汽輪機原理復(fù)習題(共5頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上一、 填空題1. 汽輪機按熱力過程可分為：凝汽式 汽輪機；背壓式 汽輪機；調(diào)節(jié)抽汽式 汽輪機；抽汽背壓式 汽輪機；多壓式 汽輪機等。2. 汽輪機是一種將蒸汽 的熱能 轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械功 的旋轉(zhuǎn)式原動機。3. 當M1時，要想使氣流膨脹，通流截面應(yīng)漸縮 ；要想擴壓通流截面應(yīng)漸擴 。當M1時，要想使氣流膨脹，通流截面應(yīng)漸擴 ；要想擴壓通流截面應(yīng)漸縮 。4. 根據(jù)級所采用的反動度的大小不同，可將級分為：純沖動級 ，反動級 ，帶反動度的沖動級 三種。5. 蒸汽在動葉中的理想焓降 與這一級總的理想焓降 之比，稱為汽輪機的反動度。6. 動葉片中理想焓降的大小，通常用級的反動度 來衡量，動

2、葉中的焓降越大，級的反動度就越大 。7. 為了減小余速損失，在設(shè)計時一般要求動葉片出口絕對排汽角接近于90 。8. 習慣上把圓周速度 與噴嘴出口速度 的比值稱為速度比；通常把對應(yīng)輪周效率 最大時的速比稱為最佳速比。9. 反動級、純沖動級的最佳速比分別為： 、 。10. 級內(nèi)損失除了蒸汽在通流部分中流動時所引起的噴嘴 損失、動葉 損失、余速 損失外，還有葉高 損失、扇形 損失、部分進汽 損失、葉輪摩擦 損失，濕汽 損失以及漏汽 等損失。11. 汽輪機轉(zhuǎn)子主要包括主軸 、葉輪(或轉(zhuǎn)鼓) 、動葉柵 、聯(lián)軸器 以及其他轉(zhuǎn)動零件。12. 汽輪機的軸承分推力 軸承和徑向支承 軸承兩大類。13. 汽輪機的損

3、失可分為內(nèi)部損失和外部損失。外部損失包括：端部漏汽 損失、機械 損失。14. 蒸汽在多級汽輪機中工作時，除存在各種級內(nèi)損失外，還要產(chǎn)生進汽結(jié)構(gòu)中的節(jié)流 損失和排汽管中的壓力 損失。15. 汽輪機采用中間再熱，可以提高循環(huán)熱效率 ；又能減小排汽的濕度 。16. 危急遮斷器的動作轉(zhuǎn)速通常應(yīng)在額定轉(zhuǎn)速的110%112% 范圍內(nèi)。17. DEH控制系統(tǒng)要實現(xiàn)對汽輪機組轉(zhuǎn)速和負荷的控制，必須獲得的反饋信號是：汽輪機轉(zhuǎn)速 信號、發(fā)電機輸出電功率 信號以及調(diào)節(jié)級后壓力 信號。二、 選擇題1. 某臺汽輪發(fā)電機組的新蒸汽參數(shù)為3.43MPa、435,該機組屬于：( B )A. 高溫高壓機組 B. 中溫中壓機組

4、C. 低溫低壓機組2. 若要蒸汽在通道中膨脹加速，必須(C )。A. 提供壓降 B. 提供壓升 C. 提供壓降并使通流截面漸變3. 動葉中的焓降越大，級的反動度就( B )。A. 越小 B. 越大 C. 可能大也可能小4. 對于純沖動式汽輪機，蒸汽( A )。A. 僅在噴嘴中膨脹 B. 僅在動葉柵中膨脹 C. 在噴嘴和動葉柵中都膨脹5. 汽輪機汽缸的膨脹死點是由以下兩個部件中心線的交點形成的。( C )A. 立銷與橫銷 B. 立銷與縱銷. C. 橫銷與縱銷6. 壓水堆核電站汽輪機不能采用過熱蒸汽的根本原因是：( C )A. 汽輪機功率太大 B. 一回路冷卻水壓力太高 C. 一回路冷卻劑不允許沸

5、騰7. 汽輪機工作轉(zhuǎn)速為3000轉(zhuǎn)/分,危急遮斷器超速試驗時動作轉(zhuǎn)速為3210轉(zhuǎn)/分,你認為：( B )A. 偏高 B. 偏低 C. 合適三、 判斷題1. 對于純沖動式汽輪機，蒸汽不僅在噴嘴中而且也在動葉柵中進行膨脹。( × )2. 反動級動葉片前后蒸汽壓力不相等。( )3. 汽輪機在啟動沖轉(zhuǎn)前及停機后，可以使轉(zhuǎn)子處于靜止狀態(tài)。( × )4. 某汽輪機的調(diào)節(jié)方式為噴嘴調(diào)節(jié)，它是由四個調(diào)節(jié)閥同時啟閉來改變功率的。( × )5. 汽輪發(fā)電機組的轉(zhuǎn)子都是用聯(lián)軸器相連的，且均采用剛性連接。( × )6. 汽機交流潤滑油泵低油壓聯(lián)動啟動，系統(tǒng)油壓恢復(fù)正常后，交流油

6、泵將自動停止。( × )7. 一旦發(fā)生甩負荷(超過30%)或者當機組轉(zhuǎn)速超速到額定值103%時，則DEH將脈沖給兩只OPC電磁閥以信號，將OPC保護油壓快速泄放，使調(diào)節(jié)閥與再熱主汽閥迅速關(guān)閉。( × )8. 危急遮斷系統(tǒng)裝有4只AST電磁閥，其中任何一只電磁閥動作均可使AST總管泄油，造成停機。( × )9. 電超速保護的整定值應(yīng)為103%額定轉(zhuǎn)速。( × )10. 汽輪機送軸封蒸汽前盤車應(yīng)運行正常。( )四、 簡答題1. 說明汽輪機型號CB25-8.83/1.47/0.49的含義。答：抽汽背壓式汽輪機，額定功率25MW，初壓8.83MPa，抽汽壓力1.

7、47MPa，背壓0.49MPa。2. 動葉速度系數(shù)和哪些因素有關(guān)？其中哪些因素影響最大？答：與動葉片高度，進、出口角，動葉理想出口速度、葉型，反動度以及表面光潔度等因素有關(guān)，其中b、m和w2t影響最大。3. 何謂輪周功率？答：輪周功率即指周向力在動葉片上每秒所作的功。4. 何謂輪周效率？答：所謂輪周效率就是指一千克蒸汽通過汽輪機某級動葉片時所作的功與一千克蒸汽通過該級的理想焓降之比。5. 停機后為什么要進行盤車？答案要點：停機后盤車的目的是防止上下汽缸的溫差引起軸彎曲，以便汽機隨時可以啟動，停機后由于熱空氣比較輕，上升引起轉(zhuǎn)子和汽缸的上部溫度高，下部溫度低，轉(zhuǎn)子的軸就向上彎曲，這時如不盤車，啟

8、動時就可發(fā)生動靜部分摩擦，經(jīng)測定停機后412小時軸彎曲度最大。6. 簡述核電汽輪機主要有哪些特點？答：蒸汽參數(shù)低 容積流量大 大多數(shù)級處于濕蒸汽區(qū) 單排汽口極限功率較小 甩負荷時容易超速7. 提高核電站汽輪機單機功率的途徑有哪些？答：增大排汽口通流能力 提高排汽壓力或增大余速損失 采用半速汽輪機采用給水回熱加熱8. 節(jié)流調(diào)節(jié)有哪些優(yōu)缺點？答：節(jié)流調(diào)節(jié)汽輪機的優(yōu)點為：結(jié)構(gòu)簡單、制造成本低、負荷變化時級前溫度變化較小(與噴嘴調(diào)節(jié)相比),對負荷變動的適應(yīng)性較好。另外，與噴嘴調(diào)節(jié)相比。節(jié)流調(diào)節(jié)汽輪機在滿負荷時有更好的經(jīng)濟性，并且對大功率的汽輪機，若采用節(jié)流調(diào)節(jié)則避免了部分進汽損失。節(jié)流調(diào)節(jié)的缺點是在部

9、分負荷下工作時，由于節(jié)流損失使效率下降較多，經(jīng)濟性較差。9. 核電站汽輪機為何大都采用節(jié)流調(diào)節(jié)？答：噴嘴調(diào)節(jié)的優(yōu)點是在部分負荷時因節(jié)流損失較小而有較高的效率，而節(jié)流調(diào)節(jié)汽輪機在滿負荷時既無節(jié)流損失又避免了部分進汽損失故效率高。核電廠主要帶基本負荷運行，因而采用節(jié)流調(diào)節(jié)在經(jīng)濟性上更為有利；核電站汽輪機容積流量大，第一級葉片的高度大，彎曲應(yīng)力較大，因此采用部分進汽困難，故不宜采用噴嘴調(diào)節(jié)。10. 汽輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)的任務(wù)是什么？答：保證汽輪發(fā)電機組能根據(jù)用戶的需要及時地提供足夠的電力；調(diào)整汽輪機的轉(zhuǎn)速使它維持在規(guī)定的范圍內(nèi)。11. 簡述同步器的作用是什么？答：(1) 在單機運行時，使用同步器可以保證機

10、組在任何負荷下保持轉(zhuǎn)速不變；(2) 在機組并網(wǎng)運行時，通過同步器可以改變汽輪機的功率，使各臺機組承擔給定負荷，調(diào)整電網(wǎng)頻率，以維持電網(wǎng)周波穩(wěn)定，這稱為二次調(diào)頻；(3) 在機組并網(wǎng)前，用同步器可改變汽輪機的進汽量來調(diào)整汽輪機的轉(zhuǎn)速，使發(fā)電機與電網(wǎng)同步并列。正由于有此用途，故稱其為同步器。12. DEH調(diào)節(jié)系統(tǒng)由哪五大部分組成？答：DEH調(diào)節(jié)系統(tǒng)由固態(tài)電子控制器柜、操作系統(tǒng)、閥門伺服執(zhí)行機構(gòu)、EH供油系統(tǒng)及保安系統(tǒng)五大部分組成。13. 汽輪機保護系統(tǒng)的功能是什么？答：汽輪機保護系統(tǒng)的功能是：在汽輪機遇到調(diào)節(jié)系統(tǒng)失靈或其他事故時，能及時動作，迅速停機，避免設(shè)備損壞或事故擴大。14. 電磁閥危急遮斷系

11、統(tǒng)有哪兩種動作情況？答：電磁閥危急遮斷系統(tǒng)有兩種動作情況：一種是超速防護系統(tǒng)OPC(Overspeed Protect Controller)。該系統(tǒng)動作時只關(guān)閉高調(diào)門和中調(diào)門，主汽門并不關(guān)閉，不造成汽輪機停機。另一種是自動停機跳閘系統(tǒng)AST(Auto-Stop Trip)。當該系統(tǒng)動作時，所有汽門全部關(guān)閉,實現(xiàn)緊急停機。AST危急遮斷的項目有：電超速；軸承油壓低；EH油壓低；真空低；軸向位移大；手動跳閘。此外，系統(tǒng)還提供了一個可接受所有的外部遮斷訊號的遙控遮斷接口，以供現(xiàn)場選用?？蛇x遙控遮斷項目有：爐MFT、DEH失電、軸振動大、軸承瓦溫高、差脹大、高壓缸排汽溫度高、高壓缸排汽壓力高、發(fā)變組

12、保護動作、旁路不合理操作或故障等。五、 論述題1. 什么是汽輪機的級，簡述能量在純沖動級中的轉(zhuǎn)化過程。答案要點：噴嘴和與其配合的動葉柵所構(gòu)成的汽輪機的基本作功單元稱為級。具有一定壓力和溫度的蒸汽先在固定不動的噴嘴中膨脹加速，蒸汽的壓力、溫度降低，流速增加，此過程完成了熱能到動能的轉(zhuǎn)換。從噴嘴出來的高速汽流，以一定的方向進入裝在葉輪上的動葉柵中，受葉片作用，汽流改變速度及方向后排出。這樣，汽流對葉片產(chǎn)生一作用力，推動葉輪轉(zhuǎn)動作功，完成動能到機械能的轉(zhuǎn)換。2. 現(xiàn)代汽輪機如何改進結(jié)構(gòu)設(shè)計，以提高機組的變負荷能力和運行安全性？答：設(shè)計思想先進的機組采用了窄而高的法蘭，使汽缸接近圓筒形，減小了變負荷時

13、法蘭處的熱應(yīng)力；同時將法蘭螺栓布置得靠近汽缸壁中心線，從而改善了螺栓的受力條件，設(shè)計中還將螺栓的節(jié)距取得較小，因而法蘭螺栓的直徑較小，容易被加熱。這種設(shè)計思想還使法蘭中分面的蒸汽嚴密性得以提高；在低壓缸中，盡管其進出口蒸汽的壓差很小但溫降卻并不小。為了分擔低壓缸中的巨大溫壓，改善低壓缸的膨脹，使汽缸不致產(chǎn)生翹曲變形而影響動、靜部分的間隙，大型機組的低壓缸往往采用雙層甚至三層缸結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)代大容量汽輪機采用的下貓爪中分面支承方式，綜合了下貓爪支承和上貓爪支承的優(yōu)點，既可使受熱膨脹后的汽缸與轉(zhuǎn)子中心保持一致，又可減輕法蘭螺栓的負擔，同時安裝檢修也方便。3. 壓水堆核電廠二回路的蒸汽參數(shù)為何較低？/壓水

14、堆核電廠二回路為何采用低參數(shù)飽和蒸汽？答案要點：壓水堆核電廠二回路新蒸汽參數(shù)取決于一回路冷卻劑溫度。為了保證反應(yīng)堆的安全穩(wěn)定運行，不允許一回路冷卻劑沸騰(過冷水)。即一回路冷卻劑溫度取決于一回路壓力，而一回路壓力應(yīng)按照反應(yīng)堆壓力容器的計算極限壓力選取。另外，核燃料芯塊的鋯合金Zr-4包殼與水的相容溫度不超過350。況且，水的臨界溫度為374.15，因而一回路冷卻劑溫度提高有限。因此壓水堆核電廠二回路的蒸汽參數(shù)不可能取高。/不足300的初溫若選擇過熱蒸汽，則初壓勢必很低，作功能力差，且平均吸熱溫度低，循環(huán)熱效率更低。因而只能采用飽和蒸汽。4. 試述核電站汽輪機采用半速有哪些好處？答案要點：提高了

15、單機功率在不增加動葉應(yīng)力的情況下，汽輪機轉(zhuǎn)速減半，理論上可以使極限功率提高三倍之多。但由于半速汽輪機的轉(zhuǎn)子、凝汽器、排汽管等的構(gòu)造尺寸太大，制造工藝上難以實現(xiàn)，所以，實際半速汽輪機的葉片高度和級的平均直徑約可增大50%，相應(yīng)功率可提高一倍多一些；提高了汽輪機的可靠性轉(zhuǎn)速越低，離心應(yīng)力就越小。因此，在相同材料時，其末級葉片的工作更為可靠。由于葉片在濕蒸汽中侵蝕程度與輪周速度的二次方、三次方甚至四次方成正比。采用半轉(zhuǎn)速，可使葉片的抗侵蝕能力和可靠性大大提高。另外，從葉片振動特性考慮，低速汽輪機的運行可靠性也更高。；提高了經(jīng)濟性有關(guān)不同額定轉(zhuǎn)速對汽輪機組效率影響的研究表明，雖然半速機組在高壓部分帶來

16、一些附加損失，但低壓部分的效率將得到更多的提高。例如，對于400600MW汽輪機組，采用半轉(zhuǎn)速可使汽輪機的經(jīng)濟性提高0.81.1%。5. 間接調(diào)速系統(tǒng)由哪些主要機構(gòu)組成？并說明其基本工作原理。答案要點：主要由轉(zhuǎn)速感應(yīng)機構(gòu)、傳動放大機構(gòu)、配汽機構(gòu)(執(zhí)行機構(gòu))和反饋機構(gòu)組成。其基本工作原理如下：當外界負荷變化時，由感應(yīng)機構(gòu)感受機組轉(zhuǎn)速的變化，并輸出相應(yīng)的變化量(例如離心式調(diào)速器中滑環(huán)位移)，經(jīng)傳動放大機構(gòu)放大后，一面帶動配汽機構(gòu)改變調(diào)節(jié)汽閥的開度，使進汽量作相應(yīng)變化，改變汽輪機的功率，以滿足外界負荷變化的需求；另一方面，在帶動配汽機構(gòu)動作的同時，通過反饋機構(gòu)使傳動放大機構(gòu)復(fù)位，以保證調(diào)節(jié)過程穩(wěn)定。

17、6. 圖4-4為一最簡單的一級放大間接調(diào)節(jié)系統(tǒng)。試以外界負荷減小使機組轉(zhuǎn)速升高為例分析該調(diào)速系統(tǒng)的工作過程。答案要點：當外界負荷減小使機組轉(zhuǎn)速升高時，調(diào)速器滑環(huán)A向上移動，通過杠桿帶動錯油門滑閥上移，使壓力油經(jīng)錯油門a窗口進入油動機的上腔，其下腔的油經(jīng)錯油門b窗口與回油管路相通。于是，油動機活塞在較大的壓差作用下向下移動，關(guān)小調(diào)節(jié)汽門，減小進汽量，使機組功率與外界負荷相適應(yīng)。在油動機活塞下移時，同時通過杠桿帶動錯油門滑閥向下移動。當滑閥恢復(fù)至居中位置時，壓力油不再與油動機相通，活塞停止運動，此時，調(diào)節(jié)系統(tǒng)達到了新的平衡狀態(tài)。油動機活塞的運動是錯油門滑閥位移引起的，而活塞位移反過來又影響錯油門滑

18、閥的位移，這種作用稱為反饋，這里的反饋元件為杠桿。因為這種反饋是要抵消調(diào)速器對滑閥的作用的，故稱為負反饋。如果沒有這個負反饋，油動機將一直運動到死點，因而無法實現(xiàn)穩(wěn)定調(diào)節(jié)。因此，負反饋是間接調(diào)節(jié)系統(tǒng)中必不可少的環(huán)節(jié)。7. 什么是速度變動率？它對汽輪機運行有何影響？答案要點：汽輪機由滿負荷穩(wěn)定減小到零負荷時，轉(zhuǎn)速改變的數(shù)值與額定轉(zhuǎn)速之比的百分數(shù)稱為速度變動率或速度不等率，即： 當過小時，曲線太平坦，容易造成負荷擺動。過大，單機運行時，負荷變化時速度的改變量偏大；且甩負荷時超調(diào)量變大，可能導(dǎo)致超速保險裝置動作，影響機組運行。對并列運行的機組，當外界負荷變化時，速度變動率小的機組，負荷變動百分數(shù)大；而速度變動率大的機組，負荷變化百分數(shù)小。8. 什么是一次調(diào)頻與二次調(diào)頻，它們的特點和關(guān)系怎樣？答案要點：由調(diào)速系統(tǒng)自動根據(jù)速度變動率的大小來控制機