汽機專業(yè)技術(shù)問答教材

1、純低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)培訓(xùn)教材 純低溫余熱發(fā)電培訓(xùn)教材之： 汽輪機技術(shù)問答大連易世達能源工程有限公司第一篇 汽機專業(yè)基礎(chǔ)知識1.什么是表壓力?什么是絕對壓力? 用壓力表測量壓力所得的數(shù)值,是高于大氣壓力的數(shù)值,即表壓力.它指的是在大氣壓力的基礎(chǔ)上測得的壓力值. 將大氣壓力計算在內(nèi)的數(shù)值才是壓力的真正數(shù)值,工程上稱這個壓力為絕對壓力. 表壓力和絕對壓力的關(guān)系如下: P表 = P絕 - B 或 P絕 = P表 + B式中 P表-工質(zhì)的表壓力 P絕-工質(zhì)的絕對壓力 B-當時當?shù)氐拇髿鈮毫?近似等于1工程大氣壓).2.什么是真空?什么是真空度? 當密閉容器中的壓力低于大氣壓力時,稱低于大氣壓力的部分為真空

2、. 用百分數(shù)表示的真空,叫真空度.即:用測得的真空數(shù)值除以當?shù)卮髿鈮毫Φ臄?shù)值再化為百分數(shù). 用公式表示: h真空 真空度 = -×100% h大氣3.什么是經(jīng)濟真空? 什么是極限真空? 所謂經(jīng)濟真空是提高真空使汽輪發(fā)電機增加的負荷與循環(huán)水泵多消耗的電功率之差為最大時的真空. 如真空再繼續(xù)提高,由于汽輪機末級噴嘴的膨脹能力已達極限,汽輪機的功率不再增加,此時真空稱為極限真空.4.氣體的比容 與壓力、溫度有什么關(guān)系? 氣體的比容與壓力、溫度有密切的關(guān)系,當溫度不變,壓力提高時,氣體的比容 縮??；如果壓力保持不變,只提高溫度,則氣體的體積膨脹,比容增大.它們之間的關(guān)系式為: Pv = RT

3、式中 P - 壓力； v - 比容； T - 絕對溫度； R - 氣體常數(shù).5.什么是汽化現(xiàn)象?什么是凝結(jié)現(xiàn)象? 物質(zhì)從液態(tài)變?yōu)槠麘B(tài)的過程叫汽化.汽化方式有兩種:蒸發(fā)；沸騰. 物質(zhì)從汽態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)的現(xiàn)象叫凝結(jié). 在一定的壓力下,液態(tài)的沸點也就是蒸汽的凝結(jié)溫度.凝結(jié)與汽化是兩個相反的熱力過程.6.什么是過熱蒸汽?什么是蒸汽的過熱度? 在同一壓力下,對飽和蒸汽再加熱,則蒸汽溫度開始上升,超過飽和溫度,這時的蒸汽就叫過熱蒸汽. 過熱蒸汽的溫度與飽和蒸汽的溫度之差叫蒸汽的過熱度.過熱度越大,則表示蒸汽所儲存的熱能越多,對外做功的能力越強.7.什么是焓? 焓是汽體的一個重要的狀態(tài)參數(shù).焓的物理意義為:在某

4、一狀態(tài)下汽體所具有的總能量,它等于內(nèi)能和壓力勢能之和.8.什么是熵? 熵是熱力學(xué)中的一個導(dǎo)出參數(shù).熵的微小變化起著有無傳熱的標志作用.熵的引入可以方便地反映出熱力過程熱量的轉(zhuǎn)換及循 環(huán)的熱效率.9.什么是液體的汽化潛熱? 在定壓下把1千克的飽和水加熱成1千克干飽和蒸汽所需要的熱量,叫做該液體的汽化潛熱.10.什么是凝結(jié)熱? 在定壓下,1千克蒸汽完全凝結(jié)成同溫度的水所放出的熱量叫做凝結(jié)熱.11.汽化熱與凝結(jié)熱有什么關(guān)系? 在一定的壓力和溫度下,液體的汽化熱與相同壓力、溫度下的凝結(jié)熱相等,即在溫度相等、壓力相同的情況下,1千克飽和蒸汽凝結(jié)時放出的熱量等于1千克飽和水汽化時所吸收的熱量.12.什么是

5、循環(huán)熱效率?它說明了什么? 工質(zhì)每完成一個熱力循環(huán)所做的有功和工質(zhì)在每個熱循環(huán)過程中從熱源吸收的熱量的比值叫做循環(huán)熱效率. 循環(huán)熱效率說明了循環(huán)中熱能轉(zhuǎn)變?yōu)楣Φ某潭?效率越高,說明工質(zhì)從熱源吸收的熱量轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏霉Φ谋壤礁撸环粗?效率越小,說明轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏霉Φ臒崃吭缴?13.卡諾循環(huán)是由哪些過程組成的?它在 T-S 圖上如何表示？ 卡諾循環(huán)是由兩個可逆的定溫過程和兩個可逆和絕熱過程組成的.它在 T- S 圖上所示. 1-2 過程是可逆的等溫吸熱過程； 2-3 過程是可逆的絕熱膨脹過程； 3-4 為可逆的等溫放熱過程； 4-1 為可逆的絕熱壓縮過程.14.卡諾循環(huán)的熱效率怎樣計算? 卡諾循環(huán)熱效率

6、用卡表示. q1- q2 T1(S2- S1) - T2(S2- S1) 卡 = - = - q1 T1(S2 - S1) T1- T2 = - = 1 - - T1 T1式中 卡 - 卡諾循環(huán)熱效率； q1 - 工質(zhì)由高溫?zé)嵩次盏臒崃? 焦耳/千克 ； q2 - 工質(zhì)向低溫?zé)嵩捶懦龅臒崃? 焦耳/千克 ； T1 - 高溫?zé)嵩吹慕^對溫度, K ； T2 - 低溫?zé)嵩吹慕^對溫度, K ； 在相同的溫度范圍內(nèi),卡諾循環(huán)的熱效率最高,但總是小于1.15.朗肯循環(huán)是通過哪些設(shè)備實現(xiàn)的?各熱力設(shè)備在熱力循環(huán)中起什么作用? 朗肯循環(huán)是火力發(fā)電廠的基本熱力循環(huán),它是通過蒸汽鍋爐、汽輪機、凝汽器和給水泵這四

7、個主要熱力設(shè)備實現(xiàn)的. 各熱力設(shè)備所起的作用如下: (1) 鍋爐的作用: 鍋爐包括省煤器、爐膛水冷壁和過熱器,它將給水定壓加熱,最終產(chǎn)生過熱蒸汽,即主蒸汽,然后通過主蒸汽管路送入汽輪機； (2) 汽輪機的作用: 蒸汽進入汽輪機進行絕熱膨脹做功,將熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能,做完功的排汽排入凝汽器； (3) 凝汽器的作用:將汽輪機的排汽加以冷卻,使其在定壓下凝結(jié)成飽合水,其壓力等于汽輪機排汽壓力 (4) 給水泵將凝結(jié)水進行絕熱壓縮,升高壓力送回鍋爐,送入鍋爐的水稱為給水.16.怎樣在 T -S 圖上表示朗肯循環(huán)? 如圖所示: 4 - 5 - 6 - 1 過程是工質(zhì) (水) 在鍋爐中被定壓加熱、汽化和過熱過

8、程； 1 - 2 過程是過熱蒸汽在汽輪機中等熵膨脹做功過程； 2 - 3 過程是做完功的蒸汽 (排汽) 排入凝汽器中定壓凝結(jié)放熱過程； 3 - 4 過程是凝結(jié)水在給水泵中等熵壓縮過程.17.什么叫汽耗率?汽耗率的計算公式是怎樣的? 汽輪發(fā)電機組每發(fā)出1千瓦小時的電能所消耗的蒸汽量稱為汽耗率.用字母 d 表示. 計算公式 : d = D/Nf 式中 d - 汽耗率, 千克/千瓦·時 ； D - 汽輪機每小時的汽耗量, 千克/時 ； Nf - 發(fā)電量, 千瓦 .18.什么是熱耗率? 凝汽式汽輪機的熱耗率怎樣計算? 汽輪發(fā)電機組每發(fā)1千瓦小時的電能,所需要的熱量叫熱耗率.用字母 q 表示.

9、 計算公式 : q = d ( io - t )式中 q - 熱耗率, 千焦/千瓦·時 ； d - 汽耗率, 千克/千瓦·時 ； io- 蒸汽初焓, 千焦/千克 ； t - 給水焓, 千焦/千克 .19.什么是導(dǎo)熱? 直接接觸的物體或物體本身各部之間的熱量傳遞現(xiàn)象叫導(dǎo)熱. 火力發(fā)電廠中常見的導(dǎo)熱現(xiàn)象如管壁、汽缸壁、汽包壁內(nèi)外表面間的熱量傳遞.20.什么是對流換熱? 流動的流體與固體壁面之間的熱量交換或流動的流體與流體之間的熱量交換均稱為對流換熱.火力發(fā)電廠中常見的對流換熱現(xiàn)象如:煙氣對省煤器；工質(zhì)對水冷壁；汽機排汽對凝汽器銅管；循環(huán)水對銅管；空氣對暖器等.21.什么是熱輻射

10、? 波長在0.4 - 40 微米的射線能被物體吸收后又可能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?這樣的射線叫熱射線.熱射線傳播熱能的過程叫熱輻射.熱輻熱是一種不需要物質(zhì)直接接觸而進行的熱量傳遞方式.如火電廠中,爐膛內(nèi)火焰與水冷壁屏式過熱式,墻式再熱式之間的傳熱.22.什么叫熱應(yīng)力? 對厚重的金屬部件受單向加熱和冷卻時,其各部分的溫度是不均勻的,這樣,熱膨脹也不均勻.作為部件的整體是有連續(xù)性的,各部分之間有著相互約束和牽制的作用力,這使熱的部分膨脹不出去而受到壓縮；冷的部分被拉長,因而在部件內(nèi)部產(chǎn)生了應(yīng)力.這種由于加熱不均而產(chǎn)生的應(yīng)力稱為熱應(yīng)力.23.什么叫金屬疲勞? 金屬材料在長期交變應(yīng)力的作用下,雖然應(yīng)力數(shù)值遠比強度

11、極限小,但是仍能使金屬材料遭到破壞,這種現(xiàn)象稱為金屬疲勞.汽輪機在啟動、停機過程中,如果蒸汽溫度變化較大,與金屬溫差加大,轉(zhuǎn)子表面和汽缸壁都要受到很大的熱應(yīng)力的沖擊.沖擊時間雖短,但其沖擊力很大,如果材料呈現(xiàn)脆性時更為危險,不僅要校檢材料的屈服極限,也要考慮所引起的熱疲勞損傷. 汽輪機動葉片在沖擊汽流力的多次反復(fù)作用發(fā)生共振現(xiàn)象,如果發(fā)生共振,嚴重時可能導(dǎo)致疲勞斷裂.由于轉(zhuǎn)子遭受到的熱疲勞損傷則是由于多次交變的熱應(yīng)力所造成的.由于熱應(yīng)力循環(huán)的頻率非常低,例如,啟、停一次或負荷升、降一次做為一個同期，就整緞轉(zhuǎn)子而言，啟動時有熱拉應(yīng)力，停機時則有熱壓應(yīng)力，整緞轉(zhuǎn)子熱應(yīng)力方向與內(nèi)孔相反，其熱應(yīng)力幅值

12、疊加。在溫度突變時可以達到8-10倍，所以容易產(chǎn)生熱疲勞裂紋，在工況突變時使轉(zhuǎn)子損壞。24.什么是金屬的蠕變?蠕變過程分哪幾個階段？ 金屬材料在長期高溫和靜應(yīng)力的作用下,逐漸產(chǎn)生塑性變形的過程稱為金屬的蠕變. 其典型過程如圖所示: 材料在一定壓力、溫度下被加上一定的載荷后，就會產(chǎn)生彈性變形，其過程為OA，這段不是蠕變造成的。第階段AB為不穩(wěn)定階段，塑性變形發(fā)展很快，但為時不久。第階段BC為穩(wěn)定階段，塑性變形發(fā)展緩慢，而且蠕變速度不變。第階段CD不加速階段，蠕變速度又迅速加快，到達D點時材料破裂損壞。我們決不允許材料在第階段的狀態(tài)下工作。25.什么是離心泵的特性曲線? 表示主要性能參數(shù)間關(guān)系的曲

13、線稱為特性曲線或叫性能曲線.特性曲線包括 : 在一定轉(zhuǎn)速下的流量-揚程曲線 (Q-H)、流量-功率曲線 (Q-N) 和流量-效率曲線 (Q-). 在泵的特性曲線上可以查出每種流量下的揚程 H、 功率 N 和泵效率的數(shù)據(jù).26.什么是離心式泵的比例定律? 對同一臺泵,當轉(zhuǎn)速變化時,其流量、揚程、功率與轉(zhuǎn)速的變化關(guān)系如下: Q/Q' = n/n' H/H' = ( n/n' )2 N/N' = ( n/n' )3 從以上公式可以看出,當泵轉(zhuǎn)速變化時,流量與轉(zhuǎn)速成正比；揚程與轉(zhuǎn)速平方成正比；功率與轉(zhuǎn)速的立方成正比。這個關(guān)系就叫做離心泵的比例定律.27.

14、什么是汽蝕? 泵汽蝕時有什么現(xiàn)象發(fā)生? 水泵的入口處是液體壓力最低的地方,因此有可能出現(xiàn)入口處的液體壓力低于與其溫度相對應(yīng)的飽合壓力,這時就會出現(xiàn)汽化現(xiàn)象,有氣泡逸出.在液體的高壓區(qū)域,氣泡周圍壓力大于汽化壓力,氣泡被壓破而凝結(jié),如在金屬表面附近,則液體質(zhì)點就連續(xù)打擊金屬表面,使金屬表面變成蜂窩狀或海綿狀.另外,空氣中的氧氣又借助凝汽放熱而對金屬表面產(chǎn)生化學(xué)腐蝕作用.這種現(xiàn)象就是汽蝕. 泵發(fā)生汽蝕的現(xiàn)象是產(chǎn)生噪音的原因,使泵的流量、揚程、和效率明顯下降,電流表指針擺動. 第二篇 汽輪機本體及控制1.汽輪機本體是由哪些部分組成的? 汽輪機本體由 三個部分組成的: (1) 轉(zhuǎn)動部分: 由主軸、葉輪

15、、動葉柵、聯(lián)軸器及其它裝在軸上的零件組成； (2) 固定部分: 由汽缸、噴嘴隔板、隔板套、汽封、靜葉片、滑銷系統(tǒng)、軸承和支座等組成； (3) 控制部分: 由自動主汽門、調(diào)速汽門、調(diào)節(jié)裝置、保護裝置和油系統(tǒng)等組成.2.什么是沖動式汽輪機? 什么是反動式汽輪機? 沖動式汽輪機指的是蒸汽只在噴嘴葉柵中進行膨脹做功,而在動葉柵中只改變流動方向不膨脹做功者. 反動式汽輪機指的是蒸汽不僅在噴嘴葉柵中膨脹,而且在動葉柵中也進行膨脹的汽輪機.3.什么是凝汽式汽輪機? 什么是背壓式汽輪機? 凝汽式汽輪機,是指進入汽輪機的蒸汽做功后全部排入凝汽器,凝結(jié)成的水全部返回鍋爐. 汽輪機的排汽壓力高于大氣壓力,其排汽全部

16、供熱給用戶使用,因而可不設(shè)凝汽器.由于全部排汽均供熱給用戶使用,從而避免了在凝汽器內(nèi)的冷源損失.這種汽輪機稱為背壓式汽輪機.4.簡述汽輪機滑銷系統(tǒng)的作用及滑銷種類. 汽輪機組在受熱膨脹時是以死點為中心向周圍膨脹,滑銷系統(tǒng)的作用就是保證機組在受熱膨脹時不受阻礙,同時在產(chǎn)生一定膨脹的條件下保證機組的中心位置不變. 滑銷種類有縱銷、橫銷、立銷、斜銷、角銷等. 縱銷: 縱銷的作用是只允許汽缸沿縱向膨脹,而不允許汽缸做橫向膨脹. 橫銷: 它的作用是允許汽缸沿橫向膨脹. 死點: 在死點處汽缸既不能有橫向移動也不能有縱向移動. 立銷: 作用是允許機組上下膨脹,不致產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)變形. 斜銷: 其作用是保護縱向、橫

17、向的綜合移動. 5.汽輪機的軸封起什么作用? 汽輪機的轉(zhuǎn)子是轉(zhuǎn)動的,汽缸是靜止的,為防止高壓缸的蒸汽大量順軸向漏出,低壓缸真空部分大量空氣順軸向漏入,因此在汽缸前后端要設(shè)置高、低壓軸封. 6.何謂盤車裝置?它的作用是什么? 在汽輪機啟動以前或停機以后,使轉(zhuǎn)子低速轉(zhuǎn)動的裝置稱為盤車裝置. 盤車裝置的作用: (1) 防止汽機轉(zhuǎn)子受熱不均產(chǎn)生的熱彎曲: 在啟動沖轉(zhuǎn)前一般要向汽封送氣,這些蒸汽進入汽缸后大部分留在汽缸上部,會造成汽缸上、下溫差,停機后汽缸上、下部之間也會存在溫差,此時若轉(zhuǎn)子靜止不動就會產(chǎn)生彎曲變形,因此必須盤動轉(zhuǎn)子以防大軸彎曲； (2) 啟動前進行盤車以檢查汽輪機是否具備運行條件,例如

18、是否存在動靜部分摩擦及主軸彎曲變形,是否超過規(guī)定值等； (3) 在沖動轉(zhuǎn)子時可減少慣性力.7.汽輪機為什么會產(chǎn)生軸向推力? 運行中是怎樣變化的? 汽輪機的軸向推力由以下幾部分組成: (1) 汽流作用在動葉片上的軸向分力. (2) 由于汽輪機葉片帶有一定的反動度,因此它的每級葉輪前后都存在著壓力差,這個壓差作用在輪盤上就產(chǎn)生順著汽流方向的軸向力. (3) 作用在轉(zhuǎn)子臺階上的軸向力. 以上幾種力組成了汽輪機總的軸向推力.軸向推力的大小與蒸汽流量成正比,也就是負荷最大時軸向推力最大.8.軸向位移變化過大有什么危害? 軸向發(fā)生位移說明汽輪機的動靜部分相對位置發(fā) 生了變化,如果軸向位移的數(shù)值接近或超過汽

19、輪機動靜部分最小軸向間隙,將會發(fā)生動靜部分摩擦,使汽輪機嚴重損壞.9.推力軸承損壞或燒壞的原因有哪些? 發(fā)生推力軸承磨損或燒壞的原因主要有以下幾方面: (1) 水沖擊； (2) 葉片積鹽垢； (3) 隔板汽封間隙過大； (4) 機組突然甩負荷,引起軸向推力增大； (5) 機組熱膨脹受阻； (6) 油系統(tǒng)不清潔、油質(zhì)劣化、油中帶水或缺油等原因造成推力軸承損壞.10.引起轉(zhuǎn)子軸向位移增大的原因有哪些? 軸向位移增大的主要原因有: (1) 主機負荷變化大,例如突然甩負荷或加負荷過快； (2) 汽溫急劇下降或發(fā)生水擊； (3) 汽輪機過負荷運行； (4) 推力軸承工作失常； (5) 葉片結(jié)垢嚴重； (

20、6) 真空惡化.11.什么是相對脹差? 汽輪機在啟停的工況變化時,轉(zhuǎn)子和汽缸分別以各自的死點為基準進行膨脹或收縮.由于汽缸的質(zhì)量大而接觸蒸汽的面積小,轉(zhuǎn)子的質(zhì)量小,而接觸蒸汽的面積大,以及由于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動使蒸汽對轉(zhuǎn)子的放熱系數(shù)大于對汽缸的放熱系數(shù)等原因,汽缸在受熱時,一般轉(zhuǎn)子的膨脹數(shù)值大于汽缸的膨脹數(shù)值.汽缸與轉(zhuǎn)子這種相對熱膨脹的差值就叫相對脹差.轉(zhuǎn)子的軸向膨脹大于汽缸的軸向膨脹則稱正脹差.反之,稱負脹差.12.軸向位移的"零"位和脹差的"零"位如何確定? 汽輪機在冷態(tài)時,軸向位移是將轉(zhuǎn)子推力盤向非工作面瓦塊推動時,定為"零"位；脹差是將

21、轉(zhuǎn)子推力盤向工作面瓦塊推動時定為"零位".汽輪機在冷態(tài)啟動前脹差的指示只能為零或負值；而軸向位移表的指示只能為正值或"零".13.汽缸與轉(zhuǎn)子相對膨脹在什么情況下會出現(xiàn)負值? 一般情況下,轉(zhuǎn)子的熱膨脹值大于汽缸的膨脹值,但在汽輪機減負荷過快或負荷突然下降,汽機過水時,轉(zhuǎn)子收縮比汽缸快,脹差可能出現(xiàn)負值；汽機熱態(tài)啟動時,如果蒸汽的溫度低于汽缸和轉(zhuǎn)子的溫度,使轉(zhuǎn)子收縮比汽缸快,也會出現(xiàn)負值 ；當?shù)蛪焊着牌坎蛔兌婵占眲∠陆?排汽溫度上升時,低壓脹差也會出現(xiàn)負值 .14.什么是汽輪機的臨界轉(zhuǎn)速? 汽輪機轉(zhuǎn)子的重心不可能完全和軸的中心相符合,因此在軸旋轉(zhuǎn)時就產(chǎn)生

22、離心力,而引起轉(zhuǎn)子的強迫振動；又因汽輪機轉(zhuǎn)子是彈性體,具有一定的自由振動頻率,當轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的強迫振動頻率與轉(zhuǎn)子的自由振動頻率相同或成整數(shù)倍時,就產(chǎn)生共振,這時的轉(zhuǎn)速就稱汽輪機的臨界轉(zhuǎn)速。 15.汽輪機在運行中脹差變化過大與哪些因素有關(guān)? 脹差過大與下列因素有關(guān): (1) 啟動時法蘭螺栓加熱裝置投入不當； (2) 暖機不當； (3) 增、減負荷速度過快； (4) 空負荷或低負荷運行時間過長； (5) 排汽溫度過高時,引起低壓缸負脹差增大； (6) 蒸汽參數(shù)變化. (7) 啟動時軸封供汽汽源選擇不當16.汽輪機聯(lián)軸器有什么作用?有幾種類型? 聯(lián)軸器的作用是連接汽輪機的各段轉(zhuǎn)子及發(fā)電機轉(zhuǎn)子,用以傳遞轉(zhuǎn)

23、矩和軸向力. 根據(jù)工作特性的差別,聯(lián)軸器可分為三種類型,即撓性、半撓性和剛性. 撓性聯(lián)軸器的優(yōu)點是允許被連接轉(zhuǎn)子之間有較大的偏心,對振動傳遞也不敏感 ,這大大減輕了轉(zhuǎn)子找中心的工作量,另外當機組振動時易于查找原因,它的缺點是結(jié)構(gòu)復(fù)雜,傳遞轉(zhuǎn)矩小,且不傳遞軸向力. 剛性聯(lián)軸器的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單,軸向尺寸短,傳遞轉(zhuǎn)矩大,還能傳遞軸向力.它的缺點是對被連接轉(zhuǎn)子的同心度要求嚴格,當機組發(fā)行振動時,查找原因較困難. 半撓性聯(lián)軸器的性能處于撓性與剛性之間,它能減小兩轉(zhuǎn)子之間各軸承座的熱膨脹,運行中不同轉(zhuǎn)子中心之間是可能產(chǎn)生偏差的. 17.汽輪機的軸承有幾種類型?各有什么作用? 汽輪機的軸承就其作用可分為兩類

24、,即支承軸承和推力軸承. 支承軸承即徑向軸承,它的作用是支持轉(zhuǎn)子重量的軸承,同時還確定了轉(zhuǎn)子的徑向位置,保證轉(zhuǎn)子和靜子部分同心,使各轉(zhuǎn)子的中心線一致,并承受轉(zhuǎn)子振動的沖擊力,同時通過潤滑,使轉(zhuǎn)子工作時軸承上產(chǎn)生的磨擦損失為最小. 推力軸承的作用是承受汽輪發(fā)電機轉(zhuǎn)子的軸向推力和限定轉(zhuǎn)子在汽缸中的軸向位置.18.汽輪機的調(diào)節(jié)級為什么必須采用沖動式葉片? 汽輪機調(diào)節(jié)級采用沖動式直葉片,這是因為50%的反動度不可能在部分進汽級中實現(xiàn)；另外調(diào)節(jié)級必須承擔(dān)較大的焓降,才能適應(yīng)機組變工況要求，只有沖動級才能做到以上兩點.19.推力軸承的非工作瓦塊起何作用？ 推力軸承的非工作瓦塊在正常運行時，不承受推力，所以

25、稱非工作瓦塊。但當負荷突然減少時，有時會出現(xiàn)與汽流方向相反的軸向推力，這時非工作瓦塊就起抵住推力盤的作用，使轉(zhuǎn)子不能向前竄動。 第三篇 汽輪機調(diào)速、保護及油系統(tǒng)1.汽輪機調(diào)速系統(tǒng)的作用是什么？ 汽輪機調(diào)速系統(tǒng)主要有兩個作用； （1）保證汽輪發(fā)電機組能及時地調(diào)節(jié)功率，以便滿足負荷變化的需要； （2）保持汽輪機的轉(zhuǎn)速，使它維持在額定轉(zhuǎn)速運行。2.汽輪機調(diào)速系統(tǒng)應(yīng)滿足哪些條件？ （1）自動主汽門全開時，調(diào)速系統(tǒng)能維持汽輪機空負荷運行； （2）在汽輪機突然甩負荷時，調(diào)速系統(tǒng)能控制汽輪機轉(zhuǎn)速在危急保安器動作轉(zhuǎn)速之內(nèi)； （3）危急保安器動作轉(zhuǎn)速應(yīng)在3330-3360轉(zhuǎn)/分之內(nèi)； （4）危急保安器動作之后，

26、應(yīng)保證自動主汽門、調(diào)速汽門、各段抽汽逆止門迅速關(guān)閉嚴密； （5）調(diào)速系統(tǒng)遲緩率應(yīng)不大于0.3%。3.汽輪機調(diào)速系統(tǒng)的基本工作原理是什么？ 當機組穩(wěn)定某一負荷下運行時，若外界有一個干擾，破壞機組原來的平衡狀態(tài)，汽輪機的轉(zhuǎn)速將發(fā)生變化。調(diào)速系統(tǒng)的工作原理是接受這一轉(zhuǎn)速變化信號后，及時改變汽輪機的進汽量，使汽輪機的主力矩和發(fā)電機的阻力矩重新相等，而達到一個新的平衡狀態(tài)，這樣就完成了汽輪機的調(diào)速任務(wù)。4.汽輪機調(diào)速系統(tǒng)高壓油動機反饋錯油門的作用是什么？ 在調(diào)速系統(tǒng)調(diào)速過程中，當轉(zhuǎn)速發(fā)生變化時，油動機錯油門下的二次脈動油壓發(fā)生變化，錯油門失去平衡產(chǎn)生移動，通過配汽機構(gòu)，改變調(diào)速汽門開度。于此同時，油動機

27、動作帶動反饋錯油門移動，改變反饋進油量，使油動機錯油門下二次脈動油壓恢復(fù)至穩(wěn)定值而回到中間位置，油動機活塞也就留在新的位置上。反饋錯油門在此起到一個動態(tài)負反饋的作用，使調(diào)速系統(tǒng)恢復(fù)穩(wěn)定工況。5.什么是調(diào)速系統(tǒng)的速度變動率？什么是調(diào)速系統(tǒng)的遲緩率？ 在穩(wěn)定工況條件下，汽輪機由滿負荷減小到零負荷時，轉(zhuǎn)速改變的數(shù)值與額定轉(zhuǎn)速之比的百分數(shù)稱為速度變動率。 所謂遲緩率是轉(zhuǎn)速變化從開始到調(diào)速汽門動作這段時間轉(zhuǎn)速改變的數(shù)值與額定轉(zhuǎn)速之比的百分數(shù)。6.汽輪機調(diào)速系統(tǒng)同步器的作用有哪些？ 同步器的作用有以下幾個方面： （1）單臺機組運行時，使用同步器可以保證機組在任何負荷下保持負荷不變； （2）機組并列運行時，

28、通過同步器可以改變汽輪機的功率，使各臺機組擔(dān)負給定的負荷，調(diào)整電網(wǎng)頻率，以維持電網(wǎng)頻率穩(wěn)定，稱為二次調(diào)頻； （3）機組啟動時通過同步器可以改變機組的進汽量，用來調(diào)整汽輪機的轉(zhuǎn)速，使發(fā)電機與電網(wǎng)同步并列。7.汽輪機調(diào)速器的主要作用是什么? 汽輪機調(diào)速器的作用主要是在外界負荷發(fā)生變化時,引起電網(wǎng)頻率 發(fā)生變化時,調(diào)速器接受這一變化的頻率并發(fā)出信號,傳遞給中間放大環(huán) 節(jié),使調(diào)速系統(tǒng)動作,改變機組進汽量,使機組輸出的功率與外界負荷相平 衡.8.汽輪機調(diào)速系統(tǒng)調(diào)速器錯油門的作用是什么? 該調(diào)速器錯油門的作用是: (1) 將調(diào)速器產(chǎn)生的位移信號放大并分別傳遞給中間錯油門、動態(tài)校正器、微分器，控制它們的動作

29、； (2) 通過操作同步器保使危急遮斷器錯油門掛閘,開啟高、中壓缸自動主汽門和調(diào)速汽門,調(diào)整單機運行時的轉(zhuǎn)速或并列運行時的負荷； (3) 當汽輪機轉(zhuǎn)速達到3420-3450轉(zhuǎn)/分,附加保護裝置動作,關(guān)閉高、中壓缸自動主汽門和調(diào)速汽門,使汽輪機停止運行.9汽輪機調(diào)速系統(tǒng)中間錯油門的作用是什么? 中間錯油門是調(diào)速系統(tǒng)中的中間放大環(huán)節(jié),它將調(diào)速器錯油門傳遞來的液壓信號加以放大,并用來控制兩個高壓油動機和一個中壓油動機動作,使其完成調(diào)速功能.10.調(diào)速系統(tǒng)油動機的作用是什么? 油動機是調(diào)速系統(tǒng)的執(zhí)行機構(gòu),它接受中間錯油門的油壓信號,通過油壓作用,帶動調(diào)節(jié)汽門開關(guān),以滿足系統(tǒng)的需要.11.調(diào)速系統(tǒng)在空負

30、荷下不能維持額定轉(zhuǎn)速的原因有哪些? 調(diào)速系統(tǒng)在空負荷下不能維持額定轉(zhuǎn)速的原因有: (1) 調(diào)速汽門座接觸不嚴密,閥門與門座間的間隙過大； (2) 調(diào)速系統(tǒng)連桿尺寸安裝不正確,或者增大了調(diào)速彈簧的原有緊力； (3) 調(diào)速器連桿、油動機、錯油門等卡?。?(4) 傳動杠或錯油門連接處松弛； (5) 除調(diào)速汽門外,尚有其它漏汽的場所； (6) 傳動杠桿與蒸汽室溫度相差過大受熱膨脹不一致,使錯油門門閥不在空負荷位置上.汽輪機不能維持空負荷運行,造成汽輪發(fā)電機與電網(wǎng)并列困難,或者在突然甩掉負荷后,轉(zhuǎn)速可能飛升到危急保安器動作轉(zhuǎn)速.因此不允許有這種缺陷的機組投入運行.12.汽輪機的調(diào)節(jié)方式有哪些? 汽輪機的

31、調(diào)節(jié)方式有: (1) 節(jié)流調(diào)節(jié)法； (2) 噴嘴調(diào)節(jié)法； (3) 旁通調(diào)節(jié)法； (4) 節(jié)流、噴嘴復(fù)合調(diào)節(jié)法.13.在負荷低的時侯(約60%以下) 調(diào)速汽門跳動、負荷擺動特別大,這是什么原因? 在低負荷下負荷擺動大的原因可能是: (1) 由于門桿與門桿套發(fā)生卡澀,使調(diào)速汽門動作不靈活.卡澀的原因是門桿套發(fā)生蠕脹、蒸汽質(zhì)量不好,使門桿結(jié)有鹽垢、門桿套偏斜或門桿彎曲以及門桿與門桿套之間間隙過小等； (2) 由于油動機、錯油門、連桿卡澀； (3) 油動機內(nèi)部局部磨損； (4) 調(diào)速系統(tǒng)的靜態(tài)特性曲線在某一區(qū)域內(nèi)過于平坦； (5) 調(diào)速汽門重疊度調(diào)整不當,遲緩率過大等原因.14.為什么有些調(diào)速系統(tǒng)能夠

32、維持空負荷運行,但在甩負荷后卻不能維持轉(zhuǎn)速在保護動作值以內(nèi)? 調(diào)速系統(tǒng)若不能維持空負荷運行,當然在甩負荷時就不能維持轉(zhuǎn)速在保護動作值以內(nèi).但是在甩負荷后不能維持轉(zhuǎn)速在保護動作值以內(nèi)的原因并不一定是由于調(diào)速系統(tǒng)不能維持空負荷運行所致.因為如果速度變動過大,在負荷驟然由滿負荷甩至零時,汽輪機轉(zhuǎn)速就有可能飛升超過危急保安器的動作轉(zhuǎn)速而跳閘.此外,調(diào)速系統(tǒng)卡澀,門桿卡住,遲緩率過大,以及抽汽逆止門不嚴,抽汽倒入汽輪機等原因,均有可能造成甩負荷后,不能維持轉(zhuǎn)速在保護動作值以內(nèi)的后果,以致使汽輪機跳閘.15.汽輪機有哪些保護裝置?各有什么作用? 汽輪機的保護裝置很多,重要的有以下幾種: (1) 危急保安器

33、: 在汽輪機轉(zhuǎn)速超過額定轉(zhuǎn)速的11- 12% 時,危急保安器動作,使主汽門和調(diào)速汽門迅速關(guān)閉,防止汽輪機超速,發(fā)生飛車事故； (2) 低油壓保護裝置: 當潤滑油壓下降到極限值時,電動油泵自動投入,以保持軸承潤滑油壓,不致于使軸承損壞； (3) 軸向位移保護裝置: 當汽輪機的軸向位移增大到極限值時,軸向位移保護動作,切斷汽源停機,不致于造成動靜部分摩擦；當軸振達到0.125毫米時,發(fā)報警信號；當達到0.254毫米時,跳機. (4) 低真空保護裝置: 作用是當真空降低到一定數(shù)值時,發(fā)出報警信號,真空降低至規(guī)定的極限時自動減負荷停機； (5) 低壓缸排汽壓力保護: 作用是當真空急劇下降時,低壓缸排汽

34、安全門及時動作,以保證汽缸不發(fā)行變形,并保護凝汽器銅管不受損壞； (6) 抽汽逆止門聯(lián)動裝置: 作用是當主汽門關(guān)閉時,迅速切斷抽汽. (7) 瓦振保護: 當瓦振達到0.05毫米,發(fā)報警信號；當瓦振達到0.10毫米時,跳機. 16.危急遮斷器有幾種形式?它是如何動作的? 危急遮斷器的形式有兩種: (1) 飛錘式: 哈爾濱及東方汽輪機廠均采用這種結(jié)構(gòu).它安裝于主軸前端.原理是"撞擊子"的重心與主軸中心有一定的偏心距離,當它隨主軸一起轉(zhuǎn)動時,偏心重量產(chǎn)生離心力,欲使撞擊子飛出,但同時它又受彈簧的約束力阻止子飛出.在正常運行時,彈簧約束力大于撞擊子的離心力,使撞擊子不能飛出.當轉(zhuǎn)速

35、超過額定值時離心力增大,在離心力大于彈簧約束力時,撞擊子即飛出. (2) 飛環(huán)式: 它的工作原理與飛錘式完全相同,只是它以一個套在軸上的具有偏心重量的飛環(huán)代替了偏心飛錘.17.為什么汽輪機運行2000小時后要做一次超速試驗? 這是為了檢查危急遮斷器的動作,以防止危急遮斷器彈子或飛環(huán)銹住,發(fā)生拒動,或在運行中由于危急遮斷器彈簧彈性減低,使動作轉(zhuǎn)速降低,造成動作轉(zhuǎn)速不正確.18.調(diào)速系統(tǒng)靜態(tài)試驗的目的是什么? 靜態(tài)試驗的目的是為了確定調(diào)速系統(tǒng)的靜態(tài)工作性能和發(fā)現(xiàn)缺陷,以找出缺陷產(chǎn)生的原因,并采取正確措施及時消除.19.在什么情況下禁止做超速試驗? 機組在以下情況下不能做超速試驗: (1) 自動主汽

36、門和調(diào)速汽門關(guān)閉不嚴密或卡澀時； (2) 調(diào)速系統(tǒng)不能維持空負荷運行時； (3) 危急保安器未經(jīng)手動試驗或手動試驗不合格時； (4) 沒有準確的轉(zhuǎn)速表時； (5) 汽輪機組振動大時.20.在什么情況下必須做超速試驗? 機組在以下情況必須做超速試驗: (1) 機組安裝與大修后； (2) 危急保安器解體與調(diào)整后； (3) 機組甩負荷試驗前； (4) 停機超過1個月,再次啟動時； (5) 運行超過2000小時以后.21.對汽輪機做超速試驗時有哪些要求? 汽輪機超速試驗前應(yīng)注意: (1) 高壓油泵必須運行,并做好人員分工； (2) 試驗前嚴禁做壓出試驗； (3) 試驗前必須先做手打危急保安器試驗； (

37、4) 試驗中若轉(zhuǎn)速達3360轉(zhuǎn)/分,危急保安器未動或試驗中發(fā)生強烈振動時,應(yīng)立即停機； (5) 試驗應(yīng)在分場領(lǐng)導(dǎo)指揮下進行.22.如何防止油中進水？ 可采取如下措施防止油中進水： （1）消除和減少軸封漏氣，如增加軸封齒的數(shù)量，合理調(diào)整軸封供汽壓力等 （2）防止軸封漏氣進入軸承箱內(nèi)，如在油擋外加裝汽封環(huán)，在擋汽環(huán)加鑲一個大直徑的擋汽板； （3）注意防止蒸汽漏入油箱； （4）對冷油器的滲漏加以監(jiān)視，防止冷卻水壓力大于油壓。23.頂軸油系統(tǒng)的作用是什么？ 頂軸油系統(tǒng)的作用是在盤車裝置投入前及投入過程中，向汽輪發(fā)電機組各支持軸承上的靜壓油腔通入高壓油，將轉(zhuǎn)子軸頸頂離軸瓦并在軸頸下強制形成油 膜，以避免

38、在啟動和停機過程中軸瓦與軸徑間發(fā)生干摩，保護軸瓦和軸徑不被損壞。另外，在啟動盤車時，還可大大地減小摩擦力矩,從而減少盤車電動機的功率.24.汽輪機頂軸油泵、盤車裝置啟、停的注意事項有哪些？ （1）頂軸油泵啟動，停止前必需開啟再循環(huán)門； （2）頂軸油泵運行時，系統(tǒng)中瞬間最高油壓不得大于27MPa,每次延續(xù)時間不得超過分鐘，每小時累計不得超過分鐘。 （3）禁止在頂軸油泵入口無油壓下啟動。 （4）盤車運行時，低油壓保護必須投入。 （5）在停機時，轉(zhuǎn)子惰走至200rpm，頂軸油泵應(yīng)啟動運行正常； （6）在停機轉(zhuǎn)子靜止后，因故不能電動盤車時應(yīng)改為手動盤車。25.汽輪機油系統(tǒng)投入時的注意事項有哪些？ （1

39、）啟動油泵投入前，必須確證油質(zhì)合格后再向調(diào)節(jié)系統(tǒng)充油趕空氣30分鐘。 （2）冷油器的切換必須緩慢進行，并及時調(diào)整油溫，監(jiān)視潤滑油壓。 （3）冷油器的運行方式為兩臺并聯(lián)運行，一臺備用。 （4）冷油器水側(cè)壓力不許高于油側(cè)壓力。 （5）冷油器切換必須在單元長監(jiān)護下進行。26.為什么軸承的來油管細,回油管粗?若油管過細有何影響? 因為軸承的來油是具有一定壓力的,它的流速較高.在這種情況下,軸承的來油管只要能保證有足夠的油滑油量就夠了,因此它不必很粗.而軸承的回油管內(nèi)的壓力很低,油的流速較小,所以回油管一定要比來油管粗.如果軸承的回油管過細,則軸承的回油不暢,就會影響潤滑效果,使軸承溫度升高.27.影響

40、軸承油膜的因素有哪些? (1)軸頸表面的線速度與粗糙度； (2)軸頸與軸瓦的平面度； (3)軸承的間隙及比壓； (4)潤滑油的油質(zhì)與粘度； (5)潤滑油的壓力與溫度. 第四篇 汽輪機的輔助設(shè)備1.汽輪機凝汽器有什么作用? 凝汽器的主要作用有以下三個: (1)在汽輪機排汽口造成高真空,使蒸汽在汽輪機中膨脹到最低壓力,增大蒸汽在汽輪機中的可用焓降,提高汽輪機的循環(huán)熱效率； (2)將汽輪機的排汽凝結(jié)成水,重新送回鍋爐進行循環(huán)； (3)匯集各種疏水,減少汽水損失.2.什么是凝結(jié)水的過冷度? 從理論上講,汽輪機排汽是在飽和狀態(tài)下凝結(jié)的,其凝結(jié)水的溫度應(yīng)等于排汽壓力下的飽和溫度.但實際上由于凝汽器構(gòu)造和運

41、行中的汽阻等因素,而使凝結(jié)水的溫度總是低于排汽溫度. 凝結(jié)水溫度與排汽溫度之差值稱為凝結(jié)水的過冷度.3.凝結(jié)水過冷度過大有什么危害? 凝結(jié)水過冷度過大,會使凝結(jié)水中的含氧量增加,不利安全運行.另外,凝結(jié)水過冷卻時,凝結(jié)水身的熱額外地被冷卻水帶走一部分,這使凝結(jié)水回?zé)?加熱時,又額外地多消耗一些汽輪機抽汽,降低了電廠的熱經(jīng)濟性.一般高壓汽輪機凝結(jié)水過冷度要求在2以下.4.何謂凝汽器端差?其大小說明什么? 在凝汽器中,汽輪機的排汽與冷卻水出口溫度之間具有一定的差值,這個差值就稱為凝汽器端差.即: 凝汽器端差=汽輪機排汽溫度-冷卻水出口溫度 運行中,在機組負荷不變的情況下,如果端差增大,說明凝汽器臟

42、污.銅管結(jié)垢,影響傳熱；凝汽器內(nèi)漏入空氣,銅管堵塞,冷卻水不足等,也使端差增大.冷卻面積大.銅管清潔,則端差小.5.凝汽器銅管漏泄的原因有哪些? (1)銅管在管板上的脹口不嚴密； (2)銅管受到腐蝕或銅管質(zhì)量不良而破裂； (3)銅管斷裂.6.凝汽器真空下降的原因有哪些？ (1)真空系統(tǒng)嚴密性不好； (2)真空系統(tǒng)管道或設(shè)備損壞； （3）循環(huán)水溫度高； (4)循環(huán)水泵出力不足或故障跳閘； (5)真空泵效率下降或故障跳閘； (6)軸封蒸汽壓力下降或中斷； (7)凝結(jié)水泵入口發(fā)生汽化,泵盤根密封水調(diào)整不當； (8)凝汽器熱井水位過高； (9)凝汽器銅管臟污,結(jié)垢； (11)真空系統(tǒng)中的閥門密封水中斷

43、.7.凝汽器真空下降有哪些危害？ (1)使排汽壓力升高,可用焓降減小,不經(jīng)濟,同時機組出力有所降低； (2)排汽溫度升高,可能使凝汽器銅管松弛,破壞嚴密性； (3)排汽溫度升高,使排汽缸及軸承座受熱膨脹,引起中心變化,產(chǎn)生振動； (4)汽輪機軸向位移增加,造成推力軸承過載而磨損； (5)真空下降使排汽的容積流量減小,對末級葉片的某一部位產(chǎn)生較大的激振力,有可能損壞葉片,造成事故.8.汽輪機真空系統(tǒng)射水泵的作用是什么?射水抽氣器的作用是什么？ 射水泵是汽輪機啟動前建立真空和運行中維持真空的動力設(shè)備.它的作用是將水升壓后連續(xù)不斷地送入射水抽氣器,以達到建立和維持真空的目的. 射水抽氣器是不斷地抽出

44、凝汽器內(nèi)的空氣，建立和維持良好的真空，以保持凝汽器的傳熱效果。9.凝結(jié)水再循環(huán)管為什么從軸封冷卻器后接出,而不從凝結(jié)水泵出口接出? 若把再循環(huán)管從凝結(jié)水泵出口接出,凝結(jié)水再循環(huán)不經(jīng)過軸封冷卻器,則軸封冷卻器的排汽就不能凝結(jié),汽輪機真空就要下降,或啟動時真空建立不起來.所以凝結(jié)水再循環(huán)管必須從軸封冷卻器后接出.10.凝結(jié)水再循環(huán)管為什么要接至凝汽器上部? 凝結(jié)水再循環(huán)經(jīng)過軸封冷卻器后,溫度比原來提高了,若直接回到熱水井,將造成汽化,影響凝結(jié)水泵正常工作.因此把再循環(huán)管接至凝汽器上部,使水由上部進入還可起到降低排汽溫度的作用.11.凝汽器水位升高的原因有哪些? 凝汽器水位升高的主要原因有: (1)凝結(jié)水泵故障,不能正常工作； (2)凝汽器銅管漏泄,冷卻水進入汽側(cè)； (3)疏水泵故障,大量低壓加熱器疏水導(dǎo)入凝汽器； (4)運行中,主機負荷變化大調(diào)整不當； (5)凝汽器補水量過大.12.凝汽器水位升高有什么危害? 運行中必須保持凝汽器水位正常.水位過高,會淹沒一部分冷卻面積,降低凝汽器冷卻效率,使真空下降,凝結(jié)水過冷度增大.如果水位高過空氣管口時,則凝汽器中的空氣無法抽出,抽氣器將失去作用,真空會急劇下降.如因銅管漏泄水位升高,會造成凝結(jié)水硬度增大,水質(zhì)不合格.13.除氧