热力发电厂复习大纲(重庆大学)

1.热力发电厂的主要形式与分类小型（单机50以下，全厂200以下）、中型（单机300以下，全厂200-800）、大型（单机300以上，全厂1000以上）
*2.朗肯循环4个过程T-S图（定压吸热、绝热膨胀、定压放热、绝热升压）
*3.评价火电厂热经济性的两种基本方法：热量法: 热量法以燃料产生的热量被利用的程度对电厂热经济性进行评价，可以用各种效率或损失率的大小来衡量。

其实质是以能量做功能力的有效利用程度（如各种效率）或做功能力损失的大小（如能量损失或热量损失率）作为评价动力设备热经济性的指标。

热效率=有效利用的热量/供给的总热量x100% 做功能力分析法：从能量的做工能力角度出发,把能量分为有做功能力和无做功能力两部分，即以做工能力的有效利用程度或做工能力损失的大小作为评价动力设备热经济性的指标，旨在评价电厂的能量的质量利用率，具体分为熵分析法和火用分析法。

熵分析法—孤立系统熵增原理：通过计算熵增来确定做功能力损失的方法，通常取环境状态作为衡量系统做功能力大小的参考状态，即认为系统与环境相平衡时，系统不再有做功能力。

*三种典型的不可逆过程:温差换热、工质绝热节流、工质膨胀（或压缩）*㶲分析法: 用㶲效率(可用能的利用率)、㶲损失(做功能力的损失)来衡量。

㶲效率—相对指标：ηe=（有效利用的了可用能/供给的可用能）*100%两种方法的区别：（P26）热量法、熵方法以及㶲方法从不同的角度评价发电厂的热经济性。

热量法只表明能量数量转换的结果，不能揭示能量损失的本质原因，而熵方法及㶲方法不仅可以表明能量转换的结果，而且还考虑了不同能量有质的区别。

*4.为什么汽耗率不能独立用作热经济性指标？能耗率中热耗率q0和煤耗率b与热效率之间是一一对应关系，它们是通用的热经济性指标。

而汽耗率d0和热耗率q0之间无直接关系，主要取决于汽轮机实际比内功wi的大小
*5.热经济性指标：燃料利用系数ηtp=生产的总热能和电能/输出能量（煤炭），供热机组热化发电率w=发电量/发热量，标准节煤量ΔBs,ηtp不能反映全厂热经济性的原因:燃料利用系数只表明燃料利用的总效率，没有考虑电和热两种产品在品味上的差别，知识单纯地按数量相加，不能反应热、电生产整个能量供应体系的热经济性，一般用于估算用煤量，不能用来比较供热机组的热经济性。

第三章
6.热力系统与热力系统图的概念热力系统：热力系统是火电厂实现热功转换的热力部分工艺系统。

根据热力循环的特征，以安全和经济为原则，通过热力管道及阀门将汽轮机本体与锅炉本体、辅助热力设备有机地连接起来，在各种工况下能安全、经济、连续地将燃料的能量转换成机械能最终转变为电能，从而有机地组成了发电厂的热力系统。

热力系统图：用特定的符号、线条等将热力系统绘制成图，称为热力系统图。

7.原则性热力系统、全面性热力系统、局部热力系统、全厂热力系统:*原则性热力系统：原理性图，它主要表明热力循环中工质能量转换及热量利用的过程，反映了发电厂热功转换过程中的技术完善程度和热经济性。

全面性热力系统：全面反映了电厂的生产过程和设备组成，它表示机组在额定工况下和非额定工况下系统的状况，包括了电厂热力部分的所有管道及设备。

局部热力系统：分为主要热力设备的系统（如汽轮机本体、锅炉本体）和各种局部功能系统（如主蒸汽系统、给水系统、主凝结水系统、回热系统、供热系统、抽空气系统和冷却水系统）两种。

全厂热力系统：是以汽轮机回热系统为核心、将锅炉、汽轮机和其他所有局部热力系统有机组合而成的。

8.主要热力设备的选择原则（汽轮机组、锅炉机组）汽轮机组：确定单机容量，尽量选择大容量机组，但是最大机组容量不宜超过总容量的10%，选择汽轮机种类（根据承担基本负荷还是变动负荷，是否供热），确定汽轮机参数、台数锅炉机组：锅炉参数：主蒸汽参数应遵从汽轮机参数，同时考虑到管道散热影响，出口温度设计稍高几度，锅炉类型选择有燃烧方式根据煤质允许变化范围，分析煤种在选择，选择水循环方式（亚临界以下选择自然循环，
亚临界参数选择自然循环或者强制循环，超临界选择直流锅炉）锅炉台数上，有中间再热的机组选择单元制，一机一炉
9.极限背压与最佳真空的概念背压降低，当降低到某个值的时候再降汽轮机功率反而不增加，这个就是极限背压。

最佳真空是以发电厂净燃料消耗量最小为原则确定的，主要从经济角度考虑
10.中间再热的方法根据加热介质不同：烟气再热：温度提升大，热经济性提升高，，但是锅炉放与汽轮机放距离远，管道压降较大，所以管道中有大量蒸汽，必须有保护的旁路。

蒸汽再热：利用新蒸汽或者抽汽，热经济性提高稍低一些，管道短。

中间载热质再热：有两个换热器，一个在烟道中加热介质，介质再加热蒸汽。

**11.分析说明采用回热可减少冷源损失，但存在附加冷源损失的原因回热循环的工程应用中，存在许多削弱回热经济性的不可逆的实际因素，带来了附加的冷源损失。

热量法分析表明，由于回热抽气做功不足，要保证机组功量Wi不变，将使机组进气量Do上升，根据连续性方程：Dc=Do-∑Dj, 凝汽量Dc将上升（削弱了凝汽量Dc的减少），冷源损失△Qc上升。

做功能力分析法表明，实际工程应用中存在许多回热过程不可逆因素：1.有限级回热加热时有温差的换热过程；2.由于热力管道安全与布置的需要，回热抽汽在抽汽管道里流动过程中存在局部阻力损失和沿程阻力损失，因而存在压降和火用损△Er,存在附加的冷源损失。

因此，在实际回热过程中，必须设法降低回热过程中的一切不利因素，如优化管道及附件设计与布置等，以提高实际回热循环的热经济性。

*12.何为回热抽汽做功比？（P63）分析它的大小与机组经济性的关系，何为回热抽气做功不足系数？回热抽气做功比Xr=W i r/W I c+W i r：回热抽汽做功比Xr就是回热抽汽做功量W i r
占机组总的做功量Wi的比值。

抽汽流的效率为100%，采取回热总是使得热经济性提高，回热抽汽做功比Xr=回热抽汽做功量/总做功量，低压抽气回热做功不足系数小于高压回热抽气做功不足系数，所以凡是高压抽气减小，低压抽气增加的因为都使得Xr增大，热经济性变好。

*回热抽气做功不足系数：回热抽气做功不足量/纯凝气的内功
*13回热的三个基本参数给水回热级数z，最佳焓升分配，最佳给水温度或者给水温度
14.最佳给水温度存在原因？给水温度的提高对ηi的影响是双重的，既有正面影响，又有负面影响。

最佳给水温度就是机组热耗最小或机组绝对内效率最大的温度，即t fw op=f(q min)= f(ηi max)做功能力分析法分析表明：当回热级数z一定时，一方面随着给水温度t fw提高，锅炉内的平均吸热温度T1̅上升，如忽略炉内烟气吸热平均温度的变化，则锅炉内平均换热温差将下降，换热温差带来的火用损将下降；另一方面，随着给水温度提高，如忽略凝汽器热井出口水温的变化，则每个加热器的换热温差将上升，加热器火用损增加，因此存在一个最佳的给水温度。

15.回热加热器类型（表3-7）表面式的三个传热段混合式：端差为0，热经济性高，但是需要添加水泵;表面式：系统简单可靠，但是有端差，热经济性较低，设备较复杂;表面式：立式和卧式（卧式经济性好）三个传热阶段：过热蒸汽冷却段，回热抽汽凝结段（换热面积大），疏水冷却段（保持液位）
16.主蒸汽参数、汽轮机排气参数存在最佳的原因？排气参数收到的限制？对于主蒸汽参数（对于汽轮机进气参数），随着压力的提高，理想循环热效率先升高再降低，当前参数基本处于上升段，同时压力提高，相对内效率总是下降的，在两个效率作用下，使得绝对内效率最大值时的压力为最佳初始压力。

对于排气参数：背压降低，汽轮机绝对内效率升高，但是降低到一定程度时，实际循环效率开始降低，所以这个背压为极限背压，使得发电厂净燃煤消耗量最小时的背压为最佳真空。

排气参数受限制：自然极限：排气的饱和温度必须不能小于自然水温（不然凝汽器怎么工作）；技术极限：凝气过程，换热面积不可能无穷大，一定
存在换热温差；经济极限：存在极限背压与最佳真空。

*17.再热对回热有什么影响？产生这种影响的原因？再热会使回热的经济性效果削弱，同时影响回热的最佳分配：机组功率一定时，再热使得蒸汽做功增加，新蒸汽流量减少，同时回热抽气的焓与温度都因为再热增加了，使得回热抽气减少，凝气流做功相对增加，冷源损失增大，热效率降低。

做功能力上看：再热提高了平均吸热温度，从而削弱了回热提高平均温度的效果，再热还让放热器的放热平均温度升高，换热温差增加。

对回热分配的影响主要在于锅炉给水温度与再热后第一级抽气压力的选择上，再热使得高压缸排汽过热度低，但是下一级经过再热过度都变高，所以要增大高压缸排气的抽气，相对减少下一级的抽气
18.面式加热内端差及抽汽管压降的概念及对机组经济性的影响？运行中端差增大的可能原因？*面试加热器内端差：上端差：出口端差，加热器汽侧压力下饱和水温与出口给水温度只差；下端差：疏水温度与进口水温间差值。

端差对机组热经济性的影响：从热量法来看，端差引起该级加热器出口水温下降（相对没有端差），要保证给水温度要求高一级抽汽增加，相对导致高压抽气增多，热经济性降低。

抽汽管压降：汽轮机某一级抽气口压力与对应这一级加热器汽侧压力之差。

抽汽管压降对热经济性的影响：有节流损失，为熵增过程，并且高压抽汽相对增加，热经济性降低。

运行中端差大的原因：1）受热面有污垢，汽侧空气排除不畅2）疏水调节阀失灵，疏水水位过高使得实际换热面积下降3）加热器水侧旁路阀门关闭不严，有凝结水走旁路
19.抽汽过热度及利用方式对机组经济性的影响？抽气过热度的利用方式：利用蒸汽冷却器来完成，有内置式和外置式两种冷却器。

对热经济性的影响：内置式蒸汽冷却器：可以提高该级出口水温，提高该级平均吸热温度，减小温差，引起高一级抽气减少（就是本级的抽汽利用相对增加了）；外置式蒸汽冷却器：用来加热给水，该级加热器的换热温差减小，锅炉的换热温差也减小（实质就是高温抽气与温度较高的给水换热，换热温差较小，热经济性就较好）
20.内外置式蒸汽冷却器的热经济性分析1）做功能力分析：有内置换热器可以提高该级加热器出口水温，提高平均吸热温度，削弱抽气过热度对平均温度的不利影响（实质就是出口水温较高，让出口水去冷却过热蒸汽，换热温差相对小一些）。

外置式换热器：如果用来提高给水温度，一方面减少锅炉温差，同时该级换热器进入的蒸汽过热度降低了，换热温差减小了（本质就是经过加热，给水温度较高）2）热量法：内置式换热器，提高该级出口水温，该级回热抽气增多，高一级回热抽气减小，回热做功比Xr增加，热经济性提高。

外置式换热器：提高给水温度，低级的抽气一部分热量用来加热给水了，使得抽气量增加，Xr增加，降低热耗，给水温度提高，热耗也会降低。

**21.试进行混合式加热器、面式加热器疏水逐级自流、面式加热器疏水自流+疏水器热经济性分析比较疏水逐级自流：利用各级之间的压差，高加的汇入除氧器，低加汇入凝汽器或者热井或者主凝结水。

热经济性差;疏水逐级自流+疏水冷却器：利用疏水泵打入加热器出口水流：汇入点的温差最小，热经济性最高。

22.工质损失分类（凝汽式发电厂无外部损失）锅炉部分：连续排污、锅炉安全门、过热器放气门的排气损失、蒸汽吹灰、重油加热与雾化;汽轮机部分：轴封漏汽、抽气设备和除氧器排气口排出的蒸汽、给水泵与凝结水泵的泄漏还有暖管的疏放水，汽水取样的损失，法兰连接出泄露。

23.简要分析热除氧原理及实现措施。

原理：亨利定律：气体溶入水与从水中析出处于平衡状态时，单位体积溶解气体量与水面上该气体的分压力成正比；道尔顿分压定律：混合气体总压力等于各气体分压力之和。

当水被加热到饱和温度时，水面上水蒸气分压接近气体全压，其他气体压力接近0，溶解在水中的气体会析出。

措施：1）水必须被加热到该压力下的饱和温度2）水中气体析出必须及时拍出，保持分压力接近0，3）除氧器设计与运行需要强化
传热传质，保证除氧效果，两者逆流。

24.热力除氧器的结构特点及类型。

特点：有较大的汽水接触表面以利于传热传质，初期除氧水喷成水滴，深度除氧时水要形成水膜，除氧器足够大，保证汽水有足够的接触时间，水中氧有足够时间解析，除氧器应有排气口并且有足够的余气量，储水箱设再沸腾管，保证接近饱和温度类型：大气式除氧器（工作压力略高于大气压），真空除氧器（除氧装置设置在凝汽器下部），高压除氧器（0.58MPa的工作压力，对于饱和水温高，除氧效果好）
25.除氧器原则性热力系统的特点和要求保证在所以运行工况下，有稳定的除氧效果，给水泵不汽蚀，具有较高的热经济性
**26.除氧器滑压运行及定压运行热经济性比价分析定压除氧器的压力调节阀使蒸汽有节流损失，抽气管道压降增大，引起本机抽气量减小，高一级的增多，经济性较差；滑压除氧器蒸汽压力随主机电负荷变化而变化，避免了节流损失，热经济性较好。

27.补充水进入回热系统的地点不同对发电厂热经济性的影响如何？试用回热抽气做功比Xr 进行定性分析补充水进入地点：汇入点混合温差小不可逆损失就小，地点有凝汽器与除氧器，进入凝汽器，利用低压抽气加热，那么增大了低压回热抽气量及总的抽气量，Xr增加，相比进入除氧器热经济性较好。

第四章
*28.主蒸汽系统、再热蒸汽系统、旁路系统、给水系统的类型主蒸汽系统1单母管制系统（集中母管制系统）2切换母管制系统3单元制系统。

单元制主蒸汽系统的种类：双管系统、单管—双管系统、双管—单管—双管系统。

旁路系统：高压旁路、低压旁路、整机旁路、大旁路。

实用旁路系统：两级旁路串联系统、两级旁路并联系统、整机旁路系统、三级旁路系统。

给水系统：单母管制系统（为了防止锅炉起动及低负荷运行阶段给水泵产生汽蚀，还设有给水再循环母管）、切换母管制系统、单元制系统。

29.回热加热器的水侧旁路通常有哪几种类型？各有什么优缺点？高压加热器一般为自动大旁路，低压加热器每一个或每两个或每三个一组设旁路。

30.回热加热器及凝结水泵入口处为什么要设置抽空气管路？抽出漏入泵内的空气以保证泵的正常工作。

31.回热全面性热力系统中正常流程、低负荷、事故工况时需考虑哪些方面的因素？为什么？正常运行要求：满足原则性回热系统的运行流程，为了减少热损失与汽水损失，设置加热器抽空气，表面式加热器汽侧疏水水位维持正常水位，事故要求：给水泵、凝结水泵必须有备用，加热器切除时必须保证正常的给水，所以需要设置加热器的水侧旁路，阀门正确合理设置，比如抽气管上有逆止阀防止水、汽倒回汽轮机，加热器事故时用切断阀切除加热器，为了超压时保护设备，除氧器给水箱高加汽侧有溢流阀，加热器抽空气、疏水备用管路设置机组低负荷要求：给水泵、凝结水泵的再循环管路，低负荷时保证足够水量带走热量，设置内部再循环管路。

除氧器低负荷起源切换，机组启动、停运要求：需要设置一些必要的管路，启动过程保证合格的除氧水进入省煤器的相应系统及管路，除氧器启动时的循环加热系统，机组启动加热起源的设置
32.小汽轮机的排汽方式一种是专为小汽轮机设置的凝汽器，其凝结水由泵打入主凝结水。

还有一种是乏汽直接排到主汽轮机的凝汽器中。

33.如何设置机组启动循环加热除氧系统？机组启动前，锅炉上水的要求是必须要符合一定水温和含氧量指标，对于不设置全厂疏放水回收系统的单元机组：水重复经过除氧器水箱放水管，前置泵，再循环管，除氧器。

对于设置全厂疏放水的系统：水重复经过除氧器水箱放水管，疏水箱，疏水泵，除氧器，完成加热除氧。

34.提高火力发电厂运行经济性的途径有哪些？提高循环热效率、维持各主要设备的经济运行、降低厂用电率、提高自动装置的投入率、提高单元机组运行的系统严密性。

35.加热器在正常运行中需要监视哪些项目？为什么？1）保持正常高压加热器水位：低水位将造成部分管束冲蚀，高水位使管束传热面积减少2）高加出入口温度和抽汽压力3）注意负荷与疏水调节阀开度4)防止高加过负荷运行
36.除氧器的滑压运行有什么缺点？应采取哪些措施消除？缺点：给水泵可能发生汽蚀。

措施：提高静压头；改善泵的结构，采用低转速前置泵；减小管道的压降；缩短滞后时间；减缓除氧器压力下降速度。

*37.什么是除氧器的自生沸腾现象？有何危害？防止发生自生沸腾的措施有哪些？进入除氧器的疏水汽化和排汽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漩涡，影响除氧效果，使除氧器压力升高危害：自生沸腾发生在除氧塔的上部，阻止了加热蒸汽进入除氧器内，这时在除氧塔下部分离出来的气体排不出去，气体分压力升高，引起除氧水中的含氧量增加。

措施：将一些辅助汽水流量引至其他较合适的加热器；设置高压加热器疏水冷却器，降低疏水焓值后再引入除氧器；提高除氧器的工作压力，减少高压加热器的数目；将化学补水引入除氧器。

38.大型火力发电机组调峰运行的意义及方式有哪些？意义：通过调节机组负荷以适应电网峰谷负荷需要，在电网高负荷时，机组应能在设计允许的最大出力工况下运行，在低负荷时，机组在较低负荷下运行，机组能以较快速度改变机组负荷适应电网需要。

方式：两班制调峰运行方式、低负荷调峰运行方式、少汽无功调峰运行方式、低速旋转热备用调峰运行方式。

39.回热抽汽做功不足系数、动力系数、极限真空、最佳真空回热抽汽做功不足系数=回热抽汽做功不足量/纯凝汽工况的内功。

动力系数：回热抽汽流所做内功与凝汽流所做内功的比值。

极限真空：实际循环热效率开始降低的真空度。

最佳真空：原则：全厂净燃料消耗量最小。

40.设置凝结水最小流量再循环的主要目的是什么？为使凝结水泵不汽蚀，轴封加热器有足够的凝结水量流过，使轴封漏汽能完全凝结下来，以维持轴封加热器中的微负压状态，在轴封加热器后的主凝结水管道上设有返回凝汽器的凝结水最小流量再循环管。

41.轴封蒸汽系统的作用？功能：向汽轮机、给水泵小汽轮机的轴封和主汽阀、调节阀的阀杆汽封供送密封蒸汽，同时将各汽封的漏汽合理导向或抽出。

42.汽轮机本体疏水点的设置原则？应考虑在各种不同的运行方式下都能排出最大疏水量；在任何情况下,管道和阀门内径均不应小于20mm，以免被污物阻塞
43.给水泵小汽轮机工作汽源的切换方式有哪5 种？辅助电动泵切换、高压蒸汽外切换、高压蒸汽内切换、新蒸汽内切换、辅助汽源外切换
*44.除氧器定压及滑压运行经济性比较？定压运行时抽汽管路上需装设压力调节阀，有节流损失，热经济性降低；滑压运行没有调节阀，简化了系统又避免了节流损失，大大改善了回热系统的经济性。

45.除氧器滑压运行应采取何种措施？提高静压头Hd，改善泵的结构，减小管道压降，缩短滞后时间，减缓除氧器压力下降速度。

46.滑压除氧器防止给水泵汽蚀的技术措施？提高静压头；改善泵的结构，采用低转速前置泵；减小管道的压降；缩短滞后时间；减缓除氧器压力下降速度。

47.除氧器主要监督何种参数？为什么？溶氧量、汽压、水位、水温。

压力和温度是除氧器正常运行中的主要控制指标之一。

除氧器水位的稳定是保证水泵安全运行的重要条件之一。

48.除氧器运行常见故障有哪些？为什么？如何防止？排汽带水:排汽量过大或除氧器内加热不足。

除氧器振动：起动时暖管不充分，突然进入大量低温水，造成汽、水冲击；淋水盘式除氧器负荷过载，盘内水溢流阻塞汽流通道；再循环管的流速过高；除氧器结构有缺陷。

49.凝汽器运行中过冷度增大的原因？凝汽器冷却水管束排列不佳或管束过密，凝汽器内积
存空气，凝汽器水位过高。

50.锅炉排污系统分哪两类连续排污：从锅炉中含盐量较大的部分连续排污;定期排污：定期从炉水循环的最低点排放炉水。