电厂锅炉运行中的检修知识
电厂锅炉运行中的检修知识
大家都知道，锅炉在运行以及检修中，常常遇到一些问题，可能这一些小问题往往会成为大问题喔。所以，多了解一下，让锅炉的寿命增长：
一、运行过程中，引起蒸汽温度变化的因素是多方面的、复杂的，而主要的有以下各点：（1）燃料量或电厂锅炉负荷变化燃料或负荷变化，将会使电厂锅炉辐射传热量与对流传热量的比例发生变化，使不同型式的过热器吸热量发生变化，从而引起蒸汽温度变化。（2）炉膛过量空气系数的影响当过量空气系数增大时，使理论燃烧温度降低，烟气量增大，结果使炉内辐射传热量减小，对流传热量增大，由此引起的对蒸汽温度的变化，视过热器的具体布置情况而异。
（3）炉内工况的影响炉内工况变化指火焰中心垂直位置变化、水冷壁结渣情况等。火焰中心上移，蒸汽温度上升；水冷壁结渣，炉内传热减小，蒸汽上升；炉膛吹灰后，炉内传热加强，蒸汽温度下降。
（4）燃料性质变化燃料的水分、灰分、挥发分、发热量等发生变化，对蒸汽温度都会有影响，尤以水分变化时明显。如水分增大时，使理论燃烧温度下降，烟气容积增大，结果，使辐射传热量减小，对流传热量增大，从而使蒸汽温度变化。
（5）给水温度变化当给水温度下降时，水变成蒸汽的吸热量（蒸发热）增多，在负荷不变的情况下，燃料量必然增加，蒸汽温度将上升；另外，以给水作减温水时，给水温度变化（即减温水温度变化）也将影响蒸汽温度变化。
（6）蒸汽压力变化蒸汽压力突然降低时，相应饱和温度下降，即过热器进口蒸汽温度下降；与此同时，电厂锅炉蓄热量将产生附加蒸汽量，使蒸汽流量瞬时增大。两方面因素作用的结果使蒸汽温度降低。
二、改变风量能调节蒸汽温度吗？运行中使用这种方法调节蒸汽温度好吗？
运行中改变风量，即改变过量空气系数，它是能够在一定范围内调节蒸汽温度的。如风量增大，使炉内辐射传热比例减小，对流传热比例增大，从而可使不同型式过热器的汽温有不同的变化。
但采用这种方法改变汽温是不提倡的，因为风量的大小，主要应根据燃料燃烧的需要来确定。风量小将使燃料燃烧不完全，电厂锅炉热效率下降；而为了改变汽温采用较大的风量时，又会有如下诸多缺点：
（1）使烟气量增大，排烟热损失增加，电厂锅炉热效率下降。（2）增加送、引风机的电能消耗，使电厂经济性下降。
（3）烟气量增大，烟气流速升高，使电厂锅炉对流受热面的粉煤灰磨损加剧。（4）过量空气系数大时，会使烟气露点升高，增大空气预热器低温腐蚀的可能性。三、运行过程中为何不宜大开、大关减温水门，更不宜将减温水门关死？
运行过程中，汽温偏离额定值时，是由开大或关小减温水门来调节的。调节时要根据汽温的变化趋势，均匀地改变减温水量，而不宜大开大关减温水门，这是因为：
（1）大幅度调节减温水，会出现调节过量，即原来汽温偏高时，由于猛增减温水，调节后跟着会出现汽温偏低；接着又猛关减温水门后，汽温又会偏高。结果，使汽温反复波动，控制不稳。
（2）会使减温器本身，特别是厚壁部件（水室、喷头）出现交变温差应力，以致使金属疲劳，出现本身焊口裂纹而造成事故。
汽温偏低时，要关小减温水门，但不宜轻易将减温水门关死。因为，减温水门关死后，减温水管内的水不流动，温度逐渐降低，当再次启用减温水时，低温水首先进入减温器内，使减温器承受较大的温差应力。
连续这样使用，会使减温器端部、水室或喷头产生裂纹，影响安全运行。为此，减温水停用后如果现次启用，应先开启减温水管的疏水门，放净管内冷水后，再投减温水，不使低温水进入减温器。
当锅炉在运行过程中遇到越来越多的问题时，当锅炉在追求规范、高效和有序的运行机制时，当锅炉在建立这种机制的过程中与操作的个体差异性发生矛盾时，甚至把它视作“法宝”，当作衡量问题是非标准的“尺子”去评判操作和锅炉的行为。
文章参考：-201*-12-20/224.html
扩展阅读：电厂运行知识复习题
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发电厂运行基础知识
1、发电厂按使用能源划分有几种基本类型？答：发电厂按使用能源划分有下述基本类型：
（1）火力发电厂：火力发电是利用燃烧燃料（煤、石油及其制品、天然气等）所得到的热能发电。火力发电的发电机组有两种主要形式：利用锅炉产生高温高压蒸汽冲动汽轮机旋转带动发电机发电，称为汽轮发电机组；燃料进入燃气轮机将热能直接转换为机械能驱动发电机发电，称为燃气轮机发电机组。火力发电厂通常是指以汽轮发电机组为主的发电厂。
（2）水力发电厂：水力发电是将高处的河水（或湖水、江水）通过导流引到下游形成落差推动水轮机旋转带动发电机发电。以水轮发电机组发电的发电厂称为水力发电厂。
水力发电厂按水库调节性能又可分为：
①径流式水电厂：无水库，基本上无调节能力的水电厂；
②日调节式水电厂：水库很小，水库的调节周期为一昼夜，将一昼夜天然
径流通过水库调节发电的水电厂；
③年调节式水电厂：对一年内各月的天然径流进行优化分配、调节，将丰
水期多余的水量存入水库，保证枯水期放水发电的水电厂；
④多年调节式水电厂：将不均匀的多年天然来水量进行优化分配、调节，
多年调节的水库容量较大，将丰水年的多余水量存入水库，补充枯水年份的水量不足，以保证电厂的可调出力。
（3）核能发电厂：核能发电是利用原子反应堆中核燃料（例如铀）慢慢裂变所放出的热能产生蒸汽（代替了火力发电厂中的锅炉）驱动汽轮机再带动发电机旋转发电。以核能发电为主的发电厂称为核能发电厂，简称核电站。根据核反应堆的类型，核电站可分为压水堆式、沸水堆式、气冷堆式、重水堆式、快中子增殖堆式等。
（4）风力发电场：利用风力吹动建造在塔顶上的大型桨叶旋转带动发电机发电称为风力发电，由数座、十数座甚至数十座风力发电机组成的发电场地称为风力发电场。
（5）其他还有地热发电厂、潮汐发电厂、太阳能发电厂等。
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2、简述火力发电厂的主要设备？
答：火力发电厂的主要设备有锅炉、汽轮机和发电机。锅炉是将燃料（煤、石油或其制品、天然气等）进行燃烧并利用燃烧放出的热能将经过软化处理的水变为高温高压蒸汽送到汽轮机。高温高压蒸汽在汽轮机内膨胀作功，将携带的热能转变为推动汽轮机高速旋转的机械能，高温高压蒸汽在作功之后被冷却成凝结水又送回锅炉，完成热力循环的全过程。发电机被汽轮机带动旋转，将汽轮机的机械能转变为电能。
3、简述火力发电厂（以燃煤发电厂为例）主要生产过程？
答：燃煤火力发电厂主要生产过程是：原煤由火车、汽车或轮船运到发电厂后由卸煤设备卸下并转送到储煤场（或储煤罐）储存。原煤由输煤设备从储煤场送到锅炉的原煤斗中，再由给煤机送到磨煤机中磨成煤粉。煤粉送至分离器进行分离，合格的煤粉送到煤粉仓储存（仓储式锅炉）。煤粉仓的煤粉由给粉机送到锅炉本体的喷燃器，由喷燃器喷到炉膛内燃烧（直吹式锅炉将煤粉分离后直接送入炉膛）。燃烧的煤粉放出大量的热能将炉膛四周水冷壁管内的水加热成汽水混合物。混合物被锅炉汽包内的汽水分离器进行分离，分离出的水经下降管送到水冷壁管继续加热，分离出的蒸汽送到过热器加热成符合规定温度和压力的过热蒸汽经管道送到汽轮机。过热蒸汽在汽轮机内作功推动汽轮机旋转，汽轮机带动发电机发电，发电机发出的三相交流电通过发电机端部的引线引出送到电网。在汽轮机内作完功的过热蒸汽被凝汽器冷却成凝结水，凝结水经凝结泵送到低压加热器加热并送到除氧器除氧，再经给水泵送到高压加热器加热并送到锅炉继续进行热力循环。再热式机组采用中间再热过程，即把在汽轮机高压缸做功之后的蒸汽送到锅炉的再热器重新加热，使汽温提高到一定（或初蒸汽）温度，再把再热后的蒸汽送到汽轮机中压缸继续做功。
4、锅炉本体有哪些主要部件？各有什么主要功能？
答：在火力发电厂中，锅炉的功能是利用燃料燃烧放出的热能产生高温高压蒸汽。锅炉本体的结构和主要部件都是为了实现它的功能而设置的。锅炉本体的结构有炉膛、水平烟道和垂直烟道（尾部烟道），主要部件按燃烧系统和汽水系统来设置，有空气预热器、喷燃器、省煤器、汽包、下降管、水冷壁、过热器、再热器
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等。
空气预热器分层布置在垂直烟道中（旋转式的不分层，布置在垂直烟道底部），它把送风机送来的空气利用流经垂直烟道的烟气进行加热，加热后的空气分别送到磨煤机（做为热风源）、排粉机、一次风箱和二次风箱。喷燃器布置在炉膛四角（或前后墙），数目多时可上下分层。给粉机把煤粉送入喷燃器,一次风引入喷燃器把煤粉吹入炉膛。二次风口布置在喷燃器近旁，喷入助燃空气。直吹式锅炉由排粉机将煤粉直接吹入炉膛。煤粉燃烧后形成飞灰（细灰和粗灰）和灰渣。飞灰随烟气经水平烟道、垂直烟道到除尘器，除尘器把烟气中98%以上的细灰除下落入除尘器下部的灰斗中，极少的细灰随烟气经吸风机送入烟囱排入大气；灰渣则落入炉膛底部形成炉底渣，由除灰设备定时除出炉外。省煤器分层布置在垂直烟道中，它把给水母管送来的水利用烟气进行加热再送到汽包中。汽包布置在锅炉顶部，它在锅炉的汽水循环中起着接收来水、储水和进行汽水分离的作用。汽包中的水经下降管、水冷壁下联箱（它们都布置在炉膛外壁）送到水冷壁。在强制循环式锅炉的下降管中安装有强制循环泵，加强水循环。水冷壁是布置在炉膛四周的排管，在炉膛内燃烧的燃料所放出的热把水冷壁管内的水加热成汽水混合物。汽水混合物经水冷壁上联箱和上升管进入汽包。汽包中的汽水分离器把汽水混合物进行分离，分离出的蒸汽送到过热器，余下的水留在汽包中继续参加水循环。直流式锅炉没有汽包，水冷壁将水直接加热成蒸汽送入过热器。过热器布置在炉膛上部和水平烟道中，它把蒸汽加热并调节成符合规定温度的过热蒸汽，过热蒸汽经集汽联箱、主汽门到汽轮机。过热器又可分为低温过热器和高温过热器。在锅炉水平烟道入口处装有屏式过热器，在炉膛顶部装有顶棚过热器。再热式机组的再热器也布置在水平烟道和垂直烟道中，再热器的功能是将在汽轮机高压缸做过功的蒸汽再次加热到一定温度送回到气轮机中压缸继续做功。5、强制循环炉与自然循环炉相比有何优缺点？
答：强制循环锅炉内工质（水）流动（汽水循环）过程依靠装设在下降管中的强制循环泵完成，不再象自然循环炉那样依靠工质本身的汽水密度差来完成。强制循环炉在结构和运行上的优缺点如下所述。
优点：金属耗量少；水冷壁等的蒸发设备布置灵活；不受工质压力限制，更适合于超高压、亚临界参数的炉型；便于制造、安装、运输；启停速度快，接带负荷快，更适应电网要求；深度调峰能力强。
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缺点：锅炉要求给水品质高；要求较高的给水压力；要求高水平的控制调节系统；启停过程中热损失大；对循环泵的性能要求特别高。6、为什么过热器爆管要紧急停炉？
答：锅炉过热器的工作条件非常恶劣，管壁外受高温烟气冲刷，管内流动着高压蒸汽。过热器管一旦爆破，高压蒸汽流冲刷在其它管壁上，很快就会将其它管壁冲刷坏，引起新的爆管，产生恶性循环。所以，过热器爆管后要紧急停炉，否则大批过热器管损坏，不但危及锅炉运行安全，也会增加停炉检修的工作量、延长检修工期。
7、锅炉燃烧方式有几种？简述其含义。答：燃煤锅炉燃烧方式大致可分为以下三种：
（1）固定燃烧：燃料在炉排上燃烧，放出热量，燃后的灰渣由炉排落下，燃料相对于运动的炉排是静止的，称为固定燃烧。电厂中采用固定燃烧的锅炉一般为链条炉，配套6MW以下的机组。
（2）悬浮燃烧：燃料（一般指煤粉）随气流悬浮在炉膛空间，被炉内高温烟气加热，燃烧放出热量。燃煤电厂锅炉一般采用此种燃烧方式。悬浮燃烧根据燃烧器出口气流特性不同又可分为直流燃烧及旋流燃烧。
直流燃烧：煤粉与空气混合物由喷口直喷入炉膛，气流为一自由射流。一般喷口设置在炉膛四角，对角布置。四角喷出的煤粉气流在炉膛内形成一切园，风粉卷吸炉内高温烟气并与其强烈混合，燃料被加热后着火燃烧，放出热量。
旋流燃烧：煤粉与空气混合物由喷口喷入炉膛，煤粉气流绕燃烧器轴旋转。风粉射流卷吸炉内高温烟气并与其强烈混合，燃料被加热后着火燃烧，放出热量。一般喷口设置在两侧炉墙上，对冲布置。
（3）沸腾燃烧：燃料既不是在炉排上固定燃烧，也不象悬浮燃烧那样使煤粉随气流悬浮在炉膛空间完成，而是在沸腾床内上下翻滚燃烧，整体看燃料象是在沸腾，因此称沸腾燃烧。
现代大型电站锅炉一般采用四角喷燃直流燃烧的燃烧方式及旋流燃烧方式既悬浮燃烧。
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8．锅炉的循环方式有几种？简述其含义。
答：火力发电厂中的锅炉按水循环方式可分为自然循环，强制循环，直流锅炉三种类型。
依靠工质的重度差而产生的循环流动称为自然循环。借助水泵压头使工质产生的循环流动称为强制循环。
自然循环锅炉是由汽包、下降管、下联箱和上升管（即水冷壁）组成一个循环回路。由于上升管在炉内受热产生了蒸汽，汽水混合物的重度小，而下降管在炉外不受热，管中是水，其重度大，两者重度差就产生推动力，水沿下降管向下流动，而汽水混合物则沿上升管向上流动，这样就形成水的自然循环流动。
强制循环锅炉的结构与自然循环基本相同，它也有汽包，所不同的在下降管中增加了循环泵，作为增强循环的动力。
直流炉的结构与自然循环锅炉结构不同，它没有汽包，是依靠给水泵压力使工质锅炉受热面管子中依次经过省煤器，蒸发受热面和过热器一次将水全部加热成为过热蒸汽。现在一般只宜用于亚临界，超临界压力锅炉。
强制循环锅炉与自然循环锅炉比较：
优点：可适用于亚临界、超临界压力；由于工质在受热面中是强制流动，因而受热面的布置较灵活，受热均匀水循环好；起停炉快；水冷壁可使小管径、薄管壁（压力准许），相对汽包容积减小，节省钢材。
缺点：加装循环泵，系统复杂，投资高，检修困难。9、发电机组低负荷运行对锅炉设备有什么影响？
答：发电机组低负荷运行时锅炉产生的蒸汽量只为额定量的40%以下（燃油炉在30%以下）。从燃烧系统来看，这时投入炉膛的煤粉量较少，炉膛温度较低，燃烧不稳定，容易灭火，如处理不当，会发生爆燃事故，有时被迫投油助燃；由于烟气量减少，使得尾部烟道的烟气温度下降，加剧尾部烟道受热面的腐蚀。从汽水系统来看，由于炉膛温度低，有可能造成蒸汽温度下降；对于自然循环炉则因蒸发量很小而引起循环速度减慢，在水冷壁管内的汽水混合物容易停滞，使局部水冷壁管过热产生“蠕胀”，这部分的管壁强度下降，容易爆破。
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10、中温中压、高温高压、亚临界、超临界、超超临界蒸汽参数是多少？答：中温中压、高温高压、亚临界、超临界、超超临界蒸汽参数表如下：中温中压高温高压亚临界超临界超超临界蒸汽温度（℃）540540538538或566600蒸汽压力（MPa）9.913.8317243011、目前我国对于单元制机组一般采用什么方法启动？简述其含义。
答：一般采用滑参数启动。滑参数启动按操作方法分为压力法和真空法两种。
压力法滑参数启动就是锅炉先要产生一定温度和压力的蒸汽之后才开启电动主闸门及主汽门冲动汽轮机。启动参数一般为0.8～1.5MPa、220～250℃。这种启动方法由于操作简单、控制方便而被广泛采用。
真空法滑参数启动就是启动前全开电动主闸门、主汽门和调速汽门，真空区一直扩展到锅炉汽包，点火后炉水在真空状态下汽化，在不到0.1MPa的压力下就可以冲动汽轮机，随着锅炉燃烧的增强，一方面提高汽温、汽压，一方面汽轮机升速、定速、并网、带负荷。由于真空法滑参数启动具有疏水困难、蒸汽过热度低、汽机转速不易控制、易引起水冲击等安全性较差及再热器出口温度很难提高、抽真空困难等缺点，目前真空法滑参数启动已很少采用。
滑参数启动按启动前汽缸金属温度的高低可分为冷态滑参数启动和热态滑参数启动。启动时高压缸调节级汽室下内壁温度低于它在额定参数下维持空转的金属温度时称为冷态滑参数启动；如果高压缸调节级汽室下内壁温度高于此温度则称为热态滑参数启动。
12、汽轮发电机组的停机方式有几种？简述其过程及注意事项。
答：汽轮发电机的停止可分为正常停机及故障停机，对于正常停机按其停机过程不同又可以分为定参数停机与滑参数停机。
（1）定参数停机
即在停机过程中，主蒸汽参数保持在额定值不变，仅通过关小调门减少进汽
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量来减少负荷，一般可以在40～50min内将负荷减至零，电气解列，汽机打闸停机。这样停机后汽机金属温度保持在较高水平，利于再次启动，尽快接带负荷。
注意事项：在减负荷过程中，必须严格控制汽机金属温度的下降速度和温度的变化。一般要求金属温度的下降速度控制在1.5℃/min之内。
（2）滑参数停机
即在停机过程中，调门保持全开，仅通过降低主蒸汽的参数方法来减少负荷。如果整个过程全部采用滑参数方式，停机后汽缸温度可以达到较低的水平，有利于汽机检修，缩短工期。对于20MW以上机组一般采取滑参数方式停机。额定工况下滑停应先把负荷减至80～85%额定负荷，随主蒸汽参数降低全开调门，稳定一段时间。当金属温度降低，各部件温差减小后，开始滑停。滑停一般分段进行。严格控制汽机金属温度的下降速度和温度的变化，一般要求金属温度的下降速度控制在1.5℃/min之内。减至较低负荷时，打闸停机，锅炉熄火，发电机解列。
注意事项：
1）主蒸汽必须保持有50℃的过热度。
2）整个停机过程中主蒸汽温降必须控制在1～2℃/min内，再热机组再热蒸汽温降控制在2℃以内。当主蒸汽温度低于汽缸温度，法兰温度35℃时，应停止参数滑降，稳定运行一段时间。
13、汽轮发电机组启动方式有几种？简述启动过程及注意事项。
答：按启动过程中新蒸汽参数的情况，可分为额定参数启动和滑参数启动两种启动方式；按汽轮机启动前的金属温度高低，又可分为冷态启动和热态启动；按冲动转子时所用阀门的不同，又可分为调节门启动、自动主汽门和电动主闸门(或其旁路门)启动。
（1）额定参数冷态启动
电动主闸门前的新蒸汽参数在整个启动过程中始终保持在额定值。启动过程一般包括主蒸汽管道暖管及前期准备，冲动转子暖机升速，定速并列带负荷等阶段。
主蒸汽管道暖管及前期准备：冷态的主蒸汽管道被高温高压的新蒸汽加热到与新蒸汽同温度压力的状态称为主蒸汽管道暖管。在暖管过程中，可以进行启动前的准备，凝汽器通循环水，启动凝结水泵，抽真空，送轴封，检查润滑油系统，启动盘车连续运转等。
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冲动转子暖机升速：冲动转子一般使用调门或电动主闸门（或其旁路门），这根据汽机调速系统的不同来选择。冲动转子后控制转子转速分别进行低，中，高速暖机。暖机过程中严格控制汽缸壁温升，上下缸，内外缸，法兰，螺栓等处温差。一般控制温升在1～2℃/min，温差在30～50℃内。
定速并列带负荷：汽机转速3000r/min定速，电气进行并列操作，机组并列，带负荷暖机。带负荷暖机过程中仍应严格控制各处温升及温差等。随缸温升高，机组接带负荷至额定出力。（整个启动过程共需时约8小时）
（2）滑参数冷态启动
电动主闸门前的新汽参数随转速、负荷的升高而滑升，汽轮机定速或并网前，调门一般处于全开状态。启动过程一般为：锅炉点火及暖管，冲动转子升速暖机，并列接带负荷等。
锅炉点火及暖管：锅炉点火前，汽机应做好前期准备包括凝汽器通循环水，检查润滑油系统，启动盘车连续运转等。联系锅炉点火，汽机抽真空，送轴封。锅炉升温升压，应及时开启旁路。电动主闸门前压力，温度达到冲动转子条件时，即可冲动转子。
冲动转子升速暖机：冲动转子后，低速暖机全面检查后即可在40～60min内将转速提到3000r/min，定速。
并列接带负荷：定速后应立即并列接带少量负荷进行低负荷暖机。联系锅炉加强燃烧，严格按启动曲线控制升温升压速度。70%额定负荷后，汽缸金属的温度水平接近额定参数下额定工况下金属的温度水平时，锅炉滑参数加负荷的过程结束。此后，随着锅炉参数的提高，逐渐关小调门保持负荷不变，锅炉定压。当主汽参数达到额定值后再逐渐开大调门加负荷至额定出力。
注意事项：
1）严格控制汽缸壁温升，上下缸温差，内外缸温差，法兰温差，螺栓温差等，不使其超过允许值。
2）整个升速过程中严格监视机组振动，发现不正常振动必须立即查明原因设法消除，否则不允许继续升速。发生0.1mm及以上的振动应立即打闸停机。
3）监视调整真空，油温，内冷水压力，（水冷机组）密封油压（氢冷机组）等参数，及时投停各辅助设备。
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14、汽轮机的滑参数启停有什么优缺点？答：（1）汽轮机滑参数启动的优点为：
①缩短机炉启动时间；
②减少锅炉对空排汽，节约蒸汽及热量损失；③低参数蒸汽可对汽轮机叶片起清洗作用；④减少启动过程的热应力及热变形。（2）汽轮机滑参数停机的优点为：
①加速各金属部件冷却，对机炉大修提前开工有利；②减少汽机上下汽缸温差因而减少热应力及变形；③充分利用锅炉余热提高经济性；④对汽轮机叶片也起清洗作用；
⑤停机后汽轮机汽缸温度较低，可缩短盘车时间。（3）汽轮机滑参数启停的缺点是：
①锅炉长时间低负荷运行，对锅炉燃烧不利；
②汽轮机转子因蒸汽参数低、流量大而使轴间推力增大；③凝结水质量较差，要在较长时间后才可回收。
15、大型火力发电机组采用压力法冷态滑参数启动时，启动前应做哪些工作？答：大型火力发电机组采用压力法冷态滑参数启动前应做到以下几点：（1）大容量单元机组锅炉出口不设主汽门，锅炉打水压时汽机的电动主闸门必须关严，水压一直打到汽机电动主闸门前，打完水压后，锅炉应放水至低水位，主蒸汽管道和再热蒸汽管道内的水要放净，否则点火可能引起主蒸汽管道或再热蒸汽管道的水冲击。
（2）对中间再热机组，汽机静止时的调速系统动作试验一定要在点火前进行，否则点火后，旁路投入、再热系统已充汽，由于中压缸进汽管没有截止门，中压调速汽门一旦开启，就可能由于中压缸进汽而冲动汽轮机。
（3）在滑参数启动过程中，除了低真空保护因真空不稳不能投入和低汽温保护不能投入外，汽机的其他保护（如超速保护、串轴保护、低油压保护等）必须全部完好投入。
（4）为防止油膜共振的发生，启动前应使润滑油温不低于40℃，为增加稳定性，
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可将油温保持在40～45℃。
（5）锅炉上水所需时间应视水温、锅炉类型、气候条件而定。
（6）发变组、励磁系统一定要在汽轮机冲转前备用，汽轮机一经冲转整个发变组即认为已带电，此时切不可再在这些回路上作业。
（7）应提前组织好外围专业准备工作，做好启动过程中各种异常的准备。16、简述汽轮机汽水系统及工质的流程。答：（1）汽轮机汽水系统包括：
①主蒸汽系统；②高低压抽汽系统；③真空系统；④凝结水系统；⑤给水系统。
（2）工质的流程：
锅炉来的过热蒸汽→汽机电动主汽门→汽机自动主汽门→汽机调速汽门→高压汽缸做功→锅炉再热器→汽机中压缸调速汽门→中压缸做功→低压缸做功→凝汽器凝结成水→凝结水泵→汽封加热器加热→低压加热器加热→除氧器脱氧→高压给水泵→高压加热器加热→低温省煤器→高温省煤器→锅炉汽包。17、什么是汽轮机的真空和真空度？
答：当容器中的压力低于大气压力时，把低于大气压力的部分叫做真空，而容器内的压力叫绝对压力。另一种说法是，凡压力比大气压力低的容器都称做真空。真空有程度上的区别：当容器内没有压力即绝对压力等于零时，叫做完全真空；其余叫做不完全真空。汽轮机凝汽器内的真空就是不完全真空。
真空、绝对压力与大气压力之间的关系如下：
h1+h2=h
式中h1：容器内真空汞柱的高度（mm）
h2：相当于容器内绝对压力的汞柱高度（mm）h：大气压力的汞柱高度（mm）
真空也可以用百分比表示，叫做真空度，即用测得的真空汞柱除以相当于
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大气压力的汞柱再化为百分数，用公式表示时为
真空度=h1/h×100%
在凝汽器内绝对压力不变的情况下，真空度随着大气压力的变化而变化。所以，在理论计算上使用绝对压力来表示汽轮机凝汽器内的真空较为妥善。在已经测得大气压力和凝汽器内真空汞柱高度之后，绝对压力可由下述公式计算：
P绝对=(hh1)/735.6工程大气压
例如：测得汽轮机凝汽器内的真空等于720mm汞柱，另由压力表测得当时的大气压力是750mm汞柱，则凝汽器的绝对压力和真空度各为：
P绝对=（h-h1)/735.6=（750-720）/735.6=0.04（工程大气压）
真空度=h1/h×100%=（720/750）×100%=96%①1工程大气压=98066.5Pa②1mm汞柱=133.3224Pa
18、什么是大型单元机组的定压运行和滑压运行？
答：定压运行是指汽轮机在不同工况运行时，依靠改变调速汽门的开度来改变机组功率而汽轮机前的新汽压则维持不变的运行状态。在母管制的发电厂中只能采用定压运行方式，在许多单元机组上也采用这种运行方式。因此，目前定压运行仍被广泛采用。
滑压运行是指汽轮机在不同工况运行时，不仅主汽门是全开的，而且调速汽门也是全开的，这时机组功率的变动是靠汽轮机前主蒸汽压力的改变来实现，即锅炉按汽轮机的负荷需要改变出口主蒸汽压力但汽温则维持不变。19、什么是汽轮机调速系统的迟缓率、速度变动率和调差系数？
答：汽轮机调速系统的迟缓率是指在调速系统中由于各部件的摩擦、卡涩、不灵活以及连杆、绞链等结合处的间隙、错油门的重叠度等因素造成的动作迟缓程度。机械液压型调速器最好的迟缓率ε=0.3～0.4%。采用电液压式数字型调速器灵敏度很高，迟缓率（人工死区）可以调节到接近于零。
速度变动率是指汽轮机由满负荷到空负荷的转速变化与额定转速之比，其计算公式为：
δ=（n1-n2）/n×100%
式中：n1汽轮机空负荷时的转速
11②①中国电力通信网
n2汽轮机满负荷时的转速n汽轮机额定转速
对速度变动率的解释如下：汽轮机在正常运行时，当电网发生故障或汽轮发电机出口开关跳闸使汽轮机负荷甩到零，这时汽轮机的转速先升到一个最高值然后下降到一个稳定值，这种现象称为“动态飞升”。转速上升的最高值由速度变动率决定，一般应为4～5%。若汽轮机的额定转速为3000r/min，则动态飞升在120～150r/min之间。速度变动率越大，转速上升越高，危险也越大。
汽轮机调速系统的静态频率调节效应系数Kf的倒数为调速系统的调差系数。调差系数的计算公式为
Kδ=△f（%）/△P（%）
式中：△f（%）电网频率变化的百分数，
△P（%）汽轮发电机组有功功率变化的百分数。
调差系数的大小对维持系统频率的稳定影响很大。为了减小系统频率波动，要求汽轮机调速系统有合理的调差系数值，一般为4～5%。20、电网频率过高、过低对汽轮机有什么影响？
答：电网高频率和低频率运行对汽轮机运行都是不利的。汽轮机叶片的固有振动频率都按电网频率正常的条件下调整在合格范围。当电网频率过高或过低时，有可能使汽轮机某几级叶片接近或陷入共振区，造成应力显著增加而导致疲劳断裂。此外，电网低频率运行使汽轮机汽耗增加，降低了效率；使给水泵转速减慢，降低了给水压力，严重时引起锅炉缺水；使循环水泵转速减慢，减少了循环水量，影响凝汽器真空；还使锅炉的风机转速减慢，造成锅炉热负荷降低和炉膛燃烧不稳定。
21、发电机组低负荷运行对汽轮机设备有什么影响？
答：低负荷运行时，汽轮机的节流损失大，既不经济又造成汽轮机排汽温度高。另外在节流式调节中，前汽缸由于蒸汽集中在一个方向而造成汽缸加热不均匀，上下汽缸存在温差，使胀差增大，对汽轮机安全运行不利。
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22、为什么汽轮机停机后要进行低转速盘车？
答：汽轮机停机后需要经过较长时间才能冷却。假若汽轮机的大轴在静止状态下冷却，则由于汽缸内上部温度高、下部温度低，就会使大轴向上弯曲。最好的方法是在停机后的冷却期间内用盘车装置慢慢地转动转子，使转子消除热弯曲，适应随时都能启动机组的要求。
23．什么是蒸汽－燃气联合循环机组，运行上有何特点?
答：蒸汽－燃气联合循环机组是把蒸汽轮机循环以及燃气轮机循环综合在一起的动力装置。
用提高初温的办法来提高蒸汽轮机循环的效率时，受到金属材料的限制，使初温难以继续提高，循环终参数却是较低的。而燃气轮机循环的初参数较高，利用燃气轮机循环有较高初温及蒸汽轮机循环有较低终参数的优点来提高整个循环的热效率。
采用不同方式的机组特点不同。
余热锅炉联合循环机组特点是汽轮机的容量和新蒸汽参数由燃气轮机容量、排汽温度决定，汽轮机不能单独运行，而且汽轮机负荷随燃气轮机而变动。补燃余热锅炉联合循环机组特点是加装补燃器，利用燃气轮机排气中还有14％－18％的氧帮助燃烧，增加输入热量，提高汽轮机的功率和效率。
增压锅炉联合循环机组特点是，因锅炉增加燃烧，燃烧迅猛，使传热系数大为增加，燃气轮机的随燃气轮机进气温度提高而增加；燃气轮机和汽轮机都不能单独运行。
排气助然锅炉联合循环机组特点是，不仅回收燃气轮机的排气余热，同时充分利用排气中的余热，燃气轮机和汽轮机可以分开运行；可配置高参数大型汽轮机；锅炉中的所用燃料可任意选择。
24、同步发电机的冷却方式分哪几种？各有什么优缺点？答：同步发电机的冷却分为外冷和内冷两种：（1）外冷包括空冷和氢冷；
空冷：冷却介质为空气，即用空气把发电机内因损耗而产生的热量带走，这
种方式结构简单，但冷却效率不高。最大装机容量可达100MW左右；
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氢冷：冷却介质为氢气，即用氢气把热量带走。与空气相比，冷却能力高。
通风损耗较小，但结构复杂，需配置储氢设备。最大装机容量可达200MW左右；
（2）内冷包括定子水内冷，转子氢内冷等；
内冷（直接冷却方式）：冷却介质为水、油、氢气，即将氢、水或油通过导
线内部，直接把热量带走，与前述两种表面冷却方式相比，冷却能力高，可以缩小发电机体积，节省材料，便于制造大容量发电机，但发电机结构复杂，铜损较大，铁损和机械损耗较小，总损耗相差不多。
25、简述大型单元机组的功率调节方式。答：大型单元机组的功率调节方式有三种。
（1）以锅炉为基础的运行方式。在这种方式下锅炉通过改变燃烧率以调节机组负荷，而汽机则是通过改变调速汽门开度以控制主蒸汽压力。当负荷要求改变时，由锅炉的自动控制系统根据负荷指令来改变锅炉的燃烧率及其他调节量，待汽压改变后由汽轮机的自动控制系统去改变调速汽门开度，以保持汽轮机前的汽压为设定值，同时改变汽轮发电机的输出功率。汽机跟随控制方式的运行特点是：当负荷要求改变时，汽压的动态偏差小而功率的响应慢。
（2）以汽机为基础的运行方式。在这种方式下锅炉通过改变燃烧率调节主蒸汽压力，而汽机则以改变调速汽门开度调节机组负荷。当负荷要求改变时，由汽轮机的自动控制系统根据负荷指令改变调速汽门开度，以改变汽轮发电机的输出功率。此时，汽轮机前的蒸汽压力改变，于是锅炉的自动控制系统跟着动作，去改变锅炉的燃烧率及其他调节量（如给水量、喷水量等），以保持汽轮机前的汽压为设定值。这种控制方式的运行特点是：当负荷要求改变时，功率的响应快而汽轮机前汽压的动态偏差大。
（3）功率控制方式。这种方式是以汽机为基础的协调控制方式，机、炉作为一个整体联合控制机组的负荷及主蒸汽压力，也称为机炉整体控制方式。当负荷要求改变时，根据负荷指令和机组实际输出功率之间的偏差以及汽轮机主汽门前汽压与其设定值之间的偏差，使锅炉和汽轮机的自动控制系统协调地实时改变汽轮机的调速汽门开度和锅炉的燃烧率（和其他调节量），使汽轮机前汽压的动态偏差较小而功率响应较快。近来参加电网调频的大型火力发电机组大都采用这种控制方式。
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26、大型单元机组升降负荷速率受哪些因素影响？
答：大型单元机组升降负荷的速率受锅炉和汽轮机两方面的影响。为了免除锅炉汽包和受热面由于温差过大产生过大热应力而引起设备发生弯曲、变形，汽包和受热面的温升不能过快，一般控制在1.5～2℃/min，所以要严格控制升温速度，同时应根据本炉的升压曲线严格控制升压速度。汽轮机主要受汽缸上下缸温差、汽缸内外表面温差、汽缸与汽轮机转子的相对膨胀、汽缸体的绝对膨胀、法兰及螺栓的温差等因素的影响而限制升负荷速率，一般大中型机组升负荷速率控制在1～1.5%/min。目前新型全计算机控制机组，升负荷速率由热应力计算模块严格控制，以确保机组安全。
27、提高火电机组运行经济性有哪些措施？答：主要有以下措施：
(1)同一厂内运行机组按煤耗等微增率分配负荷；(2)燃煤锅炉调峰减负荷尽量避免投油稳燃；(3)在高于烟气酸露点的前提下尽量降低排烟温度；
(4)汽轮机运行在经济真空值（通常是偏低运行，因此要提高真空度）；(5)当机组负荷在一定值以上，主、再热汽温、压力保持在额定值运行，即“压红线”；
(6)改善燃烧，保持合适氧量，降低灰、渣中的可燃物；(7)投入高、低压加热运行，提高循环效率；(8)采取降低厂用电的措施，如采用变频调速技术；(9)尽可能减少不必要的机组起停操作；
(10)严守规程，保障安全生产，是经济运行的前提和基础。28．什么是火电机组最低技术出力？
答：火电机组最低技术出力即火电机组本身技术条件允许的最小生产能力，是指三大主力设备（锅炉、汽机、发电机）能够连续安全、稳定运行的最低负荷。
发电机功率的最小值，由锅炉或汽轮机的技术条件决定：锅炉的技术允许最小负荷取决于锅炉燃烧的稳定性，其值因锅炉的类型和燃料的种类而异，一般约为额定容量的60％－70％，目前可达到40％－50％；汽轮机的技术允许最小负荷
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约为其额定容量的10％－15％。因此，火电机组最低技术出力由锅炉的最小负荷决定。
29．供热机组在运行上的特点有哪些？
答：供热机组运行时主要是用汽轮机作过功的可调整抽汽或背压排汽来满足热负荷的需要。
对于背压式供热机组，其特点是：
（1）没有凝汽器及其辅助设备，系统简单。（2）没有冷源损失，热能利用率高。
（3）供热量与供电量互相牵制，不能同时满足用户对电量和热量的反向要求，因此达不到理想的经济效果。
对于凝器式供热机组，其特点是：（1）供热和供电可以调节。（2）能同时满足不同用户的要求。
（3）自动调节电、热负荷，能满足电、热不同用户需要，经济性较高。（4）存在着部分冷源损失。
供热机组用能合理，能做到按质供能，综合用能，各尽其用。30．在什么情况下机组可以紧急停机、停炉?答：在下列情况下机组可以紧急停机：(1)水击。(2)机组超速。(3)胀差超过允许值。(4)机组内有清晰的金属声。(5)控制油箱油位低于停机油位。(6)油系统着火，威胁机组安全。(7)冷油器出口油温过高或超出规定值。(8)轴承金属温度高。(9)发电机密封油回油温度高。(10)主、再热蒸汽温度高。
(11)正常运行时主、再热蒸汽温度低。
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(12)高缸排汽温度高。(13)低缸排汽温度高。(14)主机轴向位移大。(15)偏心率大。
(16)主机推力轴承温度高。(17)主机凝汽器水位过高。在下列情况下发电机可与系统解列：
(1)发电机、励磁机内冒烟、着火或氢气爆炸。(2)发电机或励磁机发生严重的振动。(3)发生威胁人员生命安全时。在下列情况下可紧急停炉：
(1)运行工况、参数达到事故停炉保护动作定值，而保护拒动。
(2)全部给水流量表损坏，造成主汽温度不正常或虽然主汽温度正常但半小时之内流量表计未恢复。
(3)主给水、蒸汽管路发生爆破时。
(4)炉膛内或烟道内发生爆炸，设备遭到严重损坏时。
(5)蒸汽压力超过极限压力，安全门拒动或对空排汽门打不开时。
(6)中压安全门动作后不回座，再热器压力、汽温下降，达到不允许运行时。(7)主要仪表电源消失．无法监视机组运行情况时。
(8)低负荷锅炉燃烧不稳，炉膛压力波动大(蒸汽流量迅速下降)时。(9)锅炉四管爆破，危及临近管子安全时。
(10)汽包水位计全部损坏或失灵，无法监视水位时。(11)汽包水位过高或过低。
31、火电机组自动控制方式一般有哪几种？
答：一般有自动检测、自动调节、自动保护、程序控制四种方式。
自动检测：对反映热工过程运行状态的物理量、化学量以及表征设备工作状况的参数进行自动的检查、测量和监视称为自动检测；
自动调节：维持一个或多个能够表征热力设备正常工作状况的物理量为规定值；自动保护：当热力设备发生异常、甚至发生事故时，能够自动地采取保护措施，防止事故的进一步扩大或保护设备不受损坏；
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程序控制：根据预先拟定的程序及条件，自动对机组进行启动、停运及其他一系列操作。
32、什么是离散控制系统（DCS）？
答：离散控制系统DCS(distributedcontrolsystem的简称)是以微处理器及微型计算机为基础，融汇计算机技术、数据通讯技术、CRT屏幕显示技术和自动控制技术为一体的计算机控制系统，它对生产过程进行集中操作管理和分散控制。即分布于生产过程各部分的以微处理器为核心的过程控制站，分别对各部分工艺流程进行控制，又通过数据通信系统与中央控制室的各监控操作站联网，因此也称集散控制系统（TDCS）。操作员通过监控站CRT终端，可以对全部生产过程的工况进行监视和操作，网络中的专业计算机用于数学模型或先进控制策略的运算，适时地给各过程站发出控制信息、调整运行工况。
分散控制系统可以是分级系统，通常可分为过程级、监控级和管理级、分散控制系统由具有自治功能的多种工作站组成，如数据采集站、过程控制站、工程师（操作员）操作站、运行远操作站等。这些工作站可独立或配合完成数据采集与处理、控制、计算等功能，便于实现功能、地理位置和负载上的分散。且当个别工作站故障时，仅使系统功能略有下降，不会影响整个系统的运行，因此是危险分散。
各种类型分散控制系统的构成基本相同，都由通信网络和工作站（节点）两大部分组成。
分散控制系统可以组成发电厂单元机组的数据采集系统（DAS）、自动控制系统（ACS）、顺序控制系统（SCS）及安全保护等，实现计算机过程控制。
用DCS实现大型火电机组自动化的主要优点是：
1）连续控制、继续控制、逻辑控制和监控等功能集中于统一的系统中，可由品种不多的硬件，凭借丰富的软件和通信功能来实现综合控制，既节省投资，又提高了系统的可靠性、可操作性和维修性。
2）可按工艺、控制功能、可靠性要求由功能和地理位置不同的各个工作站组成控制系统，系统结构灵活，且大大节省电缆。
3）一个站的故障不会影响其他站的正常运行，系统可靠性高。
4）各种监视控制功能均采用软件模块来完成，所以修改方便，易于实现高级控制。
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33、核电厂运行有何特点？
答：(1)核反应堆，俗称原子锅炉，堆芯核裂变链式反应产生放射性废物，因此核电厂无论是正常运行还是事故运行，都必须保证放射性废物的危害不能无控制地排放至环境中；
(2)核电厂靠核裂变链式反应产生的热量产生核蒸汽发电，因此核电厂运行，必须保证反应堆的足够完好的冷源，即使是反应堆停闭期，如果失去冷源，反应堆内的核衰变产生的余热也足够使反应堆烧毁；
(3)移动控制棒和改变冷却剂中硼浓度都可以调节反应堆功率，移动控制棒可以快速地升降负荷，而改变硼浓度来调节功率，速率较慢，通常采用这两种方法共同调节。任何工况下，必须保证核反应堆可控，即保证反应性的控制，反应性的失控将导致重大核事故；
(4)机组快速升降负荷，特别在燃耗末期由于氙毒的变化，将导致反应堆轴向功率偏差（ΔⅠ）控制困难，易产生堆芯局部热点，有造成堆芯烧毁的潜在风险；若频繁进行负荷跟踪，将产生大量的放射性废气、废液，对环境产生潜在威胁，故核电机组必须相对稳定地带基本负荷运行。
(5)压水堆机组每年所需燃料一次性装入。停机换料时，机组利用这一机会进行必要的维修和试验，以使机组保持良好的性能和安全水平，所以压水堆的机组每年有一次机组换料大修。
34、核电厂中什么是核岛？什么是常规岛？
答：核岛是这样的一座建筑物的俗称，在这座建筑物装设有核反应堆为中心的核蒸汽系统及核辅助系统，为保证核安全的专设安全系统和乏燃料储存系统等设备系统。
常规岛是核电厂中这样一座建筑物的俗称，在这座建筑物里包含了利用核蒸汽发电的，以汽轮发电机组为中心的设备系统以及辅助系统，即常规电厂中除了锅炉和循环水系统以外的基本发电系统。35、核电厂为了防止核泄漏设有哪几道屏障？
答：为落实纵深防御原则，核电厂在放射性物质（裂变产物）和环境之间设置了四道屏障，只要任一完整，就可防止放射性物质外漏。
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第一道燃料芯块
核裂变产生的放射性物质98%以上滞留在二氧化铀芯块中，不会释放出来。第二道燃料包壳
燃料芯块密封在锆合金包壳内，防止放射性物质进入一回路水中。第三道压力边界
由核燃料构成的堆芯封闭在壁厚20厘米的钢质压力容器中，压力容器和整个一回路都是耐高压的，放射性物质不会漏到反应堆厂房中。
第四道安全壳
反应堆厂房是一个高大的预应力钢筋混凝土建筑，壁厚近一米，内表面加有6毫米厚的钢衬，防止放射性物质进入环境。36、水力发电厂有几种类型？各有什么特点？
答：水力发电厂是把水的位能和动能转变成电能。根据水力枢纽布置不同，主要可分为堤坝式、引水式、抽水蓄能等水电厂。
（1）堤坝式水电厂：在河床上游修建拦河坝，将水积蓄起来，抬高上游水位，形成发电水头的方式称为堤坝式，堤坝式水电厂又可分为坝后式和河床式两种。
①坝后式水电厂，这种水电厂的厂房建筑在坝的后面，全部水头由坝体承受，水库的水由压力水管引入厂房，转动水轮发电机组发电。坝后式水电厂适合于高、中水头的情况。
②河床式水电厂，这种水电厂的厂房和挡水坝联成一体，厂房也起挡水作用，因修建在河床中，故名河床式。河床式水电厂水头一般在20～30M以下。
③混合式水电厂，引水与大坝混合使用获得落差发电；
（2）引水式水电厂：水电厂建筑在山区水流湍急的河道上或河床坡度较陡的地方，由引水渠道造成水头，一般不需修坝或只修低堰。
（3）抽水蓄能水电厂，具有上池（上部蓄水库）和下池（下部蓄水库），在低谷负荷时水轮发电机组可变为水泵工况运行，将下池水抽到上池储蓄起来，在高峰负荷时水轮发电机组可变为发电工况运行，利用上池的蓄水发电。37、水电厂主要水工建筑物一般有那些？答：水力发电厂的主要水工建筑物包括：
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（1）挡水建筑物，如拦河坝（混凝土非溢流坝和溢流坝、土坝）；（2）泄水建筑物，如混凝土溢流坝（另有深式泄水孔）；（3）取水建筑物，如进水闸、水电站取水系统；（4）专门建筑物，如水电站厂房、升船机。38、抽水蓄能电厂的特点是什么？
答：抽水蓄能电厂中，有一种是单纯起蓄水作用的，然而更多的是既可蓄水又可发电。后者即是当电力系统处于低负荷时，系统尚有多余电力，此时机组以电动机水泵方式工作，将下游水库的水抽至上游水库储存起来；在系统高峰负荷时，机组则以水轮机发电机方式运行，将所蓄的水用于发电，以满足调峰的需要。此外，抽水蓄能电厂还可有调频、调相、做系统备用容量和生产季节性电能等多种用途。
39、简述水力发电厂的主要设备和主要生产过程？
答：水力发电厂动力设备主要由水轮机、水轮发电机及其附属的电气、机械设备所组成。
主要生产过程：利用一系列水工建筑集中天然水能的落差形成水头，并用水库汇集，通过引水建筑物将水流引入水轮机，推动水轮机转动，将水能变成机械能，再带动发电机转动，将机械能转换成电能。
40、为什么在水轮机停机过程中转速降至一定数值时要投入制动装置？答：主要有三方面原因：
（1）水轮机组在自由制动情况下停机过程很长，一般为10～30min，大型低转速水轮机甚至长达一小时；
（2）水轮机在低速运转时推力轴承的润滑条件恶化，有发生半干摩擦或干摩擦的危险；
（3）为避免制动闸摩擦面上的过度发热和磨损以及为减少制动装置的功率，通常规定待机组转速降到额定转速的30～40%时进行强迫制动，以缩短低速惰转时间。
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41、发电机组低负荷运行对水轮机设备有什么影响？答：发电机组低负荷运行对水轮机设备的影响是：
（1）导水叶处于中等或较小开度下，通过水轮机的水量较少，转轮处于较大真空状态下运行，转轮叶片会发生气蚀；
（2）有些水轮机在低负荷区振动会加剧，严重影响机组寿命；
（3）水轮机在额定出力时效率最高，在低负荷时水轮机耗水量增大，降低了经济性。
42、编制水库调度图要考虑哪些因素？水库调度原则是什么？
答：编制水库调度图要考虑水库运行的安全性、电力系统运行的可靠性与经济性。因此，根据径流的时历特性资料或统计特性资料，按水电站供电保证率高、发电量最大等所谓水库运行调度的最优准则，预先编制出一组控制水电站水库工作的水库蓄水指示线即调度线（包括限制出力线、防破坏线、防弃水线、防洪调度线），由此调度线组成五个区：限制出力区，保证出力区，加大出力区，满发出力区，防洪调度区。为保证电力系统运行的可靠性，当水库水位落在保证出力区时，水电站以保证出力运行，尽可能抬高水库运行水位。当水库水位落在限制出力线时，水电站应降低出力运行。当水库水位落于防破坏线与防弃水线之间时，应加大水电站出力运行，减少弃水，提高水量利用率，以达到水电站经济运行的目的。当水库水位在汛限水位以上时，在电网安全许可的前提下，水电站的发电出力不应低于额定出力运行。在汛期，水库水位达到防洪调度线，为保证水库安全运行，水库要泄洪。
水库调度原则是：按设计确定的综合利用目标、任务、参数、指标及有关运用原则，在确保水库工作安全的前提下，充分发挥水库最大的综合效益。43、如何调节梯级水电厂各级水库水位？汛期应注意什么问题？
答：水电厂水能利用的两大要素是水头和流量。由于首级水库一般具有一定的调节性能，其余下游各级均为日调节或径流式电厂，梯级电厂间存在一定的水力联系。因此，在正常情况下，应保持下游各梯级水库在高水头下运行，以减少发电耗水率。当预报流域有降雨，根据流域的降雨实况和天气预报，有计划地削落梯级库水位，以免产生不必要的弃水。对于梯级水电厂之间相距较远、水流在厂与
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厂之间传播时间对水库发电有影响的，还应合理安排梯级负荷分时段控制各级水库水位。对于首级水库除按调度图指示线运行外，还应兼顾到下游水库的运行，以求整个梯级电厂的动态效益最佳。
汛期水库运行应以防洪安全运行为主，统一处理安全运行与经济运行的关系，避免因片面追求高水位运行而造成多弃水或对水工建筑物带来危害。应注意的具体问题是：水库水位的变化；库区降雨量和入库流量；库区天气情况及天气预报；台风对库区的影响。
44、评价水电厂水库运用效益的指标有哪些？答：检查水电厂水库运行效益的项目有：（1）水电厂正常工作的保证率及保证出力；（2）发电量；（3）水量利用系数；（4）单位耗水率；（5）装机容量利用小时数；（6）电能成本；（7）厂用电率；（8）其他指标。
45、发电厂保厂用电的措施有哪些？答：发电厂保厂用电措施有：
（1）发电机出口引出厂高变，作为机组正常运行时本台机组的厂用电源，并可以做其他厂用的备用；作为火电机组，机组不跳闸，即不会失去厂用；作为水电机组，机组不并网仍可带厂用电运行。
（2）装设专用的备用厂高变，即直接从电厂母线接入备用厂用电源，或从三圈变低压侧接入备用电源。母线不停电，厂用即不会失去。
（3）通过外来电源接入厂用电。
（4）电厂装设小型发电机（如柴油发电机）提供厂用电；直流部分通过蓄电池供电。
（5）为确保厂用电的安全，厂用电部分应设计合理，厂用电应分段供电，并互为备用（可在分段开关上加装备自投装置）。
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（6）作为系统方面，在系统难以维持时，对小电厂应采取低频解列保厂用电或其他方法解列小机组保证厂用电。46、什么是发电机组的频率特性？
答：当系统频率变化时，发电机组的调速系统将自动地改变汽轮机的进汽量或水轮机的进水量，以增减发电机的出力，这种反映由频率变化而引起发电机出力变化的关系，称为发电机的频率特性。47、简述同步发电机的功角特性？
答：同步发电机的功角特性是指发电机的有功（P）、无功（Q）与发电机电抗（Xd）、内电势（Ed）、机端电压（U）和功角（δ）的关系特性。
例如隐极发电机，取Xd=Xq，功角特性为：（1）有功特性：
PEUsinXddP代表发电机输出的有功功率，对发电机产生制动的电磁转矩。在一定的电压和励磁电流下，发电机的有功功率P与功角δ是函数关系。
（2）无功特性：
EUQXddcosU2Xd因为Ed=Ucosδ+IdXd，故Q=EdId-Id2Xd，即供给电网的无功功率等于主磁通转换的无功功率，减去电枢绕组电感的无功损耗。由此可见，增加发电机的励磁电流（即加大Ed），便可增大发电机的无功输出。
48、发电机准同期并列的条件有哪些？条件不满足将产生哪些影响？答：发电机准同期并列的条件有：（1）并列开关两侧的电压大小相同；
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（2）并列开关两侧的频率相同；（3）并列开关两侧的相序、相位相同。
如上述条件不能满足，将会引起冲击电流。电压差越大，冲击电流就越大；频率差越大，冲击电流振荡周期越短，经历冲击电流的时间越长；当相位差很大或相序不对将产生严重的冲击电流；冲击电流的存在对发电机组本身和电力系统都有不利影响。
49、实现发电机并列有几种方法？其特点和用途如何？
答：实现发电机并列的方法有准同期并列和自同期并列两种。
⑴、准同期并列的方法是：发电机在并列合闸前已经投入励磁，当发电机电压和频率、相位分别和并列点处系统侧电压和频率、相位、大小接近相同时，将发电机断路器合闸，完成并列。准同期并列可分为手动准同期和自动准同期并列两种，准同期最大的特点是操作复杂，并列过程较长，但对系统和发电机本身冲击电流很小，在发电机正常并网时一般均采用准同期并列。
⑵、自同期并列的方法是：在相序正确的条件下，起动未加励磁的发电机，当转速接近同步转速时合上发电机开关，将发电机投入系统，然后再加励磁，在原动机转矩、异步转矩、同步转矩等作用下，拖入同步。自同期并列的最大特点是并列过程短、操作简单，在系统电压和频率降低的情况下，仍有可能将发电机并入系统，容易实现自动化。但是，由于自同期并列时，发电机未经励磁，相当于把一个有铁芯的电感线圈接入系统，会从系统中吸取很大的无功电流而导致系统电压降低，同时合闸时的冲击电流较大，所以自同期方式仅在系统中的小容量发电机上采用。大中型发电机均采用准同期并列方法。50、什么是同步发电机非同期？有什么危害？
答：同步发电机在不符合准同期并列条件时与系统并列，就称为非同期并列。非同期并列对有关设备如发电机及其与之相串联的变压器、开关等破坏力极大，甚至造成定子绕组端部扭弯、绝缘崩裂、焊头熔化等严重后果。如果一台大型机组与系统发生非同期并列，则影响更大，引起与系统振荡，干扰整个系统的正常运行，甚至造成系统瓦解。
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51、何谓发电机的调相运行？如何实现？
答：所谓调相运行，就是发电机不发有功，主要用来向电网输送感性无功功率。
调相运行的电机是需要消耗有功功率来维持其转动的，其消耗的有功可以从原动机上获得，也可以从系统来获得。汽轮发电机在调相运行时，因为汽轮机在调相运行时鼓风摩擦很大，使排汽温度增高，汽轮机要从轴封处进一点汽，其作用除轴封外，同时冷却汽机的转子和汽缸。水轮发电机调相运行是将水轮机的导水叶关闭，排出水轮室的水，使水轮发电机本身转动的能源改由系统供给，增加发电机的励磁电流即可向系统供给无功功率。
发电机调相运行时，一方面使系统有旋转备用容量，随时可升带有功负荷；另一方面可调节无功，维持系统电压在正常水平。52、何谓发电机进相运行？发电机进相运行时应注意什么？为什么？
答：所谓发电机进相运行，是指发电机发出有功而吸收无功的稳定运行状态。
发电机进相运行时，主要应注意四个问题：一是静态稳定性降低；二是端部漏磁引起定子端部温度升高；三是厂用电电压降低；四是由于机端电压降低在输出功率不变的情况下发电机定子电流增加，易造成过负荷。
⑴进相运行时，由于发电机进相运行，内部电势降低，静态储备降低，使静态稳定性降低。
⑵由于发电机的输出功率P=EdU/XdSinδ，在进相运行时Ed、U均有所降低，在输出功率P不变的情况下，功角δ增大，同样降低动稳定水平。
⑶进相运行时由于助磁性的电枢反应，使发电机端部漏磁增加，端部漏磁引起定子端部温度升高，发电机端部漏磁通为定子绕组端部漏磁通和转子端部磁通的合成。进相运行时，由于两个磁场的相位关系使得合成磁通较非进相运行时大，导致定子端部温度升高。
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⑷厂用电电压的降低。厂用电一般引自发电机出口或发电机电压母线，进相运行时，由于发电机励磁电流降低和无功潮流倒送引起机端电压降低同时造成厂用电电压降低。53、何谓发电机自励磁？一般在什么情况下发生？如何避免？
答：发电机接上容性负荷后，在系统参数谐振条件下，即当线路的容抗小于或等于发电机和变压器感抗时，在发电机剩磁和电容电流助磁作用下，发生发电机端电压与负载电流同时上升的现象，就是发电机自励磁。
当发电机组接空载长线路或串联电容补偿度过大的线路上容易发生自励磁。
避免方法：在可能发生自励磁的系统中，可采用并联电抗器，在线路末端联接变压器或改变运行方式，从而改变系统运行参数，使Xd+XT小于线路容抗Xc。
54、快速励磁系统对静态稳定有何影响？
答：由于快速励磁系统反应灵敏，调节快速，对同步发电机遭受小扰动时的静态稳定是有益的，它提高了发电机的极限功率。但是，快速励磁系统的开环放大倍数大，则发电机将在小干优下产生自发振荡而失去稳定。如果把放大倍数整定小，则稳定运行时维持发电机端电压恒定的能力差，而达不到高幅值的功角特性，静态稳定极限也就降低了。
提高具有快速励磁系统的发电机的静态稳定方法有：
⑴采用稳定环节（如电力系统稳定器PSS）。增加了发电机阻尼，这样就可以在高放大倍数下消除自发振荡，提高静态稳定。⑵采用最优励磁控制器。提供适当阻尼，有效地抑制各种低频振荡，从而提高静态稳定的极限。
55、大型发电机组加装电力系统稳定器（PSS）的作用？
答：PSS（PowerSystemStabilizer）电力系统稳定器，是作为发电机励磁系统的附加控制，在大型发电机组加装PSS（电力系统稳定
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器），适当整定PSS有关参数可以起到以下作用：⑴提供附加阻尼力矩，可以抑制电力系统低频振荡；⑵提高电力系统静态稳定限额；
56、发电机定子中性点一般有哪几种接地方式？各有什么特点？
答：发电机的中性点，主要采用不接地、经消弧线圈接地、经电阻或直接接地三种方式。
（1）发电机中性点不接地方式：当发电机单相接地时，接地点仅流过系统另两相与发电机有电气联系的电容电流，当这个电流较小时，故障点的电弧常能自动熄灭，故可大大提高供电的可靠性。当采用中性点不接地方式而电容电流小于5安时，单相接地保护只需利用三相五柱电压互感器开口侧的另序电压给出信号便可以。中性点不接地方式的主要缺点是内部过电压对相电压倍数较高。
（2）发电机中性点经消弧线圈接地：当发电机电容电流较大时，一般采用中性点经消弧线圈接地，这主要考虑接地电流大到一定程度时接地点电弧不能自动熄灭。而且接地电流若烧坏定子铁芯时难以修复。中性点接了消弧线圈后，单相接地时可产生电感性电流，补偿接地点的电容电流而使接地点电弧自动熄灭。
（3）发电机中性点经电阻或直接接地：这种方式虽然单相接地较为简单和内部过电压对相电压的倍数较低，但是单相接地短路电流很大，甚至超过三相短路电流，可能使发电机定子绕组和铁芯损坏，而且在发生故障时会引起短路电流波形畸变，使继电保护复杂化。57、简述发电机失磁的现象？
答：发电机失磁时：转子电流表指示为零或接近于零；定子电流表指示升高并摆动，有功电力表指示降低并摆动；无功电力表指示为负值，功率因数表指示进相；发电机母线电压指示降低并摆动；发电机有异常声音。
58、发电机失磁对系统有何影响？答：发电机失磁对系统的影响是：
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⑴低励和失磁的发电机，从系统中吸收无功功率，引起电力系统的电压降低，如果电力系统中无功功率储备不足，将使电力系统中邻近的某些点的电压低于允许值，破坏了负荷与各电源间的稳定运行，甚至使电力系统电压崩溃而瓦解。
⑵当一台发电机发生失磁后，由于电压下降，电力系统中的其它发电机，在自动调整励磁装置的作用下，将增加其无功输出，从而使某些发电机、变压器或线路过电流，其后备保护可能因过流而误动，使事故波及范围扩大。
⑶一台发电机失磁后，由于该发电机有功功率的摇摆，以及系统电压的下降，将可能导致相邻的正常运行发电机与系统之间，或电力系统各部分之间失步，使系统发生振荡。
⑷发电机的额定容量越大，在低励磁和失磁时，引起无功功率缺额越大，电力系统的容量越小，则补偿这一无功功率缺额的能力越小。因此，发电机的单机容量与电力系统总容量之比越大时，对电力系统的不利影响就越严重。59、发电机失磁对发电机本身有何影响？答：发电机失磁对发电机本身的影响：
⑴由于发动机失磁后出现转差，在发电机转子回路中出现差频电流，差频电流在转子回路中产生损耗，如果超出允许值，将使转子过热。特别是直接冷却的高力率大型机组，其热容量裕度相对降低，转子更容易过热。而转子表层的差频电流，还可能使转子本体槽楔、护环的接触面上发生严重的局部过热甚至灼伤。
⑵失磁发电机进入异步运行之后，发电机的等效电抗降低，从电力系统中吸收无功功率，失磁前带的有功功率越大，转差就越大，等效电抗就越小，所吸收的无功功率就越大。在重负荷下失磁后，由于过电流，将使发电机定子过热。
⑶对于直接冷却高力率的大型汽轮发电机，其平均异步转矩的最大值较小，惯性常数也相对降低，转子在纵轴和横轴方面，也呈较明显的不对称。由于这些原因，在重负荷下失磁后，这种
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发电机转矩、有功功率要发生剧烈的周期性摆动。对于水轮发电机，由于平均异步转矩最大值小，以及转子在纵轴和横轴方面不对称，在重负荷下失磁运行时，也将出现类似情况。这种情况下，将有很大甚至超过额定值的电机转矩周期性地作用到发电机的轴系上，并通过定子传递到机座上。此时，转差也作周期性变化，其最大值可能达到4%~5%，发电机周期性地严重超速。这些情况，都直接威胁着机组的安全。
⑷失磁运行时，定子端部漏磁增强，将使端部的部件和边段铁芯过热。
60、何谓发电机的异步运行？
答：发电机的异步运行指发电机失去励磁后进入稳态的异步运行。发电机失磁时，励磁电流逐渐衰减为零，发电机电势相应减小，输出有功功率随之下降，原动机输入的拖动转矩大于发电机输出的制动转矩，转子转速增加，功角逐步增大，这时定子的同步旋转磁场与转子的转速之间出现滑差。定子电流与转子电流相互作用，产生异步转矩。与此对应，定、转子之间由电磁感应传送的功率称为异步功率，随功角的增大而增大；同时原动机输入功率随功角增大而减小，当两者相等时，发电机进入稳定异步运行状态。
发电机异步运行主要有两个问题：其一，对发电机本身有使转子发生过热损坏的危险；其二，对系统而言，此时发电机不仅不向系统提供无功反而要向系统吸收无功，势必引起系统电压的显著下降，造成系统的电压稳定水平大大降低。
因此，发电机失磁后进入稳定异步运行，应考虑以下几个因素：⑴定子电流的平均值不应超过额定值；⑵定子端部温度不超过允许值；⑶转子损耗发热不超过允许值；⑷电网电压及厂用电电压不低于允许值；⑸机组的振动不超过允许值；⑹保证电网稳定运行。
61、发电机可能发生的电气故障和异常工作状态有哪些类型？
答：在电力系统中运行的发电机，小型的为6~12MW，大型的为200MW及以上机组。由于发电机的容量相差悬殊，在设计、结构、
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工艺、励磁乃至运行等方面都有很大差异，这就使发电机及其励磁回路可能发生的故障、故障几率和不正常工作状态有所不同。
⑴可能发生的主要故障：
定子绕组相间短路、定子绕组一相匝间短路、定子绕组一相绝缘破坏引起的单相接地、转子绕组（励磁回路）两点接地、转子励磁回路低励（励磁电流低于静稳极限所对应的励磁电流）、失去励磁。
⑵主要的异常工作状态：
转子过负荷、定子绕组过负荷、定子过电压（水轮发电机、大型汽轮发电机）、三相电流不对称、失步、逆功率、过励磁、断路器断口闪络、非全相运行、转子一点接地等。
62、发电机定子绕组中的负序电流对发电机有什么危害？
答：发电机转子的旋转方向和旋转速度与三相正序对称电流所形成的正向旋转磁场的转向和转速一致，即转子的转动与正序旋转磁场之间无相对运动，此即“同步”的概念。当电力系统发生不对称短路或负荷三相不对称（接有电力机车、电弧炉等单相负荷）时，在发电机定子绕组中就流有负序电流。该负序电流在发电机气隙中产生反向（与正序电流产生的正向旋转磁场相反）旋转磁场，它相对于转子来说为2倍的同步转速，因此在转子中就会感应出100Hz的电流，即所谓的倍频电流的该倍频电流。主要部分流经转子本体、槽楔和阻尼条，而在转子端部附近沿周界方向形成闭合回路，这就使得转子端部、护环内表面、槽楔和小齿接触面等部位局部灼伤，严重时会使护环受热松脱，给发电机造成灾难性的破坏，即通常所说的“负序电流烧机”，这是负序电流对发电机的危害之一。另外，负序（反向）气隙旋转磁场与转子电流之间，正序（正向）气隙旋转磁场与定子负序电流之间所产生的频率100Hz交变电磁力矩，将同时作用于转子大轴和定子机座上，引起频率为100Hz的振动，此为负序电流危害之二。发电机承受负序电流的能力，一般取决于转子的负序电流发热条件，而不是发生的振动。即负序电流的平方与时间的乘积决定了发电机承受负序电流的能力。
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63、试述发电机励磁回路接地故障有什么危害？
答：发电机正常运行时，励磁回路对地之间有一定的绝缘电阻和分布电容，它们的大小与发电机转子的结构、冷却方式等因素有关。当转子绝缘损坏时，就可引起励磁回路接地故障，常见的是一点接地故障，如不及时处理，还可能接着发生两点接地故障。
励磁回路的一点接地故障，由于构不成电流通路，对发电机不会构成直接的危害。那么对于励磁回路一点接地故障的危害，主要是担心再发生第二点接地故障，因为在一点接地故障后，励磁回路对地电压将有所增高，就有可能再发生第二个接地故障点。发电机励磁回路发生两点接地故障的危害表现为：
⑴转子绕组一部分被短路，另一部分绕组的电流增加，这就破坏了发电机气隙磁场的对称性，引起发电机的剧烈振动，同时无功出力降低。
⑵转子电流通过转子本体，如果转子电流比较大，就可能烧损转子，有时还造成转子和汽轮机叶片等部件被磁化。
⑶由于转子本体局部通过转子电流，引起局部发热，使转子发生缓慢变形而形成偏心，进一步加剧振动。
64、发电机在停机时，如一相未断开，发电机会发生什么现象？画出发电机另两相开关断口最大电压时的向量图。
答：发电机与系统一相相联，另两相断开将发生异步运行，开关断口最大电压将产生二倍的线电压。向量图如下：
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65、试述发电机非全相运行的危害？
答：非全相运行发电机的危害主要有以下四点：
⑴发电机转子发热；⑵机组振动增大；
⑶定子绕组由于负荷不平衡出现个别相绕组端部过热；⑷可能出现过电压。
66、调相机的启动方式有哪几种？试述各种方式的起动方法和优缺点。答：通常调相机起动有五种方法：
①低频起动、②可控硅起动、③同轴电动机启动、④经电抗器起动、⑤同轴励磁机起动。
⑴调相机低频起动：
利用发电厂的一台机组对调相机专线供电以起动调相机。当调相机无起动设备，而电网又急需无功功率时，常采用低频起动方式。其方法是：将调相机和发电机一同接在一条与电力网完全隔离的专用线路和母线上，拖动调相机的发电机不应小于调相机容量的20%~30%，停用低电压、低频率保护和有关的二次设备，随后给调相机、发电机加入励磁电流，（其值为调相机空载励磁电流额定值的30%~50%，为发电机空载励磁电流额定值的120%~130%），然后合上调相机开关和发电机开关，起动发电机，此时发电机同调相机同时转动。在升速过程中，同时增加调相机的励磁电流，直至达到额定值时，将发电机、调相机达额定转速时并入电网。
该起动方式的优点是对调相机的冲击电流小，可以说无冲击电流。但系统运行方式改变较多，操作麻烦，须发电厂空出一台专用发电机，一般情况下不采用这种方式。
⑵调相机可控硅起动：
有一组由起动变压器，交直流串并联电抗器，整流器逆变器等组成的可控硅起动装置。在起动时，控制整流装置可控硅导通角，使电流增加，调相机升速，当调相机转速达10%额定转速后，控制逆变侧换向，增加转速，达到额定时并入电网。
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该起动方式优点是调相机冲击电流小，起动方便，快速、自动化水平高，但起动装置价格昂贵，占地大，仅用于大型多台调相机使用。
⑶同轴电动机起动：
利用同轴安装的异步电动机来起动调相机，起动调相机的电动机通过联轴器与调相机联接，电动机起动完成后电动机脱离调相机。
此种起动方式较简单、经济、方便。但因异步电动机有较大启动电流，会造成母线电压波动，不能使调相机达同步转速，并列时有一定冲击电流。
⑷电抗器起动：
将调相机作为异步电动机，在电压低于正常值时起动。这种起动方式可减少调相机的起动电流，又能保持一定的母线电压水平，有利正常供电。这种起动方式多用于容量较小的调相机，调相机所受的冲击电流应小于0.74/X”d，母线电压应不低于90%额定电压。
⑸同轴励磁机起动：
利用同轴主励磁机作为直流电动机起动调相机。
这种起动方式的优点是：起动平稳，调速平滑，可调至调相机的同步转速。但由于同轴励磁机作为直流电动机，有一定损耗。因此，选择同轴励磁容量应大些，并在起动时同轴励磁机应改为它激。67、抽水蓄能机组有哪几种运行工况？如何进行转换？
答：抽水蓄能机组具有发电、抽水、发电调相、水泵调相四种运行工况。
现代的抽水蓄能机组都要能做旋转备用，为节省动力一般使水泵水轮机在空气中旋转（向水轮机方向或水泵方向旋转），在电网有需要时即可快速地带上负荷或投入抽水或调相。在蓄能机组抽水时，如需快速发电可以不通过正常抽水停机而直接转换到发电状态，即在电机和电网解列后利用水流的反冲作用使转轮减速并使之反转，待达到水轮机同步转速时迅速并网发电。抽水蓄能一般实现如下工况转换：
静止至发电空载；发电空载至满载；
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静止至空载水泵；空载水泵至满载水泵；满载抽水至满载发电；满载抽水至静止；发电满载至发电调相；发电调相至静止；抽水满载至空载。
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