汽轮机试题山东建筑大学解读

1、1. 汽轮机按工作原理可分为（冲动式）汽轮机和 （反动式） 汽轮机。 2. 凝汽式汽轮机总的轴向推力的最大值出现在（最大 ）负荷处，背压式汽轮机总的轴向推力最大值出现在（中间）负荷处。3. 汽轮机叶片由（叶顶） （叶型） （叶根） 三部分。4. 在汽轮机级内的各项损失中，全周进汽的级中不存在（部分进汽） 损失，在过热蒸汽区不存在（湿汽） 损失，扭叶片级不存在 （扇形） 损失。 5. 反动级、纯冲动级、复速级的最佳速比下工作时做功能力的比值是（ 1： 2： 8） .轮周效率的比较：反动级纯冲动级复速级。6.轴承分推力轴承和支持轴承 。 7.汽轮机保护系统由（感应机构）（传递放大机构）（执行配汽机

2、构）（调节对象）等组成。8.一次调整抽汽式机组，电负荷不受热负荷增大时，高压调节阀应（增大） 低压调节阀应（减小） 9.凝汽器的传热面积分为（ 主凝结 ） 区和 （ 空气冷却 ）区。 10. 蒸汽在喷嘴斜切部分膨胀的条件：喷嘴的背压小于临界压力 。 11. 多级汽轮机损失包括外部损失 和 内部损失 。外部损失包括机械损失和 外部漏气损失；内部损失包括节流损失 、 中间再热管的压力损失、 排汽管中的压力损失。12. 供电的质量标准是：电压、频率。 13. 衡量级内能量转换过程完善程度的指标是级的相对内效率。14. 汽轮机调节的任务：当外界负荷改变时，自动改变进汽量，使发出的功率与外界电负荷相适应

3、；且保证调节后机组转速的偏差不超过允许范围。15. 转子包括 ： 叶片、叶轮、主轴、联轴器。静子包括 ：汽缸、隔板套、隔板、喷嘴、汽封、轴承、滑销系统。16. 现代大型节流配汽汽轮机若是滑压运行，则即可用于承担基本负荷，也可用于调峰；若是定压运行，则只承担基本 负荷。17. N200 12.75/535/535 2代表意义：N:凝汽式汽 轮机（B:背压式）；200代表汽轮机额定功率 MW; 12.75代表 主蒸汽压力Mpa ；第一个535 代表主蒸汽温度；第二个535代表中间再热温度；2 代表变型设计次序。18. 汽轮机是将蒸汽的热能 转换成 机械功 的一种原动机。19. 蒸汽在喷嘴中实现了从

4、热能到动能的转换；在动叶中 将动能转换成机械能。20. 实际静态特性曲线的形状：在低功率段和额定功率段附近，曲线的斜率较大，而中间功率段的曲线斜率较小。21. 叶根的类型：倒T 型、叉型、枞树型。22. 节流效率是蒸汽初终参数和 流量 的函数。23. 轮周损失包括：动叶损失、喷嘴损失、余速损失24. 纯冲动级的最佳速比：0.5 - cos % 。25. 齿型轴封分为高低齿轴封和 平齿轴封 。26. 汽轮机常用的配汽方式：喷嘴配汽、节流配汽。27. 一次调整抽汽式汽轮机，当电负荷不变，热负荷增大时，高压调节阀开大，低压调节阀关小。【热电高大低大】。28. 同步器的作用：调整单机运行机组的转速；调

5、整并网运行机组的功率。1 .复速级有两列动叶栅，因此是两级。（X）2 .在多级汽轮机中，中压段效率比高压段和低压段都高。（V）3 .在多级汽轮机中，重热系数越大，整机的相对内效率越高。（X）4 .机组运行时，凝汽器内空气的主要来源是新蒸汽带入汽轮机的。（X）5 .采用拉金或围带后叶片的离心应力增大，弯曲应力减小。（，）6 .机组运行时凝汽器的极限真空就是最佳真空。（X ）7 .速度变动率越大，调节系统的动态稳定性越好。（V）8 .调节级的最危险工况发生在调节汽门，均全开时的工况。（X ）9 .刚性转子的最大工作转速低于第一临界转速。（，）10 .挠性转子的最大工作转速低于第一临界转速。（X）1

6、1 .机组运行时，当蒸汽压力降低而调节阀限制在额定开度时，汽轮机最大出力将受到限制。（，）12 .速度变动率越大，调节系统的动态稳定性越好。（，）13 .叶片高度越大，叶轮摩擦损失越大。（X）与高度无关。14 .根据运行经验的总结，切向Bo 型振动与低频激振力和高频激振力的共振都是危险共振。（x）15 .在同一流量下若级组前压力突然升高可确定级组通流部分结垢。（，）16 .汽耗率可以评价相同参数汽轮机组经济性的高低。（，）1. 级： 一列静叶栅与紧邻其后一列动叶栅所构成的基本工作单元。2. 反动度： 蒸汽在动叶栅中膨胀时的理想焓降与在整个级的滞止理想给降之比。一用来衡量蒸汽在动叶栅中的膨胀程度

7、。3. 喷嘴的压比：喷嘴后压力与喷嘴前滞止压力之比。4. 彭台门系数：通过喷嘴的任一流量与同一初始状态下的临界流量之比。5. 轮周功率：单位时间内圆周力在动叶片所做的功，等于圆周 力与圆周速度的乘积。6. 轮周效率：蒸汽在级内所作的轮周功与蒸汽在该级中所具有的理想能量之比。7. 部分进汽度：蒸汽进汽弧长与整个圆周长之比。8. 速比： 通常把轮周速度与喷嘴出口汽流速度之比称为速度比。9. 最佳速比：对应轮周效率最大值的速比称为最佳速比。10. 级的相对内效率：级的有效焓降与级的理想能量之比。11. 重热现象：上一级损失的一小部分可以在以后各级中得到利用。12. 冷却倍率：进入凝汽器的冷却水量与蒸

8、汽量之比。13. 速度变动率：在稳定工况下，汽轮机空负荷转速与满负荷转速之差，与额定转速之比。14. 节流调节：所有进入汽轮机的蒸汽都经过一个或几个同时启闭的调节气阀，然后流向第一级喷嘴的调节方式。15. 喷嘴调节：将汽轮机的第一级喷嘴分成若干组，每一组各由一个调节阀控制，当汽轮机负荷改变时，依次开启或关闭调节气阀，以调节汽轮机进汽量的调节方式。16. 热耗率：汽轮机发电机组每发1kwh的电所消耗的热量17. 过冷度： 凝汽器喉部压力下的饱和温度与凝结水温之差。18. 传热端差：凝结水温度与循环水出口温度之差。19. 转子飞升时间常数：指转子在额定功率时的蒸汽主力矩作用下，转速由零升高到额定转

9、速时所需的时间。20. 汽轮机汽耗特性：汽轮机发电机的功率与汽耗量之间的关系。21. 胀差： 当汽轮机受热膨胀时，汽缸以死点为中心向前膨胀，使转子被拖拉着也向前移动，而转子又同时以其轴向定点为中心，向后膨胀，这就产生了转子与汽缸的相对膨胀问题，出现了相对的膨胀差。22. 极限真空：当凝汽器背压降低使动叶斜切部分达到膨胀极限时的背压。23. 迟缓率： 稳定工况时，在同一负荷下因迟缓而出现的最大转速变动率与额定转速的比值。24. 刚性转子：轴系的第一临界转速高于其工作转速的转子。低于其工作转速的为扰性转子。25. 转子的临界转速：转子升速过程中，到某一转速时突然出现剧烈振动，此时的转速称。26.

10、相对偏心率：轴颈与轴瓦的绝对偏心距与它们的半径差的比值。27. 撞击损失：当工况变化引起级的焓降改变时，喷嘴出口速度将不同于设计值，而进入动叶栅的汽流相对速度不但太小要改变，而且方向亦将改变，这时汽流对动叶栅进汽边的内弧或背弧产生撞击现象，由此引起的附加损失称为撞击损失。28. 凝汽器的最佳真空：在功率及循环水进口温度一定条件下，因提高真空所获得的净效益为最大时的真空。29. 汽轮发电机组的自平衡能力：汽轮发电机组能依据自身力矩和转速之间的变化特性自发的从一个稳定工况调整到另一个稳定工况的能力。30. 一次调频：根据外界负荷变化的需要，汽轮机调节系统按其静态特性自动的调整功率，用以减少供电频率

11、的变化，这种调节过程称一次调频.31. 二次调频：在维持总功率不变的前提下，按经济调度的原则操作一些机组的同步机，实现负荷的重新分配，使电网频率回到预定的质量范围内的过程。32. 汽耗微增率：每增加单位电功率所需增加的汽耗量。33. 调节级： 通流面积能随负荷改变而改变的级称为调节级。34. 空载汽耗量：克服汽轮机机械损失并维持空载运行所需的蒸汽量。35. 工况图： 描述汽耗特性的曲线。36. 油膜振荡：轴颈中心发生的振幅突然增大的频率等于转速第一临界转速的大震荡。37. 极限功率：在一定蒸汽初终参数和转速下，单排气口凝汽式汽轮机所能获得的最大功率。38. 叶片的自振频率：当叶片受到一个外力作

12、用时，它会偏离平衡位置；当外力消除后，由于叶片的自身弹性力和质量的惯性力作用，它就在其平衡位置附近反复振动，即自由振动，此时的频率就是自振频率。1. 湿汽损失的原因及减少措施？原因：湿蒸汽在喷嘴中膨胀加速时部分凝结，使做功蒸汽量减少；凝结的水滴在被蒸汽带动时耗一部分蒸汽动能；水滴在被带出喷嘴时由于速度小而击中动叶进口边背弧引起阻力；湿蒸汽的汽化潜热未释放而形成过冷损失。减少措施：采用去湿装置，减少湿蒸汽中的水分；提高动叶的抗侵蚀能力。2. 凝汽器内为什么会形成高度真空及影响凝汽器真空的因素？ 原因：因为凝汽器内的蒸汽凝结空间是汽水两相共存的，其压力是蒸汽凝结温度下的饱和压力。只要冷却水温不高，

13、在正常条件下，蒸汽凝结温度也就不高，此时所对应的压力大大低于大气压力，就形成了高度真空。影响因素：进入凝汽器的冷却水温度 冷却水在凝汽器中的温升 凝汽器的传热端差。3. 说明齿型汽封中减少漏汽的原因？答：减小面积 降低C,而C正比于齿隙两侧的压差，所以减少齿隙两侧的压差是减少汽封漏汽量的主要措施。4. 调节系统动态特性的指标及影响因素有哪些？答：指标：稳定性、快速性、精确性。影响因素：调节对象转子飞升时间常数 Ta。机组容量越大，Ta越小，超速的可能性越大，甩负荷后动态超速的控制越困难蒸汽容积时间常数Tv。额定功率一定时，Tv 越大，调节汽门后各中间容积中储存的蒸汽量越多，越易超速。调节系统速

14、度变动率。当速度变动率较大时，动态过程中的最大转速及稳定转速均较高，使调节系统静态及动态的转速偏差较大，动态稳定性好油动机的时间常数Tm越小越好迟缓率。5. 负荷减小时各级压力，焓降， 反动度， 轴向推力如何变化？答：负荷减小使各中间级前压力减小；焓降调节级增加，中间级基本不变，末级减小；反动度调节级减小，中间级不变，末级增大。6. 余速利用对轮周效率和最佳速比的影响： 提高级的轮周效率 使速比在实用范围内对轮周效率的影响减弱了 使速比相对于余速不利用时大了 使轮周效率曲线失去了相对于最高效率点的基本对称性，轮周效率的最大值偏向Xa大的方向。7. 凝汽器运行好坏的标志是什么？抽气器的作用是什么

15、？答：标志：有利的真空、较小的过冷度、合格的给水品质。抽气器作用：在机组启动时，使凝汽器内建立真空，在正常运行时不断 的抽出漏入凝汽器的空气，保证凝汽器的正常工作。8. 凝汽设备的组成：凝汽器、抽气器、凝结水泵、循环水泵。作用： 在汽轮机的排汽口建立并维持一定的真空将汽轮机的排汽凝结成洁净的凝结水，并回收后继续工作。9. 影响汽轮机极限功率的因素及提高单机功率的措施？答：影响因素：是通过汽轮机的流量，而最大流量又取决于末级叶片的几何尺寸。措施 ： 提高新蒸汽参数，并配合采用中间再热循环 提高背压 采用双叶片 末级叶片采用高强度、低密度的合金材料 采用多排气口 采用低转速 采用给水回热系统。10

16、. 轴向推力的组成、平衡方法、作用？答：组成：1作用在动叶上的2作用在叶轮面上的3作用在轮毂上的4作用在轴肩上的。平衡方法：1设置平衡活塞2采用具有平衡孔的叶轮3 采用反向布置4 采用推力轴承。作用：承受转子上的轴向推力并确定转子在汽缸中的轴向位置。【支持轴承作用：承受转子的重量和转子不平衡质量引起的离心力，并确定转子在汽缸中的水平位置，保持转子与汽缸同心。有： 有圆柱形轴承、椭圆形轴承、三油楔轴承】滑动轴承的工作原理：利用油楔的工作原理，由于轴颈的外径总是比轴瓦内径小，将轴颈放入轴瓦后，在两者之间自然形成了楔形间隙。11. 双层缸的作用：通过在内外汽缸的夹层中间能以低于初温、初压的蒸汽，使每

17、层汽缸所承受的温差与压差大为减少，每层汽缸壁和法兰的厚度都可以减薄，从而减少了启动、停机以及工况变动时的热应力。同时，由于外缸能够得到夹层蒸汽的冷却，还可以降低对外缸的材料要求，节约了优质耐热合金钢。12. 分析调节级与行时的危险工况不在最大工况处？答：一般来说，随流量的增加，调节级焓降减小，从叶片强度观点考虑，当第一个阀门全开，第二个阀门未开启时，调节级焓降最大，最危险，变工况时调节级后的温度变化剧烈。13. 影响传热端差的因素：冷却水管外表面总面积由蒸汽至冷却水的平均总传热系数冷却水在凝汽器内的温升进入凝汽器的冷却水量。传热端差增加的危害：影响凝汽器的传热效果，造成真空下降，还直接影响到锅

18、炉给水品质。14. 转速变动率对机组的影响：主要是对一次调频的影响。电网负荷变动时，转动变动率大的机组功率的相对变化量小，而转速变动率小的机组功率的相对变动量大。当其不小于3，保证机组运行稳定；不大于6保证机组甩负荷不出现动态超速。15. 迟缓对机组的影响：对于单机运行时，一定功率所对应的转速发生摆动；在并网运行时，一定转速所对应的功率发生摆动。16. 迟缓率产生的原因：1 调节部套间有摩擦力2 传动机构铰链处有间隙33滑阀油口有盖度 4 工质有粘滞力。17. 汽轮机滑销系统的组成和作用分别是什么？简述其工作原理？答：组成：横销、纵销、立销，角销。作用：保证汽轮机汽缸及整个机组受热按一定方向膨

19、胀，保证动静部分中心不变，防止机组振动或动静摩擦。工作原理：热膨胀时，立销引导汽缸沿垂直方向移动，纵销引导轴承座和汽缸沿轴向滑动，横销则引导汽缸沿横向滑动并与纵销配合，确定膨胀的固定点，即死点。18. 轴封系统的作用是什么？叙述300MW 机组轴封系统的工作原理？答：作用：为阻止蒸汽外露以减小漏汽损失，或为阻止空气漏入汽轮机低压段而影响机组真空。原理：将大气压分解为较小的压差，使速度减小，漏汽量减小；漏汽间隙减小。19. 凝汽器内漏入空气的原因、危害？答：原因：由新蒸汽带入汽轮机设备不严密处漏入空气。危害：影响传热，使真空下降，过冷度增加。20. 凝汽器真空降低的危害使蒸汽的始降减少，如果蒸汽

20、流量不变，则机组负荷降低；若维持机组负荷不变，则蒸汽流量必然增加，对机组安全运行不利排汽温度上升，会使机组低压部件膨胀增大，可能导致机组中心 改变，轴封间隙减小，造成机组振动凝汽管子胀口易泄露，恶化 凝结水品质。21. 凝结水过冷度增加的原因及危害？答：原因：漏入凝汽器的空气量增加或抽汽装置工作不良 凝汽器中凝结水水位过高凝汽器结构不合理，特别是管束排列不恰当。 危害： 严重影响系统的经济性使给水中的含氧量增加， 加重对设备及管道的腐蚀。22. 盘车装置的作用：在汽轮机启停及冲转时，使转子以一定转速旋转起来，以保证转子四周温度分布均匀，避免大轴弯曲，同时也减少汽缸等部件的 上下温差。23. 评

21、定凝汽器优劣的五个标志：1 真空 2 凝结水过冷度3 凝结水含氧量4 水阻 5 空冷区排出的汽气混合物的过冷度。24. 分析冲动级与反动级的特点？答： 反动级的轮周效率在最大值附近变化比较平稳，变工况性能好 反动级的最佳速比比冲动级的大，所以圆周速度相同时，反动级能有效利用的焓降只是纯冲动级的一半 在各自的最佳速比下，反动级的轮周效率高于纯冲动级，在反动级中的动叶有膨胀，动叶损失小，另外反动级间距离小，余速能被下一级利用，使级的效率有所提高。25. 供油系统的作用： 供给轴承润滑系统用油在轴承的轴瓦与转子的轴颈之间形成油膜，起润滑作用，并通过油流带走由摩擦产生的热量和由高温转子传来的热量 供给

22、调节系统与危急遮断保护系统用油。26. 中间再热式汽轮机调节的特点及措施？答：特点：有中间再热容积采用单元制后。措施：对于前者中低压缸功率滞后，高压调节气门过调补偿中低压缸的功率滞后。若中压缸前无中压调节气门，则甩负荷时容易超速，应快速关闭高、中、低压调节阀，在系统中配置微分器。27. 如何绘制调节系统的静态特性曲线？答：四象限合成法。沿着调节信号的传递方向，根据静态参数对应规律，在四象限图的二三四象限中分别绘制出转速调节机构、阀位控制机构、配汽机构及调节对象的静态特性曲线，然后根据投影原理， 将这三条曲线合成为第一象限内的汽轮机功率与转速的关系曲线，即液压调节系统的静态特性曲线。28. 叶片

23、自振频率的因素：决定因素：叶片的抗弯强度、质量、高度。影响因素：工作温度、叶根的连接刚度、离心力、叶片成组。29. 常用的调频措施：主要是改变叶片的质量和刚度.1 在围带和拉金与叶片的连接处加焊 2 当叶片较厚时，可在叶顶钻径向孔，较小叶片的质量，在不影响级的热力特性的情况下，可适当改变叶片的厚度3 重新研磨叶片根间的接触面，以增加叶根的连接刚性4改变成组叶片的叶片数 5 改变围带或拉金的尺寸6 采用松拉金。30. 油膜震荡产生的原因：轴承的载荷和油膜合力的合力不为零而为F 时， 合力 F 在垂直于油膜变形方向的切向分力，也称失稳分力，它是破坏转轴稳定运 转、引起涡动和油膜振荡的根源。31.

24、汽缸的支承方法：1 下缸猫爪支承. 即利用下缸前端伸出的猫爪作为承力面，支承在前轴承座上.2 上缸猫爪中分面支承方式。32. 冲动作用原理：从喷嘴流出的高速气流冲击在汽轮机叶片上，受到动叶的阻碍而改变了自身的大小和方向，同时气流给动叶施加了一个冲击力，使转子旋转。反动作用原理：当蒸汽流经动叶通道时，如果要膨胀、加速，则在气流离开动叶时，会给动叶一个与气流方向相反的作用力，即反动力。33. 级内损失包括：1 喷嘴损失2 动叶损失3 余速损失4 叶高损失5 扇形损失6 叶轮摩擦损失7 部分进汽损失8 漏汽损失9 湿汽损失 .34. 节流配汽的优点：没有调节级，结构简单，制造成本低；定压运行流量变化

25、时，各级温度变化较小，对负荷变化适应性较好。节流配汽定压运行时缺点：低负荷时调节汽门中节流损失较大，使扣除进汽机构节流损失后的理想焓降减小得较多。35. 喷嘴流量系数为什么会大于1 ？答： 当喷嘴在湿蒸汽区工作时，由于蒸汽通过喷嘴的时间极短，有一部分应凝结的饱和蒸气来不及凝结，出现了凝结滞后的过饱和现象， 即大部分蒸汽没有获得这一部分蒸汽凝结时应放出的汽化潜热，故整个蒸汽温度较低，使蒸汽的实际比容反小于理想比容，于是实际流量大于理想流量，此时喷嘴流量系数大于1。36. 转子临界共振产生的原因：由于制造和装配的误差以及材质的不均匀，转子的质心与几何中心不重合，在旋转状态下，偏心的质量使转子产生一

26、离心力，离心力在任何一个通过旋转中心线的静止平面上的投影，是一个周期性的简谐外力，这一简谐外力就是迫使转子振动的激振力，当激振力频率与转子横向振动的自振频率相等时，就会发生共振现象，与次时激振力相对应的转速，就是转子的临界转速。【转轴旋转时，由于中心偏移所引起的横向振动与转子所固有的频率产生共振】。37. 轴承的油膜振荡现象：发生在汽轮机启动，升速或超速实验时，当转子转速升高到轴颈失去稳定时的转速即失稳转速时，转子突然会发生半速涡动，某一只或相邻几只轴承的振动会突然加剧，此时轴颈不仅绕着轴颈中心高速旋转，而且轴颈中心本身还将绕其某一平衡点涡动。当转速升至第一临界转速时半速涡动被更剧烈的临界共振

27、所掩盖。继续升速后，又重新表现为半速涡动。当转速升高到两倍于第一临界转速时，半速涡动的角速度正好与转轴的第一临界角速度相重合，涡动由于共振被放大了，表现为更剧烈的振动，这便是油膜现象。38. 隔膜阀的作用：实现两种不同介质（汽轮机油与抗燃油）的隔离。39. 螺栓加热装置的作用：可以减小启动时汽缸壁、法兰和螺栓之间的温差，缩短启动时间。40. 联轴器作用：用来连接汽轮机各转子以及发电机的转子，并将汽轮机的扭矩传给发电机。联轴器分类：刚性联轴器、半挠性联轴器、挠性联轴器。41. 拉金作用：减小叶片的弯应力、改变叶片的刚性、提高其振动安全性。围带作用：1 将叶片连接成组，用以减小叶片中气流产生的弯应

28、力2 调整叶片自振频率3 封闭气流通道，防止蒸汽从叶顶逸出。42. 电夜转换器的作用：将阀位偏差电信号经过放大成为液压信号，以此控制油动机的位移。油动机的作用用作调节信号的最后一级放大，油动机活塞位移用来控制调节气阀的开度。43. 隔板的作用：隔板为汽轮机各级的间壁，并用以固定静叶构成喷嘴和阻止级间漏汽。44. 汽封的作用：通流部分汽封和隔板汽封用以减小蒸汽的泄漏损失，提高汽轮机级的效率；轴端汽封用以防止蒸汽从气缸漏出和 空气进入凝汽器。45. 反动级不能做为调节级的原因：反动级的反动度较大，而调节级焓降较大，因此，级间漏汽量较大。46. 画图分析同步器的作用？答：单机运行：空载运行时，用同步

29、器进行转速给定，同步 并网 有载运行时，用同步器调节供电的频率，即在同一功率下， 调整转速。 并机运行：供电频率合格，一台机组检修将负荷转 到另一台上供电频率不合格，用同步器进行二次调频，通常用调 峰机组承担全部外界负荷变化。1. 画图分析迟缓率对调节系统静态特性曲线的影响？答：当外界负荷由Po减小时，级组转速将从nA升高，由于调节系统存在阻力，在转速升高的同时，机组发出的功率并不立即沿AB方向减小，而只有当转速升高到足以克服阻力时， 即n>n1时，调节气门才开始关小，减小级组功率，以适应外界电负荷的减小，当外界电负荷增大时，虽然机组转速将会减小，但发出的功率并不立即沿 AC方向增大，只

30、有当转速n<n2时，机组功率才开始增大，以适应外界电负荷的增大。在考虑了机组所有负荷和各种阻力后，调节系统的静态特性曲线将不是一根，而是一个带状区域。2. 分析一次调频、二次调频过程并分析外界负荷变化时并网运行机组的功率如何分配？答：上题+(1)两台机组分别 加负荷使得 PM P1 + AP2.(2)将所有负荷加到一台机组上，满足APHP1+AP2.3. 用速度三角形分析产生撞击损失的原因、并分析反动度的变化规律？答：使动叶附面层厚度改变，叶型损失增加，这一附加损失称为撞击损失。 ht减小时，C11 <C1.由于u不变，B 11 > B 1, W1减小为 W11,动叶进口实际相对速度 W11' < W11, 故喷嘴叶栅以C11