華北電力汽輪機(jī)習(xí)題

1、概念1 .速度比和最佳速比：將（級(jí)動(dòng)葉的）圓周速度u與噴嘴出口（蒸汽的）速度C1的比值定義為速度比，輪周效率最大時(shí)的速度比稱為最佳速度比。2 .假想速比：圓周速度u與假想全級(jí)滯止理想比烙降都在噴嘴中等比嫡膨脹的假想出口速度的比值。3 .汽輪機(jī)的級(jí)：汽輪機(jī)的級(jí)是汽輪機(jī)中由一列靜葉柵和一列動(dòng)葉柵組成的將蒸汽熱能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的基本工作單元。4 .輪周功率：單位時(shí)間內(nèi)蒸汽推動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)所作出的機(jī)械功。5 .級(jí)的輪周效率：1kg蒸汽在輪周上所作的輪周功與整個(gè)級(jí)所消耗的蒸汽理想能量之比。6 .滯止參數(shù)：具有一定流動(dòng)速度的蒸汽，如果假想蒸汽等嫡地滯止到速度為零時(shí)的狀態(tài)，該狀態(tài)為滯止?fàn)顟B(tài)，其對(duì)應(yīng)的參數(shù)稱為滯止參

2、數(shù)。7 .臨界壓比：汽流達(dá)到音速時(shí)的壓力與滯止壓力之比。8 .級(jí)的相對(duì)內(nèi)效率：級(jí)的相對(duì)內(nèi)效率是指級(jí)的有效始降和級(jí)的理想能量之比。9 .噴嘴的極限膨脹壓力：隨著背壓降低，參加膨脹的斜切部分?jǐn)U大，斜切部分達(dá)到極限膨脹時(shí)噴嘴出口所對(duì)應(yīng)的壓力10 .級(jí)的反動(dòng)度：動(dòng)葉的理想比始降與級(jí)的理想比烙降的比值。表示蒸汽在動(dòng)葉通道內(nèi)膨脹程度大小的指標(biāo)。11 .余速損失：汽流離開動(dòng)葉通道時(shí)具有一定的速度，且這個(gè)速度對(duì)應(yīng)的動(dòng)能在該級(jí)內(nèi)不能轉(zhuǎn)換為機(jī)械功，這種損失為余速損失。12 .臨界流量：噴嘴通過的最大流量。13 .漏氣損失：汽輪機(jī)在工作中由于漏氣而產(chǎn)生的損失。14 .部分進(jìn)汽損失：由于部分進(jìn)汽而帶來的能量損失。15

3、 .濕氣損失：飽和蒸汽汽輪機(jī)的各級(jí)和普通凝汽式汽輪機(jī)的最后幾級(jí)都工作與濕蒸汽區(qū)，從而對(duì)干蒸汽的工作造成一種能量損失稱為濕氣損失。16 .蓋度：指動(dòng)葉進(jìn)口高度超過噴嘴出口高度的那部分葉高。17 .級(jí)的部分進(jìn)汽度：裝有噴嘴的弧段長度與整個(gè)圓周長度的比值。18 .汽輪發(fā)電機(jī)組的循環(huán)熱效率：每千克蒸汽在汽輪機(jī)中的理想始降與每千克蒸汽在鍋爐中所吸收的熱量之比稱為汽輪發(fā)電機(jī)組的循環(huán)熱效率。19 .熱耗率：每生產(chǎn)1kW.h電能所消耗的熱量。20 .發(fā)電機(jī)組的汽耗率：汽輪發(fā)電機(jī)組每發(fā)1KWh電所需要的蒸汽量。21 .汽輪機(jī)的極限功率：在一定的初終參數(shù)和轉(zhuǎn)速下，單排氣口凝汽式汽輪機(jī)所能發(fā)出的最大功率。22 .汽

4、輪機(jī)的相對(duì)內(nèi)效率：蒸汽實(shí)際比始降與理想比烙降之比。23 .汽輪機(jī)的絕對(duì)內(nèi)效率：蒸汽實(shí)際比始降與整個(gè)熱力循環(huán)中加給1千克蒸汽的熱量之比。24 .汽輪發(fā)電機(jī)組的相對(duì)電效率：1千克蒸汽所具有的理想比始降中最終被轉(zhuǎn)化成電能的效率稱為汽輪發(fā)電機(jī)組的相對(duì)電效率。25 .汽輪發(fā)電機(jī)組的絕對(duì)電效率：1千克蒸汽理想比始降中轉(zhuǎn)換成電能的部分與整個(gè)熱力循環(huán)中加給1千克蒸汽的熱量之比稱為絕對(duì)電效率。26 .軸封系統(tǒng)：端軸封和與它相連的管道與附屬設(shè)備。27 .葉輪反動(dòng)度：各版和輪盤間汽室壓力與級(jí)后蒸汽壓力之差和級(jí)前蒸汽壓力與級(jí)后壓力之差的比值。28 .進(jìn)汽機(jī)構(gòu)的阻力（節(jié)流）損失：由于蒸汽在汽輪機(jī)進(jìn)汽機(jī)構(gòu)中節(jié)流，從而造成

5、蒸汽在汽輪機(jī)中的理想給降減小，稱為進(jìn)汽機(jī)構(gòu)的阻力（節(jié)流）損失。29 .多級(jí)汽輪機(jī)的重?zé)岈F(xiàn)象：在多級(jí)汽輪機(jī)中，前面各級(jí)所損失的能量可以部分在以后各級(jí)中被利用的現(xiàn)象。30 .重?zé)嵯禂?shù)：因重?zé)岈F(xiàn)象而增加的理想始降占汽輪機(jī)理想烙降的百分比，稱為多級(jí)汽輪機(jī)的重?zé)嵯禂?shù)。31 .凝汽器的極限真空：凝汽器真空達(dá)到末級(jí)動(dòng)葉膨脹極限壓力下的真空時(shí)，該真空稱為凝汽器的極限真空。32 .滑壓運(yùn)行：調(diào)節(jié)汽門全開或開度不變，根據(jù)負(fù)荷大小調(diào)節(jié)進(jìn)入鍋爐的燃料量，給水量和空氣量，使鍋爐出口蒸汽壓力和流量隨負(fù)荷而變化，維持出口蒸汽溫度不變的運(yùn)行方式。（分為純滑壓方式，節(jié)流滑壓方式，復(fù)合滑壓方式）33 .汽耗微增率：每增加單位功率

6、需多增加的汽耗量。34 .空載汽耗：汽輪發(fā)電機(jī)組保持空轉(zhuǎn)時(shí)為克服機(jī)械損失所消耗的蒸汽量。35 .汽輪機(jī)的工況圖：汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組的功率與汽耗量間的關(guān)系曲線。36 .級(jí)的臨界工況：級(jí)內(nèi)的噴嘴葉柵和動(dòng)葉柵兩者之一的流速達(dá)到或超過臨界速度。37 .級(jí)的亞臨界工況：級(jí)內(nèi)噴嘴和動(dòng)葉出口氣流速度均小于臨界速度。38 .級(jí)組：流量相等而依次串聯(lián)排列的若干級(jí)稱為一個(gè)級(jí)組。39 .級(jí)組的臨界工況：級(jí)組內(nèi)至少有一列葉柵的出口流速達(dá)到或超過臨界速度。40 .汽輪機(jī)的變工況：汽輪機(jī)在偏離設(shè)計(jì)參數(shù)的條件下運(yùn)行，稱為汽輪機(jī)的變工況。41 .閥點(diǎn)：閥門全開的狀態(tài)點(diǎn)，汽流節(jié)流損失最小，流動(dòng)效率最高的工況點(diǎn)。42 .抽氣效應(yīng)：噴

7、嘴中流出的高速氣流在葉根處對(duì)隔板與葉輪間腔室內(nèi)的蒸汽產(chǎn)生抽吸作用，其效應(yīng)相當(dāng)于增大腔室中的壓力。43 .泵浦效應(yīng)：高速旋轉(zhuǎn)的葉輪帶動(dòng)周圍蒸汽旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，離心力使部分蒸汽產(chǎn)生指向葉根的徑向運(yùn)動(dòng)，葉輪和葉根間隙兩側(cè)增加一壓差，其效應(yīng)相當(dāng)于增大腔室中壓力。44 .節(jié)流配汽：進(jìn)入汽輪機(jī)的所有蒸汽都通過一個(gè)調(diào)節(jié)汽門，然后進(jìn)入汽輪機(jī)的配汽方式。節(jié)流配汽特點(diǎn)：1）負(fù)荷小于額定值時(shí)，所有蒸汽節(jié)流。2）同樣復(fù)合下，背壓越高，節(jié)流效率越低。45 .小容積流量工況：級(jí)的容積流量的相對(duì)值小于（3035）%寸的工況。小容積流量工況危害：大功率汽輪機(jī)的最后幾級(jí)，特別是末級(jí)，在小流量下運(yùn)行時(shí)，出現(xiàn)葉片振動(dòng)應(yīng)力升高，轉(zhuǎn)子和靜子

8、被加熱，動(dòng)葉出口邊受到水珠沖蝕，級(jí)的有效功率為負(fù)值等現(xiàn)象，影響汽輪機(jī)的安全性和經(jīng)濟(jì)型。46 .抽汽器型式：射汽抽汽器、射水抽汽器和水環(huán)式真空泵47 .評(píng)價(jià)凝汽器優(yōu)劣的指標(biāo)有真空，凝結(jié)水過冷度，凝結(jié)水含氧量,1,空冷區(qū)排出的汽氣混合物的過冷度。48 .凝汽器的冷卻（循環(huán)）倍率：進(jìn)入凝汽器的冷卻水量與進(jìn)入凝汽器的蒸汽量的比值稱為凝汽器的冷卻倍率。49 .凝汽器的過冷度：凝結(jié)水的溫度比凝汽器喉部壓力下的飽和溫度低的數(shù)值，稱為凝汽器的過冷度。50 .汽阻：凝汽器入口壓力與空氣抽出口的壓力的差值。51 .水阻：凝汽器冷卻水入口壓力與冷卻水出口壓力差值。52 .多壓凝汽器：有兩個(gè)以上排氣口的大容量機(jī)組的凝

9、汽器可制成多壓凝汽器，汽側(cè)有密封的分隔板隔開。53 .凝汽器真空：當(dāng)?shù)卮髿鈮号c凝汽器內(nèi)絕對(duì)壓力的差值。54 .最佳真空：在其它條件不變的情況下，如增加冷卻水量，則凝汽器的真空就會(huì)提高，汽輪發(fā)電機(jī)組輸出的功率就會(huì)增加，但同時(shí)循環(huán)水泵的耗功也會(huì)增加，當(dāng)汽輪發(fā)電機(jī)組輸出功率的增加量與循環(huán)水泵耗功的增加量之差達(dá)到最大時(shí)，即凝汽器達(dá)到了最佳真空。55 .靜應(yīng)力：穩(wěn)定工況下不隨時(shí)間變化的應(yīng)力。56 .動(dòng)應(yīng)力：周期性激振力引起的振動(dòng)應(yīng)力。57 .激振力產(chǎn)生原因：1)葉柵尾跡擾動(dòng)2)結(jié)構(gòu)擾動(dòng)58 .臨界轉(zhuǎn)速：啟動(dòng)或停機(jī)過程中出現(xiàn)振幅峰值的轉(zhuǎn)速，稱為臨界轉(zhuǎn)速。合拍：當(dāng)自振頻率等于激振力頻率或前者是后者的整數(shù)倍而

10、共振時(shí)，稱為兩者合拍。59 .調(diào)頻葉片：對(duì)于有些葉片要求其某個(gè)主振型頻率與某類激振力頻率避開才能安全運(yùn)行，這個(gè)葉片對(duì)這一主振型稱為調(diào)頻葉片。60 .不調(diào)頻葉片：對(duì)有些葉片允許其某個(gè)主振型頻率與某類激振力頻率合拍而處于共振狀態(tài)下長期運(yùn)行，不會(huì)導(dǎo)致葉片疲勞破損，這個(gè)葉片對(duì)這一主振型成為不調(diào)頻葉片。61 .耐振強(qiáng)度：表示材料在承受動(dòng)應(yīng)力時(shí)的一種機(jī)械性能。在某一溫度和某一靜壓力下試件在空氣環(huán)境中，作彎-彎試驗(yàn)，循環(huán)107次不被破壞可承受的最大動(dòng)應(yīng)力。62 .安全倍率：表征葉片抵抗疲勞破壞的系數(shù)。63 .葉片的動(dòng)頻率：考慮離心力影響后的葉片震動(dòng)頻率。64 .熱應(yīng)力：汽輪機(jī)主要零件不能按照溫度的變化規(guī)律進(jìn)

11、行自由脹縮，即熱變形受到約束，則在零件內(nèi)部引起應(yīng)力，這種由溫度引起的應(yīng)力稱為熱應(yīng)力。65 .熱變形：零部件由于溫度變化而產(chǎn)生的膨脹或收縮變形稱為熱變形。66 .熱應(yīng)力產(chǎn)生條件：1)有溫度變化(必有熱變形)2)熱變形受到限制67 .一次調(diào)頻：因電負(fù)荷改變而引起電網(wǎng)頻率變化時(shí)，電網(wǎng)中全部并列運(yùn)行的機(jī)組均自動(dòng)地按其靜態(tài)特性承擔(dān)一定的負(fù)荷變化，以減少電網(wǎng)頻率的改變，稱為一次調(diào)頻。68 .二次調(diào)頻：二次調(diào)頻就是在電網(wǎng)周波不符合要求時(shí)，操作電網(wǎng)中的某些機(jī)組的同步器，增加或減少他們的功率，使電網(wǎng)周波恢復(fù)正常。69 .調(diào)節(jié)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)過渡時(shí)間：調(diào)節(jié)系統(tǒng)受到擾動(dòng)后，從調(diào)節(jié)過程開始到被調(diào)量與新的穩(wěn)定值偏差小于允許值

12、時(shí)的最短時(shí)間稱為調(diào)節(jié)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)過渡時(shí)間。70 .調(diào)速系統(tǒng)的遲緩率：在同一功率下，轉(zhuǎn)速上升過程與轉(zhuǎn)速下降過程的特性曲線之間的轉(zhuǎn)速差和額定轉(zhuǎn)速之比的百分?jǐn)?shù)，稱為調(diào)節(jié)系統(tǒng)的遲緩率。71 .調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜態(tài)特性：在穩(wěn)定狀態(tài)下，汽輪機(jī)的功率與轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系。72 .速度變動(dòng)率：汽輪機(jī)空負(fù)荷時(shí)所對(duì)應(yīng)的最大轉(zhuǎn)速和額定負(fù)荷時(shí)所對(duì)應(yīng)的最小轉(zhuǎn)速之差，與汽輪機(jī)額定轉(zhuǎn)速之比。73 .動(dòng)態(tài)超調(diào)量：汽輪機(jī)甩全負(fù)荷時(shí)，其轉(zhuǎn)速在過渡過程中的最大轉(zhuǎn)速與最后的穩(wěn)定轉(zhuǎn)速之差稱為轉(zhuǎn)速超調(diào)量。74 .速度調(diào)節(jié)：根據(jù)汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速來控制調(diào)節(jié)汽門的開度。簡答1 .沖動(dòng)級(jí)和反動(dòng)級(jí)的做功原理有何不同？在相等直徑和轉(zhuǎn)速的情況下，比較二者的做功能力的

13、大小并說明原因。(8分)答：沖動(dòng)級(jí)做功原理的特點(diǎn)是：蒸汽只在噴嘴中膨脹，在動(dòng)葉汽道中不膨脹加速，只改變流動(dòng)方向，動(dòng)葉中只有動(dòng)能向機(jī)械能的轉(zhuǎn)化。反動(dòng)級(jí)做功原理的特點(diǎn)是：蒸汽在動(dòng)葉汽道中不僅改變流動(dòng)方向，而且還進(jìn)行膨脹加速。動(dòng)葉中既有動(dòng)能向機(jī)械能的轉(zhuǎn)化同時(shí)有部分熱能轉(zhuǎn)化成動(dòng)能。在同等直徑和轉(zhuǎn)速的情況下，純沖動(dòng)級(jí)和反動(dòng)級(jí)的最佳速比比值：(X1)op/(x3p=(u)i7(u)re=(1cos%)/cosa=1魴兒小01cl22htre/Ahtim=1/2上式說明反動(dòng)級(jí)的理想始降比沖動(dòng)級(jí)的小一倍2 .分別說明高壓級(jí)內(nèi)和低壓級(jí)內(nèi)主要包括哪幾項(xiàng)損失？答：高壓級(jí)內(nèi)：葉高損失、噴嘴損失、動(dòng)葉損失、余速損失、扇

14、形損失、漏氣損失、葉輪摩擦損失等；低壓級(jí)內(nèi)：濕氣損失、噴嘴損失、動(dòng)葉損失、余速損失，扇形損失、漏氣損失、葉輪摩擦損失很小。3 .簡述在汽輪機(jī)的工作過程。答：具有一定壓力和溫度的蒸汽流經(jīng)噴嘴，并在其中膨脹，蒸汽的壓力、溫度不斷降低，速度不斷升高，使蒸汽的熱能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，噴嘴出口的高速汽流以一定的方向進(jìn)入裝在葉輪上的通道中，汽流給動(dòng)葉片一作用力，推動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)，即蒸汽在汽輪機(jī)中將熱能轉(zhuǎn)化為了機(jī)械功。4 .汽輪機(jī)級(jí)內(nèi)有哪些損失？答：汽輪機(jī)級(jí)內(nèi)的損失有：噴嘴損失、動(dòng)葉損失、余速損失、葉高損失、葉輪摩擦損失、部分進(jìn)汽損失、漏汽損失、扇形損失、濕氣損失9種。5 .指出汽輪機(jī)中噴嘴和動(dòng)葉的作用。答：蒸汽通過噴

15、嘴實(shí)現(xiàn)了由熱能向動(dòng)能的轉(zhuǎn)換，通過動(dòng)葉將動(dòng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械功。6 .據(jù)噴嘴斜切部分截面積變化圖，請(qǐng)說明：(1) 當(dāng)噴嘴出口截面上的壓力比pi/p0大于或等于臨界壓比時(shí)，蒸汽的膨脹特點(diǎn)；(2) 當(dāng)噴嘴出口截面上的壓力比pi/p。小于臨界壓比時(shí)，蒸汽的膨脹特點(diǎn)。rorx答：(1)pi/p0大于或等于臨界壓比時(shí)，噴嘴出口截面AC上的氣流速度和方向與喉部界面AB相同，斜切部分不發(fā)生膨脹，只起導(dǎo)向作用。(2)當(dāng)噴嘴出口截面上的壓力比pi/p。小于臨界壓比時(shí)，氣流膨脹至AB時(shí)，壓力等于臨界壓力，速度為臨界速度。且蒸汽在斜切部分ABC的稍前面部分繼續(xù)膨脹，壓力降低，速度增加，超過臨界速度，且氣流的方向偏轉(zhuǎn)一個(gè)角度

16、。7 .什么是速度比？什么是級(jí)的輪周效率？試分析純沖動(dòng)級(jí)余速不利用時(shí)，速度比對(duì)輪周效率的影響。答：將(級(jí)動(dòng)葉白圓周速度u與噴嘴出口(蒸汽的)速度Ci的比值定義為速度比。1kg蒸汽在輪周上所作的輪周功與整個(gè)級(jí)所消耗的蒸汽理想能量之比稱為輪周效率。在純沖動(dòng)級(jí)中，反動(dòng)度Qm=0,則其輪周效率可表示為：刀u=2邛.)1+皆C0S%Icosi)葉型選定后，4、少、ai、3i數(shù)值基本確定，由公式來看，隨速比變化，輪周效率存在一個(gè)最大值。同時(shí)，速比增大時(shí)，噴嘴損失不變，動(dòng)葉損失減小，余速損失變化最大，當(dāng)余速損失取最小時(shí)，輪周效率最大。8 .余速利用對(duì)最佳速比與輪周效率關(guān)系的影響：1）增大了輪周效率2）最佳速

17、比附近輪軸效率敏感度下降，提高了適應(yīng)工況變化的能力3）使速比向增大方向移動(dòng)4）使輪周效率失去了對(duì)應(yīng)于最高點(diǎn)的基本對(duì)稱性9 .什么是汽輪機(jī)的最佳速比？并應(yīng)用最佳速度比公式分析，為什么在圓周速度相同的情況 下，反動(dòng)級(jí)能承擔(dān)的始降或做功能力比純沖動(dòng)級(jí)??？答：輪周效率最大時(shí)的速度比稱為最佳速度比。對(duì)于純沖動(dòng)級(jí),"1 'pucos+l；反動(dòng)級(jí)（乙1prcos ；在圓周速度相同的情況下,2Cc 純沖動(dòng)級(jí)4 ht=221u1 cos-l22一 .Cc 1反動(dòng)級(jí) ht=-2 2l=22 1cos。1由上式可比較得到，反動(dòng)級(jí)能承擔(dān)的始降或做功能力比純沖動(dòng)級(jí)小。10 .簡述蒸汽在軸流式汽輪機(jī)的沖

18、動(dòng)級(jí)、反動(dòng)級(jí)和復(fù)速級(jí)內(nèi)的能量轉(zhuǎn)換特點(diǎn)，并比較它們的效率及作工能力。答：沖動(dòng)級(jí)介于純沖動(dòng)級(jí)和反動(dòng)級(jí)之間，蒸汽的膨脹大部分發(fā)生在噴嘴中，只有少部分發(fā)生在動(dòng)葉中；反動(dòng)級(jí)蒸汽在噴嘴和動(dòng)葉中理想比始降相等；復(fù)速級(jí)噴嘴出口流速很高，高速氣流流經(jīng)第一列動(dòng)葉作功后其具有余速的汽流流進(jìn)導(dǎo)向葉柵，其方向與第二列動(dòng)葉進(jìn)汽方向一致后，再流經(jīng)第二列動(dòng)葉作功。作功能力：復(fù)速級(jí)最大，沖動(dòng)級(jí)次之，反動(dòng)級(jí)最??；效率：反動(dòng)級(jí)最大，沖動(dòng)級(jí)次之，復(fù)速級(jí)最小。11 .分別繪出純沖動(dòng)級(jí)和反動(dòng)級(jí)的壓力p、速度c變化的示意圖。答：純沖動(dòng)級(jí)：反動(dòng)級(jí):12 .減小汽輪機(jī)中漏氣損失的措施。答：為了減小漏氣損失，應(yīng)盡量減小徑向間隙，但在汽輪機(jī)啟動(dòng)等

19、情況下采用徑向和軸向軸封；對(duì)于較長的扭葉片將動(dòng)葉頂部削薄，縮短動(dòng)葉頂部和氣缸的間隙；還有減小葉頂反動(dòng)度，可使動(dòng)葉頂部前后壓差不致過大。13 .減少濕氣損失的措施：1）采用有效去濕方法。常用方法有：a.由捕水口，捕水室和疏水通道組成的級(jí)內(nèi)捕水裝置。B.具有吸水縫的空心噴嘴。C.采用出氣邊噴射蒸汽的空心噴嘴。2）提高動(dòng)葉本身的抗沖蝕能力。常用措施有：A.采用耐沖蝕性強(qiáng)的葉片材料。B.在葉片進(jìn)氣邊背弧上鑲焊硬質(zhì)合金。C.對(duì)葉片表面鍍銘，局部高頻淬硬，電火花強(qiáng)化，氮化等。14 .影響葉型損失的主要因素，分析節(jié)距對(duì)損失的影響。影響葉型損失的組要因素有進(jìn)氣角，相對(duì)節(jié)距，氣流馬赫數(shù)。節(jié)距增大時(shí)，腹面對(duì)氣流約

20、束減弱，背面出口段擴(kuò)壓范圍和擴(kuò)壓程度增大，使葉型損失增大。節(jié)距減小時(shí)，單位流量摩擦增厚，出口邊相對(duì)厚度增加，尾跡損失增大。15 .簡答多級(jí)汽輪機(jī)每一級(jí)的軸向推力是由哪幾部分組成的？平衡汽輪機(jī)的軸向推力可以采用哪些方法？答：多級(jí)汽輪機(jī)每一級(jí)的軸向推力由（1）蒸汽作用在動(dòng)葉上的軸向力（2）蒸汽作用在葉輪輪面上的軸向力（3）蒸汽作用在轉(zhuǎn)子凸肩上的軸向力（4）蒸汽作用隔板汽封和軸封套筒上的軸向推力組成。平衡汽輪機(jī)的軸向推力可以采用：（1）平衡活塞法；（2）相反流動(dòng)布置法h-s圖上說明什么16 .大功率汽輪機(jī)為什么都設(shè)計(jì)成多級(jí)汽輪機(jī)（多級(jí)汽輪機(jī)的優(yōu)點(diǎn)）？在是多級(jí)汽輪機(jī)的重?zé)岈F(xiàn)象？答：（1）大功率汽輪機(jī)多

21、采用多級(jí)的原因?yàn)椋憾嗉?jí)汽輪機(jī)的循環(huán)熱效率大大高于單機(jī)汽輪機(jī)；多級(jí)汽輪機(jī)的相對(duì)內(nèi)效率相對(duì)較高；多級(jí)汽輪機(jī)單位功率的投資大大減小。（2）如下圖：第一級(jí)存在損失，使第二級(jí)進(jìn)口溫度由T1'升高到T1,故5-4的焰降大于2-3的焰降。也就是在前一級(jí)有損失的情況下，本級(jí)進(jìn)口溫度升高，級(jí)的理想比烙降稍有增大,這就是重?zé)岈F(xiàn)象。17 .何為汽輪機(jī)的進(jìn)汽機(jī)構(gòu)節(jié)流損失和排汽阻力損失？在熱力過程線上表示出來。答：由于蒸汽在汽輪機(jī)進(jìn)汽機(jī)構(gòu)中節(jié)流從而造成蒸汽在汽輪機(jī)中的理想始降減小，稱為進(jìn)汽機(jī)構(gòu)的節(jié)流損失。減小措施：1）控制閥門與管道中蒸汽流速。2）采用帶擴(kuò)壓管的閥門汽輪機(jī)的乏汽從最后一級(jí)動(dòng)葉排出后，由于排汽要在

22、引至凝汽器的過程中克服摩擦、渦流等阻力造成的壓力降低，該壓力損失使汽輪機(jī)的理想始降減少，該燃降損失稱為排汽通道的阻力損失。減小措施：通過擴(kuò)壓把排氣動(dòng)能轉(zhuǎn)化為靜壓，以補(bǔ)償排氣管中的壓力損失。節(jié)流損失18 .軸封系統(tǒng)的作用，組成及特點(diǎn)是什么？答：作用：A.利用軸封漏汽加熱給水或到低壓處作功。B. 防止蒸汽自汽封處漏入大氣；C. 冷卻軸封，防止高壓端軸封處過多的熱量傳出至主軸承而造成軸承溫度過高，影響軸承安全；D. 防止空氣漏入汽輪機(jī)真空部分。組成：軸封，供氣母管及均壓箱，軸封調(diào)節(jié)器，軸封加熱器和軸封抽氣器等。特點(diǎn)：軸封分成多段多室，與大氣環(huán)境接近的腔室的壓力由抽氣器或風(fēng)機(jī)維持略低于大氣壓力，緊鄰的

23、腔室壓力由壓力調(diào)節(jié)器維持略高于大氣壓力，從而保證蒸汽不外泄，空氣不內(nèi)漏19 .說明汽輪機(jī)軸封間隙過大或過小對(duì)汽輪機(jī)分別產(chǎn)生什么影響？答：減小軸封漏氣間隙，可以減小漏氣，提高機(jī)組效率。但是，軸封間隙又不能太小，以免轉(zhuǎn)子和靜子受熱或振動(dòng)引起徑向變形不一致時(shí)，汽封片與主軸之間發(fā)生摩擦，造成局部發(fā)熱和變形。20 .說明汽輪機(jī)噴嘴配汽方式的特點(diǎn)答：噴嘴配汽是依靠幾個(gè)調(diào)門控制相應(yīng)的調(diào)節(jié)級(jí)噴嘴來調(diào)節(jié)汽輪機(jī)的進(jìn)汽量。這種配汽方式具有如下特點(diǎn)：1）部分進(jìn)汽，e<1,滿負(fù)荷時(shí)，仍存在部分進(jìn)汽，所以效率比節(jié)流配汽低；2）部分負(fù)荷時(shí)，只有那個(gè)部分開啟的調(diào)節(jié)汽門中蒸汽節(jié)流較大，而其余全開汽門中的蒸汽節(jié)流已減小到最

24、小，故定壓運(yùn)行時(shí)的噴嘴配汽與節(jié)流配汽相比，節(jié)流損失較少，效率較高，21.寫出分析汽輪機(jī)變工況運(yùn)行的弗里格爾公式，并說明其使用的條件。答：弗留格爾公式為：G1=P012-Pg12。GPPo-Pg使用條件為：保持設(shè)計(jì)工況和變工況下通汽面積不變。若由于其他原因，使通汽面積發(fā)生改變時(shí)應(yīng)進(jìn)行修正；同一工況下，各級(jí)的流量相等或成相同的比例關(guān)系；流過各級(jí)的汽流為一股均質(zhì)流（調(diào)節(jié)級(jí)不能包括在級(jí)組內(nèi)）。22 .用h-s圖上的熱力過程線分析說明噴嘴配汽定壓運(yùn)行與滑壓運(yùn)行哪一種運(yùn)行方式對(duì)變負(fù)荷的適應(yīng)性好。答：如圖：以高壓缸在設(shè)計(jì)工況和75%設(shè)計(jì)負(fù)荷的熱力過程線為例進(jìn)行說明。曲線ABG、A1B2C2是定壓運(yùn)行機(jī)組10

25、0%殳計(jì)工況和75晚計(jì)負(fù)荷的熱力過程線，曲線AD、A2D2為滑壓運(yùn)行相應(yīng)工況熱力過程線。由圖可見，定壓運(yùn)行時(shí)排汽溫度下降近60度，表明高壓缸各級(jí)的溫度變化較大，熱應(yīng)力和熱變形較大，負(fù)荷變化時(shí)，靈活性和安全性較差；滑壓運(yùn)行下，排氣溫度保持在320度左右，即負(fù)荷變化時(shí)，高壓缸熱應(yīng)力和熱變形很小，從而增強(qiáng)了機(jī)組調(diào)峰的靈活性和安全性。23 .何種工況為調(diào)節(jié)級(jí)的最危險(xiǎn)工況，為什么？答：調(diào)節(jié)級(jí)最危險(xiǎn)工況為：第一調(diào)節(jié)汽門全開，而其他調(diào)節(jié)汽門全關(guān)的情況。當(dāng)只有在上述情況下，不僅htI最大n而且，流過第一噴嘴組的流量是第一噴嘴前壓P01力等于調(diào)節(jié)汽門全開時(shí)第一級(jí)前壓力情況下的臨界流量，是第一噴嘴的最大流量，這段

26、流量集中在第一噴嘴后的少數(shù)動(dòng)葉上，使每片動(dòng)葉分?jǐn)偟恼羝髁孔畲?。?dòng)葉的蒸汽作用力正比于流量和比始降之積，因此此時(shí)調(diào)節(jié)級(jí)受力最大，是最危險(xiǎn)工況。24 .簡述汽輪機(jī)初壓不變，初溫變化對(duì)汽輪機(jī)經(jīng)濟(jì)性和安全性的影響在其他參數(shù)不變的情況下并說明汽輪機(jī)初壓升高時(shí)，為什么說末級(jí)葉片危險(xiǎn)性最大？答：初溫不變，初壓升高過多，將使主蒸汽管道、主汽門、調(diào)節(jié)汽門、導(dǎo)管等承壓部件內(nèi)部應(yīng)力增大。若調(diào)節(jié)汽門開度不變，則除壓升高，致使新汽比容減小、蒸汽流量增大、功率增大、零件受力增大。各級(jí)葉片的受力正比于流量而增大，流量增大時(shí)末級(jí)葉片的比烙降增大的更多，而葉片的受力正比于流量和比始降之積，故此時(shí)末級(jí)運(yùn)行安全性危險(xiǎn)。同時(shí),流量

27、增大還將使軸向推力增大。25 .分別指出凝汽式汽輪機(jī)和背壓式汽輪機(jī)的軸向推力隨負(fù)荷的變化規(guī)律。答：對(duì)于凝汽式汽輪機(jī)，負(fù)荷即流量變化時(shí)，各中間級(jí)始降基本不變，因而反動(dòng)度不變，各級(jí)前后壓差與流量程正比，即汽輪機(jī)軸向推力與流量成正比；同時(shí)，末級(jí)不遵循此規(guī)律，調(diào)節(jié)級(jí)的軸向推力也是隨部分進(jìn)汽度而改變的，且最大負(fù)荷時(shí)，軸向推力最大，但調(diào)節(jié)級(jí)和末級(jí)其軸向推力在總推力中所占比例較小，一般忽略，認(rèn)為凝汽式汽輪機(jī)總軸向推力與流量成正比，且最大負(fù)荷時(shí)軸向推力最大。背壓式與凝汽式相同。26 .分析說明汽輪機(jī)某一中間級(jí)在理想始降減小時(shí)其反動(dòng)度的變化情況。答：級(jí)的反動(dòng)度變化主要是速比變化引起的，固定轉(zhuǎn)速汽輪機(jī)圓周速度不變

28、，此時(shí)反動(dòng)度隨級(jí)的比烙降變化。(如圖)當(dāng)比始降減小即速比增大時(shí)，C11C1,W1減為W,動(dòng)葉進(jìn)口實(shí)際有效相對(duì)速度W21Gi為W11，若反動(dòng)度不變，則；在噴嘴出口面積和動(dòng)葉出口面積不變的情況下，噴W2G嘴葉柵中以流出的汽流，來不及以的速度流出動(dòng)葉柵，在動(dòng)葉汽道內(nèi)形成阻塞，造成動(dòng)葉汽道與葉柵軸向間隙中壓力升高，使反動(dòng)度增大，從而使G1減小，w21增大，減輕動(dòng)葉柵汽道的阻塞。Wiu當(dāng)比烙降增大時(shí)，則有w21Jc11,故由上可知反動(dòng)度降低。W2G27 .節(jié)流配汽與噴嘴配氣比較：節(jié)流配汽：優(yōu)點(diǎn)：沒有調(diào)節(jié)級(jí)，結(jié)構(gòu)簡單，制造成本較低，定壓運(yùn)行工況變化時(shí)，各級(jí)溫度變化較小，對(duì)負(fù)荷變化適應(yīng)性較好。缺點(diǎn)：部分負(fù)荷

29、時(shí)，節(jié)流損失較大，效率較低。28 .噴嘴配氣：優(yōu)點(diǎn)：部分負(fù)荷時(shí)效率較高。缺點(diǎn)：變工況時(shí)，溫度變化較大，引起的熱應(yīng)力較大。29 .定滑定運(yùn)行方式的優(yōu)點(diǎn)：汽輪機(jī)采用噴嘴配汽，高負(fù)荷區(qū)域內(nèi)進(jìn)行定壓運(yùn)行，用啟閉調(diào)節(jié)汽門來調(diào)節(jié)負(fù)荷，汽輪機(jī)組初壓較高，循環(huán)熱效率較高，且負(fù)荷偏離設(shè)計(jì)值不遠(yuǎn)，相對(duì)內(nèi)效率也較高。較低負(fù)荷區(qū)域內(nèi)僅全關(guān)最后一個(gè)，兩個(gè)或三個(gè)調(diào)節(jié)汽門，進(jìn)行滑壓運(yùn)行，這是沒有部分開啟汽門，節(jié)流損失相對(duì)最小，全機(jī)相對(duì)內(nèi)效率接近設(shè)計(jì)值，負(fù)荷急劇增減時(shí)，可啟閉調(diào)節(jié)汽門進(jìn)行應(yīng)急調(diào)節(jié)。在滑壓運(yùn)行的最低負(fù)荷點(diǎn)之下又進(jìn)行初壓水平較低的定壓運(yùn)行，以免經(jīng)濟(jì)性降低太多。30 .汽輪機(jī)在負(fù)荷不變的情況下運(yùn)行，凝汽器真空逐漸下

30、降，分析可能存在哪些原因？答：汽輪機(jī)在運(yùn)行過程中引起凝汽器真空緩慢下降的原因有：(1) 冷卻水量緩慢減少(2) 冷卻水管結(jié)垢或臟污(3) 冷卻水溫緩慢升高(4) 凝汽器的真空系統(tǒng)漏入空氣(5) 抽氣器效率下降(6) 部分冷卻水管被堵28 .在冷卻水量一定的前提下，當(dāng)汽輪機(jī)負(fù)荷減小時(shí)，凝汽器真空將如何變化？為什么?答：凝汽器內(nèi)壓力Pc,近似認(rèn)為等于蒸汽分壓力Ps,可由蒸汽凝結(jié)溫度ts確定。當(dāng)冷卻水量DW一定時(shí)，At=aDC,則蒸汽負(fù)荷降低時(shí)，a是常數(shù)，At正比于DC降低；另外，由ot6t=TKDc得，當(dāng)DW一定，a是常數(shù)時(shí)，&隨D的降低而減??；在水溫不變的情AcK4187Dwe-1況下，

31、可知ts=6t+At+tW1減小，則蒸汽分壓力降低，由總壓力Pc與Ps近似相等可知，此時(shí)凝汽器內(nèi)壓力降低，真空升高。29 .凝汽器中空氣的主要來源有哪些？空氣的存在對(duì)凝汽器的工作有什么影響（危害）？答：空氣的來源有：新蒸汽帶入汽輪機(jī)的空氣；處于真空狀態(tài)下的低壓各級(jí)與相應(yīng)的回?zé)嵯到y(tǒng)、排汽缸、凝汽設(shè)備等不嚴(yán)密處漏入的?？諝獾奈：τ校嚎諝庾璧K蒸汽放熱，使傳熱系數(shù)降低，從而使6t升高，真空降低；空氣分壓力Pa使Pc升高，使真空降低；空氣使凝結(jié)水過冷度增大；凝結(jié)水中溶入氧量增大，使管道腐蝕加劇。30 .什么是凝結(jié)水的過冷度？過冷度太大對(duì)機(jī)組運(yùn)行有何危害？在凝汽器設(shè)計(jì)和運(yùn)行中如何減小過冷度？答：（1）凝結(jié)

32、水的溫度比凝汽器喉部壓力下的飽和溫度低的數(shù)值，稱為凝汽器的過冷度。（2）當(dāng)過冷度很大時(shí)，真空降低，凝結(jié)效果較差；同時(shí)，過冷度增大還會(huì)使凝結(jié)水中含氧量增大，增加了對(duì)低壓管道的腐蝕。（3）為減小凝汽器的過冷度，設(shè)計(jì)凝汽器時(shí)力求冷卻水管束排列合理，加強(qiáng)凝汽器的密封性；機(jī)組運(yùn)行時(shí)，選用合適的抽氣器并監(jiān)視確保正常工作，減少漏入空氣，避免氣阻增大，同時(shí)還要保證凝結(jié)水水位不至過高，使凝汽器處于較好的工作狀態(tài)。31 .影響凝汽器內(nèi)壓力（真空）的因素：1）冷卻水進(jìn)口溫度（影響因素：環(huán)境因素，冷卻塔的冷卻效果，水熱回流情況，熱風(fēng)在循環(huán)情況）2）冷卻水溫升（影響因素：汽輪機(jī)排氣量，冷卻水量）3）凝汽器端差（影響因素

33、：冷卻面積，傳熱系數(shù)）傳熱系數(shù)影響因素：結(jié)垢情況和凝汽器內(nèi)空氣含量32 .凝汽器的傳熱過程及各過程影響因素：1）管外凝結(jié)放熱（影響因素：水膜厚度，汽側(cè)空氣含量）2）管壁導(dǎo)熱（影響因素：管壁厚度和材質(zhì)，管內(nèi)結(jié)垢情況）3）管內(nèi)對(duì)流換熱（影響因素：冷卻水流速）33 .產(chǎn)生過冷度的原因：不正常原因：1）空氣量較多2）管束布置不合理3）凝結(jié)水位過高正常原因：1）管子外表蒸汽分壓低于管束之間平均蒸汽分壓，使蒸汽凝汽器溫度低于管束之間混合氣流的溫度。2）管子外表面的水膜包括上管束淋下來的凝結(jié)水在內(nèi)，受管內(nèi)冷卻水冷卻因而使水膜平均溫度低于水膜外表面的蒸汽凝結(jié)溫度。3）汽阻使管束內(nèi)層壓力降低，也使凝結(jié)溫度降低。

34、34 .過冷度變化分析真空下降原因：真空下降伴隨過冷度增大：汽側(cè)原因：1）冷卻水管束排列不合理2）抽氣器失?；蚵┤肟諝庠龆?）凝結(jié)水位過高，淹沒冷卻水管真空下降，過冷度不增大：水側(cè)原因：1）循環(huán)水量減小2）冷卻管結(jié)垢3）凝汽器水阻大35 .凝氣設(shè)備的任務(wù)及組成：任務(wù)：（1）在汽輪機(jī)的排汽口建立并維持規(guī)定的真空度，以提高循環(huán)效率；（2） 將汽輪機(jī)的排汽凝結(jié)成潔凈的凝結(jié)水，回收工質(zhì)組成：凝汽器，抽氣器，循環(huán)水泵，凝結(jié)水泵以及他們之間的鏈接管道，閥門和附件等。36 .抽氣器的作用及類型：作用：1）機(jī)組啟動(dòng)時(shí)，在汽輪機(jī)內(nèi)部建立真空。2）抽取凝汽器汽側(cè)空間的不凝結(jié)氣體，以保持汽側(cè)良好的傳熱狀態(tài)和凝汽器真

35、空。類型：射流式凝汽器，水環(huán)式真空泵37 .畫出表面式凝汽器中蒸汽和冷卻水的溫度沿冷卻面的分布曲線，標(biāo)注曲線上各特征端點(diǎn)的符號(hào)，并注釋符號(hào)的意義。答：溫度分布曲線為：*仃d ;我們一般認(rèn)為葉片的%動(dòng)應(yīng)力是激振力引起的，因此葉片的動(dòng)應(yīng)力幅值也正比于蒸汽彎曲應(yīng)力，即:O-d =Cd0s.b；由兩式可得到:s.b- Cd ns其中，ts表示蒸汽凝結(jié)溫度，且ts=/t+tW1+8t；tw1表示冷卻水進(jìn)口處溫度，tw2表示冷卻水出口溫度，/t=tW2-tw1,為冷卻水溫升；St為凝汽器端差；A表示凝汽器總傳熱面積。38 .分析說明不調(diào)頻葉片的安全準(zhǔn)則。答：不調(diào)頻葉片的動(dòng)應(yīng)力幅值應(yīng)小于許用耐振強(qiáng)度，即：激

36、振力幅值正比于作用在該葉片的蒸汽彎曲應(yīng)力,比值作為評(píng)價(jià)動(dòng)強(qiáng)度的指標(biāo)，考慮其影響因素后，可對(duì)它們進(jìn)行修正用-s.b一）表示，其比值定義為安全倍率，用Ab表示，即不調(diào)頻葉片的安全準(zhǔn)則為:二s.b*（craAb=2_a一/>Ab-s.b39 .簡述轉(zhuǎn)子臨界轉(zhuǎn)速的概念與物理意義。答：概念：啟動(dòng)或停機(jī)過程中出現(xiàn)振幅峰值的轉(zhuǎn)速，稱為臨界轉(zhuǎn)速。由高到低分別為第一、第二第n階臨界轉(zhuǎn)速。物理意義：轉(zhuǎn)速為轉(zhuǎn)子橫向振動(dòng)的自振頻率時(shí)，由于轉(zhuǎn)子彎曲力與彈性回復(fù)力平衡，而偏心引起的偏心力無力平衡使振幅增大。40 .為保證調(diào)頻葉片的長期安全運(yùn)行，應(yīng)該使葉片滿足哪些條件？答：調(diào)頻葉片的安全準(zhǔn)則是：（1）葉片的自振頻率要

37、避開激振力頻率一定范圍；（2）還要求安全倍率大于某一許用值。41 .指出葉片最危險(xiǎn)的三種共振并畫出單個(gè)葉片最危險(xiǎn)振型。答：葉片最危險(xiǎn)的三種共振為：切向Ao型振動(dòng)的動(dòng)頻率與低頻激振力頻率kn合拍時(shí)的共振；切向B型振動(dòng)的動(dòng)頻率與高頻激振力頻率znn相等時(shí)的共振；切向Ao型振動(dòng)的動(dòng)頻率與znn相等時(shí)的共振。單個(gè)葉片最危險(xiǎn)振型為Ao型：42 .分析說明轉(zhuǎn)子找平衡的兩個(gè)線性條件是什么？答：轉(zhuǎn)子找平衡的兩個(gè)線性條件是：在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速一定，阻尼系數(shù)一定時(shí)，（1） 轉(zhuǎn)子振動(dòng)振幅與不平衡質(zhì)量大小成正比；（2） 偏心離心力超前振幅的相位角為一常數(shù)。43 .轉(zhuǎn)子壽命（以下兩者之和）：1）無裂痕壽命：無裂紋的心轉(zhuǎn)子投入運(yùn)

38、行至轉(zhuǎn)子上出現(xiàn)第一條宏觀裂紋的工作時(shí)間。2）裂紋擴(kuò)展壽命：由初始裂紋開始在交變熱應(yīng)力作用下逐漸擴(kuò)展到臨界裂紋的工作時(shí)間。44 .葉片調(diào)頻方法：1）重新安裝葉片，改善安裝質(zhì)量2 ）增加葉片與圍帶或拉筋的鏈接牢固度3 ）加大拉筋直徑或改用空心拉筋4 ）增加拉筋數(shù)目5 ）改變成組葉片數(shù)目6 ）增設(shè)拉筋或圍帶7 ）葉頂鉆孔8 ）采用長弧圍帶45.一次調(diào)頻與二次調(diào)頻的異同點(diǎn)：相同點(diǎn)：都是由于電網(wǎng)總功率與總負(fù)載平衡被打破，都會(huì)引起電網(wǎng)頻率變化。不同點(diǎn)：1）引起的原因不同：一次調(diào)頻由外負(fù)荷變化引起，二次調(diào)頻外負(fù)荷不變，主動(dòng)改變某些機(jī)組的功率。2）目的不同：一次調(diào)頻目的是減少電網(wǎng)頻率變化量，但不能保證頻率在合

39、格范圍內(nèi)。二次調(diào)頻目的是把電網(wǎng)頻率調(diào)整到合格范圍。）要求不同：一次調(diào)頻要求快速性，二次調(diào)頻要求精確性。46 .影響調(diào)節(jié)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的主要因素有哪些并簡述其影響趨勢(shì)？答：影響調(diào)節(jié)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的主要因素包括：（1）轉(zhuǎn)子飛升時(shí)間常數(shù)；（2）中間容積時(shí)間常數(shù)；（3）速度變動(dòng)率；（4）油動(dòng)機(jī)時(shí)間常數(shù)；（5）遲緩率。47 .什么是調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜態(tài)特性曲線？衡量調(diào)節(jié)系統(tǒng)靜態(tài)特性性能的指標(biāo)有哪些？答：表達(dá)汽輪機(jī)速度變化與功率之間的單值對(duì)應(yīng)關(guān)系的曲線叫靜態(tài)特性曲線。衡量調(diào)節(jié)系統(tǒng)靜態(tài)特性性能的指標(biāo)有：1）速度變動(dòng)率；2）遲緩率；3）同步器工作范圍。48 .常用評(píng)價(jià)調(diào)節(jié)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的指標(biāo)及其定義是什么？答：穩(wěn)定性一一汽輪機(jī)甩全負(fù)荷時(shí)，其轉(zhuǎn)速隨著時(shí)間的增長最終趨于由靜態(tài)特性曲線決定的空負(fù)荷轉(zhuǎn)速，這樣的過程稱為穩(wěn)定的過程。要求調(diào)節(jié)系統(tǒng)必須是穩(wěn)定的。動(dòng)態(tài)超調(diào)量一一汽輪機(jī)甩全負(fù)荷時(shí)，其轉(zhuǎn)速在過渡過程中的最大轉(zhuǎn)速與最后的穩(wěn)定轉(zhuǎn)速之差稱為轉(zhuǎn)速超調(diào)量。過渡過程時(shí)間一一