发电厂动力部分概述

1.热力系：在工程应用中，按研究任务和具体要求的不同，总是选择一定范围内的工质作为研究对象。

2.闭口系—热力系与外界不存在物质量的交换，热力系内的工质质量不变，仅与外界通过边界发生能量传递。

3.开口系—热力系与外界在能量传递的同时具有工质交换。

4.绝热系—热力系与外界之间无热量交换。

5.孤立系—热力系与外界无能量和物质的交换。

6.工质基本参数：热力系在平衡状态下，具有描述热力系宏观物理状况的六个物理量，称为系统内工质的状态参数。它们是压力（p）`温度（T）`比体积（v）`比热力学能（u）`比熵（s）和比焓（h）。

7.当容器内真实压力大于当时当地环境压力时，测压表计称为压力计。

8.当容器内真实压力小于当时当地环境压力时，测压表计称为真空计。

9.温度：是表示物体冷热程度的标志，是决定热力系是否处于热平衡的物理量。用数值表示温度的方法叫做温标。

10.比体积：是指单位质量工质占据的体积。即：P=1/v.密度不是状态参数。

11.理想气体状态参数p`vT之间的函数关系：pv=RT

12.(1)定容过程；热力系状态变化过程中，气体的比体积保持不变，即v=常数，则称热力系经历了一个定容过程。（2）定压过程（3）定温过程（4）绝热过程；热力系状态变化过程中，气体与外界没有任何的热量交换，则称热力系经历了一个绝热过程。（5）多变过程；热力系状态变化过程中，气体所有的状态参数都同时发生变化，并保持pv)n=常数的规律，则称热力系经历了一个多变过程。

13.闭口系热力学第一定律解析式；dq=du+dw或q= u+w=(u2—u1)+Wj 适用于任何工质9理想气体和实际气体`任何过程（可逆过程和不可逆过程）和任何转换方式（工质膨胀或压缩`工质吸热或放热）。

14.理论上把工质流动状态不随时间变化的开口热力系称为稳定流动系统。在稳定流动系统任一流动截面上，工质所有状态参数p`T`v`u`s等都不随时间变化；任一流动截面上的工质平均流速c(m/s)也不随时间变化；工质流经各截面上的质量m(kg)流量都相等。

15.热力学第二定律揭示了热力过程具有方向性，阐明了能量传递和转换过程中，能量的量守恒而能量的质不守恒，能量的品质不能自动升高的客观事实和客观规律。均从不同角度指明了热力过程进行的方向性`条件和限度。

16.由多个热力过程首尾相连`封闭链接的全部组合，称为一个热力循环。

17.卡诺循环：由两个可逆定温过程和两个可逆绝热过程组成的理想卡诺循环，

（1）卡诺循环热效率，仅与高温热源和低温热源（冷源）温度有关

（2）卡诺循环热的效率恒小于1。

（3）在T1=T2时，卡诺循环热效率等于零；单一热源的热机是不存在的。

（4）在相同温限范围内，卡诺循环热效率最高。

（5）卡诺循环由多个可逆过程组成，而热机中进行的各种实际热力过程，不同程度地存在着摩擦`涡流扰动和传热温度等不可逆损失。

18．从外部对水加热时，水的内部开始产生小气泡，随着加热量的增加，水的温度升高，气泡数量增多，气泡变大，并会上浮到水面逸出到周围空间。这种在水体内部进行的汽化现象称为沸腾。

19.在饱和状态下，整个水空间都发生汽化现象，称为整体沸腾。

20．随着定压力值的提高（），饱和水汽化为干饱和蒸汽时，用于克服分子间内聚力所需热能减少，即（v“–v`）`（s“–s`）值减小，饱和水线和干饱和蒸汽线随压力升高逐渐聚拢。当压力升高到22。129MPa时，两线重和于k点。k点称为水蒸气的临界点。

21.湿饱和蒸汽的状态参数为：vx=(1—x)v`+xv“ m3/kg

hx=(1—x)h`+xh“ kJ/kg

sx=(1—x)s`+xs“ kJ/(kg*K)

一个点—水蒸气的临界状态点；两条边界线—和饱和水线和干饱和蒸汽线；三个区域—液相过冷水区`液气共存的湿饱和蒸汽区和过热蒸汽区；五种状态—过冷水状态`饱和水状态`湿饱和蒸汽状态`干饱和蒸汽状态和过热蒸汽状态。

22．工程上常用的喷管有两种型式。

（1）渐缩型喷管—沿气流流动方向

（2）缩放型喷管—又称拉阀尔喷管。

23临界压力比：Bc=pc/p1 过热水蒸气：k=1.3，Bc =0.546；干饱和水蒸气：k=1.135，Bc =0.577；对于湿饱和水蒸气，临界压力比的大小取决于蒸汽干度x，k=1.035+0.1x.

当B=p2/p1≥ Bc时，应选用渐缩形喷管，获得亚音速或音速气流；当B=p2/p1< Bc时，应选用拉阀尔喷管，获得大于当时当地音速的超音速气流。

24.节流：在管道中流动的气体，遇到突然缩小的狭窄通路，如管道上的孔板`阀门等，因局部阻力使流体压力显著下降的现象。

25．（一）郎肯循环的组成：

（1）加热成高压`高温的过热水蒸气

（2）经历绝热膨胀做功过程

（3）在定压`定温下放出余热，凝结成低压饱和水

（4）经给水泵P绝热压缩

26．简化后的郎肯循环图：即汽轮机内的绝热膨胀过程；凝汽器内的定压（定温）放热凝结过程：给水泵内的绝热压缩过程和锅炉内的定压加热过程。

27．郎肯循环所做出的净功，应等于汽轮机对外做出的技术功与给水泵消耗外界功之差。

Nth,i=(q1—q2)/q1=[(h1—h2`)—(h2—h2`)]/(h1—h2`)=(h1—h2)/(h1—h2)/(h1—h2`) %

28.初温度对郎肯循环的影响：初温度提高，使汽轮机汽干度上升，减小了汽轮机内部损失，改善了汽轮机低压级的工作条件，提高了汽轮机运行安全性和经济性。

29．与郎肯循环比较，中间再热循环有如下特点：

（1）一次中间再热循环，提高了汽轮机排汽的乏汽干度。

（2）正确选择再热压力pb和再热温度ta，能有效的提高循环热效率。

30.如果物质内部在空间点上的温度值随时间τ变化，则称物质空间的温度场为不稳定温度场。

31．傅里叶定律：Q=–λAdt/dn

q=–λdt/dn

q—-单位时间内，通过单位面积的导热热量，称为导热的热流密度，W/m2

导热系数的数学表达式为：λ=–q/(dt/dn)

32.工程上把导热系数λ<0.23W/(m*oC)的物质称作保温材料或绝热材料。

33.稳态导热计算：求解导热问题的目的，是为了确定导热物体内的温度分布和导热量的大小。

34.单位时间内通过单位管长上稳定导热流量，为圆筒壁稳定导热热流密度。用符号q1表示，单位为W/m.

35.流体掠过固体壁面时的换热机理有两种：一是在流体于壁面之间的温度作用下发生流体分子扩散导热现象；二是蕴含与流体的热焓随流体流动产生混扰和迁移。

36.如果力是由于流体自身各部分温差导致其密度不均所产生的浮升力，则称为自由运动，相应的称为自由运动放热。

37.同一截面上流体各部分互不干扰，这种流动状态称为层流流动。

38.加大管道内流体的流动速度，将明显加大流体的脉动。流速大到一定程度时，脉动具有了破坏粘性束缚力的能力，流体质点产生横向运动，流体各部分之间相互干扰，甚至有涡流出现，这种流动状态称为絮流流动。

39.当Re≤2200时，流体为层流流动状态；当2200<Re<1*10^4时，流体为由层流向絮流流动的过渡状态；当Re≥1*10^4时，流体为充分的絮流流动状态。Re值愈大，絮流程度愈旺盛，层流边界层的厚度就愈小，放热过程进行的就愈强烈。

40.流体的动力粘度愈大，因粘性作用力所引起的流速降低影响就越深入流体内部，从而使流体的絮流程度降低。在其他条件不变情况下，降低流体动力粘度和提高流体密度，都能使放热过程加强。

41.葛拉晓夫准则是表征自由运动流体掠过固体壁，面时流动状态的无量纲准则数。

42.所谓辐射换热，是指物体间相互辐射和吸收的总效果。热辐射不同于热传导和对流换热，具有热能→ 电磁波动能→ 热能能量形式的转换和不依附于任何介质在真空中传播的特点。

43.物体在单位时间、单位外表面积上所发射出的辐射能，称为物体的 辐射力。

44.A=1的物体，称为绝对黑体，简称为黑体；R=1的物体，称为绝对白体，简称为白体；D=1的物体，称为绝对透热体，简称为透热体。

45.黑体对于任何方向上投射来的任何波长的辐射能，都全部吸收A。=1.对同温度下相同波长的辐射，黑体表面的辐射能力最大。定义黑体的辐射力为E。，黑体的密度为ε。=1，则实际物体的辐射力E与温度下黑体的辐射力E。之比，称为该实际物体的黑度。ε= E/ E。

46.任何物体的辐射力与它的吸收率之比，恒等于同温下黑体的辐射力。ε=A

47.火力发电厂换热器类型：

（1）表面式换热器：各受热面、凝汽器和高、低压器都是表面式换热器

（2）混合式换热器：例如火力发电厂给水回热加热系统中的除氧器，对热蒸汽系统的喷水式减温器等，都属于混合式换热器。

（3）储热式换热器：目前大型火力发电机组的回转式空气预热器，即属于储热式换热器。

48.强化传热的各条途径利弊不同，且受客观条件的制约特点：

（1）提高传热系数：.提高传热系数，减小传热器路上的热阻。由平壁稳定传热热阻R=1/α1+δ/λ+1/α2为例，使δ减小或使λ提高，都能减小热阻，但使δ减小受设备强度要求的限制。

(2)增大传热面积：新设计的换热器，靠加大换热面面积提高换热量，必使金属消耗量和换热器造价上升，对提高换热器强度不是积极的途径。

（3）增大传热温压：通过管壁交叉流动换热的次数，一般都在四次以上，分为顺流流动和逆流流动两种两种形式。

（4）其他因素对传热的影响

49.在设备和热管道外表面上敷射热绝缘层，是减少热损失的有效方法

50.锅炉设备是火力发电厂三大主机设备（锅炉设备、汽轮机设备、发电机设备）中最基本的能量转换装置。

51.锅炉辅助设备是指为满足锅炉正常工作所配置的外围辅助生产设备，如燃料制备系统及设备、送风机和引风机、除尘器、烟囱、灰渣处理系统及设备等。

52.送入喷燃器的这股携带煤粉的气流，称作锅炉的一次风；由空气预热器13来的热空气称作锅炉的二次风。

53.用以表明锅炉基本特征的一组技术参量称作锅炉规范：

（1）锅炉容量。指锅炉在安全经济条件下能连续生产的最大蒸发量，称为锅炉的额定蒸发量，用符号De表示，单位是t/h.

（2）蒸汽参数。指锅炉在额定蒸发量下的主蒸汽压力和再热蒸汽压力p，（MPa）；主蒸汽温度和再热蒸汽温度t（oC）。

（3）锅炉给水温度tgs(oC)。一般超高压以上锅炉机组给水温度tgs≥260 oC.

（4）锅炉效率ηb(﹪)。电厂高参数大容量锅炉效率ηb>90﹪

54.电场锅炉的分类

基于电场锅炉的不同特性和工作特点：其分类方法很多，主要有：

（1）按燃料不同分类：有燃煤锅炉、燃油锅炉、燃气锅炉等。煤是我国火力发电厂主要的主要燃料，火力发电厂%90以上装机容量中的机组是燃煤机组。

（2）按燃气参数不同分类：按照锅炉生产的新蒸汽压力参数高低，我国自行设计制造、目前仍用于火力发电厂的系列锅炉产品列表4-1【引进技术国产配600MV机组的锅炉仍才有亚临界压力参数（18。28Mpa），尚未形成系列产品，所以表中未列入】。

（3）按燃料方式不同分类：有层煤、室燃煤、沸腾煤等。室燃煤是我国电站锅炉要燃烧方式，它把煤制成煤粉，喷入大空腔炉膛内悬浮燃烧，如图4-1所视。

（4）按循环方式不同分类：有自然循环锅炉、多次强制循环锅炉（锅炉崽子让循环基础上，在下降管上加装强制循环水泵）和直流锅炉（给水有水泵一次加压，强制完成水的预热、汽化和过热过程，成为高压高温蒸汽）等。

（5）按排渣方式不同分类：有固态排渣锅炉（见图4-1）和液态排渣锅炉（燃煤的灰渣以液态方式由锅炉底部排出）。

（6）按通风方式不同分类：具有送风机和引风机两大辅助设备的锅炉，在负压下工作，称为平衡通风锅炉。

55.例如DG1000/170-1型，表示东方锅炉厂生产，额定容量1000t/h，额定蒸汽压力170at（16.7MPa）,第一次设计产品。

56.电厂往往取炉前应用煤作为元素分析样品，分析各种元素在煤中的质量百分比含量，称作收到基元素分析。

57.（1）碳（C）。碳是煤中的主要可燃物质

（2）氢（H）氢是煤中发热量最高的元素

（3）氧和氮（O.N）

（4）硫（S）

(5)灰分(A)较大的灰分含量不仅使煤着火、燃烧困难，而且会加重锅炉结渣和受热面积灰及对受热面积的磨损等问题。

(6)水分(M)

58.挥发分：将去掉水分的煤样，在实验室条件下隔绝空气加热，煤样在高温下裂解，逐样在高温下裂解，逐步释放出的挥发性可燃气体（CO.H2.CnHm.H2S和少量不可燃气体CO2.N2等）称为挥发分。挥发分是用干燥无灰基的煤样质量百分比来表示的，记为Vdaf.

59.煤的分类：无烟煤（Vdaf<10﹪，黑色而有光泽，质硬性脆，含碳量高，不易点燃，耐烧而火焰短，发热量高）、贫煤（10﹪<Vdaf<20﹪，碳化程度低于无烟煤，着火燃尽较困难，发热量较高，燃烧发出较短的枯黄色火焰）、烟煤（20﹪<Vdaf<40﹪，含水分适中而灰分较小，易于着火和燃尽，发热量较高，是电厂最好的燃煤品种）、褐煤（Vdaf＞40﹪，碳化程度低，多呈棕褐色，易点燃，Aar和Mar含量较高，发热量较低）。

60.统筹考虑得出的煤粉经济细度范围，称作适用于该锅炉机组的最佳煤粉细度范围或经济煤粉细度范围。

中速磨煤机与低速筒式球磨机相比较特点：其结构紧凑、体积小、占地面积少、投资省和噪声低，而且中速磨随负荷变化时，单位制粉电耗率变化不大，故变负荷运行经济性较高。中速磨结构比低速磨复杂，检修、运行技术要求高，其磨盘和磨辊金属磨损程度大，对煤的干燥能力小，不适宜磨制Aar和Mar大的煤种。

61.风扇磨煤机特点：具有磨煤和排粉双重功能。风扇磨煤机结构简单、占地面积小、初投资低；其本身较强的通风功能作用能产生200mm左右的风压，气流速度快、扰动性大、对煤的干燥能力强、适用于磨制Mar大的煤种；风扇磨煤机机体内储煤量少，对锅炉负荷变化的适应性好。但风扇磨的煤粉细度均匀性较差，扇叶和冲击板磨损严重，连续运行时间短，检修工作量大。严重磨损后的风扇磨风压降低、出力减小，这些是困扰风扇磨应用和向大容量发展的主要问题。

62、四、火电厂的制粉系统与布置

单位式大容量燃煤锅炉机组配有多套制粉系统。按工作方式不同分为两大类型。

1、直吹式制粉系统所谓直吹式制粉系统，是指由磨粉机磨制、分离的合格煤粉，由干燥剂携带全部直接送入锅炉炉膛燃烧。系统制粉量随时适应锅炉负荷变化。

2、中间储仓式制粉系统

63.制粉系统主要辅助设备：

（1）给煤机

（2）离心式粗粉分离器

（3）细粉分离器

（4）给粉机

64.煤在炉膛内的燃烧过程.

（1）着火预备阶段

（2）燃烧阶段

（3）燃尽阶段 为使上述煤粉燃烧的三个连续阶段进行的迅速，达到完全燃烧的目的，对炉内燃烧过程就必须提供下述条件：保证足够高的炉膛温度；具有良好的燃烧设备；分阶段供给适量和足够的空气量，保证燃料和空气充分混合；保证燃烧阶段较强烈的扩散扰动和燃尽阶段足够的燃烧时间和空间。

65.所有实际运行锅炉中提供的实际空气量vr(m^3/kg)都大于理论空气量。二者的比值称为过量空气系数α. α=vr/vn

66.炉膛出口处的过量空气系数（用表示）是判断和控制炉内燃烧情况的重要依据之一。

67.最佳过量空气系数：锅炉正式投入运行之前，通过燃烧调整试验确定，能使燃料完全燃烧、热损失小和锅炉热效率高的范围

68.煤粉燃烧器又称喷燃气。分类：（1）旋流式燃烧器 （2）直流式燃烧器

69.自然水循环原理和循环系统布置：

锅炉的水循环系统：汽包1中的炉水，经炉外不受热的下降管2送入底部的下联箱3，下降箱将水均匀分配给多根并联布置在下联箱和汽包之间的水冷壁管，水冷壁管是在炉膛内受热的。如此组成了一个由汽包→下降管→下联箱→水冷壁管（或称上升管）→汽包的密闭循环系统

70.汽包锅炉的自然循环原理：循环回路运动压头恰好用于克服系统中工质循环流动的阻力。任何结构、传热和工质性质上的因素导致运动压头减小时，都会引起系统循环工况稳定性变差、甚至停滞。

71.验证水循环系统循环可靠性的指标有两个：一是液态水进入水冷壁管入口处水流的流速，称为水循环系统的循环流速ω。通常循环流速控制在0.5~1.5m/s；二是循环回路的循环倍率K K=Dw/Dv

72.循环回路原理：按热负荷大小划分回路，是同一回路中的多根水冷壁管力求热负荷和流动阻力接近或相等，以避免某几根水冷壁管因受热条件不同发生水循环故障（t停滞、倒流或膜态沸腾现象）。

73.蒸汽带盐的机理，一是蒸汽直接溶盐；二是蒸汽携带含盐量大的炉水。

74.与自然循环锅炉相比，直流锅炉中的工质流动完全不受工质重度差变化的限制，炉膛受热面布置形式趋于多样化。

75.水平围绕单管带布置优点是：围绕管带可组成圆形或矩形炉膛，没有下降管和中间联箱，金属耗量小；管子长，水动力稳定。主要缺点是：较宽的水平围绕管带沿炉膛高度受热不均匀，增大了管带的热偏差，不易用于特大容量的锅炉；组合率低、现场组装工作量大。

76.过热器依其传热方式分为对流式过热器、辅射式过热器、和半辅射式过热器。

77.辅射式过热器：布置在炉膛上部，直接吸收高温火焰辐射热的过热器。

半辅射式过热器：屏式过热器布置在炉膛出口处、折焰角上方时，同时吸收炉膛内高温火焰辐射热量和烟气掠过受热面时的对流热量。

78.空气预热器：在锅炉尾部布置空气预热受热面，利用烟气余热加热空气，该部受热面即是。按结构和步置方式可分为两类：

1.管式空气预热器 在低温段管式空气预热器的冷空气入口区段，空气温度最低，烟气温度也最低，这使层份复杂的烟气可能在该区段产生揭露现象。严重时，会导致炉膛供风量不足而被迫降负荷运行。揭露在未腐蚀穿孔之前，还会使烟气中的灰粘结在管内潮湿的揭露面上，形成水泥质灰堵塞。堵灰烟气通流截面积减少，阻力上升，引风机阻力增大；还 使空预器减小，传热量减少，排烟温度上升，热风温度下降，锅炉热率降低。

2.回转式空气预热器

79.当前大型锅炉采用较多的方法，主要设置热风再循环（将部分热空气引入空气预热器冷风入口，以提高冷风温度）如采用暖风器（利用汽轮机抽气加热冷风的换热器设备）等。

锅炉

80锅炉的主要辅助设备：一二三

一．锅炉给水泵

二．锅炉送风机和引风机

平衡通风锅炉都配有能满足燃烧所需空气量的送风机和排除炉内烟气的引风机。送风机布置在过路车间零米层，由外界吸入冷风，风机的压头应满足克服风道、空气预热器和燃烧器的阻力。

三、锅炉除尘器

81.热平衡方程式：Qr=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6

百分比锅炉热平衡方程式：100﹪=q1+q2+q3+q4+q5+q6

Qr—伴随1kg燃料输入锅炉的总热量

Q1.q1—被锅炉有效利用了的热量及相应的百分比率

Q2.q2—锅炉排烟损失的热量及相应的百分比率

Q3.q3—锅炉化学不完全燃烧热损失及相应的百分比率

Q4.q4—锅炉机械不完全燃烧热损失及相应的百分比率

Q5.q5—锅炉散热损失及相应的百分比率

Q6.q6—锅炉灰渣物理热损失及相应的百分比率

82.锅炉机组热效率与燃料消耗量：

1.锅炉机组热效率：锅炉的有效利用热量，占锅炉输入总热量的百分比值，称为锅炉的热效率。

(1)锅炉机组正平衡热效率及其测算方法。

正平衡热效率方法：在已有燃料元素分析和能准确确定蒸汽流量、蒸汽各参数及燃料消耗量条件下，计算锅炉热效率的方法

（2）锅炉反平衡热效率及其测算方法。对已投放或技术改进后的锅炉，进行热工技术鉴定时，多采用反平衡热效率实验。

锅炉反平衡热效率方法，要求锅炉在相对稳定的负荷和燃烧情况下，逐一测量各项热损失，测试项目多。工作量大。但反平衡热效率方法不仅能得出锅炉热效率值，而且能通过实验获取各项热损失大小的实验数据，为查明影响锅炉热效率的主要因素，分析各项热损失偏差的原因，寻求减小锅炉热损失的改进方法和途径，提供了详实可靠的技术依据。

83.内部扰动：如果汽压变化是由于锅炉内部原因引起的。

外部扰动：：如果汽压变化是由于外部原因引起的。

84.改变过热蒸汽流过的流量或温度，或改变再热蒸汽的流量份额，都能实现对再热蒸汽温度的调节。

85.烟气侧调整汽温的方法：

（1）改变火焰中心位置，调节蒸汽温度的方法。采用旋流式燃烧器，分多排在锅炉前、后墙（或两侧墙）布置时，相应投、停或加大、减小上排或下排燃烧器的出力，同样能达到调整火焰中心、调节气温的目的。再热循环机组的锅炉，总是在低负荷下抬高火焰中心，以保证再热蒸汽温度的正常。对过热蒸汽温度，则辅以喷水减温方式维持气温合格。

（2）采用旁路烟道法调节蒸汽温度。烟气挡板调节蒸汽温度方法：分隔烟道出口布置可调节开度的烟气挡板。

（3）采用烟气再循环方法调节蒸汽温度。

86.影响汽包水位变化的主要因素：一方面是炉内燃烧工况正常（内扰），另一方面是锅炉负荷变化（外扰）。汽包水位在燃烧不稳定的情况下发生波动，波动的剧烈程度和幅度，不仅与暂时内扰的扰动量大小有关，还与扰动速度变化率的大小有关。

87.汽包锅炉特有的自补偿能力：附加蒸发量补充了锅炉暂时产气量不足（或过剩），减缓了气压下降（或升高）的趋势。

88.炉膛内安全控制系统（FISS）的功能：

（1）在锅炉运行各个阶段，多锅炉各主要运行参数和设备工作状况，进行连续的监视和逻辑判断；遇到危险工况时，能自动启动有关控制设备实行紧急跳闸，切断燃料供应，紧急停止锅炉运行，实现锅炉主设备的安全保护。

（2）FISS系统对制粉系统和各燃烧器进行遥控，使其按系统逻辑保证的规定顺序和时间，实现统一的、自动化规范启动、停止操作，防止危险情况发生和人为误判断、误操作事故，实现安全操作管理功能。FISS系统不直接实现设备的调节功能，即不直接参与燃料量、供风量等的调节。

89.SG-1000/70-555/555型锅炉为一次垂直上升管屏式直流锅炉，全悬吊结构。

90.以水蒸气为工质的叶轮式发动机称为汽轮机，其主要功能是将高压、高温蒸汽携带的热能，转换成电能。

91.喷嘴的工作过程使气流膨胀加速，其出口的高速气流进入动也流道，对叶片施加冲击作用力，推动叶轮于主轴一起旋转。因发电机和汽轮机的主轴直接连接，主轴上的旋转机械功被转换成电能。

92.蒸汽流过单级冲击式汽轮机实现热能对机械功的转换过程，分为两个环节：

（1）蒸汽在喷嘴流道内流动，蒸汽的压力、温度逐渐降低，膨胀加速，流速、比体积逐渐增大，蒸汽的热能转换成高速气流所具有的功能。

（2）离开喷嘴的高速气流进入动叶流道，冲击动叶片，使蒸汽流速降低，蒸汽动能转换成汽轮机转子旋转的机械功。

93.我们把蒸汽流过一列喷嘴和与之对应的一系列动叶栅所组成的基本做功单位单元，称为汽轮机的一个“级。

94.汽轮机设备主要包括：汽轮机本体、凝汽器及其系统、回热加速器及其系统、汽轮机调节和保护装置及其系统、气轮机油系统等。

95.于是大功率汽轮机更多的采用了多缸多排汽口整体布置方式，更大功率的汽轮机还采用双轴、多缸、多排汽口的整体布置形式。

96.静子部分主要包括汽缸、隔板、喷嘴、轴封和轴承等主要部件。

97.温度导致的热应使汽缸变形或导致螺栓断裂事故。因而，大功率、超高压及以上中间再热机组都无一例外的采用双层或多层缸结构。

98.300MW及以上汽轮机组高压转子，普遍采用整锻型。

99.超高压及以上的机组，都采用再热循环汽轮机，中压转子处于于高压转子相同的温度下工作，故中压转子也采用整锻型。

100.一些中低压汽轮机，由于蒸汽压力、温度较低和功率较小，多采用6—16所示的套装型转子。即高压高温段采用争端结构，中低温段采用套装结构。

101.在汽轮机启动升速（或停机降速）过程中，当上述激振力的频率等于转子的自振频率时，就会发生“共振现象（振幅急剧增大）”，发生共振时的汽轮机转速称为“临界转速（nc）”.

102.由于汽轮机末几级的通流截面大，叶片长（某些高参数、大容量机组末级叶片长度近1000MM），为了较小工作离心力，多采用变截面无围带结构，并且采用抗拉面大的纵树形叶根或多叉形叶根。

103.汽轮机轴端汽封作用：压力高于大气压力的轴端汽封用来防止机内高压蒸汽外泄，避免造成工质损失、使轴颈和高压轴承运行条件恶化；压力低于大气压力的轴端汽封用来防止外界空气漏入机内和破坏凝汽器正常工作。

104.盘车作用：汽轮机在不进气的条件下用电动机拖动汽轮机转子转动的机构，称作汽轮机盘车装置。汽轮机启动冲转前，只有轴封供少量蒸汽进入汽缸内；汽轮机停机停止进气后，热态的汽缸体具有上下缸壁温差。在上述工况下，都应启动盘车装置，使转子以2—4 r/min（低速盘车）或40—70r/min（高速盘车）的转速转动，使之均匀受热，避免转子受热不均引起热弯曲变形。机组启动前，还可借助盘车检查和判断机内动静部分间是否有磨擦，主轴弯曲度是否过大，以及轴承润滑油系统是否工作正常。盘车状态下冲转汽轮机能减小汽轮机的启动力矩，保证转子平稳升速。

盘车装置由盘车电机、离合器、减速齿轮组组成，通常布置在传动功率最大的汽轮机低压转子与发动机转子联轴器处的轴承座旁。

105.汽轮机轴承和转子定位：汽轮机转子靠轴承安装定位。汽轮机轴承分为两类：支持轴承和推力轴承。它们都是滑动轴承。

1.支持轴承 作用：承受转子的重量以及因转子震动等原因引起的冲击力，确定转子在汽缸体内的径向位置，保证转子与汽缸体同心，从而保持转子与汽缸体静止部件之间的正确径向间隙。

2.推力轴承 作用：平衡汽轮机转子上的轴向推力，将轴向推力传递到汽轮机基础上；限定转子在汽缸体内的轴向位置，保证转子与汽缸体内的轴向位置，保证转子与汽缸体静止部件之间的正确轴向间隙。

106.蒸汽在动叶槽道内膨胀程度的大小，用“级的反动度“表示，即：Ω=Δhbt/Δhit

若Ω=0，即级的总理想比焓降全部发生在喷嘴内，称为“纯冲动级”.若0<Ω<0.5，即级的总理想比焓降有少量发生在动叶槽道内，称为带有反动度的冲动级，习惯上就称作“冲动级”

107.动叶栅所受的力有：气流的冲击力和蒸汽在动叶槽道内膨胀加速的反作用力。

108.级的轮周功率：切向力Fu与叶轮动叶栅平均直径上轮周速度的积，即为此轮向力单位时间做出的机械功 Pu=Fuu=Du(c1cosα1+c2cosα2)/1000 Kw

109.级的内部损失原因：源于级的结构特点和级内热力过程中整汽的状态变化，存在着多种内部损失。不同的级，其级内的内部损失项及各项级内损失的大小也不同。

（1）喷嘴损失，Δhs

(2)动叶损失，Δhb

（3）余速损失，Δhc

（4）级内漏气损失，Δhl

（5）叶轮摩擦损失，Δhm

（6）部分进气损失，Δhe

（7）湿气损失，Δhw

110.级的速比是指其轮周速度u与喷嘴出口绝对速度c1之比，记作：x1=u/c1

111.汽轮机内部损失：凡是引起汽轮机内部整汽状态变化的损失

（1）汽轮机进汽机构的节流损失

（2）汽轮机逐级的级内损失

（3）汽轮机排汽阻力损失

112.汽轮机外部损失：凡是不直接引起汽轮机内整汽状态变化的损失。

113.汽轮发电机组每生产1kWh电能所消耗的蒸汽量称为汽耗量，用符号d表示：d=D0/Pb=3600/(ΔhT,iηT,rηmηg)

功率相同的机组，当其蒸气参数不同时，其消耗量也不同，故汽耗量不能用来比较不同类型汽轮发电机组的经济性，只能用来比较同类机组的经济性。

汽耗量能用来比较不同类型汽轮发电机组的热经济性。

114.凝器设备的任务是：降低汽轮机排汽压力，建立和保持一定的真空度，以提高循环热效率；回收洁净的凝结水，减少凝结水的含氧量。

115.凝器设备的原则性系统图：1—汽轮机，2—发电机，3—凝汽机，4—循环水泵，5—凝结水泵，6—抽气机

116.凝汽器（包括汽轮机本体）启动之前，靠抽汽器抽气建立初步真空度。会使凝汽器真空度降低，使机组热效率下降。严重时会因真空度降低过大（凝汽器绝对压力升高），相应使汽轮机排气温度升高，汽轮机低压缸及与之相连的后轴承座膨胀量加大，中心抬高，导致汽轮机的振动，甚至危及汽轮机正常安全运行。因而，凝汽系统中必须配备抽气设备。

117.中小容量机组多采用射汽式抽气机（以主蒸汽或汽轮机抽汽为工工作介质）；大型机组采用水环式真空泵或采用图6—33所示的射水式抽气器。

118.汽轮机调节的任务是：及时调整汽轮机功率，使之随时满足用户对用电量的需求；保持汽轮机额定转速，使之始终保持电频率在允许波动范围之内。汽轮机调节系统按其结构特点可分为两种形式：液压调节系统和电液调节系统。

119. 任何形式的调节系统都是由信号感受机构（旋转阻尼器等）、传动放大机构（放大器、继动器、滑阀等）、配汽执行机构（油动机、传动杠杆机构和调节汽阀等）和调节反馈机构等组成的。调节系统必须满足两个条件：一是调节能使汽轮机进气量与机组的电负荷相适应；二是一次调节过程结束后，滑阀必须回到中间位置。

120.汽轮机在各种稳定转速下工作，其转速与功率一一对应。系统的这种稳定工况转速与功率一一对应的调节特性，称作调节系统的静态特性。调节系统使汽轮机功率与转速一一对应的关系曲线，叫做调节系统的静态特性曲线。

121.同步器：能使静态特性曲线上下平行移动的机构。

122.同步器有两个用途：

（1）单机运行时调节机组转速。

（2）对网内并联运行的机组，调节各机组间的功率。

123.功频电液调压系统：功率—频率调节系统，信号采集和运算使用电子元件，执行机构仍用错油门和油动机组成。

124.比电液压系统的功频电液调节的特点：功频电液调节系统能自动调控汽轮发电机组的功率和频率。从机组盘车到并网的大范围内，根据启动要求升速率实现机组平稳的自启动。它具有抗内扰的能力，从而提高了机组运行稳定性。电子元件测量和计算功能，则显著提高了调节系统的动态响应能力和稳定精确度，易于实现一炉综和控制，为电厂自动化和微机控制提供了良好条件。

125.汽轮机保护装置的作用：要求具有可靠性好、灵敏度高的调节系统，还必须设置多种保护装置，调节系统失灵或其他故障时，迅速停机向机组提供保护，避免事故扩大或设备损坏。

1.汽轮机自动主汽门 主汽门在弹簧力作用下，立即关闭（仅需0.1—0.3秒）

2.汽轮机超速保护装置

3.汽轮机轴向位移保护装置

126.300MW机组危急保安器1—飞锤，2—弹簧，3—调整螺母，4—限位衬套，5—导向衬套

127.为什么用低压微过热：采用低压微过热整汽冲转汽轮机，才是有效的减小汽缸壁但享受热不均匀性、降低汽缸体内外壁温差和减小金属热应力的正确选择。

128.汽轮机的停机过程：实质上是一个从汽轮机内部对热态厚壁汽缸体的单向冷却过程。

129.汽轮机启动、停机或变负荷过程中必须严格控制蒸汽参数和流量的变化，使汽缸内外壁温差值不大于35 oC.左右，并且要具有较小的温度变化率（约为２――２.５oC/ｍｉｎ.）汽轮机转子在上述启动、停机或变负荷工况下，其外表面受到单向的加热（或冷却），越是靠近转子轴心部位金属温度就越低（或越高），温度差使转子出现热应力。

130.汽缸热变形：

（1）.下汽缸布置有各段抽汽管座和疏水管座，使下汽缸外表散热面积大与上汽缸。

(2)汽缸内总是热蒸汽（停机后为空气）上升，启动和停机过程中凝结水在重力作用下向下流动，使下汽缸内壁上形成较厚水膜，受热条件变差。

（3）下汽缸外表面保温层在自身重力作用下下垂，易形成裂纹、脱落，或在保温层与缸体外表面之间形成对流空气夹层。而且外界冷空气总是先掠过下汽缸后才到达上汽缸外表面，下汽缸的冷却条件又优于上汽缸等。

131.胀差：指汽轮机转子与汽缸体之间轴向热彭量的差值，主要是它们的结构和受热条件不同。在汽轮机启动和升负荷过程中，转子各段温升比对应段汽缸体的温升快、温度高、膨胀量大，出现“正膨差”。相反，在汽轮机停机或减负荷过程中，因蒸汽参数或流量减小，转子降温速率比汽缸体快，对应段上转子的膨胀量小于汽缸体，出现“负胀差”。

132.为什么要采用滑参数启动：科学技术的发展和电厂锅炉及其附助设备可靠性的大大提高，超高压及以上火力发电机组多为中间在热、采用集中控制技术的单元制布置方式，这为普遍采用锅炉—汽轮机滑参数联合启动提供了有利条件。滑参数启动是指汽轮机整个启动过程中，主汽门前的蒸汽参数，随着机组转速、负荷的升高而由锅炉调整控制滑升的联合启动过程。

133.可采用下述两种不同方式停机：

（1）手动打闸停机，锅炉同时熄火，发电机解列。

（2）锅炉维持最低负荷，然后熄火。

134.汽轮机正常运行与维护：

（1）汽轮机进汽温度

（2）汽轮机进气压力

（3）凝汽器真空度 故大功率汽轮机凝汽器运行真空度，不低于6500mmHg

（4）汽轮机轴向位移

135.主蒸汽系统：锅炉生产的高压高温蒸汽供给汽轮机的主管道（包括通往各辅助设备的支管和附件）

1.集中母管制主蒸汽系统

2.切换母管制主蒸汽系统

3.单元制主蒸汽系统

136.火电厂的给水管道系统也分为母管制、切换母管制和单元制等多种布置方式

137.给水回热加热设备与系统：

1.给水回热加热器

2.给水除氧器系统中由主凝结水和少量化学补充水组成的锅炉给水中，因凝器系统露入空气等原因溶解少量有害活性气体。炉水温度较高，溶于水的气体就越易直接和金属发生化学反应，使设备金属表面遭受腐蚀，其中最具危害性的是给水中溶解的氧气。

3.给水回热加热系统

138.为什么设置除氧器：目前大型火力发电机组主要采用热力除氧法，即在回热加热系统中的低压加热器与锅炉给水泵之间，设置热力除氧器。热力除氧器兼有对锅炉给水进行热力除氧和加热（相当于一级混合式加热器）的双重功能。

139.工作原理：热力除氧器就是应用亨利定律原理，在保持除氧器内总压力不变条件下，将水加热到饱和状态，使水蒸汽压力等于除氧器内的总压力，其他气体分压力趋近于零，将原来溶于水中的气体逸出排放掉。

140.锅炉、汽轮机的旁路系统作用：当锅炉或汽轮机发生较大故障和机组启、停时，为便于事故处理和机组启、停时进行保护，减少汽水损失，都设置在旁路系统。旁路系统是单元制，机组在启、停或事故情况下，对机组起调节、保护作用的附属系统。他能将锅炉产生的蒸汽部分或全部绕过汽轮机或在热器，通过减温减压直接排入凝汽器（或排大气）。

141.其他局部热力系统：火力发电厂除上述主蒸汽管道系统、给水管道系统、回热加热系统和旁路系统，还有一些其他局部性热力系统。

142.凝汽器火力发电厂主要辅助生产系统：

一、燃料输送系统

二、灰渣输送和处理系统废渣输送方式有三种，即机械输送、气力输送和水力输送。

三、电厂供水系统（1）电厂循环供水系统 （2）电厂直流供水系统

143.凝汽式发电厂热经济性基本分析：（1）提高电厂热能动力装置循环热效率 （2）完善锅炉设备和提高运行控制技术 （3）提高汽轮发电机组内效率和机械效率 （4）优化汽水管道设计布置，减小汽水管道热耗散

144.凝汽式发电厂主要技术经济指标:(1)凝汽式发电厂热效率 （2）凝汽式发电厂厂用电率 （3）发电厂发电煤耗率和供电煤耗率 （4）发电厂装机容量年利用小时数

145.断面平均流速：流动速度描述水流流动的快慢程度。事实上，过水断面上个点的水流流速都不相等，通常用假想流速—过水断面上的平均水流流速来描述水流运动。

146.恒定流流量方程：A1c1=A2c2=…=Ac

物理意义：单位时间内，恒定流通过各个过水断面上的流量相等，其断面面积与断面平均流速成反比。

147.水利发电厂生产有哪些特点：

1.堤坝式水电厂1）河床式水电厂 2）坝后式水电厂

2.引水式水电厂：常采用引水至开阔地段，依地势建厂的水力开发方式

1）无压引水式水电厂

2）有压引水式水电厂

3.混合式水电厂

4.抽水蓄能式水电厂：是一类特殊形式的水电厂，在电力系统中，它既是电源（发电厂）又是负荷（用电设备）。

特点：将下游的水抽送到高水池，以抽水蓄能的方式把能量储存在高水池中，当电力系统处于高峰负荷时，机组改为水轮机方式运行，将高水池蓄存的水能用来发电。利用电网内低谷负荷时的电量抽水蓄能，在电网内高峰负荷时引水发电，实践证明，抽水蓄能使水电厂在电力系统中，具有十分重要的多种间接功能：（1）调频 （2）调相（3）调负荷 （4）事故备用 （5）提高电网运行的灵活性和可靠性

148.水力发电厂生产特点：1.出力与发电量受天然径流情况影响

2.机简人少，管理方便。

3.运行费用低

4.水轮机启停快速、方便，易于调整。

5.能为水利系统提供重复装机容量

6.无环境污染

149.水轮机是将水能转换成旋转机械功的原动机

150.比转速：如果用P、H、n来表示水轮机的相似判别量，用它们的组合量来反应相似条件下水轮机的工作特性，就给水轮机设计提供了很大方便，这个新的组合量概念。

公式：ns=(189~216)d0Z0^1/2/D1

151.每一种结构形式的反击式水轮机都由水轮机室、导水机构、转轮和泄水机构四大主要部分组成。

152.Hs和(c2^2–c5^2)/2g项越大,p2/γ项就越小，转轮出口处的负压值就越大，故反击式水轮机装设尾水管，转轮出口负压值不正常升高时，是诱发转轮内有害汽蚀的原因。

153.为了限制水轮机内局部汽蚀现象的发生和发展，常采用的措施有：避免水轮机长时间在低负荷下运行；适当的向转轮式补入空气以破坏局部形成高度真空；改进和完善转轮轮叶叶形，提高其表面光洁度，以减小局部低压区出现的可能性；选用硬度大、抗汽蚀性能好的转轮和轮叶金属材料；更主要的是合理确定水轮机的吸出高度Hs等。

154.水电厂的水轮机组必须有保证其正长运行和安装检修的主要辅助设备及系统。它们是油系统设备、水系统设备、和压缩空气系统设备。

155.水轮发电机组水系统设备：1.供水系统：包括发电机的空气冷却器、水轮机的推力轴承和导轴承的油冷却器、油压装置冷却器和水冷式空气压缩机冷却器的冷却用水及导轴承的润滑用水等。其次是生活用水和消防用水。2.排水系统：（1.生产中用过的水（2.检修蜗壳、尾水管和部分饮水钢管时，先将机组前的蝶阀和进水阀门关闭，使上述设备中的容水自流经尾冷却器水管排向下游，然后关闭尾水管闸门，将剩余存水排入集水井中，再用检修泵排除。（3.各用水设备漏水和厂房内渗漏水。