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运行高级工热机问答题一、 锅炉部分1. 郎肯循环由那四个过程组成的？定压吸热过程，绝热膨胀过程，定压放热过程，绝热加压过程。2. 为什么大型超临界压力锅炉水冷壁选择螺旋围绕上升管屏和垂直内螺纹管管屏？一次垂直上升管屏和多次垂直上升与下降管屏这两种形式大多应用于带基本负荷的机组，采用这两种形式水冷壁锅炉不适宜滑压运行，这与我国厂网分离、竞价上网的基本政策不相符。螺旋围绕上升管屏水冷壁和内螺纹管屏水冷壁则比较适合作为调峰机组。3. 什么是脉动现象？脉动的影响有哪些？脉动是指蒸发受热面中流量随时间发生周期性变化的现象。 脉动使管壁温度周期性变化，因而产生交变热应力，会引起金属疲劳损坏。另外，脉动使各管流量不均，从而产生较大的热偏差，容易造成管子过热烧坏。4. 在超临界压力下，水蒸气有什么特性？随着压力升高，水的饱和温度相应增加，汽化潜热却随之减少，饱和水与饱和蒸汽的重度差也随之减少。超临界压力下当水被加热到相应压力下的相变点温度时即全部汽化，汽化潜热等于零，重度差也等于零。因此，超临界压力下水变成蒸汽不再存在两相区，由水变成过热蒸汽经历了两个阶段，即加热和过热。而工质状态由未饱和水干饱和蒸汽过热蒸汽。5. 什么是膜态沸腾？水冷壁在受热时，靠近管内壁处的工质首先开始蒸发产生大量小汽泡，正常情况下这些汽泡应能及时被带走，位于水冷壁管中心的水不断补充过来冷却管壁。但若管外受热很强，管内壁产生汽泡的速度远大于汽泡被带走的速度，汽泡就会在管内壁聚集起来形成所谓的“蒸汽垫”，隔开水与管壁，使管壁得不到及时的冷却。这种现象称为膜态沸腾6. 为什么超临界锅炉只能采用直流锅炉？在超临界压力锅炉内，当压力提高到临界压力时，汽化潜热为零，汽和水的密度差也等于零，水在该压力下加热到临界温度时即全部汽化成蒸汽。参数本身的特点决定了超临界压力锅炉只能采用直流锅炉，超临界压力直流锅炉由水变成过热蒸汽经历了两个阶段，即加热和过热，工质状态由水变成过热蒸汽，不再存在汽水两相区。7. 锅炉启动升温升压过程中，若发现锅炉应力上升如何调整？ 在升温升压过程中，应经常监视锅炉壁厚部件汽水分离器和末级过热器出口联箱的热应力不超限，如发现热应力上升较快或接近限值时，应立即减慢升温升压速度或停止升温升压，稳定燃烧与给水，待应力余度恢复，再按规定升温升压。8. 炉膛过剩空气系数的定义是什么？ 其对锅炉燃烧的影响如何？为了使燃料完全燃烧，实际送入炉内的空气量要比理论空气需要量大一些。实际空气供给量与理论空气需要量之比称为过剩空气系数。1) 剩空气系数越大，漏风越大，则排量越大，排烟热损失越大；2) 剩空气系数越小，氧气供应不足，会使化学不完全燃烧热损失增大；3) 剩空气系数过大，又会使炉温降低，CO不易着火，则化学不完全燃烧热损失增大；4) 剩空气系数控制不当，一、二次风调整不合适，都会使机械不完全燃烧损失增加。9. 什么是超温？什么是过热？什么是蠕变？ 超温是指在运行中由于种种原因，使金属的管壁温度超过它所允许的温度。过热是指因为超温致使金属发生不同程度的损坏。超温是过热的原因，过热是超温的结果。蠕变是金属在高温和应力作用下，逐渐产生塑性变形的现象。10. 煤的元素分析、工业分析各有哪几项？工业分析各项指标对煤的燃烧有些什么影响？元素分析：C、H、O、N、S、W（水）、A（灰）、工业分析：FC（固定碳）、V（挥发份）、W（水份）、A（灰份） 影响：1）固定碳C：含量最多的可燃元素。要在较高的温度下着火燃烧，固定碳含量越高越难燃烧； 2）挥发份V：挥发份着火温度低，使煤容易着火，挥发份多易于燃尽，燃烧损失少，挥发份从表面析出后，呈多孔性，与助燃空气接触多； 3）水份W：水份不利于燃烧，降低燃烧温度，水份多使着火困难，燃料燃烧后，水分吸热变成水蒸气随烟气排入大气，降低锅炉效率。水份多使制粉困难； 4) 灰份A：灰份妨碍可燃物质与氧接触，使燃料着火困难，难以燃尽，燃烧不稳定，燃烧损失增加，造成受热面结渣、积灰和磨损。11. 在锅炉停用时保养方法有哪些？锅炉的保养方法分为干态保养和湿态保养。干态保养是将锅炉本体内的水汽全部放空并进行干燥，干态保护的方法有：热炉放水余热干燥保护、真空干燥保护、充氮或充气相缓蚀剂保护；湿态保养是采取对炉本体部分不放水并加化学药剂保养。12. 锅炉受热面有几种腐蚀？如何防止受热面的高、低温腐蚀？锅炉受热面的腐蚀有承压部件内部的垢下腐蚀和管子外部的高温及低温腐蚀三种。高温腐蚀的防止:1) 提高金属的抗腐蚀能力；2) 组织好燃烧,在炉内创造良好的燃烧条件,保证燃料迅速着火,及时燃尽,特别是防止一次风冲刷壁面;使未燃尽的煤粉尽可能不在结渣面上停留;合理配风,防止壁面附近出现还原气体等。 低温腐蚀的防止:1) 提高空气预热器入口空气温度；2) 采用燃烧时的高温低氧方式；3) 采用耐腐蚀的玻璃、陶瓷等材料制成的空气预热器；4) 把空气预热器的“冷端”的第一流程与其他流程分开。13. 锅炉给水为什么要进行处理?如将未经处理的原水直接注入锅炉，不仅影响锅炉的炉水水质，引起结垢和严重腐蚀，而且可能会造成汽轮机通流部分结垢，影响汽轮机的效率和安全运行。因此，原水补入锅炉之前，需要经过给水处理，以除去其中的杂质、盐类和气体，使补给水水质符合要求。14. 试述HP碗式中速磨煤机煤粉分离过程？磨煤机干燥用的热一次风，由磨碗周缘的风环进入磨煤机内，一次风携带煤粉上升，较重的粗粉颗粒脱离气流，返回磨碗重磨，这是煤粉的第一级分离；煤粉气流继续上升，在分离器顶部进入折向门装置，由于碰撞在分离器顶部壳体上和转弯处的离心力作用，又有一部分粗粉颗粒返回磨碗重磨，这是煤粉的第二级分离；较细的煤粉气流通过折向门进入内锥体产生旋转，同样由于离心力作用，使煤粉进一步分离，这是煤粉的第三级分离。15. 为什么锅炉在运行中应经常监视排烟温度的变化？锅炉排烟温度升高一般是什么原因造成的？因为排烟热损失是锅炉各项热损失中最大的一项，一般为送入热量的6%左右；排烟温度每增加1215，排烟热损失增加1%，所以排烟温度应是锅炉运行中最重要的指标之一，必须重点监视。使排烟温度升高的因素如下：1) 受热面积灰、结渣。2) 过剩空气系数过大。3) 漏风系数过大。4) 给水温度下降。5) 燃料中的水分增加。6) 锅炉负荷增加。7) 燃料品种变差。8) 制粉系统的运行方式不合理。16. 汽包锅炉和直流锅炉的主要优缺是什么？汽包炉的主要优点：1) 由于汽包内储有大量的水，有较大的储热能力，能缓冲负荷变化时引起的汽压变化；2) 汽包炉由于具有固定的水、汽和过热汽分界限，故负荷变化时引起过热汽温变化小；3) 由于汽包内具有蒸汽清洗装置，故对给水品质要求较低。汽包炉的主要缺点：1) 金属耗量大；2) 对调节反应滞后；3) 只能用在临界压力以下的工作压力。直流锅炉的主要优点：1) 金属耗量小；2) 启停时间短，调节灵敏；3) 不受压力限制，既可用于亚临界压力锅炉，也可以用于超临界压力锅炉。直流锅炉的主要缺点：1) 对给水品质要求高；2) 给水泵电耗量大；3) 对自动控制系统要求高；4) 必须配备专用的启动旁路。17. 超临界直流锅炉给水处理一般采用什么方式？ 直流炉给水加氨、加氧联合处理（CWT）是一项新的给水处理技术，利用给水中溶解氧对金属的钝化作用，使金属表面形成致密的保护膜，它可以降低给水的含铁量及锅炉受热面结垢速率，延长锅炉化学清洗周期和凝结水精处理混床的运行周期。该技术运行成本低，安全可靠，国内外用CWT方式替代传统的AVT方式（加氨和联氨全挥发性处理）运行的机组逐年增多。目前超临界直流炉给水处理一般采用CWT方式，由于CWT方式需要维持低的电导率，在新机组试运期间或机组启动阶段仍然采用AVT方式，正常运行中出现因凝汽器泄漏等原因导致给水电导率超标时，应立即切换倒AVT处理方式。18. 锅炉水压试验的范围是什么？水压试验范围：给水泵出口省煤器水冷壁汽水分离器各级过热器汽轮机主汽门前。二、 汽机部分1. 什么是热应力？是热冲击？是热疲劳？物体内部温度变化时，只要物体不能自由伸缩，或其内部彼此约束，则在物体内部就产生应力，这种应力称为热应力。金属材料受到急剧的加热和冷却时，其内部将产生很大的温差，从而引起很大的冲击热应力，这种现象称为热冲击。一次大的热冲击，产生的热应力若超过材料的屈服极限，就会导致金属部件的损坏。 当金属部件被反复加热和冷却时，其内部就会产生交变热应力。在此交变热应力反复作用下，零部件遭到破坏的现象称为热疲劳。2. 什么是应力松弛？钢材在高温和应力作用，在应变量维持不变，应力随时间的延长逐渐降低的现象，称为应力松弛。3. 什么是金属的低温脆性转变温度?低碳钢和高强度合金钢在某些温度下有较高的冲击韧性，但随着温度的降低，其冲击韧性将有所下降，冲击韧性显著下降时的温度称低温脆性转变温度（FATT），金属的低温脆性转变温度就是脆性断口占50时的温度。4. 汽轮机冲转许可条件？1) 确认汽、水品质合格。2) 确认蒸汽参数已达到相应启动状态的规定值。3) 确认主汽门前蒸汽管金属温度大于相应蒸汽压力下饱和温度加上20过热度。4) 确认汽机轴向位移0.4mm。5) 确认凝汽器压力10KPa。6) 确认汽机各辅机系统运行正常。 7) 确认启动前汽机各项试验合格。8) 确认汽机全部联锁脱扣保护校验正常。9) 汽机报警窗正常。10) 汽机重要参数显示正常。11) 汽机DEH控制系统正常工作，无故障报警。12) 发电机氢纯度99%，且氢压压力正常。13) 主机润滑油温度正常。5. 真空严密性试验步骤？1) 机组负荷在80%额定负荷以上运行，检查机组及各辅助系统运行正常。2) 确认备用真空泵启、停动作正常，运行状态良好；3) 关闭运行真空泵进口抽气门（抽气隔绝门）；4) 从阀门全关开始记录凝汽器真空、排汽温度等参数；5) 810分钟后，手动开启运行真空泵进口抽气门（抽气隔绝门）；6) 将记录的数据相加，取平均值，其真空下降值应低于标准（每分钟小于0.15Kpa为优秀）。7) 试验过程中，出现异常立即停止试验，立即启动备用真空泵，再开启运行真空泵进 口进口抽气门（抽气隔绝门）中止试验，查找真空急剧下降的原因，消除后方可以再次试验。6. 简述在主蒸汽温度不变时主蒸汽压力升高对汽轮机工作有何影响?主汽压力升高，整机的焓降增大，汽轮机运行的经济性提高。但当主汽压力升的过高时，又会直接威胁汽轮机的安全：1) 易造成汽轮机调节级叶片过负荷；2) 蒸汽温度不变，压力过高时，易造成汽轮机末几级叶片水蚀加剧；3) 易造成汽轮机高压部件变形，缩短汽轮机的寿命。7. 汽轮机汽封的作用是什么?主要分哪几类？为了避免汽轮机动、静部件之间的碰撞，必须留有适当的间隙，这些间隙的存在势必导致漏汽，为此必须加装密封装置汽封。根据汽封在汽轮机中所处的位置可分为：轴端汽封(简称轴封)、隔板汽封和围带汽封三类。8. 发电机密封油系统的作用是什么？氢冷发电机在那些情况下必须保证密封油的供给? 发电机密封油系统的作用是：1) 有效地密封发电机轴端，防止氢气泄漏，保证氢气压力不变。2) 防止空气、氢气接触，保证氢气纯度正常。3) 润滑和冷却发电机密封瓦和轴承。氢冷发电机在以下情况下，必须保证密封油的供给：1) 发电机内充有氢气时，不论是运行状态还是静止状态；2) 发电机内充有二氧化碳和排氢时；3) 发电机进行气密性试验时；4) 机组在盘车运行时。9. 高压加热器自动旁路保护装置的作用是什么?对此保护有何要求?当高压加热器发生严重泄漏时，高压加热器疏水水位升高到保护定值时， 保护装置及时切断进入高压加热器的进水，同时打开旁路，使给水通过旁路送入锅炉省煤器，防止汽轮机发生水冲击事故。对保护的要求有三点：1) 要求保护动作准确可靠(应定期进行试验)；2) 保护必须随同高压加热器一同投入运行；3) 保护故障禁止投入高压加热器运行。10. 什么是滑参数停机？滑参数停机有何优点？ 通过停机过程中开大高、中压调门，逐步降低锅炉出口主蒸汽、再热蒸汽温度，从而逐渐降低汽轮机高、中压缸进汽温度，使高、中压转子探针温度，也就是高、中压转子温度快速均匀降低到一个较低的数值，再解列发电机停机。为汽轮机尽快达到停盘车要求创造必要的条件，使汽轮机尽早开始检修工作，从而缩短机组检修时间。滑参数停机的优点：1) 可以充分利用锅炉的部分余热多发电，节约能源。2) 可利用温度逐渐降低的蒸汽使汽轮机壁厚部件得到比较均匀和较快的冷却。3) 对于待检修的汽轮机，采用滑参数停机可缩短停机到开缸检修的时间，使检修时间提前。11. 凝汽器热井水位过高、过低各有什么危害？凝汽器热井水位过高会造成埋管，既减少了蒸汽的换热面积，又使凝结水产生过冷，也会影响真空，若热井水位超过抽气口，还会导致凝汽器真空急剧恶化。若凝汽器水位过低，则会影响凝结水泵正常运行，威胁凝结水泵的运行安全，甚至造成断水而使凝泵跳闸。12. 为什么要在给水泵前装设前置泵？1) 因为给水是除氧器压力下的饱和液体，为了避免给水泵内给水汽化，产生汽蚀现象，在锅炉给水泵前设置抗汽蚀性能好的前置泵；2) 装设前置泵后可使除氧器安装标高位置不致太高。13. 推力轴承的作用是什么？推力轴承的作用是确定转子的转向位置和承受作用在转子上的转向推力。虽然大功率汽轮机通常采用高中压缸对称布置以及低压缸分流布置等措施，转向推力仍具有较大数值。14. 什么是高压加热器的上、下端差？高压加热器上端差是指高压加热器抽汽饱和温度与给水出水温度之差；高压加热器下端差是指高加疏水与高加进水的温度之差。15. 超超临界的热力学概念是什么？火电厂的工质是水，常规条件下对水进行加热，当水的温度达到给定压力下饱和温度时，将产生相变，水开始从液态变成汽态，并出现一个饱和水与饱和蒸汽两相共存的区域，这时尽管加热仍在进行，但汽水两相的温度不再上升，直至液态水全部蒸发完毕，干饱和蒸汽继续升温，成为过热蒸汽。但当温度超过临界温度Tc值时，水的液相就不存在了，与临界温度相对应的饱和压力称为临界压力Pc，临界点的压力和温度是水的液相和汽相能够平衡共存的最高值，为固有物性常数。水的临界参数为：Tc=374.15，Pc=