电厂基本知识问答集锦
1、发电厂按使用能源划分有几种基本类型 答: 发电厂按使用能源划分有下述基本类型 （1）
发电是利用燃烧燃料 （煤、石油及其制品、天然气等 电。火力发电的发电机组有两种主要形式
? :
、火力发电厂 :火力）所得到的热能发
:利用锅炉产生高温高压蒸汽冲动汽轮机旋转带动
发电机发电 ,称为汽轮发电机组 ;燃料进入燃气轮机将热能直接转换为机械能驱动发电机发电 称为燃气轮机发电机组。火力发电厂通常是指以汽轮发电机组为主的发电厂。
（2） 、水力发电厂 :水力发电是将高处的河水 （或湖水、江水 ）通过导流引到下游形成落差推动 水轮机旋转带动发电机发电。以水轮发电机组发电的发电厂称为水力发电厂。 水力发电厂按水库调节性能又可分为 :
① 、径流式水电厂：无水库,基本上来多少水发多少电的水电厂 电的水电厂 ；
③ 、年调节式水电厂：对一年内各月的天然径流进行优化分配、调节 存入水库 ，保证枯水期放水发电的水电厂 ；
④ 、多年调节式水电厂：将不均匀的多年天然来水量进行优化分配、调节 （3） 堆中核燃料
；
② 、日调节式水电厂：水库很小，水库的调节周期为一昼夜，将一昼夜天然径流通过水库调节 发
，将丰水期多余的水量
，多年调节的水库
容量较大 ，将丰水年的多余水量存入水库 ，补充枯水年份的水量不足 ，以保证电厂的可调出力。
、核能发电厂 ：核能发电是利用原子反应（例如铀 ）慢慢裂变所放出的热能产生
沸水堆式、
蒸汽 （代替了火力发电厂中的锅炉 ）驱动汽轮机再带动发电机旋转发电。以核能发电为主的发 电厂称为核能发电厂 ，简称核电站。 根据核反应堆的类型 ，核电站可分为压水堆式、 气冷堆式、重水堆式、快中子增殖堆式等。
（4） 、风力发电场 ：利用风力吹动建造在塔顶上的大型桨叶旋转带动发电机发电称为风力发电 由数座、十数座甚至数十座风力发电机组成的发电场地称为风力发电场。 （5） 、其他还有地热发电厂、潮汐发电厂、太阳能发电厂等。
2、锅炉的循环方式有几种 ，简述其含义 ? 答：火力发电厂中的锅炉按水循环方式可分为自然循环
自然循环形成 ：汽包、下降管、下联箱和上升管
，强制循环 ，直流锅炉三种类型。 依靠
（即水泠壁 ）组成一个循环回路。由
工质的重度差而产生的循环流动称为自然循环。 借助水泵压头使工质产生的循环流动称为强 制循环。 于上升管中的水在炉内受热产生了蒸汽 ，汽水混合物的重度小 ，而下降管在炉外不受热 ，管中 是水 ，其重度大 ，两者重度差就产生推动力 ，水沿下降管向下流动 ，而汽水混合物则沿上升管向 上流动 ，这样就形成水的自然循环流动。 强制循环锅炉的结构与自然循环基本相同 ，它也有汽 包，所不同的在下降管中增加了循环泵 蒸
，作为增强汽水循环的动力。 直流炉的结构与自然循环
锅炉结构不同 ，它没有汽包 ，是依靠给水泵压力使工质锅炉受热面管子中依次经过省煤器 ，，超临界压力 锅炉。 强制循环锅炉与自然循环锅炉比较 ： 优点 ：可适用于亚临界、 超临界压力 ；由于工质在 受热面中是强制流动 ，因而受热面的布置较灵活 ，受热均匀水循环好 ；起停炉快 ；水冷壁可使小 管径、薄管壁 （压力准许 ），相对汽包容积减小 ，节省钢材。 缺点 ：加装循环泵 ，系统复杂 ，投资高 ， 检修困难。
发受热面和过热器一次将水全部加热成为过热蒸汽。现在一般只宜用于亚临界
1
3、试述火力发电厂主要生产过程 ?
答：火力发电厂 （以燃煤发电厂为例 ）主要生产过程是 ：储存在储煤场 （或储煤罐 ）中的原煤由输
煤设备从储煤场送到锅炉的原煤斗中
,再由给煤机送到磨煤机中磨成煤粉。煤粉送至分离器
）。燃烧的煤粉放出
进行分离 ,合格的煤粉送到煤粉仓储存 （仓储式锅炉 ）。煤粉仓的煤粉由给粉机送到锅炉本体的 喷燃器 ,由喷燃器喷到炉膛内燃烧 （直吹式锅炉将煤粉分离后直接送入炉膛 离 ,分离出的水经下降管送到水冷壁管继续加热
大量的热能将炉膛四周水冷壁管内的水加热成汽水混合物。 混合物被锅炉汽包内的汽水分离 器进行分
,分离出的蒸汽送到过热器 ,加热成
符合规定温度和压力的过热蒸汽 ,经管道送到汽轮机作功。过热蒸汽在汽轮机内作功推动汽 轮机旋转 ,汽轮机带动发电机发电 ,发电机发出的三相交流电通过发电机端部的引线经变压器 什压后引出送到电网。在汽轮机内作完功的过热蒸汽被凝汽器冷却成凝结水
泵送到低压加热器加热 ,然后送到除氧器除氧 ,再经给水泵送到高压加热器加热后 继续进行热力循环。再热式机组采用中间再热过程
,凝结水经凝结
,送到锅炉
,即把在汽轮机高压缸做功之后的蒸汽 ,送
到锅炉的再热器重新加热 ,使汽温提高到一定 （ 或初蒸汽 ） 温度后 ,送到汽轮机中压缸继续做 功。 4、锅炉本体有哪些主要部件 ?各有什么主要功能 ?
答: 在火力发电厂中 ,锅炉的功能是利用燃料燃烧放出的热能产生高温高压蒸汽。锅炉本体的 结构和主要部件都是为了实现它的功能而设置的。 锅炉本体的结构有炉膛、 水平烟道和垂直 烟道 （尾部烟道 ）,主要部件按燃烧系统和汽水系统来设置
,有空气预热器、喷燃器、省煤器、
,加
汽包、下降管、水冷壁、过热器、再热器等。 空气预热器分层布置在垂直烟道中 （旋转式的 不分层 ,布置在垂直烟道底部 ）,它把送风机送来的空气利用流经垂直烟道的烟气进行加热
热后的空气分别送到磨煤机 （做为热风源 ）、排粉机、一次风箱和二次风箱。 喷燃器布置在 炉膛四角 （或前后墙 ）, 数目多时可上下分层。给粉机把煤粉送入喷燃器 ,一次风引入喷燃器把 煤粉吹入炉膛。二次风口布置在喷燃器近旁 接吹入炉膛。煤粉燃烧后形成飞灰
,喷入助燃空气。直吹式锅炉由排粉机将煤粉直
,极少的细灰随烟气
（ 细灰和粗灰 ）和灰渣。飞灰随烟气经水平烟道、垂直烟道
到除尘器 ,除尘器把烟气中 98% 以上的细灰除下落入除尘器下部的灰斗中
经吸风机送入烟囱排入大气 ;灰渣则落入炉膛底部形成炉底渣 ,由除灰设备定时除出炉外。 省 煤器分层布置在垂直烟道中 ,它把给水母管送来的水利用烟气进行加热再送到汽包中。 汽包 布置在锅炉顶部 ,它在锅炉的汽水循环中起着接收来水、储水和进行汽水分离的作用。 汽包 中的水经下降管、水冷壁下联箱
（它们都布置在炉膛外壁 ） 送到水冷壁。在强制循环式锅炉的
,在炉膛内燃烧的
下降管中安装有强制循环泵 ,加强水循环。 水冷壁是布置在炉膛四周的排管 包。汽包中的汽水分离器把汽水混合物进行分离 布置在炉膛上部和水平烟道中 口处装有屏式过热器 轮机中压缸继续做功。
5、目前我国对于单元制机组一般采用什么方法启动
?试述其含义。
燃料所放出的热把水冷壁管内的水加热成汽水混合物。 汽水混合物经水冷壁上联箱和上升管 进入汽
,分离出的蒸汽送到过热器 ,余下的水
,过热
留在汽包中继续参加水循环。 直流式锅炉没有汽包 ,水冷壁将水直接加热成蒸汽送入过热器。 过热器
,它把蒸汽加热并调节成符合规定温度的过热蒸汽
蒸汽经集汽联箱、 主汽门到汽轮机。 过热器又可分为低温过热器和高温过热器。 在锅炉水平 烟道入
,在炉膛顶部装有顶棚过热器。
再热式机组的再热器也布置在水
平烟道和垂直烟道中 ,再热器的功能是将在汽轮机高压缸做过功的蒸汽再次加热到一定温度 送回到气
答: 一般采用滑参数启动。 滑参数启动按操作方法分为压力法和真空法两种。 压力法滑参数 启动就是锅炉先要产生一定温度和压力的蒸汽之后才开启电动主闸门及主汽门冲动汽轮机。
启动参数一般为0.8?1.5 Mpa、220?250° C。这种启动方法由于操作简单、控制方便而被 广泛采
2
用。 真空法启动就是启动前全开电动主闸门、主汽门和调速汽门 ,真空区一直扩展到
,随着锅
锅炉汽包 ,点火后炉水在真空状态下汽化 ,在不到 0.1 Mpa 的压力下就可以冲动汽轮机
炉燃烧的增强 ,一方面提高汽温、汽压 ,一方面汽轮机升速、定速、并网、带负荷。由于真空 法滑参数启动具有疏水困难、 蒸汽过热度低、 汽机转速不易控制、 易引起水冲击等安全性较 差及再热器出口温度很难提高、抽真空困难等缺点 ,目前真空法滑参数启动已很少采用。 滑 参数启动按启动前汽缸金属温度的高低可分为冷态滑参数启动和热态滑参数启动。 启动时高 压缸调节级汽室下内壁温度低于它在额定参数下维持空转的金属温度时称为冷态滑参数启 动;如果高压缸调节级汽室下内壁温度高于此温度则称为热态滑参数启动。
6、汽轮发电机组的停机方式有几种 ,简述过程及注意事项。
答: 汽轮发电机的停机可分为正常停机及故障停机 ,对于正常停机按其停机过程不同又可以分 为定参数停机与滑参数停机。 （1）、定参数停机
即在停机过程中 ,主蒸汽参数保持在额定值不变 ,仅通过关小调门减少进汽量来减少负荷 一般可以在 40-50min 内将负荷减至零 ,电气解列 ,汽机打闸停机。 这样停机后汽机金属温度保 持在较高水平 ,利于再次启动 ,尽快接带负荷。
注意事项 :在减负荷过程中 ,必须严格控制汽机金属温度的下降速度和温度的变化。一般要求 金属温度的下降速度控制在 1.5C /min之内。 （2）、滑参数停机
即在停机过程中 ,调门保持全开 ,仅通过降低主蒸汽的参数方法来减少负荷。如果整个过 程全部采用滑参数方式 ,停机后汽缸温度可以达到较低的水平 ,有利于汽机检修 ,缩短工期。 对 于 20MW 以上机组一般采取滑参数方式停机。 额定工况下滑停应先把负荷减至 80-85% 额定 负荷 ,随主蒸汽参数降低全开调门 ,稳定一端时间。 当金属温度降低 ,各部件温差减小后 ,开始滑 停。滑停一般分段进行。严格控制汽机金属温度的下降速度和温度的变化
,一般要求金属温
度的下降速度控制在 1.5C /min 之内。减至较低负荷时 ,打闸停机 ,锅炉熄火 ,电气解列发电机。 注意事项 :
1） 主蒸汽必须保持有 50 C的过热度。
2） 整个停机过程中主蒸汽温降必须控制在 1-2C/min 内,再热机组再热蒸汽温降控制在 2C以内。当主汽温度低于汽缸 ，法兰温度35C时，应停止参数滑降，稳定运行一段时间。 7、汽轮发电机组启动方式有几种 答:按启动过程中新蒸汽参数的情况 轮机启动前的金属温度高低
,简述启动过程 ?
，可分为额定参数启动和滑参数启动两种启动方式
;按汽
，又可分为冷态启动和热态启动 ;按冲动转子时所用阀门的不同
，
（或其旁路门 ）启动。 额定参数冷态启动电
启动过程一般包括主蒸汽管
又可分为调节门启动、自动主汽门和电动主闸门
动主闸门前的新蒸汽参数在整个启动过程中始终保持在额定值。
道暖管及前期准备 ，冲动转子暖机升速 ，定速并列带负荷等阶段。 主蒸汽管道暖管及前期准备 冷态的主蒸汽管道被高温高压的新蒸汽加热到与新蒸汽同温度压力的状态称为主蒸汽管道 暖管。在暖管过程中 ，可以进行启动前的准备 ，凝汽器通循环水 ，启动凝结水泵 ，抽真空 ，送轴封 ， 检查润滑油系统 ，启动盘车连续运转等。 冲动转子暖机升速 :冲动转子一般使用调门或电动主 闸门 （或其旁路门 ），这根据汽机调速系统的不同来选择。 冲动转子后控制转子转速分别进行低 中，高速暖机。暖机过程中严格控制汽缸壁温升
，上下缸，内外缸，法兰，螺栓等处温差。一般
3
控
制温升在1-2 C/min,温差在30-50 C内。定速并列带负荷：汽机转速3000r/min定速，电气进行 并列操作 ，机组并列 ，带负荷暖机。带负荷暖机过程中仍应严格控制各处温升及温差等。随缸 温升高 ，机组接带负荷至额定出力。 （整个启动过程共需时约 8小时） 滑参数冷态启动 电动主 闸门前的新汽参数随转速、 负荷的升高而滑升 ，汽轮机定速或并网前 ，调门一般处于全开状态。 启动过程一般为 :锅炉点火及暖管 ,冲动转子升速暖机 ,并列接带负荷等。 锅炉点火及暖管 :锅 炉点火前 ,汽机应做好前期准备包括凝汽器通循环水
,检查润滑油系统 ,启动盘车连续运转等。
联系锅炉点火 ,汽机抽真空 ,送轴封。 锅炉升温升压 ,应及时开启旁路。 电动主闸门前压力 ,温度 达到冲动转子条件时 ,即可冲动转子。 冲动转子升速暖机 :冲动转子后 ,低速暖机全面检查后 即可在 40-60min 内将转速提到 3000r/min, 定速。并列接带负荷 :定速后应立即并列接带少量 负荷进行低负荷暖机。联系锅炉加强燃烧
,严格按启动曲线控制升温升压速度。
70%额定负
荷后 ,汽缸金属的温度水平接近额定参数下额定工况下金属的温度水平时 ,锅炉滑参数加负荷 的过程结束。此后 ,随着锅炉参数的提高 ,逐渐关小调门保持负荷不变 ,锅炉定压。当主汽参数 达到额定值后再逐渐开大调门加负荷至额定出力。
8、什么是汽轮机的真空和真空度 ?简述其物理含义。
答 :当容器中的压力低于大气压力时 ,把低于大气压力的部分叫做真空
,而容器内的压力叫绝
:当容
对压力。另一种说法是 ,凡压力比大气压力低的容器都称做真空。真空有程度上的区别
器内没有压力即绝对压力等于零时 ,叫做 完全真空 ;其余叫做不完全真空。 汽轮机凝汽器内的 真空就是不完全真空。 真空、绝对压力与大气压力之间的关系如下 : h1 + h2 = h 式中 h1: 容器内真空水银柱的高度，单位:mm h2:相当于容器内绝对压力的水银柱高度 气压力的水银柱高度，单位:mm真空也可以用百分比表示
，单位:mm h:大
，叫做真空度，即用测得的真空水银
柱高度除以相当于大气压力的水银柱高度 ，再化为百分数表示 ，用公式表示为 : 真空度 = h1/ h x 100%。在凝汽器内绝对压力不变的情况下，真空度随着大气压力的变化而变化。所以 ，在
理论计算上使用绝对压力来表示汽轮机凝汽器内的真空较为妥善。
在已经测得大气压力和凝
汽器内真空水银柱高度之后 ，绝对压力可由下述公式计算 : P =( h - h1)/735.6 (工程大气压) 例 如:测得汽轮机凝汽器内的真空等于 720mm 水银柱 ，另由压力表测得当时的大气压力是 750mm 水 银 柱 ，则 凝 汽 器 的 绝 对 压 力 和 真 空 度 各 为 : P =(h - h1)/735.6 =(750 - 720)/735.6=0.04(工程大气压 )真空度 = h1/ hx100% =(720/750)x100% =96%。 9、什么是汽轮机调速系统的迟缓率、速度变动率和调差系数
?
卡涩、不灵活以及连杆、 机械液压型调速器最好
答:汽轮机调速系统的迟缓率是指在调速系统中由于各部件的摩擦、 绞链等结合处的间隙、 错油门的重叠度等因素造成的动作迟缓程度。 的迟缓率￡ = 0.3?0.4 %。采用电液压式数字型调速器灵敏度很高
，迟缓率(人工死区)可以调 节到接近于零。 速度变动率是指汽轮机由满负荷到空负荷的转速变化与额定转速之比 ，其计 算公式为：S =(n1 - n2)/n x 100%式中n1汽轮机空负荷时的转速，n2:汽轮机满负荷时的转速， n 汽轮机额定转速。对速度变动率的解释如下 :汽轮机在正常运行时 ，当电网发生故障或汽轮 发电机出口开关跳闸使汽轮机负荷甩到零 ，这时汽轮机的转速先升到一个最高值然后下降到 一个稳定值 ，这种现象称为 \动态飞升 \。转速上升的最高值由速度变动率决定 ，一般应为 4? 5 %。若汽轮机的额定转速为 3000转/分，则动态飞升在 120?150转/分之间。速度变动率越 大，转速上升越高 ，危险
也越大。
汽轮机调速系统的静态频率调节效应系数 kf 的倒数为调速
系统的调差系数。调差系数的计算公式为 响很大。为了减小系统频率波动
：k S =△ f(%)/ △ P(%)式中：△ f(%):电网频率变化 ，要求汽轮机调速系统有合理的调差系数值 ，一般为
的百分数，△ P(%):汽轮发电机组有功功率变化的百分数。调差系数的大小对维持系统频率 的稳定影
4
4%?5 %。
10、什么是蒸汽一燃气联合循环机组 ，运行上有何特点 ?
答:蒸汽－燃气联合循环机组是把蒸汽轮机循环以及燃气轮机循环综合在一起的动力装置。
用提高初温的办法来提高蒸汽轮机循环的效率时 ，受到金属材料的限制 ，使初温难以继续 提高。由于蒸汽轮机的循环终参数较低 ,而燃气轮机循环的初参数却较高 ,所以蒸汽 -燃气联合 循环机组 ,利用燃气轮机循环有较高初温及蒸汽轮机循环有较低终参数的优点来提高整个循 环的热效率。 采用不同方式的机组特点不同。
余热锅炉联合循环机组特点是 :汽轮机的容量和新蒸汽参数由燃气轮机容量、排汽温度 决定 ,汽轮机不能单独运行 ,而且汽轮机负荷随燃气轮机而变动。
补燃余热锅炉联合循环机组特点是
:加装补燃器 ,利用燃气轮机排气中还有
14％－ 18％
的氧帮助燃烧 ,增加输入热量 ,提高汽轮机的功率和效率。
增压锅炉联合循环机组特点是 :因锅炉增加燃烧 ,燃烧迅猛 ,使传热系数大为增加 ,燃气轮 机的蒸汽参数随燃气轮机进气温度提高而增加 热 ,燃气轮机和汽轮机可以分开运行 意选择。
11、同步发电机的冷却方式分哪几种
?各有什么优缺点 ?
: 1、外冷 :包括空冷和氢冷 空冷 :冷却介质为空气 ,
,这种方式结构简单 ,但冷却效率不高。最大装
200MW 左右 ; 2、内 ,冷却能力高 ,可以缩小
;燃气轮机和汽轮机都不能单独运行。 ;可配置高参数大型汽轮机 ;锅炉中的所用燃料可任
排气助然锅炉联合循环机组特点是 :不仅回收燃气轮机的排气余热 ,同时充分利用排气中 的余
答:同步发电机的冷却分为外冷和内冷两种
即用空气把发电机内因损耗而产生的热量带走
机容量可达 100MW 左右 ; 氢冷:冷却介质为 氢气,即用氢气把热量带走。 与空气相比 ,冷却能 力高。通风损耗较小 ,但结构复杂 ,需配置储氢设备。最大装机容量可达 油通过导线内部 ,直接把热量带走 ,与前述两种表面冷却方式相比 小 ,总损耗相差不多。
12、简述大型单元机组的功率调节方式。 答:大型单元机组的功率调节方式有三种。
1、以锅炉为基础的运行方式
在这种方式下 ,锅炉通过改变燃烧率以调节机组负荷 制主蒸汽压力。当负荷要求改变时
,而汽机则是通过改变调速汽门开度以控
,以保持汽轮机
:当负
冷:包括定子水内冷 ,转子氢内冷等 内冷 （直接冷却方式 ）:冷却介质为水、油、氢气 ,即将氢、 水或发电机体积 ,节省材料 ,便于制造大容量发电机 ,但发电机结构复杂 , 铜损较大 , 铁损和机械损耗 较
,由锅炉的自动控制系统 ,根据负荷指令来改变锅炉的燃烧
率及其它调节量 ,待汽压改变后由汽轮机的自动控制系统去改变调速汽门开度 荷要求改变时 ,汽压的动态偏差小而功率的响应慢。
2、以汽机为基础的运行方式
在这种方式下 ,锅炉通过改变燃烧率调节主蒸汽压力
前的汽压为设定值 ,同时改变汽轮发电机的输出功率。汽机跟随控制方式的运行特点是
,而汽机则以改变调速汽门开度调节机组
,以改变
,
负荷。当负荷要求改变时 ,由汽轮机的自动控制系统根据负荷指令改变调速汽门开度 去改变锅炉的燃烧率及其它调节量
3、功率控制方式
这种方式是以汽机为基础的协调控制方式
汽轮发电机的输出功率。 此时 ,汽轮机前的蒸汽压力改变 ,于是锅炉的自动控制系统跟着动作
（如给水量、喷水量等 ）,以保持汽轮机前的汽压为设定值。
这种控制方式的运行特点是 : 当负荷要求改变时 ,功率的响应快而汽轮机前汽压的动态偏差 大。
,机、炉作为一个整体联合控制机组的负荷及主蒸
,根据负荷指令和机组实际输出功率之
汽压力 ,也称为机炉整体控制方式。当负荷要求改变时
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