1. 近代汽輪機的發(fā)展有哪些方面?
回答要點:a).增加單機功率,降低單位功率投資成本,提高機組的熱經(jīng)濟性和加快電站建設(shè)速度。
b).提高蒸汽參數(shù),提高熱效率,增加單機功率。
c).提高效率,利用再熱、聯(lián)合循環(huán)、熱電聯(lián)產(chǎn)、提高缸效率等方法,提高機組熱效率,同時還起到減排的效果。
2. 什么是沖動式汽輪機?什么是反動式汽輪機?
回答要點:沖動式汽輪機指的是蒸汽只在噴嘴葉柵中進行膨脹做功,而在動葉柵中只改變流動方向不膨脹做功者。反動式汽輪機指的是蒸汽不僅在噴嘴葉柵中膨脹,而且在動葉柵中也進行膨脹的汽輪機。
3. 什么是沖動原理和反動原理?在什么情況下,動葉柵受反擊力作用?
回答要點:沖動原理:指當運動的流體受到物體阻礙時,對物體產(chǎn)生的沖擊力,推動物體運動的作功原理。流體質(zhì)量越大、受阻前后的速度矢量變化越大,則沖擊力越大,所作的機械功愈大。反動原理:指當原來靜止的或運動速度較小的氣體,在膨脹加速時所產(chǎn)生的一個與流動方向相反的作用力,稱為反擊力,推動物體運動的作功原理。流道前后壓差越大,膨脹加速越明顯,則反擊力越大,它所作的機械功愈大。
當動葉流道為漸縮形,且動葉流道前后存在一定的壓差時,動葉柵受反擊力作用。
4. 什么是汽輪機的相對內(nèi)效率?什么是級的輪周效率?影響級的輪周效率的因素有哪些?
回答要點:蒸汽在汽輪機內(nèi)的有效焓降與其在汽輪機內(nèi)的理想焓降的比值稱為汽輪機的相對內(nèi)效率。
一公斤蒸汽在級內(nèi)轉(zhuǎn)換的輪周功和其參與能量轉(zhuǎn)換的理想能量之比稱為輪周效率。
影響輪周效率的主要因素是速度系數(shù)φ和ψ,以及余速損失系數(shù),其中余速損失系數(shù)的變化范圍最大。余速損失的大小取決于動葉出口絕對速度。余速損失和余速損失系數(shù)最小時,級具有最高的輪周效率。
5. 什么是多級汽輪機的重熱現(xiàn)象?由于多級汽輪機內(nèi)存在重熱現(xiàn)象,可以從損失中回收一部分可用能量,是否可以說重熱系數(shù)愈大愈好?
回答要點:蒸汽在多級汽輪機內(nèi)進行能量轉(zhuǎn)換時,所有的內(nèi)部損失都因為摩擦而轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃,在絕熱條件下被蒸汽吸收,使各級的排汽焓和排汽溫度相應(yīng)增加,下一級的熱力過程線向右偏移。此時在下一級的前后蒸汽壓力不變的條件下,其級內(nèi)蒸汽的理想焓降相應(yīng)增加,這種現(xiàn)象稱重熱現(xiàn)象。
重熱是多級汽輪機所特有的現(xiàn)象。重熱現(xiàn)象實質(zhì)上是從損失中回收部分能量,而在后面各級內(nèi)繼續(xù)進行能量轉(zhuǎn)換,故其可以提高多級汽輪機的效率。因汽輪機內(nèi)部損失愈大、級數(shù)愈多,重熱系數(shù)愈大,故不能說重熱系數(shù)愈大愈好。
6. 汽輪機本體動、靜部分分別是由哪些零部件組成的?
回答要點:(1) 轉(zhuǎn)動部分:由主軸、葉輪、動葉柵、聯(lián)軸器及其它裝在軸上的零件組成;
(2) 固定部分:由汽缸、噴嘴隔板、隔板套、汽封、靜葉片、滑銷系統(tǒng)、軸承和支座等組成;
7. 大型汽輪機低壓缸為什么要采用雙層缸結(jié)構(gòu)?
回答要點:大型汽輪機由于承受的壓差和溫度越來越大,如果還用單層缸來承受這些壓差和溫度,會導(dǎo)致壁厚增大,熱應(yīng)力增加,使用的金屬材料要升級,同時壽命和可靠性降低。減小每層缸所承受的壓差和溫差,減小壓差可以減小壁厚,加上溫差減小,可以減少熱應(yīng)力,以及減少貴重耐熱金屬的用量。
8. 汽輪機級內(nèi)可能存在哪些損失?
回答要點:汽輪機的級內(nèi)損失一般包括:噴嘴損失;動葉損失;余速損失;葉高損失;扇形損失;葉輪摩擦損失;部分進汽損失;漏汽損失;濕汽損失。
9. 什么叫汽耗率?什么叫熱耗率?這兩項經(jīng)濟指標對評價機組的經(jīng)濟性有何不同?
回答要點:每度電的汽耗量叫汽耗率,每度電的熱耗量叫熱耗率。前者可以衡量相同熱力參數(shù)的汽輪機的經(jīng)濟性的高低,后者可以衡量各類不同參數(shù)的汽輪機的經(jīng)濟性的高低。
10. 什么是弗留格爾公式?弗留蓋爾公式應(yīng)用的條件有哪些?
回答要點:對凝汽式汽輪機來說,弗留格爾公式就是表明各級(末一、二級除外)級前壓力與流量成正比。弗留蓋爾公式的應(yīng)用條件是:要求級組內(nèi)的級數(shù)較多;各級流量相等;變工況時各級通流面積不變;如果級組中某一級后有抽汽,只要抽汽量隨進汽量的變化而按比例變化,各級蒸汽流量按比例變化的條件下,弗留蓋爾公式仍然成立。
11. 弗留格爾公式在汽輪機運行監(jiān)視中的作用?
回答要點:根據(jù)監(jiān)視段壓力推算出不同流量(功率)時各級的壓差、比焓降、功率、流量、效率、零部件受力和推測判斷汽輪機通流部分損壞、腐蝕和結(jié)垢。
12. 漸縮噴嘴和縮放噴嘴的變工況特性有何差別?
回答要點:縮放噴嘴與漸縮噴嘴的本質(zhì)區(qū)別,是它的臨界截面與出口截面不同,且縮放噴嘴設(shè)計工況下背壓低于臨界壓力、出口汽流速度大于音速,而在最小截面處理想速度等于音速?s放噴嘴的變工況與漸縮噴嘴的差別是:當出口壓力大于設(shè)計工況下背壓時,在噴嘴出口截面或噴嘴漸擴部分將產(chǎn)生沖波,速度系數(shù)大大降低。另外,對應(yīng)臨界流量的壓力比小于臨界壓力比。
13. 說明汽輪機軸封系統(tǒng)的作用?軸封系統(tǒng)的“自密封”是什么意思?
回答要點:軸封是保障汽輪機高壓側(cè)的蒸汽不會向外冒出,造成漏汽損失以及軸承油進水,低壓側(cè),外界的空氣不會漏入汽輪機,造成真空惡化和軸的冷卻。軸封系統(tǒng)的“自密封”的意思是在正常負荷下運行,高壓軸封的漏汽可以供給軸封供汽母管,供給低壓軸封作為密封汽所用,不需從外界汽源供汽。
14. 簡述汽輪機盤車裝置的作用及設(shè)置位置。
回答要點:汽輪機盤車裝置為啟動前或停機后使汽輪機轉(zhuǎn)子連續(xù)轉(zhuǎn)動的機構(gòu),以避免轉(zhuǎn)子受熱不均引起熱彎曲變形,啟動前盤車檢查和判斷機內(nèi)動靜部分間是否有摩擦,減少汽輪機的啟動力矩,盤車裝置通常布置在汽輪機低壓轉(zhuǎn)子與發(fā)電機轉(zhuǎn)子聯(lián)軸器處的軸承座旁。
15. 汽輪機的支承方式有哪幾種,各有什么特點?
回答要點:一般高壓、中壓缸采用貓爪支撐方式,貓爪搭在軸承座上,軸承座再通過滑銷系統(tǒng)在基礎(chǔ)臺板上面滑動。低壓缸由于質(zhì)量和體積較大而采用撐腳支撐的方式,直接支承在基礎(chǔ)臺板上。貓爪支撐一般采用上貓爪中分面支承和下貓爪中分面支承,可以保證轉(zhuǎn)子和靜止部分膨脹的時候還能正確對中,不會導(dǎo)致動靜碰摩。而撐腳則是非中分面,膨脹大的時候不能保證正確對中,因此,排汽缸的溫度升高得太多的話,汽輪機保護裝置有噴水降溫和停機等保護動作。
16. 汽輪機的軸承有幾種?他們是什么形式的軸承?各有什么作用?
回答要點:汽輪機的軸承就其作用可分為兩類,即支承軸承和推力軸承。他們都是油膜潤滑的滑動軸承。支承軸承即徑向軸承,它的作用是支持轉(zhuǎn)子重量的軸承,同時還確定了轉(zhuǎn)子的徑向位置,保證轉(zhuǎn)子和靜子部分同心,使各轉(zhuǎn)子的中心線一致,并承受轉(zhuǎn)子振動的沖擊力,同時通過潤滑,使轉(zhuǎn)子工作時軸承上產(chǎn)生的磨擦損失為最小。
推力軸承的作用是承受汽輪發(fā)電機轉(zhuǎn)子的軸向推力和限定轉(zhuǎn)子在汽缸中的軸向位置。
17. 電廠凝汽設(shè)備的任務(wù)是什么?
回答要點:(1)在汽輪機排汽口造成高真空,使蒸汽在汽輪機中膨脹到最低壓力,增大蒸汽在汽輪機中的可用焓降,提高汽輪機的循環(huán)熱效率;
(2)將汽輪機的排汽凝結(jié)成水,重新送回鍋爐進行循環(huán);
(3)匯集各種疏水,減少汽水損失。
(4)某些機組的凝汽器還承擔真空除氧的任務(wù)。
18. 說明電廠凝汽系統(tǒng)中各設(shè)備的作用是什么?
回答要點:凝汽設(shè)備有凝汽器、抽氣器、循環(huán)水泵和凝結(jié)水泵組成。它們的作用分別為:
(1)凝汽器:將汽輪機排汽凝結(jié)成水;
(2)抽氣器:抽出漏入凝汽器的不凝結(jié)氣體;
(3)循環(huán)水泵:使冷卻水流經(jīng)凝汽器,將蒸汽的凝結(jié)潛熱帶走;
(4)凝結(jié)水泵:將凝結(jié)水從凝汽器中排出。
19. 何謂凝結(jié)水的過冷卻?有何危害?
回答要點:所謂凝結(jié)水的過冷卻就是凝結(jié)水溫度,低于汽輪機排汽的飽和溫度由于凝結(jié)水的過冷卻必須增加鍋爐的燃料消耗,使發(fā)電廠的熱經(jīng)濟性降低,此外,過冷卻還會使凝結(jié)水中的含氧量增加,加劇了熱力設(shè)備和管道的腐蝕,降低了運行的安全性。
20. 凝汽器的真空越高越好嗎?為什么?
回答要點:凝汽器在最佳真空時,機組經(jīng)濟性最好,當超過最佳真空時,隨真空提高機組經(jīng)濟性下降。當凝汽器達到極限真空的時候,機組功率達到最大值,繼續(xù)提高真空會導(dǎo)致功率降低甚至設(shè)備損壞。而且真空的提高應(yīng)該受到末級濕度的限制,否則會造成末級水蝕嚴重。
21. 引起機組真空下降的因素有那些?
回答要點:引起機組真空下降的因素主要有:①凝汽器管束內(nèi)表面臟污,傳熱熱阻增加,使傳熱端差增大;②真空系統(tǒng)不嚴密,漏入空氣量過大,或抽空氣設(shè)備運行不良,使凝汽器汽側(cè)積存過量空氣,影響凝汽器內(nèi)的傳熱,傳熱端差和過冷度增大;③循環(huán)水泵故障或凝汽器銅管被堵塞,或循環(huán)水系統(tǒng)閥門未處于全開狀態(tài),而導(dǎo)致通過凝汽器的循環(huán)水量減少,使循環(huán)水溫的升高值增大;④凝汽器水位過高,淹沒了下層管束,冷卻面積減小。
22. 汽輪機為什么會產(chǎn)生軸向推力,正常運行中的軸向推力怎樣變化?
回答要點:汽輪機每一級葉片都有大小不等的壓降,在動葉片前后也產(chǎn)生壓差,因此形成汽輪機的軸向推力。還有隔板汽封間隙中的漏氣也使葉輪前后產(chǎn)生差壓,形成與蒸汽流向相同的軸向推力。另外蒸汽進入汽輪機膨脹做工,除了產(chǎn)生圓周力推動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)外,還將使轉(zhuǎn)子產(chǎn)生與蒸汽流向相反的軸向推力。沖動式汽輪機采用在高壓軸封兩端建立反向的差壓的措施平衡軸向推力。 運行中影響軸向推力的因素很多,基本上軸向推力的大小與蒸汽流量的大小成正比。
23. 汽輪機為什么會產(chǎn)生軸向推力?如何平衡?
回答要點:汽流流出動葉的時候會對動葉產(chǎn)生一個軸向的分力,同時由于級內(nèi)的反動度,動葉兩側(cè)存在壓差,壓差推力組成軸向推力的另外一個重要部分。
減小作用在推力軸承上軸向推力的方法有:設(shè)計時,在沖動級葉輪上開平衡孔,減小葉輪兩側(cè)的壓力差;也可在轉(zhuǎn)子上設(shè)置平衡盤,利用其兩側(cè)的壓力差產(chǎn)生的反向推力平衡一部分軸向推力;對于中間再熱式多缸汽輪機,常將其高、中壓缸和分流的低壓缸分別反向布置,使它們的軸向推力方向相反,相互平衡一部分軸向推力。在運行中必要時可采用降負荷的辦法,減小作用在推力軸承上的軸向推力。
24. 凝結(jié)水過冷度過大有什么危害?
回答要點:凝結(jié)水過冷度過大,會使凝結(jié)水中的含氧量增加,不利安全運行。另外,凝結(jié)水過冷卻時,凝結(jié)水身的熱額外地被冷卻水帶走一部分,這使凝結(jié)水回熱 加熱時,又額外地多消耗一些汽輪機抽汽,降低了電廠的熱經(jīng)濟性。一般高壓汽輪機凝結(jié)水過冷度要求在2℃以下。
25. 何謂凝汽器端差?其大小說明什么?
回答要點:在凝汽器中,汽輪機的排汽與冷卻水出口溫度之間具有一定的差值,這個差值就稱為凝汽器端差。即: 凝汽器端差==汽輪機排汽溫度-冷卻水出口溫度.
運行中,在機組負荷不變的情況下,如果端差增大,說明凝汽器臟污。銅管結(jié)垢,影響傳熱;凝汽器內(nèi)漏入空氣,銅管堵塞,冷卻水不足等,也使端差增大。冷卻面積大,銅管清潔,則端差小。
26. 凝汽器真空下降有哪些危害?
回答要點:(1)使排汽壓力升高,可用焓降減小,不經(jīng)濟,同時機組出力有所降低;(2)排汽溫度升高,可能使凝汽器銅管松弛,破壞嚴密性;(3)排汽溫度升高,使排汽缸及軸承座受熱膨脹,引起中心變化,產(chǎn)生振動;(4)汽輪機軸向位移增加,造成推力軸承過載而磨損;
(5)真空下降使排汽的容積流量減小,對末級葉片的某一部位產(chǎn)生較大的激振力,有可能損壞葉片,造成事故。
27. 凝汽器真空下降的原因主要有哪些?
回答要點:引起機組真空下降的因素主要有:①凝汽器管束內(nèi)表面臟污,傳熱熱阻增加,使傳熱端差增大;②真空系統(tǒng)不嚴密,漏入空氣量過大,或抽空氣設(shè)備運行不良,使凝汽器汽側(cè)積存過量空氣,影響凝汽器內(nèi)的傳熱,傳熱端差和過冷度增大;③循環(huán)水泵故障或凝汽器銅管被堵塞,或循環(huán)水系統(tǒng)閥門未處于全開狀態(tài),而導(dǎo)致通過凝汽器的循環(huán)水量減少,使循環(huán)水溫的升高值增大;④凝汽器水位過高,淹沒了下層管束,冷卻面積減小。
28. 汽輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)一般由哪些機構(gòu)組成?各自的作用分別是什么?
回答要點:汽輪機的調(diào)節(jié)系統(tǒng),由感應(yīng)機構(gòu)、傳動放大機構(gòu)、執(zhí)行機構(gòu)和定值機構(gòu)組成。
它們各自的作用如下:感應(yīng)機構(gòu)接受調(diào)節(jié)信號的變化,并將其轉(zhuǎn)換為可傳遞的信號。采用轉(zhuǎn)速變化為調(diào)節(jié)信號時,感應(yīng)機構(gòu)稱為調(diào)速器。傳動放大機構(gòu)將感應(yīng)機構(gòu)送來的調(diào)節(jié)信號進行幅值放大和功率放大,并進行綜合處理,傳遞給執(zhí)行機構(gòu)進行調(diào)節(jié)。汽輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)的執(zhí)行機構(gòu)是進汽調(diào)節(jié)閥和操縱機構(gòu),也稱配汽機構(gòu)。它根據(jù)調(diào)節(jié)信號,改變調(diào)節(jié)閥的開度,使機組功率相應(yīng)變化。定值機構(gòu)即同步器,對于電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)即轉(zhuǎn)速給定和功率給定。它通過手動產(chǎn)生調(diào)節(jié)信號,也送入傳動放大機構(gòu),以改變進汽調(diào)節(jié)閥的開度。
29. 汽輪機的負荷調(diào)節(jié)方式有幾種?復(fù)合調(diào)節(jié)方式有何優(yōu)點?
回答要點:汽輪機的負荷調(diào)節(jié)的方式有噴嘴調(diào)節(jié)、節(jié)流調(diào)節(jié)、滑壓調(diào)節(jié)和復(fù)合調(diào)節(jié)四種。復(fù)合調(diào)節(jié)方式綜合噴嘴調(diào)節(jié)、節(jié)流調(diào)節(jié)和滑壓調(diào)節(jié)的優(yōu)點,在負荷調(diào)節(jié)過程中可以使機組獲得較高的經(jīng)濟性,提高機組對外負荷變化的響應(yīng)速度。
30. 機組采取滑壓運行的經(jīng)濟效益從何而來?
回答要點:1)在機組低負荷時,降低蒸汽壓力,便于維持穩(wěn)定的蒸汽溫度,雖然蒸汽的過熱焓因壓力下降而降低,但飽和蒸汽焓上升較多,總焓值明顯升高,構(gòu)成了滑壓運行經(jīng)濟性的主要來源;
2)給水壓力相應(yīng)降低,給水泵轉(zhuǎn)速降低,減少了給水泵的能量消耗和壽命消耗;
3)汽壓降低,汽溫不變時,汽輪機各級容積流量、流速近似不變,可保持內(nèi)效率不下降;
4)高壓缸各級和高壓缸排汽溫度有所升高,有利于保證再熱汽溫度,從而改善循環(huán)效率。
31. 按照沖轉(zhuǎn)前汽輪機零件的最高溫度水平,汽輪機的啟動過程該如何分類?各類啟動過程有何特點?(汽輪機熱態(tài)啟動過程的特點?)
回答要點:通常按啟動前汽輪機零件的溫度狀態(tài)和啟動過程中蒸汽參數(shù)的變化規(guī)律,對啟動過程進行分類。按沖轉(zhuǎn)前汽輪機零件的最高溫度水平,通常分為冷態(tài)啟動和熱態(tài)啟動兩大類。有些機組更細分為冷態(tài)、溫態(tài)、熱態(tài)和極熱態(tài)啟動。按啟動過程中進汽參數(shù)的特點分為額定參數(shù)啟動和滑參數(shù)啟動。
冷態(tài)啟動:啟動前絕大部分輔機均處于停止狀態(tài),啟動前的準備工作比較繁雜,且汽輪機沖轉(zhuǎn)時,汽缸金屬溫度較低,通常低于150~180℃,啟動過程中零件金屬的溫升量較大。受熱應(yīng)力的限制,升速速度和升負荷速度較慢,并適當安排暖機。
熱態(tài)啟動:啟動前絕大部分輔機均處于運行狀態(tài),啟動前的準備工作比較簡單。啟動前期的主要問題是防止金屬被冷卻,故汽輪機沖轉(zhuǎn)時進汽溫度和軸封供汽溫度較高,升速速度和升負荷速度較快。啟動后期,當調(diào)節(jié)級后蒸汽溫度高于汽缸金屬溫度,啟動過程與冷態(tài)啟動相同。
32. 說明汽輪機啟動過程分為哪幾個階段?各階段的任務(wù)是什么?
回答要點:按汽輪機啟動過程各階段的任務(wù),將啟動過程分為四個階段;
a).啟動前的準備。其任務(wù)是為汽輪機啟動部署準備條件。
b).汽輪機沖轉(zhuǎn)升速。打開汽輪機進汽閥,沖動汽輪機轉(zhuǎn)子,使其轉(zhuǎn)速按預(yù)定的要求,逐漸升高到額定轉(zhuǎn)速。
c).并入電網(wǎng)。通過隔離開關(guān)將汽輪發(fā)電機組與電網(wǎng)連接。
d).帶負荷。按預(yù)定的升負荷曲線,將機組負荷增加到調(diào)度所規(guī)定的負荷。
33. 什么是轉(zhuǎn)子惰走曲線,說明停機中記錄轉(zhuǎn)子惰走時間的意義。
回答要點:每次停機都應(yīng)記錄轉(zhuǎn)子惰走的時間,并盡量檢查轉(zhuǎn)子惰走情況,通過把惰走時間、惰走情況與該機組的標準惰走曲線相比較,可以發(fā)現(xiàn)機組惰走時的問題。如果轉(zhuǎn)子惰走時間急劇減少,可能是軸承磨損或機組動靜部件有軸向或徑向摩擦;如果惰走時間顯著增加,則說明可能汽輪機主汽管道上閥門關(guān)閉不嚴或抽汽管道逆止閥不嚴密,致使有壓力的蒸汽少量的從抽汽管倒入汽輪機。
34. 運行中監(jiān)視監(jiān)視段壓力的意義是什么?
回答要點:各抽汽段壓力和調(diào)節(jié)級壓力統(tǒng)稱為監(jiān)視段壓力。意義:汽輪機運行中各監(jiān)視段壓力均與主蒸汽流量成正比例變化,監(jiān)視這些壓力可以監(jiān)督通流部分結(jié)鹽垢情況,同時還知道各動葉是否超過設(shè)計強度,各表計各調(diào)速汽門開關(guān)是否正常。
35. 按照保護動作的轉(zhuǎn)速高低,大功率汽輪機超速保護一般有哪三個層次?
回答要點:(1)機械超速及手動脫扣保護。當它作用時,通過薄膜接口閥使危急跳閘油路泄壓,高中壓汽閥關(guān)閉,通過逆止閥使超速保護油路泄壓,高中壓調(diào)節(jié)閥關(guān)閉,實現(xiàn)緊急停機。
(2)電氣超速跳閘保護,電氣跳閘信號包括低真空,潤滑油壓力低。串軸,電超速110%及遙控跳閘信號。當上述任一故障時,使危急跳閘油路AST電磁閥動作,危急跳閘油路泄壓,高中壓調(diào)節(jié)閥關(guān)閉,實現(xiàn)緊急停機。
(3)超速防護保護(OPC),當超速保護油路OPC電磁閥動作時,僅高中壓調(diào)節(jié)閥暫時關(guān)閉,待電網(wǎng)故障消除后,高中壓調(diào)節(jié)閥仍開啟,由于逆止閥關(guān)閉,高中壓主汽閥照常開啟,機械超速及手動脫扣油壓仍保持正常。如采用中壓調(diào)節(jié)閥快關(guān)技術(shù),則僅中壓調(diào)節(jié)閥暫時關(guān)閉,其它閥門均不受影響。
36. 什么是相對脹差?為什么會出現(xiàn)脹差?
回答要點:汽輪機在啟停的工況變化時,轉(zhuǎn)子和汽缸分別以各自的死點為基準進行膨脹或收縮。由于汽缸的質(zhì)量大而接觸蒸汽的面積小,轉(zhuǎn)子的質(zhì)量小,而接觸蒸汽的面積大,以及由于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動使蒸汽對轉(zhuǎn)子的放熱系數(shù)大于對汽缸的放熱系數(shù)等原因,汽缸在受熱時,一般轉(zhuǎn)子的膨脹數(shù)值大于汽缸的膨脹數(shù)值。
37. 什么是機組的合理啟動方式?
回答要點:汽輪機的啟動受熱應(yīng)力`熱變形和相對脹差以及振動等因素的制約,合理的啟動方式就是尋求合理的加熱方式。根據(jù)啟動前機組的汽缸金屬溫度` 設(shè)備狀況,在啟動過程中能達到機組各部件加熱均勻,熱應(yīng)力` 熱變形` 相對脹差及振動等各項指標均不超過規(guī)定值,盡快地把機組金屬溫度均勻地升高到工作溫度。在保證安全的情況下,還要盡快地使機組帶上額定負荷,減少啟動損耗,增加機組的靈活性,這樣的啟動方式即為合理的啟動方式。
38. 上下缸之間的溫差會使汽輪機產(chǎn)生怎么樣的變形?這種變形有什么危害?如何控制?
回答要點:上下缸之間的溫差會使汽缸向上拱起,下汽缸底部動靜部分的徑向間隙減小,嚴重時甚至?xí)l(fā)生動靜部分摩擦。法蘭的厚度大,內(nèi)外溫差大,水平方向向內(nèi)熱翹曲,垂直方向在前后兩端截面外拱,由圓變?yōu)闄M橢圓,結(jié)合面出現(xiàn)外張口,上、下徑向間隙減小,摩擦;在汽缸中部截面內(nèi)拱,由圓變?yōu)榱E圓,結(jié)合面出現(xiàn)內(nèi)張口,左、右徑向間隙減小,摩擦。要求機組控制蒸汽溫度、進汽量、進汽方式和負荷的變化速度,上下缸溫差不應(yīng)超過規(guī)定值。
39. 機組升速通過臨界轉(zhuǎn)速時產(chǎn)生較大的振動的原因是什么?過臨界轉(zhuǎn)速時操作中應(yīng)注意什么?
答:汽輪機的轉(zhuǎn)子重心不可能完全和軸的中心相符合,因此在軸旋轉(zhuǎn)時就會產(chǎn)生離心力,引起轉(zhuǎn)子的強迫振動;又因汽輪機轉(zhuǎn)子是彈性體,具有一定的自由振動頻率,當轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的強迫振動頻率與轉(zhuǎn)子的自由振動頻率相同或成整數(shù)倍時,就產(chǎn)生共振,這時的轉(zhuǎn)速就稱汽輪機的臨界轉(zhuǎn)速。
過臨界轉(zhuǎn)速時應(yīng)注意保持以較快、平穩(wěn)的升速率通過臨界轉(zhuǎn)速。電調(diào)沖轉(zhuǎn)通過臨界轉(zhuǎn)速時不得進行電調(diào)參數(shù)修改等操作,當發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)速停留在臨界轉(zhuǎn)速附近不再變化時,應(yīng)立即手動將汽輪機轉(zhuǎn)速升高或降低,離開臨界區(qū)。打閘停機時應(yīng)適當降低機組真空,防止汽輪機轉(zhuǎn)速下降速度過慢,在通過臨界轉(zhuǎn)速時停留時間過長,產(chǎn)生較大振動,損壞設(shè)備。
40. 汽輪機在冷態(tài)啟動與帶負荷過程中,為什么要控制上下缸溫差?
回答要點:汽輪機在冷態(tài)啟動與帶負荷過程中,上下缸最大溫差通常產(chǎn)生在調(diào)節(jié)級處,由于上汽缸溫度高于下汽缸,故其熱變形大于下汽缸而向上拱起,發(fā)生熱翹變形,造成所謂貓拱背,引起設(shè)備損壞。因此要求機組在冷態(tài)啟動與帶負荷過程中,上下缸溫差不應(yīng)超過規(guī)定值。
41. 汽輪機啟動暖機及升速、加負荷時間是依據(jù)哪些因素決定的?
回答要點:汽輪機整個啟動過程,實際上就是蒸汽進入汽缸內(nèi)部的加熱過程,所以汽輪機的暖機及升速加負荷時間主要是受汽輪機各金屬部件的溫升速度限制,一般以調(diào)節(jié)級處下缸溫度來作監(jiān)視。另外,汽缸的總膨脹也是暖機及升速加負荷的一個重要依據(jù),有時雖然溫升達到要求,但汽缸膨脹有滯后現(xiàn)象,因此還要依據(jù)汽缸的膨脹情況和高、中、低壓缸脹差等因素,來決定是否繼續(xù)暖機或升速加負荷。在升速加負荷時調(diào)節(jié)級汽缸上,下溫差和各部件金屬溫差均應(yīng)在規(guī)定范圍之內(nèi),并且汽缸內(nèi)應(yīng)無摩擦聲音,各軸承振動均正常。
42. 汽輪機啟動過程時,何時向軸封供汽?為什么?
回答要點:汽輪機冷態(tài)啟動時,當鍋爐點火時,汽輪機開始抽真空,在沖動前投入軸封供汽。在不向軸封供汽的情況下,凝汽器真空一般能過到50KPa左右,如真空較此值低,則說明真空系統(tǒng)有漏汽的地方,應(yīng)進行詳細檢查并加以消除。
汽輪機熱態(tài)啟動時,軸封供汽必須在抽真空前投入。機組熱態(tài)時缸體具有一定的溫度,如在不投軸封供汽情況下抽真空,在真空作用下外界的冷空氣就會進入汽缸內(nèi),從而使轉(zhuǎn)子及汽缸上下部分受熱不均勻,可能產(chǎn)生熱變形。另外需要說明的是在軸封供汽投入時,汽輪機盤車必須投入連續(xù)運行,以防止轉(zhuǎn)子彎曲。
43. 汽輪機啟動時為什么排汽缸溫度會升高?
回答要點:汽輪機轉(zhuǎn)子沖動后,在未帶負荷暖機過程中,進入汽缸的蒸汽是經(jīng)過節(jié)流作用的,此時在主汽門和調(diào)速汽門后的蒸汽壓力很低,節(jié)流后的蒸汽溫度較高(過熱狀態(tài)),因此使排汽缸溫度升高;當汽輪機達到額定轉(zhuǎn)速時,進入汽缸的蒸汽流量很少,少量的蒸汽使得在調(diào)節(jié)級后就呈現(xiàn)出真空狀態(tài),這時汽輪機的功率大部分由調(diào)節(jié)級完成,蒸汽在流向排汽缸的通道中,由于通流截面大,流量小,流動速度較慢,因而產(chǎn)生鼓風作用,增加了鼓風損失;除此而外,轉(zhuǎn)子在轉(zhuǎn)動時,葉輪與蒸汽發(fā)生摩擦而產(chǎn)生摩擦損失。以上這些都使得蒸汽發(fā)生重熱或過熱,造成排汽缸的溫度升高。一般要求空載時排汽溫度不超過120度。否則對啟動的安全性極為不利。
44. 為什么真空降低到一定數(shù)值時要緊急停機?
回答要點:因為真空降低到一定數(shù)值后會出現(xiàn)以下情況:
(1)真空降低到某一數(shù)值時,使軸向位移過大,會造成推力軸承過負荷而磨損;
(2)若真空降低過多則使葉片因蒸汽流量增加,而造成過負荷;
(3)易引起排汽缸安全門動作。
因此主機真空降到某一規(guī)定值時,必須緊急停機。