汽轮机运行与事故 复习思考题[缩小版本]

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1、汽轮机供油系统的主要设备有(主油泵)、(主油箱)、(冷油器)、(减压阀)、(注油器)、(启动油泵)和(润滑油泵)等。汽轮机本体由两大部分组成即(静止)部分和(转动)部分。 5 w- - W; U8 C汽轮机静止部分包括(汽缸)、(隔板)、(喷嘴)、(轴承)及(汽封)等。 汽轮机转动部分包括(轴)、(叶轮)、(动叶栅)、(联轴器)等。在汽轮机滑销系统中,根据构造、安装位置和作用的不同可分为(立销)、(纵销)、(角销)、(斜销)、(横销)和猫爪横销等。汽轮机轴承分(支持)轴承和(推力)轴承两大类。 润滑油系统包括主油箱,主油泵,注油器,电动润滑辅助油泵,直流事故油泵,密封油备用泵,顶轴油泵,冷油器

2、,除雾器装置,油净化装置EH油系统的主要设备:油箱;高压油泵;油箱控制块组件;蓄能器;冷油器;滤油器;EH油再生装置启动:汽轮机从静止状态到工作状态的过程。启动前的准备冲转升速并网带负荷停机:汽轮机从工作状态到静止(或带盘车)状态。减负荷解列 转子惰走 带盘车按启动前汽轮机金属温度分:冷态启动(150180C);温态启动(180350C) 停机1256小时;热态启动 ( 350C)停机8小时;极热态启动 停机2小时热应力:在汽轮机启动、停机或变负荷过程中,其零部件由于温度变化而产生膨胀或收缩变形,称为热变形。当热变形受到某种约束(包括金属纤维之间的约束)时,则要在零部件内产生应力,这种由于温度

3、(或温差)引起的应力称为温度应力或热应力。 热冲击:指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。滑压运行: 汽轮机改变负荷的过程中,调速汽门开度不变,保持进汽面积不变,而通过锅炉调节改变蒸汽压力的一种运行方式。定义:变负荷过程中,调速汽门开度不变,进汽面积不变,改变锅炉蒸汽压力。高中压缸联合启动:启动时,蒸汽同时进入高压缸和中压缸并冲动转子的方式称为高中压缸联合启动。中压缸启动:就是冲在,转之前倒暖高压缸,但是启动之初期高压缸不进汽,由中压缸进汽冲转,机组带到一定负荷后,切换到常规的高、中压缸联合进汽方式,直到

4、机组带满负荷。胀差:在启动和停机过程中,转子问题的升高(或降低)速率比汽缸快,也就是说在启动加热过程中转子的热膨胀值大于汽缸;在停机冷却时转子的收缩值也大于汽缸。因此转子与汽缸之间不可避免地出现膨胀(收缩)差,称为胀差。油膜振荡:是使用滑动轴承的高速旋转机械出现的一种剧烈震动现象。轴劲在轴承中旋转时,受油膜的作用,在一定条件下,油膜的作用将使轴颈在轴承中长生涡动。出现涡动时的转速称为失稳转速。油膜一旦失去稳定,轴颈在轴承中总是保持涡动,涡动随转速的升高而升高,且基本为转子转动速度的二分之一。故称为“半速涡动”。当转速升高到二倍于转子第一阶临界转速时,“半速涡动”与转子第一阶临界转速相遇,使转子

5、产生激烈振动,这种现象称为“油膜振荡”。简答:1、高、低压缸为什么采用双层缸?采用双层缸的优点:可减轻单个汽缸的重量,加工制造方便。可以按不同温度合理选用材料,节约优质合金材料;缸壁薄,内缸和外缸的内外壁之间温差小,有利于改善机组的启动性能和变工况运行的适应能力;在启动过程中,内外缸夹层中的蒸汽可使内外缸尽可能迅速同步加热,有利于缩短启动时间,减少汽缸结合面漏气的可能性,汽缸结合面的严密性得到保证2、机组滑销系统的作用有哪些?为了保证汽轮机自由膨胀,以免产生过大的热应力、热变形、并且保持汽缸、转子中心一致及动静间隙符合要求。 3、以300MW机组为例,说明启动时各缸动叶进汽边的间隙如何变化?高

6、压缸:由于高压转子向发电机方向膨胀,与气流方向相反,而静叶侧向调阀端膨胀,与气流方向想同,使同级内的动叶间的轴向间隙减少;中压缸:以为内 中压转子向发电机方向膨胀,与气流一致,而静叶向调阀端膨胀,使同级内动静叶间隙增大,相邻级内动静叶间轴向间隙减少;低压缸:汽缸的膨胀死点在低压缸进气中心线附近,而转子的相对死点在高压排气端,在低压部分动静部分相对位移最大,调阀端的低压部分,其级内动静叶间隙大于相邻级动静叶间轴向间隙。4、轴向位移是如何形成的,为什么要控制轴向位移?如何形成:在汽轮机启停和运行中,由于机组甩负荷,高压轴封严重破坏,转子轴向推力增大,推力轴承过负荷,且主推力块和副推力块与主轴上的推

7、力盘有间隙,致使汽轮机转子发生向前或向后窜动,动静部件的轴向间隙消失,产生轴向位移。为何控制:机组的轴向位移应保持在允许的范围内,一般为0.810mm,超过这个值域就会引起动静部分发生摩擦碰撞,发生严重损坏事故,如:轴弯曲,隔板和叶轮碎裂,汽轮机大批叶片折断等。保持转子与汽缸的相对轴向位置,使动静部件之间保持一定的轴向间隙,避免动静部件发生摩擦和碰撞,从而避免大批叶片折断,大轴弯曲,隔板和叶轮碎裂等严重事故发生5、润滑油系统的主要功能有哪些?润滑油系统的基本功能:为机组全部轴承和盘车装置提供润滑油;为发电机氢密封系统供油;为机械式超速遮断及手动遮断提供安全油。6、EH油系统的主要设备有哪些?各

8、有何作用?油箱:保证系统全部设备运行所需的总油量。高压油泵:整个油系统的压力来源,提供驱动阀门动作的高压动力油箱控制块组件:控制压力油管的压力,保证油系统安全可靠运行蓄能器:维持系统油压在卸荷阀两个动作油压之间的相对稳定,以防止卸荷阀或过压保护阀反复动作。冷油器:冷却抗燃油,控制油温在正常的工作范围内滤油器:吸取EH油中的金属垃圾;EH油再生装置:存储吸附剂,使抗燃油得到再生。7、与额定参数启动相比较,滑参数启动的优点有哪些?相对于额定参数启动,滑参数启动的进汽参数低、流量大,对汽轮机加热均匀,减小热应力、胀差;进汽参数低,可减少启动汽水损失,缩短启动时间,提高启动经济性;流量大,防止末级超温

9、。8、为何要控制法兰内外壁温差?为了避免由于温差过大造成气缸法兰产生较大的热应力和水平、垂直方向上的变形。法兰内外壁温差引起的变形,不仅会使水平、垂直方向上的动静部件之间的径向间隙缩小,甚至造成动静部件的摩擦,而且会造成汽轮机运行中的结合面漏气,同时,还将使螺栓拉应力增大,导致螺栓拉断或螺帽结合面压坏等事故发生。9、胀差的影响因素有哪些?轴封供汽温度和供汽时间的影响:供汽温度与转子温度相匹配;热态启动时先供轴封,后抽真空;尽量缩短冲转前的轴封供汽时间。真空的影响:a.高压缸:真空降低时流量增大,高压缸排汽压力升高、温度升高,胀差增大;b.低压缸:流量增大有利于降低低压缸温度,但排起压力升高也会

10、使末级摩擦鼓风损失增大,温度升高。进汽参数的影响:蒸汽参数变化对转子的影响比汽缸快汽缸和法兰螺影栓加热的影响。转速影响:泊桑效应、摩擦鼓风损失10、为什么要采用中速暖机?主要目的是使汽轮机的转动与静止部分加热均匀,防止胀差过大;保持稳定的进汽量,使转子与汽缸均匀膨胀,有效释放金属的应力;把转子加热到低温脆变温度以上,防止转子发生低温脆变破坏,避免转子各部分产生过大的热应力;使有关零部件达到膨胀均匀11、中压缸启动有何特点?缩短启动时间。进汽时经过热器、再热器两次加热,缩短了加热到预定参数的时间;汽缸加热均匀。中压缸进汽,同样冲转功率下焓降小、流量大;提前越过脆性转变温度;有利于控制低压缸尾部温

11、度水平,有利于在空负荷或极低负荷下长时间运行;有利于高压缸胀差控制12、与冷态启动相比较,热态启动的特点有哪些?热态启动的特点:启动前连续盘车,先供轴封,后抽真空,再通知锅炉点火;且轴封供汽温度应与转子金属温度相匹配,防止转子与冷收缩,引起冷冲击和负胀差;热态启动时真空应高一些,有利于主、再热蒸汽管道疏水的排出和汽温升高;热态启动的主蒸汽温度应比汽缸金属的最高温度高56 C以上,并有56 C以上的过热度;启动前测量转子晃度,启动后注意转子偏心不超多0.076mm;若第一级后金属温度小于200 C,应在2600r/min补充暖机到200 C以上,再按冷态启动运行。13、绘制停机的惰走曲线有何作用

12、?停机的惰走曲线:在停机的惰走过程中,转子转速随时间变化的曲线,惰走曲线反映了转子的机械状态和主汽门,调节阀等的严密性,可以通过绘制惰走曲线来判断机组是否正常。如果惰走时间过长,说明阀门严密性欠佳,有蒸汽漏入汽缸,对转子产生作用力;如果惰走时间过短,说明机组的动,静部分存在摩擦,或系统严密性不佳若转速突降或偏高,则说明轴承润滑油故障或缺陷。14、如汽轮机排汽缸温度已达报警值79.4时,运行人员可尝试用哪些方法来降低温度?提高真空;降低再热温度;在低负荷情况下,可增加负荷,使之超过额定负荷的15%;如不在并网条件下,可将汽轮机降到暖机转速;如已在暖机转速,可返回盘车转速;将排汽缸喷水装置投入使用。15、机组的启动曲线有何作用?火力发电厂历来都把制造厂家提供的机组启动曲线作为机组启动、运行的依据和准则。启动曲线是制造厂家根据设计计算和对机组升温加热过程的详细研究,并以试验和实践经验为基础而作出的,它反映了机组在各种工况启动时对参数的要求、启动操作的时间和程序、启动的特点和带负荷的速度,按曲线进行启动,应是机组安全、经济运行的最佳状况。

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