热力发电厂考试知识点总结.doc

1.名词解释
（1）热耗率：汽轮发电机组每生产1kw·h的电能所消耗的能量。
(2）汽耗率：汽轮发电机组每生产1kw·h的电能所消耗的蒸汽量。
(3）发电标准煤耗率：发电厂生产单位电能所消耗的煤折合成标准煤的数量.
（4）供电标准煤耗率：发电厂向外提供单位电能所消耗的标准煤的数量。
（5）厂用电率：单位时间内厂用电功率与发电功率的百分比。
(6）热电联产：在发电厂中利用在汽轮机中做过功的蒸汽的热量供给热用户.在同一动力设备中同时生产电能和热能的生产过程.
（7)高压加热器：水侧部分承受除氧器下给水泵压力的表面式加热器。
（8）低压加热器：水侧部分承受凝汽器下凝结水泵压力的表面式加热器.
(9)混合式加热器：加热蒸汽与水在加热器内直接接触，在此过程中蒸汽释放出热量，水吸收了大部分热量使温度得以升高，在加热器内实现了热量传递，完成了提高水温的过程.
(10）给水泵汽蚀:汽泡的产生、发展、凝结破裂及材料的破坏过程.
（11)热效率：有效利用的能量与输入的总能量之比。
（12)热力系统：将热力设备按照热力循环的顺序用管道和附件连接起来的一个有机整体。
(13）单元制系统:每台锅炉与相对应的汽轮机组成一个独立单元，各单元间无母管横向联系。
（14）公称压力:管道参数等级.是指管道、管道附件在某基准温度下允许的最大工作压力。
(15)公称通径:划分管道及附件内径的等级，只是名义上的计算内径，不是实际内径.
（16)最佳真空：发电厂净燃料量消耗最小的情况下，提高真空是机组出力与循环水泵耗功之差最大时的真空。
(17）最佳给水温度:汽轮机绝对内效率最大时对应的给水温度。
（18）加热器端差：上端差：加热器汽侧压力下的饱和温度与水侧出口温度之差。
下端差：加热器汽侧压力下的饱和温度与水侧进口温度之差.
（19） 疏水：加热蒸汽在管外冲刷放热后凝结下来的水。
2.简答题
第一章
（1）热量法和熵方法的实质
热量法：以"热力学第一定律“ 为基础，以燃料化学能从数量上被利用的程度来评价电厂的热经济性。
熵方法：以“热力学第二定律”为基础，以燃料化学能的做功能力被利用的程度来评价电厂的热经济性.
（2)火电厂生产过程中有哪些不可逆损失？如何减少这些损失？
温差换热,工质节流，工质膨胀（压缩）
不可逆损失： (做功能力分析） 减少损失的措施
① 锅炉内有温差换热引起的不可逆损失。 ① 炉内打焦，吹灰减少传热热阻.
② 主蒸汽中的散热和节流引起的不可逆损失。 ② 保温，减少节流部件。
③ 汽轮机不可逆膨胀。 ③ 优化汽轮机结构
④ 锅炉散热引起。 ④ 保温等措施。
⑤ 凝汽器温差换热引起. ⑤ 清洗凝汽器,减少热阻。
不可逆损失：(热量法分析）
① 锅炉设备热损失（包括排烟热损失、散热损失、未完全燃烧热损失、排污热损失等）。
② 管道热损失。
③ 汽轮机冷源损失（包括汽轮机排汽在凝汽器中的放热量，膨胀过程中的进汽节流、排汽及内部（漏气、摩擦、湿气等）损失）。
④ 汽轮机机械损失（汽轮机支持轴承、推力轴承与轴和推力盘之间的机械摩擦耗功，拖动主油泵，调速系统耗功量额大小）。
⑤ 发电机能量损失(发电机轴与支持轴承摩擦耗功，发电机内冷却介质的摩擦和铜损、铁损造成的功率消耗）。
减少损失的措施：
① 提高锅炉参数和容量，优化燃烧方式。
② 提高管道设施的保温完善程度。
③ 采用回热循环，减少进入凝汽器的凝汽量；优化汽轮机结构和运行方式,减少节流、排汽及内部损失。
④ 实时监控设备各轴与轴承之间的润滑情况，保证润滑效果良好。
（3）给水回热
定义：在汽轮机某些中间级抽出部分蒸汽，送入回热加热器对锅炉给水进行加热。
给水回热的意义:①一方面使汽轮机进入凝汽器的凝汽量减少，汽轮机冷源损失降低。②提高了锅炉给水温度，使工质在锅炉内的平均吸热温度增高，锅炉传热温差降低，增大。
③汽轮机抽汽加热给水的传热温差比水在锅炉中利用烟气加热温差小得多,做功能力损失减少。
影响回热因素：①给水总焓升分配②最佳给水温度③回热加热级数
（4）再热
定义:将汽轮机高压部分做过功的蒸汽从汽轮机某一中间级引出，送到锅炉的再热器再加热，提高温度后，又引回汽轮机做功。
目的：① 减少汽轮机排汽湿度，改善末级叶片工作条件，提高了汽轮机相对内效率.② 使1kg工质的焓降增大,减少了单位功率的汽耗量。③ 能够采用更高的蒸汽初压，增大单机容量。
常用方法：烟气中间再热、新蒸汽中间再热、中间载热质中间再热
再热对回热的影响：① 中间再热会使回热的热经济性效果减弱. ② 对回热分配的影响主要反映在锅炉给水温度和再热后第一级抽汽压力的选择上。
分析：热量法：再热使1kg蒸汽做功能力增加，蒸汽流量相对减少.使回热抽汽的温度和焓值增加,使回热抽汽量减少，回热抽汽做功减少，凝汽流做功相对增加，冷源损失增加，热效率降低.
做功能力法：再热使回热各级抽汽的焓和过热度增大，使加热器传热温差增大，不可逆传热损失增加.
对策：① 增大高压缸排汽的抽汽，减少给水加热过程的不可逆损失,提高回热经济性. ② 采用蒸汽冷却器利用蒸汽过热度，提高给水温度，减少加热器端差。
（5)提高蒸汽初参数
目的：①提高热经济性，节约一次能源,降低发电成本。
②节约投资、缩短工期以减少土地占用面积。
③促进电力工业的发展,满足社会经济增长的要求。
限制：提高蒸汽初温受动力设备材料强度限制。
提高蒸汽初压受汽轮机末级叶片容许的最大湿度限制。
(6）降低终参数
目的①降低终参数使循环放热过程的平均温度降低，理想循环热效率增加。②使汽轮机比功增加，增加
限制条件：①理论极限—-—大于等于自然水温
②技术极限———由于换热面积有限和传热热阻存在，排汽温度应等于冷却水温加上冷却水温升和传热端差.
（7）为何通常大机组采用高参数,小机组采用低参数？
因为汽轮机的绝对内效率，蒸汽参数越高，理想循环热效率越大。
① 对于大容量机组，蒸汽的初参数提高时，相对内效率可能降低的数值不大，而增加明显,最终汽轮机绝对内效率提高，热经济性好。
② 对于小容量机组，汽轮机间隙相对数值大，级间漏气损失增大。蒸汽参数越高,相对内效率降低得越快，所以反而降低,并且高参数使得设备复杂，造价提高，热经济性差。
第二章
（8）加热器分类:按汽水接触方式不同，可分为混合式和表面式。
按受热面的布置方式，可分为立式和卧式。
（9）加热器蒸汽冷却器、疏水冷却器
作用:减少回热加热器内汽水换热的不可逆损失，调高加热器出口水温，减少加热器端差，改善回热系统热经济性。
分类：均分为内置式、外置式两种。
特点：外置式：布置灵活，换热面积大，即可减少本级加热器端差，又可提高最终给水温度，热经济性提升大。 金属耗量大，造价高。
内置式：只能提高本级加热器出口水温。冷却段面积有限，回热经济性改善较小，金属耗量省，投资省。
（10）表面式加热器疏水方式的种类及经济性分析
疏水逐级自流：利用相邻表面式加热器汽侧压差，将压力较高的疏水自流到压力较低的加热器中，逐步自流至与主水流汇合。
疏水泵方式：表面式加热器汽侧压力远小于水侧压力，尤其是高压加热器，疏水必须借助疏水泵才能将疏水与水侧的主水流汇合，汇入地点通常是该加热器的出口水流中。
经济性:疏水泵方式仅次于没有端差的混合式加热器.能减少高压抽汽量，热经济性高.疏水逐级自流方式造成高压抽汽量增加，低压抽汽量减少,从而使、减小，热经济性最差。
(11）说明现代电厂采用以表面式加热器为主的回热系统的理由
表面式加热器组成的回热系统简单,运行可靠，布置方便，系统投资和土建费用少.全部由混合式加热器组成的回热系统复杂，运行可靠性低，投资大.
（12）锅炉给水除氧的目的，及保证热力除氧效果的条件
目的：防止氧对钢铁构成的热力设备及管道产生较强的氧腐蚀。
原理：亨利定律：单位体积水中溶解的气体量与水面上该气体的分压力成正比.
道尔顿定律：混合气体的全压力等于各组成气（汽）体分压力之和。
条件：
① 水应该被加热到除氧器工作压力下的饱和温度。
② 必须把水中逸出的气体及时排走。
③ 被除氧的水与加热蒸汽应有足够的接触面积，蒸汽与水逆向流动，确保有较大的不平衡压差。
（13）除氧器的分类
按结构分：淋水盘式、喷雾填料式等
按除氧塔的布置分:立式、卧式
按压力分：真空式、大气压式、高压除氧器
(14）除氧器自生沸腾
定义：由除氧器的热力计算中若计算出的加热蒸汽量为零或为负值，说明不需要回热抽汽加热,仅凭其他进入除氧器的蒸汽和疏水就可满足将水加热到除氧器工作压力下的饱和温度的现象.
原因：进入除氧器的放热物流过多,进入比离开的热量多。
危害：发生自生沸腾时，回热抽汽管上的止回阀关闭，破坏了汽水逆向流动，排汽工质损失加大，热量损失也加大，除氧效果恶化，威胁除氧器安全。
对策：①将一些放热物流(如排污扩容器来的蒸汽、轴封、阀杆漏气或高压加热器疏水)改引至他处.②设置高压加热器疏水冷却器。③提高除氧器压力。④将化学补充水引入除氧器。
（15）除氧器闪蒸现象：负荷骤降时,除氧器压力下降，除氧水箱内的水由饱和状态变为过饱和状态,而汽化的现象。除氧效果好,但给水泵入口水温未下降,但压力却随除氧器压力而下降，极易发生汽蚀.
除氧器返氧现象：负荷骤升时，除氧器压力很快上升，而水箱中的水因热惯性使水温滞后于压力变化,由原饱和状态变成未饱和状态，水面上离析出的气体又重新返回水中的现象。除氧效果恶化。
（16）运行方式
除氧器定压运行:保持除氧器工作压力为一定值，为此需在进汽管上安装一压力调节阀，将压力较高的回热抽汽降低至定值，造成抽汽节流损失，在低负荷时还必须切换到更高压力的回热抽汽上，节流损失更大。
滑压运行:在滑压范围内运行时，除氧器压力随主机负荷与抽汽压力的变动而变动。启动时除氧器保持最低恒定压力，抽汽管上只有一止回阀防止蒸汽倒流入汽轮机，没有压力调节阀及其引起的额外的节流损失.
（17）除氧器滑压运行的优缺点?针对出现的问题，应采取的措施。
优点：①没有压力调节阀引起的额外的节流损失，热经济性较高。②使回热加热分配接近最佳值。
缺点：机组负荷剧烈变化时,会对除氧效果和给水泵的安全运行带来不利影响。
负荷骤升:产生返氧现象。对策:①控制负荷骤升速度，一般在每分钟5%符合内。②在给水箱里加装再沸腾管.③对滑压范围加以适当压缩.
负荷骤降:发生闪蒸现象,易引起给水泵汽蚀.对策：设置备用气源，如辅助蒸汽联箱。
（18）除氧器滑压运行时，防止给水泵汽蚀的措施。
①提高给水泵进口的静压头，如提高除氧器安装高度。
②采用低速前置泵向主给水泵泵水。
③减少下降管的流动阻力
④向给水泵注入冷的凝结水或在给水泵出口设置给水冷却器。
⑤设置备用气源,减缓除氧器压力的下降.
第四章
(19）发电厂热力系统的分类和特点
原则性热力系统:简捷、清晰，表明能量转换与利用的基本过程,动力循环中工质的基本流程，能量转换与利用过程的完善程度.
全面性热力系统：实际热力系统的反映。在原则性热力系统的基础上充分考虑到发电厂生产所必需的连续性、安全性、可靠性和灵活性后所组成的实际热力系统.
(20）发电厂工质损失的分类
内部损失：发电厂内部热力设备及系统造成。
正常性工质损失:排污，受热面吹灰
非正常性工质损失：泄漏
外部损失：发电厂对外供热设备及系统造成。
（21）化学补充水的补充方式
补充水引入除氧器：小型机组使用，调节简单，热经济性稍低。
补充水引入凝汽器：大中型机组使用。调节复杂，传热端差小，充分利用低压回热抽汽，回热抽汽做功比较大,热经济性高。
（22）汽轮机旁路系统的作用与分类
高压旁路(Ⅰ级旁路):新蒸汽绕过汽轮机高压缸直接进入再热冷段管道.
低压旁路（Ⅱ级旁路）:再热后的蒸汽绕过汽轮机中、低压缸直接进入凝汽器。
大 旁 路(Ⅲ级旁路）：新蒸汽绕过整个汽轮机而直接排入凝汽器.
作用：①协调启动参数和流量，缩短启动时间，延长汽轮机寿命。②保护再热器。③回收工质，降低噪声。④防止锅炉超压.⑤电网故障或机组甩负荷时锅炉维持热备用状态或带厂用电运行。
(23）300MW、600MW汽轮机旁路总体布置特点
高低压串联的旁路系统。高压旁路可对再热器进行保护，新的蒸汽绕过高压缸后，经减温减压后进入再热器，可防止再热器超温烧坏。出来后再绕过中压缸，经减温减压后通入凝汽器.可满足机组冷热态启动要求.
（24）加热器水侧旁路种类
小旁路：运行灵活，事故波及面小，对热经济性的影响小，但系统复杂，连接管路及管制件多，投资大。
大旁路：系统简单，事故波及面大,对热经济性影响大.
（25）电厂常用疏水装置
① U型水封. 结构简单，运行可靠.占地面积大，需挖深坑。
② 浮子式疏水器。
③ 疏水调节阀。 易实现水位自动、远距离控制。调节阀阀芯易磨损.
（26）加热器运行中主要监督项目及加热器水位过高过低的原因和危害
（1） ① 加热器出口端差。 ② 疏水水位监控。 ③ 主凝结水的纯度. ④ 加热器启动。 ⑤ 加热器停运。
（2） 水位过高原因：① 疏水调节阀失灵。② 相邻加热器之间疏水压差太小。③ 汽轮机超负荷运行.④ 加热管束损坏等
危害：① 部分管束浸没在水中，减小了换热面积，导致加热器性能下降。
② 可能造成水倒灌进汽轮机，蒸汽管道发生水击等.
（3） 水位过低原因：疏水调节阀失灵.
危害:① 疏水冷却段吸入口露出水面，使蒸汽进入该段，破坏该段虹吸作用，造成加热器入口下端差变化，蒸汽热量损失且会冲击冷却段的U型管，造成振动和汽蚀等现象。② 汽水混合物流入下一级加热器，排挤回热抽汽使经济性进一步降低.