biāo)準(zhǔn),確保機(jī)組在投運(yùn)后的安全、經(jīng)濟(jì)、可靠,穩(wěn)發(fā)滿發(fā)。
1.3 2012年汽機(jī)專業(yè)主要以設(shè)備檢修維護(hù)為主,結(jié)合進(jìn)行一些小型改進(jìn)型檢修工作,在檢修維護(hù)中,以技術(shù)監(jiān)督細(xì)則要求,全面完成技術(shù)監(jiān)督問題整改工作,使技術(shù)監(jiān)督工作始終貫穿生產(chǎn)維護(hù)工作的全過程。
1.4全年未發(fā)生因技術(shù)監(jiān)督不到位而引發(fā)不安全事件。2 全年安全生產(chǎn)情況
2.1無人身傷害事件發(fā)生; 2.2無設(shè)備一類障礙發(fā)生; 2.3無設(shè)備二類障發(fā)生; 2.4無設(shè)備損壞事故發(fā)生; 2.5無火災(zāi)事故發(fā)生; 2.6無交通事故發(fā)生; 3 機(jī)組非停情況
3.1 1號(hào)機(jī)已連續(xù)運(yùn)行300天。3.2 2號(hào)機(jī)B修后運(yùn)行100天。
3.3 全年機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)良好,無非停事件發(fā)生 4 技術(shù)監(jiān)督網(wǎng)絡(luò)建設(shè)情況
汽機(jī)技術(shù)監(jiān)督網(wǎng)以行業(yè)和集團(tuán)的各項(xiàng)技術(shù)監(jiān)督標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù),積極修訂汽輪機(jī)監(jiān)督管理制度和汽輪機(jī)監(jiān)督技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),逐步做到標(biāo)準(zhǔn)與實(shí)際設(shè)備相對(duì)應(yīng)。及時(shí)根據(jù)崗位變動(dòng)情況調(diào)整汽輪機(jī)監(jiān)督網(wǎng)絡(luò)成員。嚴(yán)格執(zhí)行“二票三制”,對(duì)設(shè)備缺陷及時(shí)進(jìn)行分析,并提出反事故措施,今年未發(fā)生汽機(jī)人身及設(shè)備事故。堅(jiān)持“三不放過”的原則,對(duì)發(fā)生的事故、異常做到及時(shí)分析和處理。對(duì)上級(jí)下發(fā)的事故通報(bào)認(rèn)真組織學(xué)習(xí),從中吸取經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)。規(guī)章制度、規(guī)程標(biāo)準(zhǔn)制定及執(zhí)行情況
根據(jù)U201B等級(jí)檢修及日常設(shè)備維護(hù)工作中發(fā)現(xiàn)的問題,認(rèn)真總結(jié)經(jīng)驗(yàn),對(duì)《檢修規(guī)程》和檢修文件包進(jìn)行了修訂,完善了各項(xiàng)管理制度,使職責(zé)明確,管理更加細(xì)化、文明生產(chǎn)有了長足的進(jìn)步。6人員配備及培訓(xùn)情況
6.1 2012年下半年公司管控一體化以后,完善了汽機(jī)專業(yè)人員的配備。通過等級(jí)檢修與各兄弟電廠進(jìn)行技術(shù)交流,有針對(duì)性的參加科研院所、生產(chǎn)廠家組織的技術(shù)論壇、專題講座,通過跨區(qū)域、跨行業(yè)的交流學(xué)習(xí)完善監(jiān)督網(wǎng)絡(luò)成員知
識(shí)結(jié)構(gòu)和監(jiān)督管理經(jīng)驗(yàn)。全年汽輪機(jī)監(jiān)督網(wǎng)部分成員參加了集團(tuán)公司及股份公司組強(qiáng)的專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)。
6.2 2012年第四季度汽輪機(jī)監(jiān)督網(wǎng)加強(qiáng)了與兄弟電廠的技術(shù)合作,就針對(duì)空冷系統(tǒng)防寒防凍、降低機(jī)組背壓、先進(jìn)生產(chǎn)管理經(jīng)驗(yàn)及提高設(shè)備管理水平等內(nèi)容派技術(shù)人員赴通遼發(fā)電總廠、華電靈武電廠、霍煤鴻駿鋁電有限責(zé)任公司調(diào)研。專業(yè)設(shè)備改進(jìn)、技術(shù)改造情況
7.1通過U201B等級(jí)檢修,完成了對(duì)2號(hào)汽輪機(jī)本體進(jìn)行了綜合改造,改造內(nèi)容包括:2號(hào)機(jī)高中壓缸通流部分改造、高中壓缸中間平衡環(huán)汽封改成F齒型汽封。
7.2完成了空冷系統(tǒng)加裝噴淋裝置,在機(jī)組夏季高溫運(yùn)行時(shí),降低了機(jī)組的背壓。
7.3完成了U201D等級(jí)檢修工作。7.4完成了U202D等級(jí)檢修工作。8 設(shè)備振動(dòng)情況
8.1 2012年度1號(hào)汽輪機(jī)振動(dòng)趨勢(shì)圖
上表可知,1號(hào)機(jī)組軸振曲線很平緩,無較大波動(dòng),設(shè)備正常。
8.2 2012年度2號(hào)汽輪機(jī)振動(dòng)趨勢(shì)圖
上表可知2號(hào)汽輪機(jī)經(jīng)過U201B后軸振振動(dòng)值下降叫明顯,而且U201B后振動(dòng)值一直較優(yōu)秀,未超過50μm。9 設(shè)備遺留缺陷
9.1 1號(hào)機(jī)2瓦和7瓦油擋漏油,計(jì)劃U101D檢修更換浮動(dòng)油擋。
9.2 1號(hào)機(jī)1號(hào)中調(diào)門門桿漏氣,計(jì)劃U101D檢修。9.3 2號(hào)機(jī)3號(hào)中調(diào)門門桿漏氣,計(jì)劃U203D檢修。9.4 2號(hào)機(jī)4瓦軸頸磨損,計(jì)劃U203D檢修。10 2013年工作重心
10.1 確保兩臺(tái)機(jī)組全年無人為檢修事故、無非停。10.2 做好U101D和U203D等級(jí)檢修的技術(shù)管理工作。10.3 計(jì)劃完成空冷背壓治理加裝減溫水裝置改造工
作,并完成科技項(xiàng)目成果申報(bào)。
10.4 堅(jiān)決做好空冷島防寒防凍工作。
10.5 完成1號(hào)機(jī)主機(jī)潤滑油過濾器出入口管加裝旁路門工作。
10.6 完善技術(shù)監(jiān)督管理制度建設(shè),規(guī)范技術(shù)監(jiān)督管理程序。
10.7 完善制定詳實(shí)有操作性的技術(shù)監(jiān)督獎(jiǎng)勵(lì)考核制度,提高全員積極性。
第二篇:淺談大型汽輪機(jī)技術(shù)監(jiān)督
淺談大型汽輪機(jī)技術(shù)監(jiān)督
隆達(dá)公司工程部
代國超
長期以來,技術(shù)監(jiān)督工作一直是電力生產(chǎn)的一項(xiàng)非常重要的工作。它對(duì)保證火力發(fā)電機(jī)組安全經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定運(yùn)行中承擔(dān)著十分重要的作用。目前,火力發(fā)電正向著大容量、大參數(shù)方向發(fā)展,廠網(wǎng)分開和區(qū)域電力市場(chǎng)格局形成對(duì)技術(shù)監(jiān)督工作提出了新的要求。國家發(fā)改委新發(fā)布的電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) DL/T 1055-2007“發(fā)電廠汽輪機(jī)、水輪機(jī)技術(shù)監(jiān)督導(dǎo)則”,從全過程的角度制定了汽輪機(jī)技術(shù)監(jiān)督的任務(wù)、措施和技術(shù)管理內(nèi)容,重申國家/行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)重點(diǎn)內(nèi)容,并在總結(jié)國內(nèi)外經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行補(bǔ)充和修改,成為火電廠汽輪機(jī)全過程監(jiān)督管理的指導(dǎo)性技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
本文對(duì)汽輪機(jī)全過程技術(shù)監(jiān)督在火電廠應(yīng)用中進(jìn)行闡述。1 汽輪機(jī)監(jiān)督的發(fā)展
為適應(yīng)電力系統(tǒng)新體制需要,要求技術(shù)監(jiān)督工作有效延伸。它包括兩方面,一是專業(yè)的延伸,所涉及的專業(yè)不僅局限于原來的 9 項(xiàng),還根據(jù)生產(chǎn)中出現(xiàn)的新問題、新技術(shù)和新設(shè)備的采用(如超臨界、超超臨界機(jī)組、燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán) 等)、參數(shù)提高、技術(shù)發(fā)展、電網(wǎng)擴(kuò)大以及自動(dòng)化水平的提高,不斷研究、制訂新的專業(yè)、標(biāo)準(zhǔn)和方法。二是范圍的延伸,從安全生產(chǎn)的觀點(diǎn)出發(fā),要求自電力建設(shè)階段開始就開展監(jiān)督工作,加強(qiáng)設(shè)備選型、采購和招評(píng)標(biāo),大型設(shè)備的制造、監(jiān)造、安裝、調(diào)試以及技術(shù)改造、設(shè)備檢修等過程的監(jiān)督,全面提升安全運(yùn)行水平。全過程監(jiān)督是電力工業(yè)技術(shù)監(jiān)督認(rèn)識(shí)上的進(jìn)步。2 監(jiān)督的任務(wù) 2.1 基建期
基建期技術(shù)監(jiān)督的主要任務(wù)包括設(shè)備選型、設(shè)計(jì)、監(jiān)造、驗(yàn)收、安裝、調(diào)試、性能試驗(yàn)共 7個(gè)階段的內(nèi)容。2.1.1 設(shè)備選型階段
參加設(shè)備的招評(píng)標(biāo)(包括招標(biāo)文件的審核等),根據(jù)相關(guān)規(guī)程規(guī)范、當(dāng)前技術(shù)水平和實(shí)際條件,使所選設(shè)備可靠、先進(jìn)、實(shí)用。2.1.2 設(shè)計(jì)階段
對(duì)設(shè)計(jì)方案、供貨廠家設(shè)計(jì)方案、圖紙、設(shè)計(jì)單位設(shè)計(jì)資料(包括軟硬件、布置、選材等)和原理圖紙等進(jìn)行審查。2.1.3 設(shè)備監(jiān)造階段
對(duì)發(fā)現(xiàn)的重大問題,技術(shù)監(jiān)督人員(包括攜帶必要的檢測(cè)設(shè)備)應(yīng)至制造廠,根據(jù)技術(shù)方案、設(shè)計(jì)資料和技術(shù)指標(biāo)等,協(xié)作對(duì)問題進(jìn)行檢測(cè)、分析和確定處理方案;對(duì)重要技術(shù)環(huán)節(jié),應(yīng)派遣有經(jīng)驗(yàn)、有資質(zhì)的人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督。對(duì)運(yùn)行、調(diào)試中和其他同類型機(jī)組暴露出來的問題,應(yīng)進(jìn)行調(diào)研、總結(jié)和重點(diǎn)防范,與廠家一起制定防范措施。2.1.4 設(shè)備驗(yàn)收階段
根據(jù)供貨合同、清單和有關(guān)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn),對(duì)進(jìn)廠主要設(shè)備進(jìn)行驗(yàn)收試驗(yàn)監(jiān)督。對(duì)進(jìn)廠后設(shè)備的現(xiàn)場(chǎng)儲(chǔ)存保管進(jìn)行監(jiān)督檢查。2.1.5 安裝階段
根據(jù)廠家設(shè)備安裝要求、有關(guān)設(shè)計(jì)、技術(shù)規(guī)程規(guī)范、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和工程主要質(zhì)量控制點(diǎn),對(duì)設(shè)備安裝、有關(guān)強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)條文執(zhí)行情況實(shí)施監(jiān)督。2.1.6 機(jī)組調(diào)試階段
根據(jù)制造廠運(yùn)行維護(hù)說明書有關(guān)技術(shù)規(guī)程、規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)和合同,對(duì)分部試運(yùn)、整套啟動(dòng)調(diào)試過程中試驗(yàn)方案、技術(shù)指標(biāo)、主要質(zhì)量控制點(diǎn)、重要記錄進(jìn)行監(jiān)督。2.1.7 性能驗(yàn)收試驗(yàn)階段
根據(jù)試驗(yàn)合同、驗(yàn)收試驗(yàn)技術(shù)規(guī)程和指標(biāo),對(duì)試驗(yàn)的過程、結(jié)果進(jìn)行監(jiān)督。2.2 生產(chǎn)期
生產(chǎn)期技術(shù)監(jiān)督的任務(wù)是:(1)了解和分析機(jī)組本體、輔助設(shè)備和附屬機(jī)械的運(yùn)行狀況,收集有關(guān)資料、運(yùn)行數(shù)據(jù)。必要時(shí),對(duì)重要監(jiān)督指標(biāo)定期測(cè)試;(2)對(duì)各種參數(shù)異?;驖撛诠收想[患進(jìn)行分析、評(píng)估,提出整改、告警處理意見,這些意見包括改進(jìn)機(jī)組安全性、經(jīng)濟(jì)性等;(3)重大設(shè)備故障、事故的調(diào)查和原因分析,提出意見和反事故措施;(4)根據(jù)機(jī)組運(yùn)行狀況,在檢修前提出建議。實(shí)施檢修技改項(xiàng)目質(zhì)量監(jiān)督,對(duì)其中發(fā)現(xiàn)的缺陷提供處理建議;(5)總結(jié)、交流和推廣技術(shù)監(jiān)督的工作經(jīng)驗(yàn)和先進(jìn)技術(shù);(6)協(xié)助對(duì)本體、輔助設(shè)備和附屬機(jī)械進(jìn)行技術(shù)改造,對(duì)改造項(xiàng)目進(jìn)行可行性研究、審查和調(diào)研,并為改造方案的制定提供建議;(7)對(duì)定期試驗(yàn)和維護(hù)的內(nèi)容、方法 和周期等進(jìn)行監(jiān)督。必要時(shí),可有針對(duì)性地開展專項(xiàng)檢查,提出整改意見及建議。3 監(jiān)督管理內(nèi)容 3.1 設(shè)備選型、設(shè)計(jì)
汽輪機(jī)及其輔助設(shè)備、附屬機(jī)械、管道及有關(guān)其它工程均應(yīng)滿足國家/行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)/管理法規(guī)和業(yè)主的具體要求。對(duì)汽輪機(jī)高壓內(nèi)缸、噴嘴 等部件材料、葉片型式、汽缸上的測(cè)點(diǎn)、保護(hù)監(jiān)視項(xiàng)目、軸系各階臨界轉(zhuǎn)速及振動(dòng)、防止汽缸進(jìn)水、啟動(dòng)方式、調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)等提出了具體要求。此外,還對(duì)超速保護(hù)控制系統(tǒng)OPC、危急遮斷器的設(shè)置、閥門快控功能、旁路系統(tǒng)的設(shè)置及其型式、性能試驗(yàn)測(cè)點(diǎn)等提出了建議。如應(yīng)根據(jù)電網(wǎng)對(duì)機(jī)組的要求,結(jié)合機(jī)組本身的實(shí)際情況,決定是否具有快控 FV功能;高壓抗燃油 DEH 調(diào)節(jié)保安系統(tǒng),轉(zhuǎn)速保護(hù)有冗余兩套以上的,可以設(shè) 1個(gè)/2個(gè)或不設(shè)機(jī)械式(飛錘/飛環(huán))危急遮斷器;汽輪機(jī)在設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)同時(shí)考慮性能試驗(yàn)所需測(cè)點(diǎn)。3.2 監(jiān)造和驗(yàn)收
監(jiān)造應(yīng)按國家/行業(yè)、制造廠企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。承擔(dān)監(jiān)造任務(wù)的單位應(yīng)按技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范、合同 文件、廠家正式技術(shù)資料等,編制監(jiān)造大綱和質(zhì)量計(jì)劃,并經(jīng)業(yè)主和技術(shù)監(jiān)督認(rèn)可。檢驗(yàn)/試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)滿足合同、廠家技術(shù)規(guī)范,并符合國家/行業(yè) 標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)/管理法規(guī)的要求,能證明:(1)符合有關(guān)技術(shù)條件和安全規(guī)范;(2)安全裝置和保護(hù)裝置動(dòng)作正確;(3)達(dá)到業(yè)主要求的規(guī)定值;(4)滿足業(yè)主的其它特殊要求。3.3 安裝
除對(duì)承擔(dān)安裝工程單位資格、施工組織設(shè)計(jì)進(jìn)行審查外,汽輪機(jī)安裝、質(zhì)量檢驗(yàn)及評(píng)定應(yīng)以國家/行業(yè)、技術(shù)/管理法規(guī)和簽訂的合同為依據(jù)。此外,安裝的其他監(jiān)督項(xiàng)目作出了規(guī)定,包括套裝油管路及油循環(huán)沖洗、抗燃油監(jiān)督及葉片測(cè)頻 等。3.4 調(diào)試
汽輪機(jī)的啟動(dòng)調(diào)試應(yīng)按簽訂的合同、有關(guān)標(biāo) 準(zhǔn)/技術(shù)管理法規(guī)進(jìn)行。調(diào)試大綱、方案、措施的編寫應(yīng)結(jié)合機(jī)組具體情況及制造商要求,貫徹、體現(xiàn)國家/行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)管理法規(guī)、職業(yè)健康安全和環(huán)境管理體系,符合質(zhì)量體系要求,并進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析和預(yù)控。調(diào)試要在啟動(dòng)試運(yùn)總指揮的領(lǐng)導(dǎo)下,根據(jù)設(shè)計(jì)和設(shè)備的特點(diǎn),合理組織、協(xié)調(diào)、實(shí)施啟動(dòng)試運(yùn)工作,確保啟動(dòng)調(diào)試工作的安全和質(zhì)量。分系統(tǒng)試運(yùn)必須在單體調(diào)試和單機(jī)試運(yùn)合格簽證后進(jìn)行;整套啟動(dòng)試運(yùn)必須在分系統(tǒng)調(diào)試 全部合格簽證后再進(jìn)行;進(jìn)入滿負(fù)荷試運(yùn)前,必須完成所有的調(diào)試項(xiàng)目,并滿足相關(guān)條件(如技術(shù) 指標(biāo)、電網(wǎng)具體要求)。此外,還對(duì)甩負(fù)荷試驗(yàn)、汽門嚴(yán)密性試驗(yàn)、潤滑油低油壓聯(lián)鎖、膠球清洗 裝置、抗燃油旁路再生裝置和潤滑油凈化裝置等 作出具體規(guī)定。如要求膠球清洗裝置、抗燃油旁 路再生裝置和潤滑油凈化裝置等應(yīng)與機(jī)組試運(yùn)行 同時(shí)調(diào)試,投入使用。3.5 啟動(dòng)驗(yàn)收性能試驗(yàn)
汽輪機(jī)、輔助設(shè)備及附屬機(jī)械性能驗(yàn)收試驗(yàn)應(yīng)按合同簽訂時(shí)指定的國際、國家、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行,以驗(yàn)證制造商提供的保證值。部分性能試驗(yàn)的項(xiàng)目,與調(diào)試互有覆蓋,可以在調(diào)試期間完成。
考核汽輪發(fā)電機(jī)組本體、輔助設(shè)備和附屬機(jī)械的性能保證,須進(jìn)行銘牌功率、最大連續(xù)功率及熱耗率的驗(yàn)收試驗(yàn)。對(duì)汽輪機(jī)主機(jī)及其系統(tǒng)而言,可以包括汽輪機(jī)在各種狀態(tài)下的啟動(dòng)和停止試驗(yàn)、散熱測(cè)試、噪聲測(cè)定等。3.6 生產(chǎn)期間技術(shù)監(jiān)督
從技術(shù)資料、設(shè)備安全管理、節(jié)能監(jiān)督、運(yùn)行維護(hù)、監(jiān)測(cè)/試驗(yàn)、檢修監(jiān)督及檢修后的專項(xiàng)試驗(yàn)等6個(gè)方面對(duì)生產(chǎn)期間技術(shù)監(jiān)督作出了規(guī)定。3.6.1 技術(shù)資料
技術(shù)資料是汽輪機(jī)設(shè)備安全運(yùn)行的基礎(chǔ),應(yīng)結(jié)合電廠具體情況,根據(jù)廠家技術(shù)資料,國家/ 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)管理法規(guī),編制汽輪機(jī)組圖冊(cè)、運(yùn)行規(guī)程、檢修規(guī)程等,定期修訂。設(shè)備技術(shù)檔 案、事故檔案及試驗(yàn)檔案齊全。3.6.2 設(shè)備安全管理
設(shè)備安全管理應(yīng)按照國家/行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)管理法規(guī)及有關(guān)行業(yè)反事故技術(shù)措施嚴(yán)格執(zhí)行,嚴(yán)防超速、軸系斷裂、大軸彎曲、軸瓦燒損事故等惡性事故發(fā)生。對(duì)機(jī)組可靠性評(píng)定和管理工作、壽命消耗、汽水化學(xué)監(jiān)督、油質(zhì)監(jiān)督維護(hù)工作、壓力容器防爆、潤滑油低油壓聯(lián)鎖、事故分析及預(yù)防等作出具體規(guī)定。應(yīng)定期開展安全性評(píng)價(jià),按照查評(píng)依據(jù),貫徹與汽輪機(jī)安全生產(chǎn)管理有關(guān)的法令、法規(guī)等。做好防止汽輪發(fā)電機(jī)組生產(chǎn)重大事故的措施,是保證電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要條件。因此,有關(guān)方面都應(yīng)認(rèn)真貫徹落實(shí)原國家電力公司“防止電力生產(chǎn)重大事故的二十五項(xiàng)重點(diǎn)要求”,密切聯(lián)系實(shí)際情況,有效利用技術(shù)監(jiān)督整改/告警手段,把各項(xiàng)重點(diǎn)要求落實(shí)到實(shí)處。3.6.3 節(jié)能監(jiān)督
隨著節(jié)能減排的進(jìn)一步推行,加強(qiáng)能耗監(jiān)督是技術(shù)監(jiān)督工作的一項(xiàng)重要內(nèi)容。在地方電力節(jié)能檢測(cè)中心監(jiān)督下,開展節(jié)能工作,如主要系統(tǒng)和設(shè)備 A 級(jí)檢修以及進(jìn)行重大技術(shù)改造前、后應(yīng)進(jìn)行性能試驗(yàn);對(duì)汽機(jī)真空系統(tǒng)、反映機(jī)組經(jīng)濟(jì)性的參數(shù)和指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)督、考核。做好設(shè)備、管道及閥門的保溫工作,制定機(jī)組參加調(diào)峰合理運(yùn)行方式等。3.6.4 運(yùn)行維護(hù)、檢測(cè)、試驗(yàn)
完善各種定期試驗(yàn)的內(nèi)容、周期和制度,并符合質(zhì)量管理體系和規(guī)范化管理的要求。重要的定期試驗(yàn),如潤滑油低油壓聯(lián)動(dòng)、充油試驗(yàn)等,應(yīng)由專人負(fù)責(zé)。建立設(shè)備、主要運(yùn)行參數(shù)定期分析和報(bào)告制度,當(dāng)這些參數(shù)偏離正常值時(shí),均可 能表明已出現(xiàn)故障或存在潛在的事故隱患,應(yīng)及時(shí)匯報(bào)、進(jìn)行評(píng)估,采取措施。按有關(guān)的法令、法規(guī),制定汽輪機(jī)油系統(tǒng)防火技術(shù)措施。對(duì)壓力 容器、高溫、高壓管道(包括潤滑油、EH 油管道)進(jìn)行金屬監(jiān)督和定期檢驗(yàn)等。3.6.5 檢修監(jiān)督
包括:(1)建立先進(jìn)的檢修管理制度,積極應(yīng)用診斷技術(shù)進(jìn)行預(yù)知維修;(2)根據(jù)設(shè)備廠家資料,結(jié)合國家/行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)管理法規(guī),制定符合質(zhì)量體系要求的檢修工藝規(guī)程/卡/作業(yè)指導(dǎo)書/ 技術(shù)文件包;(3)及時(shí)總結(jié)各級(jí)檢修記錄(含工藝 卡、驗(yàn)收簽證書等),對(duì)檢修中的安全、質(zhì)量、項(xiàng)目及試運(yùn)情況等進(jìn)行總結(jié)、評(píng)價(jià)等。
3.6.6 檢修后專項(xiàng)試驗(yàn)
各級(jí)檢修后的試驗(yàn)應(yīng)根據(jù)設(shè)備的具體狀況,參照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。包括汽輪機(jī)組本體進(jìn)行振動(dòng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)和分析,獲取波德圖;完成熱效率試驗(yàn);低壓末級(jí)葉片進(jìn)行頻率測(cè)量;調(diào)節(jié)系統(tǒng)進(jìn)行靜止試驗(yàn)或仿真試驗(yàn);對(duì)主汽門、調(diào)節(jié)汽門(包括高壓缸排氣、回?zé)?、至除氧器、抽汽供熱抽汽逆止門)的關(guān)閉時(shí)間、特性進(jìn)行測(cè)試;對(duì) OPC 特性進(jìn)行測(cè)試及分析等。4 結(jié)語
汽輪機(jī)技術(shù)監(jiān)督以質(zhì)量為中心、以標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)、以計(jì)量為手段,全過程對(duì)其相關(guān)參數(shù)、性能、指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)督、調(diào)整和評(píng)價(jià),以判斷其安全程度,從而采取預(yù)防措施,防患于未然。實(shí)踐表明,成立強(qiáng)有力的監(jiān)督機(jī)構(gòu)是前提條件。隨著汽輪機(jī)容量、參數(shù)的增加,對(duì)汽輪機(jī)的技術(shù)監(jiān)督工作提出了新的要求。電廠應(yīng)根據(jù)有關(guān)行業(yè)導(dǎo)則,結(jié)合實(shí)際情況,制定適宜本企業(yè)的監(jiān)督制度或?qū)嵤┘?xì)則,不斷提高汽輪機(jī)技術(shù)監(jiān)督水平,提高電網(wǎng)、發(fā)電設(shè)備安全可靠性。
第三篇:2011年玉環(huán)電廠汽輪機(jī)監(jiān)督總結(jié)
華能玉環(huán)電廠汽輪機(jī)監(jiān)督總結(jié)
(2011)
回顧即將過去的2011年,華能玉環(huán)電廠的汽輪機(jī)監(jiān)督工作在設(shè)備管理部技術(shù)監(jiān)督組的領(lǐng)導(dǎo)下,以集團(tuán)公司《汽輪機(jī)技術(shù)監(jiān)督》、《節(jié)能監(jiān)督標(biāo)準(zhǔn)》、《安全性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》為依據(jù),在堅(jiān)持以自身技術(shù)力量為主體的前提下,充分發(fā)揮技術(shù)監(jiān)督服務(wù)單位浙江省電力試驗(yàn)研究院的作用,利用電試院的先進(jìn)設(shè)備和試驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)指導(dǎo)監(jiān)督工作,全年未發(fā)生因汽輪機(jī)主輔設(shè)備故障而造成的機(jī)組非停。
一、汽機(jī)監(jiān)督管理
沒有規(guī)矩不成方圓。玉環(huán)電廠的汽機(jī)監(jiān)督工作抓住廠部制度建設(shè)的契機(jī),以行業(yè)和集團(tuán)公司的各項(xiàng)技術(shù)監(jiān)督標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù),積極修訂汽輪機(jī)監(jiān)督管理制度和汽輪機(jī)監(jiān)督技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),逐步做到標(biāo)準(zhǔn)與實(shí)際設(shè)備相對(duì)應(yīng)。及時(shí)根據(jù)崗位變動(dòng)情況調(diào)整汽輪機(jī)監(jiān)督網(wǎng)絡(luò)成員,并將原來網(wǎng)絡(luò)中的具體成員名單改為工作崗位,提高了技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的適用性和可持續(xù)性。
二、監(jiān)督培訓(xùn)工作
在汽輪機(jī)監(jiān)督培訓(xùn)方面,玉環(huán)電廠始終堅(jiān)持“走出去、請(qǐng)進(jìn)來”的方針?!罢?qǐng)進(jìn)來”就是通過定期組織與華東電力設(shè)計(jì)院、浙江電試院、上海汽輪機(jī)廠、各兄弟電廠進(jìn)行技術(shù)交流,積極了解國內(nèi)外汽輪機(jī)先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展方向,掌握汽輪機(jī)技術(shù)上的節(jié)能改造新動(dòng)態(tài)?!白叱鋈ァ本褪怯嗅槍?duì)性的參加科研院所、生產(chǎn)廠家組織地技術(shù)論壇、專題講座,通過跨區(qū)域、跨行業(yè)的交流學(xué)習(xí)完善監(jiān)督網(wǎng)絡(luò)成員知識(shí)結(jié)構(gòu)和監(jiān)督管理經(jīng)驗(yàn)。全年汽輪機(jī)監(jiān)督網(wǎng)絡(luò)成員參加了力士樂公司組織液壓技術(shù)培訓(xùn);湖北流體控制中心組織地液控蝶閥技術(shù)培訓(xùn);浙江電試院組織地全省汽輪機(jī)監(jiān)督實(shí)施細(xì)則審查會(huì)、節(jié)能項(xiàng)目推進(jìn)會(huì)等。2011年汽輪機(jī)監(jiān)督網(wǎng)加強(qiáng)了與兄弟電廠的技術(shù)合作,年內(nèi)曾就主汽門、調(diào)門螺紋環(huán)的檢修工藝改進(jìn)選派技術(shù)人員赴華電望亭電廠、上海汽輪機(jī)廠調(diào)研,并根據(jù)調(diào)研成果自行制作專用工具,完善汽門檢修項(xiàng)目技術(shù)方案。就抽汽逆止門試驗(yàn)問題赴浙能樂清電廠調(diào)研,以縮短抽汽逆止門的試驗(yàn)周期。
三、設(shè)備監(jiān)督
良好的開端是成功的一半,在年初的監(jiān)督計(jì)劃制定之初,就著眼于技術(shù)上存在的重點(diǎn)、難點(diǎn)問題。2011年汽輪機(jī)技術(shù)監(jiān)督工作著重放在治理主輔機(jī)軸系振動(dòng)、調(diào)速系統(tǒng)安全及汽機(jī)節(jié)能等方面,加強(qiáng)機(jī)組檢修期間的技術(shù)監(jiān)督工作,在多個(gè)方面取得了一定的突破。
1.推進(jìn)振動(dòng)監(jiān)督工作,建立主機(jī)及重要輔機(jī)振動(dòng)監(jiān)督臺(tái)賬,充分利用TDM系統(tǒng)的強(qiáng)大功能指導(dǎo)振動(dòng)監(jiān)督工作。針對(duì)#3機(jī)組#5瓦軸振、#3瓦瓦振偏大問題整理相關(guān)數(shù)據(jù)資料,組織專題分析會(huì),提升振動(dòng)分析、管理水平。并會(huì)同西安熱工院、浙江電試院進(jìn)行#3機(jī)組#3瓦瓦振、#5瓦軸振變真空振動(dòng)試驗(yàn),試驗(yàn)真空在-94.8~-96.5KPa之間,在3C檢修期間完成#3機(jī)組軸系平衡塊檢查,按動(dòng)平衡試驗(yàn)數(shù)據(jù)在B缸末級(jí)葉輪輪轂處增加平衡塊865.2g(鍵相槽逆轉(zhuǎn)向130°)。啟動(dòng)至滿負(fù)荷振動(dòng)監(jiān)測(cè),經(jīng)3C檢修實(shí)施#3瓦瓦枕研磨及B缸末級(jí)葉輪輪轂處配重兩項(xiàng)技術(shù)措施后,目前在滿負(fù)荷工況下#3瓦瓦振在3.5mm/s以下,#5瓦軸振在60μm以下(真空-94KPa)。2.針對(duì)#2機(jī)組漏氫偏大情況,組織召開專題分析會(huì),梳理各種影響因素,春節(jié)調(diào)停、#2機(jī)組B修期間兩次對(duì)密封瓦進(jìn)行檢修,并同步進(jìn)行發(fā)-勵(lì)對(duì)輪配重,將發(fā)-勵(lì)對(duì)輪鍵相槽逆時(shí)針∠25.7°的平衡塊526g , ∠51.4°的平衡塊306g調(diào)整為∠51.4°的平衡塊526g,∠77.1°的平衡塊530 g。啟動(dòng)后#2機(jī)組#
6、7瓦軸振下降為76μm(合成值)以下,日漏氫量下降為12Nm3以下。
3.#4機(jī)組A側(cè)高調(diào)門油動(dòng)機(jī)L1滲油、#2機(jī)組A、B側(cè)高調(diào)門L1接口滲油判斷為軸封輕微磨損,發(fā)現(xiàn)液壓缸蝶形彈簧碎裂和主軸拉毛等問題。分別在4C、2B檢修中完成高調(diào)門油動(dòng)機(jī)的大修工作,珩磨油動(dòng)機(jī)活塞桿,更換備件。
4.#4機(jī)3月7日發(fā)生汽機(jī)調(diào)門、EH油壓、油泵電流波動(dòng)現(xiàn)象,導(dǎo)致EH油管也有間歇性的振動(dòng)。會(huì)同運(yùn)行進(jìn)行排查,退出一次調(diào)頻后觀察沒有出現(xiàn)波動(dòng)跡象。排查一次調(diào)頻指令有發(fā)出,經(jīng)儀控專業(yè)檢查為一次調(diào)頻參數(shù)過于靈敏,修改參數(shù)后正常。
5.加強(qiáng)了小機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的監(jiān)督。在#
2、3機(jī)組檢修重發(fā)現(xiàn)小機(jī)調(diào)門油動(dòng)機(jī)EG-3P輸出軸損壞,引導(dǎo)閥閥芯、閥套腐蝕磨損等缺陷,嚴(yán)格進(jìn)行小機(jī)高、低壓油動(dòng)機(jī)靜態(tài)試驗(yàn),全年未發(fā)生因小機(jī)調(diào)速系統(tǒng)故障引起的機(jī)組降出力事件。
6.成功處理2A凝結(jié)水泵振動(dòng)大問題。凝結(jié)水泵振動(dòng)問題從基建開始一直未得到根本性解決,#2機(jī)凝泵A在運(yùn)行過程中出現(xiàn)振動(dòng)爬升現(xiàn)象。專業(yè)組織認(rèn)真分析,與設(shè)備廠家和科研單位討論振動(dòng)原因和處理方案,利用檢修機(jī)會(huì)對(duì)泵和電機(jī)進(jìn)行解體檢查,通過修后反復(fù)試驗(yàn)調(diào)整配重,使得調(diào)換后該凝泵振動(dòng)明顯好轉(zhuǎn),為處理類似缺陷積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)。
7.針對(duì)熱段疏水罐筒體裂紋問題,召開專題會(huì)討論熱段疏水罐更換技術(shù)方案,并就疏水控制方式優(yōu)化的問題向華東院及相關(guān)電廠調(diào)研。3C檢修期間已完成#3機(jī)組熱再疏水罐更換、焊接熱處理及檢驗(yàn)。
8.注重檢修期間主機(jī)軸瓦的檢驗(yàn)。#3機(jī)C修#1瓦揭瓦檢查發(fā)現(xiàn)軸頸處有兩道輕微劃痕,翻下瓦發(fā)現(xiàn)下瓦承力面與油楔結(jié)合處烏金有蜂窩狀、脫落及碎裂現(xiàn)象,返回軸瓦廠家修補(bǔ);#3瓦瓦枕球面接觸面偏窄,考慮到#3瓦瓦振偏大重新研刮瓦枕。
9.完成#
3、4機(jī)組汽機(jī)補(bǔ)汽閥開啟試驗(yàn),補(bǔ)汽閥開度在15%以下時(shí),#
1、2瓦軸振最大為80um;補(bǔ)汽閥開度在20%時(shí),#
1、2瓦的軸振超過100um,最終將#
3、4機(jī)組補(bǔ)汽閥開度限制在10%以下運(yùn)行。10. 積極推進(jìn)汽機(jī)節(jié)能工作,開展節(jié)能對(duì)標(biāo)管理,制訂汽機(jī)設(shè)備和系統(tǒng)節(jié)能排查方案,積極完善各項(xiàng)節(jié)能措施。召開汽機(jī)節(jié)能專題會(huì),在2010年夏季工況優(yōu)化運(yùn)行的基礎(chǔ)上,根據(jù)冷卻水溫度做進(jìn)一步調(diào)整,以達(dá)到最經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行方式。最終確定今后夏季工況循環(huán)水系統(tǒng)運(yùn)行方式。推進(jìn)二期#
3、4機(jī)組凝結(jié)水系統(tǒng)降壓運(yùn)行技改項(xiàng)目的實(shí)施,設(shè)計(jì)并優(yōu)化了給水泵密封水加升壓泵系統(tǒng)及控制邏輯,年內(nèi)一完成了二期#
3、4機(jī)組給水泵加裝密封水泵的系統(tǒng)施工,待主泵到貨安裝后便可進(jìn)入實(shí)施階段。針對(duì)四臺(tái)機(jī)凝汽器端差及凝結(jié)水過冷度大現(xiàn)象進(jìn)行排查,發(fā)現(xiàn)原SIS系統(tǒng)監(jiān)測(cè)顯示數(shù)據(jù)與實(shí)際計(jì)算值存在較大偏差,經(jīng)修正后,四臺(tái)機(jī)凝汽器端差及凝結(jié)水過冷度均已正常。完成#3機(jī)三臺(tái)機(jī)械真空泵密封水加裝制冷裝置,投用后經(jīng)電試院試驗(yàn)分析,機(jī)組夏季工況凝汽器真空值上升0.2-0.3kpa左右,取得較好的經(jīng)濟(jì)效益。通過對(duì)系統(tǒng)改造,完成#
2、#3機(jī)定冷水補(bǔ)水溢流水的全部回收。通過對(duì)加熱器優(yōu)化運(yùn)行專項(xiàng)治理工作,利用#3C、#4C、#2B檢修對(duì)加熱器給水分隔板進(jìn)行排查治理,并對(duì)高加進(jìn)出口三通閥的閥位整定,使得高加端差大、給水溫升不足的現(xiàn)象得到進(jìn)一步改善。通過對(duì)凝補(bǔ)水系統(tǒng)進(jìn)行改造,#3機(jī)組實(shí)現(xiàn)停運(yùn)凝結(jié)水輸送泵的目標(biāo),并逐步在其他機(jī)組上應(yīng)用,目前已完成#3機(jī)和#2機(jī)的改造。通過對(duì)系統(tǒng)改造,完成#
2、#3機(jī)定冷水補(bǔ)水溢流水的全部回收。通過對(duì)凝汽器真空泄漏不斷排查治理,四臺(tái)機(jī)嚴(yán)密性試驗(yàn)數(shù)據(jù)均達(dá)到優(yōu)良水平。
11.按監(jiān)督標(biāo)準(zhǔn)完成#2、3、4機(jī)組檢修試驗(yàn)方案編制及試驗(yàn)。主要有檢修前、后抬軸試驗(yàn);檢修前、后汽機(jī)性能試驗(yàn);密封瓦檢修后發(fā)電機(jī)風(fēng)壓試驗(yàn);并網(wǎng)前汽門嚴(yán)密性試驗(yàn);汽機(jī)就地脫扣試驗(yàn);超速保護(hù)通道試驗(yàn);抽汽逆止門活動(dòng)試驗(yàn)、小機(jī)超速通道試驗(yàn);小機(jī)高、低壓調(diào)門活動(dòng)等試驗(yàn)。
12.按時(shí)完成汽機(jī)設(shè)備定期切換試驗(yàn)、ATT試驗(yàn)、真空嚴(yán)密性試驗(yàn)、蓄能器氮?dú)鈮毫y(cè)定等定期試驗(yàn)檢驗(yàn)工作。
13.完成#2、3、4機(jī)組汽機(jī)側(cè)安全閥定期排放試驗(yàn),配合金屬專業(yè)完成#2、3、4機(jī)組壓力容器及安全閥檢驗(yàn)工作。
14. 各機(jī)組兩只低旁閥閥芯沖刷嚴(yán)重,閥芯密封面呈犬牙狀吹損約3mm,由于車削量較大,返閥門廠重新對(duì)焊硬質(zhì)合金。
四、技術(shù)監(jiān)督服務(wù)單位管理支持情況:
本浙江電試院對(duì)玉環(huán)電廠汽輪機(jī)監(jiān)督工作主要進(jìn)行了迎峰度夏前監(jiān)督檢查、季度監(jiān)督檢查、召開了浙江省汽輪機(jī)監(jiān)督實(shí)施及考核細(xì)則審查會(huì)。積極配合計(jì)劃檢修進(jìn)行檢修前、后的性能試驗(yàn),為檢修項(xiàng)目策劃提供了試驗(yàn)數(shù)據(jù),如發(fā)現(xiàn)2A高加端差大、給水溫升不足的缺陷,及時(shí)增加了各臺(tái)加熱器水室分水隔板檢查的項(xiàng)目。在試驗(yàn)中還發(fā)現(xiàn)各臺(tái)機(jī)組凝結(jié)水流量偏差較大的問題,目前#2機(jī)組已經(jīng)加裝標(biāo)準(zhǔn)流量孔板,其他機(jī)組將逐步完善。
在技術(shù)支持方面,本因我廠對(duì)#2、3、4機(jī)組汽門及油動(dòng)機(jī)均安排了檢修,修后機(jī)組全部委托浙江電試院進(jìn)行了汽門關(guān)閉時(shí)間測(cè)定,浙江電試院均能在我廠要求時(shí)間內(nèi)完成測(cè)試。尤其在振動(dòng)監(jiān)督上,浙江電試院積極同我廠技術(shù)人員一起加班加點(diǎn),解決了#3機(jī)組#5瓦軸振大、#2機(jī)組#7瓦軸振大振動(dòng)、2B凝結(jié)水泵電機(jī)振動(dòng)大等問題。
五、目前存在的主要問題
1.#
1、2機(jī)組平衡活塞后溫度偏高問題,我廠已經(jīng)提供相關(guān)曲線,目前上海汽輪機(jī)廠未給出處理方案,答復(fù)還需與西門子公司溝通解決。
2.#1機(jī)組再熱熱段中壓主汽門前過渡段焊縫熱影響區(qū)的A側(cè)3處、B側(cè)6處表面裂紋,進(jìn)行了打磨處理。目前已將各臺(tái)機(jī)組同區(qū)域列為C級(jí)以上檢修的必檢項(xiàng)目,并與西安熱工院電站材料所合作進(jìn)行裂紋形成原因分析,下一步持續(xù)推進(jìn)壽命評(píng)估、防止措施制定等工作。
3.#2機(jī)組B修中發(fā)現(xiàn)A側(cè)主蒸汽管道25米垂直管焊口廠家焊縫(WA-15)存在1處8mm表面裂紋,A、B側(cè)主汽門前水平管段各有一道廠家焊縫(WA-
24、WA-57)存在16處表面裂紋,主汽至高旁管路四道廠家焊縫(WA-
19、WA-
27、WA-63、WA-69)存在13處表面裂紋,全部打磨處理。
4.#2機(jī)組2B高加水側(cè)管束發(fā)現(xiàn)12根換熱管管口部位有縱向裂紋,全部焊接封堵。6臺(tái)高加的水室分水隔板部分角焊縫有裂紋,目前經(jīng)打磨后補(bǔ)焊處理。需與高加制造單位共同分析裂紋產(chǎn)生的原因。5.玉環(huán)電廠針對(duì)#1 汽輪機(jī)#5 軸瓦X向軸振144.9μm,Y向軸振119μm的現(xiàn)象進(jìn)行頻譜分析,發(fā)現(xiàn)#5瓦振動(dòng)幅值與機(jī)組負(fù)荷成正比,主要表現(xiàn)為二倍頻偏大,計(jì)劃在12年#1機(jī)組A修時(shí)調(diào)整汽-發(fā)對(duì)輪中心。
6.根據(jù)#2機(jī)組B修前性能試驗(yàn)結(jié)果,#2機(jī)組2A/2B高加上端差為11.8/10℃,給水溫升低于設(shè)計(jì)值10/8.1℃,重點(diǎn)安排B修更換高加分水隔板密封件,并考慮優(yōu)化密封件的材質(zhì)。
7.疏水等小管路的裂紋問題,2011年汽機(jī)設(shè)備的疏水管共出現(xiàn)裂紋三次,分別是#2機(jī)組熱再壓力測(cè)點(diǎn)管接座后焊縫裂紋、#1機(jī)組A側(cè)熱再疏水罐至高壓疏擴(kuò)焊縫裂紋、4B小機(jī)低壓主汽門油動(dòng)機(jī)安全油管路廠家焊縫裂紋。
六、2012年監(jiān)督工作重點(diǎn)
1.繼續(xù)與寧海電廠等單位合作督促上汽調(diào)研、分析1000MW機(jī)組平衡活塞后溫度偏高問題(我廠#
1、2機(jī)組偏高)。
2.就#1機(jī)組揭中、低壓缸檢查、汽門解體檢查等問題與上海汽輪機(jī)廠進(jìn)行技術(shù)交流。
3.繼續(xù)完善汽輪機(jī)主輔設(shè)備振動(dòng)監(jiān)督管理。確保我廠機(jī)組軸系振動(dòng)在優(yōu)良值以下。
4.運(yùn)行機(jī)組ATT試驗(yàn)等汽機(jī)監(jiān)督定期試驗(yàn)。5.定期召開廠級(jí)汽機(jī)監(jiān)督例會(huì)。6.檢修機(jī)組修前、修后性能試驗(yàn)。7.運(yùn)行機(jī)組振動(dòng)監(jiān)測(cè)、漏氫監(jiān)測(cè)。
8.配合化學(xué)進(jìn)行運(yùn)行機(jī)組油務(wù)監(jiān)督及汽水品質(zhì)監(jiān)督。9.配合金屬監(jiān)督進(jìn)行壓力容器檢驗(yàn)及安全閥校驗(yàn)。10.推進(jìn)#
3、#4機(jī)組凝結(jié)水降壓運(yùn)行技改。11.推進(jìn)#
1、4機(jī)組停運(yùn)凝疏泵停運(yùn)。
12.依托華東電力設(shè)計(jì)院技術(shù)平臺(tái),積極推進(jìn)汽機(jī)抽汽調(diào)頻、給水系統(tǒng)增加前置加熱器等技改項(xiàng)目。
13.協(xié)助金屬監(jiān)督與西安熱工院電站材料所合作進(jìn)行熱再大小頭裂紋形成原因分析,下一步持續(xù)推進(jìn)壽命評(píng)估、防止措施制定等工作。
第四篇:汽輪機(jī)總結(jié)
1-2300-01-00 自己找資料總結(jié)的汽輪機(jī)一部分資料
汽輪機(jī)工作原理
汽輪機(jī)是將蒸汽的熱能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的蝸輪式機(jī)械。在汽輪機(jī)中,蒸汽在噴嘴中發(fā)生膨脹,壓力降低,速度增加,熱能轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)能。如圖1所示。高速汽流流經(jīng)動(dòng)葉片3時(shí),由于汽流方向改變,產(chǎn)生了對(duì)葉片的沖動(dòng)力,推動(dòng)葉輪2旋轉(zhuǎn)做功,將蒸汽的動(dòng)能變成軸旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能。
沖動(dòng)式汽輪機(jī)工作原理圖
1-軸;2-葉輪;3-動(dòng)葉片;4-噴嘴
汽輪機(jī)結(jié)構(gòu)
汽輪機(jī)主要由轉(zhuǎn)動(dòng)部分(轉(zhuǎn)子)和固定部分(靜體或靜子)組成。轉(zhuǎn)動(dòng)部分包括葉柵、葉輪或轉(zhuǎn)子、主軸和聯(lián)軸器及緊固件等旋轉(zhuǎn)部件。固定部件包括氣缸、蒸汽室、噴嘴室、隔板、隔板套(或靜葉持環(huán))、汽封、軸承、軸承座、機(jī)座、滑銷系統(tǒng)以及有關(guān)緊固零件等。套裝轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)如圖2所示。套裝轉(zhuǎn)子的葉輪、軸封套、聯(lián)軸器等部件和主軸是分別制造的,然后將它們熱套(過盈配合)在主軸上,并用鍵傳遞力矩。
1-2300-01-00
套裝轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)
1-油封環(huán) 2-油封套 3-軸 4-動(dòng)葉槽 5-葉輪 6-平衡槽
油動(dòng)機(jī)、錯(cuò)油門:
油動(dòng)機(jī)是調(diào)節(jié)汽閥的執(zhí)行機(jī)構(gòu),它將由放大器或電液轉(zhuǎn)換器輸入的二次油信號(hào)轉(zhuǎn)換成有足夠作功能力的行程輸出以操縱調(diào)節(jié)汽閥。
油動(dòng)機(jī)是斷流雙作用往復(fù)式油動(dòng)機(jī),以汽輪機(jī)油為工作介質(zhì),動(dòng)力油用0.7~0.9Mpa的調(diào)節(jié)油。油動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)下圖所示。
1.拉桿 2.調(diào)節(jié)螺栓 3.反饋板 4.活塞桿 5.油缸(缸蓋)6.活塞 7.連接體 8.錯(cuò)油門(錯(cuò)油門殼體)9.反饋杠桿 10.調(diào)節(jié)螺釘 11.調(diào)節(jié)螺母 12.彎角杠桿 13.桿端關(guān)節(jié)軸承
1-2300-01-00 油動(dòng)機(jī)
油動(dòng)機(jī)主要由油缸、錯(cuò)油門、連接體和反饋機(jī)構(gòu)組成。錯(cuò)油門(8)通過連接體(7)與油缸(5)連接在一起,錯(cuò)油門與油缸之間的油路由連接體溝通,油路接口處裝有O形密封圈。連接體有鑄造和鍛件兩種加工件,圖示為鍛件形式。油缸由底座、筒體、缸蓋、活塞、活塞桿等構(gòu)成。筒體與底座、缸蓋之間裝有O形密封圈,它們由4只長螺栓組裝在一起。活塞配有填充聚四氟乙烯專用活塞環(huán)?;钊麆?dòng)作時(shí)在接近上死點(diǎn)處有~10mm的阻尼區(qū),用以減小活塞的慣性力和載荷力并降低其動(dòng)作速度。缸蓋上裝有活塞桿密封組件,頂部配裝活塞桿導(dǎo)軌及彎角杠桿支座。油缸靠底座下部雙耳環(huán)與托架上的關(guān)節(jié)軸承、銷軸連接并支撐在托架上。在油缸活塞桿(4)上端有拉桿(1)和桿端關(guān)節(jié)關(guān)節(jié)軸承(13),通過(13)使油缸與調(diào)節(jié)汽閥杠桿相連。錯(cuò)油門結(jié)構(gòu)下圖所示。
套筒(25、26、27)裝在錯(cuò)油門殼體(8)中,其中上套筒(25)及下套筒
14.錯(cuò)油門彈簧 15.推力球軸承 16.轉(zhuǎn)動(dòng)盤 17.滑閥體 18.泄油孔 19.調(diào)節(jié)閥 20.放油孔 21.調(diào)節(jié)閥 22.噴油進(jìn)油孔 23螺塞 24.噴油孔 25.上套筒 26.中間套筒 27.下套筒
C 二次油 P 動(dòng)力油 T 回油
(27)與殼體用隙縫螺釘固定,中間套筒(26)在裝配時(shí)配作錐銷與殼體定位固定。套筒與殼體中的腔室構(gòu)成5檔功用不同的油路,對(duì)照?qǐng)D1可看出,中間是動(dòng)力油進(jìn)油,相鄰兩個(gè)分別與油缸活塞上、下腔相通,靠外端的兩個(gè)是油動(dòng)機(jī)回油。油的流向由錯(cuò)油門滑閥控制,滑閥是滑閥體(17)和轉(zhuǎn)動(dòng)盤(16)的組合件,滑閥在套筒中作軸向、圓周向運(yùn)動(dòng),在穩(wěn)定工況,滑閥下端的二次油作用力與上端
1-2300-01-00 的彈簧(14)力相平衡,使滑閥處在中間位置,滑閥凸肩正好將中間套筒的油口封住,油缸的進(jìn)、出油路均被阻斷,因此油缸活塞不動(dòng)作,汽閥開度亦保持不變。若工況發(fā)生變化,如瞬時(shí)由于機(jī)組運(yùn)行轉(zhuǎn)速降低等原因出現(xiàn)二次油壓升高情況時(shí),滑閥的力平衡改變使滑閥上移,于是,在動(dòng)力油通往油缸活塞上腔的油口被打開的同時(shí),活塞下腔與回油接通,由于油缸活塞上腔進(jìn)油,下腔排油,因此活塞下行,使調(diào)節(jié)汽閥開度加大,進(jìn)入汽輪機(jī)的蒸汽流量增加,使機(jī)組轉(zhuǎn)速上升。與此同時(shí),隨著活塞下行,通過反饋板(3),彎角杠桿(12),反饋杠桿(9)等的相應(yīng)動(dòng)作,使錯(cuò)油門彈簧的工作負(fù)荷增大,當(dāng)作用在滑閥上的二次油壓力與彈簧力達(dá)到新的平衡時(shí),滑閥又恢復(fù)到中間位置,相應(yīng)汽閥開度保持在新的位置,機(jī)組也就在新工況下穩(wěn)定運(yùn)行。如出現(xiàn)二次油壓降低的情況,則各環(huán)節(jié)動(dòng)作與 上述過程相反,不再贅述。
抽氣器和抽汽器
抽氣器的功能是以保持凝汽器的真空和良好的傳熱。抽汽器在背壓式汽輪機(jī)上是很重要的一件部套。主要功能是把汽封漏汽抽出,防止蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)的前后軸承座內(nèi)。蒸汽一旦進(jìn)入前后軸承座內(nèi)就凝結(jié)成水,是油中帶水的主要成因。小型汽輪機(jī)就直接用抽汽器,2MW以上機(jī)組要增加汽封換熱器,提高抽汽器的性能以及整個(gè)機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性。速關(guān)閥(N)
速關(guān)閥也稱為主汽門,它是主蒸汽管路與汽輪機(jī)之間的主要關(guān)閉機(jī)構(gòu),在緊急狀態(tài)時(shí)能立即節(jié)斷汽輪機(jī)的進(jìn)汽,使機(jī)組快速停機(jī)。
速關(guān)閥水平裝配在汽輪機(jī)進(jìn)汽室側(cè)面。按照汽輪機(jī)進(jìn)汽容積流量的不同,一臺(tái)汽輪機(jī)可配置一只或兩只速關(guān)閥。
汽輪機(jī)停機(jī)時(shí)速關(guān)閥是關(guān)閉的,在汽輪機(jī)起動(dòng)和正常運(yùn)行期間速關(guān)閥處于全開狀態(tài)。
圖1是用于N型汽輪機(jī)的速關(guān)閥,它主要由閥和油缸兩部分構(gòu)成。閥體部分有兩種結(jié)構(gòu)形式,圖1是無單獨(dú)閥殼的速關(guān)閥,在三系列汽輪機(jī)中,大多采用這種閥殼與汽缸進(jìn)汽室為整體構(gòu)件的結(jié)構(gòu)形式。
1. 主閥碟 2. 卸載閥 3. 蒸汽濾網(wǎng) 4. 導(dǎo)向套筒
5. 閥蓋 6. 汽封套筒
7. 閥桿 8. 專用螺栓
9. 螺母 10. 油缸
11. 壓力表接口 13. 活塞 15. 彈簧座 17. 擋盤 12. 試驗(yàn)活塞 14. 彈簧
16. 活塞盤
18. 閥座D 蒸汽入口 E 速關(guān)油 F 啟動(dòng)油 H 試驗(yàn)油 K 漏汽 T1 回油 T2 漏油
1-2300-01-00
圖1 速關(guān)閥
閥體部分主要由件1~8及18組成,閥蓋(5)不僅用于進(jìn)汽室端面的密封,而且也是閥與油缸間的連接件。
在速關(guān)閥末開啟時(shí)新蒸汽經(jīng)蒸汽濾網(wǎng)(3)通至主閥碟(1)前的腔室,閥碟在蒸汽力及油缸彈簧(14)關(guān)閉力作用下被緊壓在閥座(18)上,新蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)通流部分的通路被切斷。主閥碟中裝有卸載閥(2),由于在速關(guān)閥的開啟過程中調(diào)節(jié)汽閥處于關(guān)閉狀態(tài),所以隨著卸載閥的提升,主閥碟前后的壓力很快趨于平衡,使得主閥碟開啟的提升力大為減小。
在速關(guān)閥開啟過程中或速關(guān)閥關(guān)閉后(隔離閥未關(guān))有一部分蒸汽沿著閥桿(7)與導(dǎo)向套筒(4)及汽封套筒(6)之間的間隙向外泄漏,漏汽從接口K引出。而當(dāng)速關(guān)閥全開后,主閥碟與導(dǎo)向套筒的密封面緊密貼合,閥桿漏汽被阻斷。
速關(guān)閥中的蒸汽濾網(wǎng)大多是采用不銹鋼波形鋼帶卷繞結(jié)構(gòu)的濾網(wǎng),也有一些汽輪機(jī)的濾網(wǎng)由帶孔不銹鋼板卷焊而成。
速關(guān)閥的油缸部分主要由油缸(10)、活塞(13)、彈簧(14)、活塞盤(16)及密封件等構(gòu)成,油缸用螺栓固定在閥蓋(5)上?;谟透籽b、拆操作的安全性,在油缸端面裝有3只專用長螺栓(8),在螺栓旋入處配有鋼絲螺紋套。注意:油缸的裝拆須借助螺栓(8)和螺母(9),以免發(fā)生人身傷害事故。
油缸部分是速關(guān)閥開啟和關(guān)閉的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。在通過啟動(dòng)調(diào)節(jié)器(1-1840-)的操作開啟速關(guān)閥時(shí),油缸部分相應(yīng)如下動(dòng)作:?jiǎn)?dòng)油F通至活塞(13)右端,活塞在油壓作用下克服彈簧(14)力被壓向活塞盤(16),使活塞與活塞盤的密封面相接觸,之后速關(guān)油E通入活塞盤左側(cè),隨著活塞盤后速關(guān)油壓的建立,啟動(dòng)油開始有控制的泄放,于是活塞盤和活塞如同一個(gè)整體構(gòu)件在兩側(cè)油壓差作用下,持續(xù)向右移動(dòng)直至被試驗(yàn)活塞(12)限位,由于閥桿右端是與活塞盤連接在一起,所以在活塞盤移動(dòng)的同時(shí)速關(guān)閥也就隨之開啟。
速關(guān)閥的關(guān)閉由保安系統(tǒng)操縱,如果保安系統(tǒng)中任何一個(gè)環(huán)節(jié)發(fā)生速關(guān)動(dòng)作,都會(huì)使速關(guān)油失壓,在彈簧力作用下,活塞與活塞盤脫開,活塞盤左側(cè)的速關(guān)油從T1排出,活塞盤連同閥桿、閥碟即刻被推至關(guān)閉位置。
油缸部分還裝有試驗(yàn)活塞(12),如圖2所示,由試驗(yàn)活塞,試驗(yàn)閥及壓力表等構(gòu)成速關(guān)閥試驗(yàn)機(jī)構(gòu),其作用是在機(jī)組運(yùn)行期間檢驗(yàn)速關(guān)閥動(dòng)作的可靠性。試驗(yàn)閥是手動(dòng)換向閥(或電動(dòng)換向閥),它可裝接在管路上,也可組裝在速關(guān)組件(參見1-2001-)中,通過操作試驗(yàn)閥使壓力油經(jīng)節(jié)流孔進(jìn)入試驗(yàn)活塞右端腔室,由于試驗(yàn)活塞面積大于活塞面積,因此當(dāng)P2達(dá)到某一值后,在油壓
力作用下試驗(yàn)活塞推動(dòng)活塞、活塞盤、閥桿、閥碟同時(shí)向關(guān)閉方向移動(dòng),行程為h,這一行程不會(huì)影響機(jī)組的正常運(yùn)行,所以試驗(yàn)可在包括額定工況在內(nèi)的任意負(fù)荷下進(jìn)行。當(dāng)試驗(yàn)閥切換至圖示位置時(shí)退出試驗(yàn)。
圖2 速關(guān)閥試驗(yàn)機(jī)構(gòu)
若速關(guān)閥狀況良好,試驗(yàn)結(jié)果就是P2<P1,P2是試驗(yàn)活塞開始位移時(shí)的試驗(yàn)油壓,P1是許用試驗(yàn)壓力。
P1≤A+B(P4-1),其中A、B是與規(guī)格有關(guān)的特性值,見技術(shù)數(shù)據(jù)0-0300-T.Nr-00。
P4是機(jī)組運(yùn)行時(shí)的速關(guān)油壓值。
若試驗(yàn)測(cè)得P2≥P1,則表明閥桿上因有鹽垢或活塞等可動(dòng)件上因油垢沉積而產(chǎn)生了額外的運(yùn)動(dòng)阻力,致使速關(guān)閥動(dòng)作不正常,為使速關(guān)閥能正常動(dòng)作,在這種情況下試驗(yàn)應(yīng)重復(fù)多次,如最終仍然是P2>P1,那就要盡快安排檢修,拆出速關(guān)閥,查出原因,消除故障。
根據(jù)需要速關(guān)閥可配裝行程開關(guān),用于在閥的關(guān)閉、全開位置發(fā)送相應(yīng)的信號(hào)。
固定在閥桿上的檔盤有多種功用:萬一油缸密封件損壞速關(guān)油外泄時(shí),它可阻擋油噴到高溫部分;阻擋閥桿漏冒向油缸;兼作行程開關(guān)的觸發(fā)器。
速關(guān)閥按新蒸汽進(jìn)口通徑有100、125、150、200、250及320六種規(guī)格,除320之外其它速關(guān)閥的結(jié)構(gòu)是類同的。
320速關(guān)閥因閥碟尺寸較大為減小主閥碟開啟的提升力,避免閥桿彎曲,閥碟、閥蓋、閥座部分如圖3所示,其它部分與圖1是一樣的。
圖4是帶有獨(dú)立閥殼的速關(guān)閥,除閥殼外,它的結(jié)構(gòu)和工作方式與上述相同,不再贅述。
圖3
圖4
第五篇:汽輪機(jī)技術(shù)問答解讀
汽輪機(jī)技術(shù)問答
一、基礎(chǔ)知識(shí)
1.什么叫工質(zhì)?火力發(fā)電廠采用什么作為工質(zhì)?
工質(zhì)是熱機(jī)中熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的一種媒介物質(zhì)(如燃?xì)?、蒸汽等),依靠它在熱機(jī)中的狀態(tài)變化(如膨脹)才能獲得功。
為了在工質(zhì)膨脹中獲得較多的功,工質(zhì)應(yīng)具有良好的膨脹性。在熱機(jī)的不斷工作中,為了方便工質(zhì)流入與排出,還要求工質(zhì)具有良好的流動(dòng)性。因此,在物質(zhì)的固、液、氣三態(tài)中,氣態(tài)物質(zhì)是較為理想的工質(zhì)。目前火力發(fā)電廠主要以水蒸氣作為工質(zhì)。
2.何謂工質(zhì)的狀態(tài)參數(shù)?常用的狀態(tài)參數(shù)有幾個(gè)?基本狀態(tài)參數(shù)有幾個(gè)?
描述工質(zhì)狀態(tài)特性的物理量稱為狀態(tài)參數(shù)。常用的工質(zhì)狀態(tài)參數(shù)有溫度、壓力、比容、焓、熵、內(nèi)能等,基本狀態(tài)參數(shù)有溫度、壓力、比容。
3.什么叫溫度、溫標(biāo)?常用的溫標(biāo)形式有哪幾種?
溫度是衡量物體冷熱程度的物理量。對(duì)溫度高低量度的標(biāo)尺稱為溫標(biāo)。常用的有攝氏溫標(biāo)和絕對(duì)溫標(biāo)。
⑴攝氏溫標(biāo)。規(guī)定在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下純水的冰點(diǎn)為0℃,沸點(diǎn)為100℃,在0℃與100℃之間分成100個(gè)格,每格為1℃,這種溫標(biāo)為攝氏溫標(biāo),用℃表示單位符號(hào),用t作為物理量符號(hào)。
⑵絕對(duì)溫標(biāo)。規(guī)定水的三相點(diǎn)(水的固、液、汽三相平衡的狀態(tài)點(diǎn))的溫度為273.15K。絕對(duì)溫標(biāo)與攝氏溫標(biāo)的每刻度的大小是相等的,但絕對(duì)溫標(biāo)的0K,則是攝氏溫標(biāo)的-273.15℃。絕對(duì)溫標(biāo)用K作為單位符號(hào),用T作為物理量符號(hào)。攝氏溫標(biāo)與絕對(duì)溫標(biāo)的關(guān)系為 t=T-273.15℃。
4.什么叫壓力?壓力的單位有幾種表示方法?
單位面積上所受到的垂直作用力稱為壓力。用符號(hào)“p”表示,即
p=F/A
(1—1)式中
F——垂直作用于器壁上的合力,N;
A——承受作用力的面積m2。
壓力的單位有:
⑴國際單位制中表示壓力采用N/m2,名稱為[帕斯卡],符號(hào)是Pa。1Pa=1N/m2,在電力工業(yè)中,機(jī)組參數(shù)多采用MPa(兆帕),1MPa=106N/m2。
⑵以液柱高度表示壓力的單位有:毫米水柱(mmH2O)、毫米汞柱(mmHg),1 mmHg=133 N/m2,1 mmH2O=9.81 N/m2。
⑶工程大氣壓的單位為kgf/cm2,常用at作代表符號(hào),1at=98066.5 N/m2,物理大氣壓的數(shù)值為1.0332 kgf/cm2,符號(hào)是atm,1 atm=1.013×10⒌N/m2。
5.什么叫絕對(duì)壓力、表壓力?
容器內(nèi)工質(zhì)本身的實(shí)際壓力稱為絕對(duì)壓力,用符號(hào)p表示。工質(zhì)的絕對(duì)壓力與大氣壓力的差值為表壓力,用符號(hào)pg表示。因此,表壓力就是我們用表計(jì)測(cè)量所得的壓力,大氣壓力用符號(hào)patm表示。
絕對(duì)壓力與表壓力之間的關(guān)系為:
pa=pg+p atm
或
pg=p a-p atm
(1—2)6.什么叫真空和真空度?
當(dāng)容器中的壓力低于大氣壓力時(shí),把低于大氣壓力的部分叫真空。用符號(hào)“pv”表示。其關(guān)系式為: pv=patm-pa
(1—3)發(fā)電廠有時(shí)用百分?jǐn)?shù)表示真空值的大小,稱為真空度。真空度是真空值和大氣壓力比值的百分?jǐn)?shù),即:
真空度=pv / patm×100%
(1—4)完全真空時(shí)真空度為100%,若工質(zhì)的絕對(duì)壓力與大氣壓力相等時(shí),真空度為零。例如:凝汽器水銀真空表的讀數(shù)為7100mmHg,大氣壓力計(jì)讀數(shù)為750 mmHg,求凝汽器內(nèi)的絕對(duì)壓力和真空度各為多少?
根據(jù) pa=(patm-pv)/ 735.6=(750-710)/735.6=0.054at=0.0051MPa 真空度=pv/pamb×100%=710/750×100%=94.6% 7.什么叫比容和密度?它們之間有什么關(guān)系?
單位質(zhì)量的物質(zhì)所占有的容積稱為比容。用小寫的字母ν表示,即:
ν=V/m m3/kg
(1—5)式中
m——物質(zhì)的質(zhì)量。
kg;
V——物質(zhì)所占有的容積,m3。
比容的倒數(shù),即單位容積的物質(zhì)所具有的質(zhì)量,稱為密度,用符號(hào)“ρ”,單位為kg/m3。比容與密度的關(guān)系為ρυ=1,顯然比容和密度互倒數(shù),即比容和密度不是相互獨(dú)立的兩個(gè)參數(shù),而是同一個(gè)參數(shù)的兩種不同的表示方法。
8.什么叫平衡狀態(tài)?
在無外界影響的條件下,氣體的狀態(tài)不隨時(shí)間而變化的狀態(tài)叫做平衡狀態(tài)。只有當(dāng)工質(zhì)的狀態(tài)是平衡狀態(tài)時(shí),才能用確定的狀態(tài)參數(shù)值去描述。只有當(dāng)工質(zhì)內(nèi)部及工質(zhì)與外界間,達(dá)到熱的平衡(無溫差存在)及力的平衡(無壓差存在)時(shí),才能出現(xiàn)平衡狀態(tài)。
9.什么叫標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)?
絕對(duì)壓力為1.01325×105Pa(1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓),溫度為0℃(273.15)時(shí)的狀態(tài)稱為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)。10.什么叫參數(shù)坐標(biāo)圖?
以狀態(tài)參數(shù)為直角坐標(biāo)表示工質(zhì)狀態(tài)及其變化的圖稱參數(shù)坐標(biāo)圖。參數(shù)坐標(biāo)圖上的點(diǎn)表示工質(zhì)的平衡狀態(tài),由許多點(diǎn)相連而組成的線表示工質(zhì)的熱力過程。如果工質(zhì)在熱力過程中所經(jīng)過的每一個(gè)狀態(tài)都是平衡狀態(tài),則此熱力過程為平衡過程,只有平衡狀態(tài)及平衡過程才能用參數(shù)坐標(biāo)圖上的點(diǎn)及線來表示。
11.什么叫功?其單位是什么?
功是力所作用的物體在力的方向上的位移與作用力的乘積。功的大小根據(jù)物體在力的作用下,沿力的作用方向移動(dòng)的位移來決定,改變它的位移,就改變了功的大小,可見功不是狀態(tài)參數(shù),而是與過程有關(guān)的一個(gè)量。
功的計(jì)算式為:
W=FS
(J)
(1—6)式中
F——作用力,N;
S——位移,m。
單位換算:
1J=1N·m,1kJ=2.778×10-4kW·h 12.什么叫功率?其單位是什么?
功率的定義是功與完成功所用的時(shí)間之比,也就是單位時(shí)間內(nèi)所做的功。即:
P=W/t
(W)
(1—7)式中
W——功,J;
t——做功的時(shí)間,s。
功率的單位就是瓦特,1瓦特=1焦耳/秒。13.什么叫能?
物質(zhì)做功的能力稱為能。能的形式一般有:動(dòng)能、位能、光能、電能、熱能等。熱力學(xué)中應(yīng)用的有動(dòng)能、位能和熱能等。
14.什么叫動(dòng)能?物體的動(dòng)能與什么有關(guān)?
物體因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)而具有做功的本領(lǐng)叫動(dòng)能。動(dòng)能與物體的質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)的速度有關(guān)。速度越大,動(dòng) 能就越大;質(zhì)量越大,動(dòng)能也越大。
動(dòng)能按下式計(jì)算:
Ek=1/2mc
2(kJ)
(1—8)式中
m——物體質(zhì)量,kg;
c——物體速度,m/s。
動(dòng)能與物體的質(zhì)量成正比,與其速度的平方成正比。15.什么叫位能?
由于相互作用,物體之間的相互位置決定的能稱為位能。
物體所處高度位置不同,受地球的吸引力不同而具有的能,稱為重力位能。重力位能由物質(zhì)的重量(G)和它離地面的高度(h)而定。高度越大,重力位能越大;重力物體越重,位能越大。重力位能E p=Gh。
16.什么叫熱能?它與什么因素有關(guān)?
物體內(nèi)部大量分子不規(guī)則的運(yùn)動(dòng)稱為熱運(yùn)動(dòng)。這種熱運(yùn)動(dòng)所具有的能量叫熱能,它是物體的內(nèi)能。
熱能與物體的溫度有關(guān),溫度越高,分子運(yùn)動(dòng)的速度越快,具有的熱能就越大。17.什么叫熱量?其單位是什么?
高溫物體把一部分熱能傳遞給低溫物體,其能量的傳遞多少用熱量來度量。因此物體吸收或放出的熱能稱為熱量。熱量的傳遞多少和熱力過程有關(guān),只有在能量傳遞的熱力過程中才有功和熱量的存在,沒有能量傳遞的熱力狀態(tài)是根本不存在什么熱量的,所以熱量不是狀態(tài)參數(shù)。
18.什么叫機(jī)械能?
物質(zhì)有規(guī)律的運(yùn)動(dòng)稱為機(jī)械運(yùn)動(dòng)。機(jī)械運(yùn)動(dòng)一般表現(xiàn)為宏觀運(yùn)動(dòng)。物質(zhì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)所具有的能量叫機(jī)械能。
19.什么叫熱機(jī)?
把熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的設(shè)備稱為熱機(jī)。如汽輪機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、蒸汽機(jī)、燃輪氣機(jī)等。20.什么叫比熱容?影響比熱容的主要因素有哪些?
單位數(shù)量(質(zhì)量或容積)的物質(zhì)溫度升高(或降低)1℃所吸收(或放出)的熱量,稱為氣體的單位熱容量,簡(jiǎn)稱為氣體的比熱容。比熱容表示單體數(shù)量的物質(zhì)容納或貯存熱量的能力。物質(zhì)的質(zhì)量比熱容符號(hào)為c,單體為kJ/(kg·℃)。
影響比熱容的主要因素有溫度和加熱條件,一般說來,隨著溫度的升高,物質(zhì)比熱容的數(shù)值也增大;定壓加熱的比熱容大于定容加熱的比熱容。此外,還有分子中原子數(shù)目、物質(zhì)性質(zhì)、氣體的壓力等因素也會(huì)對(duì)比熱容產(chǎn)生影響。
21.什么叫熱容量?它與比熱有何不同?
熱容Q=mc,熱容的大小等于物體質(zhì)量與比熱的乘積,熱容與質(zhì)量有關(guān),比熱容與質(zhì)量無關(guān),對(duì)于相同質(zhì)量的物體,比熱容大的熱容大,對(duì)于同一物質(zhì),質(zhì)量大的熱容大。
22.如何用定值比熱容計(jì)算熱量?
在低溫范圍內(nèi),可近似認(rèn)為比熱值不隨溫度的變化而改變,即比熱容為某一常數(shù),此時(shí)熱量的計(jì)算式為:
q=c(t2-t1)
kJ/kg
(1—9)23.什么叫內(nèi)以能?
氣體內(nèi)部分子運(yùn)動(dòng)所形成的內(nèi)動(dòng)能和由于分子相互之間的吸引力所形成的內(nèi)位能的總和稱為內(nèi)能。
μ表示1kg氣體的內(nèi)能,U表示mkg氣體的內(nèi)能。即:
U=mμ
(1—10)24.什么叫內(nèi)動(dòng)能?什么叫內(nèi)位能?它們由何決定? 氣體內(nèi)部分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能叫內(nèi)動(dòng)以能,它包括分子的移動(dòng)動(dòng)能,分子的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能和分子內(nèi)部的振動(dòng)動(dòng)能等。從熱運(yùn)動(dòng)的本質(zhì)來看,氣體溫度越高,分子的熱運(yùn)動(dòng)越激烈,所以內(nèi)動(dòng)能決定于氣體的溫度。氣體內(nèi)部分子克服相互間存在的吸引力具有備用的位能,稱為內(nèi)位能,它氣體的比容有關(guān)。
25.什么叫焓?
在某一狀態(tài)下單位質(zhì)量工質(zhì)比容為ν,所受壓力為p,為反抗此壓力,該工質(zhì)必須具備pv的壓力位能。單位質(zhì)量工質(zhì)內(nèi)能和壓力位能之和稱為比焓。
26.什么叫熵?
在沒有摩擦的平衡過程中,單位質(zhì)量的工質(zhì)吸收的熱量dq與工質(zhì)吸熱時(shí)的絕對(duì)溫度T的比值叫熵的增加量。其表達(dá)式:
ΔS=dq/T。
其中ΔS=S2-S1是熵的變化量,熵的單位是(kJ/kg·k),若某過程中氣體的熵增加,即ΔS>0,則表示氣體是吸熱過程。若某過程中氣體的熵減少,即ΔS<0,則表示氣體是放熱過程。若某過程中氣體的熵不變,即ΔS=0,則表示氣體是絕熱過程。27.什么叫理想氣體?什么叫實(shí)際氣體?
氣體分子間不存在引力,分子本身不占有體積的氣體叫理想氣體。反之,氣體分子間存在著引力,分子本身占有體積的氣體叫實(shí)際氣體。
28.火電廠中什么氣體可看作理想氣體?什么氣體可看作實(shí)際氣體?
在火力發(fā)電廠中,空氣、燃?xì)?、煙氣可以作為理想氣體看待,因?yàn)樗鼈冞h(yuǎn)離液態(tài),與理想氣體的性質(zhì)很接近。
在蒸汽動(dòng)力設(shè)備中,作為工質(zhì)的水蒸汽,因其壓力高,比容小,即氣體分子間的距離比較小,分子間的吸引力也相當(dāng)大。離液態(tài)接近,所以水蒸汽應(yīng)作為實(shí)際氣體看待。
29.理想氣體的基本定律有哪些?其內(nèi)容是什么? 理想氣體的三個(gè)基本定律是:(1)波義耳—馬略特定律;(2)查理定律;(3)蓋呂薩克定律。其具體內(nèi)容:
(1)波義耳—馬略特定律:當(dāng)氣體溫度不變時(shí),壓力與比容成反比變化。用公式表示: p1ν1=p2ν2(1—11)氣體質(zhì)量為m時(shí):
p1V1=p2V2(其中V=mν)。(1—12)(2)查理定律:氣體比容不變時(shí),壓力與溫度成正比變化。用公式表示為: p1/T1=p2/T2(1—13)
(3)蓋呂薩克定律:氣體壓力不變時(shí),比容與溫度成正比變化,對(duì)于質(zhì)量為m的氣體,壓力不變時(shí),體積與溫度成正比變化。用公式表示:
ν1/Τ1=ν2/Τ2 或 V1/T1=V2/T2(1—14)30.什么是熱力學(xué)第一定律,它的表達(dá)式是怎樣的?
熱可以變?yōu)楣Γ梢宰優(yōu)闊?,一定量的熱消失時(shí),必產(chǎn)生一定量的功,消耗一定量的功時(shí),必出現(xiàn)與之對(duì)應(yīng)的一定量的熱。
熱力學(xué)第一定律的表達(dá)式如下:
Q=Aω(1—15)式中A在工程單位制中A=1/427 kcal/(kgf·m)在國際單位制中,工程熱量均用焦耳(J)為單位,則A=1即Q=ω。
附圖閉口系統(tǒng)內(nèi)(不考慮工質(zhì)的進(jìn)出),外界給系統(tǒng)輸入的能量是加入的熱量q,系統(tǒng)向外界 輸出的能量為功W,系統(tǒng)內(nèi)工質(zhì)本身所具有的能量只是內(nèi)能μ,根據(jù)能量轉(zhuǎn)換與守恒定律可知,輸入系統(tǒng)的能量-輸出系統(tǒng)的能量=系統(tǒng)內(nèi)工質(zhì)本身能量的增量,即當(dāng)工質(zhì)為1kg時(shí): q-ω=Δμ 當(dāng)工質(zhì)為m公斤時(shí)則:
Q-W=ΔU(1—16)
上兩式中 q,Q——外界加給工質(zhì)的熱量,J/kg,J; Δμ,ΔU——工質(zhì)內(nèi)能的變化量,J/kg,J; ω,W——工質(zhì)所做的功,J/kg,J。
31.熱力學(xué)第一定律的實(shí)質(zhì)是什么?它說明什么問題?
熱力學(xué)第一定律的實(shí)質(zhì)是能量守恒與轉(zhuǎn)換定律在熱力學(xué)上的一種特定應(yīng)用形式。它說明了熱能與機(jī)械能互相轉(zhuǎn)換的可能性及其數(shù)值關(guān)系。
32.什么是不可逆過程?
存在摩擦,渦流等能量損失使過程只能單方向進(jìn)行,不可逆轉(zhuǎn)的過程叫做不可逆過程。實(shí)際的過程都是不可逆過程。
33.什么叫等容過程?等容過程中吸收的熱量和所做的功如何計(jì)算?
容積(或比容)保持不變的情況下進(jìn)行的過程叫等容過程。由理想氣體狀態(tài)方程pν=R T得p/T=R/ν=常數(shù),即等容過程中壓力與溫度成正比。因Δν=0,所以容積變化功ω=0,則q=Δμ+ω=Δμ=μ2-μ1,也即等容過程中,所有加入的熱量全部用于增加氣體的內(nèi)能。
34.什么叫等溫過程?等溫過程中工質(zhì)吸收的熱量如何計(jì)算?
溫度不變的情況下進(jìn)行的熱力過程叫做等溫過程。由理想氣體狀態(tài)方程pν=R T對(duì)一定的工質(zhì)則pν=RT=常數(shù),即等溫過程中壓力與比容成反比。
其吸收熱量:
q=Δμ+ω(1—17)q=T(S2-S1)。(1—18)35.什么叫等壓過程?等壓過程的功及熱量如何計(jì)算?
工質(zhì)的壓力保持不變的過程稱為等壓過程,如鍋爐中水的汽化過程,乏汽在凝汽器中的凝結(jié)過程,空氣預(yù)熱器中空氣的吸熱過程都是壓力不變時(shí)進(jìn)行的過程。
由理想氣體狀態(tài)方程pν=R T得T/ν=p/R=常數(shù),即等壓過程中溫度與比體積成正比。等壓過程做的功:
ω=p(ν2-ν1)(1—19)等壓過程工質(zhì)吸收的熱量:
q=Δμ+ω=(μ2-μ1)+p(ν2-ν1)
=(μ2+p2ν2)-(μ1+p1ν)=h2-h(huán)1(1—20)
36.什么叫絕熱過程?絕熱過程的功和內(nèi)能如何計(jì)算?
在與外界沒有熱量交換情況下所進(jìn)行的過程稱為絕熱過程。如汽輪機(jī)為了減少散熱損失,汽缸外側(cè)包有絕熱材料,而工質(zhì)所進(jìn)行的膨脹過程極快,在極短時(shí)間內(nèi)來不及散熱,其熱量損失很小,可忽略不計(jì),故常把工質(zhì)在這些熱機(jī)中的過程作為絕熱過程處理。
因絕熱過程
q=0,則 q=Δμ+ω(1—21)
ω=-Δμ(1—22)即絕熱過程中膨脹功來自內(nèi)能的減少,而壓縮功使內(nèi)能增加。
ω=[1/(k-1)](p1ν1-p2ν2)(1—23)
k為絕熱指數(shù),與工質(zhì)的原子個(gè)數(shù)有關(guān)。單原子氣體k=1.67,雙原子氣體k=1.4,三原子氣體k=1.28。37.什么叫等熵過程?
熵不變的熱力過程稱為等熵過程??赡娴慕^熱過程,即沒有能量損失的絕熱過程為等熵過程。在有能量損耗的不可逆過程中,雖然外界沒有加入熱量,但工質(zhì)要吸收由于摩擦、擾動(dòng)等損耗而轉(zhuǎn)變成的熱量,這部分熱量使工質(zhì)的熵是增加的,這時(shí)絕熱過程不為等熵過程。汽輪機(jī)工質(zhì)膨脹過程是個(gè)不可逆的絕熱過程。
38.簡(jiǎn)述熱力學(xué)第二定律。
熱力學(xué)第二定律說明了能量傳遞和轉(zhuǎn)化的方向、條件、程度。它有兩種敘述方法: ①從能量傳遞角度來講:熱不可以能自發(fā)地不付代價(jià)地,從低溫物體傳至高溫物體。②從能量轉(zhuǎn)換角度來講:不可能制造出從單一熱源吸熱,使之全部轉(zhuǎn)化成為功而不留下任何其它變化的熱力發(fā)動(dòng)機(jī)。
39.什么叫熱力循環(huán)? 工質(zhì)從某一狀態(tài)點(diǎn)開始,經(jīng)過一系列的狀態(tài)變化又回到原來這一狀態(tài)點(diǎn)的封閉變化過程叫做熱力循環(huán),簡(jiǎn)稱循環(huán)。
40.什么叫循環(huán)的熱效率?它說明什么問題?
工質(zhì)每完成一個(gè)循環(huán)所做的凈功ω和工質(zhì)在循環(huán)中從高溫?zé)嵩次盏臒崃縬的比值叫做循環(huán)的熱效率,即:
η=ω/q(1—24)循環(huán)的熱效率說明了循環(huán)中熱轉(zhuǎn)變?yōu)楣Φ某潭?,η越高,說明工質(zhì)從熱源吸收的熱量中轉(zhuǎn)變?yōu)楣Φ牟糠衷蕉?,反之,轉(zhuǎn)變?yōu)楣Φ牟糠衷缴佟?/p>
41.從卡諾循環(huán)的熱效率得出哪些結(jié)論? 從η=1-Τ2/Τ1 中可以得出以下幾點(diǎn)結(jié)論:
①卡諾循環(huán)的熱效率決定于熱源溫度Τ1和冷源溫度Τ2,而與工質(zhì)性質(zhì)無關(guān),提高T1和降低T1,可以提高循環(huán)熱效率。
②卡諾循環(huán)熱效率只能小于1,而不能等于1,因?yàn)橐功?=∞(無窮大)或T2=0(絕對(duì)零度)都是不可能的。也就是說,q2損失只能減少而無法避免。
③當(dāng)T1=T2時(shí),卡諾循環(huán)的熱效率為零。也就是說,在沒有溫差的體系中,無法實(shí)現(xiàn)熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的熱力循環(huán),或者說,只有一個(gè)熱源裝置而無冷卻裝置的熱機(jī)是無法實(shí)現(xiàn)的。
42.什么叫汽化?它分為哪兩種形式?
物質(zhì)從液態(tài)變成汽態(tài)的過程叫汽化。它分為蒸發(fā)和沸騰兩種形式。液體表面在任何溫度下進(jìn)行的比較緩慢的汽化現(xiàn)象叫蒸發(fā)。液體表面和內(nèi)部同時(shí)進(jìn)行的劇烈的汽化現(xiàn)象叫沸騰。43.什么叫凝結(jié)?水蒸氣凝結(jié)有什么特點(diǎn)? 物質(zhì)從氣態(tài)變成液態(tài)的現(xiàn)象叫凝結(jié),也叫液化。水蒸氣凝結(jié)有以下特點(diǎn):
①一定壓力下的水蒸氣,必須降到該壓力所對(duì)應(yīng)的凝結(jié)溫度才開始凝結(jié)成液體。這個(gè)凝結(jié)溫度也就是液體沸點(diǎn),壓力降低,凝結(jié)溫度隨之降低,反之,則凝結(jié)溫度升高。
②在凝結(jié)溫度下,水從水蒸氣中不斷吸收熱量,則水蒸氣可以不斷凝結(jié)成水,并保持溫度不變。44.什么叫動(dòng)態(tài)平衡?什么叫飽和狀態(tài)、飽和溫度、飽和壓力、飽和水、飽和蒸汽?
一定壓力下汽水共存的密封容器內(nèi),液體和蒸汽的分子在不停地運(yùn)動(dòng),有的跑出液面,有的返回液面,當(dāng)從水中飛出的分子數(shù)目等于因相互碰撞而返回水中的分子數(shù)時(shí),這種狀態(tài)稱為動(dòng)態(tài)平衡。
處于動(dòng)態(tài)平衡的汽、液共存的狀態(tài)叫飽和狀態(tài)。
在飽和狀態(tài)時(shí),液體和蒸汽的溫度相同,這個(gè)溫度稱為飽和溫度;液體和蒸汽的壓力也相同,該壓力稱為飽和壓力。飽和狀態(tài)的水稱為飽和水;飽和狀態(tài)下的蒸汽稱為飽和蒸汽。45.為何飽和壓力隨飽和溫度升高而增高?
溫度升高,分子的平均動(dòng)能增大,從水中飛出的分子數(shù)目越多,因而使汽側(cè)分子密度增大。同時(shí)蒸汽分子的平均運(yùn)動(dòng)速度也隨著增加,這樣就使得蒸汽分子對(duì)器壁的碰撞增強(qiáng),其結(jié)果使得壓力增大,所以說:飽和壓力隨飽和溫度升高而增高。46.什么叫濕飽和蒸汽、干飽和蒸汽、過熱蒸汽?
在水達(dá)到飽和溫度后,如定壓加熱,則飽和水開始汽化,在水沒有完全汽化之前,含有飽和水的蒸汽叫濕飽和蒸汽,簡(jiǎn)稱濕蒸汽。濕飽和蒸汽繼續(xù)在定壓條件下加熱,水完全汽化成蒸汽時(shí)的狀態(tài)叫干飽和蒸汽。干飽和蒸汽繼續(xù)定壓加熱,蒸汽溫度上升而超過飽和蒸汽溫度時(shí),就變成過熱蒸汽。
47.什么叫干度?什么叫濕度?
1kg濕蒸汽中含有干蒸汽的重量百分?jǐn)?shù)叫做干度,用符號(hào)χ表示:
χ=干蒸汽的重量/濕蒸汽的重量(1—25)
干度是濕蒸汽的一個(gè)狀態(tài)參數(shù),它表示濕蒸汽的干燥程度;χ值越大則蒸汽越干燥。1kg濕蒸汽中含有飽和水的重量百分?jǐn)?shù)稱為濕度,以符號(hào)(1-χ)表示。48.什么叫臨界點(diǎn)?水蒸汽的臨界參數(shù)為多少?
隨著壓力的增高,飽和水線與干飽和蒸汽線逐漸接近,當(dāng)壓力增加到某一數(shù)值時(shí),二線相交,相交點(diǎn)即為臨界點(diǎn)。臨界點(diǎn)的各狀態(tài)參數(shù)稱為臨界參數(shù),對(duì)水蒸氣來說:其臨界壓力pc=22.129MPa,3臨界溫度為tc=374.15℃,臨界比容為νc=0.003147m/kg。49.是否存在400℃的液態(tài)水?
不存在。因?yàn)楫?dāng)水的溫度高于臨界溫度時(shí)(即t>tc=374.15℃時(shí))都是過熱蒸汽,所以不存在400℃的液態(tài)水。
50.水蒸氣狀態(tài)參數(shù)如何確定?
由于水蒸氣屬于實(shí)際氣體,其狀態(tài)參數(shù)按實(shí)際氣體的狀態(tài)方程計(jì)算非常復(fù)雜,而且溫差較大不適應(yīng)工程上實(shí)際計(jì)算的要求,因此,人們?cè)趯?shí)際研究和理論分析計(jì)算的基礎(chǔ)上,將不同壓力下水蒸氣的比體積、溫度、焓、熵等列成表或繪成圖。利用查圖、查表的方法確定其狀態(tài)參數(shù),這是工程上常用的方法。
51.什么叫液體熱、汽化熱、過熱熱?
把水加熱到飽和水時(shí)所加入的熱量,稱為液體熱。
1kg飽和水在定壓條件下加熱至完全汽化所加入的熱量叫汽化潛熱,簡(jiǎn)稱汽化熱。干飽和蒸汽定壓加熱變成過熱蒸汽,過熱過程吸收的熱量叫過熱熱。52.什么叫穩(wěn)定流動(dòng)、絕熱流動(dòng)?
流動(dòng)過程中工質(zhì)各狀態(tài)點(diǎn)參數(shù)不隨時(shí)間而變動(dòng)的流動(dòng)稱為穩(wěn)定流動(dòng)。與外界沒有熱交換的流動(dòng)稱為絕熱流動(dòng)。53.什么叫軸功?什么叫膨脹功?
軸功即工質(zhì)流經(jīng)熱機(jī)時(shí),驅(qū)動(dòng)熱機(jī)主軸對(duì)外輸出的功,以“ωs”表示。將(q-Δμ)這部分?jǐn)?shù)量的熱能所轉(zhuǎn)變成的功叫膨脹功,它是一種氣體容積變化功,用符號(hào)ω表示,對(duì)一般流動(dòng)系統(tǒng)
22ω=q-Δμ=(p2ν2-p1ν1)+1/2(c2-c1)+g(z2-z1)(1—26)54.什么叫噴管?電廠中常用哪幾種噴管?
凡用來使氣流降壓增速的管道叫噴管。電廠中常用的噴管有漸縮噴管和縮放噴管兩種。漸縮噴管的截面是逐漸縮小的;而縮放噴管的截面先收縮后擴(kuò)大。55.什么叫節(jié)流?什么叫絕熱節(jié)流?
工質(zhì)在管內(nèi)流動(dòng)時(shí),由于通道截面突然縮小,使工質(zhì)流速突然增加,壓力降低的現(xiàn)象稱為節(jié)流。節(jié)流過程中如果工質(zhì)與外界沒有熱交換,則稱之為絕熱節(jié)流。56.什么叫朗肯循環(huán)?
以水蒸氣為工質(zhì)的火力發(fā)電廠中,讓飽和蒸汽在鍋爐的過熱器中進(jìn)一步吸熱,然后過熱蒸汽在汽輪機(jī)內(nèi)進(jìn)行絕熱膨脹做功,汽輪機(jī)排汽在凝汽器中全部凝結(jié)成水。并以水泵代替卡諾循環(huán)中的壓縮機(jī)使凝結(jié)水重又進(jìn)入鍋爐受熱,這樣組成的汽-水基本循環(huán),稱之為朗肯循環(huán)。57.朗肯循環(huán)是通過哪些熱力設(shè)備實(shí)施的?各設(shè)備的作用是什么?
朗肯循環(huán)的主要設(shè)備是蒸汽鍋爐、汽輪機(jī)、凝汽器和給水泵四個(gè)部分。
⑴.鍋爐:包括省煤器、爐膛、水冷壁和過熱器,其作是將給水定壓加熱,產(chǎn)生過熱蒸汽,通過蒸汽管道,送入汽輪機(jī)。
⑵.汽輪機(jī):蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)絕熱膨脹做功將熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能。
⑶.凝汽器:作用是將汽輪機(jī)排汽定壓下冷卻,凝結(jié)成飽和水,即凝結(jié)水。⑷.給水泵:作用是將凝結(jié)水在水泵中絕熱壓縮,提升壓力后送回鍋爐。58.朗肯循環(huán)的熱效率如何計(jì)算?
根據(jù)效率公式
η=ω/q1=(q1-q2)/q1(1—27)式中 q1——1kg蒸汽在鍋爐中定壓吸收的熱量,kJ/kg; q2——1kg蒸汽在凝汽器中定壓放出的熱量,kJ/kg。對(duì)朗肯肯循環(huán)1kg蒸汽在鍋爐中定壓吸收的熱量為:
q1=h1-h(huán)給 kJ/kg(1—28)式中 h1——過熱蒸汽焓,kJ/kg ; h給——給水焓,kJ/kg。1kg排汽在冷凝器中定壓放出熱量為:
1 q2=h2-h(huán)2 kJ/kg(1—29)式中 h2 ——汽輪機(jī)排汽焓,kJ/kg;
1 h2——凝結(jié)水焓,kJ/kg。
1因水在水泵中絕熱壓縮時(shí),其溫度變化不大,所以hfw可以認(rèn)為等于凝結(jié)水焓h2。則循環(huán)所獲得功為:
‘ ω=q1-q2=(h1―h給)―(h2―h2)
‘ =h1-h(huán)2+h2-h(huán)給=h1-h(huán)2(1—30)所以
1 η=ω/q1=(h1-h(huán)2)/(h1-h(huán)2)(1—31)59.影響朗肯循環(huán)效率的因素有哪些?
1從朗肯循環(huán)效率公式η=(h1-h(huán)2)/(h1-h(huán)2)或以看出η取決于過熱蒸汽焓h1,排汽焓h211以及凝結(jié)水焓h2,而h1由過熱蒸汽的初參數(shù) p1、t1 決定。h1和h2都由參數(shù)p2決定,所以朗肯循環(huán)效率取決于過熱蒸汽的初參數(shù) p1、t1和終參數(shù)p2。
毫無疑問:初參數(shù)(過熱蒸汽壓力,溫度)提高,其他條件不變,熱效率將提高,反之,則下降;終參數(shù)(排汽壓力)下降,初參數(shù)不變,則熱效率提高,反之,則下降。60.什么叫給水回?zé)嵫h(huán)
把汽輪機(jī)中部分做過功的蒸汽抽出,送入加熱器中加熱給水,這種循環(huán)叫給水回?zé)嵫h(huán)。61.采用給水回?zé)嵫h(huán)的意義是什么?
采用給水回?zé)峒訜嵋院?,一方面從汽輪機(jī)中間部分抽出一部分蒸汽,加熱給水提高了鍋爐給水溫度。這樣可使抽汽不在凝汽器中冷凝放熱,減少了冷源損失。另一方面,提高了給水溫度,減少給水在鍋爐中的吸熱量。
因此,在蒸汽初參數(shù)、終參數(shù)相同的情況下,采用給水回?zé)嵫h(huán)的熱效率比朗肯循環(huán)熱效率高。一般回?zé)峒?jí)數(shù)不止一級(jí),中參數(shù)的機(jī)組,回?zé)峒?jí)數(shù)3—4級(jí);高參數(shù)機(jī)組6—7級(jí);超高參數(shù)機(jī) 組不超過8—9級(jí)。62.什么叫再熱循環(huán)?
再熱循環(huán)就是把汽輪機(jī)高壓缸已經(jīng)做了部分功的蒸汽再引入鍋爐的再熱器,重新加熱,使蒸汽溫度又提高到初溫度,然后再引回汽輪機(jī)中、低壓缸內(nèi)繼續(xù)做功,最后的乏汽排入凝汽器的一種循環(huán)。
63.采用中間再熱循環(huán)的目的是什么?
采用中間再熱循環(huán)的目的有兩個(gè):
⑴降低終濕度:由于大型機(jī)組初壓的提高,使排汽濕度增加,對(duì)汽輪機(jī)的末幾級(jí)葉片侵蝕增大。雖然提高初溫可以降低終濕度,但提高初溫度受金屬材料耐溫性能的限制,因此對(duì)終濕度改善較少;采用中間再熱循環(huán)有利于終濕度的改善,使得終濕度降到允許的范圍內(nèi),減輕濕蒸汽對(duì)葉片的沖蝕,提高低壓部分的內(nèi)效率。
⑵提高熱效率:采用中間再熱循環(huán),正確的選擇再熱壓力后,循環(huán)效率可以提高4%—5%。64.什么的熱電合供循環(huán)?其方式有幾種?
在發(fā)電廠中利用汽輪機(jī)中做過功的蒸汽,(抽汽或排汽)的熱量供給熱用戶,可以避免或減少在凝汽器中的冷源損失,使發(fā)電廠的熱效率提高,這種同時(shí)生產(chǎn)電能和熱能的生產(chǎn)過程稱為熱電合供循環(huán)。熱電合供循環(huán)中供熱汽源有兩種:一種是由背壓式汽輪機(jī)排汽;一種是由調(diào)整抽汽式汽輪機(jī)抽汽。
65.何謂換熱?換熱有哪幾種基本形式?
物體間的熱量交換稱為換熱。
換熱有三種基本形式:導(dǎo)熱、對(duì)流換熱、輻射換熱。直接接觸的物體各部分之間的熱量傳遞現(xiàn)象叫導(dǎo)熱。
在流體內(nèi),流體之間的熱量傳遞主要由于流體的運(yùn)動(dòng),使熱流體中的一部分熱量傳遞給冷流體,這種熱量傳遞方式叫做以對(duì)流換熱。
高溫物體的部分熱能變?yōu)檩椛淠埽噪姶挪ǖ男问较蛲獍l(fā)射到接收物體后,輻射能再轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽晃铡_@種電磁波傳遞熱量的方式 叫做輻射換熱。66.什么叫穩(wěn)定導(dǎo)熱?
物體各點(diǎn)的溫度不隨時(shí)間而變化的導(dǎo)熱叫做穩(wěn)定導(dǎo)熱?;痣姀S中大多數(shù)熱力設(shè)備在穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)其壁面間的傳熱都屬于穩(wěn)定導(dǎo)熱。
67.什么叫導(dǎo)熱系數(shù)?導(dǎo)熱系數(shù)與什么有關(guān)?
導(dǎo)熱系數(shù)是表明材料導(dǎo)熱能力大小的一個(gè)物理量,又稱熱導(dǎo)率,它在數(shù)值上等于壁的兩表面溫差為1℃,壁厚等于1m時(shí),在單位壁面積上每秒鐘所傳遞的熱量。導(dǎo)熱系數(shù)與材料的種類、物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、濕度有關(guān),對(duì)同一種材料,導(dǎo)熱系數(shù)還和材料所處的溫度有關(guān)。68.什么叫對(duì)流換熱?舉出在電廠中幾個(gè)對(duì)流換熱的實(shí)例。
流體流過固體壁面時(shí),流體與壁面之間進(jìn)行的熱量傳遞過程叫對(duì)流換熱。
在電廠中利用對(duì)流換熱的設(shè)備較多,如煙氣流過對(duì)流過熱器與管壁發(fā)生的熱交換;在凝汽器中,銅管內(nèi)壁與冷卻水及銅管外壁與汽輪機(jī)排汽之間發(fā)生的熱交換。69.影響對(duì)流換熱的因素有哪些?
影響對(duì)流換熱的因素主要有五個(gè)方面:
⑴流體流動(dòng)的動(dòng)力。流體流動(dòng)的動(dòng)力有兩種:一種是自由流動(dòng);一種是強(qiáng)迫流動(dòng)。強(qiáng)迫流動(dòng)換熱通常比自由流動(dòng)換熱更強(qiáng)烈。
⑵流體有無相變。一般來說對(duì)同一種流體有相變時(shí)的對(duì)流換熱比無相變時(shí)更強(qiáng)烈。
⑶流體的流態(tài)。由于紊流時(shí)流體各部分之間流動(dòng)劇烈混雜,所以紊流時(shí),熱交換比層流時(shí)更強(qiáng)烈。
⑷幾何因素影響。流體接觸的固體表面的形狀、大小及流體與固體之間的相對(duì)位置都影響對(duì)流 換熱。
⑸流體的物理性質(zhì)。不同流體的密度、粘性、導(dǎo)熱系數(shù)、比熱容、汽化潛熱等都不同,它影響著流體與固體壁面的熱交換。
注:物質(zhì)分固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)三相,相變就是指其狀態(tài)變化。70.什么叫層流?什么是紊流?
流體有層流和紊流兩種流動(dòng)狀態(tài)。
層流是各流體微團(tuán)彼此平行地分層流動(dòng),互不干擾與混雜。
紊流是各流體微團(tuán)間強(qiáng)烈地混合與摻雜、不僅有沿著主流方向的運(yùn)動(dòng),而且還有垂直于主流方向的運(yùn)動(dòng)。
71.層流與紊流各有什么流動(dòng)特點(diǎn)?在汽水系統(tǒng)上常遇到哪一種流動(dòng)?
層流的流動(dòng)特點(diǎn):各層間液體互不混雜,液體質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡是直線或是有規(guī)則的平滑曲線。紊流的流動(dòng)特點(diǎn):流體流動(dòng)時(shí),液體質(zhì)點(diǎn)之間有強(qiáng)烈的互相混雜,各質(zhì)點(diǎn)都呈現(xiàn)出雜亂無章的紊亂狀態(tài),運(yùn)動(dòng)軌跡不規(guī)則,除有沿流動(dòng)方向的位移外,還有垂直于流動(dòng)方向的位移。
發(fā)電廠的汽、水、風(fēng)、煙等各種管道系統(tǒng)中的流動(dòng),絕大多數(shù)屬于紊流運(yùn)動(dòng)。72.什么叫雷諾數(shù)?它的大小能說明什么問題?
雷諾數(shù)用符號(hào)“Re”表示,流體力學(xué)中常用它來判斷流體流動(dòng)的狀態(tài)。Re=cd/ν(1—32)式中 c——流體的流速,m/s;
d——管道內(nèi)徑,m; ν——流體的運(yùn)動(dòng)粘度,m/s。
雷諾數(shù)大于10000時(shí)表明流體的流動(dòng)狀態(tài)是紊流,雷諾數(shù)小于2320時(shí)表明流體的流動(dòng)狀態(tài)是層流。在實(shí)際應(yīng)用中只用下臨界雷諾數(shù),對(duì)于圓管中的流動(dòng),Re<2300為層流,當(dāng)Re>2300為紊流。73.何謂流量?何謂平均流速?它與實(shí)際流速不什么區(qū)別?
流體流量是指單位時(shí)間內(nèi)通過過流斷面的液體數(shù)量。其數(shù)量用體積表示,稱為體積流量,常用33m/s或m/h表示;其數(shù)量用重量表示,稱為重量流量,常用kg/s或kg/h表示。
平均流速:是指過流斷面上各點(diǎn)流速的算術(shù)平均值。
實(shí)際流速與平均流速的區(qū)別:過流斷面上各點(diǎn)的實(shí)際流速是不相同的,而平均流速在過流斷面上是相等的(這是由于取算術(shù)平均值而得)。74.何謂水錘?有何危害?如何防止?
在壓力管路中,由于液體流速的急劇變化,從而造成管中的液體壓力顯著、反復(fù)、迅速地變化,對(duì)管道中有一種“錘擊”的特征,這種現(xiàn)象稱為水錘(或叫水擊)。
水錘有正水錘和負(fù)水錘之分,它們的危害有:
正水錘時(shí),管道中的壓力升高,可以超過管中正常壓力的幾十倍至幾百倍,以致管壁產(chǎn)生很大的應(yīng)力,而壓力的反復(fù)變化將引起管道和設(shè)備的振動(dòng),管道的應(yīng)力交變變化,將造成管道、管件和設(shè)備的損壞。
負(fù)水錘時(shí),管道中的壓力降低,出會(huì)引起管道和設(shè)備振動(dòng)。應(yīng)力交遞變化,對(duì)設(shè)備有不利的影響,同時(shí)負(fù)水錘時(shí),如壓力降得過低可能使管中產(chǎn)生不利的真空,在外界壓力的作用下,會(huì)將管道擠扁。
為了防止水錘現(xiàn)象的出現(xiàn),可采取增加閥門起閉時(shí)間,盡量縮短管道的長度,在管道上裝設(shè)安全閥門或空氣室,以限制壓力突然升高的數(shù)值或壓力降得太低的數(shù)值。75.何謂金屬的機(jī)械性能?
金屬的機(jī)械性能是金屬材料在外力作用下表現(xiàn)出來的特性。如彈性、強(qiáng)度、硬度、韌性和塑性等。76.什么叫強(qiáng)度?強(qiáng)度指標(biāo)通常有哪些?
強(qiáng)度是指金屬材料在外力作用下抵抗變形和破壞的能力。強(qiáng)度指標(biāo)有彈性極限бe、屈服極限бs、強(qiáng)度極限бb。
所謂彈性極限是指材料在外力作用下產(chǎn)生彈性變形的最大應(yīng)力。屈服極限是指材料在外力作用下出現(xiàn)塑性變形時(shí)的應(yīng)力。強(qiáng)度極限是指材料斷裂時(shí)的應(yīng)力。77.什么叫塑性?塑性指標(biāo)有哪些?
金屬材料在外力作用下產(chǎn)生塑性變形而不破壞的能力,塑性指標(biāo)有延伸率和斷面收縮率。78.什么叫變形?變形過程有哪三個(gè)階段?
金屬材料在外力作用下,所引起尺寸和形狀的變化稱為變形。任何金屬,在外力作用下引起的變形過程可分為三個(gè)階段:
⑴彈性變形階段。即在應(yīng)力不大的情況下變形量隨應(yīng)力值成正比例增加,當(dāng)應(yīng)力去除后變形完全消失。
⑵彈-塑性變形階段。即應(yīng)力超過材料的屈服極限時(shí),在應(yīng)力去除后變形不能完全消失,而有殘留變形存在,這部分殘留變形即為塑性變形。
⑶斷裂。當(dāng)應(yīng)力繼續(xù)增大,金屬在大量塑性變形之后即發(fā)生斷裂。79.什么叫剛度和硬度?
零件在受力時(shí)抵抗彈性變形的能力稱為剛度。硬度是指金屬材料抵抗硬物壓入其表面的能力。80.何謂疲勞和疲勞強(qiáng)度?
在工程實(shí)際中,很多機(jī)器零件所受的載荷不僅大小可能變化,而且方向也可能變化,如齒輪的齒,轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械的軸等。這種載荷稱為交變載荷,交變載荷在零件內(nèi)部將引起隨時(shí)間而變化的應(yīng)力,稱為交變應(yīng)力。零件在交變應(yīng)力的長期作用下,會(huì)在小于材料的強(qiáng)度極限бb甚至小于屈服極限бs的應(yīng)力下斷裂,這種現(xiàn)象稱為疲勞。金屬材料在無限多次交變應(yīng)力作用下,不致引起斷裂的最大應(yīng)力稱為疲勞極限或疲勞強(qiáng)度。81.什么叫熱應(yīng)力?
由于零部件內(nèi)、外或兩側(cè)溫差引起的零、部件變形受到約束,而在物體內(nèi)部產(chǎn)生的應(yīng)力稱為熱應(yīng)力。
82.什么叫熱沖擊?
金屬材料受到急劇的加熱和冷卻時(shí),其內(nèi)部將產(chǎn)生很大的溫差,從而引起很大的沖擊熱應(yīng)力,這種現(xiàn)象稱為熱沖擊。一次大的熱沖擊,產(chǎn)生的熱應(yīng)力能超過材料的屈服極限,而導(dǎo)致金屬部件的損壞。
83.造成汽輪機(jī)熱沖擊的原因有哪些?
汽輪機(jī)運(yùn)行中產(chǎn)生熱沖擊主要有以下幾種原因:
⑴ 起動(dòng)時(shí)蒸汽溫度與金屬溫度不匹配。一般起動(dòng)中要求起動(dòng)參數(shù)與金屬溫度相匹配,并控制一定的溫升速度,如果溫度不相匹配,相差較大,則會(huì)產(chǎn)生較大的熱沖擊。
⑵ 極熱態(tài)起動(dòng)時(shí)造成的熱沖擊。單元制機(jī)組極熱態(tài)起動(dòng)時(shí),由于條件限制,往往是在蒸汽參數(shù)較低情況下沖轉(zhuǎn),這樣在汽缸、轉(zhuǎn)子上極易產(chǎn)生熱沖擊。
⑶ 負(fù)荷大幅度變化造成的熱沖擊。額定滿負(fù)荷工況運(yùn)行的汽輪機(jī)甩去較大部分負(fù)荷,則通流部分的蒸汽溫度下降較大,汽缸、轉(zhuǎn)子受冷而產(chǎn)生較大熱沖擊。突然加負(fù)荷時(shí),蒸汽溫度升高,放熱系數(shù)增加很大,短時(shí)間內(nèi)蒸汽與金屬間有大量熱交換,產(chǎn)生的熱沖擊更大。
⑷ 汽缸、軸封進(jìn)水造成的熱沖擊。冷水進(jìn)入汽缸、軸封體內(nèi),強(qiáng)烈的熱交換造成很大的熱沖擊,往往引起金屬部件變形。
84.蒸汽對(duì)汽輪機(jī)金屬部件表面的熱傳遞有哪些方式?
蒸汽對(duì)汽輪機(jī)金屬部件表面的熱傳遞有兩種方式 :當(dāng)金屬溫度低于蒸汽的飽和溫度時(shí),熱量以 凝結(jié)放熱方式傳遞給金屬表面,當(dāng)金屬表面溫度等于或高于蒸汽的飽和溫度時(shí),熱量以對(duì)流放熱方式傳給金屬表面。
85.蒸汽與金屬表面間的凝結(jié)放熱有哪些特點(diǎn)?
總的來說,由于凝結(jié)放熱時(shí)熱交換是通過蒸汽凝結(jié)放出汽化潛熱的方式來實(shí)現(xiàn)的,故其放熱系數(shù)一般較大。凝結(jié)放熱有兩種。
⑴ 蒸汽在金屬表面凝結(jié)形成水膜,而后蒸汽凝結(jié)時(shí)放出的汽化潛熱通過水膜傳給金屬表面,這種方式叫膜狀凝結(jié)。冷態(tài)起動(dòng)初始階段蒸汽對(duì)汽缸內(nèi)表面的放熱就是這種方式,其放熱系數(shù)在4652~217445(m·K)之間。
⑵ 蒸汽在金屬表面凝結(jié)放熱時(shí),不形成水膜則這種凝結(jié)方式叫珠狀凝結(jié)。冷態(tài)起動(dòng)初始階段,由于轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的離心力,蒸汽對(duì)轉(zhuǎn)子表面的放熱屬于珠狀凝結(jié)。珠狀凝結(jié)放熱系數(shù)相當(dāng)大,一般達(dá)膜狀凝結(jié)放熱系數(shù)的15~20倍。
86.蒸汽與金屬表面間的對(duì)流放熱有何特點(diǎn)?
金屬的表面溫度達(dá)到加熱蒸汽壓力下的飽和溫度以上時(shí),蒸汽與金屬表面的熱傳遞以對(duì)流放熱方式進(jìn)行,蒸汽的對(duì)流放熱系數(shù)要比凝結(jié)放熱系數(shù)小得多。
蒸汽對(duì)金屬的放熱系數(shù)不是一個(gè)常數(shù),它與蒸汽的狀態(tài)有很大的關(guān)系,高壓過熱蒸汽和濕蒸汽的放熱系數(shù)較大。低壓微過熱蒸汽的放熱系數(shù)較小。
87.何謂準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)點(diǎn)、準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)區(qū)?
在一定的溫升率條件下,隨著蒸汽對(duì)金屬放熱時(shí)間的增長和蒸汽參數(shù)的升高,蒸汽對(duì)金屬的放熱系數(shù)不斷增大,即蒸汽對(duì)金屬的放熱量不斷增加,從而使金屬部件內(nèi)的溫差不斷加大。當(dāng)調(diào)節(jié)級(jí)的蒸汽溫度升到滿負(fù)荷所對(duì)應(yīng)的蒸汽溫度時(shí),蒸汽溫度變化率為零,此時(shí)金屬部件內(nèi)部溫差達(dá)到最大值,在溫升率變化曲線上這一點(diǎn)稱為準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)點(diǎn),準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)點(diǎn)附近的區(qū)域?yàn)闇?zhǔn)穩(wěn)態(tài)區(qū)。
汽輪機(jī)起動(dòng)時(shí)進(jìn)入準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)區(qū)時(shí)熱應(yīng)力達(dá)到最大值。
88.汽輪機(jī)起、停和工況變化時(shí),哪些部位熱應(yīng)力最大?
汽輪機(jī)起、停和工況變化時(shí),最大熱應(yīng)力發(fā)生的部位通常是:高壓缸的調(diào)節(jié)級(jí)處,再熱機(jī)組中壓缸的進(jìn)汽區(qū),高壓轉(zhuǎn)子在調(diào)節(jié)級(jí)前后的汽封處、中壓轉(zhuǎn)子的前汽封處等。
89.什么叫熱疲勞?
金屬零部件被反復(fù)加熱和冷卻時(shí),其內(nèi)部產(chǎn)生交變熱應(yīng)力,在此交變熱應(yīng)力反復(fù)作用下零部件遭到破壞的現(xiàn)象叫熱疲勞。
90.什么叫蠕變?
金屬材料長期處于高溫條件下,在低于屈服點(diǎn)的應(yīng)力作用下,緩慢而持續(xù)不斷地增加材料塑性變形的過程叫蠕變。
91.什么叫應(yīng)力松弛?
金屬零件在高溫和某一初始應(yīng)力作用下,若維持總變形不變,則隨時(shí)間的增加,零件的應(yīng)力逐漸地降低,這種現(xiàn)象叫應(yīng)力松弛,簡(jiǎn)稱松弛。
92.何謂汽輪機(jī)積鹽?
帶有各種雜質(zhì)的過熱蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)后,由于做了功,壓力和溫度便有所降低,而鈉化合物和硅酸在蒸汽中的溶解度便隨著壓力的降低而減小。當(dāng)其中某種物質(zhì)的攜帶量大于它在蒸汽中的溶解 度時(shí),該物質(zhì)就會(huì)以固態(tài)排出。沉積在蒸汽的通流部分。沉積的物質(zhì)主要是鹽類,這種現(xiàn)象常稱汽輪機(jī)積鹽。
93.什么叫熱工檢測(cè)和熱工測(cè)量儀表?
發(fā)電廠中,熱力生產(chǎn)過程的各種熱工參數(shù)(如壓力、溫度、流量、液位、振動(dòng)等)的測(cè)量方法叫熱工檢測(cè),用來測(cè)量熱工參數(shù)的儀表叫熱工測(cè)量儀表。
94.什么叫允許誤差?什么叫精確度?
根據(jù)儀表的制造質(zhì)量,在國家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了各種儀表的最大誤差,稱為允許誤差。允許誤差表示為:
K=儀表的最大允許絕對(duì)誤差/(量程上限-量程下限)×100% 允許誤差去掉百分量以后的絕對(duì)值(K值)叫儀表的精確度,一般實(shí)用精確度的等級(jí)有:0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、4.0等。
95.溫度測(cè)量儀表分哪幾類?各有哪幾種? 溫度測(cè)量儀表按其測(cè)量方法可分為兩大類:
⑴ 接觸式測(cè)溫儀表。主要有:膨脹式溫度計(jì),熱電阻溫度計(jì)和熱電偶溫度計(jì)等。⑵ 非接觸式測(cè)量儀表。主要有:光學(xué)高溫計(jì)、全輻射式高溫計(jì)和光電高溫計(jì)等。
96.壓力測(cè)量儀表分為哪幾類?
壓力測(cè)量儀表可分為滾柱式壓力計(jì)、彈性式壓力計(jì)和活塞式壓力計(jì)等。
97.水位測(cè)量儀表有哪幾種?
水位測(cè)量儀表主要有玻璃管水位計(jì)、差壓型水位計(jì)、電極式水位計(jì)等。
98.流量測(cè)量儀表有哪幾種?
根據(jù)測(cè)量原理,常用的流量測(cè)量儀表(即流量計(jì))有差壓式、速度式和容積式三種。火力發(fā)電廠中主要采用差壓式流量計(jì)來測(cè)量蒸汽、水和空氣的流量。
99.如何選擇壓力表的量程? 為防止儀表損壞,壓力表所測(cè)壓力的最大值一般不超過儀表測(cè)量上限的2/3;為保證測(cè)量的準(zhǔn)確度,被測(cè)壓力不得低于標(biāo)尺上限的1/3。當(dāng)被測(cè)壓力波動(dòng)較大時(shí),應(yīng)使壓力變化范圍處在標(biāo)尺上限的1/3~1/2處。
100.何謂雙金屬溫度計(jì)?其測(cè)量原理怎樣?
雙金屬溫度計(jì)是用來測(cè)量氣體、液體和蒸汽的較低溫度的工業(yè)儀表。它具有良好的耐振性,安裝方便,容易讀數(shù),沒有汞害。
雙金屬溫度計(jì)用繞成螺旋彈簧狀的雙金屬片作為感溫元件,將其放在保護(hù)管內(nèi),一端固定在保護(hù)管底部(固定端),另一端連接在一細(xì)軸上(自由端),自由端裝有指針,當(dāng)溫度變化時(shí),感溫元件的自由端帶動(dòng)指針一起轉(zhuǎn)動(dòng),指針在刻度盤上指示出相應(yīng)的被測(cè)溫度。
101.何謂熱電偶?
在兩種不同金屬導(dǎo)體焊成的閉合回路中,若兩焊接端的溫度不同時(shí),就會(huì)產(chǎn)生熱電勢(shì),這種由兩種金屬導(dǎo)體組成的回路就稱為熱電偶。
102.什么叫繼電器?它有哪些分類?
繼電器是一種能借助于電磁力或其它物理量的變化而自行切換的電器。它本身具有輸入回路,是熱工控制回路中用得較多的一種自動(dòng)化元件。
根據(jù)輸入信號(hào)不同,繼電器可分為兩大類:一類是非電量繼電器,如壓力繼電器,溫度繼電器等,其輸入信號(hào)是壓力、溫度等,輸出的都是電量信號(hào)。一類是電量繼電器,它輸入、輸出的都是電量信號(hào)。
103.電流是如何形成的?它的方向是如何規(guī)定的?
在金屬導(dǎo)體中存在著大量電子,能自由運(yùn)動(dòng)的電子叫自由電子,金屬中的電流就是自由電子朝一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)所形成的。電流是有一定方向的,規(guī)定正電荷運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞣较颉?/p>
104.什么是電路的功率和電能?它們之間有何關(guān)系?
電路的功率就是單位時(shí)間內(nèi)電場(chǎng)所做的功。電能用來表示電場(chǎng)在一段時(shí)間內(nèi)所做的功。它們之間的關(guān)系為:
E=P·t(1—33)式中 P——功率,hW; t——時(shí)間,t;
E——電能,kW·h。
注:1 kW·h就是平常所說的1度電。
105.構(gòu)成煤粉鍋爐的主要本體設(shè)備和輔助設(shè)備有哪些? 煤粉鍋爐本體的主要設(shè)備包括:燃燒器、燃燒室(爐膛)、布置有受熱面的煙道、汽包、下降管、水冷壁、過熱器、再熱器、省煤器、空氣預(yù)熱器、聯(lián)箱、減溫器、安全閥、水位計(jì)等。
輔助設(shè)備主要包括:送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、排粉機(jī)、磨煤機(jī)、粗粉分離器、旋風(fēng)分離器、給煤機(jī)、給粉機(jī)、除塵器及煙囟等。
106.何謂燃料?鍋爐燃料有哪幾種?
所謂燃料是指在燃燒過程中能放出熱量的物質(zhì),燃料必須具備兩個(gè)條件:一是可燃性,二是燃燒時(shí)可放出熱量。
燃料按物理形態(tài)可分為固體、液體、氣體三種。
⑴ 固體燃料包括:木材、煤、油母頁巖、木炭、焦炭、煤粉等。⑵ 液體燃料包括:在石油、重油、煤油、柴油等。
⑶ 氣體燃料包括:天然氣、高爐煤氣、發(fā)生爐煤氣、焦?fàn)t煤氣、地下氣化煤氣等。
107.什么是燃料的發(fā)熱量?發(fā)熱量的大小決定于什么?
燃料的發(fā)熱量是指單位重量(氣體燃料用單位容積)的燃料在完全燃燒時(shí)所放出的熱量,單位3為kJ/kg或kJ/m。
燃料發(fā)熱量的大小取決于燃料中可燃成分的多少。一般說來,燃料中含揮發(fā)分高,含碳量多,含水分和灰分少,就說明燃料的發(fā)熱量大;反之則小。
108.燃料的定壓高、低位發(fā)熱量有何區(qū)別?
燃料的定壓高、低位發(fā)熱量的區(qū)別在于,定壓高位發(fā)熱量的指1kg收到基燃料完全燃燒時(shí)放出的全部熱量,包括煙氣中水蒸氣已凝結(jié)成水放出的汽化潛熱。定壓低位發(fā)熱量則要從定壓高位發(fā)熱 量中扣除這部分汽化潛熱。
109.鍋爐對(duì)給水有哪幾點(diǎn)要求?
鍋爐對(duì)水質(zhì)的要求隨著鍋爐額定壓力的提高而提高。給水品質(zhì)還隨電廠的性質(zhì)而有差別。凝汽式發(fā)電廠比熱電廠要求高,單段蒸發(fā)比分段蒸發(fā)要求高,直流鍋爐比汽包鍋爐要求高。對(duì)鍋爐給水一般有如下要求:
⑴ 鍋爐給水必須是經(jīng)化學(xué)處理的除鹽水。⑵ 鍋爐給水的壓力和溫度必須達(dá)到規(guī)定值。
⑶ 鍋爐給水品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求:硬度、溶解氧、pH值、含油量、含二氧化碳、含鹽量、聯(lián)氨量、含銅量、含鐵量必須合格,水質(zhì)澄清。
二、汽輪機(jī)設(shè)備結(jié)構(gòu)與工作原理
1.汽輪機(jī)工作的基本原理是怎樣的?汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組是如何發(fā)出電來的?
具有一定壓力、溫度的蒸汽,進(jìn)入汽輪機(jī),流過噴嘴并在噴嘴內(nèi)膨脹獲得很高的速度。高速流動(dòng)的蒸汽流經(jīng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子上的動(dòng)葉片做功,當(dāng)動(dòng)葉片為反動(dòng)式時(shí),蒸汽在動(dòng)葉中發(fā)生膨脹產(chǎn)生的反動(dòng)力亦使動(dòng)葉片做功,動(dòng)葉帶動(dòng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子,按一定的速度均勻轉(zhuǎn)動(dòng)。這就是汽輪機(jī)最基本的工作原理。
從能量轉(zhuǎn)換的角度講,蒸汽的熱能在噴嘴內(nèi)轉(zhuǎn)換為汽流動(dòng)能,動(dòng)葉片又將動(dòng)能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能,反動(dòng)式葉片,蒸汽在動(dòng)葉膨脹部分,直接由熱能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能。
汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)子與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子是用聯(lián)軸器連接起來的,汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子以一定速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子也跟著轉(zhuǎn)動(dòng),由于電磁感應(yīng)的作用,發(fā)電機(jī)靜子線圈中產(chǎn)生電流,通過變電配電設(shè)備向用戶供電。
2.汽輪機(jī)如何分類?
汽輪機(jī)按熱力過程可分為: ⑴ 凝汽式汽輪機(jī)(代號(hào)為N)。
⑵ 一次調(diào)整抽汽式汽輪機(jī)(代號(hào)為C)。⑶ 二次調(diào)整抽汽式汽輪機(jī)(代號(hào)為C、C)。⑷ 背壓式汽輪機(jī)(代號(hào)為B)。按工作原理可分為: ⑴ 沖動(dòng)式汽輪機(jī)。⑵ 反動(dòng)式汽輪機(jī)。
⑶ 沖動(dòng)反動(dòng)聯(lián)合式汽輪機(jī)。按新蒸汽壓力可分為: ⑴ 低壓汽輪機(jī) 新汽壓力為1.18~1.47MPa。⑵ 中壓汽輪機(jī) 新汽壓力為1.96~3.92MPa。⑶ 高壓汽輪機(jī) 新汽壓力為5.88~9.81MPa。⑷ 超高壓汽輪機(jī) 新汽壓力為11.77~13.75MPa。⑸ 亞臨界壓力汽輪機(jī) 新汽壓力為15.69~17.65MPa。⑹ 超臨界壓力汽輪機(jī) 新汽壓力為22.16MPa。按蒸汽流動(dòng)方向可分為: ⑴ 軸流式汽輪機(jī)。⑵ 輻流式汽輪機(jī)。
3.汽輪機(jī)的型號(hào)如何表示?
汽輪機(jī)型號(hào)表示汽輪機(jī)基本特性,我國目前采用漢語拼音和數(shù)字來表示汽輪機(jī)型號(hào),其型號(hào)由三段組成:
× ××-×××/×××/×××-×
(第一段)(第 二 段)(第三段)第一段表示型式及額定功率(MW),第二段表示蒸汽參數(shù),第三段表示設(shè)計(jì)變型序號(hào)。例N100-90/535型表示凝汽式100MW汽輪機(jī),新汽壓力為8.82 MPa,新汽溫度為535℃。
4.什么是沖動(dòng)式汽輪機(jī)?
沖動(dòng)式汽輪機(jī)指蒸汽主要在噴嘴中進(jìn)行膨脹,在動(dòng)葉片中蒸汽不再膨脹或膨脹很少,而主要是改變流動(dòng)方向。現(xiàn)代沖動(dòng)式汽輪機(jī)各級(jí)均具有一定的反動(dòng)度,即蒸汽在動(dòng)葉片中也發(fā)生很小一部分膨脹,從而使汽流得到一定的加速作用,但仍算作沖動(dòng)式汽輪機(jī)。
5.什么是反動(dòng)式汽輪機(jī)?
反動(dòng)式汽輪機(jī)是指蒸汽在噴嘴和動(dòng)葉中的膨脹程度基本相同。此時(shí)動(dòng)葉片不僅受到由于汽流沖擊而引起的作用力,而且受到因蒸汽在葉片中膨脹加速而引起的反作用力。由于動(dòng)葉片進(jìn)出口蒸汽存在較大壓差,所以與沖動(dòng)式汽輪機(jī)相比,反動(dòng)式汽輪機(jī)軸向推力較大。因此一般都裝平衡盤以平衡軸向推力。
6.什么是凝汽式汽輪機(jī)?
凝汽式汽輪機(jī)是指進(jìn)入汽輪機(jī)的蒸汽在做功后全部排入凝汽器,凝結(jié)成水全部返回鍋爐。進(jìn)入汽輪機(jī)的蒸汽,對(duì)于一般中壓機(jī)組來說,每1kg蒸汽含熱量約3223kJ,這些熱量中只有837 kJ左右是做了功的,凝結(jié)水中約有126 kJ熱量,約2240 kJ熱量是被冷卻排汽的冷卻水帶走了,這是一個(gè)很大的損失。對(duì)于高壓汽輪機(jī),由于進(jìn)汽含熱量大些(約3433 kJ左右),可用的熱量相對(duì)來說要大些,但損失仍很大。為了減少這些損失,采用帶回?zé)嵩O(shè)備的凝汽式汽輪機(jī),就是把進(jìn)入汽輪機(jī)做過一部分功的蒸汽抽出來,在回?zé)峒訜崞鲀?nèi)加熱鍋爐的給水,使給水溫度提高,節(jié)約燃料,提高經(jīng)濟(jì)性。
7.什么是調(diào)整抽汽式汽輪機(jī)?
從汽輪機(jī)某一級(jí)中經(jīng)調(diào)壓器控制抽出大量已經(jīng)做了部分功的一定壓力范圍的蒸汽,供給其它工廠及熱用戶使用,機(jī)組仍設(shè)有凝汽器,這種型式的機(jī)組稱為調(diào)整抽汽式汽輪機(jī)。它一方面能使蒸汽中的含熱量得到充分利用,同時(shí)因設(shè)有凝汽器,當(dāng)用戶用汽量減少時(shí),仍能根據(jù)低壓缸的容量保證汽輪機(jī)帶一定電負(fù)荷。8.什么是中間再熱式汽輪機(jī)?
中間再熱式汽輪機(jī)就是蒸汽在汽輪機(jī)內(nèi)做了一部分功后,從中間引出,通過鍋爐的再熱器提高溫度(一般升高到機(jī)組額定溫度),然后再回到汽輪機(jī)繼續(xù)做功,最后排入凝汽器的汽輪機(jī)。
9.中間再熱式汽輪機(jī)主要有什么優(yōu)點(diǎn)?
中間再熱式汽輪機(jī)優(yōu)點(diǎn)主要是提高機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性。在同樣的初參數(shù)下,再熱機(jī)組比不再熱機(jī)組的效率提高4%左右。其次是對(duì)防止大容量機(jī)組低壓末級(jí)葉片水蝕特別有利,因?yàn)槟┘?jí)蒸汽濕度比不再熱機(jī)組大大降低。
10.大功率機(jī)組總體結(jié)構(gòu)方面有哪些特點(diǎn)?
大功率汽輪機(jī)由于采用了高參數(shù)蒸汽、中間再熱以及低壓缸分流等措施,汽缸的數(shù)目相應(yīng)增加,這就帶來了機(jī)組布置、級(jí)組分段、定位支持、熱膨脹處理等許多新問題。
從總體結(jié)構(gòu)上講,大功率汽輪機(jī)有如下特點(diǎn):
⑴ 為了適應(yīng)新蒸汽高壓高溫的特點(diǎn),蒸汽室與調(diào)節(jié)汽門從高壓汽缸殼上分離出來,構(gòu)成單獨(dú)的進(jìn)汽閥體,從而簡(jiǎn)化了高壓缸的結(jié)構(gòu),保證了鑄件質(zhì)量,降低了由于運(yùn)行溫度不均而產(chǎn)生的熱應(yīng)力。國產(chǎn)125MW、300MW機(jī)組的高、中壓調(diào)節(jié)汽門以及200MW汽輪機(jī)的高壓缸調(diào)節(jié)汽門都采用這種結(jié)構(gòu)形式。
⑵ 高、中壓級(jí)的布置采用兩種方式。一種是高、中壓級(jí)合并在一個(gè)汽缸內(nèi)(上汽廠125MW機(jī)組和東方廠300MW機(jī)組上采用)。另一種是高、中壓級(jí)分缸的結(jié)構(gòu)(上汽廠300MW機(jī)組和國產(chǎn)200MW機(jī)組采用這種結(jié)構(gòu))。
⑶ 大功率汽輪機(jī)各轉(zhuǎn)子之間一般用剛性聯(lián)軸器連接,由此帶來機(jī)組定位和脹差過大的問題,必須設(shè)置合理的滑銷系統(tǒng)。
⑷ 大機(jī)組都裝有脹差保護(hù)裝置,一旦脹差超過極限時(shí),便發(fā)出信號(hào)報(bào)警或緊急停機(jī)。⑸ 大機(jī)組大都不把軸承布置在汽缸上,而采用全部軸承座直接由基礎(chǔ)支持的方法。國產(chǎn)125MW、300MW汽輪機(jī)采用這種布置。
11.為什么大機(jī)組高、中壓缸采用雙層缸結(jié)構(gòu)?
對(duì)大機(jī)組的高、中壓缸來說,形狀應(yīng)盡量簡(jiǎn)單,避免特別厚、重的中分面法蘭,以減少熱應(yīng)力、熱變形以及由此而引起的結(jié)合面漏汽。
采用雙層缸結(jié)構(gòu)后,很高的汽缸內(nèi)、外蒸汽壓差由內(nèi)、外兩層分擔(dān)承受,汽缸壁和法蘭相對(duì)講可以做得比較薄些,也有利于機(jī)組起停和工況變化時(shí)減小金屬溫差。所以目前高壓汽輪機(jī)高、中壓汽缸大多采用雙層缸結(jié)構(gòu),國產(chǎn)125MW、200MW、300MW機(jī)組都是如此。
12.汽輪機(jī)本體主要由哪幾個(gè)部分組成? 汽輪機(jī)本體主要由以下幾個(gè)部分組成:
⑴ 轉(zhuǎn)動(dòng)部分:由主軸、葉輪、軸封和安裝在葉輪上的動(dòng)葉片及聯(lián)軸器等組成。⑵ 固定部分:由噴嘴室汽缸、隔板、靜葉片、汽封等組成。⑶ 控制部分:由調(diào)節(jié)系統(tǒng)、保護(hù)裝置和油系統(tǒng)等組成。
13.汽缸的作用是什么?
汽缸是汽輪機(jī)的外殼。汽缸的作用主要是將汽輪機(jī)的通流部分(噴嘴、隔板、轉(zhuǎn)子等)與大氣隔開,保證蒸汽在汽輪機(jī)內(nèi)完成做功過程。此外,它還支承汽輪機(jī)的某些靜止部件(隔板、噴嘴室、汽封套等),承受它們的重量,還要承受由于沿汽缸軸向、徑向溫度分布不均而產(chǎn)生的熱應(yīng)力。14.汽輪機(jī)的汽缸可分為哪些種類?
汽輪機(jī)的汽缸一般制成水平對(duì)分式,即分上汽缸和下汽缸。
為合理利用鋼材,中小型汽輪機(jī)汽缸常以一個(gè)或兩個(gè)垂直結(jié)合面分為高壓段、中壓段和低壓段。大功率的汽輪機(jī)根據(jù)工作特點(diǎn)分別設(shè)置高壓缸、中壓缸和低壓缸。高壓高溫采用雙層汽缸結(jié)構(gòu)后,汽缸分內(nèi)缸和外缸。
汽輪機(jī)末級(jí)葉片以后將蒸汽排入凝汽器,這部分汽缸稱排汽缸。
15.為什么汽缸通常制成上下缸的形式?
汽缸通常制成具有水平結(jié)合面的水平對(duì)分形式。上、下汽缸之間用法蘭螺栓聯(lián)在一起,法蘭結(jié)合面要求平整,光潔度高,以保證上、下汽缸結(jié)合面嚴(yán)密不漏汽。汽缸分成上、下缸,主要是便于加工制造與安裝、檢修。
16.汽缸個(gè)數(shù)通常與汽輪機(jī)功率有什么關(guān)系?
根據(jù)機(jī)組的功率不同,汽輪機(jī)汽缸有單缸和多缸之分。通常功率在100MW以下的機(jī)組采用單缸,300MW以下采用2~4個(gè)汽缸,600MW以下采用4~6個(gè)汽缸。
如國產(chǎn)100MW機(jī)組為單缸,125MW機(jī)組為雙缸,200MW機(jī)組為三缸,300MW機(jī)組為三缸或四缸,總的趨勢(shì)是機(jī)組功率愈大,汽缸個(gè)數(shù)愈多。
17.按制造工藝分類,汽輪機(jī)汽缸有哪些不同型式? 主要分鑄造與焊接兩種。
汽缸的高、中壓段一般采用合金鋼或碳鋼鑄造結(jié)構(gòu);低壓段根據(jù)容量和結(jié)構(gòu)要求采用鑄造或簡(jiǎn)單鑄件、型鋼及鋼板的焊接結(jié)構(gòu)。
18.汽輪機(jī)的汽缸是如何支承的?
汽缸的支承要求平穩(wěn)并保證汽缸能自由膨脹而不改變它的中心位置。
汽缸都是支承在基礎(chǔ)臺(tái)板(也叫座架、機(jī)座)上;基礎(chǔ)臺(tái)板又用地腳螺釘固定在汽輪機(jī)基礎(chǔ)上。小型汽輪機(jī)用整塊鑄件做基礎(chǔ)臺(tái)板,功率汽輪機(jī)的汽缸則支承在若干塊基礎(chǔ)臺(tái)板上。
汽輪機(jī)的高壓缸通過水平法蘭所伸出的貓爪(亦稱搭爪)支承在前軸承座上。它又分為上缸貓爪支承和下缸貓爪支承兩種方式。
19.下缸貓爪支承方式有什么優(yōu)缺點(diǎn)?
中、低參數(shù)汽輪機(jī)的高壓缸通常是利用下汽缸前端伸出的貓爪作為承力面,支承在前軸承座上。這種支承方式較簡(jiǎn)單,安裝檢修也較方便,但是由于承力面低于汽缸中心線(相差下缸貓爪的高度數(shù)值),當(dāng)汽缸受熱后,貓爪溫度升高,汽缸中心線向上抬起,而此時(shí)支持在軸承上的轉(zhuǎn)子中心線未變,結(jié)果將使轉(zhuǎn)子與下汽缸的徑向間隙減小,與上汽缸徑向間隙增大。對(duì)高參數(shù)、大功率汽輪機(jī)來說,由于法蘭很厚,溫度很高,貓爪膨脹的影響是不能忽視的。
20.上缸貓爪支承法的主要優(yōu)點(diǎn)是什么?
上缸貓爪支承方式亦稱中分面(指汽缸中分面)支承方式。主要的優(yōu)點(diǎn)是由于以上缸貓爪為承力面,其承力面與汽缸中分面在同一水平面上,受熱膨脹后,汽缸中心仍與轉(zhuǎn)子中心保持一致。
當(dāng)采用上缸貓爪支承方式時(shí),上缸貓爪也叫工作貓爪。下缸貓爪叫安裝貓爪,只在安裝時(shí)起支持作用,下面的安裝墊鐵在檢修和安裝時(shí)起作用,當(dāng)安裝完畢,安裝貓爪不再承力。這時(shí)上缸貓爪支承在工作墊鐵上,承擔(dān)汽缸重量。21.大功率汽輪機(jī)的高、中壓缸采用雙層缸結(jié)構(gòu)有什么優(yōu)點(diǎn)? 大功率汽輪機(jī)的高、中壓缸采用雙層缸結(jié)構(gòu)有如下優(yōu)點(diǎn):
⑴ 整個(gè)蒸汽壓差由外缸和內(nèi)缸分擔(dān),從而可減薄內(nèi)、外缸缸壁及法蘭的厚度。
⑵ 外層汽缸不致與高溫蒸汽相接觸,因而外缸可以采用較低級(jí)的鋼材,節(jié)省優(yōu)質(zhì)鋼材。
⑶ 雙層缸結(jié)構(gòu)的汽輪機(jī)在起動(dòng)、停機(jī)時(shí),汽缸的加熱和冷卻過程都可加快,因而縮短了起動(dòng)和停機(jī)的時(shí)間。
22.高、中壓汽缸采用雙層缸結(jié)構(gòu)后應(yīng)注意什么問題?
高壓、中壓汽缸采用雙層結(jié)構(gòu)有很大的優(yōu)點(diǎn),但也需注意一個(gè)問題。
國產(chǎn)200MW、300MW機(jī)組,在高壓內(nèi)、外缸之間由于隔熱罩的不完善以及抽汽口布置不當(dāng),會(huì)造成外缸內(nèi)壁溫度升高到超過設(shè)計(jì)允許值,并且使內(nèi)缸的外壁溫度高到不允許的數(shù)值,這種情況應(yīng)設(shè)法予以改善,否則有可能造成汽缸產(chǎn)生裂紋。125MW機(jī)組取消正常運(yùn)行中夾層冷卻蒸汽后,由于某些原因,也出現(xiàn)外缸內(nèi)壁溫度過高的現(xiàn)象。
23.大機(jī)組的低壓缸有哪些特點(diǎn)? 大機(jī)組的低壓缸有如下特點(diǎn): ⑴ 低壓缸的排汽容積流量較大,要求排汽缸尺寸龐大,故一般采用鋼板焊接結(jié)構(gòu)代替鑄造結(jié)構(gòu)。⑵ 再熱機(jī)組的低壓缸進(jìn)汽溫度一般都超過230℃,與排汽溫度差達(dá)200℃,因此也采用雙層結(jié)構(gòu)。通流部分在內(nèi)缸中承受溫度變化,低壓內(nèi)缸用高強(qiáng)度鑄鐵鑄造,而兼作排汽缸的整個(gè)低壓外缸仍為焊接結(jié)構(gòu)。龐大的排汽缸只承受排汽溫度,溫差變化小。
⑶ 為防止長時(shí)間空負(fù)荷運(yùn)行,排汽溫度過高而引起的排汽缸變形,在排汽缸內(nèi)還裝有噴水降溫裝置。
⑷ 為減少排汽損失,排汽缸設(shè)計(jì)成徑向擴(kuò)壓結(jié)構(gòu)。
24.什么叫排汽缸徑向擴(kuò)壓結(jié)構(gòu)?
所謂徑向擴(kuò)壓結(jié)構(gòu),實(shí)質(zhì)上是指整個(gè)低壓外缸(汽輪機(jī)的排汽部分)兩側(cè)排汽部分用鋼板連通。離開汽輪機(jī)的末級(jí)排汽由導(dǎo)流板引導(dǎo)徑向、軸向擴(kuò)壓,以充分利用排汽余速。然后排入凝汽器。
采用徑向擴(kuò)壓主要是充分利用排汽余速,降低排汽阻力。提高機(jī)組效率。
25.低壓外缸的一般支承方式是怎樣的? 低壓汽缸(雙層缸時(shí)的外缸),在運(yùn)行中溫度較低,金屬膨脹不顯著,因此低壓外缸的支承不采用高、中壓汽缸的中分面支承方式,而是把低壓缸直接支承在臺(tái)板上。內(nèi)缸兩側(cè)擱在外缸內(nèi)側(cè)的支承面上,用螺栓固定在低壓外缸上。內(nèi)、外缸以鍵定位。外缸與軸承座僅在下汽缸設(shè)立垂直導(dǎo)向鍵(立銷)。
26.排汽缸的作用是什么?
排汽缸的作用是將汽輪機(jī)末級(jí)動(dòng)葉排出的蒸汽導(dǎo)入凝汽器。
27.為什么排汽缸要裝噴水降溫裝置?
在汽輪機(jī)起動(dòng)、空載及低負(fù)荷時(shí),蒸汽流通量很小,不足以帶走蒸汽與葉輪摩擦產(chǎn)生的熱量,從而引起排汽溫度升高,排汽缸溫度也高。排汽溫度過高會(huì)引起排汽缸較大的變形,破壞汽輪機(jī)動(dòng)靜部分中心線的一致性,嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起機(jī)組振動(dòng)或其它事故。所以,大功率機(jī)組都裝有排汽缸噴水降溫裝置。
小機(jī)組沒有噴水降溫裝置,應(yīng)盡量避免長時(shí)間空負(fù)荷運(yùn)行而引起排汽缸溫度超限。
28.再熱機(jī)組的排汽缸噴水裝置是怎樣設(shè)置的?
噴水減溫裝置裝在低壓外缸內(nèi),噴水管沿末級(jí)葉片的葉根呈圓周形布置,噴水管上鉆有兩排噴水孔,將水噴向排汽缸內(nèi)部空間,起降溫作用。噴水管在排汽缸外面與凝結(jié)水管相連接,打開凝結(jié)水管上的閥門即進(jìn)行噴水,關(guān)閉閥門則停止噴水。
29.為什么汽輪機(jī)有的采用單個(gè)排汽口,而有的采用幾個(gè)排汽口?
大功率汽輪機(jī)的極限功率實(shí)質(zhì)上受末級(jí)通流截面的限制,增大葉片高度能增大機(jī)組功率,但增大葉片高度又受材料強(qiáng)度和制造工藝水平的限制。如采用同樣的葉片高度,將汽輪機(jī)由單排汽口改為雙排汽口,極限功率可增大一倍。為增加汽輪機(jī)的極限功率,現(xiàn)在大功率汽輪機(jī)采用多個(gè)排汽口。如國產(chǎn)125MW汽輪機(jī)為雙排汽口,200MW汽輪機(jī)為三排汽口,300MW為四排汽口(200MW、300MW汽輪機(jī)末級(jí)采用長葉片后改為雙排汽口)。
30.汽缸進(jìn)汽部分布置有哪幾種方式?
從調(diào)節(jié)汽門到調(diào)節(jié)級(jí)噴嘴這段區(qū)域叫做進(jìn)汽部分,它包括蒸汽室和噴嘴室,是汽缸中承受壓力、溫度最高的區(qū)域。
一般中、低參數(shù)汽輪機(jī)進(jìn)汽部分與汽缸澆鑄成一體,或者將它們分別澆鑄好后,用螺栓連接在一起。高參數(shù)汽輪機(jī)單層汽缸的進(jìn)汽部分則是將汽缸、蒸汽室、噴嘴分別澆鑄好后,焊接在一起。這種結(jié)構(gòu)由于汽缸本身形狀得到簡(jiǎn)化,而且蒸汽室、噴嘴室沿著汽缸四周對(duì)稱布置,汽缸受熱均勻,因而熱應(yīng)力較小。又因高溫、高壓蒸汽只作用在蒸汽室與噴嘴室上,汽缸接觸的是調(diào)節(jié)級(jí)噴嘴出口后的汽流,因而汽缸可以選用比蒸汽室、噴嘴室低一級(jí)的材料。
31.為什么大功率高參數(shù)汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)汽門與汽缸分離單獨(dú)布置?
新汽壓力在9.0MPa、新汽溫度在535℃以下的中、小功率汽輪機(jī),調(diào)節(jié)汽門均直接裝在汽缸上。更高參數(shù)的大功率汽輪機(jī),為減小熱應(yīng)力,使汽缸受熱均勻及形狀對(duì)稱,這就要求噴嘴室沿圓周均勻分布,而且汽缸上下都要有進(jìn)汽管和調(diào)節(jié)汽門。由于調(diào)節(jié)汽門布置在汽缸下部,會(huì)給機(jī)組布置、安裝、檢修帶來困難,因此需要調(diào)節(jié)汽門與汽缸分離單獨(dú)布置。
另外,大功率汽輪機(jī)新汽和再熱汽進(jìn)汽管道都為雙路布置,需要兩個(gè)主汽門。這樣就可以把兩個(gè)主汽門分置于汽缸兩側(cè),并且分別和調(diào)節(jié)汽門合用一個(gè)殼體,每個(gè)主汽門控制兩個(gè)或多個(gè)調(diào)節(jié)汽門。
32.雙層缸結(jié)構(gòu)的汽輪機(jī),為什么要采用特殊的進(jìn)汽短管?
對(duì)于采用雙層缸結(jié)構(gòu)的汽輪機(jī),因?yàn)檫M(jìn)入噴嘴室的進(jìn)汽管要穿過外缸和內(nèi)缸,才能和噴嘴室相連接,而內(nèi)外缸之間在運(yùn)行時(shí)具有相對(duì)膨脹,進(jìn)汽管既不能同時(shí)固定在內(nèi)、外缸上又不能讓大量高溫蒸汽外泄。因此采用了一種雙層結(jié)構(gòu)的高壓進(jìn)汽短管,把高壓進(jìn)汽導(dǎo)管與噴嘴室連接起來。
33.高壓進(jìn)汽短管的結(jié)構(gòu)是怎樣的?
國產(chǎn)125MW汽輪機(jī)和300MW汽輪機(jī)的高壓進(jìn)汽短管外層通過螺栓與外缸連接在一起,內(nèi)層則套在噴嘴室的進(jìn)汽管上,并有密封環(huán)加以密封。這樣既保證了高壓蒸汽的密封,又允許噴嘴室進(jìn)汽管與雙層套管之間的相對(duì)膨脹。
為遮擋進(jìn)汽連接管的輻射熱量,在雙層套管的內(nèi)外層之間還裝有帶螺旋圈的遮熱襯套管,或稱遮熱筒。遮熱襯套管上端的小管就是汽缸內(nèi)層中冷卻蒸汽流出或起動(dòng)時(shí)加熱蒸汽流入的通道。
34.隔板的結(jié)構(gòu)有哪幾種形式? 隔板的具體結(jié)構(gòu)是根據(jù)隔板的工作溫度和作用在兩側(cè)的蒸汽壓差來決定的,主要有以下三種形式:
⑴ 焊接隔板:焊接隔板具有較高的強(qiáng)度和剛度,較好的汽密性,加工較方便,被廣泛用于中、高參數(shù)汽輪機(jī)的高、中壓部分。
⑵ 窄噴嘴焊接隔板:高參數(shù)大功率汽輪機(jī)的高壓部分,每一級(jí)的蒸汽壓差較大,其隔板做得很厚,而靜葉高度很短,采用寬度較小的窄噴嘴焊接隔板。優(yōu)點(diǎn)是噴嘴損失小,但有相當(dāng)數(shù)量的導(dǎo)流筋存在,將增加汽流的阻力。國產(chǎn)125MW、300MW汽輪機(jī)都是有用的窄噴嘴焊接隔板。
⑶ 鑄造隔板:鑄造隔板加工制造比較容易,成本低,但是靜葉片的表面光潔度較差,使用溫度也不能太高,一般應(yīng)小于300℃,因此都用在汽輪機(jī)的低壓部分。
35.什么叫噴嘴?。?/p>
采用噴嘴調(diào)節(jié)配汽方式的汽輪機(jī)第一級(jí)噴嘴,通常根據(jù)調(diào)節(jié)汽門的個(gè)數(shù)成組布置,這些成組布置的噴嘴稱為噴嘴弧段,簡(jiǎn)稱噴嘴弧。
36.噴嘴弧有哪幾種結(jié)構(gòu)形式? 噴嘴弧結(jié)構(gòu)形式如下:
⑴ 中參數(shù)汽輪機(jī)上采用的由單個(gè)銑制的噴嘴葉片組裝、焊接成的噴嘴弧。⑵ 高參數(shù)汽輪機(jī)采用的整體銑制焊接而成或精密澆鑄而成的噴嘴弧。如25MW汽輪機(jī)采用第一種噴嘴弧,125MW汽輪機(jī)采用后一種噴嘴弧。
37.汽輪機(jī)噴嘴、隔板、靜葉的定義是什么?
噴嘴是由兩個(gè)相鄰靜葉片構(gòu)成的不動(dòng)汽道,是一個(gè)把蒸汽的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)能的結(jié)構(gòu)元件。裝在汽輪機(jī)第一級(jí)前的噴嘴成若干組,每組由一個(gè)調(diào)節(jié)汽門控制。
隔板是汽輪機(jī)各級(jí)的間壁,用以固定靜葉片。靜葉是指固定在隔板上靜止不動(dòng)的葉片。
38.什么叫汽輪機(jī)的級(jí)?
由一列噴嘴和一列動(dòng)葉柵組成的汽輪機(jī)最基本的工作單元叫做汽輪機(jī)的級(jí)。
39.什么叫調(diào)節(jié)級(jí)和壓力級(jí)?
當(dāng)汽輪機(jī)采用噴嘴調(diào)節(jié)時(shí),第一級(jí)的進(jìn)汽截面積隨負(fù)荷的變化在相應(yīng)變化,因此通常稱噴嘴調(diào)節(jié)汽輪機(jī)的第一級(jí)為調(diào)節(jié)級(jí)。其它各級(jí)統(tǒng)稱為非調(diào)節(jié)級(jí)或壓力級(jí)。壓力級(jí)是以利用級(jí)組中合理分配的壓力降或焓降為主的級(jí),是單列沖動(dòng)級(jí)或反動(dòng)級(jí)。
40.什么叫雙列速度級(jí)?
為了增大調(diào)節(jié)級(jí)的焓降,利用第一列動(dòng)葉出口的余速,減小余速損失,使第一列動(dòng)葉片出口汽流經(jīng)固定在汽缸上的導(dǎo)葉改變流動(dòng)方向后,進(jìn)入第二列動(dòng)葉片繼續(xù)做功。這時(shí)把具有一列噴嘴,和一級(jí)葉輪上有兩列動(dòng)葉片的級(jí),稱為雙列速度級(jí)。
41.采用雙列速度級(jí)有什么優(yōu)缺點(diǎn)?
采用速度級(jí)后可增大汽輪機(jī)調(diào)節(jié)級(jí)的焓降,減少壓力級(jí)級(jí)數(shù),節(jié)省耐高溫的優(yōu)質(zhì)材料,但效率較低。
100MW汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)級(jí)采用雙列速度級(jí),125MW、200MW、300MW汽輪機(jī)采用單列調(diào)節(jié)級(jí)。42.高壓高溫汽輪機(jī)為什么要設(shè)汽缸、法蘭螺栓加熱裝置?
高壓高溫汽輪機(jī)的汽缸要承受很高的壓力和溫度,同時(shí)又要保證汽缸結(jié)合面有很好的嚴(yán)密性,所以汽缸的法蘭必須做得又寬又厚。這樣給汽輪機(jī)的起動(dòng)就帶來了一定的困難,即沿法蘭的寬度產(chǎn)生較大溫差。如溫差過大,所產(chǎn)生的熱應(yīng)力將會(huì)使汽缸變形或產(chǎn)生裂紋。一般來說,汽缸比法蘭容易加熱,而螺栓的熱量是靠法蘭傳給它的,因此螺栓加熱更慢。對(duì)于雙層汽缸的機(jī)組來說,外缸受熱比內(nèi)缸慢很多,外缸法蘭受熱更慢,由于法蘭溫度上升較慢,牽制了汽缸的熱膨脹,引起轉(zhuǎn)子與汽缸間過大的膨脹差,從而使汽輪機(jī)通流部分的動(dòng)、靜間隙消失,發(fā)生摩擦。
簡(jiǎn)單地說,為了適應(yīng)快速起、停的需要,減小額外的熱應(yīng)力和減少汽缸與法蘭、法蘭與螺栓及法蘭寬度上的溫差,有效地控制轉(zhuǎn)子與汽缸的膨脹差,125MW、200MW、300MW機(jī)組采用雙層缸結(jié)構(gòu),內(nèi)外汽缸除法蘭螺栓有加熱裝置外,還設(shè)有汽缸夾層加熱裝置。
43.為什么汽輪機(jī)第一組噴嘴安裝在噴嘴室,而不固定在隔板上? 第一級(jí)噴嘴安裝在噴嘴室的目的是:
⑴ 將與最高參數(shù)的蒸汽相接觸的部分盡可能限制在很小的范圍內(nèi),使汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)子、汽缸等部件僅與第一級(jí)噴嘴后降溫減壓后的蒸汽相接觸。這樣可使轉(zhuǎn)子、汽缸等部件采用低一級(jí)的耐高溫材料。
⑵ 由于高壓缸進(jìn)汽端承受的蒸汽壓力較新蒸汽壓力低,故可在同一結(jié)構(gòu)尺寸下,使該部分應(yīng)力下降,或者保持同一應(yīng)力水平,使汽缸壁厚度減薄。
⑶ 使汽缸結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單勻稱,提高汽缸對(duì)變工況的適應(yīng)性。
⑷ 降低了高壓缸進(jìn)汽端軸封漏汽壓差,為減小軸端漏汽損失和簡(jiǎn)化軸端汽封結(jié)構(gòu)帶來一定好處。
44.隔板套的作用是什么?采用隔板套有什么優(yōu)點(diǎn)? 隔板套的作用是用來安裝固定隔板。
采用隔板套可使級(jí)間距離不受或少受汽缸上抽汽口的影響,從而使汽輪機(jī)軸向尺寸相對(duì)減小。此外,還可簡(jiǎn)化汽缸形狀,又便于拆裝,并允許隔板受熱后能在徑向自由膨脹,還為汽缸的通用化創(chuàng)造方便條件。
國產(chǎn)100MW、125MW、200MW、300MW機(jī)組的部分級(jí)組均采用隔板套結(jié)構(gòu)。
45.什么是汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)子?轉(zhuǎn)子的作用是什么? 汽輪機(jī)中所有轉(zhuǎn)動(dòng)部件的組合叫做轉(zhuǎn)子。
轉(zhuǎn)子的作用是承受蒸汽對(duì)所有工作葉片的回轉(zhuǎn)力,并帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子、主油泵和調(diào)速器轉(zhuǎn)動(dòng)。
46.什么叫大功率汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)子蒸汽冷卻?
汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)子蒸汽冷卻是大機(jī)組為防止轉(zhuǎn)子在高溫、高轉(zhuǎn)速狀況下無蒸汽流過帶走摩擦產(chǎn)生的熱量,而使轉(zhuǎn)子、汽缸溫度過高,熱應(yīng)力過大而設(shè)置的結(jié)構(gòu)。如再熱機(jī)組熱態(tài)用中壓缸進(jìn)汽起動(dòng)時(shí),達(dá)到一定轉(zhuǎn)速,高壓缸排汽逆止門旁路自動(dòng)打開,一部分蒸汽逆流經(jīng)過汽缸由進(jìn)汽口排至凝汽器,這樣達(dá)到冷卻轉(zhuǎn)子、汽缸的目的。
47.為什么大功率汽輪機(jī)采用轉(zhuǎn)子蒸汽冷卻結(jié)構(gòu)?
大功率汽輪機(jī)普遍采用整鍛轉(zhuǎn)子或焊接轉(zhuǎn)子。隨著轉(zhuǎn)子整體直徑的增大,離心應(yīng)力和同一變工況速度下熱應(yīng)力增大了。在高溫條件下受離心力作用而產(chǎn)生的金屬蠕變速度以及脆變危險(xiǎn)也增大了。因此,更有必要從結(jié)構(gòu)上來提高轉(zhuǎn)子的熱強(qiáng)度(特別是起動(dòng)下的熱強(qiáng)度)。
從結(jié)構(gòu)上減小金屬蠕變變形和降低起動(dòng)工況下熱應(yīng)力的有效方法之一,就是在高溫區(qū)段對(duì)轉(zhuǎn)子 進(jìn)行蒸汽冷卻。國外在300~350MW以上的機(jī)組幾乎都采用了轉(zhuǎn)子蒸汽冷卻結(jié)構(gòu)。國產(chǎn)亞臨界參數(shù)300MW再熱機(jī)組的中壓轉(zhuǎn)子也采用了蒸汽冷卻結(jié)構(gòu)。
48.汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子一般有哪幾種型式? 汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子有如下幾種型式:
⑴ 套裝葉輪轉(zhuǎn)子:葉輪套裝在軸上,國產(chǎn)25MW汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子和100MW汽輪機(jī)低壓轉(zhuǎn)子都是這種型式。
⑵ 整鍛型轉(zhuǎn)子:由一整體鍛件制成,葉輪聯(lián)軸器、推力盤和主軸構(gòu)成一個(gè)整體。
⑶ 焊接轉(zhuǎn)子:由若干個(gè)實(shí)心輪盤和兩個(gè)端軸拼焊而成。如125MW汽輪機(jī)低壓轉(zhuǎn)子為焊接式鼓型轉(zhuǎn)子。
⑷ 組合轉(zhuǎn)子:高壓部分為整鍛式,低壓部分為套裝式。如100MW機(jī)組高壓轉(zhuǎn)子、200MW機(jī)組中壓轉(zhuǎn)子。
49.套裝葉輪轉(zhuǎn)子有哪些優(yōu)缺點(diǎn)?
套裝葉輪轉(zhuǎn)子的優(yōu)點(diǎn):加工方便,材料利用合理,葉輪和鍛件質(zhì)量易于保證。
缺點(diǎn):不宜在高溫條件下工作,快速起動(dòng)適應(yīng)性差,材料高溫蠕變和過大的溫差易使葉輪發(fā)生松動(dòng)。
50.整鍛轉(zhuǎn)子有哪些優(yōu)缺點(diǎn)?
整鍛轉(zhuǎn)子的優(yōu)點(diǎn):避免了葉輪在高溫下松動(dòng)的問題,結(jié)構(gòu)緊湊,強(qiáng)度、剛度高。
缺點(diǎn):生產(chǎn)整鍛轉(zhuǎn)子需要大型鍛壓設(shè)備、鍛件質(zhì)量較難保證,而且加工要求高,貴重材料消耗量大。
51.組合轉(zhuǎn)子有什么優(yōu)缺點(diǎn)?
組合轉(zhuǎn)子兼有整鍛轉(zhuǎn)子和套裝葉輪轉(zhuǎn)子的優(yōu)點(diǎn),廣泛用于高參數(shù)中等容量的汽輪機(jī)上。
52.焊接轉(zhuǎn)子有哪些優(yōu)缺點(diǎn)?
焊接轉(zhuǎn)子的優(yōu)點(diǎn):強(qiáng)度高,相對(duì)重量輕,結(jié)構(gòu)緊湊,剛度大,而且能適應(yīng)低壓部分需要大直徑的要求。
缺點(diǎn):焊接轉(zhuǎn)子對(duì)焊接工藝要求高,要求材料有良好的焊接性能。
隨著冶金和焊接技術(shù)的不斷發(fā)展,焊接轉(zhuǎn)子的應(yīng)用日益廣泛。如BBC公司生產(chǎn)的1300MW雙軸汽輪機(jī)的高、中、低壓轉(zhuǎn)子就全部采用焊接結(jié)構(gòu)。
53.整鍛轉(zhuǎn)子中心孔起什么作用? 整鍛轉(zhuǎn)子通常打有¢100的中心孔,其目的主要是為了便于檢查鍛件質(zhì)量,同時(shí)也可以將鍛件中心材質(zhì)差的部分去掉,防止缺陷擴(kuò)展,以保證轉(zhuǎn)子的強(qiáng)度。
54.汽輪機(jī)主軸斷裂和葉輪開裂的原因有哪些?
主軸斷裂和葉輪開裂的原因多數(shù)是材料及制造上的缺陷造成的,如材料內(nèi)部有氣孔、夾渣、裂紋、材料的沖擊韌性值及塑性偏低,葉輪機(jī)械加工粗糙、鍵裝配不當(dāng)造成局部應(yīng)力過大。另外,長期過大的交變應(yīng)力及熱應(yīng)力作用易引起材料內(nèi)部微觀缺陷發(fā)展,造成疲勞裂紋甚至斷裂。
運(yùn)行中,葉輪嚴(yán)重腐蝕和嚴(yán)重超速是引起主軸、葉輪設(shè)備事故的主要原因。
55.防止葉輪開裂和主軸斷裂應(yīng)采取哪些措施? 防止葉輪開裂和主軸斷裂應(yīng)采取措施有以下幾點(diǎn):
⑴ 首先應(yīng)由制造廠對(duì)材料質(zhì)量提出嚴(yán)格要求,加強(qiáng)質(zhì)量檢驗(yàn)工作。尤其應(yīng)特別重視表面及內(nèi)部的裂紋發(fā)生,加強(qiáng)設(shè)備監(jiān)督。
⑵ 運(yùn)行中盡可能減少起停次數(shù),嚴(yán)格控制升速和變負(fù)荷速度,以減少設(shè)備熱疲勞和微觀缺陷發(fā)展引起的裂紋,要嚴(yán)防超壓、超溫運(yùn)行,特別是要防止嚴(yán)重超速。
56.葉輪的作用的什么?葉輪是由哪幾部分組成的?
葉輪的作用是用來裝置葉片,并將汽流力在葉柵上產(chǎn)生的扭矩傳遞給主軸。汽輪機(jī)葉輪一般由輪緣、輪面和輪轂幾部分組成。
57.運(yùn)行中的葉輪受到哪些作用力?
葉輪工作時(shí)受力情況很復(fù)雜,除葉輪自身、葉片零件質(zhì)量引起的巨大的離心力外,還有溫差引起的熱應(yīng)力,動(dòng)葉引起的切向力和軸向力,葉輪兩邊的蒸汽壓差和葉片、葉輪振動(dòng)時(shí)的交變應(yīng)力。
58.葉輪上開平衡孔的作用是什么?
葉輪上開平衡孔是為了減小葉輪兩側(cè)蒸汽壓差,減小轉(zhuǎn)子產(chǎn)生過大的軸向力。但在調(diào)節(jié)級(jí)和反動(dòng)度較大、負(fù)載很重的低壓部分最末一、二級(jí),一般不開平衡孔,以使葉輪強(qiáng)度不致削弱,并可減少漏汽損失。
59.為什么葉輪上的平衡為單數(shù)?
每個(gè)葉輪上開設(shè)單數(shù)個(gè)平衡孔,可避免在同一徑向截面上設(shè)兩個(gè)平衡孔,從而使葉輪截面強(qiáng)度不致過分削弱。通常開孔5個(gè)或7個(gè)。
60.按輪面的斷面型線不同,可把葉輪分成幾種類型? 按輪面的斷面型線不同,可把葉輪分為如下類型:
⑴ 等厚度葉輪:這種葉輪輪面的斷面厚度相等,用在圓周速度較低的級(jí)上。⑵ 錐形葉輪:這種葉輪輪面的斷面厚度沿徑向呈錐形,廣泛用于套裝式葉輪上。
⑶ 雙曲線葉輪:這種葉輪輪在的斷面沿徑向呈雙曲線形,加工復(fù)雜,僅用在某些汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)級(jí)上。
⑷ 等強(qiáng)度葉輪:葉輪設(shè)有中心孔,強(qiáng)度最高,多用于盤式焊接轉(zhuǎn)子或高速單級(jí)汽輪機(jī)上。
61.套裝葉輪的固定方法有哪幾種? 套裝葉輪的固定方法有以下幾種: ⑴ 熱套加鍵法。⑵ 熱套加端面鍵法。⑶ 銷釘軸套法。
⑷ 葉輪軸向定位采用定位環(huán)。
62.動(dòng)葉片的作用是什么?
在沖動(dòng)式汽輪機(jī)中,由噴嘴射出的汽流,給動(dòng)葉片一沖動(dòng)力,將蒸汽的動(dòng)能轉(zhuǎn)變成轉(zhuǎn)子上的機(jī)械能。
在反動(dòng)式汽輪機(jī)中,除噴嘴出來的高速汽流沖動(dòng)動(dòng)葉片做功外,蒸汽在動(dòng)葉片中也發(fā)生膨脹,使動(dòng)葉出口蒸汽速度增加,對(duì)動(dòng)葉片產(chǎn)生反動(dòng)力,推動(dòng)葉片旋轉(zhuǎn)做功,將蒸汽熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能。由于兩種機(jī)組的工作原理不同,其葉片的形狀和結(jié)構(gòu)也不一樣。
63.葉片工作時(shí)受到哪幾種作用力?
葉片在工作時(shí)受到的作用力主要有兩種:一種是葉片本身質(zhì)量和圍帶、拉金質(zhì)量所產(chǎn)生的離心力;另一種是汽流通過葉柵槽道時(shí)使葉片彎曲的作用力以及汽輪機(jī)起動(dòng)、停機(jī)過程中,葉片中的溫度差引起的熱應(yīng)力。
64.汽輪機(jī)葉片的結(jié)構(gòu)是怎樣的?
葉片由葉型、葉根和葉頂三部分組成。葉型部分是葉片的工作部分,它構(gòu)成汽流通道。按照葉型部分的橫截面變化規(guī)律,可以把葉片分成等截面葉片和變截面葉片。
等截面葉片的截面積沿葉高是相同的,各截面的型線通常也一樣。變截面葉片的截面積則沿葉高按一定規(guī)律變化,一般地說,葉型也沿葉高逐漸變化,即葉片繞各截面形心的連線發(fā)生扭轉(zhuǎn),所以通常叫做扭曲葉片。
葉根是葉片與輪緣相連接的部分,它的結(jié)構(gòu)應(yīng)保證在任何運(yùn)行條件下葉片都能牢靠地固定在葉輪上,同時(shí)應(yīng)力求制造簡(jiǎn)單,裝配方便。
葉型以上的部分叫葉頂。隨葉片成組方式不同,葉頂結(jié)構(gòu)也各異。采用鉚接與焊接圍帶時(shí),葉頂做成凸出部分(端釘)。采用彈性拱形圍帶時(shí),葉頂必須做成與彈性拱形片相配合的鉚接部分。當(dāng)葉片用拉筋聯(lián)成組或作為自由葉片時(shí),葉頂通常削薄,以減輕葉片重量并防止運(yùn)行中與汽缸相碰時(shí)損壞葉片。
65.汽輪機(jī)葉片的葉根有哪些型式? 葉根的型式較多,有以下幾種: ⑴ T形葉根。
⑵ 外包凸肩T形葉根。⑶ 菌形葉根。⑷ 雙T形葉根。⑸ 叉形葉根。⑹ 樅樹形葉根。
66.裝在動(dòng)葉片上的圍帶和拉筋(金)起什么作用?
動(dòng)葉頂部裝圍帶(也稱覆環(huán))和動(dòng)葉中部串拉筋,都是使葉片之間連接成組,增強(qiáng)葉片的剛性,調(diào)整葉片的自振頻率,改善振動(dòng)情況。另外,圍帶還有防止漏汽的作用。
67.汽輪機(jī)高壓段為什么采用等截面葉片?
一般在汽輪機(jī)高壓段,蒸汽容積流量相對(duì)較小,葉片短,葉高比d/L(d為葉片平均直徑,L為葉片高度)較大,沿整個(gè)葉高的圓周速度及汽流參數(shù)差別相對(duì)較小。此時(shí)依靠改變不同葉高處的斷面型線,不能顯著地提高葉片工作效率,所以多將葉身斷面型線沿葉高做成相同的,即做成等截面葉片。這樣做雖使效率略受影響,但加工方便,制造成本低,而強(qiáng)度也可得到保證,有利于實(shí)現(xiàn)部分級(jí)葉片的通用化。
68.為什么汽輪機(jī)有的級(jí)段要采用扭曲葉片?
大機(jī)組為增大功率,往往葉片做得很長。隨著葉片高度的增加,當(dāng)葉高比具有較小值(一般為小于10)時(shí),不同葉高處圓周速度與汽流參數(shù)的差異已不容忽視。此時(shí)葉身斷面型線必須沿葉高相應(yīng)變化,使葉片扭曲變形,以適應(yīng)汽流參數(shù)沿葉高的變化規(guī)律,減小流動(dòng)損失;同時(shí),從強(qiáng)度方面考慮,為改善離心力所引起的拉應(yīng)力沿葉高的分布,葉身斷面面積也應(yīng)由根部到頂部逐漸減小。
69.防止葉片振動(dòng)斷裂的措施主要有哪幾點(diǎn)? 防止葉片振動(dòng)斷裂的措施有:
⑴ 提高葉片、圍帶、拉金的材料、加工與裝配質(zhì)量。⑵ 采取葉片調(diào)頻措施,避開危險(xiǎn)共振范圍。⑶ 避免長期低頻率運(yùn)行。
70.多級(jí)凝汽式汽輪機(jī)最末幾級(jí)為什么要采用去濕裝置?
多級(jí)凝汽式汽輪機(jī)的最末幾級(jí)蒸汽溫度很低,一般均在濕蒸汽區(qū)工作。濕蒸汽中的微小水滴不但消耗蒸汽的動(dòng)能形成濕汽損失,還將沖蝕葉片,威脅葉片安全。因此必須采取去濕措施,以保證凝汽式汽輪機(jī)膨脹終了的允許濕度。大功率機(jī)組采用中間再熱,對(duì)減少低壓級(jí)葉片濕度帶來顯著的效果。當(dāng)末級(jí)濕度達(dá)不到要求時(shí),應(yīng)加裝去濕裝置和提高葉片的抗沖蝕能力。
71.汽輪機(jī)末級(jí)排汽的濕度一般允許值為多少?
一般規(guī)定汽輪機(jī)末級(jí)排汽的濕度不超過10%~12%。中間再熱機(jī)組的排汽濕度一般為5%~8%。
72.汽輪機(jī)去濕裝置有哪幾種?
去濕裝置根據(jù)它所安裝的位置分級(jí)前和動(dòng)葉片前兩種。它是利用水珠受離心力作用而被拋向通流部分外圓的原理工作的。一般將水滴甩進(jìn)到去濕裝置的槽中,然后引入凝汽器。
另外還采用具有吸水縫的空心靜葉,利用凝汽器內(nèi)很低的壓力,把附著在靜葉表面的水滴沿靜葉片上開設(shè)的吸水縫直接吸入凝汽器。
73.汽封的作用是什么?
為了避免動(dòng)、靜部件之間的碰撞,必須留有適當(dāng)?shù)拈g隙,這些間隙的存在勢(shì)必導(dǎo)致漏汽,為此必須加裝密封裝置——汽封。根據(jù)汽封在汽輪機(jī)中所處位置可分為:軸端汽封(簡(jiǎn)稱軸封)、隔板汽封和圍帶汽封(通流部分汽封)三類。
74.汽封的結(jié)構(gòu)型式和工作原理是怎樣的?
汽封的結(jié)構(gòu)類型有曲徑式和迷宮式。曲徑式汽封有梳齒形(平齒、高低齒)、J形、樅樹形三種。曲徑式汽封的工作原理:一定壓力的蒸汽流經(jīng)曲徑式汽封時(shí),必須依次經(jīng)過汽封齒尖與軸凸肩形成的狹小間隙,當(dāng)經(jīng)過第一個(gè)間隙時(shí)通流面積減小,蒸汽流速增大,壓力降低。隨后高速汽流進(jìn)入小室,通流面積突然變大,流速降低,汽流轉(zhuǎn)向,發(fā)生撞擊和產(chǎn)生渦流等現(xiàn)象,速度降到近似為零,蒸汽原具有的動(dòng)能轉(zhuǎn)變成熱能。當(dāng)蒸汽經(jīng)過第二個(gè)汽封間隙時(shí),又重復(fù)上述過程,壓力再次降低。蒸汽流經(jīng)最后一個(gè)汽封齒后,蒸汽壓力降至與大氣壓力相差甚小。所以在一定的壓差下,汽封齒越多,每個(gè)齒前后的壓差就越小,漏汽量也越小。當(dāng)汽封齒數(shù)足夠多時(shí),漏汽量為零。
75.什么是通流部分汽封?
動(dòng)葉頂部和根部的汽封叫做通流部分汽封,用來阻礙蒸汽從動(dòng)葉兩端漏汽。通常的結(jié)構(gòu)形式為動(dòng)葉頂端圍帶及動(dòng)葉根部有個(gè)凸出部分以減小軸向間隙,圍帶與裝在汽缸或隔板套上的阻汽片組成汽封以減小徑向間隙,使漏汽損失減小。
76.軸封的作用是什么?
軸封是汽封的一種。汽輪機(jī)軸封的作用是阻止汽缸內(nèi)的蒸汽向外漏泄,低壓缸排汽側(cè)軸封是防止外界空氣漏入汽缸。
77.汽輪機(jī)為什么會(huì)產(chǎn)生軸向推力?運(yùn)行中軸向推力怎樣變化?
純沖動(dòng)式汽輪機(jī)動(dòng)葉片內(nèi)蒸汽沒有壓力降,但由于隔板汽封的漏汽,使葉輪前后產(chǎn)生一定的壓差,且一般的汽輪機(jī)中,每一級(jí)動(dòng)葉片蒸汽流過時(shí)都有大小不等的壓降,在動(dòng)葉片前后產(chǎn)生壓差。葉輪和葉片前后的壓差及軸上凸肩處的壓差使汽輪機(jī)產(chǎn)生由高壓側(cè)向低壓側(cè)、與汽流方向一致的軸向推力。
影響軸向推力的因素很多,軸向推力的大小基本上與蒸汽流量的大小成正比,也即負(fù)荷增大時(shí)軸向推力增大。
需指出:當(dāng)負(fù)荷突然減小時(shí),有時(shí)會(huì)出現(xiàn)與汽流方向相反的軸向推力。
78.減小汽輪機(jī)的軸向推力,可采取哪些措施? 減小汽輪機(jī)軸向推力,可采取如下措施: ⑴ 高壓軸封兩端以反向壓差設(shè)置平衡活塞。⑵ 高、中壓缸反向布置。⑶ 低壓缸對(duì)稱分流布置。⑷ 葉輪上開平衡孔。
余下的軸向推力,由推力軸承承受。
79.什么是汽輪機(jī)的軸向彈性位移?
汽輪機(jī)的軸向位移反映的是汽輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)部分和靜止部分的相對(duì)位置,軸向位移變化,也是轉(zhuǎn)子和靜子軸向相對(duì)位置發(fā)生了變化。
所謂軸向彈性位移是指汽輪機(jī)推力盤及工作推力瓦片后的支承座、墊片瓦架等在汽輪機(jī)負(fù)荷增加、推力增加時(shí),會(huì)發(fā)生彈性變形。由此產(chǎn)生隨著負(fù)荷增加而增加的軸向彈性位移。當(dāng)負(fù)荷減小時(shí),彈性位移也減少。
80.汽輪機(jī)為什么要設(shè)滑銷系統(tǒng)?
汽輪機(jī)在起動(dòng)及帶負(fù)荷過程中,汽缸的溫度變化很大,因而熱膨脹值較大。為保證汽缸受熱時(shí)能沿給定的方向自由膨脹,保持汽缸與轉(zhuǎn)子中心一致,同樣,汽輪機(jī)停機(jī)時(shí),保證汽缸能按給定的方向自由收縮,汽輪機(jī)均設(shè)有滑銷系統(tǒng)。
81.汽輪機(jī)的滑銷有哪些種類?它們各起什么作用? 根據(jù)滑銷的構(gòu)造形式、安裝位置可分為下列六種:
⑴ 橫銷:一般安裝在低壓汽缸排汽室的橫向中心線上,或安裝在排汽室的尾部,左右兩側(cè)各裝一個(gè)。橫銷的作用是保證汽缸橫向的正確膨脹,并限制汽缸沿軸向移動(dòng)。由于排汽室的溫度是汽輪機(jī)通流部分溫度最低的區(qū)域,故橫銷都裝于此處,整個(gè)汽缸由此向前或向后膨脹,形成了軸向死點(diǎn)。
⑵ 縱銷:多裝在低壓汽缸排汽室的支撐面、前軸承箱的底部、雙缸汽輪機(jī)中間軸承的底部等和基礎(chǔ)臺(tái)板的接合面間。所有縱銷均在汽輪機(jī)的縱向中心線上??v銷可保證汽輪機(jī)沿縱向中心線正確膨脹,并保證汽缸中心線不能作橫向滑移。因此,縱銷中心線與橫銷中心線的交點(diǎn)形成整個(gè)汽缸的膨脹死點(diǎn),在汽缸膨脹時(shí),這點(diǎn)始終保持不動(dòng)。
⑶ 立銷:裝在低壓汽缸排汽室尾部與基礎(chǔ)臺(tái)板間,高壓汽缸的前端與軸承座間。所有的立銷均在機(jī)組的軸線上。立銷的作用可保證汽缸的垂直定向自由膨脹,并與縱銷共同保持機(jī)組的正確縱向中心線。
⑷ 貓爪橫銷:起著橫銷作用,又對(duì)汽缸起著支承作用。貓爪一般裝在前軸承座及雙缸汽輪機(jī)中間軸承座的水平接合面上,是由下汽缸或上汽缸端部突出的貓爪,特制的銷子和螺栓等組成。貓爪 橫銷的作用是:保證汽缸在橫向的定向自由膨脹,同時(shí)隨著汽缸在軸向的膨脹和收縮,推動(dòng)軸承座向前或向后移動(dòng),以保持轉(zhuǎn)子與汽缸的軸向相對(duì)位置。
⑸ 角銷:裝在排汽缸前部左右兩側(cè)支撐與基礎(chǔ)臺(tái)板間。銷子與銷槽的間隙為0.06~0.08mm。斜銷是一種輔助滑銷,不經(jīng)常采用,它能起到縱向及橫向的雙重導(dǎo)向作用。
82.什么是汽輪機(jī)膨脹的“死點(diǎn)”,通常布置在什么位置?
橫銷引導(dǎo)軸承座或汽缸沿橫向滑動(dòng)并與縱銷配合成為膨脹的固定點(diǎn),稱為“死點(diǎn)”。也即縱銷中心線與橫銷中心線的交點(diǎn)?!八傈c(diǎn)”固定不動(dòng),汽缸以“死點(diǎn)”為基準(zhǔn)向前后左右膨脹滑動(dòng)。
對(duì)凝汽式汽輪機(jī)來說,死點(diǎn)多布置在低壓排汽口的中心線或其附近,這樣在汽輪機(jī)受熱膨脹時(shí),對(duì)于龐大笨重的凝汽器影響較小。國產(chǎn)200MW和125MW汽輪機(jī)組均設(shè)兩個(gè)死點(diǎn),高、中壓缸向前膨脹,低壓缸向發(fā)電機(jī)側(cè)膨脹,各自的絕對(duì)膨脹量都可適當(dāng)減小。
83.汽輪機(jī)聯(lián)軸器起什么作用?有哪些種類?各有何優(yōu)缺點(diǎn)?
聯(lián)軸器又叫靠背輪。汽輪機(jī)聯(lián)軸器是用來連接汽輪發(fā)電機(jī)組的各個(gè)轉(zhuǎn)子,并把汽輪機(jī)的功率傳給發(fā)電機(jī)。
汽輪機(jī)聯(lián)軸器可分為剛性聯(lián)軸器、半撓性聯(lián)軸器和撓性聯(lián)軸器。以下介紹這幾種聯(lián)軸器的優(yōu)缺點(diǎn)。
剛性聯(lián)軸器:優(yōu)點(diǎn)是構(gòu)造簡(jiǎn)單、尺寸小、造價(jià)低、不需要潤滑油。缺點(diǎn)是轉(zhuǎn)子的振動(dòng)、熱膨脹都能相互傳遞,校中心要求高。
半撓性聯(lián)軸器:優(yōu)點(diǎn)是能適當(dāng)彌補(bǔ)剛性靠背輪的缺點(diǎn),校中心要求稍低。缺點(diǎn)是制造復(fù)雜、造價(jià)較大。
撓性聯(lián)軸器:優(yōu)點(diǎn)是轉(zhuǎn)子振動(dòng)和熱膨脹不互相傳遞,允許兩個(gè)轉(zhuǎn)子中心線稍有偏差。缺點(diǎn)是要多裝一道推力軸承,并且一定要有潤滑油,直徑大,成本高,檢修工藝要求高。
大機(jī)組一般高低壓轉(zhuǎn)子之間采用剛性聯(lián)軸器,低壓轉(zhuǎn)子與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子之間采用半撓性聯(lián)軸器。
84.剛性聯(lián)軸器分哪兩種?
剛性聯(lián)軸器又分裝配式和整鍛式兩種型式。裝配式剛性聯(lián)軸器是把兩半聯(lián)軸器分別用熱套加雙鍵的方法,套裝在各自的軸端上,然后找準(zhǔn)中心、鉸孔,最后用螺栓緊固;整鍛式剛性聯(lián)軸器與軸整體鍛出。這種聯(lián)軸器的強(qiáng)度和剛度都比裝配式高,且沒有松動(dòng)現(xiàn)象。為使轉(zhuǎn)子的軸向位置作少量調(diào)整,在兩半聯(lián)軸器之間裝有墊片,安裝時(shí)按具體尺寸配制一定厚度的墊片。
85.什么是半撓性聯(lián)軸器?
半撓性聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)是在兩個(gè)聯(lián)軸器間用半撓性波形套筒連接,并用螺栓緊固。波形套筒在扭轉(zhuǎn)方向是剛性的,在彎曲方向則是撓性的。
86.撓性聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)型式是怎樣的?
撓性聯(lián)軸器有齒輪式和蛇形彈簧式兩種型式。齒輪式撓性聯(lián)軸器多用在小型汽輪機(jī)上,它的結(jié)構(gòu)是兩個(gè)齒輪用熱套加鍵的方式分別裝兩個(gè)軸端上,并用大螺帽緊固,防止從軸上滑脫。兩個(gè)齒輪的外面有一個(gè)套筒,套筒兩端的內(nèi)齒分別與兩個(gè)齒輪嚙合,從而將兩個(gè)轉(zhuǎn)子連接起來。套筒的兩側(cè)安置擋環(huán)限制套筒的軸向位置,擋環(huán)用螺栓固定在套筒上。
125MW機(jī)組電動(dòng)調(diào)速給水泵就是采用這種撓性聯(lián)軸器。
87.汽輪機(jī)的盤車裝置起什么作用?
汽輪機(jī)沖動(dòng)轉(zhuǎn)子前或停機(jī)后,進(jìn)入或積存在汽缸內(nèi)的蒸汽使上缸溫度比下缸溫度高,從而使轉(zhuǎn) 子不均勻受熱或冷卻,產(chǎn)生彎曲變形。因而在沖轉(zhuǎn)前和停機(jī)后,必須使轉(zhuǎn)子以一定的速度連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng),以保證其均勻受熱或冷卻。換句話說,沖轉(zhuǎn)前和停機(jī)后盤車可以消除轉(zhuǎn)子熱彎曲。同時(shí)還有減小上下汽缸的溫差和減少?zèng)_轉(zhuǎn)力矩的功用,還可在起動(dòng)前檢查汽輪機(jī)動(dòng)靜之間是否有摩擦及潤滑系統(tǒng)工作是否正常。
88.盤車有哪兩種方式?電動(dòng)盤車裝置主要有哪兩種型式? 小機(jī)組采用人力手動(dòng)盤車,中型和大型機(jī)組都采用電動(dòng)盤車。電動(dòng)盤車裝置主要有兩種型式。
⑴ 具有螺旋軸的電動(dòng)盤車裝置(大多數(shù)國產(chǎn)中、小型汽輪機(jī)組及125MW、300MW機(jī)組采用)。⑵ 具有擺動(dòng)齒輪的電動(dòng)盤車裝置(國產(chǎn)50MW、100MW、200MW機(jī)組采用)。
89.具有螺旋軸的電動(dòng)盤車裝置的構(gòu)造和工作原理是怎樣的?
螺旋軸電動(dòng)盤車裝置由電動(dòng)機(jī)、聯(lián)軸器、小齒輪、大齒輪、嚙合齒輪、螺旋軸、盤車齒輪、保險(xiǎn)銷、手柄等組成。嚙合齒輪內(nèi)表面銑有螺旋齒與螺旋軸相嚙合,嚙合齒輪沿螺旋軸可以左右滑動(dòng)。
當(dāng)需要投入盤車時(shí),先拔出保險(xiǎn)銷,推手柄,手盤電動(dòng)機(jī)聯(lián)軸器直至嚙合齒輪與盤車齒輪全部嚙合。當(dāng)手柄被推至工作位置時(shí),行程開關(guān)接點(diǎn)閉合,接通盤車電源,電動(dòng)機(jī)起動(dòng)至全速后,帶動(dòng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行盤車。
當(dāng)汽輪機(jī)起動(dòng)沖轉(zhuǎn)后,轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速高于盤車轉(zhuǎn)速時(shí),使嚙合齒輪由原來的主動(dòng)輪變?yōu)楸粍?dòng)輪,即盤車齒輪帶動(dòng)嚙合齒輪轉(zhuǎn)動(dòng),螺旋軸的軸向作用力改變方向,嚙合齒輪與螺旋軸產(chǎn)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng),并沿螺旋軸移動(dòng)退出嚙合位置,手柄隨之反方向轉(zhuǎn)動(dòng)至停用位置,斷開行程開關(guān),電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn),基本停止工作。
若需手動(dòng)停止盤車,可手撳盤車電動(dòng)機(jī)停按鈕,電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn),嚙合齒輪退出,盤車停止。
90.具有擺動(dòng)齒輪的盤車裝置的構(gòu)造和工作原理是怎樣的?
具有擺動(dòng)齒輪的盤車裝置主要由齒輪組、擺動(dòng)殼、曲柄、連桿、手輪、行程開關(guān)、彈簧等組成。齒輪組通過兩次減速后帶動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)。
盤車裝置脫開時(shí),擺動(dòng)殼被杠桿系統(tǒng)吊起,擺動(dòng)齒輪與盤車齒輪分離;行程開關(guān)斷路,電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn),手輪上的鎖緊銷將手輪鎖在脫開位置;連桿在壓縮彈簧的作用下推緊曲柄,整個(gè)裝置不能運(yùn)動(dòng)。
投入盤車時(shí),拔出鎖緊銷,逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)手輪,與手輪同軸的曲柄隨之轉(zhuǎn)動(dòng),克服壓縮彈簧的推力,帶動(dòng)連桿向右下方運(yùn)動(dòng);拉桿同時(shí)下降,使擺動(dòng)殼和擺動(dòng)輪向下擺動(dòng),當(dāng)擺動(dòng)輪與盤車齒輪進(jìn)入嚙合狀態(tài)時(shí),行程開關(guān)閉合,接通電動(dòng)機(jī)電源,齒輪組即開始轉(zhuǎn)動(dòng)。由于轉(zhuǎn)子尚處于靜止?fàn)顟B(tài),擺動(dòng)齒輪帶著擺動(dòng)殼繼續(xù)順時(shí)針擺動(dòng),直到被頂桿頂住。此時(shí)擺動(dòng)殼處于中間位置,擺動(dòng)輪與盤車齒輪完全嚙合并開始傳遞力矩,使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)起來。
盤車裝置自動(dòng)脫開過程如下:沖動(dòng)轉(zhuǎn)子以后,盤車齒輪的轉(zhuǎn)速突然升高,而擺動(dòng)齒輪由主動(dòng)輪變?yōu)楸粍?dòng)輪,被迅速推向右方并帶著擺動(dòng)殼逆時(shí)針擺動(dòng),推動(dòng)拉桿上升。當(dāng)拉桿上端點(diǎn)超過平衡位置時(shí),連桿在壓縮彈簧的推動(dòng)下推著曲柄逆時(shí)針旋轉(zhuǎn),順勢(shì)將擺動(dòng)殼拉起,直到手輪轉(zhuǎn)過預(yù)定的角度,鎖緊銷自動(dòng)落入鎖孔將手輪鎖住。此時(shí)行程開關(guān)動(dòng)作,切斷電動(dòng)機(jī)電源,各齒輪均停止轉(zhuǎn)動(dòng),盤車裝置又恢復(fù)到投用前脫開狀態(tài)。操作盤車停止按鈕,切斷電源,也可使盤車裝置退出工作。
91.主軸承的作用是什么?
軸承是汽輪機(jī)的一個(gè)重要組成部件,主軸承也叫徑向軸承。它的作用是承受轉(zhuǎn)子的全部重量以及由于轉(zhuǎn)子質(zhì)量不平衡引起的離心力,確定轉(zhuǎn)子在汽缸中的正確徑向位置。由于每個(gè)軸承都要承受較高的載荷,而且軸頸轉(zhuǎn)速很高,所以汽輪機(jī)的軸承都采用液體摩擦為理論基礎(chǔ)的軸瓦式滑動(dòng)軸承,借助于有一定壓力的潤滑油在軸頸與軸瓦之間形成油膜,建立液體摩擦,使汽輪機(jī)安全穩(wěn)定地運(yùn)行。
92.軸承的潤滑油膜是怎樣形成的?
軸瓦的孔徑較軸頸稍大些,靜止時(shí),軸頸位于軸瓦下部直接與軸瓦內(nèi)表面接觸,在軸瓦與軸頸之間形成了楔形間隙。
當(dāng)轉(zhuǎn)子開始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),軸頸與軸瓦之間會(huì)出現(xiàn)直接摩擦。但是,隨著軸頸的轉(zhuǎn)動(dòng),潤滑油由于粘性而附著在軸的表面上,被帶入軸頸與軸瓦之間的楔形間隙中。隨著轉(zhuǎn)速的升高,被帶入的油量增多,由于楔形間隙中油流的出口面積不斷減小,所以油壓不斷升高,當(dāng)這個(gè)壓力增大到足以平衡轉(zhuǎn)子對(duì)軸瓦的全部作用力時(shí),軸頸被油膜托起,懸浮在油膜上轉(zhuǎn)動(dòng),從而避免了金屬直接摩擦,建立了液體摩擦。
93.汽輪機(jī)主軸承主要有哪幾種結(jié)構(gòu)型式? 汽輪機(jī)主軸承主要有四種: ⑴ 圓筒瓦支持軸承。⑵ 橢圓瓦支持軸承。⑶ 三油楔支持軸承。⑷ 可傾瓦支持軸承。
94.固定式圓筒形支持軸承的結(jié)構(gòu)是怎樣的?
固定式圓筒形支持軸承用在容量為50~100MW的汽輪機(jī)上。軸瓦外形為圓筒形,由上下兩半組成,用螺栓連接。下瓦支持在三塊墊鐵上,墊鐵下襯有墊片,調(diào)整墊片的厚度可以改變軸瓦在軸承洼窩內(nèi)的中心位置。上軸瓦頂部墊鐵的墊片可以用來調(diào)整軸瓦與軸承上蓋間的緊力。潤滑油從軸瓦側(cè)下方墊鐵中心孔引入,經(jīng)過下軸瓦體內(nèi)的油路,自水平結(jié)合面的進(jìn)油孔進(jìn)入軸瓦。由于軸的旋轉(zhuǎn),使油先經(jīng)過軸瓦頂部間隙,再經(jīng)過軸頸和下瓦間的楔形間隙,然后從軸瓦兩端泄出,由軸承座油室返回油箱。在軸瓦進(jìn)油口處有節(jié)流孔板來調(diào)整進(jìn)油量大小。軸瓦的兩側(cè)裝有防止油甩出來的油擋。軸瓦水平結(jié)合面處的鎖餅用來防止軸瓦轉(zhuǎn)動(dòng)。
軸瓦一般用優(yōu)質(zhì)鑄鐵鑄造,在軸瓦內(nèi)部車出燕尾槽,并澆鑄錫基軸承合金(即巴氏合金),也稱烏金。
95.什么是自位式軸承?
圓筒形支持軸承和橢圓形支持軸承按支持方式都可分為固定式和自位式(又稱球面式)兩種。自位式與固定式不同的只是軸承體外形呈球面形狀。當(dāng)轉(zhuǎn)子中心變化引起軸頸傾斜時(shí),軸承可以隨軸頸轉(zhuǎn)動(dòng)自動(dòng)調(diào)位,使軸頸和軸瓦之間的間隙在整個(gè)軸瓦長度內(nèi)保持不變。但是這種軸承的加工和調(diào)整較為麻煩。
96.橢圓形軸承與圓筒形軸承有什么區(qū)別?
橢圓形支持軸承的結(jié)構(gòu)與圓筒形支持軸承基本相同,只是軸承側(cè)邊間隙加大了,通常側(cè)邊間隙是頂部間隙的2倍。軸瓦曲率半徑增大。
使軸頸在軸瓦內(nèi)的絕對(duì)偏心距增大,軸承的穩(wěn)定性增加。同時(shí)軸瓦上、下部都可以形成油楔(因此又有雙油楔軸承之稱)。由于上油楔的油膜力向下作用,使軸承運(yùn)行的穩(wěn)定性好,這種軸承在大、中容量汽輪機(jī)組中得到廣泛運(yùn)用。
97.什么是三油楔軸承?
在大容量機(jī)組中,如國產(chǎn)125MW、200MW、300MW機(jī)組都采用三油楔軸承。三油楔支持軸承的軸瓦上有三個(gè)長度不等的油楔,從理論上分析,三個(gè)油楔建立的油膜其作用力從三個(gè)方向拐向軸頸中心,可使軸頸穩(wěn)定地運(yùn)轉(zhuǎn)。但這種軸承上、下軸瓦的結(jié)合面與水平面傾斜角為35度。給檢修與安裝帶來不便。
從有的機(jī)組三油楔支持軸承發(fā)生油膜振蕩的現(xiàn)象來看,這種軸承的承載能力并不很大,穩(wěn)定性也并不十分理想。
98.什么是可傾瓦支持軸承?
可傾瓦支持軸承通常由3~5個(gè)或更多個(gè)能在支點(diǎn)上自由傾斜的弧形瓦塊組成,所以又叫活支多瓦形支持軸承,也叫擺動(dòng)軸瓦式軸承。由于其瓦塊能隨著轉(zhuǎn)速、載荷及軸承溫度的不同而自由擺動(dòng),在軸頸周圍形成多油楔。且各個(gè)油膜壓力總是指向中心,具有較高的穩(wěn)定性。
另外,可傾瓦支持軸承還具有支承柔性大、吸收振動(dòng)能量好、承載能力大、耗功小和適應(yīng)正反方向轉(zhuǎn)動(dòng)等特點(diǎn)。但可傾瓦結(jié)構(gòu)復(fù)雜、安裝、檢修較為困難,成本較高。
99. 幾種不同型式的支持軸承各適應(yīng)于哪些類型的轉(zhuǎn)子?
圓筒形支持軸承主要適用于低速重載轉(zhuǎn)子;三油楔支持軸承、橢圓形支持軸承分別適用較高轉(zhuǎn)速的輕中和中、重載轉(zhuǎn)子;可傾瓦支持軸承則適用于高轉(zhuǎn)速輕載和重載轉(zhuǎn)子。
100.推力軸承的作用是什么?
推力軸承的作用是承受轉(zhuǎn)子在運(yùn)行中的軸向推力,確定和保持汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子和汽缸之間的軸向相互位置。
101.推力軸承有哪些種類?主要構(gòu)造是怎樣的? 推力軸承可以設(shè)置為單獨(dú)式,也可以和支持軸承合并為一體,稱為聯(lián)合式(推力支持聯(lián)合軸承)。按結(jié)構(gòu)形狀分多顎式和扇形瓦片式,現(xiàn)在普遍采用的為扇形瓦片式。主要構(gòu)造由工作瓦片、非工作瓦片、調(diào)整墊片、安裝環(huán)等組成。推力盤的兩側(cè)分別安裝十至十二片工作瓦片和非工作瓦片。各瓦片都安裝在安裝環(huán)上,工作瓦片承受轉(zhuǎn)子正向軸向推力,非工作瓦片承受轉(zhuǎn)子的反向軸向推力。
102.什么叫推力間隙?
推力盤在工作瓦片和非工作瓦片之間的移動(dòng)距離叫推力間隙,一般不大于0.4mm。瓦片上的烏金厚度一般為1.5mm,其值小于汽輪機(jī)通流部分動(dòng)靜之間的最小間隙,以保證即使在烏金熔化的事故情況下,汽輪機(jī)動(dòng)靜部分也不會(huì)相互摩擦。
103.汽輪機(jī)推力軸承的工作過程是怎樣的?
安裝在主軸上的推力盤兩側(cè)工作面和非工作面各有若干塊推力瓦塊,瓦塊背面有一銷釘孔,靠此孔將瓦塊安置在安裝環(huán)的銷釘上,瓦塊可以圍繞銷釘略為轉(zhuǎn)動(dòng)。
瓦塊上的銷釘孔設(shè)在偏離中心7.54mm處,因此瓦塊的工作面和推力盤之間就構(gòu)成了楔形間隙。當(dāng)推力盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)油在楔形間隙中受到擠壓,壓力提高,因而這層油膜上具有承受轉(zhuǎn)子軸向推力的能力。安裝環(huán)安置在球面座上,油經(jīng)過節(jié)流孔送入推力軸承進(jìn)油室,分為兩路經(jīng)推力軸承球面座上的進(jìn)油孔進(jìn)入主軸周圍的環(huán)形油室,并在瓦塊之間徑向流過。在瓦塊與瓦塊之間留有寬敞的空間,便于油在瓦塊中循環(huán)。
推力軸承球面座上裝有回油擋油環(huán),油環(huán)圍在推力盤外圓形成環(huán)形回油室。在工作面和非工作面回油擋環(huán)的頂部各設(shè)兩個(gè)回油孔,而且還可以用針形閥來調(diào)節(jié)回油量。
在推力瓦塊安裝環(huán)與推力盤之間也裝有擋油環(huán),該擋油環(huán)包圍住推力瓦塊,形成推力軸承的環(huán)形進(jìn)油室。
三、汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)與保護(hù)
1.汽輪機(jī)油系統(tǒng)的作用是什么? 汽輪機(jī)油系統(tǒng)的作用如下:
⑴ 向機(jī)組各軸承供油,以便潤滑和冷卻軸承。
⑵ 供給調(diào)節(jié)系統(tǒng)和保護(hù)裝置穩(wěn)定充足的壓力油,使它們正常工作。⑶ 供應(yīng)各傳動(dòng)機(jī)構(gòu)潤滑用油。
根據(jù)汽輪機(jī)油系統(tǒng)的作用,一般將油系統(tǒng)分為潤滑油系統(tǒng)和調(diào)節(jié)(保護(hù))油系統(tǒng)兩個(gè)部分。
2.為什么要將抗燃油作為汽輪發(fā)電機(jī)組油系統(tǒng)的介質(zhì)?它有什么特點(diǎn)?
隨著機(jī)組功率和蒸汽參數(shù)的不斷提高,調(diào)節(jié)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)汽門提升力越來越大,提高油動(dòng)機(jī)的油壓是解決調(diào)節(jié)汽門提升力增大的一個(gè)途徑。但油壓的提高、容易造成油的泄漏,普通汽輪機(jī)油的燃點(diǎn)低,容易造成火災(zāi)。抗燃油的自燃點(diǎn)較高,即使它落在熾熱高溫蒸汽管道表面也不會(huì)燃燒起來,抗燃油還具有火焰不能維持及傳播的可能性。從而大大減小了火災(zāi)對(duì)電廠威脅。
抗燃油的最大特點(diǎn)是它的抗燃性,但也有它的缺點(diǎn),如有一定的毒性,價(jià)格昂貴,粘溫特性差(即溫度對(duì)粘性的影響大)。所以一般將調(diào)節(jié)系統(tǒng)與潤滑系統(tǒng)分成兩個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)。調(diào)節(jié)系統(tǒng)用高壓抗燃油,潤滑系統(tǒng)用普通汽輪機(jī)油。
3.主油箱的容量是根據(jù)什么決定的?什么是汽輪機(jī)油的循環(huán)倍率?
汽輪機(jī)主油箱的貯油量決定于油系統(tǒng)的大小,應(yīng)滿足潤滑及調(diào)節(jié)系統(tǒng)的用油量。機(jī)組越大,調(diào)節(jié)、潤滑系統(tǒng)用油量越多。油箱的容量也越大。
汽輪機(jī)油的循環(huán)倍率等于每小時(shí)主油泵的出油量與油箱總油量之比,一般應(yīng)小于12。如循環(huán)倍率過大,汽輪機(jī)油在油箱內(nèi)停留時(shí)間少,空氣、水分來不及分離,致使油質(zhì)迅速惡化,縮短油的使用壽命。
4.汽輪機(jī)的潤滑油壓是根據(jù)什么來確定
汽輪機(jī)潤滑油壓根據(jù)轉(zhuǎn)子的重量、轉(zhuǎn)速、軸瓦的構(gòu)造及潤滑油的粘度等,在設(shè)計(jì)時(shí)計(jì)算出來,以保證軸頸與軸瓦之間能形成良好的油膜,并有足夠的油量來冷卻,因此汽輪機(jī)潤滑油壓一般取0.12~0.15MPa。
潤滑油壓過高可能造成油擋漏油,軸承振動(dòng)。油壓過低使油膜建立不良,甚至發(fā)生斷油損壞軸瓦。
5.汽輪機(jī)油箱為什么要裝排油煙風(fēng)機(jī)?
油箱裝設(shè)排油煙風(fēng)機(jī)的作用是排除油箱中的氣體和水蒸氣。這樣一方面使水蒸氣不在油箱中凝結(jié);另一方面使油箱中壓力不高于大氣壓力,使軸承回油順利地流入油箱。
反之,如果油箱密閉,那么大量氣體和水蒸氣積在油箱中產(chǎn)生正壓,會(huì)影響軸承的回油,同時(shí)易使油箱油中積水。
排油煙風(fēng)機(jī)還有排除有害氣體使油質(zhì)不易劣化的作用。
6.油箱底部為什么要安裝放水管?
汽輪機(jī)運(yùn)行中,由于軸封漏汽大、水冷發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子進(jìn)水法蘭漏水過多等原因,使汽輪機(jī)油中帶水。這些帶有水分的油回到油箱后,因?yàn)樗谋戎卮?,水與油分離后沉積在油箱底部。及時(shí)排除這些水可避免已經(jīng)分離出來的水再與油混合使油質(zhì)劣化。所以油箱底部都裝有放水管。
7.汽輪機(jī)油油質(zhì)劣化有什么危害?
汽輪機(jī)油質(zhì)量的好壞與汽輪機(jī)能否正常運(yùn)行關(guān)系密切。油質(zhì)變壞使?jié)櫥偷男阅芎陀湍ちΠl(fā)生變化,造成各潤滑部分不能很好潤滑,結(jié)果使軸瓦烏金熔化損壞;還會(huì)使調(diào)節(jié)系統(tǒng)部件被腐蝕、生銹卡澀,導(dǎo)致調(diào)節(jié)系統(tǒng)和保護(hù)裝置動(dòng)作失靈的嚴(yán)重后果。所以必須重視對(duì)汽輪機(jī)油質(zhì)量的監(jiān)督。
8.什么是汽輪機(jī)油的粘度?粘度指標(biāo)是多少?
粘度是判斷汽輪機(jī)油稠和稀的標(biāo)準(zhǔn)。粘度大,油就稠,不容易流動(dòng);粘度小,油就稀、薄容易流動(dòng)。粘度以恩氏度作為測(cè)定單位,常用的汽輪機(jī)油粘度為恩氏度2.9~4.3。粘度對(duì)于軸承潤滑性能影響很大,粘度過大軸承容易發(fā)熱,過小會(huì)使油膜破壞。油質(zhì)惡化時(shí),油的粘度會(huì)增大。
9.為什么汽輪機(jī)軸承蓋上必須裝設(shè)通氣孔、通氣管?
一般軸承內(nèi)呈負(fù)壓狀態(tài),通常這是因?yàn)閺妮S承流出的油有抽吸作用所造成的。由于軸承內(nèi)形成負(fù)壓,促使軸承內(nèi)吸入蒸汽并凝結(jié)水珠。為避免軸承內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓,在軸承蓋上設(shè)有通氣孔或通氣管與大氣連通。另一方面,在軸承蓋上設(shè)有通氣管也可起著排除軸承中汽輪機(jī)油由于受熱產(chǎn)生的煙氣的作用,不使軸承箱內(nèi)壓力高于大氣壓。運(yùn)行中應(yīng)注意通氣孔保持通暢防止堵塞。
10.汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的任務(wù)是什么?
汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的基本任務(wù)是:在外界負(fù)荷變化時(shí),及時(shí)地調(diào)節(jié)汽輪機(jī)的功率以滿足用戶用電量變化的需要,同時(shí)保證汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組的工作轉(zhuǎn)速在正常允許范圍之內(nèi)。
11.調(diào)節(jié)系統(tǒng)一般應(yīng)滿足哪些要求? 調(diào)節(jié)系統(tǒng)應(yīng)滿足如下要求:
⑴ 當(dāng)主汽門全開時(shí),能維持空負(fù)荷運(yùn)行。
⑵ 由滿負(fù)荷突降到零負(fù)荷時(shí),能使汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速保持在危急保安器(ETS保護(hù))動(dòng)作轉(zhuǎn)速以下。⑶ 當(dāng)增、減負(fù)荷進(jìn),調(diào)節(jié)系統(tǒng)應(yīng)動(dòng)作平穩(wěn),無晃動(dòng)現(xiàn)象。
⑷ 當(dāng)危急保安器(ETS保護(hù))動(dòng)作后,應(yīng)保證高、中壓主汽門、調(diào)節(jié)汽門迅速關(guān)閉。⑸ 調(diào)節(jié)系統(tǒng)速度變動(dòng)率應(yīng)滿足要求(一般在4%~6%),遲緩率越小越好,一般應(yīng)在0.5%以下。
12.汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)一般由哪幾個(gè)機(jī)構(gòu)組成?
汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)系統(tǒng)根據(jù)其動(dòng)作過程,一般由轉(zhuǎn)速感受機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)放大機(jī)構(gòu)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、反饋裝置等組成。
13.汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)各組成機(jī)構(gòu)的作用分別是什么?
轉(zhuǎn)速感受機(jī)構(gòu):感受汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速變化,并將其變換成位移變化或油壓變化的信號(hào)送至傳動(dòng)放大機(jī)構(gòu)。按其原理分為機(jī)械式、液壓式、電子式三大類。
傳動(dòng)放大機(jī)構(gòu):放大轉(zhuǎn)速感受機(jī)構(gòu)的輸出信號(hào),并將其傳遞給執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
執(zhí)行機(jī)構(gòu):通常由調(diào)節(jié)汽門和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)兩部分組成。根據(jù)傳動(dòng)放大機(jī)構(gòu)的輸出信號(hào),改變汽輪機(jī)的進(jìn)汽量。
反饋裝置:為保持調(diào)節(jié)的穩(wěn)定,調(diào)節(jié)系統(tǒng)必須設(shè)有反饋裝置,使某一機(jī)構(gòu)的輸出信號(hào)對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行反向調(diào)節(jié),這樣才能使調(diào)節(jié)過程穩(wěn)定。反饋一般有動(dòng)態(tài)反饋和靜態(tài)反饋兩種。
14.什么調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性?
調(diào)節(jié)系統(tǒng)的工作特性有兩種:即動(dòng)態(tài)特性和靜態(tài)特性。在穩(wěn)定工況下,汽輪機(jī)的功率和轉(zhuǎn)速之
間的關(guān)系即為調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜態(tài)特性。從一個(gè)穩(wěn)定工況過渡到另一個(gè)穩(wěn)定工況的過渡過程的特性叫做調(diào)節(jié)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性,是指在過渡過程中機(jī)組的功率、轉(zhuǎn)速、調(diào)節(jié)汽門的開度等參數(shù)隨時(shí)間的變化規(guī)律。
15.什么是調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜態(tài)特性曲線?對(duì)靜態(tài)特性曲線有何要求?
調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜態(tài)特性曲線即在穩(wěn)定狀態(tài)下其負(fù)荷與轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系曲線。
調(diào)節(jié)系統(tǒng)靜態(tài)特性曲線應(yīng)該是一條平滑下降的曲線,中間不應(yīng)有水平部分,曲線兩端應(yīng)較陡。如果中間有水平部分,運(yùn)行時(shí)會(huì)引起負(fù)荷的自發(fā)擺動(dòng)或不穩(wěn)定現(xiàn)象。曲線左端較陡,主要是使汽輪機(jī)容易穩(wěn)定在一定的轉(zhuǎn)速下進(jìn)行發(fā)電機(jī)的并列和解列,同時(shí)在并網(wǎng)后的低負(fù)荷下還可減少外界負(fù)荷波動(dòng)對(duì)機(jī)組的影響。右端較陡是為使機(jī)組穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)負(fù)荷,當(dāng)電網(wǎng)頻率下降時(shí),使汽輪機(jī)帶上的負(fù)荷較小,防止汽輪機(jī)發(fā)生過負(fù)荷現(xiàn)象。
16.什么叫調(diào)節(jié)系統(tǒng)的速度變動(dòng)率?對(duì)速度變動(dòng)率有何要求?
從調(diào)節(jié)系統(tǒng)靜態(tài)特性曲線可以看到,單機(jī)運(yùn)行從空負(fù)荷到額定負(fù)荷,汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速由n2降低到n1,該轉(zhuǎn)速變化值與額定轉(zhuǎn)速n0之比稱之為速度變動(dòng)率,以δ表示。
即 δ=(n2-n1)/n0×100% δ較小的調(diào)節(jié)系統(tǒng)具有負(fù)荷變化靈活的優(yōu)點(diǎn)。適用于擔(dān)負(fù)調(diào)頻負(fù)荷的機(jī)組;δ較大的調(diào)節(jié)系統(tǒng)負(fù)荷穩(wěn)定性也,適用于擔(dān)負(fù)基本負(fù)荷的機(jī)組;δ太大,則甩負(fù)荷時(shí)機(jī)組容易超速;δ太小的調(diào)節(jié)系統(tǒng)可以出現(xiàn)晃動(dòng),故一般取4%~6%。
速度變動(dòng)率與靜態(tài)特性曲線越陡,則速度變動(dòng)率越大,反之則越小。
17.什么是調(diào)節(jié)系統(tǒng)的遲緩率?
調(diào)節(jié)系統(tǒng)在動(dòng)作過程中,必須克服各活動(dòng)部件內(nèi)的摩擦阻力,同時(shí)由于部件的間隙,重疊度等影響,使靜態(tài)特性在升速和降速時(shí)并不相同,變成兩條幾乎平行的曲線。換句話說,必須使轉(zhuǎn)速多變化一定數(shù)值,將阻力、間隙克服后,調(diào)節(jié)汽門反方向動(dòng)作才剛剛開始。同一負(fù)荷下可能的最大轉(zhuǎn)速變動(dòng)Δn和額定轉(zhuǎn)速n0之比叫做遲緩率。通常用字母ε表示
即 ε=Δn/n0×100%
18.調(diào)節(jié)系統(tǒng)遲緩率過大,對(duì)汽輪機(jī)運(yùn)行有什么影響? 調(diào)節(jié)系統(tǒng)遲緩率過大造成對(duì)汽輪機(jī)運(yùn)行的影響有:
⑴ 在汽輪機(jī)空負(fù)荷時(shí),由于調(diào)節(jié)系統(tǒng)遲緩率過大,將引起汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定,從而使并列困難。
⑵ 汽輪機(jī)并網(wǎng)后,由于遲緩率過大,將會(huì)引起負(fù)荷的擺動(dòng)。
⑶ 當(dāng)機(jī)組負(fù)荷驟然甩至零時(shí),因遲緩率過大,使調(diào)節(jié)汽門不能立即關(guān)閉,造成轉(zhuǎn)速突升,致使危急保安器(ETS保護(hù))動(dòng)作。如危急保安器有故障不動(dòng)作,那就會(huì)造成超速飛車的惡性事故。
19.為什么調(diào)節(jié)系統(tǒng)要做動(dòng)態(tài)、靜態(tài)特性試驗(yàn)?
調(diào)節(jié)系統(tǒng)靜態(tài)特性試驗(yàn)的目的是測(cè)定調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜態(tài)特性曲線、速度變動(dòng)率、遲緩率,全面了解調(diào)節(jié)系統(tǒng)的工作性能是否正確、可靠、靈活;分析調(diào)節(jié)系統(tǒng)產(chǎn)生缺陷的原因,以正確地消除缺陷。
調(diào)節(jié)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性試驗(yàn)的目的是測(cè)取甩負(fù)荷時(shí)轉(zhuǎn)速飛升曲線,以便準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)過渡過程的品質(zhì),改善調(diào)節(jié)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)品質(zhì)。
20.何謂調(diào)節(jié)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性試驗(yàn)?
調(diào)節(jié)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性是指從一個(gè)穩(wěn)定工況過渡到另一個(gè)穩(wěn)定工況的過渡過程的特性,即過程中
汽輪機(jī)組的功率、轉(zhuǎn)速、調(diào)節(jié)汽門開度等參數(shù)隨時(shí)間的變化規(guī)律。汽輪機(jī)滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí),突然甩去全負(fù)荷是最大的工況變化,這時(shí)汽輪機(jī)的功率、轉(zhuǎn)速、調(diào)節(jié)汽門開度變化最大。只要這一工況變動(dòng)時(shí),調(diào)節(jié)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)滿足要求,其他工況變動(dòng)也就能滿足要求,所以動(dòng)態(tài)特性試驗(yàn)是以汽輪機(jī)甩全負(fù)荷為試驗(yàn)工況。即甩全負(fù)荷試驗(yàn)就是動(dòng)態(tài)特性試驗(yàn)。
21.電磁超速保護(hù)裝置的結(jié)構(gòu)是怎樣的? 電磁超速保護(hù)裝置結(jié)構(gòu)有兩種形式。
一種是上半部為電磁鐵,下半部為套筒和滑閥,在正常運(yùn)行中滑閥將放大器來的二次油堵住,當(dāng)電磁鐵動(dòng)作時(shí)滑閥芯桿上移,將二次油從回油孔排掉。
另一種是電磁加速器控制閥(簡(jiǎn)稱電磁閥)。上部為電磁鐵,下部為控制活塞,正常運(yùn)行時(shí)活塞將校正器和放大器來油與高、中壓油動(dòng)機(jī)油路接通。當(dāng)電磁鐵動(dòng)作時(shí),活塞將校正器和放大器的來油口關(guān)閉,而將高、中壓油動(dòng)機(jī)的油路與排油接通,使高、中壓調(diào)節(jié)汽門同時(shí)關(guān)閉。當(dāng)電磁閥線圈電源中斷后,靠彈力和重力使活塞下落,校正油壓和二次油壓重又恢復(fù),使高、中壓調(diào)節(jié)汽門恢復(fù)到較低位置的開度。
22.電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)的基本工作原理是怎樣的?
電液調(diào)節(jié)裝置是一個(gè)以轉(zhuǎn)速訊號(hào)作為反饋的調(diào)節(jié)系統(tǒng)。轉(zhuǎn)速訊號(hào)來自安裝在汽輪機(jī)軸端的磁阻發(fā)送器(或測(cè)速發(fā)電機(jī))。將被測(cè)軸的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的頻率電訊號(hào),線性地轉(zhuǎn)換成電壓輸出,通過運(yùn)算放大器與轉(zhuǎn)速給定值綜合比較,并將其差值放大。這一代表轉(zhuǎn)速偏差的電量又在下一級(jí)運(yùn)算放大器中與同步器給出的電壓偏量綜合,然后作為電調(diào)的總輸出。經(jīng)過電液轉(zhuǎn)換器將這一輸出電量線性地轉(zhuǎn)換成油壓量。最后由控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)——高、中壓油動(dòng)機(jī)來改變高、中壓調(diào)節(jié)汽門開度,對(duì)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)。
23.汽輪機(jī)為什么必須有保護(hù)裝置?
為了保證汽輪機(jī)設(shè)備的安全,防止設(shè)備損壞事故的發(fā)生,除了要求調(diào)節(jié)系統(tǒng)動(dòng)作可靠以外,還應(yīng)該具有必要的保護(hù)裝置,以便汽輪機(jī)遇到調(diào)節(jié)系統(tǒng)失靈或其他事故時(shí),能及時(shí)動(dòng)作,迅速停機(jī),避免造成設(shè)備損壞等事故。
保護(hù)裝置本身應(yīng)特別可靠,并且汽輪機(jī)容量越大,造成事故的危害越嚴(yán)重,因此對(duì)保護(hù)裝置的可靠性要求就越高。
24.自動(dòng)主汽門的作用是什么?
自動(dòng)主汽門的作用是在汽輪機(jī)保護(hù)裝置動(dòng)作后,迅速切斷汽輪機(jī)的進(jìn)汽并使汽輪機(jī)停止運(yùn)行。因此,它是保護(hù)裝置的執(zhí)行元件。
25.對(duì)自動(dòng)主汽門有什么要求?
為了保證安全,要求自動(dòng)主汽門動(dòng)作迅速,并關(guān)閉嚴(yán)密,對(duì)于高壓汽輪機(jī)來說,在正常進(jìn)汽參數(shù)和排汽壓力的情況下,自動(dòng)主汽門關(guān)閉后(調(diào)節(jié)汽門全開),汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速應(yīng)能夠降低到1000r/min以下。自汽輪機(jī)保護(hù)系統(tǒng)動(dòng)作到主汽門完全關(guān)閉的時(shí)間,通常要求不大于0.5~0.8s。
26.為什么通常主汽門都是以油壓開啟,而以彈簧力來關(guān)閉?
這是因?yàn)樵谌魏问鹿是闆r下,包括在油源斷絕時(shí),自動(dòng)主汽門仍應(yīng)能迅速關(guān)閉。所以一般主汽門都設(shè)計(jì)成以彈簧力來關(guān)閉。
27.危急保安器有哪兩種型式?
按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)不同,危急保安可分為飛錘式和飛環(huán)式兩種。它們的工作原理完全相同。其基本原理是當(dāng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到危急保安器規(guī)定的動(dòng)作轉(zhuǎn)速時(shí),飛錘(或飛環(huán))飛出,打擊脫扣桿件,使危急遮斷滑閥(危急遮油門)動(dòng)作,關(guān)閉自動(dòng)主汽門和調(diào)節(jié)汽門,使汽輪機(jī)迅速停機(jī)。
28.飛錘式危急保安器的結(jié)構(gòu)和動(dòng)作過程是怎樣的?
飛錘式的危急保安器裝在主軸前端縱向孔內(nèi),由飛錘、外殼、彈簧和調(diào)整螺母等組成。飛錘的重心和旋轉(zhuǎn)中心偏離6.5mm,所以又稱偏心飛錘。飛錘被彈簧壓住,在轉(zhuǎn)速低于動(dòng)作轉(zhuǎn)速時(shí),彈簧力大于離心力,飛錘不動(dòng)。當(dāng)轉(zhuǎn)速高于飛出轉(zhuǎn)速時(shí),飛錘離心力大于彈簧力,飛錘向外飛出。飛錘一旦動(dòng)作,偏心距將隨之增大,離心力隨之增加,所以飛錘必然加速走完全部行程。飛錘的行程由限位襯套的凸肩限制,正常情況下,全行程為6mm。飛錘飛出后打擊脫扣杠桿,使危急遮斷油門動(dòng)作,關(guān)閉主汽門和調(diào)節(jié)汽門,切斷汽輪機(jī)進(jìn)汽,使汽輪機(jī)迅速停機(jī)。
在汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速降至某一轉(zhuǎn)速時(shí),飛錘離心力小于彈簧力,飛錘在彈簧力的作用下,回到原來位置,這個(gè)轉(zhuǎn)速稱為復(fù)位轉(zhuǎn)速,一般復(fù)位轉(zhuǎn)速在3050r/min左右。
飛錘的動(dòng)作轉(zhuǎn)速,可通過改變彈簧的初緊力加以調(diào)整,轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)整螺母使導(dǎo)向襯套移動(dòng),就能改變彈簧的初緊力。
29.飛環(huán)式危急保安器與飛錘式危急保安器結(jié)構(gòu)上有什么不同? 飛環(huán)式危急保安器和飛錘式危急保安器主要不同之處,就是用一個(gè)套在汽輪機(jī)主軸上的具有偏心重量的飛環(huán)式代替偏心飛錘。當(dāng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速升高到動(dòng)作轉(zhuǎn)速時(shí),偏心環(huán)的離心力克服彈簧力而向外飛出。飛環(huán)的飛出轉(zhuǎn)速也可以通過調(diào)整螺母改變彈簧力來調(diào)整。
30.危急遮斷器滑閥的結(jié)構(gòu)和動(dòng)作原理是怎樣的?
危急保安器的飛錘或飛環(huán)飛出后,都通過撞擊危急遮斷油門上的拉鉤來實(shí)現(xiàn)關(guān)閉主汽門和調(diào)節(jié)汽門。因此說,是危急保安器和危急遮斷油門共同組成超速保護(hù)裝置。
危急遮斷滑閥的結(jié)構(gòu)型式很多,它主要由活塞、拉鉤、導(dǎo)銷、壓彈簧、扭彈簧及外殼組成。每只危急保安器配用一只危急遮斷滑閥。
在正常運(yùn)行中,活塞被拉鉤頂住,活塞所處位置,使二次油室、安全油室均不與任何油路相通。當(dāng)轉(zhuǎn)速升高到危急保安器動(dòng)作后,飛環(huán)打擊在拉鉤上,使拉鉤逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)而脫鉤,活塞在下部彈簧的作用下抬起,使二次油和安全油分別與回油管接通,同時(shí)泄掉安全油和二次油,自動(dòng)主汽門和調(diào)節(jié)汽門關(guān)閉停機(jī)。若需危急遮斷滑閥重新掛鉤,可操作復(fù)位裝置使復(fù)位油進(jìn)入活塞上部,在復(fù)位油壓的作用下,活塞下行,拉鉤借扭彈簧的作用順時(shí)針轉(zhuǎn)回原位重新頂住活塞,復(fù)位油隨即切斷,危急遮斷滑閥處于工作位置。
31.汽輪機(jī)軸向位移保護(hù)裝置起什么作用?
汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子與靜子之間的軸向間隙很小,當(dāng)轉(zhuǎn)子的軸向推力過大,致使推力軸承烏金熔化時(shí),轉(zhuǎn)子將產(chǎn)生不允許的軸向位移,造成動(dòng)靜部分摩擦,導(dǎo)致設(shè)備嚴(yán)重?fù)p壞事故,因此汽輪機(jī)都裝有軸向位移保護(hù)裝置。其作用是:當(dāng)軸向位移達(dá)到一定數(shù)值時(shí),發(fā)出報(bào)警信號(hào);當(dāng)軸向位移達(dá)到危險(xiǎn)值時(shí),保護(hù)裝置動(dòng)作,切斷汽輪機(jī)進(jìn)汽,停機(jī)。
32.低油壓保護(hù)裝置的作用是什么?
潤滑油油壓過低,將導(dǎo)致潤滑油膜破壞,不但要損壞軸瓦,而且造成動(dòng)靜之間摩擦等惡性事故,因此,在汽輪機(jī)的油系統(tǒng)中都裝有潤滑油低油壓保護(hù)裝置。
低油壓保護(hù)裝置一般具有以下作用:
⑴ 潤滑油壓低于正常要求數(shù)值時(shí),首先發(fā)出信號(hào),提醒運(yùn)行人員注意并及時(shí)采取措施。
⑵ 油壓繼續(xù)下降到某數(shù)值時(shí),自動(dòng)投入備用油泵(備用交流潤滑油泵和直流油泵),以提高油壓。
⑶ 備用油泵投入后,仍繼續(xù)跌到某一數(shù)值應(yīng)掉閘停機(jī)。
33.低真空保護(hù)裝置的作用是什么?
汽輪機(jī)運(yùn)行中真空降低,不僅會(huì)影響汽輪機(jī)的出力和降低熱經(jīng)濟(jì)性,而且真空降低過多還會(huì)因排汽溫度過高和軸向推力增加影響汽輪機(jī)安全。因此大功率的汽輪機(jī)均裝有低真空保護(hù)裝置。
當(dāng)真空降低到一定數(shù)值時(shí),發(fā)出報(bào)警信號(hào),真空降至規(guī)定的極限時(shí),能自動(dòng)停機(jī)。以保護(hù)汽輪機(jī)免受損壞。
四、汽輪機(jī)主要輔助設(shè)備
1.汽輪機(jī)的輔助設(shè)備主要有哪些?
汽輪機(jī)設(shè)備除了本體、保護(hù)調(diào)節(jié)及供油設(shè)備外,還有許多重要的輔助設(shè)備。主要有凝汽器、回?zé)峒訜嵩O(shè)備、除氧器等。
2.凝汽器由哪些設(shè)備組成?
汽輪機(jī)凝汽設(shè)備主要由凝汽器、循環(huán)水泵、抽氣器、凝結(jié)水泵等組成。
3.凝汽設(shè)備的作用是什么? 凝汽設(shè)備的作用是:
⑴ 凝汽器用來冷卻汽輪機(jī)排汽,使之凝結(jié)為水,再由凝結(jié)水泵送到除氧器,經(jīng)給水泵送到鍋爐。凝結(jié)水在發(fā)電廠是非常珍貴的,尤其對(duì)高溫、高壓設(shè)備。因此在汽輪機(jī)運(yùn)行中,監(jiān)視和保證凝結(jié)水是非常重要的。
⑵ 在汽輪機(jī)排汽口造成高度真空,使蒸汽中所含的熱量盡可能被用來發(fā)電,因此,凝汽器工作的好壞,對(duì)發(fā)電廠經(jīng)濟(jì)性影響極大。
⑶ 在正常運(yùn)行中凝汽器有除氣作用,能除去凝結(jié)水中的含氧,從而提高給水質(zhì)量防止設(shè)備腐蝕。
4.凝汽器的工作原理是怎樣的?
凝汽器中真空的形成主要原因是由于汽輪機(jī)的排汽被冷卻成凝結(jié)水,其比容急劇縮小。如蒸汽在絕對(duì)壓力4kPa時(shí)蒸汽的體積比水的體積大3萬多倍。當(dāng)排汽凝結(jié)成水后,體積就大為縮小,使凝汽器內(nèi)形成高度真空。
凝汽器的真空形成和維持必須具備三個(gè)條件:
⑴ 凝汽器銅管必須通過一定的冷卻水量。
⑵ 凝結(jié)水泵必須不斷地把凝結(jié)水抽走,避免水位升高,影響蒸汽的凝結(jié)。⑶ 抽氣器必須把漏入的空氣和排汽不凝結(jié)的氣體抽走。
5.對(duì)凝汽器的要求是什么? 對(duì)凝汽器的要求是:
⑴ 有較高的傳熱系數(shù)和合理的管束布置。
⑵ 凝汽器本體及真空管系統(tǒng)要有高度的嚴(yán)密性。⑶ 汽阻及凝結(jié)水過冷度要小。⑷ 水阻要小。
⑸ 凝結(jié)水的含氧量要小。⑹ 便于清洗冷卻水管。⑺ 便于運(yùn)輸和安裝。
6.凝汽器有哪些分類方式?
按換熱的方式,凝汽器可分為混合式和表面式兩大類。表面式凝汽器又可分為:
按冷卻水的流程,分為單道制、雙道制、三道制。按水側(cè)有無垂直隔板,分為單一制和對(duì)分制。
按進(jìn)入凝汽器的汽流方向,分為汽流向下式、汽流向上式、汽流向心式、汽流向側(cè)式。
7.什么是混合式凝汽器?什么是表面式凝汽器?
汽輪機(jī)的排汽與冷卻水直接混合換熱的叫混合式凝汽器。這種凝汽器的缺點(diǎn)是凝結(jié)水不能回收,一般應(yīng)用于地?zé)犭娬尽?/p>
汽輪機(jī)排汽與冷卻水通過銅管表面進(jìn)行間接換熱的凝汽器叫做表面式凝汽器?,F(xiàn)在一般電廠都是用表面式凝汽器。
8.通常表面式凝汽器的構(gòu)造由哪些部件組成?
凝汽器主要由外殼、水室、管板、銅管、與汽輪機(jī)連接處的補(bǔ)償裝置和支架等部件組成。凝汽器有一個(gè)圓形(或方形)的外殼,兩端為冷卻水水室,冷卻水管固定在管板上,冷卻水從進(jìn)口流入凝汽器,流經(jīng)管束后,從出水口流出。汽輪機(jī)的排汽從進(jìn)汽口進(jìn)入凝汽器與溫度較低的冷卻水管外壁接觸而放熱凝結(jié)。排汽所凝結(jié)的水最后聚集在熱水井中,由凝結(jié)水泵抽出。不凝結(jié)的氣體流經(jīng)空氣冷卻區(qū)后,從空氣抽出口抽出。以上就是凝汽器的工作過程。
9.大機(jī)組的凝汽器外殼由圓形改為方形有什么優(yōu)缺點(diǎn)? 凝汽器外殼由圓形改為方形(矩形),使制造工藝簡(jiǎn)化,并能充分利用汽輪機(jī)下部空間。在同樣的冷卻面積下,凝汽器的高度可降低,寬度可縮小,安裝也比較方便。但方形外殼受壓性能差,需用較多的槽鋼和撐桿進(jìn)行加固。
10.汽流向側(cè)式凝汽器有什么特點(diǎn)?
汽輪機(jī)的排汽進(jìn)入凝汽器后,因抽氣口處壓力最低,所以汽流向抽氣口處流動(dòng)。汽流向側(cè)式凝汽器有上下直通的蒸汽通道,保證了凝結(jié)水與蒸汽的直接接觸。一部分蒸汽由此通道進(jìn)入下部,其余部分從上面進(jìn)入管束的兩半,空氣從兩側(cè)抽出。在這類凝汽器中,當(dāng)通道面積足夠大時(shí),凝結(jié)水過冷度很小,汽阻也不大。國產(chǎn)機(jī)組多數(shù)采用這種型式。
11.汽流向心式凝汽器又有什么特點(diǎn)?
汽流向心式凝汽器,蒸汽被引向管束的全部外表面,并沿半徑方向流向中心的抽氣口。在管束的下部有足夠的蒸汽通道,使向下流動(dòng)的凝結(jié)水及熱水井中的凝結(jié)水與蒸汽相接觸,從而凝結(jié)水得到很好的回?zé)?。這種凝汽器還由于管束在蒸汽進(jìn)口側(cè)具有較大的通道,同時(shí)蒸汽在管束中的行程較短,所以汽阻比較小。此外,由于凝結(jié)水與被抽出的蒸汽空氣混合物不接觸,保證了凝結(jié)水的良好除氧作用。
其缺點(diǎn)是體積較大。國產(chǎn)200MW機(jī)組就采用這種凝汽器。
12.國產(chǎn)125MW汽輪機(jī)的凝汽器結(jié)構(gòu)有哪些主要特點(diǎn)? 國產(chǎn)125MW汽輪機(jī)的凝汽器結(jié)構(gòu)有如下特點(diǎn):
⑴ 凝汽器冷卻水管采用帶狀布置,按三角形排列。管子兩端用脹管法固定時(shí),銅管造成一定的拱度,中間緊固在六塊中間隔板上,以增加管子的剛性,改善管子的振動(dòng)特性,避免共振,同時(shí)可以補(bǔ)償殼體和鋼管的熱膨脹差。
⑵ 外殼鋼板焊接,彈簧支座支承,上面通過排汽管與低壓缸排汽口焊接。運(yùn)行中凝汽器與冷卻水的重量基本上都由彈簧支座支承。采用彈簧支座便于汽輪機(jī)和凝汽器受熱膨脹或冷卻時(shí)收縮。
⑶ 集水箱中設(shè)有淋水盤式的真空除氧裝置。
13.凝汽器鋼管在管板上如何固定?
凝汽器銅管在管板上的固定方法主要有墊裝法、脹管法、焊接法(鈦管)。
墊裝法是將管子兩端置于管板上,再用填料加以密封。優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)溫度變化時(shí),銅管能自由脹縮,但運(yùn)行時(shí)間長了,填較會(huì)腐爛而造成漏水。
脹管法是將銅管置于管板上后,用專用的脹管器將銅管擴(kuò)脹,擴(kuò)管后的銅管管端外徑比原來大1~1.5mm,與管板間保持嚴(yán)密接觸,不易漏水。這種方法工藝簡(jiǎn)單、嚴(yán)密性好,現(xiàn)在廣泛在凝汽器上采用。
14.凝汽器與汽輪機(jī)排口是怎樣連接的?排汽缸受熱膨脹時(shí)如何補(bǔ)償? 凝汽器與排汽口的連接方式有焊接、法蘭連接、伸縮節(jié)連接三種。
大機(jī)組為保證連接處的嚴(yán)密性,一般用焊接連接。當(dāng)用焊接方法或法蘭盤連接時(shí),凝汽器下部用彈簧支撐。排汽缸受熱膨脹時(shí),靠支承彈簧的壓縮變形來補(bǔ)償。
小機(jī)組用伸縮節(jié)連接時(shí),凝汽器放置在固定基礎(chǔ)上,排汽缸的溫度變化時(shí),膨脹靠伸縮節(jié)補(bǔ)償。也有的凝汽器上部用波形伸縮節(jié)與排汽缸連接,下部仍用彈簧支承。
15.什么是凝汽器的熱力特性曲線?
凝汽器內(nèi)壓力的高低是受許多因素影響的,其中主要因素是汽輪機(jī)排入凝汽器的蒸汽量、冷卻水的進(jìn)口溫度、冷卻水量。這些因素在運(yùn)行中都會(huì)發(fā)生很大的變化。
凝汽器的壓力與凝汽量、冷卻水進(jìn)口溫度、冷卻水量之間的變化關(guān)系稱為凝汽器的熱力特性。在冷卻面積一定,冷卻水量也一定時(shí),對(duì)應(yīng)于每一個(gè)冷卻水進(jìn)水溫度,可求出凝汽器壓力與凝汽量之間的關(guān)系,將此關(guān)系繪成曲線,即為凝汽器的熱力特性曲線。
16.凝汽器熱交換平衡方程式如何表示?
凝汽器熱交換平衡方程式的物理意義是:排汽凝結(jié)時(shí)放出的熱量等于冷卻水帶走熱量。方程式為:
/Dc(hc-h(huán)c)=Dw(t2-t1)cw(4—1)
式中 Dc——進(jìn)入凝汽器的蒸汽量,kg/h; hc——汽輪機(jī)排汽的焓值,kJ/kg;
/ hc——凝結(jié)水的焓值,kJ/kg;
t1、t2——冷卻水的進(jìn)、出水溫度,℃; cw——冷卻水的比熱容,kJ/(kg·℃); Dw——進(jìn)入凝汽器的冷卻水量,kg/h./式中(hc-h(huán)c)的數(shù)值在(510~520)×4.186 kJ/kg之間,近似取520×4.186 kJ/kg。
17.什么叫凝汽器的的冷卻倍率?
凝結(jié)1kg排汽所需要的冷卻水量,稱為冷卻倍率。其數(shù)值為進(jìn)入凝汽器的冷卻水量與進(jìn)入凝汽器的汽輪機(jī)排汽量之比。一般取50~80。
18.什么是凝汽器的極限真空?
凝汽設(shè)備在運(yùn)行中應(yīng)該從各方面采取措施以獲得良好真空。但真空的提高也不是越高越好,而有一個(gè)極限。這個(gè)真空的極限由汽輪機(jī)最后一級(jí)葉片出口截面的膨脹極限所決定。當(dāng)通過最后一級(jí)葉片的蒸汽已達(dá)到膨脹極限時(shí),如果繼續(xù)提高真空,不可能得到經(jīng)濟(jì)上的效益,反而會(huì)降低經(jīng)濟(jì)效益。
簡(jiǎn)單地說,當(dāng)蒸汽在末級(jí)葉片中的膨脹達(dá)到極限時(shí),所對(duì)應(yīng)的真空稱為極限真空,也有的稱之為臨界真空。
19.什么是凝汽器的最有利真空?
對(duì)于結(jié)構(gòu)已確定的凝汽器,在極限真空內(nèi),當(dāng)蒸汽參數(shù)和流量不變時(shí),提高真空使蒸汽在汽輪機(jī)中的可用焓降增大,就會(huì)相應(yīng)增加發(fā)電機(jī)的輸出功率。但是在提高真空的同時(shí),需要向凝汽器多供冷卻水,從而增加循環(huán)水泵的耗功。由于凝汽器真空提高,使汽輪機(jī)功率增加與循環(huán)水泵多耗功率的差數(shù)為最大時(shí)的真空值稱為凝汽器的最有利真空(即最經(jīng)濟(jì)真空)。
影響凝汽器最有利真空的主要因素是:進(jìn)入凝汽器的蒸汽流量、汽輪機(jī)排汽壓力、冷卻水的進(jìn)口溫度、循環(huán)水量(或是循環(huán)水泵的運(yùn)行臺(tái)數(shù))、汽輪機(jī)的出力變化及循環(huán)水泵的耗電量變化等。實(shí)際運(yùn)行中則是根據(jù)凝汽量及冷卻水進(jìn)口溫度來選用最有利真空下的冷卻水量,也即是合理調(diào)度使用循環(huán)水泵的容量和臺(tái)數(shù)。
20.什么是凝汽器的額定真空?
一般汽輪機(jī)銘牌排汽絕對(duì)壓力對(duì)應(yīng)的真空是凝汽器的額定真空。這是指機(jī)組在設(shè)計(jì)工況、額定功率、設(shè)計(jì)冷卻水量時(shí)的真空。這個(gè)數(shù)值并不是機(jī)組的極限真空值。
21.凝汽器銅管的清洗方法有哪些?
當(dāng)凝汽器冷卻水管結(jié)垢或被雜物堵塞時(shí),便破壞了凝汽器的正常工作。使真空下降。因此必須定期清洗銅管,使其保持較高的清潔程度。
清洗方法通常有以下幾種:
⑴ 機(jī)械清洗。機(jī)械清洗即用鋼絲刷、毛刷等機(jī)械,用人工清洗水垢。缺點(diǎn)是時(shí)間長,勞動(dòng)強(qiáng)度大,此法已很少采用。
⑵ 酸洗。當(dāng)凝汽器銅管結(jié)有硬垢,真空無法維持時(shí)應(yīng)停機(jī)進(jìn)行酸洗。用酸液溶解去除硬質(zhì)水垢。去除水垢的同時(shí)還要采取適當(dāng)措施防止銅管被腐蝕。
⑶ 通風(fēng)干燥法。凝汽器有軟垢污泥時(shí),可采用通風(fēng)干燥法處理,其原理是使管內(nèi)微生物和軟泥龜裂,再通水沖走。
⑷ 反沖洗法。凝汽器中的軟垢還可以采用冷卻水定期在銅管中反向流動(dòng)的反沖洗法來清除。這種方法的缺點(diǎn)是要增加管道閥門的投資,系統(tǒng)較復(fù)雜。
⑸ 膠球連續(xù)清洗法。是將比重接近水的膠球投入循環(huán)水中,利用膠球通過冷卻水管,清洗銅管內(nèi)松軟的沉積物。是一種較好的清洗方法,目前我國各電廠普遍采用此法。
⑹ 高壓水泵(15~20MPa)。高速水流擊振沖洗法。
22.簡(jiǎn)述凝汽器膠球清洗系統(tǒng)的組成和清洗過程?
膠球連續(xù)清洗裝置所用膠球有硬膠球和軟膠球兩種,清洗原理亦有區(qū)別。硬膠球的直徑比銅管內(nèi)徑小1~2mm,膠球隨冷卻水進(jìn)入銅管后不規(guī)則地跳動(dòng),并與銅管內(nèi)壁碰撞,加之水流的沖刷作用,將附著在管壁上的沉積物清除掉,達(dá)到清洗的目的。軟膠球的直徑比銅管大1~2mm,質(zhì)地柔軟的海綿膠球隨水進(jìn)入銅管后,即被壓縮變形與銅管壁全周接觸,從而將管壁的污垢清除掉。
膠球自動(dòng)清洗系統(tǒng)由膠球泵、裝球室、收球網(wǎng)等組成。清洗時(shí)把海綿球填入裝球室,起動(dòng)膠球泵,膠球便在比循環(huán)水壓力略高的壓力水流帶動(dòng)下,經(jīng)凝汽器的進(jìn)水室進(jìn)入銅管進(jìn)行清洗。由于膠球輸送管的出口朝下,所以膠球在循環(huán)水中分散均勻,使各銅管的進(jìn)球率相差不大。膠球把銅管內(nèi)壁抹擦一遍,流出銅管的管口時(shí),自身的彈力作用使它恢復(fù)原狀,并隨水流到達(dá)收球網(wǎng),被膠球泵入口負(fù)壓吸入泵內(nèi),重復(fù)上述過程,反復(fù)清洗。
23.凝汽器膠球清洗收球率低有哪些原因? 收球率低的原因如下:
⑴ 活動(dòng)式收球網(wǎng)與管壁不密合,引起“跑球”。⑵ 固定式收球網(wǎng)下端彎頭堵球,收球網(wǎng)臟污堵球。
⑶ 循環(huán)水壓力低、水量小,膠球穿越銅管能量不足,堵在管口。⑷ 凝汽器進(jìn)口水室存在渦流、死角,膠球聚集在水室中。⑸ 管板檢修后涂保護(hù)層,使管口縮小,引起堵球。⑹ 新球較硬或過大,不易通過銅管。
⑺ 膠球比重太小,停留在凝汽器水室及管道頂部,影響回收。膠球吸水后的比重應(yīng)接近于冷卻水的比重。
24.怎樣保證凝汽器膠球清洗的效果? 為保證膠球清洗的效果,應(yīng)做好下列工作:
⑴ 凝汽器水室無死角,連接凝汽器水側(cè)的空氣管、放水管等要加裝濾網(wǎng),收球網(wǎng)內(nèi)壁光滑不卡球,且裝在循環(huán)水出水管的垂直管段上。
⑵ 凝汽器進(jìn)口應(yīng)裝二次濾網(wǎng),并保持清潔,防止雜物堵塞銅管和收球網(wǎng)。
⑶ 膠球的直徑一般要比銅管大1~2mm或相等,這要通過試驗(yàn)確定。發(fā)現(xiàn)膠球磨損直徑減小或失去彈性,應(yīng)更換新球。
⑷ 投入系統(tǒng)循環(huán)的膠球數(shù)量應(yīng)達(dá)到凝汽器冷卻水一個(gè)流程銅管根數(shù)的20%。⑸ 每天定期清洗,并保證1h清洗時(shí)間。⑹ 保證凝汽器冷卻水進(jìn)出口一定的壓差,可采用開大清洗側(cè)凝汽器出水閥以提高出口虹吸作用和提高凝汽器進(jìn)口壓力的辦法。
25.凝汽器進(jìn)口二次濾網(wǎng)的作用是什么?二次濾網(wǎng)有哪兩種形式?
雖然在循環(huán)水泵進(jìn)口裝設(shè)有攔污柵、回轉(zhuǎn)式濾網(wǎng)等設(shè)備,但仍有許多雜物進(jìn)入凝汽器,這些雜物容易堵塞管板、銅管,也會(huì)堵塞收球網(wǎng)。這樣不僅降低了凝汽器的傳熱效果,而且有可能會(huì)使膠球清洗裝置不能正常工作。為了使進(jìn)入凝汽器的冷卻水進(jìn)一步得到過濾,在凝汽器循環(huán)水進(jìn)口管上
裝設(shè)二次濾網(wǎng)。
對(duì)二次濾網(wǎng)的要求,既要過濾效果好,又要水流的阻力損失小,二次濾網(wǎng)分內(nèi)旋式和外旋式濾網(wǎng)二種。
外旋式濾網(wǎng)帶蝶閥的旋渦式,改變水流方向產(chǎn)生擾動(dòng),使雜物隨水排出。
內(nèi)旋式濾網(wǎng)的網(wǎng)芯由液壓設(shè)備轉(zhuǎn)動(dòng),上面的雜物被固定安置的括板刮下,并隨水流排入凝汽器循環(huán)水出水管。
兩種形式比較,內(nèi)旋式二次濾網(wǎng)清洗排污效果好。
26.凝汽器銅管腐蝕、損壞造成泄漏的原因有哪些? 運(yùn)行中的凝汽器銅管腐蝕損傷大致可分為三種類型。
⑴ 電化學(xué)腐蝕 由于銅管本身材料質(zhì)量關(guān)系引起電化學(xué)腐蝕,造成銅管穿孔,脫鋅腐蝕。⑵ 沖擊腐蝕 由于水中含有機(jī)械雜物在管口造成渦流,使管子進(jìn)口端產(chǎn)生潰瘍點(diǎn)和剝蝕性損壞。
⑶ 機(jī)械損傷 造成機(jī)械損傷的原因主要是銅材的熱處理不好,管子在脹接時(shí)產(chǎn)生的應(yīng)力以及運(yùn)行中發(fā)生共振等原因造成銅管裂紋。
凝汽器銅管的腐蝕,其主要形式是脫鋅。腐蝕部分的表面因脫鋅而成海綿狀,使銅管變得脆弱。
27.防止銅管腐蝕的方法有哪些? 防止銅管腐蝕有如下方法:
⑴ 采用耐腐蝕金屬制作凝汽器管子,如用鈦管制成冷卻水管。
⑵ 硫酸亞鐵或銅試劑處理 經(jīng)硫酸亞鐵處理的銅管不但能有效地防止新銅管的脫鋅腐蝕,而且對(duì)運(yùn)行中已經(jīng)發(fā)生脫鋅腐蝕的舊銅管,也可在鋅層表面形成一層緊密的保護(hù)膜,能有效地抑制脫鋅腐蝕的繼續(xù)發(fā)展。
⑶ 陰極保護(hù)法 陰極保護(hù)法也是一種防止?jié)兏g的措施,采用這種方法可以保護(hù)水室、管板和管端免遭腐蝕。
⑷ 冷卻水進(jìn)口裝設(shè)過濾網(wǎng)和冷卻水進(jìn)行加氯處理。
⑸ 采取防止脫鋅腐蝕的措施,添加脫鋅抑制劑。防止管壁溫度上升,消除管子內(nèi)表面停滯的沉積物,適當(dāng)增加管內(nèi)流速。
⑹ 加強(qiáng)新銅管的質(zhì)量檢查試驗(yàn)和提高安裝工藝水平。
28.什么是陰極保護(hù)法?它的的原理是什么?
陰極保護(hù)法是防止銅管電腐蝕的一種方法,常用外部電源法和犧牲陽極法兩種。陰極保護(hù)法的原理如下:
不同的金屬在溶液中具有不同的電位,同一種金屬在溶液中,由于表面材質(zhì)的不均勻性,表面的各部位的電位也不同。所以不同的金屬(較靠近的)或同一種金屬浸泡在溶液中,便會(huì)在金屬之間(或各部位之間)產(chǎn)生電位差,這種電位差就是產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕的動(dòng)力。腐蝕發(fā)生時(shí)只有金屬的陽極遭受腐蝕,而陰極不受腐蝕,要防止這種腐蝕的產(chǎn)生,就得消除它們的電位差。
29.什么是犧牲陽極法?
犧牲陽極法就是在凝汽器水室內(nèi)安裝一塊金屬作為陽極,它的電位低于被保護(hù)物(管板、管端、水室),而使整個(gè)水室、管板和管端成為陰極。在溶液(冷卻水)的浸泡下,電化學(xué)腐蝕就只腐蝕裝上的金屬板,就是犧牲陽極保護(hù)了管板等金屬免受腐蝕。受腐蝕的金屬板陽極可以定期更換,材料為高純度鋅板、鋅合金或純鐵。
30.什么是外部電源法?
外部電源法是在水室內(nèi)裝上外加電極接直流電源。水室接電源的負(fù)極做陰極,外加電極電源的正極作為陽極。當(dāng)電源接入,通以電流時(shí),水室、管板、管端各部分成為陰極免受腐蝕,從而得到保護(hù)。
陽極材料一般選擇磁性氧化鐵及鋁合金。
31.改變凝汽器冷卻水量的方法有哪幾種? 改變冷卻水量的方法有:
⑴ 采用母管制供水的機(jī)組,根據(jù)負(fù)荷增減循環(huán)水泵運(yùn)行的臺(tái)數(shù),或根據(jù)水泵容量大小進(jìn)行切換使用。
⑵ 對(duì)于可調(diào)葉片的循環(huán)水泵,調(diào)整葉片角度。⑶ 調(diào)節(jié)凝汽器循環(huán)水進(jìn)水門,改變循環(huán)水量。
32.凝汽器為什么要有熱井?
熱井的作用是集聚凝結(jié)水,有利于凝結(jié)水泵的正常運(yùn)行。
熱井貯存一定數(shù)量的水,保證甩負(fù)荷時(shí)不使凝結(jié)水泵馬上斷水。熱井的容積一般要求相當(dāng)于滿負(fù)荷時(shí)約0.5~10min內(nèi)所聚集的凝結(jié)水流量。
33.凝汽器汽側(cè)中間隔板起什么作用?
為了減少銅管的彎曲和防止銅管在運(yùn)行過程中振動(dòng),在凝汽器殼體中設(shè)有若干塊中間隔板。中間隔板中心一般比管板中心高2~5mm,大型機(jī)組隔板中心抬高5~10mm。管子中心抬高后,能確保管子與隔板緊密接觸,改善管子的振動(dòng)特性;管子的預(yù)先彎曲能減少其熱應(yīng)力;還能使凝結(jié)水沿彎曲的管子中央向兩端流下,減少下一排管子上積聚的水膜,提高傳熱效果,放水時(shí)便于把水放凈。
34.抽氣器的作用是什么?
抽氣器的作用是不斷地將凝汽器內(nèi)的空氣及其它不凝結(jié)的氣體抽走,以維持凝汽器的真空。
35.抽氣器有哪些種類和型式? 電站用的抽氣器大體可分為兩大類:
⑴ 容積式真空泵 主要有滑閥式真空泵、機(jī)械增壓泵和液環(huán)泵等。因價(jià)格高、維護(hù)工作量大,國產(chǎn)機(jī)組很少采用。
⑵ 射流式真空泵 主要是射汽抽氣器和射水抽氣器等,射汽抽氣器按其用途又分為主抽氣器和輔助抽氣器。國產(chǎn)中、小型機(jī)組用射汽抽氣較多,大型機(jī)組一般采用射水抽氣器。
36.射水式抽氣器的工作原理是怎樣的?
從射水泵來的具有一定壓力的工作水經(jīng)水室進(jìn)入噴嘴,噴嘴將壓力水的壓力能轉(zhuǎn)變?yōu)樗俣饶?,水流高速從噴嘴射出,使空氣吸入室?nèi)產(chǎn)生高度真空,抽出凝汽器內(nèi)的汽、氣混合物,一起進(jìn)入擴(kuò)散管,水流速度減慢,壓力逐漸升高,最后以略高于大氣壓力排出擴(kuò)散管。在空氣吸入室進(jìn)口裝有逆止門,可防止抽氣器發(fā)生故障時(shí),工作水被吸入凝汽器中。
37.射水式抽氣器主要有哪些優(yōu)缺點(diǎn)?
射水式抽氣器具有結(jié)構(gòu)緊湊、工作可靠、制造成本低等優(yōu)點(diǎn),因而廣泛用于汽輪機(jī)凝汽設(shè)備中。缺點(diǎn)是要消耗一部分電力和水,占地面積大。
38.射汽式抽氣器的工作有原理是怎樣的?
射汽式抽氣器由工作噴嘴、混合室和擴(kuò)壓管三部分組成。工作蒸汽經(jīng)過噴嘴時(shí)熱降很大,流速增高,噴嘴出口的高速蒸汽流,使混合室的壓力低于凝汽器的壓力,因此凝汽器里的空氣就被吸進(jìn)混合室里。吸入的空氣和蒸汽混合在一起進(jìn)入擴(kuò)壓管,在擴(kuò)壓管中流速逐漸降低,而壓力逐漸升高。對(duì)于一個(gè)二級(jí)的主抽氣器,蒸汽經(jīng)過一級(jí)冷卻室冷凝成水,空氣再由第二級(jí)射汽抽氣器抽出。其工作過程與第一級(jí)完全一樣,只是在第二級(jí)射汽抽氣器的擴(kuò)壓管里,蒸汽和空氣的混合氣體壓力升高到比大氣壓力略高一點(diǎn),經(jīng)過冷卻器把蒸汽凝結(jié)成水,空氣排到大氣里。
39.射汽式抽氣器主要有什么優(yōu)缺點(diǎn)?
射汽式抽氣器的優(yōu)點(diǎn)是效率比較高,可以回收蒸汽的熱量。缺點(diǎn)是制造較復(fù)雜、造價(jià)大,噴嘴容易堵塞。抽氣器用的蒸汽,使用主蒸汽節(jié)流減壓時(shí)損失比較大。
隨著汽輪機(jī)蒸汽參數(shù)的提高,使得依靠新蒸汽節(jié)流來獲得汽源的射汽式抽氣器的系統(tǒng)顯得復(fù)雜且不合理;大功率單元機(jī)組多采用滑參數(shù)起動(dòng),在機(jī)組起動(dòng)之前亦不可能有足夠汽源供給射汽式抽氣器,所以射汽式抽氣器現(xiàn)在在大機(jī)組上應(yīng)用較少。
40.離心真空泵有哪些優(yōu)點(diǎn)?
與射水抽氣器比較,離心真空泵有耗功低、耗水量少的優(yōu)點(diǎn),并且噪聲也小。
離心真空泵的缺點(diǎn)是:過載能力很差,當(dāng)抽吸空氣量太大時(shí),真空泵的工作惡化,真空破壞。這對(duì)真空嚴(yán)密性較差的大機(jī)組來說是一個(gè)威脅。故可考慮采用離心真空泵與射水抽氣器共用的辦法,當(dāng)機(jī)組起動(dòng)時(shí)用射水抽氣器,正常運(yùn)行時(shí)用真空泵來維持凝汽器的真空。
41.離心真空泵的結(jié)構(gòu)是怎樣的?
離心真空泵主要由泵軸、葉輪、葉輪盤、分配器、軸承、支持架、進(jìn)水殼體、端蓋、泵體、泵蓋、逆止閥、噴嘴、噴射管、擴(kuò)散管等零部件組成。泵軸是由裝在支持架軸承室內(nèi)的兩個(gè)球面滾珠軸承支承,其一端裝有葉輪盤,在葉輪盤上固定著葉輪;在葉輪內(nèi)側(cè)的泵體上裝有分配器,改變分
○配器中心線與葉輪中心線的夾角α(一般最佳角度為8),就能改變工作水離開葉輪時(shí)的流動(dòng)方向,如果把分配器的角度調(diào)整到使工作水流沿著混合室軸心線方向流動(dòng),這時(shí)流動(dòng)損失最小,而泵的引射蒸汽與空氣混合物的能力最高。
42.離心真空泵的工作原理是怎樣的?
當(dāng)泵軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),工作水下部入口被吸入,并經(jīng)過分配器從葉輪的流道中噴出,水流以極高速度進(jìn)入混合室,由于強(qiáng)烈的抽吸作用,在混合室內(nèi)產(chǎn)生絕對(duì)壓力為3.54kPa的高度真空,這時(shí)凝汽器中的汽氣混合物,由于壓差作用沖開逆止閥,被不斷地抽到混合室內(nèi),并同工作水一道通過噴射管、噴嘴和擴(kuò)散管被排出。
43.射水抽氣器除了抽凝汽器空氣外還有什么作用? 由于水流在抽氣器中部擴(kuò)壓管處也具有抽吸功能 ,但抽吸真空低,可用管子連接到凝汽器水室或循環(huán)水泵外殼,起動(dòng)時(shí)在該兩處建立虹吸.另外還可接到軸封加熱器代替軸封抽氣器。
44.射水抽氣器的工作水供水有哪兩種方式 ? 射水抽氣器的工作供水有如下兩種方式:
⑴ 開式供水方式 工作水是用專用的射水泵從凝汽器循環(huán)水入口管引出,經(jīng)抽氣器后排出的氣、水混合物引至凝汽器循環(huán)水出口管中。
⑵ 閉式循環(huán)供水方式 設(shè)有專門的工作水箱(射水箱),射水泵從進(jìn)水箱吸入工作水,至抽氣
器工作后排到回水箱,回水箱與進(jìn)水箱有連通管連接,因而水又回到進(jìn)水箱。為防止水溫升高過多,運(yùn)行中連續(xù)加入冷水,并通過溢水口,排掉一部分溫度升高的水。
45.什么是給水的回?zé)峒訜幔?/p>
發(fā)電廠鍋爐給水的回?zé)峒訜崾侵笍钠啓C(jī)某中間級(jí)抽出一部分蒸汽,送到給水加熱器中對(duì)鍋爐給水進(jìn)行加熱,與之相應(yīng)的熱力循環(huán)和熱力系統(tǒng)稱為回?zé)嵫h(huán)和回?zé)嵯到y(tǒng)。加熱器是回?zé)嵫h(huán)過程中加熱鍋爐給水的設(shè)備。
46.為什么采用回?zé)峒訜崞骱?,汽輪機(jī)的總汽耗增大了,而熱耗率和煤耗率卻是下降的? 汽耗增大是因?yàn)檫M(jìn)入汽輪機(jī)的1kg蒸汽所做的功減少了,而熱耗率和煤耗率的下降是由于冷源損失減少,給水溫度提高使給水在鍋爐的吸熱量減少。
47.加熱器有哪些種類?
加熱器按換熱方式不同,分表面式加熱器與混合式加熱器兩種型式。按裝置方式分立式和臥式兩種。
按水壓分低壓加熱器和高壓加熱器。一般管束內(nèi)通凝結(jié)水的稱為低壓加熱器,加熱給水泵出口后給水的稱高壓加熱器。
48.什么是表面式加熱器?表面式加熱器主要有什么優(yōu)缺點(diǎn)?
加熱蒸汽和被加熱的給水不直接接觸,其換熱通過金屬壁面進(jìn)行的加熱器叫表面式加熱器。在這種加熱器中,由于金屬的傳熱阻力,被加熱的給水不可能達(dá)到蒸汽壓力下的飽和溫度,使其熱經(jīng)濟(jì)性比混合式加熱器低。優(yōu)點(diǎn)是它組成的回?zé)嵯到y(tǒng)簡(jiǎn)單,運(yùn)行方便,監(jiān)視工作量小,因而被電廠普遍采用。
49.什么是混合式加熱器?混合式加熱器的主要優(yōu)缺點(diǎn)的什么?
加熱蒸汽和被加熱的水直接混合的加熱器稱混合式加熱器。其優(yōu)點(diǎn)是傳熱效果好,水的溫度可達(dá)到加熱蒸汽壓力下的飽和溫度(即端差為零),且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低廉。
缺點(diǎn)是每臺(tái)加熱器后均需設(shè)置給水泵,使廠用電消耗大,系統(tǒng)復(fù)雜。故混合式加熱器主要做除氧器使用。
50.管板—U形管式加熱器的結(jié)構(gòu)是怎樣的?
表面式加熱器常見的是管板—U形管式,其結(jié)構(gòu)如下:
由黃銅管或鋼管組成的U形管束放在圓筒形的加熱器外殼內(nèi),并以專門的骨架固定。管子脹(或焊)接在管板上,管板上部為水室端蓋。端蓋、管板與加熱器外殼用法蘭連接。被加熱的水經(jīng)連接短管進(jìn)入水室一側(cè),經(jīng)U形管束之后,從水室另一側(cè)的管口流出。加熱蒸汽從外殼上部管口進(jìn)入加熱器的汽側(cè)。借導(dǎo)流板的作用,汽流曲折流動(dòng),與管子的外壁接觸凝結(jié)放熱加熱管內(nèi)的給水。為防止蒸汽進(jìn)入加熱器時(shí)沖刷損壞管束,在其進(jìn)口處設(shè)置有護(hù)板。加熱蒸汽的凝結(jié)水(疏水)匯集于加熱器的底部,采用疏水器及時(shí)排出這些凝結(jié)水。外殼上還裝有水位計(jì)來監(jiān)視疏水水位。管板與管束連為一體,便于檢修和清洗。此外,在外殼和水室蓋上安裝必要的法蘭短管用來安裝壓力表、溫度計(jì)、排氣門、疏水自動(dòng)裝置等。
51.高壓加熱器水室頂部自密封裝置的結(jié)構(gòu)是怎樣的?
125MW和300MW機(jī)組的高壓加熱器水室頂部采用自密封裝置代替了法蘭連接裝置。自密封裝置由密封座、密封環(huán)、均壓四合圈等組成。
水室頂部有壓板,通過雙頭螺母與密封座相接。當(dāng)裝在雙頭螺栓壓板一端的轉(zhuǎn)動(dòng)球面螺母時(shí),就使密封座移動(dòng),密封座又通過密封環(huán)、墊圈壓住嵌在水室槽內(nèi)的均壓四合圈上,這就起了初步的密封作用。當(dāng)加熱器投入運(yùn)行,水室中充高壓水后,密封座就自內(nèi)向外緊緊壓在均壓四合圈上,完全達(dá)到了自密封的效果。壓力愈高,密封性能愈好。
均壓四合圈是由四塊組成的一圓環(huán)裝置。安裝時(shí)先將均壓四合圈分四塊放入水室槽內(nèi),然后中間再裝止脫箍,以防止四合圈的脫落。
水室頂部自密封裝置的優(yōu)點(diǎn),不僅可靠地解決了法蘭連接容易引起的泄漏問題,而且使水室拆裝簡(jiǎn)化,免去了緊松法蘭螺栓的繁重勞動(dòng)。
59.加熱器疏水裝置的作用是什么?加熱器疏水裝置有哪兩種型式?
加熱器加熱蒸汽放出熱量后凝結(jié)成的水稱為加熱器的疏水。加熱器疏水裝置的作用是可靠地將加熱器內(nèi)的疏水排出,同時(shí)防止蒸汽隨之漏出。
加熱器疏水裝置的型式通常有疏水器和多級(jí)水封兩種。常用的疏水器有浮子式疏水器和疏水調(diào)節(jié)閥兩種。
60.浮子式疏水器的結(jié)構(gòu)和工作原理是怎樣的?
浮子式疏水器多用于低壓加熱器。其結(jié)構(gòu)由浮子、浮子滑閥及它們之間的連桿組成。當(dāng)加熱器內(nèi)的水位升高時(shí),浮子隨之升高,經(jīng)杠桿、連桿和滑閥桿的傳動(dòng)使滑閥上移,開啟疏水門排出疏水。當(dāng)水位降低時(shí),浮子也隨著降低,滑閥重又下移關(guān)閉疏水門,疏水不再繼續(xù)流出。
61.疏水調(diào)節(jié)閥的調(diào)節(jié)原理是什么?
疏水調(diào)節(jié)閥常用于高壓加熱器的疏水。疏水調(diào)節(jié)閥內(nèi)部機(jī)械部分為一滑閥,外部為電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。當(dāng)高壓加熱器內(nèi)水位變化時(shí),裝在加熱器上的控制水位計(jì)發(fā)出水位變化信號(hào),經(jīng)過電子控制系統(tǒng)的動(dòng)作,最后由電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)操縱疏水調(diào)節(jié)閥的搖桿,搖桿動(dòng)作時(shí),心軸、杠桿轉(zhuǎn)動(dòng),帶動(dòng)閥桿、滑閥移動(dòng),改變疏水流量,使高壓加熱器保持一定水位。
62.多級(jí)水封疏水的原理是什么?
多級(jí)水封是近幾年某些電廠用來代替疏水器的裝置,其原理是疏水采用逐級(jí)溢流,而加熱器內(nèi)的蒸汽被多級(jí)水封內(nèi)的水柱封住不能外泄。水封的水柱高度取決于加熱器內(nèi)的壓力與外界壓力之差。
63.使用多級(jí)水封管作為加熱器疏水裝置有什么優(yōu)缺點(diǎn)?
多級(jí)水封的優(yōu)點(diǎn):沒有機(jī)械傳動(dòng),因而無磨損、無卡澀;沒有電氣元件,因而不需調(diào)試,不耗電;結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維護(hù)方便。
缺點(diǎn):停機(jī)后水封管內(nèi)有殘留積水,易造成金屬銹蝕,因而影響再次起動(dòng)時(shí)凝結(jié)水質(zhì)量;占地面積大,需挖深坑放置水封以及僅能在加熱器間壓力差不大情況下使用。
63.高壓加熱器一般有哪些保護(hù)裝置?
高壓加熱器的保護(hù)裝置一般有如下幾個(gè):水位高報(bào)警信號(hào),危急疏水門,給水自動(dòng)旁路,進(jìn)汽門、抽汽逆止門聯(lián)動(dòng)關(guān)閉,汽側(cè)安全門等。
64.什么是高壓加熱器給水自動(dòng)旁路?
當(dāng)高壓加熱器內(nèi)部鋼管破裂,水位迅速升高到某一數(shù)值時(shí),高壓加熱器進(jìn)、出水迅速關(guān)閉,切斷高壓加熱器進(jìn)水,同時(shí)讓給水經(jīng)旁路直接送往鍋爐,這就是高壓加熱器給水自動(dòng)旁路。對(duì)于大機(jī)
組來說,這是一個(gè)十分重要的保護(hù)裝置。
65.軸封加熱器的作用是什么?
汽輪機(jī)采用內(nèi)泄式軸封系統(tǒng)時(shí),一般設(shè)有軸封加熱器(亦稱軸封冷卻器),用以加熱凝結(jié)水,回收軸封漏汽,從而減少軸封漏汽及熱量損失,并改善車間的環(huán)境條件。
隨軸封漏汽進(jìn)入的空氣,常用連通管引到射水抽氣器擴(kuò)壓管處,靠后者的負(fù)壓來抽除,從而確保軸封加熱器的微真空狀態(tài)。這樣,各軸封的第一腔室也保持微真空,軸封汽不會(huì)外泄。
66.進(jìn)入鍋爐的給水為什么必須經(jīng)過除氧?
這是因?yàn)椋绻仩t給水中含有氧氣,將會(huì)使給水管道、鍋爐設(shè)備及汽輪機(jī)通流部分遭受腐蝕,縮短設(shè)備的壽命。防止腐蝕最有效的辦法是除去水中的溶解氧和其它氣體,這一過程稱為給水的除氧。
67.給水除氧的方式有哪兩種?
除氧的方式分物理除氧和化學(xué)除氧兩種。物理除氧是設(shè)除氧器,利用抽汽加熱凝結(jié)水達(dá)到除氧目的;化學(xué)除氧是在凝結(jié)水中加化學(xué)藥品進(jìn)行除氧。
68.除氧器的作用是什么?
除氧器的主要作用就是用它來除去鍋爐給水中的氧氣及其它氣體,保證給水的品質(zhì)。同時(shí),除氧器本身又是給水回?zé)峒訜嵯到y(tǒng)中的一個(gè)混合加熱器,起了加熱給水,提高給水溫度的作用。
69.除氧器的壓力等級(jí)和結(jié)構(gòu)形式有哪些?
根據(jù)除氧器的壓力不同,可分為真空除氧器、大氣式除氧器、高壓除氧器三種。
根據(jù)水在除氧器中散布的形式不同,又分為淋水盤式、噴霧式和噴霧填料式三種結(jié)構(gòu)型式。
70.除氧器的工作原理是什么?
水中溶解氣體量的多少與氣體的種類,水的溫度及各種氣體在水面上的分壓力有關(guān)。除氧器的工作原理是:把壓力穩(wěn)定的蒸汽通入除氧器加熱給水,在加熱過程中,水面上水蒸氣的分壓力逐漸增加,而其它氣體的分壓力逐漸降低,水中的氣體就不斷地分離析出。當(dāng)水被加熱到除氧器壓力下的飽和溫度時(shí),水面上的空間全部被水蒸汽充滿,各種氣體的分壓力趨于零,此時(shí)水中的氧氣及其它氣體即被除去。
71.除氧器加熱除氧有哪兩個(gè)必要的條件? 熱力除氧的必要條件是:
⑴ 必須把給水加熱到除氧器壓力對(duì)應(yīng)的飽和溫度。⑵ 必須及時(shí)排走水中分離逸出的氣體。
第一個(gè)條件不具備,氣體不能全部從水中分離出來;第二個(gè)條件不具備時(shí),已分離出來的氣體會(huì)重新回到水中。
還需指出的是:氣體從水中分離逸出的過程,并不是在瞬間能夠完成的,需要一定的持續(xù)時(shí)間,氣體才能分離出來。
72.大機(jī)組采用高壓除氧器有哪些優(yōu)缺點(diǎn)?
國產(chǎn)100MW、200MW、300MW等大機(jī)組都是采用高壓除氧器,與大氣式除氧器相比具有下述優(yōu)點(diǎn): ⑴ 當(dāng)高壓加熱器故障停用時(shí),進(jìn)入鍋爐的給水溫度仍可保持150~160℃,有利于鍋爐的正常運(yùn)
行。
⑵ 可以減少一級(jí)價(jià)格昂貴而運(yùn)行不十分可靠高壓加熱器。⑶ 有利于回收利用加熱器疏水熱量。同時(shí)在凝結(jié)水量很少時(shí),仍能保持有加熱蒸汽進(jìn)入除氧器,使除氧器工作穩(wěn)定。
缺點(diǎn):配套的給水泵處在高溫高壓條件下運(yùn)行,設(shè)備投資費(fèi)用高,運(yùn)行時(shí)給水泵耗用廠用電較多。同時(shí),這種除氧器必須設(shè)置在水泵上方較高的標(biāo)高層(17~18m),以避免運(yùn)行中給水泵發(fā)生汽蝕和給水管道內(nèi)發(fā)生水沖擊。
73.淋水盤式除氧器的結(jié)構(gòu)和工作過程是怎樣的?
淋水盤式除氧器主要由除氧塔和下部的貯水箱組成。在除氧塔中裝有篩狀多孔的淋水盤,從凝結(jié)水泵來的凝結(jié)水,其它疏水及化學(xué)補(bǔ)充水,分別由上部管道進(jìn)入除氧塔,經(jīng)篩狀多孔圓形淋水盤分散成細(xì)小的水滴落下。汽輪機(jī)來的抽汽經(jīng)過壓力調(diào)整器進(jìn)入除氧塔下部,并由下向上流動(dòng),與下落的細(xì)小水滴接觸換熱,把水加熱到飽和溫度,水中的氣體不斷分離逸出,并由塔頂?shù)呐艢夤芘抛?,凝結(jié)水則流至下部的貯水箱中,除氧器排出的氣、汽混合物經(jīng)過余汽冷卻器,回收余汽中工質(zhì)和一部分熱量后排入大氣。
淋水盤式除器外型尺寸大,檢修困難,制造加工工作量大,而且除氧效果差,出力往往達(dá)不到銘牌規(guī)定,老機(jī)組采用淋水盤式除氧器多,現(xiàn)在已很少采用。
74.大氣式除氧器水封筒起什么作用? 除氧器水封筒作用是:
⑴ 除氧器水箱滿水時(shí),可經(jīng)水封筒溢水。
⑵ 當(dāng)除氧器超過正常工作壓力時(shí),水封筒動(dòng)作,先將存水壓走,然后把蒸汽排出,這樣就起了防止除氧器超壓的作用。
75.除氧器的標(biāo)高對(duì)給水泵運(yùn)行有何影響?
因除氧器水箱的水溫相當(dāng)于除氧器壓力下的飽和溫度,如果除氧器安裝高度和給水泵相同的話,給水泵進(jìn)口處壓力稍有降低,水就會(huì)汽化,在給水泵進(jìn)口處產(chǎn)生汽蝕,造成給水泵損壞的嚴(yán)重事故。為了防止汽蝕產(chǎn)生,必須不使給水泵進(jìn)口壓力降低至除氧器壓力,因此就將除氧器安裝在一定高度處,利用水柱的高度來克服進(jìn)口管的阻力和給水泵進(jìn)口可產(chǎn)生的負(fù)壓,使給水泵進(jìn)口壓力大于除氧器的工作壓力,防止給水泵的汽化。一般還要考慮除氧器壓力突然下降時(shí),給水泵運(yùn)行的可靠性,所以,除氧器安裝標(biāo)高還留有安全余量,一般大氣式除氧器的標(biāo)高6m左右,0.6MPa的除氧器安裝高度為14~18m,滑壓運(yùn)行的高壓除氧器安裝標(biāo)高達(dá)35m以上。
76.除氧器水箱的作用是什么? 除氧器水箱的作用是貯存給水,平衡給水泵向鍋爐的供水量與凝結(jié)水泵送進(jìn)除氧器水量的差額。也就是說,當(dāng)凝結(jié)水量與給水量不一致時(shí),可以通過除氧器的水位高低變化調(diào)節(jié),滿足鍋爐給水量的需要。
77.對(duì)除氧器水箱的容積有什么要求?
除氧器水箱的容積一般考慮滿足鍋爐額定負(fù)荷下20min用水量的要求。當(dāng)汽輪機(jī)甩全負(fù)荷,除氧器停止進(jìn)水,鍋爐打開向空排汽門,除氧器水箱尚可維持一段時(shí)間,給水泵可繼續(xù)向鍋爐供水。
當(dāng)除氧器水箱容積一定時(shí),為充分發(fā)揮水箱有效容積的作用,運(yùn)行中應(yīng)盡量維持較高的水位。
78.除氧器上各汽水管道如何排列較為合理?
一般除氧器汽水管道排列的原則是:進(jìn)水應(yīng)在除氧器的上部,因其溫度低,蒸汽管放在除氧器的下部,這樣使汽水形成良好的對(duì)流加熱條件。
噴霧填料式除氧器為了防止二次蒸汽對(duì)霧狀水滴加熱不足,另設(shè)一路蒸汽通過旁路蒸汽管進(jìn)入除氧塔頭部噴水熱交換區(qū),使水滴能夠獲得更大的熱量,以加速水中氣體的逸出。
79.除氧器再沸騰管起什么作用?
除氧器加熱蒸汽有一路引入水箱的底部或下部(正常水面以下),作為給水再沸騰用。裝設(shè)再沸騰管有兩點(diǎn)作用:
⑴ 有利于機(jī)組起動(dòng)前對(duì)水箱中給水的加溫。因?yàn)檫@時(shí)水并未循環(huán)流動(dòng),如加熱蒸汽只在水面上加熱,壓力升高較快,但水不易得到加熱。
⑵ 正常運(yùn)行中使用再沸騰管對(duì)提高除氧效果有益處。開啟再沸騰閥,使水箱內(nèi)的水經(jīng)常處于沸騰狀態(tài),同時(shí)水箱液面上的汽化蒸汽還可以把除氧水與水中分離出來的氣體隔絕,從而保證了除氧效果。
使用再沸騰管的缺點(diǎn)是汽水加熱沸騰是噪聲較大,且該路蒸汽一般不經(jīng)過自動(dòng)調(diào)節(jié)閥,操作調(diào)整不方便。
80.什么是除氧器的自生沸騰現(xiàn)象?
所謂除氧器“自生沸騰”指進(jìn)入除氧器的疏水汽化和排氣產(chǎn)生的蒸汽量已經(jīng)滿足或超過除氧器的用汽需要,從而使除氧器內(nèi)的給水不需要回?zé)岢槠訜嶙约壕头序v,這些汽化蒸汽和排汽在除氧塔下部與分離出來的氣體形成旋渦,影響除氧效果,使除氧器壓力升高。這種現(xiàn)象稱除氧器的“自生沸騰”現(xiàn)象。
81.除氧器發(fā)生“自生沸騰”現(xiàn)象有什么不良后果? 除氧器發(fā)生“自生沸騰”現(xiàn)象有如下后果:
⑴ 除氧器發(fā)生“自生沸騰“現(xiàn)象,使除氧器內(nèi)壓力超過正常工作壓力,嚴(yán)重時(shí)發(fā)生除氧器超壓事故。
⑵ 原設(shè)計(jì)的除氧器內(nèi)部汽水逆向流動(dòng)受到破壞,除氧塔底部形成蒸汽層,使分離出來氣體難以逸出,因而使除氧效果惡化
82.除氧器加熱蒸汽的汽源是如何確定的?
大氣式除氧器的加熱蒸汽汽源可接在汽輪機(jī)0.049~0.147MPa的抽汽管道上。高壓除氧器用汽連接在相應(yīng)壓力的抽汽管上,為保證除氧器壓力在汽輪機(jī)低負(fù)荷時(shí)不致降低,設(shè)置有能切換至較高抽汽壓力的切換閥。當(dāng)幾臺(tái)機(jī)組并列運(yùn)行時(shí)可設(shè)置用汽母管,作為備用汽源。
83.除氧器為什么要裝溢流裝置?
除氧器安裝溢流裝置的目的是:防止在運(yùn)行中大量水突然進(jìn)入除氧器或監(jiān)視調(diào)整不及時(shí)造成除氧器滿水事故。安裝溢流裝置后,如果滿水,水從溢流裝置排走,避免除氧器運(yùn)行失常危及設(shè)備安全。
大氣式除氧器的溢流裝置一般為水封筒,高壓除氧器裝設(shè)高水位自動(dòng)放水門。
83.除氧器水位高、低有什么危害?
除氧器水位過高:大量從溢水管排出,造成工質(zhì)和熱量損失;造成除氧器內(nèi)工作壓力不穩(wěn)定及設(shè)備安全和影響除氧效果。
除氧器水位過低:使給水泵進(jìn)口壓力降低,造成給水泵汽化,嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成給水泵損壞危及機(jī)
組安全。
84.為保證除氧器正常工作,必須具備哪些安全設(shè)施? 除氧器的安全設(shè)施有:
⑴ 除氧器進(jìn)汽必須有壓力自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置。
⑵ 除氧器水箱必須設(shè)水位調(diào)整裝置,以保持正常水位。
⑶ 除氧器本體或水箱上應(yīng)裝能通過最大加熱蒸汽量的安全閥,當(dāng)除氧器壓力超過設(shè)計(jì)壓力時(shí),安全閥動(dòng)作向大氣排汽。
⑷ 除氧器水箱應(yīng)有溢流裝置。底部還應(yīng)有放水裝置,以便檢修時(shí)放盡存水。⑸ 并列運(yùn)行的除氧器必須裝設(shè)汽、水平衡管。
85.什么是除氧器定壓運(yùn)行?
所謂定壓運(yùn)行,即運(yùn)行中不管機(jī)組負(fù)荷多少,始終保持除氧器在額定的工作壓力下運(yùn)行。定壓運(yùn)行時(shí)抽汽壓力始終高于除氧器壓力,用進(jìn)汽調(diào)節(jié)閥節(jié)流調(diào)節(jié)進(jìn)汽量,保持除氧器額定工作壓力。
86.什么是除氧器滑壓運(yùn)行?
所謂除氧器滑壓運(yùn)行是指除氧器的運(yùn)行壓力不是恒定的,而是隨著機(jī)組負(fù)荷與抽汽壓力而改變。機(jī)組從額定負(fù)荷至某一低負(fù)荷范圍內(nèi),除氧器進(jìn)汽調(diào)節(jié)閥全開,進(jìn)汽壓力不進(jìn)行任何調(diào)節(jié),機(jī)組負(fù)荷降低時(shí),除氧器壓力隨之下降;負(fù)荷增加時(shí),除氧器壓力隨之上升。
87.除氧器滑壓運(yùn)行有哪些優(yōu)點(diǎn)?
除氧器滑壓運(yùn)行最主要的優(yōu)點(diǎn)是提高了運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。這是因?yàn)楸苊饬顺槠墓?jié)流損失;低負(fù)荷時(shí)不必切換壓力高一級(jí)的抽汽,投資節(jié)??;同時(shí)可使汽輪機(jī)抽汽點(diǎn)得到合理分配,使除氧器真正作為一級(jí)加熱器用,起到加熱和除氧兩個(gè)作用,提高機(jī)組的熱經(jīng)濟(jì)性。另外還可避免出現(xiàn)除氧器超壓。
88.什么是給水的化學(xué)除氧?
在高參數(shù)發(fā)電廠中,為了使給水中含氧量更低,給水除了應(yīng)用除氧器加熱除氧以外,同時(shí)還采用化學(xué)除氧作為其補(bǔ)充處理,這樣可以保證給水中的溶氧接近完全除掉,以確保給水的純凈。
給水的化學(xué)除氧是在水中加入定量的化學(xué)藥劑使溶解在水中的氧氣成為化合物而析出。中、低壓鍋爐可使用亞硫酸鈉(Na2SO3)。
亞硫酸鈉與氧發(fā)生反應(yīng)生成硫酸鈉(Na2SO4)沉淀下來。這種除氧方法的缺點(diǎn)是:由于水中增加硫酸鹽,使鍋爐的排污量增加。
另一種化學(xué)除氧法是聯(lián)氨除氧法,使用聯(lián)氨不會(huì)提高水中的含鹽量,聯(lián)氨和氧的反應(yīng)產(chǎn)物是水和氮?dú)狻?/p>
聯(lián)氨除氧法雖有上述優(yōu)點(diǎn),但它的價(jià)格高于加熱除氧法,所以僅作為加熱除氧的補(bǔ)充。
89.什么是泵?泵可分為哪些不同類型?
泵是用來把原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w的動(dòng)能和壓力能的一種設(shè)備。
泵一般用來輸送液體,可以從位置低的地方送到位置高的地方,或者從壓力低的容器送至壓力高的容器。
泵的種類可分為:
⑴ 葉片泵
離心泵、軸流泵、混流泵、旋渦泵、自吸泵。⑵ 容積泵
齒輪泵、螺桿泵、活塞泵。