水位与端差
2023大唐汽机考试题库含答案
大唐汽机考试题库含答案1.疏水自流的连接系统，其优点是系统简单、运行可靠，但热经济性差。
其原因是（由于高）一级压力加热器的疏水流入（较低）一级加热器中要（放出）热量，从而排挤了一部分（较低）压力的回热抽汽量。
2.疏水装置的作用是可靠地将（加热器）中的凝结水及时排出，同时又不让（蒸汽）随疏水一起流出，以维持（加热器）汽侧压力和凝结水水位。
3.为了避免高速给水泵的汽化，最常用的有效措施是在（给水泵）之前另设置（低转速前置泵）。
4.给水泵出口逆止门的作用是（当给水泵停运时，防止压力水倒流入给水泵，使水泵倒转并冲击低压管道及除氧器。
）。
5.阀门按用途可分为以下几类：（关断）阀门、（调节）阀门、（保护）阀门。
6.调节阀门主要有（调节工质流量）和（压力）的作用。
7.保护阀门主要有（逆止阀），（安全阀）及（快速关断）阀门等。
8.凝汽器冷却倍率可表示为（冷却水量）与（凝汽量）的比值，并与地区、季节、供水系统、凝汽器结构等因素有关。
9.汽轮机在做真空严密性试验时,真空下降速率（＜=0.13kpa∕min）为优（＜=0.27kpa/min）为良，（＜=0.4kpa∕min）为合格.10.汽轮机危急保安器充油试验动作转速应略低于（额定转速），危急保安器复位转速应略高于（额定转速）。
11.在稳定状态下，汽轮机空载与满载的（转速）之差与（额定转速）之比称为汽轮机调节系统的速度变动率。
12.大功率汽轮机均装有危急保安器充油试验装置，该试验可在（空负荷）和（带负荷）时进行。
13.造成汽轮机大轴弯曲的因素主要有两大类：（动静摩擦）、（汽缸进冷汽冷水）。
14.汽轮机调节系统中传动放大机构的输入是调速器送来的（位移）、（油压）或（油压变化）信号。
15.汽轮机的负荷摆动值与调速系统的迟缓率成（正比），与调速系统的速度变动率成（反比）。
16.汽机的低油压保护应在（盘车）前投入。
17.汽轮机油系统着火蔓延至主油箱着火时，应立即（破坏真空），紧急停机，并开启（事故放油门），控制（放油速度），使汽轮机静止后（油箱放完），以免汽轮机（轴瓦磨损）。
探析高压加热器水位运行不稳定的原因分析及改进措施 杨奉斌
探析高压加热器水位运行不稳定的原因分析及改进措施杨奉斌摘要：高压加热器是火力发电厂给水回热系统中的重要设备。
加热器运行状况的好坏，也与机组的经济性密切相关，因此加强监视加热器运行状况是运行人员的重要工作之一。
在运行中应注意监视加热器水位、温升和端差等问题，针对参数的异常，应认真总结分析，找出原因，以达到高加良好运行的目的。
关键词：高加水位；疏水；原因分析；液位控制装置某火力发电厂发电厂＃8机组是采用哈尔滨汽轮机厂制造的型号为N200-230/535/535、一次中间再热、凝汽式单轴三缸三排汽口汽轮机，1996年投产使用。
全机共有8段非调整抽汽。
其中1、2、3段分别为3台高加抽汽用汽。
另有4台低加。
3台高加均为“U”型管表面式加热器，疏水采用逐级自流的方式，＃1高加疏水最终至除氧器。
疏水装置为电动式调节装置。
高加水位运行不稳定，据运行日记统计，最多时一个月高加动作8次，高加投入率不高。
1高压加热器水位控制及其保护系统水位控制策略：目前，国内机组广泛采用DCS控制高加的水位和疏水调节阀的开度，每台高加一般布置3套双室平衡容器水位测量装置，经过3取中及坏质量判断等处理后，用于水位显示、调节以及联锁保护信号，在控制策略上一般采用常规的PID控制。
#1高加水位调节系统是一个带有主蒸汽流量前馈的单回路调节系统。
高加水位给定值和实际测量值得到的水位偏差进行PID运算，输出4～20mA信号，经过电―气转换器的转换，将电信号转换成气压信号，控制疏水门开度，实现水位的自动调节，调节品质力求平稳和准确。
主蒸汽流量前馈信号是为了在机组负荷变化时，能更快克服扰动。
#2、#3高加水位调节系统是一个单回路调节系统，高加水位给定值与实际测量值得到的偏差进行PID运算，PID输出控制疏水门开度。
作为大容量火电机组的一项重要保护装置，高压加热器的水位保护具有非常重要的意义。
水位保护程序中疏水阀打开的条件非别为：（1）本高压加热器水位达高二值。
1000MW发电机组高加端差与机组负荷的变化调节技术
1000MW发电机组高加端差与机组负荷的变化调节技术摘要 :介绍了1000MW机组高压加热器 (简称高加 )端差的基本原理和高加正常水位控制方法;分析了机组高加端差对经济性的影响,指出了高加水位、高加端差、机组负荷的关系;提出了该机组高加水位控制时的新控制策略 ,提高火电机组回热加热系统的运行可靠性和运行性能，直接影响整套机组的运行经济性。
关键词:高加水位；端差；差压式水位计；测量偏差；负荷引进超超临界机组技术，其高压加热器选用HP1、HP2、HP3高加(高加序列号按抽汽压力由高到低排列)、ZF（HP3高加前置冷却器）型式：卧式、U型管。
三台100％容量的卧式、U型管式高压加热器，单列布置，高压加热器采用大旁路系统。
当任一台高加故障停运时，三台高加同时从系统中退出，给水能快速切换到该列给水旁路。
机组在高加解列时仍能带额定负荷，这样可保证在高加事故状态时机组仍能满足运行要求。
1.高加端差的定义及经济性高加端差有上端差（加热器进气压力下的饱和温度与出水温度的差值称为上端差,也称传热端差）和下端差（正常疏水温度与进水温度的差值称为下端差)。
三台高加连续排汽分别接至除氧器，以提高传热效率和防止腐蚀内部零部件。
疏水采用压差逐级自流，3号高加疏水最后流入除氧器。
疏水调节装置采用疏水调节阀，根据加热器水位的变化控制疏水调节阀的开度来实现的。
加热器设有安全可靠的水位保护装置，给水系统采用大旁路，当任一加热器水位高于HHH值(+138mm)时，三台高加汽、水侧全部出系，给水走大旁路系统。
在具有疏水冷却段的高压加热器中，利用疏水液位在凝结段和疏水冷却段进口或加热器的疏水接管之间形成水封，当液位偏低时水封丧失，这就会造成蒸汽直接流入疏水管路或疏水冷却段，使过冷却的有效性降低，水封的丧失其实质是取消了疏水冷却段在加热器中的作用。
从而使加热器的疏水端差增加，疏水汽化，疏水逐级自流排挤下一级加热器的低压抽汽，产生不可逆损失，降低回热循环效果，从而影响机组的热经济性。
加热器端差
加热器端差————————————————————————————————作者 :————————————————————————————————日期：?一、加热器端差（一 ) 加热器端差的定义表面式加热器的端差 , 有时也称为上端差（出口端差），若不特别注明, 平时都是指加热器汽侧出口疏水温度( 饱和温度）与水侧出口温度之差。
图 3-1 所示 , 加热蒸汽以过热状态 1进入加热器筒体 , 放热过程中温度下降、冷凝至汽侧压力Ｐ′j下对应的饱和状态 2 ，以疏水温度 t ｓj走开加热器，而给水或凝结水则以温度为t wj+1的状态点 a 进入加热器水侧 , 吸热升温后以温度为 t ｗj的状态点 b 走开。
由于金属管壁传热热阻的存在及结构部署的原因, 一般的表面式回热加热器的 t wｊ比ｔsj要小，平时用θ=t sj－ｔｗj代表加热器的端差。
显然 , 端差θ越小，热经济性就越好。
我们可以从两个方面来理解: 一方面 , 若是加热器出口水温 t wj不变，端差减小意味着 t sj不需要原来的那样高，回热抽汽压力可以降低一些，回热抽汽做功比 X r增加，热经济性变好 ; 另一方面 , 若是加热蒸汽压力不变，ｔsj 不变，端差θ减小意味着出口水温t wj高升 ,其结果是减小了压力较高的回热抽汽做功比，而增加了压力较低的回热抽汽做功比, 热经济性获取改进。
比方一台大型机组全部高压加热器的端差降低1 ℃，机组热耗率即可降低约0 ．06% 。
加热器端差终归如何选择?从图３ -1 可看出 , 随着换热面积 A 的增加，θ是减小的 ,它们有以下关系式中 A ——金属换热面积，ｍ 2 ;t ——水出、入口的温度差，℃;K ——传热系数， kJ/( ｍ２·h·℃ );G——水的流量 ,ｋｇ /h;c p——水的定压比热容，kJ ／ (kg·℃) 。
因此 , 减小端差θ是以付出金属耗量和投资为代价的。
学一下加热器端差,运行中对端差有什么要求？
一、加热器端差加热器的端差一般指加热器抽汽压力下的饱和温度与加热器出口水温之差值。
加热器端差还有上下端差的概念，加热器上端差=汽侧抽汽压力对应的饱和温度-水侧出口温度，下端差=汽侧疏水温度-水侧进口水温。
端差越小，热经济性就越好。
我们可以从两个方面来理解：一方面，如果加热器出口水温不变，端差减小意味着不需要原来的那样高，回热抽汽压力可以降低一些，回热抽汽做功比增加，热经济性变好;另一方面，如果加热蒸汽压力不变，疏水温度不变，端差减小意味着出口水温升高，其结果是减小了压力较高的回热抽汽做功比，而增加了压力较低的回热抽汽做功比，热经济性得到改善。
例如一台大型机组全部高压加热器的端差降低1℃，机组热耗率就可降低约0.06%。
加热器端差究竟如何选择?从图3-1可看出，随着换热面积A的增加，θ是减小的，它们有如下关系因此，减小端差θ是以付出金属耗量和投资为代价的。
我国某制造厂为节省成本，将端差增加1℃，金属换热面减少了4㎡。
各国根据自己钢材、燃料比价的国情，通过技术经济比较确定相对合理的端差。
我国的加热器端差，一般当无过热蒸汽冷却段时，θ=3～6℃;有过热蒸汽冷却段时，θ=-1～2℃。
机组容量越大，θ减小的效益越好，θ应选较小值。
例如ABB公司600MW超临界燃煤机组，四台低压加热器端差均为2.8℃;东芝350MW机组的四台低压加热器端差也为2.8℃;国产优化引进型300MW机组最后三台低压热器均为2.7℃。
二、造成机组端差大的原因有以下几个方面：1)、高压加热器泄漏堵管，影响高压加热器的传热效果，导致上、下端差加大。
高压加热器泄漏堵管的原因有设计制造因素;此外，高压加热器启停时，给水温度变化率超标也是造成高压加热器泄漏堵管的一个原因。
2)、运行参数偏离设计参数较大。
由于机组设计和制造缺陷，以及运行调整和系统泄漏的原因，机组运行的热力性能指标达不到设计值，使得机组在偏离设计值较大的工况下运行。
3)、加热器水位的影响。
高加疏水端差大原因分析
＃2机＃1高加疏水端差大原因分析一、＃2机通流部分改造前后＃1高加疏水温度对比由附表可知，＃2机通流部分改造前，负荷580MW时，#1高加疏水温度为253℃，进水温度为241℃，则改造前＃1高加疏水端差为12℃；＃2机通流部分改造后相同负荷下#1高加疏水温度约258℃，进水温度为236℃，则改造后＃1高加疏水端差约22℃，同比＃1高加疏水端差上升约10℃。
二、加热器疏水端差大理论原因1、加热器运行水位低，导致疏水中带汽，疏水温度上升，疏水端差增大。
2、加热器运行中事故疏水动作，导致加热器水位下降，疏水温度及疏水端差上升。
3、加热器进水温度降低，本级加热器吸热量自行增大（抽汽量增加），疏水温度上升，疏水端差自行增大。
4、加热器内部汽流隔板损坏，影响蒸汽凝结，疏水段带汽，疏水温度上升，疏水端差增大。
5、疏水温度测量有误，温度指示高。
三、目前＃2机＃1高加疏水端差大原因分析1、＃2机通流部分改造后，经与仪控就地核对＃1高加水位，正常疏水定值定为700mm，就地实际水位约440mm，在正常水位线运行，说明＃1高加正常运行水位控制正常。
为再次验证定值是否偏低，本月19日进行了＃1高加水位试验，相关数据如下：试验中发现当水位上升至773mm 时，＃1高加水位高“光字牌”报警发出，说明此时液位高开关已动作，实际水位已高，因此目前水位定值700mm比较合理。
2、＃2机通流部分改造后，相同负荷下主汽压力下降约1.2MPa，三台高加的抽汽压力必然下降，抽汽量必然相应增加。
由附表可知，改造前、后＃1高加抽汽压力下降约0.6MPa（改造前＃2机超压运行，#1高加超压约0.4MPa），进水温度下降约5℃，温升下降约5℃，根据加热器自平衡原则，改造后＃1高加的抽汽量必然增加，从而引起疏水温度上升、疏水端差增大，这也是＃1高加疏水端差增大的主要原因。
同理#2四、结论及有关建议1、＃2机通流部分改造后相同负荷下＃2/＃1高加温升分别下降2℃/5℃，给水温度下降约5℃，＃3高加大修中已更换，温升未变化（因为大修前＃3高加已堵管约15％）。
汽轮机高、低压加热器调试措施
汽轮机高、低压加热器调试措施1概述华电新疆发电有限公司昌吉热电厂2×330MW热电联产工程1号汽轮机为上海电气集团股份有限公司制造的型号为CZK330-16.7/0.4/538/538型亚临界、一次中间再热、高中压合缸、单轴双缸双排汽、直接空冷汽轮机。
机组配用的高压加热器（以下简称高加）系上海电气集团股份有限公司生产的JG-1025、JG-1110、JG-885型高压加热器。
所配用的低压加热器（以下简称低加）系上海动力设备有限公司生产的低压加热器。
该机组由新疆电力设计院设计，山东电建二分公司负责安装，新疆电力科学研究院负责机组的整套调试工作。
根据有关规程、规范，结合本系统的实际情况，特编制本措施。
2调试目的全面检查高、低加系统设计、制造及安装的质量，保证高、低加系统安全可靠地投运。
3依据标准3.1《火力发电建设工程启动试运及验收规程》［DL/T5437-2009］。
3.2《火电工程启动调试工作规定》［电力部建设协调司建质（1996）40号］。
3.3《火电工程调整试运质量检验及评定标准》［电力部建设协调司建质（1996）111号］。
3.4《电力建设施工及验收技术规范》（汽轮机机组篇）［DL5011-92］。
3.5《国家电网公司电力安全工作规程（火电厂动力部分）》［国家电网安监（2008）23号］。
3.6《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求（2000年版）》。
3.7《中国华电集团公司工程建设管理手册》中国华电工[2003]第260号。
3.8高、低压加热器说明书及设计图纸。
4调试使用设备经校验合格、准确可靠的现场DCS测点和就地表计。
5组织与分工5.1建设单位的职责全面协助试运指挥部做好试运全过程的组织管理，参加试运各阶段的工作的检查协调、交接验收和竣工验收的日常工作。
负责编制和发布各项试运管理制度和规定。
协调解决合同执行中的问题和外部关系等。
参加分部试运后的验收签证工作。
负责管理制造厂家的调试项目等。
提高高加换热效率提升给水温度
提高高加换热效率提升给水温度摘要：火电厂高压加热器是将汽轮机抽汽的热量传递给通过其中的给水，极大提升电厂热效率，节约燃料的设备，高压加热器是汽轮机最重要的辅助设备之一。
高加的换热效率高低直接决定着整个机组的热经济性，所以提升高加换热效率极为重要，机组抽汽量、管束结垢泄漏堵管、高加水位、保温、材质选取等因素与高加换热效率息息相关。
定量研究分析这些因素对换热效率的影响，提升电厂高加换热效率，从而提升给水温度。
关键词：高压加热器换热效率电厂一、高加设备结构特性和运行概况当前电站运行有两台机组，一个为100MW凝气式汽轮机，一个为30MW抽背式汽轮机。
每台汽轮机配备有2台高加，其形式皆为立式U型管管板式高压加热器，目前4台高加皆为投运状态，为锅炉供水，以满足前方生产所需高、中、低压厂用汽的需求。
高加型号为JG-610，各参数如下：表1 高压加热器基本参数项目#2高加#1高加设计管程压力(MPa)18.518.5设计壳程压力(MPa)2.63 1.2设计壳程温338256度(℃)225189设计管程温度(℃)加热面积(m2)600600高加日常给水温度一直维持在220℃左右，没能达到设计的要求值。
给水温度和机组设计性能状况负荷抽汽参数有关，但高加性能参数对给水温度的影响最大[1]。
特别是日常运行中的抽汽量、节流、结垢、泄漏、堵管、水位、保温、材质等因素，经过长时间参数对比监测，发现对给水温度的提升至关重要。
二、提出高加换热效率的影响因素结合高加运行状态，围绕提高高加换热效率，提升给水温度为中心，以长期记录的高加运行参数为指导，将日常高加操作调整等情况考虑在内，依据高加运行的参数与规律，提出了高加换热的影响因素如下：表2高加换热效率影响因素及归类根据汇总归类后的影响因素，分别对各影响要素进行讨论，分析机组高加不同负荷、不同运行方式、不同布置下的换热效率的影响因素，通过分析得出影响高加换热效率提升给水温度的几点建议如表2。
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水位影响
低水位：疏水器故障，导致加热器长期处于无水位运行状态，大量的汽水混合物沿着加热器进入疏水管道，造成管子强烈振动，同时加热器无水位运行还造成加热器的疏水管道及弯头的严重冲刷，管壁很快就变薄，以致在运行中，发生爆破，造成事故。
加热器无水位运行就是指疏水调节器故障，本级加热器疏水逐级自流到下一级加热器，与此同时大量的蒸汽串入下一级加热器，造成机组的热经济性大幅度降低。
其原因之一是高能级抽汽贬为低能级使用；其二加热器的传热恶化造成加热器出口水温降低。
1、高加低水位运行，高加疏水不能降低到进入下一级时的压力和温度，对下级的加热器进汽发生排挤现象，使得下级加热器水位波动大，高加疏水调节阀频繁动作，加热器的出口管附近的换热管容易发生断裂。
2、高加长期低水位或无水位运行，破坏了加热器疏水口的虹吸现象，高温高压蒸汽通过疏水口直接进入下一级加热器，由于上一级的蒸汽压力大大高于下一级加热器，高压蒸汽在通过疏水调节阀时，由于压力急剧下降，比容急剧增大，流速急剧增大（最大可增加原流速20倍），发生汽液两相流，这种汽液两相流严重时会破坏高加疏水调节阀的工况，对高加疏水管进行严重冲刷，并引起高加疏水管道振动，诱发管道支吊架断裂及管道爆破。
由于上一级疏水进入下级加热器时流速急剧增大，在下一级的高压加器入口处的换热管，发生严重振动并可引起断裂。
高水位：会减小有效传热面积，导致加热器性能下降（给水出口温度降低）。
过高蒸汽带水，水冲击
1）疏水调节阀不正常运行或失常。
2）加热器之间压差不够。
3）加热器超载荷。
4）高压加热器换热管损坏。
5）钢管胀口松弛泄漏。
出水温度下降的原因有：
1）抽汽阀门未开足或补卡住。
2）运行中负荷突变引起暂时的给水回热不足。
3）给水流量突然增加。
4）水室内的分程隔板泄漏。
5）高压加热器给水旁路阀门未关严，有一部分给水走了旁路，或保护装置进、出口阀门的旁路阀等未完全关严而内漏。
6）疏水调节阀失灵，引起水位过高而浸没管子。
7）汽侧壳内的空气不能及时排除而积聚，影响传热。
8）经长期运行后堵掉了一些管子，传热面因之减小。
什么是高压加热器的上、下端差？上端差过大、下端差过小有什么危害？
（1）上端差是指高压加热器抽汽饱和温度与给水出水温度之差；下端差是指高加疏水与高加进水的温度之差；
（2）上端差过大，为疏水调节装置异常，导致高加水位高，或高加泄漏，减少蒸汽和钢管的接触面积，影响热效率，严重时会造成汽机进水；
（3）下端差过小，可能为抽汽量小，说明抽汽电动门及抽汽逆止门未全开；下端差大原因或疏水水位低，部分抽汽未凝结即进入下一级，排挤下一级抽汽，影响机组运行经济性，另一方面部分抽汽直接进入下一级，导致疏水管道振动。
正
常运行中，排除加热器泄漏的可能，引起加热器端差大（一般指下端差）的最大原因是加热器水位低以及内部积空气。
那么水位低将引起该高加疏水带汽，减少了抽汽的放热时间，即还未对给水充分换热就随同疏水被带走了，影响了回热热效率。
加热器中积聚过多空气同样严重影响换热，因为空气是不可凝结气体，它排挤了一部分凝结放热量，故回热效率降低。