汽轮机思考题
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汽机培训教材思考题及答案汽机思考题第⼀章1、写出我⼚汽轮机型式、型号以及型号中字母和数字表⽰的意思。
汽轮机型式:超临界、⼀次中间再热、三缸四排汽、单轴、直接空冷凝汽式汽轮机型号:CLNZK600-24.2/566/566。
其中:CL表⽰:超临界汽轮机,N表⽰凝汽式,ZK表⽰直接空冷机组,600表⽰汽轮机额定负荷600MW,24.2表⽰汽轮机主蒸汽压⼒24.2MPa,第⼀个566表⽰主蒸汽温度是566℃,第⼆个566表⽰再热蒸汽温度是566℃。
2、⽔的临界点参数?⽔的临界点参数为临界压⼒p c=22.12MPa,临界温度t c=374.15o C3、我⼚开式循环冷却⽔的⽤户有哪些?闭式⽔热交换器、汽机润滑油冷油器、三台真空泵⼯作液冷却器4、我⼚汽轮机主要技术参数和运⾏参数?铭牌功率: 600 MW2.汽轮机型式:超临界、⼀次中间再热、三缸四排汽、单轴、直接空冷凝汽式3.主要参数⾼压主汽阀前主蒸汽额定压⼒ 24.2MPa⾼压主汽阀前主蒸汽额定温度566℃中压主汽阀前再热蒸汽压⼒ 90%汽机⾼压缸排汽压⼒(再热系统压降按10%⾼压缸排汽压⼒考虑)中压主汽阀前再热蒸汽额定温度566℃设计背压13kPa汽轮机允许最⾼背压 60 kPa汽轮机报警背压 60 kPa汽轮机停机背压 65 kPa最终给⽔温度272.6℃转速 3000r/min旋转⽅向(从汽轮机向发电机⽅向看) 顺时针回热加热级数:7级最⼤允许系统周波摆动 48.5~50.5 Hz通流级数 40级(I+39) ⾼压部分级数 I+9级中压部分级数 6 级低压部分级数 6×2×2 级低压缸末级叶⽚长度 680mm汽轮机总内效率 91.09%⾼压缸效率 86.74%中压缸效率 93.42%低压缸效率 92.45%冷态启动从汽机冲转到带满负荷所需时间 380min 4.汽轮机发电机组临界转速运⾏参数5、协调控制⽅式有哪些?机炉协调、炉跟机、机跟炉、基本⽅式第⼆章1、为什么⼤型的汽轮机⾼压缸往往做成双层缸体结构?1)有利于法兰的密封和可靠2)内外缸之间充满着⼀定压⼒和温度的蒸汽,使内外缸承受的压差和温差较⼩3)缸体和法兰都可以做的较薄,减⼩热应⼒,有利于改善机组的启动和负荷适应能⼒2、⾼、中压汽缸合缸且通流部分的压⼒级反向布置的优点?1)新蒸汽及再热蒸汽的进汽部分均集中在⾼、中压汽缸的中部,可减⼩汽轮机转⼦和汽缸的轴向温差及热应⼒;2)⾼、中压汽缸中温度最⾼的部分布置在远离汽轮机轴承的地⽅,使轴承受汽封温度的影响较⼩,轴承的⼯作温度较低,改善了轴承的⼯作条件;3)平衡⼀部分⾼、中压汽缸内的轴向推⼒;4)前后轴端汽封均处于⾼中压缸排汽部位,使轴封长度显著减少;5)⾼、中压合缸形式还减少了⼀⾄⼆个径向轴承,缩短了⾼、中压转⼦的长度;3、我⼚汽轮机低压缸为什么采⽤三层缸结构?低压缸的纵向温差变化⼤,是汽轮机温差变化最⼤的部分,为减⼩热应⼒,改善机组的膨胀条件,⼤机组都采⽤三层缸结构,第⼀层为安装通流部分组件的内缸,⼤都采⽤部件组合结构,隔板装于隔板套上;第⼆层为隔热层,由于低压缸进汽部分温度较⾼,外部排汽温度较低,因此都采⽤设置隔热板的⽅法,使得汽缸温差分散,温度梯度更加合理;第三层为外缸,⽤以引导排汽和⽀撑内缸各组件。
第1章 汽轮机级的工作原理1. 何谓滞止参数?喷嘴和动叶的滞止参数如何计算?2. 叶栅通道的速度系数代表了什么意义?影响速度系数大小的主要因素有哪些?3. 何谓流量系数?流量系数的大小有何特点?4. 对汽轮机弯曲形渐缩叶栅通道,最大出口汽流速度能否超过音速?为什么?5. 何谓叶栅通道的临界压比?在叶栅通道汽流速度和通流量计算中,临界压比计算有何特别意义?6. 叶栅通道的最大出口流速和通过的最大流量是否出现于同一前后压比?为什么?7. 何谓叶栅出口汽流偏转角?在什么工况下发生?8. 反动度的意义是什么?汽轮机的级按反动度的大小如何分类?在叶栅通道结构上又是如何实现反动度设计的?9. 速度系数、能量损失系数和喷嘴及动叶损失系数三者间的关系如何?10. 什么是级的热力过程线?它在分析级的能量转换、认识级工作过程中有何特别作用?11. 什么是速度三角形,其意义是什么?12. 何谓轮周功率?何谓轮周功?何谓理想能量?轮周功在级热力过程线上如何表示?13. 什么是余速损失?什么是余速利用系数?影响余速利用的主要因素有哪些?14. 何谓速比?何谓假想速比?15. 轮周效率的意义是什么?影响轮周效率的因素有哪些?16. 什么是最佳速比?为什么会存在最佳速比?当余速利用后,轮周效率与速比之间的关系发生了哪些主要变化?17. 最佳速比与反动度的关系怎样?对相同容量的汽轮机,为什么冲动式的级数一般少于反动式?18. 何谓单列级?何谓复速级?它们各自有何优缺点?19. 喷嘴调节汽轮机,为什么调节级总为冲动式?20. 何谓盖度?其主要起什么作用?21. 为什么冲动式汽轮机总会有一定的反动度?22. 为什么要采用长扭叶片?23. 长扭叶片有哪些主要特点?24. 何谓轮周损失?何谓级内损失?两者间的关系怎样?25. 什么是叶高损失?其物理意义是什么?采取何种措施减小叶高损失?26. 决定叶片高度的主要因素有哪些?27. 什么是二次流损失?如何减小二次流损失?28. 何谓撞击损失?主要发生在何种情况?29. 何谓冲角?正、负冲角是如何定义的?30. 何谓扇形损失?采取何技术措施可消除或减小扇形损失?31. 叶轮摩擦损失的机理是什么?对冲动级和反动级,此项损失有何差别?32. 什么是部分进汽度?为什么要采用部分进汽?33. 部分进汽损失的机理是什么?如何减小部分进汽损失?34. 什么是湿汽损失?产生湿汽损失的机理有哪些?如何减小湿汽损失?35. 什么是漏汽损失?冲动级和反动级在此项损失上有何不同?36. 试述级理想焓降、理想能量、轮周功率、级内功率的关系,它们在级热力过程线上如何表示?37. 什么是级内效率?它与轮周效率的关系又怎样?38. 冲动级和反动级在级焓降和级内损失方面存在哪些主要差别?论文:①冲动级与反动级的优劣之比较②最佳速度比与反动度、动叶出口绝对汽流角第2章 多级汽轮机1. 为什么要采用多级汽轮机?多级汽轮机有何显著优点?2. 何谓重热现象?何谓重热系数?重热系数的大小主要与哪些因素有关?3. 多级汽轮机计及重热后,级数是增多还是减少?为什么?4. 对冲动式中间再热汽轮机,为什么级的平均反动度随蒸汽膨胀流程逐级增大?5. 为什么一次中间再热机组高压缸叶栅通道的平均直径变化不大,但低压缸变化较大?6. 为什么一次中间再热汽轮机的焓降是逐级增大的?7. 试分析一次中间再热汽轮机高、中、低三个汽缸相对内效率的大小分布和各自级内损失的特点。
1.汽轮机有那些用途,我国的汽轮机是如何进行分类的,其型号和型式如何表示?汽轮机的用途:把蒸汽的热能转化为机械能用于发电;除此之外,还用于大型舰船的动力装备,并广泛作为工业动力源,用于驱动鼓风机、泵、压缩机等设备。
汽轮机的分类:A、按做功原理分类:冲动式汽轮机、反动式汽轮机。
B、按热力过程特性分类:凝汽式汽轮机、背压式汽轮机、调整抽汽式汽轮机、中间再热式汽轮机。
C、按蒸汽压力分类:低压汽轮机,新汽压力1.2~2MPa中压汽轮机,新汽压力2.1~4.0MPa高压汽轮机,新汽压力8.1~12.5MPa超高压汽轮机,新汽压力12.6~15.0MPa亚临界压力汽轮机,新汽压力15.1~22.5MPa超临界压力汽轮机,新汽压力大于22.1MPa超超临界压力汽轮机,新汽压力27MPa以上或蒸汽温度超过600/620℃汽轮机的型号表示:我国制造的汽轮机的型号有三部分。
第一部分:由汉语拼音表示汽轮机的形式(如表一),由数字表示汽轮机的容量(MW);第二部分:用几组由斜线分隔的数字分别表示新蒸汽参数、再热蒸汽参数、供热蒸汽参数等;第三部分:厂家设计序号。
2.汽轮机课程研究的主要内容有那些,如何从科学研究及工程应用的不同角度学习该课程?研究内容:(1)绪论:本课程的主要内容及在生产实践中的应用;国内外汽轮机的展及应用;汽轮机的型式、分类及型号;汽轮机装置及现代大型单元制机组的概念;本课程的学习要求及学习方法。
(2)汽轮机级的工作原理:一元流动的几个主要方程及应用;蒸汽在喷嘴及动叶中的流动、速度三角形及计算;级的轮周功率和轮周效率;级内损失和级的相对内效率;级的热力设计原理。
(3)多级汽轮机:多级汽轮机的工作过程及其特点;进、排汽机构的流动阻力损失;汽轮机及其装置的经济性评价指标;轴封及其系统;轴向推力及平衡;汽轮机的极限功率及其影响因素。
(4)汽轮机变工况特性:喷嘴变工况时流量与压力的关系;级与级组的变工况特性;配汽方式对汽轮机变工况运行经济性和安全性的影响;滑压运行经济性和安全性;变工况下汽轮机的热力核算;初终参数变化对汽轮机工作的影响;汽轮机的工况图及热电联产。
汽轮机原理思考题11.汽轮机有那些⽤途,我国的汽轮机是如何进⾏分类的,其型号和型式如何表⽰?汽轮机的⽤途:把蒸汽的热能转化为机械能⽤于发电;除此之外,还⽤于⼤型舰船的动⼒装备,并⼴泛作为⼯业动⼒源,⽤于驱动⿎风机、泵、压缩机等设备。
汽轮机的分类:A、按做功原理分类:冲动式汽轮机、反动式汽轮机。
B、按热⼒过程特性分类:凝汽式汽轮机、背压式汽轮机、调整抽汽式汽轮机、中间再热式汽轮机。
C、按蒸汽压⼒分类:低压汽轮机,新汽压⼒1.2~2MPa中压汽轮机,新汽压⼒2.1~4.0MPa⾼压汽轮机,新汽压⼒8.1~12.5MPa超⾼压汽轮机,新汽压⼒12.6~15.0MPa亚临界压⼒汽轮机,新汽压⼒15.1~22.5MPa超临界压⼒汽轮机,新汽压⼒⼤于22.1MPa超超临界压⼒汽轮机,新汽压⼒27MPa以上或蒸汽温度超过600/620℃汽轮机的型号表⽰:我国制造的汽轮机的型号有三部分。
第⼀部分:由汉语拼⾳表⽰汽轮机的形式(如表⼀),由数字表⽰汽轮机的容量(MW);第⼆部分:⽤⼏组由斜线分隔的数字分别表⽰新蒸汽参数、再热蒸汽参数、供热蒸汽参数等;第三部分:⼚家设计序号。
2.汽轮机课程研究的主要内容有那些,如何从科学研究及⼯程应⽤的不同⾓度学习该课程?研究内容:(1)绪论:本课程的主要内容及在⽣产实践中的应⽤;国内外汽轮机的展及应⽤;汽轮机的型式、分类及型号;汽轮机装置及现代⼤型单元制机组的概念;本课程的学习要求及学习⽅法。
(2)汽轮机级的⼯作原理:⼀元流动的⼏个主要⽅程及应⽤;蒸汽在喷嘴及动叶中的流动、速度三⾓形及计算;级的轮周功率和轮周效率;级内损失和级的相对内效率;级的热⼒设计原理。
(3)多级汽轮机:多级汽轮机的⼯作过程及其特点;进、排汽机构的流动阻⼒损失;汽轮机及其装置的经济性评价指标;轴封及其系统;轴向推⼒及平衡;汽轮机的极限功率及其影响因素。
(4)汽轮机变⼯况特性:喷嘴变⼯况时流量与压⼒的关系;级与级组的变⼯况特性;配汽⽅式对汽轮机变⼯况运⾏经济性和安全性的影响;滑压运⾏经(5)汽轮机的凝汽设备:凝汽设备的⼯作原理及任务;凝汽器的真空与传热;凝汽器的结构布置;抽⽓器;凝汽器变⼯况。
第一章汽轮机级的工作原理1、喷嘴和动叶的速度系数取决于哪些因素?2、什么是膨胀极限压力?3、什么是汽轮机的级?4、什么是级平均直径处的反动度?5、如何区分冲动式、反动式的汽轮机或级?6、如何确定级的余速利用系数?7、什么是轮周功、轮周功率、轮周效率?8、如何确定喷嘴损失、动叶损失、余速损失?9、轮周效率与速比有什么关系?10、直叶片级在小径高比条件下工作有哪些问题?11、产生级内其它损失的原因是什么?12、如何确定级的相对内效率和内功率?13、为什么冲动级的动叶、喷嘴面积比大于1?14、为什么反动级不采用部分进汽?15、如何减小叶高损失、湿汽损失、漏汽损失?第二章多级汽轮机1、多级汽轮机的优越性有哪些?2、什么是重热现象?与汽轮机内效率有什么关系?3、汽轮机级组的内效率、各级平均内效率在大小上有什么关系?原因是什么?4、沿着汽流方向,为什么多级汽轮机各级的叶片越来越高?5、沿着汽流方向,为什么多级汽轮机各级的焓降越来越大?6、沿着汽流方向,为什么多级汽轮机各级的反动度越来越大?7、进汽、排汽管件的节流为什么会引起作功损失?8、如何计算动叶受到的轴向推力?9、什么是叶轮的抽汽效应、泵浦效应?10、如何确定冲动级叶轮前的压力?11、如何平衡汽轮机的轴向推力?12、曲径轴封的工作原理是什么?其孔口流量系数与哪些因素有关?13、画图表示如何建立一个轴封系统?14、轴封系统可实现哪些功能?第三章汽轮机在变工况下的工作1、彭台门系数的椭圆公式的形式与使用条件是什么?2、喷嘴流量在什么条件时与初压成正比?3、级的流量与压力有什么关系?4、级组的流量与压力有什么关系?5、弗留格尔公式在哪些情况下可以使用?6、喷嘴配汽时,调节级前后压力与流量有什么关系?7、调节级的危险工况是什么?8、什么是阀点工况?9、喷嘴配汽的优点、缺点有哪些?10、节流配汽、滑压配汽有哪些特点?11、级的理想焓降取决于哪些因素?12、偏离设计工况时,喷嘴配汽的凝汽式汽轮机各级的焓降、速比、反动度、内效率如何变化?13、凝汽式汽轮机的轴向推力在流量变化时如何变化?14、汽轮机初参数改变时功率如何变化?15、汽轮机排汽压力改变时功率、效率如何变化?第四章汽轮机的凝汽设备1、凝汽器的作用与凝汽系统的组成?2、决定凝汽器真空的关键因素有哪些?3、循环倍率、冷却水温升、传热端差的意义?4、凝结水过冷的危害和产生的主要因素?5、何谓最佳真空、最大真空和极限真空?6、水阻变化对凝汽器真空的影响?7、传热端差的主要决定因素有哪些?8、减小凝结水过冷的主要措施?9、抽气设备有什么作用?10、采用多压凝汽器在经济性上有什么好处?原因是什么?11、机组负荷变化对冷却水温升的影响?12、机组负荷变化对传热端差的影响?13、抽气器有哪些常用类型?14、什么是汽阻?汽阻对凝汽器的工作有什么影响?第五章汽轮机零件强度1、动叶片的离心应力与哪些因素有关?2、动叶片的弯曲应力与哪些因素有关?3、如何减小单自由度线性系统的振动幅值?4、单叶片的振型有哪些?5、动叶片的自振频率与哪些因素有关?6、减小叶片动应力的措施有哪些?7、围带、拉筋有什么作用?8、叶片的动频率与静频率有什么关系?第六章汽轮机调节保护系统1、什么是一次调频?什么是二次调频?在保证供电品质方面起什么作用?2、汽轮机调节系统为什么要采用功、频调节?3、调节保护系统的原则性组成?4、中间再热汽轮机调节系统的特点是什么?5、旁路系统有什么作用?6、汽轮机机械、模拟电液、数字电液调节系统的主要异同点有哪些?7、什么是调节系统静态特性四方图?各象限代表什么意义?8、什么是调节系统静态特性的速度变化率?其大小对机组运行稳定性和一次调频能力有何影响?9、什么是调节系统的迟缓率?对机组运行稳定性和安全性有何影响?10、什么是局部速度变动率?在整个调节范围内速度变动率应如何分布?11、汽轮机调节系统动态特性主要有哪些指标?12、转子惯性和蒸汽中间容积对调节系统动态特性有何影响?13、调节系统的静态特性对其动态特性有何影响?14、电液转换器是怎样工作的?。
透平机械原理第二章汽轮机级内能量转换过程(讨论思考题)1、汽轮机的级是如何定义的?其在结构上是由什么组成的?汽轮机的任务是把高温高压的蒸汽所具有的热能转换为机械功,级就是完成这种能量转化的基本单元。
级由一列静叶栅(喷嘴)和紧邻的一列动叶栅组成。
2、汽轮机在工作过程,使用了哪几个基本方程式?它们是在哪几种假设下推导出来的?基本方程:1)连续方程2)运动方程3)能量方程4)状态方程5)气动方程假设:1)蒸汽在级内的流动是定常流动(稳定),即任何一点参数(压力、温度、速度、密度等)不随时间的变化。
在稳定工况下运行(功率和蒸汽参数变化不大时),可近似认为是定常的。
2) 蒸汽在级内流动是一元的。
适用于叶片相对高度较短的叶片。
3) 蒸汽在级内流动过程是绝热的。
即认为级内蒸汽与外界无热交换,这一条件在汽轮机稳定运行时是满足的。
4) 在考虑作用于流体上的力时,略去黏性力,但要考虑计算由于黏性力的存在所造成的速度下降。
即:略去黏性力的当地影响,考虑其历史积累的影响。
3、蒸汽在级中的工作过程,由热能转换成机械功要经过哪两个基本过程?由静叶出口的高速蒸汽冲击动叶产生冲动力F i;动叶内蒸汽继续膨胀,产生一个反动力F r。
4、冲动作用原理和反动作用原理各自的特点是什么?冲动作用原理:工质在动叶流道中不膨胀加速,只随流道性状改变其流动方向,工质动量变化是由于叶片对其有作用力,同时,工质对于叶片的反作用力——冲动力,推动叶轮作机械功。
反动作用原理:蒸汽不仅在喷嘴中膨胀加速,而且在动叶栅中继续加速,同时对动叶栅产生反作用力,利用此力推动叶轮旋转作功。
5、何谓级的反动度和平均反动度?级的反动度等于蒸汽在动叶气道内膨胀时所降落的理想焓降∆ℎb和整个级的滞止焓降∆ℎt∗之比。
级的平均反动度指的是动叶平均直径截面上的反动度。
6、纯冲动级、反动级和带反动度的冲动级在叶型结构上各有什么特点?纯冲动级:渐缩喷嘴,动叶近似对称弯曲,汽道横截面沿汽流方向不发生变化;反动级:喷嘴与动叶均为收缩型,犹豫膨胀量相同,喷嘴与动叶的叶型基本相同;带反动度的冲动级:渐缩喷嘴,汽道横截面沿汽流方向有所收缩。
绪论1、我国汽轮机系列标准和型号中,各字符代表什么意义?功率是什么单位?2、说明N200-130/535/535,N600-16.5/550/550,B10-8.83/3.33—1,CC12- 3.43/0.98/0.118的意义。
3、凝汽式机、背压机、调整抽汽机及中间再热机有什么区别?4、汽轮机作用及主要组成部件的作用?5、电厂汽轮机的发展方向有哪些?为什么?第一章级的工作原理1、冲动力和反冲力是怎么产生的?2、汽轮机级的反动度是怎样定义的?3、什么是冲动级?什么是纯冲动级?什么是反动级?什么是复速级?4、汽轮机的级分为哪几种类型?各有什么特点?说明应用情况。
5、基本方程的内容及应用注意条件是什么?6、Ф、Ψ、μn 、β的定义及影响因素?7、什么是临界状态?什么是临界压力比?什么是喷嘴的临界流量?怎样判别喷嘴或动叶是否达到临界状态?8、写出喷嘴出口速度的计算公式,喷嘴的流量计算公式。
9、写出级的热力计算的主要公式。
10、画出带反动度的冲动级的热力过程线,并标出喷嘴、动叶、余速损失、级的滞止理想焓降、喷嘴、动叶的理想焓降。
11、气流在什么情况下在斜切部分会膨胀及偏转,在什么情况下不膨胀与偏转?12、什么是轮周效率?13、什么是速比?什么是最佳速比?14、试用两种方法推导纯冲动级。
最佳速比15、纯冲动级、反动级、复速级的最佳速比各是多少?哪种级做功能力最大?为什么?16、叶栅的主要几何参数有哪些?它们对叶栅损失有什么影响?17、说明冲动级的反动度及叶栅出口汽流角度α1 、β2的选择方法?18、喷嘴和动叶栅的出口高度怎么确定?19什么是级内损失?级内损失有哪些类型?20、分析叶高损失、扇形损失、叶轮摩擦损失、湿汽损失产生的主要原因?减少方法?21、怎样降低凝汽式汽轮机末级动叶片的被冲蚀作用?22、高压级哪些损失较大?反动级什么损失可忽略不计?23、高、中、低压缸内效率有什么特点?24、级的热力计算的有哪些主要步骤?25、级的热力计算过程中要注意那些问题?26、什么是长叶片级?27、长叶片级采用一元流动设计带来哪些附加损失28、说明扭曲叶片的设计思想是什么?1、多级汽轮机相对单级汽轮机的优点是什么?2、多级汽轮机有哪些损失?怎样减少这些损失?汽轮机内部损失与外部损失有什么区别?3、多级汽轮机的重热现象和余速利用对汽轮机的相对内效率分别有什么影响?4、什么是汽轮机相对内效率?什么是汽轮发电机组的相对电效率?什么是汽轮发电机组的绝对电效率?5、什么是汽耗率和热耗率?6、平衡汽轮机轴向推力的措施有哪些?能否将轴向推力平衡为零而不用推力轴承?7、说明轴封系统的作用及工作原理。
汽轮机课后思考题与答案汽轮机思考题1汽轮机有那些⽤途,我国的汽轮机是如何进⾏分类的,其型号和型式如何表⽰?答:汽轮机除了发电,还被⽤作⼤型舰船动⼒设备,并⼴泛作为⼯业动⼒源,⽤于驱动⿎风机、泵、压缩机等设备。
按做功原理分:冲动式汽轮机、反动式汽轮机。
按热⼒过程特性分:凝汽式汽轮机、背压式汽轮机、调整抽汽式汽轮机、中间再热式汽轮机。
按蒸汽压⼒分:低压汽轮机、中压汽轮机、⾼压汽轮机、超⾼压汽轮机、亚临界压⼒汽轮机、超临界压⼒汽轮机、超超临界压⼒汽轮机。
另外,按⽓缸数可以分为单缸汽轮机和多缸汽轮机;按机组转轴数可以分为单轴汽轮机和双轴汽轮机;按⼯作状况可以分为固定式汽轮机和移动式汽轮机等。
我国制造的汽轮机的型号⼤多包含三部分信息。
第⼀部分信息由汉语拼⾳字母表⽰汽轮机的形式,由数字表⽰汽轮机的容量,即额定功率(MW);第⼆部分信息⽤⼏组由斜线分割的数字分别表⽰新蒸汽参数、再热蒸汽参数、供热蒸汽参数等。
第三部分为⼚家设计序号。
型式表⽰为:热⼒过程特性+做功⽅式+⼏缸⼏排⽓+蒸汽压⼒。
1.汽轮机课程研究的主要内容有那些,如何从科学研究及⼯程应⽤的不同⾓度学习该课程?答:该课程研究主要内容有:汽轮机级内能量转换过程、汽轮机的变⼯况特性等、汽轮机零件强度与振动、⾃动调节基本理论等。
从科学研究⽅⾯,我们需要细致的了解汽轮机做功原理及每个零部件的运动受⼒情况,从⼯程应⽤⽅⾯学习,我们则侧重于汽轮机的安全运⾏过程。
2.研究汽轮机原理要⽤到那些基本假设与基本⽅程,要⽤到那些经验及试验修正?答:基本假设:①流动是稳定的;②绝热;③理想⽓体;④⼀元流。
基本⽅程:①连续⽅程;②状态⽅程;③能量平衡⽅程。
修正系数:速度系数?、动叶速度系数ψ3. 简述汽轮机级的组成及⼯作过程。
答:级是由⼀列环排的静叶栅和动叶栅所组成的做功单元。
当蒸汽通过汽轮机级时,⾸先在喷嘴叶栅中将热能转变成动能,然后在动叶栅中将剩余的热能及动能转变成机械能,使得叶轮和轴转动,从⽽实现汽轮机的利⽤蒸汽做功的任务。
7. 燃气轮机专业思考题1.写出9E机组性能参数2.压气机、燃烧室、透平的组成部件有哪些?3.9B机组采取防止压气机喘振的措施有哪些?4.压气机可转导叶的作用是什么?在启动过程中是怎样动作的?5.燃气轮机在启动过程中随着转速的升高,经历哪几个阶段?6.燃机点火失败,应从哪些系统,哪些方面查找原因?滑油系统中油雾分离器的作用是什么?如果没有它会有什么后果?&内冷却水主要对那些系统进行冷却?9.燃机如何投盘车?10.简述9B燃机所有转速继电器的动作值和返回值以及在启停过程中辅机的投停情况?11.高压燃油虑切换时应如何操作?12.润滑油滤网、润滑油冷却器的切换操作?13.燃机哪些情况下自动跳闸?14.燃机在哪些情况下自动降负荷停机?15.滑油压力低,63QAL报警应怎么检查?16.什么情况下发燃烧故障报警?什么情况下停机?17.燃机的发变组保护有哪些?动作后果分别是什么?18.什么叫IGV温控?投入IGV温控对燃机和汽机分别有什么影响?19.燃机水洗要求的条件有哪些?写出燃机水洗的安措(以#10机为例)?20.# 10燃机应急滑油泵运行时能不能投入盘车?为什么?21.分析一下燃机发“滑油温度高”报警的原因?如何处理?22.雾化空气的作用是什么?辅助雾化泵和主雾化泵切换是如何实现的?23.简述各个系统的作用:透平监视系统、CO2火灾保护系统.通风和加热系统、冷却和密封系统.燃油系统。
24.回答CO2火灾保护系统各区域火灾探测器动作定值?25.简述润滑油系统、跳闸油系统、液压油系统、启动系统、冷却水系统、雾化空气系统的作用?26.启动系统中20TU- 1的作用?27.润滑油中LT-BT1D-1A/1B.LT -B1D-1A/1B. LT.B2D-1A/1B .LT -B3D-1A/1B.LTG1D-1A/1B、LTG2D-1A/1B是代表什么意思?其报警值是多少?28.冷却密封系统中防喘阀是如何动作的?29.燃油系统中VA17-1是如何动作的?30.什么叫FSR? FSR控制有哪些?它是以什么原则来选择?31・密封冷却系统各段抽气的作用是什么?32.引起燃气轮机爆燃的原因有哪些?怎样预防燃气轮机爆燃?33.为什么燃机在启动过程中要密切监视排烟温度的变化?从燃机点火到带满负荷,各个阶段排烟温度的变化规律是怎样的?34.燃机的主保护有哪些?35.进气压损和排气压损对燃机有什么影响?36.分析燃机在停机过程中提前熄火遮断的原因?该如何处理?37.在双燃料机组为什么要设置液体燃料和气体燃料的清吹?3&熄火保护在什么情况下投入?怎么动作?39.什么叫温控线?它有什么作用?温控线定值是多少?40.#1轴承的结构及其各部件的功能?41.试分析滑油母管压力低的原因及如何处理?42.雾化空气温度高有哪些危害?43.燃机启动过程中“热悬挂”现象是怎样的?为什么会发生“热悬挂” ?44.压气机喘振现象是怎样的?为什么会发生喘振?45.透平的热通道是如何来进行冷却的?冷却的方式有哪些?46.简述燃机排气温差大跳机的条件,并分析其原因?47.燃机液力变扭器的作用是什么?简述其工作过程?48.遮断油系统中,在20FG-1和20FLT前的2. 4MM节流孔的作用是什么?49.机组水洗后如何进行性能实验?50.翻译任意25条燃机报警。
第一章一.概念题:级:由一列喷嘴叶栅和紧邻其后的一列动叶栅所组成的热能到机械能转换的基本单元。
反动度:蒸汽在动叶中的理想焓降与级的滞止理想焓降之比。
部分进气度:工作喷嘴所占的弧段长度与整个圆周长之比。
速度比:级的圆周速度u与喷嘴出口速度c1或与级的假想出口速度ca的比值。
级的最佳速度比:对应轮周效率最高点的速度比。
级的轮周效率:单位蒸汽量流过某级时所产生的轮周功Pu1与蒸汽在该级中所具有的理想能量E0之比。
级的相对内效率:级的有效焓降与级的理想能量之比。
w1,w2大小比较:w1=(c12+u2-2uc1cosα1)½w2=ψ(2(h1-h2t)+w12)½=(2Δh b*)½=(c22+u²+2u1c1cosα2*)½纯冲动级:Ωm=0, Δh=0,w2=ψw1反动级: Ωm=0.5,Δh n=Δh b=Δh t*/2,α2=90°时,w1=w2cosβ2*冲动级: Ωm=0.05∽0.20,可大可小,具体计算。
各种级的最佳速度比:纯冲动级:X1=COSα1/2 反动级:X1=COSα 1冲动级:X1=COSα1/2(1-Ωm) 复数级:X1=COSα1/4二.综合性题:1.级的分类与特点:(一)按反动度分1.纯冲动级Ωm=0的级,Δhb=0, Δh*n= Δh*t,做功能力较大,但效率较低。
2.冲动级(带反动度的冲动级)Ωm=0 .05~0.20的级,Δhb>0, 但Δhb<Δhn,做功能力和效率介于纯冲动级和反动级之间。
3.反动级Ωm≈0 .5的级,Δhb=Δhn,动、静叶型相同,做功能力较小,但效率高。
(二)按能量转换过程分1.速度级以利用蒸汽流速为主的级,有双列和多列之分。
双列速度级又称复速级。
复速级做功能力比单列冲动级大,但效率低。
2.压力级以利用级组中合理分配的压力降(焓降)为主的级,又称单列级。
做功能力较小,但效率高。
(三)按负荷变化时通流面积是否改变分1.调节级喷嘴调节的汽轮机的第一级,负荷变化时,其通流面积是改变的。
2.非调节级负荷改变时,级的通流面积不变。
2.渐缩斜切喷嘴的组成、作用及膨胀特点:组成:渐缩部分加上斜切部分(ABC)组成。
作用:保证汽流顺利地进入动叶做功,并获超音速汽流。
膨胀特点:(1)当喷嘴出口断面上的压力比大于或等于临界压力比时,蒸汽仅在渐缩部分膨胀,在斜切部分不膨胀,斜切部分仅起导流作用。
(2)(2)当喷嘴出口断面上的压力小于临界压力比时,蒸汽不仅在渐缩部分膨胀,在斜切也膨胀。
蒸汽在渐缩部分达临界,在斜切部分继续膨胀,出口获超音速汽流,且出口汽流方向发生偏转。
3.级内损失的组成及影响喷嘴速度系数和动叶速度系数的主要因素:损失组成:喷嘴损失、动叶损失、余速损失、叶高损失Δh l、叶轮摩擦损失Δh f、扇形损失Δhθ、部分进汽损失Δh e=鼓风损失Δh w+斥汽损失Δh s、漏气损失Δhδ=隔板漏气损失Δhδ'+动叶顶部漏气损失Δh t、湿汽损失Δh x.喷嘴因素:φ–喷嘴速度系数,φ与喷嘴高度、叶型、表面粗糙度、和前后压差等因素有关,特别是与喷嘴高度关系最为密切。
一般φ=0.92~0.98。
动叶因素:ψ-动叶速度系数,ψ与动叶高度、反动度、叶型、动叶表面粗糙度等因素有关,特别与叶高和反动度关系更为密切。
一般ψ=0.85~0.95。
4.湿气损失产生的原因、危害性及减小措施原因:①使参与做功的蒸汽量减少②蒸汽拖动水珠流动,消耗一部分蒸汽能量。
③水珠对喷嘴和动叶产生撞击损失④产生过冷损失,使蒸汽的理想焓降减少。
危害性:水珠的冲蚀作用缩短叶片的使用寿命,并使其工作的可靠性降低。
措施:①采用中间再热循环。
②采用去湿装置③采用具有吸水缝的空心喷嘴④采取措施,提高叶片的抗冲蚀能力。
5.长叶片按等截面叶片设计产生的附加损失及对策附加损失:(1)沿叶高圆周速度不同引起的损失:①汽流撞击损失②c2的大小和方向沿叶高变化,使动叶出口汽流发生扭曲,使下级进口条件变差。
(2)沿叶高节距不同引起的损失(3)轴向间隙中的汽流产生径向流动对策:(1)按汽流参数沿叶高的变化规律,将叶片设计成变截面的扭叶片。
(2)设计中采用径向平衡法,使汽流在轴向间隙中不产生径向流动。
6.计算题第二章一、概念题重热现象:前级的损失被下级部分利用,使下级的理想焓降在相同的压差下比前级无损失时的理想焓降略有增大,这种现象就称为多级汽轮机的重热现象。
重热系数的意义及含义: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。
汽耗率:表示每生产1kW•h电能所消耗的蒸汽量。
热耗率:表示每生产1kW•h电能所消耗的热量。
汽轮机相对内效率:蒸汽在汽轮机内实际膨胀做功的焓降与蒸汽理想膨胀做功的焓降之比。
减少排气阻力的方法:将排汽管设计成具有良好性能的扩压管,使排汽中部分动能转变成静压,以补偿排汽管中的压力损失。
齿形轴封分类:高低齿和平齿外部损失的种类:进汽机构阻力损失,联通管阻力损失,排气阻力损失二、综合性题1.多级汽轮机相对单级汽轮机的特点:1.多级汽轮机的循环热效率大大提高多级汽轮机可以采用较高的进汽参数和较低的排汽参数,还可以采用回热循环和再热循环。
2.多级汽轮机的相对内效率明显提高.(1)多级汽轮机每一级承担的焓降不必很大,可以保证各级都在最佳速比附近工作。
(2)在一定的条件下,多级汽轮机的余速动能可以全部或部分地被下一级利用。
(3)多级汽轮机级的焓降较小,可以采用渐缩喷嘴,避免了采用难以加工、效率较低的缩放喷嘴。
(4)当级的焓降较小时,根据最佳速比的要求,可相应减小级的平均直径,从而可适当增加叶栅高度,减小叶栅的端部损失。
(5)多级汽轮机具有重热现象。
2.多级汽轮机比单机汽轮机效率高的原因:1.循环热效率从热力学角度分析,采用多级汽轮机之后可以更大程度地提高蒸汽初参数降低终参数。
同时多级汽轮机可以实现回热循环及中间再热循环。
2.相对内效率。
2.1在整机总焓降一定时,多级汽轮机更容易在设计工况下保证每一级都在最佳速比附近工作。
2.2 可以更合理地分配比焓降,减少叶高损失。
2.3重热现象的存在,使得前面级损失的热能可以被后面级利用2.4多级汽轮机的余速动能可以被下一级利用3.分析重热现象对汽轮机效率的影响:重热系数α增大是以损失为前提的。
α增大,说明损失增大,重热现象只能回收损失中的一部分,而这一部分远不能补偿损失的增大,所以α越大,汽轮机的内效率就越低。
4.多级汽轮机轴向推力的产生原因及平衡措施:原因: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,从整体来看,蒸汽对汽轮机转子施加了一个由高压端指向低压端的轴向力,使汽轮机转子存在一个向低压端移动的趋势,这个力就称为转子的轴向推力。
轴向推力的平衡方法1 .采用平衡活塞.2 .在叶轮上开平衡孔塞。
3 .汽缸采用反向流动布置4 .采用推力轴承5.轴封系统的组成、作用及供汽源头的情况:1 .轴封系统的组成:由轴封装置和与之相连接的管道和附属设备组成。
2 .轴封系统的作用:(1)防止高压端蒸汽外漏(2)防止低压端空气漏入汽缸(3)汽轮机启动时,向轴封供汽,迅速建立凝汽器真空。
(4)回收轴封漏汽的工质和热量3 .轴封系统的特点:(1)轴封分段设置,各段间有环形腔室,通过管道将漏到腔室中的蒸汽疏走或向腔室中送汽。
(2)轴封设置供汽源作用:1.密封作用2.冷却轴端作用第三章一、概念题汽轮机变工况:汽轮机偏离设计工况下运行的其他一切工况级组:流量相等、通流面积不变的若干个相邻级的组合。
滑压调节:汽轮机所有的调节阀全开或开度不变,调整锅炉燃料量、给水量和空气量,改变汽轮机的进汽流量和压力(蒸汽温度保持不变),以适应外界负荷的变化。
级的变工况特性:轴向推力的变化规律:变工况前后轴向推力数值的大小主要取决于反动度和级前后的压差,正比关系。
凝汽式汽轮机,无论采取何种调节方式,其轴向推力是随负荷增大而增大的,在最大负荷处达最大值。
背压式汽轮机运行中,若发现推力瓦块温度升高,不能盲目减负荷,否则,有可能使事故扩大。
级在亚临界或超临界时焓降、速度比、反动度的变化关系:工况变动时,若级的焓降减小,即速度比增大,则级内反动度增加;反之,若级的焓降增加,则级内反动度就减小。
调节级的最危险工况:第Ⅰ调节阀全开、第Ⅱ调节阀即将开启时,为调节级的最危险工况。
二、综合题1.研究汽轮机变工况的目的及引起汽轮机变工况的主要因素:目的:分析汽轮机在不同工况下的效率,各项热经济指标以及主要零部件的受力情况以保证汽轮机在这些工况下安全经济运行。
因素:(1)电不能大量储存,外界所需的功率时刻在变化。
(2)锅炉燃烧不稳定,使进入汽轮机的蒸汽参数发生变化。
(3)凝汽设备工况的变化,使得凝汽器压力变化。
(4)其他因素:电网频率变化,锅炉水质不佳使汽轮机通流部分面积改变(结垢)等。
2.弗雷格尔公式的应用及应用条件:弗留格尔公式的应用条件(1)同一工况下,通过同一级组各级的流量应相等。
对具有回热抽汽的凝汽式汽轮机,可不考虑抽汽口的影响,将全部压力级取成一个级组;但对供热机组,抽汽口不应取在一个级组内(可将抽汽口前后分别取为一个级组)。
(2)不同工况下,级组中各级的通流面积应保持不变。
因为调节级在工况变动时,通流面积常发生变化,所以调节级一般不取在一个级组内。
(3)级组内级数越多,计算结果准确度越高,级组中的级数应不小于3~4级。
(4)通过级组中各级的流量应为均质流。
调节级在有调节阀节流时,级后不是均质流(而是混合流),所以调节级不应取在一个级组内。
2.弗留格尔公式的应用(1)用来求取不同流量下各级前的压力,各级压差、焓降、反动度、功率、效率,以及零部件的受力状况。
也即进行变工况计算。
(2)监视汽轮机通流部分运行状况是否正常。
3.节流调节的定义及特点:定义:所有蒸汽都经过一个或几个同时启闭的调节阀,然后流向汽轮机的第一级。
特点及适用场合:(1)无调节级,第一级全周进汽。
(2)工况变动时,各级温度变化较小,因而负荷的适应性较好。
(3)变工况时,存在节流损失,经济性较差。
(4)适用于小容量机组和带基本负荷的大机组。
4.喷嘴调节的定义及特点:定义:新蒸汽经过主汽阀后,再经过几个依次启闭的调节阀流向汽轮机的第一级。
工作特点及适用场合(1)各调节阀所能通过的最大流量不一定相等,一般1阀、2阀较大,3阀开完达额定负荷,4阀为过载阀。
(2)有调节级,部分进汽度e<1,且e 随调节阀开启数目变化而变化。
(3)部分负荷时,比节流调节效率高。
(4)变工况时,调节级汽室温度变化较大,负荷适应性较差.(5)适用于各种类型的汽轮机。
5.滑压调节的特点及种类:定义:汽轮机所有的调节阀全开或开度不变,调整锅炉燃料量、给水量和空气量,改变汽轮机的进汽流量和压力(蒸汽温度保持不变),以适应外界负荷的变化。