浅谈熵的物理意义

18世纪中叶，物理学家在认识到运动物体有动能，地面上空的物体又有势能之后，又进一步认识到物体的内部也具有能量（即内能），这是人类对能量的认识和利用历史上的一次大飞跃。为了利用蕴藏在物体内部的能量，使它们转化为机械能，开动各式各样的机器，就需将研究热量和内能的热学与研究做功和机械能的力学相结合，形成热力学，以便探究内能和机械能之间的转化规律。

热力学最基本的规律是热力学第一定律和热力学第二定律（或熵增加原理），内能和熵就是与这两个基本定律相联系的两个重要的物理量。人们利用这些物理概念和物理规律，可更加合理、有效地开发和利用内能。此外，由于热运动的普遍性，一切过程，包括物理、化学、生命和宇宙等领域中的一切运动变化过程都必然遵循热力学基本规律。

“熵”这一概念的重要性不亚于“能”，它不仅应用于“热效率”这类对社会发展起到关键作用的科技领域，而且还广泛地应用于物质结构、凝聚态物理、低温物理、化学动力学、生命科学和宇宙学以及诸如经济、社会和信息技术等领域。本文将对熵的定义及其在宏观和微观上的物理意义作简单介绍，请大家斧正。

一、熵是描述自然界一切过程具有单向性特征的物理量

热传导、功变热和气体自由膨胀等物理过程具有单向性（或不可逆性）特征，热量能自发地从高温物体传到低温物体，但热量从低温物体传到高温物体的过程则不能自发发生；机械功可通过摩擦全部转化为热，但热不可能全部转化为机械功；气体能向真空室自由膨胀，使本身体积扩大而充满整个容器，但决不会自动地收缩到容器中的一部分。德国物理学家克劳修斯首先注意到自然界中实际过程的方向性或不可逆性的特性，从而引进了一个与“能”有亲缘关系的物理量——“熵” 。

熵常用S表示，它定义为：一个系统的熵的变化ΔS是该系统吸收（或放出）的热量与绝对温度T的“商”，即

ΔS＝   （1）

当系统吸收热量时，取为正；当系统放出热量时，ΔQ取为负。这里我们定义的是熵的变化，而不是熵本身的值。这种情况与讨论内能或电势能和电势时一样，在这些问题中重要的是有关物理量的变化量。

这样定义的熵是如何描述实际过程单向性特征的呢？以热传导过程为例，热量只能自发地从高温物体传向低温物体，而不能自发地从低温物体传向高温物体。设高温物体的温度为T1，低温物体的温度为T2，在热量ΔQ从高温物体转移到低温物体的过程中，高温物体熵变为ΔS1＝－，低温物体熵变为ΔS2＝＋，总系统熵变为ΔS＝ΔS2＋ΔS1＝－，因为T1＞T2，所以总熵变ΔS＞0，这表明，在热传导过程中系统的熵增加了！反之，如果热量从低温物体自发地转移到高温物体而不存在其他任何变化，则因为ΔS2＝－；ΔS1＝＋，所以ΔS＝ΔS1＋ΔS2＝－，且因T1＞T2，所以在这样的过程中总系统的熵变ΔS＜0，即系统的熵减少了！

自然界实际过程具有方向性特征这个客观事实表明，只有熵增加的过程才能自发发生。热量从高温物体传向低温物体时系统的熵增加，所以这样的过程能自发发生；反之，热量从低温物体传向高温物体时系统的熵减少，所以这样的过程不能自发发生。所谓自发发生的过程，就是指不受外界影响或控制而发生的过程。当一个系统与外界不发生相互作用时，这种系统称为“孤立系”，于是上述结论也可简单地表述为：在一个孤立系统中使熵增加的过程才是能够发生的过程。人们于是可通过熵变来判断某个过程（包括物理过程、化学过程、生命过程、宇宙演化过程等）能否发生。

热力学第一定律或能量守恒定律是关于能的法则——只有总能量不变的过程才是可能发生的过程；热力学第二定律（或熵增加原理）是关于熵的法则——总能量不变的过程不一定能够发生，只有当总能量保持不变，同时总熵增加的过程才可能发生。自然界中的一切过程都严格遵循这两条法则，人们利用这些法则，就能更自觉地理解和把握能量转化的规律，更加合理而有效地开发、利用蕴藏在物体内部的能量。

这里应当指出，热力学第二定律（或熵增加原理）并没有说，熵减少的过程（例如电冰箱或制冷空调机）不可能发生，而是说这样的过程不可能自发发生。为了使某个熵减少的过程A发生，必须另外附加一个同时发生的熵增加的过程B，且在过程B中熵的增加量大于过程A中熵的减少量，在这种情况下，包括过程A与过程B的总系统（这个系统对于我们所讨论的问题而言，就是孤立系）内总熵仍然是增加的。

二、熵是能量退化程度的量度

从热力学第一定律可知，某理想热机M自温度为T1的高温热源吸热Q1，向温度T0的低温热源放热Q2，对外做功为W，其效率为

η＝＝＝1－＝1－    （2）

其中第二个等号利用了热力学第一定律，最后的等号则利用了“卡诺定理”，即工作于两个恒定温度之间的一切理想卡诺热机的效率与工作物质无关，只是两热源温度的函数。克劳修斯正是根据这个结果引进了“热力学温标”，并规定：＝。由（2）式可知，

W＝Q1（1－）；Q2＝Q1   （3）

分别是Q1中的“可用能”和“不可用能”。

现在来考察通过一个单向性过程，例如热传导过程后，Q1中的可用能与不可用能的变化情况。先将热量Q1从温度为T1的热源传给温度稍低为T1′的热源，再由热机通过从T1′吸取热量Q1，向T0放出热量Q2′，从而对外作功W′，参考（2）式，现在Q1中的可用能与不可用能分别为

W′＝Q1（1－）；Q2′＝Q1    （4）

比较（2）与（3）式，由于T1′＜T1，因此W′＜W，而Q2′＞Q2，即经过一热传导过程后，热量Q1中的可用能减少了，而不可用能则增加了，其中不可用能的增加量为

ΔQ＝Q2′－Q2＝Q1（－）T0    （5）

    现在再来考察两个热源T1和T2′所构成的总系统在发生热传导过程后熵的变化，经历了热传导过程后，T1和T1′系统的熵变分别为ΔS1＝－和ΔS2＝，所以总系统的熵变为

ΔS＝ΔS1＋ΔS2＝Q1（－）    （6）

利用（5）式，（4）式可记为

ΔQ＝T0·ΔS    （7）

这表明，经过了一个热传导过程后，不可用能增加了，其增量等于过程中系统的熵的增量与最低热源温度的乘积。这一结论可推广到任何单向性过程。实际过程都具有单向性，因此说，凡经过一个实际过程，如果自然界中的熵增加了ΔS，则就有T0·ΔS的能量变成了不可用能。由于自然界中不断发生各种过程，所以将不断使能量“退化”成不可用能，这个结论也称为“能量退化原理”。能量退化原理实际上是热力学第二定律的一个推论。

三、熵是宏观态出现概率大小的量度

统计规律性是大量粒子系统的一个普遍特性，自然界的自发倾向总是从概率小的状态向概率大的状态过渡。按照“熵增加原理”，宏观系统的熵S应当随宏观状态出现概率Ω的增加而增加。德国物理学家玻耳兹曼于是从微观上将熵定义为

S＝klnΩ    （8）

式中k是自然界中的一个普适常量，称为玻耳兹曼常数。如果系统的初态与末态出现的概率分别Ω1和Ω2，则按照上式定义，系统从1到2过程中熵变为

ΔS＝S2－S1＝kln    （9）

为了帮助大家更好地从微观上理解熵的物理意义，我们来考察理想气体的自由膨胀过程。设膨胀的体积比为V2/V1＝2。如果只有一个分子，膨胀后它出现在整个容器中的概率为1，它在左右两半的概率各是1/2。如果有两个分子，则有22＝4种可能的分布状态，两个分子都在左半边的概率为（1/2）2＝1/4。如果有三个分子，则有23＝8种可能的分布状态，三个分子都在左半边的概率为（1/2）3＝1/8。依此类推，如果系统中有N＝υNA个分子，其中υ为气体的摩尔数，NA为阿伏加德罗常数，则共有2N种可能的分布状态，而所有分子都在左边的概率为（1/2）N。注意到N是阿伏加德罗常数的量级（~1023），因此可认为，自由膨胀过程发生后，所有分子都在左边的概率等于零。从这个例子还可以看出，（1/2）N也就是气体自由膨胀前的初态相对于膨胀后的末态的概率Ω1/Ω2<, /FONT>。所以，气体自由膨胀过程中系统的熵变为ΔS＝kln2N＝NkAln2＝υNAln2＝υRln2，其中R为理想气体常数。可见，“气体自由膨胀过程”的熵变＞0，而“气体自由压缩过程”的熵ΔS＜0。所以在自然界中，气体自由膨胀可自发发生，而气体压缩过程则不能自发发生。当然，气体压缩过程不能自发发生并不是说气体压缩过程不能发生，气体压缩过程是一种熵减少过程，所以为了实现气体压缩过程，需附加其他的熵增加过程（如利用电动压缩机的工作过程）。 （建湖公司  吴昊）

Office办公软件提高工作效率初探

日常工作中，我们经常使用word、excel、powerpoint等办公软件，那么在用word写一篇文章，用excel做一张表格，用powerpoint作一个演示文档时，会伴随着大量的对文字、表格处理的操作，比如：保存、打印、改变文字大小等，这些操作速度的快慢，直接影响着我们的办公效率，为此，特对office办公软件一些经常使用的快捷方式作整理及说明，以供各位使用，并希望能对各位提高效率有所帮助。

1、保存

一篇文字，一张表格在编辑过程中，都花费了我们一定的精力，小到十几字证明、介绍信类的材料，大到几千、上万字的文档，我们首先考虑的是要及时保存好我们辛苦花时间、精力写出来的材料，那么及时保存就显得非常重要了。在offce办公软件中，有一个快捷键可以非常快捷地帮助我们保存文档：ctrl+S。在此，我对快捷键的操作方法也作一个说明，比如刚才说到的保存操作的快捷键ctrl+S，其操作方法是：在按住ctrl键的同时，按下S键，以下的快捷键的按键方式亦是如此。个人的操作习惯是，用小拇指按住ctrl键，然后用食指去按S键。回到刚才保存快捷键的说明中来，我们专业搞电脑的也是一个字一个字的写出来的，而非专业搞电脑人员码字更是困难，因此，经常保存文档是一个很好的习惯，记住它的快捷键是ctrl+S。

2、打印

文档是用来传阅的，电子传阅我们暂且不谈，说一说纸质文档的传阅。文字、表格在编辑完成后，变成纸质文档，这时就需要打印出来，打印操作的快捷键是ctrl+P。

3、改变文字大小

文档内容有大小之分，需要改变文字大小的操作快捷键由两组快捷键组成：文字变大：ctrl+]，文字变小：ctrl+[。

4、关闭文档

文档、表格在编辑完成后，需要关闭文档，其快捷键是ctrl+W。

5、文字加粗

文档内容有重要之分，对部分文字需要作加粗处理，其快捷键是ctrl+B。

6、新建空白文档

新建一篇空白文档或表格的快捷键是ctrl+N。

7、剪切、复制、粘贴

在处理文字、表格的过程中，我们会经常使用到复制、粘贴的操作，这三个操作的快捷键是：剪切ctrl+X；复制ctrl+C；粘贴ctrl+V。这一组操作，我们会使用得比较频繁，大家可对这组快捷键稍作记忆。

8、撤消

经常在编辑文档时会发现操作失误，为此word和excel提供了撤消的功能，其操作的快捷键是ctrl+Z。

这八组操作在我们日常办公中使用得比较频繁，也较常用，希望各位同事在以后的工作中能经常用快捷键的方式去使用这些操作，以达到提高工作效率的目标。（办公室  卞春雷）

浅析喷雾填料式除氧器与旋膜式除氧器的运行

建湖公司原有两台130T喷雾填料式除氧器，因给水溶氧指标和除氧器温度指标不能达到规范值，长期运行会对锅炉设备带来了危害。在2014年初经总公司领导批准，对#1除氧器进行技改，通过对#1除氧器的技改使除氧器温度和给水溶氧达到规定要求，有力提高了机组的安全经济性。现将对两台除氧器的分类、工作原理、优缺点及常见故障处理等方面进行分析阐述。

一、除氧器分类

1、根据除氧方法分为加热除氧和化学除氧。

加热除氧是利用抽汽加热凝结水、除盐水达到除氧目的，利用气体在水中溶解的性质进行除氧。

化水除氧是利用化学药剂进行除氧，一般用亚硫酸钠处理。

2、根据压力不同分为真空除氧器、大气式除氧器及高压除氧器。

3、根据构造形式不同分为淋水盘式、喷雾填料式及旋膜式除氧器等。

目前，建湖公司#1除氧器使用的是旋膜式、#2除氧器使用的是喷雾填料式。

二、喷雾填料式除氧器与旋膜式除氧器的工作原理

喷雾填料式除氧器的工作原理：凝结水经喷嘴雾状喷出加热蒸汽对雾状水珠进行第一次加热，使用80%－90%的溶解氧逸出，经第一次加热的凝结水流入填料层，在填料层形成水膜，减小了水的表面张力，第二次加热的蒸汽进入除氧器下部向上流动，对填料层的水膜再次加热除去残留水中的气体，分离出的气体和少量蒸汽排气管排出。

旋膜式除氧器的工作原理：凝结水及除盐水，首先进入除氧头内旋膜器组小室，在一定的水位差压下，从膜管的小孔斜旋喷向内孔形成射流，由于内孔充满了上升的加热蒸汽，水在射流运动中便将大量的加热蒸汽吸卷起来。在极短时间很小的行程上产生剧烈的混合加热作用，水温大幅度提高，而旋转的水沿着膜管内孔壁继续下旋，形成一层翻滚的水膜裙，紊流状态的水传热效果最理想，水温达到饱和温度，氧气即被分离出来，因氧气在内孔内无法随意扩散，只能上升的蒸汽从排气管排向大气。

三、喷雾填料式除氧器与旋膜式除氧器的优缺点比较

喷雾填料式除氧器的优点：

1、传热面积大，受热快，不受进水温度和负荷变化的影响。

2、能够深度除氧，除氧后水中的含氧量小。

3、在低负荷或低压加热器停用时，除氧效果无明显变化。

缺点：

1、喷雾层内压力波动，引起水流速波动，造成进水管摆动。

2、喷嘴脱落使喷水成为水柱而引起水冲击。

3、排气带水，汽流速度太快，易发生强烈的水击。

旋膜式除氧器的优点：

1、运行稳定，加热平均除氧效果好，对机组负荷变化适应能力强。

2、对水质、水温要求不苛刻，可以短期超出力50%左右运行，并保证溶氧合格。

3、可满足机组滑、定压运行，减免启动和运行中的人工繁杂调节操作。

缺点：

结构复杂，制造成本较高，维修困难。

四、除氧器常见的故障及如何处理

常见的故障有：1、喷嘴板与喷嘴座容易卡死，造成喷嘴失效，失去调节性能，影响除氧性能。处理方法：将喷嘴拆开，排除夹缝内的异物，如无其他异常，重新将喷嘴就位即可，如发现固定喷嘴的螺栓有脱落或松动，重新进行紧固即可。

2、异常工况下，可能造成汽水冲击，发生振动。处理方法：及时调整运行工况，稳定除氧器压力、水位。

五、小结

一般情况下，大气式热力除氧的工作压力在0.02公斤，也就是105摄氏度饱和水温度。通过对两台除氧器的工作原理及优缺点的分析，同时综合我厂除氧器的运行情况，#1旋膜式除氧器比#2喷雾填料式除氧器使用的效果更佳，消耗的加热蒸汽量更少，最主要的是#1旋膜式除氧器温度和溶解氧指标能够达到额定要求。（建湖公司  王金铸）

浅谈热电厂背压式汽轮机组高压加热器的经济性分析

摘要：针对当有国家能源趋势，江苏森达陈家港热电有限公司积极倡导国家热电联产节能降耗号召，现根据我公司的实际情况，假设停运高压加热或隔机停运高压加热器，增加机组供热水平降低煤耗的想法。针对此设想，初步做了理论计算和分析，得出结论与各位探讨。

关键词：停高压加热器   经济   设想

前言

我国热电联产已有十几年的发展，现已成为电力工业和城市现代化基础设施重要组成部分的基础产业。伴随着当今供热商业化，供热企业市场化运作的不断展开，热电联产节能降耗已成为各企业运作工作重点。江苏森达陈家港热电有限公司针对背压式汽轮机热电厂的热效率可达到百分之七十，比凝汽式汽轮机的电厂热效率高得多这一特点，再根据小型热电厂的热力系统中采用高压加热器的经济性与我公司目前的实际运行情况，便有了假设停运高压加热器或隔机停运高压加热器来提高经济性的设想。并初步做了理论计算和分析，得出结论与各位探讨。

设备及有关参数

1、我公司两台汽轮机，#1汽轮机为杭州汽轮机厂生产的其型号为NG50/40/25，设计有一台高压加热器，高压加热器进汽是#1汽轮机排汽接入，高压加热器额定出水温度151℃。#2汽轮机为南京汽轮机厂生产的其型号为B15-4.90/0.981-2，设计有一台高压加热器，高压加热器进汽是#1汽轮机排汽接入，高压加热器额定出水温151℃。另有一台#3高压加热器进汽是供热母管接入额定出水温度153℃。

2、我公司有四台循环流化床锅炉，#1、#2、#3锅炉是济南锅炉厂生产的其型号为YG-75/5.29-M12，设计给水温150℃。#4锅炉是无锡华光锅炉厂生产的其型号为UG-130/2.3-M8，设计给水温150℃。锅炉额定压力5.29Mpa、额定温度480℃。蒸汽的焓是=3382 kj/kg。给水温度150℃时焓是=631 kj/kg

3、锅炉额定压力5.29Mpa、额定温度480℃。蒸汽的焓是=3382 kj/kg。高加出水温度150℃时焓是=631kj/kg。高加进水温度104℃时焓是=435kj/kg。高加进汽压力0.55Mpa进汽温度298℃时焓是=3050kj/kg

高加疏水焓是=735kj/kg。

4、2014年全年锅炉补水量158852T，平均每小时181.4T。2014年全年锅炉产汽量1496933T，平均每小时170.9T。

理论经济分析

1、锅炉给水温度由150℃降到104℃时多消耗的热量。

给水温度150℃时形成1kg蒸汽需要热量3382 kj/kg-631 kj/kg=2751 kj/kg

给水温度104℃时形成1kg蒸汽需要热量3382 kj/kg-435kj/kg=2947 kj/kg

给水温度150℃降到104℃时多消耗的热量2947 kj/kg-2751kj/kg=196kj/kg

2014年锅炉平均产汽量181.4t/h。每小时多耗热量196kj/kg*170.9t/h=33496.4kj/kg

2、高加出水温度104℃升到150℃所用的蒸汽量

3050kj/kg-735kj/kg=2315kj/kg

631kj/kg-435kj/kg=196kj/kg

196kj/kg*181.4=35554.4kj/kg

35554.4kj/kg/2315=15.3t

15.3t*3050kj/kg=46665kj/kg

3、高加用汽与锅炉多用热量差值

46665kj/kg-33496.4kj/kg=13168.6kj/kg

13168.6kj/kg/29270kj/kg=0.45t

4、分析

将给水温度由150℃降到104℃送入锅炉，每小时可省标煤0.45t，咨询公司相关部门现在标煤价格约750元/吨，

每年可为公司可节省标煤0.45*24*365=3942t。每年可为公司节省750*3942=2956500元

高加每小耗汽量达到15t，当供热量在机组出力多出15t时可以不投入减温减压器提高机组热效益。

5、其它综全因素

给水温度降低，锅炉燃煤量增加，对锅炉部分设备有安全影响，从而找到最佳给水温度，对安全没有影响的情况下降低给水温度，达到最佳运行装态。这就要在实际运行中不断去调整得出结果

结论

对于背压汽轮机组，如何供汽经济运行有必要进一步的试验计算研究，虽然锅炉给水温度提高到150℃送入锅炉提高了锅炉热效率，但全厂的经济效益反而下降了，正确选择最经济的给水温度，是要通过技术经济比较来完成的，以上分析是理论计算。由于解投高加需要考虑多方面因素，所以理论计算与实际有偏差。

参考文献

1、DL/T904-2004火力发电厂技术经济指标计算方法

2、江苏森达陈家港热电有限公司运行日报表

3、热电联盟网                      （陈家港公司   郭德友）

循环流化床锅炉特点

循环流化床锅炉采用流态化的燃烧方式，是介于煤粉炉悬浮燃烧和链条炉固定燃烧之间的燃烧方式，即通常所讲的半悬浮燃烧方式。自循环流化床燃烧技术出现以来，循环流化床锅炉已在世界范围内得到广泛的应用。循环流化床锅炉是一种国际公认的洁净煤燃烧技术，以其燃料适应性广，脱硫效果好NOx排放量低，负荷调节性能好等优点在我国燃煤电厂中方兴未艾。我国循环流化床锅炉技术已步入世界先进水平，循环流化床锅炉总装机量也居世界第一位，但是，我国锅炉脱硫现状还不乐观，脱硫系统可用率、锅炉脱硫效率不高。因此循环流化床锅炉的应用加工还存在不少问题，离国际先进水平还有一定差距。

a、燃烧效率高

     循环流化床锅炉的燃烧效率通常为95%—99%。

燃烧效率高的主要原因是气固混合好、燃烧速率高、大量的燃料进行内循环和外循环重复燃烧，从而使的煤燃尽率高。

b、煤种适应性强

循环流化床锅炉即可燃用优质煤。也可燃用各种劣质煤。不同设计的循环流化床锅炉，可以燃烧高灰份煤、高硫煤、高水份煤、低挥发份煤、煤矸石、煤泥、石油焦、油页岩甚至炉渣、树皮、垃圾、秸秆等。

C、脱硫效果好

添加合适品种和粒度的石灰石，具有较高的脱硫效果，降低了氮氧化物的生成，可以达到90%的脱硫效率。又由于物料在循环流化床锅炉内滞留时间长，投入流化床锅炉的石灰石粉剂粒径小，反应比面积大，容易脱硫。

d、负荷调节范围大、负荷调节快

循环流化床锅炉的负荷调节比可达到（3-4）：1 由于截面风速高和吸热控制容易，循环流化床锅炉的负荷调节速度快。

e、灰渣综合利用、前途广泛

炉内优良的燃尽条件使得锅炉的灰渣含碳量低，灰渣量较煤粉炉要多，灰渣作为水泥掺和料或建筑材料，容易实现灰渣综合利用；灰渣中有一定的硫酸钙，可作各种建筑材料的掺合物，水泥行业，制砖行业利用灰渣前途广泛。（建湖公司  刘洪波）

接触器的日常维护

    接触器分为交流接触器（电压AC）和直流接触器（电压DC），它应用于电力，配电与用电。接触器广义上指利用线圈流过电流产生磁场，使触头闭合，以达到控制负载的目的。接触器在我们热电厂低压电器中有着广泛的应用，400V开关和低压现场控制柜都有接触器，而且时常会发生因为接触器故障而影响到生产运行，比如断路器的拒分拒合，接触不良缺相等都发生过，所以说对接触器进行进一步的了解和做好必要的维护有其重要性，下面就接触器的日常维护谈谈自己个人的几点不成熟的看法：

一、定期检查接触器控制回路电源电压，并将电压调整在一定范围内。若电压过高，则线圈将过热，磁系统关合时冲击大；若电压过低，则关合时速度慢，容易使运动系统卡住，触头焊接在一起。

二、定期以干燥的压缩空气吹净接触器上堆积的尘埃，尘埃过多，会使运动系统卡住，机械磨损加大。当带电部件间堆积过多的导电尘埃时，还会引起相间击穿短路。定期用刷子蘸汽油刷净铁心极面间的污垢泥油，这些油泥会引起铁心发出响声及当线圈断电后接触器不释放。

三、定期检查接触器各紧固件是否松动，特别当接触器安装面承受振动的时候更应注意。当连接导电零件的螺钉松动时，接触电阻将增加，并引起过热。可以根据金属零件变色，绝缘零件过热烧焦等现象来确定过热点；也可以用毫伏计测量过热点的压降来确定过热点。当发现过热点后，可停电卸开紧固螺钉，用细锉轻轻锉去导电零件相互接触面间由于过热而产生的氧化膜，然后再重新用螺钉固定。

四、定期（运行前）用手检查接触器运动系统是否运动灵活，并按期在轴承中注入润滑油。当发现运动系统有卡住等不灵活现象时，应加以调整使其运动灵活。

五、定期调整接触器的触头压力，触头开距和超额行程，使之保持在规定的范围之内。对带有铜触头多相转动式接触器，应调整到使各相相同时接触。如果各相不同时接触，一般允许不大于0.5mm。另外，还应调整各触头的位置，使其在闭合过程中具有一定的滚动和滑动，以擦破触头表面在工作过程中形成的氧化膜，保持低的接触电阻。

六、定期检查接触器线圈是否牢固地装在铁心上，温升是否过高。运转前还应该用兆欧表检查线圈的绝缘电阻，如果不合格应查明原因。

七、接触器易损件为线圈，触头和触头压力弹簧等，这些零部件的制造多涉及特殊工艺，因此，在一般情况下可按电器制造厂的易损件目录进行订购，不必自行制造。接触器线圈的制造工艺比较复杂，一般情况下多直接更换线圈备件，只有当更换的线圈参数有改变而必须重新制造的情况下，才进行自行绕制。

做好了接触器的日常维护工作，才能为设备的安全正常运行做好必要的准备条件，才能为安全, 稳定生产打下坚实的基础。（建湖公司  彭峰华）

学习总结

为了积极响应公司号召，通过近两个月的学习，现在对《电力系统分析》这本书的部分章节作如下总结。

1、发电机滑环碳刷冒火问题

在发电机运行过程中出现滑环碳刷冒火现象，如果不及时处理就可能出现环火现象，进而给连续生产带来影响。出现这一现象的原因有两种：第一，压簧压力以及投入使用时间的不同可能导致碳刷与滑环之间接触点电阻的有大有小，造成统计滑环上面不同碳刷之间电流的不均衡，超过一定的限额时就会导致压簧受到严重损坏，进而产生冒火现象。同理，碳刷的型号相同，阻值不同也可能导致冒火现象。第二，电气运行过程中，碳刷会发生摇动而造成磨损，时间一长就可能带来碳刷的过度磨损，刷块边缘发生脱落现象，碳刷振动、刷架积垢就可能带来碳刷的冒火。对于滑环碳刷冒火问题，我们应做到预防检查工作，有效规避该类问题的发生。首先是保证滑环所使用的压簧属于同一型号，然后对其进行严格的压力测试，不断进行调试，最终保证每个碳刷集电环压力相等，无法统一时立即进行更换。每隔一小时发电机滑环、碳刷和压簧的运行状况，做到及时发现冒火问题的苗头，从而做出正确的处理决策，避免冒火问题乃至环火问题的出现。其次，发现发电机碳刷的长度比新碳刷长度的2/3还短时，立即更换，而更换的碳刷也必须进行电阻值的测试，在安装前进行研磨，保证其与滑环有70%以上的接触面积，避免卡涩现象的出现。

2、电气接地问题

电气接地是为了保证设备和人员的安全，在电气运行过程中，接地系统可能发生锈蚀问题，进而引发重大生产故障的发生，因此，必须努力提高电气接地的可靠性、安全性，在设计之初考虑各种因素对接地体的腐蚀影响，采取加大钢材面积、防腐处理等来延长接地体的使用寿命，保证电气接地的稳定和可靠。定期检查已安装接地系统的锈蚀情况，不能仅仅采用测量接地引下线接地电阻来判断接地系统的锈蚀情况，因为引下线的接地电阻不可靠，在其未锈蚀时，接地电阻一般是合格的，而当通过很大的接地电流时就可能出现熔断现象。所以，应挖开地面，用敲打的方式检查接地系统的锈蚀状况。

总结电气运行过程中的常见问题有助于做好事故预防工作，做好安全生产工作，保障设备和人身安全。我们要在实际工作中累积经验，总结经验，学会判断事故，做好事故预防工作，为公司创造更高的经济效益。（建湖公司  田正华）

汽轮机凝汽器的真空

汽轮机凝汽器真空的形成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，蒸汽的体积比水容积大3万多倍。当排汽凝结成水后，体积就大为缩小，使凝汽器汽侧形成高度真空，它是汽水系统完成循环的必要条件。正是因为凝汽器内部为极高的真空，所以所有与之相连接的设备都有可能因为不严而往凝汽器内部漏入空气，加上汽轮机排汽中的不凝结气体，如果不及时抽出，将会逐渐升高凝汽器内部的压力值，真空下降，导致真气的排汽焓值上升，有效焓降降低，汽轮机蒸汽循环的效率下降。有资料显示，真空每下降1kpa，机组的热耗将增加70kj/kw，热效率降低1.1%。射水抽气器的作用就是抽出凝汽器的不凝结气体，以维持凝汽器是真空。真空严密性差时，漏入真空系统的空气较多，射水抽气器不能够将漏入的空气及时抽走，机组的排汽压力和排汽温度就会上升，汽轮机组的效率就要降低，增加供电煤耗，并可能威胁汽轮机的安全运行，另一方面，由于空气的存在，蒸汽与冷却水的换热系数降低，导致排汽与冷却水出水温差增大。当漏入真空系统的空气虽然能够被及时地抽出，但需增加射水抽气器的负荷，浪费厂用电及工业水。由于漏入了空气，导致凝汽器过冷却度过大，系统热经济性降低，凝结水溶氧增加，可造成低压设备氧腐蚀。

对于汽轮机来说，真空的高低对汽轮机运行的经济性有着直接的关系，真空高，排汽压力低，有效焓降较大，被循环水带走的热量越少，机组的效率越高，当凝汽器内漏入空气后，降低了真空，有效焓降减少，循环水带走的热量增多。通过凝汽器的真空严密性试验结果，可以鉴定凝汽器的工作好坏，以便采取对策消除漏点。

因真空系统的漏空气与负荷有关，负荷不同，处于真空状态的设备、系统范围不同，凝汽器内部真空也不同，漏空气量也不同，而且相同的空气漏量，在负荷不同时真空下降的速度也不一样。做真空严密性试验时，负荷应该在80%额定负荷(有的机组是在额定负荷)下进行。真空下降速度小于0.4kpa/min为合格，超过时应查找原因。另外，在试验时，当真空低于87kpa,排气温度高于60℃时，应立即停止试验，恢复原运行工况。我公司#2机组在真空严密性方面主要存在1、机组汽缸结合面漏汽，今年大修将针对结合面漏汽进行处理，消除这项缺陷；2、高压端轴封漏汽大，汽流声音大，我们将更换高压端轴封，并把轴封间隙调整在一个合理的范围之内；3、凝汽器热水井水位计漏空气，已经更换密封性能好的磁翻板水位计。

因此，在机组运行过程中应密切监视真空系统真空值，当真空较低时，分析引起真空下降的原因，确定泄漏的部位，并选择合理的消缺方案，对提高真空系统的严密性具有重要意义。（建湖公司   熊  斌）

励磁系统

励磁系统时同步发电机的重要组成部分，直接影响发电机的运行特性。发电机的励磁装置由无刷励磁装置供给，无刷励磁装置由同轴的交流无刷励磁机、永磁副励磁机整流盘和MAVR自动电压调节器组成。

缺点：系统组成较复杂，对检修和维护十分不利。构成系统的元器件老化，元件技术含量低，造成的缺陷较多，不利于安全生产。旋转的励磁机的碳刷磨损较大，常常发生故障，碳粉和铜末引起发电机线圈污染，缩短了绝缘的寿命；磁场变阻器往往发生发卡现象，对机组的无功调节带来较大的影响。常规继电器和电阻构成的各种保护，受继电器可靠性差的影响，使人有如履薄冰的感觉。

FJL型励磁系统的组成、工作原理和特点：

组成：自并激励磁系统由整流变压器、功率整流柜、灭磁回路、励磁调节器及测量用电压互感器、电流互感器组成。

工作原理：自并激励磁系统的励磁电源取自发电机机端，经过整流变压器降压、全控整流桥功率单元后输出，励磁功率单元向同步发电机磁场绕组提供直流励磁电流，励磁调节器根据输入信号和调节准则输出控制脉冲来控制励磁功率单元的励磁压，以满足同步发电机和电力系统运行的要求。一般情况下，这种控制以恒定发电机电压为目的，但当发生过励、欠励、V/F超值时，也起相应的限制作用。恒压自动调节的效果，在发电机并上电网后，当系统电压不变时表现为发电机无功功率的调节；如果给定不变，系统电压在变化时，机端输出无功功率也会随之变化，系统电压升高，输出无功会减少甚至进相，反之，则输出无功增加。

特点：采用了功能强大的LTW6200型励磁调节器代替了。采用了自并激三相全控桥静止晶闸管整流励磁代替了旋转的直流励磁机励磁。选用了智能化功率柜，在每一个智能功率柜内安装一套智能控制系统，实现了功率柜工况检测和显示智能化、信息传输、风机控制、功率柜退出的智能化。配合智能脉冲封锁技术可以在两个功率柜之间实现100%动态均流。采用了高能氧化锌非线性电阻灭磁，当有20%的非线性电阻退出时，仍能满足最严重灭磁工况要求。转子过电压保护采用非线性电阻和晶闸管跨接器配合实现。当机组残压不够高，不能满足起励要求时，起励电源投入，达到起励的目的。

LTW6200型励磁调节器组成：励磁调节器为的三通道调节器，一个主通道（A通道）和二个备用通道（B、C通道），三个通道通过两条外部总线联结。

功能：三通道以主从方式工作，正常方式为A通道工作，B通道及C通道自动跟踪A通道。可选择B通道或C通道作为备用通道。当A通道出现故障时，自动切换到备用通道运行。同样，当B通道投入运行后出现故障，自动切换到C通道运行。A、B通道可相互跟踪，C通道总是自动跟踪当前运行通道。

保护整定简单、动作可靠，和计算机监控系统结合较好，设备投入运行后，调节性能良好，调节精度高，操作方便，运行可靠，达到了系统改造的目的，使电厂的设备技术水平上了一个新台阶，为电厂的安全文明生产起到了很大的促进作用。（建湖公司  徐 钦）

探讨热力发电厂动力循环和热经济性

热力系统是热力发电厂的主要系统对热力系统进行经济性分析是提高电厂经济性水平以及管理水平的重要措施同时还是对电厂进行节能减耗的理论分析基础，对于研究等具有十分重要的意义。为此我国的研究做出了许多的研究贡献。

1 热力发电厂动力循环的热经济性

在了解动力循环系统的原理后，需要对该系统的相关参数进行深入的研究。

1.1 锅炉效率。在锅炉中燃烧存在一个公式：输入燃料热量=锅炉热负荷+锅炉热损失。在燃烧后会产生热能的损失，排烟损失、未完全燃烧损失、排污损失。而使用动力循环系统可以有效地降低烟雾造成的污染，改善不完全燃烧的现象，以及减少了热量的逐渐耗损，不但如此，还可以收集热量进行二次发电，这些都很大程度地提高了经济性，减少了因排污治理所产生的二次费用。

1.2 管道效率。管道的能量平衡关系为锅炉热负荷=汽轮机热耗量+管道热损失。在气体在传输的过程中，会因为管道的不平整或是有裂缝出现气体的排除，这些也都会对发电效率产生一定的影响，使用循环系统，就可以很大程度上收集浪费的气体，使其再次得到充分的利用。考虑到汽轮机也会有热消耗量，把气体在回收时的热量和热耗量加在一起，对整个机组产生更大的能量。这样减少了在收集尾气上的经济消耗，还能提高效率.将浪费的资源再次转化为经济效益。

1.3 全厂能量效率。全厂能量平衡关系为全厂热耗量=发电机输出功率+全厂能量损失。在整个系统中还要考虑整体的热能损失，其中也包括发电机输出功率的损失、机械磨损造成的热能损失，将这些都考虑在内，使用循环系统都能在很大程度上增加能源的使用率，从根本上降低了全厂的经济成本，提升了热经济性。

2 热力系统热经济性分析方法的概况

电厂热力系统热经济性分析方法大都建立在热力学第一和第二定律的基础上，种类较多，见诸文献的有：常规热平衡法、循环函数法、等效热降法、常规热平衡简捷算法、热耗变换系数法、热量品位系统法、质量单元矩阵分析法、火用分析法及人工神经网络等，其中前三种分析方法较为成熟，广泛的应用于实际生产领域。大体上述各分析方法可以分为以下两类：

第一类分析方法是以手工计算为主，主要包括常规热平衡法、等效热降法、循环函数法等。其中常规热平衡法计算精度最高，评价其他分析方法的精确性通常以此方法作为校验基准；等效热降法、循环函数法和组合结构法特别关心于分析计算过程中工作量的大小。经常为减少繁重的计算而对实际热力系统做近似处理，工作量小了，但却以牺牲一定的精确性为代价。循环函数法和等效热降法在我国应用较广。

第二类分析方法以计算机计算为主，大多采用矩阵形式，属于并联解法。主要包括常规热平衡简洁算法、质量单元矩阵分析法以及火用分析法等。目前这类方法的研究较为活跃，但还有许多工作要做，如热力设备局部变化对系统热经济性指标的影响，以及供热机组热力系统的定量分析计算，在上述分析方法中所设计的矩阵方程的表达形式等还存在不足，需要做大量的工作予以完善。

3 热力系统分析法的认识和分析

3.1 常规热平衡法。常规热平衡法是随着热力发电工程的出现而采用的最基本的热力系统分析方法，是一种单纯的汽水流量平衡和能量平衡方法，是发电厂设计、热力系统分析、汽轮机设计最基本的方法。它以单个的加热器为研究对象计算出各级加热器抽汽系数，并利用系统的功率方程和吸热量方程最终求得系统的热经济指标。该方法概念清晰、计算精确度高，但由于其在定量分析计算中工作量很大，特别是当热系统较复杂或者是进行热力系统不同方案比较时，直接应用该方法会非常繁琐。

3.2 循环函数法。循环函数法首次用循环不可逆性来定性分析、用循环函数式来定量计算蒸汽循环的经济性，既简化了热力系统整体计算，又解决了辅助用汽水的单项热经济指标。它用串联解法先对整个热力系统进行计算，得到回热抽汽量和循环效率，然后把热力系统分为回热循环和辅助循环的相互叠加。该方法采用“单元”为基本模块计算，非常符合计算机模块化计算的要求，并将矩阵思想引入单元的计算，简化了使用者对概念的理解。但是循环函数法在推导中认为不可逆损失只有汽轮机末级的排汽，忽略了末级单元内加热器疏水入冷凝器所带来冷源损失等，故该方法具有一定的近似性。

3.3 等效热降法。等效热降是基于热力学的热功转换原理，考虑到设备的质量、热力系统结构和参数的特点，经过严密的数学推导，求出几个热力分析参量Hj和ηj等，以新蒸汽流量不变，循环的初终参数不变和汽态线不变为前提，以等效热降Hj来分析热力系统的热经济性。该方法既可以用于整体的热力系统计算，也可以用于热力系统局部定量分析。节省大量的繁杂计算，同时该方法局部运算的热工概念清晰，与一般热力学分析完全一致，易于理解，基本满足了现场分析需要。

3.4 矩阵分析法。矩阵分析是联立各级回热加热器的热平衡方程式，通过求解一组包含各级抽汽量的线性方程组完成对热力系统的计算。矩阵结构与热力系统结构一一对应，矩阵中知阵元素数值与热力系统中相关热力参数一一对应。当热力系统结构或参数发生改变时，只需调整矩阵的结构和矩阵元素数值即可，使系统的计算通用性更佳，非常适合于编制通用计算程序。

3.5 自由路径法。自由路径法是建立在热力系统中虚拟化流动基础之上，包括辅助流量进出热力系统的位置，沿其流动的路径可以任意移动。为保证热力系统热经济性不变，在流量移动前和移动后所扫过的加热器上需增加相应量的外热量，只要符合虚拟流动的规则，辅助流量在热力系统中的流动路径是任意的。该方法可以在热力系统中任意流动组成封闭的循环，沿着任意封闭循环都可以对辅助流量进行热经济计算，而且能够计算该流量对整个热力系统热耗量的影响，使计算工作得到简化，对热力系统的分析更容易，也可以根据虚拟变换后的网络结构设计新的模块化方法。

3.6 网络力学方法。网络力学方法基于线性无源系统普遍理论的非平衡态热力学理论，主要根据一套相互作用的已知参数的实际物理过程的或是假定参数的虚拟物理过程推断其动态行为。网络热力学所建立的电网络模型必须时刻伴随着热力学第一定律和第二定律的约束条件，从而保证了模型的精确性，而且它以矩阵形式进行处理的电网络模型，方便计算机程序化求解。因此，网络热力学方法顺应了目前热力系统分析精确性与通用性兼顾的目标要求。

4 总结

随着科学技术的发展，在进行研究的过程中采用的技术手段以及方法越来越多，尤其是在科研人员的不懈努力下，将会极大地促进热力发电厂热力系统的经济性分析向前不断发展，并跟先进的技术进行有效的融合。（建湖公司  郑健忠）

6KV开关母排接触面发热原因及对策

一、母排接触面发热的原因分析

     1、电缆选型不合适

     采用多芯电缆，由于该高压电缆在制作电缆头时电缆和母排不在一垂直线，电缆芯要弯成“S”型才能和母排连接，这样容易产生横向应力，导致线耳与母排接触不良，在运行时容易发热。

     2、电缆线耳选型不合适

     在选购电缆终端时，如不做特别说明，所配的线耳一般都只有一个螺孔。线耳与母排连接时，由于螺栓的压接面积有限，而使用的是普通垫片，接触压力和面积都不够，导致线耳与母排接触不良，在运行时容易发热。

     3、母排搭接面处理不好

6KV开关母排在使用母排冲孔机冲孔时，螺栓周围容易产生凹陷的现象，且难以打磨平整，导致母排接触面积减少，在运行时容易发热。

4、在连接母排时未使用铜螺栓

使用的螺栓若为其他螺栓而非铜螺栓，当铜、镀锌导体直接连接时，这两种金属的接触面在潮湿空气中的二氧化碳和其他杂质的情况下极易形成电解液，这样就容易使母排产生电化腐蚀，造成母排连接处接触电阻增大，最后导致接触点温度过高甚至产生冒烟、烧毁等事故。

5、连接端子使用中性凡士林

    端子连接时，要除去氧化面的氧化膜，并涂以电力复合脂，以降低接触电阻和防止氧化，减少接头发热，如果选用中性凡士林，因为其滴点温度太低，只有54度，在运行达到70度的情况下早已流淌，使母线接头间产生间隙，灰尘、水分浸入间隙中，增加了母线接头的接触电阻，引起接头发热。

二、防范对策

    1、采用单芯电缆，

因为单芯电缆几乎没有横向应力，令线耳与母排接触更为可靠，如果电缆和母排不在一个垂直方向时，将电缆芯线弯成和母排同向角度，可减少横向应力，另外，增加有一定厚度的大垫片加大受压面积，能有效的消除发热现象。

2、在选购电缆终端时应特别说明必须佩带有2个螺孔的线耳并注明螺栓直径。线耳与母排连接时，由于螺栓的压积面积与压积力度都增大，，令线耳与母排的接触更为可靠。

3、在制作6KV开关母排时，采用台钻开孔可避免螺孔周围的凹陷现象，。钻孔完毕由专人负责用直尺检查母排搭接面确已平整后再安装，如不平整应用锉刀进行处理，保证母排的搭接面接触可靠。

另外作为我们运行人员在平时的工作巡检中要认真、仔细，特别是夏季气温高及母排所带负荷高的情况下，经常通过手电从开关后面窥视孔查看同时用测温仪测量母排温度，以检查母排是否正常，惹发现母排连接处温度过高甚至有冒烟等现象应立即汇报领导同时进行正确的处理，以避免事故的进一步扩大。（陈家港公司  吴兆荣）

变压器在实际中的用途

电力系统的不断发展和安全稳定运行给国民经济和社会发张带来了巨大动力和效益。但是电力系统一旦发生自然或认为故障，如果不能及时有效控制就会失去稳定运行，使电网瓦解，并造成大面积停电，给社会带来灾难性后果。随这科学技术的迅猛发展，电气设备发展日新月异。于此同时，变压器悄悄走进人们的生活，并在当代社会中发挥重要的作用。纵观变压器的发展，如今的变压器和最初的变压器有着极大的区别，人们在使用变压器的过程中加深对变压器的认识，使变压器更广泛的应用于现代化生产和生活中。

变压器的原理：

变压器主要应用电磁感应原理来工作。具体是：当变压器一次侧施加交流电压U1，流过一次绕组的电流为I1,则该电流在铁芯中会产生交变磁通，使一次绕组和二次绕组发生电磁联系，根据电磁感应原理，交变磁通穿过这两个绕组就会感应出电动势，其大小与绕组匝数以及主磁通的最大值成正比，绕组匝数多的一侧电压高，绕组匝数少的一侧电压低，当变压器二次侧开路，即变压器空载时，一二次端电压与一二次绕组匝数成正比，即U1/U2=N1/N2,但初级与次级频率保持一致，从而实现电压的变化。

变压器的分类和构成：

从最初变压器的生产到现在，为了满足不同行业对变压器的需求，人们在变压器基本原理的基础上进行了改造，使其能适应不同使用目的和工作条件。变压器的种类有很多：

按冷却方式分类：干式（自冷）变压器、油浸（自冷）变压器、氟化物（蒸发冷却）变压器按防潮方式分类：开放式变压器、灌封式变压器、密封式变压器；按铁芯或线圈结构分类：芯式变压器（插片铁芯、C型铁芯、铁氧体铁芯）、壳式变压器（插片铁芯、C型铁芯、铁氧体铁芯）、环型变压器、金属箔变压器； 按电源相数分类：单相变压器、三相变压器、多相变压器；  按用途分类：电源变压器、调压变压器、音频变压器、中频变压器、高频变压器、脉冲变压器。

变压器主要是由铁芯和绕组构成。变压器内部的磁场主要集中在铁芯部分。交变磁通从铁芯中经过形成闭合回路，铁芯分为铁芯柱和铁轭两部分，线圈套在垂直的铁芯柱上，铁芯柱上下通过铁轭连接起来，从而形成闭合回路。绕组是由线圈组成，是变压器的电路部分，一般用纸包的铜线或铝线绕成，也有的用圆漆包线绕制的。

变压器的应用和维护：

变压器的诸多优点为其开辟了广阔的应用前景。目前理想变压器的应用以及相当的广泛。在高压输电方面，变压器承担着不可替代的角色。变压器通过升压从而降低电能在运输过程中的损耗，这在一定程度上极大的节约了能源。变压器还广泛应用于工业生产中，一些机器设备的工作电压和工厂提供的电压不一致，这时就要用到变压器，把输入电压调整到合适的大小输出，供设备使用，注意就可以保证生产的顺利进行。

人们在追求科学的进程中，微电子技术取得了一定的发展，微电子技术的发展促进了理想变压器的发展，它将比目前的变压器具有更高的效率、更大的功率、更低的损耗和更加稳定的输出，体积也会大幅度缩小，这对于变压器来说，解决了庞大体积的问题，使其可以灵活地参与到日常生产中。

电力变压器在运行中，其运行温度是极其重要的，变压器温度越高，油的劣化速度越快，另一方面变压器油的温度越高，也会使变压器绝缘老化、变脆和电器特性变坏。所以为了监控变压器油温，就必须安装温度计。用于测量变压器上层油温的温度计基本有：玻璃管温度计、压力式温度计和电阻温度计。所有温度计的测温元件都应放入变压器箱盖上的温度计座内，并在温度计座内注入变压器油，然后进行密封处理。

变压器的发展方向：

变压器的的未来主要向大容量、高电压和高可靠性方向发展，此外还要求变压器向环保型发展，比如节能、低噪音、无渗漏和能降解回收利用。这样一来，社会对变压器的要求也更高了，也说明变压器技术仍然有很大的进步空间，更好的把变压器变成我们生活中的一部分。（陈家港公司  郭建清）