集控运行复习题

第一章

一、系统熟悉

能够熟悉下列系统 ： 1 凝结水系统 2 给水系统 3 辅助蒸汽系统 4 轴封蒸汽系统 5 凝汽器抽真空系统 6 循环水系统 7 发电机氢气系统

8 开式循环水，闭式循环水 9 汽轮机润滑油系统 10 发电机密封油系统 11 高低加疏水系统

12 锅炉给水省煤器系统 13 主蒸汽/再热蒸汽系统 14 风烟系统 15 燃油系统 16 锅炉燃烧系统 17 电气主接线系统 18 厂用电系统

第二章

一、 单元机组启动和停运方式及特点

1单元机组的启动方式分类 按启动前汽轮机金属温度分类

? 冷态启动：停机超过72h ，启动时调节级处下汽缸金属温度低 于150～200℃；

? 温态启动：停机8～72h之间，启动时调节级处下汽缸金属温度 在 200～370℃情况下启动；

? 热态启动：停机2～8h之间，调节级处下汽缸金属温度在370 ～

450 ℃ 以上情况下启动；

? 极热态启动：停机2h，调节级处下汽缸金属温度在450℃以上 情况下启动

转子金属材料的冲击韧性随温度下降而显著降低，呈现冷脆性。这时即使在较低的应力作用下，转子也有可能发生脆性断裂破坏，因此在冷态启动时要进行中速暖机。

2 按高、中压缸进汽情况分类

? 高、中压缸启动

启动时，汽轮机高、中压缸同时进汽，冲动转子升速，并网带负荷。

? 中压缸启动

启动时，汽轮机高压缸不进汽，由中压缸进汽冲动转子，待机组达到一定转速或带

到一定负荷后，再切换为高、中压缸同时进汽，直至机组带预定负荷运行。

? 高中压缸启动为主、中压缸启动为辅

冷态启动时为汽轮机高、中压缸同时进汽，主汽阀启动；热态启动时（带旁路），可采用中压缸进汽方式启动。 中压缸启动特点 ？

? 中压缸为全周进汽，汽缸和转子加热均匀

? 随同再热器的压力升高对高压缸进行暖缸，高压汽缸和转子受热比较均匀，减少了

高压缸的热应力。

? 启动速度不受高压缸热应力和胀差的限制，缩短了启动时间 ? 流经低压缸的蒸汽流量较大，降低启动时低压缸排汽温度。 注意：一定转速或负荷后要进行高、中压缸的切换。

3 按控制进汽量的阀门分类

? 调节汽门启动（GV控制） ? 自动主汽门启动（TV控制） ? 电动主汽门的旁路门启动 4 按启动时新蒸汽参数分类

高参数启动是指从冲转到机组带额定负荷的整个启动过程中，汽轮机自动主汽门前的蒸汽参数（压力和温度）始终为额定值的启动方式。 高参数启动的缺点

? 新蒸汽与汽缸、转子等金属部件的温差大； ? 汽轮机调节级后温度变化剧烈；

? 在锅炉升温升压过程中，汽包与水冷壁之间水循环条件差； ? 为冷却过热器，必须不断对空放汽；

? 整个启动过程中将损失大量的燃料和工质。

因此额定参数启动仅用于母管制的机组，而不适用于单元制的大容量发电机组。 滑参数启动

滑参数启动就是在锅炉点火、升温升压的过程中利用低温低压蒸汽进行暖管、冲转升速、暖机、定速并网及带负荷，并随着汽温汽压的升高，逐步增加机组的负荷，直至锅炉输出的蒸汽达到额定参数，汽轮发电机组达到额定负荷。

滑参数启动具有经济性好，能均匀加热零部件等优点，故在现代大型机组启动中得到广泛应用。按冲转时主汽门前的压力大小，滑参数启动又可分为真空法启动和压力法启动： 真空法启动：是将真空系统延伸到过热器、汽包，锅炉点火后一产生蒸汽就冲动转子旋转，随后汽轮机的升速和带负荷全部由锅炉来控制。

优点：这种启动方式使锅炉产生的蒸汽得到了充分的利用，而且汽温是逐渐上升的，可使过热器和再热器得到充分冷却，能促进锅炉的水循环，减小汽包壁的温差，具有较好的经济性和安全性。

缺点：汽轮机的升速率和升负荷率较难控制，抽真空比较困难，因此这种方式很少采用。 压力法启动：是在主汽门前蒸汽达到一定的压力和温度后，才打开阀门进行冲转。

? 汽轮机冲转期间锅炉不进行过大的燃烧调整，以保持压力、温度的稳定； ? 在升负荷期间主蒸汽压力、温度随负荷滑参数增加。

二 单元机组的停运方式 1 按停机目的分类

? 正常停机：根据电网生产计划的安排有准备的停机，有备用停 机和检修停机两种情况。

? 事故停机：因电网或机组设备故障使单元机组迅速从电力系统

中解列出来，然后根据事故情况决定重新带负荷还 是停机，根据故障程度分为紧急停机和故障停机。 2 按停机过程中蒸汽参数分类

高参数停机是指整个停机过程中主蒸汽始终维持额定参数。停机过程中保持主蒸汽参数不变，用关小调节汽门，减少进入汽轮机蒸汽流量来降低机组负荷，发电机解列，打闸停机。 该方式多用于机组设备或系统有一些小故障需要处理，但只需短时间停机，待故障排除后就可立即恢复运行的情况。但是大容量中间再热机组在减负荷过程中，锅炉始终维持额定参数给运行调整带来很大困难，同时也造成燃料浪费，因而大容量中间再热机组极少采用这种方式。 滑参数停机

保持调节汽门接近全开位置，逐渐降低主蒸汽和再热蒸汽参数（温度和压力）来降低机组负荷和汽轮机转速，最终使发电机解列，打闸停机。该方式多用于计划大修停机，停机后设备温度较低，可以提早开工。

少了节流损失；主蒸汽的热能几乎全部用于暖管、暖机；启动过程时间短，可多发电，辅机耗电也相应减少；锅炉不必对空大量排汽，减少了工质和热量的损失，从而也减少了燃料消耗。

? 停机过程

可减少停机过程的热量和汽水损失；锅炉的余汽、余热可被充分用来发电；滑参数停机对叶片、喷嘴还有清洗作用，使汽轮机效率得以提高。 （3）提高设备利用率增加运行调度的灵活性

采用滑参数启动，可缩短启动时间，提前并网发电。采用滑参数停机，可以加速汽轮机的冷却，提前揭缸缩短检修工期，增加了设备利用小时数。

第二节 锅炉启动过程的热力特性和受热面保护

一、汽包温差与热应力 (一) 温差和热应力

1 上下壁温差

2 内外壁温差

3 拱背变形 (一) 三个阶段

1 汽包进水时

2 点火后升温升阶段

3 停炉时

三 防止汽包壁温差过大的措施

1 严格控制升压速度

2设法迅速建立正常的水循环。

3 水冷壁下联箱中设置外来蒸汽加热装置

4 进水温度不得过高，进水速度不能过快 四、启停过程锅炉受热面保护 1．水冷壁

热偏差<50度

升压过程中保护水冷壁的措施: ① 均匀燃烧

② 尽快建立水循环 2．过热器和再热器 ① 控制烟温

燃烧率和火焰中心位置,也可少量使用减温水. ② 使用旁路

3. 省煤器和空气预热器 ① 省煤器再循环 ② 防止低温腐蚀

提高除氧器温度,提高空气预热器进风温度

第三节 汽轮机启停和变工况时的热力特性

一 蒸汽在汽轮机中的传热现象

蒸汽在汽轮机内膨胀做功，将热能转变为机械能，同时又以对流传热的方式，将热量传递给汽缸、转子等金属部件的表面。热量在汽缸内以导热的方式从内壁传到外壁，最后经保温层散到大气；热量在转子内以导热方式从转子表面传到中心孔，通过中心孔散给周围空间。

由于热量从金属内导热需要一定的时间，因而在汽缸内、外壁间以及转子表面和中心孔间形成温差。

由于温度的变化引起的物体变形称之为热变形。如果物体的热变形受到约束，则在物体内就会产生热应力，这种应力称之为热应力

汽缸壁的热应力

1、在汽缸壁厚度和金属材料一定的情况下，汽缸内、外壁表面的热应力与温差成正比 2、汽缸冷却过快比加热过快更危险。

3、控制汽轮机金属的温升速度是控制热应力的基本方法。

转子的热应力

在运行中，转子不仅受离心力的作用，而且也受热应力的影响 交变应力的作用危急转子的寿命 必须注意：汽轮机每启停一次，对转子表面层就交替出现一次热压应力和热拉应力。若汽轮机多次启、停，则交变应力多次反复作用，将会引起转子表面出现裂纹，这种情况

称为转子低频率疲劳损伤。

大机组结构优化技术改造之后，应重视转子的热应力

在整个热态启动过程中，冲转时进入调节级处的蒸汽温度可能比该处的金属温度低，使其先受到冷却，在转子表面和汽缸内表面产生拉应力。随着转速的升高及接待负荷，该处的蒸汽温度将迅速提高，并高出金属温度，转子表面及汽缸内壁将产生压应力，这样在整个热态启动过程中，汽轮机部件的热应力要经历一个拉—压循环。

汽轮机的热膨胀

相对胀差: 汽轮机汽缸与转子以同一死点膨胀或收缩时，其出现的差值称相对膨胀差。 正胀差：转子轴向膨胀大于汽缸值。 负胀差：转子轴向膨胀小于汽缸值。

汽轮机的横销只允许轴承座和汽缸作横向膨胀；纵销只允许其纵向膨胀。

汽缸和轴承座之间设有立销，立销只允许汽缸在铅垂方向膨胀，使汽缸中心和轴承中心在同一纵分面上，以保证汽缸与轴承中心一致，使转子中心与汽缸中心一致。

汽轮机转子是以推力盘为死点，沿周详向前后膨胀的。当工况变化时，推力盘有时靠工作瓦块，有时靠非工作瓦块，在计算通流部分间隙时，要考虑推力间隙的影响。

影响胀差的因素

通常采取以下措施控制胀差：

（1）控制蒸汽升降温度及升降负荷的速度，以保证汽缸和转子的温差在允许范围内。 （2）合理的使用汽缸和法兰螺栓加热装置。 （3）利用轴封供汽控制胀差。

汽轮机的热变形 “热凸冷凹”

汽轮机转子的热弯曲

在启动前和停机后由于上下汽缸存在温差，使转子上下部分也存在温差，在此温差的作用下，转子要发生热弯曲。

转子发生弯曲后，不仅会使机组产生异常振动，还可能造成汽轮机动静部分摩擦。因此启动前和停机后，必须正确使用盘车装置。

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