2016汽轮机设备与运行培训题(全)

1、凝汽设备的必要性及作用答必要性当蒸汽初参数不变时，降低排汽压力，蒸汽在汽轮机中的可用焓降增大，可以提高汽轮机的热经济性。降低汽轮机排汽压力的有效方法是使汽轮机的排汽凝结，即排汽在凝汽器内受到冷却水的冷却凝结而形成真空。因此，除了背压供热式汽轮机外，一般汽轮机上都有凝汽器。作用1）使蒸汽在汽轮机内可用焓降增大从而提高汽轮机工作效率。2）将汽轮机的排汽冷却成凝结水重新送回锅炉循环使用。3）凝结水有一定的温度故可以减少锅炉的燃料消耗量。4）凝结水在凝汽器里处于饱和状态，因而对凝结水有除氧作用。2、凝汽器的工作原理答凝汽器用水或空气作为冷却介质，将排汽凝结为水。由于蒸汽凝结为水时，体积骤然缩小，所以凝汽器会形成高度真空。同时，再用真空泵或抽气器不断地将漏入凝汽器的空气抽出，以免漏入凝汽器的不凝结空气逐渐积累，使凝汽器内压力升高。3、凝汽水系统的组成及简单工作流程答组成凝汽设备由凝汽器、循环水泵、凝结水泵、抽气器等组成，把这些设备用管道和附件连接起来的汽水系统。工作流程汽轮机的排汽进入凝汽器，并在其中凝结成洁净的凝结水，原来被排汽充满的空间形成了高度真空。循环水泵将温度较低的冷却水不断打入凝汽器中，通过传热面冷却铜管带走排汽凝结放出的热量。凝结水则由凝结水泵从凝汽器中抽出，经由各级加热器送往锅炉。抽气器则将凝汽器中不凝结的空气及时抽出，维持凝汽器中的真空。4、凝汽器内真空试如何形成的答凝汽器内真空的形成可分为两种情况讨论。在启动和停机过程中，凝汽器内的真空全是由主、辅抽气器将其内空气抽出而形成的。由于汽轮机排汽中含有少量的不凝结气体，同时凝汽器本身及其连接系统也存在漏气处，有部分空气流入凝汽器内，所以用抽气器将气体连续不断地从凝汽器中抽出，以维持凝汽器在真空下连续运行。但抽气器在汽轮机的正常运行中只起维持凝汽器真空的作用，凝汽器内真空的形成主要还是靠蒸汽的凝结。在启动或停机时，主、辅抽气器才是给凝汽器建立真空的设备。5、凝汽器为什么要维护在经济压力下答在相同气候条件下，继续降低凝汽器内的压力需要增大凝汽器的冷却面积，或者增大冷却水量，这将提高设备的造价并增大运行中的耗电量，以致提高电能生产的成本。从汽轮机的末级叶片出口截面来分析，在每台汽轮机末级叶片出口截面都有一个确定的极限背压，若汽轮机背压降至低于其极限背压时，则蒸汽在汽轮机中的可用焓降增值再也不会提高。6、优良的凝汽设备除了完成上述任务外，还应使整个凝汽系统的能耗最小，凝汽设备必须满足什么要求答1）有较高的传热系数和合理的管束布置。2）凝汽器本体及真空管系要有高度的严密性。3）汽阻及凝结水的过冷度要小。4）水阻要小。5）凝结水的含量要小。6便于清洗冷却水管。7、汽轮机排汽室上部为什么装有自动排汽阀答为了保证凝汽器的安全，在汽轮机的排汽室上部或在排汽管的喉部上装有自动排汽阀。当运行中循环水突然中断，或由于其他原因凝汽器真空急剧降低，使凝汽器内压力升高至超过大气压时，排汽阀自动打开，将汽轮机中的乏汽排至大气。若不设自动排汽阀，当凝汽器内汽側压力大于大气压时，将引起凝汽器变形或爆破，使冷却水管与凝汽器管板结合处松动，从而引起循环水泄漏。8、表面式凝汽器的分类答1）按冷却水流程分，可分为单流程、双流程、三流程、多流程几种。2）按冷却水室的垂直隔板分，可分为单一制和对分制凝汽器两种，3）按凝汽器的抽气口位置分，可分为汽流向下式、汽流向上式、汽流向心式、汽流向側式。9、表面式凝汽器的工作原理答凝汽器可分为混合式与表面式两大类，现代火力发电厂都采用表面式凝汽器。凝汽器外壳多是由钢板焊接而成的，通常呈圆柱形、椭圆形或矩形。外壳两端有水室，水室的外端有前、后两个端盖。水室与外壳间装有管板，管板将水室与蒸汽室隔开。其中为数甚多的冷却水管（铜管）装在管板上，铜管两端开口与水室相通。冷却水从冷却水进口流入水室，在水室中分别流入各铜管，同时通过管壁吸收管外排汽的热量使蒸汽凝结。被排汽加热的冷却水经冷却水出口流出。汽轮机的排汽从排汽进口（凝汽器的进汽口又叫做喉部）进入凝汽器的蒸汽空间，和冷的铜管外壁接触而凝结。所有的凝结水最后集中在下部的热井中，然后由凝结水泵抽出。凝汽器中冷却水流经的空间，如水室、铜管内部称为水侧；而蒸汽流经的空间，如铜管外部则称为汽侧。在凝汽器外壳靠近下侧设有抽空气口，漏人凝汽器汽侧空间的空气就是从此口被抽气器抽出的。为了减轻抽气器的负荷，必须使混有少量蒸汽的空气在抽出之前再经过一次冷却，以增大蒸汽、空气混合物的密度，为此，凝汽器常将全部冷却水管的810用空气冷却区挡板与其他管束隔开，形成专门的空气冷却区。由于不断地通过抽空气口抽出空气，所以凝汽器中正在凝结的蒸汽和空气一起向抽气口移动。在凝结开始阶段，空气量相蒸汽量相比数量极小，随着蒸汽的不断凝结，蒸汽中空气的含量就不断地增大。当蒸汽、空气混合物进入空气冷却区时，空气的相对含量已经达到很大的数值，这时，蒸汽大量凝结的主要过程已经结束，而尚未凝结的一小部分蒸汽将与空气一起被抽气器抽出。为了避免管束的振动并减少管子的挠度，在两管板之间还装有若干块中间隔板，将铜管紧托在中间隔板上。10、表面式凝汽器的结构答1）凝汽器的壳体。是凝汽器的核心部件，作用是接受汽轮机排汽和其他各种辅助排汽、疏水和补水等，包容全部冷却管束和热井，以实现真空条件下的蒸汽凝结，收集凝结水。2）凝汽器的水室和端盖。是由铸铁或钢材制成的，冷却水室在凝汽器外壳的两端，端盖上设有观察孔和人孔，用于检查、清洗和检修冷却水管。3）凝汽器的管板和中间隔板。管板装在凝汽器的汽室两端，用螺栓连接，与端盖一起围成水室，有的凝汽器将管板直接焊接在其外壳上。11、凝汽器的冷却水管选材的要求各种材质的优缺点答要求冷却水管的材料必须具有抗腐蚀性能，机械性能以及良好的导热性能，管子与管板的连接处也不允许有漏水现象。冷却水管的材质随冷却水的水质不同而有差异。管材分类优缺点铜合金管钛管不锈钢管优点良好的热传导性和抗腐蚀性，易于连接，价格便宜优异的耐腐性、抗冲刷、高强度、密度小和良好的机械性能抗冲刷、抗污染水质的腐蚀能力强缺点抗冲刷性能有限，抵御污染物腐蚀性导热效率较低，价格较贵导热效率低，价格比铜管贵能差，易于诱发沉积物下腐蚀12、凝汽器冷却水管上的固定方式有哪些答1）管环法。是将冷却水管自由地装入管板孔中，然后用垫料密封，在垫料外端用套筒（管环）压紧，在管板和垫料间还要加一圈铅垫。2）密封圈法。是一种垫装结构，它是利用密封圈的紧力来达到密封作用的，密封圈由丁腈橡胶和氯乙烯共聚体制成。3）胀管法。管子与管板的连接是利用胀管法将管子胀接在管板上的，该方法是将管子直径扩大，使管子产生塑性变形，在管子与管板的连接表面形成弹性应力，保证连接的强度和严密性。13、介绍凝汽器与汽轮机排汽口连接方式有哪几种答1）法兰盘连接。这种连接方式是将凝汽器的喉部法兰与排汽室法兰用螺栓固定。凝汽器的本体用弹簧支撑在基础上，当汽轮机受热膨胀时，由弹簧发生弹性变形补偿。2）波纹管连接。凝汽器和汽轮机排汽缸分别安装在各自的基础上，中间用波纹管将它们连接起来。14、凝汽器是如何支承及受力的答凝汽器壳体下部的热井，内部用铜管纵横支撑，焊于壳体的侧板和端板上，壳体底部上的加强筋板与壳体侧板和端板焊接，使热井具有足够的强度。凝结水出口管位于热井底部。凝汽器的喉部与汽轮机的排汽口采用焊接形式，凝汽器底部支撑在四组弹簧支座上，当运行时，凝汽器自上而下的热膨胀由弹簧来补偿。在安装和运行中，凝汽器的自重由弹簧支座承受，而凝汽器内水側的水重则由后汽缸传给汽缸基础框架承受。15、简述凝汽器冷却水管在管板上的排列方法答1）三角形排列。管子都位于等边三角形的各顶点上，优点是换热效果较好而且也比较紧凑，应用较广。由于排列的管子布置较密，所以汽阻较大。2）菱形排列。管子位于菱形的四个角，会增加冷却水管在管板上所占的面积，所以凝汽器体积相对较大。3）横向排列。冷却水管位于辐射线和同心圆的交点上，传热效果较好。16评价凝汽器的指标是什么答评价凝汽器优劣的5个指标是真空度、凝结水的过冷度、凝结水含氧量、水阻以及空冷区排出混合物的过冷度。17凝汽器管束布置的基本原则是什么答1开始几排管子最好采用辐向排列，以便有足够的蒸汽通道面积，使蒸汽进入管束时的平均流速低于50MS，防止产生过大的汽阻。2为避免内层管束的热负荷过低，应设有侧向通道，使蒸汽能直接进入内层管束，而且沿汽流方向的管子排数应尽可能少，以减小主要管束（主凝结区）的汽阻。3为消除凝结水的过冷现象，减少热损失，应设有一定的通道，使蒸汽能自由地流向热井，以便于用排汽来加热凝结水，增大蒸汽通道面积的凝汽汽分压力，减少凝结水中的溶解氧。4汽轮机排汽由凝汽器进口至抽气口的途径应力求直接，沿程的压力降落应小。这样，当抽气口处的压力一定时，凝汽器内可维持较高的真空。5为更有效地冷却凝汽器内的空气，并使未凝结的少量蒸汽继续凝结，减少抽气器的负荷，在凝汽器内必须划出部分管子作为空气冷卸区，空气、蒸汽混合物在空气冷却区内有较高的流速不应超过50MS。6为防止蒸汽不经过主要管束而直接进入空气冷却区，以及防止蒸汽、空气混合物不经过空气冷却区直接流向抽气口，必须在管束与壳体之间加设挡汽板。7为控制凝结水在下淋过程中损失热量而减小其过冷度，应在管束之间安装凝结水收集板。但要注意收集板的安装位置必须得当，否则会引起汽阻增加。18抽气设备的任务答用于汽轮机凝汽器的抽气器（也称空气泵或真空泵），其工作特点一是抽吸的真空并不要求很高，为了维持凝汽器在多种工况下正常工作，其抽吸压力一般在00026700533MPA就可以了；二是抽气速率和抽气量都很大，且抽出的介质为汽气混合物。抽气器的任务是将漏入凝汽器内的空气和蒸汽中所含的不凝结气体连续不断地抽出，保持凝汽器始终在高度真空下运行。抽气器运行状况的优劣，影响着凝汽器内绝对压力的大小，对机组的安全，经济运行起着重要作用。19抽气设备分类答抽气设备的型式很多，按其工作原理可分为容积式（或称机械式）和射流式两大类。容积式抽气器是利用运动部件在泵壳内的连续回转或往复运动，使泵壳内工作室的容积变化而产生抽气作用，用于电站凝汽设备的有滑阀式真空泵、机械增压泵和液环泵。国内中小型机组目前主要采用的是射流式抽气器。射流式抽气器按其工作介质又可分为射汽抽气器和射水抽气器两种。它们均是利用具有一定压力的流体，在喷嘴中膨胀加速，以很高速度将吸入室内的低压气流吸走。射流式抽气器没有运动部件，制造成本低，运行稳定可靠，占地面积小，能在较短时间内通常56MIN建立起所需要的真空，且可回收凝结水。20抽气设备选型依据答抽气器型式的选择主要根据汽轮机设备的情况和抽气设备的特点来考虑。例如，对于高中压母管制额定参数启动的机组，工作蒸汽来源方便，多采用射汽式抽气器。而对于高参数大容量单元制机组，若采用射汽式抽气器，则因其过载能力小，需要另设启动抽气器，滑参数启动时，还需要有其他工作蒸汽来源，使系统复杂，经济性下降；而采用射水抽气器，则管道系统简单，维护工作量少，启停快，但需要配射水泵和专用水箱，占据空间也比射汽式大。采用机械式抽气器则启停灵活、效率高、占地少，但造价高，维护工作量较射流式大。欧美等国电站采用机械式抽气器较多。目前，我国生产设计的非再热机组、中小型机组用射汽抽气器，单元制一般用射水抽气器。由于一些机组抽气器运行时间较长，进行了一些改造，最近几年大有把真空泵引入中小型机组的趋势。21抽气器的工作原理答喷射式抽气器是由工作喷嘴，混合室、扩压管等组成的。工作介质通过工作喷嘴由压力能转变为速度能，便在混合室中形成了高于凝汽器内的真空，达到把气、汽混合物从凝汽器中抽出的目的。为了把从凝汽器中抽出的气、汽混合物排人大气，在混合室之后设有扩压管，把工质的速度能再转变为压力能，以略高于大气压力将混合物排入大气。22使用射汽抽气器的机组一般都设有主抽气器和启动抽气器组成，简述其作用及优缺点答启动抽气器的作用是在汽轮机启动前抽出汽轮机和凝汽器内的大量空气，使凝汽器内加快建立真空的速度，缩短机组的启动时间。优点启动快，抽气量大，结构简单，建立真空迅速。缺点建立的真空较低，工质不能回收，直接排人大气，热损失大，不经济。主抽气器的作用一般做成多级，为了使凝汽器获得更高的真空。优点结构简单，能回收工作蒸汽的热量和凝结水，比较经济缺点抽汽效率低23射汽抽气器中的主抽气器的结构，工作原理答结构主抽气器一般是由两支射汽抽气器和两个冷却器组成的，称为二级抽气器。工作原理由新蒸汽管或压力适当的抽汽管将蒸汽引至抽气器的喷嘴，蒸汽进入喷嘴后开始膨胀加速而进入混合室中，在混合室内形成了高度的真空，从而把凝汽器内的气、汽混合物抽了出来，在混合室内与高速汽流掺混后进入扩压管中。汽、气混合物在扩压管中流速降低，压力逐渐升高，当压力升至凝汽器压力与大气压力中间的某一数值时，便排入第一级抽气器的冷却器中。蒸汽在冷却器中绝大部分被冷却凝结成疏水，未凝结成疏水的汽、气混合物经连通管进入第二级，被第二级抽气器的扩压管压缩至比大气压力稍高的压力，再排入第二级的蒸汽冷却器。在冷却器中绝大部分蒸汽被冷却凝结成疏水，剩余的少量汽、气混合物排人大气中。24射水抽气器的结构及工作原理答结构工怍水入口水室、喷嘴、混合室、扩压管和止回阀等组成。工作原理在喷嘴前安有水室，以防止工作水在进入喷嘴前形成旋涡，并提高喷嘴的工作性能。工作水压保持在0204MPA，由专用的射水泵供给。压力水经水室进入喷嘴，喷嘴将压力水的压力能转变为速度能，以高速射出。在混合室内形成高度真空，使凝汽器内的气、汽混合物被吸人混合室，在混合室内，气、汽混合物与水混合后一起进入扩压管。工作水在扩压管中流速逐渐降低，由速度能转变为压力能，最后在扩压管出口其压力升至略高于大气压力而排出扩压管进入冷却池。为了防止升压泵发生事故，使供水压力降低，导致喷嘴的工作水吸人凝汽器中，必须在射水抽气器的气、汽混合物的入口处装有止回阀。25结构特征对射水抽气器工作性能的影响有哪些答（1）喉部长度的影响。1无论是长喉部还是短喉部射水抽气器，随着工作水压力的增高，虽然工作水流量随之减少，但是耗功却随之增加，因此高工作水压射水抽气器的经济性不如低工作水压下的经济性好。2短喉部射水抽气器的比耗功为184226，长喉部射水抽气器的比耗功为133176，显然与短喉部相比，长喉部射水抽气器的经济性有明显地提高。3在低工作水压下，长喉部射水抽气器比短喉部的工作水量的降低量要大于高工作水压条件下工作水量的降低量，导致在高工作水压下长喉部射水抽气器比短喉部的耗功的降低率要小于低工作水压条件下耗功的降低率，因此表明，在低工作水压条件下，长喉部射水抽气器的经济优越性更为显著。（2）多通道抽气器。多通道抽气器采用吸入室内有分流室的结构作为主要通道和以小孔群方式组合的辅助通道，以降低气阻，消除气相偏流，增加两相质点能量交换；同时应用了新的计算方法，经过对比实验确定了吸入室几何结构、喉口形状、喉颈喷嘴面积比、喉颈喷嘴径比等，并根据不同抽气的容量，选择通道数及水压，以获得最佳截面与流速，实现吸入室的高效率。根据截面喉部末端仍具有较高流速及整个喉管之间流速互不干涉原理，该型抽水器实现了喉管下段及出口的分段抽气；所提供的后置式抽气器也为多通道，可供抽吸轴封加热器之空气。26射水抽气器较射汽抽气器有哪些优点答与射汽式抽气器比较，采用射水式抽气器能够节省消耗在射汽式抽气器的蒸汽量，且不需用冷却器，提高了电厂的经济性。尤其对于低水头的射水抽气器，其优点更为突出，还可节省辅助抽气器，系统简化，结构紧凑，喷嘴直径大，易于加工制造，运行中不易堵塞，维修方便，运行可靠，功率大，质量小，价格低廉，在同一台机组上使用射水抽气器，可获得比使用射汽抽气器更高一些的真空度。27射水抽气系统的缺点答系统设计复杂在实际工程应用中，由于设备较多（射水抽气器、射水泵、蓄水冷却池等），循环水量大导致管道直径较大，使得射水抽气系统存在管道布置困难，占地面积大，工程施工量大等诸多不利因素。能耗大由于射水抽气系统中存在大容虽低效率的水泵，导致电厂的厂用电量增加，运行成本提高，对电厂的经济运行有一定影响。另外，由于射水抽气器抽吸真空的效果不太理想，特别是在夏季循环水温升高，凝汽器的压力将升高，使射水抽气器的吸人压力升高，出力下降，进而使凝汽器的真空偏低，从而导致煤耗增大，机组发电量降低，经济损失较大。启动时间长射水抽气系统建立真空的时间较长，导致机组的启动时间延长，机组启动缓慢。射水抽气器吸人的容量随着吸入压力的增加而减少。正常启动一般需23H。检修维护量大射水抽气系统所使用的循环水水质要求不高，长期运行后易导致在射水抽气器喉部结垢，为满足机组要求，需定期处理，这使得检修量及检修难度增加，同时由于喉部结垢使通流面积减小，影响抽气效果，导致机组真空下降。28水环式真空泵的工作原理答由于叶轮偏心地装在壳体上，随着叶轮的旋转，工作液体在壳体内形成运动着的水环，水环内表面也与叶轮偏心。由于在壳体的适当位置开有吸气口和排气口，水环泵就完成了吸气、压缩和排气这三个相互连续的过程，从而实现抽送气体的目的。在水环泵的工作过程中，工作介质传递能量的过程为在吸气区内，工作介质被叶轮推动增加运动速度（获取动能），并从叶轮流出，同时从吸气口吸入气体；在压缩区内，工作介质速度下降，压力上升，同时向叶轮中心挤压，气体被压缩。由此可见，在水环泵的整个工作过程中，工作介质接受来自叶轮的机械能，并将其转换为自身的动能，然后液体的动能再转换为液体的压力能，并对气体进行压缩做功，从而将液体的能量转换为气体的能量。29水环式真空泵按吸气和排气分类分哪几种每种的优缺点是什么答按照吸气和排气的方式分，水环泵有轴向吸排气和径向吸排气两种。采用径向吸排气方式时，气体的吸人和排出是通过壳体侧盖上的吸气口和排气口进行的，其优点是结构简单，维修方便，缺点是气体进入和排出叶轮时，气体流动方向和叶轮叶片流动方向相垂直，而且气体不能在整个叶片宽度上均匀地进出叶轮，这就加大了气体进入叶轮和流幽叶轮时的水力损失，降低了泵的效率。采用径向吸排气方式，气体进入和排出叶轮是通过设置在叶轮内圆处（相当于轮毂处）的气体分配器上的吸气口和排气口来实现的，其优点是气体可以在叶片全宽度范围内进入和流出叶轮，而且还可以借助吸气口和排气口的形状使气体进入和排出叶轮的方向与叶轮运动方向大体一致，这就降低了水力损失，提高了泵的效率，缺点是气体分配器结构复杂，加工和安装精度较高。30真空泵抽气系统与射水抽气系统比较有哪些优点从性能上分析答1启动性能。真空泵或抽气器在启动工况下抽吸能力的大小直接影响凝汽器建立机组启动真空所需的时间。如果真空泵或抽气器在启动工况下具有比额走工况大得多的抽吸能力，则机组启动时间将大为缩短。2持续运行性能。持续运行性能是抽气设备的性能特征之一，直接反映真空泵或抽气器在额定工况下的运行性能，是评价真空泵或抽气器的关键指标。真空泵抽汽系统的单位功耗远低于射水抽汽系统的单位功耗。3经济性比较。真空泵抽气系统虽然比射水抽气系统初投资高，但考虑运行电耗后，真空泵抽气系统比射水抽气系统的年费用低。表中计算没有计及射水抽气系统补水电耗和水损失引起的运行费用。如果考虑采用真空泵抽气系统真空度降低所节省的煤耗量，则经济效益将更加可观。真空泵抽气系统比射水抽气系统所用的循环冷却水量低得多，这对于缺水地区尤为重要。如果考虑到为维持水温（特别是在夏季）而进行的非正常补水，则射水抽气系统的补水量将大增，使运行成本增加，经济性下降。水环式真空泵成套设备采用自动控制系统，自动化程度高，可实现在控制室内远程灵活控制。真空泵使用寿命长，设备大修间隔可达4年，设备服役期可达30年。某电厂的运行表明，水环式真空泵连续运行时间可达70000H以上。总之，通过以上分析可知，在相同条件下，真空泵抽气系统比射水抽气系统具有更多的优越性，应优先选择。31凝汽器脏污的原因答凝汽器的脏污一般是指铜管污染，它分为汔侧污染和水侧污染。汽侧污染主要由于亚硫酸盐和石碳酸盐附着所致，但这个问题较小，可用8090热水冲洗掉，效果良好。至于水侧污染，由于水源不同，水质各有差异，引起的污染、堵塞、结垢也有所不同。采用开式循环系统和闭式循环系统，一般都存在着水中杂物堵管和铜管结垢两种影响凝汽器经济运行的问题。结垢又分为以微生物为主的软垢和以碳酸钙为主的硬垢。凝汽器结垢不但使热阻增大，而且使凝汽器的通流面积减小。32自动清洗凝汽器装置产生的原因答不管结垢或堵管，其结果都会恶化凝汽器的工况，使真空下降。这不仅浪费燃料，还威胁机组的安全运行，必须设法进行处理。而利用钢丝刷等机械清洗方法，都要大量劳动力，同时长时间在腥臭闷热的凝汽器的水室附近工作，对操作者的健康也是有害的；而且还需要机组减负荷运行或停机，造成经济损失。因此，采用胶球自动清洗凝汽器装置既适应了电业生产的需要，也提高了劳动生产率，减轻了劳动强度。它是改善劳动条件的一项技术措旋。33胶球清洗的原理及经济效果答1胶球清洗原理。软胶球是海绵状橡胶球，它的密度与冷却水相接近，其球径比铜管内径大12MM，质地柔软。它随冷却水进入铜管，并在水流的作用下，变成椭球形，它与铜管内壁有一整圈的接触面，行进中即将铜管中的污垢抹下来，带出铜管外。由于是整圈的擦抹，也把停留在管壁上的静止水膜破坏，从而提高了管子的传热效果。2胶球清洗凝汽器的经济效果。1不停机，不减负荷清洗，保证机组的满发。2改善劳动条件，节省劳动力。3降低凝汽器的端差，提高真空度。4节约燃料。5保护铜管，延长使用寿命。34胶球清洗系统的构成答胶球清洗系统由以下几部分组成装球室及其电动执行机构、胶球泵及电动机；收球网及电动执行器、压降测量和控制系统；带观察孑L的分配器和喷嘴；手动和电动阀、附件、调节装置、控制盘和电缆；海绵胶球；管道和管道支吊架；二次滤网及电动装置、控制系统。35胶球清洗系统中胶球的要求答胶球是清洗冷却管的直接作用物，它的优劣直接影响收球率和清洗效果，即胶球清洗装置的性能。胶球分为硬球和软球两种。前者已少见，而属于后者的海绵胶球是当今国内外电厂中使用最为普及的一种，国内已有多个制造这种胶球的厂家。海绵橡胶球的湿态直径应比冷却管的内孔直径大12MM。胶球浸水后胀大则直径难以控制，而过小则无清洗作用，过大则堵管，球的膨胀量要控制在005MM。胶球的密度应控制在一个细小的范围内（即密度为100LL8GCM3），使水深数米的不同水位高度均分布有球，使得密度较小的球能达到顶部的管子，密度较大的球则清洗中下部的管子。胶球的硬度也要作为一个参数指标加以重视，这就要求橡胶、海绵等的成分含量应有优化配方，并经试验确定。国产胶球应在以上几方面加以深入细致的研究和测试，以便制造出适合于不同水质、不同管材和不同工作参数的各种品种的合格胶球。36胶球的清洗过程是什么答装球室内的胶球由胶球泵输送，从凝汽器进水管加入，随循环水流动，在凝汽器前、后水室压差作用下，胶球流经冷却管，擦洗管子内壁；同时胶球前面形成喷射水流，清除泥沙、藻类和杂物等污垢，最后经循环水排水管上的收球网收集，返回胶球泵入口。在清洗过程中如此循环，胶球反复擦洗冷却管。一旦清洗周期结束，胶球被收集在装球室内。37影响收球率的因素答影响收球率的因素是多方面的，诸如胶球质量、各部件的选型及其内部关键零件的装配尺寸、输球管路及其附件设计是否合理、循环水的水质、循环水的参数、凝汽器水室的结构以及运行方式等，其中胶球质量是影响收球率最主要的因素。38第三代收球网的三个型式的结构及原理答第三代产品有活动栅格分流型SF型、活动栅格漏斗型SL型、活动栅格单板型SD型等收球网。设计合理、结构简单紧凑、操作维护方便、适应性强、使用效果好，是目前该技术领域内的最新成果，自20世纪80年代中期就开始作为换代产品被广泛推荐使用。1SD型收球网。SD型收球网，由一个网板、一个操作轴、导流翼、外壳、操作机构（电动执行机构）等组成。网板由不锈钢条制成，可以转动，当网板靠在外壳壁上时为收球位置，转动一定角度到达反洗位，适用于625MW小机组。收球位置当系统运行时，网板处于收球位置。此时网板四周紧贴外壳内壁，胶球通过网板阻拦在一侧汇集，经引出管被一小股水流携带吸人胶球输送泵，这样，胶球又被回收到清洗系统，供再循环使用。反洗位置当网板前后压差达到一定值时，操作网板至反洗位（收球后进行），此时积存在网板上的杂物就会被冷却水流冲洗并携带走。2SF型收球网。SF型收球网结构，它由两个网板、两个操作轴、导流板、外壳、传动机构、执行机构等组成。网板由不锈钢条制成，可以转动，当网板呈A型，边缘与外壳内壁贴住时为收球位，转动一定角度到达反洗位。运行时，两块网板下端应与收球网简体内壁贴紧，同时两块网板上端接合缝距不得大于7MM，这两点应作为设备制造厂家出厂前装配调试的保证项。它适用于25MW以上容量机组，其中SF8型适用于25MW机组，SF9型适用于50MW机组，SF14犁适用于100MW机组。收球位置系统运行时，网板处于收球位置。此时，两个网板边缘分别与筒壁内侧贴住，胶球由于网板的阻拦被汇聚在收球网两侧，分别被水流携带出，经汇集后进吸入胶球输送泵内，送回清洗系统，供再循环使用。反洗位置当网板前后压差达到一定值时，操作网板至反洗位（收球后进行），此时存在网板上的杂物就会被冷却水流冲洗并携带走。3SL型收球网。SL型收球网，它由两个网板、两根操作轴、汇集胶球的漏斗、外壳、执行机构、传动机构等组成。网板由不锈钢制成，当网板呈V型，下部边缘与漏斗边缘接触时为收球位置，当网板转动一定角度时到达反洗位置。SL型收球网适用于循环水管径DN1000DN2200的系统。收球位置系统运行时，网板处于收球位置。此时，两个网板的上缘分别与外壳内壁贴紧等，胶球通过网板的阻拦汇集在漏斗内，由引出管引出，吸入胶球泵后被送回清洗系统，供再循环使用。反洗位置当网板前后压差达到一定值时，操作网板至反洗位（收球后进行），此时存在网板上的杂物就会被冷却水流冲洗并携带走。39SS型胶球泵结构及选型答SS型胶球输送泵的壳体和叶轮设计为宽阔的流道形式，不会发生胶球堵塞现象。该型泵采用滚动轴承，以黄干油润滑，轴端为填料密封；水泵选用Y型电动机驱动，用柔性联轴节联结，工作原理通一般离心式水泵。胶球泵是输送胶球的专用设备，应保证胶球通过泵后不受到损坏，因此不能用普通的化学泵替代。泵的扬程应适中，不宜过大，也不能太小，应与循环水的参数相匹配。选用胶球泵时，主要考虑它的扬程，该扬程除克服胶球清洗系统阻力外，还应能满足有一定富裕量的要求。胶球泵的流量一般不超过循环水流量的01。布置时，应能保证运行时泵不发生气蚀。目前供选用的胶球泵的允许吸上真空高度一般都在67RRLH20左右。40装球室的投球和收球操作流程答胶球清洗系统投入运行前，将装球室切换阀放在收球位置。在装球室内添加足够数量的海绵胶球（装球量为凝汽器单程铜管数的10），利用装球室的出口球阀和排气阀将装球室充满水。然后启动胶球输送泵，通过观察窗查看胶球在装室内巡回情况。若装球室内有气泡存在，可继续进行排气，一切正常后，将切换阀手柄缓慢放到运行位置，海绵胶球通过切换阀投入到系统中，进人工作状态。收球时，将切换阀手柄放到收球位置，此时，装球室只能流过冷却水而不能通过胶球。在此状态下运行5L0MIN，然后将清洗系统停止运行，从装球室内取出胶球，检查并计算收球率，将不合格的胶球淘汰，补足新胶球。41冷却水塔分为湿塔和干塔，各自的工作原理是什么答冷却塔中水和空气的热交换方式之一是流过水表面的空气和水直接接触，通过接触传热和蒸发散热，把水中的热量传递给空气，用这种泠却方式的称为湿式冷却塔（简称湿塔）。湿塔的热交换效率高，水被冷却的极限温度为空气的湿球温度。但是，水因蒸发而造成损耗；蒸发又使循环冷却水含盐量增加，为了稳定水质，必须排掉一部分含盐量较高的水；风吹也会造成水的损失，这些水的亏损必须有足够的新水持续补充，因此，湿塔需要有补给水的水源。在缺水地区，补充水有困难的情况下，只能采取干式冷却塔（简称干塔）。干塔中空气与水（或乏汽）的热交换，是通过由金属管组成的散热器表面传热，将管内的水或乏汽的热量传输给散热器外流动的空气的。干塔的热交换效率比湿塔低，冷却的极限温度为空气的干球温度。42自然通风塔的结构和工作原理答自然通风逆流湿式冷却塔在我国的电力部门应用最多。这种塔形的通风筒常采用双曲线形，用钢筋混凝土浇制。塔筒采用双曲线外形不仅可以减小塔壳表面积节约材料，而且具有抗强风的优良力学性能，在风荷载作用下，壳体表面所产生的内力主要是压力、拉力和剪力，弯矩很小。双曲线自然通风冷却塔，无论是湿冷塔还是空冷塔，一般均由两大部分组成其一为双曲线薄壳通风筒及其支撑结构人字支柱或X支柱和柱下环板基础，或倒T型基础；其二为散热器及其支撑结构或配水设施、淋水填料及其支撑结构。冷却塔以大气作冷却介质。冷却塔内两股流体，即水和空气混合使水冷却，部分水汽化放出蒸发潜热，并随空气一起将蒸发潜热带走。过程的结果使水达到冷却，冷却塔也就是这种将热量从一种物质传递给另一种物质的装置。连续不断地来自生产装置的热水从塔顶进入，下落时水蒸发将热量传递给空气，湿热空气则由风机排人大气，被冷却的水则返回生产装置循环使用。整个传热过程涉及蒸发和对流传热两种原理，其中蒸发占主要地位。其传热速率随气水的界面面积、相对流速、接触时间以及冷却范围的增如而增加。空气一水界面面积可由冷却塔内的填料来调节，相对流速由风机大小决定，接触时间与塔的几何尺寸有关43自然通风塔的液体蒸发冷却过程有哪几种换热量随季节是如何变化的答液体的蒸发冷却就是液体的自由表面与任何一种气体或者几种气体的混合物（空气）直接接触时，由于热交换和物质交换的共同作用，而使液体得到冷却。这时，液体与气体由于接触及辐射作用而进行热交换。另外，由于液体表面蒸发，也使其消耗了一部分热量。当液体蒸发冷却时，由于物理性质各不相同的几种过程共同作用，使液体的温度有所降低，这些过程是1接触散热，即借导热性和对流作用来传递。2辐射热交换。3液体的表面蒸发，即部分液体变为水蒸气带走了汽化潜热。上述液体冷却的每一过程的作用强度，根据液体及气体的物理性质和参数而有所不同。在冷却设备中，水和空气是互相作用的介质。在一年的大部分时间内，表面蒸发起主要作用。在最炎热的夏季里，液体蒸发所带走的热量约占水总散热量的90以上。在冬季，当室外温度处于低温时，表面蒸发作用降低，接触散热作用增强，由接触所传递的那部分热量从夏季的1020，大约增加到SO，而在严寒时，甚至增加到70。辐射热交换仅作用在大面积的露天水池内进行水冷却时才起作用，换热量和萁他两个过程相比，可以忽略不计。44冷却塔的运行管理答1）循环水水质的监控DL/T53392006水力发电厂水工设计规范要求冷却塔循环供水系统的补给水，水中悬浮物含量不宜大于LOOMG/L，PH值为6595。对于化工系统的循环冷却水，则要求更为严格，悬浮物控制在1020MG/L，PH值在792之间。由于电厂循环水量很大，处理费用高，对水质的要求比其他系统要低，为保证电厂的稳定经济运行，对水质进行监控尤为必要。由于蒸发量的变化，应经常注意调整排污水量和补给水量，使其平衡并调整水质稳定的处理方式，使水的浓缩倍率稳定在同一水平上。这样做不仅保证循环水系统处于最佳状态，同时也达到节约用水，减少水处理费用的目的。2）循环水水温的监控为了使电厂始终维持在最佳运行状态，需要对循环水的水温进行严格控制。而直接影响循环水水温的因素有气象条件、循环水水量和凝汽量。凝汽量随负荷的变化和设备的运行状况而经常变化，如果循环永量不作相应调整，则冷却倍率和循环水的温度差AT在变化，而气象条件的变化则影响循环水的水温，循环水的温度又将影响汽轮机的耗汽量和热效率。如果控制得当，则将使电厂的运行纳入良性循环。对循环水系统来说，应密切注意气象的变化，特别在夏季和冬季是至关重要的。3）循环水水量的控制循环水水量可以通过水泵的启、停，闸阀的控制，调整化冰管和旁路管的水量，采取分区运行方式等方式达到控制上塔水量的目的。夏季运行时，应关闭化冰管、旁路管的闸阀，全部开启循环水泵和水泵进、出口闸阀，塔内全部上水，以便保证最大的水量和最大的冷却面积投入使用。春秋季运行时，当停运一台循环水泵所能节省的厂用电大于循环水温低而增加汽轮机微增出力所得到的效益时，则可停用一台泵。在大多数情况下，仍以100循环水量运行可以获得更高的效益。冬季运行时，一般可开一台循环水泵，有60循环水量上塔运行。当出现结冰情况时，应关闭塔心部分的淋水面积，以便加大外围的淋水密度。当气温偏低时，为防止结冰，可开启化冰管，为提高循环水水温，可开启旁路管使热水直接进入贮水池，利用较高温度的水防止结冰。4）其他定期巡视淋水装置，如遇有被泥沙、草叶等杂质淤积或堵塞惰况，要及时疏通；贮水池出水口的栏栅也应及时清除杂物。如果发现塔内积有胶球，应及时与凝汽器运行人员联系，改善胶球回收装置，使胶球回收率达98以上。45冷却水塔的维护答为保证冷却塔的正常运行并获得较好的冷却效率，除对冷却塔除进行经常性的巡视检查和清理调整外，尚应进行定期的维护管理，一般每年进行两次，在人夏和入冬前进行。1入夏前冷却塔的维护为了确保冷却塔渡夏期间运行稳定，并以较高的冷却效率使机组经济运行，在入夏前需要着重针对影响冷却效率的主要环节进行维修。1检查淋水填料是否完整，如有被堵塞或破损的填料，应及时排除或更换，填料内的泥垢或化学垢要清除。填料是影响冷却效率的主要设备，要求检查仔细全面，处理彻底，以保证它的冷却性能。2带水检查喷溅装置的喷淋情况，发现管道堵塞或喷溅不畅，要将有关部件拆下清洗，损坏的要更换。3清除覆盖在除水器上的杂物，除水器变形过大的要矫正，损坏的要更换。4检查旁路、化冰管是否有漏水情况，凡闸阀不严的要检修，以保证其严密性。进水管闸阀要保证全开，以保证100循环水量上塔。5清除贮水池内的飘浮物，保持出口栏栅的完整性和清漕陛，并清除水塔附近的杂草。6检修并标定温度计等测试仪表。2入冬前冷却塔的维护冷却塔在冬季运行期间极易结冰，对填料及塔内结构造成破坏，因此，入冬前着重对防冰、化冰设施进行维修。为了获得较低的循环水温而又不结冰，就需要经常调整水量和运行方式。因此，对供水系统的控制部分，要确保其灵活可靠，凡需关闭的则要滴水不漏，凡需过水的则应畅通无阻。1配水管、化冰管要保持畅通。2对供水管、旁路管、化冰管的闸阀进行检修，要求做到关闭严密，开启灵活。3淋水装置分区及塔内壁与填料之间的挡水板如有破损，应予以惨补或更换，并使其保持严密性，以防止停运区因有水溅入而结冰。4检修并标定所配置的气象仪表。3定期检修1每五年应对冷却塔进行一次小修，每十年进行一次大修。小修主要是更换部分破损的填料、喷嘴，对所有外露铁件除锈刷漆，清除水池内的淤积物等。大修除包括小修的项目外，通风筒内部尚应涂刷防水涂料，更换破损配水管。自第一次大修以后，每五年有计划地更换SO淋水装置，在投运20年后，做到全部更新。2机械通风冷却塔的机械设备应根据设备生产厂家的要求，对其转动部分定期维修。3冷却塔运行期超过25年，应对其钢筋混凝土结构的混凝土碳化情况作出鉴定，有针对性地进行补强，以确保结构安全。46凝汽器运行状况好坏的标志答加强对凝汽器在运行中的检查、分析、监督，是保持凝汽器在安全、经济状态下运行的一个有效手段。凝汽器运行状况好坏的标志主要表现在以下三个方面1能否达到最有利的真空。2能否保证凝结水的品质合格。3凝结水的过冷度能否保持最低。47正常运行中的凝汽器必须对哪些参数进行定时记录答在正常运行中的凝汽器，必须对下列各参数进行定时记录，以便监督分析1凝汽器内的真空。2凝汽器入口的排汽温度。3凝结水温度。4凝汽器的冷却水进、出口水温。5凝汽器冷却水的出入口压力差。6凝汽器热水井水位相凝结水泵人口真空。7循环水泵的电流。8凝结水的含盐量、含氧量。经常采用的分析方法有在本机组同一工况下的相近参数对比法，或与本机组的凝汽器特性曲线进行比较的比较法。若发现不正常现象时，则应查明原因，采取消除措施。48真空恶化的原因答在运行中，凝汽器真空恶化可分为真空急剧下降与缓慢下降两种情况。凝汽器真空急剧下降的原因有1循环水中断。2凝汽器内凝结水位升高，淹没了抽气器人口空气管口。3抽气器喷嘴被堵塞或疏水排出器失灵。4汽轮机低压轴封中断或真空系统管道破裂。5发生错误操作。6在冬季运行，利用限制凝汽器冷却水入口流量保持汽轮机排汽温度，致使冷却水流速过低而在凝汽器冷却水出口管上部形成气囊，阻止冷却水的排出。若上述问题处理不及时，将会迫使机组停机。因而要求在岗运行人员做到对每台运行设备心中有数，迅速发现设备的故障点，确保安全、经济生产。凝汽器真空缓慢下降，虽危害。比较小，允许有较长时间寻找故障点，但找出故障点也是比较困难的。引起疑汽器真空缓慢下降的主要因素有1冷却水量不足。2冷却水温上升过高。通常发生在夏季，采用循环供水系统更容易产生这种情况。3凝汽器内冷却水管结垢或脏污。4凝汽器内缓慢漏入空气。5抽气器效率降低。6由于冷却水内有杂物使部分冷却水管被堵塞。49真空恶化的判断方法答为了检查、分析凝汽器真空恶化的原因，可根据以下进行判断1冷却水人口温度对凝汽器真空的影响。在其他条件相同的情况下，凝汽器入口冷却水温度越低，则凝汽器出口冷却水温度越低，因而排汽温度轧也越低，所以，凝汽器内的真空值就越高。进入凝汽器的冷却水温度在直流供水系统中完全由自然条件决定，随季节而变化。如采用江、河或湖泊供水，可取为1015，此时。一轧610，对于大机组可取至5。采用循环供水方式时，冷却水温度主要由大气温度及当地大气中的相对温度所决定，1般取为2025，T2一TB610。循环水的冷却设备在运行中维护、调整的好坏对冷却水入口温度门也有很大影响2传热端差最末级的相对内效率甚至出现负值，即汽轮机诋真空供热后最末级不仅不做功，反而消耗功率。这主要是由于汽轮机低真空供热后，最末级理想焓降大幅度降低，造成蒸汽流速急剧降低，蒸汽不仅不做功，反而对转子旋转产生阻尼作用，从而导致汽轮机的电功率降低。第八章58加热器按传热方式分为哪几类各类的优缺点是什么答给水加热器按传热方式分有混合式加热器和表面式加热器。混合式加热器优点主要是它能充分利用加热燕汽的热量，可以把给水加热到该蒸汽压力下的饱和温度，可获得最佳的热循环效率，因而可使电厂节省更多的燃料。除此之外，混合式加热器构造简单、制造成本低、价格便宜，并且加热器内能混合各种不同温度的水、汽，在混合的同时又能除去水、汽中所溶解的气体，提高设备的使用寿命等。缺点主要是给水系统复杂，由此而导致给水系统和设备本身的工作可靠性降低。这是由于各混合式加热器内的给水压力差异甚大，为了把混合后的给水送人下一级加热器，需要在每个加热器后面都装置一个水泵，要输送的给水温度高，有时由于工况变化，给水温度还有变化，这样使水泵的工作条件很差，降低了水泵的可靠性。为了保证给水系统运行的安全性，必须增加备用水泵，这样系统就更为复杂，运行操作不方便。此外，为了锅炉给水和水泵本身的工作可靠，在每个水泵之前还需设置大容量的蓄水箱，为了防止水泵叶轮汽蚀，水箱需放置于很高的高度上，设备进一步复杂化，同时使厂房增高，投资增加。而且，运行中抽汽压力变化会引起给水温度变化，使水泵工作不易稳定。表面式加热器优点表面式加热器组成的回热系统比混合式加热器组成的系统结构简单，运行可靠，并且在运行中的监视工作量也较小。此外，还能使加热和被加热的介质分开，保证加热蒸汽的凝结水回收。因此，表面式加热器在电厂中得到了广泛的应用。缺点表面式加热器除了热经济性差外，还有金属消耗量大，造价高，加热器本身安全可靠性较差，需要配置疏水排出器，增加疏水排出管道等缺点。59加热器按布置方式分为哪几类各类的优缺点是什么答按布置方式可分为卧式加热器和立式加热器。卧式加热器优点便于安装、维修，在堵塞管子或补修管子与管板的焊接时，易于在管板面上工作；液体容积较大，有利于疏水水位的调节控制，所以有较好的运行稳定性；经验证明，排气问题较少；逐级疏水导入下级加热器，可以少用弯头；全部传热面均有用。缺点需占用较多的厂房面积。立式加热器优点占用较少的厂房面积，可以有比较经济的建筑安排。缺点是横截面小，因而对应单位高度水位的水容积小，水位控制较为困难；排气不充分。缺点倒置立式加热器，因内部布置要求，有一些不起作用的传热面积，且倒立于向下的管板面上，维修困难。60联箱式高压加热器的工作原理答加热器的管束在直立圆柱形外壳内对称地分成四行，每行由若干水平螺旋管组成，水由一对直立配水管3送人这些螺旋管组中，并经过另外的一对直立配水管5导出。每个双层螺旋管的管端都焊接在邻近的进水和出水配水管上。水在加热器内进出都通过外壳上的连接管的进水总管弯头和出水总管弯头，加热蒸汽经过加热器中部的进汽管送入，并在外壳内部先上升而后下降，沿着一系列蒸汽导流板改变流动方向，保持横向冲刷螺旋管的外表面。带导轮的支撑架是为了从外壳中抽出或放入管束时作导向用的。61U型管式高压加热器的工作原理答蒸汽从开在外壳右侧的蒸汽人口进入壳程，先上升后下降，进入过热蒸汽冷却段，沿着一系列水平的蒸汽冷却段隔板横向冲刷右侧U型管，加热出口侧给水。上一级来的疏水从右下方进入，和凝结水混合后，经过U型管的转向段，沿着水平隔板向上流动，进入疏水冷却段，横向冲刷U型管。在压差的作用下，疏水从右上方的疏水口流出。为了防止加热器满水，U型管高压加热器在右下方设置了高位保护，当疏水水位高到一定值时，就有一部分疏水从高位疏水既流出，确保加热器和汽轮机的安全。此外，在加热器底部还设置了备用疏水口，目的是为了加热器停运时，排净疏水之用。62高压加热器启停过程中的注意事项答为防止高压加热器管束及胀口泄漏，延长高压加热器的寿命，在高压加热器启停过程中应限制高压加热器的温度变化率。为了控制高压加热器温度变化率在规定范围内，高压加热器应随机组滑启、滑停。这是由于给水温度和抽汽参数是随着机组负荷的增减而变化的，高压加热器的壳体、管束、管板、水室等就能均匀地被加热和冷却，相应地，金属热应力也就能减少了，高压加热器管束和胀口泄漏也可能会大大减少。随机启动高压加热器时，一般在给水泵运转后就对高压加热器注水。在注水过程中，根据邻近除氧器的高压加热器入口给水温升速度，控制注水门开度。高压加热器注满水后，从汽侧放水门检查高压加热器管束是否泄漏。如果不漏，即可关闭该放水门，连续排汽门全开。投运过程中，重点要监视高压加热器水位的变化。疏水方式为逐级自流，并用疏水调节阀保持水位，在机组负荷稳定后投入水位自动调节。高压加热器随机启动时，如果高压胀差增长较快，应适当关小一次抽汽门，以提高高压外缸的温度。高压加热器随机滑停时，随着负荷的减少，抽汽参数和给水温度逐渐下降，直至汽轮机停止运行时，高压加热器也停止。当机组负荷降低时，要特别注意汽轮机上下缸的温差，如果上下缸温差增大时，可以停止高压加热器，以保证汽轮机的安全运行。高压加热器停止后，开启高压加热器汽侧放水门。高压加热器在启停过程中，温度变化率比较难控制，操作时要特别注意。启动时，为避免高温给水对高压加热器管束、胀口、管板等部件的热冲击，通水前要先进行预暖。利用蒸汽对金属的凝结放热，使简体、管板和管束加热到接近于正常的给水温度，之后再进行注水充气。注水时要注意监视水侧压力，不要提得太