汽轮机运行与维护技术问答(10)

2020-02-21 15:04

外部电源法是在水室内装上外加电极接直流电源。水室接电源的负极做阴极,外加电极电源的正极作为阳极。当电源接入,通以电流时,水室、管板、管端各部分成为阴极免受腐蚀,从而得到保护。阳极材料一般选择磁性氧化铁及铝合金。 31.改变凝汽器冷却水量的方法有哪几种?

⑴ 采用母管制供水的机组,根据负荷增减循环水泵运行的台数,或根据水泵容量大小进行切换使用。⑵ 对于可调叶片的循环水泵,调整叶片角度。⑶ 调节凝汽器循环水进水门,改变循环水量。

32.凝汽器为什么要有热井?

热井的作用是集聚凝结水,有利于凝结水泵的正常运行。

热井贮存一定数量的水,保证甩负荷时不使凝结水泵马上断水。热井的容积一般要求相当于满负荷时约0.5~10min内所聚集的凝结水流量。 33.凝汽器汽侧中间隔板起什么作用?

为了减少铜管的弯曲和防止铜管在运行过程中振动,在凝汽器壳体中设有若干块中间隔板。中间隔板中心一般比管板中心高2~5mm,大型机组隔板中心抬高5~10mm。管子中心抬高后,能确保管子与隔板紧密接触,改善管子的振动特性;管子的预先弯曲能减少其热应力;还能使凝结水沿弯曲的管子中央向两端流下,减少下一排管子上积聚的水膜,提高传热效果,放水时便于把水放净。 34.抽气器的作用是什么?

抽气器的作用是不断地将凝汽器内的空气及其它不凝结的气体抽走,以维持凝汽器的真空。 35.抽气器有哪些种类和型式? 电站用的抽气器大体可分为两大类:

⑴ 容积式真空泵 主要有滑阀式真空泵、机械增压泵和液环泵等。因价格高、维护工作量大,国产机组很少采用。

⑵ 射流式真空泵 主要是射汽抽气器和射水抽气器等,射汽抽气器按其用途又分为主抽气器和辅助抽气器。国产中、小型机组用射汽抽气较多,大型机组一般采用射水抽气器。 36.射水式抽气器的工作原理是怎样的?

从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为速度能,水流高速从喷嘴射出,使空气吸入室内产生高度真空,抽出凝汽器内的汽、气混合物,一起进入扩散管,水流速度减慢,压力逐渐升高,最后以略高于大气压力排出扩散管。在空气吸入室进口装有逆止门,可防止抽气器发生故障时,工作水被吸入凝汽器中。 37.射水式抽气器主要有哪些优缺点?

射水式抽气器具有结构紧凑、工作可靠、制造成本低等优点,因而广泛用于汽轮机凝汽设备中。缺点是要消耗一部分电力和水,占地面积大。 38.射汽式抽气器的工作有原理是怎样的?

射汽式抽气器由工作喷嘴、混合室和扩压管三部分组成。工作蒸汽经过喷嘴时热降很大,流速增高,喷嘴出口的高速蒸汽流,使混合室的压力低于凝汽器的压力,因此凝汽器里的空气就被吸进混合室里。吸入的空气和蒸汽混合在一起进入扩压管,在扩压管中流速逐渐降低,

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而压力逐渐升高。对于一个二级的主抽气器,蒸汽经过一级冷却室冷凝成水,空气再由第二级射汽抽气器抽出。其工作过程与第一级完全一样,只是在第二级射汽抽气器的扩压管里,蒸汽和空气的混合气体压力升高到比大气压力略高一点,经过冷却器把蒸汽凝结成水,空气排到大气里。

39.射汽式抽气器主要有什么优缺点?

射汽式抽气器的优点是效率比较高,可以回收蒸汽的热量。缺点是制造较复杂、造价大,喷嘴容易堵塞。抽气器用的蒸汽,使用主蒸汽节流减压时损失比较大。

随着汽轮机蒸汽参数的提高,使得依靠新蒸汽节流来获得汽源的射汽式抽气器的系统显得复杂且不合理;大功率单元机组多采用滑参数起动,在机组起动之前亦不可能有足够汽源供给射汽式抽气器,所以射汽式抽气器现在在大机组上应用较少。 60.浮子式疏水器的结构和工作原理是怎样的?

浮子式疏水器多用于低压加热器。其结构由浮子、浮子滑阀及它们之间的连杆组成。当加热器内的水位升高时,浮子随之升高,经杠杆、连杆和滑阀杆的传动使滑阀上移,开启疏水门排出疏水。当水位降低时,浮子也随着降低,滑阀重又下移关闭疏水门,疏水不再继续流出。 61.疏水调节阀的调节原理是什么?

疏水调节阀常用于高压加热器的疏水。疏水调节阀内部机械部分为一滑阀,外部为电动执行机构。当高压加热器内水位变化时,装在加热器上的控制水位计发出水位变化信号,经过电子控制系统的动作,最后由电动执行机构操纵疏水调节阀的摇杆,摇杆动作时,心轴、杠杆转动,带动阀杆、滑阀移动,改变疏水流量,使高压加热器保持一定水位。 62.多级水封疏水的原理是什么?

多级水封是近几年某些电厂用来代替疏水器的装置,其原理是疏水采用逐级溢流,而加热器内的蒸汽被多级水封内的水柱封住不能外泄。水封的水柱高度取决于加热器内的压力与外界压力之差。。

63.使用多级水封管作为加热器疏水装置有什么优缺点?

多级水封的优点:没有机械传动,因而无磨损、无卡涩;没有电气元件,因而不需调试,不耗电;结构简单、维护方便。

缺点:停机后水封管内有残留积水,易造成金属锈蚀,因而影响再次起动时凝结水质量;占地面积大,需挖深坑放置水封以及仅能在加热器间压力差不大情况下使用。 63.高压加热器一般有哪些保护装置?

高压加热器的保护装置一般有如下几个:水位高报警信号,危急疏水门,给水自动旁路,进汽门、抽汽逆止门联动关闭,汽侧安全门等。 64.什么是高压加热器给水自动旁路?

当高压加热器内部钢管破裂,水位迅速升高到某一数值时,高压加热器进、出水迅速关闭,切断高压加热器进水,同时让给水经旁路直接送往锅炉,这就是高压加热器给水自动旁路。对于大机组来说,这是一个十分重要的保护装置。 65.轴封加热器的作用是什么?

汽轮机采用内泄式轴封系统时,一般设有轴封加热器(亦称轴封冷却器),用以加热凝结水,回收轴封漏汽,从而减少轴封漏汽及热量损失,并改善车间的环境条件。

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随轴封漏汽进入的空气,常用连通管引到射水抽气器扩压管处,靠后者的负压来抽除,从而确保轴封加热器的微真空状态。这样,各轴封的第一腔室也保持微真空,轴封汽不会外泄。 66.进入锅炉的给水为什么必须经过除氧?

这是因为,如果锅炉给水中含有氧气,将会使给水管道、锅炉设备及汽轮机通流部分遭受腐蚀,缩短设备的寿命。防止腐蚀最有效的办法是除去水中的溶解氧和其它气体,这一过程称为给水的除氧。

67.给水除氧的方式有哪两种?

除氧的方式分物理除氧和化学除氧两种。物理除氧是设除氧器,利用抽汽加热凝结水达到除氧目的;化学除氧是在凝结水中加化学药品进行除氧。 68.除氧器的作用是什么?

除氧器的主要作用就是用它来除去锅炉给水中的氧气及其它气体,保证给水的品质。同时,除氧器本身又是给水回热加热系统中的一个混合加热器,起了加热给水,提高给水温度的作用。

69.除氧器的压力等级和结构形式有哪些?

根据除氧器的压力不同,可分为真空除氧器、大气式除氧器、高压除氧器三种。

根据水在除氧器中散布的形式不同,又分为淋水盘式、喷雾式和喷雾填料式三种结构型式。 70.除氧器的工作原理是什么?

水中溶解气体量的多少与气体的种类,水的温度及各种气体在水面上的分压力有关。除氧器的工作原理是:把压力稳定的蒸汽通入除氧器加热给水,在加热过程中,水面上水蒸气的分压力逐渐增加,而其它气体的分压力逐渐降低,水中的气体就不断地分离析出。当水被加热到除氧器压力下的饱和温度时,水面上的空间全部被水蒸汽充满,各种气体的分压力趋于零,此时水中的氧气及其它气体即被除去。 71.除氧器加热除氧有哪两个必要的条件? ⑴ 必须把给水加热到除氧器压力对应的饱和温度。 ⑵ 必须及时排走水中分离逸出的气体。

第一个条件不具备,气体不能全部从水中分离出来;第二个条件不具备时,已分离出来的气体会重新回到水中。

还需指出的是:气体从水中分离逸出的过程,并不是在瞬间能够完成的,需要一定的持续时间,气体才能分离出来。

72.大机组采用高压除氧器有哪些优缺点?

国产100MW、200MW、300MW等大机组都是采用高压除氧器,与大气式除氧器相比具有下述优点:

⑴ 当高压加热器故障停用时,进入锅炉的给水温度仍可保持150~160℃,有利于锅炉的正常运行。

⑵ 可以减少一级价格昂贵而运行不十分可靠高压加热器。

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⑶ 有利于回收利用加热器疏水热量。同时在凝结水量很少时,仍能保持有加热蒸汽进入除氧器,使除氧器工作稳定。

缺点:配套的给水泵处在高温高压条件下运行,设备投资费用高,运行时给水泵耗用厂用电较多。同时,这种除氧器必须设置在水泵上方较高的标高层(17~18m),以避免运行中给水泵发生汽蚀和给水管道内发生水冲击。

73.淋水盘式除氧器的结构和工作过程是怎样的?

淋水盘式除氧器主要由除氧塔和下部的贮水箱组成。在除氧塔中装有筛状多孔的淋水盘,从凝结水泵来的凝结水,其它疏水及化学补充水,分别由上部管道进入除氧塔,经筛状多孔圆形淋水盘分散成细小的水滴落下。汽轮机来的抽汽经过压力调整器进入除氧塔下部,并由下向上流动,与下落的细小水滴接触换热,把水加热到饱和温度,水中的气体不断分离逸出,并由塔顶的排气管排走,凝结水则流至下部的贮水箱中,除氧器排出的气、汽混合物经过余汽冷却器,回收余汽中工质和一部分热量后排入大气。

淋水盘式除器外型尺寸大,检修困难,制造加工工作量大,而且除氧效果差,出力往往达不到铭牌规定,老机组采用淋水盘式除氧器多,现在已很少采用。 74.大气式除氧器水封筒起什么作用? ⑴ 除氧器水箱满水时,可经水封筒溢水。

⑵ 当除氧器超过正常工作压力时,水封筒动作,先将存水压走,然后把蒸汽排出,这样就起了防止除氧器超压的作用。

75.除氧器的标高对给水泵运行有何影响?

因除氧器水箱的水温相当于除氧器压力下的饱和温度,如果除氧器安装高度和给水泵相同的话,给水泵进口处压力稍有降低,水就会汽化,在给水泵进口处产生汽蚀,造成给水泵损坏的严重事故。为了防止汽蚀产生,必须不使给水泵进口压力降低至除氧器压力,因此就将除氧器安装在一定高度处,利用水柱的高度来克服进口管的阻力和给水泵进口可产生的负压,使给水泵进口压力大于除氧器的工作压力,防止给水泵的汽化。一般还要考虑除氧器压力突然下降时,给水泵运行的可靠性,所以,除氧器安装标高还留有安全余量,一般大气式除氧器的标高6m左右,0.6MPa的除氧器安装高度为14~18m,滑压运行的高压除氧器安装标高达35m以上。

76.除氧器水箱的作用是什么?

除氧器水箱的作用是贮存给水,平衡给水泵向锅炉的供水量与凝结水泵送进除氧器水量的差额。也就是说,当凝结水量与给水量不一致时,可以通过除氧器的水位高低变化调节,满足锅炉给水量的需要。

77.对除氧器水箱的容积有什么要求?

除氧器水箱的容积一般考虑满足锅炉额定负荷下20min用水量的要求。当汽轮机甩全负荷,除氧器停止进水,锅炉打开向空排汽门,除氧器水箱尚可维持一段时间,给水泵可继续向锅炉供水。

当除氧器水箱容积一定时,为充分发挥水箱有效容积的作用,运行中应尽量维持较高的水位。 78.除氧器上各汽水管道如何排列较为合理?

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一般除氧器汽水管道排列的原则是:进水应在除氧器的上部,因其温度低,蒸汽管放在除氧器的下部,这样使汽水形成良好的对流加热条件。

喷雾填料式除氧器为了防止二次蒸汽对雾状水滴加热不足,另设一路蒸汽通过旁路蒸汽管进入除氧塔头部喷水热交换区,使水滴能够获得更大的热量,以加速水中气体的逸出。 79.除氧器再沸腾管起什么作用?

除氧器加热蒸汽有一路引入水箱的底部或下部(正常水面以下),作为给水再沸腾用。装设再沸腾管有两点作用:

⑴ 有利于机组起动前对水箱中给水的加温。因为这时水并未循环流动,如加热蒸汽只在水面上加热,压力升高较快,但水不易得到加热。

⑵ 正常运行中使用再沸腾管对提高除氧效果有益处。开启再沸腾阀,使水箱内的水经常处于沸腾状态,同时水箱液面上的汽化蒸汽还可以把除氧水与水中分离出来的气体隔绝,从而保证了除氧效果。

使用再沸腾管的缺点是汽水加热沸腾是噪声较大,且该路蒸汽一般不经过自动调节阀,操作调整不方便。

80.什么是除氧器的自生沸腾现象?

所谓除氧器“自生沸腾”指进入除氧器的疏水汽化和排气产生的蒸汽量已经满足或超过除氧器的用汽需要,从而使除氧器内的给水不需要回热抽汽加热自己就沸腾,这些汽化蒸汽和排汽在除氧塔下部与分离出来的气体形成旋涡,影响除氧效果,使除氧器压力升高。这种现象称除氧器的“自生沸腾”现象。

81.除氧器发生“自生沸腾”现象有什么不良后果?

⑴ 除氧器发生“自生沸腾“现象,使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。

⑵ 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,使分离出来气体难以逸出,因而使除氧效果恶化

82.除氧器加热蒸汽的汽源是如何确定的?

大气式除氧器的加热蒸汽汽源可接在汽轮机0.049~0.147MPa的抽汽管道上。高压除氧器用汽连接在相应压力的抽汽管上,为保证除氧器压力在汽轮机低负荷时不致降低,设置有能切换至较高抽汽压力的切换阀。当几台机组并列运行时可设置用汽母管,作为备用汽源。 83.除氧器为什么要装溢流装置?

除氧器安装溢流装置的目的是:防止在运行中大量水突然进入除氧器或监视调整不及时造成除氧器满水事故。安装溢流装置后,如果满水,水从溢流装置排走,避免除氧器运行失常危及设备安全。

大气式除氧器的溢流装置一般为水封筒,高压除氧器装设高水位自动放水门。 83.除氧器水位高、低有什么危害?

除氧器水位过高:大量从溢水管排出,造成工质和热量损失;造成除氧器内工作压力不稳定及设备安全和影响除氧效果。

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