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汽轮机设备运行（初级工）
章节练习及答案
概述：
一、火力发电厂生产过程的实质？
答：火力发电厂生产过程的实质，就是实现能量转变，即在锅炉设备中把燃料的化学能转变成蒸汽的热能；在汽轮机内把蒸汽的热能转变成汽轮机转子旋转的机械能；在发电机内把旋转的机械能转变成电能。
如图：

二、给水回热循环？
答：给水回热循环，是指从汽轮机的某些中间级后抽出作过功的部分蒸汽用以加热给水，以减少排入凝汽器的蒸汽量，降低冷源损失。

三、再热循环？
答：是指在超高压机组上，把在汽轮机高压缸做完工的蒸汽，全部送到锅炉再热器中加热后再引入汽轮机的中低压缸中继续膨胀作功，以提高机组的热效率。

四、汽轮机设备的组成及作用？
答：汽轮机设备主要由汽轮机主机及其辅助设备组成。
汽轮机主机是火力发电厂的关键设备之一，它的任务是将蒸汽的热能转变为汽轮机转子旋转的机械能。
如图：

蒸汽进入汽轮机先经过喷嘴，使压力和温度降低，流速增加，蒸汽的热能转变为高速动能，这种高速汽流冲动叶片，带动汽轮机转子旋转，将蒸汽的高速动能转变为转子旋转的机械能。汽轮机的功率用kw或MW表示。
汽轮机的辅助设备主要有凝汽器、高低压加热器、除氧器、给水泵、循环水泵、凝结水泵等。凝汽器的作用是把汽轮机排出的乏汽凝结成水，在汽轮机排汽口建立并保持高度的真空。高、低压加热器是用汽轮机中间不同压力的抽汽来加热供给锅炉的给水，这就避免了部分蒸汽在凝汽器中的热量损失，提高了机组的效率。除氧器的任务是将送给锅炉的水进行除氧，除去溶解在给水中的气体，以防止氧气对锅炉、汽轮机及其管道的腐蚀。给水泵的作用是把除氧器贮水箱内除过氧的给水送入锅炉。循环水泵的作用是向凝汽器提供冷却汽轮机排汽的冷却水。凝结水泵的作用是抽出凝汽器中的凝结水，并将其输到除氧器。

第一章 凝汽设备
一、名词解释
1、传热端差
答：在凝汽器中排汽压力Pn下的饱和温度（排汽温度）t b与冷却水出口温度t 2之差称为传热温度差，或端差，以δt表示，即δt＝tb－t2 。

凝汽器冷却水出口温度与入口温度的差值称为冷却水在凝汽器中的温升，以Δt表示。
Δt＝t2－t1

则 t b＝t1＋Δt＋δt
通过上述温度表达式可以看出，要使凝汽器有较高的真空，需排汽温度t b较低。为此，除了应力求冷却水进口温度t1较低外，亦应降低温升Δt及端差δt。
降低凝汽器中冷却水的温升Δt，会引起冷却水量的增加，从而增加了循环水泵的电耗量；降低端差δt，将使凝汽器冷却面积A增大。
要正确选择温升Δt、端差δt及由此而得到的排汽压力pn，应通过经济技术比较而定。现代电厂大机组的端差一般选择为δt＝3～10℃ 。

2、冷却倍率
答：冷却水量与排汽量的比值，称为冷却倍率，用m表示。他表示凝汽器每凝结1kg蒸汽所需要的冷却水量。

运行中的凝汽器，其蒸汽负荷q m n和冷却水入口温度t1是经常变化的，这些数值的变化，必然要影响到凝汽器的真空变化。凝汽器真空与凝汽量q m n及冷却水温t1的变化关系称为凝汽器的热力特性。

汽轮机的排汽在凝汽器中放出的热量，由冷却水全部吸收。在凝器中排汽放出的总热量应等于冷却水所吸收的热量，其热平衡方程式为
qmn（ hn－hn‘）= qmw（ t2－t1）c

qmn—进入凝汽器的排汽量，kg／h
hn —进入凝汽器的排汽焓，kj／kg
h‘n —凝结水的焓， kj／kg
t1 —凝汽器冷却水进口温度，℃
t2 —凝汽器冷却水出口温度，℃
qmw—经过凝汽器的冷却水量，kg/h
c —冷却水的比热， c＝4.1868kj／（kg .℃）
由于凝汽器是在低温、低压范围内工作的，所以使用工程制单位时凝结水的含值在数值上可以近似等于其相应的饱和温度值，即hn／＝tn ，因此上述热平衡方程式可写成
q m n（hn－tn）＝q m w（t2－t1）c
也就是q m n蒸汽所放出的热量等于qm w冷却水所吸收的热量
汽轮机每千克派汽在凝汽器中的放热量（hn－hn／）一般变化很小，在近似计算中可确定为2177.14kj／kg 。而t2 －t1 为冷却水在凝汽器中的温升，以Δt表示则上式可简化为
2177.14q m n＝q m w（Δt）c

2177.14
Δt＝————— 令q m w／q m n＝m 则
Cq mw／q m n
Hn－hn／ 2177.14 520
Δt＝—————≈———— = ——
Mc 4.1868m m
在多流程的凝汽器中采用直流供水系统时，冷却倍率m多取为50 — 70之间。采用循环供水系统时，m可达90；而在单流程凝汽器中，m则答100 — 120。在多流程凝汽器中的冷却水温升，中、小机组可取为Δt＝7.5 — 11℃，而大机组可取为Δt＝ 5 — 6℃，m值的选取要经过技术经济比较后确定。

3、最有利真空
答：当提高使汽轮发电机组增加的电功率ΔP机，与增加冷却水流量所造成的循环水泵多耗
的电功率ΔP泵之差值为最大时，对应的凝汽器真空即称为最有利真空（也称为经济真空）。

二、填空题
1、 凝汽设备主要有 凝汽器 凝结水泵 循环水泵 抽气装置 等。
2、 正常运行中，凝汽器内的真空主要是依靠 排汽的凝结 形成的。
3、 凝汽器压力降低汽轮机排汽温度 降低，冷源损失 减少，循环热效率 提高 。
4、 按凝汽方式不同，凝汽器可分为 混合式 和 表面式 两种类型。
5、 表面式凝汽器主要由 外壳 水室端盖2 3 管板 和 冷却水管 等组成。
6、 目前国内大型表面式凝汽器的管束布置形式，最常见的有 辐向块状布置 和 卵状布置 等。
7、 凝汽器的喉部与汽轮机排汽口的连接方式有 刚性连接 和 弹性连接 两种。
8、 凝汽器冷却水的作用是将 排汽 凝结成水，并 吸收和带走 排汽的凝结放热。
9、 真空系统的检漏方法有 蜡烛火焰法 、汽侧灌水试验法 和 氦气检漏仪法 等。
10、 胶球清洗装置主要包括 胶球泵 装球室 分配器 收球网 及 专用阀门 等设备。

三、选择题（含多项选择题）
1、凝汽器内真空升高，汽轮机排汽压力（2）。
（1） 较好； （2）降低； （3）不变。
2、汽流向侧式凝汽器的管束布置，多采用（3）。
（1） 辐向排列； （2）卵状排列； （3） 带状排列。
3、混合式凝汽器与表面式凝汽器相比，传热效果（1）。
（1） 较好； （2）较差； （3）一样。
4、凝结水的过冷度一般要求为（1）
（1）0～0.5℃； （2）1～2℃； （3）小于3℃ 。
5、汽轮机的排汽温度与冷却水出口温度的差值称为凝汽器的（2）。
（1） 过冷度； （2）端差； （3）温升。
6、现代大型凝汽器冷却倍率的取值范围为（2）
（1） 20～50 ； （2）45～80 ； （3）80～120 。
7、大型凝汽器的热水井中装设有（3）。
（1） 除盐装置； （2）除铁装置； （3）除氧装置 。
8、真空系统的严密性下降后，凝汽器的传热端差（1）。
（1） 增大； （2）减小； （3） 不变 。
9、提高真空使汽轮发电机增加的电功率，与增加冷却水量循环水泵所多消耗的电功率之差为最大时，所对应的真空称为（2） （3）。
（1） 极限真空； （2）经济真空； （3）设计真空。

四、问答题
1、凝汽器的作用是什么？
答：是把汽轮机排出的乏汽凝结成水，在汽轮机排汽口建立并保持高度真空。此外，凝汽器还对凝结水和补给水有一级真空除氧的作用并且可回收机组启停和正常运行中的疏水，排汽，减少工质的损失。

2、凝汽器投运前应做哪些准备工作？
答：凝汽器投运前的检查与试验项目规定如下：
（1） 凝汽器的灌水试验。它可以及时发现凝汽器铜管及与凝汽器相连的部分管道和附件有无泄漏，是凝汽器找漏的有效手段之一。
（2） 电动门的开关试验。循环水系统的电动门试验，不但要看其开关动作是否灵活及关闭严密，终端开关动作是否正确，而且要记录其全开至全关的动作时间，这点对将来的凝汽器运行工作有着重要的指导意义（如出口门的调整等）。胶球系统收球网也应作开关试验与凝汽器有关的补水系统的电动门、气动门也应做开关、调整试验，确保其动作灵活可靠。
（3） 按照运行规程要求对凝汽器的汽、水系统阀门进行检查，各阀门的开关状态应符合要求。一般汽水侧放水门管，水侧入口门开，水侧出口门适当开启。
（4） 检查热工仪表在正确投入状态，如水位表、压力表、温度表等。
（5） 检查检修工作已结束，人孔门封闭，设备已恢复，灌水试验用的临时支撑物已去掉。

3、凝汽器投运时的注意事项有哪些？
答：应注意如下事项：
（1）投运前一定要检查凝汽器静水压试验时的临时支撑物已取消，否则将影响凝汽器的膨胀，甚至造成机组振动。
（2）凝汽器在抽真空以及进入蒸汽后，应注意检查凝汽器各部分的温度和膨胀变形情况并对真空、水位、排汽温度以及循环水的压力、温度等有关参数进行监视。
（3）投运循环水之前，禁止有疏水进入凝汽器。抽真空之前，要控制进入凝汽器的疏水量。
（4）真空低于规程规定值时，禁止投入低压旁路系统。

4、凝汽器真空急剧下降的主要原因有哪些？
答：真空急剧下降的原因有：
（1） 循环水中断；厂用电中断、循环水泵电动机跳闸、水泵逆止阀损坏或循环水管爆破，都能导致循环水中断。
（2） 轴封供汽中断；汽封压力调整器失灵、供汽汽源中断或汽封系统进水等，都可能使轴封供汽中断，这将导致大量的空气漏入排汽缸，使凝汽器真空急剧下降。
（3） 抽气器故障；射汽式抽气器喷嘴堵塞或冷却器满水，射水式抽气器的射水泵故障失压或射水系统破裂，都将使抽气器工作故障。
（4） 凝汽器满水；凝汽器铜管泄漏、凝结水泵故障或运行人员维护不当，都可以造成凝汽器满水而导致真空下降。
（5） 真空系统大量漏气；由于真空系统管道或阀门零件破裂损坏，引起大量空气漏入凝汽器，这时应尽快找出泄漏处，设法采取应急检修措施堵漏，否则应停机检修。

5、简述真空系统严密性试验的方法？
答：其试验方法是：调整汽轮机的负荷为80％～100％的额定负荷，待汽轮机负荷稳定以及各部分运行情况均正常时，缓慢关闭主抽气器上的空气阀门（主抽气器仍继续运行）。此时要严密监视凝汽器的真空变化，当主抽气器的空气阀门完全关闭时，开始观察并记录凝汽器真空的下降速度。试验应维持3～5min，如真空下降速度小于或等于0.13kpa／min为优秀，不大于0.267kpa／min为良好，不大于0.4kpa／min为合格。若大于0.4kpa／min时，说明真空系统的严密性不合格，必须进行检查并设法消除漏气点。试验过程中，若真空下降至接近规定的低限值时，应停止试验，恢复到试验前的状态。

6、凝汽器灌水找漏前，应做好哪些安全措施？
答：在汽轮机停运并已达到冷态后，应采取如下措施：
（1） 停止循环水泵运行，关闭凝汽器循环水侧出口门，关闭循环水泵入口门，开启循环水侧放水门。
（2） 关闭各级抽汽门，及大旁路到复水器门。
（3） 将凝汽器下部的弹簧支坐垫上

7、简述凝汽器铜管脚球清洗的基本原理
答：利用胶球清洗凝汽器的主要原理是破坏了赃物在铜管内壁积聚粘附的条件，从而起到预防结垢和清洗的目的。一般采用直径比铜管内径大1～2mm的胶球来进行清洗。胶球被循环水带进铜管后，被压缩变形与铜管内壁进行全周摩擦，这样胶球在循环水压力作用下流经铜管时，就把铜管内壁擦洗了一遍。

8、凝汽设备运行情况好坏的标志？
答：凝汽设备运行情况的好坏，主要表现在以下三个方面：
（1） 能否保持或接近最优利真空。
（2） 能否使凝结水的过冷度最小。
（3） 能否保证凝结水品质合格。

五、判断题（在题末括号内作记号：“√ ”表示对，“ⅹ ”表示错）
1、正常运行中凝汽器内的真空是靠抽气器来形成的。（ х ）
2、汽轮机的排汽压力越低越好。（ х ）
3、对于大型汽轮机，由于排汽缸的热膨胀量大，凝汽器与排汽缸之间的连接都采用了弹性连接方式。（ х ）
4、凝汽器的汽阻越小越好。（ √ ）
5、凝汽器内的空气主要是由真空系统的不严密处漏入的。（ √ ）
6、凝汽器的端差越小越好。（ х ）δt与凝汽器的传热面积有关，在传热面积一定的情况下δt为一定值。
7、混合式凝汽器的端差为零。（ √ ）
8、汽轮机排汽温度与凝结水温度的差值称为凝汽器的端差。（ х ）
9、凝汽器内的空气越多，端差越大。（ √ ）

第二章 抽气设备
一、名词解释
1、闭式系统
答：在射水抽汽器的布置方式中设有射水泵和射水抽汽器专用的工作水箱，工作介质在工作过程中构成封闭循环，所以称作闭式系统。

2、抽汽器的特性线
答：工作介质压力一定时，抽气压力与抽出空气量之间的关系，把这种关系绘成曲线，称之为抽汽器的特性线。

二、填空题
1、根据工作原理不同，电站用抽气器可分为射流式抽气器 和 容积式真空泵 两大类。
2、射流式抽气器主要由 喷嘴 混合室 和 扩压管 组成。
3、射流式抽气器的结构包括进水室 喷嘴 吸入室 逆止阀 收缩管 低真空接口和扩压管。
4、喉管长度为其直径的 6～8 倍，称为短喉管抽气器。喉管长度为其直径的 15～40 倍，称为长喉管抽气器。
5、多级射汽抽气器的优点是能耗 降低 、经济性 提高 、回收了大部分 工质 和 热量 。
6、多级抽气器中间级压力公式： Pm＝（P1P2）1／2。
7、主射汽式抽气器投入顺序是先开 冷却器水 门，然后开 蒸汽阀 门、最后开 空气阀 门。
8、液环泵中液体有 传递能量 密封工作腔 和 冷却气体 的作用。
9、抽气器特性曲线中 拐点 对应的抽气量和抽气压力即为设计值。
10、抽气设备的主要用途是 启动前抽真空 正常运行维持真空 回收工质和热量 。

三、选择题（含多项选择题）
1、抽气器从工作原理上可分为两大类；（3）
（1） 射汽式和射水式；
（2） 液环泵与射流式；
（3） 射流式和容积式真空泵；
（4） 主抽气器与启动抽气器。
2、射汽式抽气器喷嘴结垢，将会（1）
（1） 降低抽气能力；
（2） 提高抽气能力；
（3） 增加喷嘴前后压差，使汽流速度增加，抽气能力提高；
（4） 不影响抽汽效率。

四、问答题
1、电站用抽气器都有哪些种类？
答：电站用抽汽器根据其工作原理可分为射流式和容积式真空泵两大类；射流式又可分为射汽式抽汽器和射水式抽汽器；容积式真空泵又可分为液环式真空泵和离心式真空泵。

2、射水式抽汽器与射汽式抽汽器相比较有何优缺点？
答：从系统上讲，射汽式抽汽器的系统复杂，经济性差，在滑参数起动时还需要另外设置汽源，变负荷时需要不断地调整工作蒸汽的参数。而射水式抽汽器的系统简单，耗能少，设备价格低，运行、维护简单方便。其缺点是需配置专用的水泵、水箱和补水管道，耗水量大占地面积也较大。
从运行特性上看，实线位置2比虚线1的位置低，说明在抽吸同样空气量时，射水式抽气器的效果好，可维持较高的真空。射水式抽气器特性曲线无明显的拐点，说明在抽汽负荷增大时，射水式抽气器的工作更稳定。

3、分别叙述改变射汽式抽气器的工作蒸汽压力和混合物温度，抽气器的工作情况。
答：（一）工作蒸汽压力的变化
如图所示，工作蒸汽压力升高后，经过喷嘴的蒸汽流量增加，焓降增大，喷嘴出口速度增大，因而在一定抽气量下，混合室内压力降低，真空提高，抽气特性曲线下移。但因喷嘴膨胀能力有限，过多的膨胀在喷嘴外进行，使真空提高有限。当抽气量增加时，抽气压力也升高，但因工作蒸汽压力的升高会延迟喷嘴膨胀不足的发生，使过载点右移。这就是说，当某台机组发生真空恶化时，可以适当提高其射汽式抽气器的工作蒸汽压力，使抽气器维持在工作段内运行。
反之，工作蒸汽压力降低时，曲线上移，过载点左移，工作能力下降，因此运行中保证射汽式抽气器一定的工作蒸汽压力十分重要。
（二）蒸汽、空气混合物温度变化
如图所示，随混合物温度上升，曲线上移，过载点左移，抽气能力下降。这是因为混合室温度升高使汽、气混合物容积增大，在相同抽气量下，混合室压力就会升高，降低了喷嘴前后的压差，增大了扩压管中的压缩功，因而也就造成抽气器出力下降。运行中，由于凝汽器铜管结垢，循环水量减少，漏气量增大，循环水温度上升等，都可以使汽、气混合物温度上升。因此在运行中发生抽气器出力下降时，应对整个凝汽、抽气系统全面检查，并采取针对性的措施予以处理。

4、分别叙述改变射水式抽气器的工作水压和水温对其工作情况的影响
答：（一）工作水温的变化
在相同的抽气量下，工作水温升高，抽气器混合室压力也升高，这是因为混合室内绝对压力低，工作水温升高，水易汽化。由于汽的比容比水大得多，所以混合室压力升高，抽气能力下降。因此运行中必须监视水温的变化，尤其是闭式循环系统，应经常地监视工作水温，定期或连续向水箱补充冷水，保证工作水温度。
（二）工作水压力的变化
在抽吸空气量和工作水温度不变的条件下，可得到如图所示的一簇曲线。曲线表明，随工作水压力的提高，工作水流量增加，喷嘴出口流速增大，抽吸能力提高，混合室真空得到提高。但是当工作水压力从0.18mpa增加到0.22mpa时，虽然抽气量未发生变化，但混合室压力却增高了，这是因为抽气器的结构尺寸已经确定，工作水压力继续增高会使流量增加过多，在扩压管出口发生排水阻塞现象，因而排水压力升高。这样必然造成混合室压力升高，抽吸能力下降。因此对任何一台射水抽气器都有一个最佳的工作水压。

5、长喉射水抽气器工作比较稳定的原因是什么？
答：通过大量的试验发现，混合段长度对射流效率有很大影响。水汽在短喉管内是冲击混合，混合区只能压缩到喉管入口附近，使高速射流距离太短，水汽还未混合均匀就被排出，使射流效率降低。而长喉管则能满足射流分解所需要的长度，射流的流核在混合区可以完全消失，高速水流可流很长距离，增强了抽吸能力。长期运行表明，长喉射水抽气器噪声小，振动小，引射效率可达短喉的两倍左右。

五、判断题（在题末括号内作记号：“√”表示对，“ⅹ”表示错）
1、 射水式抽气器分为启动抽气器和主抽气器两种。（ ⅹ ）
2、 与射汽式抽气器相比较，射水式抽气器不需要随时调整蒸汽参数，系统简单，但设备价格高，能耗大。（ ⅹ ）
3、 液环式真空泵只有在吸入压力高于0.0192mpa才能稳定工作。（ √ ）
4、 液环泵的工作液体只有传递能量、冷却气体的作用。（ Χ ）
5、 过载点又称拐点，是指射汽式抽气器特性曲线中真空恶化的那一点。（ Χ ）
6、 提高工作蒸汽压力，降低蒸汽、空气混合物温度，可以提高真空。（ √ ）
7、 射流式抽气器混合段长度过长，会降低抽气器性能。（ Х ）
8、 射水式抽气器工作水温提高会使抽气器性能下降。（ √ ）
9、 单级液环泵只能作启动抽气器。（ √ ）
10、 电站用抽气设备要求抽气量和抽气速率大，抽吸真空较高。（ √ ）

第三章 冷却设备及系统
一、名词解释
1、直流供水系统
答：直流供水系统也叫开始供水系统。以江河、湖泊或海洋为水源，供水直接由水源引入，经凝汽器等设备吸热后返回水源系统，它又分为下述三种系统：
（1）、岸边水泵房直流供水系统：这种系统把水泵状在水源岸边的水泵房内，经水泵升压后的冷却水沿铺设在地下的供水管道送到机房。
（2）、中继泵直流供水系统：这种系统设置两个水泵房，一个在岸边，另一个靠近发电厂，称为中继泵房，其间用明沟或水管连接。
（3）、水泵置于机房内的直流供水系统：这种系统多以明沟把水直接引进机房的吸水井中，再用机房内的水泵抽出供水。

2、循环供水系统
答：冷却水经凝汽器等吸热后进入冷却设备（如喷水池或冷却塔）冷却，被冷却后的水由循环水泵再送入凝汽器，如此循环使用，这种系统称为循环供水系统，也叫闭式供水系统。循环供水系统根据冷却设备的不同又分为冷却水池、喷水池和冷却塔三中类型。

3、淋水密度
答：单位时间内，每平方米有效面积通过的冷却水量称为淋水密度。

二、填空题
1、发电厂的冷却水主要用于 冷却汽轮机排汽用水 发电机冷却用水 冷却汽轮发电机组润滑油用水 辅助机械轴承的冷却水 锅炉给水的补充水 除尘及生活用水 等。
2、由 水源 取水 供水设备 和 管路 组成的系统称为发电厂的供水系统。
3、直流供水系统可分为 岸边水泵房直流供水系统 中继泵直流供水系统 水泵置于机房内的直流供水系统 三种型式。
4、循环供水系统可分为 冷却水池循环供水系统 喷水池循环供水系统 冷却塔循环供水系统三种型式。
5、冷却塔按通风方式不同可分为 自然通风 机械通风 两种型式。
6、电厂中广泛应用的冷却塔型式有 湿式自然通风冷却塔 湿式机械通风冷却塔 湿式辅助通风冷却塔 三种型式。
7、冷却塔中典型的淋水填料型式有 点滴式 薄膜式 点滴薄膜式 三种型式。
8、风筒式逆流冷却塔的淋水密度一般为 3～7t／（m2.h）。
9、冷却塔配水型式有 旋转式配水系统 槽式配水系统 管式配水系统 池式配水系统 四种。
10、轴流式通风机的特点是 通风量大 风压较小 能耗低 耐水滴和雾气侵蚀 。

三、选择题（含多项选择题）
1、机械通风冷却塔是靠电动机带动（1） ，使空气强迫流通进行冷却。
（1） 风机 ； （2）水泵 ； （3）空气分配器。
2、需冷却的水由循环水泵送往（3） 。
（1） 塔顶 ；（2）塔底 ；（3）塔中距地8～10m处。
3、水或蒸汽与空气间接接触的冷却塔为 （1） 。
（1） 干式冷却塔 ；（2）湿式冷却塔 ；（3）混合式冷却塔。
4、开放式冷却塔占地面积 （2） 。
（1） 较小 ；（2）较大 ；（3）中等 。
5、逆流式冷却塔的淋水填料安装在 （1） 。
（1） 进风口上部 ；（2）壳体外缘 ；（3）水塔顶部 。
6、风筒式逆流冷却塔的淋水密度一般为 （1） 。
（1） 3～7t／（m2 .h）； （2）2～3t／（m 2. h）； （3）8～10t／（m2 . h） 。
7、横流塔的通风阻力比逆流式的通风阻力 （1） 。
（1） 小 ；（2）大 ；（3）相同 。
8、同塔内各配水槽水位差不大于 （2） 。
（1） 1%～5% ；（2）10%～15% ；（3）15%～20% 。
9、循环水沟过滤网前后水位相差 （1） 。
（1） 10cm ；（2）15cm ；（3）20cm 。
10、塔区地面标高应保持低于冷却塔池顶 （2） 。
（1） 10cm ；（2） 20cm ；（3） 30cm 。

四、问答题
1、叙述自然通风冷却塔循环水系统工作过程
答：循环水由循环水泵打入凝汽器，吸热后送至冷却塔。在冷却塔内距离地面高约8～10m处，经过配水槽从塔心流向四周，在经滴水管、溅水碟等淋水装置的作用，形成细小水滴和水膜自由下落。冷却塔呈双曲线型，在冷却塔中，空气被抽吸由下向上流动，与下落的水滴进行换热，冷却循环水。

2、何谓湿式风筒式自然通风冷却塔？说明其工作原理
答：风筒式冷却塔有一个像烟囱一样的高大的风筒，靠塔内外空气密度差造成的通风抽力使空气流经塔内，冷却效果较为稳定。
从凝汽器出口排出的冷却水被送至冷却塔，在冷却塔内距离地面8～10m处，经过配水槽从塔心流向四周，再经滴水管、溅水碟等淋水装置的作用，形成细小水滴和水膜自由下落。水在飞溅下落过程中，冷空气依靠塔内外空气密度差所形成的抽力，由塔的下部吸入并与水滴呈逆向流动，与下落的水滴进行换热，吸热后的空气由塔顶排入大气，冷却水的冷却主要是靠蒸发冷却，其次是对流换热冷却。

3、每年夏季之前要对冷却塔进行哪些方面的检修维护？
答：每年夏季之前，冷却塔应进行以下方面的工作：
（1） 清理工作：把冷却塔内水沟、水槽、水池、淋水填料、喷嘴等处的污物、泥沙清理干净。保证流水，空气畅通无阻。
（2） 修复和补充工作：淋水填料、喷溅装置、配水管槽、旋转设备、润滑油系统等有损坏和遗缺时都应予以修复和补充，以保证夏季的安全经济运行。

4、叙述冷却塔维护工作具体要求
答：在书上73—74页
5、叙述冷却塔日常运行工作内容
答：在书上72—73页
五、判断题（在题末括号内作记号：“√ ”表示对，“ ⅹ”表示错）
1、纸蜂窝式淋水装置是一种典型的薄膜式结构。（ √ ）
2、双曲线型筒型的最小振动频率较高。（ √ ）
3、相同出力下，横流式冷却塔的填料容积要比逆流式冷却塔的大。（ √ ）
4、电厂热效率的提高与冷却塔出口水温度的降低成正比。（ √ ）
5、机械通风冷却塔内空气的流动是靠塔内外空气的密度差而形成的。（ х ）
6、辅助通风风筒式冷却塔塔高比自然通风的高。（ х ）
7、淋水填料的作用是为了增加水与空气的接触面积。（ √ ）
8、冷却塔除水器的作用是为了除去水中的杂物。（ ⅹ ）

第四章、 给水回热设备和除氧器
一、名词解释
1、回热加热器
答：回热加热器是指从汽轮机的某些中间级抽出部分蒸汽来加热凝结水或锅炉给水的设备。

2、自生沸腾
答：所谓“自生沸腾”是指过量的具有较高压力温度的疏水进入除氧器后，其汽化出的蒸汽量以能满足或超过除氧器的用汽量，使除氧器内的给水不需要汽轮机抽汽加热就能自己沸腾。

3、加热器端差
答：端差是指加热器出口水温与加热器工作蒸汽压力所对应的饱和温度的差值。

二、填空题
1、按传热方式的不同，回热加热器分为 表面式 和 混合式 两种。
2、为适应高参数、大容量机组的要求，一台加热器又分为 蒸汽冷却段 凝结段 和 疏水冷却段 三部分。
3、表面式加热器一般由 受热面 外壳 和 水室 三大部分组成。
4、一个多级水封共有四级，每级高度相同，则每级高度应大于 P1－P2／4r m。
5、加热器的运行包括 启停操作 运行监督 和 事故处理 三个方面。
6、高压加热器停运超过60h ，水侧应 充满50～100mg／L的联氨水 。
7、除氧器根据工作压力不同，可分为 真空式 大气式 高压式 。
根据水在除氧器内流动形式的不同，其结构形式有 淋水盘式 喷雾式 喷雾填料式 等多种。

三、选择题（含多项选择题）
1、加热器的种类，按工作原理可分为：（1） 。
（1） 表面式、混合式；（2）加热器，除氧器；（3）高压加热器，低压加热器；（4）螺旋管式，卧式。
2、除氧器发生自生沸腾，多在：（1） （2） 。
（1） 真空式；（2）大气式；（3）高压式。
3、下面哪种设备换热效率高：（3） 。
（1） 高压加热器；（2）低压加热器；3）除氧器；（4）轴封加热器。
4、下面哪种原因将使给水泵入口汽化：（4） 。
（1） 高压加热器未投入；（2）汽轮机降负荷；（3）除氧器突然升负荷；（4）汽轮机突然降负荷。

四、问答题
1、简述表面式、混合式加热器的特点
答：表面式加热器通过金属受热面来实现热量传递，由于金属受热面存在热阻，给水不可能被加热到对应抽汽压力下的饱和温度，存在端差。其热经济性低，金属耗量大，造价高，还要增加与之相配套的疏水装置。但由其组成的回热系统简单，运行可靠。
混合式加热器通过汽水直接混合来传递热量，可将水直接加热到加热蒸汽压力下的饱和温度，无端差，热经济性高。没有金属受热面，结构简单，造价低。但其出口必须配备升压水泵，系统复杂，运行稳定性差。

2、试述多级水封的工作原理
答：多级水封的原理如图所示。它是利用疏水在水封筒中的水柱高度来平衡加热器之间压力差的。
如水封管数目为n ，则相当于有nρh的压力来关住蒸汽，工作时，各级间压差相同，均为ρh ，且有PIV2﹤PIII2﹤PII2﹤PI2﹤P1的关系。
所以有 P1＝nρh ＋P2。
这种疏水装置的特点是无机械传动，不卡涩，不磨损，结构简单，维护方便；其缺点是停机后残留一部分疏水，如机组长期停运，会产生腐蚀，且占地面积大，故只对工况变化小或系统不进行切换的加热器适用（如轴封加热器）。

3、加热器端差增大原因可能有哪些？
答：运行中端差增大的原因可能有以下几点：
（1） 加热器受热面结垢，使传热恶化。
（2） 加热器内积聚空气，增大了传热热阻。
（3） 水位过高，淹没部分管束，减少了换热面积。
（4） 抽汽门或止回阀未全开或卡涩。
（5） 旁路门漏水或水室隔板不严使水短路。

4、试述热力除氧原理
答：用压力稳定的蒸汽通入除氧器内，把水加热到除氧器压力下的饱和温度，在加热过程中，水面上蒸汽分压力逐渐增加，气体分压力逐渐降低，使溶解在水中的气体不断逸出，待水加热到饱和温度时，气体分压力接近于零，水中气体也就被除去了。

5、高压除氧器有哪些优点？
答：有如下优点：
（1） 采用高压除氧器可以减少高压加热器的数目，节约了金属耗量和投资。
（2） 高压机组的给水温度一般保持在230～270℃ ，当高压加热器因事故停用时，可使进入锅炉的给水温度变化幅度减小，从而减小对锅炉运行的影响。
（3） 较高的给水温度还可以促进气体自水中离析，降低气体的溶解度，使除氧效果提高。
（4） 可以防止除氧器发生自生沸腾现象。

6、什么叫“自生沸腾”？
答：所谓“自生沸腾”是指过量的具有较高压力温度的疏水进入除氧器后，其汽化出的蒸汽量以能满足或超过除氧器的用汽量，使除氧器内的给水不需要汽轮机抽汽加热就能自己沸腾腾，这些汽化蒸汽和排汽在除氧头下部与分离出来的气体形成旋涡影响除氧效果，使除氧器内压力升高。这种现象称除氧器的“自生沸腾”现象。

7、除氧器发生排气带水时如何处理？
答：排气带水的原因：
（1） 在淋水盘使除氧器发生这种现象主要是因为进水量太大，在淋水盘、配水槽中击溅造成的。
（2） 在喷雾填料式除氧器主要是因为喷雾层加热不充足，不能将水加热到饱和温度。
（3） 除氧头内汽流速度太快，排气增大也会使排气带水。
处理：调整进水量，排气门开度。

8、试述联氨除氧原理
答：在高参数发电厂中，为使给水含氧达到更低要求，还采用化学除氧做为辅助手段。即向全除盐水中通入联氨，联氨与水中的溶解氧发生化学反应，生成水和氮气逸出。
其化学反应方程式为 N2H4＋O2＝2H2O＋N2↑

五、判断题（在题末括号内做记号：“√”表示对，“Χ”表示错）
1、表面式加热器比混合式加热器的效率高，经济性高，但造价也较高。（ Χ ）
2、上一级加热器水位过低，会排挤下一级加热器的进汽量，增加冷源损失。（ √ ）
3、螺旋管式加热器的优点是布置紧凑，便于检修，热效率较高，但体积大金属耗量大。（ √ ）
4、高压加热器装设水侧自动保护的根本目的是防止汽轮机进水。（ √ ）
5、加热器内水位过低时，加热器出口水温提高会减小加热器端差。（ √ ）
6、投入高加热器汽侧时，要按压力从低到高，逐个投入，以防汽水冲击。（ √ ）
7、热力设备发生腐蚀的主要原因是水中含二氧化碳，形成碳酸，腐蚀金属。（ Х ）
8、水中溶解气体量较小，则水面上该气体的分压力越大。（ Х ）
9、高压加热器疏水也是除氧器的一个热源。（ √ ）
10、滑压运行的除氧器，在发生汽轮机甩负荷时，给水溶氧量将下降。（ √ ）

第二篇 水泵及其运行
第五章 水泵的基础知识
一、名词解释
1、比转速
答：（在实际工作中，为了对各种不同的水泵进行比较，引出了一个与几何形状和工作性能相联系的相似特征数，称为比转速。）
把某一水泵的尺寸按几何相似原理成比例地缩小为扬程为1m水柱，功率为1hp（马力）（745.65w）的模型泵，该模型泵的转速就是这个水泵的比转速，以ns表示。

公式为： n ⅹ qv1／2
ns＝3.65———————
H3／4
式中 n ——水泵的转速， r／min ；
qv ————泵的流量，对于双吸叶轮，用qv／2代入计算，m3／s ；
H ——泵的扬程，对于多级离心泵用一个叶轮产生的扬程代入计算，m 。
比转速不是水泵的转速，而是泵相似与否的特征数。相似的泵在相似的工况下比转速相等，不相似的泵一般来说比转速是不相等的。
同一台泵，可以有许多工况点，相应就可得到许多的比转速。为了能表达各种系列的泵的性能，便于分析、比较，一般把最高效率点的比转速，作为泵的比转速。
泵的比转速既是水泵相似与否的特征数，可把它作为水泵分类的标志。根据比转数的不同，把泵分成不同的类型：
ns＝30～300 为离心泵 ns＝300～500 为混流泵 ns＝500～1000 为轴流泵 。
在离心泵中，ns＝30～80为低比转速离心泵，ns＝80～150为中比转速离心泵，ns＝150～300为高比转速离心泵。
分析比转速的公式，若转速n不变，则比转速小，必定流量小，扬程大；反之比转速达，必定是流量大、扬程小。亦就是说，随着比转速由小变大，泵的流量由小变大，扬程由大变小。所以离心泵的特点是小流量、高扬程；轴流泵的特点是大流量、低扬程。
在比转速由小增大的过程中，要满足流量由小变大，扬程由大变小，叶轮的结构应该是外径D2由大变小，叶片宽度b2由小变大。所以比转速低，叶轮狭长；比转速高，叶轮短宽。

2、汽蚀余量
答：泵进口处液体所具有的能量，超出液体发生汽蚀是具有的能量之差值，称为汽蚀余量。泵的汽蚀余量分为有效汽蚀余量和必需汽蚀余量。

3、允许吸上真空高度
答：水泵吸入口处的真空值，称为泵的允许吸上真空高度。用HS表示

4、必需汽蚀余量
答：把单位重量液体从泵吸入口流至叶轮叶片进口压力最低处的压力降，称为必需汽蚀余量，用Δhr表示，或以符号［NPSH］r表示。

二、填空题
1、水泵的主要性能参数有 流量 扬程 转速 功率 效率 比转速 汽蚀余量 等。
2、单位 重量 的液体通过水泵后所获得的能量称为扬程。
3、水泵的 流量 功率 扬程 和 效率 之间的变化关系构成水泵的三条特性曲线。
4、离心泵的损失包括 机械损失 容积损失 和 水力损失 三种。
5、离心泵的水力损失有 摩擦阻力损失 旋涡阻力损失 冲击损失 。

6、离心泵的容积损失通常有 密封环泄漏损失、级间泄漏损失和 平衡孔泄漏损失。
7、离心泵的机械损失有 轴封和轴承摩擦损失和 叶轮圆盘摩擦损失。
8、水泵 的特性曲线与 管路 的特性曲线的相交点，就是水泵的工作点。
9、泵的汽蚀余量分为 有效 汽蚀余量和 必需 汽蚀余量。
10、在离心泵的首级叶轮前安装一个诱导轮的目的是为了改善泵的 抗汽蚀 性能。
11、离心泵应在出口门关闭的状态下启动，因此时所需的 轴功率 最小。
12、若转速不变，则比转速小，必定 流量小 扬程大。
13、泵进口处液体所具有的 能量 与液体 发生汽蚀所具有的能量 之差值称为汽蚀余量。
14、提高泵抗汽蚀性能