燃气轮机知识题库.doc

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1、1、燃气轮机调节的目的是使机组在运行过程中保持某一参数（如转速、压力、燃气温度等）基本不变或是按某个预先给定的规律变化。2、发电用燃气轮机转速调节的要求：（1）在单机运行时，当电负荷变化以后，在调节终了时保持机组的转速基本不变；（2）在单机运行时，能根据操作者的意图，在一定范围内改变机组的转速。在并网运行时，能按操作者的意图改变机组的功率；（3）在电负荷突然甩去时，机组不会熄火，也不会超速很多，并能很快地稳定下来。3、燃气轮机调节系统共同要求：（1）对于任何工况，在不同大气参数下都能保证透平前燃气温度不超过给定的最大值；（2）在加载或减载过程中，保证机组不超温，不喘振，不熄火，热应力小；（3）

2、能保证机组良好的启动过程，点火可靠，按事先编好的程序及时点火，暖机；（4）具有一套可靠的保护和报警系统。这些保护大致有：机组的超速保护、机组的超温保护、机组的振动保护、机组的熄火保护、机组的调节系统故障保护。此外，还有润滑油压过低、润滑油温过高等保护。4、调节系统的主要组成部分：敏感元件、信号运算和放大、执行机构、燃油系统、一系列保护系统、一系列顺控程序逻辑电路。5、温度控制系统的作用：（1）在燃气温度超过允许值时，发出信号去减少喷油量，使燃气温度不超过允许值；（2）在机组启动时把温度限制值压下167278，以减少机组受热部件在启动过程中的应力，这个压下值在暖机阶段结束后以2.8/s（正常启动

3、）或以8.3/s（快速启动）的速度取消；（3）在必要时（尖峰运行和尖峰超载运行）可以提高温度的限制值，但这个限制值的提高是逐渐引入的，使机组的受热部件有较小的热应力；（4）和超温保护系统一起，在各通道所测的温度值的差额超过某一定值时发出警报。6、控制透平前进气温度的方法：压气机出口压力偏压法、VCE偏压法7、衡量过渡过程的指标：超调量（过渡过程中参数超过新平衡工况的数值）、过渡时间（从一个工况过渡到另一工况所需的时间）8、影响过渡过程的主要因素：（1）调节对象方面：转子、回热器的热惯性、不稳定传热；（2）调节系统方面：调节系统的静态不均匀度、油动机时间、不灵敏度9、改善过渡过程的技术措施：（1

4、）原则方案：加入微分信号、在调节系统的各个环节之间加强互通情报、引入另一个附加信号（2）工艺结构上的措施：提高液压放大机构中滑阀与滑阀套的加工精度、增加滑阀与滑阀套配合面的耐磨性、滑阀结构上的措施、保持润滑油清洁、减少弹簧作用活塞的侧向力10、分轴燃气轮机超速引起危急保安器动作原因：（1）动力透平不和压气机转子连在一起，转子转动惯量较小，加速块；（2）动力透平不和压气机转子连在一起，在转速升高时，不像在单轴燃气机中压气机阻力矩有抑制转速升高的作用；（3）压气机轴和负荷没有直接关系，转动惯量又较大，在甩负荷以后，转速则一时下不来，仍然在一个时期内给动力透平供应大流量的高压燃气（燃气温度已经降低）

5、使动力透平的转速继续升高11、为防止动力透平在甩负荷时超速过大，一般采取两方面的措施：（1）使调节机构尽快动作，尽可能地大幅度减少燃料量（当然要保证不能熄火），要动作快就不能等动力透平转速已经升高以后再去减油；（2）为了进一步减少动力透平转子转速的超调量，采用打开大流通截面排空阀的方法，把大量压缩空气排入大气，使通过动力透平的流量减少，从而抑制其转速上升（压气机进口可转导叶同理）12、保护系统的主要作用：（1）当机组进入一般不正常状态时，报警提示用户；（2）当机组进入具有潜在危险的不正常状态时，发出报警，并且使机组正常停机；（3）当机组进入危急状态时，发出报警，同时遮断机组。13、通常余热锅炉

6、的受热面是由省煤器、蒸发器、过热器以及联箱和锅筒等换热管簇和容器等组成的，在有再热的蒸汽循环中，可以加装再热器。在省煤气中，完成对锅炉给水的预热任务，使给水温度升高到接近饱和温度的水平；在蒸发器中，使给水相变成为饱和蒸汽；在过热器中，饱和蒸汽被加热升温成为过热蒸汽；在再热器中，再热蒸汽被加热升温到所设定的再热温度。14、设计余热锅炉时所追求的目标：余热锅炉的当量效率高；燃气侧的压力损失低，以防燃气轮机的功率和效率降低；必须防止换热管簇的低温腐蚀；启动过程中允许升压速度快。余热锅炉内的换热过程属于低温换热范畴，辐射换热效应可忽略不计，几乎全部依靠对流换热效应的作用。15、在设计联合循环使用的余热

7、锅炉时，应采取各种措施，力争实现的要求：（1）整个系统具有较低的热惯性，以使余热锅炉能够随燃气轮机的快速启动而很快地达到满负荷；（2）热工参数的稳定性；（3）在技术经济条件合理的情况下，尽可能多地回收热能，及提高余热锅炉的当量效率；（4）合理地选择余热锅炉的汽水系统，优化匹配主蒸汽参数，力求联合循环机组的循环效率为最高；（5）尽可能减小余热锅炉的流阻损失；（6）结构设计模块化，使模块组件集成出厂，简化和便于现场安装，以满足联合循环电厂建设周期短的要求。16、联合循环电厂用余热锅炉特点：（1）采用温度适中、燃气流量很大的大量热源作为余热锅炉生产蒸汽的热源 1）余热锅炉中的换热方式主要是对流换热，

8、为避免余热锅炉中的受热面积过大，通常受热管排需要采用能扩展受热面积的鳍片管簇结构 2）余热锅炉中的汽水系统一般应设计成为多压力级或多压力级再热式的循环方式，以便有效地降低离开余热锅炉时的燃气温度，使燃气的显热得以充分利用 3）随着联合循环机组负荷的降低，余热锅炉的蒸汽参数宜按滑压方式变化，这样才能适应燃气轮机的排气温度随负荷的减小而降低的变化特点，以免蒸汽在高压、低温的条件下，在蒸汽轮机中膨胀时湿度超标，以致影响蒸汽透平的内效率，并使叶片因水击而被侵蚀 4）机组变工况时，进入余热锅炉的燃气温度和流量有很大幅度的变化，致使燃气侧与汽水侧的温度匹配不协调，因此在设计时必须保证在任何负荷工况下省煤器

9、出口的给水温度都低于饱和温度 5）在联合循环的汽水循环系统中，一般都不从蒸汽轮机中抽取蒸汽来使给水预热和除氧，除氧器和给水预热器所需的加热用蒸汽应力争从余热锅炉中直接产生，这样就能降低余热锅炉的排气温度，提高燃气透平排气的利用效率 6）在设计余热锅炉时有必要进行烟道流畅的模化试验，为使流场和温度场均匀，必要时应加设整流装置，特别是当燃气轮机的排气方向与余热锅炉烟道的布置方向不一致时，更需要采取相应的措施（2）余热锅炉必须具备系统惯性小、膨胀补偿能力强、能够承受热冲击的能力，以适应燃气轮机启停迅速、调峰频繁的特点 1）采用小直径联箱，联箱内无中间隔板，上下联箱之间的管簇采用单管排连接方式，鳍片管

10、无弯头 2）强化汽水系统的疏水布置，以使机组启动时在燃气轮机的吹扫过程中过热器和再热器内不会残留凝结水 3）采用蠕变强度高的材料制作受热元件，可承受启动过程中的干烧条件 4）适量地选择锅筒的尺寸和容积，配置量程宽的水位表 5）合理设计余热锅炉的顶部吊挂结构，保证管簇之间柔性连接 6）使用先进的应力分析软件，对余热锅炉的低频疲劳和寿命折损进行定量控制（3）设计余热锅炉时应采取各种措施来限定余热锅炉的流阻损失，以满足联合循环整体性能的要求（4）通过汽水系统及其设计参数的优化选择，力求更多的回收透平排气余热，提高余热锅炉的热效率（5）余热锅炉应采用模块化设计17、余热锅炉的型式：（1）从烟气侧的热源

11、型式：无补燃的余热锅炉、有补燃的余热锅炉（又分为部分补燃和完全补燃）（2）从蒸发器中汽水工质的循环方式：强制循环余热锅炉、自然循环余热锅炉（3）从余热锅炉产生的蒸汽压力等级：单压级余热锅炉、双压或三压级余热锅炉（4）从余热锅炉本体结构布置方式：卧室布置余热锅炉、立式布置余热锅炉（5）从余热锅炉所处的自然环境条件：露天布置、室内布置（6）按余热锅炉是否有锅筒装置：直流式、锅筒式18、节点温差是指余热锅炉中蒸发器入口处燃气的温度与饱和水温度之间的差值接近点温差是指余热锅炉中省煤器出口的水温与相应压力下饱和水温之间的差值19、余热锅炉停备用时的保养方法：保持压力法（3d以内，不需检修）、磷酸三钠碱式

12、保护法（4-7d不需检修）、热炉放水余热烘干法（4-7d需检修）、干燥剂吸湿法（8-30d、30d以上正常停运）、汽侧冲氮水侧碱式保养法、氨-联氨药液法（大修后启动前）20、联合循环用汽轮机特点：（1）通常在联合循环中，当燃气轮机负荷降低时，排气的流量和温度减小，余热锅炉的 和蒸汽温度夜随着降低，为此汽轮机应该采用滑压运行方式，否则排汽湿度过大，不利于汽轮机的运行；（2）正因为采取滑压运行方式，进汽压力、进汽流量均不需要控制，因而汽轮机不再使用通常的喷嘴调节方式，而改用节流调节方式，这就要求将部分进汽改为全周进汽；（3）汽轮机的结构与系统要适应快速启停的要求，与通流部件相接触的零部件的热惯性是

13、应特别重视的问题，动静零件间的间隙均应适应快速启停的要求；（4）由于整个汽水系统的能量分配等原因，在联合循环中的汽轮机系统内不设给水加热器，凝汽器中出来的冷凝水将直接进入余热锅炉的尾部；（5）也是因为整个汽水系统的能量分配等原因，余热锅炉可以提供一次或二次低压蒸汽，要求汽轮机能够接受补汽；（6）由于汽轮机取消了给水回热系统和增加补汽，使得汽轮机排汽量比常规机组增大。导致排汽面积和冷凝器面积比常规机组增大；（7）由于燃气轮机启动速度快于汽轮机，故启动过程中燃气轮机排气余热不能立即被汽轮机全部利用，因而一般倾向于在汽轮机中设置大容量的蒸汽旁路装置。21、联合循环用汽轮机和常规汽轮机相同点：基本相同

14、的进汽参数和排汽参数、基本相同的工作环境与要求22、联合循环用汽轮机区别于常规汽轮机之处：（1）不需要采用部分进汽度很低的调节级（2）没有复杂的抽汽加热系统，汽轮机的汽缸有可能做得尽可能对称（3）尽可能地达到热适应性强，操作灵活23、调节关小压气机进口导叶改善变工况下联合循环效率的规律：（1）保持燃气初温不变来关小静叶，等调节（2）保持排气温度不变来关小静叶，等调节（既能达到第一种调节时的机组效率，又能使负荷降低时满足，联合循环用佳）24、联合循环机组蒸汽侧运行方式：（1）双滑压，高压与低压均取滑压运行（联合循环效率最高）（2）单滑压，高压滑压运行、低压定压运行（3）双定压，高压与低压均为定压

15、运行25、影响联合循环机组启动与加载的因素：（1）余热锅炉与汽轮机的影响，余热锅炉的暖炉、汽轮机的暖机以及主蒸汽管道的暖管是影响启动过程的首要因素（2）机组轴系布置与系统构成的影响，多轴方案与单轴方案、有无旁通烟囱（一般多轴有、单轴无）（3）停机时间的长短的影响，停机72h以上为冷态启动（需23h）、停机24h以内为温态（或暖态）启动、停机1012h以内为热态启动（1h以内）26、多压汽水系统启动的特点是低压蒸汽的产生与达到全压的时间要比置于余热锅炉烟气上游产生的高压蒸汽所需的时间长，因而进入汽轮机的时间要靠后，往往是在汽轮机并网后的加载过程中再引入27、联合循环机组的减载与停机，主要是温度变

16、化引起的热冲击问题，需控制降温速率，使金属的暂时热应力在允许范围内，因而燃气轮机应从运行工况逐步减载至空载，发电机解列后也不立即熄火停机，而是进一步减少燃料量，逐步降低转速，降至50%额定转速左右切断燃料，燃烧室熄火，机组停机。多轴布置仅余热锅炉和汽轮机停机时，燃气轮机照常运行，靠调节烟道挡板逐渐减少进入余热锅炉的烟气流量直至零为止，余热锅炉停炉，同时关小汽轮机进汽调节阀，汽轮机逐渐减载至空载，关断进汽调节阀，汽轮机惰走停机。28、对于由多台单轴布置联合循环机组组成的电厂来说，全厂负荷变化时宜采用逐台启停运行方式；对于由多轴布置联合循环机组组成的电厂来说，宜采用逐台启停运行燃气轮机的方式，汽轮

17、机的进汽则以采用母管制的混合进汽方式为佳29、大气温度变化对联合循环机组最大工况的影响：机组功率随环境温度升高而减小，随环境温度降低而增加；环境温度变化时，机组效率变化很小，或有所升高或有所降低30、大气压力变化对联合循环机组最大工况的影响：大气压力降低，机组功率减小，机组效率升高；大气压力升高，机组功率升高，机组效率降低0、燃气轮机控制系统主要由三部分组成，即控制系统、保护系统、程序顺控系统。控制系统完成燃气轮机运行时的各种工况和各种参数的控制任务，保护系统完成对机组可能发生的各种故障的监测、报警和保护，程序顺控系统主要实现燃气轮机的启动和停机一、 填空1、 燃气机进气冷却可分为二大类喷水蒸

18、发式、表面换热式2、 机组保护系统主要有机组的超速保护、机组的超温保护、机组的振动保护、机组的熄火保护、机组的调节系统故障保护。润滑油压过低、润滑油温过高等保护。3、 余热锅炉和汽轮机启动分类和所需时间冷态启动（需23h）、温态（或暖态）启动、热态启动（1h以内）4、 燃气轮机控制系统主要有三部分组成控制系统、保护系统、程序顺控系统5、 调节系统的主要组成部分敏感元件、信号运算和放大、执行机构、燃油系统、一系列保护系统、一系列顺控程序逻辑电路6、 余热锅炉的主要附件压力表和温度计、水位计、安全阀、以及吹灰器7、 余热锅炉排气温度一般在二、 名词解释1、 保护系统作用 保护系统的主要作用：（1）

19、当机组进入一般不正常状态时，报警提示用户；（2）当机组进入具有潜在危险的不正常状态时，发出报警，并且使机组正常停机；（3）当机组进入危急状态时，发出报警，同时遮断机组。2、 程序顺控系统作用主要实现燃气轮机的启动和停机3、 节点温差 指余热锅炉中蒸发器入口处燃气的温度与饱和水温度之间的差值接近点温差是指余热锅炉中省煤器出口的水温与相应压力下饱和水温之间的差值三、 翻译1、 燃气轮机 gas turbine2、 透平 turbine3、 overspeed tripping device 超速保护装置4、 rated power 额定功率5、 high pressure compressor 高压压气机