1. 表面凝汽器由哪些主要部件组成?
表面式凝汽器可分为以下几部分:外壳,水室端盖,管板,冷却水管,排汽进口,热水井,抽气管口,冷却水进、出口,水室隔板,汽侧隔板,汽空间,空气冷缺区,进水、中间及出水三个水室。
2. 为什么要设置除氧器?
热力系统中,在真空状态下工作的管道及设备内难免有空气漏入,而所含的氧气会溶于水中,同时因汽水损失补入到热力系统的补充水含氧量更大。含氧的水通过给水管道和省煤器时,会造成氧腐蚀(压力越高,这种腐蚀越严重)。另一方面蒸汽在加热器和凝汽器内凝结时析出的氧附着在换热面上,减弱换热效果,降低凝汽器的真空,所以在电厂中要设置除氧器除去水中的氧。
3. 简述加热除氧器的基本原理。
水中溶解气体量的多少与气体的种类、水的温度及各种气体在水面上的分压力有关。加热除氧的原理是把压力稳定的蒸汽,通入除氧器内加热给水,在加热过程中,水面上水蒸气的分压力逐渐增加,而其他气体的分压力逐渐降低,水中的气体就不断地分离出。当水被加热到除氧压力下的饱和温度时,水面上的空间全部为水蒸气充满,各种气体的分压力趋于零,此时水中气即被除去。
4. 为什么高压除氧器在高参数及超高参数的发电厂中得到广泛采用?
高压除氧器在回热系统中作为一个混合式加热器,它可以减少系统中高压加热器的台数;采用高压除氧器后,当高压加热器故障停用时,仍可由高压除氧器提供150~160℃的给水,对锅炉正常运行影响较小;当汽轮机主凝结水较少而又有大量的热疏水进入除氧器时,若采用的是低压除氧器,则需要的加热蒸汽数量减少甚至为零,恶化了传热效果,采用高压除氧器则可避免这种现象。
5. 简述淋水盘式除氧器的工作过程。
淋水盘式除氧器在除氧塔(头)中装有筛状多孔的淋水盘,凝结水、化学补充水及其他热力设备的疏水分别由管道引入除氧塔(头)上部,经筛状的多孔圆形淋水盘分散成细小的水滴接触落下。加热蒸汽进入除氧塔(头)下部,并由下向上流动,与下落的细小水滴接触换热,把水加热到饱和温度,水中的气体不断分离逸出,并由塔顶的排气筒排走。
6. 简述喷嘴填料式除氧器的工作过程。
凝结水经进水管进入除氧塔(头)中部的环形配水管中,再经喷嘴成雾状喷出。蒸汽自塔顶进入加热蒸汽管,经管上的小孔喷出对雾状水珠进行第一次加热,使水中80%~90%的溶解氧逸出。经第一次加热的水流入靠除氧塔(头)下部的Ω型填料层,并在填料层形成水膜,减小了水的表面张力。第二次加热的蒸汽引自填料层下部,向上流动,对填料层上的水膜再次加热,除去残留在水中的气体。分离出的气体和少量蒸汽由塔顶的排气管排出。
7. 发电厂给水泵的作用是什么?
给水泵的作用是把除氧器贮水箱内具有一定温度、除氧的给水,提高压力后输送到锅炉,以满足锅炉用水的需要。给水泵必须连续不断运行,否则直接关系到锅炉设备的安全。因此给水泵在电压中是最重要的水泵之一。
8. 发电厂中,对给水泵有何要求?
(1)给水泵的特性曲线必须平坦,以便在锅炉负荷变化时,其流量变化所引起的出口压力变化较小。
(2)为防止发生汽蚀现象,除氧器的安装高度应使“装置的汽蚀余度”满足给水泵需要的汽蚀余度,使给水泵进口静压高于进口水的饱和压力。
(3)给水泵的容量必须高于锅炉蒸发量,出口压力也必须高于锅炉的工作压力,因此给水泵均采用多级高转速结构型式。
(4)因为发生故障而全厂停电时,给水泵若不能取得可靠的厂用电源时,则必须备有汽动给水泵作备用。
(5)电动给水泵的总容量,应能保证其中一台最大给水泵停止时,其余的给水泵仍可供给所有锅炉的最大连续蒸发量所需的用水量。
9. 抽气器的作用是什么?主辅抽气器的作用有何不同?
抽气器的作用是不断地抽出凝汽器内的不凝结的气体,以利蒸汽凝结成水。辅助抽气器也称为启动抽气器,一般是用在汽轮机启动之前抽出凝汽器和汽轮机本体内的空气,迅速建立真空,以便缩短启动时间,汽轮机正常运行中则用主抽气器来维持真空。
10. 说明两级射汽式主抽汽器的工作过程。
凝汽器中的蒸汽—空气混合物被第一级喷嘴抽入第一级抽气的温合室中,与第一级喷嘴出口的工作蒸汽混合后进入第一级扩散管,然后进入第一级冷却器。一部分蒸汽被凝结成水,剩余的蒸汽和空气混合物被第二级喷嘴抽走,进入第二级抽气器的混合室、扩散管,又进入第三级冷却器,一部分蒸汽被凝结成水,最后剩余的少量汽—气混合物排入大气。
11. 简述单级射汽式抽气器的工作原理。
工作蒸汽在缩放型喷嘴中从工作压力膨胀到混合室的压力,该压力低于凝汽器抽气口的压力。由凝汽器来的蒸汽、空气混合物进入混合室,并被从喷嘴射出的高速汽流带入扩散管内,在扩散管内混合汽流速度不断降低,压力逐渐升高,最后在略高于大气压力的情况下排入大气。
12. 何为凝结水的过冷却?有何危害?
所谓凝结水的过冷却就是凝结水温度低于汽轮机排汽的饱和温度。凝结水产生过冷却现象说明凝汽设备工作不正常。由于凝结水的过冷却必须增加锅炉的燃料消耗,使发电厂的热经济性降低。此外,过冷却还会使凝结水中的含氧量增加,加剧了热力设备和管道的腐蚀,降低了运行的安全性。
13. 何为混合式回热加热器?何为表面式回热加热器?各有何优缺点?
加热蒸汽和被加热的给水直接混合的回热加热器为混合式回热加热器。其优点是传热效果好,给水温度可达到加热蒸汽压力下的饱和温度,结构简单,造价低。缺点是每台加热器均需要设置给水泵,使厂用电消耗大,系统复杂。
加热蒸汽和被加热的给水不直接接触,其换热通过金属表面进行的加热器叫表面式加热器。这种加热器由于金属的传热阻力,被加热的给水不可能达到蒸汽压力下的饱和温度,所以其热经济性比混合式加热器低,但由它组成的回热加热系统简单,且运行方便,监视工作量小,因而被电厂普遍采用。
14. 简述汽轮机调节系统的任务。
汽轮机调节系统的任务是使汽轮机输出功率与外界负荷保持平衡。即当外界负荷改变、电网频率(或机组转速)改变时,汽轮机的调节系统相应地改变汽轮机的功率,使之与外界负荷相适应,建立新的平衡,并保持转速偏差不超过规定。另外在外界负荷与汽轮机输出功率相适应时,保持汽轮机稳定运行。当外界(电网)故障造成汽轮发电机甩掉负荷时,调节系统关小汽轮机调速汽门,控制汽轮机转速升高值低于“危急保安器动作值”,保持汽轮机空负荷运行。
15. 汽轮机主要有哪些保护装置?
汽轮机主要有超速、轴向位移、低油压、低真空等保护装置。
16. 简述超速保护装置的工作原理。
超速保护装置由危急保安器安装在汽轮机主轴前端,与转子同速转动。危急保安器的飞锤重心偏离旋转中心。正常情况下飞锤受到的离心力与弹簧力平衡而处于正常运行位置。当汽轮机转速超过额定转速的10%~12%时,飞锤受到的离心力大于弹簧的作用力而迅速飞出,打击危急遮断油门的拉钩。受打击的拉钩即沿逆时针方向转动而脱扣,活塞在弹簧的作用下,向上移动至上限位置。这时汽轮机调速系统的安全油和二次油均与回油管接通,使自动主汽门和调速汽门迅速关闭而停机。
17. 汽轮机油系统主要供汽轮机哪些用油?
汽轮机油系统供给汽轮发电机组各轴承润滑与冷却、调节、保护系统的工作用油。
18. 什么叫盘车装置?盘车装置有几种类型?
汽轮机冲动转子前或停机后,必须使转子以一定速度连续转动,以保证转子均匀受热或冷却,这种盘动转子的装置称盘车装置。盘车装置有手动盘车、电动盘车和水力盘车三种类型。
19. 中间再热式汽轮机旁路系统有哪些主要作用?
(1)保证锅炉最低负荷的蒸发量,使锅炉和汽轮机能独立运行。
(2)汽轮机启停或甩负荷时能起保护再热器的作用。
(3)在汽轮机冲转前维持主蒸汽和再热蒸汽参数达预定水平以满足各种启动方式的需要。
(4)回收工质和部分热量,减少排汽噪音。
(5)事故和紧急停炉时排除炉内蒸汽,避免汽轮机受到浸蚀。
(6)在汽轮机冲转前建立一汽水系统,以免汽轮机受到浸蚀。
(7)在启动和甩负荷时可成为除氧器,作为给水系统和轴封系统的辅助汽源。
20. 发电厂的管道应符合哪些要求?
发电厂的主辅设备通过各种管道连接成不同功用的热力系统,为保证发电厂的安全经济运行,发电厂管道应符合下列几点要求:
(1)管道系统应简单、清楚、操作方便。
(2)管道附件应尽量少,以减小流动阻力。
(3)选用的管道材料应合理、投资少、成本低。
21. 为什么要对热流体通过的管道进行保温?
当流体流过管道时,管道表面向周围空间散热形成热损失,这不仅使管道经济性降低,而且使工作环境恶化,容易烫伤人体,因此温度高的管道必须保温。
22. 对管道保温材料有哪些要求?
对保温材料的要求:
(1)导热系数及比重小,且具有一定的强度。
(2)耐高温。即高温下不易变质和燃烧。
(3)高温下性能稳定,对被保温的金属没有腐蚀作用。
(4)价格低,施工方便。
23. 火力发电厂的供水系统分哪几类?
火力发电厂的供水系统主要指凝汽器的冷却水系统即循环水系统。主要分为直流供水系统(也称开式供水系统)和循环供水(也称闭式供水)系统。
24. 直流供水系统如何供水?
直流供水系统是用水泵自水源上游引入冷却水,送至凝汽器吸收汽轮机排汽的热量后,排至水源的下游。该系统简单,但冷却水属一次性使用,只有厂址附近有流量相当大的河流或大湖方可。
25. 循环供水系统如何供水?
循环供水系统是指冷却水进入凝汽器吸收汽轮机排汽的热量后,送至冷却设备中冷却,然后再用循环水泵打入凝汽器作冷却水循环使用。该系统正常运行时,只需向冷却设备中补充因冷却而蒸发掉的水量,所以比直流供水系统耗水量小得多,因此被火电厂广泛采用。