汽輪機(jī)理論簡(jiǎn)答題

1、汽輪機(jī)理論簡(jiǎn)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(jī)中熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的一種媒介物質(zhì)（如燃?xì)狻⒄羝龋?，依靠它在熱機(jī)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(yīng)具有良好的膨脹性。在熱機(jī)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(dòng)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(dòng)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(yùn)動(dòng)，有的跑出液面，有的返回液面，當(dāng)從水中飛出的分子數(shù)目等于因相互碰撞而返

2、回水中的分子數(shù)時(shí)，這種狀態(tài)稱為動(dòng)態(tài)平衡。處于動(dòng)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(shí)，液體和蒸汽的溫度相同，這個(gè)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(dòng)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(shí)蒸汽分子的平均運(yùn)動(dòng)速度也隨著增加，這樣就使得蒸汽分子對(duì)器壁的碰撞增強(qiáng)，其結(jié)果使得壓力增大，所以說(shuō)：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(lái)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

3、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(kuò)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(dòng)時(shí)，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(guò)程中如果工質(zhì)與外界沒(méi)有熱交換，則稱之為絕熱節(jié)流。6.朗肯循環(huán)是通過(guò)哪些熱力設(shè)備實(shí)施的？各設(shè)備的作用是什么？答：朗肯循環(huán)的主要設(shè)備是蒸汽鍋爐、汽輪機(jī)、凝汽器和給水泵四個(gè)部分。鍋爐：包括省煤器、爐膛、水冷壁和過(guò)熱器，其作是將給水定壓加熱，產(chǎn)生過(guò)熱蒸汽，通過(guò)蒸汽管道，送入汽輪機(jī)。汽輪機(jī)：蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)絕熱膨脹做功將熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能。凝汽器：作用是將汽輪機(jī)排汽定壓下冷卻，凝結(jié)成飽和水，即凝結(jié)水。給水泵：作用

4、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(jī)為什么要設(shè)滑銷系統(tǒng)？答：汽輪機(jī)在起動(dòng)及帶負(fù)荷過(guò)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(shí)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(jī)停機(jī)時(shí)，保證汽缸能按給定的方向自由收縮，汽輪機(jī)均設(shè)有滑銷系統(tǒng)。8. 軸承的潤(rùn)滑油膜是怎樣形成的？答：軸瓦的孔徑較軸頸稍大些，靜止時(shí)，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(dāng)轉(zhuǎn)子開始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，軸頸與軸瓦之間會(huì)出現(xiàn)直接摩擦。但是，隨著軸頸的轉(zhuǎn)動(dòng)，潤(rùn)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，

5、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(dāng)這個(gè)壓力增大到足以平衡轉(zhuǎn)子對(duì)軸瓦的全部作用力時(shí)，軸頸被油膜托起，懸浮在油膜上轉(zhuǎn)動(dòng)，從而避免了金屬直接摩擦，建立了液體摩擦。9. 汽輪機(jī)油系統(tǒng)的作用是什么？答：汽輪機(jī)油系統(tǒng)的作用如下： 向機(jī)組各軸承供油，以便潤(rùn)滑和冷卻軸承。 供給調(diào)節(jié)系統(tǒng)和保護(hù)裝置穩(wěn)定充足的壓力油，使它們正常工作。 供應(yīng)各傳動(dòng)機(jī)構(gòu)潤(rùn)滑用油。根據(jù)汽輪機(jī)油系統(tǒng)的作用，一般將油系統(tǒng)分為潤(rùn)滑油系統(tǒng)和調(diào)節(jié)（保護(hù)）油系統(tǒng)兩個(gè)部分。10. 主油箱的容量是根據(jù)什么決定的？什么是汽輪機(jī)油的循環(huán)倍率？答：汽輪機(jī)主油箱的貯油量決定于油系統(tǒng)的大小，應(yīng)滿足潤(rùn)滑及調(diào)節(jié)系統(tǒng)的用油量。機(jī)組越大，調(diào)節(jié)、潤(rùn)

6、滑系統(tǒng)用油量越多。油箱的容量也越大。汽輪機(jī)油的循環(huán)倍率等于每小時(shí)主油泵的出油量與油箱總油量之比，一般應(yīng)小于12。如循環(huán)倍率過(guò)大，汽輪機(jī)油在油箱內(nèi)停留時(shí)間少，空氣、水分來(lái)不及分離，致使油質(zhì)迅速惡化，縮短油的使用壽命。11. 什么是調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜態(tài)特性曲線？對(duì)靜態(tài)特性曲線有何要求？答：調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜態(tài)特性曲線即在穩(wěn)定狀態(tài)下其負(fù)荷與轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系曲線。調(diào)節(jié)系統(tǒng)靜態(tài)特性曲線應(yīng)該是一條平滑下降的曲線，中間不應(yīng)有水平部分，曲線兩端應(yīng)較陡。如果中間有水平部分，運(yùn)行時(shí)會(huì)引起負(fù)荷的自發(fā)擺動(dòng)或不穩(wěn)定現(xiàn)象。曲線左端較陡，主要是使汽輪機(jī)容易穩(wěn)定在一定的轉(zhuǎn)速下進(jìn)行發(fā)電機(jī)的并列和解列，同時(shí)在并網(wǎng)后的低負(fù)荷下還可減少外界負(fù)荷波

7、動(dòng)對(duì)機(jī)組的影響。右端較陡是為使機(jī)組穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)負(fù)荷，當(dāng)電網(wǎng)頻率下降時(shí)，使汽輪機(jī)帶上的負(fù)荷較小，防止汽輪機(jī)發(fā)生過(guò)負(fù)荷現(xiàn)象。12. 什么是調(diào)節(jié)系統(tǒng)的遲緩率？答：調(diào)節(jié)系統(tǒng)在動(dòng)作過(guò)程中，必須克服各活動(dòng)部件內(nèi)的摩擦阻力，同時(shí)由于部件的間隙，重疊度等影響，使靜態(tài)特性在升速和降速時(shí)并不相同，變成兩條幾乎平行的曲線。換句話說(shuō)，必須使轉(zhuǎn)速多變化一定數(shù)值，將阻力、間隙克服后，調(diào)節(jié)汽門反方向動(dòng)作才剛剛開始。同一負(fù)荷下可能的最大轉(zhuǎn)速變動(dòng)n和額定轉(zhuǎn)速n0之比叫做遲緩率。通常用字母表示即 nn0×100%13. 低真空保護(hù)裝置的作用是什么？答：汽輪機(jī)運(yùn)行中真空降低，不僅會(huì)影響汽輪機(jī)的出力和降低熱經(jīng)濟(jì)性，而且真空降低

8、過(guò)多還會(huì)因排汽溫度過(guò)高和軸向推力增加影響汽輪機(jī)安全。因此大功率的汽輪機(jī)均裝有低真空保護(hù)裝置。當(dāng)真空降低到一定數(shù)值時(shí)，發(fā)出報(bào)警信號(hào)，真空降至規(guī)定的極限時(shí)，能自動(dòng)停機(jī)。以保護(hù)汽輪機(jī)免受損壞。14. 凝汽設(shè)備的作用是什么？答：凝汽設(shè)備的作用是： 凝汽器用來(lái)冷卻汽輪機(jī)排汽，使之凝結(jié)為水，再由凝結(jié)水泵送到除氧器，經(jīng)給水泵送到鍋爐。凝結(jié)水在發(fā)電廠是非常珍貴的，尤其對(duì)高溫、高壓設(shè)備。因此在汽輪機(jī)運(yùn)行中，監(jiān)視和保證凝結(jié)水是非常重要的。 在汽輪機(jī)排汽口造成高度真空，使蒸汽中所含的熱量盡可能被用來(lái)發(fā)電，因此，凝汽器工作的好壞，對(duì)發(fā)電廠經(jīng)濟(jì)性影響極大。 在正常運(yùn)行中凝汽器有除氣作用，能除去凝結(jié)水中的含氧，從而提高給

9、水質(zhì)量防止設(shè)備腐蝕。15. 凝汽器的工作原理是怎樣的？真空形成和維持的條件？答：凝汽器中真空的形成主要原因是由于汽輪機(jī)的排汽被冷卻成凝結(jié)水，其比容急劇縮小。如蒸汽在絕對(duì)壓力4kPa時(shí)蒸汽的體積比水的體積大3萬(wàn)多倍。當(dāng)排汽凝結(jié)成水后，體積就大為縮小，使凝汽器內(nèi)形成高度真空。凝汽器的真空形成和維持必須具備三個(gè)條件： 凝汽器銅管必須通過(guò)一定的冷卻水量。 凝結(jié)水泵必須不斷地把凝結(jié)水抽走，避免水位升高，影響蒸汽的凝結(jié)。 抽氣器必須把漏入的空氣和排汽不凝結(jié)的氣體抽走。16. 抽氣器有哪些種類和型式？答：電站用的抽氣器大體可分為兩大類： 容積式真空泵 主要有滑閥式真空泵、機(jī)械增壓泵和液環(huán)泵等。因價(jià)格高、維護(hù)

10、工作量大，國(guó)產(chǎn)機(jī)組很少采用。 射流式真空泵 主要是射汽抽氣器和射水抽氣器等，射汽抽氣器按其用途又分為主抽氣器和輔助抽氣器。國(guó)產(chǎn)中、小型機(jī)組用射汽抽氣較多，大型機(jī)組一般采用射水抽氣器。17. 射水式抽氣器的工作原理是怎樣的？答：從射水泵來(lái)的具有一定壓力的工作水經(jīng)水室進(jìn)入噴嘴，噴嘴將壓力水的壓力能轉(zhuǎn)變?yōu)樗俣饶?，水流高速?gòu)膰娮焐涑?，使空氣吸入室?nèi)產(chǎn)生高度真空，抽出凝汽器內(nèi)的汽、氣混合物，一起進(jìn)入擴(kuò)散管，水流速度減慢，壓力逐漸升高，最后以略高于大氣壓力排出擴(kuò)散管。在空氣吸入室進(jìn)口裝有逆止門，可防止抽氣器發(fā)生故障時(shí)，工作水被吸入凝汽器中。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

11、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(guò)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(dāng)水被加熱到除氧器壓力下的飽和溫度時(shí)，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(shí)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(jìn)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(shí)具有較大的動(dòng)能，

12、這些液體在螺旋形泵殼中被收集起來(lái)，并在后面的擴(kuò)散管內(nèi)把動(dòng)能變成壓力能。20. 什么是離心泵的并聯(lián)運(yùn)行？并聯(lián)運(yùn)行有什么特點(diǎn)？答：兩臺(tái)或兩臺(tái)以上離心泵同時(shí)向同一條管道輸送液體的運(yùn)行方式稱為并聯(lián)運(yùn)行。并聯(lián)運(yùn)行的特點(diǎn)是：每臺(tái)水泵所產(chǎn)生的揚(yáng)程相等，總的流量為每臺(tái)泵流量之和。并聯(lián)運(yùn)行時(shí)泵的總性能曲線是每臺(tái)泵的性能曲線在同一揚(yáng)程下各流量相加所得的點(diǎn)相連而成的光滑曲線。泵的工作點(diǎn)是泵的總性能曲線與管道特性曲線的交點(diǎn)。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(wèn)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(dāng)空負(fù)荷和低負(fù)荷時(shí)凝結(jié)水量少，凝結(jié)水泵采用低水位運(yùn)行，汽蝕

13、現(xiàn)象逐漸嚴(yán)重，凝結(jié)水泵工作極不穩(wěn)定，這時(shí)通過(guò)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(fù)荷和低負(fù)荷時(shí)必須流過(guò)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(dòng)后，出水閥還未開啟時(shí)或外界負(fù)荷大幅度減少時(shí)（機(jī)組低負(fù)荷運(yùn)行），給水流量很小或?yàn)榱?，這時(shí)泵內(nèi)只有少量或根本無(wú)水通過(guò)，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(dāng)泵內(nèi)溫度超過(guò)泵所處壓力下的飽和溫度時(shí)，給水就會(huì)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(shí)，打開再循環(huán)管，使一部分給

14、水流量返回到除氧器，這樣泵內(nèi)就有足夠的水通過(guò)，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(fù)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(dòng)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(dāng)給水泵停止運(yùn)行時(shí)，防止壓力水倒流，引起給水泵倒轉(zhuǎn)。高壓給水倒流會(huì)沖擊低壓給水管道及除氧器給水箱；還會(huì)因給水母管壓力下降，影響鍋爐進(jìn)水；如給水泵在倒轉(zhuǎn)時(shí)再次起動(dòng)，起動(dòng)力矩增大，容易燒毀電動(dòng)機(jī)或損壞泵軸。24. 汽輪機(jī)起動(dòng)前為什么要保持一定的油溫？答：機(jī)組起動(dòng)前應(yīng)先投入油系統(tǒng)，油溫控制在3545之間，若溫度低時(shí)，可采用提前加

15、油溫。保持適當(dāng)?shù)挠蜏?，主要是為了在軸瓦中建立正常的油膜。如果油溫過(guò)低，油的粘度增大會(huì)使油膜過(guò)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(guò)高，否則油的粘度過(guò)低，以致難以建立油膜，失去潤(rùn)滑作用。25. 汽輪機(jī)滑參數(shù)起動(dòng)有哪些優(yōu)缺點(diǎn)？答：滑參數(shù)起動(dòng)有如下優(yōu)缺點(diǎn)： 滑參數(shù)起動(dòng)使汽輪機(jī)起動(dòng)與鍋爐起動(dòng)同步進(jìn)行，因而大大縮短了起動(dòng)時(shí)間。 滑參數(shù)起動(dòng)中，金屬加熱過(guò)程是在低參數(shù)下進(jìn)行的，且沖轉(zhuǎn)、升速是全周進(jìn)汽，因此加熱較均勻，金屬溫升速度亦比較容易控制。 滑參數(shù)起動(dòng)還可以減少汽水損失和熱能損失。缺點(diǎn)是：用主蒸汽參數(shù)的變化來(lái)控制汽輪機(jī)金屬部件的加熱，在用人工控制的情況下，起動(dòng)程序較難掌握，弄不好參數(shù)變

16、化率大。綜合比較，滑參數(shù)起動(dòng)利大于弊。26. 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)禁向軸封供汽。27. 汽輪機(jī)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(jī)沖轉(zhuǎn)前必須有一定的真空，一般為0.06MPa左右，若真空過(guò)低，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)就需要較多的新蒸汽，而過(guò)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(shí)也會(huì)給汽缸和轉(zhuǎn)子造成較大的熱沖擊。沖動(dòng)轉(zhuǎn)子時(shí)

17、，真空也不能過(guò)高，真空過(guò)高不僅要延長(zhǎng)建立真空的時(shí)間，也因?yàn)橥ㄟ^(guò)汽輪機(jī)的蒸汽量較少，放熱系數(shù)也小，使得汽輪機(jī)加熱緩慢，轉(zhuǎn)速也不易穩(wěn)定，從而會(huì)延長(zhǎng)起動(dòng)時(shí)間。28. 汽輪機(jī)起動(dòng)升速和空負(fù)荷時(shí)，為什么排汽溫度反而比正常運(yùn)行時(shí)高？采取什么措施降低排汽溫度？答：汽輪機(jī)升速過(guò)程及空負(fù)荷時(shí)，因進(jìn)汽量較小，故蒸汽進(jìn)入汽缸后主要在高壓段膨脹做功，至低壓段時(shí)壓力已降至接近排汽壓力數(shù)值，低壓級(jí)葉片很少做功或者不做功，形成較大的鼓風(fēng)摩擦損失，加熱了排汽，使排汽溫度升高。此外，此時(shí)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(shí)凝汽器的真空和排汽溫度往往是不對(duì)應(yīng)的，即排汽溫度高于真空對(duì)應(yīng)下的飽和溫度。大機(jī)組通常在排汽缸設(shè)置噴水減溫裝置，排汽溫度高時(shí)，噴入凝結(jié)水以降低排汽溫度。對(duì)于沒(méi)有后缸噴水裝置的機(jī)組，應(yīng)盡量縮短空負(fù)荷運(yùn)行時(shí)間