《热力发电厂》复习思考题 下载本文

可能性较大,我国中压机组的电厂因主蒸汽管道投资比重不大(相对于单元制机组)而供热式机组的电厂机炉容量又不完全匹配,这时应采用切换母管制主蒸汽系统。 3) 单元制机组

每台汽轮机和供应它蒸汽的一台或两台锅炉组成一个独立的单元,各单元之间无横向联系,需用新蒸汽的各辅助设备靠用汽支管与各单元的主蒸汽管道相连,称为单元制系统。该系统的优点是系统简单、管道短、管道附件少、投资省、压力损失和散热损失少。系统本身发生事故的可能性小,便于集中控制。其缺点是单元内与主蒸汽管道相连的任一设备或附件发生故障时,整个机组都要被迫停止运行,而相邻单元不能相互支援,机炉之间也不能切换运行,运行灵活性差;单元设备必须同时检修。我国单机容量100MW以上的凝汽式的发电厂,均采用单元制系统,超高参数或中间再热机组的发电厂。因新汽参数更高,其再热参数也各不一致,无例外的采用单元制机组。 (2)给水管道系统有以下几种 1) 集中母管制系统

其特点是系统安全可靠性高,但系统复杂,耗钢材,阀门较多,投资大,适用于中、低压机组小容量发电厂的给水泵容量与锅炉不配和时,如高压供热式机组的电厂。 2) 切换母管制系统

这种系统的特点是有足够的可靠性,运行灵活。当给水泵容量与锅炉容量相配合时,压力母管和锅炉给水母管均采用切换式母管系统。 3) 单元制系统

其主要优点与单元制主蒸汽系统相同。因其系统简单,投资省,试用于中间再热凝汽式或中间再热供热式机组电厂。

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4) 扩大单元制系统

给水系统由两个相邻单元组成扩大单元制给水系统,这种系统可靠性高,两个单元共用一台备用水泵,节省投资,运行灵活,在变负荷时可节省厂用电,我国高参数凝汽式发电厂均采用这种系统。

4. 为什么中小供热机组需采用切换母管制而再热机组采用

单元制? 答:热电厂承担了供电供热的双重任务,并以供热为主;其中有些热负荷又必须保证可靠供应,再加上机炉台数常不配和(如三炉两机),主蒸汽采用母管制,可增加机炉调度的灵活性,并便于减温减压器的连接。故对装有供热式机组的发电厂,应采用切换母管制主蒸汽系统,以增加机炉运行的灵活性。

蒸汽中间再热式机组都是大容量机组,其工作参数很高;大直径的新蒸汽管道和再热蒸汽管道均采用耐热合金钢,价格昂贵,甚至要耗用大量外汇进口。此时单元制主蒸汽系统管线短、阀门少、投资省等优点就显得很重要。大型机组为了提高自动控制水平,应尽可能简化热力系统,减少控制点;其控制系统均按单元制系统设计。为此,中间再热凝汽式机组或中间再热式供热机组的电厂,其主蒸汽系统应采用单元制系统。

5. 怎样才能减少单元制主蒸汽系统中并列蒸汽管内的温度偏差?当前我国的大机组在采用混温措施上有什么困难? 答:防止大机组主蒸汽管道汽温偏差的措施有:

1) 主、再热蒸汽管设一定长度的单管,在进汽轮机前再变为双管。

2) 两蒸汽管道间另设联络管以混合汽温。

3) 有的系统采用四通混合联箱,其进出口各有两根。 4) 有的系统采用球型五通,其进汽管是两根,出汽管

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是三根,其中一根引入旁路系统,可将偏差控制在正负10度以内。

6. 单元机组主蒸汽管道上的电动隔离阀是起什么作用的?在什么条件下可取消该阀门?

答:主汽管上的电动隔离阀主要用以严密关断进汽,水压试验时起隔离作用。有的机组用自动主汽门隔离,水压试验将门芯拆除,换成专用堵板,此时也不专设电动隔离阀;有的机组用?射线代替水压试验,就不必设电动隔离阀了。 7. 目前国内最广泛使用的汽机旁路系统是何种形式?它有那些优点,应如何 确定旁路系统的容量?

答:目前国内外最广泛使用的汽机旁路系统是两级串联系统。这种两级旁路系统,在各种工况下,均能通过高压旁路保护再热器,通过两级旁路串联系统的协调,能满足启、停、事故等各种工况的要求,既适用于带基本负荷机组,也适用于调峰机组。

旁路系统的容量是指额定参数时的蒸汽流量Dby与锅炉

Dr

蒸发量Db的比值,即旁路系统设计容量为k??100%。旁路

byDbyrb的容量的确定是较为复杂的,主要与机组在电网中承担的负荷性质、锅炉特性、汽轮机特性、旁路系统设备的特点等因素有关,下面仅就与旁路系统容量有关的主要因素,做简要定性说明。 (1) 负荷性质:承担基本负荷机组,启停次数少,一般

旁路容量较小,仅需满足启动和保护再热器需要;承担中间负荷特别是承担调峰负荷的机组,启停频繁,常低负荷运行或两班制运行,停机不停炉或带厂用电运行,旁路系统的容量应较大。 (2) 锅炉特点:额定负荷时过热器进口烟温在860℃以

上时,必须考虑再热器的保护,在减温减压装置具有安全阀功能时,Kby=85%—100%

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(3) 汽轮机特点:热态启动时,Kby的值应根据热态工况

下中压缸所允许的进汽参数选择,冷态启动时, Kby的值取决于启动时间.

结合我国实际情况,再热式机组的旁路容量,一般为锅炉最大连续蒸发量的30%.经设计任务书明确,必须两班制运行,甩负荷带厂用电或停机不停炉的再热式机组,旁路容量可增至锅炉最大连续蒸发量的90—50%.

8. 有些国外机组没有高压旁路系统,甚至不设旁路系统,它们是如何保证再热器的安全和机组运行的?

答:主要的措施有:再热器采用耐高温的奥氏体钢,采用滑参数启动,控制启动过程燃烧,使其烟温不超过450℃;汽轮机甩负荷或事故情况下要保护过热器(其中电磁安全阀先于汽包上的安全阀动作)、再热器、(其保护装置先于主调速汽门动作而关小2/3);机组全部甩负荷时能快速(12s)切断燃料供应等。

9. 考虑到给水泵在各种工况下的运行及维修的可能,泵的进口需要加那些阀门和管路?它们各起什么作用?

答:需加的阀门有:给水泵入口装设闸阀:用于切断给水。泵的出口需装串联的两个阀门,其中一个为逆止阀以防泵故障时压力水倒流。为防止因备用给水泵出口的逆止阀泄漏,给水倒入备用前置给水泵而引起管道过压应装泄压阀。出口接至开式漏斗,以便检查、监视。装入口滤网:用于防止给水箱和吸水管内残渣、铁屑进入水泵而引起设备损坏。此外给水泵出口至除氧水箱应装设给水再循环管,以保证低负荷时给水泵的安全运行。

10. 为什么大机组在采用汽动给水泵?前置泵的作用是什么?

答:驱动给水泵的功率,随着汽轮机单机容量和蒸汽参数的提高而增大,给水泵耗功占主机功率的百分比也相应急剧

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增加。超高参数和亚临界参数机组为2—4%,超临界参数的机组还要高,若仍以3000r/min或以下的低速给水泵,不仅给水泵的级数增加很多,使给水泵的长度和重量大为增加,水泵的长度大了其轴挠度与轴长的四次方成正比,水泵易产生震动,严重影响水泵安全运行,而且还受电动机容量和容许启动电流的限制。因此,大机组中作为经常运行的主给水泵多采用汽动给水泵。

前置泵的主要作用是保证高速转动的主给水泵不汽化。 11. 在什么条件下采用汽动给水泵才是合理的?应如何配合选择汽动给水泵的汽轮机形式?

答:由于汽动泵的启动时间长,汽水管路复杂,需考虑备用汽源,加大锅炉容量或增设启动锅炉,均使采用汽动泵的方案的投资增加。通过给水泵拖动方式的不同方案的综合比较,200MW以下的机组不宜采用汽动泵作为经常运行泵,对于现代大型再热机组容量在300MW及以上的机组,多采用汽动泵作为运行泵在技术经济上才是合理的。

采用汽动泵的热经济性主要与小汽机的形式、汽源的选择和小汽机在热力系统中的连接方式有关。故小汽轮机的选择要结构简单,对主机的热经济性和安全性影响小;热力系统的选择要考虑小汽轮机的抽汽、排汽在主热力系统中的合理利用问题。

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