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雪慕冰--汽轮机原理及运行试题(一)、


汽轮机原理及运行试题(一)--雪慕冰 1、 汽轮机的级:一列喷嘴叶栅和其后相邻的一列动叶栅构成的基本作功单元。 2、 选择填空:在膨胀流动过程中,亚音速汽流的速度变化率大于其比体积变化率,通道 截面积将随速度的增大而减小; 超音速汽流的速度变化率小于其比体积变化率, 通道面积将 随速度的增大而增大。 3、 填空: (喷嘴损失)是蒸汽在流道内的磨擦而损耗的动能。 4、 根据蒸汽在汽轮机内能量转换的特点,可将汽轮机的级分为(纯冲动机)(反动级) 、 、 (带反动度的冲动级)和(复速级) 。 5、 纯冲动级:嘴叶栅中进行膨胀,而在动叶栅中蒸汽不膨胀的级称为纯冲动级。 6、 带反动度的冲动级:蒸汽的膨胀大部分在喷嘴叶栅中进行,只有一小部分在动叶栅中 进行的级称为冲动级。 7、 最佳值使轮周效率达到最大值。 8、 最佳速度比为: (x1)op=1/2cosα1 9、 反动级的最佳速度比为: (x1)op=cosα1

10、简答:外部损失包括(1) 、轴封漏汽损失; (2)机械损失 11、 多级汽轮机中的余速利用和重热现象, 可以使多级汽轮机的内效率与单级汽轮机的内率 之比大于 1。 12、填空:汽轮机的内功率减去机械损失,得到(轴端功率) 13、名词:彭台门系数:通过喷嘴的任一理想流量与同一初始状态下临界流量的比值为彭台 门系数。 14、填空:当初压降低时,要保持汽轮机的功率不变,则要开大调节阀, (增加进汽量) ,机 组的轴向推力(相应增大) 。 15、 汽轮机的初温升高, 蒸汽在锅炉内的平均吸热温度提高, 循环效率提高, (热耗率降低) 。 16、排汽压力升高,使(排汽温度)升高。

17、当外负荷增加时,使汽轮发电机组的转速降低。 18、汽轮机内效率的大小主要取决于汽轮机通流部分的结构和机组运行中所带负荷的水平。 19、汽轮机的调节方式有喷嘴调节、节流调节、滑压调节和复合调节。

20、 、喷嘴调节在调节过程中,随着各调节阀的逐个依次开启。 、节流调节同时改变 (1) (2) 几个调节阀的开度。 、滑压调节,滑压运行在部分负荷下节流损失最小。 、复合调节 (3) (4) 方式是定压运行和滑压运行的组合。 21、名词:调节系统的静态特性: 稳定工况时,机组功率与转速的对应关系称为调节系统的 静态特性。 22、调节系统设置同步器后不改变其静态特性,只是将静态特性曲线近似平移。 23、名词:迟缓率:是在外负荷变化、机组输出功率未变的时间内,转速的最大变化量与额 定转速的比值。 24、调节系统的动态品质: 、调节系统的动态稳定性; (1) (2)动态超调量; (3)过渡时间 25、名词:动态稳定性:是指机组受到扰动时,能由一个稳定工况过渡到新的稳定工况,扰 动的动态响应曲线是收敛的。 26、转子飞升时间常数越小,表明转子越易加速,超速可能性越大,转子飞升时间常数的大 小与机组额定功率的比值成反比。 27、提高油动机工作油压,可减小油动机活塞直径,相应减小油动机时间常数。 28、 填空: 为了补偿再热器容积所造成的机组功率滞后, 可在调节系统中增设 (动太校正器) 。 29、简答:危急跳闸系统主要监视汽轮机转速超限、推力瓦磨损、润滑油压低、EH 油压低、 凝汽器真空低。

30、问答:功率校正有两个作用:其一是在调节的动态过程中,造成高压调节阀动态过调, 以补偿中、低压缸功率变化的滞后;其二是对发电机输出功率进行细调,达到精确控制机组

输出电功率的目的。 31、 单元机组协调控制的主要目的是在外负荷变化时, 尽快调整锅炉燃烧率和汽轮机的阀门 开度,使能量供求达到新的平衡。 32、为什么增设协调控制的主调节器?答:用以改变机炉调节系统的调节指令,协调机炉之 间的能量平衡,控制运行方式的切换。 33、名词:热耗量 Q0:在单位时间(每小时)内消耗的热量称为热耗量。 34、汽耗率 d0:机组单位发电量(KW。h)所消耗的蒸汽量(kg)称为---35、热耗率是单位发电量所消耗的热量,可以反映不同容量、不同参数机组的热经济性。 36、问答:造成加热器端差上升的原因: (1)因加热器水管破裂造成水从管内流出或者因疏 水器失灵以至汽侧水位升高而淹没加热器水管, 致使蒸汽凝结放热的面积减小, 表现为加热 不足,端差上升。 (2)加热器抽气系统故障或者加热器漏气严重(对于处于真空状态的加热 器而言) ,致使加热器内不凝结气体积聚。这些气体附着在水管外侧,致使传热恶化,端差 上升。 (3)加热水管的表面被污染或结垢,使传热热阻增加,端差上升。 、电厂常采用 (4) 堵管的方法来临时解决加热器水管破裂的问题, 而不至完全切除加热器, 但是当堵塞的管束 过多时,就会造成传热面积减小而引起端差的上升。 37、机组运行时,抽汽压损增加将使加热器内压力降低,若端差不变,则加热器出口水温降 低。 38、 加热器切除机组的热经济性会因此而降低。 切除高压加热器后在新汽流量保持不变且通 流部分又允许时,将获得可观的超额功率,但热经济性降低。 39、加热器的疏水方式一般有两种,一种是逐级自流,一种是采用疏水泵将疏水送入回热器 出口凝结水管道。

40、凝汽器水位过高,真空降低,过冷度增大。 41、滑压运行负荷调节优点: 、滑压运行可以提高汽轮机对外负荷变化的适应性。 (1) (2) 滑压运行可以延长机组使用寿命(3) 、滑压运行在一定程度上提高了机组热经济性。 42、 为什么滑压运行与定压运行相比, 在相同的部分负荷下, 汽轮机的相对内效率相应提高?

答: (1)部分负荷下保持开启的调节阀处于全开状态,进汽节流损失相应减小。 (2)调节级 具有压力级的特性,在部分负荷下可保持级效率不变, (3)末级组各级的湿度相对减小,而 减少了湿气损失,从而提高了末级的级效率。 43、为什么在相同的部分负荷下可降低水泵的耗功量,减少厂用电的消耗?答:滑压运行低 负荷时, 锅炉给水流量和压力随之减少, 给水泵可以低转速运行, 因此可以采用调速给水泵, 特别是采用变速小汽轮机带动给水泵。 44、高负荷时,主蒸汽压力采用定-滑-定方式 45、调峰:电网对负荷进行调节,使系统的发电量和供电量保持平衡,电网的这一调节过程 称为调峰。 46、汽耗率不但与有效汽耗,而且与空载汽耗有关。 47、填空:对于包括锅炉在内的单元机组,其负荷的经济分配应按能耗微增率相等的原则进 行,即当总负荷一定时,各单元机组所分配的负荷使其微增率相等,总的能耗达到最小。 48、金属材料在受力较大时,可能产生塑性变形,称为屈服现象。试件受拉力时的应力值, 称为材料的屈服极限。 49、金属材料在一定的温度和拉力持续作用下,会发生断裂。温度愈高、应为愈大,其断裂 前的承载时间愈短。

50、工程上定义材料试件经历 10ˇ7 次应力循环才断裂的应力变化幅值为材料的疲劳极限。 51、汽缸壁的平均应力与其汽缸内、外压力差成正比。 52、喷嘴叶栅流道积垢,将使隔板两侧蒸汽的压力差增大。 53、转子内每一层都承受其外层质量产生的离心力,因此其中心孔表面、叶轮轴向中心线处 的切向离心拉应力最大。 54、等截面直叶片型线根部截面的弯矩最大,弯曲应力也最大。 55、蒸汽对动叶作用力的方向是动叶片型线背弧的弯曲应力为压应力。 56、影响转子相对胀差的因素: 、通流部分各级蒸汽温度的变化速度。 、轴封供汽温 (1) (2)

度。 、汽缸法兰内、外壁温差。 (3) (4)汽缸夹层的蒸汽温度。 、汽缸排汽温度。 、 (5) (6) 摩擦鼓风损失。 (7)转子的回转效应。 57、对一个动叶片而言,每经过一个喷嘴流道,蒸汽对动叶片的冲击力变化一次。这种交变 的蒸汽作用力称为高频激振力。 58、动叶片振动的分类:B 型振动其顶点平衡位置不动,振幅为零。 59、频率分散度是同一级叶片自振率的最大值 fmax-和最小值 fmin 之差与其平均值之比。

60、不调频叶片的安全准则为:Ab≥[Ab] 。 61、不允许叶片或叶片组在共振条件下工作,称为调频叶片。 62、综合题:衡的离心力的原因: 、转子质量不平衡。 、转子弯曲造成质量不平衡。 (1) (2) (3) 、转子上套装零件松动造成的质量不平衡。 转子质量不平衡引起各自振动的特征: 由于不平衡离心力与转速的平方成正比, 受迫振动的 振幅也与转速的平方成正比。 对于转子弯曲造成的质量不平衡, 不平衡离心力的方向与转子 弯曲的方向一致。转速不变,其最大振幅的相位与晃度相位的夹角不变;转速升高,此夹角 随之增大。对于套装件松动造成的质量不平衡,其定位键限制质量偏心的方向,最大振幅的 相位与其定位键的相位有关。转速升高,最大振幅的相位与其定位键相位的夹角增大,且松 动间隙加大,振幅随转速升高增加的比例大于转速的平方。 63、工作转速高于临界转速的为挠性转子。 64、额定参数启动采用母管制连接的汽轮机。 65、对于采用滑参数启动的机组,锅炉点火前,凝汽器内应建立适当的真空。 66、冲转前减小转子偏心率的方法是进行较长时间的连续盘车。 67、冲转时进入汽轮机的蒸汽,其过热度应大于 50℃ 68、汽轮机启动的冲转方式: 、主汽门或其旁路阀控制冲转。 、调节阀控制冲转。 (1) (2) (3) 中压调节阀控制冲转。

69、中压缸启动:启动冲转时,高压缸处于隔离状态,主蒸汽经高压旁路进入再热器,从而 保证再热蒸汽温度符合热态启动中压缸对进汽参数的要求。 在机组并网前后, 切换为高压缸 进汽,这种启动方式称为中压缸启动。 70、所谓“并网”就是将发电机的输出端通过隔离开关与电网相接通,使发电机输出的电功率 送入电网,供用户使用。 并网条件:隔离开关两侧电压相等,其相位对应,且频率相同。 71、同步发电机输出电压的频率与电网供电频率相同。 72、主汽门关闭是停机过程的重要标志。在主汽门关闭后,切断汽轮机的进汽,*转子旋转 惯性克服摩擦的降速过程称为“惰走过程”。 73、与冷态启动比,热态启动要求轴封供汽温度较高。 74、汽轮机启动过程的优化原则(目标) :启动过程的优化目标是在确保机组安全的前提下, 尽可能加快启动速度。 75、大修停机应尽可能利用停机过程,对汽缸和转子进行冷却,故大修停机多采用滑参数停 机。 76、造成汽轮机转子失效的原因: 、交变应力的反复作用下,造成转子材料脆化而产生 (1) 疲劳裂纹。 、另一原因是材料的高温蠕变。 (2) 77、从新机转子出现第一条可风裂纹到转子失效,所经历的低周交变应力的循环次数,定义 为残余寿命。


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