第一章 汽轮机和专业基础知识

第一章 汽轮机专业技术知识

第一节、 汽轮机本体

1) 什么叫汽轮机的余速损失?

答：蒸汽离开动叶时具有一定的余速，即具有一定的动能，这部分没被利用完的动能称为余速损失。

2) 什么叫冲动式汽轮机？

答：蒸汽的膨胀主要是在喷嘴或隔板静叶中进行，动叶片按冲动原理工作的汽轮机叫冲动式汽轮机。

3) 什么叫汽轮机的级？

答：由一列喷嘴或隔板静叶栅和一列动叶栅组成的汽轮机的最基本单元。

4) 什么叫反动式汽轮机？

答：在这种汽轮机中，蒸汽的膨胀不仅在静叶中进行也在动叶片中进行。在静叶和动叶中的焓降各占一半左右，动叶片主要按反动原理工作。

5) 从材料学的角度说明制造多级汽轮机的重要性？

答：随着蒸汽参数的提高，蒸汽中焓降增加，若仍为单级汽轮机，为保证在最佳速比附近工作，圆周速度就得随之升高，使转动部件直径加大，所受到离心力升高，但材料的许用应力是有限的，故单级汽轮机功率的提高受材料的限制，为得到大功率的原动机，只能采用多级汽轮机。

6) 什么叫汽机的机械损失？

答：汽轮机主轴转动时，克服轴承的摩擦阻力，以及带动主油泵、调速器等，都将消耗一部分有用功而造成损失，统称为机械损失。

7) 什么是汽轮机的变工况运行？

答：汽轮机的运行工况包括负荷、新蒸汽参数、真空等实际情况与设计工况不相符合时，叫汽轮机的变工况运行。

8) 什么是汽轮机的内功率？

答：当只考虑扣除汽轮机的各种内部损失，包括进汽节流损失、级内损失和排汽管压力损失后，汽轮机所发出的功率，叫汽轮机的内功率。

9) 背压式汽轮机能否同时满足电、热两种负荷的要求？

答：不能。背压机是按照热负荷的大小而进行工作的，发电出力随热负荷大小而定。

10) 什么叫汽缸散热损失。

答：气缸虽然敷设了保温层，但保温层表面温度仍高于环境温度，故仍向周围低温空气散热，形成汽缸散热损失。

11) 汽缸法兰加热和螺栓加热装置有什么作用？

答：高压汽轮机一般均设有汽缸法兰加热和螺栓加热装置，其作用是为了减少启动及变工况运行使汽缸、法兰和螺栓之间的温差，缩短启动时间。

12) 下缸猫爪支承有何优缺点？ 答：这种支承方式简单且安装检修方便，但它的承力面和气缸水平中分面不在一个水平面内，当汽缸受热，猫爪温度升高膨胀快，将使汽缸中心线升高而支承在轴承上的转子中心线未变，造成下汽缸与转子部件之间的径向间隙变小，甚至使动、静部分发生摩擦。

13) 上缸猫爪支承有何优缺点？

答：它的承力面和气缸水平中分面在一个水平面内，能较好的保持汽缸与转子的中心一致，但安装检修比较复杂。

14) 滑销系统有什么作用？

答：保证汽缸受热时能自由膨胀并保持汽缸与转子中心的一致。

15) 汽轮机的内部损失有哪些？

答：配汽机构的节流损失；排汽管的压力损失；汽轮机的级内损失。

16) 汽轮机的外部损失有哪些？

答：端部轴封漏汽损失；汽缸散热损失；机械损失。

17) 汽缸中承受压力和温度最高的区域是哪里？

答：进汽室。

18) 法兰与螺栓的温差何时最大？

答：机组冷态启动时。

19) 汽缸螺栓的冷紧工作，至少要依次重复拧紧一次，才能使各螺栓紧力均匀，为什么？

答：先紧的中部螺栓的紧力往往因相邻螺栓在紧固时分担了法兰间隙的力量，从而使中部的螺栓的紧力减少。

20) 造成螺栓咬死的原因有哪几方面？

答：螺栓长时间在高温下工作，表面产生高温氧化膜，紧或松螺帽时，因工艺不当，将氧化膜拉破，使螺纹表面产生毛刺；或者螺纹加工质量不好，光洁度差，有伤痕，间隙不符合标准以及螺栓材料不均匀等，均易造成螺纹咬死。

21) 研刮轴承箱底部后，怎样将汽缸的纵向水平及轴颈扬度值基本恢复修前数值？

答：可以采用在汽缸猫爪下及轴瓦瓦枕加垫铁，以使汽缸的纵向水平及轴颈扬度值基本恢复修前数值。

22) 在什么情况下才具备揭汽缸大盖的条件？

答：当汽缸冷却到规定温度以下，拆除保温，然后将汽缸结合面、导汽管、前后轴封管、法兰加热供汽管等各部件的法兰连接螺栓及定位销之全部拆除，并拆除热工测量元件，确信大盖与下汽缸及其它管线无任何连接时，才允许其吊汽缸大盖。对于具有内、外缸的机组，内缸应无任何连接。

23) 汽缸大盖吊起１００－１５０ｍｍ后，应做哪些检查后才能继续起吊？

答：应再次全面检查，特别要注意检查汽缸内部，严防汽缸内部连接部件隔板等脱落下来，并确认无误后，才可以继续缓慢起吊。

24) 汽缸大盖起吊时有转子上抬的现象，是什么原因？

答：说明大盖内部某些轴封套或隔板套的凸缘与上汽缸对应凹槽严重卡死。因之大盖起吊将轴封套或隔板套带起，这时应停止起吊工作，设法进行处理。

25) 汽机检修后，汽缸回装之前对缸内应做那些准备工作？

答：应将下汽缸及轴承座内的全部部件吊出，彻底清扫，将抽汽孔，疏水孔等处临时封堵取出，喷嘴的封条撕下。认真检查清扫汽缸凝汽器及轴承内部。用压缩空气检查各压力表孔是否畅通。

26) 用研刮法处理汽缸结合面间隙时通常先将汽缸大盖结合面研刮平，之后对于下汽缸则根据汽缸特点不同，可以采取哪两种不同的研刮和测量结合面间隙的方法？

答：（1）一种是在不拧紧汽缸法兰螺栓的情况下，以大盖为基准，稍微推动大盖前后移动，根据着色来修刮下缸结合面。此种方法适用于尺寸较小，刚度较好，即垂弧小的汽缸。

（2）另一种是对尺寸较大的，刚性较小的汽缸，必须均匀地拧紧汽缸结合面螺栓（紧力度不必过大），在消除垂弧引起间隙的情况下，用塞尺测现有间隙，根据间隙进行逐步研刮。

27) 简述处理汽缸结合局部间隙的补焊方法？

答：使用电焊在汽缸下法兰需要修补的区域，垂直于漏汽的方向堆焊上一条或两条8-10mm宽的密封带。用直尺、锉刀或刮刀测量和研刮密封带各处，使高度等于空缸扣大盖紧半数汽缸螺栓检查严密性时测得的间隙值，并且使整个密封带圆滑过渡，再进行空缸扣大盖紧半数汽缸螺栓，用塞尺复查，间隙小于0.05mm为合格。

28) 如何用塞尺检查汽缸结合面的真实间隙?

答：空缸扣大盖，紧二分之一的螺栓，用塞尺检查结合面间隙，并做好记录，当用0.05mm的塞尺塞不进，或有个别部位塞入的深度不超过结合面密封宽度的三分之一时，可认为合格。

29) 汽缸补焊区产生裂纹原因有那些？裂纹有什么特征？

答：产生裂纹的主要原因有：

（1）焊条选用不当；

（2）焊接操作技术水平低，发生未焊透、夹渣、气孔等缺陷；

（3）焊接前、后热处理工艺不合标准，造成焊接热应力很大。

裂纹的特点：

（3） 裂纹走向为横断补焊区或沿熔合线和热影响区；

（3） 裂纹表面很细小，不打磨难以发现；

（3） 裂纹深度较大，多和补焊区深度相当；

（4） 补焊区硬度高，合金组织多为索氏体或网状铁素体加索氏体。

30) 高压法兰的合金螺栓应如何紧固?

答：应采用加热紧固的方法。

31) 凝汽器铜管产生化学腐蚀的原因是什么?

答：是由于铜管本身材质含有机械杂物。在冷却水中，机械杂物的电位低而成为阳极，铜管金属就成为阴极，此时就产生电化学腐蚀，使铜管产生穿孔。另外，铜管中的锌离子比铜离子的性能活泼而成为阳极，铜成为阴极，于是产生电化学作用，造成脱锌腐蚀。

32) 为什么在检修中要严防异物进入汽缸?

答：异物一旦进入汽缸，在机组运行中将随汽流高速运动，击伤动静叶片，使叶片边缘卷曲，甚至产生裂纹以及叶片断裂，严重者损坏整个通流部分。

33) 用水平仪测量汽缸轴向水平时,如何消除水平仪本身的误差?

答：用水平仪测量汽缸水平时，必须先使水平仪上标志横向水平的气泡，在中间位置。然后再读出测量数。为消除水平仪本身误差，需在原位置，将水平仪调转180。，再进行一次测量，取两次实测数的代数平均值。

34) 隔板在汽缸中的支承和定位方法,一般有哪几种?各适应何种隔板? 答：（1）销钉支承定位，适用于低压铸造隔板。（2）悬挂销和键支承定位，广泛适用于高压隔板。（3）异形悬挂销中分面支承定位适用于超高参数机组隔板，因其能保持隔板与汽缸的中心一致。

35) 有的铸铁隔板在进汽侧轮缘轴向端面上，装有数个销钉，有什么作用？

答：因铸铁隔板长时间在高温下运行会发生蠕胀，使轮缘与凹槽卡涩或咬死，因此装销钉，以减少轮缘与隔板套或汽缸凹槽在这一侧的接触面积，使拆装隔板时不易卡涩。

36) 采用悬吊式支承的隔板和隔板套,如何调整它在垂直方向上的位置?

答：悬吊式隔板或隔板套是在其两侧装有挂耳，挂在隔板套或汽缸相应部位的槽上，可通过调整挂耳支承面下用螺钉固定的调整垫块，来调整隔板或隔板套垂直方向的位置。

37) 隔板卡死在隔板套内时,应如何处理?

答：用吊车吊住隔板，并将隔板套带起少许，然后在隔板套左右两侧的水平结合面上垫上铜棒，用大锤同时向下敲打，也可以沿轴向用铜棒敲振隔板将氧化膜振破，逐渐取出隔板，若上述方法难以取出，在隔板套对应位置上钻孔、攻螺纹，用螺丝来顶的办法将隔板取出。

38) 隔板外观检查的重点有哪几点?

答：进出汽侧有无与叶轮摩擦的痕迹，铸铁隔板导叶铸入处有无裂纹和脱落现象，导叶有无伤痕、卷边、松动、裂纹等，隔板腐蚀及蒸汽通道结垢情况，挂耳及上下定位销有无松动，挂耳螺丝有无断裂现象。

39) 隔板套法兰结合面间隙太大的原因有哪几点?

答：销饼或挂耳突出结合面，上隔板挂耳上部无间隙，或上隔板套上部销子孔堵塞杂物，上隔板销钉被顶住，使上隔板套不能落靠，接合面上有毛刺，伤痕或法兰发生变形。

40) 隔板结合面严密性不好的原因有哪些?

答：隔板外缘与相应凹槽配合过紧，上隔板落不到下隔板上，接合面或密封键有毛刺、伤痕或发生变形，上隔板挂耳与销饼之间无间隙，使上隔板不能落下。

41) 常见的隔板静叶片损坏现象有哪些?

答：有表面出现凹坑鼓包，出汽边卷曲，缺口、裂纹等，原因多为异物击伤所致。铸铁隔板静叶片浇铸处，常因浇注工艺不好或运行中动静相磨而出现裂纹。

42) 汽封块与汽封套之间的弹簧片有什么作用?

答：汽封块与汽封套之间空隙很大，装上弹簧片后，直弹簧片被压成弧形，遂将汽封弧块弹性压向汽机转子轴心保持其动、静部分的标准间隙，一旦汽封块与转子发生摩擦时，使汽封块能进行弹性向外退让，减少摩擦的压力，防止大轴发生热弯曲。

43) 组装汽封块时应该注意什么?

答：应注意汽封块要对号组装，对于不是对称的高低齿汽封块，应注意不要装反，一般时高齿在机头侧。组装汽封块，遇有汽封块与槽道配合过紧，应用锉刀细致修锉，不许强行打入槽内，汽封块组装好之后，弹簧片和汽封块，不应高出汽封面或隔板结合面，一圈汽封块，应留有总膨胀间隙，不小于0.20mm。

44) 汽封环自动调整间隙的性能如何检查?

答：弹簧片不能过硬，一般用手能将汽封块压入，松手后又能迅速自动恢复原位，并注意检查汽封块退让间隙应足够大，不能小于设计规定值。

45) 汽封径向间隙过大时怎样调整?