锅炉汽轮机疑难解答

汽机侧 1、简单画出开式循环水系统、闭式循环水系统示意图（画在一张图上） 。 2、开式循环水系统、闭式循环水系统的定义及两者区别（从水质、冷却用户等 角度分析） 开式和闭式的定义是根据循环水管路的开闭来定义的。 定义： (1)开式循环水系统指发电厂靠近大江大河，冷却水经循环水泵送入凝 汽器等设备进行热交换，被加热的冷却水经冷却塔冷却，流入冷却塔底部水池 或直接排入江河，冷却后再由循环水泵送入凝汽器等设备循环使用的系统。 (2)闭式循环水系统是指冷却水采用全封闭循环，不与外界接触，其水 的再冷却通过开式循环水流经闭式循环水冷却水热交换器来完成。 区别： (1)循环水管路开闭情况不同开式循环冷却水系统利用开式冷却塔连接 设备进行水冷却，是与空气接触的；闭式循环水系统是全封闭循环，不与外界 环境接触。 (2)再冷却方式不同开式循环水系统通过与大气直接接触或直接排入江 河等方式来换热再冷却；闭式循环水系统通过与开式循环水在热交换器中进行 热交换实现再冷却，冷却时在管路中间接触，不与冷却介质直接接触。 (3)水的消耗量不同开式循环水是随意漂水，且与自然界空气等接触， 因此蒸发浪费比较大；闭式冷却水因为全封闭，因此几乎没有任何损耗。 (4)所需水质不同开式循环水因与大气直接接触，所以用硬水即可，但 是硬水受热后会在设备管道上结垢；闭式循环水为软水，在高温下不结垢，适 用于精密的设备，但是成本高。 (5)冷却用户不同开式循环水用于冷却凝汽器乏汽、真空泵、发电机氢 气、闭式循环水等；闭式循环水用于冷却空冷系统汽轮机乏汽、辅机设备如磨 煤机、风机润滑油等，闭式循环水由于不结垢因此可以保护设备，但对于凝汽 器等换热量大的设备从成本以及再冷却时间等角度考虑用开式水较好，对于其 他设备尽可能采用闭式水。 3、凉水塔作用及原理 作用： 凉水塔是电厂用来凉水的构筑物，电厂中的循环水在与凝汽器、闭式水 等设备进行热交换后，被输送至凉水塔中进行冷却散热，冷却散热后的水经 循环泵升压后循环进行热交换过程，是电厂节约用水，循环用水的一种构筑 物，一般高度根据电厂机组大小而定。 原理： 利用吹进来的风与由上洒下来的水形成对流，把热源排走，一部分水在 对流中蒸发，带走了相应的蒸发潜热，从而降低水的温度。 4、凝汽器作用及原理 作用： （1）在汽轮机排汽口建立并维持真空度，使蒸汽在汽轮机中膨胀到最低压 力，增大蒸汽在汽轮机中的可用焓降，降低排气温度，提高循环热效率。 （2）将汽轮机的排汽凝结成水，重新送回锅炉进行循环。 （3）汇集各种疏水，减少汽水损失。 （4）凝汽器也用于增加除盐水（正常补水） 。 原理： 表面式凝汽器按流动介质的不同又可以分为水冷表面式和空冷表面式凝汽器 在混合式凝汽器中，蒸汽是在与冷却介质混合的情况下被冷凝成液体的。混 合式凝汽器有喷雾式和平面射流式两种。在喷雾式凝汽器中，冷却水被雾化成 滴状；而在平面射流式中，冷却水以膜状与汽轮机的排汽接触。 5、除氧器作用及原理 作用： (1)除去锅炉给水中的氧气和其它不凝结气体，以保证给水的品质，防止设 备腐蚀。 (2)除氧器本身又是给水回热加热系统中的一个混合式加热器，起了加热给 水、提高给水温度的作用。 (3)当凝结水量与给水量不一致时，可以通过除氧器水箱的水位高低变化调 节，满足锅炉给水量的需要。 原理： 水面上蒸汽的分压力逐步增加，而溶解气体的分压力则渐渐降低，溶解于水 中的气体就不断逸出。 6、高加及低加加热原理，加热器端差的定义。为什么要设置高低加，对机组热 效率有何影响？ 原理： 高压加热器与低压加热器均是利用汽轮机抽气来加热给水，提高给水的温度。 加热器端差的定义： （1）加热器的端差一般指加热器抽汽压力下的饱和温度与加热器出口水温 之差值。 （2）上下端差加热器端差还有上下端差的概念。加热器上端差=汽侧抽 汽压力对应的饱和温度-水侧出口温度，下端差=汽侧疏水温度-水侧进口水温。 热源 上端差 下端差 对机组热效率的影响： 高低压加热器从本质上来说是一种抽气回热系统，其从两方面提高了机组热 效率。 (1)采用抽汽加热锅炉给水，一定抽汽量的蒸汽作了部分功后不再至凝汽器 中向冷却水放热，减少了冷源损失，避免了蒸汽的热量被循环冷却水带走，使 蒸汽热量得到充分利用，热耗率下降。 (2)利用在汽轮机作过部分功的蒸汽来加热给水，提高了给水温度，减少了 锅炉受热面的传热温差，从而减少了给水加热过程的不可逆损失，在锅炉中的 吸热量也相应减少。 7、双流环式密封油系统原理（画图说明） 双流环式密封油系统与发电机的双流环式轴封（密封瓦）装置相对应。 汽轮发电机双流环式轴封瓦内有两个环形供油槽，由独立的两套油源分别供 给。靠近电机内部氢气侧的油流，我们称之为氢侧密封油，简称氢侧油。靠近 大气和空气接触的油流，我们称之为空侧密封油，简称空侧油。供油槽内的油 压始终高于发电机内的氢气压力，从而防止氢气从发电机内部漏出。 密封油除了供密封瓦起密封作用外，对密封瓦还可以起到润滑降温作用。 当这两股密封油的供油压力趋于平衡时，油流将不在两个供油槽之间的空隙 中串动。密封油系统的氢侧供油将沿着轴朝发电机内侧流动，而密封油系统的 空侧供油将沿着轴朝外部轴承一侧流动。由于这两个系统之间油的压力在理论 上保持相等，油流在这两条供油槽之间的空间内将保持相对平衡，不发生相互 串油现象。密封瓦供油槽之间的油压通过外部不间断的调节，保证其提供的油 源之间相对平衡，且维持油压高于发电机内部氢气一个固定的压力值。 空侧环形油腔 氢侧环 形油腔 转子 空侧密封油和轴 承润滑油回油 氢侧回油 迷宫式油档 氢侧密封油进油 空侧密封油进油 密封瓦推力油 双流环式密封瓦 发电机轴承 氢 气 侧 空 气 侧 8、盘车装置作用 （1）机组停机后，由于汽缸上、下部位之间存在温差，转子会因此产生弯 曲。汽轮机启动时，盘车带动转子作低速转动，使转子受热均匀，可以消除转 子的热弯曲。 （2）减少上下汽缸的温差和减少冲转启动力矩的作用。 （3）在启动前检查汽轮机动静间是否有摩擦及润滑油系统是否正常。 （4）盘车可防止由于汽门不严，蒸汽漏入汽轮机内部，而引起的热变形。 （5）由于盘车运行时一定要启动油泵，它还能使轴承冷却，以带走轴承中 的热量。 （6）大修时利用盘车，还可以对励磁机电刷滑环进行车削加工。 9、顶轴油泵作用 （1）在汽轮机发电机组启停过程中起顶起转子的作用，以减少轴径与轴瓦 的摩擦。 （2）使盘车装置能够顺利盘动轴承，减少盘车电机功率，节省厂用电。 （3）减少冲车的转动力矩，节省蒸汽。 （4）使轴承冷却，带走轴承中的热量。 10、交流润滑油泵、主油泵作用 交流润滑油泵：汽轮机在启动和停机期间，由于转速很低。主油泵（由汽轮 机轴带动）的出力不能满足要求。这时需要启动交流润滑油泵，用来给系统提 供润滑油。在汽机正常运行时，润滑油和保安油全部由主油泵提供，交流润滑 油泵可作为紧急备用。 主油泵：当汽轮机转速到达 2900r/min 时启动。润滑油和保安油全部由主油 泵提供，交流润滑油泵可作为紧急备用。 11、射油器作用 使得主油泵进口有一定的压力，提高主油泵的工作可靠性。为汽轮机提供润 滑油，保证汽轮机运行需要。 12、解释：高压氢密封油、低压氢密封油、高压事故油 氢密封油作用：（1）封住氢气，使氢系统与油系统隔离。这样既可以防止 氢气跑入油系统，保证机内氢气压力又可以避免氢气与空气混合，带来爆炸危 险；（2）对密封瓦的氢侧回油起到沉淀和分离作用。使油中所含的氢气分离出 来，返回机壳，从而减少了氢气的消耗量；（3）还能起到调节油量的作用。 高压密封油，入口压力不低于 0.9Mpa。 低压密封油，入口压力应不低于 0.2Mpa。 事故油泵：当两台主油泵均故障，或无交流电源时启动事故油泵，启用高压 事故油来保证发电机内氢气不泄露。 13、EH 油的特点及作用 特点： (1) 工作油压高。 (2) 直接采用流量控制形式。 (3) 对油质的要求特别高，具有较好的抗燃性能。 (4) 设有双通道，具有在线维修功能。 作用： （1）向各阀门油动机提供符合标准的高油压（压力为 14MPa） 。 （2）驱动各阀门，并使停止在所要求的位置。 （3）需要时，能快速切断汽轮机的进气，使汽轮机紧急跳闸。 14、疏水的定义 疏水：是蒸汽在管道内因为压力、温度下降而产生的凝结水。 疏水应及时排放，否则不仅吸收管内蒸汽热量、影响蒸汽流动，严重的将会 产生水击现象，造成严重后果。疏水回收经过处理可以继续使用，参数较高的 疏水可以先回收热能，再处理作为脱盐水使用。 15、什么叫汽封？什么叫自密封？ （1）汽封是装设在汽轮机（定子和转子两部分组成）动、静部分之间，减 少或防止蒸汽外泄及真空侧空气漏入的装置。 （2）自密封汽封系统是指在机组正常运行时， 由高、中压缸轴端汽封的漏 汽经喷水减温后作为低压轴端汽封供汽的汽轮机汽封系统。 16、水循环式真空泵原理。为何要在点火之前抽真空？ （1）水循环式真空泵原理：当水循环式真空泵的叶轮顺时针旋转时，水被 叶轮抛向四周，由于离心力的作用，水形成了一个决定于泵腔形状的近似于等 厚度的封闭圆环。水环的下部分内表面恰好与叶轮轮盒相切，水环的上部内表 面刚好与叶片顶端接触（实际上叶片在水环内有一定的插入深度） 。此时叶轮轮 壳与水环内界面之间形成一个月牙形空间，而这一空间又被水环式真空泵的叶 轮叶片分成和叶片数目相等的若干个小腔。如果以叶轮的下部 0为起点，那 么水环式真空泵的叶轮在旋转前 180时小腔的容积由小变大，而且与端面上 的吸气口相通，此时气体被吸入，当吸气终了时小腔则与吸气口隔绝，当水环 式真空泵的叶轮继续旋转时，小腔由大变小，使气体被压缩，当小腔与排气口 相通时，气体变被排出水环式真空泵外。 （2）启动时，运行的过程中，不可避免的有一部分空气进入凝汽器中，这 部分空气在凝汽器中是无法凝结成液体，它聚集在凝汽器中时间长了，聚集量 太大将破坏真空，使凝汽器不能正常工作，所以要随时抽出来，借以保证凝汽 器的正常工作，所以点火之前要为凝汽器抽真空。 17、什么叫 DEH？解释 TVGVIVRSV （1）DEH 即汽轮机数字电液控制系统（Digital Electric Hydraulic Control System） ，简称数字电调，是 DCS 的重要组成部分。 （2）TV:高压主汽门；GV：高压调节门；IV：中压调节门；RSV：中压主汽 门。 其示意图如下图所示： 过热蒸汽 再热蒸汽 TV1 TV2 GV1 GV2 GV3 GV4 IV1 IV2 IV3 IV4 RSV1 RSV2 其中，TV、GV、IV 均为可变开度阀门，RSV 阀门仅有全开全关两种状态，在 汽机冲转至 2900r 之前，高压调节门 GV 全开，靠高压主汽门 TV 调节开度， 2009r 时需要进行阀位切换，TV 全开，GV 逐渐关小，改为由 GV 进行控制。 18、什么叫高压缸启动方式？什么叫高中压缸联合启动方式？ （1）高压缸启动：机组启动冲转时，高、低压旁路阀关闭，中压主气阀和 调节阀全开，由高压主汽阀和调节控制阀控制进气冲转、升速、并网、带负荷。 机组冲转前利用高、低旁暖管升温升压，然后关闭高旁，待到再热器压力为零 或微负压时再关闭低旁。在机组冲转前，再热器无蒸汽流过，处于干烧状态， 要求再热器管束采用允许干烧的材料，而且冲转时再热器受到冷冲击。 （2）高中压缸联合启动：机组启动过程中，通过高压主汽门和中压调门联 合控制机组进汽量，从而达到控制机组转速或负荷的一种启动方式。 流程如下： 主蒸汽一部分通过高压主汽门控制，进入汽轮机高压缸冲动转子做功，做功 后的蒸汽通过高压排汽阀及阀后的减温减压器进入疏水扩容器。另一部分蒸汽 通过高压旁路减温减压后进入再热器受热，再热蒸汽一部分通过中压调门进入 中压缸、低压缸做功后排入凝汽器；另一部分通过低旁经减温减压后排入疏水 扩容器。 19、解释 TV 控制，GV 控制。 （1）TV