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1. 什么叫绝对压力、表压力?两者有何关系?
(1) 容器内工质本身的实际压力称为绝对压力,用符号p表示。工质的绝对压力与大气压力的差值为表压力,用符号pg表示。因此,表压力就是我们表计测量所得的压力。绝对压力与表压力之间的关系为
p=pg+pa或pg=p-pa
式中pa表示大气压力。
2. 何谓热量?热量的单位是什么?
热量是依靠温差而传递的能量。热量的单位是J(焦耳)。
3. 压力测量仪表有哪几类?
压力测量仪表可分为液柱式压力计、弹性式压力计和活塞式压力计等。
4. 水位测量仪表有哪几种?
水位测量仪表主要有玻璃管水位计、差压型水位计、电极式水位计。
5. 什么叫仪表的一次门?
热工测量仪表与设备测点连接时,从设备测点引出管上接出的第一道隔离阀门称为仪表一次门。一般规程规定,仪表一次门归运行人员操作。
6. 什么是主蒸汽管道单元制系统?
由一台或两台锅炉直接向配用的汽轮机供汽,组成一个单元,各单元间无横向联系的母管,单元中各辅助设备的用汽支管与本单元的蒸汽总管相连,这种系统称为单元制系统。
7. 何谓“两票”、“三制”?
两票指操作票、工作票。三制指交接班制、巡回检查制和设备定期试验切换制。
8. 什么叫相电压、线电压?
相电压为发电机(变压器)的每相绕组两端的电压、即火线与零线之间的电压。
线电压为线路任意两火线之间的电压。
9. 热力学第一定律的实质是什么?它说明什么问题?
热力学第一定律的实质是能量守恒与转换定律在热力学上的一种特定应用形式。它说明了热能与机械能互相转换的可能性及其数值关系。
10. 什么叫等压过程?
工质的压力保持不变的过程称为等压过程,如锅炉中水的汽化过程;乏汽在凝汽器中的凝结过程;空气预热器中空气的吸热过程,都是在压力不变时进行的过程。
11. 什么叫节流?什么叫绝热节流?
(1) 工质在管内流动时,由于通道截面突然缩小,使工质流速突然增加、压力降低的现象称为节流。
(2) 节流过程中如果工质与外界没有热交换,则称之为绝热节流。
12. 为什么饱和压力随饱和温度升高而升高?
因为温度越高分子的平均动能越大,能从水中飞出的分子越多,因而使汽侧分子密度增大。同时因为温度升高蒸汽分子的平均运动速度也随之增大,这样就使得蒸汽分子对容器壁面的碰撞增强,使压力增大。所以饱和压力随饱和温度升高而升高。
13. 局部流动损失是怎样形成的?
在流动的局部范围内,由于边界的突然改变,如管道上的阀门、弯头、过流断面形状或面积的突然变化等,使得液体流动速度的大小和方向发生剧烈的变化,质点剧烈碰撞形成旋涡消耗能量,从而形成流动损失。
14. 何谓状态参数?
表示工质状态特征的物理量叫状态参数。工质的状态参数有压力、温度、比体积、焓、熵、内能等。其中压力、温度、比体积为工质的基本状态参数。
15. 什么叫绝热过程?
在与外界没有热量交换情况下所进行的过程称为绝热过程。如汽轮机为了减少散热损失,汽缸外侧包有绝热材料,而工质所进行的膨胀过程极快,在极短时间内来不及散热,其热量损失很小,可忽略不计,故常把工质在这些热机中的过程作为绝热过程处理。
16. 火力发电机组计算机监控系统输入信号有哪几类?
火力发电机组计算机监控系统输入信号分为模拟量输入信号、数字量输入信号和脉冲量输入信号。
17. 何谓疲劳和疲劳强度?
金属部件在交变应力的长期作用下,会在小于材料的强度极限,甚至在小于屈服极限的应力下断裂,这种现象称为疲劳。金属材料在无限多次交变应力作用下,不致引起断裂的最大应力称为疲劳极限或疲劳强度。
18. 什么是凝汽器的极限真空?
当蒸汽在末级叶片中的膨胀达到极限时,所对应的真空称为极限真空,或称之为临界真空。
19. 什么是凝汽器的最佳真空?
提高凝汽器真空,使汽轮机功率增加与循环水泵多耗功率的差数为最大时的真空值,称为凝汽器的最有佳真空(即最经济真空)。
20. 泵的主要性能参数有哪些?并说出其定义和单位。
(1) 扬程:单位重量液体通过泵后所获得的能量。用H表示,单位为m。
(2) 流量:单位时间内泵提供的液体数量。有体积流量Q,单位为m3/s。有质量流量G,单位为kg/s。
(3) 转速:泵每分钟的转数。用n表示,单位为r/min。
(4) 轴功率:原动机传给泵轴上的功率。用P表示,单位为kW。
(5) 效率:泵的有用功率与轴功率的比值。用η表示。它是衡量泵在水力方面完善程度的一个指标。
21. 什么是波得图(Bode)?有什么作用?
所谓波得(Bode)图,是绘制在直角座标上的两个独立曲线,即将振幅与转速的关系曲线和振动相位与转速的关系曲线,绘在直角座标图上,它表示转速与振幅和振动相位之间的关系。
波得图有下列作用:
(1) 确定转子临界转速及其范围;
(2) 了解升(降)速过程中,除转子临界转速外是否还有其它部件(例如:基础、静子等)发生共振;
(3) 作为评定柔性转子平衡位置和质量的依据。可以正确地求得机械滞后角α,为加准试重量提供正确的依据。前后对比,可以判断机组启动中,转轴是否存在动、静摩擦和冲动转子前,转子是否存在热弯曲等故障;
(4) 将机组启、停所得波得图进行对比,可以确定运行中转子是否发生热弯曲。
22. 单元制主蒸汽系统有何优缺点?适用何种形式的电厂?
(1) 主蒸汽单元制系统的优点是系统简单、机炉集中控制,管道短、附件少、投资少、管道的压力损失小、检修工作量小、系统本身发生事故的可能性小;
(2) 主蒸汽单元制系统的缺点是:相邻单元之间不能切换运行,单元中任何一个主要设备发生故障,整个单元都要被迫停止运行,运行灵活性差;
(3) 该系统广泛应用于高参数大容量的凝汽式电厂及蒸汽中间再热的超高参数电厂。
23. 什么叫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,即脆性断口占试验断口50%时的温度,称为金属的低温脆性转变温度。
24. 什么是高压加热器的上、下端差?上端差过大、下端差过小有什么危害?
(1) 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;下端差是指高加疏水与高加进水的温度之差;
(2) 上端差过大,为疏水调节装置异常,导致高加水位高,或高加泄漏,减少蒸汽和钢管的接触面积,影响热效率,严重时会造成汽机进水;
(3) 下端差过小,可能为抽汽量小,说明抽汽电动门及抽汽逆止门未全开;或疏水水位低,部分抽汽未凝结即进入下一级,排挤下一级抽汽,影响机组运行经济性,另一方面部分抽汽直接进入下一级,导致疏水管道振动。
25. 离心泵“汽蚀”的危害是什么?如何防止?
(1) 汽蚀现象发生后,使能量损失增加,水泵的流量、扬程、效率同时下降,而且噪音和振动加剧,严重时水流将全部中断。
(2) 为防止“汽蚀”现象的发生,在泵的设计方面应减少吸水管阻力;装设前置泵和诱导轮,设置水泵再循环等。运行方面要防止水泵启动后长时间不开出口门。
26. 为什么要对热流体通过的管道进行保温?对管道保温材料有哪些要求?
当流体流过管道时,管道表面向周围空间散热形成热损失,这不仅使管道经济性降低,而且使工作环境恶化,容易烫伤人体,因此温度高的管道必须保温。对保温材料有如下要求:
(1) 导热系数及密度小,且具有一定的强度;
(2) 耐高温,即高温下不易变质和燃烧;
(3) 高温下性能稳定,对被保温的金属没有腐蚀作用;
(4) 价格低,施工方便。
27. 汽轮机本体有哪些部件组成?
汽轮机本体由静止和转动两大部分组成。
静止部分包括汽缸、隔板、喷嘴和轴承等。转动部分包括轴、叶轮、叶片和联轴器等。
28. 离心水泵的工作原理是什么?
离心水泵的工作原理就是在泵内充满水的情况下,叶轮旋转使叶轮内的水也跟着旋转,叶轮内的水在离心力的作用下获得能量。叶轮槽道中的水在离心力的作用下甩向外围流进泵壳,于是叶轮中心压力降低,这个压力低于进水管内压力,水就在这个压力差作用下由吸水池流入叶轮,这样水泵就可以不断地吸水、供水了。
29. 简述射水式抽气器的工作原理是什么?
从专用射水泵来的具有一定压力的工作水,经水室进入喷嘴,喷嘴将压力水的压力能转变成动能,水流以高速从喷嘴喷出,在混合室内形成高度真空,抽出凝汽器内的汽-气混合物,一起进入扩散管,速度降低,压力升高, 最后略高于大气压力,排出扩散管。
30. 除氧器的作用是什么?
除氧器的作用就是除去锅炉给水中的氧气及其他气体,保证给水品质,同时它本身又是回热系统中的一个混合式加热器,起到加热给水的作用。
31. 电接点水位计是根据什么原理测量水位的?
由于汽水容器中的水和蒸汽的密度不同,所含导电物质的数量也不同, 所以它们的导电率存在着极大的差异。电接点式水位计就是根据汽和水的导电率不同来测量水位的。
32. 离心水泵启动前为什么要先灌水或将泵内空气抽出?
因为离心泵所以能吸水和压水,是依靠充满在工作叶轮中的水作回转运动时产生的离心力。如果叶轮中无水,因泵的吸入口和排出口是相通的,而空气的密度比液体的密度要小得多,这样不论叶轮怎样高速旋转,叶轮进口都不能达到较高的真空,水不会吸入泵体,故离心泵在启动前必须在泵内和吸入管中先灌满水或抽出空气后再启动。
33. 水泵汽化的原因是什么?
水泵汽化的原因在于进口水温高于进口处水压力下的饱和温度。当发生入口管阀门故障或堵塞使供水不足、水压降低,水泵负荷太低或启动时迟迟不开再循环门,入口管路或阀门盘根漏入空气等情况,会导致水泵汽化。
34. 解释汽轮机的汽耗特性及热耗特性。
(1) 汽耗特性是指汽轮发电机组汽耗量与电负荷之间的关系。汽轮发电机组的汽耗特性可以通过汽轮机变工况计算或在机组热力试验的基础上求得。凝汽式汽轮机组的汽耗特性随其调节方式不同而异。
(2) 热耗特性是指汽轮发电机组的热耗量与负荷之间的关系。热耗特性可由汽耗特性和给水温度随负荷而变化的关系求得。
35. 热力系统节能潜力分析包括哪两个方面的内容?
(1) 热力系统结构和设备上的节能潜力分析。它通过热力系统优化来完善系统和设备,达到节能目的;
(2) 热力系统运行管理上的节能潜力分析。它包括运行参数偏离设计值,运行系统倒换不当,以及设备缺陷等引起的各种做功能力亏损。热力系统运行管理上的节能潜力,是通过加强维护、管理、消除设备缺陷,正确倒换运行系统等手段获得。
36. 发电厂应杜绝哪五种重大事故?
(1) 人身死亡事故;
(2) 全厂停电事故;
(3) 主要设备损坏事故;
(4) 火灾事故;
(5) 严重误操作事故。
37. 真空系统试运行后达到验收的要求是什么?
(1) 抽气器(或真空泵)工作时,本身的真空应不低于设计值;
(2) 在不送轴封汽时,真空系统投入后,系统的真空应不低于同类机组的数值,一般为40KPa左右(适用于当地大气压为760mmHg时);
(3) 供轴封蒸汽和投入抽气器后,系统的真空应能保持正常运行真空值。
38. 《防止电力生产重大事故的25项重点要求》中,与汽轮机有关的有哪几条?
(1) 防止汽轮机超速和轴系断裂事故;
(2) 防止汽轮机大轴弯曲和轴瓦烧瓦事故;
(3) 防止火灾事故;
(4) 防止压力容器爆破事故;
(5) 防止全厂停电事故。
39. 何谓水锤(水击)?如何防止?
(1) 在压力管路中,由于液体流速的急剧变化,从而造成管中的液体压力显著、反复、迅速地变化,对管道有一种“锤击”的特征,这种现象称为水锤(水击);
(2) 为了防止水锤现象的出现,可采取增加阀门起、闭时间;尽量缩短管道的长度;在管道上装设安全阀门或空气室;以限制压力突然升高或压力降得太低。
40. 什么是热冲击?
由于急剧加热或冷却,使物体在较短的时间内产生大量的热交换,温度发生剧烈的变化时,该物体就要产生冲击热应力,这种现象称为热冲击。
41. 什么情况下容易造成汽轮机热冲击?
(1) 启动时蒸汽温度与金属温度不匹配。如果启动时蒸汽与汽缸的温度不相匹配,或者未能控制一定的温升速度,则会产生较大的热冲击;
(2) 极热态启动时造成的热冲击。单元制大机组极热态启动时,由于条件限制,往往是在蒸汽参数较低情况下冲转,这样在汽缸、转子上极易产生热冲击;
(3) 负荷大幅度变化造成的热冲击。汽轮机突然甩去大部分负荷时,蒸汽温度下降较大,汽缸、转子受冷而产生较大热冲击。而在短时大幅度加负荷时,蒸汽温度升高(放热系数增加很大),短时间内蒸汽与金属间有大量热交换,产生的热冲击更大;
汽缸、轴封进水造成的热冲击。冷水进入汽缸、轴封体内,强烈的热交换造成很大的热冲击,往往引起金属部件变形。
42. 什么是热应力?
温度的变化能引起物体膨胀或收缩,当膨胀或收缩受到约束,不能自由的进行时,物体内部就会产生应力,这样的应力通常称为热应力。
43. 汽轮机启、停和工况变化时,哪些部位热应力最大?
(1) 高压缸的调节级处,再热机组中压缸的进汽区;
(2) 高压转子在调节级前后的汽封处、中压转子的前汽封处等。
44. 为什么排汽缸要装喷水降温装置?
(1) 在汽轮机冲转、空载及低负荷时,蒸汽流通量很小,不足以带走蒸汽与叶轮摩擦产生的热量,从而引起排汽温度和排汽缸温度的升高。排汽缸产生较大的变形,破坏了汽轮机动、静部分中心线的一致性,严重时会引起机组振动或其它事故。所以,大功率机组都装有排汽缸喷水降温装置;
(2) 小机组没有喷水降温装置,应尽量避免长时间空负荷运行而引起排汽缸温度超限。
45. 防止叶轮开裂和主轴断裂应采取哪些措施?
(1) 确保制造质量。制造厂对材料质量应提出严格要求,加强质量检验工作。要防止表面及内部出现裂纹,加强设备监督;
(2) 加强运行维护管理。运行中尽可能减少启、停次数,严格控制升速和变负荷速度,以减少设备热疲劳和微观缺陷发展引起的裂纹,要严防超压、超温运行,特别是要防止严重超速。
46. 运行中高加突然解列,汽轮机的轴向推力如何变化?
正常运行中,高加突然解列时,原用以加热给水的抽汽进入汽轮机后面继续做功,汽机负荷瞬间增加,汽机监视段压力升高,各监视段压差升高,汽轮机的轴向推力增加。
47. 什么是汽轮机膨胀的“死点”?
汽缸的“死点”,即是汽缸的固定点。“死点”固定不动,汽缸以该点为基准向前后左右膨胀(或收缩)滑动。一般在汽缸纵销中心线与横销中心线的交点处。
48. 汽轮机主轴承主要有哪几种结构型式?
(1) 圆筒瓦支持轴承;
(2) 椭圆瓦支持轴承;
(3) 三油楔支持轴承;
(4) 可倾瓦支持轴承。
49. 汽轮机油质水分控制标准是什么?油中进水的主要原因是什么?
汽轮机油质控制标准是控制油中水分≤0.1%。
汽机油中进水的原因主要有:
(1) 轴封间隙大或汽压过高;
(2) 冷油器冷却水压力高于油压且冷油器泄漏;
(3) 油系统停运后冷油器泄漏,造成冷却水泄漏至油侧;
(4) 油箱排烟风机故障,未能及时将油箱中水汽排出。
50. 调节系统迟缓率过大,对汽轮机运行有什么影响?
(1) 在汽轮机空负荷时,引起汽轮机的转速不稳定,从而使并列困难;
(2) 汽轮机并网后,引起负荷的摆动;
(3) 当机组负荷突然甩至零时,调节汽门不能立即关闭,造成转速突升,引起超速保护动作。如超速保护拒动或系统故障,将会造成超速飞车的恶性事故。
51. 凝汽器胶球清洗收球率低有哪些原因?
(1) 活动式收球网与管壁不密合,引起“跑球”;
(2) 固定式收球网下端弯头堵球,收球网污脏堵球;
(3) 循环水压力低、水量小,胶球穿越冷却水管能量不足,堵在管口;
(4) 凝汽器进口水室存在涡流、死角,胶球聚集在水室中;
(5) 管板检修后涂保护层,使管口缩小,引起堵球;
(6) 新球较硬或过大,不易通过冷却水管;
(7) 胶球比重太小,停留在凝汽器水室及管道顶部,影响回收。胶球吸水后的比重应接近于冷却水的比重。
52. 高加水位高三值时,保护动作内容有哪些?
高加水位高三值时,高加解列,危急疏水门全开,给水自动切至旁路,抽汽电动门、抽汽逆止门联锁关闭。
53. 除氧器发生“自生沸腾”现象有什么不良后果?
(1) 除氧器超压。除氧器发生“自生沸腾”时,除氧器内压力超过正常工作压力,严重时发生除氧器超压事故;
(2) 除氧效果恶化。原设计的除氧器内部汽、水逆向流动受到破坏,除氧塔底部形成蒸汽层,使分离出来的气体难以逸出,因而使除氧效果恶化。
54. 用于测量除氧器差压水位计汽侧取样管泄漏有何现象?
除氧器汽侧取样管泄漏,水位计蒸汽侧压力降低,水位计水位指示偏高。泄漏瞬间,CRT画面上除氧器水位上升,显示水位高于设定值,此时除氧器上水调整门开度减小(凝泵工频运行)或凝泵变频器指令下降(凝泵变频运行),凝泵电流下降,凝汽器水位上升,可能出现“凝汽器水位高”和“除氧器水位低”报警,除氧器水温可能略有上升。
55. 汽轮机热态冲转时,机组的胀差如何变化?为什么?
汽轮机热态启动时,机组的胀差先向正的方向变化,然后向负的方向变化。原因是汽轮机启动冲转初期时,做功主要靠调节级,由于进汽量少,流速慢,通流截面大,鼓风损失大,排汽温度高,汽机胀差向正的方向变化。随着进汽量增加,汽轮机金属被冷却,转子被冷却相对缩短,随着转速升高,在离心力的作用下,转子相对收缩加剧,胀差向负的方向增大。
56. 启动前进行新蒸汽暖管时应注意什么?
(1) 控制暖管压力。低压暖管的压力必须严格控制;
(2) 控制升压速度。升压暖管时,升压速度应严格控制;
(3) 汽门关闭严密。主汽门应关闭严密,及时监视、检查缸壁温差,防止蒸汽漏入汽缸。(电动主汽门后的防腐门)调节汽门和自动主汽门前的疏水应打开;
(4) 投入连续盘车。为了确保安全,暖管时应投人连续盘车;
(5) 检查系统正常。整个暖管过程中.应不断地检查管道、阀门有无漏水、漏汽现象,管道膨胀补偿,支吊架及其它附件有无不正常现象。
57. 启动前向轴封送汽要注意什么问题?
(1) 轴封系统暖管。轴封供汽前应先对送汽管道进行暖管,使疏水排尽;
(2) 盘车在运行。必须在连续盘车状态下向轴封送汽。热态启动应先送轴封供汽,后抽真空;
(3) 选择恰当的送汽时间。冲转前过早地向轴封供汽,会使上、下缸温差增大或使胀差增大;过晚则拖延了真空建立(或提高)的时间;
(4) 温度要匹配。要注意轴封汽温度与金属温度的匹配。热态启动最好用适当温度的高温汽源,有利于胀差的控制,如果系统有条件对轴封汽的温度进行调节,使之高于轴封体温度则更好;而冷态启动轴封供汽最好选用低温汽源;
(5) 汽源切换要谨慎。在高、低温轴封汽源切换时必须谨慎,切换太快不仅引起胀差的显著变化,而且可能产生轴封处不均匀的热变形,从而导致摩擦、振动等。
58. 汽轮机胀差大小与哪些因素有关?
(1) 启动时加热装置投用不当。有汽缸加热装置的机组,启动机组时,汽缸与法兰加热装置投用不当,加热汽量过大或过小;
(2) 启动时暖机不当。暖机过程中,升速率太快或暖机时间过短;
(3) 启动时负荷控制不当。增负荷速度太快;
(4) 蒸汽参数控制不当。正常运行过程中蒸汽参数变化速度过快。正常停机或滑参数停机时,汽温下降太快;
(5) 甩负荷后,空负荷或低负荷运行时间过长;
(6) 汽轮机发生水冲击。
59. 启停机过程中,为什么汽轮机上缸温度高于下缸温度?
(1) 质量不同。汽轮机下缸比上缸质量大,约为上汽缸的两倍,而且下缸有抽汽口和抽汽管道,散热面积大,保温条件差;
(2) 疏水方式不同。机组在启动过程中温度较高的蒸汽上升,而内部疏水由上而下流到下汽缸,从下汽缸疏水管排出,使下缸受热条件恶化。如果疏水不及时或疏水不畅,上、下缸温差更大;
(3) 冷却条件不同。停机时由于疏水不良或下汽缸保温质量不高及汽缸底部档风板缺损,对流量增大,使上、下缸冷却条件不同,温差增大;
(4) 加热装置使用不当。滑参数启动或停机时汽加热装置使用不当;
(5) 汽门不严密。机组停运后,由于各级抽汽门、主汽门等不严,汽水漏至汽缸内。
60. 汽轮机负胀差偏大时如何调节?
汽轮机负胀差偏大时,应立即对机组主、再热蒸汽温度、压力,机组振动及汽轮机内声音,汽缸金属温度,上、下缸温差,机组负荷等进行检查,当测量数据正常时,应及时采取以下措施:
(1) 检查机组负荷。如因负荷降的太快,应及时稳定负荷,避免负荷骤降;
(2) 检查汽温、汽压。如因汽温、汽压变化大,应及时进行调整,维持汽温、汽压正常;
(3) 如胀差负向增大,同时汽轮机内有异常水击声及机组振动大,则为汽轮机进冷汽、冷水,水冲击所致,应立即故障停机。