汽輪機原理及運行

1、汽輪機知識問答1、 汽輪機的級：一列噴嘴葉柵和其后相鄰的一列動葉柵構(gòu)成的基本作功單元。2、 選擇填空：在膨脹流動過程中，亞音速汽流的速度變化率大于其比體積變化率，通道截面積將隨速度的增大而減?。怀羲倨鞯乃俣茸兓市∮谄浔润w積變化率，通道面積將隨速度的增大而增大。3、 填空：（噴嘴損失）是蒸汽在流道內(nèi)的磨擦而損耗的動能。4、 根據(jù)蒸汽在汽輪機內(nèi)能量轉(zhuǎn)換的特點，可將汽輪機的級分為（純沖動機）、（反動級）、（帶反動度的沖動級）和（復速級）。5、 純沖動級：嘴葉柵中進行膨脹，而在動葉柵中蒸汽不膨脹的級稱為純沖動級。6、 帶反動度的沖動級：蒸汽的膨脹大部分在噴嘴葉柵中進行，只有一小部分在動葉柵中進行

2、的級稱為沖動級。7、 最佳值使輪周效率達到最大值。8、 最佳速度比為：（x1）op=1/2cos19、 反動級的最佳速度比為：（x1）op=cos110、汽輪機的初溫升高，蒸汽在鍋爐內(nèi)的平均吸熱溫度提高，循環(huán)效率提高，（熱耗率降低）。11、排汽壓力升高，使（排汽溫度）升高。12、當外負荷增加時，使汽輪發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速降低。13、汽輪機內(nèi)效率的大小主要取決于汽輪機通流部分的結(jié)構(gòu)和機組運行中所帶負荷的水平。14、汽輪機的調(diào)節(jié)方式有噴嘴調(diào)節(jié)、節(jié)流調(diào)節(jié)、滑壓調(diào)節(jié)和復合調(diào)節(jié)。15、（1）、噴嘴調(diào)節(jié)在調(diào)節(jié)過程中，隨著各調(diào)節(jié)閥的逐個依次開啟。（2）、節(jié)流調(diào)節(jié)同時改變幾個調(diào)節(jié)閥的開度。（3）、滑壓調(diào)節(jié)，滑壓運行

3、在部分負荷下節(jié)流損失最小。（4）、復合調(diào)節(jié)方式是定壓運行和滑壓運行的組合。16、名詞:調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜態(tài)特性: 穩(wěn)定工況時，機組功率與轉(zhuǎn)速的對應關系稱為調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜態(tài)特性。17、調(diào)節(jié)系統(tǒng)設置同步器后不改變其靜態(tài)特性，只是將靜態(tài)特性曲線近似平移。18、名詞：遲緩率：是在外負荷變化、機組輸出功率未變的時間內(nèi)，轉(zhuǎn)速的最大變化量與額定轉(zhuǎn)速的比值。19、調(diào)節(jié)系統(tǒng)的動態(tài)品質(zhì)：（1）、調(diào)節(jié)系統(tǒng)的動態(tài)穩(wěn)定性；（2）動態(tài)超調(diào)量；（3）過渡時間20、名詞：動態(tài)穩(wěn)定性：是指機組受到擾動時，能由一個穩(wěn)定工況過渡到新的穩(wěn)定工況，擾動的動態(tài)響應曲線是收斂的。21、轉(zhuǎn)子飛升時間常數(shù)越小，表明轉(zhuǎn)子越易加速，超速可能性越大，轉(zhuǎn)子飛

4、升時間常數(shù)的大小與機組額定功率的比值成反比。22、提高油動機工作油壓，可減小油動機活塞直徑，相應減小油動機時間常數(shù)。23、填空：為了補償再熱器容積所造成的機組功率滯后，可在調(diào)節(jié)系統(tǒng)中增設（動太校正器）。24、問答：功率校正有兩個作用：其一是在調(diào)節(jié)的動態(tài)過程中，造成高壓調(diào)節(jié)閥動態(tài)過調(diào)，以補償中、低壓缸功率變化的滯后；其二是對發(fā)電機輸出功率進行細調(diào)，達到精確控制機組輸出電功率的目的。25、單元機組協(xié)調(diào)控制的主要目的是在外負荷變化時，盡快調(diào)整鍋爐燃燒率和汽輪機的閥門開度，使能量供求達到新的平衡。26、為什么增設協(xié)調(diào)控制的主調(diào)節(jié)器？答：用以改變機爐調(diào)節(jié)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)指令，協(xié)調(diào)機爐之間的能量平衡，控制運行方

5、式的切換。27、名詞：熱耗量Q0：在單位時間（每小時）內(nèi)消耗的熱量稱為熱耗量。28、熱耗率是單位發(fā)電量所消耗的熱量，可以反映不同容量、不同參數(shù)機組的熱經(jīng)濟性。29、問答：造成加熱器端差上升的原因：（1）因加熱器水管破裂造成水從管內(nèi)流出或者因疏水器失靈以至汽側(cè)水位升高而淹沒加熱器水管，致使蒸汽凝結(jié)放熱的面積減小，表現(xiàn)為加熱不足，端差上升。（2）加熱器抽氣系統(tǒng)故障或者加熱器漏氣嚴重（對于處于真空狀態(tài)的加熱器而言），致使加熱器內(nèi)不凝結(jié)氣體積聚。這些氣體附著在水管外側(cè)，致使傳熱惡化，端差上升。（3）加熱水管的表面被污染或結(jié)垢，使傳熱熱阻增加，端差上升。（4）、電廠常采用堵管的方法來臨時解決加熱器水管破

6、裂的問題，而不至完全切除加熱器，但是當堵塞的管束過多時，就會造成傳熱面積減小而引起端差的上升。30、機組運行時，抽汽壓損增加將使加熱器內(nèi)壓力降低，若端差不變，則加熱器出口水溫降低。38、加熱器切除機組的熱經(jīng)濟性會因此而降低。切除高壓加熱器后在新汽流量保持不變且通流部分又允許時，將獲得可觀的超額功率，但熱經(jīng)濟性降低。31、加熱器的疏水方式一般有兩種，一種是逐級自流，一種是采用疏水泵將疏水送入回熱器出口凝結(jié)水管道。32、凝汽器水位過高，真空降低，過冷度增大。33、滑壓運行負荷調(diào)節(jié)優(yōu)點：（1）、滑壓運行可以提高汽輪機對外負荷變化的適應性。（2）滑壓運行可以延長機組使用壽命（3）、滑壓運行在一定程度上

7、提高了機組熱經(jīng)濟性。34、為什么滑壓運行與定壓運行相比，在相同的部分負荷下，汽輪機的相對內(nèi)效率相應提高？答：（1）部分負荷下保持開啟的調(diào)節(jié)閥處于全開狀態(tài)，進汽節(jié)流損失相應減小。（2）調(diào)節(jié)級具有壓力級的特性，在部分負荷下可保持級效率不變，（3）末級組各級的濕度相對減小，而減少了濕氣損失，從而提高了末級的級效率。35、為什么在相同的部分負荷下可降低水泵的耗功量，減少廠用電的消耗？答：滑壓運行低負荷時，鍋爐給水流量和壓力隨之減少，給水泵可以低轉(zhuǎn)速運行，因此可以采用調(diào)速給水泵，特別是采用變速小汽輪機帶動給水泵。36、高負荷時，主蒸汽壓力采用定-滑-定方式37、調(diào)峰：電網(wǎng)對負荷進行調(diào)節(jié)，使系統(tǒng)的發(fā)電量和

8、供電量保持平衡，電網(wǎng)的這一調(diào)節(jié)過程稱為調(diào)峰。38、汽耗率不但與有效汽耗，而且與空載汽耗有關。39、填空：對于包括鍋爐在內(nèi)的單元機組，其負荷的經(jīng)濟分配應按能耗微增率相等的原則進行，即當總負荷一定時，各單元機組所分配的負荷使其微增率相等，總的能耗達到最小。40、金屬材料在受力較大時，可能產(chǎn)生塑性變形，稱為屈服現(xiàn)象。試件受拉力時的應力值，稱為材料的屈服極限。41、金屬材料在一定的溫度和拉力持續(xù)作用下，會發(fā)生斷裂。溫度愈高、應為愈大，其斷裂前的承載時間愈短。42、工程上定義材料試件經(jīng)歷107次應力循環(huán)才斷裂的應力變化幅值為材料的疲勞極限。43、汽缸壁的平均應力與其汽缸內(nèi)、外壓力差成正比。44、噴嘴葉柵

9、流道積垢，將使隔板兩側(cè)蒸汽的壓力差增大。45、轉(zhuǎn)子內(nèi)每一層都承受其外層質(zhì)量產(chǎn)生的離心力，因此其中心孔表面、葉輪軸向中心線處的切向離心拉應力最大。46、等截面直葉片型線根部截面的彎矩最大，彎曲應力也最大。47、蒸汽對動葉作用力的方向是動葉片型線背弧的彎曲應力為壓應力。48、影響轉(zhuǎn)子相對脹差的因素：（1）、通流部分各級蒸汽溫度的變化速度。（2）、軸封供汽溫度。（3）、汽缸法蘭內(nèi)、外壁溫差。（4）汽缸夾層的蒸汽溫度。（5）、汽缸排汽溫度。（6）、摩擦鼓風損失。（7）轉(zhuǎn)子的回轉(zhuǎn)效應。49、對一個動葉片而言，每經(jīng)過一個噴嘴流道，蒸汽對動葉片的沖擊力變化一次。這種交變的蒸汽作用力稱為高頻激振力。50、動葉

10、片振動的分類：B型振動其頂點平衡位置不動，振幅為零。51、頻率分散度是同一級葉片自振率的最大值fmax-和最小值fmin之差與其平均值之比。52、不調(diào)頻葉片的安全準則為：AbAb。53、綜合題：衡的離心力的原因：（1）、轉(zhuǎn)子質(zhì)量不平衡。（2）、轉(zhuǎn)子彎曲造成質(zhì)量不平衡。（3）、轉(zhuǎn)子上套裝零件松動造成的質(zhì)量不平衡。轉(zhuǎn)子質(zhì)量不平衡引起各自振動的特征：由于不平衡離心力與轉(zhuǎn)速的平方成正比，受迫振動的振幅也與轉(zhuǎn)速的平方成正比。對于轉(zhuǎn)子彎曲造成的質(zhì)量不平衡，不平衡離心力的方向與轉(zhuǎn)子彎曲的方向一致。轉(zhuǎn)速不變，其最大振幅的相位與晃度相位的夾角不變；轉(zhuǎn)速升高，此夾角隨之增大。對于套裝件松動造成的質(zhì)量不平衡，其定位

11、鍵限制質(zhì)量偏心的方向，最大振幅的相位與其定位鍵的相位有關。轉(zhuǎn)速升高，最大振幅的相位與其定位鍵相位的夾角增大，且松動間隙加大，振幅隨轉(zhuǎn)速升高增加的比例大于轉(zhuǎn)速的平方。54、額定參數(shù)啟動采用母管制連接的汽輪機。55、對于采用滑參數(shù)啟動的機組，鍋爐點火前，凝汽器內(nèi)應建立適當?shù)恼婵铡?6、沖轉(zhuǎn)前減小轉(zhuǎn)子偏心率的方法是進行較長時間的連續(xù)盤車。57、沖轉(zhuǎn)時進入汽輪機的蒸汽，其過熱度應大于5058、汽輪機啟動的沖轉(zhuǎn)方式：（1）、主汽門或其旁路閥控制沖轉(zhuǎn)。（2）、調(diào)節(jié)閥控制沖轉(zhuǎn)。（3）中壓調(diào)節(jié)閥控制沖轉(zhuǎn)。59、中壓缸啟動：啟動沖轉(zhuǎn)時，高壓缸處于隔離狀態(tài)，主蒸汽經(jīng)高壓旁路進入再熱器，從而保證再熱蒸汽溫度符合熱態(tài)啟動中壓缸對進汽參數(shù)的要求。在機組并網(wǎng)前后，切換為高壓缸進汽，這種啟動方式稱為中壓缸啟動。60、所謂“并網(wǎng)”就是將發(fā)電機的輸出端通過隔離開關與電網(wǎng)相接通，使發(fā)電機輸出的電功率送入電網(wǎng)，供用戶使用。并網(wǎng)條件：隔離開關兩側(cè)電壓相等，其相位對應，且頻率相同。61、同步發(fā)電機輸出電壓的頻率與電網(wǎng)供電頻率相同。62、主汽門關閉是停機過程的重要標志。在主汽門關閉后，切斷汽輪機的進汽，*轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)慣性克服摩擦的降速過程稱為“惰走過程”。63、與冷態(tài)啟動比，熱態(tài)啟動要求軸封供汽溫度較高。64、汽輪機啟動過程的優(yōu)化原則（目標）：啟