问答题1. 什么叫汽轮机的越前保护?举例说明。
当外界发生甩负荷时,保护装置立即关闭汽轮机的调节汽门和再热调节门,以防止汽轮机的超速,它提前于调节系统的动作,故叫做汽轮机的越前保护。如汽轮机的越速限制滑阀,当发电机跳闸时,电磁开关辅助接点接通保护装置时间继电器,时间继电器接通滑阀的电磁阀,泄掉调节汽门的安全油,关闭调节汽门,过数秒钟后,时间继电器返回,重新打开调节汽门,以维持转速和空负荷运行,此即为越前保护的一种。
2. 甩负荷试验前应具备哪些条件?
①静态特性符合要求;②主汽门严密性试验合格;③调节汽门严密性试验合格,当主汽门全开时,调节系统能维持空负荷运行;④危急保安器超速试验动作转速合格,手动试验合格;⑤各抽汽止回门动作正确,关闭严密;⑥机、炉、电均应做出相应的安全措施。
3. 调节系统应满足哪些要求?
①当自动主汽门完全开启时,调节系统能维持汽轮机空负荷运行。②当甩负荷时,应能维持汽轮机转速在危急保安器的动作转速以下。③当负荷改变时,调节汽门应均匀而平稳地移动;当系统负荷稳定时,机组负荷不应摆动。④当危急保安器动作后,自动主汽门和调节汽门能迅速关闭严密。
4. 为什么要求调节系统静态特性曲线在空负荷附近要陡一些?
这样有利于汽轮发电机组的并网和低负荷暖机。因为机组启动后,是由同步器控制转速并网的,当空负荷附近静态特性曲线较陡时,若调节系统产生波动,调节汽阀开度变化量较小,进汽量变化较小,因而机组转速波动较小,使并网容易。此外,机组并网后开始带负荷时,它仍处于加热阶段,此时调节系统静态特性曲线较陡,能避免在电网频率降低时机组负荷增加过多,从而避免机组加热过快而引起过大的温差和膨胀不均匀。
5. 为什么说中间再热汽轮机调节系统的动态超速问题是一个值得重视的问题?如何采取措施?
由于中间再热容积的存在,当汽轮机甩负荷后,即使高压缸调节汽门和主汽门都完全关闭,中间再热容积内所存的蒸汽进入中低压缸继续膨胀做功,也将严重超速(约40%)。为了解决上述问题,在中压缸进汽前的管道上设置中压主汽门和调节汽门。中压主汽门和高压主汽门同时受保护系统操纵,任一保护装置动作,都将引起高压主汽门和中压主汽门同时迅速关闭,切断汽轮机进汽,确保汽轮机安全。当机组甩负荷时,调速器同时控制高压调节汽门和中压调节汽门迅速关至空负荷位置,不使汽轮机超速。有些机组还采用液压或电加速器加速调节汽门动作。
6. 汽轮机调节系统和自动保护装置调整试验前应具备哪些条件?
①油系统油循环完毕,油质经化验合格,油温一般保持在(50±5)℃。②调节系统各油压表安装齐全,并经检验合格,主要压力计应换成刻度较细的标准压力表,有关部件的行程指示标尺或百分表以及试验时必须加装的临时设施,应按要求正确安装完毕。③电动高压油泵试运合格。④各调速部套动作应平稳灵活,无卡涩、突跳或摆动。
7. 油系统循环冲洗一般分几个阶段进行?在油冲洗过程中常采用哪些辅助手段来提高油冲洗效果?
油冲洗主要可分为三个阶段来进行:①第一阶段采用轴承外旁路方式冲洗,即油不通过轴承座,目的是检查油系统的严密性,并将系统内较大的杂物冲出,根据回收的杂质来判断冲洗效果。②第二阶段采用轴承内旁路方式冲洗,即油通过轴承座但不通过轴瓦,其目的是将油系统内的杂物彻底清理干净。③第三阶段是拆除临时管道阀门,将油系统恢复至运行状态,在各轴承进油管处加装临时滤网,其目的是使油质达到运行合格标准。
油冲洗过程中常采用锤击管道、通压缩空气冲击、升降油温和加大流量等辅助手段来提高油冲洗效果。
8. 造成危急遮断器动作而危急遮断油门不动作故障的原因通常有哪几种?
①拉钩与飞锤(或飞环)间的距离过大;②拉钩的搭头与活塞挂合处的咬合面过深;③遮断油门的滑动部分卡涩;④拉钩的圆锥销太松。
9. 离心式危急保安器超速试验不动作,或动作转速高低不稳定是什么原因?
可能有以下原因:①弹簧预紧压力太大;②危急保安器锈蚀卡涩;③撞击子(或导向杆)间隙太大,撞击子(或导向杆)偏斜。
10. 离心式危急保安器做压出试验时,压出后不能复位,是什么原因?
做压出试验的油路是否完全切断,有无漏油现象。另外,油囊中泄油孔是否通畅。
11. 造成迟缓率过大的原因有哪些?
调节系统中各部件的摩擦卡涩、不灵活,连杆的销轴间隙过大,错油门的过封度太大,门杆与套间隙不合适,滑阀四周油压分布不均,油质不合格,滑阀上弹簧作用力偏斜等。
12. 速度变动率可通过哪几种方式进行调整?
①改变调速器的静特性;②改变传动放大机构的静特性;③改变配汽机构的静特性。
13. 造成调节系统摆动的原因有哪些?
①速度变动率过小;②调节汽门的重叠度不当;③调节系统的迟缓率过大;④调节系统油压波动过大;⑤错油门过封度过小;⑥电网周波波动。
14. 调节汽门不能关闭严密的原因有哪些?
①冷态时凸轮间隙调整不当使热态时间隙消失或凸轮角度安装不对。②油动机在关闭调节汽门侧富裕行程不够。③调速器滑环富裕行程不够,当滑环到达上限时,调节汽门仍不能落到门座上。④调节汽门上部的弹簧力不够,特别是单侧进油式油动机的双座门。⑤调节汽门或传动装置发生卡涩。
15. 调节系统不能维持空负荷运行以致引起危急保安器易动作的原因是什么?
当汽轮机突然甩负荷时,调节系统若不能将其最高转速控制在危急保安器动作转速之内,就会导致危急保安器动作。调节系统不能维持空负荷运行的原因大致有以下几个方面:①同步器的下限太高致使调节汽门关不小,不能维持空转。②在甩负荷过程中,调节汽门不能正常关闭或漏汽量过大。③调节系统迟缓率太大,在甩负荷时,调节汽门不能及时关闭引起超速。④速度变动率过大,甩负荷时,转速飞升过快易引起危急保安器动作。⑤抽汽止回阀不能关闭或关闭不严,甩负荷后,抽汽倒流引起超速。
16. 滑阀卡涩有何危害?防止方法有哪些?
滑阀卡涩不仅增加迟缓率,引起调节系统摆动,而且在甩负荷时会延迟调节汽门的关闭时间,造成较大升速,严重时甚至引起危急保安器动作。
防止方法主要有:①使弹簧力正确作用在滑阀中心线上;②滑阀上开均压槽;③采用自动就中滑阀和旋转滑阀;④给滑阀以微小的机械振动;⑤减小滑阀的油流反作用力;⑥提高制造精度和安装质量;⑦提高油的品质等。
17. 分析调节系统速度变动率对机组运行的影响。
(1)对机组负荷分配的影响。汽轮发电机组并网运行时,当外界负荷变化,会引起电网频率变化,电网中速度变动率越大的机组,负荷变动量越小。
(2)对甩负荷后机组转速的影响。若机组带满负荷在电网中运行时,由于某种原因甩去负荷,速度变动率越大的机组,甩负荷后的最高瞬时转速越大,有可能引起危急保安器动作,因而速度变动率不应大于6%。
(3)对运行稳定性的影响。机组在并网运行时,若电网频率发生变化,速度变动率大的机组运行稳定,而速度变动率小的机组就会出现较大的负荷波动,因而速度变动率一般不应小于3%。
18. 试验期间的安全措施有哪些?
如在试验过程中发生事故,应由运行人员按照事故处理规程进行处理,这时试验人员要听从统一指挥,并不得妨碍运行人员处理事故。在制订试验计划时,应预先考虑设备可能发生的问题及处理措施,并提醒有关人员注意。
19. 汽轮机大修总体试运转前,分部验收应做哪些工作?
汽轮机大修,总体试运转前,应做以下工作:
(1)真空系统灌水试验,进行严密性检查。
(2)有关设备系统的冲洗及试运行。
(3)油系统进行循环冲洗。
(4)转动机械的分部试运转。
(5)调节系统和自动保护装置的调整试验。
20. 分部试运转的条件是什么?
分部试运转前,该转动机械的电动机应经过单独空负荷试运行合格,旋转方向正确,事故按钮试验正常,参与试运转设备的冷却水系统冲洗合格,转动机械的有关试验动作正常,有关的电动、液动、气动阀门动作灵活正确,转动机械部位加装了符合要求的润滑油,且油位正常。手盘转动部分检查时,设备内无摩擦和卡涩现象。
对于给水泵,油系统循环应完毕,油压正常且油质合格;密封水系统的冷却水和冲洗水畅通;冷风室不漏风;冷风器不漏水;系统流量正常。具有暖泵系统的高压给水泵试运前要进行暖泵,暖泵至泵体上、下温差小于15℃,泵体与给水温度差小于20℃,其自动再循环门动作灵活可靠。对带液压联轴器的给水泵,试运前要做好液压联轴器的试验工作,凸轮转角和勺管行程的对应关系应符合要求,对于汽动给水泵,还应检查其保护汽门及调节装置正常,保安器动作正常。
对于循环水泵试运前,进水侧应清理滤网及清污装置正常,启动抽真空装置试验良好,轴流式水泵的出口阀门开、闭灵活,连锁动作可靠,真空破坏门开、关灵活。
21. 辅机试运转应达到的要求是什么?
辅机试运转应达到的要求是:
(1)试运转过程中,泵的出口压力稳定并达到额定数值,电动机在空载及满载下电流均不超过额定值。
(2)各轴承振动不超过规定值。
(3)使用润滑油的轴承,油温符合要求,一般为45~55℃。
(4)电动机的轴向窜动不大于0.5mm,电动机的轴承温度不大于75℃,液动轴承温度不超过95℃。
(5)各项连锁装置和自动控制设备功能正常,运转声音正常。
(6)带液压联轴器的给水泵试运中,注意尽量避开在2/3的额定转速范围内运行,因为此时泵的传动功率损失最大,勺管回油温度也达最高。
22. 真空系统灌水试验应注意什么?
真空系统灌水前,应确证凝汽器内部检修工作结束,并将处于灌水水面以下的真空表计全部切除。凝汽器底部支持弹簧为了防止受力变形需加装临时支撑,然后方可开始灌水。试验完毕放水后,应拆除临时支撑。
23. 如何对真空系统进行灌水试验?
汽轮机启动前,必须对凝汽器的汽侧、低压缸的排汽部分,以及空负荷运行处于真空状态的辅助设备及管道作灌水试验,检查严密性。
灌水高度一般应在汽封洼窝处,水质为化学车间来的软化水,检查时可采用加压法。检修人员将汽轮机端部轴封封住,低压缸大气排出门门盖固定好后便可开始加压,压力一般不超过50kPa,灌水后检查所有处于真空状态下的管道、阀门、法兰结合面、焊缝、堵头、凝汽器冷却水管胀口等处是否有漏泄。凡有不严之处,应采取措施解决。
24. 什么是水泵的静态联动试验和动态联动试验?
(1)静态联动试验是在水泵拉去动力电源的情况下、通过操作回路、连锁回路和信号回路进行模拟试验。静态联动试验时,就是运行泵不转动,联动泵不自启动。
(2)动态试验时,就是水泵在真实性运行中进行的连锁试验。动态试验时,运行泵跳闸联动泵会自启动。
25. 电动阀门一般有哪些保护?
电动门一般具备行程终断、力矩终断两种保护。
对于预先调节好的电动阀门,电动开启或关闭时,行程达到整定值,行程终断保护动作电动头失电,若行程终断保护未动作或动作不合要求,阀门起闭力矩达到额定值,力矩终断保护动作,强行使电动门断电。