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技能鉴定集控值班员高级工题库

发布时间：2011/5/2 阅读次数：11999 字体大小: 【小】【中】【大】

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四、问答题（每题10分，共200分）

1.>简述汽轮机启停过程优化分析的内容。

答案：(1)根据转子寿命损耗率、热变形和差胀的要求确定合理的温度变化率；

(2)确保温度变化率随放热系数的变化而变化；

(3)监视汽轮机各测点温度及差胀、振动等不超限；

(4)盘车预热和正温差启动，实现最佳温度匹配；

(5)在保证设备安全的前提下尽量缩短启动时间，减少电能和燃料消耗等。

2.>为什么锅炉启动后期仍要控制升压速度?

答案：(1)此时虽然汽包上下壁温差逐渐减少，但由于汽包壁较厚，内外壁温差仍很大，甚至有增加的可能；

(2)另外，启动后期汽包内承受接近工作压力下的应力。因此仍要控制后期的升压速度，以防止汽包壁的应力增加。

3.>机组正常运行中提高经济性要注意哪些方面?

答案：(1)维持额定蒸汽初参数；

(2)保持最佳真空；

(3)保持最小的凝结水过冷度；

(4)充分利用加热设备，提高给水温度；

(5)降低厂用电率；

(6)降低新蒸汽的压力损失；

(7)保持汽轮机最佳效率；

(8)确定合理的运行方式；

(9)注意汽轮机负荷的经济分配等。

4.>如何对真空系统进行灌水试验?

答案：(1)汽轮机大小修后，必须对凝汽器的汽侧、低压缸的排汽部分以及空负荷运行处于真空状态的辅助设备及管道进行灌水试验，检查严密性。

(2)灌水高度一般为汽封洼窝处，水质为化学车间来的软化水，检查时可采取加压法。

(3)检查人员将汽轮机端部轴封封住，低压缸大气排出门盖固定好后便可加压，压力一般不超过50kPa，灌水后运行人员配合检修人员共同检查所有处于真空状态的管道、阀门、法兰结合面、焊缝、堵头、凝汽器冷却水管胀口等处是否泄漏。凡有不严密处，应采取措施解决。

5.>锅炉启动前上水的时间和温度有何规定?为什么?

答案：(1)锅炉启动前的进水速度不宜过快，一般冬季不少于4h，其他季节2～3h，进水初期尤其应缓慢。冷态锅炉的进水温度一般不大于100℃，以使进入汽包的给水温度与汽包壁温度的差值不大于40℃。未能完全冷却的锅炉，进水温度可比照汽包壁温度，一般差值应控制在40℃以内，否则应减缓进水速度。

(2)原因：由于汽包壁较厚，膨胀较慢，而连接在汽包上的管子壁较薄，膨胀较快。若进水温度过高或进水速度过快，将会造成膨胀不均，使焊口发生裂缝，造成设备损坏。当给水进入汽包时，总是先与汽包下半壁接触，若给水温度与汽包壁温度差过大，进水时速度又快，汽包的上下壁、内外壁间将产生较大的膨胀差，给汽包造成较大的附加应力，引起汽包变形，严重时产生裂缝。

6.>调整过热汽温有哪些方法?

答案：调整过热汽温一般以喷水减温为主要手段。减温器一般为单级及以上布置，其中一级作为粗调，另一级为细调，以改变喷水量的大小来调整汽温的高低。另外可以改变燃烧器的倾角和上、下喷嘴的投停、改变配风工况等来改变火焰中心位置作为辅助手段，以达到汽温调节的目的。

7.>汽轮机停机后转子的最大弯曲在什么地方?在哪段时间内启动最危险?

答案：汽轮机停运后，如果盘车因故不能投运，由于汽缸上下温差或其他原因，转子将逐渐发生弯曲，最大弯曲部位一般在调节级附近；最大弯曲值约出现在停机后2～10h之间，因此在这段时间内启动是最危险的。

8.>什么是N型半导体?P型半导体?

答案：(1)N型半导体又叫电子半导体。它是由本征半导体材料中加入少量某种化合物为五价的元素制成的，因而多数载流子为自由电子，少数载流子为空穴。

(2)P型半导体又叫空穴型半导体，它是由本征半导体加入少量的某种化合价为三价的元素制成的。其中多数载流子为空穴，少数载流子为自由电子。

9.>合金元素可以使钢材获得哪些特殊的性能?

答案：(1)钢材中加入元素铬(Cr)、镍(Ni)、锰(Mn)、钛(Ti)等，可以提高钢的耐腐蚀性；

(2)钢材中加入足够的铬(Cr)、硅(Si)、铝(Al)等元素，可以提高钢的抗氧化性；

(3)钢材中加入元素钨(W)、钼(Mo)、钒(V)等，可以明显提高钢在高温下的强度；

(4)另外，钢材中加入元素铬(Cr)、钼(Mo)、钒(V)、钛(Ti)等，还可以提高钢的耐磨性。

10.>简述炉水循环泵的结构特点。

答案：(1)泵与电动机为全封闭结构，省去电动机和泵体之间的高压密封；

(2)电动机、轴承等转动部件都浸在水中，用水做润滑剂；

(3)电动机转子和泵同轴连接，无联轴器；

(4)整个泵装置悬吊在下降管上，无基础。

11.>锅炉给水为什么要进行处理?

答案：如将未经处理的生水直接注入锅炉，不仅影响锅炉的炉水水质，引起结垢和严重腐蚀，而且可能会造成汽轮机通流部分结垢，影响汽轮机的效率和安全运行。因此，生水补入锅炉之前，需要经过处理，以除去其中的盐类、杂质和气体，使补给水水质符合要求。

12.>转子发生一点接地可以继续运行吗?

答案：转子绕组发生一点接地，即转子绕组的某点从电的方面来看与转子铁芯相通，由于电流构不成回路，所以按理能继续运行。但这种运行不能认为是正常的，因为它有可能发展为两点接地故障，那样转子电流就会增大，其后果是部分转子绕组发热，有可能被烧毁，而且电机转子由于作用力偏移而导致强烈振动。

13.>火力发电厂计算机监控系统输入信号有哪几类?

答案：火力发电厂计算机监控系统输入信号分为模拟量输入信号、数字量输入信号和脉冲量输入信号。

14.>简述在主蒸汽温度不变时，主蒸汽压力升高对汽轮机工作有何影响?

答案：主汽压力升高，整机的焓降增大，运行的经济性提高。但当主汽压力升的过高时，又会直接威胁汽轮机的安全，有几点危害：

(1)易造成汽轮机调节级叶片过负荷；

(2)蒸汽温度不变，压力过高时，易造成末几级叶片水蚀严重；

(3)易造成汽轮机高压部件变形，缩短汽轮机的寿命。

15.>再热器为什么要进行保护?

答案：因为在机组启停过程或运行中汽轮机突然故障而使再热汽流中断时，再热器将无蒸汽通过来冷却而造成管壁超温烧坏。所以，必须装设旁路系统通入部分蒸汽，以保护再热器的安全。

16.>发电机转子绕组发生两点接地故障有哪些危害?

答案：发电机转子绕组发生两点接地后，使相当一部分绕组短路。由于电阻减小，所以另一部分绕组电流增加，破坏了发电机气隙磁场的对称性，引起发电机剧烈振动，同时无功出力降低。另外，转子电流通过转子本体，如果电流较大，可能烧坏转子和磁化汽轮机部件，以及引起局部发热，使转子缓慢变形而偏心，进一步加剧振动。

17.>机组滑参数启动有何特点?

答案：特点主要有：

(1)安全性好。对于汽轮机来说，由于开始进入汽轮机的是低温、低压蒸汽，容积流量较大，而且汽温是从低逐渐升高，所以汽轮机的各部件加热均匀，温升迅速，可避免产生过大的热应力和膨胀差。对锅炉来说，低温低压的蒸汽通流量增加，过热器可得到均匀充分加热，并能促进水循环，减少汽包壁的温差，使各部件均匀地膨胀。

(2)经济性好。锅炉产生的蒸汽能得到充分利用，减少了热量和工质损失，缩短启动时间，减少燃烧消耗。

(3)对汽温、汽压要求比较严格，对机、炉的运行操作要求密切配合，操作比较复杂，而且低负荷运行时间较长，对锅炉的燃烧和水循环有不利的一面。

18.>误合隔离开关时应如何处理?

答案：误合隔离开关时，即使合错，甚至在合闸时产生电弧，也不准再拉开隔离开关。因为带负荷拉隔离开关，会造成三相弧光短路。错合隔离开关后，应立即采取措施，操作断路器切断负荷。

19.>汽轮机冷态启动时，汽缸、转子上的热应力如何变化?

答案：汽轮机的冷态启动，对汽缸、转子等零件是加热过程。汽缸被加热时，内壁温度高于外壁温度，内壁的热膨胀受外壁的制约，因而内壁受到压缩，产生压缩热应力，而外壁受到膨胀力的拉伸，产生热拉应力。同样转子被加热时，转子外表面温度高于转子中心孔温度，转子外表面产生压缩热应力，而转子中心孔产生热拉应力。

20.>汽轮机暖机的目的是什么?

答案：暖机的目的是使汽轮机各部金属温度得到充分的预热，减少汽缸法兰内外壁、法兰与螺栓之间的温差，从而减少金属内部应力，使汽缸、法兰及转子均匀膨胀，高压差胀值在安全范围内变化，保证汽轮机内部的动静间隙不致消失而发生摩擦。同时使带负荷的速度相应加快，缩短带至满负荷所需要的时间，达到节约能源的目的。

六、论述题（每题10分，共280分）

1.>300MW汽轮机防止断油烧瓦的安全技术措施有哪些?

答案：《300MW汽轮机运行导则》防止轴承损坏的主要措施有：

(1)加强油温、油压的监视调整，严密监视轴承乌金温度，发现异常应及时查找原因并消除。

(2)油系统设备自动及备用可靠，并进行严格的定期试验。运行中的油泵或冷油器的投停切换应平稳谨慎，严防断油烧瓦。

(3)油净化装置运行正常，油质应符合标准。

(4)防止汽轮机进水、大轴弯曲、轴承振动及通流部分损坏。

(5)汽轮发电机转子应可靠接地。

(6)启动前应认真按设计要求整定交、直流油泵的连锁定值，检查接线正确。

2.>请写出汽轮机超速的主要原因及处理原则?

答案：汽轮机超速的主要原因有：

(1)发电机甩负荷到零，汽轮机调速系统工作不正常。

(2)危急保安器超速试验时转速失控。

(3)发电机解列后高、中压主汽门或调速汽门、抽汽逆止门等卡涩或关闭不到位。

汽轮机超速的处理要点：

(1)立即破坏真空紧急停机，确认转速下降。

(2)检查并开启高压导管排汽阀。

(3)如发现转速继续升高，应采取果断隔离及泄压措施。

(4)查明超速原因并消除故障，全面检查确认汽轮机正常方可重新启动，应经校验危急保安器及各超速保护装置动作正常方可并网带负荷。

(5)重新启动过程中应对汽轮机振动、内部声音、轴承温度、轴向位移、推力瓦温度等进行重点检查与监视，发现异常应停止启动。

3.>滑参数停机后，是否可进行超速试验?为什么?

答案：采用滑参数方式停机时，严禁做汽轮机超速试验。

因为从滑参数停机到发电机解列，主汽门前的蒸汽参数已降得很低，而且在滑停过程中，为了使蒸汽对汽轮机金属有较好的、均匀的冷却作用，主蒸汽过热度一般控制在接近允许最小的规定值，同时保持调速汽门在全开状态。此外如要进行超速试验，则需采用调速汽门控制机组转速，这完全有可能使主蒸汽压力升高，过热度减小，甚至出现蒸汽温度低于该压力所对应下的饱和温度，此时进行超速试验，将会造成汽轮机水冲击事故。另一方面，由于汽轮机主汽门、调速汽门的阀体和阀芯可能因冷却不同步而动作不够灵活或卡涩，特别是汽轮机本体经过滑参数停机过程冷却后，其差胀、轴向位移均有较大的变化，故不允许做超速试验。

4.>机组运行中，发生循环水中断，应如何处理?

答案：(1)立即手动紧急停运汽轮发电机组，维持凝结水系统及真空泵运行。

(2)及时切除并关闭旁路系统，关闭主、再热蒸汽管道至凝汽器的疏水，禁止开启锅炉至凝汽器的5%启动旁路。

(3)注意闭式水各用户的温度变化。

(4)加强对润滑油温、轴承金属温度、轴承回油温度的监视。若轴承金属温度或回油温度上升至接近限额，应破坏真空紧急停机。

(5)关闭凝汽器循环水进、出水阀，待排汽温度降至规定值以下，再恢复凝汽器通循环水。

(6)检查低压缸安全膜应未吹损，否则应通知检修及时更换。

5.>低电压运行的危害?

答案：有以下危害：

(1)烧毁电动机。电压过低超过10%，将使电动机电流增大，绕组温度升高，严重时使机械设备停止运转或无法启动，甚至烧毁电动机。

(2)灯发暗。电压降低5%，普通电灯的亮度下降18%；电压下降10%，亮度下降35%；电压降低20%，则日光灯无法启动。

(3)增大线损。在输送一定电能时，电压降低，电流相应增大，引起线损增大。

(4)降低电力系统的稳定性。由于电压降低，相应降低线路输送极限容量，因而降低了稳定性，电压过低可能发生电压崩溃事故。

(5)发电机出力降低。如果电压降低超过5%，则发电机出力也要相应降低。

(6)电压降低，还会降低送、变电设备能力。

6.>汽轮机在什么情况下方可进行甩负荷试验?合格标准是什么?

答案：汽轮机在下述工作完成后方可进行甩负荷试验：

(1)甩负荷试验应在确认调速系统空负荷试验、带负荷试验以及超速试验合格后才能进行。

(2)试验应在锅炉和电气方面设备正常情况下，各类安全门调试动作可靠。

(3)试验措施全面并得到调度或负责工程师同意批准后方可进行。

(4)试验在甩1/2、3/4负荷合格后，方可进行。另外，在试验前应作好人员分工。汽轮机甩负荷试验合格标准：

机组在甩去额定负荷后，转速上升，如未引起危急保安器动作即为合格。如转速未超过额定转速的8%～9%则为良好。

7.>汽轮机汽缸的上、下缸存在温差有何危害?

答案：汽缸存在温差将引起汽缸变形，通常是上缸温度高于下缸，因而上缸变形大于下缸，使汽缸向上拱起，俗称猫拱背。汽缸的这种变形使下缸底部径向间隙减小甚至消失，造成动静摩擦，损坏设备。另外还会出现隔板和叶轮偏离正常时所在的垂直平面的现象，使轴向间隙变化，甚至引起轴向动静摩擦。

8.>防止汽轮机轴瓦损坏的主要技术措施有哪些?

答案：防止汽轮机轴瓦损坏的主要技术措施有：

(1)油系统各阀门应有标示牌，油系统切换工作按规程进行。

(2)润滑油系统阀门采用明杆或有标尺。

(3)高低压供油设备定期试验，润滑油压应以汽轮机中心线距冷油器最远的轴瓦为准。直流油泵电源熔断器宜选用较高的等级。

(4)汽轮机定速后停止油泵运行时应注意油压的变化。

(5)油箱油位应符合规定。

(6)润滑油压应符合设计值。

(7)停机前应试验润滑油泵正常后方可停机。

(8)严格控制油温。

(9)汽轮机任一道轴承断油冒烟或轴承回油温度突然上升至紧急停机值时应紧急停机。

(10)汽轮机任一轴承温度突升至紧急停机值时应紧急停机。

9.>叙述机组跳闸后，电气逆功率保护未动作的处理。并分析：此时为什么不能直接拉220kV断路器进行处理。

答案：(1)锅炉MFT后，首先应检查“汽机跳闸”光字牌亮，汽轮机高、中压主汽门及调速汽门均已关闭，发电机有功表指示为零或反向，此时逆功率保护应动作出口跳闸。若逆功率保护拒动，汽轮发电机组仍将维持3000r/min左右的同步转速。发电机进入调相运行状态，考虑到汽轮机叶片与空气摩擦造成过热，规程规定逆功率运行不得超过1min，此时应用BTG盘上的发电机紧急解列断路器(或手拉灭磁断路器启动保护出口)将发电机解列。发电机解列后应注意厂用电应自投成功，否则按有关厂用电事故原则处理。发电机解列后应联系检修查明保护拒动原因并消除故障后方可重新并网。

(2)逆功率保护未动不能直接拉主变压器220kV断路器的原因为：

发电机由正常运行转为逆功率运行时，由于发电机有功功率由向系统输出转为输入，而励磁电流不变，故发电机电压将自动升高，即发电机无功负荷自动增加，增加后的无功电流在发电机和变压器电抗作用下仍保持发电机电压与系统电压的平衡。若此时拉开主变压器220kV断路器，会造成以下后果：由于220kV断路器拉开后并不启动发电机变压器组保护出口，厂用电系统不能进行自动切换，这时发电机出口仍带厂用电，随着发电机转速下降，厂用电的频率及电压与启动备用变压器低压侧相差较大，造成同期条件不满足，给切换厂用电带来困难，易失去厂用电而造成事故扩大。另外拉开主变压器220kV断路器瞬间，由于原来无功负荷较高，将造成厂用电电压瞬间过高，对厂用设备产生的冲击可能使设备绝缘损坏。

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