电厂动力工程.docx

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电厂动力工程

1.什么是热力系统?

工质?

闭口系，开口系，绝热系各有什么特点?

研究分析热能与机械功的转换时要选取一定得范围，称为“热力系统”。

工质：

完成能量转换所必须借助的中间媒介物质。

闭口系：

系统与外界只有能量交换却无物质交换的。

开口系：

既有能量交换又有物质交换的。

绝热系：

系统与外界之间没有热量的交换。

2.焓代表了工质的什么物理意义?

用来衡量单位工质具有“热力势能”大小的一个尺度，符号用“h”表示，国际单位为J/kg，kJ/kg。

3.开口稳定流动的热力系统，其热力学第一定律的表达式是怎样的?

进入系统的能量=离开系统的能量 

4．热力学第二定律揭示热功转换和能量传递过程中的什么问题？

答:

揭示了冷源损耗问题,只从一个热源吸热而连续做功的循环发动机是造不成功的,热向功的转化过程是非自发的,要是过程得以进行,必须付出一定的代价,此代价是使部分从高热源获取的能量排向低温热源,即系统从高热源吸取的热量中,除一部分转变成功外,另一部分必须排放到低温热源（冷源损耗不可避免）,热机不可能将全部热能转化为机械能。

5．效率最高的理想循环是什么循环？

它由哪几个热力过程组成？

答:

是卡诺循环,它有两个可逆等温过程和两个可逆绝热过程组成

6．燃煤火电厂的生产过程由哪些主要设备完成？

答:

（三大主机：

锅炉，汽轮机，发电机）凝汽器，凝结水泵，回热加热器，给水泵等。

7.电力弹性系数=电力增长速度/国民经济总产值增长速度。

8．水蒸汽的定压形成过程包括哪几个过程？

1.过冷水加热到饱和水的预热阶段,所需热量为预热热;

2.饱和水汽化成干饱和蒸汽的气化阶段,所需热量为汽化潜热;

3.干饱和蒸汽加热成过热蒸汽的过热阶段,所需热量为过热热.

9.水有哪几种不同状态?

水蒸气的压力与饱和温度之间的关系是怎样的?

五种状态：

过冷水，饱和水，湿蒸汽，干饱和蒸汽，过热蒸汽。

水蒸气的饱和温度和压力是一一对应的，即一个确定的压力唯一对应一个饱和温度，压力增大则其对应的饱和温度也相应升高。

10．什么是水的临界点？

水的临界压力、临界温度是多少？

当水的压力等于或超过临界压力时，水蒸汽的定压形成过程有什么不同？

答:

当压力升高到某一值时,饱和汽和饱和水的比容差值为零,即饱和水和饱和汽没有任何差别,具有相同的状态参数且汽化潜热等于零,此时的状态点为“临界点”;Pc=22.129MPa;Tc=374.15℃；当水的压力等于或超过临界压力时，仅仅靠加热不能使水汽化，必须把水的压力降低到临界压力以下，再加热才能使水汽化。

11.以水蒸气作工质的基本朗肯循环是由哪些基本热力过程组成的?

在火电厂中分别在哪些热力设备中完成?

1． 为过热蒸汽在汽轮机内的理想绝热膨胀做功过程。

2． 为乏汽（汽轮机排汽）向凝汽器（冷源）的理想定压放热的完全凝结过程。

3． 为凝结水通过水泵的理想绝热压缩过程。

4． 为高压水灾锅炉内经定压加热，汽化，过热而成为过热蒸汽的理想定压吸热过程。

热力设备：

汽轮机，凝汽器，给水泵，锅炉。

12.提高朗肯循环的热效率有哪些措施?

各受到什么样的限制?

尽可能提高蒸汽的初压和初温并降低排气压力。

 提高初温受到金属材料耐热性能的限制。

 排汽压力的降低受到环境温度的限制。

13．中间再热循环与基本朗肯循环有什么区别？

采用中间再热技术的目的是什么?

中间再热循环在基本朗肯循环的基础上加入了“再热器”。

目的：

1.提高蒸汽在汽轮机中膨胀末了的干度；2.提高循环热效率，节省能源消耗。

14．回热循环与基本朗肯循环有什么区别？

采用回热技术的目的是什么？

答：

会热循环在基本朗肯循环的基础上采用了“给水回热”的方法。

目的是减少在基本朗肯循环中被凝汽器中的冷水所带走而损失掉的部分热量。

16.什么是热电联产循环?

有什么特点（意义）?

将电能生产和热能生产联合成一体，既供热又供电。

 节约能源，改善环境质量，具有很高的综合效益，通过能源梯级利用提高了能源的综合利用效率。

17．换热器按其工作原理可分为哪几种？

各有何特点？

1.混合式换热器：

换热效率高、设备简单，因冷、热流体直接混合，应用受限；

2.表面式换热器：

冷、热流体被金属管隔开，分别在其两侧（管内管外）流过，热流体通过金属管壁把热能传给冷流体。

是火电厂用的最多的一类。

；

3.再生式换热器：

冷、热流体先后交替地流过同一固体壁面，热流体流过使避免被加热、储存热能，冷流体流过时则壁面放热加热冷流体。

大容量锅炉采用比较多。

18.表面式换热器的布置有几种方式?

各有什么特点?

混合式，表面式，再生式。

 两种布置方式。

顺流布置：

壁面安全，但平均温差小 

逆流布置：

传热平均温差较顺流时为大， 获得较好的传热效果，所需的换热面积小，但是容易造成金属壁毁坏  

19．什么是电站锅炉的五大受热面？

答：

省煤器，水冷壁，过热器，再热器，空气预热器。

20.火电厂锅炉有什么作用?

简述其工作过程。

锅炉主要有哪五大受热面组成?

各自布置在锅炉的什么位置。

燃料在锅炉膛内燃烧将其化学能转变为烟气热能；烟气热能加热给水，水经过预热，汽化，过热三个阶段成为具有一定压力，温度的过热蒸汽。

省煤器：

布置在锅炉的尾部烟道中。

汽包：

布置在锅炉炉墙外。

下降管：

布置在锅炉炉墙外不受热。

水冷壁：

紧贴炉墙，布满炉膛的四周。

过热器：

1.对流过热器：

布置在水平烟道（垂直布置）或竖井烟道入口（水平布置）处。

2.半辐射式过热器：

布置在炉膛出口处折焰角前方或者上方。

3.辐射式过热器：

悬挂在炉膛上前方的空间。

21．锅炉型号：

SG一1025／18.3一555／555一M8代表的意义是什么？

答：

上海锅炉厂生产的，最大连续蒸发量为1025T/H、过热器出口蒸汽压力为18.3MPa、过热蒸汽温度/再热蒸汽温度都为555℃8号燃煤锅炉。

22.按水循环方式，锅炉分为几种类型?

各自适用范围是怎样的?

自然循环锅炉：

只能用于亚临界（含亚临界）压力以下。

多次强制循环锅炉：

用于亚临界压力。

直流锅炉：

不受压力限制，但超临界压力锅炉必须采用临界锅炉。

23.大容量锅炉的过热器系统大都采用什么样的布置形式?

过热器——对流过热器：

布置在水平烟道（垂直布置）或竖井烟道入口（水平布置）处。

 半辐射式过热器：

布置在炉膛出口处折焰角前方或者上方。

辐射式过热器：

悬挂在炉膛上前方的空间。

24.什么是汽轮机的“级”?

由哪两部分组成?

可分为几种类型?

一列喷嘴和与之对应的一列动叶栅就组成了一个基本做功单元，称之为“级”。

纯冲动级，冲动级，反动级。

25．汽轮机设备由哪些设备组成？

汽轮机设备：

由汽轮机本体和汽轮机辅助设备两部分组成；

本体部分由静止部分和转动部分，主气门，调节气门组成；

辅助设备由凝气设备，回热加热设备，调节保安装置，供油系统等。

汽轮机本体和汽轮机辅助设备由管道和阀门连接成一个整体，称为汽轮机设备，汽轮机和发电机的组合称为汽轮发电机组。

26.汽轮机本体主要有哪些部件组成?

各有什么作用?

汽缸：

将汽轮机的通流部分与大气隔开，形成蒸汽进行能量装换的封闭室。

喷嘴与隔板：

蒸汽在其中完成热能到动能的转换。

转子：

汇集各级动叶上的旋转机械能，并将其传递给发电机。

动叶片:

高速汽流推动动叶片转动，带动转子旋转，使蒸汽动能转变为机械功。

汽封：

减少漏汽。

轴承：

支持轴承用于支持转子的重量以及由于转子质量部平衡引起的离心力，并固定转子的径向位置，使转子中心与汽缸中心保持一致；推力轴承用于承受转子上的轴向推力，并确定转子的轴向位置，以保持动，静之间合理的轴向间隙。

27.汽轮机调节系统的作用是什么?

根据电负荷的大小自动改变进汽量，调整汽轮机的输出功率以满足用户数量上的需求；控制转速在额定范围以保证供电质量。

28．简单描述汽轮机的工作过程。

高温高压的过热蒸汽通过喷嘴射出高速气流进入动叶流道，推动动叶片转动，进而带动转子旋转，使蒸汽动能转变为机械能。

29．汽轮机转子按结构可分为哪几种基本类型？

其中现代高参数大功率汽轮机最常采用的是哪种？

答：

套装转子，焊接转子和整锻转子。

常用整锻转子。

30．凝汽设备的作用是什么？

由哪些设备组成？

建立和保持汽轮机排气口的高度真空，获得较高的循环热效率；回收汽轮机排汽凝结的水，作为锅炉给水循环使用。

主要设备包括凝汽器、抽气器、凝结水泵等。

31.凝汽器真空是如何形成的?

汽轮机的排气排入凝汽器后，被循环水泵打进的冷却水冷却。

由于低压下蒸汽体积远大于水的体积，蒸汽凝结成水后，体积骤然减少，在凝汽器内形成了高度真空。

32.什么是凝汽式发电厂的发电标准煤耗率?

与供电煤耗率有什么差别?

发电标准煤耗率：

每发1KW·h电需要消耗多少克（千克）的标准煤。

供电煤耗率：

每供1KW·h电需要消耗多少克（千克）的标准煤。

两者相差厂用电率的电厂热效率，即电厂的厂用电消耗。

33．火电厂的“三高、四低、一除氧”是指什么设备？

答：

是指八级回热的回热系统，即三台高压加热器、四台低压加热器、一台除氧器。

34．汽轮机的型号：

N300—16．7／538／538代表的意义是什么？

答：

凝汽式汽轮机、额定功率300MW，新蒸汽压力16.7MPa，温度538℃，再热蒸汽温度538℃。

35.常规燃煤电厂对环境的污染主要体现在哪些方面?

粉尘，硫氧化物，氮氧化物，二氧化碳，排水热污染，废水，灰渣，噪声，放射性污染。

36.蒸汽一燃气联合循环的效率为什么比蒸汽动力循环高?

余热锅炉型蒸汽一燃气联合循环有什么特点？

蒸汽一燃气联合循环既有汽轮机的高温加热，又有汽轮机的低温放热的优点，所以热效率很高。

1．净热效率很高。

2.单机容量大。

3.建设周期短。

4.单位容量投资费用低。

5.自动化程度高，运行维护人员少。

6.用地用水少。

7.污染排放量少。

8.启动机功率较小。

37.洁净煤发电技术包括哪几方面的内容?

先进的发电技术，燃煤电厂污染物排放控制技术，燃煤电厂固体废弃物处理及利用技术。

38.水电站的基本工作原理是怎样的?

生产过程大体可分为几个阶段?

水能→机械能→电能 

3个阶段：

在河川的上游筑坝集中河水流量和分散的河段落差使水池中的水具有较高的势。

39.水电站有几种类型?

抽水蓄能式水电站具有什么特点?

坝式水电站，引水式水电站，混合式水电站，抽水储能式水电站，潮汐电站，波浪能电站，海流能电站。

在电力系统中抽水储能式水电站既是电源又是负荷，是系统内唯一的填谷调峰电源，具有调频，调相，负荷备用，事故备用的功能。

40.潮汐能是怎样形成的?

其发电站的工作原理是怎样的?

海水涨潮和涨落形成的水的势能。

 在潮差大的海湾入口或河口筑堤构成水库，在垻内或者坝侧安装水轮发电机组，利用堤坝两侧潮汐涨落的水位差驱动水轮发电机发电。

41.水轮机有哪种基本类型?

反击式、冲击式水轮机的基本工作原理和基本结构是怎样的?

冲击式水轮机，反击式水轮机。

 水轮机是将水能转换成旋转机械能的水力原动机。

 水流经压力水管送入喷嘴，在喷嘴内将水流的压力能转换成高速水流的动能，喷嘴喷出的高速水流沿转轮的圆周切线方向射向转轮的转叶，冲动转轮旋转做功。

主要部件有转轮，喷嘴，喷针，折向器，主轴和机壳。

42.水力发电与火力发电相比较具有哪些特点?

1．水能是可再生能源，并且发过电天然水流本身没有损耗，一般也不会造成水体污染，仍可为下游用水部门利用。

2.水力发电是清洁的电力生产，不排放有害气体，烟尘和灰渣，没有核废料。

3.水力发电的效率高。

4.水力发电可同时完成一次能源开发和二次能源转换。

5.水力发电的生产成本低廉。

无需购买运输和储存燃料；所需运行人员较少，劳动生产率高；管理和运行简便，运行可靠性高。

6.水轮发电机启停灵活，输出功率增减快，可变幅度大，是电力系统理想的调峰，调频和事故备用电源。

7.水力发电开发投资大，工期长。

8.受河川天然径流丰枯变化的影响，无水库调节或者水库调节能力较差的水电站，其可发电力在年内和年际间变化较大，与用户用电需要不相适应。

9.水电站的水库可以综合利用，承担防洪，灌溉，航运，城乡生活和工矿生产供水，养殖，旅游等任务。

10.建有较大水库的水电站，有的水库淹没损失较大，移民较多，并改变了人们的生产生活条件；水库淹没影响野生动植物的生存环境；水库调节径流，改变了原有水文情况，对生态环境有一定影响。

11.水能资源在地里上分布不均，建垻条件比较好的水库淹没损失较小的大型水电站站址往往位于远离用电中心的偏僻地区，施工条件较困难，并需要建设较长的输电线路，增加了造价和输电损失。

43.什么是“自持链式裂变反应”?

如何实现反应堆的功率控制?

自持链式裂变反应：

一旦在铀核裂变开始，不需要外界的作用便能像链条一样自动地、一环扣一环地持续进行下去的核裂变反应。

通过控制棒改变种子被吸收的份数，调节中子增殖因数K来实现对反应堆功率的控制。

44.原子核能利用的两种形式是什么？

答：

重核裂变，轻核裂变。

45.重核裂变释放能量的基本原理是什么?

一种原子核转变为另一种原子核的过程称为核反应，裂变反应时可裂变重核分裂成两个或者两个以上同一量级的较轻核并放出能量的核反应。

因此，首先要确定能进行裂变的核素，既可裂变核素作为“靶核”，并找到合适的高速粒子作“炮弹”轰击它使其发生破裂，将核能释放出来。

46．裂变反应堆本体由哪些部分组成？

答：

燃烧组件，控制组件，中子源组件等。

47.简述压水堆核电站的基本工作过程?

并比较与同容量常规火力发电机组在常规系统上有什么区别？

轻水经一回路循环泵加压送入反应堆本体，在堆芯中的燃料棒之间流过吸收裂变热能后，离开反应堆本体出口时温度升高30度左右。

被加热后一回路水的引入压力壳外的蒸汽发生器，在这里将二回路来的净水加热成蒸汽。

放出热量的一回路水，经主泵又送回到反应堆本体，在一回路中循环流动。

核汽轮机与同功率的火电厂的汽轮机相比，质量流量大，体积流量大，故核汽轮机的体积和重量都要大得多。

循环冷却水的需求量比常规火电厂大得多。

48.核电厂中常用的中子慢化剂有那些？

压水堆核电厂采用的中子慢化剂是什么？

答：

轻水堆，重水堆，石墨气冷堆，石墨水冷堆。

采用轻水作为慢化剂。

49．核电厂对有害辐射的屏蔽防护措施有哪些?

1.将核燃料本身制成物理、化学性能是分稳定的二氧化铀小圆柱形的陶瓷块；

2.燃料元件的包壳；

3.反应堆的压力壳；

4.反应堆的安全壳。

50.核电站对环境有什么影响?

主要是指运行中对环境造成的辐射或者非辐射影响。

 辐射影响：

主要来源于汽、液态流出物的排放和放射性固体废物的储存和处置。

 非辐射影响：

主要废热、废水排放。

51．新能源的主要特点是什么？

答：

可再生的能源，不会（或较少）污染环境，能量密度低，高度分散。

52.新能源发电指哪些能源?

具体有什么样的特点。

常规能源以外的太阳能，风能，生物质能，地热能和海洋能等一次能源，是在高新技术基础上开发利用的可再生能源，它的开发利用不会污染环境，是清洁的能源，将新能源转化为清洁，方便的电能是开发利用新能源的最有效途径之一。

新能源具有能量密度低且高度分散的共同特点，风能，太阳能，潮汐能还具有间歇性，随机性的问题。

53．地热资源根据储热形式可分为哪些类型？

其中，目前开发利用最多的地热资源是哪一种？

1.蒸汽型地热资源；

2.热水型地热资源；

3.地压型地热资源；

4.干热型地热资源；

5.岩浆型地热资源。

利用最多的是热水型地热资源。

54.地热发电可分为哪几类?

直接利用地热蒸汽发电，闪蒸地热发电系统，双循环地热发电系统，全流式地热发电系统，利用干热岩发电。

55．闪蒸地热发电系统的减压扩容原理是什么？

物质的沸点随压力上升而升高，闪蒸时减压扩容，沸点降低，迅速汽化，两相分离，无功的交换和热交换。

56.什么是海洋能?

海洋能的利用有哪些特点?

海洋能指海洋中所蕴藏的可再生的自然能源，主要为潮汐能，波浪能，海流能，海水温差能和海水浓度差能。

海洋面积大，因此海洋能的蕴藏量大，分布广，是清洁的可再生能源。

57．太阳能发电的两种主要形式是什么？

答：

太阳能热发电；太阳能光发电。

58.典型的太阳能热发电系统由哪几部分构成?

目前太阳能热发电系统有哪些形式?

聚光集热装置，中间热交换器，储能系统，热机与发电系统等几部分组成。

 塔式太阳能热发电系统，抛物面槽式太阳能热发电系统，抛物面盘式太阳能热发电系统，平板式太阳能热发电系统，太阳池热发电系统，太阳能热气流发电系统。

59.太阳能电池发电系统基本构成是怎样的?

为什么说太阳能光伏电池是最有前途的新能源技术？

一般由太阳能电池方阵，防反充二级管，蓄电池，控制器，逆变器等设备组成。

太阳能光伏发电应用灵活,容量可大可小,可以作为独立电源也可以并网发电,太阳能光伏发电与城市建筑的结合即光伏建筑一体化,太阳能电池组件不仅可以作为能源设备既供电节能,还可以作为屋面和墙面材料又节省了建材,同时解决了发电系统占地面积大的问题。

在偏远地区建设小型光伏电站作分布式电站，解决无电人口的供电问题；在城市的建筑物和公共设施配套安装太阳能光伏发电装置并入电网，扩大城市可再生能源的利用量。

60.利用生物质能发电的关键在哪些方面?

生物质能发电有什么特点?

关键在于生物质原料的处理和转化技术。

1．生物质能发电的重要配套技术是生物质能的转化技术，且转化设备必须安全可靠，维护方便。

2.利用当地生物资源发电的原料必须具有足够数量的储存，以保证连续供应。

3.发电设备的装机容量一般较小，且多为独立运行的方式。

4.利用当地生物质能资源就地发电，就地利用，不需外运燃料和远距离输电，适用于居住分散，人口稀少，用电负荷较小的农牧业区及山区。

5.城市粪便，垃圾和工业有机废水对环境污染严重，用于发电，化害为利，变废为宝。

6.生物质能发电所用能源为可再生能源，资源不会枯竭，污染小，清洁卫生，有利于环境保护。

61.风力机的原理是怎样的?

风力发电有何特点?

风力发电的能量转换过程为：

空气动能——旋转机械能——电能，因此发电设备的关键在于将截获流动的空气所具有的动能转化为机械能的装置即风力机。

1.风能是可再生能源，不存在资源枯竭的问题。

2.风力发电时清洁的电能生产方式，没有排放物，不会造成空气污染。

3.风力发电机组建设工期短，单台机组安装仅需几周，从土建，安装到投产，只需半年至一年时间。

投资规模灵活，可根据资金多少来确定，而且安装一台可投产一台。

4.运行简单，可完全做到无人值守。

5.实际占地少，机组与监控，变电等建筑仅占电场越1%的土地，其余场地仍可供农，牧，渔使用，而且对土地要求低，在山丘，海边，河堤，荒漠等地形条件下均可建设。

6.可建设大型海上风力发电场，既不占土地资源，且风力资源比陆地丰富，对环境影响更小。

7.偏远地区地广，人稀，风力资源丰富，风力发电独立运行方式便于解决其供电问题。

8.大型风电场使当地景观更具特色，有观光效益。

9.风能具有间歇性，风力发电必须和一定得其他形式供能或储能方式结合。

10.风能的能量密度低，空气的密度仅约为水的密度的1/1000，因此，同样单机容量下，风力发电设备的体积大，造价高，单机最大容量也受到限制。

11.极端气候对风力机组破坏明显。

12.风力发电机组运行时发出的噪声及金属叶片对电视机与收音机的接收会造成干扰，对环境有一定影响。

62．风力机按照旋转轴的方向可分为哪几种？

答：

水平轴式；垂直轴式。

63.风力发电机主要由哪些部件组成?

各有什么作用?

风轮：

将风能转换为机械能。

升速齿轮箱：

让低转速风轮增速。

发电机：

接收风轮传送的相匹配的动力。

偏航装置：

根据风向的变化，使机舱始终对准来风的方向。

控制系统：

实现对风力发电机组的启动，调节，停机，故障保护以及对电能用户所接负荷的接通调整及断开。

塔架：

支撑机舱。

64．氢能源有什么特点？

1.氢是自然界存在最丰富、最普遍的元素。

2.氢的热值最高（核燃料除外），是汽油热值的3倍。

3.氢燃烧性好，易着火、燃烧速度快，可燃范围宽。

4.氢燃烧产物是纯净的水，没有环境污染。

5.氢燃烧生成的水可用来制氢，能反复循环使用。

6.氢可以气、液、固态出现，适应储、运输和不同的应用环境。

7.氢利用形式多种多样。

8.氢来源广，可再生能源都可以转化为氢能，氢能也是可靠的、方便的储能系统。

65．常见的氢能发电方式有哪些？

答：

燃料电池；氢直接产生蒸汽发电；氢直接作为燃料发电。

66.燃料电池的基本原理是怎样的?

有什么特点?

向燃料极充以氢气，氢气在金属催化剂的作用下变成氢离子，并释放出电子；电子沿着燃料极与空气极间的外电路流向空气极，形成电流；在空气极氧得到电子同时也由于金属催化剂的作用，氧成为氧离子；氧离子与经电解质中流来的氢离子进行反应，结合为水。

利用燃料电池发电，没有噪声，污染极少，是清洁能源；不受卡诺循环的限制，发电效率可达65%-80%,且随负荷的变化效率无大幅度的变化；可采用积木式方法堆积组件，容量可大可小，是一种非常理想的可移动的分布式电源；可直接用氢气作燃料，也可以使用天然气，石油，煤气，乙醇，甲烷，沼气等多种多样的燃料，资源广泛。