汽轮机基础知识技术问答.docx
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汽轮机基础知识技术问答
汽轮机基础知识技术问答
1.什么足调节汽门的重叠度？
为什么必须有重叠度？
采用喷嘴调节的汽轮机，一般都有几个调节汽门。
当前一个调节汽门尚未完全开启时，就让后一个调节汽门开启，即称调节汽门具有一定的重叠度。
调节汽门的重叠度通常为功％左右，也就是说，前一个调节汽门开启到阀后压力为阀前压力的90％左右时，后一个调节汽门随即开启。
如果调节汽门没有重叠度，执行机构的特性曲线就有波折，这时调节系统的静态特性也就不是一根平滑的曲线，这样的调节系统就不能平稳地工作，所以调节汽门必须要有重叠度。
2.什么叫调节系统速度变动率？
对速度变动率有何要求了
从调节系统静态特性曲线可以看到，单机运行从空负荷到额定负荷，汽轮机的转速由n2降低至n1，该转速变化值与额定转速n0之比称之为速度变动率，以δ表示
δ=n1-n2/n0×100%
δ较小的调节系统具有负荷变化灵活的优点，适用于担负调频负荷的机组；云较大的调节系统负荷稳定性好，适用于担负基本负荷的机组；沙太大，则甩负荷时机组易超速；占太小调节系统可能出现晃动，故一般取4%-6％。
速度变动率与静态特性曲线有关，曲线越陡，则速度变动率越大，反之则应越小。
3.什么是调节系统的迟缓率？
调节系统在动作过程中阻力，同时由于部件的间隙
必须克服各活动部件内的摩擦重叠度等影响，使静态特性在升速和降速时并不相同，变成两条几乎平行的曲线。
换句话说，必须使转速多变化一定数值，将阻力、间隙克服后，调节汽门反方向动作才刚刚开始。
同一负荷下可能的最大转速变动△n，和额定转速n0之比叫做迟缓率（又称为不灵敏度）,通常用字母ε表示
ε=△n/n0×100%
4.调节系统迟缓率过大，对汽轮机运行有什么影响？
调节系统迟缓率过大造成对汽轮机运行的影响有：
（l）在汽轮机空负荷时；由于调节系统迟缓率过大，将引起汽轮机的转速不稳定，从而使并列困难。
（2）汽轮机并网后，由于迟缓率过大，将会引起负荷的摆动。
（3）当机组负荷骤然甩至零时，因迟缓率过大、使调节汽门不能立即关闭，造成转速突升，致使危急保安器动作。
如危急保安器有故漳不动作，那就会造成超速飞车的恶性事故。
2汽轮机基础知识技术问答
第一部分选择题
一、单项选择题（本大题共10小题，每小题1.5分，共20分）在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。
1．目前在汽轮机末级常用的去湿措施是（）
A.采用去湿槽B.在叶片背弧镶焊硬质合金
C.加装护罩D.超临界汽轮机
2．新蒸汽初参数为16.7Mpa的汽轮机为（）
A.高压汽轮机B.超高压汽轮机
C.亚临界汽轮机D.超临界汽轮机
3．汽轮机内蒸汽流动总体方向大致平行于转轴的汽轮机称为（）
A.向心式汽轮机B.辐流式汽轮机
C.周流式汽轮机D.轴流式汽轮机
4．相同平均直径的反动级与纯冲动级保持最高轮周效率时的做功能力比为（）
A.1:
1B.1:
2
C.2:
1D.1:
4
5．采用下列哪种措施可以提高凝汽式汽轮机末级的蒸汽干度（）
A.提高背压B.提高初压
C.扇形损失D.叶轮磨擦损失
6．采用扭叶片可以减少
A.湿汽损失B.漏汽损失
C.扇形损失D.叶轮磨擦损失
7．设为喷嘴实际压力比，为临界压力比，当时，蒸汽在喷嘴斜切部分有膨胀。
（）
A.B.
C.D.
8．反动级的最佳速比为。
（其中为喷嘴出汽角）（）
A.B.
C.D.
9．目前大型高效机组的电厂效率可以达到（）
A.40%左右B.60%左右
C.70%左右D.90%左右
10．以下说法正确的是（）
A.可以通过提高重热系数的办法，画提主多级汽轮机的相对内效率
B.不能采用提高重热系数的方法来提高汽轮机的相对内效率
C.提高重热系数，可能提高多级汽轮机的相对内效率，也可能降低多级汽轮机的相对内效率
D.重热系数与相对内效率无关
11．北压式汽轮机的排汽压力（）
A.小于大气压力B.等于大气压力
C.略低于大气压力D.大于大气压力
12．下列哪一种力是轴向推力的组成部分（）
A.蒸汽作用在隔板上的力B.蒸汽作用在转子凸肩上的力
C.蒸汽作用在静叶栅上的力D.蒸汽作用在静叶持环上的力
13．多背压凝汽器（）
A.可用于单汽口的汽轮机
B.可用于多排汽口的汽轮机
C.可提高凝结水的过冷度
D.冷却水出口温度高于单北压凝汽器的冷却水出口温度
14．在凝汽式汽轮机中，应用最广泛的冷却水管材料是（）
A.碳钢管B.铁基合金管
C.铜合金管D.镀锌管
15．当汽轮机负荷升高时，若其它条件不变，凝汽器的（）
A.冷却倍率会提高B.真空度会升高
C.真空度不变D.真空度会降低
16．真空系统严密性不合格时（）
A.凝汽器的端差将会增大B.凝汽器的端差将减小
C.凝汽器的循环水温升将增大D.凝汽器的冷却水温度将提高
17．电液转换器的任务是（）
A.测量汽轮机转速信号B.把液压量转换成电气量去控制油动机
C.把民气量转换成液压量去控制油动机D.把发电机的电压信号转换为油压信号
18．为了保证机组运行稳定，调节系统速度变动率一般应取为合适。
（）
A.1%-2%B.3%-6%
C.6%-9%D.9%-12%
19．设A、B两台机组并网运行，其静态特性曲线如图所示；当电网周波上升时，两台机组一次调频后所带功率为PA和PB，则：
（）
A.PA>PB
B.两机组的功率大小关系不定
C.PA=PB
D.PA>PB
20．危急保安器的作用是（）
A.防止机组超速，造成设备毁坏B.防止机组真空度遭到破坏
C.防止机组发生火灾D.防止汽轮机进水
二、多项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）在每小题列出的四个选取项中有二至四个选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。
多选、少选、错选均无分。
21．衡量调节系统动态特性的指标有（）
A.稳定性B.动态超调量
C.过渡过程时间D.速度变动率
22．汽轮机供油系统的组成部分包括（）
A.轴承B.冷油器
C.润滑油泵D.油动机
23．汽轮机调节系统的组成部分包括（）
A.反馈装置B.调速器
：
汽轮机基础知识技术问答
C.自动主汽门D.传动放大装置
24．影响凝汽器真空的主要因素包括（）
A.空气漏入量B.冷却水温度
C.循环水量D.汽机通流部分结垢
25．推力轴承的作用有（）
A.支承转子B.承担轴系剩余轴向推力
C.转子的轴向定位D.转子的径向定位
26．火力发电厂评价机组经济性的指标包括（）
A.热耗率B.汽耗率
C.电功率D.绝对电效率
27．汽轮机的调节级存在以下哪几种级内损失（）
A.部分进汽损失B.湿汽损失
C.叶高损失D.叶轮磨擦损失
28．根据某汽轮机的型号N300——16.7/537/537下列几个信息是正确的（）
A.凝汽式汽轮机B.额定功率300MW
C.主汽压力16.7MpaD.主汽温度537℃
29．减小隔板漏汽损失的方法有（）
A.在动叶顶部安装叶顶汽封B.加装隔板汽封
C.在动叶根部安装径向汽封D.采用适当的反动度
30．汽轮机的转子部件包括（）
A.主轴B.叶轮C.喷嘴D.动叶
第一部分非选择题
三、名词解释（本大题共5小题，每小题3分，共15分）
31．最佳速比
32．汽耗率
33．凝结水的过冷度
34．凝汽器的最有利真空
35．一次调频
四、简答题（本大题共6小题，共30分）
36．按汽轮机能量转换方式的不同，汽轮机的“级”可分为哪四种类型？
每一种类型的“级”有什么特点？
（8分）
37．简单总结汽轮机中汽封的工作原理。
（4分）
38．为什么说多级汽轮机的循环效率可以比单级汽轮机增大很多？
（6分）
39．电厂凝汽设备的任务是什么？
（2分）
40．说明电厂凝汽系统中各设备的作用是什么？
（4分）
41．液压调节系统和数字电液调节系统平移静态特性曲线的方式有什么不同？
（6分）
五、计算题（本大题共2小题，共15分）
42．某机组蒸汽参数，各点焓值如图所示，蒸汽流量G0=9840kg/h，在没有回热抽汽的工况下，计算：
（5分）
（1）汽轮机的相对内效率
（2）汽轮机的内功率Pi
43．已知某级c0=0m/s,w1=158m/s,c1=293m/s,w2=157m/s,c2=62.5m/s,轴向排汽（a2=900），喷嘴和动叶速度系数分别为Φ=0.95,Φ=0.88。
（10分）
1．计算级的平均度Ωm
2．作出级的动叶进、出口速度三角形，并在图中标出各参数。
电厂汽轮机试题参考答案及评分标准
一、单项选择题（本大题共20小题，每小题1分，共20分）
1.A2.C3.D4.B5.A
6.C7.B8.A9.A10.B
11.D12.B13.B14.C15.D
16.A17.C18.B19.D20.A
二、多项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）
21.ABC22.BC23.ABD24.ABC25.BC
26.ABD27.ACD28.ABD29.BCD30.ABD
【评分标准】
多选、少选、错选均不给分。
三、名词解释（本大题共5小题，每小题3分，共15分）
31．【参考答案及评分标准】
轮周效率最大时的速比称为最佳速比。
32.【参考答案及评分标准】
每生产1Kw·h电能所消耗的蒸汽量。
33．【参考答案及评分标准】
凝结水温度tc比凝汽器喉部压力下的饱和温度ts低的值，称为凝结水的过冷度。
34．【参考答案及评分标准】
靠增加冷却水量来提高凝汽器真空，当汽轮机功率增加值ΔPT与循环泵耗功增加值ΔPP之差达到最大时，凝汽器的真空称为凝汽器的最有利真空。
评分意见：
只要意思表达正确，可以不按上述原话回答。
35．【参考答案及评分标准】
因电网负荷改变而引起电网频率变化时，电网中全部并列运行的机组均自动地按其静态特性承担一定的负荷变化以减少电网频率的改变，称为一次调频。
评分意见：
回答中一定要有“机组均自动地按其静态特性承担一定的负荷变化”字语。
、简答题（本大题共6小题，共30分）
36．【参考答案及评分标准】
汽轮机的级包括：
纯冲动级，带反动度的冲动级，复速级，反动级四种类型。
特点如下：
（1）纯冲动级：
反动度为零。
蒸汽只在喷嘴叶栅中进行膨胀，在动叶中蒸汽只改变方向不膨胀；动叶汽道截面沿流动方向不发生变化。
4：
汽轮机基础知识技术问答
（2）带反动度的冲动级：
动叶有一定的反动度（一般0.05-0.20），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，动叶通道沿流动方向具有一定的收缩趋势。
（3）复速级：
在单列级动叶之后增加一列使汽流转向的导叶和一列动叶，利用第一列动叶出口较大的余速。
蒸汽在第一列动叶作功后，经转向导叶进入第二列动叶，继续将蒸汽的动能转换成机械能。
（4）反动级：
蒸汽在级中的焓降，平均分配在喷嘴和动叶中。
结构特点，动叶叶型与喷嘴叶型相同。
评分意见：
每种级答出2个特点即可得2分。
37．【参考答案及评分标准】
在汽轮机的汽封圈上，有若干个高低相关的汽封片（齿），蒸汽从高压端泄入汽封，当经过第一个汽封片的的狭缝时，由于汽封片的节流作用，蒸汽膨胀、降压，这一过程如同蒸汽通过喷嘴的过程一样，蒸汽进入汽封片的腔室后形成涡流消耗动能变成热量，然后进入下一腔室，这样蒸汽压力便逐齿降低。
因此，在给定压差下，如果汽封片数越多，则每一汽封片的两侧压差越小，漏汽量也就越小。
评分意见：
本题答出蒸汽在汽封片前后的压差小→漏汽量小这一关键点给3分；答出汽封内蒸汽流动过程的给1分。
38．【参考答案及评分标准】
由于多级汽轮机的焓降可以比单级汽轮机增大很多，因而多级汽轮机的：
（1）蒸汽初参数可大大提高；
（2）排汽压力可以降至很低；
（3）可以采用回热循环；
（4）还可以采用中间再热循环
所以多级汽轮机的循环热效率可以比单级汽轮机增大很多。
评分意见：
每一点签出给1.5分。
39．【参考答案及评分标准】
电厂凝汽设备的任务是：
（1）在汽轮机的排汽口建立并维持规定的真空度；
（2）将汽轮机的排汽凝结成洁净的凝结水；
评分意见：
答对每个得1分。
40．【参考答案及评分标准】
凝汽设备有凝汽器、抽气器、循环水泵和凝结水泵组成。
它们的作用分别为：
（1）凝汽器：
将汽轮机排汽凝结成水；
（2）抽气器：
抽出漏入凝汽器的不凝结气体；
（3）循环水泵：
使冷却水流经凝汽器，将蒸汽的凝结潜热带走；
（4）凝结水泵：
将凝结水从凝汽器中排出。
评分意见：
答对每个得1分。
41．【参考答案及评分标准】
液压调节系统通过同步器平移调节系统静态特性曲线。
而电液调节系统则是通过转速给定和功率给定来实际平移静态特性曲线的作用。
评分意见：
液压调节系统——同步器
电液调节系统——转速给定和功率给定
为关键知识点，答出一个得3分，答出两个得6分。
五、计算题（本大题共2个小题，第一小题5分，第二小题10分，共15分）
42．【参考答案及评分标准】
应将汽轮机转子放置在汽缸轴承上，首先将测量部位打磨光滑，
一般将测量部位定在转子中部，将千分表架固定在汽缸水平结合面上
，表的测量杆支持到被测表面上并与被测面垂直，将转子被测圆周分成8等份，逆旋转方向编号，顺时针盘动转子从编号1开始测量，依次记录各点测值，最后回到位置1的测数必须与起始时的测数相符，所
测出的数值、方向应有规律，否则应查明原因，并重新测量，每个直
径两端所测的数值之差叫这个直径上的晃度。
所测各个晃度值中最大值为转子的晃动度，不仅要掌握晃动度的大小，还应指明最大晃度的
方位。
名词解释
一次调频:
各机组并网运行时,受外界负荷变动影响,电网频率发生变化,这时,各机组的调节系统参与调节作用,改变各机组所带的负荷,使之与外界负荷相平衡.同时,还尽力减少电网频率的变化,这一过程即为一次调频.
二次调频:
一次调频是有差调节,不有维持电网频率不变,只能缓和电网频率的改变程度.所以还需要利用同步器增、减速某些机组的负荷，以恢复电网频率，这一过程称为二次调频。
只有经过二次调频后，电网频率才能精确地保持恒定值。
二次调频目前有两种方法：
1，由调总下令各厂调整负荷。
2，机组采用AGC方式，实现机组负荷自动调度
简单的说，一次调频是汽轮机调速系统要据电网频率的变化，自发的进行调整机组负荷以恢复电网频率，二次调频是人为根据电网频率高低来调整机组负荷
15：
机组启动时锅炉和汽轮机需要解除和投入哪些保护？
从常规上来讲：
机、炉启动前所有保护都在退出状态，根据不同状态投入相同的保护装置。
锅炉点火后投入：
炉膛压力保护；一般50%负荷机组运行稳定时投入：
两台给水泵全停、送风机全停、燃料全中断、机炉横向；负荷达到70%机组运行稳定时投入：
汽包水位保护；全负荷组运行稳定时投入：
全炉膛熄火。
汽轮机冲转前投入：
轴向位移、差胀、汽机超速、润滑油压低、轴承温度、轴振动；机组并网后投入：
排汽真空、机电横向。
16运行中需要监视的参数
汽轮机蒸汽参数分进汽参数、抽汽参数和排汽参数，分别为：
进汽温度、进汽压力、进汽流量；抽汽温度、抽汽压力、抽汽流量；排汽温度、排汽压力、排汽流量。
有的汽轮机带有中间再热，再热蒸汽为汽轮机进汽；不论抽汽有多少级或是工业抽汽，都为抽汽；不论是正压排汽还是负压排汽统称为排汽。
18：
汽轮机紧急停机详细步骤
应按下列操作程序进行：
1、手打危急保安器，使自动主汽阀、调节汽阀及抽汽逆上阀全部迅速关闭，切断进入汽轮机的所有蒸汽通道，并检查确认上述各汽阀已关闭严密；
2、对于并网运行的发电机组应向主控室发出“机器危险”信号，收到“解列”信号后，检查转速是否下降；
3、启动辅助油泵向轴承供润滑油；
4、需要破坏真空的紧急停机，应停止抽气器并开启真
5、空破坏门破坏真空，增加叶片鼓风作用使转子迅速停止；
6、当因汽轮机进水而紧急停机时，应打开全部疏水阀
加强疏水；
7、将事故报告有关部门。
其他按正常停机进行操作
20：
有功功率、无功功率的概念？
励磁机的调节方式有调节有功和无
有功功率:
电能用于做功被消耗，它们转化为热能、光能、机械能或化学能等，称为有功功率；又叫平均功率。
交流电的瞬时功率不是一个恒定值，功率在一个周期内的平均值叫做有功功率，它是指在电路中电阻部分所消耗的功率，以字母P表示，单位瓦特。
无功功率:
具有电感和电容的交流电路中，电感的磁场或电容的电场在一个周期内的一部分时间内从电源吸收能量，另一部分时间内将能量返回电源。
在整个周期内平均功率为零，也就是没有能量消耗。
但能量是在电源和电感或电容之间来回交换的。
能量交换率的最大值叫做无功功率。
比如40瓦的日光灯，除需40多瓦有功功率（镇流器也需消耗一部分有功功率）来发光外，还需80乏左右的无功功率供镇流器的线圈建立交变磁场用。
由于它不对外做功，才被称之为“无功”。
无功功率的符号用Q表示，单位为乏（Var）或千乏（kVar）。
首先要明白一个基本概念：
励磁机只能调节发电机机组的无功功率，有功功率的调节必须通过调节原动机（水轮机或汽轮机）的出力来控制。
励磁装置通过改变流过转子的电大小流来调节发电机的无功输出。
无功功率在电网中的作用：
无功功率比较抽象，它是用于电路内电场与磁场的交换，并用来在电气设备中建立和维持磁场的电功率。
它不对外作功，而是转变为其他形式的能量。
凡是有电磁线圈的电气设备，要建立磁场，就要消耗无功功率。
配电网中的电感性电气设备如变压器、电动机、电焊机、空调器、洗衣机、电冰箱、钠灯、日光灯等投入运行后，不仅要从电力网中吸收有功功率用于做功，而且还要吸收无功功率建立磁场，这样就导致电力客户的自然功率因数一般都比较低。
有功功率的作用：
保持用电设备正常运行所需的电功率，也就是将电能转换为其他形式能量（机械能、光能、热能）。
21：
无功是怎么发出来的？
发电机励磁绕组工作于过励状态，将输出相位超前电压的电流，调节励磁电流可以调节发电机的工作状态，以调整输出的无功功率。
22：
发电机无功发生原理
电压的波动主要由无功负荷引起的，当无功出现缺额时，即感性负载过剩时，其对发电机产生去磁电枢反应，使气隙的磁场被削弱，端电压便降低。
这时需增加转子电流，即增加无功，以补偿去磁电枢反应部分。
反之，当无功过剩，端电压便升高，此时需减少转子电流，即减无功。
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