汽輪機(jī)課后思考題與答案

1、汽輪機(jī)思考題1汽輪機(jī)有那些用途，我國(guó)的汽輪機(jī)是如何進(jìn)行分類的，其型號(hào)和型式如何表示？答：汽輪機(jī)除了發(fā)電， 還被用作大型艦船動(dòng)力設(shè)備， 并廣泛作為工業(yè)動(dòng)力源， 用于驅(qū)動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)、泵、壓縮機(jī)等設(shè)備。按做功原理分：沖動(dòng)式汽輪機(jī)、反動(dòng)式汽輪機(jī)。按熱力過(guò)程特性分： 凝汽式汽輪機(jī)、 背壓式汽輪機(jī)、 調(diào)整抽汽式汽輪機(jī)、 中間再熱式汽輪機(jī)。按蒸汽壓力分：低壓汽輪機(jī)、中壓汽輪機(jī)、高壓汽輪機(jī)、超高壓汽輪機(jī)、 亞臨界壓力汽輪機(jī)、超臨界壓力汽輪機(jī)、超超臨界壓力 汽輪機(jī)。另外，按氣缸數(shù)可以分為單缸汽輪機(jī)和多缸汽輪機(jī)；按機(jī)組轉(zhuǎn)軸數(shù)可以分為 單軸汽輪機(jī)和雙軸汽輪機(jī)；按工作狀況可以分為固定式汽輪機(jī)和移動(dòng)式汽輪 機(jī)等。我國(guó)制造的

2、汽輪機(jī)的型號(hào)大多包含三部分信息。第一部分信息由漢語(yǔ)拼音字母表示汽輪機(jī)的形式，由數(shù)字表示汽輪機(jī)的容量，即額定功率（MW）；第二部分信息用幾組由斜線分割的數(shù)字分別表示新蒸汽參數(shù)、再熱蒸汽參數(shù)、 供熱蒸汽參數(shù)等。第三部分為廠家設(shè)計(jì)序號(hào)。型式表示為：熱力過(guò)程特性 +做功方式 +幾缸幾排氣 +蒸汽壓力。1. 汽輪機(jī)課程研究的主要內(nèi)容有那些，如何從科學(xué)研究及工程應(yīng)用的不同角度 學(xué)習(xí)該課程？答：該課程研究主要內(nèi)容有：汽輪機(jī)級(jí)內(nèi)能量轉(zhuǎn)換過(guò)程、汽輪機(jī)的變工況特 性等、汽輪機(jī)零件強(qiáng)度與振動(dòng)、自動(dòng)調(diào)節(jié)基本理論等。從科學(xué)研究方面，我 們需要細(xì)致的了解汽輪機(jī)做功原理及每個(gè)零部件的運(yùn)動(dòng)受力情況，從工程應(yīng) 用方面學(xué)習(xí)，我們

3、則側(cè)重于汽輪機(jī)的安全運(yùn)行過(guò)程。2. 研究汽輪機(jī)原理要用到那些基本假設(shè)與基本方程，要用到那些經(jīng)驗(yàn)及試驗(yàn)修 正？答：基本假設(shè)：流動(dòng)是穩(wěn)定的；絕熱；理想氣體；一元流。基本方程：連續(xù)方程；狀態(tài)方程；能量平衡方程。修正系數(shù)：速度系數(shù) 、動(dòng)葉速度系數(shù)3. 簡(jiǎn)述汽輪機(jī)級(jí)的組成及工作過(guò)程答：級(jí)是由一列環(huán)排的靜葉柵和動(dòng)葉柵所組成的做功單元。當(dāng)蒸汽通過(guò)汽輪機(jī)級(jí)時(shí)，首先在噴嘴葉柵中將熱能轉(zhuǎn)變成動(dòng)能，然后在 動(dòng)葉柵中將剩余的熱能及動(dòng)能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能，使得葉輪和軸轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn) 汽輪機(jī)的利用蒸汽做功的任務(wù)。4. 汽輪機(jī)的噴嘴和動(dòng)葉流道是何形狀，如何判別噴嘴及動(dòng)葉的流態(tài)，如何選用答：葉柵流道截面積的變化滿足連續(xù)流動(dòng)方程，葉

4、片的截面為流線型，流道 具有良好的幾何形狀，流道壁面光滑，動(dòng)葉柵有合理的曲面流道，可以繞軸 心線運(yùn)動(dòng)，噴嘴葉柵為彎曲流道。5. 流過(guò)噴嘴的流量與噴嘴前后壓比之間的函數(shù)式可簡(jiǎn)化為什么公式，其圖形有 何特點(diǎn)？什么是彭臺(tái)門系數(shù)，有何作用？答: Gt=An 4 即即1,圖形見書本18頁(yè)圖2-10當(dāng)Pi = pO時(shí)，噴嘴前后的壓力相等，無(wú)氣流流動(dòng)，既 C點(diǎn);n= cr時(shí)，噴嘴出口達(dá)到臨界狀態(tài)，此時(shí)流量最大，稱為臨界流量。n V cr時(shí)，流量始終保持臨界流量不變，如圖中 AB段。6. 動(dòng)葉進(jìn)出口速度三角形由那些速度及角度構(gòu)成，如何確定和計(jì)算各速度及角 度？答：圓周速度u，噴嘴出口速度c,，方向角1，動(dòng)葉出

5、口絕對(duì)速度c2，初期 方向角2，動(dòng)葉進(jìn)口相對(duì)速度W1，動(dòng)葉出口速度 w，動(dòng)葉進(jìn)口氣流方向角1， 動(dòng)葉氣流出口角2。用余弦定理計(jì)算。7什么是反動(dòng)度，如何對(duì)汽輪機(jī)級(jí)進(jìn)行分類，級(jí)的輪周效率與速比間有何圖形 關(guān)系，不同類型的級(jí)的熱力特性有何不同？答：級(jí)的反動(dòng)度為蒸汽在動(dòng)葉柵中的等熵焓降與級(jí)的等熵焓降之比=% = 畋AA m + 込爲(wèi)級(jí)的分類：一 沖動(dòng)級(jí)一一反動(dòng)度在0到0.5之間二反動(dòng)級(jí)反動(dòng)度為0.5I 0.3 4GL4 Q.fi 0.6 0.7 O.S O.J 1.0圖1-11純沖動(dòng)級(jí)輪周效率曲線(Xi) op=COS a 12余速利用對(duì)輪周效率和最佳速度比的影響反動(dòng)級(jí)輪周效率與速比X1和Xa的關(guān)系在

6、理想情況下，蒸汽從動(dòng)葉進(jìn)口狀態(tài)（即噴嘴出口狀態(tài)）Pi、hi，等比熵膨脹至動(dòng) 葉出口壓力P2。由于在流動(dòng)過(guò)程中存在能量損失， 因此，蒸汽在動(dòng)葉通道中實(shí)際 的膨脹過(guò)程是按熵增曲線進(jìn)行的。 與噴嘴相似，此時(shí)動(dòng)葉柵出口汽流的理想相對(duì) 速度為詡2 = J2（州-內(nèi)J +研=也側(cè) + wj = Ji亟Ahb-動(dòng)葉柵理想比焓降， 川=111-山公,J/kg ;Ahb-動(dòng)葉柵滯止理想比焓降， Ahb=Ahb+w/2 , J/kg。在純沖動(dòng)級(jí)蒸汽只在噴嘴中膨脹，在動(dòng)葉珊中蒸汽進(jìn)出口壓力相等，只改變 流向；在反動(dòng)級(jí)中蒸汽一半在噴嘴膨脹，8.什么是速比和最佳速比？寫出純沖動(dòng)單列級(jí)，純沖動(dòng)雙列級(jí)，反動(dòng)級(jí)及帶一 定反動(dòng)

7、度的沖動(dòng)級(jí)的最佳速比表達(dá)式；在圓周速度相同的條件下，比較前三 種級(jí)的作功能力大小。答：圓周速度與出口速度比x1u / c1為列速度比忑 _ II _ u圓周速度也當(dāng)量噴嘴出口理想速度比為級(jí)速度比最佳速度比是從獲得最大輪周效率出發(fā)選擇的速度比純沖動(dòng)單列級(jí)的最佳速度比（Xi） op=cos a /2純沖動(dòng)雙列級(jí)Xi） op=COS a /4反動(dòng)級(jí)最佳速度比（Xi）op=COSa i對(duì)于帶反動(dòng)度的沖動(dòng)級(jí)，當(dāng) © =書=1，以及a i=a 2時(shí)，其最佳速度 比為COSOTi2U做功能力由大到小是復(fù)速級(jí)沖動(dòng)級(jí)反動(dòng)級(jí)9什么是速度系數(shù)，其與那些因素有關(guān)，如何確定噴嘴及動(dòng)葉的速度系數(shù)?答：由于蒸汽在

8、實(shí)際流動(dòng)過(guò)程中總是有損失的，所以噴嘴出口蒸汽的實(shí)際速度Cl總是要小于理想速度Cit，速度系數(shù)正是反映噴嘴內(nèi)由于各種損失而使汽流速 度減小的一個(gè)修正值 。C1 =啓I噴嘴中的動(dòng)能損失Ahn*與速度系數(shù)$之間的關(guān)系可用下式表示：仏占-學(xué)OF）字（1- /IM：蒸汽流經(jīng)動(dòng)葉的能量損失% = W"； % = b _ 憶 2）皿；書為動(dòng)葉速度系數(shù)，它與級(jí)的反動(dòng)度 Q m和動(dòng)葉出口汽流的理想速度 W2t有關(guān)11什么是臨界狀態(tài)和臨界參數(shù)，臨界參數(shù)只與那些因素有關(guān)？蒸汽在膨脹流動(dòng)的過(guò)程中，一定會(huì)在汽道某一截面上達(dá)到當(dāng)?shù)芈曀?，這 是汽流所處的狀態(tài)為臨界狀態(tài)，汽流的參數(shù)為臨界參數(shù)，臨界參數(shù)只與汽流的初

9、始參數(shù)和等熵指數(shù)k有關(guān)。12什么是余速利用系數(shù)，余速利用與不利用對(duì)輪周效率和最佳速比有何影響？ 余速利用系數(shù)是用來(lái)表示余速動(dòng)能被利用的程度的。 余速利用對(duì)最佳速度比的影 響：余速利用可以提高級(jí)的輪周效益；余速利用使速度比在較大范圍對(duì)輪周效益 的影響顯著減弱；余速利用使最佳速度比增大。13.蒸汽在噴嘴和動(dòng)葉柵斜切部的膨脹流動(dòng)有何特點(diǎn)，什么是極限壓力？ 蒸汽在斜切部的膨脹特點(diǎn)：當(dāng) 大于或等于 時(shí)，汽流為亞音速流動(dòng)，斜切部無(wú)膨 脹，的出汽角等于結(jié)構(gòu)角；當(dāng) 小于 時(shí)，喉部達(dá)臨界狀態(tài)，之后繼續(xù)膨脹，產(chǎn) 生超音速流動(dòng)，并產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)，方向角為+。噴嘴的極限壓力是斜切部分內(nèi)超聲 速流動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的特性曲線到出口邊

10、 Ac時(shí)的出口壓力，也就是汽流在斜切部分 內(nèi)進(jìn)行膨脹的極限壓力。14噴嘴和動(dòng)葉流道的通流面積如何計(jì)算， 噴嘴和動(dòng)葉高度如何計(jì)算，影響葉高 的因素有那些；什么是部分進(jìn)汽度，為何要采用部分進(jìn)汽？答：影響葉高的因素有：容積流量，部分進(jìn)氣度，平均直徑，結(jié)構(gòu)角度 。 部分進(jìn)汽度是用來(lái)確定整個(gè)噴嘴環(huán)形葉柵上布置噴嘴通道的比例， 它的定義為布 置噴嘴弧段的長(zhǎng)度 與整個(gè)圓周長(zhǎng)的比值。采用部分進(jìn)汽可以根據(jù)負(fù)載的情況調(diào) 節(jié)汽輪機(jī)的進(jìn)汽量，提高汽輪機(jī)的效益，同時(shí)合理的部分進(jìn)汽可以減小損失。15. 影響汽輪機(jī)運(yùn)行安全經(jīng)濟(jì)性的內(nèi)部動(dòng)靜間隙有那些，如何合理確定這些間 隙？ 答：間隙：軸向間隙（開式軸向間隙和閉式軸向間隙）

11、、徑向間隙。 使汽輪機(jī)運(yùn)行在最佳狀態(tài)來(lái)確定間隙的大小16. 汽輪機(jī)級(jí)的熱功轉(zhuǎn)換損失有那九項(xiàng)，減小這些損失的措施有那些？ 答：損失： 噴嘴損失 動(dòng)葉損失 葉高損失 扇形損失 部分進(jìn)汽損失 葉輪摩擦損失 漏汽損 失 濕汽損失 余速損失 減小損失措施：噴嘴損失 動(dòng)葉損失 葉高損失 扇形損失合稱流動(dòng)損失，要減小 流動(dòng)損失需要采用合理的葉片， 減小流道摩擦， 合理選擇反動(dòng)度等， 減少葉輪摩 擦損失，可以通過(guò)減少葉輪周圍的蒸汽空間， 提高葉輪表面的粗糙度等， 減少部 分進(jìn)汽損失， 應(yīng)該選擇合理的部分進(jìn)氣度， 同時(shí)在沒(méi)有布置噴嘴的弧度所對(duì)應(yīng)的 動(dòng)葉葉柵兩側(cè)用護(hù)套罩起來(lái)這樣可以減少間隙， 使動(dòng)葉只在護(hù)套內(nèi)的少

12、量蒸汽中 轉(zhuǎn)動(dòng)，從而可以使鼓風(fēng)損失大為減少。減少斥氣損失，應(yīng)盡量減少噴嘴組數(shù)，同 時(shí)還盡可能使得兩組噴嘴之間的間隙不大于噴嘴葉柵的節(jié)距。 減少漏氣損失， 可 以在隔板與主軸之間采用高低齒汽封， 在噴嘴和動(dòng)葉根部設(shè)置軸向汽封減少漏氣 進(jìn)入動(dòng)葉通道?；蛟谌~輪上開平衡孔并使也根有適當(dāng)?shù)姆磩?dòng)度。減少濕氣損失， 可以增大噴嘴出口到工作葉柵的軸向間隙， 減少對(duì)于葉片背狐的沖擊作用， 還可 以采用葉片自身的防護(hù)方法。17. 評(píng)價(jià)級(jí)的熱功轉(zhuǎn)換經(jīng)濟(jì)性的最終指標(biāo)是那一個(gè)， 級(jí)內(nèi)損失對(duì)最佳速比有何影 響？如何計(jì)算汽輪機(jī)級(jí)的相對(duì)內(nèi)效率和內(nèi)功率？ 答：評(píng)價(jià)級(jí)的熱功轉(zhuǎn)換經(jīng)濟(jì)性的最終指標(biāo)是級(jí)的相對(duì)內(nèi)效率。 級(jí)內(nèi)損失會(huì)使最佳

13、 速比減小。 相對(duì)內(nèi)效率是級(jí)的有效比焓降和級(jí)的理想能量 （滯止理想比焓降減去 余速利用的能量） 之比?？捎枚x直接計(jì)算或用 1 減去各個(gè)損失系數(shù)。 內(nèi)功率計(jì) 算則是用級(jí)的實(shí)際比焓降乘以實(shí)際流量。 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 。 18與單級(jí)汽輪機(jī)相比，多級(jí)汽輪機(jī)有那些特點(diǎn)？多級(jí)汽輪機(jī)的高、中、低壓段 有那些不同的性能特點(diǎn)？答：特點(diǎn)：循環(huán)熱效率高、相對(duì)內(nèi)效率高、單位功率投資運(yùn)行成本低、便于先進(jìn) 控制技術(shù)和環(huán)保技術(shù)的應(yīng)用等。高壓段特點(diǎn)是蒸汽壓力溫度高， 比體積較小， 葉高損失較大， 通流面積小還會(huì)導(dǎo) 致漏汽損失增大，效率較低。中壓段蒸汽參數(shù)適中，各種損失較小，效率比低壓級(jí)和高壓級(jí)高。 低壓段比體積急劇增

14、大， 體積流量增大迅速葉片高度增加。 在低壓段中由于存在 了濕汽損失， 反動(dòng)度變大使余速損失變大， 且末級(jí)余速未被利用， 因此效率較低。19多級(jí)沖動(dòng)式汽輪機(jī)和多級(jí)反動(dòng)式汽輪機(jī)相比， 在本體結(jié)構(gòu)及熱力特性上有何 不同？答：在本體結(jié)構(gòu)上， 多級(jí)反動(dòng)式汽輪機(jī)為了減小軸向推力， 一般采用轉(zhuǎn)鼓式轉(zhuǎn)子， 將動(dòng)葉安裝在轉(zhuǎn)鼓上，而沖動(dòng)式汽輪機(jī)則一般將動(dòng)葉安裝在葉輪上。在熱力特性上， 反動(dòng)式汽輪機(jī)反動(dòng)度大， 在動(dòng)葉中比焓降近似等于在噴嘴中的比 焓降20什么是重?zé)嵯禂?shù)，凝汽式汽輪機(jī)的重?zé)嵯禂?shù)一般為多少？答：由于等壓線沿著比熵增大方向逐漸擴(kuò)散， 因此各級(jí)的理想比焓降之和比整機(jī) 的理想比焓降大。 重?zé)嵯禂?shù)就是增大部分

15、比焓降和整機(jī)的總理想比焓降之比。 凝 汽式汽輪機(jī)的重?zé)嵯禂?shù)一般為 0.030.08 左右。21什么是汽封，汽輪機(jī)的那些部位要裝設(shè)汽封？什么是軸封系統(tǒng)，如何組成， 如何工作？答：汽封是裝設(shè)在汽輪機(jī)動(dòng)、 靜部分之間， 減少或防止蒸汽外泄及真空側(cè)空氣漏 入的裝置。汽輪機(jī)的軸端，汽閥閥桿端部，隔板和主軸之間，葉片頂部和隔板外 緣之間一般都要設(shè)置汽封。軸封系統(tǒng)是確保汽輪機(jī)軸端和進(jìn)汽閥閥桿端部處嚴(yán)密性， 收集利用汽輪機(jī)軸封進(jìn) 氣閥桿漏汽， 防止蒸汽向外泄露以及空氣漏入低壓缸內(nèi)的一種裝置。 軸封系統(tǒng)根 據(jù)功能可分為軸封供汽，軸封漏汽，軸封回汽三部分，設(shè)備主要包括軸封、軸封 冷卻器、軸封風(fēng)機(jī)、軸封蒸汽壓力和溫

16、度調(diào)節(jié)器、壓力調(diào)節(jié)閥、減溫器及相連的 管道閥門等。軸封系統(tǒng) 工作時(shí)，先由軸封供汽系統(tǒng)向各個(gè)軸封裝置供汽， 經(jīng)過(guò)軸封裝置的工作 蒸汽和漏汽一起由管道送往軸封冷卻器在其中冷卻， 疏水送去凝結(jié)水收集水箱循 利用，不凝結(jié)氣體由軸封風(fēng)機(jī)抽出。軸封蒸汽壓力和溫度調(diào)節(jié)器、壓力調(diào)節(jié)閥、 減溫器調(diào)節(jié)軸封蒸汽的溫度和壓力，使軸封蒸汽壓力和溫度合適。22. 軸封孔口的流動(dòng)狀態(tài)如何判別，軸封漏汽量及汽封齒數(shù)如何計(jì)算？高低齒汽 封和平齒汽封各用在汽輪機(jī)的那些部位？答：判別軸封孔口的流態(tài)時(shí)，近似認(rèn)為各齒隙面積相等，又通過(guò)齒隙的流量相等, 通過(guò)流量相等可得各個(gè)孔口的速度。Pz0.82Poz 1.25軸圭寸漏氣量計(jì)算則可以分

17、兩種情況：1 ）最后一個(gè)齒的出口速度低于臨界速度G A p0 PziA zRT02）最后一個(gè)齒的出口速度達(dá)到臨界速度GilA z 1.25po 023. 中間再熱汽輪機(jī)有哪些進(jìn)、排汽機(jī)構(gòu)損失，請(qǐng)?jiān)趆-s熱力過(guò)程圖上標(biāo)示出來(lái)。 如何減小這些損失？ 答：有壓力損失，排氣阻力損失和閥桿漏氣損失。減少壓力損失，通常把排氣段設(shè)計(jì)成擴(kuò)壓段，使排氣的動(dòng)能轉(zhuǎn)變成靜壓，以 補(bǔ)償排氣管中的壓力損失，另外也可以采用限制流速，設(shè)置導(dǎo)流環(huán)，導(dǎo)流板等。減少閥桿漏氣損失，通常把閥桿套筒設(shè)計(jì)成鋸齒形，將閥桿間隙分成若干 段，構(gòu)成氣封，并將閥桿漏氣與軸封系統(tǒng)相連，回收其漏氣的熱量和工質(zhì)；閥桿 商裝有閥桿套筒；閥芯閥桿套筒與閥蓋

18、之間設(shè)疊片式阻汽片。24. 多級(jí)汽輪機(jī)裝置的經(jīng)濟(jì)性用那些指標(biāo)來(lái)評(píng)價(jià)，中間再熱汽輪機(jī)的熱耗率如何表示？1）相對(duì)效率：汽輪機(jī)相對(duì)內(nèi)效率、機(jī)械效率、發(fā)電機(jī)效率、汽輪發(fā)電機(jī)組的相 對(duì)電效率2）絕對(duì)效率：循環(huán)熱效率、絕對(duì)電效率、電廠熱效率汽耗率、熱耗率等3）中間再熱汽輪機(jī)的熱耗率:q dh)hfwDrhr25 什么是汽輪機(jī)的極限功率，提高汽輪機(jī)單機(jī)功率的措施有那些， 有的核電汽 輪機(jī)為何采用半速機(jī)？答：極限功率：在一定的蒸汽初參數(shù)和轉(zhuǎn)速下，單排汽口凝汽式汽輪機(jī)所能發(fā)出 的最大功率提高單機(jī)功率措施：1）提高新蒸汽參數(shù)2）采用高強(qiáng)度、低質(zhì)量密度的合金材料3）采用多排汽口4）采用低轉(zhuǎn)速5）提高機(jī)組的相對(duì)內(nèi)效率

19、6）采用給水回?zé)嵫h(huán)7）采用中間再熱循環(huán)在核電站汽輪機(jī)中，因?yàn)樾抡羝捏w積流量很大，為了解決末級(jí)排氣的困難， 采用半速汽輪機(jī)。26 多級(jí)汽輪機(jī)的軸向推力是如何形成的，如何計(jì)算，如何平衡？答：軸向推力形成：對(duì)于軸流式汽輪機(jī)，在蒸汽沿軸向從高壓端向低壓端流動(dòng)做 功時(shí)，蒸汽壓差作用在轉(zhuǎn)子凸出部件（葉片，葉輪等）兩側(cè)引起從高壓端指向低 壓端的軸向力，這個(gè)力稱為轉(zhuǎn)子的軸向推力。對(duì)于多級(jí)汽輪機(jī)，軸向推力就是各 級(jí)軸向力的疊加。計(jì)算：（1）蒸汽作用于動(dòng)葉片上的軸向推力FziFz1dbl bm pop2蒸汽作用于葉輪輪面上的軸向推力Fz2Fz24 db lb 2 d2pdP2 蒸汽作用于主軸凸肩上的軸向推力F

20、z3Fz34 di2d2 p(4) 汽輪機(jī)某一級(jí)的軸向推力 Fz'IFz Fz1 Fz2 Fz3( 1) 整個(gè)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子上的軸向推力等于各級(jí)軸向推力的總和 FzFzFz'平衡方法：1) 平衡活塞法2) 轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì)成轉(zhuǎn)鼓式3) 葉輪上開平衡孔4) 氣缸對(duì)稱布置5) 采用推力軸承27. 簡(jiǎn)述凝汽設(shè)備的組成及作用； 凝汽式汽輪機(jī)的排汽冷凝方式有那幾種， 各有 何特點(diǎn)？答：組成：1) 凝汽器 是凝汽系統(tǒng)的主要部件 作用是將低壓缸來(lái)的乏汽凝結(jié)， 并在汽輪機(jī) 末級(jí)排汽口建立真空2) 抽氣設(shè)備 作用是正常運(yùn)行時(shí)抽出凝汽器中的不凝結(jié)氣體，維持真空度，在 機(jī)組啟動(dòng)時(shí)抽出凝汽器汽輪機(jī)和管路中的空氣。

21、3) 循環(huán)水泵 作用是作為循環(huán)水的驅(qū)動(dòng)力來(lái)源4) 凝結(jié)水泵 作用是抽出凝汽器中的凝結(jié)水并送往低加和除氧器冷凝方式：1) 水冷(直流供水 循環(huán)供水)直流供水用水量大，水來(lái)自天然水源，循環(huán) 供水需要冷卻塔，用水量小。2) 空冷(直接空冷 間接空冷) 直接空冷不需要水等中間冷卻介質(zhì)傳熱溫差 大，可獲得較低排汽壓力， 但是體積龐大且易泄漏， 同時(shí)一般要采用強(qiáng)制 通風(fēng)，增加了用電量和噪聲。28. 水冷表面式凝汽器的凝結(jié)壓力用何理論表達(dá)式表達(dá)？影響凝汽器壓力的主 要因素有那些，如何影響？凝汽器的主要特性指標(biāo)有那些？多壓凝汽器的凝結(jié)溫 度用何式表示？什么是凝汽器的熱力特性曲線？答：表達(dá)式：影響凝汽器壓力的主

22、要因素：1)冷卻水進(jìn)口溫度twi,在其他條件不變的情況下，冷卻水進(jìn)口溫度 twi越低， 凝汽器壓力越低，凝汽器的真空度越低。2） 冷卻水溫升t ,冷卻水溫升t減小，凝汽器壓力降低3） 凝汽器傳熱端差t，傳熱端差t升高，凝汽器內(nèi)溫度ts增大，凝汽器壓pc 降低，真空降低。室的冷卻水溫升為雙壓凝汽器各主要特性指標(biāo)：凝汽器傳熱端差 t，冷卻倍率m 多壓凝汽器的凝結(jié)溫度用何式表示：以雙壓凝汽器為例, 經(jīng)過(guò)t1 t2hchc4.187 嚴(yán)DC24.187 2m雙壓那個(gè)七七兩汽室的平均傳熱端差分別為t tlt1M Ac2 4.187Dwek1AC2 4.187 Dw12 e兩汽室蒸汽凝結(jié)溫度分別為t2t

23、kAC2 4.187 Dwet2k2Ac2 4.187 Dw12 e1雙壓蒸汽凝結(jié)室的平均凝結(jié)溫度溫度為tsi t1t1t1. 1tits2(tW1t1)t2(t 1)1 2 2w1t2凝汽器的熱力特性曲線：就是凝汽器的壓力，真空，排氣壓力循環(huán)水量流量，溫 度，壓力之間的關(guān)系曲線。29. 什么汽輪機(jī)的變工況及變工況特性，引起汽輪機(jī)運(yùn)行工況變化的原因有那 些？對(duì)變工況前后的G-P關(guān)系研究有那些重要結(jié)論，這些結(jié)論有何用途？ 答：汽輪機(jī)的變工況：由于各種因素影響，運(yùn)行參數(shù)偏離設(shè)計(jì)值的工況 變工況特性：變工況運(yùn)行時(shí)汽輪機(jī)的特性 引起汽輪機(jī)運(yùn)行工況變化的原因：1）外擾：外部需求變化。2） 內(nèi)擾：初終參數(shù)

24、變化 通流部分結(jié)構(gòu)變化（結(jié)垢磨損等） 進(jìn)汽調(diào)節(jié)方式變化 熱 力系統(tǒng)熱力系統(tǒng)運(yùn)行方式變化對(duì)變工況前后的 GP 關(guān)系研究重要結(jié)論及用途：弗留格爾公式 用途：1） 監(jiān)視汽輪機(jī)通流部分運(yùn)行是否正常2） 推算出不同功率（流量）時(shí)各級(jí)的壓差和比焓降，從而計(jì)算出相應(yīng)的功率速 比效率及零部件的受力情況 30當(dāng)汽輪機(jī)進(jìn)汽量增大時(shí)， 凝汽式汽輪機(jī)各非調(diào)節(jié)級(jí)的中間級(jí)和末級(jí)的級(jí)前后 壓差如何變化；調(diào)整抽汽式汽輪機(jī)調(diào)整抽汽口前一級(jí)的級(jí)前后壓差如何變化？ 答：當(dāng)汽輪機(jī)進(jìn)氣量增大時(shí)， 凝氣式汽輪機(jī)非調(diào)節(jié)級(jí)的各中間級(jí)前后壓力比不變， 即各中間級(jí)焓降不變， 或者變化不大。 末級(jí)前后壓差增大。（調(diào)整抽氣式的同理）31. 當(dāng)汽輪機(jī)

25、進(jìn)汽量變化時(shí)，凝汽式汽輪機(jī)非調(diào)節(jié)級(jí)的各中間級(jí)和末級(jí)的比焓 降如何變化；背壓式汽輪機(jī)非調(diào)節(jié)級(jí)的各中間級(jí)和末級(jí)的比焓降如何變化？ 答：凝汽式汽輪機(jī)非調(diào)節(jié)級(jí)各中間級(jí)在汽輪機(jī)進(jìn)汽量變化時(shí)， 比焓降不變； 背壓 式汽輪機(jī)中間級(jí)當(dāng)流量減小時(shí)， 級(jí)的比焓降減小， 當(dāng)流量增大時(shí)， 級(jí)的比焓降增 大；末級(jí)當(dāng)流量增大時(shí)，比焓降減小，當(dāng)流量減小時(shí)，比焓降增大。32. 汽輪機(jī)各級(jí)的比焓降或速比變化時(shí)其反動(dòng)度如何變化，沖動(dòng)級(jí)與反動(dòng)級(jí)相 比其變化有何不同？ 當(dāng)工況變動(dòng)級(jí)的理想比焓降減小（或速度比增大）時(shí)，級(jí)的反動(dòng)度增大；相反， 工況變動(dòng)級(jí)的理想比焓降增大時(shí)， 則級(jí)的反動(dòng)度減小。 另外， 原設(shè)計(jì)反動(dòng)度小的 級(jí)，比焓降變化較

26、大，原設(shè)計(jì)反動(dòng)度大的級(jí)，比焓降變化較小。速度比變化引起 的反動(dòng)度變化主要發(fā)生在反動(dòng)度不大的沖動(dòng)級(jí)。33. 噴嘴調(diào)節(jié)汽輪機(jī)流量變化時(shí)其經(jīng)濟(jì)性和安全性如何變化，有何注意事項(xiàng) ? 答：噴嘴調(diào)節(jié)的凝氣式汽輪機(jī)，在工況變動(dòng)引起流量變化，比焓降變化主要 發(fā)生在調(diào)節(jié)級(jí)和末級(jí)， 個(gè)中間級(jí)的比焓降幾乎不變， 由于個(gè)中間級(jí)的速度比不變， 則級(jí)的效率不變。而調(diào)節(jié)級(jí)與末級(jí)的比焓降變化了，其速度偏離了最佳速度比， 級(jí)的內(nèi)效率降低，從而導(dǎo)致整個(gè)機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性降低。另一方面， 在工況變動(dòng)引起流量變化時(shí)， 噴嘴調(diào)節(jié)的凝氣式汽輪機(jī)調(diào)節(jié)級(jí)和末級(jí) 除比焓降的變化以外， 其手里情況也要發(fā)生變化。 當(dāng)流量減少時(shí)， 調(diào)節(jié)級(jí)前的壓 力為新蒸

27、氣壓力， 而級(jí)后壓力降低， 級(jí)的比焓降增加， 調(diào)節(jié)級(jí)動(dòng)靜葉片收到的氣 流力增加。相反，當(dāng)流量增加時(shí)，末級(jí)級(jí)前壓力升高，末級(jí)級(jí)后壓力受凝氣器控 制幾乎不變，則級(jí)的比焓降增加。末級(jí)動(dòng)靜葉片收到的氣流力增加，因此，在工況變化時(shí)，必須對(duì)調(diào)節(jié)級(jí)和末級(jí)動(dòng)靜葉片收到的受流力進(jìn)行進(jìn)行認(rèn)真的核算，以保證機(jī)組的安全性。34. 什么是滑參數(shù)運(yùn)行與定參數(shù)運(yùn)行，各有何特點(diǎn)？什么是噴嘴調(diào)節(jié)和節(jié)流調(diào) 節(jié)，各有何特點(diǎn)？噴嘴調(diào)節(jié)汽輪機(jī)流量變化時(shí)，級(jí)后壓力和級(jí)的比焓降如何變 化？答：滑參數(shù)與定參數(shù)，一般是指開停機(jī)或升降負(fù)荷過(guò)程中的一種運(yùn)行方式。 定參數(shù)運(yùn)行，是指保持汽壓不變的運(yùn)行方式。主要通過(guò)汽機(jī)調(diào)門來(lái)實(shí)現(xiàn)汽壓的相 對(duì)穩(wěn)定，隨著

28、鍋爐燃燒的調(diào)整，汽溫上升或下降到某一溫度時(shí)， 再通過(guò)調(diào)整汽機(jī) 調(diào)門開度來(lái)調(diào)整汽壓，定參數(shù)階段，汽壓的變化是階段性的，變化之后維持一定 時(shí)間。定參數(shù)運(yùn)行時(shí)汽機(jī)的噴嘴節(jié)流損失相對(duì)較大。 滑參數(shù)運(yùn)行，主要是指汽溫、 汽壓隨著機(jī)組負(fù)荷變化而變化的運(yùn)行方式?；瑓?shù)運(yùn)行時(shí)，汽機(jī)主汽門和調(diào)門一 般保持全開，汽溫、汽壓隨鍋爐燃燒工況而變化，主要通過(guò)燃料兩、風(fēng)量、燃燒 器擺角等調(diào)節(jié)汽溫、汽壓。節(jié)流調(diào)節(jié)和噴嘴調(diào)節(jié)對(duì)應(yīng)的是“單閥”控制 （節(jié)流調(diào)節(jié)全周進(jìn)汽）和“順序 閥”控制（噴嘴調(diào)節(jié)部分進(jìn)汽）方式，即在外負(fù)荷變化時(shí)，通過(guò)改變調(diào)節(jié)閥的開 度，使進(jìn)汽量變化，改變機(jī)組的功率，與外負(fù)荷的變化相適應(yīng)。采用噴嘴調(diào)節(jié)的汽輪機(jī)，在

29、外負(fù)荷變化時(shí)，各調(diào)節(jié)閥按循序逐個(gè)開啟或關(guān)閉。 由于在部分負(fù)荷下，幾個(gè)調(diào)節(jié)閥中只有一個(gè)或兩個(gè)調(diào)節(jié)閥未全開，因此在相同的部分負(fù)荷下，汽輪機(jī)的進(jìn)汽節(jié)流損失較小，其內(nèi)效率的變化也較小。從經(jīng)濟(jì)性的 角度，當(dāng)機(jī)組負(fù)荷經(jīng)常變動(dòng)時(shí)，這種調(diào)節(jié)方式較為合理。汽輪機(jī)采用節(jié)流調(diào)節(jié)，在部分負(fù)荷下，所有的調(diào)節(jié)閥均關(guān)小，進(jìn)汽節(jié)流損 失較大，在相同的部分負(fù)荷下，其內(nèi)效率相應(yīng)較低，因此這種調(diào)節(jié)方式僅適應(yīng)于 帶基本負(fù)荷的汽輪機(jī)。另外，許多采用節(jié)流調(diào)節(jié)的汽輪機(jī)沒(méi)有調(diào)節(jié)級(jí)， 在工況變 化時(shí)，高、中壓級(jí)的溫度變化較小，故啟動(dòng)升速和低負(fù)荷時(shí)對(duì)零件加熱均勻。當(dāng) 然，目前的機(jī)組一般在啟停階段或新機(jī)組投運(yùn)時(shí)都考慮采用節(jié)流（單閥）全周進(jìn)汽調(diào)節(jié)，

30、其目的也是為了對(duì)金屬零部件加熱或冷卻均勻，減少熱應(yīng)力的產(chǎn)生。噴嘴調(diào)節(jié)汽輪機(jī)調(diào)節(jié)級(jí)的焓降是隨汽輪機(jī)的流量變化而變化的，流量增加時(shí)，部分開啟汽閥所控的噴嘴焓降增大，全開汽閥所控制的噴嘴焓降減少，而節(jié)流調(diào)節(jié) 汽輪機(jī)，在工況變動(dòng)時(shí)，因第一級(jí)流通面積不隨進(jìn)汽量的改變而變化， 因而其變 工況特性和中間級(jí)完全相同，既第一級(jí)級(jí)前壓力與流量成正比，焓降，反動(dòng)度， 速比和效率等在變工況時(shí)近于保持不變，只有最末級(jí)的焓降隨著工況的變化而發(fā) 生改變35. 理解并畫出噴嘴調(diào)節(jié)汽輪機(jī)調(diào)節(jié)級(jí)的 G- P° Pcr P2關(guān)系曲線；說(shuō)明調(diào)節(jié)級(jí) 動(dòng)葉的危險(xiǎn)受力工況在那個(gè)工況點(diǎn)？答：AP最危險(xiǎn)工況點(diǎn)在第一節(jié)調(diào)節(jié)閥全開而第二

31、調(diào)節(jié)閥即將開啟之前，即是圖中的 占八、各級(jí)噴嘴組流量與總流量的關(guān)系曲線36. 當(dāng)進(jìn)汽量變化時(shí)節(jié)流調(diào)節(jié)和噴嘴調(diào)節(jié)凝汽式汽輪機(jī)的軸向推力如何變化； 動(dòng)式汽輪機(jī)的軸向推力如何變化？答：凝氣式汽輪機(jī)：節(jié)流配氣方式時(shí)，汽輪機(jī)的軸向力隨負(fù)荷增加而增加， 在最大負(fù)荷時(shí)，軸向力達(dá)到最大值。噴嘴調(diào)節(jié)時(shí)，除調(diào)節(jié)級(jí)外，其余各級(jí)的軸向 力的變化規(guī)律與節(jié)流調(diào)節(jié)方式相同，噴嘴調(diào)節(jié)凝氣式汽輪機(jī)的最大軸向力在最大 負(fù)荷工況。反動(dòng)式汽輪機(jī)：反動(dòng)式汽輪機(jī)由于各級(jí)的涉及反動(dòng)度大，在變工況時(shí)，即使 的的比焓降變化大，反動(dòng)度變化卻小，故反動(dòng)級(jí)的軸向力與級(jí)壓差成正比的變化, 最大軸向力在最大負(fù)荷工況下。37. 凝汽式汽輪機(jī)的汽耗特性方程

32、是何形式，什么是凝汽式汽輪機(jī)的工況圖？3600 答：氣耗特性方程為：D0 dl巳Dn1，dl為微增率，dl = VH r1 th gDn13600VH ；i thVPm工況圖：汽輪發(fā)電機(jī)組的功率與汽耗量間的關(guān)系曲線稱為汽輪發(fā)電機(jī)組的工況 圖，也稱汽耗線。1. 節(jié)流配汽凝汽式汽輪機(jī)工況圖:空載汽耗量：3%- 10%機(jī)組容量越大，空載汽耗量越小。汽耗微增率：每增加單位功率所需增加的汽耗量。1噴嘴配汽凝汽式汽輪機(jī)工況圖:38. 影響中間再熱凝汽式汽輪機(jī)功率的初終參數(shù)是指那幾個(gè)參數(shù)？如何確定這些 參數(shù)變化時(shí)汽輪機(jī)功率的變化量，有何意義？寫出主蒸汽壓力變化時(shí)引起的功率 變化量的偏微分表達(dá)式。答：一、初壓

33、變化對(duì)功率的影響（初溫、背壓不變）流量保持不變流量不變，則要改變調(diào)節(jié)閥的開度，可采用噴嘴調(diào)節(jié)和節(jié)流調(diào)節(jié)方法。節(jié)流調(diào)節(jié)：G不變，則第一級(jí)前壓力不變， H不變，P不變，只是閥門開度改 變，節(jié)流損失改變。噴嘴調(diào)節(jié)：初壓變化，改變最后一個(gè)調(diào)節(jié)閥開度。若忽略最后一個(gè)調(diào)節(jié)閥的節(jié)流損失，則360oPoVok 1P2k _P2PoPo對(duì)于中間再熱機(jī)組，初壓的改變只影響高壓缸的理想焓降，對(duì)汽輪機(jī)的功率的影 響較小初溫變化對(duì)功率的影響（初壓、背壓不變）初溫變化一功率變化一蒸汽在鍋爐內(nèi)吸熱量變化一初焓變化初溫變化一功率變化一蒸汽在鍋爐內(nèi)吸熱量變化一初焓變化。假設(shè)：蒸汽在鍋爐中吸收的總熱量 Q D（h° h

34、fw）不變，則:D Ht i QHt i36003600 h0變化情況與末級(jí)汽流是否達(dá)c2 XmX背壓變化對(duì)功率的影響（初壓、初溫不變） 凝汽設(shè)備變化一背壓變化一汽輪機(jī)內(nèi)功率變化。 到臨界有關(guān)。背壓改變前：P G HVPPiP G (VHt)；i V( hc2)Xm39. 超臨界壓力汽輪機(jī)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上有那些技術(shù)特點(diǎn) ？答：（一）高性能材料：超臨界壓力汽輪機(jī)在高溫部分普遍采用了含 W.Nb.V.N.Co.b 等元素。（二）冷卻技術(shù)：對(duì)高中壓合缸的機(jī)組，可以將高壓調(diào)節(jié)級(jí)后的蒸汽通過(guò)平衡活 塞漏氣冷卻通道引入到中壓部分，冷卻轉(zhuǎn)子的表面。（三）高壓部件設(shè)計(jì)：1高壓汽缸：汽缸法蘭更厚，螺栓更粗，采用圓筒

35、形汽缸結(jié)構(gòu)。2高壓進(jìn)氣閥門：將低參數(shù)的蒸汽引入內(nèi)外閥殼夾層。3雙流調(diào)節(jié)級(jí)。（四）固粒腐蝕防護(hù)：采用直流鍋爐，減少了固粒腐蝕。（五）氣流激振預(yù)防：科學(xué)設(shè)計(jì)，優(yōu)化轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì)與分布，合理的開啟順序，提高 制造質(zhì)量。（六）末級(jí)優(yōu)化：采用先進(jìn)的末級(jí)長(zhǎng)葉片設(shè)計(jì)提高效率與可靠性。40. 熱電聯(lián)產(chǎn)汽輪機(jī)有哪幾種型式？熱電聯(lián)產(chǎn)的原則是什么？熱電聯(lián)產(chǎn)的主要經(jīng) 濟(jì)指標(biāo)有那兩個(gè)，如何計(jì)算，其限額值各為多少？什么是一次調(diào)整抽汽汽輪機(jī)的 工況圖，如何使用工況圖？畫出一次調(diào)整抽汽汽輪機(jī)的工況圖。答：兩種形式，背壓式與調(diào)節(jié)抽氣式汽輪機(jī)。原則是將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)?高品位的熱能來(lái)發(fā)電，同時(shí)將已在汽輪機(jī)做功后的低品位熱能用于對(duì)外供

36、熱， 提 高熱利用率，節(jié)約能源。經(jīng)濟(jì)指標(biāo)為熱電比和熱化發(fā)電率， 其中熱電比為供熱量Q/供電量Pel，熱化發(fā)電率w為熱化發(fā)電率Ph/供熱量Q熱電比的額限值為40% 熱化發(fā)電率的值在1000Kwh/GJ左右。一次調(diào)節(jié)抽氣式汽輪機(jī)的進(jìn)汽量，調(diào)節(jié)抽 氣量和功率三者之間，在各種運(yùn)行工況下的關(guān)系曲線成為一次調(diào)節(jié)抽氣式汽輪機(jī) 的工況圖。根據(jù)機(jī)組抽汽量與低壓缸流量的值可以找出凝氣工況線、背壓工況線、 等抽汽量工況線、等凝氣工況線等線，然后查出相應(yīng)值。41. 壓水堆核電機(jī)組由那兩個(gè)回路組成，各有那些主要設(shè)備？?jī)蓚€(gè)回路的工質(zhì)各 有何特點(diǎn)，工質(zhì)參數(shù)各為多少？畫出常規(guī)火電再熱汽輪機(jī)及壓水堆核電汽輪機(jī)的 hs圖，標(biāo)出各

37、點(diǎn)參數(shù)。答：一回路核島，主要包括蒸汽發(fā)生器、穩(wěn)壓器、核反應(yīng)堆、循環(huán)水泵; 回路常規(guī)島，主要包括汽輪機(jī)、凝汽器、上水泵?；芈饭べ|(zhì)為純凈的普通水, 回路工質(zhì)有輻射性，二回路工質(zhì)沒(méi)有輻射性；一回路工質(zhì)壓力一般為 6.71MPa,x=0.783;再熱工質(zhì)溫度為265攝氏度,乏汽壓力為7.5.42. 壓水堆核電汽輪機(jī)有那些特點(diǎn)，簡(jiǎn)述大亞灣壓水堆核電汽輪機(jī)的結(jié)構(gòu)組成。答：.答：A.蒸汽初參數(shù)低，理想比焓降小，汽輪機(jī)進(jìn)排氣尺寸大，低壓缸大；B.多數(shù)級(jí)工作在濕蒸汽區(qū)；C.高低壓缸之間需要裝汽水分離再熱器；D.汽機(jī)多為半轉(zhuǎn)速機(jī)；E.為避免汽輪機(jī)甩負(fù)荷超速，其進(jìn)汽部件結(jié)構(gòu)緊湊，盡量縮短連 接管道，或在低壓缸進(jìn)口安

38、裝截止閥。大亞灣壓水堆核電汽輪機(jī)結(jié)構(gòu)：汽輪機(jī)本體由轉(zhuǎn)動(dòng)部分和固定部分組成， 轉(zhuǎn)動(dòng)部 分包括動(dòng)葉柵、葉輪、主軸、聯(lián)軸器等，固定部分包括氣缸、蒸氣室、噴嘴室、 隔板、汽封等組成。43汽輪機(jī)動(dòng)葉片工作時(shí)受到那作用些力，對(duì)葉片強(qiáng)度有何影響？答：汽輪機(jī)工作時(shí)的應(yīng)力有以下幾種：1、離心力引起的拉升應(yīng)力。2、離心力、汽流力和葉片振動(dòng)引起的彎曲應(yīng)力3、離心力、汽流力和葉片振動(dòng)引起的彎曲應(yīng)力4、不均勻受熱引起的熱應(yīng)力在應(yīng)力的持續(xù)作用下，葉片的連接部位可能會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力松弛， 若應(yīng)力是一個(gè)交變 應(yīng)力，則可能會(huì)引起葉片的疲勞，這均會(huì)造成葉片強(qiáng)度下降。對(duì)于拉升應(yīng)力，應(yīng)該對(duì)葉片進(jìn)行抗拉強(qiáng)度計(jì)算， 對(duì)受到的彎曲應(yīng)力，應(yīng)對(duì)動(dòng)葉

39、進(jìn) 行相應(yīng)的剛度計(jì)算。而熱應(yīng)力一般則用一個(gè)系數(shù)整合在上述計(jì)算中。在校核動(dòng)葉 強(qiáng)度時(shí)，應(yīng)該注意選擇葉片最危工況進(jìn)行校核。44,激振力分為兩種：答：第一類激振力-低頻激振力：是由于汽輪機(jī)級(jí)輪周上某處氣流的方向或 大小異常，葉片每經(jīng)過(guò)此處受到的干擾力。第二類激振力-高頻激振力：是由于噴嘴靜葉出口邊緣有一定的厚度，使進(jìn)入 動(dòng)葉的氣流沿圓周作用力不均勻，葉片每經(jīng)過(guò)一噴嘴出口邊時(shí)氣流作用力要變化 一次。f 1f 一 a n第一類激振力頻率：T ，其中a為有a個(gè)均勻分布的加強(qiáng)筋。第二類激振力頻率：e De 上 1 z.n''乙T/ Dn , f-Znn,Zn一ZnZnnT ee，其中e為部分

40、進(jìn)氣度,IZn為噴嘴數(shù)，Zn為假想噴嘴數(shù)。葉片振動(dòng)的形式有：1,單個(gè)葉片（自由葉片）的振動(dòng)：切向振動(dòng)，軸向振動(dòng)， 扭轉(zhuǎn)振動(dòng)2,葉片組的振型：切向振動(dòng)，軸向振動(dòng)及軸向扭轉(zhuǎn)振動(dòng)，扭轉(zhuǎn)振動(dòng)45.什么是葉片共振，等截面自由葉片的 A型自振頻率由何式確定，影響葉片自 振頻率的因素有那些。危害較大的葉片共振形式是那三種？答：葉片是一個(gè)彈性體，若在外力作用下迫使其離開原平衡位置，當(dāng)外力除 去時(shí)，葉片將在原平衡位置兩側(cè)做往復(fù)自由振動(dòng)，其振動(dòng)頻率為葉片的自振頻率。 當(dāng)外力為簡(jiǎn)諧激振力時(shí)，若沒(méi)有阻尼且激振頻率等于或接近葉片自振頻率時(shí)，發(fā)生葉片共振。當(dāng)葉片的自振頻率等于或接近擾動(dòng)力頻率的整數(shù)倍是， 也可能發(fā)生 共振

41、。2 f旦倶等截面自由葉片的A型自振頻率2 m1 影響自振頻率的因素有：1工作溫度；2葉根牢固性 危害最大的葉片共振形式是：軸向振動(dòng)，扭轉(zhuǎn)振動(dòng)，切向振動(dòng)46寫出葉片振動(dòng)強(qiáng)度的安全準(zhǔn)則式；什么是葉片的安全倍率，如何計(jì)算，要作 那些修正？許用安全倍率是如何得到的？什么是葉片的共振倍率 ？答：葉片破壞的主要原因是振動(dòng)疲勞，即與交變動(dòng)應(yīng)力所破壞：maxm為靜應(yīng)力,max為最大應(yīng)力,min為最小應(yīng)力。安全準(zhǔn)則式為:kkdkskqkskus,bAb式中：k1介質(zhì)腐蝕修正系數(shù)，k2表面質(zhì)量修正系數(shù)，kd尺寸系數(shù)，s,b彎應(yīng)力,k3應(yīng)力集中系數(shù)，k4通道修正系數(shù),ku成組影響系數(shù)，k5流場(chǎng)不均勻系數(shù),耐振強(qiáng)度

42、。安全倍率:式指一個(gè)特定的數(shù)值，它能保證葉片在共振條件下安全運(yùn)行。*s,bns定義:在確定安全倍率時(shí)，應(yīng)當(dāng)考慮影響材料耐振強(qiáng)度及彎應(yīng)力大小的各種因素， 要做 修正有：介質(zhì)腐蝕修正系數(shù)，表面質(zhì)量修正系數(shù)，尺寸系數(shù)，應(yīng)力集中系數(shù)，通 道修正系數(shù)，成組影響系數(shù)，流場(chǎng)不均勻系數(shù)修正。A°為許用安全倍率，可以分為三種情況計(jì)算:1）第一種不調(diào)頻葉片的許用安全倍率： 允許在切向 A型與低頻激振力kn共振F工作的葉片k234567!詞未找到引用源110.07.86.25.04.4891011121320>204.14.03.93.83.73.532） 第二種不調(diào)頻葉片的許用安全倍率：小3） 第

43、三種不調(diào)頻葉片的許用安全倍率：允許在切向A0型與高頻激振力zn共振下工作的葉片，推薦全周進(jìn)汽A =45,部分進(jìn)汽 凡=55當(dāng)激振力頻率等于或接近葉片自振頻率時(shí)將發(fā)生共振，同時(shí)當(dāng)葉片的自振頻率等于或接近擾動(dòng)力頻率的整數(shù)倍 k （k=1,2,3 ）時(shí)，也可能發(fā)生共振。47. 什么是葉片頻率分散度，應(yīng)達(dá)到何要求？葉片的動(dòng)頻率由何式確定？答：葉片頻率分散度：指的是同一級(jí)葉片中檢測(cè)出的 錯(cuò)誤!未找到引用源 型振動(dòng)自振頻率最高、最低值之差與平均值（或最低值）之比的百分?jǐn)?shù)。 制造標(biāo)準(zhǔn)要求：頻率分散度小于 8%。動(dòng)頻率錯(cuò)誤!未找到引用源。：錯(cuò)誤!未找到引用源48. 什么是調(diào)頻葉片和不調(diào)頻葉片，寫出三種不調(diào)頻葉

44、片的定義及安全準(zhǔn)則，寫 出兩種調(diào)頻葉片的定義及安全準(zhǔn)則。當(dāng)葉片的自振頻率靠近激振力頻率，葉片強(qiáng)度又不能滿足不調(diào)頻葉片的安全要求 時(shí)，應(yīng)對(duì)葉片進(jìn)行調(diào)頻，采取必要的措施改變?nèi)~片的自振頻率，避開共振的可能， 這種葉片稱為調(diào)頻葉片。若葉片強(qiáng)度足夠，在共振條件下仍能正常工作。在這種情況下，無(wú)需將葉片的自 振頻率與激振頻率調(diào)開以避免共振，這種葉片稱為不調(diào)頻葉片。第一種不調(diào)頻葉片：允許在切向A0型與低頻激振力kn共振下工作的葉片。安全準(zhǔn)則，Ab 人第二種不調(diào)頻葉片：允許切向B0型與高頻激振為zn共振的葉片。安全準(zhǔn)則，Ab A，許用安全倍率A 10。第三種不調(diào)頻葉片：允許在切向A0型與高頻激振力為zn共振下工

45、作的葉片。安 全準(zhǔn)則，Ab 人。全周進(jìn)汽級(jí) 人=45,部分進(jìn)汽級(jí) 氏=55對(duì)于調(diào)頻葉片，要調(diào)整葉片的自振頻率，使其與其整倍數(shù)避開一個(gè)安全距離， 同 時(shí)還必須滿足許用安全倍率 A3的要求。第一種調(diào)頻葉片，對(duì)切向 A0型振動(dòng)，將自振頻率與低頻激振力頻率（kn）調(diào)開 的葉片（組）（其中k 6）。葉片的動(dòng)頻率應(yīng)滿足以下要求fd1k 1 n17.5Hzkn2fd2 7.5Hz第二種調(diào)頻葉片，對(duì)切向B0型振動(dòng)調(diào)開頻率以避開高頻激振力zn）頻率的葉片組，其調(diào)頻要求zn時(shí)fs1 znzn100%15%當(dāng) fs1 znznfs2100%12%zn49. 畫出第一類調(diào)頻葉片A0型振動(dòng)的坎貝爾圖，標(biāo)出其共振避開范圍

46、。50. 什么是轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速，什么是剛性轉(zhuǎn)子和撓性轉(zhuǎn)子；寫出單輪盤轉(zhuǎn)子的臨 界轉(zhuǎn)速表達(dá)式。答：汽輪發(fā)電機(jī)組在啟動(dòng)和升速過(guò)程中，當(dāng)升到某一定轉(zhuǎn)速時(shí)，轉(zhuǎn)子將發(fā)生 較大振動(dòng)；待轉(zhuǎn)速升高離開此轉(zhuǎn)速后，轉(zhuǎn)子的振動(dòng)隨即明顯減小。這種轉(zhuǎn)子發(fā)生 較大振動(dòng)時(shí)對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速稱為轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速。汽輪發(fā)電機(jī)組的工作轉(zhuǎn)速低于第一階臨界轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)子稱為剛性轉(zhuǎn)子。汽輪發(fā)電機(jī)組的工作轉(zhuǎn)速高于第一階臨界轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)子稱為撓性轉(zhuǎn)子W單輪盤轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速：51. 寫出汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)方程，為何發(fā)電機(jī)負(fù)荷變化時(shí)會(huì)引起轉(zhuǎn)速變化？dwJMst Mem M f答：dt發(fā)電機(jī)負(fù)荷變化時(shí)，蒸汽驅(qū)動(dòng)力矩 Mst變化，上述三個(gè)力矩失去平衡，轉(zhuǎn) 子在不平

47、衡力矩作用下，轉(zhuǎn)速發(fā)生變化。52汽輪機(jī)控制系統(tǒng)經(jīng)歷了那三代發(fā)展？畫出汽輪機(jī)調(diào)節(jié)保護(hù)系統(tǒng) 答：第一代：機(jī)械液壓型第二代：功率電流調(diào)節(jié)第三代：DEH53. 什么是汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜態(tài)特性，它由那些特性合成？什么是調(diào)節(jié)系統(tǒng)的 四象限圖？靜態(tài)特性指標(biāo)有那幾個(gè)，數(shù)值是多少？寫出因遲緩率引起的機(jī)組負(fù)晃 動(dòng)值的表達(dá)式。答：汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜態(tài)特性指額定參數(shù)工況下汽輪機(jī)的功率與轉(zhuǎn)速之間 的對(duì)應(yīng)關(guān)系。它由第二象限的轉(zhuǎn)速感受機(jī)構(gòu)特性、 第三象限的中間傳動(dòng)放大環(huán)節(jié)的傳遞特性和第四象限的配汽機(jī)構(gòu)特性合成。以上四個(gè)特性構(gòu)成了調(diào)節(jié)系統(tǒng)的四 象限圖。靜態(tài)特性指標(biāo)：轉(zhuǎn)速 n、調(diào)速器滑塊位移 z、油動(dòng)機(jī)活塞的行程 m、機(jī)組的電

48、功率輸出P。其中n 150r/min ； z fn n ， fn為轉(zhuǎn)速感受傳遞系數(shù);m fm z，fm為中間傳動(dòng)放大環(huán)節(jié)傳遞系數(shù); 傳遞系數(shù)。P因遲緩率引起的機(jī)組負(fù)晃動(dòng)值的表達(dá)式：Rm，fp為配汽特性nonoP -Po54. 什么是一次調(diào)頻和二次調(diào)頻？寫出一次調(diào)頻的負(fù)荷調(diào)節(jié)量表達(dá)式。答：一次調(diào)頻：并網(wǎng)運(yùn)行的機(jī)組當(dāng)電網(wǎng)周波變化時(shí)，按自己的n-p特性，自動(dòng)改變氣門開度，調(diào)節(jié)進(jìn)氣量，從而調(diào)節(jié)電網(wǎng)周波。二次調(diào)頻：在電網(wǎng)周波一定的情況下，通過(guò)給定裝置(就地或遠(yuǎn)操)，平移 n-p 特性，人為改變氣門開度。一次調(diào)頻的負(fù)荷調(diào)節(jié)量表達(dá)式：PP丄P n其中.nonn0nl55. 什么是汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性，動(dòng)

49、態(tài)特性指標(biāo)有那些？影響動(dòng)態(tài)特性的 因素有那兩個(gè)方面，各有哪些因素？答：汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性描述調(diào)節(jié)系統(tǒng)從一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)到另一個(gè)穩(wěn)定狀 態(tài)過(guò)程中機(jī)組轉(zhuǎn)速、油動(dòng)機(jī)行程、調(diào)節(jié)氣閥開度和機(jī)組電功率輸出等參數(shù)隨時(shí)間 的變化規(guī)律，由此可研究調(diào)節(jié)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性和機(jī)組甩負(fù)荷后最高飛升轉(zhuǎn)速對(duì) 安全性的影響。影響因素：1、本體設(shè)備。T4(1)轉(zhuǎn)子時(shí)間常數(shù)T4M sto轉(zhuǎn)子的慣性越大，蒸汽的驅(qū)動(dòng)力矩越小，轉(zhuǎn)子的時(shí)間常數(shù)就越大，機(jī)組甩負(fù)荷后 的最高飛升轉(zhuǎn)速就越小。(2) 中間容積時(shí)間常數(shù)T3。DoGGo中間容積V越大、蒸汽參數(shù)越高，中間容積中儲(chǔ)存蒸汽量和能量就越多，這部 分蒸汽在機(jī)組甩負(fù)荷時(shí)繼續(xù)進(jìn)入汽輪機(jī)膨脹做功，

50、將使機(jī)組轉(zhuǎn)速進(jìn)一步飛升。2、調(diào)節(jié)系統(tǒng)。(1) 調(diào)速器時(shí)間常數(shù)。調(diào)速器時(shí)間常數(shù)描述了調(diào)速器在轉(zhuǎn)速擾動(dòng)時(shí)達(dá)到穩(wěn)定輸出的時(shí)間大小。其對(duì)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的甩負(fù)荷特性影響較大，過(guò)大的調(diào)速器時(shí)間常數(shù)將使甩負(fù)荷后最高飛升轉(zhuǎn)速 增大。(2) 速度變動(dòng)率3。S越大，機(jī)組在甩負(fù)荷工況下調(diào)節(jié)氣閥的關(guān)閉時(shí)間延長(zhǎng)， 最高飛升轉(zhuǎn)速增高。另 一方面，大的S將使油動(dòng)機(jī)的關(guān)閉速度遲后于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速飛升， 從而減小動(dòng)態(tài)超調(diào) 量和過(guò)渡過(guò)程的振蕩次數(shù)，縮短過(guò)渡過(guò)程的調(diào)整時(shí)間。(3) 液壓伺服執(zhí)行機(jī)構(gòu)時(shí)間常數(shù)T2。T2mmaxAmQmax油動(dòng)機(jī)活塞直徑和行程越大，油動(dòng)機(jī)的時(shí)間常數(shù)就越大，全行程關(guān)閉所需的時(shí)間 就越長(zhǎng)。(4) 遲緩率£。其

51、對(duì)穩(wěn)定性和甩負(fù)荷動(dòng)態(tài)特性均產(chǎn)生不利影響。遲緩率存在時(shí)，只有當(dāng)轉(zhuǎn)速飛升 量超過(guò)遲緩值后方能使油動(dòng)機(jī)動(dòng)作， 使油動(dòng)機(jī)表現(xiàn)出動(dòng)作滯后，不僅使動(dòng)態(tài)飛升 轉(zhuǎn)速增加，而且使動(dòng)態(tài)偏差增大，從而過(guò)渡過(guò)程的振蕩次數(shù)增多和調(diào)整時(shí)間延長(zhǎng)， 嚴(yán)重時(shí)可能產(chǎn)生持續(xù)震蕩。另一方面，遲緩的存在，也是調(diào)節(jié)系統(tǒng)不穩(wěn)定晃動(dòng)等 動(dòng)態(tài)故障的重要原因。56. 中間再熱汽輪機(jī)有那些運(yùn)行特點(diǎn)？中間再熱汽輪機(jī)運(yùn)行時(shí)高調(diào)節(jié)閥、中壓調(diào)節(jié) 閥及旁路調(diào)節(jié)閥是按何規(guī)律調(diào)控負(fù)荷的？答：中間再熱汽輪機(jī)運(yùn)行特點(diǎn)：1、再熱器及再熱蒸汽管道容積影響運(yùn)行安全，在甩負(fù)荷危急工況下，即使 高壓缸氣閥能即使完全關(guān)閉，但再熱器等容器空間中儲(chǔ)存的大量蒸汽仍會(huì)進(jìn)入 中、低壓缸繼續(xù)膨脹做功，有可能使機(jī)組轉(zhuǎn)速超過(guò)額定轉(zhuǎn)速的 40%，嚴(yán)重危及機(jī) 組的運(yùn)行安全。 因此中間再熱式汽輪機(jī)除設(shè)置高壓主汽閥和高壓調(diào)節(jié)汽閥外， 還