主蒸汽压力变化,对机组安全经济运行有何影响?

题目

主蒸汽压力变化,对机组安全经济运行有何影响?

参考答案和解析
正确答案: 在初压变化时,若保持调节阀开度不变,此时除少数低压级之外,绝大多数级内蒸汽的理想焓降不变,故汽轮机的效率基本保持不变,但其进汽量将随之改变。对于凝汽式机组或某一级叶栅为临界状态的机组,其进汽量与初压的变化成正比,由于此时汽轮机内蒸汽的理想焓降随初压升高而增大,机组功率的相对变化大于机组进汽量的相对变化。对于不同背压的级组,背压越高,初压改变对功率的影响越大。
当主蒸汽温度不变,主蒸汽压力升高时,蒸汽的初焓减小;此时进汽流量增加,回热抽汽压力升高,给水温度随之升高,给水在锅炉中的焓升减小,一公斤蒸汽在锅炉内的吸热量减少。此时进汽量虽增大,但由于进汽量的相对变化小于机组功率的相对变化,故热耗率相应减小,经济性提高,反之亦然。
采用喷嘴调节的机组,初压改变时保持功率不变。当初压增加时,一个调节阀关小,其节流损失增大,故汽轮机的内效率略有降低。虽然初压升高使循环效率增高,但经济性不如调节阀开度不变的工况。
采用节流调节的机组,若保持功率不变,初压升高时,所有调节阀的开度相应减小,在相同条件下,进汽节流损失大于喷嘴调节。初压升高使循环效率增大的经济效益,几乎全部被进汽节流损失相抵消。
初压升高时,所有承压部件受力增大,尤其是主蒸汽管道、主汽门、调节阀、喷嘴室、汽缸等承压部件,其内部应力将增大。初压升高时若初温保持不变,使在湿蒸汽区工作的级湿度增大,末级叶片的工作条件恶化,加剧其叶片的侵蚀,并使汽轮机的相对内效率降低。若初压升高过多,而保持调节阀开度不变,由于此时流量增加,轴向推力增大,并使末级组蒸汽的理想焓降增大,会导致叶片过负荷。此时调节级汽室压力升高,使汽缸、法兰和螺栓受力过大,高压级隔板前后压差增大。因此对机组初压和调节级汽室压力的允许上限值有严格的限制。
当初压降低时,要保持汽轮机的功率不变,则要开大调节阀,增加进汽量。此时各压力级蒸汽的流量和理想焓降都相应增大,则蒸汽对动叶片的作用力增加,会导致叶片过负荷,并使机组的轴向推力相应增大。现代汽轮机在设计工况下,进汽调节阀的富余开度不大,保证在其全开时,动叶片的弯曲应力和轴向推力不超限。
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相似问题和答案

第1题:

大型单元机组在滑压运行时,机组功率变动后,汽轮机前主蒸汽工况的变化情况为().

  • A、主蒸汽压力变化但汽温则维持不变
  • B、主蒸汽压力和汽温都不变
  • C、主蒸汽压力不变但汽温变化
  • D、主蒸汽压力和汽温都变化

正确答案:A

第2题:

主蒸汽和再热蒸汽温度变化,对机组安全经济运行有何影响? 


正确答案:(1)初温变化对安全经济运行的影响:
汽轮机的初温升高,蒸汽在锅炉内的平均吸热温度提高,循环效率提高,热耗率降低。另外,由于初温升高,凝汽式汽轮机的排汽湿度减小,其内效率也相应提高。循环效率和汽轮机的效率提高,运行经济性相应提高。反之,汽轮机的初温降低,运行经济性相应降低。
由于初温的变化,汽轮机的进汽量和进汽比焓值均变化,汽轮机的功率也相应变化。在汽轮机的进汽压力和调节阀开度不变时,进汽量与主蒸汽绝对温度的二次方根成反比。对于非再热机组,在进排汽压力不变时,其理想焓降与主蒸汽绝对温度成正比。汽轮机功率的相对变化与主蒸汽温度的的二次方根成正比。对于再热机组,由于假定主蒸汽压力和再热蒸汽温度不变,此时再热蒸汽压力因流量减少而降低,主蒸汽温度变化时对机组功率的影响小于非再热机组,但其功率的变化仍与主蒸汽温度的的二次方根成比例。
汽轮机的进汽部分和高压部分与高温蒸汽直接接触,蒸汽初温升高时,金属材料的温度升高,机械强度降低,蠕变速度加快,许用应力下降,从而使机组的使用寿命缩短。
在调节阀开度不变,主蒸汽温度降低时,汽轮机功率相应减小。要保持机组功率不变,要开大调节阀,进一步增加进汽量。此时对于低压级、特别是末级,流量和焓降同时增大,导致动叶栅上蒸汽的作用力增加,其弯曲应力可能超过允许值,且转子的轴向推力相应增大。另外,主蒸汽温度的降低,导致低压级的湿度增大,使湿气损失增大,对动叶片的冲蚀作用加剧。若蒸汽初温突然大幅度降低,则可能产生水冲击,引起机组出现事故。
(2)再热蒸汽温度变化对机组安全经济运行的影响
再热机组的再热蒸汽温度变化,对机组安全经济运行的影响与主蒸汽温度变化的影响相似。所不同的是再热蒸汽温度变化时,仅对中、低压缸的理想焓降和效率产生影响,而对高压缸的影响极小。只是再热蒸汽温度升高时,其比容相应增大,容积流量增加,再热器内流动阻力增大,使高压缸排汽压力略有增加。因此再热蒸汽温度变化1℃,对机组经济性的影响小于主蒸汽温度变化1℃时产生的影响。

第3题:

新蒸汽压力升高时,对机组运行有何影响?


参考答案:主蒸汽压力升高后,总的有用焓降增加了,蒸汽的做功能力增加了,因此如果保持原来的负荷不变,蒸汽流量可以减少,对机组经济运行是有利的。但最后几级的蒸汽湿度将增加,特别是对末级叶片的工作不利。对于调节级,最危险工况是在第一调节气门全开时,此时初压升高,调节级的焓降及流量均增加,对调节级是不利的,但在额定负荷下工作时,调节级焓降不是在最大,一般危险性不大。主蒸汽压力升高而没有超限,机组在额定负荷下运行,只要末级排汽湿度没有超过允许范围,调节级可以认为是没有危险,但主蒸汽压力不是可以随意升高的。主蒸汽压力过高,调节级焓降过大,时间长了会损坏喷嘴和叶片,另外主蒸汽压力升高超限,最末几级叶片处的蒸汽湿度大大增加,叶片遭受冲蚀。新蒸汽压力升高过多,还会导致导汽管、汽室、汽门等承压部件应力的增加,给机组的安全运行带来一定的威胁。

第4题:

蒸汽品质不良对机、炉设备的安全经济运行有何影响?


正确答案: 含盐蒸汽在过热器中过热时,部分盐分沉积在管子内壁上形成盐垢,使管子的流通截面积减小,阻力增大,通流量减少,管子得不到充分的冷却;同时,盐垢的热阻增大,管壁对蒸汽的放热系数减小,管子易过热烧坏。
另一部分盐分随蒸汽一起流动,可能在主气门及汽轮机通流部分沉积下来,使主汽门卡涩和漏汽;使喷嘴和叶片的型线改变,汽轮机效率降低,同时,由于流通截面积减小,流动阻力增大,将使汽轮机出力降低,轴向推力和叶片应力增大;还将影响转子的动平衡,甚至造成重大事故。蒸汽参数越高,积盐的危害性就越大。

第5题:

运行中主蒸汽压力变化对机组运行工况和经济性有什么影响?


正确答案: 当主蒸汽压力升高时,如果保持机组的负荷不变,则要相应地关小调汽门。这样蒸汽流量减少了,汽轮机的汽耗率降低,热耗率也必然降低,因而提高了机组的经济性。蒸汽量减少,使得再热蒸汽压力降低,在保持再热蒸汽温度不变的情况下,低压缸后几级的湿度也减小了。
当主蒸汽压力降低时,汽轮机的理想焓降减小,将引起经济性降低。在调汽门开度不变时,汽压降低将引起蒸汽流量成比例地减少,这时机组负荷减少。如果保持负荷不变,则要开大调汽门,其结果使蒸汽流量增加,并使锅炉压力进一步降低。如果汽压降低太多,使机组带不到额定负荷。

第6题:

主蒸汽压力过高对透平运行有何影响? 


正确答案: ①主汽压力超过额定值时,承受较高压力的部件应力过大,如果到材料强度极限是危险的。
②如果调节汽门保持不变,则蒸汽量要增加,再加上蒸汽总焓降增大,从而使未几级叶片过负荷。
③使透平末几级的蒸汽湿度增大,温度损失增大,汽蚀作用加剧,降低末几级设备的寿命。

第7题:

在主蒸汽温度不变时,主蒸汽压力的变化对汽轮机运行有何影响?


正确答案: 主蒸汽温度不变,主蒸汽压力升高对汽轮机的影响:
(1)整机的焓降增大,运行的经济性提高。但当主汽压力超过限额时,会威胁机组的安全。
(2)调节级叶片易过负荷。
(3)机组末几级的蒸汽湿度增大;
(4)引起主蒸汽管道、主汽门及调速汽门、汽缸、法兰等变压部件的内应力增加,寿命减少,以致损坏。
主蒸汽温度不变,主蒸汽压力下降对汽轮机影响:
(1)汽轮机可用焓降减少,耗汽量增加,经济性降低,出力不足。
(2)汽机通流部分易过负荷。
(3)对于用抽汽供给的给水泵的小汽轮机和除氧器,因主汽压力过低也就引起抽汽压力相应降低,使小汽轮机和除氧器无法正常运行。

第8题:

当主蒸汽温和凝汽器真空不变,主蒸汽压力下降时,若保持机组额定负荷不变,则对机组的安全运行()。 

  • A、有影响
  • B、没有影响
  • C、不利

正确答案:C

第9题:

蒸汽压力变化速度过快对机组有何影响?


正确答案: 1.使水循环恶化:蒸汽压力突然下降时,水在下降管中可能发生汽化。蒸汽压力突然升高时,由于饱和温度升高,上升管中产汽量减少,会引起水循环瞬时停滞。蒸汽压力变化速度越快,蒸汽压力变化幅度越大,这种现象越明显。试验证明,对于高压以上的锅炉,不致引起水循环破坏的允许汽压下降速度不大于0.25-0.30MPa/min;负荷高于中等水平时,汽压上升速度不大于0.25MPa/min,而在低负荷时,汽压变化速度则不大于0.025MPa/min。
2.容易出现虚假水位:由于蒸汽压力的升高或下降低会引起锅水体积收缩或膨胀,而使汽包水位出现下降或升高,均属虚假水位。蒸汽压力变化速度越快,虚假水位的影响越明显。出现虚假水位时,如果调节不当或发生误操作,就容易诱发缺水或满水事故。

第10题:

在主蒸汽压力不变时,主蒸汽温度降低对汽轮机运行有何影响?运行中应如何处理?


正确答案:(1)主蒸汽温度下降,使汽轮机做功的焓降减少,故要保持原有出力,则蒸汽流量必须增加,因此汽轮机的汽耗增加,经济性下降。另外,由于蒸汽流量增加,还可能造成通流部分过负荷。
(2)主蒸汽温度急剧下降,使汽轮机末几级的蒸汽湿度增加,加剧了末几级叶片的汽蚀,缩短了叶片使用寿命。
(3)主蒸汽温度急剧下降,会引起汽轮机各金属部件温差增大,热应力和热变形也随着增加,且胀差会向负值变化,因此机组振动加剧,严重时会发生动静摩擦。
(4)主蒸汽温度急剧下降,往往是发生水冲击的预兆,会引起转子轴向推力增加。一旦发生水冲击,则机组就要受到严重损害。若汽温骤降,使主蒸汽带水,引起水冲击,后果极其严重。
主蒸汽温度降低的处理:
(1)应加强监视机组的振动、声音、轴向位移、推力瓦温度、差胀、汽缸金属温度、高中压转子应力趋势等变化;
(2)主蒸汽单管温度降至525℃时,联系锅炉恢复正常;
(3)两平行主蒸汽管温度偏差不大于14℃,否则应与锅炉核准表计,并要求锅炉恢复正常,两管最大温差不准超过42℃;
(4)主蒸汽温度降至500℃时,开电动主闸门前及高导疏水门,当主蒸汽温度降至490℃时,开各缸疏水门;
(5)汽温继续下降,应按规定减负荷,直至停机;(450℃减负荷到零,430℃故障停机)。