發(fā)電廠汽輪機運行技術(shù)問答400題

1、發(fā)電廠汽輪機運行技術(shù)問答 400 題1、熱工學(xué)理論基礎(chǔ)有哪些內(nèi)容？ 答：熱工學(xué)理論基礎(chǔ)包括：項目熱力學(xué)和傳熱學(xué)這兩門基礎(chǔ)科學(xué)。項目熱力學(xué)是 以熱力學(xué)的兩個基本定律為基礎(chǔ)的。因為熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能是通過工質(zhì)的狀態(tài)變 化過程和熱力循環(huán)而完成的，所以對過程和循環(huán)的分析是項目熱力學(xué)的主要內(nèi)容。 傳熱學(xué)的研究對象是熱的傳遞過程，它的內(nèi)容是以導(dǎo)熱，對流換熱及輻射熱這三 種基本傳熱方式為基礎(chǔ)的。實際的熱量傳遞過程是幾種基本傳熱方式同時起作用 的傳熱過程。2、自然界中可被利用的能源有哪些？答：主要有風(fēng)能、水能、太陽能、地?zé)崮堋⑷剂系幕瘜W(xué)能和原子核能等。3、熱能的利用一般有哪兩種方式？ 答：一種是直接把熱能作為加

2、熱之用，如：日常生活中的采暖、蒸煮以及廣泛用 于造紙、紡織化工等工業(yè)中的加熱、干躁等生產(chǎn)過程。另一種是間接利用熱能， 即把熱能中在熱機中轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能，以帶動工作機械 如蒸汽機、氣動泵等）用 作生產(chǎn)上的動力，或者帶動發(fā)電機發(fā)電，將熱能最終變?yōu)殡娔堋?、現(xiàn)代火力發(fā)電廠由哪些部分組成？ 答：現(xiàn)代火力發(fā)電廠的主要組成部分包括熱力和電氣兩大部分，其中鍋爐、汽輪 機、發(fā)電機為發(fā)電廠的三大核心設(shè)備，其生產(chǎn)系統(tǒng)主要包括汽水系統(tǒng)、燃燒系統(tǒng) 及電氣系統(tǒng)自動化控制系統(tǒng)。5、發(fā)電廠熱力學(xué)基礎(chǔ)的研究對象是什么？答：主要是熱能轉(zhuǎn)化成機械能的規(guī)律和方法，以及提高轉(zhuǎn)化效率的途徑。6、發(fā)電廠熱力學(xué)基礎(chǔ)的主要內(nèi)容有哪些？答：基本

3、概念與基本定律。如狀態(tài)參數(shù)、熱力學(xué)第一定律、第二定律，卡諾循 環(huán)等。熱力過程和循環(huán)。因為熱能轉(zhuǎn)化為機械能通常是經(jīng)過工質(zhì)的熱能動力設(shè)備中的 吸熱和膨脹做功等狀態(tài)變化過程，以及由這些過程所組成的循環(huán)而實現(xiàn)的。常用工質(zhì)的性質(zhì)。因為在分析計算工質(zhì)，如氣體和水蒸汽的變化過程和循環(huán)時， 必須應(yīng)用到工質(zhì)的性質(zhì)。7、什么是功與功率、能？ 答：功從力學(xué)的意義來講，凡是力作用在物體上，使物體在力的作用方向上發(fā) 生位移。 做功具備的兩個條件： 一是有作用力，二是在力的方向上有位移，功的 單位是焦耳。 功率單位時間所做的功叫做功率。計算公式為 :P=w/t 單位為瓦特 能物質(zhì)所具有做功的能力叫做能。能的形式很多，如動

4、能、位能、熱能、光能、 電能、核能等。動能一物體因為運動而具有能量叫做動能，它與物體的速度和質(zhì)量有關(guān)。動能Ek=1/2mc2式中，m物體的質(zhì)量，kg; c物體的速度，m/s。 位能一凡是這種相互有作用力，又離開一定距離的物體都因此而具有一種能， 這種能稱之為位能或勢能。位能和勢能可以互相轉(zhuǎn)換。如物體從高處落下時，隨 著位置的降低，速度增大，位能逐漸轉(zhuǎn)化為動能，物體越重，位能也越大。熱能一物體因為熱運動而具有的能量叫熱能。熱運動和機械運動可以相互轉(zhuǎn)換， 摩擦生熱是機械運動變?yōu)闊徇\動的結(jié)果，蒸汽推動汽輪機轉(zhuǎn)動是熱運動轉(zhuǎn)變成了 機械運動。8、什么是熱量、熱容、比熱、熱平衡方程？答；熱量物體之間因為溫

5、差 不通過做功方式）而傳遞的能量稱為熱能。熱量 用符號Q表示，單位為J或KJ 熱容物體在無相態(tài)變化的情況下，溫度每升高 1 開所吸收的熱量 或降低 1 開 所放出的熱量）叫做該物體的熱容。熱容又稱作熱容量。單位是焦 / 開，或千焦 / 開。比熱在無相變化的情況下，單位質(zhì)量物質(zhì)每升高 1 開所吸收的熱量 或降低 1 開所放出的熱量）叫做該物質(zhì)的比熱。用符號 C表示，比熱的單位是焦/vkg.開） 也可為焦/kg度）比熱與熱容的關(guān)系是：比熱 =熱容/質(zhì)量。熱平衡方程兩個溫度不同的物體放在一起，它們之間就要進(jìn)行熱量交換，若沒 有散熱損失，物體也沒有從外界吸收熱量，則高溫物體放出的熱量與低溫物體吸 收的

6、熱量是相等的，即吸熱 =放熱。9、為什火力發(fā)電廠主要以水蒸氣為工質(zhì)？ 答：汽輪機利用蒸汽作功，燃?xì)廨啓C利用燃?xì)庾龉?，這里的蒸汽和燃?xì)馄鹨环N媒 介作用，這種將熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能的媒介物質(zhì)叫做工質(zhì)。為了使熱機連續(xù)工作， 工質(zhì)必須連續(xù)不斷的流過熱機，所以要求工質(zhì)有良好的流動性，膨脹性，水蒸氣 就具有這些條件是比較理想的工質(zhì)，并且它具有比較價廉、易得、無毒、不易腐 蝕等優(yōu)點。10、絕對壓力、表壓力和真空度是不是狀態(tài)參數(shù)？為什么？ 答：絕對壓力是以絕對真空時為零點，而表壓力和真空則以大氣壓力為起點，即 規(guī)定壓力等于大氣壓力時， P 表和 P 真空為零，都是相對值，也稱為相對壓力。 因此，只有絕對壓力才真正

7、表示氣體的壓力狀態(tài)，也就是說絕對壓力，表壓力和 真空三者中，只有絕對壓力才是狀態(tài)參數(shù)，其余二者都隨當(dāng)?shù)卮髿鈮毫γ孀兓?不是狀態(tài)參數(shù)。11、理想氣體與實際氣體有何區(qū)別，發(fā)電廠的氣態(tài)物質(zhì)中，哪些可看 做理想氣體，哪些必須為實際氣體？ 答：分子之間不存在引力，分子本事不占有體積的氣體叫體積理想氣體，反之， 分子之間存在引力，分子本身占有體積的氣體叫做實際氣體。我們遇到的氣體可 以分成這樣兩類：一類距離它的液態(tài)很近，如鍋爐、汽輪機、等熱力設(shè)備中的水 蒸氣都距離液態(tài)不遠(yuǎn)，屬于實際氣體。另一類則遠(yuǎn)離液態(tài)，如空氣、煙氣等，則 被看做理想氣體。12、氣體狀態(tài)發(fā)生變化時，壓力、溫度、比容有哪幾種變化規(guī)律？答：

8、狀態(tài)發(fā)生變化時具有4種變化規(guī)律，即氣體溫度不變時，壓力與比容成反 比，這一規(guī)律稱為波意耳馬略特定律。其數(shù)學(xué)表達(dá)式為：當(dāng)T1=T2 時，P1/P2=V2/V1氣體比容不變時，壓力與溫度成正比，這一定律稱為查理定律。其數(shù)學(xué)表達(dá)式 為：當(dāng) V1=V2時 P1/P2=T2/T1氣體壓力不變時，比容與溫度成正比，這一定律稱為蓋一呂薩克定律，其數(shù)學(xué) 表達(dá)式為：當(dāng)P仁P2時V1/V2=T1/T2當(dāng)氣體狀態(tài)發(fā)生變化時，雖然 P、V、T的數(shù)值發(fā)生了變化，但其壓力和比容 的乘積與溫度的比值卻是不變的，這一規(guī)律稱為波意耳馬略特和蓋呂薩克聯(lián) 合定律。上三式中：P1氣體的初壓；P2氣體的終壓；V1氣體的初比容； V2氣

9、體 的終比容；T1氣體的初溫；T2氣體的終溫13、熱力學(xué)中將熱力過程分為哪兩大類？有什么意義？ 答：一類是理想過程，是不存在的摩擦、散熱等損失的熱力過程。 另一類是實際過程，是存在著能量損失的過程。理想過程并不存在，但因為實際 過程太復(fù)雜，難以直接從理論上進(jìn)行研究，所以往往采用先研究理想過程，然后 用實驗系數(shù)進(jìn)行修正的方法來研究實際過程，這些實驗系數(shù)就是用來考慮各項損 失，此外，研究理想過程可以判斷實際過程所能達(dá)到的限度，所以研究理想過程 有著重要的理論和實際意義。14、熱力學(xué)第一定律是什么？ 答：熱能與機械能相互轉(zhuǎn)換時，一定量的熱能消失了，必產(chǎn)生相應(yīng)量的機械能， 反之，一定量的機械能消失了，

10、必產(chǎn)生相應(yīng)量的熱能。這就是熱力學(xué)第一定律。數(shù)學(xué)表達(dá)式為 Q=W式中Q消失了熱能，或產(chǎn)生機械能，千焦； W產(chǎn)生的機 械能，或消失的熱能。15、為什么說焓是狀態(tài)參數(shù)，理想氣體的焓與實際氣體的焓有何不同？ 答：因為焓是由 U、P、V 這幾個狀態(tài)參數(shù)組合而成的，所以焓是狀態(tài)參數(shù)。對 于理想氣體，因為U取決于溫度，PV=RT也取決于溫度，所以焓取決于溫度，即 h=f(T。對于實際氣體，因為U和P、V都取決于兩個獨立的狀態(tài)參數(shù)，所以，焓取決于 兩個獨立的狀態(tài)參數(shù)，即 f=f1(p、 v> f=f2(p、 t> f=f3(T、 v>16、什么是熱力學(xué)第二定律？答:“熱量不可能自發(fā)的、不付代

11、價的，從一個低溫物體傳到另一個高溫物體”，或者“只從一個熱源吸取熱量，使之完全變?yōu)橛杏霉Γ也划a(chǎn)生其他變化而循環(huán) 做功的熱機是不可能制成的”就是說熱機工作時，不僅要有供吸熱用的高溫?zé)嵩矗?而且還要有供放熱用的低溫?zé)嵩矗皢螣嵩吹臒釞C是不存在的”。熱力學(xué)第二定 律明確指出，周期運轉(zhuǎn)的熱機至少要有高溫、低溫兩個熱源，要有溫差。17、卡諾循環(huán)是由哪些過程所組成？ 答：卡諾循環(huán)是由兩個等溫過程和兩個絕熱過程所組成的循環(huán)。即等溫膨脹過程， 絕熱膨脹過程，等溫壓縮過程，絕熱壓縮過程。18、卡諾循環(huán)在研究熱功轉(zhuǎn)換的過程中有何指導(dǎo)意義？它與熱力學(xué)第 二定律有什么關(guān)系？ 答:卡諾循環(huán)在熱力學(xué)中具有重要的意義，從

12、卡諾循環(huán)熱效應(yīng)分析獲得的結(jié)論可 以看出，它是建立在熱力學(xué)第二定律基礎(chǔ)上的。從卡諾循環(huán)的分析所作出的結(jié)論， 可以推廣與于一切熱力循環(huán)，它指出了提高熱效率的方向，并給出了熱變功的極 限，在實際熱機中因為有許多實際困難所限制，并不能應(yīng)用卡諾循環(huán)，卡諾循環(huán) 只是一種理論是最完善的循環(huán)，在同樣的熱源和汽源情況下，卡諾循環(huán)是所有熱 力循環(huán)中效率最高的，對實際循環(huán)具有一定的指導(dǎo)意義。19、狀態(tài)參數(shù)熵對熱力過程和熱力循環(huán)有何意義？答：用熵的變化 <增大或減小)可以說明熱力過程中是吸熱還是放熱。在很大程 度上簡化了許多問題的分析研究，在理想過程中氣體得到熱量則熵增加，氣體放 出熱量則熵減少，若沒有熱量的交

13、換則熵增不變，另外，我們還在可以根據(jù)熵的 變化來判斷氣體與外界熱量交換的方向性。熵還可以表示熱變功的程度，具有相同熱量的氣體，溫度高則熵小，熵小則熱變 功的程度就高，溫度低則熵大，熵大則熱變功的程度變低。20、怎樣計算郎肯循環(huán)中的氣耗率、熱耗率、熱放率？ 答：汽耗量與氣耗率。汽耗量：汽輪機每小時的蒸汽消耗量稱為氣耗量。以符號 D 表示，單位為千克 / 小時。汽耗率：汽輪機單位輸出功 <即每小時輸出千瓦 .時/ 時 =1 千瓦，即 1 千瓦的功率) 所消耗的蒸汽量，稱為汽耗率，以符號 d表示：d=D/P式中D氣耗量 i功率 熱耗量：汽輪機每小時消耗的蒸汽熱量稱為熱耗量，以符號 Q 表示，單

14、位是千焦 / 時，即 Q1=D<h1-h2')熱耗率：汽輪機單位輸出功的消耗量稱為熱耗率，以符號q表示，單位是千焦/(千瓦。時 >，即qi=Qi/P=D(hi-h2'/p郎肯循環(huán)熱效率計算式：n t=<qi-q2)/qi=W/qi式中W循環(huán)中轉(zhuǎn)變?yōu)橛泄Φ臒崃縑KJ/Kg q“一 1kg蒸汽在鍋爐中定壓 放出的熱量VKJ/Kg q 1kg蒸汽在凝結(jié)器內(nèi)定壓放出的熱量VKJ/Kg 因為循環(huán)中除定壓吸熱與定壓放熱外，就是絕熱過程，故循環(huán)中獲得的有用功就 是由有效熱q“一q2得來的，即 W=qi-q2=<1-i2)-<12)=(ii-i2>=h 在循

15、環(huán)中轉(zhuǎn)換 為功的熱量，等于汽輪機內(nèi)的絕熱焓降 h。因此，郎肯循環(huán)的熱效率為：n t=<q1- q2) /q1=w1/q=(i1-i2>/(i1-i2'>=h/(i1-i2>式中h絕熱焓降；ii過熱蒸汽的焓VKJ/Kg。i2鍋爐給水的焓VKJ/Kg ;I2'凝結(jié)水的焓VKJ/Kg21、水蒸氣的基本概念有哪些？答：汽化一物質(zhì)由液態(tài)轉(zhuǎn)變成汽態(tài)的過程叫汽化。汽化有兩種方式，蒸發(fā)與沸 騰。蒸發(fā)在液體表面出現(xiàn)的汽化現(xiàn)象。沸騰一在液體內(nèi)部進(jìn)行的汽化現(xiàn)象，在一定的外部壓力下，沸騰只能在固定的 溫度下進(jìn)行，這個溫度叫沸點。飽和蒸汽一水在容器中加熱后開始蒸發(fā)時，同時也發(fā)生液

16、化過程，也就是說一 部分水蒸發(fā)為水蒸氣，同時一部分水蒸汽液化為水，當(dāng)這種變化過程相等時，就 形成飽和狀態(tài)，這時的水則是飽和水，水蒸氣則是飽和蒸汽。 濕飽和蒸汽加熱后的水尚未完全汽化時的蒸汽稱為濕飽和蒸汽。 干飽和蒸汽加熱后的水完全汽化后便是干飽和蒸汽。過熱蒸汽一干飽和蒸汽在定壓下繼續(xù)加熱，此時溫度繼續(xù)升高，就得到過熱蒸 汽。過熱蒸汽的熱度越高，含熱量就越大，因而做功的能力就越大。 凝結(jié)飽和蒸汽放出汽化熱后而變成飽和水稱為凝結(jié)。22、什么叫預(yù)熱熱、汽化熱、過熱度、過熱熱？答：把IKgOC的水定壓加熱為飽和水所加入的熱量叫做預(yù)熱熱或液體熱把1kg飽和水變成1kg干飽和蒸汽所需要的熱量，稱為汽化潛熱

17、，或簡稱汽化熱 過熱蒸汽的溫度超過該蒸汽壓力下飽和溫度的數(shù)值稱為過熱度 .1kg干飽和蒸汽在定壓下加熱成過熱蒸汽，所需要的熱量叫做過熱熱23、火力發(fā)電廠怎樣才能更好的提高循環(huán)熱效率？答：根據(jù)對郎肯循環(huán)經(jīng)濟(jì)分析得出結(jié)論時，熱效率隨著初壓q1 和初溫 t1， t1 的提高及泛起壓力 p2 的降低而提高。但在實際生產(chǎn)過程中，初溫的提高還受到金屬 材料耐熱性的限制，金屬材料的耐熱性較高，因此，人們在實踐中又探索出另一 種提高循環(huán)熱效應(yīng)的方法就是改進(jìn)循環(huán)方式，如采用中間再熱循環(huán)，給水回?zé)嵫h(huán)。24、如何計算再熱循環(huán)的熱效率？ 答：在中間再熱循環(huán)中，對蒸汽加入熱量 =鍋爐中加入的熱量與再熱器中加入的 熱量

18、之和，其算式如下：qi=<ii-i4' +<討2）式中ii 新蒸汽的焓；i4鍋爐給水焓；i2中間再熱入口蒸汽的焓；i3中間再熱出口蒸汽的焓凝汽器中泛氣放出的熱量為：q2=（i4-i4>式中，i4低壓缸泛氣的焓 循環(huán)中轉(zhuǎn)變成為用功的熱量為： i=qi-q2=ii-i4'+<i3-i2）-<i4-i4'=<ii-i2）+<i3-i4）= 12式中 Ii 高壓缸內(nèi)蒸汽所做的功； I2 低壓缸內(nèi)蒸汽所做的功；由此， 中間再熱循環(huán)的熱效率為： n t=vqi-q2） /q1= 1/q1= <i1-i2） +<i3-i4）】/

19、I<i1-i4' +<i3-i2）】25、采用中間再熱的目的是什么？目前有哪些類型國產(chǎn)機組采用了中 間再熱循環(huán)？答：蒸汽中間再熱目的有二：一是降低汽輪機的濕度，二是提高高壓發(fā)電廠的循 環(huán)熱效率。目前國產(chǎn)超高壓以上的機組普遍采用了蒸汽中間再熱循環(huán)，例如國產(chǎn) i25、 200、 300 和 600MW 機組都采用了一次再熱循環(huán)，隨著蒸汽參數(shù)的進(jìn)一步 提高，二次再熱也在考慮采用。26、中間再熱的參數(shù)選擇，對機組有何影響？答：如果再熱壓力 p2 選擇較高，則附加循環(huán)的平均吸熱溫度也較郎肯循環(huán)的平 均吸熱溫度高，這就會使再熱循環(huán)的熱效率有所提高。反之，如再熱壓力p2 取得過低，就會使

20、再熱循環(huán)熱效率降低。一般再熱壓力選擇在蒸汽初壓力的20%-30%之間，但選擇再熱壓力時，必須注意使終濕度在最低允許范圍內(nèi)。28、什么叫熱力循環(huán)？ 答：工質(zhì)由第一狀態(tài)開始，經(jīng)過幾個不同的熱力過程后，仍然回到原來的狀態(tài)， 這樣周而復(fù)始的工作就叫做熱力循環(huán)。29、背壓式熱電合共循環(huán)有哪些優(yōu)缺點？ 答：熱能利用系數(shù)很高，設(shè)有凝氣以及附屬設(shè)備，因此設(shè)備簡單，投資費用低， 其最大的缺點是不能單獨滿足熱負(fù)荷的需要，供電、供熱互相牽制。30、調(diào)節(jié)抽氣式汽輪機的優(yōu)缺點是什么？ 答：調(diào)節(jié)抽氣式汽輪機的優(yōu)點是供熱和供電可以調(diào)節(jié)，能同時滿足供電、供熱二 者的需要。解決了背壓式汽輪機供電、供熱相互牽制的矛盾。但是這種汽

21、輪機， 因有部分蒸汽進(jìn)入凝結(jié)器，造成部分熱量損失，、即使在理想情況下，其熱量總 利用系數(shù)也小于100%。所以，這種供熱方式叫背壓式汽輪機的供熱方式的熱量 總利用系數(shù)要低。31、汽輪機本體的結(jié)構(gòu)有哪些部分組成？答：汽輪機本體的結(jié)構(gòu)有以下幾個部分組成：轉(zhuǎn)動部分，由主軸、葉輪、軸封 套和安裝在葉輪上的動葉片等組成；靜置部分，由汽缸、隔板、噴嘴、靜葉片、 汽封和軸封等組成；控制部分，由調(diào)節(jié)裝置、保護(hù)裝置及油系統(tǒng)等組成。32、大功率機組與中小型機組相比，本體結(jié)構(gòu)有哪些特點？ 答：大功率機組因為采用了高參數(shù)新蒸汽、中間再熱及低壓級分流等措施，汽缸 的數(shù)目相應(yīng)增加，在機組布置，機組分段，定位支持，熱膨脹處理

22、都與中小型機 組不同。為減少熱應(yīng)力，熱變形采用雙層缸體。33、國產(chǎn)機組的汽缸布置有哪些形式？有哪些優(yōu)點？答：隨著汽輪機單機容量的不斷增大，長轉(zhuǎn)子都采用多段組合形式。為了適應(yīng)這 種發(fā)展，汽輪機也相應(yīng)發(fā)展成多缸形式，國產(chǎn) 100MW 以下汽輪機都采用單缸， 100MW 和 125MW 汽輪機都用雙缸。 200M 汽輪機則采用三缸， 300MW 汽輪機 采用 4 個汽缸，其布置有兩種方式，一種是高、中壓級組合并在一個汽缸內(nèi)，另 一種反方式是 300MW 以上機組大多采用的高、中壓級組分缸的結(jié)構(gòu)。 高、中壓合缸結(jié)構(gòu)的優(yōu)點：蒸汽從汽缸中部進(jìn)汽，高、中壓缸內(nèi)氣流反向布置， 這樣平衡了轉(zhuǎn)子的軸向推力，同時兩

23、級組的高端集中在汽缸中部，汽缸熱應(yīng)力減 小，兩軸端汽封漏氣量也減少，并且兩端軸承溫度也較低。分缸結(jié)構(gòu)的優(yōu)點：這種結(jié)構(gòu)可以避免汽缸、轉(zhuǎn)子部件太笨重和汽缸周圍的管道過 分擁擠，為了平衡軸向推力，高、中壓缸一般都采用兩缸進(jìn)氣口相鄰的頭對頭布 置。34、高參數(shù)大容量機組為什么要采用雙層結(jié)構(gòu)的汽缸？有什么優(yōu)點？ 答：隨著機組參數(shù)的提高，汽缸壁需要加厚，相應(yīng)汽缸內(nèi)外壁溫差也要增大，很 容易發(fā)生汽缸壁裂紋的問題，為了盡量使高、中壓汽缸，形狀簡單，節(jié)省優(yōu)質(zhì)鋼 材，以減少熱應(yīng)力、熱變形，因此，對于高參數(shù)的大容量機組不僅要采用多個汽 缸，而且還要采內(nèi)外分層汽缸。把汽輪機的某級抽汽通入內(nèi)外缸的夾層，使內(nèi)外 缸所承受

24、的壓差和溫差大為減少，多層缸可使汽缸厚度減薄，有利于汽輪機的快 速啟動。35、為什么雙層汽缸的汽輪機，可以縮短啟動和停止時間？ 答：因為采用了雙層結(jié)構(gòu)的汽缸，每個缸的內(nèi)外壁壓差和溫差都可大大降低，汽 壁和法蘭就可做的薄些，整個單位熱容就小，機組的加熱和冷卻過程可以加快， 縮短啟停時間。對由此而產(chǎn)生的熱應(yīng)力和熱膨脹，熱變形的承受承受能力大大增 強，另外，因高、中壓內(nèi)缸直接與高溫蒸汽相接觸，因此，采用了一種綜合性比 較強的珠光體熱強鋼V國產(chǎn)機組ZG15M01V）能夠承受因為蒸汽溫度的交變而引 起的熱沖擊，所以，大容量機組采用這樣的汽缸結(jié)構(gòu)，對啟動和停機時汽缸的加 熱和冷卻都是很有利的。36、 為什

25、么高、中壓外缸不采用含釩 VV）的ZG20CrMo合金鋼？答：因高、中外缸所處工作溫度較低，在額定工況時，高壓缸夾層氣溫為375C,中壓缸夾層氣溫為 440C，應(yīng)用這樣不含釩的熱強鑄鋼以滿足工作溫度的需要， 從而節(jié)省優(yōu)質(zhì)鋼材。也可降低成本。37、有些大型機組低壓缸為什么呀要采用內(nèi)外缸結(jié)構(gòu)？答：低壓缸的排汽容積流量較大，要求排氣缸尺寸大，故一般都是采用鋼板焊接 結(jié)構(gòu)代替鑄造結(jié)構(gòu)。但是，在熱機組低壓缸的蒸汽溫度一般都是超過230 C，與排汽的溫度近200C，為了改善低壓的膨脹，因此低壓缸也采用雙層結(jié)構(gòu)。低壓缸 用高強度鑄鐵鑄造 ,而兼作排氣缸的整個低壓缸仍為焊接結(jié)構(gòu) ,采用雙層結(jié)構(gòu) ,更有 利于設(shè)

26、計成徑向排汽 ,減少排汽損失 ,縮短軸向尺寸。38、汽缸在工作時承受的作用力主要有哪些？答：主要有：汽缸內(nèi)外的壓力差，使汽缸壁承受一定的作用力。該作用力隨機 組負(fù)荷變化而改變。隔板和噴嘴作用在汽缸的力。這是因為隔板前后的壓力差及汽流流過噴嘴時的 反作用所引起的，這些作用力隨負(fù)荷變化而改變。汽缸本身和安裝在汽缸上零部件的重量。軸承座與汽缸鑄造成一體或者軸承座用螺栓連接下汽缸的機組，汽缸還承受著 轉(zhuǎn)子的重量及轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的不平衡力。進(jìn)汽管道作用在汽缸的力。汽輪機運行時，汽缸各部分存在著溫度差，引起極為復(fù)雜的熱應(yīng)力。39、國產(chǎn)大功率汽輪機汽缸都有哪些結(jié)構(gòu)形式？ 答：根據(jù)機組的功率不同，汽輪機有單缸

27、和多缸結(jié)構(gòu)，目前，國產(chǎn) 10 萬千瓦以 下的汽輪機多采用單缸結(jié)構(gòu)，功率為 10 千瓦以上的汽輪機采用多缸機構(gòu)，功率 在 10 千瓦及以下汽輪機高壓缸采用單層汽缸，功率大于 10 萬千瓦的汽輪機高壓 缸采用雙層汽缸。 N125135/550/550,N300 135/550/550 型汽輪機均采用高、 中壓雙層汽缸， N200130/535/535 型汽輪機具有高壓缸采用雙層汽缸，中壓汽 缸采用單層缸加隔板套結(jié)構(gòu)， N300135/550/550 型汽輪機低壓缸也采用內(nèi)外汽 缸雙層結(jié)構(gòu)。40、汽輪機的進(jìn)氣部分有幾種結(jié)構(gòu)形式？各有什么特點？答：共有 4 種：整體結(jié)構(gòu)，螺栓連接結(jié)構(gòu)，焊接結(jié)構(gòu)，雙層套

28、管結(jié)構(gòu)，前3 者為單層汽缸進(jìn)氣部分結(jié)構(gòu)，后者為雙層汽缸進(jìn)氣結(jié)構(gòu)。所謂進(jìn)氣部分，就是從調(diào)節(jié) 氣閥到調(diào)節(jié)級噴嘴這段區(qū)域稱為汽輪機的進(jìn)氣部分，它包括調(diào)節(jié)氣閥的汽室和噴 嘴室，一般中小功率、低參數(shù)的汽輪機采用氣室、噴嘴室與汽缸鑄為一體的整體 結(jié)構(gòu)，其優(yōu)點是制造的加工工作量較小，缺點是在工作時噴嘴室與汽缸較大的溫 度差產(chǎn)生較大的熱應(yīng)力，汽室與汽缸采用同等材料，材料利用不合理。 對于功率稍大的汽輪機，汽室噴嘴室另行制造后，用螺栓與汽缸連接在一起，屬 螺栓連接結(jié)構(gòu)。螺栓連接結(jié)構(gòu)和焊接結(jié)構(gòu)的優(yōu)點：不但能夠簡化汽缸形狀減小工作時的熱應(yīng)力， 而且對高參數(shù)汽輪機還可以更合理的利用材料。對于超高壓汽輪機，因為采用雙層

29、汽缸結(jié)構(gòu)，所以進(jìn)入噴嘴室的蒸汽管要穿過外 缸，再接到內(nèi)缸上。運行中因內(nèi)外缸存在著溫差將產(chǎn)生相對膨脹，這樣進(jìn)汽管就 不能同時固定在內(nèi)、外缸上，而且還不能避免大量高溫、高壓蒸汽外漏，所以采 用了滑動密封式的連接結(jié)構(gòu)。進(jìn)氣管與調(diào)節(jié)氣門相連得短管往往采用雙層套管式 結(jié)構(gòu)，外層套管通過法蘭螺栓與外缸連在一起，內(nèi)管的一端插入噴嘴室的進(jìn)氣管 中，用活塞環(huán) 脹圈）來密封。這樣既保證了高壓蒸汽的密封，又允許噴嘴室進(jìn) 氣管噴嘴室進(jìn)氣管焊接在內(nèi)缸上）與雙層套管之間的相對膨脹。41、汽輪機的法蘭螺栓有幾種形式 ? 答：法蘭螺栓有兩種形式：一種是埋頭螺栓，這種螺栓腰部直徑小于螺紋部分直 徑，彈性較好，可減小因為應(yīng)力集中

30、而引起的斷裂的危險，此外因為螺栓旋入法 蘭部分傳熱快，可減小螺栓與法蘭的溫差。另一種是雙頭螺栓，這種螺栓比埋頭 栓長，故其彈性好，但其傳熱性能不如埋頭螺栓，法蘭與螺栓的溫差較大。42、為什么高參數(shù)汽輪機高壓部分常采用熱緊方式？ 答：因為法蘭螺栓是在高溫下工作，還必須考慮應(yīng)力松弛問題。為了保證在兩次 大修間不致因應(yīng)力松弛造成汽缸結(jié)合面不嚴(yán)，必須使螺栓具有足夠的緊力。為此 高參數(shù)機組高壓部分常采用熱緊方式，緊螺栓時可采用氣體加熱或?qū)Ｓ玫穆菟?熱裝置 電加熱）來加熱。43、常見的汽輪機排汽缸有哪幾種？其特點是什么？ 答：有鑄造結(jié)構(gòu)排汽缸，組合結(jié)構(gòu)排汽缸，與軸承座分開的雙層排汽缸，與軸承 座做成一體

31、的雙層排汽缸。鑄造結(jié)構(gòu)排氣缸用鑄鐵澆鑄而成。汽輪機后軸承座 和發(fā)電機的前軸承均與排氣缸鑄成一體，排氣缸內(nèi)壁面作成流線型，在流道中不 裝導(dǎo)流裝置，其結(jié)構(gòu)特點是：結(jié)構(gòu)簡單，制造工作較小，剛性好，排氣缸流動特 性較差，排汽動能回收較差，因此，這種結(jié)構(gòu)只適用于中小功率的汽輪機。 組合結(jié)構(gòu) 排汽缸用鑄鋼件與鋼板組合焊接而成，軸承座與汽缸體連成一體。汽 缸內(nèi)壁面除作成流線型外，還采用非軸對稱的擴(kuò)散導(dǎo)流器。結(jié)構(gòu)特點：重量要比 鑄造結(jié)構(gòu)輕，排氣缸流動特性較好，能較多的回收排汽動能，剛性差，排氣缸變 形后要影響汽輪機轉(zhuǎn)子的中心位置。 與軸承座分開的雙層結(jié)構(gòu) 它為雙層汽缸單 層排氣室結(jié)構(gòu)。其內(nèi)缸因為形狀復(fù)雜，通道

32、多，采鑄造結(jié)構(gòu)，外缸和排汽室則由 鋼板焊接而成，在蒸汽流道內(nèi)裝有軸向、徑向擴(kuò)壓器，以回收排汽動能，汽缸變 形不會影響汽輪機轉(zhuǎn)子中心位置。但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，此結(jié)構(gòu)用于大功率雙排氣機組， 國產(chǎn) 12.5 萬千瓦汽輪機的排氣缸采用此結(jié)構(gòu)。與軸承座做成一體的雙層結(jié)構(gòu) 軸承座與排汽缸連成一體并支撐在基礎(chǔ)上，汽缸 四周的座架也座落在基礎(chǔ)上，形成框式支承。結(jié)構(gòu)的特點：剛性較好，安裝時要 考慮汽缸變形對轉(zhuǎn)子中心的影響，鋼材消耗量較大，此結(jié)構(gòu)適用于大功率雙層排 汽，排氣缸與凝汽器采用撓性連接的汽輪機。44、汽缸的支承方式有幾種？ 答：汽缸是支承在臺板上的，臺板通過墊鐵用地腳螺栓固定在基礎(chǔ)上。汽缸的支 承方式有兩種：一

33、種是汽缸通過軸承座支承；另一種是汽缸通過其外伸的撐腳直 接放置在臺板上。45、汽缸與軸承座的連接方式都有哪幾種？答：連接方式有3種：汽缸與軸承座做成一體，這種方式只適用于溫度較低的 排汽缸與軸承座連接。汽缸與軸承座采用半法蘭連接。這種方式只適用用于溫度不高的情況。一般用 于中、低參數(shù)小型汽輪機高壓缸與前軸承座的連接。汽缸與軸承座采用貓爪連接。這種連接方式能保證汽缸自由膨脹和不會使軸承 座溫度升高過多，因此得到廣發(fā)使用。46、汽輪機滑鎖系統(tǒng)有什么作用？ 答：汽輪機在啟動、停機以及運行中，汽缸的溫度變化很大，隨著汽缸各部溫度 的變化，各部件將產(chǎn)生膨脹和收縮。為了保證汽輪機自由的膨脹，并保持汽缸與轉(zhuǎn)

34、子中心一致均裝有滑銷系統(tǒng)，其作用： 保持汽缸和轉(zhuǎn)子的中心一致，避免 應(yīng)機體膨脹造成中心變化，引起機組振動或動、靜之間的摩擦。保證汽缸能自 由膨脹，以免發(fā)生過大的應(yīng)力，弓I起變形。使靜子和轉(zhuǎn)子軸向與徑向間隙符合 要求。47、雙層汽缸內(nèi)外缸以及進(jìn)氣管所設(shè)滑銷系統(tǒng)起什么作用？ 答：此系統(tǒng)設(shè)有兩個立銷，兩個縱銷，其作用是為保持內(nèi)、外汽缸縱向中心一致 并允許內(nèi)缸在外缸中縱向自由膨脹。在內(nèi)外缸之間進(jìn)氣管中心斷面的兩側(cè)裝有兩 個立銷，其作用保持內(nèi)外缸的進(jìn)氣管中心不變，并構(gòu)成了內(nèi)外缸之間的機隊死點。 這樣，內(nèi)缸受熱時，既能縱向自由膨脹，又能向四周膨脹，并保持內(nèi)外缸中心一 致和內(nèi)外缸進(jìn)氣管中心不變。48、雙層缸

35、內(nèi)缸在外缸支承有哪幾種支承方式，優(yōu)缺點是什么？ 答：雙層汽缸內(nèi)缸在外缸支承方式可分為兩種：一是內(nèi)缸上缸貓爪在外缸上的中 分面支承方式，這種方式能較好的保持內(nèi)外缸和轉(zhuǎn)子的中心一致，故曾在國產(chǎn) 12.5 萬千瓦、 20 萬千瓦機組上采用，這種方式安裝和檢修不便。二是改型后的 國產(chǎn) 20 萬千瓦機組采用的下缸貓爪支承方式。49、沖動式汽輪機噴嘴組的結(jié)構(gòu)有哪兩種，各有什么特點？答：噴嘴組有兩種結(jié)構(gòu)方式；一種是中參數(shù)汽輪機上采用的由單個銑制的噴嘴件 焊接而成，一種是高參數(shù)汽輪機上采用的整段焊接而成或精密鑄造而成。前者的 優(yōu)點是加工制造方便，裝配容易，其缺點是在高參數(shù)下噴嘴組產(chǎn)生熱膨脹，使裝 配間隙產(chǎn)生漏

36、氣。因此，僅適用于參數(shù)不高的汽輪機。后者的優(yōu)點是噴嘴組與噴 嘴室通過 I 形密封鍵密封配合，當(dāng)噴嘴組與噴嘴室溫度不同時，噴嘴組可在 II 形 密封鍵一端自由膨脹。50、為了使隔板在工作時有良好的經(jīng)濟(jì)性和可靠性，對其結(jié)構(gòu)應(yīng)有哪 些要求？汽輪機采用隔板套有什么優(yōu)缺點？答：應(yīng)有足夠的強度和剛度。有良好的密封性。采取密封措施。隔板與轉(zhuǎn)子中心應(yīng)一致。要盡量使在運行狀態(tài)下的隔板中心與轉(zhuǎn)子中心保持一 致，采取合理的定位措施。隔板上的噴嘴汽葉具有良好的流動特性。結(jié)構(gòu)應(yīng)簡單。 優(yōu)缺點：高壓汽輪機各級的隔板，通常不直接固定在汽缸上，而是固定在隔板套 上，由隔板再固定于汽缸剛上，采用隔板套可使級間距離不受和少受抽汽

37、口的影 響，從而可以減少汽輪機的軸向盡寸，簡化汽缸形狀，有利于啟動及負(fù)荷變化， 可在檢修時不翻轉(zhuǎn)大蓋。缺點是將引起汽缸徑向盡尺寸增加及法蘭厚度增加。51、隔板的機構(gòu)有哪幾種，其優(yōu)缺點是什么？答：目前常用隔板有鑄造和焊接兩類。鑄造隔板的優(yōu)點是：制造較容易，成本低。其缺點是：汽道尺寸精度差，端面較 粗糙，因金屬熱強性能差，使用溫度也不宜過高 V般小于300C），僅用于汽 葉尺寸較大的汽輪機低壓部分。焊接隔板的優(yōu)點是：具有較高的強度和剛度，較好的汔密性，在制造過程中能保 持葉片金屬的性能及表面質(zhì)量，保證噴嘴有光滑的流道；可采用具有較薄得靜葉 片，這就更能促進(jìn)噴嘴效率的提高；節(jié)省材料，制造也比較容易。

38、因此焊接隔板 廣泛應(yīng)用于中、高壓參數(shù)汽輪機的高中壓部分。52、超高參數(shù)汽輪機及隔板有哪幾種？其特點是什么？ 答：根據(jù)隔板所處級的溫度和壓力差不同，選用了窄噴嘴隔板，焊接噴嘴隔板， 鑄入噴嘴隔板三種形式。窄噴嘴隔板適用于壓力差較大的級，此種隔板因所受壓差較大，所以板體做的特 別厚，以保證有足夠的強度和剛度。在噴嘴通道中，為了保證強度還將靜葉片做 成狹窄型，在噴嘴進(jìn)氣一邊連有許多加強筋，更加增強了隔板的強度和剛度。焊接噴嘴隔板因為隔板的彎曲應(yīng)力完全通過靜葉片傳遞到隔板外緣上，并無加強 筋加固，因此，靜葉片要有足夠的強度和剛度，而且使用場合的壓力差不允許過 大。鑄入噴嘴隔板，是將成形的靜葉片在澆鑄隔

39、板時同時鑄入。此種隔板使用于溫度 和壓力差較低的場合。53、大型機組汽抽夾層冷卻 V或加熱）裝置有何作用？并敘述其工作原 理？答：汽輪機在帶到一定負(fù)荷時，內(nèi)缸的溫度較高，為了不使內(nèi)缸的熱量輻射到外 缸造成外缸超溫，在夾層中需要通以冷卻氣流，另外在啟動時，因為轉(zhuǎn)子重量比汽缸輕，而且接觸蒸汽表面積也較大，所以，轉(zhuǎn)子比汽缸容易膨脹沿軸向伸長），而汽缸則跟不上轉(zhuǎn)子的膨脹，于是造成脹差，在夾層中若能通以加熱蒸汽， 這是對汽缸加熱的很好措施。這種加熱裝置在高、中壓缸中各有一套。 高壓缸的夾層冷卻 或加熱）過程；在正常運行時， 30 千瓦機組高壓缸的夾層冷卻 或加熱）的低溫蒸汽從第六壓力 級出來 20 萬千

40、瓦機組是利用一級抽氣來供汽），流經(jīng)夾層，再經(jīng)過四根進(jìn)汽聯(lián) 管四周的螺旋圈，然后由每根連接管上的兩根小管子將這股汽流通過兩只調(diào)節(jié)門 送入高壓缸排汽管。在啟動時，由專門設(shè)置的高壓加熱聯(lián)箱送來蒸汽，流入螺旋圈及夾層進(jìn)行加熱， 最后流入級內(nèi)。中壓缸夾層冷卻 加熱）方式與高壓缸夾層相同。只不過是利用第三級抽汽的蒸 汽來冷卻，然后由八根小管子經(jīng)過調(diào)節(jié)門將蒸汽引向除氧器。 高、中壓缸夾層冷卻氣流始終流動不息。54、法蘭、螺栓加熱裝置有何作用，國產(chǎn)機組哪些設(shè)有法蘭、螺栓加 熱裝置？ 答：為了減小在機組啟動過程中出現(xiàn)的不正常脹差，可在高、中壓內(nèi)外缸夾層內(nèi) 通以蒸汽加熱汽缸，但是僅有這一措施不夠的，因為法蘭比汽缸

41、壁厚，螺栓與法 蘭又是局部接觸，因此在流動時汽缸壁溫度比法蘭溫度高，法蘭溫度又比螺栓溫 度高，三者之間將存在著一定的溫差，造成膨脹不一致，在這些部件中產(chǎn)生熱應(yīng) 力，嚴(yán)重時將引起塑性變形或拉斷螺栓，以及造成水平結(jié)合面翹起和汽缸裂紋現(xiàn) 象。為了減少汽缸、法蘭和螺栓之間的溫差，縮短啟動時間，大功率汽輪機設(shè)有 法蘭和螺栓加熱裝置。在機組啟、停時對法蘭和螺栓進(jìn)行補充加熱或冷卻。目 前 ， 國 產(chǎn) 51 50 3， N100 90/535,N125 135/550/550,N200 130/535/535,N300 130/550/550 機組均設(shè)有法蘭、螺栓加熱裝置。55、汽輪機配汽調(diào)節(jié)有哪幾種方式？各

42、有哪些優(yōu)缺點？ 答：汽輪機的調(diào)節(jié)方式有三種：節(jié)流調(diào)節(jié)法，噴嘴調(diào)節(jié)法，節(jié)流噴嘴調(diào)節(jié)法， 現(xiàn)將其優(yōu)缺點分述如下。 節(jié)流調(diào)節(jié)法： 就是全部蒸汽都經(jīng)過一個或幾個同時啟、 閉調(diào)節(jié)閥，然后流向第一級噴嘴，這種配汽方式主要是改變調(diào)節(jié)汽閥的開度對蒸 汽進(jìn)行節(jié)流以改變進(jìn)汽壓力，使有用的焓降發(fā)生變化，并相應(yīng)改變蒸汽流量，來 調(diào)整汽輪機的功率的。采用節(jié)流調(diào)節(jié)時，減少汽輪機功率主要是借助節(jié)流作用， 負(fù)荷越低時，節(jié)流損失越大，造成汽輪機相對內(nèi)效率就越低。對具有較高真空凝 氣式汽輪機來說，在很大的流量變化范圍內(nèi)，節(jié)流效率下降不多，但對背壓較高 的背壓式汽輪機影響較大。故背壓式汽輪機不宜采用節(jié)流調(diào)節(jié)。節(jié)流調(diào)節(jié)方式具 有結(jié)構(gòu)

43、簡單，制造成本低，與噴嘴調(diào)節(jié)相比較在負(fù)荷變化時級前溫度變化較小， 對負(fù)荷變動的適應(yīng)性較好，只有帶上額定負(fù)荷時，節(jié)流氣門才完全開啟，此時汽 輪機效率最高，也最經(jīng)濟(jì)。這種調(diào)節(jié)只適用于輔助的小汽輪機，以及擔(dān)負(fù)基本負(fù) 荷的大型凝氣式汽輪機。噴嘴調(diào)節(jié)法： 就是新汽輪機進(jìn)過幾個依次啟、閉的調(diào)節(jié)閥通向汽輪機的第一級 調(diào)節(jié)級）每個氣閥分別控制一組調(diào)節(jié)級噴嘴，調(diào)節(jié)級都是做成部分進(jìn)汽的，通常 每個開啟的調(diào)節(jié)氣閥所控制的流量要比其余的氣閥大些，最后開啟的氣閥通常在 超負(fù)荷時使用。在設(shè)計工況下，除超負(fù)荷氣閥，所有調(diào)節(jié)氣閥均處于全開狀態(tài)， 故無節(jié)流損失。在低負(fù)荷下運行時，汽輪機采用噴嘴調(diào)節(jié)比節(jié)流調(diào)節(jié)的效率高， 并比較穩(wěn)

44、定。但在工況變化時，噴嘴調(diào)節(jié)使機組高壓部分蒸汽的溫度變化較大， 容易在調(diào)節(jié)處產(chǎn)生較大的熱應(yīng)力，從而使汽輪機負(fù)荷迅速變化的適應(yīng)性降低。 節(jié)流噴嘴調(diào)節(jié)法： 為了同時發(fā)揮節(jié)流調(diào)節(jié)和噴嘴調(diào)節(jié)的優(yōu)點，在一些帶基本負(fù) 荷的大容量機組上采用了節(jié)流噴嘴聯(lián)合調(diào)節(jié)，即在高負(fù)荷時采用噴嘴，低負(fù)荷 時轉(zhuǎn)為節(jié)流調(diào)節(jié)。采用這種調(diào)節(jié)方式能夠減小調(diào)節(jié)級汽室中蒸汽溫度變化的幅度， 大大減小了工況變動時調(diào)節(jié)級室溫度的變化的程度，從而提高了調(diào)節(jié)負(fù)荷的快速 性和安全性。56、汽輪機轉(zhuǎn)子有哪些型式和特點？ 答：汽輪機轉(zhuǎn)子按形狀可分為轉(zhuǎn)輪型和轉(zhuǎn)股型兩種，沖動式汽輪機常采用轉(zhuǎn)輪型 轉(zhuǎn)子，反動式汽輪機則采用轉(zhuǎn)鼓型轉(zhuǎn)子。某些大功率沖動式汽輪機

45、的低壓部分也 采用轉(zhuǎn)股型轉(zhuǎn)子。按制造工藝可分為套裝、整鍛、組合及焊接轉(zhuǎn)子。套裝轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)： 是將主軸及葉輪分別加工制造，然后將葉輪熱套 過盈配合） 在主軸上。主軸加工成階梯形，中間直徑大，兩端直徑小，這樣不僅有利于減小 轉(zhuǎn)子的撓度，而且便于葉輪的套裝和定位。套裝轉(zhuǎn)子的優(yōu)點： 是葉輪和主軸可以單獨制造，故鍛件小，加工方便，節(jié)省材料， 容易保證質(zhì)量，轉(zhuǎn)子部分零件損壞后容易拆換。其缺點是輪孔部分應(yīng)力部分較大， 轉(zhuǎn)子的剛性差，特別是在高溫下工作時，金屬的蠕變?nèi)菀资谷~輪和主軸套裝處產(chǎn) 生松動現(xiàn)象。因此這類轉(zhuǎn)子只適用于中、低壓參數(shù)的汽輪機和高參數(shù)汽輪機的中、 低壓部分，其工作溫度在400C以下。整鍛轉(zhuǎn)子的

46、結(jié)構(gòu) ：是葉輪和主軸及其它主要零部件是整體毛坯加工而成的。主軸的中心通常鉆有中心孔，其作用是：去掉鍛件中殘留的雜質(zhì)及疏松部分。用 來檢查鍛件的質(zhì)量。減輕轉(zhuǎn)子的重量整鍛轉(zhuǎn)子的優(yōu)點主要有： 葉輪和主軸作成整體，因而不會產(chǎn)生松動，能適應(yīng)高溫 工作和快速啟動的要求，裝配零件少，結(jié)構(gòu)緊湊剛性較大。 缺點是： 因為鍛件尺 寸大，要求有生產(chǎn)大型鍛件的技術(shù)和設(shè)備，工藝及技術(shù)檢驗比較復(fù)雜，材料損耗 較大，當(dāng)轉(zhuǎn)子上零部件損壞時更換困難，甚至造成整個轉(zhuǎn)子報廢以及整鍛轉(zhuǎn)子加 工制造周期較長等。組合轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)是在同一轉(zhuǎn)上高壓部分采用整鍛結(jié)構(gòu)中，低壓部分采用套裝結(jié)構(gòu)， 這種結(jié)構(gòu)優(yōu)點是兼顧了兩種轉(zhuǎn)子的優(yōu)點，因而廣泛用于高參

47、數(shù)，中等功率的汽輪 機上。焊接轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)是由若干實心輪盤和端軸拼合焊接而成。優(yōu)點：不存在松動問題， 采用實心輪盤強度大，不需要葉輪輪轂，結(jié)構(gòu)緊湊，輪盤和轉(zhuǎn)子可單獨制造，材 料利用合理，加工方便且容易保證質(zhì)量。焊成整體后轉(zhuǎn)子剛性較大，但是，焊接 轉(zhuǎn)子要求材料的可焊性好，焊接工藝及檢驗方法要求高而且比較復(fù)雜，因而在一 定程度上妨礙了焊接轉(zhuǎn)子的應(yīng)用，目前我國的 30 萬千瓦， 12.5 萬千瓦汽輪機的 低壓轉(zhuǎn)子均采用了這種結(jié)構(gòu)。57、葉輪的結(jié)構(gòu)以及在主軸上的固定方式有哪些？ 答：葉輪的結(jié)構(gòu)由輪緣、輪體、輪轂三部分組成。輪體斷面型線有等厚度葉輪、 錐形葉輪、雙曲線葉輪、等強度葉輪。葉輪在主軸上固定方法

48、有熱套法、徑向銷 釘連接法、錐形開口套筒固定法、葉輪主軸上定位。58、什么是撓性轉(zhuǎn)子 軟軸），什么是剛性轉(zhuǎn)子 硬軸）怎樣才能保證 轉(zhuǎn)子的工作安全？答：機組的工作轉(zhuǎn)速可以高于或低于臨界轉(zhuǎn)速，工作轉(zhuǎn)速高于臨界轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)子稱為撓性轉(zhuǎn)子，工作轉(zhuǎn)速低于臨界轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)子稱為剛性轉(zhuǎn)子，為了保證轉(zhuǎn)子的工作安 全，要求轉(zhuǎn)速必須高于或低于臨界轉(zhuǎn)速的 25%30%以上，對于撓性轉(zhuǎn)子，在進(jìn) 行操作時，應(yīng)迅速通過臨界轉(zhuǎn)速，否則可能造成轉(zhuǎn)子的損壞。59、汽輪機聯(lián)軸器有哪些類型？優(yōu)缺點有哪些？ 答：聯(lián)軸器又稱靠背輪，其作用是連接汽輪機各轉(zhuǎn)子及發(fā)電機轉(zhuǎn)子，并傳遞轉(zhuǎn)矩。 聯(lián)軸器的形式按其特性可分為剛性、半撓性和撓性三類。剛性聯(lián)軸器是

49、由兩根軸 上的帶有凸緣的圓盤 稱為對輪）組成，用螺栓將兩個對輪緊緊的連接在一起， 對輪與軸之間一般用熱套加鍵的方法連接，整鍛轉(zhuǎn)子的對輪與軸做成整體結(jié)構(gòu)。 有些剛性聯(lián)軸器為了使兩個轉(zhuǎn)子中心一致，對輪間還采用了止口配合。 剛性聯(lián)軸器的優(yōu)點是連接剛性強，傳遞轉(zhuǎn)矩大，尺寸小、結(jié)構(gòu)簡單、加工方便、 工作時不需要潤滑、沒有噪音。缺點是工作時傳道振動和軸向位移，要求制造精 密，中心要求準(zhǔn)確。 半撓性聯(lián)軸器是由套裝在兩個軸上的對輪、半撓性波形筒及連接螺栓組成，波形 筒在掃轉(zhuǎn)方向是剛性的，在彎曲方向則有一定的撓性。優(yōu)點是在工作中能吸收一 部分振動，允許兩軸中心有少量的偏差，能夠傳遞不大的軸向力，并允許相連兩 轉(zhuǎn)

50、子間有少量軸向位移，不需潤滑及沒有噪音。撓性聯(lián)軸器，又稱為活動聯(lián)軸器，常用的有齒輪和蛇形彈簧式聯(lián)軸器兩種；齒輪 式聯(lián)軸器是活動連接，因而允許稍大的偏心，可以消除或減弱振動傳遞，不能傳 遞軸向力。缺點：是結(jié)構(gòu)復(fù)雜需要潤滑，容易磨損，而磨損后或裝配質(zhì)量不佳時 產(chǎn)生噪音及振動。蛇形彈簧結(jié)構(gòu)的聯(lián)軸器具有允許轉(zhuǎn)子間有較大的中心和軸向誤差，可以避免傳遞 振動和軸向力等優(yōu)點。缺點：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高，運行中需要潤滑。60、汽輪機盤車裝置的作用是什么？有哪些類型？ 答：在汽輪機沖動轉(zhuǎn)子前或停機以后，人為盤動轉(zhuǎn)子的回轉(zhuǎn)裝置，稱為盤車裝置。 其作用是：防止轉(zhuǎn)子受熱不均產(chǎn)生熱彎曲而影響再次啟動或損壞設(shè)備。在停機 后

51、汽缸上部與下部之間存在著溫差，在啟動沖轉(zhuǎn)之前一般需要向汽封送氣，這些 蒸汽進(jìn)入汽缸后大部分留在汽缸上部，也會造成汽缸上、下部之間的溫差，若轉(zhuǎn) 子靜止不動就會產(chǎn)生彎曲變形。因此，必須不停止的盤動轉(zhuǎn)子。啟動前盤動轉(zhuǎn)子，可以用來檢查汽輪機是否具備運行條件如是否存在動靜部分摩擦及主軸彎曲變形是否符合規(guī)定等）。對盤車裝置的要求是既能盤動轉(zhuǎn)子，又能在汽輪機沖轉(zhuǎn)達(dá)到一定轉(zhuǎn)速后自動脫開， 停止轉(zhuǎn)動。盤車裝置可分為手動盤車裝置、電動盤車裝置及水力盤車裝置等三種形式。手動 盤車裝置僅用于小型汽輪機，電動盤車裝置廣泛用于大、中型汽輪機，水力盤車 裝置僅用于大功率汽輪機。電動盤車裝置有兩種，一種具有螺旋軸的電動盤車裝

52、置，國產(chǎn)中型汽輪機12.5萬千瓦、 30 萬千瓦汽輪機均采用這種盤車裝置。61、汽輪機設(shè)有汽封裝置的作用是什么，設(shè)有哪些種類的汽封？ 答：汽輪機設(shè)有三類汽封裝置：一是轉(zhuǎn)子穿過汽缸兩端處的軸端汽封，簡稱軸封。 高壓端軸封用來防止高壓蒸汽漏出汽缸，造成工質(zhì)和能量損失。低壓端軸封閉用 來防止空氣漏入汽缸，破壞凝汽器真空。二是為了防止隔板間隙漏汽在隔板內(nèi)孔 和轉(zhuǎn)子間設(shè)置的隔板汽封。三是為了減少動葉柵頂部間隙漏汽的葉頂汽封。汽封 裝置形式很多，但應(yīng)用最廣的要算梳齒式汽封。汽封的結(jié)構(gòu)形式一般可分為曲徑汽封 迷路汽封）、碳精汽封和水封三種。后兩種在現(xiàn)代汽輪機中已很少應(yīng)用。 梳齒曲徑汽封共有兩種：一種梳齒形曲

53、徑汽封，是直接在軸套上車有直角凸棱 軸套多用 30 或 35 號鋼制成）。汽封環(huán)持有梳齒，分高低兩種相間排列，汽封還 一般由46塊組成，裝在汽封套內(nèi)。另一種梳齒形曲徑汽封 又稱為J型汽封） 的梳齒是用彈性鎳合金薄片1Cr18Ni9Ti制成，厚度為0.20.5毫M，用金屬絲 嵌壓在轉(zhuǎn)子上。這種汽封的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，緊湊效率高，不易過熱因汽輪片薄而軟，即發(fā)生摩擦產(chǎn)生的熱量不多，且易被蒸汽帶走）其缺點是梳齒薄，不能 承受很大的壓力差，如汽缸內(nèi)蒸汽壓力與大氣壓差值較大時，則必須相應(yīng)增加梳 齒片數(shù)?？v樹形 針葉形）曲徑汽封有垂直和水平放置的縱樹形梳齒，蒸汽要流經(jīng)梳齒的 個個間隙后才能漏過。總之，曲徑汽封

54、無論哪種，都能保證汽輪機動靜部件有關(guān)部位得到良好的密封條 件，應(yīng)用范圍和結(jié)構(gòu)選擇因機組而定。62、汽輪機為什么要設(shè)有汽封系統(tǒng)，汽封系統(tǒng)中的均壓箱有何作用？答：在汽輪機的高壓端和低壓端雖然都是裝有軸端汽封，能減少蒸汽漏出高壓端），或空氣漏入排氣缸 低壓端），但是漏泄的現(xiàn)象仍然能完全避免，為了阻 止低壓側(cè)空氣漏入排氣缸，以及回收高壓端泄漏的蒸汽和利用漏氣的熱量，所以 設(shè)置汽封系統(tǒng)?，F(xiàn)代汽輪機汽封系統(tǒng)均設(shè)有均壓箱，其作用是將各系統(tǒng)汽封用汽的管路連接起來， 并通過汽封壓力自動調(diào)整器，維持均壓箱內(nèi)的壓力穩(wěn)定，保持汽輪機組高、低壓 軸封閉氣正常。采用均壓箱及汽封壓力自動調(diào)整器后提高了運行維護(hù)的自動性程 度

55、，并保持了軸封壓力穩(wěn)定。63、汽輪機組采用的軸承有哪些種類，其作用有哪些？ 答：汽輪機組采用的軸承有徑向支撐軸承和軸向推力軸承兩種。 徑向支撐軸承的作用是支撐轉(zhuǎn)子的重量及因為轉(zhuǎn)子質(zhì)量不平衡引起的離心力，并 確定轉(zhuǎn)子的徑向位置，使其中心與汽缸中心保持一致。推力軸承的作用是承擔(dān)蒸汽作用在轉(zhuǎn)子上的軸向推力，并確定轉(zhuǎn)子的軸向位置， 使轉(zhuǎn)子與靜止部分保持一定的軸向間隙。因為汽輪機軸承的載荷大，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速高，一般支撐軸承采用液體摩擦的滑動軸 承。64、潤滑油在軸與軸承之間形成油膜，保持液體摩擦應(yīng)具備哪些條件？答：應(yīng)具備以下條件：兩表面之間應(yīng)構(gòu)成楔形間隙 油楔）；兩表面之間應(yīng)具有足夠的潤滑油量，而且潤滑油應(yīng)

56、具有合適的粘性；兩表面之間應(yīng)有足夠的相對運動速度，以便在油楔中產(chǎn)生所需要的內(nèi)部壓力。65、支持軸承的軸向長度對其產(chǎn)生的油壓和軸承的載荷能力有什么影 響？答：對于同一軸承，在其它條件 如轉(zhuǎn)速、軸瓦內(nèi)徑、軸頸直徑及潤滑油）相同 量，若軸承軸向長度越長，則產(chǎn)生油壓越大，軸承的承載能力越大，軸頸抬起越 高，偏心距越??；反之，軸承軸向長度越短，則產(chǎn)生油壓越小，承載能力越低， 偏心距越大。但是軸承長度過長，將影響軸承的冷卻，并增加轉(zhuǎn)子軸向長度，因 此，軸承不宜做得過長。66、什么是油膜振蕩現(xiàn)象，什么情況下會發(fā)生油膜振蕩，對軸承油膜的形成和轉(zhuǎn)子運動有何影響？答：旋轉(zhuǎn)的軸頸在滑動軸承中，帶動潤滑油高速流動，在

57、一定條件下，高速油流 反過來激勵軸頸，產(chǎn)生一種強烈的自激振動現(xiàn)象，這種現(xiàn)象稱為油膜振蕩。油膜 振蕩的振幅很大，會使軸承油膜破裂。軸頸與軸瓦碰撞以致?lián)p壞軸承。此外，因 其振動頻率剛好等于轉(zhuǎn)子的第一臨界轉(zhuǎn)速，成為轉(zhuǎn)子共振的激發(fā)力，使轉(zhuǎn)軸發(fā)生 象第一臨界轉(zhuǎn)速一樣的共振現(xiàn)象導(dǎo)致轉(zhuǎn)軸損壞。油膜振蕩只有在轉(zhuǎn)速高于第一臨 界轉(zhuǎn)速的兩倍才能發(fā)生。所以轉(zhuǎn)子的第一臨界轉(zhuǎn)速越低，其支持軸承發(fā)生油膜振 蕩的可參性越大。對于剛性轉(zhuǎn)子和第一臨界轉(zhuǎn)速大于 1500 轉(zhuǎn)/ 分指工作轉(zhuǎn)速為 3000 轉(zhuǎn)/ 分的機組）的撓性轉(zhuǎn)子，在工作轉(zhuǎn)速范圍之內(nèi)，不會產(chǎn)生油膜振蕩，只 可能發(fā)生半速渦動。67、影響油膜振蕩有哪些主要因素？答：臨

58、界轉(zhuǎn)速。對于剛性轉(zhuǎn)子和工作轉(zhuǎn)速小于 2倍的第一臨界轉(zhuǎn)速的撓性轉(zhuǎn)子, 不會發(fā)生油膜振蕩，至多只能發(fā)生半速渦動。但對于大功率的機組來說，各個轉(zhuǎn) 子或整個軸系的第一臨界轉(zhuǎn)速往往低于工作轉(zhuǎn)速的一半，因此有可能發(fā)生油膜振 蕩。相對偏心率。軸頸與軸瓦的絕對偏心距與它們的半徑差之比稱為相對偏心率。 軸頸在軸瓦中的相對偏心率越大，越不容易發(fā)生半速渦動和油膜振蕩；反之，相 對偏心度越小，則轉(zhuǎn)子越不穩(wěn)定，相對偏心率大于 0.7 時，軸頸在任何工況下都 不會發(fā)生油膜振蕩。潤滑油的粘度。潤滑油粘度越大，軸頸在旋轉(zhuǎn)時帶入油楔的油量越多，油膜越 厚，使軸頸在轉(zhuǎn)瓦中浮的越高，相對偏心率越小，軸頸就越容易失穩(wěn)而產(chǎn)生油膜 振蕩。因此，提高油溫，使油的粘度降低是有利于軸承的穩(wěn)定工作。軸承載荷。軸承載荷不同，將使軸徑在軸瓦中的相對偏心率不同，在一定轉(zhuǎn)速 下軸承在重載下的穩(wěn)定性比輕載時的穩(wěn)定性好，在重載時，軸頸相對偏心率較大， 而輕載時則相對