一、汽轮机级的概述
“级”是汽轮机基本单元。结构:静叶栅和对应的动叶栅组成一个级。
工作过程:将工质的能量转变为汽轮机机械能的一个能量转换过程。
通流部分:蒸汽流动做功的通道。
叶栅:结构相同的叶片按一定的距离和一定的角度安装而构成的气流通道的组合体。
叶型:单个叶片在某一高处的横截面形状。其周线称为型线。等截面叶片(直叶片):叶型和叶高不变。变截面叶片(扭曲叶片):叶型沿叶高改变。
叶栅几何特性的主要参数:叶栅的平均直径、叶高、叶栅节距、叶宽、叶型弦长、出口边厚度、进口边宽度、出口边宽度。
二、蒸汽的冲动作用原理和反冲动作用原理
1.冲动作用原理
由力学可知,当一个运动物体碰到一个静止的或速度较低的物体时,就会受到阻碍而改变其速度的大小、方向,同时给阻碍它运动的物体一个作用力,这个力称为冲动力。
在汽轮机中,从喷嘴中流出的高速气流冲击在汽轮机的动叶上,受到动叶的阻碍而改变了其速度的大小和方向,同时气流给动叶施加一个冲动力。
根据能量守恒定律:运动物体动能的变化值就等于其做出的机械功。利用冲动力做功的原理就是冲动作用原理。
2.反动作用原理
反动力:由于原来静止或运动速度较小的物体,在离开或通过另一物体时,骤然获得一个较大的加速度而产生的力。这种由于膨胀加速度产生的作用力称为反动力。
随着反动力的产生,蒸汽在动叶栅中完成了两次能量转换,首先是蒸汽经动叶栅膨胀,将热能转换成蒸汽流动的动能,同时随着蒸汽的加速,又给动叶栅一个反动力,推动转子转动,完成动能到机械功的转换。
汽轮机原理 第一章汽轮机的热力特性思考题答案 1．什么是汽轮机的级？汽轮机的级可分为哪几类？各有何特点？ 解答：一列喷嘴叶栅和其后面相邻的一列动叶栅构成的基本作功单元称为汽轮机的级，它是蒸汽进行能量转换的基本单元。 根据蒸汽在汽轮机内能量转换的特点，可将汽轮机的级分为纯冲动级、反动级、带反动度的冲动级和复速级等几种。 各类级的特点： （1）纯冲动级：蒸汽只在喷嘴叶栅中进行膨胀，而在动叶栅中蒸汽不膨胀。它仅利用冲击力来作功。在这种级中：p1 = p2；Dhb =0；Ωm=0。 （2）反动级：蒸汽的膨胀一半在喷嘴中进行，一半在动叶中进行。它的动叶栅中不仅存在冲击力，蒸汽在动叶中进行膨胀还产生较大的反击力作功。反动级的流动效率高于纯冲动级，但作功能力较小。在这种级中：p1 > p2；Dhn≈Dhb≈0.5Dht；Ωm=0.5。 （3）带反动度的冲动级：蒸汽的膨胀大部分在喷嘴叶栅中进行，只有一小部分在动叶栅中进行。这种级兼有冲动级和反动级的特征，它的流动效率高于纯冲动级，作功能力高于反动级。在这种级中：p1 > p2；Dhn >Dhb >0；Ωm=0.05～0.35。 （4）复速级：复速级有两列动叶，现代的复速级都带有一定的反动度，即蒸汽除了在喷嘴中进行膨胀外，在两列动叶和导叶中也进行适当的膨胀。由于复速级采用了两列动叶栅，其作功能力要比单列冲动级大。 2．什么是冲击原理和反击原理？在什么情况下，动叶栅受反击力作用？ 解答：冲击原理：指当运动的流体受到物体阻碍时，对物体产生的冲击力，推动物体运动的作功原理。流体质量越大、受阻前后的速度矢量变化越大，则冲击力越大，所作的机械功愈大。反击原理：指当原来静止的或运动速度较小的气体，在膨胀加速时所产生的一个与流动方向相反的作用力，称为反击力，推动物体运动的作功原理。流道前后压差越大，膨胀加速越明显，则反击力越大，它所作的机械功愈大。 当动叶流道为渐缩形，且动叶流道前后存在一定的压差时，动叶栅受反击力作用。 3．说明冲击式汽轮机级的工作原理和级内能量转换过程及特点。 解答：蒸汽在汽轮机级内的能量转换过程，是先将蒸汽的热能在其喷嘴叶栅中转换为蒸汽所具有的动能，然后再将蒸汽的动能在动叶栅中转换为轴所输出的机械功。具有一定温度和压力的蒸汽先在固定
《汽轮机原理》 一、单项选择题 6.在其他条件不变的情况下，余速利用系数增加，级的轮周效率η u 【 A 】 A. 增大 B. 降低 C. 不变 D. 无法确定 9.在多级汽轮机中重热系数越大，说明【 A 】 A. 各级的损失越大 B. 机械损失越大 C. 轴封漏汽损失越大 D. 排汽阻力损失越大 1.并列运行的机组，同步器的作用是【 C 】A. 改变机组的转速 B. 改变调节系统油压 C. 改变汽轮机功率 D. 减小机组振动 5．多级汽轮机相对内效率降低的不可能原因是（D）。A.余速利用系数降低 B.级内损失增大 C.进排汽损失增大 D.重热系数降低 19.关于喷嘴临界流量，在喷嘴出口面积一定的情况下，请判断下列说法哪个正确：【 C 】 A．喷嘴临界流量只与喷嘴初参数有关B．喷嘴临界流量只与喷嘴终参数有关 C．喷嘴临界流量与喷嘴压力比有关D. 喷嘴临界流量既与喷嘴初参数有关，也与喷嘴终参数有关 13.冲动级动叶入口压力为P 1，出口压力为P 2 ，则P 1 和P 2 有______关系。【 B 】 A. P 1＜P 2 B. P 1 ＞P 2 C. P 1 ＝P 2 D. P 1 =0.5P 2 6.汽轮机的进汽节流损失使得蒸汽入口焓【 C 】A. 增大B. 减小C. 保持不变 D. 以上变化都有可能 14.对于汽轮机的动态特性，下列哪些说法是正确的？【 D 】 A. 转速调节过程中，动态最大转速可以大于危急保安器动作转速 B. 调节系统迟缓的存在，使动态超调量减小 C. 速度变动率δ越小，过渡时间越短 D. 机组功率越大，甩负荷后超速的可能性越大 27.在反动级中，下列哪种说法正确【 C 】A. 蒸汽在喷嘴中理想焓降为零 B. 蒸汽在动叶中理想焓降为零 C. 蒸汽在喷嘴与动叶中的理想焓降相等 D. 蒸汽在喷嘴的理想焓降小于动叶的理想焓降 25.在各自最佳速比下，轮周效率最高的级是【 D 】A. 纯冲动级B.带反动度的冲动级 C.复速级D.反动级 26.蒸汽在喷嘴斜切部分膨胀的条件是【 A 】A. 喷嘴后压力小于临界压力 B. 喷嘴后压力等于临界压力 C. 喷嘴后压力大于临界压力 D. 喷嘴后压力大于喷嘴前压力 12.下列哪个说法是正确的【 C 】A. 喷嘴流量总是随喷嘴出口速度的增大而增大； B. 喷嘴流量不随喷嘴出口速度的增大而增大； C. 喷嘴流量可能随喷嘴出口速度的增大而增大，也可能保持不变； D. 以上说法都不对 8.评价汽轮机热功转换效率的指标为【 C 】A. 循环热效率 B. 汽耗率 C. 汽轮机相对内效率 D. 汽轮机绝对内效率 13.在其它条件不变的情况下，冷却水量越大，则【 A 】A. 凝汽器的真空度越高B. 凝汽器的真空度越低 C. 机组的效率越高 D. 机组的发电量越多 4.两台额定功率相同的并网运行机组A, B所带的负荷相同，机组A的速度变动率小于机组B的速度变动率， 当电网周波下降时，两台机组一次调频后所带功率为P A 和P B ，则【 C 】
汽轮机原理及运行课程自学辅导资料 二○○八年十月
汽轮机原理及运行课程自学进度表教材：汽轮机原理教材编者：沈士一康松庆贺庆庞立云 出版社：中国电力出版社出版时间：1992
接交给任课教师。总成绩中，作业占15分。
汽轮机原理及运行课程自学指导书 第1章汽轮机级的工作原理 一、本章的核心、重点及前后联系 （一）本章的核心 掌握蒸汽在汽轮机各种级内的流动过程和能量转换规律及计算，蒸汽在汽轮机级内能量转换过程中各种损失和各种级效率的物理概念及减少损失的措施，熟悉各种损失的计算；熟悉汽轮机级的热力设计原则和方法，扭叶片级；了解叶栅的气动特性。 （二）本章重点 级的概念，级的工作过程，级的反动度，动叶进出口速度三角形，蒸汽在喷嘴的膨胀过程，蒸汽在动叶中的流动和能量转换过程；蒸汽作用在动叶栅上的力和轮周功率，级的轮周效率，级的轮周效率与速比的关系，蒸汽在复速级内的能量转换特点；级内损失，级的相对内效率。 （三）本章前后联系 在前面学习完成工程热力学和流体力学的基础上，对级的工作原理进行学习；学习本章内容为后面分析多级汽轮机的工作原理打下基础。 二、本章的基本概念、难点及学习方法指导 （一）本章的基本概念 级，反动度，压比，速比，最佳速比，轮周效率，轮周功率，级的相对内效率，扭叶片（二）本章难点及学习方法指导 级的轮周效率和速比的关系 学习方法：理论联系实际，熟悉汽轮机结构，多看书， 三、典型例题分析 1.汽轮机按工作原理分类可分为哪几种类型？ 答：冲动式汽轮机和反动式汽轮机。 2.按热力性质分类，汽轮机可分为哪几种类型？ 答：凝汽式汽轮机，背压式汽轮机，调节抽汽式汽轮机，抽汽背压式汽轮机，中间再热式汽轮机
一、填空题 1. 汽轮机按热力过程可分为：①凝汽式 汽轮机；②背压式 汽轮机； ③调节抽汽式 汽轮机；④抽汽背压式 汽轮机；⑤多压式 汽轮机等。 2. 汽轮机是一种将蒸汽 的热能 转变为机械功 的旋转式原动机。 3. 当M ＜1时，要想使气流膨胀，通流截面应渐缩 ；要想扩压通流截面应渐扩 。 当M ＞1时，要想使气流膨胀，通流截面应渐扩 ；要想扩压通流截面应渐缩 。 4. 根据级所采用的反动度的大小不同，可将级分为：纯冲动级 ，反动级 ，带反动度的冲动级 三种。 5. 蒸汽在动叶中的理想焓降 与这一级总的理想焓降 之比，称为汽轮机的反动度。 6. 动叶片中理想焓降的大小，通常用级的反动度 来衡量，动叶中的焓降越大，级的反动度就越大 。 7. 为了减小余速损失，在设计时一般要求动叶片出口绝对排汽角接近于90? 。 8. 习惯上把圆周速度 与喷嘴出口速度 的比值称为速度比；通常把对应轮周效率 最大时的速比称为最佳速比。 9. 反动级、纯冲动级的最佳速比分别为：r 1op 1()cos x α= 、c 1op 1()cos /2x α= 。 10. 级内损失除了蒸汽在通流部分中流动时所引起的喷嘴 损失、动叶 损失、余速 损失外，还有叶高 损失、扇形 损失、部分进汽 损失、叶轮摩擦 损失，湿汽 损失以及漏汽 等损失。 11. 汽轮机转子主要包括主轴 、叶轮(或转鼓) 、动叶栅 、联轴器 以及其他转动零件。 12. 汽轮机的轴承分推力 轴承和径向支承 轴承两大类。 13. 汽轮机的损失可分为内部损失和外部损失。外部损失包括：端部漏汽 损失、机械 损失。 14. 蒸汽在多级汽轮机中工作时，除存在各种级内损失外，还要产生进汽结构中的节流 损失和排汽管中的压力 损失。 15. 汽轮机采用中间再热，可以提高循环热效率 ；又能减小排汽的湿度 。 16. 危急遮断器的动作转速通常应在额定转速的110%~112% 范围内。 17. DEH 控制系统要实现对汽轮机组转速和负荷的控制，必须获得的反馈信号是：汽轮机转速 信号、发电机输出电功率 信号以及调节级后压力 信号。 二、选择题 1. 某台汽轮发电机组的新蒸汽参数为3.43MPa 、435℃,该机组属于：( B ) A. 高温高压机组 B. 中温中压机组 C. 低温低压机组 2. 若要蒸汽在通道中膨胀加速，必须(C )。 A. 提供压降 B. 提供压升 C. 提供压降并使通流截面渐变 3. 动叶中的焓降越大，级的反动度就( B )。 A. 越小 B. 越大 C. 可能大也可能小 4. 对于纯冲动式汽轮机，蒸汽( A )。 A. 仅在喷嘴中膨胀 B. 仅在动叶栅中膨胀 C. 在喷嘴和动叶栅中都膨胀 5. 汽轮机汽缸的膨胀死点是由以下两个部件中心线的交点形成的。( C ) A. 立销与横销 B. 立销与纵销. C. 横销与纵销 6. 压水堆核电站汽轮机不能采用过热蒸汽的根本原因是：( C ) A. 汽轮机功率太大 B. 一回路冷却水压力太高 C. 一回路冷却剂不允许沸腾 7. 汽轮机工作转速为3000转/分,危急遮断器超速试验时动作转速为3210转/分,你认为：( B ) A. 偏高 B. 偏低 C. 合适 三、简答题 1. 说明汽轮机型号CB25-8.83/1.47/0.49的含义。 答：抽汽背压式汽轮机，额定功率25MW ，初压8.83MPa ，抽汽压力1.47MPa ，背压0.49MPa 。
1．速度比和最佳速比：将（级动叶的）圆周速度u与喷嘴出口（蒸汽的）速度c 的比值定义为速度比，轮周效率最大时的速度比称为最佳速度比。 1 2．假想速比：圆周速度u与假想全级滞止理想比焓降都在喷嘴中等比熵膨胀的假想出口速度的比值。 3．汽轮机的级：汽轮机的级是汽轮机中由一列静叶栅和一列动叶栅组成的将蒸汽热能转换成机械能的基本工作单元。 4．级的轮周效率：1kg蒸汽在轮周上所作的轮周功与整个级所消耗的蒸汽理想能量之比。 5．滞止参数：具有一定流动速度的蒸汽，如果假想蒸汽等熵地滞止到速度为零时的状态，该状态为滞止状态，其对应的参数称为滞止参数。 6．临界压比：汽流达到音速时的压力与滞止压力之比。 7．级的相对内效率：级的相对内效率是指级的有效焓降和级的理想能量之比。8．喷嘴的极限膨胀压力：随着背压降低，参加膨胀的斜切部分扩大，斜切部分达到极限膨胀时喷嘴出口所对应的压力。 9．级的反动度：动叶的理想比焓降与级的理想比焓降的比值。表示蒸汽在动叶通道内膨胀程度大小的指标。 10．余速损失：汽流离开动叶通道时具有一定的速度，且这个速度对应的动能在该级内不能转换为机械功，这种损失为余速损失。 11．临界流量：喷嘴通过的最大流量。 12．漏气损失：汽轮机在工作中由于漏气而产生的损失。 13．部分进汽损失：由于部分进汽而带来的能量损失。 14．湿气损失：饱和蒸汽汽轮机的各级和普通凝汽式汽轮机的最后几级都工作与湿蒸汽区，从而对干蒸汽的工作造成一种能量损失称为湿气损失。 15．盖度：指动叶进口高度超过喷嘴出口高度的那部分叶高。 16．级的部分进汽度：装有喷嘴的弧段长度与整个圆周长度的比值。 1.汽轮发电机组的循环热效率：每千克蒸汽在汽轮机中的理想焓降与每千克蒸汽在锅炉中所吸收的热量之比称为汽轮发电机组的循环热效率。 2.热耗率：每生产1kW.h电能所消耗的热量。 3.汽轮发电机组的汽耗率：汽轮发电机组每发1KW·h电所需要的蒸汽量。 4.汽轮机的极限功率：在一定的初终参数和转速下，单排气口凝汽式汽轮机所能发出的最大功率。 5.汽轮机的相对内效率：蒸汽实际比焓降与理想比焓降之比。 6.汽轮机的绝对内效率：蒸汽实际比焓降与整个热力循环中加给1千克蒸汽的热量之比。 7.汽轮发电机组的相对电效率和绝对电效率：1千克蒸汽所具有的理想比焓降中最终被转化成电能的效率称为汽轮发电机组的相对电效率。 1千克蒸汽理想比焓降中转换成电能的部分与整个热力循环中加给1千克蒸汽的热量之比称为绝对电效率。 8.轴封系统：端轴封和与它相连的管道与附属设备。 9.叶轮反动度：各版和轮盘间汽室压力与级后蒸汽压力之差和级前蒸汽压力与级后压力之差的比值。 10.进汽机构的阻力损失：由于蒸汽在汽轮机进汽机构中节流，从而造成蒸汽在汽轮机中的理想焓降减小，称为进汽机构的阻力损失。
背压式、抽背式及凝汽式汽轮机的区别 1、背压式汽轮机 背压式汽轮机是将汽轮机的排汽供热用户运用的汽轮机。其排汽压力(背压)高于大气压力。背压式汽轮机排汽压力高，通流局部的级数少，构造简略，同时不用要巨大的凝汽器和冷却水编制，机组轻小，造价低。当它的排汽用于供热时，热能可得到充足使用，但这时汽轮机的功率与供热所需蒸汽量直接联系，因此不或许同时餍足热负荷和电(或动力)负荷变更的必要，这是背压式汽轮机用于供热时的部分性。 这种机组的主要特点是打算工况下的经济性好，节能结果昭着。其它，它的构造简略，投资省，运行可靠。主要缺点是发电量取决于供热量，不克独立调理来同时餍足热用户和电用户的必要。因此，背压式汽轮机多用于热负荷整年安稳的企业自备电厂或有安稳的根本热负荷的地区性热电厂。 2、抽汽背压式汽轮机 抽汽背压式汽轮机是从汽轮机的中间级抽取局部蒸汽，供必要较高压力品级的热用户，同时保留必定背压的排汽，供必要较低压力品级的热用户运用的汽轮机。这种机组的经济性与背压式机组相似，打算工况下的经济性较好，但对负荷改变的合适性差。 3、抽汽凝汽式汽轮机 抽汽凝汽式汽轮机是从汽轮机中间抽出局部蒸汽，供热用户运用的凝汽式汽轮机。抽汽凝汽式汽轮机从汽轮机中间级抽出具有必定压力的蒸汽提供热用户，平常又分为单抽汽和双抽汽两种。此中双抽汽汽轮机可提供热用户两种分别压力的蒸汽。 这种机组的主要特点是当热用户所需的蒸汽负荷猛然下降时，多余蒸汽可以通过汽轮机抽汽点以后的级持续扩张发电。这种机组的长处是灵敏性较大，也许在较大范畴内同时餍足热负荷和电负荷的必要。因此选用于负荷改变幅度较大，改变屡次的地区性热电厂中。它的缺点是热经济性比背压式机组的差，并且辅机较多，价钱较贵，编制也较庞杂。 背压式机组没有凝固器，凝气式汽轮机平常在复速机后设有抽气管道，用于产业用户运用。另一局部蒸汽持续做工，最后劳动完的乏汽排入凝固器、被冷却凝固成水然后使用凝固水泵把凝固水打到除氧器，除氧后提供汽锅用水。两者区别很大啊!凝气式的由于尚有真空，因此监盘时还要注意真空的境况。背压式的排气高于大气压。趁便简略说一下凝固器设置的作用：成立并维持汽轮机排气口的高度真空，使蒸汽在汽轮机内扩张到很低的压力，增大蒸汽的可用热焓降，从而使汽轮机有更多的热能转换为机械功，抬高热效果，收回汽轮机排气凝固水
第一章绪论 一、单项选择题 1．新蒸汽参数为13.5MPa的汽轮机为（b） A．高压汽轮机B．超高压汽轮机 C．亚临界汽轮机D．超临界汽轮机 2．型号为N300-16.7/538/538的汽轮机是( B )。 A.一次调整抽汽式汽轮机 B.凝汽式汽轮机 C.背压式汽轮机 D.工业用汽轮机 第一章汽轮机级的工作原理 一、单项选择题 3．在反动级中，下列哪种说法正确?( C ) A.蒸汽在喷嘴中的理想焓降为零 B.蒸汽在动叶中的理想焓降为零 C.蒸汽在喷嘴与动叶中的理想焓降相等 D.蒸汽在喷嘴中的理想焓降小于动叶中的理想焓降 4．下列哪个措施可以减小叶高损失?( A ) A.加长叶片 B.缩短叶片 C.加厚叶片 D.减薄叶片 5．下列哪种措施可以减小级的扇形损失?( C ) A.采用部分进汽 B.采用去湿槽 C.采用扭叶片 D.采用复速级 6．纯冲动级动叶入口压力为P1，出口压力为P2，则P1和P2的关系为（C）A．P1
A. 最大流量 B. 最佳速度比 C. 部发进汽 D. 全周进汽 1.汽轮机的级是由______组成的。【 C 】 A. 隔板+喷嘴 B. 汽缸+转子 C. 喷嘴+动叶 D. 主轴+叶轮 2.当喷嘴的压力比εn大于临界压力比εcr时，则喷嘴的出口蒸汽流速C 1 【 A 】 A. C 1
汽轮机原理及运行 随着工业生产的蓬勃发展，工业污染物的排放，对大气、自然环境的影响和危害越来越大。国家为保护环境，加大了对工业生产污染物排放的监管力度，国务院专门召开会议部署全国节能降耗减排的工作。我省焦化、炭黑、水泥等高温冶炼企业比较多，这些企业在生产过程中必然产生大量焦煤气、热量，而这些能源和热能大都没有被再利用，而以不同的排放方式，白白地浪费掉了，还造成了大气环境污染。事实上，要做到脱硫除尘、净化排放，必须将余热温度降到250゜C以下才能实现，而排放的余热全都在250゜C上，是根本无法脱硫除尘的。那么，唯一的办法就是将余热再利用，首选发电，实现能量再利用，既提高了原材料利用率，又净化了排放物，大大减少CO2、SO2排放量。 一直以来，这样的好事为什麽没有企业做呢？原因就在于，利用余热、余气进行发电的机组功率较小，不易并入大电网，或是地处与系统弱联系的区域，根本无网可并。自发自用，单独运行，又苦于发电机组不能稳定运行。故而形成目前不能不生产、可排放又超标的困难局面。 余热减排发供电微电网稳定运行综合控制系统的研发，是针对利用余热发电、热电联产的自备电厂运行不稳定、耗能高的问题而进行的。主要应用于焦化、炭黑、水泥等高温冶炼企业，利用余热发电、热电联产的自备电厂的微电网设
备在线数字化状态检测与监控的工艺改造，彻底改造通过气门排放蒸汽调节负荷的传统方法，实现了既稳定运行，又节能降耗减排。其适用范围和区域主要是产生余热、余气的高温冶炼企业，电网覆盖薄弱地区、电网末端或电网未到达区域，自建的供、用电微电网。 针对这种状况，山西博赛克电力技术有限公司潜心研究开发余热减排发供电微电网稳定运行综合控制系统技术，彻底解决了这些发电机组的运行不稳定问题，真正实现了无网支撑、无忧运行，被称为“自备电厂的革命性技术”，具有国内领先水平。是一项电力、电网节能降耗技术。 其社会经济意义主要是：能为上述状况提供完整的工艺改造解决方案，可使这些企业的余热自备电厂的发电设施充分发挥效能，既节能又高效，净化污染物排放，而且用电用户可以使用到与大电网等质的电能，满足生产、生活需求。山西省长治地区沁新公司2×6000KW煤矸石自备电厂的工艺改造和2×12MW焦化余热自备电厂建设，都是采用了余热减排发供电微电网自稳定综合控制系统技术。 事实雄辩地说明，应用该技术改造余热自备电厂通过气门排空进行负荷调节的传统方法，彻底解决了自备电厂运行的弊端，使之高效节能、安全稳定运行。肯定可以带动一大批焦化、炭黑、水泥等高温冶炼企业，充分利用余热、余气进行发电。一是由于余热、余气的充分利用，提高了原材料
喷管实际流量大于理想流量的情况：在湿蒸汽区工作时，由于蒸汽通过喷管的时间很短，有一部分应凝结成水珠的饱和蒸汽来不及凝结，未能放出汽化潜热，产生了“过冷”现象，即蒸汽没有获得这部分蒸汽凝结时所应放出的汽化潜热，而使蒸汽温度较低，蒸汽实际密度大于理想密度，从而导致···。 蒸汽在斜切喷管中的膨胀条件：①当喷管出口截面上的压力比大于或等于临界压力比时，喷管喉部截面AB 上的流速 小于或等于声速，喉部截面上的压力与喷管的背压相等，蒸汽仅在喷管收缩部分中膨胀，而在其斜切部分中不膨胀，只起导向作用。②当喷管出口截面上的压力比小于临界压比时，喉部截面上的流速等于临界速度，压力为临界压力，在喉部截面以后的斜切部分，汽流从喉部截面上的临界压力膨胀到喷管出口压力。 分析轮周效率：高 越大，轮周效率也就越和速度系数ψ? 纯冲动： 反动级： 第二章： 为什么汽轮机要采用多级：为满足社会对更高效率的要求，提高汽轮机的效率，除应努力减小汽轮机内的各种损失外，还应努力提高蒸汽的初参数和降低背压，以提高循环热效率；为提高汽轮机的单机功率，除应增大进入汽轮进蒸汽量外，还应增大蒸汽在汽轮机内的比焓降。如果仍然制成单级汽轮机，那么比焓降增大后，喷管出口气流速度必将增大，为使汽轮机级在最佳速比附近工作，以获得较高的级效率，圆周速度和级的直径也必须相应增大，但是级的直径和圆周速度的增大是有限度的，他受到叶轮和叶片材料强度的限制，因为级的直径和圆周速度增大后，转动着的叶轮和叶片的离心力将增大，因此为保证汽轮机有较高的效率和较大的单机功率，就必须把汽轮机设计成多级的。 多级汽轮机各级段的工作特点：1.高压段：蒸汽的压力，温度很高，比容较小，因此通过该级段的蒸汽容积流量较小，所需的通流面积也较小，级的反动度一般不大，各级的比焓降不大，比焓降的变化也不大。漏气量相对较大，漏气损失较多，叶轮摩擦损失较大，叶高损失较大，高压段各级效率相对较低。2.低压段：蒸汽的容积流量很大，要求低压各级具有很大的通流面积，因而叶片高度势必很大，余速损失大，漏气损失很小，叶轮摩擦损失很小，没有部分进气损失。3中压段：蒸汽比容既不像高压段那样很小，也不像低压段那样很大，因此中压段也足够的叶片高度，叶高损失较小，各级的级内损失较小，效率要比高压段和低压段都高。 也可以提高轮周效率和适当减小21βα的变化而变化周效率只随速比的数值也基本确定，轮 和，和叶型一经选定，121x βαψ?变化不随级的喷管损失系数1x n ξ变化最大余速损失系数2c ξ增大而减小随级的动叶损失系数1x b ξm m t m m t a a x c u h u h u c u x Ω-=Ω-=?Ω-Ω-=?==**11211211????2cos 11α＝）（op x 2cos 11α??＝）（）（op op a x x =11cos α＝）（op x 2 cos 1α?=＝）（op a x
B25MW背压式汽轮机运行规程 批准： 审核： 修编： 宁夏伊品生物科技股份有限公司动力部
B25MW背压式汽轮机运行规程 前言 1．引用标准： 电力部《电力工业技术管理法规》 有关设计资料及厂家说明书。 2．本规程是汽轮机运行人员进行操作，调整，处理事故的技术标准，所有运行人员应按本规程的规定进行操作或调整。 3．在运行操作过程中如遇有编写内容与生产不符时，应及时提出修改意见，经审核批准后执行。
B25MW背压式汽轮机运行规程 1.适用范围及引用标准： 本规程适用于伊品企业型号为B25-8.83/0.981型（南京汽轮机厂）所生产的冲动式高压，单缸，抽汽背压式汽轮机.使用于动力部汽机专业。 2.工作原理： 该汽轮机为南京汽轮机厂生产的冲动式高压，单缸，抽汽背压式汽轮机，型号为B25-8.83/0.981，配用南京汽轮发电机厂所生产的 QFW-30-2C型空冷式发电机。 汽轮机转子由一级单列单列调节级和10级压力级组成。 喷嘴，隔板，隔板套均装在汽缸内。它们和转子组成了汽轮机的通流部分，也是汽轮机的核心部分。高压喷嘴组分成四段，通过T型槽道分别嵌入四只喷嘴室内。每一段喷嘴组一端有定位销作为固定点，另一端可以自由膨胀并装有密封键。为了缩短轴向长度，确保机组的通流能力，并有利于启动及负荷变化，本机组采用了多级隔板套。在隔板套中再装入隔板。 本机组有四只调节汽阀。均采用带减压式预启阀的单座阀，以减少提升力。油动机通过凸轮配汽机构控制四只阀的开启顺序和升程。 在汽轮机前轴承座前端装有测速装置，在座内有油泵组、危急遮断装置、轴向位移发送器、推力轴承前轴承及调节系统的一些有关部套。前轴承座的上部装有油动机。前轴承座与前汽缸用“猫爪”相连，在横
?A) 级的相对内效率小于轮周效率 ?B) 级的相对内效率的最佳速度比大于轮周效率最高时的最佳速度比?C) 级的相对内效率的最佳速度比等于轮周效率最高时的最佳速度比?D) 级的相对内效率的最佳速度比小于轮周效率最高时的最佳速度比 ?A) 压力降低 ?B) 温度降低 ?C) 比体积增大
?D) 相对速度增加 ?A) 隔板型结构，隔板用来安装喷嘴，并将各级叶轮隔开?B) 转鼓型结构 ?C) 汽缸上有固定静叶的隔板及支承隔板的隔板套 ?D) 汽缸上有静叶环及支承静叶环的静叶持环 ?A) 定压运行 ?B) 滑压运行 参考答案：A B 收起解析 解析：
?A) 便于拆装 ?B) 可使级间距离不受或少受汽缸上抽汽口的影响，从而可以减小汽轮机的轴向 尺寸，简化汽缸形状，有利于启停及负荷变化 ?C) 为汽轮机实现模块式通用设计创造了条件 ?D) 隔板套的采用会增大汽缸的径向尺寸，相应的法兰厚度也将增大，延长了汽 轮机的启动时间 ?A) 可分为轮式和鼓式两种基本型式 ?B) 轮式转子具有安装动叶片的叶轮，鼓式转子则没有叶轮，动叶片直接装在转 鼓上 ?C) 通常反动式汽轮机转子采用轮式结构 ?D) 通常冲动式汽轮机转子采用轮式结构 参考答案：A B D
?A) 纯冲动机 ?B) 反动级 ?C) 带反动度的冲动级 ?D) 复速级 ?A) 因高速转动和汽流作用而承受较高的静应力和动应力 ?B) 因处在高温过热蒸汽区而承受高温作用 ?C) 因处在湿蒸汽区内工作而承受腐蚀和冲蚀作用 ?D) 作用是将蒸汽的热能转换为动能，再将动能转换为汽轮机转子旋转机械能 参考答案：A B C D 收起解析
绪论 1.确定CB25-8.83/1.47/0.49型号的汽轮机属于下列哪种型式？【 D 】 A. 凝汽式 B. 调整抽汽式 C. 背压式 D. 抽气背压式 2.型号为N300-16.7/538/538的汽轮机是【B 】 A. 一次调整抽汽式汽轮机 B. 凝汽式汽轮机 C. 背压式汽轮机 D. 工业用汽轮机 3.新蒸汽压力为15.69MPa~17.65MPa的汽轮机属于【C 】 A. 高压汽轮机 B. 超高压汽轮机 C. 亚临界汽轮机 D. 超临界汽轮机 4.根据汽轮机的型号CB25-8.83/1.47/0.49可知，该汽轮机主汽压力为8.83 ，1.47表示汽轮机的抽汽压 力。 第一章 1.汽轮机的级是由______组成的。【C 】 A. 隔板+喷嘴 B. 汽缸+转子 C. 喷嘴+动叶 D. 主轴+叶轮 2.当喷嘴的压力比εn大于临界压力比εcr时，则喷嘴的出口蒸汽流速C1【A 】 A. C1
汽轮机原理知识点 汽轮机级的工作原理 冲动级和反动级的做功原理有何不同？在相等直径和转速的情况下，比较二者的做功能力的大小并说明原因。 答：冲动级做功原理的特点是：蒸汽只在喷嘴中膨胀，在动叶汽道中不膨胀加速，只改变流动方向，动叶中只有动能向机械能的转化。 反动级做功原理的特点是：蒸汽在动叶汽道中不仅改变流动方向，而且还进行膨胀加速。 动叶中既有动能向机械能的转化同时有部分热能转化成动能。 在同等直径和转速的情况下，纯冲动级和反动级的最佳速比比值： op x )(1/ op x )(1=（1c u ）im /（1c u ）re =（1cos 2 1α）/1cos α=re t h ?21/im t h ? re t h ?／im t h ?=1/2 上式说明反动级的理想焓降比冲动级的小一倍 分别说明高压级内和低压级内主要包括哪几项损失？ 答：高压级内：叶高损失、喷嘴损失、动叶损失、余速损失、扇形损失、漏气损失、叶轮摩 擦损失等； 低压级内：湿气损失、喷嘴损失、动叶损失、余速损失，扇形损失、漏气损失、叶轮摩 擦损失很小。 简述蒸汽在汽轮机的工作过程。 答：具有一定压力和温度的蒸汽流经喷嘴，并在其中膨胀，蒸汽的压力、温度不断降低，速度不断升高，使蒸汽的热能转化为动能，喷嘴出口的高速汽流以一定的方向进入装在叶轮上的通道中，汽流给动叶片一作用力，推动叶轮旋转，即蒸汽在汽轮机中将热能转化为了机械功。 汽轮机级内有哪些损失？造成这些损失的原因是什么？ 答：汽轮机级内的损失有： 喷嘴损失、动叶损失、余速损失、叶高损失、叶轮摩擦损失、部分进汽损失、漏汽损失、扇形损失、湿气损失9种。 造成这些损失的原因：
背压汽轮机、 定义 排汽压力大于大气压力的汽轮机称为为背压汽轮机。排汽可用于供热或供给原有中、低压汽轮机以代替老电厂的中、低压锅炉。后者又称为前置式汽轮机，它不但可以增加原有电厂的发电能力，而且可以提高原有电厂的热经济性。供热用背压式汽轮机的排汽压力设计值视不同供热目的而定；前置式汽轮机的背压常大于2兆帕，视原有机组的蒸汽参数而定。排汽在供热系统中被利用之后凝结为水，再由水泵送回锅炉作为给水。一般供热系统的凝结水不能全部回收，需要补充给水。 工作原理 背压式汽轮机发电机组发出的电功率由热负荷决定，因而不能同时满足热、电负荷的需要。背压式汽轮机一般不单独装置，而是和其他凝汽式汽轮机并列运行，由凝汽式汽轮机承担电负荷的变动，以满足外
界对电负荷的需要。前置式汽轮机的电功率由中、低压汽轮机所需要的蒸汽量决定。利用调压器来控制进汽量，以维持其排汽压力不变；低压机组则根据电负荷需要来调节本身的进汽量，从而改变前置式汽轮机的排汽量。因此，不能由前置式汽轮机直接根据电负荷大小来控制其进汽量。 由于供热背压式机组的发电量决定于热负荷大小，宜用于热负荷相对稳定的场合，否则应采用调节抽汽式汽轮机。 背压式汽轮机的排汽压力高,蒸汽的焓降较小,与排汽压力很低的凝汽式汽轮机相比，发出同样的功率，所需蒸汽量为大，因而背压式汽轮机每单位功率所需的蒸汽量大于凝汽式汽轮机。但是，背压式汽轮机排汽所含的热量绝大部分被热用户所利用，不存在冷源损失，所以从燃料的热利用系数来看，背压式汽轮机装置的热效率较凝汽式汽轮机为高。由于背压式汽轮机可通过较大的蒸汽流量，前几级可采用尺寸较大的叶片，所以内效率较凝汽式汽轮机的高压部分为高。
汽轮机的级: 汽轮机的级是汽轮机中由一列静叶栅和一列动叶栅组成的将蒸汽热能转换成机械能的基本工作单元。 级的余速损失: 汽流离开动叶通道时具有一定的速度，且这个速度对应的动能在该级内不能转换为机械功，称余速损失 滑销系统: 保证汽缸定向自由膨胀，保持汽缸与转子中心位置一致 汽耗微增率: 每增加单位功率需多增加的汽耗量。 迟缓率: 1n 、2n 分别表示在机组同一功率下的最高和最低转速0n 时汽轮机的额定转速 压比: 喷嘴后的压力与喷嘴前的滞止压力之比 速度系数: ：在喷嘴出口处蒸汽的实际速度比理论速度 速比: 动叶圆周速度u 与喷嘴出口速度c1之比x1=u/c1。 最佳速比: 轮周效率最大时的速度比称为最佳速度比。 反动度: 动叶的理想比焓降与级的理想比焓降的比值。表示蒸汽在动叶通道内膨胀程度大小的指标。 轮周效率: 1kg 蒸汽在轮周上所作的轮周功Wu 与整个级所消耗的蒸汽理想能量Eo 之比。 轮周功率: 单位时间内蒸汽推动叶轮旋转所作出的机械功。 轮周损失: 喷嘴出口气流的实际比焓值h1与理想比焓值h1t 之差 速度变动率：汽轮机空负荷时对应的最大转速nmax 和额定负荷时所对应的最小转速nmin 之差与与汽轮机额定转速n0之比 凝汽器冷却倍率: 进入凝汽器的冷却水量与进入凝汽器的蒸汽量的比值称为凝汽器的冷却倍率。表明冷却水量是被凝结蒸汽量的多少倍又称循环倍率M=Dw/Dc 级按照不同角度的分类：按能量转换特点分为纯冲动级、冲动级、反动级、复速级等几种 汽轮机的两大作用原理及其特点：冲动作用原理 冲动力推动动叶做功。特点：蒸汽只在喷嘴中膨胀。反动作用原理反动力推动动叶做功。 特点：蒸汽在喷嘴、动叶都膨胀。 1.级的临界状态（蒸汽在膨胀流动过程中，在汽道某一截面上达到当地声速的气流速度称为临界速度。这时汽流所处的状态称为临界状态，汽流的参数称为临界参数。） 2.滞止状态（气体在流动的过程中，因受到某种物体的阻碍，而流速降低为零的过程称为绝热滞止过程，此时气体的状态为滞止状态） 3.切部分的作用及膨胀条件：导向作用和膨胀作用；条件：叶栅后的压力P1小于临界压力P1c 大于极限膨胀压力P1d （P1d< P1 、填空题 1. 蒸汽轮机发电厂的三大核心设备为：、及。 2. 工质的基本状态参数有：、和。 3. 热能传递和转化的方式有：和。 4. 当M<1时，要想使气流膨胀，通流截面应；要想扩压通流截面应。 当M>1时，要想使气流膨胀,通流截面应；要想扩压通流截面应。 5. 汽轮机按热力过程可分为：①汽轮机;②汽轮机； ③汽轮机；④汽轮机等。 6. 汽轮机是一种将的转变为的旋转式原动机。 7. 根据级所采用的反动度的大小不同，可将级分为:,,三种。 8. 蒸汽在动叶中的与这一级之比，称为汽轮机的反动度。 9. 动叶片中理想焓降的大小，通常用级的来衡量，动叶中的焓降越大，级的反动度就。 10. 级内损失除了蒸汽在通流部分中流动时所引起的损失、损失、损失外，还有 损失、损失、损失、损失，损失以及等损失。 11. 汽轮机的损失可分为损失和损失。外部损失包括：损失、损失。 12. 汽轮机转子主要包括、、、以及其他转动零件。 13. 汽轮机的轴承分轴承和轴承两大类。 14. 蒸汽在多级汽轮机中工作时，除存在各种级内损失外，还要产生损失和损 失。 15. 汽轮机米用中间再热，可以提咼；又能减小 16. 高压轴封用来防止蒸汽汽缸，避免工质损失并保护运行现场环境，减轻加热或冲进使润滑油质劣化；低压轴封则用来防止空气汽缸使升高，以及减轻的负担。 17. 危急遮断器的动作转速应在额定转速的范围内。 18. 汽轮机处在临界转速下振动增大的现象称为现象。 19. 影响调节系统动态特性的主要因素，除了机组方面的转子飞升时间，中间容积时间外，还有调节系统方面的、和。 20. DEH控制系统要实现对汽轮机组转速和负荷的控制，必须获得的反馈信号是信号、信号以及信号。 21. DEH调节系统的四种运行方式为：、、和。 22. 汽轮机凝汽设备由、、和凝结水泵等组成。 23. 抽汽器的作用是抽出凝汽器中的，凝汽器真空。 24. 高加保护装置的作用是：当高加发生事故时，能及时切断高加与的联系，同时打开管路，以保证。 25. 调节系统动态特性的质量指标主要有：、和。 26. 调节系统的静态试验包括：、和。 二、名词解释 1?工质一一 2?热力系统—— 能源工程技术概论本科 复习重点 一、考试介绍： 1、考试时间：2015年5月16日星期六下午 14:30-17:00，请同学们提前查看考场所 在位置。 2、考试题型： 单选题 70×1′＝70′必答题 简答题 2×5′＝10′（4选2）选答题 论述题 1×10′＝10′（2选1）选答题 计算题 1×10′＝10′必答题 请同学们认真审题，简答题最好都准备，不要选择2道题准备，因为过去考试出现过本来说是选答题，又变成全是必答题的情况。 3、题型分析： 单选题只有一个答案是正确的；重点记我讲义中黄色标注的内容，那个基本是选择题的选项，请同学们认真读题，不确定答案时注意从题干中找信息。 简答题和论述题按我讲义中给同学们准备的内容答即可。 这门课程的简答题和计算题明确，同学们按我给的准备即可。 同学们标记颜色的内容，争取一字不差记住，因为选择题的干扰选项就是个别字的差异，记准才不会选错。 希望同学们认真复习，顺利通过考试，期待大家的好消息！ 第1章煤炭 2. 煤中碳含量随煤变质程度的加深而增加。例如，泥炭中碳含量为50％～60％，褐煤中碳含量为60％～75％，而在烟煤中碳含量则增为75％一90％，在变质程度最高的无烟煤中碳含量则高达90％～98％。 4. 在煤的利用中，常用的煤质指标有：水分、灰分、挥发分和发热量。 5. 6. 我国现行煤炭分类标准是将煤炭分为十大类。褐煤、长焰煤、不黏煤、弱黏煤、贫煤、气煤、肥煤、焦煤、瘦煤和无烟煤。 9. 汽轮机发电又称蒸汽发电，它利用燃料在锅炉中燃烧产生蒸汽，用蒸汽冲动汽轮机．再由汽轮机带动发电机发电。 11.在火力发电厂中，锅炉将燃料的化学能转化为蒸汽热能，汽轮机将蒸汽热能转化为机械能，发电厂将机械能转化为电能。锅炉、汽轮机、发电机并称火力发电厂的三大主机，它们通过管道或线路相连构成火电生产主系统，即燃烧系统、汽水系统和电气系统。 12. 锅炉、汽轮机中能将热能转换为机械能的媒介----给水和蒸汽，称为工质。 13. 锅是指锅炉的汽水系统，完成水变为热蒸汽的吸热过程。如省煤器、汽包、水冷壁、过热器、再热器等。 14. 锅炉的主要生产方式可以分为燃烧放热过程和汽水加热循环过程。 15. 省煤器是利用锅炉炉膛后尾部的低温烟气加热给水的受热面，用来完成给水吸热的预热阶段，可以起到降低排烟温度、节省燃料、提高锅炉效率的作用。 16. 17. 50μm左右），与水按一定质量比混合，再添加少量的添加剂，经过强力搅拌而形成的煤水两相流体。 19. 1%～2%。 20. 21. 。 22. J表示水煤浆。 汽轮机原理及运行试题 一、填空题（每小题1分，共20分） 1．排汽压力升高时，若保持机组功率不变，需增加进汽量，导致轴向推力。2．蒸汽在动叶流道内因摩擦而损耗的动能称为。 3．在叶轮上装有两列动叶栅，并在两列动叶栅之间装一列固定不动的导向叶栅，这种级称为级。 4．当主蒸汽温度不变，主蒸汽压力降低时，汽轮机的经济性将。5．机组转速和额定功率一定时，转子飞升时间常数与转子转动惯性成比。6．速度变动率较大的机组，在甩负荷时稳定转速也较。 7．油动机时间常数越大，调节系统的动态特性越。 8．对于复合调节汽轮机，在高负荷、中间负荷及低负荷区间，其调节方式一般应分别采用定压、滑压及调节方式。 9．单位发电量所消耗的标准煤量称为。 10．为了提高循环热效率，现代汽轮机普遍采用的循环是和再热循环。11．抽汽压力损失导致能量质量的。 12．对于采用节流调节的汽轮机，若定压运行，负荷下降，需使全部调节汽门的开度。 13．与转轴自振频率相等的旋转角频率ωn对应的转速称为。14．对于调频叶片，由低频激振力引起的A0型振动，要求叶片自振频率与激振力频率之间的绝对差值不小于。 15．随汽缸排汽温度升高，转子的相对胀差。 16．通常情况下，法兰的平均温度比螺栓的温度。 17．一般地，如果汽轮机转子发生动、静碰摩，则转子的惰走时间将。18．一般地，转子偏心率（晃度）增大，就表明转子已经。19．启动过程中，汽轮机各级前的压力和温度逐渐。 20．对于有些汽轮机，通常将启动分为冷态、、热态和极热态启动。 二、单项选择题（每小题1分，共15分。从每小题的四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的号码写在题干后面的括号内。） 21．非中间再热汽轮机，主蒸汽压力升高时，若初温保持不变，湿蒸汽区工作级的湿度（） ①增大②减小③不变22．汽轮机的初温升高，蒸汽在锅炉内的平均吸热温度提高，循环效率（）①升高②降低③不变23．具有一定温度和压力的蒸汽在固定不动的喷嘴流道中膨胀加速，蒸汽的压力、温度将（） ①升高②降低③不变24．亚临界参数机组，在高负荷下运行，采用滑压调节比定压调节的经济性（）汽轮机原理及运行考试题.
能源工程技术概论(本科)复习重点
汽轮机原理及运行试题
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