汽輪機(jī)結(jié)構(gòu)原理與運(yùn)行培訓(xùn)

1、汽輪機(jī)結(jié)構(gòu)原理與運(yùn)行培訓(xùn)汽輪機(jī)結(jié)構(gòu)原理與運(yùn)行培訓(xùn)一、汽輪機(jī)結(jié)構(gòu)原理將蒸汽的能量轉(zhuǎn)換成為機(jī)械功的旋轉(zhuǎn)式動(dòng)力機(jī)械。又稱蒸汽透平。主要用作發(fā)電用的原動(dòng)機(jī)，也可直接 驅(qū)動(dòng)各種泵、風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)和船舶螺旋槳等。還可以利用汽輪機(jī)的排汽或中間抽汽滿足生產(chǎn)和生活上的供熱需要。汽輪機(jī)是將蒸汽的能量轉(zhuǎn)換為機(jī)械功的旋轉(zhuǎn)式動(dòng)力機(jī)械，是蒸汽動(dòng)力裝置的主要設(shè)備之一。汽輪機(jī)是一種透平機(jī)械，又稱蒸汽透平。公元一世紀(jì)時(shí)，亞歷山大的希羅記述了利用蒸汽反作用力而旋轉(zhuǎn)的汽轉(zhuǎn)球，又稱為風(fēng)神輪，這是最早的 反動(dòng)式汽輪機(jī)的雛形；1629年意大利的布蘭卡提岀由一股蒸汽沖擊葉片而旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)輪。19世紀(jì)末，瑞典拉瓦爾和英國(guó)帕森斯分別創(chuàng)制了實(shí)用的汽輪

2、機(jī)。拉瓦爾于 佃82年制成了第一臺(tái)5馬力（3.67千瓦）的單級(jí)沖動(dòng)式 汽輪機(jī)，并解決了有關(guān)的噴嘴設(shè)計(jì)和強(qiáng)度設(shè)計(jì)問題。單級(jí)沖動(dòng)式汽輪機(jī)功率很小，現(xiàn)在已很少采用。20世紀(jì)初，法國(guó)拉托和瑞士佐萊分別制造了多級(jí)沖動(dòng)式 汽輪機(jī)。多級(jí)結(jié)構(gòu)為增大汽輪機(jī)功率開拓了道 路，已被廣泛采用，機(jī)組功率不斷增大。帕森斯在1884年取得英國(guó)專利，制成了第一臺(tái) 10馬力的多級(jí)反動(dòng)式汽輪機(jī)，這臺(tái)汽輪機(jī)的功率和效率在當(dāng)時(shí)都占領(lǐng)先地位。20世紀(jì)初，美國(guó)的柯蒂斯制成多個(gè)速度級(jí)的汽輪機(jī)，每個(gè)速度級(jí)一般有兩列動(dòng)葉，在第一列動(dòng)葉后在汽缸上裝有導(dǎo)向葉片，將汽流導(dǎo)向第二列動(dòng)葉?，F(xiàn)在速度級(jí)的汽輪機(jī)只用于小型的汽輪機(jī)上，主要驅(qū)動(dòng)泵、鼓風(fēng)機(jī)等，也

3、常用作中小型多級(jí)汽輪機(jī)的第一級(jí)。與往復(fù)式蒸汽機(jī)相比，汽輪機(jī)中的蒸汽流動(dòng)是連續(xù)的、高速的，單位面積中能通過的流量大，因而能發(fā)岀較大的功率。大功率 汽輪機(jī)可以采用較高的蒸汽壓力和溫度，故熱效率較高。19世紀(jì)以來，汽輪機(jī)的發(fā)展就是在不斷提高安全可靠性、耐用性和保證運(yùn)行方便的基礎(chǔ)上，增大單機(jī)功率和提高裝置的熱經(jīng)濟(jì)性。汽輪機(jī)的岀現(xiàn)推動(dòng)了電力工業(yè)的發(fā)展，到20世紀(jì)初，電站 汽輪機(jī)單機(jī)功率已達(dá)10兆瓦。隨著電力應(yīng)用的日益廣泛，美國(guó)紐約等大城市的電站尖峰負(fù)荷在20年代已接近1000兆瓦，如果單機(jī)功率只有 10兆瓦，則需要裝機(jī)近百臺(tái)，因此20年代時(shí)單機(jī)功率就已增大到 60兆瓦，30年代初又出現(xiàn)了 165兆瓦和2

4、08兆瓦的汽輪機(jī)。此后的經(jīng)濟(jì)衰退和第二次世界大戰(zhàn)期間爆發(fā)，使汽輪機(jī)單機(jī)功率的增大處于停頓狀態(tài)。50年代，隨著戰(zhàn)后經(jīng)濟(jì)發(fā)展，電力需求突飛猛進(jìn)，單機(jī)功率又開始不斷增大，陸續(xù)出現(xiàn)了325600兆瓦的大型汽輪機(jī)；60年代制成了 1000兆瓦汽輪機(jī)；70年代，制成了 1300兆瓦汽輪機(jī)。現(xiàn)在許多國(guó)家常用的單機(jī)功率為300600兆瓦。汽輪機(jī)在社會(huì)經(jīng)濟(jì)的各部門中都有廣泛的應(yīng)用。汽輪機(jī)種類很多，并有不同的分類方法。按結(jié)構(gòu)分，有單級(jí)汽輪機(jī)和多級(jí)汽輪機(jī)；各級(jí)裝在一個(gè)汽缸內(nèi)的單缸 汽輪機(jī)，和各級(jí)分裝在幾個(gè)汽缸內(nèi)的多缸 汽輪機(jī); 各級(jí)裝在一根軸上的單軸汽輪機(jī)，和各級(jí)裝在兩根平行軸上的雙軸 汽輪機(jī)等。按工作原理分，有蒸

5、汽主要在各級(jí)噴嘴 （或靜葉）中膨脹的沖動(dòng)式汽輪機(jī)；蒸汽在靜葉和動(dòng)葉中都膨脹的 反動(dòng)式汽輪機(jī)；以及蒸汽在噴嘴中膨脹后的動(dòng)能在幾列動(dòng)葉上加以利用的速度級(jí)汽輪機(jī)。按熱力特性分，有為凝汽式、供熱式、背壓式、抽汽式和飽和蒸汽 汽輪機(jī)等類型。凝汽式汽輪機(jī)排岀的 蒸汽流入凝汽器，排汽壓力低于大氣壓力，因此具有良好的熱力性能，是最為常用的一種汽輪機(jī)；供熱式汽輪機(jī)既提供動(dòng)力驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)或其他機(jī)械，又提供生產(chǎn)或生活用熱，具有較高的熱能利用率；背壓式汽輪機(jī)的排汽壓力大于大氣壓力的 汽輪機(jī)；抽汽式汽輪機(jī)是能從中間級(jí)抽岀蒸汽供熱的 汽輪機(jī)；飽和蒸汽輪機(jī) 是以飽和狀態(tài)的蒸汽作為新蒸汽的 汽輪機(jī)。汽輪機(jī)的蒸汽從進(jìn)口膨脹到岀口

6、，單位質(zhì)量蒸汽的容積增大幾百倍，甚至上千倍，因此各級(jí)葉片高度必須逐級(jí)加長(zhǎng)。大功率凝汽式 汽輪機(jī)所需的排汽面積很大，末級(jí)葉片須做得很長(zhǎng)。汽輪機(jī)裝置的熱經(jīng)濟(jì)性用 汽輪機(jī)熱耗率或熱效率表示。 汽輪機(jī)熱耗率是每輸岀單位機(jī)械功所消耗的蒸汽 熱量，熱效率是輸岀機(jī)械功與所耗蒸汽熱量之比。對(duì)于整個(gè)電站，還需考慮鍋爐效率和廠內(nèi)用電。因此， 電站熱耗率比單獨(dú) 汽輪機(jī)的熱耗率高，電站熱效率比單獨(dú) 汽輪機(jī)的熱效率低。一座汽輪發(fā)電機(jī)總功率為1000兆瓦的電站，每年約需耗用標(biāo)準(zhǔn)煤230萬噸。如果熱效率絕對(duì)值能提高1%，每年可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤 6萬噸。因此，汽輪機(jī)裝置的熱效率一直受到重視。為了提高汽輪機(jī)熱效率，除了不斷改進(jìn) 汽輪

7、機(jī)本身的效率，包括改進(jìn)各級(jí)葉片的葉型設(shè)計(jì)（以減少流動(dòng)損失）和降低閥門及進(jìn)排汽管損失以外，還可從熱力學(xué)觀點(diǎn)岀發(fā)采取措施。根據(jù)熱力學(xué)原理，新蒸汽參數(shù)越高，熱力循環(huán)的熱效率也越高。早期汽輪機(jī)所用新蒸汽壓力和溫度都較低，熱效率低于20%。隨著單機(jī)功率的提高，30年代初新蒸汽壓力已提高到 34兆帕，溫度為400450C。 隨著高溫材料的不斷改進(jìn)，蒸汽溫度逐步提高到 535 'C,壓力也提高到612.5兆帕，個(gè)別的已達(dá)16兆帕，熱效率達(dá)30%以上。50年代初，已有采用新蒸汽溫度為600C的汽輪機(jī)。以后又有新蒸汽溫度為 650 C的汽輪機(jī)?，F(xiàn)代大型汽輪機(jī)按照其輸岀功率的不同，采用的新蒸汽壓力又可以分

8、為各個(gè)壓力等級(jí)，通常采用新蒸汽壓力24.526兆帕，新蒸汽溫度和再熱溫度為 535578C的超臨界參數(shù)，或新汽壓力為16.5兆帕、新汽溫 度和再熱溫度為535 C的亞臨界參數(shù)。使用這些 汽輪機(jī)的電站熱效率約為40%。另外，汽輪機(jī)的排汽壓力越低，蒸汽循環(huán)的熱效率就越高。不過排汽壓力主要取決凝汽器的真空度，真 空度又取決于冷卻水的溫度和抽真空的設(shè)備（通常稱為真空泵），如果采用過低的排汽壓力，就需要增大 冷卻水流量、增大凝汽器冷卻水和冷卻介質(zhì)的換熱面、降低被使用的冷卻水的溫度和抽真空的設(shè)備，較長(zhǎng) 的末級(jí)葉片，但同時(shí)真空太低又會(huì)導(dǎo)致汽輪機(jī)汽缸（低壓缸）的蒸汽流速加快，使汽輪機(jī)汽缸（低壓缸）差脹加劇，危

9、及汽輪機(jī)安全運(yùn)轉(zhuǎn)。凝汽式 汽輪機(jī)常用的排汽壓力為 510千帕（一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓是 101325 帕斯卡）。船用汽輪機(jī)組為了減輕重量，減小尺寸，常用0.0060.01兆帕的排汽壓力。此外，提高汽輪機(jī)熱效率的措施還有，采用回?zé)嵫h(huán)、采用再熱循環(huán)、采用供熱式汽輪機(jī)等。提高汽輪機(jī)的熱效率，對(duì)節(jié)約能源有著重大的意義。大型汽輪機(jī)組的研制是汽輪機(jī)未來發(fā)展的一個(gè)重要方向，這其中研制更長(zhǎng)的末級(jí)葉片，是進(jìn)一步發(fā)展大型汽輪機(jī)的一個(gè)關(guān)鍵；研究提高熱效率是 汽輪機(jī)發(fā)展的另一方向，采用更高蒸汽參數(shù)和二次再熱，研制調(diào)峰機(jī)組，推廣供熱汽輪機(jī)的應(yīng)用則是這方面發(fā)展的重要趨勢(shì)?，F(xiàn)代核電站汽輪機(jī)的數(shù)量正在快速增加， 因此研究適用于不同

10、反應(yīng)堆型的、性能良好的汽輪機(jī)具有特別重要的意義。全世界利用地?zé)岬?汽輪機(jī)的裝機(jī)容量，1983年已有3190兆瓦，不過對(duì)熔巖等深層更高溫度地?zé)豳Y源的 利用尚待探索；利用太陽能的 汽輪機(jī)電站已在建造，海洋溫差發(fā)電也在研究之中。所有這些新能源方面的 汽輪機(jī)尚待繼續(xù)進(jìn)行試驗(yàn)研究。另外，在汽輪機(jī)設(shè)計(jì)、制造和運(yùn)行過程中，采用新的理論和技術(shù)，以改善 汽輪機(jī)的性能，也是未來汽輪 機(jī)研究的一個(gè)重要內(nèi)容。例如：氣體動(dòng)力學(xué)方面的三維流動(dòng)理論，濕蒸汽雙相流動(dòng)理論；強(qiáng)度方面的有限 元法和斷裂力學(xué)分析；振動(dòng)方面的快速傅里葉轉(zhuǎn)換、模態(tài)分析和激光技術(shù)；設(shè)計(jì)、制造工藝、試驗(yàn)測(cè)量和 運(yùn)行監(jiān)測(cè)等方面的電子計(jì)算機(jī)技術(shù)；壽命監(jiān)控方面的

11、超聲檢查和耗損計(jì)算。此外，還將研制氟利昂等新工 質(zhì)的應(yīng)用，以及新結(jié)構(gòu)、新工藝和新材料等。目前發(fā)展瓶頸主要在材料上，材料問題解決了，單片的功率就可以更大。凝汽式汽輪機(jī)火電廠中普遍采用的專為發(fā)電用的汽輪機(jī)。凝汽設(shè)備主要由凝汽器、循環(huán)水泵、凝結(jié)水泵和抽氣器組成。汽輪機(jī)排汽進(jìn)入凝汽器，被循環(huán)水冷卻凝結(jié)為水，由凝結(jié)水泵抽岀，經(jīng)過各級(jí)加熱器加熱后作為給水送往 鍋爐。汽輪機(jī)的排汽在凝汽器內(nèi)受冷凝結(jié)為水的過程中，體積驟然縮小，因而原來充滿蒸汽的密閉空間形成真空，這降低了汽輪機(jī)的排汽壓力，使蒸汽的理想焓降增大，從而提高了裝置的熱效率。汽輪機(jī)排汽中的非凝結(jié)氣體（主要是空氣）則由抽氣器抽岀，以維持必要的真空度。汽輪

12、機(jī)最常用的凝汽器為表面式。冷卻水排入冷卻水池或冷卻水塔降溫后再循環(huán)使用。靠近江、河、 湖泊的電廠，如水量充足，可將由凝汽器排出的冷卻水直接排入江、河、湖泊，稱為徑流冷卻方式。但這 種方式可能對(duì)河流湖泊造成熱污染。嚴(yán)重缺水地區(qū)的電廠，可采用空冷式凝汽器。但它結(jié)構(gòu)龐大，金屬材 料消耗多，除列車電站外，一般電廠較少采用。老式電廠中，有的采用混合式凝汽器，汽輪機(jī)排汽與冷卻水直接混合接觸冷卻。但因排汽凝結(jié)水被冷卻水污染，需要處理后才能作為鍋爐給水，已很少采用。運(yùn)行特性 凝汽式汽輪機(jī)的排汽壓力對(duì)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性有明顯影響。影響凝汽器真空度的主要因素是冷卻 水進(jìn)口溫度和冷卻倍率。前者與電廠所在地區(qū)、季節(jié)及供水方式

13、有關(guān)；后者表示冷卻水設(shè)計(jì)流量與汽輪機(jī)排汽量之比。冷卻倍率大，可獲得較高真空度。但冷卻倍率增大的同時(shí)增加了循環(huán)水泵的功耗和設(shè)備投資。 一般表面式凝汽器的冷卻倍率設(shè)計(jì)為60120。由于凝汽式 汽輪機(jī)循環(huán)水的需要量很大，水源條件成為電廠選址的重要條件之一。理想情況下表面式凝汽器的凝水溫度應(yīng)與排汽溫度相同，被冷卻水帶走的熱量?jī)H為排汽的汽化潛熱。 但實(shí)際運(yùn)行中，由于排汽流動(dòng)阻力及非凝結(jié)氣體的存在，導(dǎo)致凝結(jié)水溫度低于排汽溫度，兩者的溫差稱為 過冷卻度。冷卻水管布置不當(dāng)，運(yùn)行中凝結(jié)水位過高而浸泡冷卻水管，均會(huì)加大過冷卻度。正常情況過冷卻度應(yīng)不大于12Co排汽壓力與機(jī)組功率降低凝汽式汽輪機(jī)的排汽壓力，雖可提高

14、熱效率，但因排汽比容增大，汽輪機(jī)末級(jí)通流面積和葉片需要相應(yīng)增大，這加大了制造成本，使加工困難。因此，最佳排汽壓力需通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)綜 合分析確定。目前一般凝汽式汽輪機(jī)排汽壓力取為0.0040.006兆帕。汽輪機(jī)功率決定于蒸汽流量。凝汽式汽輪機(jī)可通過的最大流量決定于末級(jí)葉片長(zhǎng)度。由于葉片越大，離心力越大，這使它受到材料強(qiáng)度的限制。目前 ，末級(jí)葉片最大長(zhǎng)度可達(dá) 10001200毫米，葉片頂端最大允 許圓周速度為550650米/秒，單排汽口極限功率約為 100120兆瓦。低壓缸采用分流式結(jié)構(gòu)可提高單機(jī) 功率。到80年代末，常規(guī)火電廠最大凝汽式單機(jī)功率，雙軸機(jī)組為1300兆瓦，單軸機(jī)組為 800兆瓦。凝汽

15、式機(jī)組設(shè)計(jì)為低轉(zhuǎn)速（1500或1800轉(zhuǎn)/分）時(shí)，可提高極限功率，但這又使汽輪機(jī)尺寸及材料消耗增加，因?yàn)槠啓C(jī)總重量與轉(zhuǎn)速的三次方成反比。因此，除核電站為適應(yīng)低參數(shù)、大流量特點(diǎn)，常采用 低速汽輪機(jī)外，中國(guó)火力發(fā)電廠均采用3000轉(zhuǎn)/分汽輪機(jī)。汽輪機(jī)工作原理汽輪機(jī)是將蒸汽的熱能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的蝸輪式機(jī)械。在 汽輪機(jī)中，蒸汽在噴嘴中發(fā)生膨脹，壓力降低，速 度增加，熱能轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)能。如圖 1所示。高速汽流流經(jīng)動(dòng)葉片 3時(shí)，由于汽流方向改變，產(chǎn)生了對(duì)葉片的 沖動(dòng)力，推動(dòng)葉輪2旋轉(zhuǎn)做功，將蒸汽的動(dòng)能變成軸旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能。圖1沖動(dòng)式汽輪機(jī)工作原理圖1-軸；2-葉輪；3-動(dòng)葉片；4-噴嘴2汽輪機(jī)結(jié)構(gòu)汽輪機(jī)主要由轉(zhuǎn)

16、動(dòng)部分（轉(zhuǎn)子）和固定部分（靜體或靜子）組成。轉(zhuǎn)動(dòng)部分包括葉柵、 葉輪或轉(zhuǎn)子、主軸和聯(lián)軸 器及緊固件等旋轉(zhuǎn)部件。固定部件包括氣缸、蒸汽室、噴嘴室、隔板、隔板套（或靜葉持環(huán)）、汽封、軸承、軸承座、機(jī)座、滑銷系統(tǒng)以及有關(guān)緊固零件等。套裝轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)如圖2所示。套裝轉(zhuǎn)子的葉輪、軸封套、聯(lián)軸器等部件和主軸是分別制造的，然后將它們 熱套（過盈配合）在主軸上，并用鍵傳遞力矩。圖2套裝轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)1-油封環(huán)2-油封套3-軸4-動(dòng)葉槽5-葉輪6-平衡槽汽輪機(jī)主要用途是在熱力發(fā)電廠中做帶動(dòng)發(fā)電機(jī)的原動(dòng)機(jī)。為了保證汽輪機(jī)正常工作，需配置必要的附屬設(shè)備，如管道、閥門、凝汽器等， 汽輪機(jī)及其附屬設(shè)備的組合稱為 汽輪機(jī)設(shè)備。圖

17、3為汽輪機(jī)設(shè)備組成圖。 來自蒸汽發(fā)生器的高溫高壓蒸汽經(jīng)主汽閥、調(diào)節(jié)閥進(jìn)入汽輪機(jī)。由于汽輪機(jī)排汽口的壓力大大低于進(jìn)汽壓力，蒸汽在這個(gè)壓差作用下向排汽口流動(dòng)，其壓力和溫度逐漸降低，部分熱能轉(zhuǎn)換為汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能。做完功的蒸汽稱為乏汽，從排汽口排入凝汽器，在較低的溫度下凝結(jié)成水，此凝結(jié)水由凝結(jié)水泵抽 岀送經(jīng)蒸汽發(fā)生器構(gòu)成封閉的熱力循環(huán)。為了吸收乏汽在凝汽器放岀的凝結(jié)熱，并保護(hù)較低的凝結(jié)溫度， 必須用循環(huán)水泵不斷地向凝汽器供應(yīng)冷卻水。由于汽輪機(jī)的尾部和凝汽器不能絕對(duì)密封，其內(nèi)部壓力又低于外界大氣壓，因而會(huì)有空氣漏入，最終進(jìn)入凝汽器的殼側(cè)。若任空氣在凝汽器內(nèi)積累，凝汽器內(nèi)壓力必 然會(huì)升高，導(dǎo)致乏汽

18、壓力升高，減少蒸汽對(duì)汽輪機(jī)做的有用功，同時(shí)積累的空氣還會(huì)帶來乏汽凝結(jié)放熱的惡化，這兩者都會(huì)導(dǎo)致熱循環(huán)效率的下降，因而必須將凝汽器殼側(cè)的空氣抽岀。凝汽設(shè)備由凝汽器、凝結(jié) 水泵、循環(huán)水泵和抽氣器組成，它的作用是建立并保持凝汽器的真空，以使汽輪機(jī)保持較低的排汽壓力，同時(shí)回收凝結(jié)水循環(huán)使用，以減少熱損失，提高汽輪機(jī)設(shè)備運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。圖3汽輪機(jī)設(shè)備組成圖1-主汽閥2-調(diào)節(jié)閥3-汽輪機(jī)4-凝汽器5-抽汽器6您環(huán)水泵7-凝結(jié)水泵8-低壓加熱器 9-除氧器10-除水泵11-高壓加熱器為了調(diào)節(jié)汽輪機(jī)的功率和轉(zhuǎn)速，每臺(tái) 汽輪機(jī)有一套由調(diào)節(jié)裝置組成的調(diào)節(jié)系統(tǒng)。另外，汽輪機(jī)是高速旋轉(zhuǎn)設(shè)備，它的轉(zhuǎn)子和定子間隙很小，是既

19、龐大又精密的設(shè)備。為保證汽輪機(jī)安全運(yùn)行，配有一套自動(dòng)保護(hù)裝置，以便在異常情況下發(fā)岀警報(bào)，在危急情況下自動(dòng)關(guān)閉主汽閥，使之停運(yùn)。調(diào)節(jié)系統(tǒng)和保護(hù)裝置常用壓 力油來傳遞信號(hào)和操縱有關(guān)部件。汽輪機(jī)的各個(gè)軸承也需要油潤(rùn)滑和冷卻，因而每臺(tái)汽輪機(jī)都配有一套潤(rùn)滑油系統(tǒng)?？傊?，汽輪機(jī)設(shè)備是以汽輪機(jī)為核心，包括凝汽設(shè)備、回?zé)峒訜嵩O(shè)備、調(diào)節(jié)和保護(hù)裝置及供油系統(tǒng)等附屬 設(shè)備在內(nèi)的一系列動(dòng)力設(shè)備組合。正是靠它們協(xié)調(diào)有序地工作，才得以完成能量轉(zhuǎn)換的任務(wù)。火力發(fā)電原理：火力發(fā)電一般是指利用煤炭、石油和天然氣等燃料燃燒時(shí)產(chǎn)生的熱能來加熱水，使水變成高溫、高壓水蒸 氣，然后再由水蒸氣推動(dòng)發(fā)電機(jī)來發(fā)電的方式的總稱。我國(guó)的火電廠以

20、燃煤為主。優(yōu)越性: 投資相對(duì)較少，適合我國(guó)現(xiàn)階段國(guó)情；燒煤比較便宜。傳統(tǒng)的火力發(fā)電站的燃燒能量大約有近70%要消耗在鍋爐和汽輪發(fā)電機(jī)這些龐大的設(shè)備上。弊端及對(duì)環(huán)境的影響：煙氣污染：煤炭直接燃燒排放的SO2、NOX等酸性氣體不斷增長(zhǎng)，使我國(guó)很多地區(qū)酸雨量增加。全國(guó)每年產(chǎn)生140萬噸SO2。粉塵污染：對(duì)電站附近環(huán)境造成粉煤灰污染，對(duì)人們的生活及植物的生長(zhǎng)造成不良影響。全國(guó)每年產(chǎn)生1500萬噸煙塵。資源消耗：發(fā)電的 汽輪機(jī)通常選用水作為冷卻介質(zhì)，一座1000MW火力發(fā)電廠每日的耗水量約為十萬噸。全國(guó)每年消耗5000萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤?；鹆Πl(fā)電污染嚴(yán)重，電力工業(yè)已經(jīng)成為我國(guó)最大的污染排放產(chǎn)業(yè)之一改進(jìn)：利用各種

21、技術(shù)提高發(fā)電效率；對(duì)煙塵采用脫硫除塵處理或改燒天然氣；氣輪機(jī)改用空氣冷卻。二、汽輪機(jī)運(yùn)行培訓(xùn)1、軸封冷卻器的作用？答；汽輪機(jī)采用內(nèi)泄式軸封系統(tǒng)時(shí)，一般設(shè)軸封加熱器（軸封冷卻器）用一加熱凝結(jié)水，回收軸封漏汽， 從而減少軸封漏汽及熱量損失，并改善車間的環(huán)境條件。隨軸封漏汽進(jìn)入的空氣，常用連通管引到射水抽汽器擴(kuò)壓管處，靠后者的負(fù)壓來抽除，從而確保軸封加熱 器的微真空狀態(tài)。這樣，各軸封的第一腔室也保持微真空，軸封汽不外泄。作用：用來抽岀汽輪機(jī)汽封系統(tǒng)的汽氣混合物，防止蒸汽從端部汽封漏到汽機(jī)房和油系統(tǒng)中去而污染環(huán)境 和破壞油質(zhì)。這些汽氣混合物進(jìn)入軸封冷卻器被冷卻成水，將凝結(jié)水加熱，剩余的沒有凝結(jié)的氣體被

22、排往 大氣。2、軸封冷卻器的運(yùn)行。軸封冷卻器的投入與停止應(yīng)與主機(jī)軸封供汽同步進(jìn)行，即投入主機(jī)軸封供汽時(shí)就應(yīng)立即投入軸封冷卻器， 停止軸封供汽時(shí)亦應(yīng)停止軸封冷卻器工作。軸封冷卻器運(yùn)行時(shí)，必須有足夠的冷卻水通過，即保證凝結(jié)水 泵的良好運(yùn)行，主要室在機(jī)組啟動(dòng)低負(fù)荷前，對(duì)凝結(jié)水流量進(jìn)行調(diào)整。水側(cè)投入后，投入軸抽風(fēng)機(jī)。正常運(yùn)行時(shí)監(jiān)視軸封冷卻器的負(fù)壓和水位，保證其在規(guī)定范圍內(nèi)運(yùn)行，達(dá)到最佳效果。3、什么是回?zé)峒訜崞?？答；是指從汽輪機(jī)某些中間級(jí)抽出部分做過功的蒸汽，用來加熱鍋爐給水或凝結(jié)水的設(shè)備。4、采用回?zé)峒訜崞鳛槭裁茨芴岣邫C(jī)組循環(huán)熱效率？答；回?zé)峒訜嵯到y(tǒng)： 汽輪機(jī)設(shè)備中，采用抽汽加熱給水的回?zé)嵯到y(tǒng)的目的

23、是減少冷源損失，以提高機(jī)組的 熱經(jīng)濟(jì)性。因?yàn)檫@樣能使利用 汽輪機(jī)中做工部分的蒸汽，從一些中間級(jí)抽出來導(dǎo)入回?zé)峒訜?，加熱爐給水 和主凝結(jié)水，不再進(jìn)入凝汽器。這部分的抽汽的熱焓就被充分利用了，而不被冷卻帶走。采用回?zé)峒訜崞骱螅?汽輪機(jī)總的汽耗量增大，而 汽輪機(jī)的熱耗率和煤耗率是下降的。汽耗率增大是因?yàn)檫M(jìn) 入汽輪機(jī)的每千克新蒸汽所做的功減少了，而汽耗率和煤耗率的下降是由于冷源損失減少使給水溫度提高 之故，所以采用回?zé)峒訜嵯到y(tǒng)后，熱經(jīng)濟(jì)性便提高了。另外采用回?zé)峒訜嵯到y(tǒng)，由于提高了給水溫度，可 以減少鍋爐受熱面因傳熱溫差過大而產(chǎn)生的熱應(yīng)力，從而提高了設(shè)備的可靠性。5、冷油器作用？答；作用：汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組

24、正常運(yùn)行，由于軸承摩擦而消耗了一部分功，它將轉(zhuǎn)化為熱量使軸承的潤(rùn)滑油 溫度升高，如果油溫太高軸承有可能發(fā)生軟化、變形或燒損事故。為使軸承正常運(yùn)行，潤(rùn)滑油溫必須保持 一定范圍內(nèi)，一般要求進(jìn)入軸承油溫在 35-45C，軸承的排油溫升一般為 1015C，因而必須將軸承排出來 的油冷卻以后才能再循環(huán)進(jìn)入軸承潤(rùn)滑。冷油器就是冷卻主機(jī)潤(rùn)滑油的。溫度較高的潤(rùn)滑油和低溫的冷卻 水在冷油器中進(jìn)行熱交換，通過調(diào)節(jié)冷卻水流量來達(dá)到控制潤(rùn)滑油溫度的目的（同時(shí)由于轉(zhuǎn)子溫度較高， 尤為高壓缸進(jìn)汽側(cè)，其軸頸也向外進(jìn)行熱量傳遞，所以潤(rùn)滑油也具有冷卻軸頸的作用。6、冷油器工作過程。工作過程；潤(rùn)滑油從殼體下部進(jìn)入，經(jīng)中間帶孔的大

25、隔板和不帶孔的小隔板交替流向中心或四周，油在管外呈曲折運(yùn) 動(dòng)，最后由殼體的上部油出口流出。冷卻水由水室進(jìn)入，經(jīng)四個(gè)流程仍由下水室排出。冷油器充油時(shí)，出 入口油門及放空氣門開啟，用低壓油泵出口門限制油壓進(jìn)行充油，注意充油速度不可過快，油側(cè)空氣排凈 關(guān)閉，充油結(jié)束。充油時(shí)，注意防止油側(cè)超壓，設(shè)備損壞。冷油器充滿油后方可通冷卻水。岀口水門保持 全開，用入口冷卻水進(jìn)行油溫調(diào)整。三臺(tái)冷油器采用并聯(lián)運(yùn)行，一臺(tái)備用。機(jī)組運(yùn)行中進(jìn)行冷油器的切換操作時(shí)，應(yīng)遵守先投入后切除的原則。操作時(shí)要由有經(jīng)驗(yàn)的人員進(jìn)行，同時(shí) 還應(yīng)有專人進(jìn)行監(jiān)護(hù)。監(jiān)視潤(rùn)滑油溫、油壓及軸瓦溫度，防止發(fā)生誤操作，造成機(jī)組跳閘、設(shè)備損壞事故。操作要

26、緩慢進(jìn)行，投入冷油器時(shí)緩慢開啟入口油門，防止油壓波動(dòng)，同時(shí)排凈空氣。停止時(shí)關(guān)閉出口油門,關(guān)閉冷卻水入口門。7、冷油器的維護(hù)。1;注意冷油器岀口溫度，及時(shí)調(diào)整，保持其在3842'C之間，堅(jiān)持少調(diào)整看原則，門開多少，相應(yīng)油溫變化多大，要心中有數(shù)，不能出現(xiàn)調(diào)整冷卻水后長(zhǎng)時(shí)間不檢查，造成油溫大幅度變化現(xiàn)象。同時(shí)要根據(jù)經(jīng)驗(yàn) 來確證油溫，防止表計(jì)故障時(shí)發(fā)生誤判斷、誤操作現(xiàn)象。2;注意油壓情況（入、出口油壓），能準(zhǔn)確判斷內(nèi)漏。3;注意任何情況下必須油壓大于水壓，防止冷卻水泄漏到油中。4;加強(qiáng)檢查，找差漏點(diǎn)加以消除，防止發(fā)生火災(zāi)事故。8、低壓加熱器的起動(dòng)和停機(jī)答；加熱器啟動(dòng)前的準(zhǔn)備工作以及啟動(dòng)運(yùn)行都應(yīng)

27、按電廠運(yùn)行規(guī)程進(jìn)行。啟動(dòng)順序；（1）檢查有關(guān)閥門，主要裝置儀表等，應(yīng)工作正常并處于正確位置。（2）排凈管內(nèi)空氣。（3）緩慢開啟進(jìn)汽閥，按限定值控制給水溫升速度，然后投入疏水調(diào)節(jié)裝置。（4）檢查殼側(cè)抽空氣系統(tǒng)，應(yīng)工作正常。低加的投入與停止原則；投入：低加啟動(dòng)是在汽輪機(jī)帶一定負(fù)荷后投入運(yùn)行的，即在機(jī)組啟動(dòng)并網(wǎng)后根據(jù)汽缸金屬溫度情況帶相應(yīng)負(fù)荷后投入低壓加熱器的，按壓力由低向高即按其工作溫度由低向高的順序投入。一般情況下，在機(jī)組帶 初始負(fù)荷（510%額定負(fù)荷）暖機(jī)時(shí)投入。投入時(shí)先投水側(cè)，將水側(cè)岀口門全開，旁路門關(guān)閉，注意充分排岀空氣。抽汽管道逆止門前后疏水處于開啟狀態(tài)，低加疏水、空氣逐級(jí)導(dǎo)通，緩慢開啟

28、低加進(jìn)汽閥，向低加送汽。低加疏水量達(dá)到一定量時(shí)，約15MW負(fù)荷，啟動(dòng)疏水泵，并調(diào)整水位，同時(shí)檢查疏水調(diào)整門、水位信號(hào)、逆止門等工作情況，加熱器投入后，根據(jù)機(jī)組情況關(guān)小或關(guān)閉疏水。停止時(shí)與啟動(dòng)相反：適當(dāng)減負(fù)荷后按其壓力由高向低先后順序停止運(yùn)行，注意其冷卻情況，開啟響應(yīng)放空 氣閥。9、汽溫過高過低對(duì)機(jī)組有什么影響？答；制造廠設(shè)計(jì)汽輪機(jī)時(shí)，汽缸、隔板、轉(zhuǎn)子等部件根據(jù)蒸汽參數(shù)的高低選用鋼材，對(duì)于某一種鋼材有它一定的最高允許工作溫度，在這個(gè)溫度以下，它有一定的機(jī)械性能，如果運(yùn)行溫度高于設(shè)計(jì)值很多時(shí)，勢(shì)必造成金屬機(jī)械性能的惡化，強(qiáng)度降低，脆性增加，導(dǎo)致汽缸蠕脹變形、葉輪在軸上的套裝松弛，汽輪機(jī)運(yùn)行中發(fā)生振

29、動(dòng)或動(dòng)靜摩擦，嚴(yán)重使設(shè)備損壞，故汽輪機(jī)在運(yùn)行中不允許超溫運(yùn)行。當(dāng)新蒸汽壓力及其他參數(shù)不變時(shí)，新蒸汽溫度降低，循環(huán)熱效率下降，如果保持負(fù)荷不變，則蒸汽流量增加，且增大了汽輪機(jī)的濕汽損失，降低了機(jī)內(nèi)效率。新蒸汽溫度降低還會(huì)使除末級(jí)以外的各級(jí)焓降都減少，反動(dòng)度都要增加，轉(zhuǎn)子的軸向力增加，對(duì)汽輪機(jī)安全不利。新蒸汽溫度急劇下降，可能引起 汽輪機(jī)水沖擊，對(duì)汽輪機(jī)安全運(yùn)行更是嚴(yán)重的威脅。10、新蒸汽壓力升高時(shí)，對(duì)機(jī)組運(yùn)行有何影響？答；主蒸汽壓力升高后，總的有用焓降增加了，蒸汽的做功能力增加了，因此如果保持原來的負(fù)荷不變，蒸汽流量可以減少，對(duì)機(jī)組經(jīng)濟(jì)運(yùn)行是有利的。但最后幾級(jí)的蒸汽濕度將增加，特別是對(duì)末級(jí)葉片的

30、工作不利。對(duì)于調(diào)節(jié)級(jí)，最危險(xiǎn)工況是在第一調(diào)節(jié)氣門全開時(shí)，此時(shí)初壓升高，調(diào)節(jié)級(jí)的焓降及流量均增加，對(duì)調(diào)節(jié)級(jí)是不利的，但在額定負(fù)荷下工作時(shí)，調(diào)節(jié)級(jí)焓降不是在最大，一般危險(xiǎn)性不大。主蒸汽壓力升高 而沒有超限，機(jī)組在額定負(fù)荷下運(yùn)行， 只要末級(jí)排汽濕度沒有超過允許范圍，調(diào)節(jié)級(jí)可以認(rèn)為是沒有危險(xiǎn)，但主蒸汽壓力不是可以隨意升高的。主蒸汽壓力過高，調(diào)節(jié)級(jí)焓降過大，時(shí)間長(zhǎng)了會(huì)損壞噴嘴和葉片，另 外主蒸汽壓力升高超限，最末幾級(jí)葉片處的蒸汽濕度大大增加，葉片遭受沖蝕。新蒸汽壓力升高過多，還 會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)汽管、汽室、汽門等承壓部件應(yīng)力的增加，給機(jī)組的安全運(yùn)行帶來一定的威脅。11、新整齊壓力降低時(shí)，對(duì) 汽輪機(jī)運(yùn)行有何影響？

31、假如新蒸汽溫度及其他運(yùn)行條件不變，新蒸汽壓力下降，則負(fù)荷下降。如果維持負(fù)荷不變，則蒸汽流量增 加。新汽壓力降低時(shí)，調(diào)節(jié)級(jí)焓降減少，反動(dòng)度增加，而末級(jí)的焓降增加，反動(dòng)度降低，對(duì)機(jī)組的總的軸 向推力沒有對(duì)大的變化，或者變化不明顯，新蒸汽壓力降低，機(jī)組汽耗增加，經(jīng)濟(jì)性降低，當(dāng)新蒸汽壓力 降低較多時(shí)，要保持額定負(fù)荷，使流量超過末級(jí)通流能力，使葉片英里及軸向推力增大，故應(yīng)限制負(fù)荷。12、排汽壓力的高低對(duì)機(jī)組有什么影響？（真空高低）答；排汽壓力的變化對(duì) 汽輪機(jī)的經(jīng)濟(jì)性、安全性能影響很大，真空的提高，可以使汽輪機(jī)汽耗減少而獲得較多的經(jīng)濟(jì)性、凝汽器真空越高，即排汽壓力越低，蒸汽中的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能就愈多，被循

32、環(huán)水帶走的 熱量愈少，凝汽器壓力每降低 1Kpa，會(huì)使汽輪機(jī)負(fù)荷大約增加額定負(fù)荷的 2%。真空也不是越高越好，真 空越高，循環(huán)水泵消耗的能量越多。真空越高末級(jí)濕度越大，軸向推力增加。如果凝汽器真空惡化，排汽 壓力升高，蒸汽中的熱能被循環(huán)水帶走的熱量就越多，熱能損失越多，則同樣的蒸汽流量，同樣的初參數(shù),負(fù)荷就不能帶到額定值。如保持額定負(fù)荷蒸汽流量增加，葉片將要過負(fù)荷，軸向推力增加，因此機(jī)組在運(yùn) 行中應(yīng)盡量維持經(jīng)濟(jì)真空，以獲得較好的經(jīng)濟(jì)性。13、為什么機(jī)組啟動(dòng)時(shí)候先送軸封后抽空？答；熱態(tài)啟動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)子和汽缸金屬溫度較高，如果先抽真空，冷空氣將沿軸封進(jìn)入汽缸，而冷空氣是流向 下缸的，因此下缸溫度急劇下

33、降，使上下缸溫差增大，汽缸變形，動(dòng)靜產(chǎn)生摩擦，嚴(yán)重時(shí)使盤車不能正常 投入，造成大軸彎曲，所以熱態(tài)啟動(dòng)時(shí)應(yīng)先送軸封后抽真空。14、為什么轉(zhuǎn)子靜止時(shí)嚴(yán)禁向軸封送汽？答：因?yàn)檗D(zhuǎn)子靜止?fàn)顟B(tài)下向軸封送汽，不僅會(huì)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(huì)造成汽缸不均勻膨脹，產(chǎn)生較大的熱應(yīng)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(shí)嚴(yán)禁向軸封送汽。15、什么叫脹差。答；汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子與汽缸的相對(duì)膨脹，叫脹差。習(xí)慣上規(guī)定轉(zhuǎn)子膨脹大于汽缸膨脹時(shí)的脹差值為正脹差，汽缸膨脹大于轉(zhuǎn)子膨脹時(shí)的脹差值為負(fù)脹差。根 據(jù)汽缸分類又可分為高差、中差、低I差、低II差。脹差數(shù)值是很重要的運(yùn)行參

34、數(shù)，若脹差超限，則熱工保護(hù)動(dòng)作使主機(jī)脫扣。16、使脹差向正值增大的主要因素簡(jiǎn)述如下：答；1）啟動(dòng)時(shí)暖機(jī)時(shí)間太短，升速太快或升負(fù)荷太快。2）汽缸夾層、法蘭加熱裝置的加熱汽溫太低或流量較低，引起汽加熱的作用較弱。3）滑銷系統(tǒng)或軸承臺(tái)板的滑動(dòng)性能差，易卡澀。4）軸封汽溫度過高或軸封供汽量過大，引起軸頸過份伸長(zhǎng)。5）機(jī)組啟動(dòng)時(shí)，進(jìn)汽壓力、溫度、流量等參數(shù)過高。6）推力軸承磨損，軸向位移增大。7）汽缸保溫層的保溫效果不佳或保溫層脫落，在嚴(yán)禁季節(jié)里，汽機(jī)房室溫太低或有穿堂冷風(fēng)。8）雙層缸的夾層中流入冷汽（或冷水）。9）脹差指示器零點(diǎn)不準(zhǔn)或觸點(diǎn)磨損，引起數(shù)字偏差。10）多轉(zhuǎn)子機(jī)組，相鄰轉(zhuǎn)子脹差變化帶來的互相

35、影響。11）真空變化的影響。12）轉(zhuǎn)速變化的影響。13）各級(jí)抽汽量變化的影響，若一級(jí)抽汽停用，則影響高差很明顯。14） 軸承油溫太高。15）機(jī)組停機(jī)惰走過程中由于泊桑效應(yīng)”的影響。仃、什么叫差脹？正負(fù)值代表什么？答；汽輪機(jī)啟動(dòng)或停機(jī)時(shí)，汽缸與轉(zhuǎn)子均會(huì)受熱膨脹，受冷收縮。由于汽缸與轉(zhuǎn)子質(zhì)量上的差異，受熱條件不相同，轉(zhuǎn)子的膨脹及收縮較汽缸快，轉(zhuǎn)子與汽缸沿軸向膨脹的差值，稱為差脹。差脹為正值時(shí)，說明轉(zhuǎn)子的軸向膨脹量大于汽缸的膨脹量，差脹為負(fù)值時(shí)，說明轉(zhuǎn)子軸向膨脹量小于汽缸膨脹值。當(dāng)汽輪機(jī)啟動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)子受熱較快，一般都為正值；汽輪機(jī)停機(jī)或甩附和時(shí)，差脹容易岀現(xiàn)負(fù)值。18、影響軸承油膜的因素有哪些？答：影

36、響軸承轉(zhuǎn)子油膜的因素有；（1）轉(zhuǎn)速（2）軸承載荷（3）油的粘度（4）軸徑有軸承的間隙；（5） 軸承與軸徑的尺寸；（6）潤(rùn)滑油的溫度；（7）潤(rùn)滑油壓（8）軸承進(jìn)油口的直徑。19、汽輪機(jī)軸向位移零位如何定法？答；在冷狀態(tài)時(shí)，軸向位移的零位的定法是將轉(zhuǎn)子的推力盤向推力瓦工作瓦塊，并與工作面靠緊，此時(shí)儀表的指示應(yīng)為零。20、高壓差脹的零位如何定法？答；高壓差脹的零位定法和軸向位移定法相同。汽輪機(jī)在全冷狀態(tài)下，將轉(zhuǎn)子推向發(fā)電機(jī)側(cè)，推力盤靠向推力瓦塊工作面，此時(shí)儀表指示為零。機(jī)組在盤車過程中高壓差脹指示表應(yīng)為一定的負(fù)值（一0.30.4mm）.21、噴嘴調(diào)節(jié)的凝汽式汽輪機(jī)調(diào)節(jié)級(jí)危險(xiǎn)工況在何時(shí)？答：噴嘴調(diào)節(jié)凝

37、汽式汽輪機(jī)調(diào)節(jié)級(jí)的焓降，在第一調(diào)節(jié)汽閥全開、第二調(diào)節(jié)汽閥未開時(shí)達(dá)到最大值，此時(shí) 流過第一噴嘴組的蒸汽流量達(dá)到最大值。由于蒸汽對(duì)動(dòng)葉的沖擊力，蒸汽流量及焓降的乘積成正比，此時(shí) 調(diào)節(jié)級(jí)動(dòng)葉的應(yīng)力最大。這時(shí)就是噴嘴調(diào)節(jié)凝汽式汽輪機(jī)調(diào)節(jié)級(jí)的危險(xiǎn)工況。22、汽輪機(jī)采用噴嘴調(diào)節(jié)有何優(yōu)點(diǎn)？答：與節(jié)流調(diào)節(jié)相比，噴嘴調(diào)節(jié)在低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)節(jié)流損失小，效率高，運(yùn)行穩(wěn)定。缺點(diǎn)是負(fù)荷變化時(shí)機(jī)組 高壓部分蒸汽溫度變化大，容易在調(diào)節(jié)級(jí)處產(chǎn)生較大的熱應(yīng)力，對(duì)負(fù)荷變動(dòng)的適應(yīng)性較差。27、何為 節(jié)流一噴嘴”聯(lián)合調(diào)節(jié)？采用這種調(diào)節(jié)有何優(yōu)點(diǎn)？答：為了同時(shí)發(fā)揮節(jié)流調(diào)節(jié)和噴嘴調(diào)節(jié)的優(yōu)點(diǎn)，任一些帶基本負(fù)荷的大容量機(jī)組，采用低負(fù)荷時(shí)為節(jié)流調(diào)

38、節(jié)，高負(fù)荷時(shí)為噴嘴調(diào)節(jié)。這種調(diào)節(jié)稱節(jié)流一噴嘴”聯(lián)合調(diào)節(jié)，優(yōu)點(diǎn)是減小調(diào)節(jié)室中蒸汽溫度變化限度，從而提高了調(diào)整負(fù)荷的快速性和安全性。28、什么叫斜切噴嘴？答：在汽輪機(jī)中，由于結(jié)構(gòu)上的要求，噴嘴的軸線都是與動(dòng)葉運(yùn)動(dòng)方向成一定角度的，因此噴嘴岀口部分都做成斜現(xiàn)形，這種噴嘴稱為斜切噴嘴。29、汽輪機(jī)動(dòng)葉速度系數(shù)與哪些因素有關(guān)？答：動(dòng)葉原度系數(shù)省動(dòng)葉葉型、動(dòng)葉高度、動(dòng)葉進(jìn)出口角、動(dòng)葉的反動(dòng)度、表面粗糙度等因素有關(guān)。動(dòng)葉速度系數(shù)由試驗(yàn)確定，通常取A 0.850.9530、 汽輪機(jī)處于超臨界和亞臨界狀態(tài)工作，當(dāng)工況變動(dòng)時(shí)，流量與機(jī)組的級(jí)前后壓力有什么關(guān)系？ 答：(1)當(dāng)汽輪機(jī)級(jí)的變又況前后都處在臨界狀態(tài)時(shí)，通

39、過該級(jí)的液量與該級(jí)前壓力成正比。即：G1/G0=P01/P0。(2)汽輪機(jī)級(jí)在變工況前后均未達(dá)到臨界狀態(tài)時(shí)，流經(jīng)該級(jí)的流量與級(jí)前后壓力的平方根成正比。31、簡(jiǎn)述液壓離心式調(diào)速器的基本工作原理。答：利用液柱旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生離心的原理，把感受的轉(zhuǎn)速變比信號(hào)，轉(zhuǎn)變?yōu)橛蛪旱淖兓?2、差脹大小與哪些因素有關(guān)？答；汽輪機(jī)在起動(dòng)、停機(jī)及運(yùn)行過程中，差脹的大小與下列因素有關(guān):起動(dòng)機(jī)組時(shí)，汽缸與法蘭加熱裝置投用不當(dāng)，加熱汽量過大或過小暖機(jī)過程中，升速率太快或暖機(jī)時(shí)間過短。正常停機(jī)或滑參數(shù)停機(jī)時(shí)，汽溫下降太快。增負(fù)荷速度太快。甩負(fù)荷后，空負(fù)荷或低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)間過長(zhǎng)。汽輪機(jī)發(fā)生水沖擊。 正常運(yùn)行過程中，蒸汽參數(shù)變化速度過快

40、。23、軸向位移與差脹有何關(guān)系？答；軸向位移與差脹的零點(diǎn)均在推力瓦塊處，而且零點(diǎn)定位法相同。軸向位移變化時(shí)，其數(shù)值雖然較小， 但大軸總位移發(fā)生變化。軸向位移為正值時(shí)，大軸向發(fā)電機(jī)方向位移，差脹向負(fù)值方向變化；當(dāng)軸向位移 向負(fù)值方向變化時(shí)， 汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子向機(jī)頭方向位移，差脹值向正值方向增大。如果機(jī)組參數(shù)不變，負(fù)荷穩(wěn)定，差脹與軸向位移不發(fā)生變化。機(jī)組起停過程中及蒸汽參數(shù)變化時(shí)，差脹將 會(huì)發(fā)生變化，而軸向位移并不發(fā)生變化。運(yùn)行中軸向位移變化，必然引起差脹的變化。24、差脹在什么情況下出現(xiàn)負(fù)值？答；由于汽缸與轉(zhuǎn)子的鋼材有所不同，一般轉(zhuǎn)子的線膨脹系數(shù)大于汽缸的線膨脹系數(shù)，加上轉(zhuǎn)子質(zhì)量小受 熱面大，機(jī)組在正

41、常運(yùn)行時(shí)，差脹均為正值。當(dāng)負(fù)荷下降或甩負(fù)荷時(shí)，主蒸汽溫度與再熱蒸汽溫度下降，汽輪機(jī)水沖擊；機(jī)組起動(dòng)與停機(jī)時(shí)汽加熱裝置使用不當(dāng)，均會(huì)使差脹岀現(xiàn)負(fù)值。25、機(jī)組起動(dòng)過程中，差脹大如何處理？答；機(jī)組起動(dòng)過程中，差脹過大，司機(jī)應(yīng)做好如下工作： 檢查主蒸汽溫度是否過高，聯(lián)系鍋爐運(yùn)行人員，適當(dāng)降低主蒸汽溫度。使機(jī)組在穩(wěn)定轉(zhuǎn)速和穩(wěn)定負(fù)荷下暖機(jī)。適當(dāng)提高凝汽器真空，減少蒸汽流量。 增加汽缸和法蘭加熱進(jìn)汽量，使汽缸迅速脹岀。26、汽輪機(jī)起動(dòng)時(shí)怎樣控制差脹？可根據(jù)機(jī)組情況采取下列措施：選擇適當(dāng)?shù)臎_轉(zhuǎn)參數(shù)。制定適當(dāng)?shù)纳郎?、升壓曲線。 及時(shí)投用汽缸、法蘭加熱裝置，控制各部件金屬溫差在規(guī)定的范圍內(nèi)。 控制升速速度及定速

42、暖機(jī)時(shí)間，帶負(fù)荷后，根據(jù)汽缸溫度掌握升負(fù)荷速度。沖轉(zhuǎn)暖機(jī)時(shí)及時(shí)調(diào)整真空。軸封供汽使用適當(dāng)，及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。27、汽輪機(jī)上下汽缸溫差過大有何危害?答；高壓汽輪機(jī)起動(dòng)與停機(jī)過程中，很容易使上下汽缸產(chǎn)生溫差。有時(shí)，機(jī)組停機(jī)后，由于汽缸保溫層脫 落，同樣也會(huì)造成上下缸溫差大，嚴(yán)重時(shí)，甚至達(dá)到130 C左右。通常上汽缸溫度高于下汽缸溫度。上汽缸溫度高，熱膨脹大，而下汽缸溫度低，熱膨脹小。溫差達(dá)到一定數(shù)值就會(huì)造成上汽缸向上拱起。在上汽 缸拱背變形的同時(shí)，下汽缸底部動(dòng)靜之間的徑向間隙減小，因而造成汽輪機(jī)內(nèi)部動(dòng)靜部分之間的徑向摩擦，磨損下汽缸下部的隔板汽封和復(fù)環(huán)汽封，同時(shí)隔板和葉輪還會(huì)偏離正常時(shí)所在的平面（垂直

43、平面），使轉(zhuǎn) 子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)軸向間隙減小，結(jié)果往往與其它因素一起造成軸向摩擦。摩擦就會(huì)引起大軸彎曲，發(fā)生振動(dòng)。如 果不及時(shí)處理，可能造成永久變形，機(jī)組被迫停運(yùn)。28、 為什么要規(guī)定沖轉(zhuǎn)前上下缸溫差不高于50C?答；當(dāng)汽輪機(jī)起動(dòng)與停機(jī)時(shí)，汽缸的上半部溫度比下半部溫度高，溫差會(huì)造成汽輪機(jī)汽缸的變形。它可以使汽缸向上彎曲從而使葉片和圍帶損壞。曾對(duì)汽輪機(jī)進(jìn)行汽缸撓度的計(jì)算，當(dāng)汽缸上下溫差達(dá)100C時(shí)，撓度大約為1mm，通過實(shí)測(cè)，數(shù)值是很近似。由經(jīng)驗(yàn)表明，假定汽缸上下溫差為 10°C,汽缸撓度大約0.1mm， 一般汽輪機(jī)的徑向間隙為0.50.6mm。故上下汽缸溫差超過 50C時(shí)，徑向間隙基本上已消失

44、，如果這時(shí) 起動(dòng)，徑向汽封可能會(huì)發(fā)生摩擦。嚴(yán)重時(shí)還能使圍帶的鉚釘磨損，引起更大的事故。29、如何減少上下汽缸溫差？答；為減小上下汽缸溫差，避免汽缸的拱背變形，應(yīng)該做好下列工作：改善汽缸的疏水條件，選擇合適的疏水管徑，防止疏水在底部積存。機(jī)組起動(dòng)和停機(jī)過程中，運(yùn)行人員應(yīng)正確及時(shí)使用各疏水門。完善高、中壓下汽缸擋風(fēng)板，加強(qiáng)下汽缸的保溫工作，保溫磚不應(yīng)脫落，減少冷空氣的對(duì)流。正確使用汽加熱裝置，發(fā)現(xiàn)上下缸溫差超過規(guī)定數(shù)值時(shí)，應(yīng)用汽加熱裝置對(duì)上汽缸冷卻或?qū)ο赂准訜帷?0、 什么叫彈性變形？什么叫塑性變形？汽輪機(jī)起動(dòng)時(shí)如何控制汽缸各部溫差，減少汽缸變形？答；金屬部件在受外力作用后，無論外力多么小，部件均

45、會(huì)產(chǎn)生內(nèi)部應(yīng)力而變形。當(dāng)外力停止作用后，如 果部件仍能恢復(fù)到原來的形狀和尺寸，則這種變形稱為彈性變形。當(dāng)外力增大到一定程度時(shí)，外力停止作用后，金屬部件不能恢復(fù)到以前的形狀和幾何尺寸，這種變形稱為 塑性變形。對(duì)汽輪機(jī)來講，各部件是不允許產(chǎn)生塑性變形的。汽輪機(jī)起動(dòng)時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格控制汽缸內(nèi)外壁、上下汽缸、法蘭內(nèi)外壁和法蘭上下、左右等溫差在規(guī)定范圍內(nèi)，從而避免不應(yīng)有的應(yīng)力產(chǎn)生。具體溫差應(yīng)控制在如下范 圍內(nèi)： 高、中壓內(nèi)、外缸的法蘭內(nèi)外壁溫差不大于80C。 高、中壓內(nèi)外缸溫差（內(nèi)缸內(nèi)壁與外缸內(nèi)壁，內(nèi)缸外壁與外缸外壁）不大于5080Co 高、中壓缸上下溫差不大于 50C，外缸上下溫差不大于 80Co 螺栓與法

46、蘭中心溫差不大于30 C高、中壓內(nèi)外缸法蘭左右、上下溫差不大于30Co機(jī)組在起動(dòng)過程中，應(yīng)嚴(yán)密監(jiān)視金屬各測(cè)點(diǎn)溫度變化情況，適當(dāng)調(diào)整加熱汽量，并注意主蒸汽溫度和再熱 蒸汽溫度不應(yīng)過高或過低，做好以上各項(xiàng)工作，機(jī)組起動(dòng)方可得到安全保證，延長(zhǎng)機(jī)組使用壽命。31、汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子發(fā)生摩擦后為什么會(huì)發(fā)生彎曲？答；由于汽缸法蘭金屬溫度存在溫差，導(dǎo)致汽缸變形，徑向動(dòng)靜間隙消失，造成轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，機(jī)組端部軸封和隔板汽封處徑向發(fā)生摩擦而產(chǎn)生很大的熱量。產(chǎn)生的熱量使軸的兩側(cè)溫度差很快增大。溫差的增加，使轉(zhuǎn)子發(fā)生彎曲。這樣周而復(fù)始，大軸兩側(cè)溫差越大，轉(zhuǎn)子越彎曲。32、汽輪機(jī)停機(jī)后或熱態(tài)起動(dòng)前，發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)子彎曲值增加及盤車電流晃

47、動(dòng)，其原因是什么？怎樣處理？答；汽輪機(jī)停機(jī)后或熱態(tài)起動(dòng)前，發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)子彎曲值增加及盤車電流晃動(dòng)，其原因往往是高、中壓汽缸上下 溫差超過規(guī)定值，而引起汽缸變形，汽封摩擦，造成大軸彎曲。發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)子彎曲值增加，盤車電流晃動(dòng)，首先應(yīng)檢查原因，如屬于上下汽缸溫差過大，則應(yīng)先檢查汽輪機(jī)各疏水門開關(guān)是否正確，有無冷水冷汽倒至汽缸，根據(jù)高、中壓上下汽缸溫差情況，對(duì)下汽缸加熱或?qū)ι掀?缸用空氣進(jìn)行冷卻，使上下汽缸溫差盡量減少，盤車直軸，并要求大軸彎曲值恢復(fù)到原始數(shù)值。33、 熱態(tài)起動(dòng)時(shí)，為什么要求新蒸汽溫度高于汽缸溫度5080C?答：機(jī)組進(jìn)行熱態(tài)起動(dòng)時(shí)，要求新蒸汽溫度高于汽缸溫度5080'Co可以保證新蒸汽經(jīng)

48、調(diào)節(jié)汽門節(jié)流，導(dǎo)汽管散熱、調(diào)節(jié)級(jí)噴嘴膨脹后，蒸汽溫度仍不低于汽缸的金屬溫度。因?yàn)闄C(jī)組的起動(dòng)過程是一個(gè)加熱過程，不允許汽缸金屬溫度下降。如在熱態(tài)起動(dòng)中新蒸汽溫度太低，會(huì)使汽缸、法蘭金屬產(chǎn)生過大的應(yīng)力，并使 轉(zhuǎn)子由于突然受冷卻而產(chǎn)生急劇收縮，高壓差脹岀現(xiàn)負(fù)值，使通流部分軸向動(dòng)靜間隙消失而產(chǎn)生摩擦造成 設(shè)備損壞。34、汽輪機(jī)起動(dòng)過程中，汽缸膨脹不出來的原因有哪些？答：起動(dòng)過程中，汽缸膨脹不岀來的原因有：主蒸汽參數(shù)、凝汽器真空選擇控制不當(dāng)。汽缸、法蘭螺栓加熱裝置使用不當(dāng)或操作錯(cuò)誤。滑銷系統(tǒng)卡澀。增負(fù)荷速度快，暖機(jī)不充分。 本體及有關(guān)抽汽管道的疏水門未開。35、汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)后，為什么要投用汽缸、法蘭加熱裝

49、置?答：對(duì)于高參數(shù)大容量的機(jī)組來講，其汽缸壁和法蘭厚度達(dá)300400mm。汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)后，最初接觸到蒸汽的金屬溫升較快，而整個(gè)金屬溫度的升高則主要靠傳熱。因此汽缸法蘭內(nèi)外受熱不均勻，容易在上下汽 缸間，汽缸法蘭內(nèi)外壁、法蘭與螺栓間產(chǎn)生較大的熱應(yīng)力，同時(shí)汽缸、法蘭變形，易導(dǎo)致動(dòng)靜之間摩擦， 機(jī)組振動(dòng)。嚴(yán)重時(shí)造成設(shè)備損壞。故汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)后應(yīng)根據(jù)汽缸、法蘭溫度的具體情況投用汽缸、法蘭加熱裝置。36、暖機(jī)的目的是什么？答：暖機(jī)的目的是使 汽輪機(jī)各部金屬溫度得到充分的預(yù)熱，減少汽缸法蘭內(nèi)外壁，法蘭與螺栓之間的溫差，轉(zhuǎn)子表面和中心的溫差，從而減少金屬內(nèi)部應(yīng)力，使汽缸、法蘭及轉(zhuǎn)子均勻膨脹，高壓差脹值在安全范圍

50、內(nèi)變化，保證汽輪機(jī)內(nèi)部的動(dòng)靜間隙不致消失而發(fā)生摩擦，同時(shí)使帶負(fù)荷的速度相應(yīng)加快，縮短帶至滿負(fù) 荷所需要的時(shí)間，達(dá)到節(jié)約能源的目的。37、汽輪機(jī)起動(dòng)升速時(shí)，排汽溫度升高的原因有哪些？答：汽輪機(jī)起動(dòng)升速時(shí)，排汽溫度升高的原因有：凝汽器內(nèi)真空降低，空氣未完全抽岀，汽氣混合在一起。而空氣的導(dǎo)熱性能較差，使排汽壓力升高， 飽和溫度也較高。 主蒸汽管道、再熱蒸汽管道、汽缸本體等大量的疏水疏至膨脹箱，其中擴(kuò)容器岀來的蒸汽排向凝汽器 喉部，疏水及疏汽的溫度要比凝汽器內(nèi)飽和溫度高45倍。暖機(jī)過程中，蒸汽流量較少，流速較慢，葉片產(chǎn)生的摩擦鼓風(fēng)熱量不能及時(shí)帶走。38、汽輪機(jī)起動(dòng)與停機(jī)時(shí)，為什么要加強(qiáng) 汽輪機(jī)本體及主

51、、再熱蒸汽管道的疏水？答：汽輪機(jī)在起動(dòng)過程中，汽缸金屬溫度較低，進(jìn)入汽輪機(jī)的主蒸汽溫度及再熱蒸汽溫度雖然選擇得較低， 但均超過汽缸內(nèi)壁溫度較多。蒸汽與汽缸溫度相差超過200 C。暖機(jī)的最初階段，蒸汽對(duì)汽缸進(jìn)行凝結(jié)放熱，產(chǎn)生大量的凝結(jié)水，直到汽缸和蒸汽管道內(nèi)壁溫度達(dá)到該壓力下飽和溫度時(shí)，凝結(jié)放熱過程結(jié)束，凝 結(jié)疏水量才大大減少。在停機(jī)過程中，蒸汽參數(shù)逐漸降低，特別是滑參數(shù)停機(jī)，蒸汽在前幾級(jí)做功后，蒸汽內(nèi)含有濕蒸汽，在離 心力的作用下甩向汽缸四周，負(fù)荷越低，蒸汽含水量越大。另外汽輪機(jī)打閘停機(jī)后，汽缸及蒸汽管道內(nèi)仍有較多的余汽凝結(jié)成水。由于疏水的存在，會(huì)造成 汽輪機(jī)葉片水蝕，機(jī)組振動(dòng)，上下缸產(chǎn)生溫差

52、及腐蝕汽缸內(nèi)部，因此汽輪機(jī)起動(dòng)或停機(jī)時(shí)，必須加強(qiáng)汽輪機(jī)本體及蒸汽管道的疏水。39、汽輪機(jī)起動(dòng)或過臨界轉(zhuǎn)速時(shí)對(duì)油溫有什么要求？答：汽輪機(jī)油粘度受溫度影響很大，溫度過低，油膜厚且不穩(wěn)定，對(duì)軸有粘拉作用，容易引起振動(dòng)甚至油 膜振蕩。但油溫過高，其粘度降低過多，使油膜過薄，過薄的油膜也不穩(wěn)定且易被破壞，所以對(duì)油溫的上 下限都有一定的要求。起動(dòng)初期軸頸表面線速度低，比壓過大，汽輪機(jī)油的粘度小了就不能建立穩(wěn)定的油膜，所以要求油溫較低。過臨界轉(zhuǎn)速時(shí)，轉(zhuǎn)速很快提高，汽輪機(jī)油的粘度應(yīng)該比低轉(zhuǎn)速時(shí)小些，即要求的油溫要高些，汽輪機(jī)起動(dòng)時(shí)油溫應(yīng)在30 C以上，過臨界轉(zhuǎn)速時(shí)油溫在 3845Co40、過臨界轉(zhuǎn)速時(shí)應(yīng)注意什

53、么？答；過臨界轉(zhuǎn)速時(shí)應(yīng)注意如下幾點(diǎn)： 過臨界轉(zhuǎn)速時(shí)，一般應(yīng)快速平穩(wěn)的越過臨界轉(zhuǎn)速，但亦不能采取飛速?zèng)_過臨界轉(zhuǎn)速的做法，以防造成不良后果，現(xiàn)規(guī)程規(guī)定過臨界轉(zhuǎn)速時(shí)的升速率為500 r/ min左右。在過臨界轉(zhuǎn)速過程中，應(yīng)注意對(duì)照振動(dòng)與轉(zhuǎn)速情況，確定振動(dòng)類別，防止誤判斷。振動(dòng)聲音應(yīng)無異常，如振動(dòng)超限或有碰擊摩擦異聲等，應(yīng)立即打閘停機(jī)，查明原因并確證無異常后方 可重新起動(dòng)過臨界轉(zhuǎn)速后應(yīng)控制轉(zhuǎn)速上升速度。41、汽輪機(jī)差脹正值、負(fù)值過大有哪些原因？答；汽輪機(jī)差脹正值大的原因： 起動(dòng)暖機(jī)時(shí)間不足，升速或增負(fù)荷過快。汽缸夾層、法蘭加熱裝置汽溫太低或流量較小，引起加熱不足。進(jìn)汽溫度升高。軸封供汽溫度升高，或軸封

54、供汽量過大。真空降低，引起進(jìn)入汽輪機(jī)的蒸汽流量增大。轉(zhuǎn)速變化。調(diào)節(jié)汽門開度增加，節(jié)流作用減小?；N系統(tǒng)或軸承臺(tái)板滑動(dòng)卡澀，汽缸脹不岀。軸承油溫太高。o推力軸承非工作面受力增大并磨損，轉(zhuǎn)子向機(jī)頭方向移動(dòng)。(11) 汽缸保溫脫落或有穿堂冷風(fēng)。(12) 多缸機(jī)組其他相關(guān)汽缸差脹變化，引起本缸差脹變化。(13) 雙層缸夾層中流入冷汽或冷水。(14) 差脹指示表零位不準(zhǔn)，或受頻率、電壓變化影響。負(fù)差脹值大的原因：負(fù)荷下降速度過快或甩負(fù)荷。汽溫急劇下降。水沖擊。軸封汽溫降低。汽缸夾層、法蘭加熱裝置加熱過度。進(jìn)汽溫度低于金屬溫度。軸向位移向負(fù)值變化。軸承油溫降低。雙層缸夾層中流入高溫蒸汽(進(jìn)汽短管漏汽)。多

55、缸機(jī)組相關(guān)汽缸差脹變化。(11)差脹表零位不準(zhǔn)，或受頻率、電壓變化影響。42、為什么汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子彎曲超過規(guī)定值時(shí)，禁止起動(dòng)？答；一般說來，大多數(shù) 汽輪機(jī)都是通過監(jiān)視轉(zhuǎn)子晃動(dòng)度的變化，間接監(jiān)視轉(zhuǎn)子彈性彎曲大小的。當(dāng)轉(zhuǎn)子晃 動(dòng)度超過原始值較多的，說明轉(zhuǎn)子的彈性彎曲已比較大，而此時(shí)汽缸的變形也一定較大，汽輪機(jī)動(dòng)靜部分徑向間隙可能消失，強(qiáng)行起動(dòng) 汽輪機(jī)，轉(zhuǎn)子的彎曲部分會(huì)與隔板汽封摩擦，摩擦不僅造成汽封磨損，還會(huì) 使轉(zhuǎn)子彎曲部分產(chǎn)生高溫，局部的高溫又加大了轉(zhuǎn)子的彎曲，使摩擦加劇，如此惡性循環(huán)，可能使轉(zhuǎn)子產(chǎn) 生永久性彎曲，所以轉(zhuǎn)子彎曲超過規(guī)定值，禁止起動(dòng)。43、為什么調(diào)節(jié)系統(tǒng)不能維持 汽輪機(jī)空負(fù)荷運(yùn)行的機(jī)組，禁止起動(dòng)？答；汽輪機(jī)不能維持空負(fù)荷運(yùn)行，說明調(diào)節(jié)系統(tǒng)已有嚴(yán)重的缺陷，