问答题1. 调速系统中为什么要设置同步器?
根据调速系统的静态特性知道,汽轮机的每一负荷值对应着一定的转速,于是对孤立运行的机组,它的转速随负荷变化而变化,则发电频率也随之发生变化,使供电质量不能保证。同样对于并列运行的机组,由于汽轮机的转速取决于电网频率,可以认为是近似不变的,因此并列运行的机组就只能带与该转速下相对应的固定负荷,不能随用户的需要而变化,这样的调速系统是不能满足电网要求的,为了解决这一问题。汽轮机的调速系统中都设置了专门的调节装置,即同步器。以便在不同的情况下来满足转速和负荷变化的需要。
2. 同步器的作用是什么?
同步器的作用是:
(1)在单机运行时,保证机组在任何负荷下保持转速不变。
(2)在并网运行时,用同步器可以改变机组功率,以满足负荷变化的要求。
(3)在开机时使机组转速与电网同步,并入电网。
3. 同步器为什么能对单独运行的机组改变其转速对并列的机组改变其负荷?
同步器之所以能对单独运行的机组改变其转速,并列运行的机组改变其负荷,是因为它能平移调节系统的静态特性曲线,而它平移静态特性曲线的功能是通过改变传动放大机构和感应机构的特性来实现的。
当机组孤立运行时,它的负荷由外界负荷所决定,而转速随负荷而变化。当机组带一定负荷时,则对应一定转速,通过操作同步器使静态特性曲线平移,即在机组负荷不变时,使机组对应一个新转速,从而实现孤立运行机组改变转速的目的。对并列运行的机组而言,机组转速由电网决定,近似不变,当操作同步器时,使静态特性曲线平移,即在机组转速不变的情况下,机组所带负荷从一个定值变为另一定值,从而实现并列运行机改变负荷的目的。
4. 试述径向钻孔泵的构造及优点?
径向钻孔泵又称为脉冲泵或调速泵,它由壳体、稳流网、入口网、溢流网、导流杆及油封等组成。它与主油泵装在同一泵壳内,泵轮与主油泵泵轮装在同一根轴上,它有一个很大的优点,就是它的出口油压仅与转速有关,而与流量几乎无关,其特性曲线在工作流量范围内比较平坦。
5. 中间再热机组为什么要采用功频电液调节?
由于液压调节系统仅有转速冲量,即使装置了动态校正器,仍不能消除汽压波动对机组功率特性的影响;所以,目前大功率机组多采用功率一频率电液调节系统,当汽轮机在最小负荷时,部分蒸汽经由旁路系统排入凝汽器,从而确保了锅炉必须的最低流量。
6. 转换阀的作用是什么?
目前国产再热机组均配备了两套调节系统,即除了液压调节系统外,还配有电调节系统。两套系统基本上是分开的,可分别独立工作,两套系统可通过电液转换阀互相切换。当转换阀处于液调位置时,机组处于纯液压调节系统控制。当转换阀处于电调位置时,机组受电调系统控制,液压调节系统处于跟踪状态。
7. 汽轮机供油系统的作用是什么?
汽轮机供油系统的作用有:
(1)向汽轮发电机组各轴承提供润滑油。
(2)向调节保安系统提供压力油。
(3)启动和停机时向盘车装置和顶轴装置供油。
(4)对采用氢冷的发电机,向氢侧环式密封瓦和空侧环式密封瓦提供密封油。
8. 润滑油系统的主要组成部分有哪些?
润滑油系统的主要组成部分有:集装式油箱、射油器、主油泵、油烟分离器、排烟风机、启动油泵、交流润滑油泵、直流润滑油泵、溢油阀、冷油器、滤油机、管阀等。
9. 抗燃油供油系统的主要组成部分有哪些?
抗燃油供油装置由抗燃油箱、抗燃油泵、蓄能器、滤油器、冷油器、排烟风机、溢流阀、再生泵、循环泵、管阀等组成。
10. 密封油系统主要组成部分有哪些?
密封油系统主要由氢气侧密封油泵、真空油泵、密封油箱、油氢分离器、密封冷油器、排烟风机、油封筒、U形管、管阀等组成。
11. 试述冷油器的构造及各部件的作用。
冷油器主要由外壳、铜管、管板、隔板及上、下水室等组成。铜管胀在两端管板上,油在铜管外部流动,水从铜管里面流过,为了提高冷却效率,增加油在冷油器内的流程和流动时间,用隔板将冷油器隔成若干个弯曲的通道。为了减少油走短路,隔板与外壳之间保持尽量小的间隙。
12. 试述冷油器的工作原理。
冷油器属于表面式热交换器,两种不同温度的介质分别在铜管内外流过。通过热传导温度高的流体将热量传递给温度低的流体,从而得到冷却,降低温度到要求范围。冷油器是用来冷却汽轮机润滑油或氢冷发电机密封油等,高温的油流进入冷油器,经各隔板在铜管外面做弯曲流动,铜管里面通入温度较低的冷却水,经热传导,高温油流的热量被冷却水带走,从而达到降低温度的目的。
13. 冷油器的换热效率与哪些因素有关?
影响传热效率的因素很多,主要有以下几方面:
(1)传热导体的材质对传热效率影响很大,一般要用传热性能好的材料,如铜管。
(2)流体的流速,流速越大传热效果越好。
(3)流体的流向。
(4)冷却面积。
(5)冷油器的结构和装配工艺。
(6)冷油器铜管的脏污程度。
14. 请说明射油器的结构和工作原理。
射油器由油喷嘴、滤网、扩散管等组成,其工作原理是:当压力油经油喷嘴高速喷出时,在喷嘴出口形成真空,利用自由射流的卷吸作用,把油箱中的油经滤网带入扩散管,经扩散管减速升压后,以一定压力排出。
15. 射油器的作用是什么?
射油器除供给离心式主油泵入口用油外,还供给润滑系统用油,这样可避免用高压油供给润滑油,减少功率的额外消耗,以提高系统的经济性。
16. 射油器出口油压太高是何原因,如何处理?
射油器出口油压太高,主要原因是高压油流量太大,供油量过剩,只要将油喷嘴出口直径减少即可(要按实际情况计算)。
17. 试述油箱的构造。
为了分离油中的空气,水分和杂物,必须使油箱的油流速度尽量慢,而且均匀,因此油箱内部分成几个小室,并装有两道或三道滤网,将油过滤,油箱分为净段和污段,轴承和调速系统等的回油都进入污段,而备油泵及射油器的入口则接在净段,污段和净段用滤网隔开,油箱装有油位计,并有最高、最低油位标志。油箱上部装有排烟风机,随时排掉油箱内油烟。油箱底部一般做成V型或斜坡形,并在最底部装排污管,以便排出水分和油污。
18. 试述油箱的作用及要求。
油箱首先是用来储油,同时起分离油中气体、水分、杂质和沉淀物的作用。油箱的容积对不同的机组各不相同,它取决于汽轮机的功率和结构。透平油具有一定的黏度,油烟杂质等从油中分离与沉淀需一定的时间,因此要求油有足够的停留时间,保证杂质的分离和沉淀,油箱的容积应满足油系统循环倍率的要求,一般要求油的循环倍率在8~10倍范围内。
19. 汽轮机的透平油的主要用途是什么?
透平油做为调速系统和润滑油系统的工质,它的用途主要有三个:
(1)以对调速系统来说它传递信号,经放大后作为操作滑阀和油动机的动力。
(2)对润滑系统来说,对各轴瓦起润滑和冷却作用。
(3)对氢冷式发电机来说,为发电机提供一定压力的密封油。
20. 何谓透平油的循环倍率,如何计算?它对透平油有何影响?
循环倍率是指1h内油在整个系统中循环的次数,即每小时使用的油量与油系统总油量之比。
循环倍率=每小时用油量/油系统总油量循环倍率是影响油使用期限的一个重要因素,汽轮机的油箱容积愈小则循环倍率愈大,每公斤油在单位时间内从轴承中吸收的热量越多,油质越容易恶化,循环倍率一般不应超过8~10。
21. 油系统中阀门为什么不许正立垂直安装?
油系统担任着向调速系统和润滑油系统供油任务,而供油不允许有中断发生,否则会造成损坏设备的严重事故。阀门经常操作,可能会发生掉门芯事故。如果运行中发生掉门芯而阀门又是正立垂直安装,可能造成油系统断油,轴瓦烧毁,汽轮机损坏的严重事故的隐患,所以油系统中的阀门一般都水平安装或倒装。
22. 油系统中有空气或杂质对调速系统有何影响?
调速系统内的空气若不能完成排出,则会引起调速系统摆动,油系统中机械杂质,会引起调速系统部套的磨损、卡涩,造成小直径油孔堵塞,导致调速系统摆动和调整失灵。
23. 密封油系统的作用是什么?
在氢冷式发电机里,氢气压力大于大气压力。为了防止氢气外漏,发电机转子两端装有密封瓦,密封油系统是用来给密封瓦提供一定压力的压力油,且高于氢气压力,来防止氢气外漏。
24. 双侧进油的离心式主油泵主要由哪些部分组成?
双侧进油的离心式主油泵主要由泵壳、前后轴瓦、泵转子、空心轴、工作轮、上盖、盖后密封环等组成。
25. 采用抗燃油作为工质有何优缺点?
抗燃油是一种自燃点较高的液体(一般自燃点高于700qC),这样,即使它与高温的蒸汽管道接触时,也不会引起火灾,抗燃油除了自燃点较高之外,还具有汽轮机油(透平油)的一些良好特性,目前已被广泛采用的有磷酸脂抗燃油,它除了具有良好的抗燃性外,还具有良好的抗氧化性和润滑性,是一种比较理想的用于汽轮机的抗燃油,其缺点是在与破伤皮肤接触时具有一定的毒性,以及目前价格比较昂贵。