汽轮机原理及运行试题.docx

1、汽轮机原理及运行试题汽轮机原理及运行试题一、填空题（每小题1分，共20分）1排汽压力升高时，若保持机组功率不变，需增加进汽量，导致轴向推力 。2蒸汽在动叶流道内因摩擦而损耗的动能称为 。3在叶轮上装有两列动叶栅，并在两列动叶栅之间装一列固定不动的导向叶栅，这种级称为 级。4当主蒸汽温度不变，主蒸汽压力降低时，汽轮机的经济性将 。5机组转速和额定功率一定时，转子飞升时间常数与转子转动惯性成 比。6速度变动率较大的机组，在甩负荷时稳定转速也较 。7油动机时间常数越大，调节系统的动态特性越 。8对于复合调节汽轮机，在高负荷、中间负荷及低负荷区间，其调节方式一般应分别采用定压、滑压及 调节方式。9单位

2、发电量所消耗的标准煤量称为 。10为了提高循环热效率，现代汽轮机普遍采用的循环是 和再热循环。11抽汽压力损失导致能量质量的 。12对于采用节流调节的汽轮机，若定压运行，负荷下降，需使全部调节汽门的开度 。13与转轴自振频率相等的旋转角频率n对应的转速称为 。14对于调频叶片，由低频激振力引起的A0型振动，要求叶片自振频率与激振力频率之间的绝对差值不小于 。15随汽缸排汽温度升高，转子的相对胀差 。16通常情况下，法兰的平均温度比螺栓的温度 。17一般地，如果汽轮机转子发生动、静碰摩，则转子的惰走时间将 。18一般地，转子偏心率（晃度）增大，就表明转子已经 。19启动过程中，汽轮机各级前的压力

3、和温度逐渐 。20对于有些汽轮机，通常将启动分为冷态、 、热态和极热态启动。二、单项选择题（每小题1分，共15分。从每小题的四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的号码写在题干后面的括号内。）21非中间再热汽轮机，主蒸汽压力升高时，若初温保持不变，湿蒸汽区工作级的湿度（ ）增大 减小 不变 减小很多22汽轮机的初温升高，蒸汽在锅炉内的平均吸热温度提高，循环效率（ ）升高 降低 不变 降低很多23具有一定温度和压力的蒸汽在固定不动的喷嘴流道中膨胀加速，蒸汽的压力、温度将（ ）升高 降低 不变 不升高24亚临界参数机组，在高负荷下运行，采用滑压调节比定压调节的经济性（ ）高 低 相等 不能

4、确定25在调节系统动态过程中的被调量随时间的变化曲线称（ ）静态特征线 降速曲线 动态响应曲线 转子惰走曲线26我国规定机组并网后转速的允许变化范围为额定转速的（ ）1% 0.5% 0.01% 2%27循环水量减少时，若其它条件不变，则（ ） 循环水温升增大 排汽温度下降 排汽压力下降 真空提高28表面式加热器因水管破裂造成水从管内流出，则将导致（ ）加热器端差上升 加热器端差下降加热器端差不变 加热器端差下降或不变29不属于汽轮机通流部分结构参数的是（ ）喷嘴截面积 隔板、动叶等汽封间隙 动叶扭曲型线 高压轴封间隙30当零件内温度不均且不对称时，零件将产生变形；如果其膨胀或收缩受阻，零件内部

5、将产生（ ） 拉应力 热应力 压应力 剪切应力31无论何种形式的动叶片，蒸汽作用在其各截面上的切向弯曲应力与级内蒸汽流量和理想焓降（ ）无关 有关但不成比例 成正比 成反比32叶片的平均静应力愈大，工作温度愈高，叶片材料的抗振强度将（ ）愈高 愈低 不变 不一定33汽轮机带负荷过程的优化，主要是在确保机组安全的前提下（ ）减小升负荷速度 提高升负荷速度 增大热应力 减小热应力34在电网负荷低谷期间某些机组停机，待到负荷增加时，再将这些机组投入运行，这种目的的停机称为（ ） 紧急停机 一般事故停机 调峰停机 打闸停机35如果冲转时进入汽轮机的蒸汽过热度太小或为饱和蒸汽，则可能使汽轮机（ ） 加热

6、不足 出现冷却 热应力增大 热冲击减小三、名词解释题（每小题3分，共15分）36反动度37转子飞升时间常数38汽缸的相对内效率39大修停机40刚性转子四、简答题（每小题4分，共16分）41影响调节系统动态特性的主要因素是什么？42热耗率和微增热耗率的区别是什么？各自适用于什么场合？43汽轮机零件失效的主要原因有哪些？44汽轮机停机过程有什么特点？五、论述题（每小题7分，共14分）45试述汽轮机回热系统的设计原则是什么？46汽轮机启动冲转前，转子的偏心率（晃度）为什么要符合一定的要求？六、综合应用题（每小题10分，共20分）47某级等截面自由叶片，叶高l=9.8cm，叶片截面积A3.0cm2，最

7、小惯性矩I=0.8cm4，叶片材料的弹性模量E=1.960105Mpa，密度=7.75103kg/m3，转速n=3000r/min，外包T型叶根，根部坚固系数K=0.86，动频系数Bb=2.0，试求常温下叶片A0型振动的自振频率和动频率。48汽轮机的负荷调节方式有几种？各有什么优点？汽轮机原理及运行答案及评分标准一、填空题（每小题1分，共20分）1. 增大 2. 动叶损失 3. 复速或(速度) 4. 降低5. 正 6. 高 7. 差 8. 定压9. 发电标准煤耗率 10. 回热循环 11. 下降 12. 变小13. 临界转速 14. 7.5HZ 15. 减小 16. 高17. 缩短 18. 弯

8、曲 19. 增高 20. 温态二、单项选择题：每小题1分，共15分。21. 22. 23. 24. 25. 26. 28. 29. 30.31. 32. 33. 34. 35.三、名词解释：每小题3分，共15分。 36.级的反动度等于蒸汽在动叶栅的理想焓降与整级的理想焓降之比。 37汽轮发电机组转子在客定功率对应的驱动力矩作用下，转速由零上升到额定转速所需要的时间。 38蒸汽在该汽缸内有效焓降与理想焓降的比值。 39按预定计划对机组进行大修，以便可能恢复其健康水平和热力性能，这种目的的停机称为大修停机。 40工作转速低于转子的第一阶临界转速的转子称为刚性转子。四、简答题：每小题4分，共16分。

9、 41转子飞升时间常数、中间容积时间常数、汪动机时间常数、速度变动率、迟缓率。（答出4个给4分）。 42一区别： 热耗率主要用于评价机组的运行经济性。（1分） 微增热耗率是指每增加单位功率时热耗量的变化率。（1分） 二适用场合： 热耗率主要用于评价机组的运行经济性。（1分） 微增热耗率主要用于并列机组间负荷分配。（1分） 43在运行中零件失效的主要原因有： 零件的应力大于材料的承载能力；（1分）振动交变动应力过大，使材料产生疲劳裂纹；（1分）长期运行使材料的塑性变形超过允许范围；（1分）交变热应力使材料产生疲劳裂纹。（1分）44汽轮机进汽量逐渐降至零；（1分）各级前的蒸汽压力和温度逐渐降低；（

10、1分）汽缸和转子逐渐被冷却；（1分）受力也逐渐减小。（1分）五、论述题：每小题7分，共14分。45在加热效果相同的情况下，尽量多利用压力较低的抽汽，而少用压力较高的抽汽，使抽气在汽轮机内尽可能多作功。（4分）。汽轮机的回热系统即根据这一原则，经技术经济比较，进行优化设计而确定。（3分）。46汽轮机转子的偏心率（晃度）发生变化，表明转子已经发生了弯曲。（3分） 弯曲的转子冲转后，将产生不平衡的离心力，使其弯曲度增加，造成机组振动过大，甚至动静部分产生碰磨，形成重大事故。因此转子的偏心率必须符合要求，否则不允许启动（4分）。六、论述题：每小题10分，共20分。47.（4分） （2分）（4分）48汽

11、轮机有四种调节方式，喷嘴定压调节、节流定压调节、纯滑压调节、复合调节：（2分） 喷嘴定压调节：部分负荷下，汽轮机的进汽节流损失较小，内效率的变化也较小。（2分）节流定压调节：结构简单。负荷变化时，调节级后温度变化较小。（2分）滑压调节：部分负荷下节流损失最小，负荷变化时调节级后温度几乎不变（2分）复合调节：高负荷区，采用额定参数定压运行的经济性一般要高于滑压调节，而中间负荷时滑压运行的经济性较高，同时，其对外界负荷变化的适应性较高。因此，复合调节可以保证在各个负荷下均具有较高的经济性。（2分）一、填空题 ( 每空 1 分，共 10 分 ) 1. 满足 _ 条件的级称为反动级。 2. 一列静叶栅

12、和一列动叶栅组成了从 _ 转换为转子旋转机械能的基本单元，称之为“级”。 3. 当满足 _ 条件时，汽流在渐缩喷嘴斜切部分膨胀并偏转。 4. 在一定条件下，多级汽轮机的余速 _ ，所以其相对内效率比单级汽轮机高。 5. 影响多级汽轮机重热系数的因素有：汽轮机级数、蒸汽的状态、 _ 。 6. 采用凝汽设备后，可以在汽轮机的排汽口 _ ，以提高循环效率。 7. 运行时，汽轮机排汽量由外界负荷决定，要降低冷却水温升 t ，主要依靠 _ 来实现。 8. 为了提高调节系统滑阀灵敏度，可以采取的措施之一为 _ 。 9. 当负荷变化而引起电网频率变化时，自动分配给电网中每台机组的负荷变化额取决于各台机组的

13、_ 。 10._ 是传动放大机构的最后一级放大，通过高压油作用来提升调节汽阀。 二、单项选择题 ( 在每小题的四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的号填在题干的括号内。每小题 2 分，共 20 分 ) 1. 反动级的结构特点是动叶叶型 ( ) 。 A. 与静叶叶型相同 B. 完全对称弯曲 C. 近似对称弯曲 D. 横截面沿汽流方向不发生变化 2. 当汽轮机的级在 ( ) 情况下工作时，能使余速损失为最小。 A. 最大流量 B. 最佳速度比 C. 部发进汽 D. 全周进汽 3. 下列哪项不属于汽轮机末级的级内损失 ( ) 。 A. 叶轮摩擦损失 B. 湿汽损失 C. 部分进汽损失 D.

14、 余速损失 4. 下列哪一种力是汽轮机轴向推力的组成部分 ( ) 。 A. 蒸汽作用在叶轮面上的力 B. 蒸汽作用在隔板体上的力 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 5. 凝汽式汽轮机的低压缸排汽压力( ) 大气压。 A. 大于 B. 等于 C. 小于 D. 略大于 6. 当凝汽器抽气口压力一定时，若汽阻增大，凝汽器喉部压力就 ( ) 。 A. 降低 B. 升高 C. 不变 D. 波动 7. 在运行中采用胶球清洗装置，对凝汽器经常进行清洗，主要可以减少 ( ) 。 A. 温升 B. 真空 C. 进汽量 D. 端差 8. 汽轮机调节系统的速度变动率一般范围为 ( ) 。

15、 A. 1% 3% B. 1% 6% C. 3% 6% D. 3% 10% 9. 调节系统迟缓区的存在破坏了功率与转速的单值对应关系，机组孤立运行时，迟缓的影响主要反映在 ( ) 上。 A. 转速 B. 功率 C. 速度变动率 D. 电网频率 10. 为了解决单元制机组的蒸汽流量匹配，中间再热式汽轮机通常设有 ( ) 。 A. 主蒸汽系统 B. 旁路系统 C. 再热系统 D. 疏水系统 三、简答题 ( 每小题 5 分，共 25 分 ) 1. 什么是部分进汽度 ? 试分析采用部分进汽的原因。 2. 什么是多级汽轮机的重热现象 ? 重热系数是否越大越好 ? 为什么 ? 3. 当凝汽器漏入空气后将对

16、汽轮机组运行产生什么影响 ? 4. 一个闭环的汽轮机自动调节系统，通常可以分为哪四个基本组成部分 ? 并对其功能作简要说明。 5. 试利用调速系统静态特性曲线，分析如何操作同步器实现二次调频 ? 四、名词解释 ( 每小题 5 分，共 25 分 ) 1. 径高比 2. 热耗率 3. 凝汽器热力特性4. 油动机提升力倍数 5. 动态过调 五、计算题 ( 每小题 10 分，共 20 分 ) 1. 某凝汽式汽轮机的凝汽器在设计工况下排汽压力 pc=0.014MPa, 对应的饱和温度 ts=52.6 ，每千克蒸汽的凝结放热量 (hc-hc )=2180kJ/kg ，冷却水进水温度 tw1=30 ，冷却倍

17、率 m=60 。试计算冷却水在凝汽器中的温升、传热端差。水的定压比热 cp=4.1868kJ/(kg K) 2. 已知某纯冲动级喷嘴出口蒸汽速度 c1=665m/s ，出汽角 1 =12 ，动叶圆周速度 u=322m/s, 若动叶进、出口角度相等，喷嘴速度系数 =0.97, 动叶速度系数 =0.90, 通过该级的蒸汽流量 G=1.8kg/s 。试求： (1) 蒸汽进入动叶的相对速度 w1 和角度 1 ； (2)蒸汽作用在动叶上的周向力 Fu。一、单项选择题（本大题共 20 小题，每小题 1 分，共 20 分） 在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错

18、选、多选或未选均无分。 1. 型号为 N300-16.7/538/538 的汽轮机是 ( ) 。A. 一次调整抽汽式汽轮机 B. 凝汽式汽轮机C. 背压式汽轮机 D. 工业用汽轮机 2. 在圆周速度相同的情况下，作功能力最大的级为 ( ) 。A. 纯冲动级 B. 带反动度的冲动级C. 复速级 D. 反动级3. 在各自最佳速比下，轮周效率最高的级是 ( ) 。A. 纯冲动级 B. 带反动度的冲动级C. 复速级 D. 反动级4. 蒸汽在喷嘴斜切部分膨胀的条件是 ( ) 。A. 喷嘴后压力小于临界压力 B. 喷嘴后压力等于临界压力C. 喷嘴后压力大于临界压力 D. 喷嘴后压力大于喷嘴前压力5. 在反

19、动级中，下列哪种说法正确 ?( )A. 蒸汽在喷嘴中的理想焓降为零B. 蒸汽在动叶中的理想焓降为零C. 蒸汽在喷嘴与动叶中的理想焓降相等D. 蒸汽在喷嘴中的理想焓降小于动叶中的理想焓降6. 下列哪个措施可以减小叶高损失 ?( )A. 加长叶片 B. 缩短叶片C. 加厚叶片 D. 减薄叶片7. 下列哪种措施可以减小级的扇形损失 ?( )A. 采用部分进汽 B. 采用去湿槽C. 采用扭叶片 D. 采用复速级8. 新蒸汽压力为 15.69MPa 17.65MPa 的汽轮机属于 ( ) 。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9. 在多级汽轮机中重热系数越大，说明

20、( ) 。A. 各级的损失越大 B. 机械损失越大C. 轴封漏汽损失越大 D. 排汽阻力损失越大10. 表示凝汽式汽轮发电机组经济性的下列指标中，较完善的指标是 ( ) 。A. 汽耗率 B. 热耗率C. 循环热效率 D. 电功率11. 下列说法正确的是 ( ) 。A. 增加轴封齿数可以减少轴封漏汽 B. 减少轴封齿数可以减少轴封漏汽C. 加大轴封直径可以减少轴封漏汽 D. 以上说法都不对12. 多级汽轮机的轴向推力包括 ( ) 。A. 蒸汽作用在动叶上的轴向力 B. 蒸汽作用在喷嘴上的轴向力C. 蒸汽作用在隔板上的轴向力 D. 蒸汽作用在汽缸上的轴向力13. 凝汽器的冷却倍率是指 ( ) 。A

21、. 进入凝汽器的冷却水量与进入凝汽器的蒸汽量之比B. 进入凝汽器的蒸汽量与进入凝汽器的冷却水量之比C. 冷却水在凝汽器中的流程次数D. 冷却水吸热量与蒸汽放热量之比14. 在其它条件不变的情况下，进入凝汽器的蒸汽量减少，则 ( ) 。A. 凝汽器的真空度降低 B. 凝汽器的真空度提高C. 凝汽器的真空度不变 D. 真空度变化不能确定15. 在其它条件不变的情况下，冷却水量越大，则 ( ) 。A. 凝汽器的真空度越高 B. 凝汽器的真空度越低C. 机组的效率越高 D. 机组的效率越低 16. 凝结水过冷度增大的可能原因是 ( ) 。A. 凝汽器水位过高 B. 冷却水量减少C. 冷却水量增加 D.

22、 冷却水管结垢17.DEH 调节系统指的是 ( ) 。A. 机械式调节系统 B. 液压式调节系统C. 模拟量电液调节系统 D. 数字式电液调节系统18. 某 300MW 并网运行的机组的速度变动率 =6% ，在电网频率从 49.8Hz 升到 50Hz 时，机组的功率变化为 ( ) 。A.20MW B.12MWC.10MW D.15MW19. 决定调速汽门关闭速度的因素是 ( ) 。A. 油动机时间常数 B. 速度变动率C. 中间容积时间常数 D. 转子飞升时间常数20. 对液压调节系统的迟缓率一般要求 ( ) 。A. 小于 0.03% 0.05% B. 小于 0.3% 0.5%C. 小于 3%

23、 5% D. 小于 30% 50%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备选项中有二个至四个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选、少选或未选均无分。 21. 可减少湿汽损失的措施包括 ( ) 。A. 提高汽轮机排汽压力 B. 采用去湿装置C. 采用扭叶片 D. 提高初压22. 在纯冲动级中，下列说法正确的是 ( ) 。A. 蒸汽只在动叶中膨胀 B. 蒸汽只在喷嘴中膨胀C. 蒸汽在喷嘴和动叶中都膨胀 D. 动叶前后蒸汽压力相等23. 汽轮机级内漏汽主要发生在下列哪些部位 ?( )A. 隔板汽封 B. 动叶根部C. 动叶

24、顶部 D. 叶轮轮面和隔板间隙24. 按工作原理分类，汽轮机可分为下列哪几种类型 ?( )A. 冲动式汽轮机 B. 反动式汽轮机C. 中间再热式汽轮机 D. 背压式汽轮机25. 平衡汽轮机轴向推力常用措施包括 ( ) 。A. 采用平衡活塞 B. 在叶轮上开平衡孔C. 采用反动级 D. 汽缸对置布置26. 轴封系统的作用包括 ( ) 。A. 防上蒸汽从缸内向缸外泄漏 B. 防止空气从缸外向缸内泄漏C. 防止润滑油进入汽缸 D. 防止凝结水进入汽缸27. 提高凝汽器真空的措施包括 ( ) 。A. 增加循环水量 B. 减小循环水量C. 降低循环水入口温度 D. 提高循环水入口温度28. 性能良好的凝

25、汽器应该 ( ) 。A. 汽阻大 B. 水阻大C. 传热性能好 D. 过冷度小29. 衡量调速系统动态性能的指标有 ( ) 。 A. 稳定性 B. 速度变动率C. 动态超调量 D. 过渡过程时间30. 汽轮机的常见保护系统包括 ( ) 。A. 超速保护 B. 轴向位移保护C. 低负荷保护 D. 低油压保护三、名词解释（本大题共 5 小题，每小题 3 分，共 15 分） 31. 级的最佳速比32. 汽轮发电机组的汽耗率33. 进汽机构的节流损失34. 调速系统的迟缓率35. 一次调频四、简答题（本大题共 6 小题，共 30 分） 36.(5 分 ) 试述汽轮机级内有哪些损失 ?37.(5 分 )

26、 何为多级汽轮机的重热现象和重热系数 ?38.(6 分 ) 试述凝汽器的最佳真空是如何确定的 ?39.(5 分 ) 抽气器的主要作用是什么 ? 其主要类型有哪些 ?40.(5 分 ) 画图说明调速系统静态特性曲线的合理形状。41.(4 分 ) 试述同步器的主要作用。五、计算题（本大题共 1 小题， 15 分） 42. 已知某级级前蒸汽入口速度 C0=0.0m/s, 级的理想焓降 ht=78.0kJ/kg, 级的反动度 m =0.3, 1 =12 ， 2 =18 ，圆周速度 u=178m/s ，喷嘴速度系数 =0.97 ，动叶速度系数 =0.9 ，余速利用系数 0 =1.0 。(1) 计算动叶进

27、出口汽流绝对速度及相对速度。(2) 画出动叶进出口速度三角形。(3) 画出该级热力过程线并标注各符号。一、填空题 ( 每空 1 分，共 10 分 ) 1. 级的反动度定义为蒸汽在动叶栅内膨胀时的理想焓降与 _ 之比。2. 纯冲动级的最佳速度比为 _ 。3. 汽轮机级中喷嘴的作用是： _ 。4. 在多级汽轮机中设置轴封系统的目的：在高压段阻止蒸汽外漏，在低压段阻止 _ 。5. 多级汽轮机在设计工况下能保证每一级都在 _ 附近工作，所以它比单级汽轮机的相对内效率高。6. 凝汽器中，凝结水温度比凝汽器喉部压力下的饱和温度要低，其温差称为 _ 。7. 当冷却水量和冷却水进口温度一定时，凝汽器真空随机组

28、负荷的 _ 而升高。8. 电力生产质量指标之一的供电频率，取决于汽轮发电机组的 _ 。9. 油动机有两个重要技术指标是 _ 和油动机的时间常数。10. 为了确保机组安全，汽轮机都配备了超速保护装置，一旦转速上升到 _n0 时，超速保护动作，紧急停机。二、单项选择题 ( 在每小题的四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的序号填在题干的括号内。每小题 2 分，共 20 分 ) 1. 如果汽流具有初速 c0 ，焓值 h0 ，那么该汽流具有滞止焓值为 ( ) 。A.c0+ B.h0+ C. h0+ D.h0+ 2. 当喷嘴和动叶的叶型选定以后，影响汽轮机级轮周效率的主要因素为 ( ) 。A.

29、部分进汽损失 B. 余速损失C. 动叶能量损失 D. 喷嘴能量损失3. 下列哪一项 不属于汽轮机级内损失 ?( )A. 叶轮摩擦损失 B. 级内漏汽损失C. 部分进汽损失 D. 排汽阻力损失4. 下列哪一种 不是常用的轴向推力平衡方法 ?( )A. 汽缸内、外分缸法 B. 汽缸反向布置法C. 平衡活塞法 D. 叶轮上开平衡孔法5. 多级汽轮机末级受冲刷腐蚀最严重的部位是( ) 。 A. 动叶根部背弧处 B. 静叶根部背弧处C. 动叶顶部背弧处 D. 静叶顶部背弧处6. 当提高凝汽器的传热性能以后，主要可以使 ( ) 减小，降低汽轮机排汽压力。A. 水阻 B. 流程数C. 传热端差 D. 冷却水温升7. 当机组采用冷态滑参数启动方式时，为了便于操作，采用 (