汽轮机设备与运行复习题与题解

第一章综述一、选择题以下每题都有4个答案，其中只有1个正确答案，请将正确答案填在括号内。1．蒸汽在汽轮机内做功后，除少量漏汽外，全部进入凝汽器，这种汽轮机称为()。(A)纯凝汽式汽轮机；(B)背压式汽轮机；(C)乏汽式汽轮机；(D)调整抽汽式汽轮机。2．从汽轮机中间某几级后抽出一定参数的蒸汽，对外供热，其余排汽排入凝汽器，这种汽轮机称为()。(A)纯凝汽式汽轮机；(B)背压式汽轮机；(C)乏汽式汽轮机；(D)调整抽汽式汽轮机。3．排汽压力高于大气压力，直接用于供热，无凝汽器的汽轮机称为()。(A)纯凝汽式汽轮机；(B)背压式汽轮机；(C)乏汽式汽轮机；(D)调整抽汽式汽轮机。4．进入汽轮机的蒸汽参数是指进汽的压力和温度，按不同的压力等级来分，亚临界压力汽轮机的主蒸汽压力Po为()MPa。(A)15.69-18.0;(B)大于22.2;(C)11.77-13.73;(D)5.88-9.81。5．进入汽轮机的蒸汽参数是指进汽的压力和温度，按不同的压力等级来分，超临界汽轮机的主蒸汽压力Po为()MPa。(A)15.69-18.0;(B)大于22.2;(C)11.77-13.73;(D)30。二、判断趣判断以下描述是否正确，正确的在括号内打“√”，错误的在括号内打“×”1.现代喷嘴调节的反动式汽轮机，因反动级不能做成局部进汽，故第一级调节级常采用单列冲动级或双列速度级。〔〕生产工艺流程中副产的低压燕汽作为工质的汽轮机称为背压式汽轮机。〔〕3.向同一汽轮机的不同压力段分别送人不同压力的蒸汽的汽轮机称为多压式汽轮机。〔〕4.蒸汽流动的总体方向大致与轴垂直的汽轮机称为轴流式汽轮机。〔〕5.蒸汽流动的总体方向大致与轴平行的汽轮机称为轴流式汽轮机。〔〕6.汽轮机在工作时，首先是在喷嘴叶栅中将蒸汽的热能转变成动能，然后在动叶栅中把蒸汽的动能转变成机械能。〔〕7.燕汽的热能一半在喷嘴中转换成动能，另一半在动叶中转换成动能，使动叶片既受冲动力又受反动力作用，这种汽轮机叫反动式汽轮机。〔〕8.多级汽轮机的功率为各级功率的总和。〔〕9.低压轴封是用来防止燕汽漏出汽缸，造成工质损失，恶化运行环境的。〔〕10.径向支持轴承的作用只是承当转子的重量。〔〕11.推力轴承的作用是承受燕汽作用在转子上的轴向推力，并确定转子的轴向位置，以保证通流局部动静间正常的轴向间隙。〔〕12.只有汽轮发电机组转子第二临界转速低于1左工作转速时，才会发生油膜振荡现象。〔〕13.推力瓦片上的乌金厚度应小于通流局部及轴封处的最小轴向间隙，以保证即使在事故倩况下乌金熔化时，动、静局部也不致相互碰磨，一般乌金厚度为左右。〔〕14一般来说，转子直径越大，质量越轻，跨距越小，轴承支承刚度越大，那么转子的临界转速就越低；反之，那么越高。〔〕15．临界转速的上下与转子质量的偏心距大小无关，但转子振动的振幅却与转子质量的偏心距成正比，因而应尽量减少转子的偏心质量。〔〕16.工作转速高于临界转速的汽轮机转子称为刚性转子，这种转子在启动过穆中没有共振现象产生，〔〕17．工作转速低于临界转速的汽轮机转子称为挠性转子，这种转子在启动过程中有临界转速出现。〔〕三、简答题1．简述汽轮机在热力发电厂中的作用。2.大型汽轮机具有哪些根本特点？3．采用高中压缸分流合缸布置方式的优点有哪些？4.汽轮机按工作原理可分为哪几类？5．汽轮机按汽流方向可分为哪几类？6.两平面间建立油膜，形成液体摩擦的条件有哪些？7．汽轮机轮式转子按其结构可分为哪几类？8．汽封按其安装位置的不同，可分为哪几类？9.汽轮机径向支持轴承和推力轴承的作用各有哪些？10.何为转子的临界转速？它在运行中有哪些表现？11.转子临界转速的上下与哪些因素有关？12.为什么低压缸一般也采用双层缸结构？有何优缺点？13.高、中压缸采用双层缸有何意义？四、计算题1．汽轮机某级级前压力p0=3.90MPa,蒸汽流速υ0=0,喷嘴后压力p1=1．95MPa，问该级应选用何种喷嘴？1=0.40MPa,气压表侧的大气压力p2=0.96x1055Pa，问容器内的压力表的读数为多少？3．某机组每小时发电量为125500kW，给水泵每小时耗电31O0kW，问给水泵的用电率为多少？1=11200kW.h，其有效功率为P2=900kW·h，问该泵的效率为多少？5.lkg的水，其压力为0.1MPa,此时其饱和温度为t1°，当压力不变时，假设其温度t2155℃1=54℃，出口油温t2=42℃。油的流量q=50t/h,求每小时放出的热量Q〔油的比热容c=1.9887kJ/〔kg五、绘图题1．绘出轴承润滑原理示意图，并加以说明。2．绘出径向支持轴承油膜的形成示意图，并加以说明。3．绘出单级汽轮机结构示意图和蒸汽对动叶片的作用力图，并说明汽轮机的根本工作原理。六、论述题1．汽轮机按热力特性可分为哪几类？2．汽轮机按主蒸汽压力可分哪几类？第一章综述答案一、选择题二、判断题1.√2.×；3.√4.×；5.×；6.√7.√8.√9.×10.×；11．√；12．√；13.√；14.×；15.√；16.×；17．×。三、简答题1．答：汽轮机在热力发电厂中的作用为甚汽轮机是以水蒸气为工质，将热能转变为机械能的回转式原动机。它在工作时先把蒸汽的热能转变成动能，然后再使蒸汽的动能转变成机械能。汽轮机具有单机功率大、效率高、运转平稳、单位功率制造本钱低和使用寿命长等优点。2.答：大型汽轮机具有如下根本特点：①采用多汽缸结构；②采用多层汽缸结构；③采用高中压缸分流合缸布置方式；④采用多排汽月；⑤采用双轴系结构；⑥加长低压级叶片长度；⑦采用单独阀体结构；(8〕机组的自动化水平高等。3，答：采用高中压缸分流合缸布置方式的优点为〔1〕高温区集中在汽缸的中部，两端的温度、压力均较低，从而减少了对轴承和端部汽封的影响，因而可以改善运行条件，并减少部件的热应力。(2)与分缸机组比拟，由于减少了一个端部轴段，所以缩短了主轴长度，减少了轴封漏汽量。(3)减少了一个汽缸和一个中间轴承，缩短了机组长度，简化了机组结构。(4可平衡局部轴向推力。4.答：汽轮机按工作原理可分为以下两类：(1)冲动式汽轮机。它主要由冲动级组成，蒸汽主要在喷嘴叶栅〔静叶栅〕中膨胀，在动叶栅内只有少量膨胀。(2)反动式汽轮机。它主要由反动级组成，蒸汽在静叶栅和动叶栅内均进行膨胀，且膨胀程度相同。现代喷嘴调节的反动式汽轮机，因反动级不能做成局部进汽，故第一级调节级常采用单列冲动级或双列速度级。5．答：汽轮机按汽流方向可分为以下三类：(1)轴流式汽轮机。蒸汽流动的总体方向大致与轴平行。(2)辐流式汽轮机。蒸汽流动的总体方向大致与轴垂直。(3)周流式汽轮机。蒸汽大致沿轮周方向流动。6．答：两平面间建立油膜，形成液体摩擦的条件是：(1)两平面间必须形成楔形间隙。(2)两平面间要有一定速度的相对运动，并承受载荷，平板移动方向必须由楔形间隙的宽口移向窄口。(3)润滑油必须应具有一定的黏性和充足的油量。润滑油黏度愈大，油膜的承载力就愈大，但油的黏度过大，又会使油的分布不均匀，增加摩擦损失。油温过高会使油的黏度大大降低，以致破坏油膜形成，所以必须有一定量的油不断流过，把热量带走。7．答：汽轮机轮式转子按其结构可分为套装转子、整锻转子、焊接转子和组合转子四大类。8．答：汽封按其安装位置的不同，可分为通流局部汽封、隔板〔或静叶环〕汽封、轴端汽封。对于反动式汽轮机还装有离、中压平衡活塞汽封和低压平衡活塞汽封。9．答：汽轮机所采用的轴承有径向支持轴承和推力轴承两种。径向支持轴承的作用是：承当转子的质量及由转子质量不平衡引起的离心力，并确定转子的径向位置，以保持转子中心与汽缸中心一致，从而保证转子与汽缸、汽封、隔板等静止局部的径向间隙在正常范围内。推力轴承的作用是：承受蒸汽作用在转子上的轴向推力，并确定转子的轴向位置，以保证通流局部动静间正常的轴向间隙。10．答：汽轮机转子具有一个固有的自振频率，当转子的自振频率与激振力频率相重合时，便发生共振，振幅急剧增大，产生剧烈振动，此时的转速就是转子的临界转速。它在运行中的表现为：汽轮机启动升速过程中，在某个特定的转速下，机组振动急剧增大，越过这一转速后，振动便迅速减小。在另一更高的转速下，机组又可能发生较强烈的振动。继续提高转速，振动又迅速减弱。因为转子有一系列的自振频率，所以转子就有一系列的临界转速，依次称为第一阶临界转速、第二阶临界转速……，用nc1、nc2.…表示。11.答：转子临界转速的上下与转子的材质、直径、质量、几何形状、两端轴承的跨距、轴承支承的刚度等有关。一般来说，转子直径越大，质量越轻，跨踞越小，轴承支承刚度越大，那么转子的临界转速就越高；反之，那么越低。需要指出的是：临界转速的上下与转子质量的偏心距大小无关，但转子振动的振幅却与转子质量的偏心距成正比，因而要尽量减少转子的偏心质量。12.答：对于低压缸，由于蒸汽容积流量的增大，其尺寸较大，为保证低压缸有足够的强度以及排汽通道有合理的形状，以利用排汽余速。同时为了使得低压缸外壳温度分布均匀，不产生翘曲变形，低压缸一般也采用双层缸结构。其优点是：外层缸采用钢板焊接，这样可减轻低压缸的质量，节约材料，增加刚度。内层缸由于形状复杂，一般采用铸造结构。但采用双层结构的低压缸也有其缺点，主要是低压缸受抽汽室内的蒸汽冷却，而抽汽室又受排汽的冷却，所以，在一定程度上降低了热效率。此外，有的大功率机组采用三层低压缸结构，这样做的原因是为了使低压外缸在可能发生各种变形的情况下，减小对通流局部间隙的影响。13.答：高、中压缸采用双层缸后，内缸主要承受高温，需要用耐热合金材料制造，但承受的压力相对较小，故内缸尺寸较小。外缸在夹层蒸汽冷却的作用下，温度较低，只需一般的合金钢即可。采用双层缸后，当汽轮机启动或加负荷时，夹层内的蒸汽对汽缸有加热作用；而停机或减负荷时，又起冷却汽缸作用，起到加速启动和停机的作用。此外，大容量机组尽管采用双层缸，但内、外压差仍然较大，其法兰总是既宽又厚。所以运行时，特别是在机组启停过程中，汽缸内壁与法兰外缘以及法兰与结合螺栓的温差仍然很大。此时，汽缸体的膨胀受到法兰的限制，法兰的膨胀又受到螺栓的制约，为防止由此而引起的设备变形或损坏，机组又设有专门加热法兰和螺栓的法兰加热装置。但近年来，新制造的机组随着汽缸高窄法兰的应用，法兰加热装置已几乎不再使用。四、计算题1．解：压力比￡n=P1／Po当￡n≥0.3时，应采用渐缩斜切喷嘴。答：本级应选用渐缩斜切喷嘴。2．解：容器内的绝对压力为p=P1+P2=0.40×10+0.96×105大气压力变化后，压力表的读数为P1=p-p2答：压力表的读数为0.386MPa。3．解：给水泵用电率：给水泵用电率==答：水泵的用电率为2.47%。4．解：η=P2/P1×100%=×100%=75(%)答：该水泵的效率为75%。5．解：过热度为t1-t2=155-99.67=55.33(℃)答：过热度是℃。6．解：Q=cq(T1-T2)=1.9887×50×1000×[(273+54)-(273+42)]=1.19×10(kj/h)×106KJ/h。五、绘图题1．答：油膜的形成如图1-1所示。假设有不平行的A、B两平面构成楔形，其四周充满油，B平面以一定的速度移动，A板上承受p的载荷。由于油的黏性将润滑油带入油楔里，当带人油楔里的油量与油楔中流出的油量相等时，在油楔中的油就产生与载荷p大小相等而方向相反的作用力F，将A板稍微拾起。这样在两平面间就建立起了油膜，B板就在油膜上滑行，而不会与A平面产生干摩擦，从而油膜起到了润滑作用。2．答：为了满足油膜形成的条件，须使轴瓦的内孔直径略大于轴颈的直径。当轴静止时，在转子自身质量的作用下，轴颈位于轴瓦内孔的下部，直接与轴瓦内外表的乌金接触，如图1-2(a)所示。这时轴颈中心01在轴瓦中心0的正下方，距离为ool，而在轴颈与轴瓦之间形成上部大而下部逐渐减小的楔形间隙，对称分布在轴颈两侧。当连续不断地向轴承供给具有一定压力和温度的润滑油之后，在轴颈旋转的过程中，粘附在轴颈上的油层随轴颈一起转动，并带动相邻各层油的转动，进入油楔向旋转方向和轴承端部流动。由于楔形面积逐渐减小，故带入其中的润滑油被聚集到狭小的间隙中而产生油压。随着转速的升高，油压不断增加。当这个油压超过轴颈上的载荷时，便把轴颈抬起，使间隙增大，那么所产生的油压有所降低。当油压作用在轴颈上的力与轴颈上载荷平衡时，轴颈便稳定在一定的位置上旋转，轴颈的中心由O1移至O2。这样，轴颈与轴瓦完全由油膜隔开，便建立起了液体摩擦。3．答：图1-3为最简单的单级汽轮机示意，它由喷嘴、动叶片、叶轮和轴等根本部件组成。由图1-3珂见，具有一定压力和温度的蒸汽通入喷嘴膨胀加速，这时蒸汽的压力、温度降低，速度增加，使热能转变为动能。然后，具有较高速度的蒸汽由喷嘴流出，进入动叶片流道，在弯曲的动叶流道内，改变汽流方向，给动叶以冲动力，如图1-4所示，产生了使叶轮旋转的力矩，带动主轴旋转，输出机械功，即在动叶片中蒸汽推动叶片旋转做功，完成动能到机械能的转换。由上述可知，汽轮机在工作时，首先在喷嘴叶栅中蒸汽的热能转变成动能，然后在动叶栅中蒸汽的动能转变成机械能。喷嘴叶栅和与它相配合的动叶完成了能量转换的全过程，于是便构成了汽轮机做功的根本单元，通常称这个做功单元为汽轮机的级。可见，级是汽轮机中最根本的工作单元。在结构上，它由一副喷嘴叶栅〔静叶栅〕和紧邻其后与之相配合的动图1-4蒸汽对动叶片的作用力叶栅所组成；在功能上，它完成将蒸汽的热能转变为机械能的能量转换过程。六、论述题1．答：汽轮机按热力特性可分为：(1)凝汽式汽轮机。蒸汽在汽轮机内做功后，除少量漏汽外，全部进入凝汽器，这种汽轮机称为纯凝汽式汽轮机。采用回热抽汽的汽轮机称为凝汽式汽轮机。(2)背压式汽轮机。排汽压力高于大气压力，直接用于供热，无凝汽器，这种汽轮机称为背压式汽轮机。当排汽作为其他中、低压汽轮机的工作蒸汽时，称为前置式汽轮机。(3)调整抽汽式汽轮机。从汽轮机中间某几级后抽出一定参数的蒸汽，对外供热，其余排汽仍排入凝汽器，这种汽轮机称为调整抽汽式汽轮机。根据供热需要，有一次调整抽汽和二次调整抽汽之分。(4)中间再热式汽轮机。蒸汽在汽轮机内膨胀做功过程中被引出，再次加热后返回汽轮机，继续膨胀做功，这种汽轮机称为中间再热式汽轮机。(5)乏汽式汽轮机。利用其他蒸汽设备的低压排汽或工业生产工艺流程中副产的低压蒸汽作为工质的汽轮机称为乏汽式汽轮机。(6)多压式汽轮机。向同一汽轮机的不同压力段分别送入不同压力的蒸汽的汽轮机称为多压式汽轮机。其中，背压式汽轮机和调整抽汽式汽轮机统称为供热式汽轮机。2，答：进入汽轮机的蒸汽参数是指进汽的压力和温度，按不同的压力等级汽轮机可分为：(l)低压汽轮机。主蒸汽压力Po小于1.47MPa。(2)中压汽轮机。主蒸汽压力Po在1.96-3.92MPa之间。(3)高压汽轮机。主蒸汽压力Po在5.88-9.8lMPa之间。(4)超高压汽轮机。主蒸汽压力Po在11.77-13.73MPa之间。(5)亚临界压力汽轮机。主蒸汽压力Po在15.69-18.OMPa之间。(6)超临界压力汽轮机。主蒸汽压力Po大于22.2MPa。(7)超超临界压力汽轮机。主蒸汽压力Po大于30MPa。第二章汽轮机辅助设备系统的启停及运行一、选择题以下每题都有4个答案，其中只有1个正确答案，请将正确答案填在括号内。1．为保证凝汽器的正常运行，被堵的管数不得大于总管数的()，否那么应作更换凝汽器铜管的检修安排。(A)10%;(B)15%;(C)20%;(D)25%。2．用胶球清洗凝汽器时，一般应采用直径比铜管内径大()mm的胶球来进行清洗。(A)0-1;(B)1-2;(C)2-3;(D)3-4。3．投入系统循环的胶球数量可按式()求得〔式中z-凝汽器流程数〕。(A)胶球数=10%铜管数／Z；(B)胶球数=20%铜管数／Z；(C)胶球数=30%铜管数／Z；(D)胶球数=40%铜管数/z。4．加热器发生满水时，除发出水位高信号外，还会使端差()，出口水温()。(A)降低、降低；(B)降低、升高；(C)升高、升高；(D)升高、降低。5．发电机抽真空置换法应在其静止停运的条件下进行。首先将机内空气抽出，当机内真空度到达()对，可以开始充入氢气。(A)80%-850-/0;(B)85%-90%;(C)90%-95%;(D)95%-lOO%。6．双水内冷发电机在冲转和升速过程中，转子进水压力会随流量增大而逐渐()。(A)降低；(B)升高；(C)。不变；(D)先升高后降低。7．在火力发电厂中，工质循环做功分为四大过程，其中蒸汽在汽轮机中进行的是()过程。(A)定压吸热；(B)膨胀做功；(C)定压放热；(D)压缩升压。8．在火力发电厂中，工赓循环做功分为四大过程，其中乏汽在凝汽器中进行的是〔〕过程。(A)定压吸热；〔B)膨胀做功；〔C〕定压放热；〔D)压缩升压。9.汽轮机排汽压力卞对应的饱和温度〔排汽温度〕与凝汽器循环冷却水出口温度的差值称为凝汽器的〔〕。(A〕过冷度；〔B)端差；〔C〕温升；〔D)过热度。10.在机组运行中，抽气器的作用是抽出凝汽器中的〔〕。〔A〕空气；〔B)燕汽；〔C)蒸汽和空气的混合物；〔D)不凝结气体。11．凝汽器内真空度升高时，汽轮机排汽压力〔〕。(A)升高；〔B)降低；〔C)不变；〔D)不能判断。12．现代大型凝汽器的冷却倍率的取值范围一般为〔〕。(A〕20-30；〔B〕40-85；〔C〕90-120；〔D〕120-150013.加热器的传热端差是加热燕汽压力下的饱和温度与加热器〔〕之差。(A)给水出口温度；(B)给水人口温度；(C)给水平均温度；(D)加热器蒸汽沮度。14.加热器的凝结放热加热段是利用〔〕来加热给水的。(A)琉水凝结放热；〔B)降低加热器蒸汽温度；〔C)降低疏水温度；〔D〕加热蒸汽凝结放热。15．加热器硫水使用疏水泵排出的优点是〔〕。(A)疏水可以利用；(B)平安可靠性高；(C)系统简单；(D)热经济性高。16．在高压加热器上设置空气管的作用是〔〕。(A〕及时排出加热燕汽中含有的不凝结气体，增强传热效果；〔B)及时排出从加热器系统中漏人的空气，增强传热效果；〔C)使两个相邻的加热器内的加热压力平衡；〔D)投运时排空。17.高压加热器运行时应〔〕。(A)保持无水位；〔B)保持高水位；〔C)保持一定水位；〔D)保持低水位。18.氢冷发电机正常运行中，发电机内的氢气压力应〔〕定子冷却水压力。(A〕小于；〔B)大于；〔C)等于；〔D)小于或等于。19.发电机的氢气纯度低于〔〕时，应排污。(A)76%；(B)86%；(C)90%；(D)96%。20.射汽式抽气器喷嘴结垢，将会〔〕。(A)降低抽气能力；〔B)可能提高抽气能力；〔C)增加喷嘴前后压差，使汽流速度增加，抽气能力增加；〔D〕不影响抽气效率。21．高压加热器水位迅速上升到极限而保护未动作时，应〔〕。(A)联系降负荷；(B)给水切旁路；(C)关闭高压加热器到除氧器的疏水；〔D)紧急停运高压加热器。22．局部国产200MW和300MW汽轮发电机组的高压加热器，为防止停运后的氧化腐蚀，规定停运时间在〔〕h以内，可以将水侧充满给水。(A)20;〔B)40;(C)60;(D)80023．真空系统的严密性下降后，凝汽器的传热端差将〔〕。(A)增大；〔B〕减小；〔C〕不变；〔D〕略有减小。24.抽气器按工作原理可分为〔〕两类。(A)射汽式和射水式；〔B)液环泵和射流式；〔C)射流式和容积式；(D〕主抽气器和启动抽气器。25．除氧器滑压运行，当机组负荷突降时，将引起除载给水的含氧量〔〕。(A)增大；〔B)减小；〔C〕不变；〔D〕上下波动。26．高压加热器汽侧投运的顺序是〔〕。〔A)按抽汽压力从低到高投运；〔B)按抽汽压力从高到低投运；〔C)同时投运；〔D〕按任意顺序投运。27.高压加热器内水的加热过程可以看作是一个〔〕过程。(A)等容；〔B〕等焙；〔C〕等压；〔D〕绝热。28．氢冷发电机运行中密封油温升高，那么密封油压〔〕。〔A)升高；〔B)不变；〔C)稍有降低；〔D)大幅降低。29.大型汽轮机组凝汽器的过冷度一般为〔〕℃。(A)0.51；〔B)2.3；〔C)3.5；(D)4.0.30.在凝汽器内设有空气冷却区是为了〔〕。(A)只冷却被排出的空气；(B)防止凝汽器内的蒸汽被抽出；(C)再次冷却、凝结被抽出的空气和蒸汽的混合物；〔D)用空气冷却蒸汽。31．凝汽器的汽阻越大，凝汽器内的压力PC也越高，经济性越低，大型机组的Pc一般为〔〕kPa32.高压加热器运行中水位升高时，其端差〔〕。(A〕不变；〔B〕减小；〔C〕增大；〔D〕与水位无关。33.汽轮机正常运行时，发现密封油泵出口油压升高、密封瓦人口油压降低时，可判断为〔〕。(A)密封油泵跳闸；〔B)密封瓦磨损；〔C)油建网堵塞、管路堵塞或差压阀失灵；〔D〕油管泄漏。34.运行中发现凝结水导电度增大，应判断为〔〕。〔A)凝结水压力低；〔B)凝结水过冷却；〔C)凝汽器铜管泄漏；〔D)凝汽器汽侧漏人空气。35．高压加热器在变工况时热应力主要发生在〔〕。(A〕管束上；〔B)壳体上；〔C)管板上；〔D〕进汽口。二、判断题判断以下描述是否正确，正确的在括号内打“√”，错误的在括号内打“×”。1.棍合式加热器可将水直接加热到蒸汽压力下的饱和温度，无端差。〔〕2.外表式加热器由于金属受热面存在热阻，给水不可能加热到对应压力下的饱和温度，因此它不可防止地存在着端差，〔〕．3.加热器的端差是指加热器人口水温与本级加热器工作燕汽压力所对应的饱和温度的差值。〔〕4.加热器运行中水位越低越好。〔〕5.加热式除氧的优点是能将水中溶解的各种气体全部除掉，还能起到一级加热器的作用。〔〕6.除氧器清压运行时，必须解决的问题有两个：一是在机组降负荷时，除氧效果变差的间题；二是在机组增负荷时，给水泵平安过渡的问题。〔〕7.哈蒙式系统与海勒式系统的主要不同是哈蒙式系统采用了外表式凝汽器和钢管钢鳍片散热器。〔〕8.在发电机运行中，当电流通过绕组时，由绕组本身电阻所产生的损耗叫铁损。〔〕9.在发电机运行中，由铁芯中磁场变化所产生的损耗叫铜损。〔〕10.在发电机运行中，由通风和轴承局部的摩擦所引起的损耗叫机械损耗。〔〕11.氢冷发电机运行中要严格控制定子水压力，保持水压高于氢压。〔〕，12.氮冷发电机定子水系统中，为了有效地防止空气漏人水中，在水箱上部空间应充以一定压力的氢气。〔〕13.汽轮机组运行中，凝汽器的真空并不是越高越好。〔〕14.短喉式射水抽气器的引射效率高，噪声小，振动也小。〔〕15.射水抽气器停止时，应先关空气门，再关射水泵出口门，待出口门关闭前方可停泵，以防止泵出口管内的水在突然停泵时发生“水锤”现象，损坏泵出口门及叶轮。〔〕’16.在机组启动时，凝汽器的真空是靠抽气器抽出其中的空气建立起来的。〔〕17.在机组运行中，抽气器的作用只是抽出真空系统中的空气，以维持凝汽器的真空。〔〕18一般情况下，冷油器的水侧压力应高于油侧压力。〔〕19.当除氧给水中的含氧量增大时，可以开大除氧器排汽门来降低含氧量。〔〕20.除氧器的作用就是除去给水中的氧气而已。〔〕21.汽轮机运行中，如凝汽器人口循环水水压升高，那么凝汽器真空一定升高。〔〕22.高压加热器随机启动时，琉水可以导向除氧器。〔〕23.运行中发现高压加热器钢管泄漏时，应立即关闭出口门，切断给水。〔〕24.凝汽器干洗时，排汽温度越高越好。〔〕25.氢冷发电机气体里换时，中间介质只能用CO2。〔〕26.汽轮发电机组正常运行中，当发现密封油泵出口油压升高，密封瓦入口油压降低时，可确定为密封瓦磨损。〔〕27.凝汽器的热负荷是指凝汽器丙凝结水传给冷却水的总热量。〔〕28.回热系统普遍采用外表式加热器的主要原因是其传热效果好。〔〕29.氢冷发电机组密封油系统装设排烟风机的目的主要是排出密封油系统中的油烟。〔〕三、简答题1．在火力发电厂中，工质循环做功主要分为几大过程？2.在火力发电厂中，凝汽设备的作用主要有哪些？3.凝汽器运行中的考前须知有哪些？4.凝汽器停运时应注意哪些事项？5.凝汽设备运行情况的好坏，主要表现在哪几个方面？6．凝汽器水位过高和过低各有何危害？7.简述运行中监视凝结水品质的必要性。8．为提高胶球回收率，必须注意做好哪几方面工作？9.胶球清洗的往意事项有哪些？10.简述抽气设备在汽轮机组中的作用。12.简述液环式真空泵的工作原理。13.简述离心式真空泵的工作原理。14.混合式加热器有哪些优缺点？15.外表式加热器有哪些优缺点？16.为什么要将加热器传热面分为蒸汽冷却段、凝结段和疏水冷却段’三局部？简述各局部的内容。17.高压加热器一般都设有哪些保护？18.运行中发现加热器端差增大时，应从哪几个方面分析？19.运行中停运低压加热器时应注意哪几点？20.为什么各汽轮机制造厂家对回热系统停运后的汽轮机组带负荷情况均要有明确的限制？21.低压加热器发生满水时有哪些现象？应如何处理？22.高压加热器无水位和高水位运行的危害有哪些？23.要保证热力除氧的除氧效果，必须具备哪些条件？24.简述给水中溶解气体的来硕。25.给水中溶解的气体对机组有何危害？26.高压除载器与真空式、大气式除载器相比拟，有哪些优点？27.除氧器滑压运行有哪些优点？28.冷却塔冬季停运的保护措施有哪些？29.何谓空冷机组？30.汽轮机空气冷却系统有哪些类型？31.简述直接空冷凝汽器的工作原理及优缺点。32.汽轮机空气冷却系统散热器结冰损坏的条件有哪些？33.影响汽轮机空气冷却系统散热器管内水流速度的原因有哪些？‘34.简述发电机中间介质置换法及其考前须知。36.双回路供油系统运行中，平衡阀和差压阀是如何实现油压对氮压的跟踪的？37.简述进行发电机内部反冲洗的步骤。38.发电机的冷却组合方式有哪几种？40.双水内冷发电机通水循环后，应做哪些检查及操作？41.凝结水产生过冷却的原因有哪些？42.凝汽器铜管轻徽泄漏应如何处理？四、计算题1．某汽轮机的排汽焓i=2255.0kJ/kg,凝结水焓i’=125.5kJ/kg,求lkg蒸汽在凝汽器内所放出的热量q2.m=105t的水流经一加热器后它的烩从i12=408．8kJ/kg，求105t水在这一加热器中所吸收的热量。3.某台凝汽器冷却水进口，温度为twl=20℃,出口温度为tw2=25℃·，冷却水流量dw×104t/h，水的比热容cp=4.187kJ/〔kg4.凝汽器的循环冷却水量dw＝25500t/h，冷却倍率m=60试求排人该凝汽器的蒸汽量5．某台汽轮机排汽饱和温度tcos=42℃，凝结水过冷度δ＝1℃，凝汽器循环冷却水进水温度twl=24℃，出水温度为tw2=366.某300MW汽轮机排汽饱和温度为38℃:，凝结水温度为℃，排汽量Dco=550t/h凝汽器循环冷却水进水温度为为2030℃，冷却水量Dw=30850t/h，录凝汽器循环水冷却倍率m、温升△7．15t水流经加热器后它的烩值从i12＝500.5kJ/纯，求10t水在此加热器内吸收的热量Q。8.一台50MW汽轮机的凝汽器，其外表单位面积上的换热量q=23600W/m2，凝汽器铜管内外璧温差为2℃9.某台凝汽器冷却水进水温度为twl＝15℃，出水温度为tw2=25℃，冷却水流量dw×104t/h,水的比热容c10.某机组的凝汽器排汽压力为6.OkPa，凝结水温度为30℃11．某台机组在某一工况下运行时，测得凝汽器真空为92Kpa，大气压力为0.101Mpa，问该凝汽器真空度为多少〔保存两位小数〕？12.某汽轮机每小时排汽D1=650t,排汽焓i1=560x4.,187kJ/kg,凝结水治柱i2=42x4.187kJ!纯，凝汽器每小时用循环冷却水量D2=42200t。水的比热容。c=4.187kJ/kg,求循环冷却水的温升。13．某凝汽器的钥管直径D=23mm，铜管长L=8450mn，铜管数n=17000根，求凝汽器的冷却面积。14.某凝汽器真空表读数p1=94Kpa，当地大气压力p2=101Kpa，求凝汽器的真空度。15．凝汽器真空表读数p1=95.05Kpa．大气压力计读数p2=101kPa.求工质的绝对压力。五、绘图题1.绘出射流式抽气器特性曲线，比拟射水式抽气器与射汽式抽气器的特性2.绘出液环式某的特性曲线，并说明其土作特性。3.绘出离心式真空泵的典型特性曲线，并说明其工作特性。4.简单绘出常用的高压加热器水侧自动保护旁路系统示意图，并说明其工作原理。六、论述题．1.凝汽器可分为哪几类？2.试述射汽式抽气器的事故处理原那么。3.试述射水式抽气器的事故处理原那么。4.试述投人高压加热器水侧的步魏。5.试述投人高压加热器汽翻的步象。6.试述高压加热器事故解列的条件。7.论述高压加热器事故解列的步骤。8.试述高压加热器运行中的维护方法。9.试述停止高压加热器的步魏。10.结合海勒式空冷系统，试述空冷系统的启动步骤及考前须知。11.结合海勒式空冷系统，试述空冷系统的运行参数的调整。12.结合海勒式空冷系统，试述空冷系统的正常停运的步探及防冻措施。14.试述汽轮机空冷系统启动和停运时的防冻措施。15.对于氢冷发电机组的氮气撼制系统，应做哪些主共维护工作？16.试述发电机定子水系统投人的步骤。17.定子水系统的正常维护工程有哪些？18.论述带外表式凝汽器的间接空冷系统〔哈蒙系统〕的组成、原理及优缺点。19.论述带喷射式〔混合式〕凝汽器的间接空冷系统〔海勒系统〕的组成、原理及优缺点。七、技能操作题．1.汽轮抓运行中，润滑油冷油器往修后投入的操作。2.汽轮机运行中，停半侧凝汽器查漏或清洗的操作。3.机组运行中，投人高压加热器〔检修后〕的操作，4.机组运行中，退出高压加热器运行的操作。5.发电机密封油系统的投运操作。第二章汽轮机辅助设备系统的启停及运行答案一、选择题I.A;2.B;3.B;4.D;5.C;6.A;7.B;8.C;9.B;10.D;II.B;12.B;13.A;14.D;15.D;16.A;17.C;18.B;19.D;20.A;21.D;22.C;23.A;24.C;25.B;26.A;27.C;28.C;29.A;30.C;3I.B;32.C;33.C;34.C;35．C。二、判断题1.√;2.√;3.×;4.×;5.√;6.×;7.√;8.×;9.×;10.√;11.×;12.√;13√;14.×;15.√;16.√;17.×;18.×;19.√;20.×；21.×;22.×;23.×;24.×;25.×;26.×;27.×;28.×;29.×。三、简答题1．答：在火力发电厂中，工质循环做功主要分为四大过程：蒸汽在锅炉中的定压吸热过程、蒸汽在汽轮机中的膨胀做功过程、乏汽在凝汽器中的定压放热凝结成水的过程、水在给水泵中的压缩升压过程。2．答：凝汽设备的作用主要有：(1)在汽轮机排汽口建立并维持一定的真空，以提高汽轮机的循环热效率。(2)冷凝汽轮机的排汽，再用水泵将凝结水送回锅炉，以方便地实现热功转换的热力循环。除此之外，凝汽器还对凝结水和补给水有一定的真空除氧作用，并且可以回收机组启停和正常运行中的疏水，接收机组启动和甩负荷过程中汽轮机旁路系统的排汽，减少工质的损失。3．答：凝汽器运行中的考前须知有：(1)投运前一定要检查凝汽器灌水找漏试验时的临时支撑物已取消〔特指刚性连接的凝汽器〕，否那么将影响凝汽器的膨胀，甚至造成机组振动。(2)凝汽器在抽真空以及进入蒸汽后，应注意检查凝汽器各局部的温度和膨胀变形情况，并对真空、水位、排汽温度以及循环水的压力、温度等有关参数进行监视。(3)投运循环水之前，禁止有疏水进入凝汽器。抽真空之前，要控制进入凝汽器的疏水量。(4)真空低于规程规定值时，禁止投入低压旁路系统。4．答：凝汽器的停止是在机组停机以后进行的，操作顺序是先停汽侧，后停水侧。凝汽器停运时要注意以下几点：(1)真空到零后，开启真空破坏门。(2)排汽缸温度低于500C后，方可允许停止循环水泵运行。(3)为防止凝汽器因局部受热或超压造成损坏，停运后，应做好防止进汽及迸疏水的措施。较长时间停运时，还应做好防腐措施。(4)凝结水系统仍在运行中时，应认真监视凝汽器水位，防止满水后冷水进入汽缸造成事故。5．答：凝汽设备运行情况的好坏，主要表现在以下三个方面：(1)能否保持或接近最有利真空；(2)能否使凝结水的过冷度最小；(3)能否保证凝结水的晶质合格。可见，评价凝汽器运行的主要指标就是凝汽器压力〔真空度〕、凝结水的过冷度及凝结水晶质。凝汽器压力每改变lkPa，汽轮机功率将改变1%一2%。一般过冷度增加1℃，发电煤耗约增加0.1%-0.5%。在现代大型凝汽器中，凝结水过冷度一般不超过0.5–16．答：凝汽器水位是凝汽器运行中的一个重要参数。水位的正常与否对凝汽器运行的平安性与经济性均有较大的影响。凝汽器水位过高，甚至淹没局部冷却水管，将使凝汽器的有效冷却面积减小，真空降低，过冷度增大，凝汽器的除氧效果变差，造成低压凝结水系统的氧腐蚀。同时，现代大机组均采用大热并的凝汽器，其外表积很大，水位增高，对凝汽器承力部件的工作也是很不利的。凝汽器水位过低，会造成凝结水泵的汽蚀损坏，严重时会造成凝结水泵汽蚀而不上水，进而影响到整个系统的平安运行。7．答：由于凝汽器冷却水管胀口不严及水管泄漏等原因，冷却水会漏入凝汽器的汽侧，使凝结水水质变差。凝结水水质不良会导致锅炉受热面结垢，传热恶化，不但影响经涛性，还会威胁锅炉设备的平安。此外，凝结水水质不良还会使新蒸汽夹带盐分，在汽轮机通流局部结垢，影响汽轮机运行的经济性和平安性。因此，机组运行中必须严格监视凝结水的品质。8．答：根据已有的运行经验，为提高胶球回收率必须注意做好以下几方面工作：(1)对循环水加强机械过滤，防止杂物堵塞铜管。(2)对不合理的凝汽器的水室结构进行合理的改造。(3)回收滤网内壁要光滑，无毛刺，不卡球，而且应安装在循环水管的垂直管段上。(4)通过试验确定合理的循环水流速，因为与水密度相近的胶球只有依靠一定的水流速度才能通过铜管。9．答：胶球清洗时的考前须知有：(1)为了确保胶球清洗效果，清洗时间应根据运行中的水质情况和污染物种类来确定。其原那么是：在间隔时间内，管内不形成坚实的污垢附着物或藻类物质。有的发电厂每天清洗一次，每次15-30min，也有的发电厂每周清洗一次，每次0.5h。(2)定期检查胶球的磨损情况，当胶球的直径减小时，应更换新球。(3)如果收球网前后压差过大，应进行反冲洗，以保证胶球的正常循环。(4)运行中假设发现胶球的循环速度下降，应检查胶球输送装置及系统的工作情况，发现问题及时处理。10.答：抽气设备贶是汽轮机组主要辅助设备，也是凝汽设备的重要组成局部，其主要任务是在机组启动时，需要用它把汽、水管道和一些设备中的空气抽走，并在凝汽器汽侧建立一定真空，以加快启动速度，防止汽水冲击。正常运行中，需要用抽气设备及时地抽出凝汽器及真空系统中的不凝结气体，以维持凝汽器的真空。此外，低压轴封处的蒸汽、空气混合物也需要及时地抽到轴封加热器中，以确保轴封的正常工作。11.答：射汽式抽气器与射水式抽气器的优缺点主要有：从系统上讲，射汽式抽气器的系统复杂，经济性差，在滑参数启动时还需要另外设置汽源，变负荷时需要不断地调整工作蒸汽的参数。而射水式抽气器的系统简单，耗能少，设备价格低，运行、维护简单方便；其缺点是需配置专用的水泵、水箱和补水管道，耗水量大，占地面积也较大。12.答：液环式真空泵的工作原理为：液环泵的叶轮与泵体存在偏心，两端由侧盖封住，侧盖端面上开有吸气窗口和排气窗口，分别与泵的入口与出口相通。当泵内有适量工作液体时，由于叶轮旋转，液体向四周甩出，在泵体内部与叶轮之间形成一个旋转液环。液环内外表与轮毂外表及侧盖端面之间形成了月牙形的工作空腔，叶轮上的叶片又把空腔分成假设干不相通、容积不等的封闭小室。在叶轮前半转，月牙形空腔逐渐增大，气体被吸人；在后半转，月牙形空腔逐渐减小，气体被压缩，然后经排气窗口排出。液环泵工作时，工作液体除传递能量外，还起密封工作腔和冷却气体的作用。因此要求被抽吸的气体既不溶解于工作液体，又不与工作液体起化学反响。13.答：离心式真空泵的工作原理为：工作水从专用水箱经过吸入管进入泵的中心，然后从一个固定喷嘴喷出，进入不停旋转着的工作轮的叶片槽道中。叶片把水流分成许多断续的小股水桂，这些水柱类似于一些小活塞，将吸气口处汽、气混合物夹带在小活塞之间带入聚水锥筒，然后经扩散管压缩排入水箱。工作水循环使用，空气自水箱析出。14.答：混合式加热器的优点是：它可将水直接加热到蒸汽压力下的饱和温度，无端差，热经济性高，没有金属受热面，结构简单，造价低，而且便于聚集不同温度的汽、水，并能除去水中含有的气体。但是，混合式加热器也有其缺点：每台加热器的出口必须配置升压泵，有的水泵还需要在高温下工作。这不仅增加了设备和投资，还使系统复杂化；而且当汽轮机变工况运行时，升压泵的入口还容易发生汽蚀。如果单独由混合式加热器组成回热系统投入实际运行，其厂用电量将大大增加，经济性反而降低。因此，火力发电厂一般只将其作为除氧器。15.答：外表式加热器的优缺点是：由于金属受热面存在热阻，给水不可能加热到对应压力下的饱和温度，不可防止地存在着端差，因此，与混合式加热器相比，其热经济性低，金属耗量大，造价高，而且还要增加与之相配套的疏水装置。但是，由于外表式加热器组成的回热系统比混合式的回热系统简单，且运行可靠，因而得到了广泛应用。常用的外表式加热器为管壳式加热器。16.答：为了提高回热效率，更有效她利用抽汽的过热度，加强对疏水的冷却，高参数大容量机组的高压加热器，甚至局部低压加热器又把传热面分为蒸汽冷却段、凝结段和疏水冷却段三局部。蒸汽冷却段又称为内置式蒸汽冷却器，它利用蒸汽的过热度，在蒸汽状态不变的条件下加热给水，以减小加热器内的换热端差，提高热效率。疏水冷却段又称为内置式疏水冷却器，它是利用刚进入加热器的低温水来冷却疏水，既可以减少本级抽汽量，又防止了本级疏水在通往下一级加热器的管道内发生汽化，排挤下一级抽汽，增加冷源损失。随着加热器容量的开展，还有的机组将蒸汽冷却段或疏水冷却段布置于该级加热器壳体之外，形成单独的热交换器，称为外置式蒸汽冷却器或外置式疏水冷却器。17．答：由于流经高压加热器的给水压力远高于汽侧压力，当高压加热器管束破裂时，高压给水会迅速进入汽侧，从抽汽管道流进汽轮机中，造成严重的水冲击事故。因此，为了在事故情况下迅速、可靠地切断高压加热器供水，同时又要保证不间断锅炉的供水，因而设置了高压加热器的自动旁路系统。此外，为了防止机组突然甩负荷时，汽轮机内压力突然降低，各加热器或抽汽管道中的蒸汽倒流进入汽轮机引起超速；以及防止加热器管系泄漏时，水从抽汽管道进入汽轮杌内发生水冲击事故，在汽轮机抽汽管道上均装有能够快速关闭的止回阀，也即加热器的汽侧保护。18.答：运行中发现加热器端差增大时，可以从以下几个方面分析：(1)加热器受热面结垢，使传热恶化。(2)加热器内积聚空气，增大了传热热阻。(3)水位过高，淹没了局部管束，减少了换热面积。(4)抽汽门或止回阀未全开或卡涩，造成抽汽量缺乏，抽汽压力低。(5)旁路门漏水或水室隔板不严使水短路。19.答：运行中停运低压加热器应注意以下两点：(1)如果停运的低压加热器处于饱和湿蒸汽区，将有可能使抽汽口处汽缸积聚疏水，造成后级动叶的水冲蚀甚至损坏。(2)如果停运的低压加热器处于高压轴封溢汽的回收点，那么加热器停运后，轴封漏汽将进入低压缸，会对低压缸的运行工况造成影响。20.答：无论运行中停止个别高压加热器，还是低压加热器，均会使给水温度降低，严重时会造成高压直流锅炉水冷壁超温，汽包炉过热，汽温升高。加热器的停运还会影响机组的出力。假设不减小汽轮机的进汽量，那么相应加热器抽汽口以及后各级的通汽量将增大，特别是末级隔板和动叶的受力情况将有较大的增加，严重时会造成末级叶片的损坏。因此，各汽轮机制造厂家对回热系统停运后的汽轮机组的带负荷情况均有明确的限制，机组运行中必须按其要求严格控制负荷，以确保机组的平安运行。21．答：低压加热器发生满水现象时，除发出水位高信号外，还会使端差增大，出口水温降低，严重时汽侧压力将发生摆动或升高，并有可能造成抽汽管道和加热器本体冲击、振动等。发生上述现象时，应立即紧急迫除加热器运行。迅速关闭其进汽电动门、抽汽止回阀、空气门，大开事故疏水门或放水门，开启水侧旁路门，关闭其水侧出、入口门，关闭与其相邻的加热器的疏水门和空气门。22．答：高压加热器无水位运行时，蒸汽通过疏水管进入下一级高压加热器，从而减少了下一级的抽汽量，影响回热经济性。而且，由于疏水的两相流动使疏水调节阀、疏水管发生严重的冲蚀，直接影响了高压加热器的平安运行。高压加热器无水位运行时，蒸汽带着被凝结的水珠流经加热器管束尾部，造成该部位管束的冲刷。尤其是对有疏水冷却器的高压加热器，无水位运行将使管束侵蚀成孔洞，从而发生泄漏现象。高压加热器水位过离，一方面使管束换热面积减小，给水温度下降，影响回热经济性；另一方面容易造成保护动作，而且一旦保护失灵，汽轮机将有进水的可能。因此，在高压加热器运行中严禁无水位或高水位运行，对高压加热器水位要进行严密监视。23．答：要保证热力除氧的除氧效果，必须具备以下条件：(1)除氧给水必须加热到对应压力下的饱和温度，并在除氧塔和水箱之间有一定的滞留时间。(2)除氧给水应有足够的与加热蒸汽接触的面积，以保证良好的加热效果。(3)保证除氧给水在塔内为紊流状态，以增加气体的扩散速度。(4)要迅速排出从给水中别离出来的气体，以降低除氧器内气体的分压力。(5)保持加热蒸汽与除氧给水逆向流动，使除氧给水中的气体加速别离。24.答：电厂中给水是封闭循环的，给水中溶解的气体的来源有：①开口疏水箱内的疏水外表直接与大气接触而溶入气体；②由于汽轮机的真空系统不严密，空气漏入凝汽器内；③凝结水在凝汽器内存在过冷却度；④往给水系统内补充化学水时带人溶解气体。25．答：给水中溶解的气体，有一些是活动性很强的气体，如氧与和二氧化碳，对热力设备的管道、省煤器及锅炉本体内部外表、热交换设备等部位起腐蚀破坏作用，降低了设备的使用痔命。如给水中溶解氧气超过0.03mg/L时，给水管道和省煤器在短时期内会出现穿孔点状腐蚀。给水中所溶气体在热交换设备中是不凝结的，当蒸汽被凝结而气体被析出后，会在热交换设备的水管与蒸汽之间形成一层气膜，阻碍导热过程的正常进行，影响传热效果。因此，给水中溶解气体是影响电厂平安经济运行的主要因素之一。26.答：高压除氧器与真空式、大气式除氧器相比拟具有以下显著优点：(1)采用高压除氧器可以减少高压加热器的数目，节约了金属耗量和投资。(2)高压机组的给水温度一般在230—270℃(3)较高的饱和水温还可促进气体自水中离析，降低气体的溶解度，使除氧效果提高。(4)可以防止除氧器发生自生沸腾现象。27.答：除氧器滑压运行的优点为：(1)除氧器滑压运行可以提高机组的热经济性，在机组低负荷运行时，这种效果尤为明显。因为除氧器滑压运行，可以减少除氧器加热蒸汽的节流损失。(2)热力系统简化，设备投资降低。(3)汽轮机抽汽点的分配更趋于合理，提高了机组的热效率，其焓升的提高对防止除氧器自生沸腾也是有利的。28.答：冷却塔冬季停运的保护措施有：(1)冷却塔在冬季运行期间，不宜以频繁启、停的方式进行“调峰”。(2)冷却塔在冬季停运时，宜选在气温相对较高的时间进行操作。(3)因机组停运而需停塔时，停塔与停机宜同时操作，或先停塔后停机。(4)冷却塔在冬季停运后，应将室外供水管道放空或投入循环热水装置。(5)冷却塔的集水池和循环水沟在冰冻季节应作温水循环的保护措施。29.答：所谓空冷电站是指用空气作为冷源直接或间接来冷凝汽轮机组排汽的电站。采用空气冷却的机组，称为空冷机组。30.答：汽轮机空冷系统根据蒸汽冷凝方式的不同，可分为直接空冷系统和间接空冷系统。间接空冷系统又可分为带外表式凝汽器的间接空冷系统〔哈蒙系统〕和带喷射式〔混合式〕凝汽器的间接空冷系统〔海勒系统〕。31.答：直接空冷凝汽器通常由钢制翅片管散热器配以大直径的轴流风机构成。直接空冷系统的原理是汽轮机的排汽通过排汽管道进入配汽联箱，由配汽联箱分配到不同的翅片管散热器中，当排汽流经翅片管内部时，大量的冷空气被轴流风机送入并吹过翅片管散热器，将排汽的热量带走，从而使蒸汽凝结成水，凝结水进入凝结水箱。最后由凝结水泵送入凝结水系统中，即直接空冷系统是把汽轮机排汽直接通过空冷凝汽器加以冷凝、回收利用的。直接空冷系统的优点是：设备少，系统简单，基建投资较少，占地少，空气量调节灵活。该系统一般与高背压汽轮机配套。缺点是：运行时粗大的排汽管道密封困难，维持排汽管内的真空困难，启动时形成真空需要的时间较长。32．答：散热器结冰损坏的条件有兰个：(1)环境温度低于OoC。(2)入口水温低。(3)散热器管内的水流慢或流动停止。33.答：影响汽轮机空气冷却系统散热器管内水流速度的原因主要有：(1)运行中循环水泵故障，或系统严重泄漏，此时如排水不及时，容易造成大面积冻害。(2)局部泄漏，造成流动分布失常，水的蒸发造成局部环境温降，易发生冻害。(3)凝汽器水位过低，系统混入空气形成气塞。(4)排水时空气管进气不畅，原因是空气管内水结冰。(5)充水时空气管出气不畅，原因是排水不净造成管内有冰堵，系统残液凝华造成空气管通流面积降低甚至完全堵死。(6)连续冲洗排水，排水后再冲洗，系统内排水不净造成冰堵。34.答：发电机中间介质置换法是先将中间气体C02〔或N2〕从发电机壳下部管路引入，以排除机壳及气体管道内的空气。当机壳内含量到达规定要求时，即可充入氢气排出中间气体，最后置换成氢气。排氢过程与上述充氢过程相似。在使用中间介质法时，应注意气体采样点要正确，化验分析结果要准确。气体的充入和排放顺序及使用管路要正确。35．答：发电机抽真空置换法应在发电机静止停运的条件下进行。首先将机内空气抽出，当机内真空度到达90%-95%时，可以开贻充入氢气。然后取样分析，当氢气纯度不合格时，可以再次抽真空，再次充入氢气，直到氢气纯度合格为止。采用抽真空法时，应特别注意密封油压的调整，防止发电机进油。36.答：当氢压下降时，作用在油氢差压阀上部的氢压随之下降，油氢差压阀在下部油压的作用下，带动阀体上移，关小去空侧油回路的供油门，使空侧供油量减小，空侧油压下降，起到油压跟踪氢压的作用。由于差压阀活塞上加有配重块，故油氢压力在维持到规定的差压时，就不再变化，趋于稳定。空侧油压下降，使得作用于平衡阀上部的空侧油压下降，平衡阀在下部氢侧油压的作用下，带动阀体上移，使氢侧密封油压力在平衡阀的作用下下降。由于平衡阀活塞上未装配重块，故氢侧油压能根本保持和空侧油压一致。氢压升高时动作过程与上述步骤相反。37．答：在发电机外部进、出水管之间，备有专用反冲洗临时管，该专用管将发电机进水改为出水，出水变成进水。当专用管接通后，即可启动定子泵，向发电机定子绕组通水循环，运行l2-24h后停止，倒为正常运行方式，正冲洗。如此反复并定期清理滤网，直到定子水流量显示正常，冲洗结束。结束后恢复原来运行系统。冲洗时，对水压与水流的要求与运行时相同。38．答：水泠发电机的冷却组合方式有：水水氢〔定子和转子绕组水内冷，铁芯氢冷〕、水水空〔定子和转子绕组水内冷，铁芯空冷〕及全水冷〔定子、转子绕组及铁芯都为水冷〕等三种。39.答：双水内冷发电机在启动过程中应注意：(1)在冲转和升速过程中，转子进水压力会随流量增大而逐渐降低，因此升速时，需随时予以调整，保持转子水压及通水流量在设计值。(2)机组升速时，应特别注意转子进水密封支座的工作情况〔无过热或大量漏水现象〕，并随时调整进水密封垫料压盖松紧程度。对于转子低转速时转轴进出水处可能出现的渗漏现象，假设不严重，可不做处理。因转速升高后，其渗漏会随离心力加大而减小，但升速时应加强对该部位的监视。40.答：双水内冷发电机通水循环后，应做以下检查及操作：(1)检查水系统管道、发电机机壳下部等处有无漏水现象。(2)检查转子进水的密封情况，进水密封支座垫料处应有少量滴水，如滴水过大，可适当降低转子进水压力。(3)转子出水支座处不应有大量甩水现象。(4)投入发电机的油水继电器、发电机定子绕组温度自动巡回检测仪。41.答：凝结水产生过冷却的原因有：凝汽器汽侧积有空气；凝汽器水位过高；循环水量过大；凝汽器冷却水管排列不佳或布置过密。42.答：凝汽器铜管轻微泄漏，凝结水硬度稍有增大，可以在循环水进口侧或在胶球清洗泵加球室加锯末，使锯末吸附在铜管泄漏处，从而临时堵住泄漏点。四、计算题1．解：q=i’-i’=2255.0-125.5=2129.5(kj)答：lkg蒸汽在凝汽器内放出2129.5kJ热量。2．解：吸收的热量Q=m〔i2–i1〕=105×103×(408.8-210.2)=2.085×107(kj)×107kJ。3．解：1h内被冷却水带走的热量为q=dwcp〔tw2-twl〕=8.0×104×10×4.187×(25-20)=1.67×109(kj/h)8h内被冷却水带走的热量为Q=8×1.67×109=1.336×1010(kj)×lOlokJ热量。4．解：Dco=Dw／m-25500/60=425(t/h)答：排入凝汽器的蒸汽量425t/h。5．解：端差δt=tcos–tw2=42-36=6(℃)答：凝汽器的端差为6℃6．解：Dco:550t/h,Dw=30850t/h,tcos=380℃,tw1=20℃,tw2那么冷却倍率m=30850/550=56冷却水温升△t=tw2–tw2。=30-20=10(℃)端差δt=tw2-tw1=38-30=8(℃)答：循环冷却水的冷却倍率为56，温升为100C，凝汽器的端差为8℃7．解：q=i2–i1=500.5-330.9=169.6(kj/kg)Q=mq=15×103×169.6=2.54×106(kj)6kJ。8．解：因为q=a〔t外-t内〕所以a=q/〔t外-t内〕=23600/2=11800[W/(m2·℃)]答：水蒸气的换热系数是11800W/(m2·℃)。9．解：该凝汽器每小时被冷却水所带走的热量为q=dwcp(tw1-tw2)=9.75×10×4.187×(25-15)×107(kj/h)24h内被冷却水带走的热量为408.23×lO7×24=9797.58×107=9.80×1010(kj)×lOlOkJ热量。℃。过冷度=排汽饱和温度-凝结水温度=36.18-30=6.18(℃)答：凝结水的过冷度是℃。真空度=凝汽器真空／大气压力×100%=92/101.0×100%≈91.09(%)答：该凝汽器真空度为91.09%。12.解：△t=[(i1-i2)D1]／(D2C×650]／(42200×4.187)=7.98(CC)笞：循环冷却水的温升为℃13.解：冷却面积S=πDLn=3.14×0:023×8.45×17000=10374.40(m2)答：凝汽器的冷却面积为2。14.解：真空度=P1/P2=94/101×100%≈93.07(%)答：凝汽器的真空度为93.07%。15.解：绝对压力p=p2–p1=101.2-95.05=6.15(kPa)答：工质的绝对压力为6.15kPa。五、绘图题1．答：图2-1为射流式抽气器特性曲线，从运行特性上看，实线位置2比虚线1的位置低，说明在抽吸同样空气量时，射水抽气器的效果好，可维持较高真空。从图2-1上还可以看出，射水式抽气器特性曲线无明显拐点，说明抽气负荷增大时，射水式抽气器的工作更稳定。2．答：液环泵的性能指标包括容量，功率，抽气量，汽、气混合物量及吸入压力。这些参数组成的相互关系曲线称为液环泵的特性线，如图2-2所示。图中效率曲线有一个明显的极值，前半段随功率的增大，吸人口压力下降，效率上升；后半段随功率的增大，吸入口压力下降，效率也下力降低后，造成抽气量下降降后，气体密度减小，吸气量下降的缘故。抽气量曲线呈平抛曲线，也是吸入口压这是因为吸入口压力下的缘故图2-1射流式抽气器特性曲线Pco—凝汽器喉部压力；p”co—凝汽器空气抽出口降。压力；pd一射永式抽气器吸入室压力1—使用射汽式抽气器时凝汽器喉部的压力曲线；2一使用射水式抽气器吸干空气时的特性曲线从图2-2曲线上可以看出，吸入压力小于160×133.32Pa(即0.02lMPa)时，泵的效率、吸气量急剧下降，无法稳定运行。因此电站用液环泵多数采用入口串联一个大气式喷射器的方式，以增加液环泵的吸入口压力，单级液环泵只能作为启动抽气器。此外，液环泵正常运行时，随工作水温的升高，抽气量下降。相同抽图2-2液环泵特性线气量下，工作水温升高，吸入口压力也上升，真空下降，其原因也是水温升高后局部水汽化，增加了混合物的体积所致。3．答：图2-3为离心式真空泵的典型特性曲线。由图2-3可看出，在抽吸一定空气量时，工作水温愈高，吸入口压力愈高，所能形成的真空就愈低。这也是因为水温高，局部水汽化，造成吸入口压力升高。因此，运行中必须加强对工作水温的监视。图2-3离心式真空泵的典型特性曲线4．答：图2-4为较为常用的高压加热器水侧自动保护旁路系统示意，图示为正常运行状态。当加热器发生故障时，水位开高接通电信号，电磁阀吸合，泄掉出、入口联成阀A室水压和联成阀B室的水压，推动活塞，带动阀门迅速关闭，切断高压加热器的供水，同时翻开旁路实现不间断地向锅炉供水。这种出、入口及旁通共用一个阀瓣的阀门称为联成阀。这种高压加热器水侧保护又称为水压液动旁路保护装置，其缺点是控制水路及元件需长期承受给水的高温高压，运行可靠性较差，因此，也有将联成阀活塞外置的。就是在联成阀阀杆上方另装设一个活塞，控制水由低温低压的凝结水供给。这种高压加热器系统在投入前，其出、入口联成阀阀瓣均处在关闭状态，旁路处在开启状态。先用灌水门向高压加热器水侧灌水排空，然后翻开启动门，泄掉联成阀活塞上部B室水压，这样人口联成阀受A室水压的作用向上移动翻开。同时，旁路被关闭，高压加热器过水后，出口联成阀受到高压水流作用也被顶开。图2-4高压加热器水侧自动保护旁路系统示意六、论述题1．答：按照汽轮机排汽凝结的方式不同，凝汽器可分为混合式和外表式两种类型。混合式凝汽器采用排汽与冷却水直接接触的混合换热来凝结排汽，它对冷却水水质的要求较高，否那么凝结水将不能回收。外表式凝汽器采用排汽与冷却水通过金属外表进行间接换热的方式来凝结排汽。目前，大局部火力发电厂均采用外表式凝汽器。外表式凝汽器按冷却水的流程又可分为单流程、双流程、多流程；按水侧有无垂直隔板，又可分为单一制〔单道制〕和对分制〔双道制〕，大型电厂多采用对分制凝汽器。随着电厂，特别是核电站汽轮机单机功率的增长，凝汽器冷却水进水方式出现了在同一壳体内冷却水通过3-6根进水管，进入相应的3-6个水室去的凝汽器，分别称为三道~六道制凝汽器。按进入凝汽器的汽流流动方向，又可分为汽流向下式、汽流向上式、汽流向心式和汽流向侧式。按照凝汽器冷却介质的不同，又可以将凝汽器分为水冷却式凝汽器和空气冷却式凝汽器。空气冷却式凝汽器又分为直接空冷凝汽器、间接空冷外表式凝汽器、间接空冷混合式凝汽器。按照凝汽器汽室压力数，又可以将凝汽器分为单压凝汽器和多压凝汽器。一般来说，多压凝汽器与单压凝汽器相比，可使汽轮机组热效率提高0.15%-0.25%，我国制造或引进的500MW以上的机组多采用多压凝汽器。2．答：射汽式抽气器的事故处理原那么为：(1)蒸汽喷嘴堵塞。当蒸汽品质不良，使喷嘴口内积垢造成通汽截面缩小，或未装蒸汽滤网，异物堵塞喷嘴口，都会使抽气器的工作效率降低，造成真空下降。此时可按操作规程，用蒸汽阀门来调节蒸汽压力冲洗喷嘴，无效时应停运检查处理。为防止堵塞，一般在喷嘴的入口蒸汽管道上装有滤网。发现滤网前后压差增大时，应殁时清理。(2)冷却器内水量缺乏，由排气口冒出大量白色蒸汽。这种现象多发生在启动过程中或低负荷运行中，可开大凝结水再循环门，增大冷却水量。(3)冷却器水位过高。由于疏水调整不当或冷却器内铜管破裂，都会使冷却器内水位过高。水位过高，首先会减小冷却面积，使混合物温度升高，降低下一级抽气器的效率，如继续升高，将会使抽气器无法正常工作，此时应启动备用抽气器，尽快修复发生故障的抽气器。3．答：射水式抽气器的事故处理原那么为：(1)水池水温高。射水抽气器多采用闭式循环，由于汽、气混合物的加热和水泵运转的摩擦发热，会造成水温升高。发现水温高时，应增加补充冷水，使热水由溢流管排出，以稳定水源。(2)抽气器喷嘴的进水口被冲蚀。这是进入抽气器的工作水不清洁或含有砂粒所引起的一种机械损伤。为此在检修时，应检查喷嘴的冲蚀情况，以防运行中效率降低。(3〕射水系统结垢。系统中工作水在长期工作下温度会有所升高，在喷嘴出口、混合室、喉管、扩压管等处的壁面结垢，占据局部流道，应定期予以去除。这一点在水质较差时，应引起足够重视。4．答：高压加热器水侧投人的步骤为：〔1)检查关闭加热器的水侧放水门，如采用液动三通阀的给水旁路系统时，应开启三通阀强制手轮，全开高压加热器注水一次门，稍开注水二次门，向高压加热器内部注水，同时控制温升率在规定范围内。一般情况下，应控制在℃/min之内，最高不超过℃/min《火力发电厂高压加热器运行维护守那么》规定的温升率为不大于5℃(2〕高压加热器水侧空气排尽后，关闭高压加热器水侧排空门。(3〕高压加热器水侧到达给水压力后，关闭高压加热器注水门，检查〕高压加热器内部水侧压力不下降，汽侧水位不上涨。(4〕开启高压加热器进、出水门，关闭高压加热器水侧旁路门，注意高压加热器后给水流量及压力变化。采用三通阀的系统，高压加热器人口联成阀应自动开启。，〔5〕投人高压加热器保护开关。5．答：高压加热器汽侧投人的步骤为：(1)在到达规定负荷后，准备按抽汽压力由低压到高压逐台投人高压’加热器。开启抽汽管道的疏水，开启抽汽管道止回阀，稍开高压加热器进汽电动门〔或旁路门〕进行暖管15min，注意进汽管道无冲击。(2)待汽侧空气排尽后，关闭汽侧空气节流板旁路门。(3〕暖管结束后，关闭抽汽管道疏水门。(4〕按抽汽压力由低到高的顺序依次逐渐翻开进汽门，注意给水温升率应不大于规程规定值；调节高压加热器水位正常。(5)冲洗高压加热器水位计。．，(6)解除高压力口热器保护开关，校验加热器水位正常后投人高压加热器保护开关，抽汽止回阀水控电磁阀投人自动。(7)高压加热器水质合格后，回收高压加热器疏水到除氧器。(8〕翻开各高压加热器进汽门，关闭旁路门，调节水位正常。6.答：高压加热器事故解列的条件为：〔1)汽水管道及阀门爆破，危及人身及设备平安时。(2)任一加热器水位升高，经处理无效时，或任一电接点水位计、石英玻璃管水位计满水，保护不动作。(3〕任一高压加热器电接点水位计和石英玻璃管水位计同时失灵，无法监视水位时。(4)明显听到高压加热器内部有爆炸声，高压加热器水位急剧上升。7.答：高压加热器事故解列的步骤为：〔1)关闭有关高压加热器进汽门及止回阀，并就地检查在关闭位置。(2)将高压加热器保护打到“手动”位置，开启高压加热器旁路电动门，关闭高压加热器进、出口电动门，必要时手摇电动门直至关严。(3)开启高压加热器至危及疏水的电动门。(4〕关闭高压加热器至除氧器疏水门，待高压加热器内部压力泄压到0.49MPa以下时，开启高压加热器汽侧放水门。〔5)其他操作按正常停高压加热器进行操作。〔6〕假设判定高压加热器泄漏〔如发生高压加热器水位升高，给水温度降低，汽侧压力升高，疏水调整门自动翻开，高压加热器出口给水压力下降，加热器及抽汽管道冲击等现象〕，应先检查保护装置是否动作。未动作时，应开启高压加热器水侧旁路门〔或高压加热器三通阀〕，停止高压加热器水侧运行，同时停止高压加热器汽侧运行。8.答：高压加热器运行中的维护方法如下：〔1)高压加热器正常运行中，要保持水位正常，严禁无水位和高水位运行，水位自动调节装置应正常。(2)高压加热器汽侧排空门在高压加热器运行当中应一直保持全开，将汽侧空气排至除氧器。因为空气聚集在换热面上，不仅影响着高压加热器的传热效果，同时还会引起高压加热器的腐蚀。(3)定期记录高压加热器的出人口温度和抽汽压力。如发现给水温度降低，应及时查明原因。比方检查高压加热器水位是否过高，汽侧排空门是否误关，高压加热器旁路门〔三通门〕是否不严，出人口门是否未全开，高压加热器进汽门、抽汽止回阀是否未全开等。对给水温度降低这一情况，可以根据汽轮机抽汽口压力与加热器汽侧压力之差的变化来分析。如果发现两者的压力差增加，那么说明进汽被节流；如汽侧压力等于或高于抽汽压力，那么说明水位过高。(4)要注意发电机组负荷与高压加热器疏水自动调节阀的开度关系。当负荷未变，调节阀开度增加时，高压加热器管束可能出现泄漏，这时要立即确证高压加热器是否内漏。如泄漏，应立即停止高压加热器运行。(5)对高压加热器的保护、自动调节装置要进行定期试验，保证其动作可靠。(6)要定期对高压加热器的水侧、汽侧平安门进行校验，同时如有可能应进行定期活动试验。(7)对通过高压加热器的水质，应严格定期化验。(8)要严密监视高压加热器的运行状况，以下情况视为高压加热器超负荷运行：①汽轮机汽耗量过大，给水流量大于设计值，抽汽量增加；②单个高压加热器的汽侧停运，使后一级加热器入口温度降低，抽汽量增加，过负荷。9．答：高压加热器的停运可分为随机停运、带负荷停运和事故停运。具备随机滑参数停运条件的高压加热器，应随机组的停运而停运加热器。当需要带负荷停运时，应严格控制温降率，具体操作步骤如下：(1)按规定减局部负荷。(2)切除高压加热器保护。(3)按抽汽压力由高压到低压逐台关闭高压加热器进汽门。调整疏水水位，控制温降率在规定范围内，通常应控制在1.870C/min之内(《火力发电厂高压加热器运行维护守那么》规定的温降率为不大于2℃(4)稍开抽汽止回阀前、后疏水门。高压加热器汽侧隔离后，开启高压加热器汽侧排地沟门。(5)如需停止高压加热器水侧，应先开启电动旁路门．再关闭高压加热器进、出口水门。(6)抽汽止回阀保护打至“手动”，确认止回阀关闭后，打至“解除”位置。10.答：海勒式空冷系统的启动是指该系统从停运到运行状态的转变过程。可分为两大步骤：(1)启动循环泵、水轮机，将系统压力调整在正常范围内，建立冷却水系统的正常循环。(2)根据气候及循环水温情况逐步投运扇形散热器接带负荷，直至扇形段全部投入。启动过程中应注意以下几点：(1)在整个过程中应保证空冷系统的总压力在正常范围内，不致因超压造成设备及系统的泄漏。(2)扇形散热段的充水有一定的要求。扇形段充水一般在发电机并网之后进行，夏季也可以在并网之前，但当环境大气温度低于5℃时，必须在并网之后，循环水温到达3511.答：海勒式空冷系统的运行参数的调整为：(l)系统总压力的调整。空冷系统是一个密闭的微正压循环系统，运行过程中应保持系统总压力在200-220kPa范围内，以保证冷却三角顶部压力略高干大气压力，防止空气进入，维持水循环的正常运行。系统总压力的调节，是靠开关节流阀或水轮机的导叶开度来实现的。(2)扇形段出水温度的调整。扇形段出水温度的上下直接影响空冷系统的平安经济运行。夏季应尽量调低扇形段的出水温度，以提高机组运行的经济性。冬季扇形