单元机组运行原理考点总结

【热应力】因为温度原因产生变形，而变形受到约束从而产生应力。

【疲劳】材料长期在交变应力作用下发生破坏

【蠕变】在一定的温度、应力之下，随着时间延续，材料发生连续的、缓慢的塑性变形（不可恢复）。

【松弛【在一定的温度之下，材料总变形不变，随着时间延长，所受到的应力逐渐减小（弹性变形减小，塑性变形增大的过程）。

【脆性】材料承受冲击载荷的能力①冷脆性（<180℃冷态启动）②兰脆性200~300℃，蓝色绣膜，在该温度下，脆性变小，韧性增大，承受冲击载荷的能力强③热脆性随着温度的上升，脆性又升上来了。

【汽缸热翘曲】启动时上、下缸温度不同，变形不同，发生翘曲。

【原因】①上、下缸散热面积不同〈上缸连接进汽管，下缸连接凝结水排水管和抽汽管道（散热面积比上缸多）〉②下缸的保温效果差③受热不同:进入汽缸为过热蒸汽上缸吸热多，下缸凝结水吸热少。

【对策】⑴尽量保持上下缸吸热状态基本一致ⅰ停运时及时投盘车ⅱ启动时早点投盘车，使蒸汽在周向上流动起来⑵加强下缸的保温（但效果并不明显）⑶零米平台外部是冷空气，应将厂房大门紧闭。

【危害】汽缸的回转中心线变化，转子也会发生一定弯曲，但是变化不同，产生轴、叶片动静摩擦，一级叶片脱落剃光头。

【法兰螺栓加热装置投晚了】汽缸热了，法兰、螺栓没热，密封性变差，外面会有开口。因为里面膨胀，外面不能膨胀到位，所以外张口。

【法兰螺栓加热装置投入过早】会出现内张口，呈立椭圆。

【转子热翘曲的起因】投盘车过晚，造成转子上下部分受热不均。

【转子弯曲的原因】①未投盘车（停机时，由热态到冷态的过程）②蒸汽参数不合适会造成转子的弯曲③由于胀差。

【胀差】⒈绝对膨胀（可通过改变蒸汽流量温度，流速调整绝对膨胀）死点：膨胀时位置不变的点。汽缸和转子死点不一样（决定膨胀方向不一样），温升不一样，△L不一样。

2.【相对膨胀】由于死点和绝对膨胀不一样，导致相对膨胀量不一样，越是容量大的机组相对胀差的控制越严格。

【正胀差】当转子的膨胀量大于汽缸膨胀量时是正胀差，原因：转子受热比汽缸受热强。一般只有操作不当才会出现负胀差。

【胀差的危害】胀差使间隙变小，产生动静碰摩，伤叶片；小量动静碰膜产生振动，发出尖锐的声音（金属摩擦）

【解决胀差过大的方法】①停止增加进汽量，甚至减小进汽量②停止蒸汽升温。

【胀差影响因素】公式ΔT，①轴封供汽（防止漏气，加热汽缸）②摩擦鼓风③转速，转速升高，离心力大，转子变短（泊松现象），对绝对膨胀是有利因素。④法兰螺栓加热装置，投入过早，法兰膨胀，汽缸没膨胀，绝对膨胀过大。投入过晚，汽缸绝对膨胀量不够，造成胀差变大。⑤机组容量:机组容量增大，Mr/Ar变小，胀差难控制。

【单元机组特点】机炉之间联系紧密，负荷相互对应，节流损失减小，机炉相互依存（同时启停）。

【抽汽管道在下缸的原因】①加热器（高低加）一般在0m平台，引管道方便。②加热器易发生漏水，若管道在上部，水进入汽轮机危险。

【高压叶片结垢比低压叶片结垢严重】蒸汽对盐的溶解度比湿蒸汽低【胶球清洗时对机组运行的影响】凝汽器水侧结垢特点是紧密度高，在结

垢不严重时清洗

胶球受摩擦较大，掉下来的东西和水垢进入水库污染。

【启动】由静止状态转变为运行状态的过程。

【依照汽机进汽部分金属温度】冷态启动：＜180℃温态启动：180＜＞350℃热态启动：＞350℃极热态：＞450℃

【依照蒸汽参数】①额定参数（原始、母管制，有缺陷）②滑参数启动（真空法、压力法）

【依照进汽门】①高压调节汽门②自动主汽门或电动主汽门的旁路门。【依照进汽缸】①高中压缸联合启动（传统）②中压缸启动（经济、快速）。【滑参数启动】经济、能量损失小，启动时间短①压力法(使汽轮机保持一定的压力状态，然后送汽，凝汽器建立真空)较柔和，常选用②真空法（汽轮机建立真空，时间很长）伴随着状态的剧烈变化

?不特别提出就指：一般指滑参数压力法的高中压缸联合启动】

【再热器调温方法】①调烟气挡板②调火焰中心高度③烟气再循环④二级事故喷水减温⑤汽汽交换器

启动前汽轮机的超速试验，超过3360转叫【飞车】危急保安器动作。

【高低压旁路】作用：防止再热器干烧，保护再热器。只有高压旁路会有工质损失，能量损失，噪音污染。高低压串联旁路：当中压缸进汽量较少时需要一个与中压缸并联的旁路将多余部分蒸汽输送走。

【母管制】没有再热器，没有高压旁路，排汽进入中压缸，没有低压旁路，只有大旁路（叫做凝结水疏通管），进汽参数不稳定，不能用中压缸启动。【启动系统作用】①保护再热器②可以调整蒸汽流量的分配③旁路的容量可以决定汽轮机全甩负荷时锅炉的最低稳燃负荷④可以使汽缸不进汽时进行暖管暖机的操作【高低压串联旁路流量（容量）】是额定负荷的0.09 保证锅炉的低负荷稳燃；大旁路流量是额定负荷的0.36 若没有大旁路则高低压串联旁路流量（容量）要增加

【一般在启动时】希望有50℃的过热度，旁路上装减温减压装置。因为蒸汽要适应后边（中、低压缸、凝汽器）设备的温度（较低）减温减压装置上的热引到回热系统

低压区：上升一个压力，温度变化大高压区：上升一个压力，温度变化小【启动前准备工作】1、炉内：①看受热面是否完好无损②燃烧器附近是否正常（上次停炉时由于风量不足可能造成破坏）2、炉外：汽包，看人孔门严？，安全门防爆门完好？若人孔门（无弹簧，有门轴，把手）启动时未关好，进冷气，使炉内本来温度低的环境燃烧不稳定 3、汽水系统：（承压部件的严密性）进行水压试验 4、转机联轴器安全罩完好？盘车自如？润滑油位高于内圈最低点5、上水ⅰ水质（除氧水、除盐水）ⅱ水温冷态启动<90℃（保证汽包上下温差不太大）ⅲ水位上到低水位（允许最低水位）：因为点火后，产生蒸汽，水位升高（防止出现水位事故）ⅳ上水速度适中流速快换热快温差大一般用省煤器的旁路门上水（流量较小，控制精细）上完水后，观察水位，若不变化，说明承压部位（水冷壁、省煤器）密封良好。若水位下降，寿命承压部件泄漏或下联箱有门泄漏；若水位升高，说明上水门没关严 6、水压试验分工作压力实验和超压试验做工作压力试验之前，将安全门压死，开空气门，将汽包内空气排尽，上满水，关闭空气门，再观察锅炉，检查汽包上部分的门是否漏，没有异常时升压（用给水泵升）升到0.1额定压力时进行锅炉的全面检查，升到0.9减慢升压速度升到工作压力后停止升压，观察五分钟，若五分钟内压降

<5kg/cm3，水压试验成功，之后进行【超压试验】①关死联络管上阀门（水位计承压能力小）②清场③升压速度每分1 kg/cm3到1.2~1.25工作压力后停止升压，观察压力变化，若5分钟压降<5kg/cm3，超压试验合格④降到工作压力，检查锅炉，然后继续降压，降到一个大气压时打开空气门，复原安全门，打开水位计的联络门

【汽轮机】①汽轮机本体（膨胀指示、金属温度指示）②辅机（给水泵）检查转动是否灵活③联系电气、热工、对测控仪表进行校核④汽水、蒸汽、凝结水、给水、除氧、空气、循环水系统逐一进行检查⑤投油系统（润滑油）转子的回油温度75℃-90℃运行时油温高用冷油器（水和油进入换热面）冷却，油压高于水压⑥投盘车测轴弯曲用千分表⑦建立真空（标志汽机准备工作结束）用射水，射汽抽汽器，保证200~300水银柱高度

【汽缸进水危害】1、打叶片 2、一部分和高温蒸汽换热，一部分有水换不可热，温差大【点火】①投空预器，（烟气温度<120℃不允许投冷风，用暖风器加热（送风机后）②引风机，③送风机

【点火具备的条件】①投空预器②引、送风机建立负压③一次风管吹扫（逐根吹扫）将残余易燃物吹到炉膛，随气流吹走，防止爆燃。爆燃后果：出现一个正压（炉膛向外膨胀）尾部受热面爆燃，温度局部升高造成变形甚至金属失效（大机组爆燃绝对不允许发生，燃料量大，体积变化不多，能承受的压力小）④锅炉正常点火标志着启动的开始，先投油后投粉

【正常燃烧的条件】①风、粉配比合理②一、二次风配比合理③引、送风机配比合理

【过量空气系数的影响】①α增大，流速大，换热强，排烟温度降，排烟量升，排烟损失大②α减小，不完全损失升，效率降【若点火过程中锅炉突然灭火】①首先切断燃料投送②加强锅炉的通风③重新做吹扫④重新点火，不允许爆燃【锅炉升压过程】①锅炉点火时，空气门是开的（因为汽包内空气没排出，逐渐排出空气。道尔顿气体分压定律：N种气体组成，分压之和大于当地大气压时，认为空气不存在了。在 1.5~2个大气压时，关空气（认为空气排尽）点火后产生蒸汽蒸汽从主汽管排出②达到2~3 个大气压时，要加强水冷壁下联箱的放水（因为只投入了一个对角，火焰可能偏斜，炉墙吸热不均匀，所以膨胀不均匀。）放水的目的是：将冷水放掉，让热水补充进来使水冷壁膨胀起来，减少水冷壁的热应力③过热器保护：点火初期过热器没有冷却工质，干烧，希望工质尽早出来要加燃烧负荷，烟温升高，可能导致过热器烧坏。若低负荷时冷却工质出来，则干烧时间会加长，所以很矛盾④当有工质到过热器后，注意再热器的干烧

【暖管】用汽暖，有大量的凝结水，需进行疏水。暖管汽是过热度不大的蒸汽，放出汽化潜热就成水了

【冲转】达到500转时，停止进汽，全面检查动静碰摩(检查振动、胀差、缸内状况)

【升速暖机】达到某一速度下，停在该转速下进行暖机（主要是汽缸升温，减小胀差）（冲转结束3000转，从汽机开始进汽就开始暖机了）暖机指停留在某一转速下用蒸汽加热金属部件，分低速暖机（冲转时），中速暖机，高速暖机。

快速闯临界转速区（1400转）。高速暖机时间长一点，使胀差合适。使（上下缸，法兰，法兰螺栓）温差合适，使振动符合要求。

在接近2900转每分时投调速系统，升速过程中，在规定转速下，投汽轮机润滑油系统。

锅炉运行调节工作量大；汽轮机运行

监视工作量大。

【汽轮机发电机组与电网并网】自同期并网（常采用，与电网相位，频率一致）；准同期并网（与电网电压、相位、频率一致）。

【单台机组的最大容量不能超过整个电网容量的0.1】（防止机组退出时，对电网冲击过大）

【中压缸启动】在启动时高压缸不进汽，用中压缸进汽来冲动汽轮机转子。不进高压缸则走高压旁路，走再热器，然后进中压缸。

【倒缸】高压缸由逆流进汽倒换成正常进汽。

【倒暖】从逆止门引一小股蒸汽来冷却高压缸转子（转动摩擦升温），由疏水引出

【中压缸启动应具备的条件】①必须具备高低压串联旁路。②控制调节应是电液调节或电调节。③该逆止门应为可控启闭型或者在逆止门上加旁路门。④进一小股蒸汽再由疏水排走（叫做高压缸具有抽真空的功能）。

【中压缸启动的优势】中压缸启动进汽量变大，温度升高较快；中压缸启动快。

【启动过程】几乎中压缸进汽与高压缸逆流进汽是同时的，然后冲转。过临界时，中压缸旁路流量减小，中压缸进汽量增大，来快速通过临界转速区，达到3000R时，投调速系统，并网，接带负荷，高压缸倒缸（中压缸维持一定开度，高压缸逆止门、疏水门关掉，配合中压缸开度，减小湿度）。【额定参数停运】1、锅炉：燃料制备（煤粉仓煤粉高度由一个重垂装置测量） 2、汽轮机：降负荷（不能降太快，防止金属温度降低，产生应力）【汽轮机转子惰走】发电机从电网解列、去掉励磁、自动主气阀和调节阀门关闭，转子依靠惯性，转速开始下降到完全静止的一段时间。（转速高时，有摩擦鼓风损失，下降的快；转速降低，下降变慢；转速继续降低，轴瓦处油膜被破坏，油膜不稳定，转动阻力大，真空被破坏，下降加剧）【油膜不稳定】①有一定的转速才能形成油膜②轴瓦间距大，油膜不稳定③上一次停机时轴封供汽未停，局部未收缩，造成间隙变大，伤瓦，油膜不稳定

【汽轮机降负荷过程中停锅炉的顺序】除氧器、高加、低加、凝结水泵、当汽轮机负荷降到0.1时，开旁路主汽门，关电动主汽门，当负荷降到零时，解列。

【最低允许水位】能够保证自然循环正常进行，保证蒸汽不进入下降管。【如果水位超过了最高允许水位】①饱和蒸汽含盐量增加，进入过热器后，过热器会析出沉淀附着在过热器管道上，过热器易爆管②汽水分离效果差，水进入过热器，过热器会直接爆管③再严重时，水直接进入汽缸，轻则打叶片，烧轴瓦，重则，汽缸揭开了（水密度大，受离心力，法兰螺栓折了）。【严重满水易引起过热器爆；严重缺水易引起水冷壁爆。轻微缺水时水循环变差】

【影响水位的因素】①给水，给水高，水量大②锅炉负荷，正常时蒸发量＜给水量，由于有连续的排污和定期排污，调峰时汽机升负荷要开汽门，汽包连续蒸发量增大水位下降（可能存在虚假水位，汽包蒸发量变大而压力变小，则饱和温度下降，此时的温度大于饱和温度则析出汽包，水位上升）③燃烧，强化燃烧，水位下降

【汽包水位监视的特点】①机组容量越大，对水位监视越严格②当一次水位计和二次水位计不相符时，以一次水位计为准③一次水位计和汽包的实际水位相比略低（汽包内水中有气泡，而水位计的水中无气泡；水位计有一定的散热）。

【水位事故处理（针对轻微事故）】

原则：防止事故的扩大

【轻微满水位事故】①加强下联箱放

水②减少给水，减少喷水减温量（防止蒸汽温度过低）③监视过热器管温度有没有突然降低（突然降低说明水进了过热器）

【严重满水】关隔绝门，停机

【轻微缺水】适当的增加给水流量，关上汽机和锅炉之间的隔离门防止事故扩大

【蒸汽压力调节】气压高：管子机械应力大，是诱发爆管的原因；低：影响正常循环效率。

汽压对气温的影响：气压高，则气温也高，同向变化。气压对水位的影响：气压高，饱和温度高，蒸发量下降，水位升高。

【气压变化的原因】外扰：负荷变化；内扰:燃烧工况变化。

【判断】以汽轮机调阀为判断依据（若汽轮机调门没有动作，则可判断）【结论】汽轮机调门没有动作 P、D反向变化为外扰；P、D同向变化为内扰【分析】PV=NRT(vrt均不变) 汽机调门 p与n成正比，n是气体分子数。未动：若蒸汽流量d下降，则汽包内N 上升，P上升，所以D、P反向变化。若阀门动作：U上升，蒸汽流量D上升，N下降，P下降

【内扰】的调节属于燃烧调节；外扰是由于外界负荷变化而引起的。外扰：外界负荷增加，压力升高，先增加引风量，再增大一次风量，再增加燃烧量和给水量。

【外界负荷急剧增加】汽压突然降低：先较少给水（此时是虚假水位，最终要加水）不行在下联箱的放水门，同时加粉涨风当水位一旦开始回落则立刻开始增大给水，升的比降得慢

【外界负荷急剧减小】汽压突然升高：水位下降（虚假水位）增大给水流量（目的是减小给水量）增大的给水跟不上水位变化则打开空气门，压力泄出去。

【调压基本手段】通过调节燃烧工况来调整蒸发量进而实现调压。【汽温调节】气温过高：对过再热器承受了过高的温度，寿命缩短，会爆管。气温过低：循环效率下降，汽轮机的末级叶片受侵蚀增加（湿度增加）。

一级喷水减温是粗调；二级是细调。【影响过热气温的因素】①负荷和燃料对气温的影响，负荷上升，气温上升（风量上升，烟气流速上升，对流换热系数上升，气温上升。负荷上升，燃料量上升，炉膛出口烟温变化不大，函值上升，气温升高）②过量空气系数上升，气温上升，锅炉绝热燃烧温度下降，辐射放热量下降，但是炉膛出口烟温变化很小，△T不变，足以弥补燃烧温度的降低，气温升高③给水温度降低，则蒸汽温度上升。（蒸汽量少；调节燃烧函值下降）

【减温水】（来自给水泵，中间抽头）【受热面的清洁状态】水冷壁受污染：受热差，蒸发量小，工质少了，而烟温上升。所以气温上升；过热器污染：气温下降。

若结胶一般在前面，气温升高；若积灰一般积在后面，气温下降。

【中间再热机组运行中的几个问题】①容易发生飞车（再热器储存蒸汽量大）②机炉配合问题③参加电网一次调频能力低解决【办法】①加设中压自动主气门和调门②加装旁路③高压调门动态过调

【一次调频】自动，主力机组操作，快速升负荷至电网要求【二次调频】手动，所有机组同时手打同步器，转速静态特性平移使电网周波升高

?维持运行的原则】锅炉不能灭火；不能出现水位事故；使泄露占的发展速度较低（方法：降压运行）。

【单元机组事故处理的原则】控制事故范围，防止事故扩大。

【必须避免的恶性事故】伤害性的；人身伤亡；大面积停电。

?一般用时域信号判断设备是否正常；用频域信号判断故障源】

事故实例：

四管监测手段：1、噪音；2、振动。【转机（异常时为振动大）原因】质量不平衡（静不平衡：力矩、动不平衡：；力偶）；不对中（平行、角度、组合）

【单元机组的协调控制】要求：外部适应外部电网负荷变化，内部参数运行稳定。原则：在安全经济的前提下尽量适用锅炉的蓄热能力。

【协调方式】炉跟机；机跟炉；机炉协调。

机跟炉系统图：

锅炉调负荷，汽机调气压

【工作过程】Pt：机前压力（Pt=Pk）要求升负荷 N-Ne为正，Uk开大，Pk 上升，Pt与Po有一个比较。因为Pk 上升，Pk大于Po所以Ut上升，D上升，Ne上升到Ne=N

【特点】①锅炉调负荷汽轮机调压力②机前参数相对较稳定③适应负荷的变化能力较低（原因：没有很好的利用蓄热能力）

适用场合：①新机组运行经验不足，保证参数稳定②带基本负荷的机组（调峰机组不能用）③锅炉带病运行【炉跟机】

工作过程：电网要求升负荷 N-Ne为正上升，Ut上升，负荷上升了，Pt下降，Uk上升。

特点：①汽轮机调节负荷，锅炉调节压力；②机前参数相对不稳定（易出现虚假水位，因为靠Uk调节气压是大惯性量）③适应负荷变化的能力特别强。

适用场合:①带尖峰的机组②汽机带病运行③要求锅炉的蓄热能力强的机组。

【协调运行方式】

工作过程：电网要求升负荷 N-Ne为正上升，作用在锅炉、汽机调节器上，Ut上升，Uk上升。Pt首先下降然后上升的较慢Po-Pt上升，Uk上升（作用在锅炉上为正），Ut下降。(作用在汽机上为负)

适用场合：调峰机组

【单元机组的滑压运行】

【优点】对汽轮机的影响①各级金属温度变化不大②滑压运行的参数都比较稳定③滑压由给水泵滑压，给水泵功耗小④节流损失小，经济性好⑤对主蒸汽管道压力低，延长寿命

【对锅炉的影响】①滑压运行在低负荷时水冷壁易出现膜态沸腾②滑压运行，过再热器承受压力小，不易爆管③降负荷时有助于自然循环。