汽轮机技术问答－汽轮机主要辅助设备（上）

1．汽轮机的辅助设备主要有哪些？

汽轮机设备除了本体、保护调节及供油设备外，还有许多重要的辅助设备。主要有凝汽器、回热加热设备、除氧器等。

2．凝汽器由哪些设备组成？

汽轮机凝汽设备主要由凝汽器、循环水泵、抽气器、凝结水泵等组成。

3．凝汽设备的作用是什么？

凝汽设备的作用是：

⑴ 凝汽器用来冷却汽轮机排汽，使之凝结为水，再由凝结水泵送到除氧器，经给水泵送到锅炉。凝结水在发电厂是非常珍贵的，尤其对高温、高压设备。因此在汽轮机运行中，监视和保证凝结水是非常重要的。

⑵ 在汽轮机排汽口造成高度真空，使蒸汽中所含的热量尽可能被用来发电，因此，凝汽器工作的好坏，对发电厂经济性影响极大。

⑶ 在正常运行中凝汽器有除气作用，能除去凝结水中的含氧，从而提高给水质量防止设备腐蚀。

4．凝汽器的工作原理是怎样的？

凝汽器中真空的形成主要原因是由于汽轮机的排汽被冷却成凝结水，其比容急剧缩小。如蒸汽在绝对压力4kPa时蒸汽的体积比水的体积大3万多倍。当排汽凝结成水后，体积就大为缩小，使凝汽器内形成高度真空。

凝汽器的真空形成和维持必须具备三个条件：

⑴ 凝汽器铜管必须通过一定的冷却水量。

⑵ 凝结水泵必须不断地把凝结水抽走，避免水位升高，影响蒸汽的凝结。

⑶ 抽气器必须把漏入的空气和排汽不凝结的气体抽走。

5．对凝汽器的要求是什么？

对凝汽器的要求是：

⑴ 有较高的传热系数和合理的管束布置。

⑵ 凝汽器本体及真空管系统要有高度的严密性。

⑶ 汽阻及凝结水过冷度要小。

⑷ 水阻要小。

⑸ 凝结水的含氧量要小。

⑹ 便于清洗冷却水管。

⑺ 便于运输和安装。

6．凝汽器有哪些分类方式？

按换热的方式，凝汽器可分为混合式和表面式两大类。

表面式凝汽器又可分为：

按冷却水的流程，分为单道制、双道制、三道制。

按水侧有无垂直隔板，分为单一制和对分制。

按进入凝汽器的汽流方向，分为汽流向下式、汽流向上式、汽流向心式、汽流向侧式。

7．什么是混合式凝汽器？什么是表面式凝汽器？

汽轮机的排汽与冷却水直接混合换热的叫混合式凝汽器。这种凝汽器的缺点是凝结水不能回收，一般应用于地热电站。

汽轮机排汽与冷却水通过铜管表面进行间接换热的凝汽器叫做表面式凝汽器。现在一般电厂都是用表面式凝汽器。

8．通常表面式凝汽器的构造由哪些部件组成？

凝汽器主要由外壳、水室、管板、铜管、与汽轮机连接处的补偿装置和支架等部件组成。凝汽器有一个圆形（或方形）的外壳，两端为冷却水水室，冷却水管固定在管板上，冷却水从进口流入凝汽器，流经管束后，从出水口流出。汽轮机的排汽从进汽口进入凝汽器与温度较低的冷却水管外壁接触而放热凝结。排汽所凝结的水最后聚集在热水井中，由凝结水泵抽出。不凝结的气体流经空气冷却区后，从空气抽出口抽出。以上就是凝汽器的工作过程。

9．大机组的凝汽器外壳由圆形改为方形有什么优缺点？

凝汽器外壳由圆形改为方形（矩形），使制造工艺简化，并能充分利用汽轮机下部空间。在同样的冷却面积下，凝汽器的高度可降低，宽度可缩小，安装也比较方便。但方形外壳受压性能差，需用较多的槽钢和撑杆进行加固。

10．汽流向侧式凝汽器有什么特点？

汽轮机的排汽进入凝汽器后，因抽气口处压力最低，所以汽流向抽气口处流动。汽流向侧式凝汽器有上下直通的蒸汽通道，保证了凝结水与蒸汽的直接接触。一部分蒸汽由此通道进入下部，其余部分从上面进入管束的两半，空气从两侧抽出。在这类凝汽器中，当通道面积足够大时，凝结水过冷度很小，汽阻也不大。国产机组多数采用这种型式。

11．汽流向心式凝汽器又有什么特点？

汽流向心式凝汽器，蒸汽被引向管束的全部外表面，并沿半径方向流向中心的抽气口。在管束的下部有足够的蒸汽通道，使向下流动的凝结水及热水井中的凝结水与蒸汽相接触，从而凝结水得到很好的回热。这种凝汽器还由于管束在蒸汽进口侧具有较大的通道，同时蒸汽在管束中的行程较短，所以汽阻比较小。此外，由于凝结水与被抽出的蒸汽空气混合物不接触，保证了凝结水的良好除氧作用。

其缺点是体积较大。国产200MW机组就采用这种凝汽器。

12．国产125MW汽轮机的凝汽器结构有哪些主要特点？

国产125MW汽轮机的凝汽器结构有如下特点：

⑴ 凝汽器冷却水管采用带状布置，按三角形排列。管子两端用胀管法固定时，铜管造成一定的拱度，中间紧固在六块中间隔板上，以增加管子的刚性，改善管子的振动特性，避免共振，同时可以补偿壳体和钢管的热膨胀差。

⑵ 外壳钢板焊接，弹簧支座支承，上面通过排汽管与低压缸排汽口焊接。运行中凝汽器与冷却水的重量基本上都由弹簧支座支承。采用弹簧支座便于汽轮机和凝汽器受热膨胀或冷却时收缩。

⑶ 集水箱中设有淋水盘式的真空除氧装置。

13．凝汽器钢管在管板上如何固定？

凝汽器铜管在管板上的固定方法主要有垫装法、胀管法、焊接法（钛管）。

垫装法是将管子两端置于管板上，再用填料加以密封。优点是当温度变化时，铜管能自由胀缩，但运行时间长了，填较会腐烂而造成漏水。

胀管法是将铜管置于管板上后，用专用的胀管器将铜管扩胀，扩管后的铜管管端外径比原来大1～1.5mm，与管板间保持严密接触，不易漏水。这种方法工艺简单、严密性好，现在广泛在凝汽器上采用。

14．凝汽器与汽轮机排口是怎样连接的？排汽缸受热膨胀时如何补偿？

凝汽器与排汽口的连接方式有焊接、法兰连接、伸缩节连接三种。

大机组为保证连接处的严密性，一般用焊接连接。当用焊接方法或法兰盘连接时，凝汽器下部用弹簧支撑。排汽缸受热膨胀时，靠支承弹簧的压缩变形来补偿。

小机组用伸缩节连接时，凝汽器放置在固定基础上，排汽缸的温度变化时，膨胀靠伸缩节补偿。

也有的凝汽器上部用波形伸缩节与排汽缸连接，下部仍用弹簧支承。

15．什么是凝汽器的热力特性曲线？

凝汽器内压力的高低是受许多因素影响的，其中主要因素是汽轮机排入凝汽器的蒸汽量、冷却水的进口温度、冷却水量。这些因素在运行中都会发生很大的变化。

凝汽器的压力与凝汽量、冷却水进口温度、冷却水量之间的变化关系称为凝汽器的热力特性。

在冷却面积一定，冷却水量也一定时，对应于每一个冷却水进水温度，可求出凝汽器压力与凝汽量之间的关系，将此关系绘成曲线，即为凝汽器的热力特性曲线。

16．凝汽器热交换平衡方程式如何表示？

凝汽器热交换平衡方程式的物理意义是：排汽凝结时放出的热量等于冷却水带走热量。方程式为：

Dc（hc－hc/）＝Dw（t2－t1）cw                                                             （4—1）

式中  Dc——进入凝汽器的蒸汽量，kg／h；

hc——汽轮机排汽的焓值，kJ／kg；

hc/——凝结水的焓值，kJ／kg；

t1 、t2——冷却水的进、出水温度，℃；

cw——冷却水的比热容，kJ／（kg·℃）；

Dw——进入凝汽器的冷却水量，kg／h.

式中（hc－hc/）的数值在（510～520）×4.186 kJ／kg之间，近似取520×4.186 kJ／kg。

17.什么叫凝汽器的的冷却倍率？

凝结1kg排汽所需要的冷却水量，称为冷却倍率。其数值为进入凝汽器的冷却水量与进入凝汽器的汽轮机排汽量之比。一般取50～80。

18．什么是凝汽器的极限真空？

凝汽设备在运行中应该从各方面采取措施以获得良好真空。但真空的提高也不是越高越好，而有一个极限。这个真空的极限由汽轮机最后一级叶片出口截面的膨胀极限所决定。当通过最后一级叶片的蒸汽已达到膨胀极限时，如果继续提高真空，不可能得到经济上的效益，反而会降低经济效益。

简单地说，当蒸汽在末级叶片中的膨胀达到极限时，所对应的真空称为极限真空，也有的称之为临界真空。

19．什么是凝汽器的最有利真空？

对于结构已确定的凝汽器，在极限真空内，当蒸汽参数和流量不变时，提高真空使蒸汽在汽轮机中的可用焓降增大，就会相应增加发电机的输出功率。但是在提高真空的同时，需要向凝汽器多供冷却水，从而增加循环水泵的耗功。由于凝汽器真空提高，使汽轮机功率增加与循环水泵多耗功率的差数为最大时的真空值称为凝汽器的最有利真空（即最经济真空）。

影响凝汽器最有利真空的主要因素是：进入凝汽器的蒸汽流量、汽轮机排汽压力、冷却水的进口温度、循环水量（或是循环水泵的运行台数）、汽轮机的出力变化及循环水泵的耗电量变化等。实际运行中则是根据凝汽量及冷却水进口温度来选用最有利真空下的冷却水量，也即是合理调度使用循环水泵的容量和台数。

20．什么是凝汽器的额定真空？

一般汽轮机铭牌排汽绝对压力对应的真空是凝汽器的额定真空。这是指机组在设计工况、额定功率、设计冷却水量时的真空。这个数值并不是机组的极限真空值。

21．凝汽器铜管的清洗方法有哪些？

当凝汽器冷却水管结垢或被杂物堵塞时，便破坏了凝汽器的正常工作。使真空下降。因此必须定期清洗铜管，使其保持较高的清洁程度。

清洗方法通常有以下几种：

⑴ 机械清洗。机械清洗即用钢丝刷、毛刷等机械，用人工清洗水垢。缺点是时间长，劳动强度大，此法已很少采用。

⑵ 酸洗。当凝汽器铜管结有硬垢，真空无法维持时应停机进行酸洗。用酸液溶解去除硬质水垢。去除水垢的同时还要采取适当措施防止铜管被腐蚀。

⑶ 通风干燥法。凝汽器有软垢污泥时，可采用通风干燥法处理，其原理是使管内微生物和软泥龟裂，再通水冲走。

⑷ 反冲洗法。凝汽器中的软垢还可以采用冷却水定期在铜管中反向流动的反冲洗法来清除。这种方法的缺点是要增加管道阀门的投资，系统较复杂。

⑸ 胶球连续清洗法。是将比重接近水的胶球投入循环水中，利用胶球通过冷却水管，清洗铜管内松软的沉积物。是一种较好的清洗方法，目前我国各电厂普遍采用此法。

⑹ 高压水泵（15～20MPa）。高速水流击振冲洗法。

22．简述凝汽器胶球清洗系统的组成和清洗过程？

胶球连续清洗装置所用胶球有硬胶球和软胶球两种，清洗原理亦有区别。硬胶球的直径比铜管内径小1～2mm，胶球随冷却水进入铜管后不规则地跳动，并与铜管内壁碰撞，加之水流的冲刷作用，将附着在管壁上的沉积物清除掉，达到清洗的目的。软胶球的直径比铜管大1～2mm，质地柔软的海绵胶球随水进入铜管后，即被压缩变形与铜管壁全周接触，从而将管壁的污垢清除掉。

胶球自动清洗系统由胶球泵、装球室、收球网等组成。清洗时把海绵球填入装球室，起动胶球泵，胶球便在比循环水压力略高的压力水流带动下，经凝汽器的进水室进入铜管进行清洗。由于胶球输送管的出口朝下，所以胶球在循环水中分散均匀，使各铜管的进球率相差不大。胶球把铜管内壁抹擦一遍，流出铜管的管口时，自身的弹力作用使它恢复原状，并随水流到达收球网，被胶球泵入口负压吸入泵内，重复上述过程，反复清洗。

23．凝汽器胶球清洗收球率低有哪些原因？

收球率低的原因如下：

⑴ 活动式收球网与管壁不密合，引起“跑球”。

⑵ 固定式收球网下端弯头堵球，收球网脏污堵球。

⑶ 循环水压力低、水量小，胶球穿越铜管能量不足，堵在管口。

⑷ 凝汽器进口水室存在涡流、死角，胶球聚集在水室中。

⑸ 管板检修后涂保护层，使管口缩小，引起堵球。

⑹ 新球较硬或过大，不易通过铜管。

⑺ 胶球比重太小，停留在凝汽器水室及管道顶部，影响回收。胶球吸水后的比重应接近于冷却水的比重。

24．怎样保证凝汽器胶球清洗的效果？

为保证胶球清洗的效果，应做好下列工作：

⑴ 凝汽器水室无死角，连接凝汽器水侧的空气管、放水管等要加装滤网，收球网内壁光滑不卡球，且装在循环水出水管的垂直管段上。

⑵ 凝汽器进口应装二次滤网，并保持清洁，防止杂物堵塞铜管和收球网。

⑶ 胶球的直径一般要比铜管大1～2mm或相等，这要通过试验确定。发现胶球磨损直径减小或失去弹性，应更换新球。

⑷ 投入系统循环的胶球数量应达到凝汽器冷却水一个流程铜管根数的20%。

⑸ 每天定期清洗，并保证1h清洗时间。

⑹ 保证凝汽器冷却水进出口一定的压差，可采用开大清洗侧凝汽器出水阀以提高出口虹吸作用和提高凝汽器进口压力的办法。

25．凝汽器进口二次滤网的作用是什么？二次滤网有哪两种形式？

虽然在循环水泵进口装设有拦污栅、回转式滤网等设备，但仍有许多杂物进入凝汽器，这些杂物容易堵塞管板、铜管，也会堵塞收球网。这样不仅降低了凝汽器的传热效果，而且有可能会使胶球清洗装置不能正常工作。为了使进入凝汽器的冷却水进一步得到过滤，在凝汽器循环水进口管上装设二次滤网。

对二次滤网的要求，既要过滤效果好，又要水流的阻力损失小，二次滤网分内旋式和外旋式滤网二种。

外旋式滤网带蝶阀的旋涡式，改变水流方向产生扰动，使杂物随水排出。

内旋式滤网的网芯由液压设备转动，上面的杂物被固定安置的括板刮下，并随水流排入凝汽器循环水出水管。

两种形式比较，内旋式二次滤网清洗排污效果好。

26．凝汽器铜管腐蚀、损坏造成泄漏的原因有哪些？

运行中的凝汽器铜管腐蚀损伤大致可分为三种类型。

⑴ 电化学腐蚀  由于铜管本身材料质量关系引起电化学腐蚀，造成铜管穿孔，脱锌腐蚀。

⑵ 冲击腐蚀  由于水中含有机械杂物在管口造成涡流，使管子进口端产生溃疡点和剥蚀性损坏。

⑶ 机械损伤  造成机械损伤的原因主要是铜材的热处理不好，管子在胀接时产生的应力以及运行中发生共振等原因造成铜管裂纹。

凝汽器铜管的腐蚀，其主要形式是脱锌。腐蚀部分的表面因脱锌而成海绵状，使铜管变得脆弱。

27．防止铜管腐蚀的方法有哪些？

防止铜管腐蚀有如下方法：

⑴ 采用耐腐蚀金属制作凝汽器管子，如用钛管制成冷却水管。

⑵ 硫酸亚铁或铜试剂处理  经硫酸亚铁处理的铜管不但能有效地防止新铜管的脱锌腐蚀，而且对运行中已经发生脱锌腐蚀的旧铜管，也可在锌层表面形成一层紧密的保护膜，能有效地抑制脱锌腐蚀的继续发展。

⑶ 阴极保护法  阴极保护法也是一种防止溃疡腐蚀的措施，采用这种方法可以保护水室、管板和管端免遭腐蚀。

⑷ 冷却水进口装设过滤网和冷却水进行加氯处理。

⑸ 采取防止脱锌腐蚀的措施，添加脱锌抑制剂。防止管壁温度上升，消除管子内表面停滞的沉积物，适当增加管内流速。

⑹ 加强新铜管的质量检查试验和提高安装工艺水平。

28．什么是阴极保护法？它的的原理是什么？

阴极保护法是防止铜管电腐蚀的一种方法，常用外部电源法和牺牲阳极法两种。

阴极保护法的原理如下：

不同的金属在溶液中具有不同的电位，同一种金属在溶液中，由于表面材质的不均匀性，表面的各部位的电位也不同。所以不同的金属（较靠近的）或同一种金属浸泡在溶液中，便会在金属之间（或各部位之间）产生电位差，这种电位差就是产生电化学腐蚀的动力。腐蚀发生时只有金属的阳极遭受腐蚀，而阴极不受腐蚀，要防止这种腐蚀的产生，就得消除它们的电位差。

29．什么是牺牲阳极法？

牺牲阳极法就是在凝汽器水室内安装一块金属作为阳极，它的电位低于被保护物（管板、管端、水室），而使整个水室、管板和管端成为阴极。在溶液（冷却水）的浸泡下，电化学腐蚀就只腐蚀装上的金属板，就是牺牲阳极保护了管板等金属免受腐蚀。受腐蚀的金属板阳极可以定期更换，材料为高纯度锌板、锌合金或纯铁。

30．什么是外部电源法？

外部电源法是在水室内装上外加电极接直流电源。水室接电源的负极做阴极，外加电极电源的正极作为阳极。当电源接入，通以电流时，水室、管板、管端各部分成为阴极免受腐蚀，从而得到保护。

阳极材料一般选择磁性氧化铁及铝合金。

31．改变凝汽器冷却水量的方法有哪几种？

改变冷却水量的方法有：

⑴ 采用母管制供水的机组，根据负荷增减循环水泵运行的台数，或根据水泵容量大小进行切换使用。

⑵ 对于可调叶片的循环水泵，调整叶片角度。

⑶ 调节凝汽器循环水进水门，改变循环水量。

32．凝汽器为什么要有热井？

热井的作用是集聚凝结水，有利于凝结水泵的正常运行。

热井贮存一定数量的水，保证甩负荷时不使凝结水泵马上断水。热井的容积一般要求相当于满负荷时约0.5～10min内所聚集的凝结水流量。

33．凝汽器汽侧中间隔板起什么作用？

为了减少铜管的弯曲和防止铜管在运行过程中振动，在凝汽器壳体中设有若干块中间隔板。中间隔板中心一般比管板中心高2～5mm，大型机组隔板中心抬高5～10mm。管子中心抬高后，能确保管子与隔板紧密接触，改善管子的振动特性；管子的预先弯曲能减少其热应力；还能使凝结水沿弯曲的管子中央向两端流下，减少下一排管子上积聚的水膜，提高传热效果，放水时便于把水放净。

34．抽气器的作用是什么？

抽气器的作用是不断地将凝汽器内的空气及其它不凝结的气体抽走，以维持凝汽器的真空。

35．抽气器有哪些种类和型式？

电站用的抽气器大体可分为两大类：

⑴ 容积式真空泵  主要有滑阀式真空泵、机械增压泵和液环泵等。因价格高、维护工作量大，国产机组很少采用。

⑵ 射流式真空泵  主要是射汽抽气器和射水抽气器等，射汽抽气器按其用途又分为主抽气器和辅助抽气器。国产中、小型机组用射汽抽气较多，大型机组一般采用射水抽气器。

36．射水式抽气器的工作原理是怎样的？

从射水泵来的具有一定压力的工作水经水室进入喷嘴，喷嘴将压力水的压力能转变为速度能，水流高速从喷嘴射出，使空气吸入室内产生高度真空，抽出凝汽器内的汽、气混合物，一起进入扩散管，水流速度减慢，压力逐渐升高，最后以略高于大气压力排出扩散管。在空气吸入室进口装有逆止门，可防止抽气器发生故障时，工作水被吸入凝汽器中。

37.射水式抽气器主要有哪些优缺点？

射水式抽气器具有结构紧凑、工作可靠、制造成本低等优点，因而广泛用于汽轮机凝汽设备中。缺点是要消耗一部分电力和水，占地面积大。

38．射汽式抽气器的工作有原理是怎样的？

射汽式抽气器由工作喷嘴、混合室和扩压管三部分组成。工作蒸汽经过喷嘴时热降很大，流速增高，喷嘴出口的高速蒸汽流，使混合室的压力低于凝汽器的压力，因此凝汽器里的空气就被吸进混合室里。吸入的空气和蒸汽混合在一起进入扩压管，在扩压管中流速逐渐降低，而压力逐渐升高。对于一个二级的主抽气器，蒸汽经过一级冷却室冷凝成水，空气再由第二级射汽抽气器抽出。其工作过程与第一级完全一样，只是在第二级射汽抽气器的扩压管里，蒸汽和空气的混合气体压力升高到比大气压力略高一点，经过冷却器把蒸汽凝结成水，空气排到大气里。

39．射汽式抽气器主要有什么优缺点？

射汽式抽气器的优点是效率比较高，可以回收蒸汽的热量。缺点是制造较复杂、造价大，喷嘴容易堵塞。抽气器用的蒸汽，使用主蒸汽节流减压时损失比较大。

随着汽轮机蒸汽参数的提高，使得依靠新蒸汽节流来获得汽源的射汽式抽气器的系统显得复杂且不合理；大功率单元机组多采用滑参数起动，在机组起动之前亦不可能有足够汽源供给射汽式抽气器，所以射汽式抽气器现在在大机组上应用较少。

40．离心真空泵有哪些优点？

与射水抽气器比较，离心真空泵有耗功低、耗水量少的优点，并且噪声也小。

离心真空泵的缺点是：过载能力很差，当抽吸空气量太大时，真空泵的工作恶化，真空破坏。这对真空严密性较差的大机组来说是一个威胁。故可考虑采用离心真空泵与射水抽气器共用的办法，当机组起动时用射水抽气器，正常运行时用真空泵来维持凝汽器的真空。

41．离心真空泵的结构是怎样的？

离心真空泵主要由泵轴、叶轮、叶轮盘、分配器、轴承、支持架、进水壳体、端盖、泵体、泵盖、逆止阀、喷嘴、喷射管、扩散管等零部件组成。泵轴是由装在支持架轴承室内的两个球面滚珠轴承支承，其一端装有叶轮盘，在叶轮盘上固定着叶轮；在叶轮内侧的泵体上装有分配器，改变分配器中心线与叶轮中心线的夹角α（一般最佳角度为8○），就能改变工作水离开叶轮时的流动方向，如果把分配器的角度调整到使工作水流沿着混合室轴心线方向流动，这时流动损失最小，而泵的引射蒸汽与空气混合物的能力最高。

42．离心真空泵的工作原理是怎样的？

当泵轴转动时，工作水下部入口被吸入，并经过分配器从叶轮的流道中喷出，水流以极高速度进入混合室，由于强烈的抽吸作用，在混合室内产生绝对压力为3.54kPa的高度真空，这时凝汽器中的汽气混合物，由于压差作用冲开逆止阀，被不断地抽到混合室内，并同工作水一道通过喷射管、喷嘴和扩散管被排出。

43.射水抽气器除了抽凝汽器空气外还有什么作用?

由于水流在抽气器中部扩压管处也具有抽吸功能 ,但抽吸真空低,可用管子连接到凝汽器水室或循环水泵外壳,起动时在该两处建立虹吸.另外还可接到轴封加热器代替轴封抽气器。

44．射水抽气器的工作水供水有哪两种方式 ？

射水抽气器的工作供水有如下两种方式：

⑴ 开式供水方式  工作水是用专用的射水泵从凝汽器循环水入口管引出，经抽气器后排出的气、水混合物引至凝汽器循环水出口管中。

⑵ 闭式循环供水方式  设有专门的工作水箱（射水箱），射水泵从进水箱吸入工作水，至抽气器工作后排到回水箱，回水箱与进水箱有连通管连接，因而水又回到进水箱。为防止水温升高过多，运行中连续加入冷水，并通过溢水口，排掉一部分温度升高的水。

45．什么是给水的回热加热？

发电厂锅炉给水的回热加热是指从汽轮机某中间级抽出一部分蒸汽，送到给水加热器中对锅炉给水进行加热，与之相应的热力循环和热力系统称为回热循环和回热系统。加热器是回热循环过程中加热锅炉给水的设备。

46．为什么采用回热加热器后，汽轮机的总汽耗增大了，而热耗率和煤耗率却是下降的？

汽耗增大是因为进入汽轮机的1kg蒸汽所做的功减少了，而热耗率和煤耗率的下降是由于冷源损失减少，给水温度提高使给水在锅炉的吸热量减少。

47．加热器有哪些种类？

加热器按换热方式不同，分表面式加热器与混合式加热器两种型式。

按装置方式分立式和卧式两种。

按水压分低压加热器和高压加热器。一般管束内通凝结水的称为低压加热器，加热给水泵出口后给水的称高压加热器。

48．什么是表面式加热器？表面式加热器主要有什么优缺点？

加热蒸汽和被加热的给水不直接接触，其换热通过金属壁面进行的加热器叫表面式加热器。在这种加热器中，由于金属的传热阻力，被加热的给水不可能达到蒸汽压力下的饱和温度，使其热经济性比混合式加热器低。优点是它组成的回热系统简单，运行方便，监视工作量小，因而被电厂普遍采用。

49．什么是混合式加热器？混合式加热器的主要优缺点的什么？

加热蒸汽和被加热的水直接混合的加热器称混合式加热器。其优点是传热效果好，水的温度可达到加热蒸汽压力下的饱和温度（即端差为零），且结构简单、造价低廉。

缺点是每台加热器后均需设置给水泵，使厂用电消耗大，系统复杂。故混合式加热器主要做除氧器使用。

50．管板—U形管式加热器的结构是怎样的？

表面式加热器常见的是管板—U形管式，其结构如下：

由黄铜管或钢管组成的U形管束放在圆筒形的加热器外壳内，并以专门的骨架固定。管子胀（或焊）接在管板上，管板上部为水室端盖。端盖、管板与加热器外壳用法兰连接。被加热的水经连接短管进入水室一侧，经U形管束之后，从水室另一侧的管口流出。加热蒸汽从外壳上部管口进入加热器的汽侧。借导流板的作用，汽流曲折流动，与管子的外壁接触凝结放热加热管内的给水。为防止蒸汽进入加热器时冲刷损坏管束，在其进口处设置有护板。加热蒸汽的凝结水（疏水）汇集于加热器的底部，采用疏水器及时排出这些凝结水。外壳上还装有水位计来监视疏水水位。管板与管束连为一体，便于检修和清洗。此外，在外壳和水室盖上安装必要的法兰短管用来安装压力表、温度计、排气门、疏水自动装置等。

51．高压加热器水室顶部自密封装置的结构是怎样的？

125MW和300MW机组的高压加热器水室顶部采用自密封装置代替了法兰连接装置。自密封装置由密封座、密封环、均压四合圈等组成。

水室顶部有压板，通过双头螺母与密封座相接。当装在双头螺栓压板一端的转动球面螺母时，就使密封座移动，密封座又通过密封环、垫圈压住嵌在水室槽内的均压四合圈上，这就起了初步的密封作用。当加热器投入运行，水室中充高压水后，密封座就自内向外紧紧压在均压四合圈上，完全达到了自密封的效果。压力愈高，密封性能愈好。

均压四合圈是由四块组成的一圆环装置。安装时先将均压四合圈分四块放入水室槽内，然后中间再装止脱箍，以防止四合圈的脱落。

水室顶部自密封装置的优点，不仅可靠地解决了法兰连接容易引起的泄漏问题，而且使水室拆装简化，免去了紧松法兰螺栓的繁重劳动。

59．加热器疏水装置的作用是什么？加热器疏水装置有哪两种型式？

加热器加热蒸汽放出热量后凝结成的水称为加热器的疏水。加热器疏水装置的作用是可靠地将加热器内的疏水排出，同时防止蒸汽随之漏出。

加热器疏水装置的型式通常有疏水器和多级水封两种。

常用的疏水器有浮子式疏水器和疏水调节阀两种。

60．浮子式疏水器的结构和工作原理是怎样的？

浮子式疏水器多用于低压加热器。其结构由浮子、浮子滑阀及它们之间的连杆组成。当加热器内的水位升高时，浮子随之升高，经杠杆、连杆和滑阀杆的传动使滑阀上移，开启疏水门排出疏水。当水位降低时，浮子也随着降低，滑阀重又下移关闭疏水门，疏水不再继续流出。

61．疏水调节阀的调节原理是什么？

疏水调节阀常用于高压加热器的疏水。疏水调节阀内部机械部分为一滑阀，外部为电动执行机构。当高压加热器内水位变化时，装在加热器上的控制水位计发出水位变化信号，经过电子控制系统的动作，最后由电动执行机构操纵疏水调节阀的摇杆，摇杆动作时，心轴、杠杆转动，带动阀杆、滑阀移动，改变疏水流量，使高压加热器保持一定水位。

62．多级水封疏水的原理是什么？

多级水封是近几年某些电厂用来代替疏水器的装置，其原理是疏水采用逐级溢流，而加热器内的蒸汽被多级水封内的水柱封住不能外泄。水封的水柱高度取决于加热器内的压力与外界压力之差。。

63．使用多级水封管作为加热器疏水装置有什么优缺点？

多级水封的优点：没有机械传动，因而无磨损、无卡涩；没有电气元件，因而不需调试，不耗电；结构简单、维护方便。

缺点：停机后水封管内有残留积水，易造成金属锈蚀，因而影响再次起动时凝结水质量；占地面积大，需挖深坑放置水封以及仅能在加热器间压力差不大情况下使用。

63．高压加热器一般有哪些保护装置？

高压加热器的保护装置一般有如下几个：水位高报警信号，危急疏水门，给水自动旁路，进汽门、抽汽逆止门联动关闭，汽侧安全门等。

64．什么是高压加热器给水自动旁路？

当高压加热器内部钢管破裂，水位迅速升高到某一数值时，高压加热器进、出水迅速关闭，切断高压加热器进水，同时让给水经旁路直接送往锅炉，这就是高压加热器给水自动旁路。对于大机组来说，这是一个十分重要的保护装置。

65．轴封加热器的作用是什么？

汽轮机采用内泄式轴封系统时，一般设有轴封加热器（亦称轴封冷却器），用以加热凝结水，回收轴封漏汽，从而减少轴封漏汽及热量损失，并改善车间的环境条件。

随轴封漏汽进入的空气，常用连通管引到射水抽气器扩压管处，靠后者的负压来抽除，从而确保轴封加热器的微真空状态。这样，各轴封的第一腔室也保持微真空，轴封汽不会外泄。

66．进入锅炉的给水为什么必须经过除氧？

这是因为，如果锅炉给水中含有氧气，将会使给水管道、锅炉设备及汽轮机通流部分遭受腐蚀，缩短设备的寿命。防止腐蚀最有效的办法是除去水中的溶解氧和其它气体，这一过程称为给水的除氧。

67．给水除氧的方式有哪两种？

除氧的方式分物理除氧和化学除氧两种。物理除氧是设除氧器，利用抽汽加热凝结水达到除氧目的；化学除氧是在凝结水中加化学药品进行除氧。

68．除氧器的作用是什么？

除氧器的主要作用就是用它来除去锅炉给水中的氧气及其它气体，保证给水的品质。同时，除氧器本身又是给水回热加热系统中的一个混合加热器，起了加热给水，提高给水温度的作用。

69．除氧器的压力等级和结构形式有哪些？

根据除氧器的压力不同，可分为真空除氧器、大气式除氧器、高压除氧器三种。

根据水在除氧器中散布的形式不同，又分为淋水盘式、喷雾式和喷雾填料式三种结构型式。

70．除氧器的工作原理是什么？

水中溶解气体量的多少与气体的种类，水的温度及各种气体在水面上的分压力有关。除氧器的工作原理是：把压力稳定的蒸汽通入除氧器加热给水，在加热过程中，水面上水蒸气的分压力逐渐增加，而其它气体的分压力逐渐降低，水中的气体就不断地分离析出。当水被加热到除氧器压力下的饱和温度时，水面上的空间全部被水蒸汽充满，各种气体的分压力趋于零，此时水中的氧气及其它气体即被除去。

71．除氧器加热除氧有哪两个必要的条件？

热力除氧的必要条件是：

⑴ 必须把给水加热到除氧器压力对应的饱和温度。

⑵ 必须及时排走水中分离逸出的气体。

第一个条件不具备，气体不能全部从水中分离出来；第二个条件不具备时，已分离出来的气体会重新回到水中。

还需指出的是：气体从水中分离逸出的过程，并不是在瞬间能够完成的，需要一定的持续时间，气体才能分离出来。

72．大机组采用高压除氧器有哪些优缺点？

国产100MW、200MW、300MW等大机组都是采用高压除氧器，与大气式除氧器相比具有下述优点：

⑴ 当高压加热器故障停用时，进入锅炉的给水温度仍可保持150～160℃，有利于锅炉的正常运行。

⑵ 可以减少一级价格昂贵而运行不十分可靠高压加热器。

⑶ 有利于回收利用加热器疏水热量。同时在凝结水量很少时，仍能保持有加热蒸汽进入除氧器，使除氧器工作稳定。

缺点：配套的给水泵处在高温高压条件下运行，设备投资费用高，运行时给水泵耗用厂用电较多。同时，这种除氧器必须设置在水泵上方较高的标高层（17～18m），以避免运行中给水泵发生汽蚀和给水管道内发生水冲击。

73．淋水盘式除氧器的结构和工作过程是怎样的？

淋水盘式除氧器主要由除氧塔和下部的贮水箱组成。在除氧塔中装有筛状多孔的淋水盘，从凝结水泵来的凝结水，其它疏水及化学补充水，分别由上部管道进入除氧塔，经筛状多孔圆形淋水盘分散成细小的水滴落下。汽轮机来的抽汽经过压力调整器进入除氧塔下部，并由下向上流动，与下落的细小水滴接触换热，把水加热到饱和温度，水中的气体不断分离逸出，并由塔顶的排气管排走，凝结水则流至下部的贮水箱中，除氧器排出的气、汽混合物经过余汽冷却器，回收余汽中工质和一部分热量后排入大气。

淋水盘式除器外型尺寸大，检修困难，制造加工工作量大，而且除氧效果差，出力往往达不到铭牌规定，老机组采用淋水盘式除氧器多，现在已很少采用。

74．大气式除氧器水封筒起什么作用？

除氧器水封筒作用是：

⑴ 除氧器水箱满水时，可经水封筒溢水。

⑵ 当除氧器超过正常工作压力时，水封筒动作，先将存水压走，然后把蒸汽排出，这样就起了防止除氧器超压的作用。

75．除氧器的标高对给水泵运行有何影响？

因除氧器水箱的水温相当于除氧器压力下的饱和温度，如果除氧器安装高度和给水泵相同的话，给水泵进口处压力稍有降低，水就会汽化，在给水泵进口处产生汽蚀，造成给水泵损坏的严重事故。为了防止汽蚀产生，必须不使给水泵进口压力降低至除氧器压力，因此就将除氧器安装在一定高度处，利用水柱的高度来克服进口管的阻力和给水泵进口可产生的负压，使给水泵进口压力大于除氧器的工作压力，防止给水泵的汽化。一般还要考虑除氧器压力突然下降时，给水泵运行的可靠性，所以，除氧器安装标高还留有安全余量，一般大气式除氧器的标高6m左右，0.6MPa的除氧器安装高度为14～18m，滑压运行的高压除氧器安装标高达35m以上。

76．除氧器水箱的作用是什么？

除氧器水箱的作用是贮存给水，平衡给水泵向锅炉的供水量与凝结水泵送进除氧器水量的差额。也就是说，当凝结水量与给水量不一致时，可以通过除氧器的水位高低变化调节，满足锅炉给水量的需要。

77．对除氧器水箱的容积有什么要求？

除氧器水箱的容积一般考虑满足锅炉额定负荷下20min用水量的要求。当汽轮机甩全负荷，除氧器停止进水，锅炉打开向空排汽门，除氧器水箱尚可维持一段时间，给水泵可继续向锅炉供水。

当除氧器水箱容积一定时，为充分发挥水箱有效容积的作用，运行中应尽量维持较高的水位。

78．除氧器上各汽水管道如何排列较为合理？

一般除氧器汽水管道排列的原则是：进水应在除氧器的上部，因其温度低，蒸汽管放在除氧器的下部，这样使汽水形成良好的对流加热条件。

喷雾填料式除氧器为了防止二次蒸汽对雾状水滴加热不足，另设一路蒸汽通过旁路蒸汽管进入除氧塔头部喷水热交换区，使水滴能够获得更大的热量，以加速水中气体的逸出。

79．除氧器再沸腾管起什么作用？

除氧器加热蒸汽有一路引入水箱的底部或下部（正常水面以下），作为给水再沸腾用。装设再沸腾管有两点作用：

⑴ 有利于机组起动前对水箱中给水的加温。因为这时水并未循环流动，如加热蒸汽只在水面上加热，压力升高较快，但水不易得到加热。

⑵ 正常运行中使用再沸腾管对提高除氧效果有益处。开启再沸腾阀，使水箱内的水经常处于沸腾状态，同时水箱液面上的汽化蒸汽还可以把除氧水与水中分离出来的气体隔绝，从而保证了除氧效果。

使用再沸腾管的缺点是汽水加热沸腾是噪声较大，且该路蒸汽一般不经过自动调节阀，操作调整不方便。

80．什么是除氧器的自生沸腾现象？

所谓除氧器“自生沸腾”指进入除氧器的疏水汽化和排气产生的蒸汽量已经满足或超过除氧器的用汽需要，从而使除氧器内的给水不需要回热抽汽加热自己就沸腾，这些汽化蒸汽和排汽在除氧塔下部与分离出来的气体形成旋涡，影响除氧效果，使除氧器压力升高。这种现象称除氧器的“自生沸腾”现象。