汽机专业技术问答讲课教案
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汽机专业技术问答1、灭火方法、使用器材及注意事项?答: 1、未浸油类的杂物着火时,可用水、泡沫灭火器、沙子等灭火。
2、浸有油类的杂物着火时,应用泡沫灭火器、沙子等灭火。
3、油箱和其它容器内的油着火时,可用泡沫灭火器、CO2、1211灭火器灭火。
必要时可用湿布扑灭或隔绝空气,但禁止使用沙子和不带喷嘴的水龙头灭火。
4、带电设备着火,应首先切断电源,然后用CO2、1211、干粉灭火器灭火,不准用泡沫灭火器灭火。
电动机着火,不准用沙子或大股水注入电动机内进行灭火。
5、带电设备着火,如不能立即切断电源,可用1211、1301、CO2灭火器灭火,禁止使用其它非绝缘性的灭火器材。
6、蒸汽管道或其它高温部件着火,不准用1211、CO2灭火器灭火,以防热应力损坏设备。
7、设备的转动部分及调速系统着火,禁止用沙子灭火,同时参照上述有关规定执行。
8、抗燃油对人体有腐蚀作用,灭火及其它工作时应特别注意。
9、氢气着火,主要用1211、1301、CO2灭火器灭火。
10、发电机变压器组中间无断路器,若着火,在发电机未停止惰走时,严禁人员靠近变压器灭火。
11、主变、高压厂变着火时,可用水喷淋装置进行灭火。
12、集控室、网控室内发生着火时,除用常规灭火手段外,可用1301系统进行灭火。
13、燃油泵房发生着火时,除用常规灭火手段外,可用水喷淋及泡沫灭火系统进行灭火。
2、我厂消防系统的组成?答: 由探测报警装置与灭火系统两大部份组成,其中灭火系统由以下设备组成:瓶阀站,就地执行盘,声光报警箱,喷头,紧急按钮组成;报警部分为火灾自动报警系统。
3、我厂消防系统有哪几部分组成?答:消防系统分别由水消防系统,泡沫灭火系统,1301卤代烷灭火系统,二氧化碳灭火系统,火灾自动报警系统五部分组成,另外在各个区域配置了移动式消防器材。
4、消防水的稳压系统是如何设置的?答:厂自备600吨消防蓄水池二只,消防泵三台,补水补气泵各二台,稳压罐一个,管网压力达到设计要求7—9公斤,最大压力10公斤,最大流量780T/H。
第一篇汽机专业基础知识1.什么是表压力?什么是绝对压力?用压力表测量压力所得的数值,是高于大气压力的数值,即表压力.它指的是在大气压力的基础上测得的压力值.将大气压力计算在内的数值才是压力的真正数值,工程上称这个压力为绝对压力.表压力和绝对压力的关系如下:P表 = P绝 --- B 或 P绝 = P表 + B式中 P表----------工质的表压力P绝----------工质的绝对压力B--------------当时当地的大气压力(近似等于1工程大气压).2.什么是真空?什么是真空度?当密闭容器中的压力低于大气压力时,称低于大气压力的部分为真空.用百分数表示的真空,叫真空度.即:用测得的真空数值除以当地大气压力的数值再化为百分数. 用公式表示:h真空真空度 = --------------×100%h大气3.什么是经济真空? 什么是极限真空?所谓经济真空是提高真空使汽轮发电机增加的负荷与循环水泵多消耗的电功率之差为最大时的真空.如真空再继续提高,由于汽轮机末级喷嘴的膨胀能力已达极限,汽轮机的功率不再增加,此时真空称为极限真空.4.气体的比容与压力、温度有什么关系?气体的比容与压力、温度有密切的关系,当温度不变,压力提高时,气体的比容缩小;如果压力保持不变,只提高温度,则气体的体积膨胀,比容增大.它们之间的关系式为:Pv = RT式中 P ------- 压力;v ------- 比容;T ------- 绝对温度;R ------- 气体常数.5.什么是汽化现象?什么是凝结现象?物质从液态变为汽态的过程叫汽化.汽化方式有两种:蒸发;沸腾.物质从汽态变为液态的现象叫凝结.在一定的压力下,液态的沸点也就是蒸汽的凝结温度.凝结与汽化是两个相反的热力过程.6.什么是过热蒸汽?什么是蒸汽的过热度?在同一压力下,对饱和蒸汽再加热,则蒸汽温度开始上升,超过饱和温度,这时的蒸汽就叫过热蒸汽.过热蒸汽的温度与饱和蒸汽的温度之差叫蒸汽的过热度.过热度越大,则表示蒸汽所储存的热能越多,对外做功的能力越强.7.什么是焓?焓是汽体的一个重要的状态参数.焓的物理意义为:在某一状态下汽体所具有的总能量,它等于内能和压力势能之和.8.什么是熵?熵是热力学中的一个导出参数.熵的微小变化起着有无传热的标志作用.熵的引入可以方便地反映出热力过程热量的转换及循环的热效率.9.什么是液体的汽化潜热?在定压下把1千克的饱和水加热成1千克干饱和蒸汽所需要的热量,叫做该液体的汽化潜热.10.什么是凝结热?在定压下,1千克蒸汽完全凝结成同温度的水所放出的热量叫做凝结热.11.汽化热与凝结热有什么关系?在一定的压力和温度下,液体的汽化热与相同压力、温度下的凝结热相等,即在温度相等、压力相同的情况下,1千克饱和蒸汽凝结时放出的热量等于1千克饱和水汽化时所吸收的热量.12.什么是循环热效率?它说明了什么?工质每完成一个热力循环所做的有功和工质在每个热循环过程中从热源吸收的热量的比值叫做循环热效率.循环热效率说明了循环中热能转变为功的程度,效率越高,说明工质从热源吸收的热量转变为有用功的比例越高;反之,效率越小,说明转变为有用功的热量越少.13.卡诺循环是由哪些过程组成的?它在 T--S 图上如何表示?卡诺循环是由两个可逆的定温过程和两个可逆和绝热过程组成的.它在 T---- S 图上所示.1---2 过程是可逆的等温吸热过程;2---3 过程是可逆的绝热膨胀过程;3---4 为可逆的等温放热过程;4---1 为可逆的绝热压缩过程.14.卡诺循环的热效率怎样计算?卡诺循环热效率用η卡表示.q1--- q2 T1(S2--- S1) --- T2(S2--- S1)η卡 = --------------- = --------------------------------------q1 T1(S2 --- S1)T1--- T2= --------------- = 1 --- -------T1 T1式中η卡 ------------- 卡诺循环热效率;q1 ------------- 工质由高温热源吸收的热量, 焦耳/千克;q2 ------------- 工质向低温热源放出的热量, 焦耳/千克;T1 ------------- 高温热源的绝对温度, K ;T2 ------------- 低温热源的绝对温度, K ;在相同的温度范围内,卡诺循环的热效率最高,但总是小于1.15.朗肯循环是通过哪些设备实现的?各热力设备在热力循环中起什么作用?朗肯循环是火力发电厂的基本热力循环,它是通过蒸汽锅炉、汽轮机、凝汽器和给水泵这四个主要热力设备实现的.各热力设备所起的作用如下:(1) 锅炉的作用: 锅炉包括省煤器、炉膛水冷壁和过热器,它将给水定压加热,最终产生过热蒸汽,即主蒸汽,然后通过主蒸汽管路送入汽轮机;(2) 汽轮机的作用: 蒸汽进入汽轮机进行绝热膨胀做功,将热能转变为机械能,做完功的排汽排入凝汽器;(3) 凝汽器的作用:将汽轮机的排汽加以冷却,使其在定压下凝结成饱合水,其压力等于汽轮机排汽压力(4) 给水泵将凝结水进行绝热压缩,升高压力送回锅炉,送入锅炉的水称为给水. 16.怎样在 T --S 图上表示朗肯循环?如图所示: 4 --- 5 --- 6 --- 1 过程是工质 (水) 在锅炉中被定压加热、汽化和过热过程;1 ---2 过程是过热蒸汽在汽轮机中等熵膨胀做功过程; 2 ---3 过程是做完功的蒸汽 (排汽) 排入凝汽器中定压凝结放热过程; 3 ---4 过程是凝结水在给水泵中等熵压缩过程.17.什么叫汽耗率?汽耗率的计算公式是怎样的?汽轮发电机组每发出1千瓦小时的电能所消耗的蒸汽量称为汽耗率.用字母 d 表示.计算公式 :d = D/Nf式中 d -------- 汽耗率, 千克/千瓦·时;D -------- 汽轮机每小时的汽耗量, 千克/时;Nf -------- 发电量, 千瓦 .18.什么是热耗率? 凝汽式汽轮机的热耗率怎样计算?汽轮发电机组每发1千瓦小时的电能,所需要的热量叫热耗率.用字母 q 表示.计算公式 :q = d ( io --- t )式中 q -------- 热耗率, 千焦/千瓦·时;d -------- 汽耗率, 千克/千瓦·时;io-------- 蒸汽初焓, 千焦/千克;t -------- 给水焓, 千焦/千克 .19.什么是导热?直接接触的物体或物体本身各部之间的热量传递现象叫导热.火力发电厂中常见的导热现象如管壁、汽缸壁、汽包壁内外表面间的热量传递. 20.什么是对流换热?流动的流体与固体壁面之间的热量交换或流动的流体与流体之间的热量交换均称为对流换热.火力发电厂中常见的对流换热现象如:烟气对省煤器;工质对水冷壁;汽机排汽对凝汽器铜管;循环水对铜管;空气对暖器等.21.什么是热辐射?波长在0.4 ---- 40 微米的射线能被物体吸收后又可能转变为热能,这样的射线叫热射线.热射线传播热能的过程叫热辐射.热辐热是一种不需要物质直接接触而进行的热量传递方式.如火电厂中,炉膛内火焰与水冷壁屏式过热式,墙式再热式之间的传热.22.什么叫热应力?对厚重的金属部件受单向加热和冷却时,其各部分的温度是不均匀的,这样,热膨胀也不均匀.作为部件的整体是有连续性的,各部分之间有着相互约束和牵制的作用力,这使热的部分膨胀不出去而受到压缩;冷的部分被拉长,因而在部件内部产生了应力.这种由于加热不均而产生的应力称为热应力.23.什么叫金属疲劳?金属材料在长期交变应力的作用下,虽然应力数值远比强度极限小,但是仍能使金属材料遭到破坏,这种现象称为金属疲劳.汽轮机在启动、停机过程中,如果蒸汽温度变化较大,与金属温差加大,转子表面和汽缸壁都要受到很大的热应力的冲击.冲击时间虽短,但其冲击力很大,如果材料呈现脆性时更为危险,不仅要校检材料的屈服极限,也要考虑所引起的热疲劳损伤.汽轮机动叶片在冲击汽流力的多次反复作用发生共振现象,如果发生共振,严重时可能导致疲劳断裂.由于转子遭受到的热疲劳损伤则是由于多次交变的热应力所造成的.由于热应力循环的频率非常低,例如,启、停一次或负荷升、降一次做为一个同期,就整缎转子而言,启动时有热拉应力,停机时则有热压应力,整缎转子热应力方向与内孔相反,其热应力幅值叠加。
第一节、汽轮机本体1)什么叫汽轮机的余速损失?答:蒸汽离开动叶时具有一定的余速,即具有一定的动能,这部分没被利用完的动能称为余速损失。
2)什么叫冲动式汽轮机?答:蒸汽的膨胀主要是在喷嘴或隔板静叶中进行,动叶片按冲动原理工作的汽轮机叫冲动式汽轮机。
3)什么叫汽轮机的级?答:由一列喷嘴或隔板静叶栅和一列动叶栅组成的汽轮机的最基本单元.4)什么叫反动式汽轮机?答:在这种汽轮机中,蒸汽的膨胀不仅在静叶中进行也在动叶片中进行.在静叶和动叶中的焓降各占一半左右,动叶片主要按反动原理工作。
5)从材料学的角度说明制造多级汽轮机的重要性?答:随着蒸汽参数的提高,蒸汽中焓降增加,若仍为单级汽轮机,为保证在最佳速比附近工作,圆周速度就得随之升高,使转动部件直径加大,所受到离心力升高,但材料的许用应力是有限的,故单级汽轮机功率的提高受材料的限制,为得到大功率的原动机,只能采用多级汽轮机。
6)什么叫汽机的机械损失?答:汽轮机主轴转动时,克服轴承的摩擦阻力,以及带动主油泵、调速器等,都将消耗一部分有用功而造成损失,统称为机械损失。
7)什么是汽轮机的变工况运行?答:汽轮机的运行工况包括负荷、新蒸汽参数、真空等实际情况与设计工况不相符合时,叫汽轮机的变工况运行。
8)什么是汽轮机的内功率?答:当只考虑扣除汽轮机的各种内部损失,包括进汽节流损失、级内损失和排汽管压力损失后,汽轮机所发出的功率,叫汽轮机的内功率.9)背压式汽轮机能否同时满足电、热两种负荷的要求?答:不能。
背压机是按照热负荷的大小而进行工作的,发电出力随热负荷大小而定.10)什么叫汽缸散热损失。
答:气缸虽然敷设了保温层,但保温层表面温度仍高于环境温度,故仍向周围低温空气散热,形成汽缸散热损失。
11)汽缸法兰加热和螺栓加热装置有什么作用?答:高压汽轮机一般均设有汽缸法兰加热和螺栓加热装置,其作用是为了减少启动及变工况运行使汽缸、法兰和螺栓之间的温差,缩短启动时间。
12)下缸猫爪支承有何优缺点?答:这种支承方式简单且安装检修方便,但它的承力面和气缸水平中分面不在一个水平面内,当汽缸受热,猫爪温度升高膨胀快,将使汽缸中心线升高而支承在轴承上的转子中心线未变,造成下汽缸与转子部件之间的径向间隙变小,甚至使动、静部分发生摩擦。
001什么是表面式换热器? 答:冷、热两种流体被壁面隔开,在热交换过程中,两种流体互不接触,热量由热流体通过壁面传递给冷流体,这种加热器称为表面式加热器。
002什么是滑参数停机? 答:在停机过程中,保持调节汽阀全开,采用逐渐降低趣蒸汽参数的方法进行减负荷,最后断汽停机。
此种停机方式称为滑参数停机。
003什么是热传导?答:在同一物体中,热量自高温部分传至低温部分,或两个温度不同的固体彼此接触时,热量自高温物体传递给低温物体的过程。
004什么是金属的可锻性?答:可锻性是指金属承受压力加工的能力。
可锻性好的金属能经受塑性变形而不破裂。
005何谓金属的超温和过热?二者关系如何? 答:超温是指金属超过其额定温度运行,过热与超温的含义相同,但超温是对运行而言,过热是对爆管而言,过热是起温的结果,超温是过热的原因。
006锉刀按用途可分为哪几类?答:可分为普通锉刀、特形锉刀、整形锉刀三种。
007说出火力发电厂中电能生产的能量转变过程。
答:过程是:化学能(燃料)一热能(蒸汽)一机械能(转子)一电能。
008什么是刮削余量?答:机械加工后工件所留下的富余尺寸称为刮削余量。
其大小与工件表面积有直接的关系。
009游标卡尺能够测量零部件的哪些尺寸?答:可以测量零部件的内径、外径、长度、宽度、厚度、深度及孔距等尺寸。
010水蒸气凝结有什么特点?答:特点是:(1)一定压力下的水蒸气必须降低到一定的温度才开始凝结成液体,这个温度就是该压力下所对应的饱和温度。
如果压力降低,饱和温度也随之降低;反之,压力升高,对应的饱和温度也升高。
(2)在饱和温度下,从蒸汽中不断地放出热量,蒸汽不断凝结成水且保持温度不变。
011汽轮机启动时,冲动转子应具备哪些条件?答:应具备:(1)转子轴颈的晃动在允许范围内;(2)润滑油压正常,油温在25℃以上;(3)具有一定的真空;(4)发电机和励磁机同时具备启动条件。
012钳工操作包括哪些内容?答:主要包括划线、锉削、錾削、锯割、钻孔、扩孔、铰孔、攻孔、套丝、矫正和弯曲、铆接、刮削、研磨、修理以及简单的热处理。
汽机技术基础知识问答1、设置轴封加热器的作用?汽轮机运行中必然要有一部分蒸汽从轴端漏向大气,造成工质和热量的损失,同时也影响汽轮发电机的工作环境,若调整不当而使漏汽过大,还将使靠近轴封处的轴承温度升高或使轴承油中进水,为此,在各类机组中,都设置了轴封加热器,以回收利用汽轮机的轴封漏气。
2、汽轮机主蒸汽温度不变时主蒸汽压力升高有哪些危害?主蒸汽温度不变时,汽轮机主蒸汽压力升高主要有下述危害:(1)机组的末几级动叶片的工作条件恶化,水冲刷加重。
(2)使调节级焓降增加,将造成调节级动叶片过负荷。
(3)会引起主蒸汽承压部件的应力增高,缩短部件的使用寿命,并有可能造成这些部件的变形,以至于损坏部件。
3、汽轮机真空下降有哪些危害?(1)排汽压力生升高,可用焓降减小,不经济,同时使机组出力降低;(2)排气缸及轴承座受热膨胀,可能引起中心变化,产生振动;(3)排汽温度过高可能引起凝汽器通关松弛,破坏严密性;(4)可能使纯冲动式汽轮机轴向推力增大;(5)真空下降使排汽的容积流量减小,对末几级叶片工作不利。
4、运行中对锅炉进行近视和调节的主要任务是什么?(1)使锅炉的蒸发量适应外界负荷的需要;(2)均衡给水并维持正常水位;(3)保持正常的汽压和水温;(4)维持经济燃烧。
尽量减少热损失。
提高机组的效率;(5)随时分析锅炉及辅机运行情况,如有失常及时处理,对突发的事故进行正常处理,防止事故扩大。
5、盘车运行中的注意事项有哪些?(1)盘车运行或停用时,手柄方向应正确;(2)盘车运行时,应经常检查盘车电流及转子弯曲;(3)盘车运行时,应根据运行规程确保顶轴油泵系统运行正常;(4)汽缸温度高于200℃时,因检修需要停盘车,应按照规定时间定期盘动转子180°;(5)定期盘车改为连续盘车时,其投运时间要选择在第二次盘车之间;(6)应经常检查各轴流正常,系统无漏油;(7)检查倾听汽缸动静之间的声音。
6、汽轮机在什么情况下应作超速试验?(1)机组大修后;(2)危急保安器解体检修后;(3)机组在正常运行状态下,危急保安器误动作;(4)停机备用一个月后,再次启动;(5)甩负荷试验前;(6)机组运行2000h后无法做危急保安器注油试验或注油试验不合格。
《汽轮机及辅助设备》教案一、教学目标1. 了解汽轮机的基本概念、工作原理和主要组成部分。
2. 掌握辅助设备的作用及其在汽轮机运行中的重要性。
3. 熟悉汽轮机的运行维护要点,提高汽轮机的安全运行水平。
二、教学内容1. 汽轮机概述汽轮机的定义、分类和特点汽轮机的发展历程和现状2. 汽轮机的工作原理蒸汽的热力学性质汽轮机的工作循环汽轮机的效率3. 汽轮机的主要组成部分静止部分:喷嘴、静叶环、静叶持环等转动部分:动叶环、动叶持环、轮盘等调速系统:调速器、调速汽门等4. 辅助设备凝汽器:作用、结构、工作原理除尘器:作用、类型、选用原则过滤器:作用、类型、选用原则冷却器:作用、类型、选用原则5. 汽轮机的运行维护运行操作流程维护保养内容故障处理与应急措施三、教学方法1. 讲授法:讲解汽轮机的基本概念、工作原理和主要组成部分。
2. 案例分析法:分析典型辅助设备的工作原理和运行维护方法。
3. 实地考察法:组织学生参观汽轮机及辅助设备现场,加深对理论知识的理解。
四、教学评价1. 课堂提问:检查学生对汽轮机基本概念的理解。
2. 课后作业:巩固学生对汽轮机工作原理和辅助设备知识的掌握。
3. 实践操作考核:评估学生在实地考察中的操作能力和解决问题的能力。
五、教学资源1. 教材:《汽轮机及辅助设备》相关教材。
2. 课件:制作精美的课件,辅助讲解。
3. 视频资料:展示汽轮机及辅助设备的运行原理和操作过程。
4. 实地教学:安排学生参观汽轮机及辅助设备现场,提高学生的实践能力。
六、汽轮机的运行操作流程1. 启动前的准备工作:检查设备状态、确认操作人员安全防护措施等。
2. 启动过程:启动汽轮机、调节蒸汽参数、稳定运行。
3. 停机过程:逐步降低汽轮机负荷、切断蒸汽、停机检查。
七、维护保养内容1. 日常维护:检查设备运行状态、清洁卫生等。
2. 定期维护:更换磨损部件、检查紧固件、润滑油更换等。
3. 特殊维护:针对故障进行的维修工作。
汽轮机技术问答第一章热工基础知识1.什么叫热机?答:将热能转变成机械能的设备,统称为热机.如:汽轮机、蒸汽机、燃气轮机等都属于热机。
2.什么叫工质?答:在热机中,热能转变为机械能必须借助于某种工作物质,依靠它在热机中的状态变化(如膨胀)而获得功,这种工作物质叫“工质”。
为了在工质中膨胀中获得较多的功,工质应具有良好的膨胀性,在热机的不断的工作中,为了使工质方便的流入与排出,还要求工质具有良好的流动性。
因此,在物质的三态中,气体最适于作为工质,目前火力发电厂主要以水蒸气作为工质。
3.什么叫物质的三态?答:自然界存在的物质有三种状态,即固态、液态、气态,这三种状态叫做物质的三态。
每一种物质随着外界条件的变化,它本身的状态也在发生变化。
比如,水是液体加热时,它的温度升高,可变成气态,即水蒸气;反过来,如将水冷却,它的温度下降,又可以变为固体---冰。
在热力原动机中,都是用气体来推动机件工作的,如汽轮机用的是水蒸汽,燃气轮机用的是燃气等。
所以了解气体的性质是很重要的。
4.什么是工质的状态参数?常用的状态参数有几个?基本状态参数有几个?答:凡是能够表示工质状态特性的物理量就叫做状态参数。
常用的状态参数有六个,即:温度、压力、比容、内能、焓和熵。
基本状态参数有温度、压力、比容,这三个参数可以直接测得,它们是最早被确定的具有简单物理意义的三个状态参数。
5.什么是温度?它有几种表示方法?答:温度是表明物体冷热程度的度量。
测量温度有二种标准(又称温标)。
测量温度的标尺称温标。
常用的有百度温标和绝对温标。
(1).百度温标又称摄氏温标。
规定在标准大气压下纯水的冰点的0度,沸点为100度,在0度与100度之间分成100个格,每格为1度,这种这种温标摄氏温标,用“C”表示度,用“t”表示度数。
(2).绝对温标又称开氏温标。
以摄氏零下273度作为0度,以摄氏温度的度来划分的温标称为“绝对温标”。
这是热工学上采用的一种温度表示方法,用“K”表示度,用“T”表示度数绝对温标与摄氏温标之间的换算关系是:摄氏→绝对:T=t+273(K)绝对→摄氏:t=T-273(℃)6.什么叫压力?它有几种表示方法?答:单位面积上所受的垂直作用力称为压力。
第一章汽轮机的分类和型号一、汽轮机的分类自从1883年瑞典工程师拉瓦尔发明第一台实用的单级汽轮机以来,汽轮机已走过100多年的发展历史。
如今种类众多,在工业领域获得广泛应用。
为便于使用,常按热力特性、工作原理、蒸汽参数、汽流方向及用途等对汽轮机进行分类。
见下表二、汽轮机型号的表示方法表示汽轮机基本特性的符号叫汽轮机的型号。
我国目前采用汉语拼音和数字来表示汽轮机的型号,其表示方法由四部分组成:×××—×××/×××/×××—×①②③④其中①——表示汽轮机型式②——表示汽轮机额定功率,单位MW ③——蒸汽参数 ④——变型设计次序第二章 火电厂热力循环与热经济性第一节 卡诺循环和朗肯循环一、卡诺循环1、卡诺循环是法国物理学家、工程师卡诺设想的一种理想的可逆热机循环。
他设想这个循环的目的是研究:在一定的条件下,热机循环热效率的极限值是多少?提高热机循环热效率的根本途径是什么等问题。
循环热效率的定义:是指工质在热力循环过程中,对外界做的净功w 0与循环中从高温热源吸入的热量q 1之比,以t η表示,即t η=10q w2、卡诺循环是由两个可逆的定温过程和两个可逆的绝热过程组成。
如图1所示: 在此T -S (即温-熵)图中a →b :等温吸热过程 b →c :绝热膨胀 c →d :等温放热过程 d →a :绝热压缩 3、卡诺循环的热效率()()1212121211111T TS S T S S T q q q q q q b a b a tc -=-⋅-⋅-=-=-==ωη 其中()b a S S T q -⋅= 是根据熵的定义得出的。
4、从卡诺循环的热效率公式中得出如下结论:⑴卡诺循环的热效率只决定于高温热源温度T1和低温热源温度T2,与工质的性质和热机的种类无关。
⑵提高高温热源温度T1和降低低温热源温度T2,都可以提高卡诺循环的热效率。
汽机专业技术问答汽机专业技术问答汽轮机的启动1、为什么说启动是汽轮机设备运行中最重要的阶段?答:汽轮机启动过程中,各部件间的温差、热应力、热变形大。
汽轮机多数事故是发生在起动时刻。
由于不正确的暖机工况,值班人员的误操作以及设备本身某些结构存在缺陷都可能造成事故,即使在当时没有形成直接事故,但由此产生的后果还将在以后的生产中造成不良影响。
现在汽轮机的运行实践表明,汽缸、阀门外壳和管道出现裂纹、汽轮机转子和汽缸的弯曲、汽缸法兰水平结合面的翘曲、紧力装配元件的松弛、金属结构状态的变化、轴承磨损的增大、以及在投入运行初始阶段所暴露出来的其它异常情况,都是起动质量不高的直接后果。
2、汽轮机升速,带负荷阶段与汽轮机机械状态有关的主要变化是哪些?答:汽轮机升速、带负荷阶段与汽轮机机械状态有关的主要变化有:(1)由于内部压力的作用,在管道、汽缸和阀门壳体产生应力。
(2)在叶轮、轮鼓、动叶、轴套和其它转动部件上产生离心应力。
(3)在隔板、叶轮、静叶和动叶产生弯曲应力。
(4)由于传递力矩给发电机转子,汽轮机轴上产生切向应力。
(5)由于振动使汽轮机的动叶,转子和其它部件产生交变应力。
(6)出现作用在推力轴承上的轴向推力。
(7)各部件的温升引起的热膨胀,热变形及热应力。
3、汽轮机滑参数启动应具备哪些必要条件?答:汽轮机滑参数启动应具备如下必要条件:(1)对于非再热机组要有凝汽器疏水系统,凝汽器疏水管必须有足够大的直径,以便锅炉从点火到冲转前所产生的蒸汽能直接排入凝汽器。
(2)汽缸和法兰螺栓加热系统有关的管道系统的直径应予以适当加大,以满足法兰和螺栓及汽缸加热需要。
(3)采用滑参数启动的机组,其轴封供汽,射汽抽气器工作用汽和除氧器加热蒸汽须装设辅助汽源。
4、滑参数启动有哪些优缺点?答:滑参数启动有如下优缺点:(1)滑参数启动使汽轮机启动与锅炉启动同步进行,因而大大缩短了启动时间。
(2)滑参数启动中,金属加热过程是在低参数下进行的,且冲转、升速是全周进汽,因此加热较均匀,金属温升速度亦比较容易控制。
(3)滑参数启动还可以减少汽水损失和热能损失。
缺点是:用主蒸汽参数的变化来控制汽轮机金属部件的加热,在用人工控制的情况下,启动程序较难掌握,弄不好参数变化率大。
综合比较,滑参数启动利大于弊,所以目前单元制大容量机组广泛采用滑参数启动方式。
5、什么是冷态滑参数压力法启动和真空法启动?答:(1)压力法启动。
压力法启动时,电动主汽门前应有一定的蒸汽压力,利用调节汽门控制蒸汽流量冲动转子和升速暖机。
要求新汽温度高于调整段上缸金属温度50--80℃,还应保证有50℃的过热度,既要不产生过大的热应力,同时还要避免水冲击。
(2)真空法启动。
真空法启动时,锅炉点火前,从锅炉汽包至汽轮机之间所有阀门全部开启,汽轮机盘车状态下开始抽真空。
让汽轮机新蒸汽管道、锅炉的汽包、过热器全部处于真空状态,然后通知锅炉点火,锅炉压力温度缓慢上升,当蒸汽参数还很低时,汽轮机转子即被冲动,此后汽轮机的升速及加负荷全部依靠锅炉汽压汽温的滑升。
真空法启动的缺点是:如果锅炉控制不当,有可能使锅炉加热器积水和新蒸汽管道的疏水进入汽轮机,从而损坏设备。
另外抽真空困难,汽轮机转速不易控制,所以较少采用真空法滑参数启动。
6、滑参数启动主要应注意什么问题?答:(1)滑参数启动中,金属加热比较剧烈的时间一般在低负荷时的加热过程中,此时要严格控制新蒸汽升压和升温速度。
(2)滑参数启动时,金属温差可按额定参数启动时的指标加以控制。
启动中有可能出现差胀过大的情况,这时应通知锅炉停止新蒸汽升温、升压,使机组在稳定转速下或稳定负荷下停留暖机,还可以调整凝汽器的真空或用增大汽缸法兰加热进汽量的方法加以调整金属温差。
7、为什么转子静止时严禁向轴封送汽?答:因为在转子静止状态下向轴封送汽,不仅会使转子轴封段局部不均匀受热。
产生弯曲变形,而且蒸汽从轴封段处漏入汽缸也会造成汽缸不均匀膨胀,产生较大的热应力与热变形,从而使转子产生弯曲变形。
所以转子静止时严禁向轴封送汽。
8、采用额定参数启动方式有哪些优缺点?答:额定参数只是在一些母管制机组上不得不采用的一种传统启动方式,而其所存在的缺点越来越受重视,大致有如下几点。
(1)启动所需时间长,所耗的经济费用高。
(2)热冲击、热应力、热变形及热膨胀差大而且不易控制,对金属部件的寿命损耗大。
9、什么叫负温差启动?为什么应尽量避免负温差启动?答:凡冲转时蒸汽温度低于汽轮机最热部位金属温度的启动为负温差启动。
因为负温差启动时,转子与汽缸先被冷却,而后又被加热,经历一次热交变循环,从而增加了机组疲劳寿命损耗。
如果蒸汽温度过低,则将在转子表面和汽缸内壁产生过大的拉应力,而拉应力较压应力更容易引起金属裂纹,并会引起汽缸变形,使动静间隙改变,严重时会发生动静摩擦事故,此外,热态汽轮机负温差启动,使汽轮机金属温度下降,加负荷时间必须相应延长,因此一般不采用负温差启动。
10、什么是合理的启动方式?答:汽轮机的启动受热应力、热变形和相对胀差以及振动等因素的限制。
所谓合理的启动方式就是寻求合理的加热方式,根据启动前机组的汽缸温度、设备状况,在启动过程中能达到各部分加热均匀,热应力、热变形、相对胀差及振动均维持在较好水平。
各项指标不超过厂家规定,尽快把金属温度均匀升高到工作温度。
在保证安全的情况下,还要尽快地使机组带上额定负荷,减少启动消耗,增加机组的机动性,即为合理的启动方式。
11、汽轮机启动过程中应注意哪些事项?答:汽轮机启动是运行人员的重大操作之一,在启动时应充分准备,认真检查,做好启动前的试验,并在启动中注意:(1)严格执行规程制度,机组不符合启动条件时,不允许强行启动。
(2)在启动过程中要根据制造厂规定,控制好蒸汽、金属温升速度,上下缸、汽缸内外壁、法兰内外壁、法兰与螺栓等温差,胀差等指标。
尤其是蒸汽温升速度必须严格控制,不允许温升率超过规定值,更不允许有大幅度的突增突降。
(3)启动时,进入汽轮机的蒸汽不得带水,参数与汽缸金属温度应相匹配,要充分疏水暖管。
(4)严格控制启动过程的振动值。
(5)高压汽轮机滑参数启动中,金属加热比较剧烈的阶段是冲转后和并列后的低负荷阶段,这些阶段容易出现较大的差胀和金属温差。
可采用调整真空,投汽缸、法兰、螺栓加热装置和调整轴封用汽温度的办法加以调整。
(6)在启动过程中,按规定的曲线控制蒸汽参数的变化,保持足够的蒸汽过热度。
(7)调节系统赶空气要反复进行,直至空气赶完为止。
赶空气后保持高压油泵连续运行到机组全速后方可停下,以免空气再次进入调节系统。
(8)任何情况下,汽温在10min内突降或突升50℃,应打闸停机。
(9)刚冲转时,一定要控制转速,不能突升过快,并网后调节汽门应分段开起,严禁并网后突然开足。
(10)并网后应注意各风、油、水、氢气的温度,调整正常,保持发电机氢气温度不低于35℃。
12、汽轮机冲转时为什么凝结器真空会下降?答:汽轮机冲转时,一般真空还比较低,有部分空气在汽缸及管道内未完全抽出,在冲转时随着汽流冲向凝汽器。
冲转时蒸汽瞬间还未立即与凝汽器铜管发生热交换而凝结,故冲转时凝汽器真空总是要下降的。
当冲转后进入凝汽器的蒸汽开始凝结,同时抽气器仍在不断地抽空气,真空即可较快地恢复到原来的数值。
13、用内上缸内壁温度150℃来划分冷热态启动的依据是什么?答:高压汽轮机停机时,汽缸转子及其它金属部件的温度比较高,随着时间的延续才逐渐冷却下来,若在未达到全冷状态要求启动汽轮机时,就必须注意此时与全冷态下启动的不同特点。
一般把汽轮机金属温度高于冷态启动额定转速时的金属温度状态称为热态,大型机组冷态启动至额定转速时,下汽缸外壁金属温度为120--200℃。
这时,高压缸各部的温度、膨胀都已达到或稍为超过空负荷运行的水平,高、中压转子中心孔的温度已超过材料的脆性转变温度,所以机组不必暖机而直接在短时间内升到定速并带一定负荷。
故以内缸内壁150℃为冷、热态启动的依据。
14、轴向位移保护为什么要在冲转前投入?答:冲转前,蒸汽流量瞬间较大,蒸汽必先经过高压缸,而中、低压缸几乎不进汽,轴向推力较大,完全由推力盘来平衡,若此时的轴向位移超限,也同样会引起动静摩擦,故冲转前就应将轴向位移保护投入。
15、汽轮机启动、停机时,为什么要规定蒸汽的过热度?答:如果蒸汽的过热度低,在启动过程中,由于前几级温度降低过大,后几级温度有可能低到此级压力下的饱和温度,变为湿蒸汽。
蒸汽带水对叶片的危害极大,所以在启动、停机过程中蒸汽的过热度要控制在50--100℃较为安全。
16、汽轮机启动过程中,主蒸汽温度达到多少度时,可以关闭本体疏水,为什么?答:主蒸汽温度达400℃时可以关闭本体疏水门。
因为汽温400℃时,20MW负荷已经暖机结束,这时金属部件已有较长时间的稳定加热过程,金属与主蒸汽温差较小,凝结放热过程已经结束。
另外,滑参数启动时,主蒸汽温度达400℃时,其过热度较高,不会形成疏水。
17、热态启动时应注意哪些问题?答:(1)热态启动前应保证盘车连续运行,大轴弯曲值不得大于原始值,否则不得启动,应连续盘车直轴,直至合格。
连续盘车应在4小时以上,不得中断。
若有中断,应追加10倍于盘车中断时间连续盘车。
(2)先向轴封送汽,后抽真空。
轴封高压漏汽门应关闭严密,轴封用汽使用高温汽源(送轴封汽前应充分疏水),真空至39.997kpa,通知锅炉点火。
(3)必须加强本体和管道疏水,防止冷水、冷汽倒至汽缸或管道,引起水击振动。
(4)低速时应对机组全面检查,确认机组无异常后,即升至全速,并列带适当负荷。
在升速过程中应防止转速上升过快又降速的现象。
(5)在低速时应严格监视机组振动情况,一但轴承振动过大,应立即打闸停机,投盘车,测量轴弯曲情况。
(如因故盘车投不上,不得强行盘车,查明原因,采取措施后,方可再次投盘车)。
(6)要适时投入汽缸法兰加热装置。
18、为什么热态启动时先送轴封汽后抽真空?答:热态启动时,转子和汽缸金属温度较高,如先抽真空,冷空气将沿轴封进入汽缸,而冷空气是流向下缸的,因此下缸温度急剧下降,使上下缸温差增大,汽缸变形,动静产生摩擦,严重时使盘车不能正常投入,造成大轴弯曲,所以热态启动时应先送轴封汽,后抽真空。
19、低速暖机时,为什么真空不能过高?答:低速暖机时,若真空太高,暖机的蒸汽流量太小,机组预热不充分,暖机时间反而加长。
另外,过临界转速时,要求尽快的冲过去,其方法有:①加大蒸汽流量;②提高真空。
若一冲转就将真空提得太高,冲越临界转速的时间就加长了,机组较长时间在接近临界转速的区域内运行是不安全,也是不允许的。
20、顶轴油泵启动后,母管压力控制在多少为宜?答:由于顶轴油母管为普通碳钢管,所以顶轴油泵启动后,母管压力不宜过高。