汽輪機理論簡答題

汽輪機理論簡答題1．什么叫工質(zhì)？火力發(fā)電廠采用什么作為工質(zhì)？答：工質(zhì)是熱機中熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能的一種媒介物質(zhì)（如燃氣、蒸汽等），依靠它在熱機中的狀態(tài)變化（如膨脹）才能獲得功。為了在工質(zhì)膨脹中獲得較多的功，工質(zhì)應具有良好的膨脹性。在熱機的不斷工作中，為了方便工質(zhì)流入與排出，還要求工質(zhì)具有良好的流動性。因此，在物質(zhì)的固、液、氣三態(tài)中，氣態(tài)物質(zhì)是較為理想的工質(zhì)。目前火力發(fā)電廠主要以水蒸氣作為工質(zhì)。2.什么叫動態(tài)平衡？什么叫飽和狀態(tài)、飽和溫度、飽和壓力、飽和水、飽和蒸汽？答：一定壓力下汽水共存的密封容器內(nèi)，液體和蒸汽的分子在不停地運動，有的跑出液面，有的返回液面，當從水中飛出的分子數(shù)目等于因相互碰撞而返回水中的分子數(shù)時，這種狀態(tài)稱為動態(tài)平衡。處于動態(tài)平衡的汽、液共存的狀態(tài)叫飽和狀態(tài)。在飽和狀態(tài)時，液體和蒸汽的溫度相同，這個溫度稱為飽和溫度；液體和蒸汽的壓力也相同，該壓力稱為飽和壓力。飽和狀態(tài)的水稱為飽和水；飽和狀態(tài)下的蒸汽稱為飽和蒸汽。3.為何飽和壓力隨飽和溫度升高而增高？答：溫度升高，分子的平均動能增大，從水中飛出的分子數(shù)目越多，因而使汽側(cè)分子密度增大。同時蒸汽分子的平均運動速度也隨著增加，這樣就使得蒸汽分子對器壁的碰撞增強，其結(jié)果使得壓力增大，所以說：飽和壓力隨飽和溫度升高而增高。4.什么叫噴管？電廠中常用哪幾種噴管？答：凡用來使氣流降壓增速的管道叫噴管。電廠中常用的噴管有漸縮噴管和縮放噴管兩種。漸縮噴管的截面是逐漸縮小的；而縮放噴管的截面先收縮后擴大。5.什么叫節(jié)流？什么叫絕熱節(jié)流？答：工質(zhì)在管內(nèi)流動時，由于通道截面突然縮小，使工質(zhì)流速突然增加，壓力降低的現(xiàn)象稱為節(jié)流。節(jié)流過程中如果工質(zhì)與外界沒有熱交換，則稱之為絕熱節(jié)流。6.朗肯循環(huán)是通過哪些熱力設備實施的？各設備的作用是什么？答：朗肯循環(huán)的主要設備是蒸汽鍋爐、汽輪機、凝汽器和給水泵四個部分。⑴．鍋爐：包括省煤器、爐膛、水冷壁和過熱器，其作是將給水定壓加熱，產(chǎn)生過熱蒸汽，通過蒸汽管道，送入汽輪機。⑵．汽輪機：蒸汽進入汽輪機絕熱膨脹做功將熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能。⑶．凝汽器：作用是將汽輪機排汽定壓下冷卻，凝結(jié)成飽和水，即凝結(jié)水。⑷．給水泵：作用是將凝結(jié)水在水泵中絕熱壓縮，提升壓力后送回鍋爐。7.汽輪機為什么要設滑銷系統(tǒng)？答：汽輪機在起動及帶負荷過程中，汽缸的溫度變化很大，因而熱膨脹值較大。為保證汽缸受熱時能沿給定的方向自由膨脹，保持汽缸與轉(zhuǎn)子中心一致，同樣，汽輪機停機時，保證汽缸能按給定的方向自由收縮，汽輪機均設有滑銷系統(tǒng)。8.軸承的潤滑油膜是怎樣形成的？答：軸瓦的孔徑較軸頸稍大些，靜止時，軸頸位于軸瓦下部直接與軸瓦內(nèi)表面接觸，在軸瓦與軸頸之間形成了楔形間隙。當轉(zhuǎn)子開始轉(zhuǎn)動時，軸頸與軸瓦之間會出現(xiàn)直接摩擦。但是，隨著軸頸的轉(zhuǎn)動，潤滑油由于粘性而附著在軸的表面上，被帶入軸頸與軸瓦之間的楔形間隙中。隨著轉(zhuǎn)速的升高，被帶入的油量增多，由于楔形間隙中油流的出口面積不斷減小，所以油壓不斷升高，當這個壓力增大到足以平衡轉(zhuǎn)子對軸瓦的全部作用力時，軸頸被油膜托起，懸浮在油膜上轉(zhuǎn)動，從而避免了金屬直接摩擦，建立了液體摩擦。9.汽輪機油系統(tǒng)的作用是什么？答：汽輪機油系統(tǒng)的作用如下：⑴向機組各軸承供油，以便潤滑和冷卻軸承。⑵供給調(diào)節(jié)系統(tǒng)和保護裝置穩(wěn)定充足的壓力油，使它們正常工作。⑶供應各傳動機構(gòu)潤滑用油。根據(jù)汽輪機油系統(tǒng)的作用，一般將油系統(tǒng)分為潤滑油系統(tǒng)和調(diào)節(jié)（保護）油系統(tǒng)兩個部分。18.除氧器的工作原理是什么？答：水中溶解氣體量的多少與氣體的種類，水的溫度及各種氣體在水面上的分壓力有關(guān)。除氧器的工作原理是：把壓力穩(wěn)定的蒸汽通入除氧器加熱給水，在加熱過程中，水面上水蒸氣的分壓力逐漸增加，而其它氣體的分壓力逐漸降低，水中的氣體就不斷地分離析出。當水被加熱到除氧器壓力下的飽和溫度時，水面上的空間全部被水蒸汽充滿，各種氣體的分壓力趨于零，此時水中的氧氣及其它氣體即被除去。19.離心泵的工作原理是什么？答：在泵內(nèi)充滿液體的情況下，葉輪旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力，葉輪槽道中的液體在離心力的作用下甩向外圍，流進泵殼，使葉輪中心形成真空，液體就在大氣壓力的作用下，由吸入池流入葉輪。這樣液體就不斷地被吸入和打出。在葉輪里獲得能量的液體流出葉輪時具有較大的動能，這些液體在螺旋形泵殼中被收集起來，并在后面的擴散管內(nèi)把動能變成壓力能。20.什么是離心泵的并聯(lián)運行？并聯(lián)運行有什么特點？答：兩臺或兩臺以上離心泵同時向同一條管道輸送液體的運行方式稱為并聯(lián)運行。并聯(lián)運行的特點是：每臺水泵所產(chǎn)生的揚程相等，總的流量為每臺泵流量之和。并聯(lián)運行時泵的總性能曲線是每臺泵的性能曲線在同一揚程下各流量相加所得的點相連而成的光滑曲線。泵的工作點是泵的總性能曲線與管道特性曲線的交點。21.凝結(jié)水泵為什么要裝再循環(huán)管？答：凝結(jié)水泵接再循環(huán)管主要也是為了解決水泵汽蝕的問題。為了避免凝結(jié)水泵發(fā)生汽蝕，必須保持一定的出水量。當空負荷和低負荷時凝結(jié)水量少，凝結(jié)水泵采用低水位運行，汽蝕現(xiàn)象逐漸嚴重，凝結(jié)水泵工作極不穩(wěn)定，這時通過再循環(huán)管，凝結(jié)水泵的一部分出水流回凝汽器，能保證凝結(jié)水泵的正常工作。此外，軸封冷卻器、射汽抽氣器的冷卻器在空負荷和低負荷時必須流過足夠的凝結(jié)水，所以一般凝結(jié)水再循環(huán)管都從它們的后面接出。22.給水泵為什么要裝再循環(huán)管？答：給水泵在起動后，出水閥還未開啟時或外界負荷大幅度減少時（機組低負荷運行），給水流量很小或為零，這時泵內(nèi)只有少量或根本無水通過，葉輪產(chǎn)生的摩擦熱不能被給水帶走，使泵內(nèi)溫度升高，當泵內(nèi)溫度超過泵所處壓力下的飽和溫度時，給水就會發(fā)生汽化，形成汽蝕。為了防止這種現(xiàn)象的發(fā)生，就必須使給水泵在給水流量減小到一定程度時，打開再循環(huán)管，使一部分給水流量返回到除氧器，這樣泵內(nèi)就有足夠的水通過，把泵內(nèi)摩擦產(chǎn)生的熱量帶走。使溫度不致升高而使給水產(chǎn)生汽化?？偟囊幻?，裝再循環(huán)管可以在鍋爐低負荷或事故狀態(tài)下，防止給水在泵內(nèi)產(chǎn)生汽化，甚至造成水泵振動和斷水事故。23.給水泵出口逆止閥的作用是什么？答：給水泵出口逆止閥的作用是：當給水泵停止運行時，防止壓力水倒流，引起給水泵倒轉(zhuǎn)。高壓給水倒流會沖擊低壓給水管道及除氧器給水箱；還會因給水母管壓力下降，影響鍋爐進水；如給水泵在倒轉(zhuǎn)時再次起動，起動力矩增大，容易燒毀電動機或損壞泵軸。24.汽輪機起動前為什么要保持一定的油溫？答：機組起動前應先投入油系統(tǒng)，油溫控制在35～45℃之間，若溫度低時，可采用提前加油溫。保持適當?shù)挠蜏?，主要是為了在軸瓦中建立正常的油膜。如果油溫過低，油的粘度增大會使油膜過厚，使油膜不但承載能力下降，而且工作不穩(wěn)定。油溫也不能過高，否則油的粘度過低，以致難以建立油膜，失去潤滑作用。25.汽輪機滑參數(shù)起動有哪些優(yōu)缺點？答：滑參數(shù)起動有如下優(yōu)缺點：⑴滑參數(shù)起動使汽輪機起動與鍋爐起動同步進行，因而大大縮短了起動時間。⑵滑參數(shù)起動中，金屬加熱過程是在低參數(shù)下進行的，且沖轉(zhuǎn)、升速是全周進汽，因此加熱較均勻，金屬溫升速度亦比較容易控制。⑶滑參數(shù)起動還可以減少汽水損失和熱能損失。缺點是：用主蒸汽參數(shù)的變化來控制汽輪機金屬部件的加熱，在用人工控制的情況下，起動程序較難掌握，弄不好參數(shù)變化率大。綜合比較，滑參數(shù)起動利大于弊。26.為什么轉(zhuǎn)子靜止時嚴禁向軸封送汽？答：因為轉(zhuǎn)子靜止狀態(tài)下向軸封送汽，不僅會使轉(zhuǎn)子軸封段局部不均勻受熱。產(chǎn)生彎曲變形，而且蒸汽從軸封段處漏入汽缸也會造成汽缸不均勻膨脹，產(chǎn)生較大的熱應力與熱變形，從而使轉(zhuǎn)子產(chǎn)生彎曲變形。所以轉(zhuǎn)子靜止時嚴禁向軸封供汽。27.汽輪機沖轉(zhuǎn)條件中，為什么規(guī)定要有一定數(shù)值的真空？答：汽輪機沖轉(zhuǎn)前必須有一定的真空，一般為0.06MPa左右，若真空過低，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動就需要較多的新蒸汽，而過多的乏汽突然排至凝汽器，凝汽器汽側(cè)壓力瞬間升高較多，可能使凝汽器汽側(cè)形成正壓，造成排大氣安全薄膜損壞，同時也會給汽缸和轉(zhuǎn)子造成較大的熱沖擊。沖動轉(zhuǎn)子時，真空也不能過高，真空過高不僅要延長建立真空的時間，也因為通過汽輪機的蒸汽量較少，放熱系數(shù)也小，使得汽輪機加熱緩慢，轉(zhuǎn)速也不易穩(wěn)定，從而會延長起動時間。28.汽輪機起動升速和空負荷時，為什么排汽溫度反而比正常運行時高？采取什么措施降低排汽溫度？答：汽輪機升速過程及空負荷時，因進汽量較小，故蒸汽進入汽缸后主要在高壓段膨脹做功，至低壓段時壓力已降至接近排汽壓力數(shù)值，低壓級葉片很少做功或者不做功，形成較大的鼓風摩擦損失，加熱了排汽，使排汽溫度升高。此外，此時調(diào)節(jié)汽門開度很小，額定參數(shù)的新汽受到較大的節(jié)流作用，亦使排汽溫度升高。這時凝汽器的真空和排汽溫度往往是不對應的，即排汽溫度高于真空對應下的飽和溫度。大機組通常在排汽缸設置噴水減溫裝置，排汽溫度高時，噴入凝結(jié)水以降低排汽溫度。對于沒有后缸噴水裝置的機組，應盡量縮短空負荷運行時間。當汽輪發(fā)電機并列帶部分負荷時，排汽溫度即會降低至正常值。29.軸向位移保護為什么要在沖轉(zhuǎn)前投入？答：沖轉(zhuǎn)時，蒸汽流量瞬間較大，蒸汽必先經(jīng)過高壓缸，而中、