1、發(fā)電廠按使用能源劃分有幾種基本類(lèi)型?
答:發(fā)電廠按使用能源劃分有下述基本類(lèi)型:
(1)、火力發(fā)電廠:火力發(fā)電是利用燃燒燃料(煤、石油及其制品、天然氣等)所得到的熱能發(fā)電�；鹆Πl(fā)電的發(fā)電機(jī)組有兩種主要形式:利用鍋爐產(chǎn)生高溫高壓蒸汽沖動(dòng)汽輪機(jī)旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電,稱(chēng)為汽輪發(fā)電機(jī)組;燃料進(jìn)入燃?xì)廨啓C(jī)將熱能直接轉(zhuǎn)換為機(jī)械能驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電,稱(chēng)為燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組�；鹆Πl(fā)電廠通常是指以汽輪發(fā)電機(jī)組為主的發(fā)電廠。
(2)、水力發(fā)電廠:水力發(fā)電是將高處的河水(或湖水、江水)通過(guò)導(dǎo)流引到下游形成落差推動(dòng)水輪機(jī)旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。以水輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電的發(fā)電廠稱(chēng)為水力發(fā)電廠。
水力發(fā)電廠按水庫(kù)調(diào)節(jié)性能又可分為:
�、佟搅魇剿姀S:無(wú)水庫(kù),基本上來(lái)多少水發(fā)多少電的水電廠;
�、�、日調(diào)節(jié)式水電廠:水庫(kù)很小,水庫(kù)的調(diào)節(jié)周期為一晝夜,將一晝夜天然徑流通過(guò)水庫(kù)調(diào)節(jié)發(fā)電的水電廠;
�、�、年調(diào)節(jié)式水電廠:對(duì)一年內(nèi)各月的天然徑流進(jìn)行優(yōu)化分配、調(diào)節(jié),將豐水期多余的水量存入水庫(kù),保證枯水期放水發(fā)電的水電廠;
�、�、多年調(diào)節(jié)式水電廠:將不均勻的多年天然來(lái)水量進(jìn)行優(yōu)化分配、調(diào)節(jié),多年調(diào)節(jié)的水庫(kù)容量較大,將豐水年的多余水量存入水庫(kù),補(bǔ)充枯水年份的水量不足,以保證電廠的可調(diào)出力。
(3)、核能發(fā)電廠:核能發(fā)電是利用原子反應(yīng)堆中核燃料(例如鈾)慢慢裂變所放出的熱能產(chǎn)生蒸汽(代替了火力發(fā)電廠中的鍋爐)驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)再帶動(dòng)發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)發(fā)電。以核能發(fā)電為主的發(fā)電廠稱(chēng)為核能發(fā)電廠,簡(jiǎn)稱(chēng)核電站。根據(jù)核反應(yīng)堆的類(lèi)型,核電站可分為壓水堆式、沸水堆式、氣冷堆式、重水堆式、快中子增殖堆式等。
(4)、風(fēng)力發(fā)電場(chǎng):利用風(fēng)力吹動(dòng)建造在塔頂上的大型槳葉旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電稱(chēng)為風(fēng)力發(fā)電,由數(shù)座、十?dāng)?shù)座甚至數(shù)十座風(fēng)力發(fā)電機(jī)組成的發(fā)電場(chǎng)地稱(chēng)為風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)。
(5)、其他還有地?zé)岚l(fā)電廠、潮汐發(fā)電廠、太陽(yáng)能發(fā)電廠等。
2、鍋爐的循環(huán)方式有幾種,簡(jiǎn)述其含義?
答:火力發(fā)電廠中的鍋爐按水循環(huán)方式可分為自然循環(huán),強(qiáng)制循環(huán),直流鍋爐三種類(lèi)型。 依靠工質(zhì)的重度差而產(chǎn)生的循環(huán)流動(dòng)稱(chēng)為自然循環(huán)。借助水泵壓頭使工質(zhì)產(chǎn)生的循環(huán)流動(dòng)稱(chēng)為強(qiáng)制循環(huán)。 自然循環(huán)形成:汽包、下降管、下聯(lián)箱和上升管(即水泠壁)組成一個(gè)循環(huán)回路。由于上升管中的水在爐內(nèi)受熱產(chǎn)生了蒸汽,汽水混合物的重度小,而下降管在爐外不受熱,管中是水,其重度大,兩者重度差就產(chǎn)生推動(dòng)力,水沿下降管向下流動(dòng),而汽水混合物則沿上升管向上流動(dòng),這樣就形成水的自然循環(huán)流動(dòng)。 強(qiáng)制循環(huán)鍋爐的結(jié)構(gòu)與自然循環(huán)基本相同,它也有汽包,所不同的在下降管中增加了循環(huán)泵,作為增強(qiáng)汽水循環(huán)的動(dòng)力。 直流爐的結(jié)構(gòu)與自然循環(huán)鍋爐結(jié)構(gòu)不同,它沒(méi)有汽包,是依靠給水泵壓力使工質(zhì)鍋爐受熱面管子中依次經(jīng)過(guò)省煤器,蒸發(fā)受熱面和過(guò)熱器一次將水全部加熱成為過(guò)熱蒸汽�，F(xiàn)在一般只宜用于亞臨界,超臨界壓力鍋爐。強(qiáng)制循環(huán)鍋爐與自然循環(huán)鍋爐比較: 優(yōu)點(diǎn):可適用于亞臨界、超臨界壓力;由于工質(zhì)在受熱面中是強(qiáng)制流動(dòng),因而受熱面的布置較靈活,受熱均勻水循環(huán)好;起停爐快;水冷壁可使小管徑、薄管壁(壓力準(zhǔn)許),相對(duì)汽包容積減小,節(jié)省鋼材。缺點(diǎn):加裝循環(huán)泵,系統(tǒng)復(fù)雜,投資高,檢修困難。
3、試述火力發(fā)電廠主要生產(chǎn)過(guò)程?
答:火力發(fā)電廠(以燃煤發(fā)電廠為例)主要生產(chǎn)過(guò)程是:儲(chǔ)存在儲(chǔ)煤場(chǎng)(或儲(chǔ)煤罐)中的原煤由輸煤設(shè)備從儲(chǔ)煤場(chǎng)送到鍋爐的原煤斗中,再由給煤機(jī)送到磨煤機(jī)中磨成煤粉。煤粉送至分離器進(jìn)行分離,合格的煤粉送到煤粉倉(cāng)儲(chǔ)存(倉(cāng)儲(chǔ)式鍋爐)。煤粉倉(cāng)的煤粉由給粉機(jī)送到鍋爐本體的噴燃器,由噴燃器噴到爐膛內(nèi)燃燒(直吹式鍋爐將煤粉分離后直接送入爐膛)。燃燒的煤粉放出大量的熱能將爐膛四周水冷壁管內(nèi)的水加熱成汽水混合物。混合物被鍋爐汽包內(nèi)的汽水分離器進(jìn)行分離,分離出的水經(jīng)下降管送到水冷壁管繼續(xù)加熱,分離出的蒸汽送到過(guò)熱器,加熱成符合規(guī)定溫度和壓力的過(guò)熱蒸汽,經(jīng)管道送到汽輪機(jī)作功。過(guò)熱蒸汽在汽輪機(jī)內(nèi)作功推動(dòng)汽輪機(jī)旋轉(zhuǎn),汽輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電,發(fā)電機(jī)發(fā)出的三相交流電通過(guò)發(fā)電機(jī)端部的引線(xiàn)經(jīng)變壓器什壓后引出送到電網(wǎng)。在汽輪機(jī)內(nèi)作完功的過(guò)熱蒸汽被凝汽器冷卻成凝結(jié)水,凝結(jié)水經(jīng)凝結(jié)泵送到低壓加熱器加熱,然后送到除氧器除氧,再經(jīng)給水泵送到高壓加熱器加熱后,送到鍋爐繼續(xù)進(jìn)行熱力循環(huán)。再熱式機(jī)組采用中間再熱過(guò)程,即把在汽輪機(jī)高壓缸做功之后的蒸汽,送到鍋爐的再熱器重新加熱,使汽溫提高到一定(或初蒸汽)溫度后,送到汽輪機(jī)中壓缸繼續(xù)做功。
4、鍋爐本體有哪些主要部件?各有什么主要功能?
答:在火力發(fā)電廠中,鍋爐的功能是利用燃料燃燒放出的熱能產(chǎn)生高溫高壓蒸汽。鍋爐本體的結(jié)構(gòu)和主要部件都是為了實(shí)現(xiàn)它的功能而設(shè)置的。鍋爐本體的結(jié)構(gòu)有爐膛、水平煙道和垂直煙道(尾部煙道),主要部件按燃燒系統(tǒng)和汽水系統(tǒng)來(lái)設(shè)置,有空氣預(yù)熱器、噴燃器、省煤器、汽包、下降管、水冷壁、過(guò)熱器、再熱器等。 空氣預(yù)熱器分層布置在垂直煙道中(旋轉(zhuǎn)式的不分層,布置在垂直煙道底部),它把送風(fēng)機(jī)送來(lái)的空氣利用流經(jīng)垂直煙道的煙氣進(jìn)行加熱,加熱后的空氣分別送到磨煤機(jī)(做為熱風(fēng)源)、排粉機(jī)、一次風(fēng)箱和二次風(fēng)箱。噴燃器布置在爐膛四角(或前后墻),數(shù)目多時(shí)可上下分層。給粉機(jī)把煤粉送入噴燃器,一次風(fēng)引入噴燃器把煤粉吹入爐膛。二次風(fēng)口布置在噴燃器近旁,噴入助燃空氣。直吹式鍋爐由排粉機(jī)將煤粉直接吹入爐膛。煤粉燃燒后形成飛灰(細(xì)灰和粗灰)和灰渣。飛灰隨煙氣經(jīng)水平煙道、垂直煙道到除塵器,除塵器把煙氣中98%以上的細(xì)灰除下落入除塵器下部的灰斗中,極少的細(xì)灰隨煙氣經(jīng)吸風(fēng)機(jī)送入煙囪排入大氣;灰渣則落入爐膛底部形成爐底渣,由除灰設(shè)備定時(shí)除出爐外。 省煤器分層布置在垂直煙道中,它把給水母管送來(lái)的水利用煙氣進(jìn)行加熱再送到汽包中。汽包布置在鍋爐頂部,它在鍋爐的汽水循環(huán)中起著接收來(lái)水、儲(chǔ)水和進(jìn)行汽水分離的作用。 汽包中的水經(jīng)下降管、水冷壁下聯(lián)箱(它們都布置在爐膛外壁)送到水冷壁。在強(qiáng)制循環(huán)式鍋爐的下降管中安裝有強(qiáng)制循環(huán)泵,加強(qiáng)水循環(huán)。 水冷壁是布置在爐膛四周的排管,在爐膛內(nèi)燃燒的燃料所放出的熱把水冷壁管內(nèi)的水加熱成汽水混合物。汽水混合物經(jīng)水冷壁上聯(lián)箱和上升管進(jìn)入汽包。汽包中的汽水分離器把汽水混合物進(jìn)行分離,分離出的蒸汽送到過(guò)熱器,余下的水留在汽包中繼續(xù)參加水循環(huán)。直流式鍋爐沒(méi)有汽包,水冷壁將水直接加熱成蒸汽送入過(guò)熱器。 過(guò)熱器布置在爐膛上部和水平煙道中,它把蒸汽加熱并調(diào)節(jié)成符合規(guī)定溫度的過(guò)熱蒸汽,過(guò)熱蒸汽經(jīng)集汽聯(lián)箱、主汽門(mén)到汽輪機(jī)。過(guò)熱器又可分為低溫過(guò)熱器和高溫過(guò)熱器。在鍋爐水平煙道入口處裝有屏式過(guò)熱器,在爐膛頂部裝有頂棚過(guò)熱器。 再熱式機(jī)組的再熱器也布置在水平煙道和垂直煙道中,再熱器的功能是將在汽輪機(jī)高壓缸做過(guò)功的蒸汽再次加熱到一定溫度送回到氣輪機(jī)中壓缸繼續(xù)做功。
5、目前我國(guó)對(duì)于單元制機(jī)組一般采用什么方法啟動(dòng)?試述其含義。
答:一般采用滑參數(shù)啟動(dòng)�；瑓�(shù)啟動(dòng)按操作方法分為壓力法和真空法兩種。 壓力法滑參數(shù)啟動(dòng)就是鍋爐先要產(chǎn)生一定溫度和壓力的蒸汽之后才開(kāi)啟電動(dòng)主閘門(mén)及主汽門(mén)沖動(dòng)汽輪機(jī)。啟動(dòng)參數(shù)一般為0.8～1.5 Mpa、220～250°C。這種啟動(dòng)方法由于操作簡(jiǎn)單、控制方便而被廣泛采用。 真空法啟動(dòng)就是啟動(dòng)前全開(kāi)電動(dòng)主閘門(mén)、主汽門(mén)和調(diào)速汽門(mén),真空區(qū)一直擴(kuò)展到鍋爐汽包,點(diǎn)火后爐水在真空狀態(tài)下汽化,在不到0.1 Mpa的壓力下就可以沖動(dòng)汽輪機(jī),隨著鍋爐燃燒的增強(qiáng),一方面提高汽溫、汽壓,一方面汽輪機(jī)升速、定速、并網(wǎng)、帶負(fù)荷。由于真空法滑參數(shù)啟動(dòng)具有疏水困難、蒸汽過(guò)熱度低、汽機(jī)轉(zhuǎn)速不易控制、易引起水沖擊等安全性較差及再熱器出口溫度很難提高、抽真空困難等缺點(diǎn),目前真空法滑參數(shù)啟動(dòng)已很少采用。 滑參數(shù)啟動(dòng)按啟動(dòng)前汽缸金屬溫度的高低可分為冷態(tài)滑參數(shù)啟動(dòng)和熱態(tài)滑參數(shù)啟動(dòng)。啟動(dòng)時(shí)高壓缸調(diào)節(jié)級(jí)汽室下內(nèi)壁溫度低于它在額定參數(shù)下維持空轉(zhuǎn)的金屬溫度時(shí)稱(chēng)為冷態(tài)滑參數(shù)啟動(dòng);如果高壓缸調(diào)節(jié)級(jí)汽室下內(nèi)壁溫度高于此溫度則稱(chēng)為熱態(tài)滑參數(shù)啟動(dòng)。
6、汽輪發(fā)電機(jī)組的停機(jī)方式有幾種,簡(jiǎn)述過(guò)程及注意事項(xiàng)。
答:汽輪發(fā)電機(jī)的停機(jī)可分為正常停機(jī)及故障停機(jī),對(duì)于正常停機(jī)按其停機(jī)過(guò)程不同又可以分為定參數(shù)停機(jī)與滑參數(shù)停機(jī)。
(1)、定參數(shù)停機(jī)
即在停機(jī)過(guò)程中,主蒸汽參數(shù)保持在額定值不變,僅通過(guò)關(guān)小調(diào)門(mén)減少進(jìn)汽量來(lái)減少負(fù)荷,一般可以在40-50min內(nèi)將負(fù)荷減至零,電氣解列,汽機(jī)打閘停機(jī)。這樣停機(jī)后汽機(jī)金屬溫度保持在較高水平,利于再次啟動(dòng),盡快接帶負(fù)荷。
注意事項(xiàng):在減負(fù)荷過(guò)程中,必須嚴(yán)格控制汽機(jī)金屬溫度的下降速度和溫度的變化。一般要求金屬溫度的下降速度控制在1.5℃/min之內(nèi)。
(2)、滑參數(shù)停機(jī)
即在停機(jī)過(guò)程中,調(diào)門(mén)保持全開(kāi),僅通過(guò)降低主蒸汽的參數(shù)方法來(lái)減少負(fù)荷。如果整個(gè)過(guò)程全部采用滑參數(shù)方式,停機(jī)后汽缸溫度可以達(dá)到較低的水平,有利于汽機(jī)檢修,縮短工期。對(duì)于20MW以上機(jī)組一般采取滑參數(shù)方式停機(jī)。額定工況下滑停應(yīng)先把負(fù)荷減至80-85%額定負(fù)荷,隨主蒸汽參數(shù)降低全開(kāi)調(diào)門(mén),穩(wěn)定一端時(shí)間。當(dāng)金屬溫度降低,各部件溫差減小后,開(kāi)始滑停�；Ｒ话惴侄芜M(jìn)行。嚴(yán)格控制汽機(jī)金屬溫度的下降速度和溫度的變化,一般要求金屬溫度的下降速度控制在1.5℃/min之內(nèi)。減至較低負(fù)荷時(shí),打閘停機(jī),鍋爐熄火,電氣解列發(fā)電機(jī)。
注意事項(xiàng):
1) 主蒸汽必須保持有50℃的過(guò)熱度。
2) 整個(gè)停機(jī)過(guò)程中主蒸汽溫降必須控制在1-2℃/min內(nèi),再熱機(jī)組再熱蒸汽溫降控制在2℃以?xún)?nèi)。當(dāng)主汽溫度低于汽缸,法蘭溫度35℃時(shí),應(yīng)停止參數(shù)滑降,穩(wěn)定運(yùn)行一段時(shí)間。
7、汽輪發(fā)電機(jī)組啟動(dòng)方式有幾種,簡(jiǎn)述啟動(dòng)過(guò)程?
答:按啟動(dòng)過(guò)程中新蒸汽參數(shù)的情況,可分為額定參數(shù)啟動(dòng)和滑參數(shù)啟動(dòng)兩種啟動(dòng)方式;按汽輪機(jī)啟動(dòng)前的金屬溫度高低,又可分為冷態(tài)啟動(dòng)和熱態(tài)啟動(dòng);按沖動(dòng)轉(zhuǎn)子時(shí)所用閥門(mén)的不同,又可分為調(diào)節(jié)門(mén)啟動(dòng)、自動(dòng)主汽門(mén)和電動(dòng)主閘門(mén)(或其旁路門(mén))啟動(dòng)。 額定參數(shù)冷態(tài)啟動(dòng)電動(dòng)主閘門(mén)前的新蒸汽參數(shù)在整個(gè)啟動(dòng)過(guò)程中始終保持在額定值。啟動(dòng)過(guò)程一般包括主蒸汽管道暖管及前期準(zhǔn)備,沖動(dòng)轉(zhuǎn)子暖機(jī)升速,定速并列帶負(fù)荷等階段。 主蒸汽管道暖管及前期準(zhǔn)備:冷態(tài)的主蒸汽管道被高溫高壓的新蒸汽加熱到與新蒸汽同溫度壓力的狀態(tài)稱(chēng)為主蒸汽管道暖管。在暖管過(guò)程中,可以進(jìn)行啟動(dòng)前的準(zhǔn)備,凝汽器通循環(huán)水,啟動(dòng)凝結(jié)水泵,抽真空,送軸封,檢查潤(rùn)滑油系統(tǒng),啟動(dòng)盤(pán)車(chē)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)等。 沖動(dòng)轉(zhuǎn)子暖機(jī)升速:沖動(dòng)轉(zhuǎn)子一般使用調(diào)門(mén)或電動(dòng)主閘門(mén)(或其旁路門(mén)),這根據(jù)汽機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的不同來(lái)選擇。沖動(dòng)轉(zhuǎn)子后控制轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速分別進(jìn)行低,中,高速暖機(jī)。暖機(jī)過(guò)程中嚴(yán)格控制汽缸壁溫升,上下缸,內(nèi)外缸,法蘭,螺栓等處溫差。一般控制溫升在1-2℃/min,溫差在30-50℃內(nèi)。 定速并列帶負(fù)荷:汽機(jī)轉(zhuǎn)速3000r/min定速,電氣進(jìn)行并列操作,機(jī)組并列,帶負(fù)荷暖機(jī)。帶負(fù)荷暖機(jī)過(guò)程中仍應(yīng)嚴(yán)格控制各處溫升及溫差等。隨缸溫升高,機(jī)組接帶負(fù)荷至額定出力。(整個(gè)啟動(dòng)過(guò)程共需時(shí)約8小時(shí)) 滑參數(shù)冷態(tài)啟動(dòng)電動(dòng)主閘門(mén)前的新汽參數(shù)隨轉(zhuǎn)速、負(fù)荷的升高而滑升,汽輪機(jī)定速或并網(wǎng)前,調(diào)門(mén)一般處于全開(kāi)狀態(tài)。啟動(dòng)過(guò)程一般為:鍋爐點(diǎn)火及暖管,沖動(dòng)轉(zhuǎn)子升速暖機(jī),并列接帶負(fù)荷等。鍋爐點(diǎn)火及暖管:鍋爐點(diǎn)火前,汽機(jī)應(yīng)做好前期準(zhǔn)備包括凝汽器通循環(huán)水,檢查潤(rùn)滑油系統(tǒng),啟動(dòng)盤(pán)車(chē)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)等。聯(lián)系鍋爐點(diǎn)火,汽機(jī)抽真空,送軸封。鍋爐升溫升壓,應(yīng)及時(shí)開(kāi)啟旁路。電動(dòng)主閘門(mén)前壓力,溫度達(dá)到?jīng)_動(dòng)轉(zhuǎn)子條件時(shí),即可沖動(dòng)轉(zhuǎn)子。 沖動(dòng)轉(zhuǎn)子升速暖機(jī):沖動(dòng)轉(zhuǎn)子后,低速暖機(jī)全面檢查后即可在40-60min內(nèi)將轉(zhuǎn)速提到3000r/min,定速。并列接帶負(fù)荷:定速后應(yīng)立即并列接帶少量負(fù)荷進(jìn)行低負(fù)荷暖機(jī)。聯(lián)系鍋爐加強(qiáng)燃燒,嚴(yán)格按啟動(dòng)曲線(xiàn)控制升溫升壓速度。70%額定負(fù)荷后,汽缸金屬的溫度水平接近額定參數(shù)下額定工況下金屬的溫度水平時(shí),鍋爐滑參數(shù)加負(fù)荷的過(guò)程結(jié)束。此后,隨著鍋爐參數(shù)的提高,逐漸關(guān)小調(diào)門(mén)保持負(fù)荷不變,鍋爐定壓。當(dāng)主汽參數(shù)達(dá)到額定值后再逐漸開(kāi)大調(diào)門(mén)加負(fù)荷至額定出力。
8、什么是汽輪機(jī)的真空和真空度?簡(jiǎn)述其物理含義。
答:當(dāng)容器中的壓力低于大氣壓力時(shí),把低于大氣壓力的部分叫做真空,而容器內(nèi)的壓力叫壓力。另一種說(shuō)法是,凡壓力比大氣壓力低的容器都稱(chēng)做真空。真空有程度上的區(qū)別:當(dāng)容器內(nèi)沒(méi)有壓力即壓力等于零時(shí),叫做 完全真空;其余叫做不完全真空。汽輪機(jī)凝汽器內(nèi)的真空就是不完全真空。 真空、壓力與大氣壓力之間的關(guān)系如下: h1 + h2 = h 式中 h1:容器內(nèi)真空水銀柱的高度,單位:mm h2:相當(dāng)于容器內(nèi)壓力的水銀柱高度,單位:mm h: 大氣壓力的水銀柱高度,單位:mm 真空也可以用百分比表示,叫做真空度,即用測(cè)得的真空水銀柱高度除以相當(dāng)于大氣壓力的水銀柱高度,再化為百分?jǐn)?shù)表示,用公式表示為: 真空度= h1/ h×。 在凝汽器內(nèi)壓力不變的情況下,真空度隨著大氣壓力的變化而變化。所以,在理論計(jì)算上使用壓力來(lái)表示汽輪機(jī)凝汽器內(nèi)的真空較為妥善。在已經(jīng)測(cè)得大氣壓力和凝汽器內(nèi)真空水銀柱高度之后,壓力可由下述公式計(jì)算: P =( h - h1)/735.6 (工程大氣壓) 例如:測(cè)得汽輪機(jī)凝汽器內(nèi)的真空等于720mm水銀柱,另由壓力表測(cè)得當(dāng)時(shí)的大氣壓力是750mm水銀柱,則凝汽器的壓力和真空度各為: P =(h - h1)/735.6 =(750 - 720)/735.6=0.04(工程大氣壓)真空度 = h1/ h× =(720/750)× =96%。
9、什么是汽輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的遲緩率、速度變動(dòng)率和調(diào)差系數(shù)?
答:汽輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的遲緩率是指在調(diào)速系統(tǒng)中由于各部件的摩擦、卡澀、不靈活以及連桿、絞鏈等結(jié)合處的間隙、錯(cuò)油門(mén)的重疊度等因素造成的動(dòng)作遲緩程度。機(jī)械液壓型調(diào)速器好的遲緩率ε= 0.3～0.4 %。采用電液壓式數(shù)字型調(diào)速器靈敏度很高,遲緩率(人工死區(qū))可以調(diào)節(jié)到接近于零。速度變動(dòng)率是指汽輪機(jī)由滿(mǎn)負(fù)荷到空負(fù)荷的轉(zhuǎn)速變化與額定轉(zhuǎn)速之比,其計(jì)算公式為:δ=(n1 - n2)/n×式中n1汽輪機(jī)空負(fù)荷時(shí)的轉(zhuǎn)速, n2: 汽輪機(jī)滿(mǎn)負(fù)荷時(shí)的轉(zhuǎn)速, n汽輪機(jī)額定轉(zhuǎn)速。對(duì)速度變動(dòng)率的解釋如下:汽輪機(jī)在正常運(yùn)行時(shí),當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生故障或汽輪發(fā)電機(jī)出口開(kāi)關(guān)跳閘使汽輪機(jī)負(fù)荷甩到零,這時(shí)汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速先升到一個(gè)高值然后下降到一個(gè)穩(wěn)定值,這種現(xiàn)象稱(chēng)為"動(dòng)態(tài)飛升"。轉(zhuǎn)速上升的高值由速度變動(dòng)率決定,一般應(yīng)為4～5 %。若汽輪機(jī)的額定轉(zhuǎn)速為3000轉(zhuǎn)/分,則動(dòng)態(tài)飛升在120～150轉(zhuǎn)/分之間。速度變動(dòng)率越大,轉(zhuǎn)速上升越高,危險(xiǎn)也越大。 汽輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的靜態(tài)頻率調(diào)節(jié)效應(yīng)系數(shù)kf的倒數(shù)為調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)差系數(shù)。調(diào)差系數(shù)的計(jì)算公式為: kδ=△f(%)/△P(%)式中: △f(%): 電網(wǎng)頻率變化的百分?jǐn)?shù),△P(%): 汽輪發(fā)電機(jī)組有功功率變化的百分?jǐn)?shù)。調(diào)差系數(shù)的大小對(duì)維持系統(tǒng)頻率的穩(wěn)定影響很大。為了減小系統(tǒng)頻率波動(dòng),要求汽輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)有合理的調(diào)差系數(shù)值,一般為4%～5 %。
10、什么是蒸汽一燃?xì)饴?lián)合循環(huán)機(jī)組,運(yùn)行上有何特點(diǎn)?
答:蒸汽－燃?xì)饴?lián)合循環(huán)機(jī)組是把蒸汽輪機(jī)循環(huán)以及燃?xì)廨啓C(jī)循環(huán)綜合在一起的動(dòng)力裝置。
用提高初溫的辦法來(lái)提高蒸汽輪機(jī)循環(huán)的效率時(shí),受到金屬材料的限制,使初溫難以繼續(xù)提高。由于蒸汽輪機(jī)的循環(huán)終參數(shù)較低,而燃?xì)廨啓C(jī)循環(huán)的初參數(shù)卻較高,所以蒸汽-燃?xì)饴?lián)合循環(huán)機(jī)組,利用燃?xì)廨啓C(jī)循環(huán)有較高初溫及蒸汽輪機(jī)循環(huán)有較低終參數(shù)的優(yōu)點(diǎn)來(lái)提高整個(gè)循環(huán)的熱效率。
采用不同方式的機(jī)組特點(diǎn)不同。
余熱鍋爐聯(lián)合循環(huán)機(jī)組特點(diǎn)是:汽輪機(jī)的容量和新蒸汽參數(shù)由燃?xì)廨啓C(jī)容量、排汽溫度決定,汽輪機(jī)不能單獨(dú)運(yùn)行,而且汽輪機(jī)負(fù)荷隨燃?xì)廨啓C(jī)而變動(dòng)。
補(bǔ)燃余熱鍋爐聯(lián)合循環(huán)機(jī)組特點(diǎn)是:加裝補(bǔ)燃器,利用燃?xì)廨啓C(jī)排氣中還有14％－18％的氧幫助燃燒,增加輸入熱量,提高汽輪機(jī)的功率和效率。
增壓鍋爐聯(lián)合循環(huán)機(jī)組特點(diǎn)是:因鍋爐增加燃燒,燃燒迅猛,使傳熱系數(shù)大為增加,燃?xì)廨啓C(jī)的蒸汽參數(shù)隨燃?xì)廨啓C(jī)進(jìn)氣溫度提高而增加;燃?xì)廨啓C(jī)和汽輪機(jī)都不能單獨(dú)運(yùn)行。
排氣助然鍋爐聯(lián)合循環(huán)機(jī)組特點(diǎn)是:不僅回收燃?xì)廨啓C(jī)的排氣余熱,同時(shí)充分利用排氣中的余熱,燃?xì)廨啓C(jī)和汽輪機(jī)可以分開(kāi)運(yùn)行;可配置高參數(shù)大型汽輪機(jī);鍋爐中的所用燃料可任意選擇。
11、同步發(fā)電機(jī)的冷卻方式分哪幾種?各有什么優(yōu)缺點(diǎn)?
答:同步發(fā)電機(jī)的冷卻分為外冷和內(nèi)冷兩種: 1、外冷:包括空冷和氫冷 空冷:冷卻介質(zhì)為空氣,即用空氣把發(fā)電機(jī)內(nèi)因損耗而產(chǎn)生的熱量帶走,這種方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,但冷卻效率不高。大裝機(jī)容量可達(dá)100MW左右; 氫冷:冷卻介質(zhì)為氫氣,即用氫氣把熱量帶走。與空氣相比,冷卻能力高。通風(fēng)損耗較小,但結(jié)構(gòu)復(fù)雜,需配置儲(chǔ)氫設(shè)備。大裝機(jī)容量可達(dá)200MW左右; 2、內(nèi)冷:包括定子水內(nèi)冷,轉(zhuǎn)子氫內(nèi)冷等 內(nèi)冷(直接冷卻方式):冷卻介質(zhì)為水、油、氫氣,即將氫、水或油通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)內(nèi)部,直接把熱量帶走,與前述兩種表面冷卻方式相比,冷卻能力高,可以縮小發(fā)電機(jī)體積,節(jié)省材料,便于制造大容量發(fā)電機(jī),但發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,銅損較大,鐵損和機(jī)械損耗較小,總損耗相差不多。
12、簡(jiǎn)述大型單元機(jī)組的功率調(diào)節(jié)方式。
答:大型單元機(jī)組的功率調(diào)節(jié)方式有三種。
1、以鍋爐為基礎(chǔ)的運(yùn)行方式
在這種方式下,鍋爐通過(guò)改變?nèi)紵室哉{(diào)節(jié)機(jī)組負(fù)荷,而汽機(jī)則是通過(guò)改變調(diào)速汽門(mén)開(kāi)度以控制主蒸汽壓力。當(dāng)負(fù)荷要求改變時(shí),由鍋爐的自動(dòng)控制系統(tǒng),根據(jù)負(fù)荷指令來(lái)改變鍋爐的燃燒率及其它調(diào)節(jié)量,待汽壓改變后由汽輪機(jī)的自動(dòng)控制系統(tǒng)去改變調(diào)速汽門(mén)開(kāi)度,以保持汽輪機(jī)前的汽壓為設(shè)定值,同時(shí)改變汽輪發(fā)電機(jī)的輸出功率。汽機(jī)跟隨控制方式的運(yùn)行特點(diǎn)是:當(dāng)負(fù)荷要求改變時(shí),汽壓的動(dòng)態(tài)偏差小而功率的響應(yīng)慢。
2、以汽機(jī)為基礎(chǔ)的運(yùn)行方式
在這種方式下,鍋爐通過(guò)改變?nèi)紵收{(diào)節(jié)主蒸汽壓力,而汽機(jī)則以改變調(diào)速汽門(mén)開(kāi)度調(diào)節(jié)機(jī)組負(fù)荷。當(dāng)負(fù)荷要求改變時(shí),由汽輪機(jī)的自動(dòng)控制系統(tǒng)根據(jù)負(fù)荷指令改變調(diào)速汽門(mén)開(kāi)度,以改變汽輪發(fā)電機(jī)的輸出功率。此時(shí),汽輪機(jī)前的蒸汽壓力改變,于是鍋爐的自動(dòng)控制系統(tǒng)跟著動(dòng)作,去改變鍋爐的燃燒率及其它調(diào)節(jié)量(如給水量、噴水量等),以保持汽輪機(jī)前的汽壓為設(shè)定值。這種控制方式的運(yùn)行特點(diǎn)是:當(dāng)負(fù)荷要求改變時(shí),功率的響應(yīng)快而汽輪機(jī)前汽壓的動(dòng)態(tài)偏差大。
3、功率控制方式
這種方式是以汽機(jī)為基礎(chǔ)的協(xié)調(diào)控制方式,機(jī)、爐作為一個(gè)整體聯(lián)合控制機(jī)組的負(fù)荷及主蒸汽壓力,也稱(chēng)為機(jī)爐整體控制方式。當(dāng)負(fù)荷要求改變時(shí),根據(jù)負(fù)荷指令和機(jī)組實(shí)際輸出功率之間的偏差,以及汽輪機(jī)主汽門(mén)前汽壓與其設(shè)定值之間的偏差,使鍋爐和汽輪機(jī)的自動(dòng)控制系統(tǒng)協(xié)調(diào)地實(shí)時(shí)改變汽輪機(jī)的調(diào)速汽門(mén)開(kāi)度和鍋爐的燃燒率(和其它調(diào)節(jié)量),使汽輪機(jī)前汽壓的動(dòng)態(tài)偏差較小而功率響應(yīng)較快。近來(lái)參加電網(wǎng)調(diào)頻的大型火力發(fā)電機(jī)組大都采用這種控制方式。
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