锅炉运行与检修1000问

锅炉运行与检修1000问P31．电力工业在我国国民经济发展中有怎样的地位？答：电力在国民经济中占有极其重要的地位。电力较其他能源有许多突出的优点，广泛地用于国民经济各部门，几乎没有任何一个工业部门可以离开电力进行正常生产。电力工业的增长速度一般应略高于国民经济的增长速度。如果电力工业增长速度低于国民经济增长速度，必须会出现电力不足，阻碍国民经济发展的局面。为了提高劳动效率、改善工作条件而采用的机械化、自动化工艺装备所需要的动力，更是除了电力外其他任何能源都无法代替的。随着人民生活水平的提高，电力越来越深入到人民生活中的各个领域。发电量、电能占总能源的比重以及电力工业的发展速度，已成为衡量一个国家现代化水平的重要标志。2．火力发电厂是通过什么设备、怎样进行能量转换的？答：火力发电厂的能量转换过程是：燃料的化学能→（锅炉）→蒸汽的热能→（汽轮机）→机械能→（发电机）→电能。由上可知，火力发电厂是由锅炉、汽轮机和发电机三大主机及其辅助的系统组成的。3．电能具备哪些特点？答：电能具备以下特点：（1）电能可以很方便地进行远距离传输，输送设备简单，能量损耗小；（2）电能向其他能源转换比较方便，转换设备简单、效率高；（3）与其他能源相比，电能更易于实现机械化和自动化；（4）电能是一种洁净的能源；（5）电力的生产过程和生产设备复杂，初投资比较大；（6）电能不能储存，电能的生产、销售、使用必须同步完成，给发电厂的生产带来一定的因难；（7）其他能源向电能转换时，效率比较低。P44．发电厂如何满足用户不断变化的用电负荷？答：由于电能不能储存，故满足不断变化的用电要求就是将多台机组、多个电厂用电网系统连接起来。电网中各机组根据各自不同的性能，分别担任接带基本负荷和调峰负荷的任务，根据系统频率及时调整发电量。5．多个电厂用电网系统联接起来有什么好处？答：有以下好处：（1）提高了用电的可靠性。（2）提高了供电的经济性。由于火力发电厂调峰受到其启停速度慢、成本高的条件限制，采用电网连接各电厂后，就可利用电网中便于调峰的水电机组等进行调峰，可以大大提高供电的经济性。（3）便于采用高参数、大容量、高效率机组，提高发电经济性。（4）电网中各电厂可以互相支援，可减少机组的备用容量。（5）降低了最大负荷，可减少网内总装机容量，提高供电质量。6．电能的质量指标是什么？答：电能的主要质量指标是频率和电压。频率和电压偏离正常值，会给发电设备和用电设备带来极大危害，轻则出力降低，重则损坏设备。我国电网的频率是50Hz，电压等级一般为220、380V和特殊用户的6kV以及36V和12V安全电压等。P57．火力发电厂一般有哪几种型式？答：根据汽轮机的型式，火力发电厂有凝汽式和供热式两种。单纯发电的电厂称为凝汽式电厂。既发电又供热的电厂叫做供热式电厂，简称热电厂。热电厂可以将在汽轮机做功后的蒸汽部分或全部提供给热用户，可以大大减少甚至避免汽轮机的冷凝损失，提高热量的有效利用率。8．什么是火力发电厂的发电煤耗和供电煤耗？为什么说它们是衡量发电厂的经济性的重要指标？答：发电煤耗——发电厂每发1kW·h的电能所消耗的煤量，单位是g/（kW·h）。供电煤耗——扣除发电厂自用电后，发电厂每供出1kW·h的电能所消耗的煤量，单位是g/（kW·h）。由于在发电成本中，燃料成本约占总成本的70%以上，因此降低燃料的消耗量可以大大提高发电厂的经济性。9．为什么常规火力发电厂热效率较低？答：如前所述，常规火力发电厂燃料的化学能必须通过锅炉、汽轮机和发电机三大设备进行三次转换才转变为电能，所以火力发电厂的效率就取决于三大主要设备的效率。三大设备中，发电机和管路系统的效率均为99%以上，锅炉效率也达到了90%左右，而汽轮机效率仅为35%左右。这是因为热能向机械能转换时不可避免地要产生大量的冷源损失，所以造成整个发电厂效率较低。P610．火力发电厂的基本热力循环有哪几种？答：火力发电厂的最基本热力循环是朗肯循环。在朗肯循环的基础上发展出给水回热循环和蒸汽再热循环。11．什么是朗肯循环？由哪些主要设备构成？图1-1朗肯循环（a）朗肯循环各过程参数的变化；（b）朗肯循环系统设备答：朗肯循环[见图1-1（a）]是火力发电厂最基本的热力循环，主要由锅炉、汽轮发电机、凝汽器和给水泵四大设备构成[见图1-1（b）]。热力循环过程是锅炉水和水蒸气在锅炉中的定压加热过程（1→2→3→4）、过热蒸汽在汽轮机中的绝热膨胀过程（4→5）、做功后的乏汽在凝汽器中的定压凝结过程（5→6）以及凝结水或给水在给水泵中的绝热压缩过程（6→1）组成的。12．如何计算朗肯循环的热效率？答：朗肯循环热效率的计算公式：%1002121iiii朗式中朗——朗肯循环热效率，%；i1——过热蒸汽焓，kJ/kg；i2——乏汽焓，kJ/kg；'2i——凝结水焓kJ/kg。P713．影响朗肯循环热效率的因素有哪些？答：影响朗肯循环的热效率的因素主要有：（1）过热蒸汽的压力p1；（2）过热蒸汽的温度t1；（3）汽轮机排汽压力p2。14．什么是给水回热循环？从电厂采用给水回热循环有什么意义？答：给水回热循环是从朗肯循环的基础上发展起来的，即采用汽轮机抽汽加热给水（凝结水）。它从一定程度上克服了朗肯循环排汽热损失大的缺点，减少了低温的凝结水从外部吸收的热量，提高了机组的热效率，如图1-2所示。15．为什么说给水回热循环并不是抽汽温度越高和级数越多越经济？答：抽汽温度越高，平均加热温度也越高。但是蒸汽在汽轮机内做功相应减少，反而降低了循环热效率。抽汽级数越多，供给锅炉的给水温度越高，热效率也越高。但相应增加了安装、检修和运行的费用。因此，必须经过全面的技术经济比较，以确定合适的回热抽汽温度和级数。P816．什么是中间再热循环？采用中间再热循环有何目的？答：所谓中间再热循环就是指将汽轮机高压缸内已经做了部分功的蒸汽重新送回锅炉再加热，然后送到汽轮机的内重新做功的循环过程。采用中间再热循环的主要目的是解决因提高蒸汽初压（是提高循环热效率的主要手段之一）带来的排汽湿度增大和蒸汽初温不能无限提高的问题，如图1-3所示。17．为什么国内电厂一般只采用1~2级中间再热系统？答：采用一次中间再热可提高循环热效率2%~3.5%，如果增加再热次数，可以进一步提高热效率，但这将使系统变得非常复杂，初投资增大，运行维护不便，反而降低了机组的经济性。因此，国内电厂一般只采用1~2级中间再热系统。18．什么是热电联合循环？答：把已在汽轮机中做过功的并具有一定压力和温度的蒸汽，直接或间接地输送到工业或民用蒸汽热用户，有效利用其热能，这种既发电又供热的热力循环方式称为热电联合循环。这种热力循环方式的优点是减少了凝汽器中的排汽热损失，提高了热能的利用率，具有很高的经济效益。P919．画图说明火力发电厂原则性热力系统。图1-4是国产300MW汽轮发电机组原则性热力系统图。20．汽轮发电机组的旁路系统有何作用？答：汽轮发电机组的旁路系统是为了适应再热式机组的启停和事故处理时的需要而设置的。其作用主要有：（1）缩短启动时间，延长汽轮机寿命。（2）在启动和事故情况下保护锅炉再热器，防止“干烧”。（3）回收工质，减小噪声。21．旁路系统有哪几种型式？答：旁路系统有以下几种型式：（1）三级旁路系统。（2）两级旁路串联系统。（3）两级旁路并联系统。（4）单级（整机）旁路系统。（5）三用阀旁路系统。P1022．简述直流锅炉旁路系统的特点和作用。答：直流锅炉旁路系统的主要特点是装有启动分离器。其作用主要有：（1）保护过热器。将分离器分离出来的干蒸汽送入过热器，可防止启动过程中尤其是热态启动时过热器进水造成的交变热应力。（2）回收热量和工质。（3）适应机组滑参数启动的要求。23．汽轮发电机组常用的给水系统有哪些类型？答：汽轮发电机组常用的给水系统有：（1）单母管制系统。可靠性高但系统复杂，适用于中参数机组。（2）切换母管制系统。压力母管和锅炉给水母管均采用切换母管，吸入侧为分段单母管。（3）单元制系统。（4）扩大单元制系统。相邻的两单元间组成扩大的单元制给水系统。吸入侧为单母管，压力母管为切换母管，不设给水母管。24．与电动给水泵相比，汽动给水泵有何优点？答：与电动给水泵相比，汽动给水泵有以下优点：（1）安全可靠。当系统故障或全厂停电时，可继续保证锅炉供水。（2）节省投资。可省却高速电动给水泵的变速装置和液压联轴器的投资。（3）运行经济。可变速运行的汽动给水泵较液压联轴器调节和节流调节更经济。（4）增加供电量。节约了厂用电，可增加供电量。（5）便于调节。（6）容量不受电气控制设备的限制。P1125．对火力发电厂汽水管道为什么要进行热补偿？热补偿方法有哪几种？答：电厂的大部分汽水管道工作在高温环境下，且启停时温度变化非常大，为了防止较大的交变热应力损坏管道，要对汽水管道进行热补偿。火力发电厂汽水管道的热补偿有自然补偿和人工补偿两种。利用管道布置中因自然走向形成的弹性部分来满足热补偿要求的称为自然补偿。人为地在管道中间串接补偿器的方式称为人工补偿。26．为什么要采用单元制机组的滑压运行？常用的滑压运行方式有哪些？答：随着电网容量的逐渐增大，承载中间负荷的大型火电机组日趋增多。为了适应电网的要求，这些承载中间负荷的机组，在安全可靠的前提下不但要具备快速变载和启停的能力，而且在额定负荷和低负荷时都应有较高的热经济性，所以要采用单元制机组的滑压运行方式。常用的滑压运行方式有纯滑压运行、节流滑压运行和复合滑压运行三种方式。27．单元制机组的滑压运行有何优点？答：单元制机组的滑压运行有以下优点：（1）提高了机组运行的安全可靠性，延长了机组的寿命。（2）机组具有良好的变载能力和快速启停的条件。（3）提高了单元制机组在低负荷运行时的热经济性。P1228．什么是锅炉？它的作用是什么？是由哪些设备系统组成的？答：将燃料的化学能转变成水或水蒸气热能的设备称为锅炉。锅炉的作用就是为燃料释放化学能提供场所，并将此能量转变为水蒸气的热能传递到汽轮机做功。主要由锅和炉两部分组成。锅部分包括水冷壁、省煤器及过热器等；炉部分包括炉膛、烟道、燃烧器以及送、引风机等。29．火力发电厂锅炉是如何工作的？答：我国火力发电厂一般以煤为燃料。首先用煤粉制备设备将煤磨成煤粉，通过输粉管道和燃烧设备送入炉膛燃烧，燃烧后的烟气经烟道充分换热后、被引风机通过烟囱排出。灰渣则落入炉膛下部冷灰斗，冷却破碎后被水力或气力除灰系统排出炉外。煤粉燃烧释放出的热量被布置在炉膛和烟道中的省煤器、水冷壁以及过热器、再热器等受热面中不断流运的水或蒸汽吸收后，完成能量转换。煤粉制备和燃烧所需的空气由送风机及空气预热器提供。30．锅炉可分为哪几类？答：按锅炉的容量和参数，可分为中温中压、高温高压、超高压、亚临界压力和超临界压力等类型和锅炉。按锅炉的燃烧方式，可分为层燃炉、室燃炉、旋风炉、火炬—层燃炉以及沸腾炉等。按水循环方式，可分为自然循环锅炉、多次强制循环锅炉、直流锅炉和复合循环锅炉等。P1331．常见的锅炉整体布置型式有哪几种？答：锅炉的整体布置指炉膛和烟道之间的相对位置。根据锅炉容量、参数和所使用燃料性质等不同条件，常有下列几种不同的整体布置方案：（1）П型布置。由垂直柱形炉膛、水平烟道和竖井烟道三部分组成，是最常见的型式。（2）无中间走廊的П型布置，类似于П型布置，只是取消了水平烟道。（3）塔型布置。对流烟道布置在炉膛上方，其优点是占地面积小，烟气阻力小，减轻了受热面的磨损。利于采用灰分含量大的燃料。（4）箱型布置。主要用于燃油或燃气锅炉。另外一些进口机组有双炉膛双烟道的T型布置和其他如N型、L型和U型等较为少见的型式。常见的锅炉整体布置型式见图1-5。P1432．影响锅炉整体布置的因素有哪些？答：影响锅炉整体布置的因素主要有蒸汽参数、锅炉容量、燃料性质以及热风温度等。33．蒸汽参数对锅炉整体布置有何影响？答：中低参数机组，工质所需蒸发热在加热、蒸发和过热三过程中所占比例很大。随着蒸汽参数的提高，所需蒸发热比例逐步减小，而所需加热热和过热热比例逐步增大。