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超全汽轮机考试复习题,考点,

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1

2

1*2

*

0i c t c x e f l n b t i h h h h h h h h h h h h E h ?-?-?-?-?-?-?-?-?-?-?=

?=μησθ

一、概念

1. 汽轮机的型号:P3

??2. 最佳速比多少,级的轮周效率最高;纯冲动级和反动级最佳速比下所能承担的焓降关系 ( P22—P25)

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=(1

c u )im/(1

c u

)re=(1

cos 21

α)

/

1cos α=

re t h ?2

1/

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。

反动级能承担的焓降或做功能力比纯冲动级小。 3. 蒸汽在喷嘴斜切部分膨胀 P15

○1当喷嘴出口断画上的压力比εn 大于或等于临界压力比εcr 时,喷嘴喉部断面AB 上的流速小于或等于音速,喉部断面上的压力与喷嘴的背压p1相等。这时,汽流仅在喷嘴的渐缩部分中膨胀,在斜切部分中不膨胀,斜切部分对汽流只起导流作用; ○2当喷嘴出口断面上压力比εn 小于临界压力比εcr 时,喷嘴喉部断面AB 上的流速等于临界速度,压力为临界压力。在喷嘴斜切部分中汽流将继续膨胀,即从喉部断面的临界压力膨胀到喷嘴出口处压力Pl 。 4. 级的轮周效率:P21

○11kg/s 的蒸汽在级内所做的轮周功Pul 与蒸汽在该级中所具有的的理想能量E0之比;ηu

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ηu 增大

最佳速度比 p22

将(级动叶的)圆周速度u 与喷嘴出口(蒸汽的)速度c1的比值 定义为速度比x1

轮周效率最大时的速度比称为最佳速度比

纯冲动级,

()2

cos 1

1αχ=OP ;反动级

()11cos αχ=O P

;复速

级:

()4

cos 1

1αχ=OP

级的相对内效率 P39

级的相对内效率:级的有效比焓降i h ?与级的理想能量E0之比,

表明级的能量转换的完善程度。

级的相对内效率是衡量汽轮机的一个重要经济指标(最终指标), 它的大小与所选用的叶型、反动度、速度比和叶高有密切的关系,也与蒸汽的性质和级的结构有关。

?评价汽轮机热功(能量)转换效率的指标:汽轮机相对内效率 盖度P29、P41

在汽轮机级的设计中,动叶进口的高度总是大于喷嘴出口的高度,这两者之间的高度差称为盖度。在叶顶和叶根部分的差值分别称为叶顶盖度和叶根盖度。 压力反动度

压力反动度是指 喷嘴后与级后蒸汽压力之差 和 级前与级后压

力之差 之比。(P1-P2)/(P0-P2)

滞止状态:具有一定流动速度c0的蒸汽,如果假想蒸汽等熵地滞

止到速度为0时的状态, 该状态为滞止状态 绝对电效率:P67 1kg 蒸汽理想比焓降

t

H ?中转换成电能的部分与整个热力循环

中加给1kg 蒸汽的热量Q 比;

绝对电效率是评价汽轮发电机组工作完善程度的另一个重要指标;(经济性指标之一) 用ηa,el 表示

h0为新蒸汽比焓;h'c 为

凝结水比焓,有回热抽汽时, 则为给水比焓hfw 极限真空:

2

凝汽器真空达到低压缸末级动叶斜

切部分膨胀极限压力下的真空,该真空称为凝汽器的极限真空。

在其它条件不变的情况下,如增加冷却水量,则凝汽器的真空就会提高,汽轮发电机组输出的功率就会增加,但同时循环水泵的耗功也会增加,当汽轮发电机组输出功率的增加量与循环水泵耗功的增加量之差达到最大时,就说凝汽器达到了最佳真空。也就是说,凝汽器的最佳真空是由汽轮发电机组输出功率的增加量与循环水泵耗功的增加量之差来确定的。

凝汽器在最佳真空时,机组经济性最好,当超过最佳真空时,随真空提高机组经济性下降。 汽轮机的工况图:

汽轮机的工况图是功率与流量之间变化关系一条的一条曲线;

凝汽器的汽阻 、水阻 P239 ○1汽阻:凝汽器入口压力Pc 与空气抽出口的压力Pc ’’的差值是蒸汽空气混和物的流动阻力;

汽阻越大,凝汽器入口的压力就越高,汽轮机的运行经济性就越低; 汽阻变大,凝结水的过冷度变大,含氧量就越多;

○2水阻:冷却水在凝汽器的循环通道中受到的阻力; 水阻主要包括:进出冷却水管产生的局部阻力、管内流动阻力、进出水室的阻力;

水阻越大,循环水泵耗功就越大,对管道布置也有影响;

调节系统的动态过渡时间 P124;

扰动作用于调节系统后,从响应扰动开始到被调量达到基本稳定所经历的时间称为过渡过程调整时间。 节流损失 P64

节流损失包括:进气损失+排气损失

○1汽轮机的进汽节流损失使得蒸汽入口焓 不变 ○2进汽阻力损失

蒸汽进入汽轮机工作级前必须先经过主汽阀、调节阀和蒸汽室。蒸汽通过这些部件时就会产生压力降,主汽阀和调节阀最为严重。由于通过这些部件时蒸汽的散热损失可 忽略图2-2进汽阻力损失不计,因此蒸汽通过汽阀的热力过程是一个节流过程,即蒸汽通过汽阀后虽有压力降落,但比焓值不变,如图2-2所示。从图

3

中也可看出,如果没有汽阀的节流,则全机的理想比焓降为

t

H ?,

由于汽阀的节流作用,实际的理想比焓降为'

H t ?,二者差

t H ?-'H t ?为汽轮机进汽阻力损失(进气节流损失)。

减小进气损失:改进蒸汽在通过气阀时的流动特性(用带扩压管的单座阀) ○3排气损失

汽轮机的排汽从末级动叶流出后通过排汽管进人凝汽器。蒸汽在排汽管中流动时,由于存在摩擦、涡流、转向等产生的阻力,造成蒸汽的压力降落。这部分蒸汽压降并没有做功,形成损失,称为排汽管阻力损失。 损失c P ?='

c P -c

P 排汽阻力的大小取决于蒸汽在排气管中的流速、排气部分的结构形式、型线的好坏;

二次调频

○1二次调频 就是在电网周波(功率)不符合要求时,操作电网中的某些机组的同步器,增加或减少他们的功 率,使电网周波恢复正常。

○2并列运行时,用同步器可以改变汽轮机的功率,并把负荷在各机组间进行重新分配,保持电网频率基本 不变,这个过程就是二次调频; 旁路 P139

○1当汽轮机的空载流量与锅炉最低负荷不一致时,为了保护再热器,回收工质,中间再热式机组应设置旁路系统;

○2旁路系统的功能是,当锅炉和汽轮机的运行情况不相匹配时,即锅炉产生的蒸汽量大于汽轮机所需要的蒸汽量时,多余部分可以不进入汽轮机而经过旁路减温减压后直接引入凝汽器。此外,有的旁路还承担着将锅炉的主蒸汽经减温减压后直接引入再热器的任务,以保护再热器的安全。旁路系统的这些功能在机组启动、降负荷或甩负荷时是十分需要的。

○3I 级旁路:高压旁路,减温减压后进入才再热器,保护再热器; II 级旁路:低压旁路 III 级旁路 :大旁路;汽轮机低于锅炉负荷时,冷凝器 热应力 P252

答:○1因热量传递,在汽轮机零件和零件之间,或零件内部形成温差,使其膨胀或收缩受阻,被强行拉伸或压缩而产生的应力称为热应力。

○2由于温度的变化而引起物体的变形,热变形受到某种约束时会产生物体的内力,这种内力所对应的应力称为热应力; 汽缸和转子产生热应力的原因是其内部存在温差。在启动、停机和负荷变化时,各级蒸汽温度发生变化,蒸汽与汽缸和转子金属表面产生热量交换。热量在零件内部传递,其金属温度沿半经方向和轴向都有变化,在零件内部出现温差。温度高的部分膨胀受阻,被压缩而出现的热应力为压应力;低温部分被高温部分膨胀所拉伸,出现的热应力为拉应力。

影响热应力大小的因素有零件表面与介质之间的换热强度和零件

的结构。在零件结构和材料已经确定的条件下,蒸汽温度的变化率愈大,零件表面与介质之间的换热量愈大,零件内部温差也愈大,热应力也愈大。蒸汽温度的变化取决于主蒸汽和再热蒸汽温度的变化率,以及升速率和升负荷率。在相同的换热强度下,零件在传热方向的尺寸愈大,传热温差愈大,热应力也愈大。在零件形状突变的部位,存在应力集中现象,热应力较大。 热应力过大,可能使合成应力大于许用应力。另外,热应力为交变应力,其值过大,使材料的疲

劳损伤加大,使用寿命缩短,提前出现裂纹。

在运行中,控制主蒸汽和再热蒸汽温度的变化率,以及升速率和升负荷率,可以控制热应力的大小。在运行中,由于存在散热损失,汽缸和转子内部总存在温差,除个别部位外,热应力不会为零。只有在长期备用、零件温度等于室温,内部温差为零时,其热应力才都等于零。

调节级最危险工况 P94

最危险工况:不是最大负荷时,而是第1阀全开,第2阀未开时。 速度变动率δ 范围(3%—6%) P119

○1汽轮机空负荷时所对应的最大转速nmax 与额定负荷时所对应的最小转速nmin 之差,与额定转速n0的比,称为调节系统的速度变动率,通常用δ表示, δ=(nmax-nmin )/n0

速度变动率δ表示了单位转速变化所引起的汽轮机功率的增(减)量。

○2300MW 并网运行的机组的δ=6%,在电网频率从49.8Hz 升到50Hz 时,机组的功率变化为20MW

○3一台机组带额定负荷与电网并列运行,机组的额定转速为3000r/min ,由于电网事故,该机组甩负荷至零,如果调节系统的速度变动率δ=5%,则该级组甩负荷后的稳定转速应是

4

3150r/min 。

迟缓率ε 范围(<电液调节系统:0.2%; 机械液压调节系统:<0.6%)P120

○1在同一功率下,在增负荷和减负荷特性曲线之间的转速偏差△n =n1-n2和额定转速n0之比的百分数,称为调节系统的迟缓率。 ε=(△n/n0)*100%

○2计算:如果迟缓率ε=0.5%,则对应的转速波动的幅度△n=3000*0.5%=15r/min;

相当于供电频率有15/60=0.25HZ 的波动;

静态特性曲线的定义及 应用?。 P118

○1什么是调节系统的静态特性曲线?衡量调节系统静态特性性能的指标有哪些?

答:表达汽轮机转速n 变化与功率P 之间的单值对应关系的曲线叫静态特性曲线。

衡量调节系统静态特性性能的指标有:

1)速度变动率δ; 2)迟缓率ε; 3)同步器工作范围 5. 多级汽轮机重热系数定义、计算 P61

○1重热现象:上一级的损失(客观存在)造成比熵的增大将使后面级的理想比焓降增大,即上一级损失中的一小部分可以在以后各级中得到利用

○2重热系数:各级的累计理想比焓降与理想比焓降之差与没有损失时全级总的理想比降之比

(会代数计

算)重热系数永远是一个正值

○3在多级汽轮机中,全机理想比焓降为1200 kJ/kg ,各级的理想焓降之和为1230 kJ/kg , 则重热系数为 2.5% 。

○4重热系数越大说明前面各级级内损失越大,各级相对内效率越低,整机效率也越低

重热现象是从前面各级损失中回收的一小部分热能 重热现象使得多级汽轮机的理想焓降有所增加

重热现象使机组的相对内效率大于各级的平均相对内效率 更不应从上式中简单地得出?越大,全机效率越高的结论,这是因为?的提高是在各级存在损失,各级效率降低的前提下实现的; 在多级汽轮机中重热系数越大,说明各级的损失越大; 6.机组轴向推力的概念及计算,轴向推力的影响因素 P68 ○1概念:

1)在轴流式汽轮机中,通常是高压蒸汽由一端进入,低压蒸汽由另一端流出,从整体上看,蒸汽对转子施加了一个由高压端指向低压端的轴向力,使汽轮机有一个向低压端移动的趋势,这个力就称为轴向推力;

2)蒸汽通过汽轮机通流部分膨胀作功时,对叶片的作用力由圆周分力和轴向分力所组成。其中,圆周分力推动叶轮作功,而轴向分力则对转子产生一个轴向推力。

○2某机组在最大工况下通过的蒸汽流量G=130.2 T/h ,得到作用在动叶上的轴向推力ΣFz1=104339 N ,作用在叶轮上的轴向推力ΣFz2=56859 N, 作用在各凸肩上的轴向推力ΣFz3=-93901 N ,则机组总的轴向推力为 67297N ○3轴向推力的影响因素:

1.负荷升高,则主蒸汽流量增大,各级蒸汽压力差增大,使机组轴向推力增大 。

2.主蒸汽参数降低,各级反动度增大,使轴向推力增大。

3.隔板汽封磨损,漏汽量增大,使各级压力差增大。

4.机组通流部分因蒸汽品质不佳而结垢,相应级叶片和叶轮的前后压力差增大, 使轴向推力增大。

5.发生水冲击事故。

○4冲动式汽轮机轴向推力:3个

作用在动叶片上、叶轮面上、轴的凸肩上的轴向力

○5轴向推力的平衡方法:

1)设置平衡活塞 2)叶轮上开设平衡孔

3)多缸反向布置,相反流动布置方法 4)采用推力轴承

7. 汽轮机经济性评价指标 P66 1) 相对电效率ηel

表示了在lkg 蒸汽所具有的理想比焓降中有多少能量最终被转换成电能,

称为汽轮发电机组的相对电效率,

汽轮发电机组中,以全机理想比焓降为基础来衡量设备完善程度的效率为相对电效率。

相对电效率是评价汽轮发电机组工作完善程度的一个重要指标。 2) 绝对点效率ηa ,el

1kg 蒸汽理想比焓降中转换成电能部分与整个热力循环中加给1kg 蒸汽的热量比;绝对点效率是评价汽轮发电机组工作完善程度的另一个重要指标; 用ηa ,el 表示

h0为新蒸汽比焓;h'c 为

凝结水比焓,有回热抽汽时, 则为给水比焓hfw 3)汽耗率d

机组每生产lkW.h 电能所消耗的蒸汽量称为汽耗率;

汽耗率不适宜用来比较不同类型机组的经济性,而只能对同类型同参数汽轮机评价其运行管理水平。 4)热耗率q

每生产lkW.h 电能所消耗的热量称为热耗率;

对于不同参数的汽轮机可用热耗率来评价机组的经济性。 8. 汽封焓降关系 ? P71

t

t

H H

h ??-?=∑

α

5

○1蒸汽在流经汽封时压力逐渐降低,但其焓降、比容却 逐渐增大。 ○2任何一片轴封孔口的汽流速度必然比前一片孔口的流速大,而比下一片孔口的流速小。由于蒸汽流速大时比焓降也大; 故:任何一片轴封孔口的比焓降必然比前一片孔口的比焓降大,而比下一片孔口的比焓降小

○3为了减少汽封的漏汽量,汽封的齿数应该是( ) 9. 凝结水过冷度、传热端差、凝汽器的真空变化影响因素 P236 《1》○1凝结水的过冷度: 就是凝汽器压力下的饱和水温度与凝结水实际温度的差值 ○2过冷度的影响:

1)凝结水过冷度过大,会使凝结水中的含氧量增加,不利安全运行。

2)凝结水过冷时,传给冷却水的热量增大,凝结水本身的热量额外地被冷却水带走一部分,降低汽轮机的热经济性。 ○3过冷度的影响因素(原因):

1)冷却水管外边面水膜增厚形成的液滴温度低于所处压力下的饱和温度;

2)凝汽器的气阻过大,造成下部蒸汽压力低于上部蒸汽压力,下部凝结水温低于上部产生过冷度

3)空气漏入凝汽器,造成蒸汽分压力下降,使凝结水温度降低产生过冷度;

4)凝汽器水位过高; 《2》传热端差

○1指凝汽器排汽温度与冷却水出口温度的差值;

○2传热端差δt 与冷却面积Ac 、传热量Q 、总体传热系数K 有关; 传热系数K 又与冷却水进口温度tw 、冷却水流速、管径、流程数、管子材料、冷却表面洁净度、空气含量、蒸汽速度、管子的排列方式等有关系;

凝汽器的传热端差与循环水进口温度、凝汽器单位面积的蒸汽负荷(凝汽量与冷却面积之比)、

循水流量及冷却表面的清洁程度等因素有关;

○3传热端差δt 减小,冷却水温度升高,蒸汽温度ts 降低,真空度提高;

凝汽器传热端差 冬季 的比夏季大;

在其它条件不变的情况下,凝汽器中空气分压力的升高将使得传热端差t 增大

《3》凝汽器最佳真空的影响因素:

凝汽器赃污程度、汽轮机排汽阻力、锅炉补充水、抽气器(或真空泵)耗功率、凝结水溶氧量、循环水的费用、循环水、最低流速、凝结水过冷度。

10. 凝汽器冷却水温升定义及计算 P236

冷却倍率(或循环倍率)表示凝结单位蒸汽量

所需要的冷却水量。

m 值越大,则冷却水的温升越小,凝汽器内压力越低,会使整机理想焓降增加,从而可以提高电厂热效率。但是,m 大则冷却水量大,冷却水泵功率大。故m 值大小要通过经济技术对比后确定。一般,对于单流程凝汽器,m=80~120范围之内;对于双流程凝汽器,m=60~70范围之内。为每1kg 蒸汽在凝结时所放出的潜热,约

2200kJ/kg ,变化很小,可将冷却水温升表示为: ○2

某凝汽器的冷却倍率为80,汽轮机排汽焓和凝结水比焓分别为2450 kJ/kg 和300 kJ/kg ,冷却水的定压比热为4.1868kJ/kg, 则其冷却水温升为 6.4 0C ;

11. 凝汽设备循环水量 (冷却水量)

某凝汽设备的循环水倍率m 为40,当凝汽量Dc 为500t/h 时,所需的循环水量为20000t/h ; 抽汽器型式 P243

抽汽器有 射汽抽汽器 、 射水抽汽器 和 水环式真空泵 三种型式;

相同条件下,冬季与夏季相比,凝汽器效果较好的是 冬季 。 12. 衡量调节系统静态特性性能、动态特性的主要因素 P119—P125

○1静态:P137

○2动态性能指标:稳定性、动态超调量、静态偏差值、过渡过程调整时间;

影响统动态特性的主要因素有:转子飞升时间常数Ta 、蒸汽中间容积时间常数Tv 、油动机时间常数Tm 、速度变动率δ和迟缓率ε等。其中转子飞升时间常数和中间容积时间常数属于本体设备的特性参数,而油动机时间常数、速度变动率和迟缓率属于调节系统的特性参数。 二、思考题

1. 级损失 P32—P38

○1汽轮机损失包括级内损失和 进汽阻力损失, 排气损失, 轴端

6 漏气损失,机械摩擦损失。

级内损失:

1叶高损失(原因补偿流动损失、对涡损失;措施:增加叶片高

度1采用部分进气2减小直径)

2扇形损失(措施>8~12时,采用等截面直叶片;<8~12时,采用

扭叶片)

3叶轮磨擦损失(原因:1速度差、摩擦2径向流动、填补空隙、

涡流;措施:1减小粗糙度2减小轴向间隙)

4部分进汽损失(第一,鼓风损失:原因:1摩擦2鼓动蒸汽从一

侧向另一侧运动;措施:1提高部分进气度2安装护罩;第二,

斥汽损失:原因:1把停滞的气体推动并加速2A端漏气B吸气;

措施:1提高部分进气度2减少喷嘴组数)

5漏气损失(冲动级:隔板、叶顶有漏气损失;反动级:静叶根

部、叶顶漏气)

6湿气损失(原因:1工质损失2夹带损失3制动损失4绕流损失

5过冷损失;措施:1采用去湿装置2提高叶片抗冲蚀能力

○2高压级内: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、叶高损失等;

低压级内: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、湿气损失;

2. 多级汽轮机的轴向推力 P68—P70

3. 喷嘴斜切部分的压力比不同时,蒸汽的膨胀特点 P15

4. 最佳速比,并对级做功能力进行分析 P22

对于纯冲动级,

()

2

cos

1

1

α

χ=

OP

;反动级

()

1

1

cosα

χ=

O P;

在圆周速度相同的情况下,

纯冲动级△ht=

2

2

a

c

=

2

1

2

cos

2

2

1

2

1

??

?

?

?

?

?

?

=

??

?

?

?

?

α

χ

u

u

a

= 2

2

1

cos?

?

?

?

?

?

α

u

反动级△

ht=

2

2

a

c

=

2

1

2

1

2

cos

2

1

2

2

1

2

2

1

??

?

?

?

?

?

=

??

?

?

?

?

?

=

??

?

?

?

?

α

χ

u

c

u

u

a=

2

1

cos?

?

?

?

?

?

α

u

由上式可比较得到,反动级能承担的焓降或做功能力比纯冲动

级小。(冲动级:反动级=2:1);

要使单级汽轮机的焓降大,损失较少,应采用反动级?

5. 级的理想比焓降变化对对应的级的反动度变化影响 P88

反比关系

6. 汽轮机凝汽设备的组成及其任务。 P234

○1设备组成:表面式凝汽器、抽气器、凝结水泵、循环水泵以及

之间的连接管道组成;

○2凝气设备的任务有二:1)在汽轮机排气口建立并维持高度真空;

2)将汽轮机的排气凝结成洁净的凝结水作

为锅炉的给水循环利用

○3

7. 凝汽器真空变化的影响因素分析 P238??

○1引起机组真空下降的因素有那些?

解答:影响凝汽器真空的因素很多,除了凝汽器本身结构因素外,

还与真空系统严密性、冷却水量、冷却水入口温度、管束的清洁

度、抽气器的性能等有关。凝汽器运行中的常见问题是真空降低,

这大多与真空系统严密性和抽气器工作不正常有关。

引起机组真空下降的因素主要有:①凝汽器管束内表面脏污,传

热热阻增加,使传热端差增大;②真空系统不严密,漏入空气量

过大,或抽空气设备运行不良,使凝汽器汽侧积存过量空气,影

响凝汽器内的传热,传热端差和过冷度增大;③循环水泵故障或

凝汽器铜管被堵塞,或循环水系统阀门未处于全开状态,而导致

通过凝汽器的循环水量减少,使循环水温的升高值增大;④凝汽

器水位过高,淹没了下层管束,冷却面积减小。

○2汽轮机在运行过程中引起凝汽器真空缓慢下降的原因有:

冷却水量缓慢减少

冷却水管结垢或脏污

冷却水温缓慢升高

凝汽器的真空系统漏入空气

抽气器效率下降

部分冷却水管被堵

○3在其它条件不变的情况下,进入凝汽

器的蒸汽量减少,则凝汽器的真空度提

在其它条件不变的情况下,冷却水量越

大,则凝汽器的真空度越高

8. 试给出汽轮机调节系统的静态特性

曲线P118—P123

○1调节系统静态特性曲线要通过试验

或计算求得转速感受机构、传动放大机构和配汽机构的静态特性,

7

然后对应地画在调节系统四方图第二、三、四象限内,利用投影作图法于第一象限内画出调节系统的静态特性曲线;

调节系统四方图的四个坐标参数中转速、功率和油动机行程是固定的,而第Ⅱ、III 象限的横坐标参数则因系统而异。 ○2较合理的静态特性曲线形状:

总体要求:连续、平滑、没有突变,沿功率增加方向略向下倾的一条曲线,不允许有 水平或垂直段;

总体要求:1.并网容易,起始段(ab 段)静态特性曲线斜率较大,容易并网,能够提高机组的稳定性。

2.低负荷时负荷变动较小。中间段(bc 段)斜率较小,便于机组带低负荷暖机,以及控制升负荷不致太快,避免机组内部各部件因加热太快而产生过大的热应力和胀差,提高了机组运行的安全性

3.额定负荷时不会过载。额定功率附近(cd 段)斜率也要较大。原因:一当电网频率降低时,可防止机组自动超载过多,以保证机组安全;二是能使机组稳定在经济功率附近,以提高运行的经济性。

实践中,只要调节系统有足够的稳定性,对并网不致带来不便,实践中往往采用如图中的虚线所示形状的静态特性线。 汽器压力Pc P235

○1凝汽器内压力Pc ,近似认为等于蒸汽分压力Ps ,可由蒸汽凝结温度ts 确定。

当冷却水量Dw 一定时,Δt=?Dc ,则蒸汽负荷降低时,?是常数,Δt 正比于Dc 降低;

另外,由

c D K

A D e

t w

c 1

4187-=

α

δ得,当Dw 一定,?是常数时,t

δ随Dc 的降低而减小;在水温不变的情

况下,可知ts=t δ+Δt+tw1减小,则蒸汽分压力降低,由总压力Pc 与Ps 近似相等可知,此时 凝汽器内压力降低,真空升高。

○2蒸汽处于饱和状态时,其压力与温度一一对应。所以,凝汽器内压力取决于蒸汽凝结温度ts ,故首先要求出排汽温度。排汽温度的高低取决于冷却水的进口温度、冷却水的温升和传热端差。 凝汽器内的压力可根据相应的饱和温度求得,

而排汽温度可表示:

10.进汽机构节流损失和排汽阻力损失(P64)

○1进汽阀门节流损失:蒸汽进入汽轮机工作级前必须先经过主汽阀、调节阀和蒸汽室。 蒸汽通过这些部件时就会产生压力降,主汽阀和调节阀最为严重。蒸汽通过汽阀后虽有压力降落,但比焓值不变. (节流过程) 减小汽轮机进

汽阻力损失的

主要方法是: 改善蒸汽在汽门中的流动特性

○2排汽管阻力损失:汽轮机的排汽从末级动叶流出后通过排汽管进人凝汽器。蒸汽在排汽管中流动时,由于存在摩擦、涡流等产生的阻力,造成蒸汽的压力降落。这部分蒸汽压降并没有做功,形成损失,称为排汽管阻力损失。 三、计算

1. 计算级动叶出口速度、级的喷嘴能量损失,动叶能量损失及级的余速损失;轮周功率, 轮

周效率,以及级的有效焓降,级的热力过程线表示; 2. 变工况喷管的流量分析简答题

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 。

2.动叶速度系数和哪些因素有关?其中哪些因素影响最大? 答:与动叶片高度,进、出口角,动叶理想出口速度、叶型,反动度以及表面光洁度等因素有关,其中?b 、Ωm 和w2t 影响最大。

3.何谓轮周功率?

答:轮周功率即指周向力在动叶片上每秒所作的功。 4.何谓轮周效率?

答:所谓轮周效率就是指一千克蒸汽通过汽轮机某级动叶片时所作的功与一千克蒸汽通过该级的理想焓降之比。 5.停机后为什么要进行盘车?

答案要点:停机后盘车的目的是防止上下汽缸的温差引起轴弯曲,以便汽机随时可以启动,停机后由于热空气比较轻,上升引起转子和汽缸的上部温度高,下部温度低,转子的轴就向上弯曲,这

时如不盘车,启动时就可发生动静部分摩擦,经测定停机后4-

12小时轴弯曲度最大。 6.简述核电汽轮机主要有哪些特点?

答:①蒸汽参数低 ②容积流量大 ③大多数级处于湿蒸汽区 ④单排汽

口极限功率较小⑤甩负荷时容易超速

7.提高核电站汽轮机单机功率的途径有哪些?

答:①增大排汽口通流能力②提高排汽压力或增大余速损失

③采用半速汽轮机

④采用给水回热加热

8.节流调节有哪些优缺点?

答:节流调节汽轮机的优点为:结构简单、制造成本低、负荷变化时级前温度变化较小(与喷嘴调节相比),对负荷变动的适应性较好。另外,与喷嘴调节相比。节流调节汽轮机在满负荷时有更好的经济性,并且对大功率的汽轮机,若采用节流调节则避免了部分进汽损失。

节流调节的缺点是在部分负荷下工作时,由于节流损失使效率下降较多,经济性较差。

9.核电站汽轮机为何大都采用节流调节?

答:①喷嘴调节的优点是在部分负荷时因节流损失较小而有较高的效率,而节流调节汽轮机在满负荷时既无节流损失又避免了部分进汽损失故效率高。核电厂主要带基本负荷运行,因而采用节流调节在经济性上更为有利;

②核电站汽轮机容积流量大,第一级叶片的高度大,弯曲应力较大,因此采用部分进汽困难,故不宜采用喷嘴调节。

10,汽轮机调节系统的任务是什么?

答:①保证汽轮发电机组能根据用户的需要及时地提供足够的电力;

②调整汽轮机的转速使它维持在规定的范围内。

11.简述同步器的作用是什么?

答:(1) 在单机运行时,使用同步器可以保证机组在任何负荷下保持转速不变;

(2) 在机组并网运行时,通过同步器可以改变汽轮机的功率,使各台机组承担给定负荷,调整电网频率,以维持电网周波稳定,这称为二次调频;

(3) 在机组并网前,用同步器可改变汽轮机的进汽量来调整汽轮机的转速,使发电机与电网同步并列。正由于有此用途,故称其为同步器。

12.DEH调节系统由哪五大部分组成?

答:DEH调节系统由固态电子控制器柜、操作系统、阀门伺服执行机构、EH供油系统及保安系统五大部分组成。

13.汽轮机保护系统的功能是什么?

答:汽轮机保护系统的功能是:在汽轮机遇到调节系统失灵或其他事故时,能及时动作,迅速停机,避免设备损坏或事故扩大。

二、论述题

1.什么是汽轮机的级,简述能量在纯冲动级中的转化过程。

答案要点:喷嘴和与其配合的动叶栅所构成的汽轮机的基本作功单元称为级。

具有一定压力和温度的蒸汽先在固定不动的喷嘴中膨胀加速,蒸汽的压力、温度降低,流速增加,此过程完成了热能到动能的转换。从喷嘴出来的高速汽流,以一定的方向进入装在叶轮上的动叶栅中,受叶片作用,汽流改变速度及方向后排出。这样,汽流对叶片产生一作用力,推动叶轮转动作功,完成动能到机械能的转换。

2.现代汽轮机如何改进结构设计,以提高机组的变负荷能力和运行安全性?

答:①设计思想先进的机组采用了窄而高的法兰,使汽缸接近圆筒形,减小了变负荷时法兰处的热应力;同时将法兰螺栓布置得靠近汽缸壁中心线,从而改善了螺栓的受力条件,设计中还将螺栓的节距取得较小,因而法兰螺栓的直径较小,容易被加热。这种设计思想还使法兰中分面的蒸汽严密性得以提高;

②在低压缸中,尽管其进出口蒸汽的压差很小但温降却并不小。为了分担低压缸中的巨大温压,改善低压缸的膨胀,使汽缸不致产生翘曲变形而影响动、静部分的间隙,大型机组的低压缸往往采用双层甚至三层缸结构。

③现代大容量汽轮机采用的下猫爪中分面支承方式,综合了下猫爪支承和上猫爪支承的优点,既可使受热膨胀后的汽缸与转子中心保持一致,又可减轻法兰螺栓的负担,同时安装检修也方便。4.什么是最佳速度比?纯冲动级、反动级和纯冲动式复速级的最佳速度比的值是多少?

解答:轮周速度与喷嘴出口汽流速度的比值,称为速度比。级效率最高时,所对应的速度比称为最佳速度比。

纯冲动级的最佳速度比约为0.4~0.44;反动级的最佳速度比约为0.65~0.75;纯冲动式复速级的最佳速度比约为0.21~0.22。5.汽轮机的能量损失有哪几类?各有何特点?

解答:汽轮机内的能量损失可分为两类,一类是汽轮机的内部损失,一类是汽轮机的外部损失。汽轮机的内部损失主要是蒸汽在其通流部分流动和进行能量转换时,产生的能量损失,可以在焓熵图中表示出来。汽轮机的外部损失是由于机械摩擦及对外漏汽而形成的能量损失,无法在焓熵图中表示。

6.汽轮机的级内损失一般包括哪几项?造成这些损失的原因是什么?

解答:汽轮机的级内损失一般包括:喷嘴损失;动叶损失;余速损失;叶高损失;扇形损失;叶轮摩擦损失;部分进汽损失;漏汽损失;湿汽损失。

造成这些损失的原因:

(1)喷嘴损失:蒸汽在喷嘴叶栅内流动时,汽流与流道壁面之间、汽流各部分之间存在碰撞和摩擦,产生的损失。

(2)动叶损失:因蒸汽在动叶流道内流动时,因摩擦而产生损失。(3)余速损失:当蒸汽离开动叶栅时,仍具有一定的绝对速度,动叶栅的排汽带走一部分动能,称为余速损失。

(4)叶高损失:由于叶栅流道存在上下两个端面,当蒸汽流动时,在端面附面层内产生摩擦损失,使其中流速降低。其次在端面附面层内,凹弧和背弧之间的压差大于弯曲流道造成的离心力,产生由凹弧向背弧的二次流动,其流动方向与主流垂直,进一步加

8

9

大附面层内的摩擦损失。

(5)扇形损失:汽轮机的叶栅安装在叶轮外圆周上,为环形叶栅。当叶片为直叶片时,其通道截面沿叶高变化,叶片越高,变化越大。另外,由于喷嘴出口汽流切向分速的离心作用,将汽流向叶栅顶部挤压,使喷嘴出口蒸汽压力沿叶高逐渐升高。而按一元流动理论进行设计时,所有参数的选取,只能保证平均直径截面处为最佳值,而沿叶片高度其它截面的参数,由于偏离最佳值将引起附加损失,统称为扇形损失。

(6)叶轮摩擦损失:叶轮在高速旋转时,轮面与其两侧的蒸汽发生摩擦,为了克服摩擦阻力将损耗一部分轮周功。又由于蒸汽具有粘性,紧贴着叶轮的蒸汽将随叶轮一起转动,并受离心力的作用产生向外的径向流动,而周围的蒸汽将流过来填补产生的空隙,从而在叶轮的两侧形成涡流运动。为克服摩擦阻力和涡流所消耗的能量称为叶轮摩擦损失。

(7)部分进汽损失:它由鼓风损失和斥汽损失两部分组成。在没有布置喷嘴叶栅的弧段处,蒸汽对动叶栅不产生推动力,而需动叶栅带动蒸汽旋转,从而损耗一部分能量;另外动叶两侧面也与弧段内的呆滞蒸汽产生摩擦损失,这些损失称为鼓风损失。当不进汽的动叶流道进入布置喷嘴叶栅的弧段时,由喷嘴叶栅喷出的高速汽流要推动残存在动叶流道内的呆滞汽体,将损耗一部分动能。此外,由于叶轮高速旋转和压力差的作用,在喷嘴组出口末端的轴向间隙会产生漏汽,而在喷嘴组出口起始端将出现吸汽现象,使间隙中的低速蒸汽进入动叶流道,扰乱主流,形成损失,这些损失称为斥汽损失。

(8)漏汽损失:汽轮机的级由静止部分和转动部分组成,动静部分之间必须留有间隙,而在间隙的前后存在有一定的压差时,会产生漏汽,使参加作功的蒸汽量减少,造成损失,这部分能量损失称为漏汽损失。

(9)湿汽损失:在湿蒸汽区工作的级,将产生湿汽损失。其原因是:湿蒸汽中的小水滴,因其质量比蒸汽的质量大,所获得的速度比蒸汽的速度小,故当蒸汽带动水滴运动时,造成两者之间的碰撞和摩擦,损耗一部分蒸汽动能;在湿蒸汽进入动叶栅时,由于水滴的运动速度较小,在相同的圆周速度下,水滴进入动叶的方向角与动叶栅进口几何角相差很大,使水滴撞击在动叶片的背弧上,对动叶栅产生制动作用,阻止叶轮的旋转,为克服水滴的制动作用力,将损耗一部分轮周功;当水滴撞击在动叶片的背弧上时,水滴就四处飞溅,扰乱主流,进一步加大水滴与蒸汽之间的摩擦,又损耗一部分蒸汽动能。以上这些损失称为湿汽损失。 7. 什么是汽轮机的相对内效率?什么是级的轮周效率?影响级的轮周效率的因素有哪些?

解答:蒸汽在汽轮机内的有效焓降与其在汽轮机内的理想焓降的比值称为汽轮机的相对内效率。

一公斤蒸汽在级内转换的轮周功和其参与能量转换的理想能量之比称为轮周效率。

影响轮周效率的主要因素是速度系数φ和ψ,以及余速损失系数,其中余速损失系数的变化范围最大。余速损失的大小取决于动叶出口绝对速度。余速损失和余速损失系数最小时,级具有最高的轮周效率。

8. 什么叫余速利用?余速在什么情况下可被全部利用? 解答:蒸汽从上一级动叶栅流出所携带的动能,进入下一级参加能量转换,称为余速利用。如果相邻两级的直径相近,均为全周进汽,级间无回热抽汽,且在下一级进口又无撞击损失,则上一级的余速就可全部被下一级利用,否则只能部分被利用。当上一级的余速被利用的份额较小时,视为余速不能被利用。 9. 什么是多级汽轮机的重热现象?由于多级汽轮机内存在重热现象,可以从损失中回收一部分可用能量, 是否可以说重热系数愈大愈好?

解答:蒸汽在多级汽轮机内进行能量转换时,所有的内部损失都因为摩擦而转变为热量,在绝热条件下被蒸汽吸收,使各级的排汽焓和排汽温度相应增加,下一级的热力过程线向右偏移。此时在下一级的前后蒸汽压力不变的条件下,其级内蒸汽的理想焓降相应增加,这种现象称重热现象。

重热是多级汽轮机所特有的现象。重热现象实质上是从损失中回收部分能量,而在后面各级内继续进行能量转换,故其可以提高多级汽轮机的效率。因汽轮机内部损失愈大、级数愈多,重热系数愈大,故不能说重热系数愈大愈好。

10. 渐缩喷嘴和缩放喷嘴的变工况特性有何差别? 解答:缩放喷嘴与渐缩喷嘴的本质区别,是它的临界截面与出口截面不同,且缩放喷嘴设计工况下背压低于临界压力、出口汽流速度大于音速,而在最小截面处理想速度等于音速。缩放喷嘴的变工况与渐缩喷嘴的差别是:当出口压力大于设计工况下背压时,在喷嘴出口截面或喷嘴渐扩部分将产生冲波,速度系数大大降低。另外,对应临界流量的压力比小于临界压力比。 20.凝汽器的冷却倍率

答: 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。 21.凝汽器的过冷度

答:凝结水的温度比凝汽器喉部压力下的饱和温度低的数值,称为凝汽器的过冷度。 22.凝汽器的汽阻

答:凝汽器入口压力与空气抽出口的压力的差值是蒸汽空气混和物的流动阻力 。 23.多压凝汽器

答:有两个以上排气口的大容量机组的凝汽器科制成多压凝汽器,汽侧有密封的分隔板隔开。

24.画图并说明汽轮机凝汽设备的组成及其任务。(7分) 答:汽轮机凝汽设备的组成图如下所示:

汽轮机排汽

1——凝汽器;2——抽气器;3——循环水泵;4——凝结水泵

任务:(1) 在汽轮机的排汽口建立并维持规定的真空度,以提高循环效率;

(2) 将汽轮机的排汽凝结成洁净的凝结水,回收工质。

25.最佳真空

答:在其它条件不变的情况下,如增加冷却水量,则凝汽器的真空就会提高,汽轮发电机组输出的功率就会增加,但同时循环水泵的耗功也会增加,当汽轮发电机组输出功率的增加量与循环水泵耗功的增加量之差达到最大时,即凝汽器达到了最佳真空。26.汽轮机在负荷不变的情况下运行,凝汽器真空逐渐下降,分析可能存在哪些原因?

答:汽轮机在运行过程中引起凝汽器真空缓慢下降的原因有:

冷却水量缓慢减少

冷却水管结垢或脏污

冷却水温缓慢升高

凝汽器的真空系统漏入空气

抽气器效率下降

部分冷却水管被堵

29.凝汽器中空气的主要来源有哪些?空气的存在对凝汽器的工

作有什么影响?

答:空气的来源有:新蒸汽带入汽轮机的空气;处于真空状态下的低压各级与相应的回热

系统、排汽缸、凝汽设备等不严密处漏入的。

空气的危害有:空气阻碍蒸汽放热,使传热系数降低,从而使升高,真空降低;空

气分压力Pa使Pc升高,使真空降低;空气使凝结水过冷度增大;凝结水中溶入氧量增大,

使管道腐蚀加剧。

30.试述凝汽器的最佳真空是如何确定的。

答:在其它条件不变的情况下,如增加冷却水量,则凝汽器的真空就会提高,汽轮发电机组输出的功率就会增加,但同时循环水泵的耗功也会增加,当汽轮发电机组输出功率的增加量与循环水泵耗功的增加量之差达到最大时,就说凝汽器达到了最佳真空。也就是说,凝汽器的最佳真空是由汽轮发电机组输出功率的增加量与循环水泵耗功的增加量之差来确定的。

三、简答题

(1)汽轮机的级,冲动级,反动级,速度级;

级是汽轮机中最基本的工作单位,由静叶栅(喷嘴栅)和动叶栅组成

(1)冲动级:在纯冲动级中,蒸汽只在喷嘴叶栅中膨胀、压力降低,在动叶栅中不膨胀、压力保持不变,其动叶片为对称叶片,

动叶进口安装角等于动叶的出口安装角,即气流在动叶栅中的速

度(指相对速度)的大小在理论上保持不变,由于叶片形状的弯

曲,气流的方向发生了变化,对动叶片产生一个冲击力,使叶轮

旋转作功。纯冲动级做功能力大,但流动效率低,现代汽轮机中

已不采用。

(2)反动级:在反动级中,蒸汽不仅在喷嘴中膨胀加速,而且在

汽流流经动叶栅通道时,继续膨胀加速,即蒸汽在动叶栅中,不

仅气流的方向发生变化,而且其相对速度也有所增加。因此,动

叶片不仅受到喷嘴出口高速气流的冲动力作用,而且还受到蒸汽

离开动叶栅时的反作用力,所以反动级既有冲动力做功又有反动

力做功。由于蒸汽在动叶栅中膨胀加速,是在冲动力和反动力的

合力下使叶轮转动做功的,所以反动级的效率比冲动级高,但做

功能力较小。

(3)速度级:速度级的特点是在一个叶轮上装有两列或三列动叶

栅,在两列动叶栅之间有一列装在汽缸上的、固定不动的导向叶

栅。

(2)滞止焓降,反动度,速度系数,彭台门系数;

反动度Ωm——动叶内理想比焓降Δhb与级滞止理想比焓降Δht*

之比,表示蒸汽在动叶内的膨胀程度。

{Ωm=0时称为纯冲动级Ωm=0.5时称

为典型反动级}

当喷嘴进出口压力比处于某个数值时,其相应的

流量Gn与同一初状态下的临界流量Gnc之比值称为流量比,也称

为彭台门系数,记为?。

(3)余速损失,轮周效率,最佳速度比,相对内效率;

当蒸汽以速度c2离开本级时,蒸汽所带走的动能不能本级利用,

称为该级余速损失

单位蒸汽量流过某级所产生的轮周功与蒸汽在该级中理想可用能

之比,称为该级的轮周效率

纯冲动级的最佳速度比

()1

1

cos

2

a a op

x x x

φα

==

反动级的最佳速度比

11

a

==

速度级(复速级)的最佳速度比

1

cos

()

4

a op

x

φα

=

(4)汽轮机动叶,静叶,叶栅。

动叶片安装在转子叶轮(冲动式汽轮机)或转鼓上,接受喷管叶栅

射出的高速汽流,把蒸汽的动能转换成机械能,使转子旋转。

动叶片的工作条件很复杂,承受较高的静应力和动应力以外,还

β=

*

b

m

t

h

h

?

Ω=

?

10

因其分别处于过热蒸汽区、两相过渡区(指从过热蒸汽区过渡到湿蒸汽区)和湿蒸汽区内工作而承受高温、高压、腐蚀和冲蚀作用。叶片的结构一般由叶型、叶根和叶顶三部分组成

隔板用于固定静叶片,并将汽缸分成若干个汽室。

(1)简述汽轮机的工作过程;

具有一定压力和温度的蒸汽流经固定的喷嘴,并在其中膨胀,蒸汽的压力、温度不断降低,速度不断增加,使蒸汽的热能转化为动能。然后,喷嘴出口的高速汽流以一定的向进入装在叶轮上的动叶通道中,由于汽流速度的大小和方向改变,汽流给动叶片一定的作用力,推动叶轮旋转做功。

(3)冲动式和反动式汽轮机的区别和联系;

反动式汽轮机是指蒸汽在喷嘴和动叶中的膨胀程度基本相同。此时动叶片不仅受到由于汽流冲击而引起的作用力,而且受到因蒸汽在叶片中膨胀加速而引起的反作用力。由于动叶片进出口蒸汽存在较大压差,所以与冲动式汽轮机相比,反动式汽轮机轴向推力较大。因此一般都装平衡盘以平衡轴向推力

(4)提高汽轮机循环热效率的主要措施;

提高新蒸汽温度、提高压力、降低背压③给水回热④再热循环(5)轮周损失主要包括哪些方面?

(6)大功率汽轮机为什么都设计成多级汽轮机?

(7)汽轮机的外部损失主要包括哪些方面?

(1端部轴封漏汽损失;(2汽缸散热损失;(3机械损失。

(8)汽轮机主体主要包括哪些部分?

转动部分:动叶栅,叶轮,主轴,联轴器

固定部分:气缸,蒸汽室,喷嘴,隔板,隔板套,汽封,轴承,机座等;

盘车装置:

调节和保护系统。

(9)汽轮机常用的轴向推力平衡方法有哪几种?

1、设置平衡活塞p121

2、采用具有平衡孔的叶轮p117

3、利用汽轮机分缸的反向平衡p121

4、采用推力轴承

(10)盘车装置的作用是什么?

(1)在汽轮机冲转前和停机后使转子转动,以避免转子受热和冷却不均而产生热弯曲。

(2)盘车前盘动转子,可以检查动静部件间是否有摩擦、润滑油系统工作是否正常及主轴弯曲是否过大等,用来检查汽轮机是否具备正常启动条件。

按盘车转速高低,盘车装置可分为高速盘车和低速盘车两种。采用高速盘车时可以加快汽缸内的热交换,减小上、下缸之间及转子内部温差,缩短机组启停时间,并可以在轴承内较好的建立起油膜,保护轴颈和轴瓦。低速盘车时启动力矩小,冲击载荷小,有利于延长部件的使用寿命。

(11)联轴器有何作用?其结构型式有哪几种?

联轴器又叫靠背轮,用来连接汽轮机的各个转子以及发电机转子,并将汽轮机的扭矩传给发电机。

在多缸汽轮机中,如果几个转子合用一个推力轴承,则联轴器还将传递轴向推力;如果每个转子都有自己的推力轴承,则联轴器应保证各转子的轴向位移互不干扰,即不允许传递轴向推力。

联轴器通常有三种型式,即刚性联轴器、半挠性联轴器和挠性联轴器。

(12)简述多级汽轮机的重热现象;

在h-s图上,等压线沿着比熵增大的方向是逐渐扩张的,所以,多级汽轮机中上一级损失的一部分可以在以后各级中得到利用的现象

(13)多级汽轮机为何常采用高、中、低压的分缸型式?

为了合理利用材料,还常以一个或两个垂直结合面而分为高压、中压、低压等几段。和水平结合面一样,垂直结合面亦通过法兰、螺栓连接,所不同的是垂直结合面通常在制造厂一次装配完毕就不再拆卸了,有的还在垂直结合面的内园加以密封焊

(14)汽轮机的转轮式转子和转鼓式转子有何不同?

轮式转子装有安装动叶片的叶轮,鼓式转子则没有叶轮(或有叶轮但其径向尺寸很小),动叶片直接装在转鼓上。通常冲动式汽轮机采用轮式转子。

反动式汽轮机为了减小转子上的轴向推力,采用鼓式转子。(15)气封和轴封的主要作用。

为了减少蒸汽泄漏和防止空气漏入,需要有密封装置,通常称为汽封。汽封按其安装位置的不同,可分为通流部分汽封、隔板(或静叶环)汽封、轴端汽封。反动式汽轮机还装有高、中压平衡活塞汽封和低压平衡活塞汽封。

转子穿过汽缸两端处的汽封,简称轴封。

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

11

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.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不动的喷嘴流道中进行膨胀加速,蒸汽的压力、温度降低,速度增加,将蒸汽所携带的部分热能转变为蒸汽的动能。从喷嘴叶栅喷出的高速汽流,以一定的方向进入装在叶轮上的动叶栅,在动叶流道中继续膨胀,改变汽流速度的方向和大小,对动叶栅产生作用力,推动叶轮旋转作功,通过汽轮机轴对外输出机械功,完成动能到机械功的转换。由上述可知,汽轮机中的能量转换经历了两个阶段:第一阶段是在喷嘴叶栅和动叶栅中将蒸汽所携带的热能转变为蒸汽所具有的动能,第二阶段是在动叶栅中将蒸汽的动能转变为推动叶轮旋转机械功,通过汽轮机轴对外输出。

4.什么是最佳速度比?纯冲动级、反动级和纯冲动式复速级的最佳速度比的值是多少?

解答:轮周速度与喷嘴出口汽流速度的比值,称为速度比。级效率最高时,所对应的速度比称为最佳速度比。

纯冲动级的最佳速度比约为0.4~0.44;反动级的最佳速度比约为0.65~0.75;纯冲动式复速级的最佳速度比约为0.21~0.22。5.汽轮机的能量损失有哪几类?各有何特点?

解答:汽轮机内的能量损失可分为两类,一类是汽轮机的内部损失,一类是汽轮机的外部损失。汽轮机的内部损失主要是蒸汽在其通流部分流动和进行能量转换时,产生的能量损失,可以在焓熵图中表示出来。汽轮机的外部损失是由于机械摩擦及对外漏汽而形成的能量损失,无法在焓熵图中表示。

6.汽轮机的级内损失一般包括哪几项?造成这些损失的原因是什么?

解答:汽轮机的级内损失一般包括:喷嘴损失;动叶损失;余速损失;叶高损失;扇形损失;叶轮摩擦损失;部分进汽损失;漏汽损失;湿汽损失。

造成这些损失的原因:

(1)喷嘴损失:蒸汽在喷嘴叶栅内流动时,汽流与流道壁面之间、汽流各部分之间存在碰撞和摩擦,产生的损失。

(2)动叶损失:因蒸汽在动叶流道内流动时,因摩擦而产生损失。(3)余速损失:当蒸汽离开动叶栅时,仍具有一定的绝对速度,动叶栅的排汽带走一部分动能,称为余速损失。

(4)叶高损失:由于叶栅流道存在上下两个端面,当蒸汽流动时,在端面附面层内产生摩擦损失,使其中流速降低。其次在端面附面层内,凹弧和背弧之间的压差大于弯曲流道造成的离心力,产生由凹弧向背弧的二次流动,其流动方向与主流垂直,进一步加大附面层内的摩擦损失。

(5)扇形损失:汽轮机的叶栅安装在叶轮外圆周上,为环形叶栅。当叶片为直叶片时,其通道截面沿叶高变化,叶片越高,变化越大。另外,由于喷嘴出口汽流切向分速的离心作用,将汽流向叶栅顶部挤压,使喷嘴出口蒸汽压力沿叶高逐渐升高。而按一元流动理论进行设计时,所有参数的选取,只能保证平均直径截面处为最佳值,而沿叶片高度其它截面的参数,由于偏离最佳值将引起附加损失,统称为扇形损失。

(6)叶轮摩擦损失:叶轮在高速旋转时,轮面与其两侧的蒸汽发生摩擦,为了克服摩擦阻力将损耗一部分轮周功。又由于蒸汽具有粘性,紧贴着叶轮的蒸汽将随叶轮一起转动,并受离心力的作用产生向外的径向流动,而周围的蒸汽将流过来填补产生的空隙,从而在叶轮的两侧形成涡流运动。为克服摩擦阻力和涡流所消耗的能量称为叶轮摩擦损失。

(7)部分进汽损失:它由鼓风损失和斥汽损失两部分组成。在没有布置喷嘴叶栅的弧段处,蒸汽对动叶栅不产生推动力,而需动叶栅带动蒸汽旋转,从而损耗一部分能量;另外动叶两侧面也与弧段内的呆滞蒸汽产生摩擦损失,这些损失称为鼓风损失。当不进汽的动叶流道进入布置喷嘴叶栅的弧段时,由喷嘴叶栅喷出的高速汽流要推动残存在动叶流道内的呆滞汽体,将损耗一部分动能。此外,由于叶轮高速旋转和压力差的作用,在喷嘴组出口末端的轴向间隙会产生漏汽,而在喷嘴组出口起始端将出现吸汽现象,使间隙中的低速蒸汽进入动叶流道,扰乱主流,形成损失,这些损失称为斥汽损失。

(8)漏汽损失:汽轮机的级由静止部分和转动部分组成,动静部分之间必须留有间隙,而在间隙的前后存在有一定的压差时,会产生漏汽,使参加作功的蒸汽量减少,造成损失,这部分能量损失称为漏汽损失。

(9)湿汽损失:在湿蒸汽区工作的级,将产生湿汽损失。其原因是:湿蒸汽中的小水滴,因其质量比蒸汽的质量大,所获得的速度比蒸汽的速度小,故当蒸汽带动水滴运动时,造成两者之间的碰撞和摩擦,损耗一部分蒸汽动能;在湿蒸汽进入动叶栅时,由于水滴的运动速度较小,在相同的圆周速度下,水滴进入动叶的方向角与动叶栅进口几何角相差很大,使水滴撞击在动叶片的背弧上,对动叶栅产生制动作用,阻止叶轮的旋转,为克服水滴的制动作用力,将损耗一部分轮周功;当水滴撞击在动叶片的背弧上时,水滴就四处飞溅,扰乱主流,进一步加大水滴与蒸汽之间的摩擦,又损耗一部分蒸汽动能。以上这些损失称为湿汽损失。7.什么是汽轮机的相对内效率?什么是级的轮周效率?影响级的轮周效率的因素有哪些?

解答:蒸汽在汽轮机内的有效焓降与其在汽轮机内的理想焓降的比值称为汽轮机的相对内效率。

一公斤蒸汽在级内转换的轮周功和其参与能量转换的理想能量之

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比称为轮周效率。

影响轮周效率的主要因素是速度系数φ和ψ,以及余速损失系数,其中余速损失系数的变化范围最大。余速损失的大小取决于动叶出口绝对速度。余速损失和余速损失系数最小时,级具有最高的轮周效率。

8.什么叫余速利用?余速在什么情况下可被全部利用?

解答:蒸汽从上一级动叶栅流出所携带的动能,进入下一级参加能量转换,称为余速利用。如果相邻两级的直径相近,均为全周进汽,级间无回热抽汽,且在下一级进口又无撞击损失,则上一级的余速就可全部被下一级利用,否则只能部分被利用。当上一级的余速被利用的份额较小时,视为余速不能被利用。

9.什么是多级汽轮机的重热现象?由于多级汽轮机内存在重热现象,可以从损失中回收一部分可用能量,是否可以说重热系数愈大愈好?

解答:蒸汽在多级汽轮机内进行能量转换时,所有的内部损失都因为摩擦而转变为热量,在绝热条件下被蒸汽吸收,使各级的排汽焓和排汽温度相应增加,下一级的热力过程线向右偏移。此时在下一级的前后蒸汽压力不变的条件下,其级内蒸汽的理想焓降相应增加,这种现象称重热现象。

重热是多级汽轮机所特有的现象。重热现象实质上是从损失中回收部分能量,而在后面各级内继续进行能量转换,故其可以提高多级汽轮机的效率。因汽轮机内部损失愈大、级数愈多,重热系数愈大,故不能说重热系数愈大愈好。

10. 渐缩喷嘴和缩放喷嘴的变工况特性有何差别?

解答:缩放喷嘴与渐缩喷嘴的本质区别,是它的临界截面与出口截面不同,且缩放喷嘴设计工况下背压低于临界压力、出口汽流速度大于音速,而在最小截面处理想速度等于音速。缩放喷嘴的变工况与渐缩喷嘴的差别是:当出口压力大于设计工况下背压时,在喷嘴出口截面或喷嘴渐扩部分将产生冲波,速度系数大大降低。另外,对应临界流量的压力比小于临界压力比。

11. 为什么可以利用研究喷嘴变工况特性的结果分析动叶栅变工况特性?

解答:动叶栅为渐缩流道,压力比都用滞止压力比,渐缩喷嘴蒸汽参数与流量的特性完全可适用于动叶栅,所不同的是研究动叶栅变工况时,应使用相对速度w。

13. 弗留盖尔公式应用的条件有哪些?

解答:弗留盖尔公式的应用条件是:要求级组内的级数较多;各级流量相等;变工况时各级通流面积不变;如果级组中某一级后有抽汽,只要抽汽量随进汽量的变化而按比例变化,各级蒸汽流量按比例变化的条件下,弗留盖尔公式仍然成立。

14. 采用喷嘴调节的汽轮机进汽量减小时,各类级的理想焓降如何变化?反动度、速度比、级效率如何变化?

解答:当汽轮机的工况变化时,按各级在工况变化时的特点通常级分为调节级、中间级和末级组三类。

(1)中间级:在工况变化时,压力比不变是中间级的特点。汽轮机级的理想焓降是级前温度和级的压力比的函数,在工况变化范围不大时,中间级的级前蒸汽温度基本不变。此时级内蒸汽的理想焓降不变,级的速度比和反动度也不变,故级效率不变。随着工况变化范围增大,压力最低的中间级前蒸汽温度开始变化,并逐渐向前推移。当流量减小,级前蒸汽温度降低,中间级的理想焓降减小,其速度比和反动度相应增大。由于设计工况级的速度比为最佳值,级内效率最高,当速度比偏离最佳值时,级内效率降低。而且速度比偏离最佳值愈远,级内效率愈低。

(2)末级组:其特点是级前蒸汽压力与其流量的关系不能简化为正比关系,且级组内级数较少。由于在工况变化流量下降时,汽轮机的排汽压力变化不大,级前压力减小较多。且变工况前级组前后的压力差越大,级前压力降低的多,级后压力降低的少。此时级的压力比增大,级内理想焓降减小,而且末级的压力比和理想焓降变化最大。级的速度比和反动度随理想焓降的减小而增大,速度比偏离最佳值,级效率相应降低。

(3)调节级:调节级前后压力比随流量的改变而改变,其理想焓降亦随之变化。当汽轮机流量减小时,调节级的压力比逐渐减小,调节级焓降逐渐增大。在第一调节阀全开而第二调节阀刚要开启时,级的压力比最小,故此时调节级理想焓降达到最大值。级的理想焓降增大,其速度比和反动度随之减小,速度比偏离最佳值,级效率相应降低。

15. 主蒸汽压力变化,对机组安全经济运行有何影响?

解答:在初压变化时,若保持调节阀开度不变,此时除少数低压级之外,绝大多数级内蒸汽的理想焓降不变,故汽轮机的效率基本保持不变,但其进汽量将随之改变。对于凝汽式机组或某一级叶栅为临界状态的机组,其进汽量与初压的变化成正比,由于此时汽轮机内蒸汽的理想焓降随初压升高而增大,机组功率的相对变化大于机组进汽量的相对变化。对于不同背压的级组,背压越高,初压改变对功率的影响越大。

当主蒸汽温度不变,主蒸汽压力升高时,蒸汽的初焓减小;此时进汽流量增加,回热抽汽压力升高,给水温度随之升高,给水在锅炉中的焓升减小,一公斤蒸汽在锅炉内的吸热量减少。此时进汽量虽增大,但由于进汽量的相对变化小于机组功率的相对变化,故热耗率相应减小,经济性提高,反之亦然。

采用喷嘴调节的机组,初压改变时保持功率不变。当初压增加时,一个调节阀关小,其节流损失增大,故汽轮机的内效率略有降低。虽然初压升高使循环效率增高,但经济性不如调节阀开度不变的工况。

采用节流调节的机组,若保持功率不变,初压升高时,所有调节阀的开度相应减小,在相同条件下,进汽节流损失大于喷嘴调节。初压升高使循环效率增大的经济效益,几乎全部被进汽节流损失相抵消。

初压升高时,所有承压部件受力增大,尤其是主蒸汽管道、主汽门、调节阀、喷嘴室、汽缸等承压部件,其内部应力将增大。初压升高时若初温保持不变,使在湿蒸汽区工作的级湿度增大,末

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级叶片的工作条件恶化,加剧其叶片的侵蚀,并使汽轮机的相对内效率降低。若初压升高过多,而保持调节阀开度不变,由于此时流量增加,轴向推力增大,并使末级组蒸汽的理想焓降增大,会导致叶片过负荷。此时调节级汽室压力升高,使汽缸、法兰和螺栓受力过大,高压级隔板前后压差增大。因此对机组初压和调节级汽室压力的允许上限值有严格的限制。

当初压降低时,要保持汽轮机的功率不变,则要开大调节阀,增加进汽量。此时各压力级蒸汽的流量和理想焓降都相应增大,则蒸汽对动叶片的作用力增加,会导致叶片过负荷,并使机组的轴向推力相应增大。现代汽轮机在设计工况下,进汽调节阀的富余开度不大,保证在其全开时,动叶片的弯曲应力和轴向推力不超限。

16. 主蒸汽和再热蒸汽温度变化,对机组安全经济运行有何影响?

解答:(1)初温变化对安全经济运行的影响:

汽轮机的初温升高,蒸汽在锅炉内的平均吸热温度提高,循环效率提高,热耗率降低。另外,由于初温升高,凝汽式汽轮机的排汽湿度减小,其内效率也相应提高。循环效率和汽轮机的效率提高,运行经济性相应提高。反之,汽轮机的初温降低,运行经济性相应降低。

由于初温的变化,汽轮机的进汽量和进汽比焓值均变化,汽轮机的功率也相应变化。在汽轮机的进汽压力和调节阀开度不变时,进汽量与主蒸汽绝对温度的二次方根成反比。对于非再热机组,在进排汽压力不变时,其理想焓降与主蒸汽绝对温度成正比。汽轮机功率的相对变化与主蒸汽温度的的二次方根成正比。对于再热机组,由于假定主蒸汽压力和再热蒸汽温度不变,此时再热蒸汽压力因流量减少而降低,主蒸汽温度变化时对机组功率的影响小于非再热机组,但其功率的变化仍与主蒸汽温度的的二次方根成比例。

汽轮机的进汽部分和高压部分与高温蒸汽直接接触,蒸汽初温升高时,金属材料的温度升高,机械强度降低,蠕变速度加快,许用应力下降,从而使机组的使用寿命缩短。

在调节阀开度不变,主蒸汽温度降低时,汽轮机功率相应减小。要保持机组功率不变,要开大调节阀,进一步增加进汽量。此时对于低压级、特别是末级,流量和焓降同时增大,导致动叶栅上蒸汽的作用力增加,其弯曲应力可能超过允许值,且转子的轴向推力相应增大。另外,主蒸汽温度的降低,导致低压级的湿度增大,使湿气损失增大,对动叶片的冲蚀作用加剧。若蒸汽初温突然大幅度降低,则可能产生水冲击,引起机组出现事故。

(2)再热蒸汽温度变化对机组安全经济运行的影响

再热机组的再热蒸汽温度变化,对机组安全经济运行的影响与主蒸汽温度变化的影响相似。所不同的是再热蒸汽温度变化时,仅对中、低压缸的理想焓降和效率产生影响,而对高压缸的影响极小。只是再热蒸汽温度升高时,其比容相应增大,容积流量增加,再热器内流动阻力增大,使高压缸排汽压力略有增加。因此再热蒸汽温度变化1℃,对机组经济性的影响小于主蒸汽温度变化1℃时产生的影响。

17. 排汽压力变化,对机组安全经济运行有何影响?

解答:在进汽参数和进汽量不变的条件下,排汽压力变化对机组经济性的影响分为:末级未达临界、达临界和排汽压力低于末级动叶栅的极限背压三种情况。

在末级未达临界的情况下,排汽压力变化影响到末级组各级的功率,使机组功率变化。排汽压力升高,末级组的理想焓降减小;此时排汽比容和湿度相应减小,使末级组的湿汽损失和末级余速损失减小,末级组的效率有所提高;另外,排汽压力升高,凝汽器内凝结水温度升高,凝结水在低压加热器内的温升减小,低压回热抽汽量相应减少,末级组各级的流量随之增大。由于在正常情况下,排汽压力变化幅度不大,末级组各级的流量增加和效率提高不足以弥补理想焓降减小的影响,故排汽压力升高,末级组的功率相应减小,且呈线性关系;反之亦然。

随着排汽压力逐渐降低,若末级组出现临界状态,则首先发生在末级动叶栅。当末级动叶栅达临界状态时,排汽压力降低,末级组中各级级前参数保持不变,蒸汽在末级动叶栅的斜切部分内由临界压力膨胀到排汽压力。由于蒸汽在动叶栅斜切部分内膨胀,动叶的速度系数相应减小,动叶损失随之增加,故级效率降低。而且排汽压力愈低,在动叶栅斜切部分内的膨胀量愈大,级效率也愈低。其次,随着排汽压力的降低,凝汽器内凝结水温度相应降低,而回热抽汽压力不变,因此凝结水在最末一级低压加热器内的焓升增大,最末一段的回热抽汽量相应增大,末级的蒸汽流量随之减少。由于末级效率进一步降低,其蒸汽流量随之减少,使得排汽压力降低时功率的增加量相应减小,功率随排汽压力的变化不再呈线性关系。

当排汽压力继续降低至动叶栅斜切部分膨胀的极限压力后,排汽压力继续降低,由极限压力降到排汽压力的膨胀,将在动叶栅后无序进行,损失增加,末级的有效焓降不再增加。而凝结水温度却继续降低,最后一段低压抽汽量继续增加,从而使末级的蒸汽流量进一步减少。此时末级功率不但不再增加,反而减少,对经济性产生负效应,即随着排汽压力的降低,热耗率相应增加。

对于具有回热系统的机组,在其排汽压力变化时,蒸汽在锅炉中的吸热量不变,其热耗率随功率的增加而降低,随功率的减小而增加。其变化幅度与功率的变化幅度一致。

排汽压力的变化不仅引起机组经济性的改变,同时也将影响机组的安全性。若排汽压力升高较多,使排汽温度大幅度升高,导致排汽室的膨胀量过分增大。若低压轴承座与排汽缸连为一体,将使低压转子的中心线抬高,破坏转子中心线的自然垂弧,从而引起机组强烈振动,若采用独立轴承座,则排汽室抬起影响汽封径向间隙,可能使动、静部分发生摩擦。此外排汽温度大幅度升高,还将导致凝汽器内铜管的胀口松动,造成冷却水漏入汽侧空间,凝结水的水质恶化,影响汽轮机运行的安全。排汽压力升高时,若保持机组功率不变,要相应增大汽轮机的进汽量,使轴向推力

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增大。

18. 汽轮机热力设计的任务是什么?设计程序分哪几个步骤?

解答:汽轮机热力设计主要是按已给定的设计条件,确定机组通流部分的几何尺寸、热力参数,以获得尽可能高的效率和要求的功率,为汽轮机的结构设计和强度校核提供条件。

热力设计的一般步骤:(1)确定汽轮机设计的基本参数;拟定回热系统,进行初步热平衡计算,确定各段回热抽汽量和各级流量;(3)进行汽轮机各级焓降分配和级的热力计算,确定汽轮机的级数、通流部分叶栅的几何尺寸和各级的内功率;(4)根据汽轮机设计工况的内功率计算值和要求值的相对误差,按比例修正汽轮机的进汽量和各级流量,使之与原确定的设计功率相等;(5)利用弗留盖尔公式,对各级后的压力进行修正;(6)按级后蒸汽参数修正各段抽汽压力和抽汽焓(只能从级后进行抽汽);(7)再次进行回热系统热平衡计算和汽轮机各级的热力计算。反复进行修正,直至设计工况热力系统流量平衡、计算的输出电功率与原确定的设计功率之间的相对误差小于1%;(8)进行变工况时机组回热系统热平衡计算和各级的热力计算,确定调节级的部分进汽度和机组变工况的热力特性。

19. 非调节级设计计算前为什么要进行各级焓降分配?焓降分

配的原则是什么?

解答:压力级热力计算前,要确定压力级的级数和进行级的焓降分配,以减少修正计算的迭代次数。

压力级中焓降分配的原则是使子午面流道形状光滑变化,各级的速度比为最佳值,保证级具有较高的内效率,并使末级的排汽压力等于给定值。

20.什么是复合滑压运行?为什么要采用复合滑压运行?

解答:复合滑压运行是滑压和定压相结合的一种运行方式,即在不同的负荷区采用不同的运行方式,这样可充分发挥两种负荷调节方式的优点,优化出最佳的负荷调节方式。

理论上,复合滑压运行有三种方式:第一种是低负荷时滑压运行,高负荷时定压运行;第二种是低负荷时定压运行,高负荷时滑压运行;第三种是高负荷和低负荷区定压运行,中间负荷区滑压运行。采用最多的是第三种复合滑压运行方式,低负荷时,在较低压力下定压运行,中间负荷时,则关闭1~2个调速汽门,其余调节阀全开,而转入滑压运行,高负荷时,主蒸汽压力采用额定值,又转而采用喷嘴调节定压运行。此即所谓的“定-滑-定”方式。由于在高负荷区两种运行方式的经济性差别不大,特别是亚临界机组喷嘴调节定压运行的经济性较好。另外,高负荷区采用喷嘴调节,降负荷时关闭一、两个调节阀,可使机组在中间负荷区实现机、炉协调控制,提高负荷调节能力。在低负荷区采用定压运行,可保证锅炉低负荷稳定运行。复合滑压运行方式既具有较高的经济性,又具有较强的负荷适应性,故应用最广泛。

20. 调节级和压力级各自有何特点?

解答:(1)调节级的特点:在工况变化时,通流面积呈阶梯形变化,其理想焓降变化最大。为使其在工况变化时效率相对变化小一些,应尽可能增大调节级的理想焓降。通常其平均直径比高压非调节级大,同时速度比小于最佳值。调节级的效率相对比较低,其理想焓降的取值需考虑汽轮机的效率和整体结构。为了提高调节级的级效率,其应具有一定的反动度。考虑到调节级为部分进汽的级,且叶片较短,为了减小漏汽损失,一般反动度值不宜过大。

(2)压力级的特点:压力级一般是指调节级后各非调节级。根据蒸汽容积流量的大小和压力的高低,将压力级分为三种不同的级组:高压级组、中压级组和低压级组。

A.高压级组:高压级组中蒸汽容积流量不大,其变化相对较小。高压级组的通流部分叶栅高度一般不大,平均直径和叶栅高度变化比较平缓,其各级的能量损失中叶栅端部损失、级内间隙漏汽损失所占比例较大。当蒸汽容积流量较小,可采用部分进汽的措施来提高叶片高度。对于大容量汽轮机,高压级组通流部分叶栅高度虽较大,但为了保证必要的刚度和强度,往往采用较厚的高压隔板和较宽的喷嘴,这将导致喷嘴相对高度降低,端部损失较大。

B.中压级组:中压级组介与高压级组与低压级组之间,随着蒸汽的不断膨胀,其容积流量已较大。中压级组一般工作在过热蒸汽区,无湿汽损失,同时各级的端部损失和漏汽损失相对较小,级组中各级的级效率较高。

C.低压级组:低压级组指包括最末级在内的几个压力级,其蒸汽压力低,容积流量大,一般工作于湿蒸汽区。由于低压级组蒸汽容积流量急剧增大,导致低压级组的叶栅高度和平均直径相应增大。一般加大直径可限制叶栅高度过分增大,又可增加级的理想焓降,减少级数,但末级的余速损失也会相应增大。低压级由于平均直径增加,叶栅高度增大,圆周速度相应增加,使离心力增大。在目前的技术条件下,末级叶片长度可达1000mm左右,末级的平均直径可达2500mm左右。单排汽口的汽轮机,其最大额定功率可达150MW左右。因此大功率汽轮机的低压部分必须进行分流。为减少湿汽损失,降低湿汽对叶片的冲蚀,限制汽轮机排汽的湿度应不超过12~13%,并设置去湿装置和采用去湿措施来降低蒸汽湿度对叶栅的冲蚀。

第2章汽轮机的负荷调节思考题解答

1. 汽轮机的负荷调节方式有几种?各有什么优点?

解答:汽轮机的负荷调节的方式有喷嘴调节、节流调节、滑压调节和复合调节四种。

喷嘴调节和节流调节是定压运行机组采用的负荷调节方式,在外负荷变化时,通过改变调节阀的开度,使进汽量变化,改变机组的功率,与外负荷的变化相适应。

采用喷嘴调节的汽轮机,在外负荷变化时,各调节阀按循序逐个开启或关闭。由于在部分负荷下,几个调节阀中只有一个或两个调节阀未全开,因此在相同的部分负荷下,汽轮机的进汽节流损失较小,其内效率的变化也较小。从经济性的角度,当机组负荷经常变动时,这种调节方式较为合理。

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汽轮机采用节流调节,在部分负荷下,所有的调节阀均关小,进汽节流损失较大,在相同的部分负荷下,其内效率相应较低,因此这种调节方式仅适应于带基本负荷的汽轮机。另外,采用节流调节的汽轮机没有调节级,在工况变化时,高、中压级的温度变化较小,故启动升速和低负荷时对零件加热均匀。

采用滑压调节的汽轮机,在外负荷变化时,调节阀保持全开,通过改变进汽压力,使进汽量和蒸汽的理想焓降变化,改变机组的功率,与外负荷的变化相适应。在相同的部分负荷下,由于所有的调节阀均全开,节流损失最小。但在部分负荷下,由于进汽压力降低,循环效率随之降低。另外,由于锅炉调节迟缓,在部分负荷下,若所有的调节阀均全开,当负荷增加时,调节阀不能参与动态调节,机组的负荷适应性较差。只有单元机组,或可切换为单元制连接的机组,其汽轮机才能采用复合调节方式。

复合调节方式是上述调节方式的组合。它有两种组合方式:其一是高负荷区采用额定参数定压运行喷嘴调节;中间负荷段采用滑压运行;低负荷区,采用低参数定压运行节流调节,即“定-滑-定”的调节方式。其二是低负荷区,采用低参数定压运行节流调节,其他负荷区采用滑压运行,即“滑-定”的调节方式。由于复合调节方式包含滑压调节方式,也只有单元机组,或可切换为单元制连接的机组,其汽轮机才能采用。对于亚临界机组,在高负荷区采用额定参数定压运行喷嘴调节,节流损失不大,循环效率没有降低,其经济性优于滑压运行方式。另外,可使部分负荷下滑压运行的主蒸汽压力相应提高,使循环效率降低较少,提高滑压运行的经济性,而且可以利用已关闭的高压调节阀参与动态调节,提高机组对外界负荷变化的适应能力。在低负荷区采用低参数定压运行节流调节,有利于锅炉稳定运行。对于超临界机组,在高负荷区等压线和等温线很陡,采用滑压调节经济性优于额定参数定压运行喷嘴调节,若不参加电网调频,在高、中负荷区采用滑压调节;在低负荷区采用低参数定压运行节流调节,即“滑-定”的复合调节方式。若参加电网调频,仍要采用“定-滑-定”的复合调节方式。

10.影响汽轮机相对内效率的因素有那些?

解答:汽轮机相对内效率反映机组通流部分的完善程度和运行状况。影响汽轮机相对内效率的主要因素有:汽轮机通流部分结构和表面状态的变化;通流部分动、静间隙的变化;汽轮机的负荷、进汽参数和调节阀门开度的变化等。

二、填空题

1.汽轮机级内漏汽主要发生在隔板和动叶顶部。

2.叶轮上开平衡孔可以起到减小轴向推力的作用。

3.部分进汽损失包括鼓风损失和斥汽损失。

4.汽轮机的外部损失主要有机械损失和轴封损失。

5.湿气损失主要存在于汽轮机的末级和次末级。

6.在反动级、冲动级和速度级三种方式中,要使单级汽轮机的焓降大,损失较少,应采用反动级。

7.轮周损失包括:喷嘴损失、动叶损失、余速损失。

1.压力反动度是指喷嘴后与级后蒸汽压力之差和级前与级后

压力之差之比。

2.某机组在最大工况下通过的蒸汽流量G=130.2 T/h,得到作用在动叶上的轴向推力ΣFz1=104339 N,作用在叶轮上的轴向推力ΣFz2=56859 N, 作用在各凸肩上的轴向推力ΣFz3=-93901 N,则机组总的轴向推力为 67297N

3.在多级汽轮机中,全机理想比焓降为1200 kJ/kg,各级的理想焓降之和为1230 kJ/kg ,则重热系数为 2.5% 。

4.减小汽轮机进汽阻力损失的主要方法是:改善蒸汽在汽门中的流动特性。

5.汽轮机损失包括级内损失和进汽阻力损失,排气损失,轴端漏气损失,机械摩擦损失。

6.汽轮发电机组中,以全机理想比焓降为基础来衡量设备完善程度的效率为相对效率以整个循环中加给1kg蒸汽的热量为基准来衡量的效率为绝对效率。

7.汽轮机机械效率的表达式为ηm = pe/pi

8.若应用汽耗率和热耗率来评价汽轮机经济性,对于不同初参数的机组,一般采用热耗率

评价机组经济性。

9.考虑整个机组的经济性,提高单机极限功率的主要途径是增大末级叶片轴向排气面积。

1.抽汽器有射汽抽汽器、射水抽汽器和水环式真空泵三种型式。

2.真空除氧过程中,机组满负荷时除氧效果较好,机组低负荷时除氧效果较差。

3.相同条件下,冬季与夏季相比,凝汽器效果较好的是冬

季。

4.评价凝汽器优劣的指标有真空,凝结水过冷度,凝结水含氧量,水阻,空冷区排出的汽气混合物的过冷度。

5.短喉部射水抽汽器中,当外界压力增大时,真空度降

低。

1.叶轮上开平衡孔可以起到减小轴向推力的作用。

2.在多级汽轮机中,全机理想比焓降为1200 kJ/kg,各级的理想焓降之和为1230 kJ/kg ,则重热系数为 2.5% 。

3.背压式汽轮机非调节级,流量增大,级的理想比焓降增大,反动度降低。

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4.汽轮发电机组中,以全机理想比焓降为基础来衡量设备完善程度的效率为 相对效率 以整个循环中加给1kg 蒸汽的热量为基准来衡量的效率为 绝对效率 。

5.喷射式抽汽器由于采用的工质不同,又分为 射汽抽汽器 和 射水抽汽器 两种。

6.汽轮机定压运行时喷嘴配汽与节流配汽相比,节流损失 少 ,效率 高 。

1.汽轮机的外部损失主要有 机械损失 和 轴封损失 。 2.汽轮机机械效率的表达式为 ηm = pe/pi 。 3.轮周损失包括: 喷嘴损失 、 动叶损失 、 余速损失 。 4.考虑整个机组的经济性,提高单机极限功率的主要途径是 增大末级叶片轴向排气面积 。

5.滑压运行方式是指当机组复合变化时,主汽压力 滑动 ,主汽温度 基本不变 。

6.汽轮机调节系统速度变动率的表达式为

()%1000min max ?-=n n n δ。

1.滑压运行方式是指当机组复合变化时,主汽压力 滑动 ,主汽温度 基本不变 。

2.负荷变化时,采用滑压运行于采用定压喷嘴调节方式相比,调节级后各级温度变化 很小 ,因而热应力 很小 。

3.凝汽式汽轮机中间级,流量变化时级的理想比焓降 不变 ,反动度 不变 。

背压式汽轮机非调节级,流量增大,级的理想比焓降 增大 ,反动度 降低 。

4.汽轮机定压运行时喷嘴配汽与节流配汽相比,节流损失 少 ,效率 高 。

5.两种配汽方式,汽轮机带高负荷时,宜采用 喷嘴配汽 ,低负荷时宜采用 节流配汽 。

6.节流配汽凝汽式汽轮机,全机轴向推力与流量成 正比 。

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。

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。

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 。

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。

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。

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 。

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? 。

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。 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 /2

x α= 。

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。 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。

汽轮机的轴承分推力 轴承和径向支承 轴承两大类。 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。

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。

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 。

危急遮断器的动作转速通常应在额定转速的110%~112% 范围内。 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。

一、单项选择题(每题2分,共20分)

1.蒸汽流动过程中,能够推动叶轮旋转对外做功的有效力是(C )。 A. 轴向力 B. 径向力 C. 周向力

D. 蒸汽压差

2.汽轮机级采用部分进汽度的原因是(B ) A. 叶片太长

B. 叶片太

C. 存在鼓风损失

D. 存在斥

汽损失

3.汽轮机的外部损失主要有(D )。 A. 排汽阻力损失

B. 机械损

C. 进汽节流损失

D. 轴封漏

汽损失

4.若汽轮机的余速利用系数增大,则该机(D )增大。

A. 整机循环效率

B. 整机理想焓降

C. 重热系数增大

D. 整机相对内效率

5.下列哪个因素是决定凝汽设备循环水温升的主要因素。(A)A. 循环水量 B. 凝汽器的水阻

C. 凝汽器的汽阻

D. 冷却水管的排列方式

6.汽轮机正常运行时,调节系统控制:(C)

A. 汽轮机自动主汽门

B. 同步器

C. 汽轮机调节汽门

D. 调速器

7.假设喷嘴前的蒸汽滞止焓为3350 kJ/kg,喷嘴出口蒸汽理想比焓值为3304.4 kJ/kg,则喷嘴实际出口速度为(A)

A. 9.5 m/s

B. 81.3

m/s

C. 81.9 m/s

D. 320 m/s 8.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ηu(A)

A. 增大

B. 降低

C. 不变

D. 无法确定

9.降低部分进汽损失,可以采取下列哪个措施?(D)

A. 加隔板汽封

B. 减小轴向间隙

C. 选择合适的反动度

D. 在非工作段的动叶两侧加装护罩装置

10.下列哪些指标可以用来评价不同类型汽轮发电机组的经济性?(A)

A. 热耗率

B. 汽耗率

C. 发电机效率

D.机械效率

1.火力发电厂汽轮机的主要任务是:(B)

A. 将热能转化成电能

B. 将热能转化成机械能

C. 将电能转化成机械能

D. 将机械能转

化成电能

2.具有一定压力和温度的蒸汽在喷嘴中膨胀时(C)

A. 压力下降,速度下降

B. 压力上升,速度下降

C. 压力下降,速度上升

D. 压力上升,速度上升

3.汽轮机的级中做功能力最大的级为:(C)

A. 纯冲动级

B. 带反动度的冲动级

C. 复速级

D. 反动级4.汽轮机除级内各项损失外,还可能发生下列哪些项损失?(D)A. 湿汽损失 B. 隔板漏汽损失

C. 叶顶漏汽损失

D. 轴封漏汽损失

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6.正常运行时,关于凝汽器内真空的形成,判断下列四个答案中哪一个是正确答案?(B)

A. 抽气器抽成的

B. 蒸汽在较低的温度下凝结形成的

C. 凝结水泵将水从凝汽器内抽出形成的

D. 汽轮机的末级叶片比较长,蒸汽膨胀得比较充分形成的。

7.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

8.已知蒸汽在汽轮机某级的滞止理想焓降为40 kJ/kg,该级的反动度为0.187,则喷嘴出口的理想汽流速度为(D)

A. 8 m/s

B. 122 m/s

C. 161 m/s

D. 255 m/s

9.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10.当各种条件相同时,冲动式汽轮机与反动式汽轮机的级数比约为:(C)

A. 2

B. 1

C. 1/2

D. 1/4

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

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

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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

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

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

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

●滞止参数:具有一定流速的蒸汽,如果假想蒸汽等熵地制止到速度为0时的状态,该状态为滞止状态,其参数叫滞止参数

●气流在斜切部分方向偏转的根本原因:喉部截面之后继续膨胀的气流是超音速气流,它膨胀时,比容的增大比流速的增大要快,必须在渐扩通道内才能膨胀,在喷嘴高度变化不大而另一侧又有壁面阻挡情况下,气流只有偏向另一侧才能扩大通流面积

●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

●假想速比:圆周速度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

●余速利用对最佳速比与轮周关系的影响:增大了轮周效率;最佳速比附近轮周效率敏感度下降,提高了适应工况变化的能力;使速比向增大方向移动;使轮周效率失去了对应于最高的基本对称性

●复速级效率低原因及优点:增加了导叶和第二列动叶中的能量损失,而且使第一列动叶中的损失增大。在圆周速度相同时,能承担比单列级大得多的理想比焓降,故采用复速级能使汽轮机的级数减少,结构紧凑;当它作为多级汽轮机的调节级时,蒸汽压力和温度在这一级下降较多,减少了汽轮机在高温高压蒸汽下工作的区域,不仅能减少高温材料,降低制造成本,而且有利于改善汽轮机的变工况性能

●叶型损失:附面层中的摩擦损失;附面层脱离引起的涡流损失;尾迹损失;冲波损失。影响因素:进汽角、相对节距(节距增大时,腹面对汽流约束减弱,背面出口段扩压范围和扩压程度增加,是叶型损失增大;节距减小时,单位流量摩擦增厚,出口边相对厚度增加,尾迹损失增大)和汽流马赫数。

●叶轮摩擦损失:叶轮两侧及围带表面的粗糙度引起的摩擦损失;子午面内的涡流运动引起的损失。

部分进汽损失:由鼓风损失(与部分进气度成反比)和斥汽损失(与喷嘴组数成正比)两部分组成。级的部分进气度:装有喷嘴的弧段长度与整个圆周长度的比值。●漏气损失:由隔板漏气损失和动叶顶部漏气损失组成。减小措施:尽量减小径向间隙,但汽轮机在启动等情况下,静止部分和转动部分受热不均,温差较大,为避免两者摩擦,径向间隙不能太小。因此采用径向和轴向气封结构。对于较长的扭叶片级,在无围带的情况下,往往将动叶顶部削薄,缩短动叶与气缸的间隙,从而达到气封的作用。此外还应减小叶顶反动度,使动叶顶部前后压差不至过大。叶轮上开设平衡孔。

●湿气损失:饱和蒸汽汽轮机的各级和普通凝气式汽轮机的最后几级都工作在湿蒸汽区,从而对干蒸汽的工作造成能量损失。减少湿汽损失措施:1)去湿方法:由捕水口捕水室和输水通道组成的级内捕水装置;采用具有吸水缝的空心喷嘴;采用出汽边喷射蒸汽的空心喷嘴。2)提高动叶本身抗冲蚀能力:采用耐侵蚀性能强的叶片材料;在叶片进汽边背弧上镶焊硬质合金;对叶片表面镀铬、局部高频淬硬、电火花强化和氮化等。

▲多级汽轮机的优点:1)循环热效率大大提高:蒸汽初参数大大提高,排气压力降得很低,还可采用回热循环和中间再热循环2)相对内效率明显提高:设计工况下每级均在最佳速比附近工作;余速动能可被下级利用;叶高损失减小,喷嘴流动效率高;上面级的损失可被下级部分利用(重热现象)3)单机功率大,故单位功率汽轮机组造价、材料消耗及占地面积减小,故投资小。缺点:1)增加了隔板漏气损失,由于焓降大,最后几级的湿汽损失大2)级数多,增加了机组的长度和质量3)初参数提高,使前几级对金属材料的要求提高了4)级数增加,零部件增多,使全机造价成本提高。

▲低压段反动度增大原因:低压段叶片高度很大,为保证叶片根部不出现负反动度,平均直径处的反动度较大;级的比焓降大,为避免喷嘴出口流速超过临界速度过多而采用缩放喷嘴,只有增大级的反动度,才能增大动叶比焓降。

▲进汽阻力损失:由于蒸汽在汽轮机进气机构中节流,造成蒸汽在汽轮机中的理想焓降减少,称为进气机构的阻力损失。措施:控制阀门与管道中蒸汽流速;采用带扩压管的单座阀。

▲排汽阻力损失:汽轮机的乏汽从最后一级动叶排出后,由于排气要在引至凝汽器的过程中克服摩擦,涡流等阻力造成的压力降低,使其汽轮机的理想焓降减少。措施:通过扩压把排气动能转化为静压,以补偿排气管中的压力损失

汽轮机的极限功率:在一定的初中参数和转速下,单排气口凝气式汽轮机所能发出的最大功率

▲轴封系统的原理、作用、组成、特点:1)原理:每一道汽封圈上有若干高低相间的汽封片(齿),这些汽封片是环形的。蒸汽从高压端泄入汽封,当经过第一个汽封片的狭缝时,由于汽封片的节流作用,蒸汽膨胀降压加速,进入汽封片后的腔室后形成涡流变成热量,使蒸汽的焓值上升,然后蒸汽又进入下一腔室,这样蒸汽压力便逐齿降低,因此在给定的压差下,如果汽封片片数越多,则每一个汽封片两侧压差就越小,漏汽量也就越小。2)作

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用:利用轴封漏气加热给水或到低压处作功;防止蒸汽自气封处漏气;冷却轴封,防止高压端轴封处过多传至主轴承而造成轴承温度过高,影响轴承安全;防止空气漏入汽轮机真空部分3)组成:轴封,供气母管急均压箱,轴封加热器和轴封抽气器4)特点:轴封分成多段多室,与大气环境接近的腔室的压力由抽气器或者风机维持低于大气压力,紧邻的腔室压力由压力调节器维持高与大气压力,从而保证蒸汽不外泄,空气不内漏。

▲轴向推力组成和平衡:1)(冲动式)蒸汽作用在动叶上的轴向力;蒸汽作用在叶轮轮面上的轴向力;蒸汽作用在转子凸肩上的轴向力;蒸汽作用隔板汽封和轴封套筒上的轴向推力组成。(反动式)作用在叶片上的轴向推力;作用在轮股锥型面上的轴向推力;作用在转子阶梯上的轴向推力。2)平衡活塞法;相反流动布置法;叶轮上开平衡孔;采用推力轴承。

▲抽气效应:喷嘴中流出的高速气流在叶根处对隔板与叶轮间腔室内的蒸汽产生抽吸作用,其效应相当于增大腔室中的压力。泵浦效应:高速旋转的叶轮带动周围蒸汽旋转运动,离心力使部分蒸汽产生指向叶根的径向运动,叶轮和叶根间隙两侧增加一压差,其效应相当于增大腔室中的压力

▲提高单机最大功率的途径:提高新汽参数使全机理想比焓降增大,以及降低凝汽器真空使末级排气比容减小;使用高强度、低密度材料;增加汽轮机的排气口,即进行分流;采用低转速

■弗留格尔公式使用条件:保持设计工况和变工况下通气面积不变,若由于其他原因,使通气面积发生改变时应进行修正,同一工况下,各级的流量相等或成相同的比例关系,流过各级的气流为一股均质流。

■节流配气和特点:进入汽轮机的所有蒸汽都通过一个调节气门,然后进入汽轮机的配方式。负荷小于额定值时,所有蒸汽节流;同样复合下,背压越高,节流效率越低。优点:结构简单,启动或变负荷时第一级受热均匀,且温度变化小,热应力小。

■喷嘴配气和特点:喷嘴配气是依靠几个调节控制相应的调节级喷嘴来调节汽轮机的进气量。部分进气,满负荷时仍存在部分进汽,所以效率比节流配汽低,部分负荷时,只有那个部分开启的调节气门中蒸汽节流较大,而其余全开气门中的蒸汽节流已减少到最小,故定压运行时,喷嘴配气与节流配汽相比,节流损失较少,效率较高。缺点:调节级存在部分进气损失且受热不均,调节级余速不能利用,负荷下降时高压缸各级温度变化大

■凝汽式汽轮机和背压机的轴向推力随负荷的变化规律:对于凝汽式汽轮机,负荷即流量变化时,各中间级焓降基本不变,因而反动度不变,各级前后压差与流量程正比,即汽轮机轴向推力与流量成正比;同时,末级不遵循此规律,调节级的轴向推力也是随部分进汽度而改变的,且最大负荷时,轴向推力最大,但调节级和末级其轴向推力在总推力中所占比例较小,一般忽略,认为凝汽式汽轮机总轴向推力与流量成正比,且最大负荷时轴向推力最大。背压机非调节级的压力与流量不成正比,且流量减少时各级理想比焓降变小,反动度增大,故轴向推力与流量不成正比,其最大轴向推力在某一中间负荷处。

■滑压运行:调节气门全开或开度不变,根据负荷大小调节进入锅炉的燃料量,给水量和空气量,使锅炉出口蒸汽压力和流量随负荷而变化,维持出口蒸汽温度不变的运行方式。

■定滑定运行优点:汽轮机采用喷嘴配汽,高负荷区域内进行定压运行,用启闭调节汽门来调节负荷,汽轮机组初压较高,循环热效率较高,且负荷偏离设计值不远,相对内效率也较高。较低负荷区域内仅全关最后一个,两个或三个调节汽门,进行滑压运行,这时没有部分开启汽门,节流损失较小,全机相对内效率接近设计值,负荷急剧增减时,可启闭调节汽门进行应急调节。在滑压运行的最低负荷点之下又进行初压水平较低的定压运行,以免经济性降低太多。

■最危险工况:第一调节气门全开,而其他调节气门全关的情况,当只有在上述情况下,不仅⊿htI最大,且流过第一喷嘴组的流量是第一喷嘴前压力等于调节气门全开时第一级前压力情况下的临界流量,是第一喷嘴的最大流量,这段流量集中在第一喷嘴后的少数动叶上,使每个动叶分摊的蒸汽流量最大,动叶的蒸汽作用力正比于流量和比焓降之积,因此此时调节级受力最大,是最危险工况。(结合图考虑)

■汽轮机初压升高时,为什么末级叶片危险性最大:初温不变,初压升高过多,将使主蒸汽管道、主汽门、调节汽门、导管等承压部件内部应力增大。若调节汽门开度不变,则初压升高,致使新汽比容减小、蒸汽流量增大、功率增大、零件受力增大。各级叶片的受力正比于流量而增大,流量增大时末级叶片的比焓降增大的最多,而叶片的受力正比于流量和比焓降之积,故此时末级运行安全性危险。同时流量增大还将使轴向推力增大。

■初温不变,初压降低一般不会带来危险,但所发功率不减小,甚至仍要发出额定功率,必将使全机蒸汽流量超过额定值,这时各监视段压力超过最大允许值,使轴向推力增大,这是危险的。所以初压降低时,功率必须相应减小。

■初压不变,初温升高使锅炉过热器和再热器管壁、新汽和再热蒸汽管道、高中压主汽门和调节汽门、导管及高中压缸部件的温度都升高,温度越高,钢材蠕变速度越快,蠕变极限越小。汽温过高将使钢材蠕变的塑性变型过大,从而发生螺栓变长,法兰内开口,预紧力变小等问题,既影响安全又缩短机组寿命。

■初压不变,初温下降,影响安全的关键是汽温下降速度,新汽温度下降过快,往往是锅炉满水等事故引起的,应防止汽轮机水冲击。若调节汽门开度不变,则比容减小将使流量增大,但比焓降随温度减小而减小,故功率变化不大。然而比焓降减小后反动度增大,使轴向推力增大。

■极限真空:P2降到由于末级动叶斜切部分膨胀而多发的功率等于最低压回热抽汽量增大使最末级组少发的功率时的真空。

■汽轮机排气参数升高对运行的影响:汽轮机的循环效率和相对内效率降低,经济型下降;排气温度升高可能造成凝汽器泄露;

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《汽轮机原理》习题集与答案解析

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的汽轮机就是( 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与P2的关系为( C ) A.P1P2 C.P1=P2 D.P1≥P2 7.当选定喷嘴与动叶叶型后,影响汽轮机级轮周效率的主要因素( A ) A、余速损失 B、喷嘴能量损失 C、动叶能量损失 D、部分进汽度损失 8.下列哪项损失不属于汽轮机级内损失( A ) A、机械损失 B、鼓风损失 C、叶高损失 D、扇形损失 9.反动级的结构特点就是动叶叶型( B )。 A、与静叶叶型相同 B、完全对称弯曲 C、近似对称弯曲 D、横截面沿汽流方向不发生变化 10.当汽轮机的级在( B )情况下工作时,能使余速损失为最小。 A、最大流量 B、最佳速度比 C、部发进汽 D、全周进汽 1、汽轮机的级就是由______组成的。 【 C 】

2018年《汽轮机设备》考试试题及答案

2018年《汽轮机设备》考试试题及答案【完整版】 一、填空题 1、汽轮机转动部分包括(主轴)、(叶轮)、(动叶栅)、(联轴器)及其紧固件等。 2、转子的作用是汇集各级动叶片上的(旋转机械能),并将其传递给(发电机)。 3、汽缸内装有(隔板)、(隔板套)、(喷嘴室)等静止部件,汽缸外连接着(进汽)、(排汽)、(抽汽)等管道以及支承座架等。 4、进汽部分是指(调节阀)后蒸汽进入汽缸(第一级喷嘴)之前的这段区域,它是汽缸中承受蒸汽压力和温度(最高)的部分。 5、汽缸的支承方法有两种:一是通过(猫爪)支承在台板上的(轴承座上);另一种是用外伸的撑角螺栓直接固定在(台板上)。 6、汽轮机滑销可分为(横销)、(纵销)、(立销)、(角销)、(斜销)、(猫爪横销)等。 7、汽封按其安装的位置不同可分为(轴端汽封)(隔板汽封)(通流部分汽封) 8、汽轮机的短叶片和中长叶片常用(围带)连接成组,长叶片则在叶身中部用(拉筋)连接成组。 9、叶根是(叶片)与(轮缘)相连接的部分,其作用是(紧固动叶)。

10、汽轮机中心孔的作用是为了去除转子段压时集中在轴心处的(夹杂物)和(疏松部分),以保证转子强度。同时,也有利于对转子进行(探伤)检查 二、选择题 1、在汽轮机停机过程中,汽缸外壁及转子中心孔所受应力(B) A、拉应力; B、压应力; C、机械应力 2、汽轮机冷态时将推力盘向非工作轴承推足定轴向位移零位,则在汽轮机冷态启动前轴向位移只能是(B) A 、零值;B、零或正值;C、零或负值 3、用来承担转子的重量和旋转的不平衡力的轴承是(B) A、推力轴承; B、径向轴承; C、滑动轴承 4、汽轮机高压前轴封的作用(A) A、防止高压蒸汽漏入; B、回收蒸汽热量; C、防止高压蒸汽漏出 5、大容量汽轮机高中压缸采用双层缸结构是因为(A) A、变工况能力强; B、能承受较高的压力; C、能承受较高的温度 6、用以固定汽轮机各级的静叶片和阻止级间漏汽的设备是(B) A、轴封套; B、隔板; C、静叶持环 7、梳齿型、J型和纵树型汽封属于(B) A、炭精式汽封; B、曲径式汽封; C、水封式汽封 8、汽轮机安装叶片的部位是(B)

汽轮机试题与答案

汽轮机试题与答案 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 C cr D. C1≤C cr 3.当渐缩喷嘴出口压力p1小于临界压力p cr时,蒸汽在喷嘴斜切部分发生膨胀,下列哪个说法是正确的? 【 B 】 A. 只要降低p1,即可获得更大的超音速汽流 B. 可以获得超音速汽流,但蒸汽在喷嘴中的膨胀是有限的 C. 蒸汽在渐缩喷嘴出口的汽流流速等于临界速度C cr D. 蒸汽在渐缩喷嘴出口的汽流流速小于临界速度C cr 4.汽轮机的轴向位置是依靠______确定的?【 D 】 A. 靠背轮 B. 轴封 C. 支持轴承 D. 推力轴承 5.蒸汽流动过程中,能够推动叶轮旋转对外做功的有效力是______。【 C 】 A. 轴向力 B. 径向力 C. 周向力 D. 蒸汽压差 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ηu【 A 】 A. 增大 B. 降低 C. 不变 D. 无法确定 7.工作在湿蒸汽区的汽轮机的级,受水珠冲刷腐蚀最严重的部位是:【 A 】 A. 动叶顶部背弧处 B. 动叶顶部内弧处 C. 动叶根部背弧处 D. 喷嘴背弧处 8.降低部分进汽损失,可以采取下列哪个措施?【 D 】 A. 加隔板汽封 B. 减小轴向间隙 C. 选择合适的反动度 D. 在非工作段的动叶 两侧加装护罩装置 9.火力发电厂汽轮机的主要任务是:【 B 】 A. 将热能转化成电能 B. 将热能转化成机械能 C. 将电能转化成机械能 D. 将机械能转化成电能 10.在纯冲动式汽轮机级中,如果不考虑损失,蒸汽在动叶通道中【 C 】 A. 相对速度增加 B. 相对速度降低; C. 相对速度只改变方向,而大小不变 D. 相对速度大小和方向都不变 11.已知蒸汽在汽轮机某级的滞止理想焓降为40 kJ/kg,该级的反动度为0.187,则喷嘴出口的理想汽流速度为 A. 8 m/s B. 122 m/s C. 161 m/s D. 255 m/s 【 D 】 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;

2019汽机考试题及答案

汽机专业考试题 一、填空题 1.汽轮机的基本工作原理是力的冲动原理和反动原理。 2.汽轮机的转动部分通常叫转子,由主轴、叶轮、动叶栅、联轴器及其它 装在轴上的零部件组成。 3.汽轮机的内部损失包括进汽机构的节流损失、排汽管压力损失、 级内损失。 4.汽轮机调节系统一般由转速感受机构、传动放大机构、执行机构、反馈装置等组成。 5.决定电厂热经济性的三个主要蒸汽参数是初压力、初温度、排气压力。 6.排汽缸的作用时将汽轮机末级动叶排出的蒸汽导入凝汽器中 7.汽轮机凝汽器的钢管结垢,将使循环水出入口温差减少,造成凝汽器端差增大, 真空降低。 8.汽轮机供油系统主要由主油泵、注油器、冷油器、滤油器、减压 阀、邮箱等组成。 9.蒸汽管道的疏水按投入运行时间和运行工况可分为:自由疏水、 起动输水和经常输水。 10.电力生产的基本方针是安全第一预防为主防治结合。 二、选择题 1.火力发电厂汽轮机的主要任务是:(B) A.将热能转化成电能 B.将热能转化成机械能 C.将电能转化成机械能 D.将机械能转化成电能 2.汽轮机的级中做功能力最大的级为:(C) A纯动级 B.带反动度的冲动级 C复速级 D.反动级 3.汽轮机除级内各项损失外,还可能发生下列哪些项损失?(D) A. 湿汽损失 B. 隔板漏汽损失 C. 叶顶漏汽损失 D. 轴封漏汽损失 4.正常运行时,关于凝汽器内真空的形成,判断下列四个答案中哪一个是正确答案( B ) A.抽气器抽成的 B.蒸汽在较低的温度下凝结形成的 C.凝结水泵将水从凝汽器内抽出形成的

D.汽轮机的末级叶片比较长,蒸汽膨胀得比较充分形成的。 5.给水泵平衡管的作用是( D )。 A.防止泵过热损坏 B.防止泵超压 C.防止泵过负荷 D.减少轴向推力 6.液体在沸腾时蒸汽和液体的温度( A ) A.相等 B.蒸汽温度大于液体温度 C.液体温度大于蒸汽的温度 7.已知工质的压力是p,温度是t,当温度t小于该压力下的饱和温度ts时,工质所处的 状态是(A) 状态 A.未饱和水; B.饱和水 C.过热蒸汽 8.工质在换热器中进行的热交换过程是( C ) A.对流换热过程; B.辐射换热过程 C.传热过程。 9.蒸汽在汽轮机内的膨胀做功过程可看作为( C )过程。 A.等压膨胀做功 B.等温等压膨胀做功 C.绝热膨胀做功 D.等焓膨胀做功。 10.凝汽器属于( C )换热器。 A.混合式 B.蓄热式 C.表面式。 三、简答题 1、哪些情况下要破坏真空紧急停机? (1)汽轮发电机组任一道轴承振动达紧急停机值。 (2)汽轮发电机组内部有明显的金属摩擦声和撞击声。 (3)汽轮机发生水冲击,或主、再热蒸汽温度10min内急剧下降50℃。 (4)汽轮发电机组任一道轴承断油冒烟或轴承回油温度突然上升至紧急停机值。 (5)轴封内冒火花。 (6)汽轮机油系统着火,不能很快扑灭,严重威胁机组安全运行。 (7)发电机或励磁机冒烟着火。 (8)汽轮机转速升高到危急保安器动作转速(3330r/min),而危急保安器未动作。 (9)汽轮机任一道轴承金属温度升高至紧急停机值。 (10)润滑油压力下降至紧急停机值,虽经启动交直流润滑油泵仍无效。 (11)汽轮机主油箱油位突降至紧急停机值,虽加油仍无法恢复。 (12)汽轮机轴向位移达紧急停机值。 (13)汽轮机胀差达紧急停机值。 2、厂用电中断应如何处理? ①起动直流润滑油泵、直流密封油泵,立即打闸停机。

汽轮机原理复习试题

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 )

汽机考试试题4答案

汽机考试试题4答案 姓名 _________ 岗位______________________ 成绩_______________ 一. 填空:(30分、每题3分) 1. 除氧器在运行中主要监视(压力)、(水位)、(温度)、(溶氧量)。 2. 加热器泄漏会使(端差升高)、(出口水温下降)、(汽侧水位高)、(抽汽管道冲击)。 3. 汽轮机调节系统由(转速感受机构)、(传动放大机构)、(执行机构)和(反馈机构)等四部分。 4. 在(机组新安装和大修后)、(调速保安系统解体检修后)、(甩负荷试验前)、(停机一个月后再启动)情况下,应采用提升转速的方法做危急保安器超速脱扣试验。 5. 发现汽轮机组某一轴瓦回油温度升高应参照其它各瓦(回油温度),冷油器(出口油温),轴瓦(油膜压力)用本瓦的(钨金温度)进行分析。 6. 机组旁路系统作用是加快(启动速度),改善(启动条件),延长汽轮机寿命;保护再热器,(回收工质),降低噪音,使锅炉具备独立运行的条件,避免或减少安全门起座次数。 7. 汽轮机油箱装设排油烟机的作用是排除油箱中的(气体)和(水蒸气)。这样一方面使(水蒸气)不在油箱中凝结;另一方面使油箱中压力不(高于)大气压力,使轴承回油顺利地流入油箱。 8蒸汽温度太低,会使汽轮机最后几级的蒸汽湿度(增加),严重时会发生(水冲击)。 9.凝汽器真空下降的主要象征为:排汽温度(升高),端差(增大),调节

器门不变时,汽机负荷(下降)。 10.汽轮机单阀控制,所有高压调门开启方式相同,各阀开度(一样),特点是(节流调节)、(全周进汽)。 二.选择:(15 分、每题1 分)1.已知介质的压力和温度,当温度小于该压力下的饱和温度时,介质的状态是( A ) A、未饱和水B 、饱和水C 、过热蒸汽 2. 凝结器真空上升到一定值时,因真空提高多发的电与循环水泵耗电之差最大时的真空称为( C ) A、绝对真空B 、极限真空C 、最佳真空3.给水中溶解的气体危害性最大的是( A )。 A、氧气; B、二氧化碳;C氮气。4.给水泵出口再循环的管的作用是防止给水泵在空负荷或低负荷时( C )。 A、泵内产生轴向推力 B、泵内产生振动 C、泵内产生汽化 D、产生不稳定工况5.汽轮机停机后,盘车未能及时投入,或盘车连续运行中途停止时,应查明原因,修复后( C ),再投入连续盘车。 A、先盘90度B 先盘180度C、先盘180度直轴后D、先盘90 度直轴后 6.汽轮机凝汽器真空变化,引起凝汽器端差变化,一般情况下,当凝汽器真空升高时,端差( C )。 A、增大 B、不变 C、减小 D、先增大后减小

汽轮机专业中级工职业技能鉴定试题及答案

汽轮机专业中级工职业技能鉴定试题及答案 一、选择题 1.1001 当容器内工质的压力大于大气压力,工质处于() ()正压状态;()负压状态;()标准状态;()临界状态。 2.1002 在焓—熵图的湿蒸汽区,等压线与等温线() ()是相交的;()是相互垂直的;()是两条平引的直线;()重合。3.1004 朗肯循环是由()组成的。 ()两个等温过程,两个绝热过程; ()两个等压过程,两个绝热过程; ()两个等压过程,两个等温过程; ()两个等容过程,两个等温过程。 4.1005 金属材料的强度极限σ是指()。 ()金属材料在外力作用下产生弹性变形的最大应力; ()金属材料在外力作用下出现塑性变形时的应力; ()金属材料在外力作用下断裂时的应力; ()金属材料在外力作用下出现弹性变形时的应力。 5 .2007 凝汽器内蒸汽的凝结过程可以看作是() ()等容过程;()等焓过程;()绝热过程;()等压过程; 6.2008 沸腾时气体和液体同时存在,气体和液体的温度() ()相等;()不相等;()气体温度大于液体温度;()气体温度小于液体温度。 7.2009 已知介质的压力p 和温度t,在该温度下,当p 小于p 饱时,介质所处的状态是() ()未饱和水;()湿蒸汽;()干蒸汽;()过热蒸汽。 8.2010 沿程水头损失随水流的流程增长而() ()增大;()减少;()不变;()不确定; 9.3012 两台离心水泵串联运行,() ()两台水泵的扬程应该相同; ()两台水泵的扬程相同,总扬程为两泵扬程之和; ()两台水泵扬程可以不同,但总扬程为两泵扬程之和的1/2; ()两台水泵扬程可以不同,但总扬程为两泵扬程之和。 10.1016 油系统多采用()阀门。 ()暗;()明;()铜制;()铝制; 11.1017 减压门属于() ()关(截)断门; ()调节门; ()旁路阀门; ()安全门。 12.1018 凝汽器内真空升高,汽轮机排汽压力() ()升高;()降低;()不变;()不能判断。 13 1019 加热器的种类,按工作原理不同可分为() ()表面式加热器,混合式加热器;

汽轮机试题

1. 汽轮机按工作原理可分为(冲动式)汽轮机和(反动式)汽轮机。 2. 凝汽式汽轮机总的轴向推力的最大值出现在(最大)负荷处,背压式汽轮机总的轴向推力最大值出现在(中间)负荷处。 3. 汽轮机叶片由(叶顶)(叶型)(叶根)三部分。 4. 在汽轮机级内的各项损失中,全周进汽的级中不存在(部分进汽)损失,在过热蒸汽区不存在(湿汽)损失,扭叶片级不存在(扇形)损失。 5. 反动级、纯冲动级、复速级的最佳速比下工作时做功能力的比值是(1:2:8).轮周效率的比较:反动级>纯冲动级>复速级。 6.轴承分推力轴承和支持轴承。 7.汽轮机保护系统由(感应机构)(传递放大机构)(执行配汽机构)(调节对象)等组成。 8.一次调整抽汽式机组,电负荷不受热负荷增大时,高压调节阀应(增大)低压调节阀应(减小)。 9.凝汽器的传热面积分为(主凝结)区和(空气冷却)区。 10.蒸汽在喷嘴斜切部分膨胀的条件:喷嘴的背压小于临

界压力。 11.多级汽轮机损失包括外部损失和内部损失。外部损失包括机械损失和外部漏气损失;内部损失包括节流损失、中间再热管的压力损失、排汽管中的压力损失。 12.供电的质量标准是:电压、频率。 13.衡量级内能量转换过程完善程度的指标是级的相对内效率。 14. 汽轮机调节的任务:当外界负荷改变时,自动改变进汽量,使发出的功率与外界电负荷相适应;且保证调节后机组转速的偏差不超过允许范围。 15. 转子包括:叶片、叶轮、主轴、联轴器。静子包括:汽缸、隔板套、隔板、喷嘴、汽封、轴承、滑销系统。 16.现代大型节流配汽汽轮机若是滑压运行,则即可用于承担基本负荷,也可用于调峰;若是定压运行,则只承担基本负荷。 17. N200-12.75/535/535-2代表意义:N:凝汽式汽轮机(B:背压式);200代表汽轮机额定功率MW; 12.75代表主蒸汽压力Mpa ;第一个535代表主蒸汽温度;第二个535代表中间再热温度;2代表变型设计次序。

汽轮机试题库1

汽轮机试题库 一、填空 1、除氧器并列前应检查,并使两台除氧器的(水位)、(压力)、(水温)基本相同,否则不能并列。 2、正常运行中,除氧器压力维持在(0.02~0.04) 3、正常运行中,除氧器水温应控制在(102~104℃) 4、正常运行中,除氧器水位保持在(2/3)左右,高于(3/4)或低于(2/5)报警。 5、双减在运行期间应经常监视其出口(压力)、(温度),保持在规定范围之内。 6、机组停运后,后汽缸排汽温度降至50℃以下时,停冷凝器。 7、凝结水过冷却度应在(1~2℃),最大(3℃)。 8、冷凝器两侧循环水出水温度差不大于(2℃)。 9、冷凝器端差,应在(7~12℃)之间。 10、热井水位应维持在(1/2)左右。 11、凝结水硬度正常运行中不大于(3),启动时不大于(20)方可回收。 12、正常运行中,凝结水含氧量不大于(50)。 13、开机时油温达40℃时投入冷油器,保持润滑油温在(35~45℃)之间。 14、若冷油器停后备用,其出口油门、出口水门应在(开启)位置。 15、当发电机风温达(30℃)时,投入空冷器,保持发电入口风温在(20~35℃之间),最高不超过(40℃)。 16、发电机两侧进口风湿差不应超过(3℃)。 17、低加的投入1#机组应在负荷大于1500,2#、3#机组应在负荷大于(3000)时进行。 18、正常运行中,低加水位保持在(1/2)左右,最高不超过(2/3)刻度。 19、正常运行中,低加(空气门)应调整到一定开度,防止蒸汽漏入冷凝器,影响真空。 20、高加的投入,1#机在负荷达3500,2#、3#机在负荷达7000时进行。 21、及时调整高加进汽量,保证其出口水温150℃ 22、凝结水泵启动前的检查,电机绝缘良好,盘动转子灵活,水泵及电机内无杂音,保护罩牢固可靠。 23、凝结水泵启动前向热井补水至3/4。

汽轮机选择题题库有答案

1.火力发电厂汽轮机的主要任务是:(B) A. 将热能转化成电能 B. 将热能转化成机械能 C. 将电能转化成机械能 D. 将机械能转化成电能2.具有一定压力和温度的蒸汽在喷嘴中膨胀时(C) A. 压力下降,速度下降 B. 压力上升,速度下降 C. 压力下降,速度上升 D. 压力上升,速度上升3.汽轮机的级中做功能力最大的级为:(C) A纯动级 B. 带反动度的冲动级 C复速级 D. 反动级 4.汽轮机除级各项损失外,还可能发生下列哪些项损失?(D) A. 湿汽损失 B. 隔板漏汽损失 C. 叶顶漏汽损失 D. 轴封漏汽损失 5.多级汽轮机相对效率降低的不可能原因是(D)。 A.余速利用系数降低 B.级损失增大 C.进排汽损失增大 D.重热系数降低 6.正常运行时,关于凝汽器真空的形成,判断下列四个答案中哪一个是正确答案?(B) A.抽气器抽成的 B.蒸汽在较低的温度下凝结形成的 C.凝结水泵将水从凝汽器抽出形成的 D.汽轮机的末级叶片比较长,蒸汽膨胀得比较充分形成的。7.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 8.已知蒸汽在汽轮机某级的滞止理想焓降为40 kJ/kg,该级的反动度为0.187,则喷嘴出口的理想汽流速度为(D) A. 8 m/s B. 122 m/s C.161 m/s D. 255 m/s 9.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 10.当各种条件相同时,冲动式汽轮机与反动式汽轮机的级数比约为:(C) A.2 B. 1 C.1/2 D.1/4 11.给水泵平衡管的作用是(D )。 A防止泵过热损坏B防止泵超压 C防止泵过负荷D减少轴向推力 12、液体在沸腾时蒸汽和液体的温度(A) (A)相等;

汽轮机试题与答案

汽轮机试题与答案 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的汽轮机就是【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、汽轮机的级就是由______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 C cr D、C1≤C cr 3、当渐缩喷嘴出口压力p1小于临界压力p cr时,蒸汽在喷嘴斜切部分发生膨胀,下列哪个说法就是正确的? 【B 】 A、只要降低p1,即可获得更大的超音速汽流 B、可以获得超音速汽流,但蒸汽在喷嘴中的膨胀就是有限的 C、蒸汽在渐缩喷嘴出口的汽流流速等于临界速度C cr D、蒸汽在渐缩喷嘴出口的汽流流速小于临界速度C cr 4、汽轮机的轴向位置就是依靠______确定的?【D 】 A、靠背轮 B、轴封 C、支持轴承 D、推力轴承 5、蒸汽流动过程中,能够推动叶轮旋转对外做功的有效力就是______。【C 】 A、轴向力 B、径向力 C、周向力 D、蒸汽压差 6、在其她条件不变的情况下,余速利用系数增加,级的轮周效率ηu【A 】 A、增大 B、降低 C、不变 D、无法确定 7、工作在湿蒸汽区的汽轮机的级,受水珠冲刷腐蚀最严重的部位就是: 【A 】 A、动叶顶部背弧处 B、动叶顶部内弧处 C、动叶根部背弧处 D、喷嘴背弧处 8、降低部分进汽损失,可以采取下列哪个措施?【D 】 A、加隔板汽封 B、减小轴向间隙 C、选择合适的反动度 D、在非工作段 的动叶两侧加装护罩装置 9、火力发电厂汽轮机的主要任务就是: 【B 】 A、将热能转化成电能 B、将热能转化成机械能 C、将电能转化成机械能 D、将机械能转化成电能 10、在纯冲动式汽轮机级中,如果不考虑损失,蒸汽在动叶通道中【C 】 A、相对速度增加 B、相对速度降低; C、相对速度只改变方向,而大小不变 D、相对速度大小与方向都不变 11、已知蒸汽在汽轮机某级的滞止理想焓降为40 kJ/kg,该级的反动度为0、187,则喷嘴出口的理想汽流速度为 A、8 m/s B、122 m/s C、161 m/s D、255 m/s 【D 】 12、下列哪个说法就是正确的【C 】 A、喷嘴流量总就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;

汽轮机试题1

第一部分选择题 一、单项选择题(本大题共10小题,每小题1.5分,共20分)在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的,请将正确选项前的字母填在题后的括号内。 1.目前在汽轮机末级常用的去湿措施是() A. 采用去湿槽 B. 在叶片背弧镶焊硬质合金 C. 加装护罩 D. 超临界汽轮机 2.新蒸汽初参数为16.7Mpa的汽轮机为() 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 3.汽轮机内蒸汽流动总体方向大致平行于转轴的汽轮机称为() A. 向心式汽轮机 B. 辐流式汽轮机 C. 周流式汽轮机 D. 轴流式汽轮机 4.相同平均直径的反动级与纯冲动级保持最高轮周效率时的做功能力比为() A. 1:1 B. 1:2 C. 2:1 D. 1:4 5.采用下列哪种措施可以提高凝汽式汽轮机末级的蒸汽干度() A. 提高背压 B. 提高初压 C. 扇形损失 D. 叶轮磨擦损失 6.采用扭叶片可以减少 A. 湿汽损失 B. 漏汽损失 C. 扇形损失 D. 叶轮磨擦损失 7.设为喷嘴实际压力比,为临界压力比,当时,蒸汽在喷嘴斜切部分有膨胀。() A. B. C. D. 8.反动级的最佳速比为。(其中为喷嘴出汽角)() A. B. C. D. 9.目前大型高效机组的电厂效率可以达到() A. 40%左右 B. 60%左右 C. 70%左右 D. 90%左右 10.以下说法正确的是() A. 可以通过提高重热系数的办法,画提主多级汽轮机的相对内效率 B. 不能采用提高重热系数的方法来提高汽轮机的相对内效率 C. 提高重热系数,可能提高多级汽轮机的相对内效率,也可能降低多级汽轮机的相对内效率 D. 重热系数与相对内效率无关

《汽轮机原理》习题与答案

《汽轮机原理》 目录 第一章汽轮机级的工作原理 第二章多级汽轮机 第三章汽轮机在变动工况下的工作 第四章汽轮机的凝汽设备 第五章汽轮机零件强度与振动 第六章汽轮机调节 模拟试题一 模拟试题二 参考答案

第一章汽轮机级的工作原理 一、单项选择题 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. C 1C cr D. C 1 ≤C cr 3.当渐缩喷嘴出口压力p 1小于临界压力p cr 时,蒸汽在喷嘴斜切部分发生膨胀, 下列哪个说法是正确的?【 B 】 A. 只要降低p 1 ,即可获得更大的超音速汽流 B. 可以获得超音速汽流,但蒸汽在喷嘴中的膨胀是有限的 C. 蒸汽在渐缩喷嘴出口的汽流流速等于临界速度C cr D. 蒸汽在渐缩喷嘴出口的汽流流速小于临界速度C cr 4.汽轮机的轴向位置是依靠______确定的?【 D 】 A. 靠背轮 B. 轴封 C. 支持轴承 D. 推力轴承 5.蒸汽流动过程中,能够推动叶轮旋转对外做功的有效力是______。【 C 】 A. 轴向力 B. 径向力 C. 周向力 D. 蒸汽压差 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ηu【 A 】 A. 增大 B. 降低 C. 不变 D. 无法确定 7.工作在湿蒸汽区的汽轮机的级,受水珠冲刷腐蚀最严重的部位是:【 A 】 A. 动叶顶部背弧处 B. 动叶顶部内弧处 C. 动叶根部背弧处 D. 喷嘴背弧处

汽轮机运行考试题库及答案

一、填空题 1、运行班长(或值长)在工作负责人将工作票注销退回之前,不准将(检修设备)加入运行; 2、工作票中“运行人员补充安全措施”一栏,如无补充措施,应在本栏中填写:(“无补充”)不得(空白)。 3、汽轮机的基本工作原理是力的(冲动原理)和(反动原理); 4、汽轮机的转动部分通常叫(转子),由(主轴)、(叶轮)、(动叶栅)、(联轴器)及其它装在轴上的零部件组成。 5、汽轮机的静止部分通常由(汽缸)、(隔板)、(汽封)、(轴承)等组成。 6、汽轮机的额定参数下的正常停机主要可以分为(减负荷)、(解列发电机)和(转子惰走)几个阶段。 7、根据电力法规要求:汽轮机应有以下自动保护装置:(自动主汽门)、(超速)、(轴向位移)、(低油压)和(低真空)保护装置。 8、汽轮机调速系统的静态试验是在汽轮机(静止)状态,起动(高压)油泵对调速系统进行试验,测定各部套之间的(关系)曲线,并应与制造厂设计曲线(基本相符)。 9、汽轮机的内部损失包括(进汽机构的节流)损失、(排汽管压力)损失、(级内)损失。 10、根据设备缺陷对安全运行的影响程度,设备缺陷分为(严重设备缺陷)、(重大设备缺陷)、(一般设备缺陷)三类。 11、运行设备出现(一、二)类缺陷,应迅速采取(有效)措施,严防扩大,并及时向有关领导汇报,需要(停机)处理的,及时提出(停机消缺)意见,严禁带病运行、拼设备。 12、汽轮机事故停机一般分为(破坏真空紧急停机)、(不破坏真空故障停机)、(由值长根据现场具体情况决定的停机) 13、汽轮机调节系统一般由(转速感受机构)、(传动放大机构)、(执行机构)、(反馈装置)等组成。 14、热电厂供热系统载热质有(蒸汽)和(热水)两种,分别称为(汽网)和(水热网)。 15、决定电厂热经济性的三个主要蒸汽参数是(初压力)、(初温度)、(排汽压力)。 16、汽轮机按热力特性分类分为(凝汽式汽轮机)、(调整抽汽式汽轮机)、(背压式汽轮机)。 17、对突发事故的处理,电力工人应具有(临危不惧)、(临危不乱)、(临危不慌)、(临危不逃)、果断处理的素质。

最新汽轮机运行考试题库问答题

1、凝汽器的的作用是什么? 答:凝汽器的作用是把汽轮机排出乏汽凝结成水,在汽轮机排汽口建立并保持高度真空。 2、什么是凝汽器的最有利真空? 答:当提高真空使汽轮发电机组增加的电功率与增加冷却水流量所造成的循环水泵多耗的电功率之差值为最大时,对应的凝汽器真空即称为最有利真空(也称为经济真空)。 3、加热器端差增大原因可能有那些? 答:(1)加热器受热面结垢,使传热恶化。 (2)加热器内积聚空气,增加了传热热阻。 (3)水位过高,淹没部分管束,减少了换热面积。 (4)抽汽门或止回阀未全开或卡涩。 (5)旁路门漏水或水室隔板不严使短路。 4、除氧器的作用是什么? 答:除氧器的作用就是除去给水中的氧气,保证给水品质。同时除氧器也是一级混合式加热器。 5、试述热力除氧原理。 答:加热除氧器的工作原理是这样的:用压力稳定的蒸汽通入除氧器内,把水加热到除氧器压力下的饱和温度,在加热过程中,水面上蒸汽分压力逐渐增加,气体分压力逐渐降低,使溶解在水中的气体不断地逸

出,待水加热到饱和温度时,气体分压力接近于零,水中气体也就被除去了。 6、什么叫“自生沸腾”? 答:自生沸腾是指:过量较高压力疏水进入除氧器时,其热量足以使除氧器给水不需抽汽加热即可达到沸腾,这种情况将使除氧器内压力升高,排汽量增大,内部汽水流动工况受到破坏,除氧效果恶化。 7、凝结水泵空气管有什么作用? 答:因为凝结水泵开始抽水时,泵内空气难以从排气阀排出,因此在上部设有与凝汽器连通的抽气平衡管,以便将空气排至凝汽器由抽气器抽出,并维持泵入口腔室与凝汽器处于相同的真空度。这样,即使在运行中凝结水泵吸入新的空气,也不会影响泵入口的真空度。 8、离心泵都有那些主要零部件? 答:离心泵的主要零部件有叶轮、吸入室、压出室、径向导叶及流道式导叶、密封环、密封机构、轴向力平衡机构、轴承部件、轴承等。 9、给水泵在运行中入口发生汽化有哪些象征? 答:给水泵在运行中入口发生汽化的象征有:泵的电流、出口压力、入口压力剧烈变化,本内伴随有“沙沙”声音。

汽轮机-问答题综合

为什么说多级汽轮机的相对效率较单级汽轮机可得到明显的提高? ①在全机总比焓降一定时,每个级的比焓降较小,每级都可在材料强度允许的条件下,设计在最佳速比附近工作,使级的相对效率较高;②除级后有抽汽口,或进汽度改变较大等特殊情况外,多级汽轮机各级的余速动能可以全部或部分地被下一级所利用,提高了级的相对效率;③多级汽轮机的大多数级可在不超临界的条件下工作,使喷嘴和动叶在工况变动条件下仍保持一定的效率。同时,由于各级的比焓降较小,速度比一定时级的圆周速度和平均直径也较小,根据连续性方程可知,在容积流量相同的条件下,使得喷嘴和动叶的出口高度增大,叶高损失减小,或使得部分进汽度增大,部分进汽损失减小,这都有利于级效率的提高;④由于重热现象的存在,多级汽轮机前面级的损失可以部分地被后面各级利用,使全机相对效率提高。 简述在汽轮机的级中,蒸汽的热能是如何转化为机械能的。 具有一定压力、温度的蒸汽通过汽轮机的级时,首先在喷管叶栅通道中膨胀加速,将蒸汽的热能转化为高速汽流的动能,然后进入动叶通道,在其中改变方向或者既改变方向同时又膨胀加速,推动叶轮旋转,将高速汽流的动能转变为旋转机械能。 汽轮机主蒸汽温度不变时,主蒸汽压力升高有哪些危害? 当主蒸汽温度不变,主蒸汽压力升高时,蒸汽的初焓减小;此时进汽流量增加,回热抽汽压力升高,给水温度随之升高,给水在锅炉中的焓升减小,一公斤蒸汽在锅炉的吸热量减少。此时进汽量虽增大,但由于进汽量的相对变化小于机组功率的相对变化,故热耗率相应减小,经济性提高,反之亦然。 当凝汽器漏入空气后将对汽轮机组运行产生什么影响? ① 影响机组运行的经济性:a.使传热恶化,凝汽器压力Pc 上升,蒸汽的做功能力↓ ,使循环效率降低。b.使凝结水过冷度↑,低压抽汽量↑,机组的功率下降。② 影响机组运行的安全性:a.使Pc 上升,排汽温度↑→机组振动和冷却水管泄漏。b.使过冷度↑→凝结水含氧量↑,加剧低压设备、管道及附件的腐蚀。 为了满足等截面直叶片强度要求,其出口边越厚越好,这种说法是否准确?请分析说明理由。 不准确。出口边厚度越厚,对叶片来说,强度更安全,但是由于尾迹损失 与叶片出口边厚度成正比, 厚度增加, 将使叶片出口边尾迹损失增大, 叶型损失会显著增加, 效率降低。所以在满足强度允许的情况下,出口边厚度不是越厚越好。 某喷嘴的进口处过热蒸汽压力0p 为1.0Mpa ,温度为300℃,若喷嘴出口处压力1p 为0.6Mpa ,问该选用哪一种喷嘴? 什么是多级汽轮机的重热系数?重热系数的大小与哪些因素有关? 将各级的理想焓降之和大于汽轮机理想焓降部分占汽轮机理想焓降的份额叫做重热系数。 影响因素:(1)多级汽轮机各级的效率(2)多级汽轮机的级数(3)各级的初参数 某汽轮机型号为N600—24.2/566/566,解释说明型号中各字母、数字表示的含义。根据压力大小分类,该机属于什么压力等级? N-汽轮机型式是凝汽式,600-额定功率为600MW ,24.2-蒸汽初压是24.2MPa ,566-蒸汽初温是566摄氏度,566-再热温度是566摄氏度。亚

汽轮机原理试题与答案

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 C cr D. C1≤C cr 3.当渐缩喷嘴出口压力p1小于临界压力p cr时,蒸汽在喷嘴斜切部分发生膨胀,下列哪个说法是正确的? 【B 】 A. 只要降低p1,即可获得更大的超音速汽流 B. 可以获得超音速汽流,但蒸汽在喷嘴中的膨胀是有限的 C. 蒸汽在渐缩喷嘴出口的汽流流速等于临界速度C cr D. 蒸汽在渐缩喷嘴出口的汽流流速小于临界速度C cr 4.汽轮机的轴向位置是依靠______确定的?【D 】 A. 靠背轮 B. 轴封 C. 支持轴承 D. 推力轴承 5.蒸汽流动过程中,能够推动叶轮旋转对外做功的有效力是______。【C 】 A. 轴向力 B. 径向力 C. 周向力 D. 蒸汽压差 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ηu【A 】 A. 增大 B. 降低 C. 不变 D. 无法确定 7.工作在湿蒸汽区的汽轮机的级,受水珠冲刷腐蚀最严重的部位是:【A 】 A. 动叶顶部背弧处 B. 动叶顶部内弧处 C. 动叶根部背弧处 D. 喷嘴背弧处 8.降低部分进汽损失,可以采取下列哪个措施?【D 】 A. 加隔板汽封 B. 减小轴向间隙 C. 选择合适的反动度 D. 在非工作段的动叶两侧加装护罩装置 9.火力发电厂汽轮机的主要任务是:【B 】 A. 将热能转化成电能 B. 将热能转化成机械能

汽轮机专业考试题库

汽轮机试题 一、填空题 1、凝结水温度(低于)汽轮机排汽的(饱和温度)数值称凝结水的过冷却度。 2、凝结器按换热方式可分为(混合式)和(表面式)两大类。 3、抽气器的作用是不断地抽出凝结器内(不凝结)气体和漏入的空气(保持)凝结器的真空。 4、位于(给水泵)和(锅炉省煤器)之间的加热器为高压加热器。 5、蒸汽在汽轮机(动叶片)中的焓降与级的(理想焓降)之比称为级的反动度。 6、汽轮机的损失包括(外部)损失和(内部)损失。 7、高速弹簧片式调速器主要由(重锤)、(调速块)钢带座和枕套等部件组成。 8、采用喷嘴调节的多级汽轮机,其第一级进汽面积随(负荷)的变化而变,因此通常称第一级为(调节级)。 9、中间再热式汽轮机必须采用一机(一炉)或一机(二炉)的单元配汽方式。 10、汽轮机在冷态启动和加负荷过程中,蒸汽温度(高于)汽缸内壁金属温度;在停机和减负荷过程中,蒸汽温度(低于)汽缸内室金属温度。 11、超高压汽轮机的高、中压缸采用双层缸结构,在夹层中通入

(蒸汽),以减小每层汽缸的(压差和温差)。 12、汽轮机调速系统由转速感应机构、(传动放大)机构、配汽机构和(反馈)机构等四部分组成。 13、汽轮机危急保安器有(重锤)式和离心(飞环)式之分。 14、蒸汽在汽轮机内膨胀做功,将热能转变为机械能,同时又以(对流)传热方式将热量传给汽缸内壁,汽缸内壁的热量以(传导)方式由内壁传到外壁。 15、蒸汽对汽轮机转子和汽缸等金属部件的放热系数不是一个常数,它随着蒸汽的流动状态,以及蒸汽的(压力)、(温度)和流速的变化而变化。 16、离心泵的基本特性曲线有流量一扬程(Q__H)曲线、(流量一功率(Q__N))曲线和(流量一效率(Q__η))曲线。 17.汽轮机的法兰螺栓加热装臵是为了(减少)汽轮机启动停止和(变工况)过程中汽缸、法兰、螺栓之间的温度。 18、汽轮机隔板在汽缸中的支承与定位主要由(销钉)支承定位、(悬挂销和键)支承定位及Z形悬挂销中分面支承定位。 19、若汽轮机的喷嘴只装在圆周中的某一个或几个弧段上,其余弧段不装喷嘴称(部分)进汽。装喷嘴的弧段叫(工作)弧段。 20、要提高蒸汽品质应从提高(补给水)品质和(凝结水)品质着手。 21、冷态压力法滑参数启动过程的主要启动程序为(锅炉点火及暖管)、冲转升速及暖机、(并网)及带负荷等几个基本阶段。

《汽轮机原理》复习习题及答案解析

第一章汽轮机级的工作原理 三、简答题 1.速度比和最佳速比 答:将(级动叶的)圆周速度u 与喷嘴出口(蒸汽的)速度c1 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。 2.假想速比 答: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.汽轮机的级答: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 答: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.滞止参数答: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 答: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 答: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 答: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 答: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 答: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.临界流量答:喷嘴通过的最大流量。 12.漏气损失答:汽轮机在工作中由于漏气而产生的损失。 13.部分进汽损失答:由于部分进汽而带来的能量损失。 14.湿气损失答: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.盖度答: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

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