華電汽輪機(jī)復(fù)習(xí)

1、考試寶典華電11級(jí) 孫旭鴻滯止參數(shù)：具有一定流速的蒸汽，如果假想蒸汽等熵地制止到速度為0時(shí)的狀態(tài)，該狀態(tài)為滯止?fàn)顟B(tài)，其參數(shù)叫滯止參數(shù)氣流在斜切部分方向偏轉(zhuǎn)的根本原因：喉部截面之后繼續(xù)膨脹的氣流是超音速氣流，它膨脹時(shí)，比容的增大比流速的增大要快，必須在漸擴(kuò)通道內(nèi)才能膨脹，在噴嘴高度變化不大而另一側(cè)又有壁面阻擋情況下，氣流只有偏向另一側(cè)才能擴(kuò)大通流面積噴嘴的極限膨脹壓力：隨著背壓降低，參加膨脹的斜切部分?jǐn)U大，斜切部分達(dá)到極限膨脹時(shí)噴嘴出口所對(duì)應(yīng)的壓力假想速比：圓周速度與假想全級(jí)滯止理想比焓降都在噴嘴中等比熵膨脹的假想出口速度的比值余速利用對(duì)最佳速比與輪周關(guān)系的影響：增大了輪周效率；最佳速比附近輪周

2、效率敏感度下降，提高了適應(yīng)工況變化的能力；使速比向增大方向移動(dòng)；使輪周效率失去了對(duì)應(yīng)于最高的基本對(duì)稱性復(fù)速級(jí)效率低原因及優(yōu)點(diǎn)：增加了導(dǎo)葉和第二列動(dòng)葉中的能量損失，而且使第一列動(dòng)葉中的損失增大。在圓周速度相同時(shí)，能承擔(dān)比單列級(jí)大得多的理想比焓降，故采用復(fù)速級(jí)能使汽輪機(jī)的級(jí)數(shù)減少，結(jié)構(gòu)緊湊；當(dāng)它作為多級(jí)汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)級(jí)時(shí)，蒸汽壓力和溫度在這一級(jí)下降較多，減少了汽輪機(jī)在高溫高壓蒸汽下工作的區(qū)域，不僅能減少高溫材料，降低制造成本，而且有利于改善汽輪機(jī)的變工況性能葉型損失：附面層中的摩擦損失；附面層脫離引起的渦流損失；尾跡損失；沖波損失。影響因素：進(jìn)汽角、相對(duì)節(jié)距（節(jié)距增大時(shí)，腹面對(duì)汽流約束減弱，背面出口

3、段擴(kuò)壓范圍和擴(kuò)壓程度增加，是葉型損失增大；節(jié)距減小時(shí)，單位流量摩擦增厚，出口邊相對(duì)厚度增加，尾跡損失增大）和汽流馬赫數(shù)。葉輪摩擦損失：葉輪兩側(cè)及圍帶表面的粗糙度引起的摩擦損失；子午面內(nèi)的渦流運(yùn)動(dòng)引起的損失。部分進(jìn)汽損失：由鼓風(fēng)損失（與部分進(jìn)氣度成反比）和斥汽損失（與噴嘴組數(shù)成正比）兩部分組成。級(jí)的部分進(jìn)氣度：裝有噴嘴的弧段長(zhǎng)度與整個(gè)圓周長(zhǎng)度的比值。漏氣損失：由隔板漏氣損失和動(dòng)葉頂部漏氣損失組成。減小措施：盡量減小徑向間隙，但汽輪機(jī)在啟動(dòng)等情況下，靜止部分和轉(zhuǎn)動(dòng)部分受熱不均，溫差較大，為避免兩者摩擦，徑向間隙不能太小。因此采用徑向和軸向氣封結(jié)構(gòu)。對(duì)于較長(zhǎng)的扭葉片級(jí)，在無圍帶的情況下，往往將動(dòng)葉頂

4、部削薄，縮短動(dòng)葉與氣缸的間隙，從而達(dá)到氣封的作用。此外還應(yīng)減小葉頂反動(dòng)度，使動(dòng)葉頂部前后壓差不至過大。葉輪上開設(shè)平衡孔。濕氣損失：飽和蒸汽汽輪機(jī)的各級(jí)和普通凝氣式汽輪機(jī)的最后幾級(jí)都工作在濕蒸汽區(qū)，從而對(duì)干蒸汽的工作造成能量損失。減少濕汽損失措施：1）去濕方法：由捕水口捕水室和輸水通道組成的級(jí)內(nèi)捕水裝置；采用具有吸水縫的空心噴嘴；采用出汽邊噴射蒸汽的空心噴嘴。2）提高動(dòng)葉本身抗沖蝕能力：采用耐侵蝕性能強(qiáng)的葉片材料；在葉片進(jìn)汽邊背弧上鑲焊硬質(zhì)合金；對(duì)葉片表面鍍鉻、局部高頻淬硬、電火花強(qiáng)化和氮化等。多級(jí)汽輪機(jī)的優(yōu)點(diǎn)：1）循環(huán)熱效率大大提高:蒸汽初參數(shù)大大提高，排氣壓力降得很低，還可采用回?zé)嵫h(huán)和中間

5、再熱循環(huán)2）相對(duì)內(nèi)效率明顯提高：設(shè)計(jì)工況下每級(jí)均在最佳速比附近工作；余速動(dòng)能可被下級(jí)利用；葉高損失減小，噴嘴流動(dòng)效率高；上面級(jí)的損失可被下級(jí)部分利用（重?zé)岈F(xiàn)象）3）單機(jī)功率大，故單位功率汽輪機(jī)組造價(jià)、材料消耗及占地面積減小，故投資小。缺點(diǎn)：1）增加了隔板漏氣損失，由于焓降大，最后幾級(jí)的濕汽損失大2）級(jí)數(shù)多，增加了機(jī)組的長(zhǎng)度和質(zhì)量3）初參數(shù)提高，使前幾級(jí)對(duì)金屬材料的要求提高了4）級(jí)數(shù)增加，零部件增多，使全機(jī)造價(jià)成本提高。低壓段反動(dòng)度增大原因：低壓段葉片高度很大，為保證葉片根部不出現(xiàn)負(fù)反動(dòng)度，平均直徑處的反動(dòng)度較大；級(jí)的比焓降大，為避免噴嘴出口流速超過臨界速度過多而采用縮放噴嘴，只有增大級(jí)的反動(dòng)度

6、，才能增大動(dòng)葉比焓降。進(jìn)汽阻力損失：由于蒸汽在汽輪機(jī)進(jìn)氣機(jī)構(gòu)中節(jié)流，造成蒸汽在汽輪機(jī)中的理想焓降減少，稱為進(jìn)氣機(jī)構(gòu)的阻力損失。措施：控制閥門與管道中蒸汽流速；采用帶擴(kuò)壓管的單座閥。排汽阻力損失：汽輪機(jī)的乏汽從最后一級(jí)動(dòng)葉排出后，由于排氣要在引至凝汽器的過程中克服摩擦，渦流等阻力造成的壓力降低，使其汽輪機(jī)的理想焓降減少。措施：通過擴(kuò)壓把排氣動(dòng)能轉(zhuǎn)化為靜壓，以補(bǔ)償排氣管中的壓力損失汽輪機(jī)的極限功率：在一定的初中參數(shù)和轉(zhuǎn)速下，單排氣口凝氣式汽輪機(jī)所能發(fā)出的最大功率軸封系統(tǒng)的原理、作用、組成、特點(diǎn)：1）原理：每一道汽封圈上有若干高低相間的汽封片（齒），這些汽封片是環(huán)形的。蒸汽從高壓端泄入汽封，當(dāng)經(jīng)過第

7、一個(gè)汽封片的狹縫時(shí)，由于汽封片的節(jié)流作用，蒸汽膨脹降壓加速，進(jìn)入汽封片后的腔室后形成渦流變成熱量，使蒸汽的焓值上升，然后蒸汽又進(jìn)入下一腔室，這樣蒸汽壓力便逐齒降低，因此在給定的壓差下，如果汽封片片數(shù)越多，則每一個(gè)汽封片兩側(cè)壓差就越小，漏汽量也就越小。2）作用:利用軸封漏氣加熱給水或到低壓處作功；防止蒸汽自氣封處漏氣；冷卻軸封，防止高壓端軸封處過多傳至主軸承而造成軸承溫度過高，影響軸承安全；防止空氣漏入汽輪機(jī)真空部分3）組成：軸封，供氣母管急均壓箱，軸封加熱器和軸封抽氣器4）特點(diǎn)：軸封分成多段多室，與大氣環(huán)境接近的腔室的壓力由抽氣器或者風(fēng)機(jī)維持低于大氣壓力，緊鄰的腔室壓力由壓力調(diào)節(jié)器維持高與大氣

8、壓力，從而保證蒸汽不外泄，空氣不內(nèi)漏。軸向推力組成和平衡：1）（沖動(dòng)式）蒸汽作用在動(dòng)葉上的軸向力；蒸汽作用在葉輪輪面上的軸向力；蒸汽作用在轉(zhuǎn)子凸肩上的軸向力；蒸汽作用隔板汽封和軸封套筒上的軸向推力組成。（反動(dòng)式）作用在葉片上的軸向推力；作用在輪股錐型面上的軸向推力；作用在轉(zhuǎn)子階梯上的軸向推力。2）平衡活塞法；相反流動(dòng)布置法；葉輪上開平衡孔；采用推力軸承。抽氣效應(yīng)：噴嘴中流出的高速氣流在葉根處對(duì)隔板與葉輪間腔室內(nèi)的蒸汽產(chǎn)生抽吸作用，其效應(yīng)相當(dāng)于增大腔室中的壓力。泵浦效應(yīng)：高速旋轉(zhuǎn)的葉輪帶動(dòng)周圍蒸汽旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，離心力使部分蒸汽產(chǎn)生指向葉根的徑向運(yùn)動(dòng)，葉輪和葉根間隙兩側(cè)增加一壓差，其效應(yīng)相當(dāng)于增大腔室

9、中的壓力提高單機(jī)最大功率的途徑：提高新汽參數(shù)使全機(jī)理想比焓降增大，以及降低凝汽器真空使末級(jí)排氣比容減小；使用高強(qiáng)度、低密度材料；增加汽輪機(jī)的排氣口，即進(jìn)行分流；采用低轉(zhuǎn)速弗留格爾公式使用條件：保持設(shè)計(jì)工況和變工況下通氣面積不變，若由于其他原因，使通氣面積發(fā)生改變時(shí)應(yīng)進(jìn)行修正，同一工況下，各級(jí)的流量相等或成相同的比例關(guān)系，流過各級(jí)的氣流為一股均質(zhì)流。節(jié)流配氣和特點(diǎn)：進(jìn)入汽輪機(jī)的所有蒸汽都通過一個(gè)調(diào)節(jié)氣門，然后進(jìn)入汽輪機(jī)的配方式。 負(fù)荷小于額定值時(shí)，所有蒸汽節(jié)流；同樣復(fù)合下，背壓越高，節(jié)流效率越低。優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，啟動(dòng)或變負(fù)荷時(shí)第一級(jí)受熱均勻，且溫度變化小，熱應(yīng)力小。噴嘴配氣和特點(diǎn)：噴嘴配氣是依靠

10、幾個(gè)調(diào)節(jié)控制相應(yīng)的調(diào)節(jié)級(jí)噴嘴來調(diào)節(jié)汽輪機(jī)的進(jìn)氣量。部分進(jìn)氣，滿負(fù)荷時(shí)仍存在部分進(jìn)汽，所以效率比節(jié)流配汽低，部分負(fù)荷時(shí)，只有那個(gè)部分開啟的調(diào)節(jié)氣門中蒸汽節(jié)流較大，而其余全開氣門中的蒸汽節(jié)流已減少到最小，故定壓運(yùn)行時(shí)，噴嘴配氣與節(jié)流配汽相比，節(jié)流損失較少，效率較高。缺點(diǎn)：調(diào)節(jié)級(jí)存在部分進(jìn)氣損失且受熱不均，調(diào)節(jié)級(jí)余速不能利用，負(fù)荷下降時(shí)高壓缸各級(jí)溫度變化大凝汽式汽輪機(jī)和背壓機(jī)的軸向推力隨負(fù)荷的變化規(guī)律：對(duì)于凝汽式汽輪機(jī)，負(fù)荷即流量變化時(shí)，各中間級(jí)焓降基本不變，因而反動(dòng)度不變，各級(jí)前后壓差與流量程正比，即汽輪機(jī)軸向推力與流量成正比；同時(shí)，末級(jí)不遵循此規(guī)律，調(diào)節(jié)級(jí)的軸向推力也是隨部分進(jìn)汽度而改變的，且最

11、大負(fù)荷時(shí)，軸向推力最大，但調(diào)節(jié)級(jí)和末級(jí)其軸向推力在總推力中所占比例較小，一般忽略，認(rèn)為凝汽式汽輪機(jī)總軸向推力與流量成正比，且最大負(fù)荷時(shí)軸向推力最大。背壓機(jī)非調(diào)節(jié)級(jí)的壓力與流量不成正比，且流量減少時(shí)各級(jí)理想比焓降變小，反動(dòng)度增大，故軸向推力與流量不成正比，其最大軸向推力在某一中間負(fù)荷處?；瑝哼\(yùn)行：調(diào)節(jié)氣門全開或開度不變，根據(jù)負(fù)荷大小調(diào)節(jié)進(jìn)入鍋爐的燃料量，給水量和空氣量，使鍋爐出口蒸汽壓力和流量隨負(fù)荷而變化，維持出口蒸汽溫度不變的運(yùn)行方式。定滑定運(yùn)行優(yōu)點(diǎn)：汽輪機(jī)采用噴嘴配汽，高負(fù)荷區(qū)域內(nèi)進(jìn)行定壓運(yùn)行，用啟閉調(diào)節(jié)汽門來調(diào)節(jié)負(fù)荷，汽輪機(jī)組初壓較高，循環(huán)熱效率較高，且負(fù)荷偏離設(shè)計(jì)值不遠(yuǎn)，相對(duì)內(nèi)效率也較高

12、。較低負(fù)荷區(qū)域內(nèi)僅全關(guān)最后一個(gè)，兩個(gè)或三個(gè)調(diào)節(jié)汽門，進(jìn)行滑壓運(yùn)行，這時(shí)沒有部分開啟汽門，節(jié)流損失較小，全機(jī)相對(duì)內(nèi)效率接近設(shè)計(jì)值，負(fù)荷急劇增減時(shí)，可啟閉調(diào)節(jié)汽門進(jìn)行應(yīng)急調(diào)節(jié)。在滑壓運(yùn)行的最低負(fù)荷點(diǎn)之下又進(jìn)行初壓水平較低的定壓運(yùn)行，以免經(jīng)濟(jì)性降低太多。最危險(xiǎn)工況：第一調(diào)節(jié)氣門全開，而其他調(diào)節(jié)氣門全關(guān)的情況，當(dāng)只有在上述情況下，不僅htI最大，且流過第一噴嘴組的流量是第一噴嘴前壓力等于調(diào)節(jié)氣門全開時(shí)第一級(jí)前壓力情況下的臨界流量，是第一噴嘴的最大流量，這段流量集中在第一噴嘴后的少數(shù)動(dòng)葉上，使每個(gè)動(dòng)葉分?jǐn)偟恼羝髁孔畲?，?dòng)葉的蒸汽作用力正比于流量和比焓降之積，因此此時(shí)調(diào)節(jié)級(jí)受力最大，是最危險(xiǎn)工況。（結(jié)合

13、圖考慮）汽輪機(jī)初壓升高時(shí)，為什么末級(jí)葉片危險(xiǎn)性最大：初溫不變，初壓升高過多，將使主蒸汽管道、主汽門、調(diào)節(jié)汽門、導(dǎo)管等承壓部件內(nèi)部應(yīng)力增大。若調(diào)節(jié)汽門開度不變，則初壓升高，致使新汽比容減小、蒸汽流量增大、功率增大、零件受力增大。各級(jí)葉片的受力正比于流量而增大，流量增大時(shí)末級(jí)葉片的比焓降增大的最多，而葉片的受力正比于流量和比焓降之積，故此時(shí)末級(jí)運(yùn)行安全性危險(xiǎn)。同時(shí)流量增大還將使軸向推力增大。初溫不變，初壓降低一般不會(huì)帶來危險(xiǎn)，但所發(fā)功率不減小，甚至仍要發(fā)出額定功率，必將使全機(jī)蒸汽流量超過額定值，這時(shí)各監(jiān)視段壓力超過最大允許值，使軸向推力增大，這是危險(xiǎn)的。所以初壓降低時(shí)，功率必須相應(yīng)減小。初壓不變，

14、初溫升高使鍋爐過熱器和再熱器管壁、新汽和再熱蒸汽管道、高中壓主汽門和調(diào)節(jié)汽門、導(dǎo)管及高中壓缸部件的溫度都升高，溫度越高，鋼材蠕變速度越快，蠕變極限越小。汽溫過高將使鋼材蠕變的塑性變型過大，從而發(fā)生螺栓變長(zhǎng)，法蘭內(nèi)開口，預(yù)緊力變小等問題，既影響安全又縮短機(jī)組壽命。初壓不變，初溫下降，影響安全的關(guān)鍵是汽溫下降速度，新汽溫度下降過快，往往是鍋爐滿水等事故引起的，應(yīng)防止汽輪機(jī)水沖擊。若調(diào)節(jié)汽門開度不變，則比容減小將使流量增大，但比焓降隨溫度減小而減小，故功率變化不大。然而比焓降減小后反動(dòng)度增大，使軸向推力增大。極限真空：P2降到由于末級(jí)動(dòng)葉斜切部分膨脹而多發(fā)的功率等于最低壓回?zé)岢槠吭龃笫棺钅┘?jí)組少發(fā)

15、的功率時(shí)的真空。汽輪機(jī)排氣參數(shù)升高對(duì)運(yùn)行的影響：汽輪機(jī)的循環(huán)效率和相對(duì)內(nèi)效率降低，經(jīng)濟(jì)型下降；排氣溫度升高可能造成凝汽器泄露；引起葉片顫振；功率若維持不變，流量增大，使末級(jí)處于危險(xiǎn)工況；引起轉(zhuǎn)子不對(duì)稱，轉(zhuǎn)子振動(dòng)變大凝汽式汽輪機(jī)當(dāng)流量減小時(shí)P2/p0ht xamiP的變化：調(diào)節(jié)級(jí)、+、-、+、-、-中間級(jí)=、=、=、=、=、-末幾級(jí)+、-、+、基本不變、-、-。背壓式流量增大時(shí)的變化：調(diào)節(jié)級(jí)+、-、+、+、-、+中間級(jí)：-、+、-、-、-、+凝汽器形成高度真空原因：凝汽器內(nèi)的蒸汽凝結(jié)空間是汽水兩相共存的，其壓力是蒸汽凝結(jié)溫度下的飽和壓力。只要冷卻水溫度不高，在正常條件下，蒸汽凝結(jié)溫度也就不高，如

16、30度左右蒸汽凝結(jié)溫度所對(duì)應(yīng)的飽和壓力只有4-5千帕，大大低于大氣壓力，就形成了高度真空。凝汽設(shè)備及其任務(wù)：1)凝汽器、抽汽器、循環(huán)水泵和凝結(jié)水泵以及它們之間的連接管道、閥門和附件等組成。2)在汽輪機(jī)的排氣管內(nèi)建立并維持高度真空；供應(yīng)潔凈的凝結(jié)水作為鍋爐給水；真空除氧。凝汽器的汽阻、水阻、循環(huán)倍率：1）凝汽器入口壓力與空氣抽出口的壓力的差值是蒸汽空氣混和物的流動(dòng)阻力2）凝汽器冷卻水入口壓力與冷卻水出口壓力的差值3）進(jìn)入凝汽器的冷卻水量與進(jìn)入凝汽器的蒸汽量的比值稱為凝汽器的冷卻倍率影響凝汽器真空的因素：冷卻水進(jìn)口溫度（影響因素：環(huán)境、冷卻塔的冷卻效果、水熱回流情況、熱風(fēng)再循環(huán)情況）；冷卻水溫升（

17、汽輪機(jī)排氣量、冷卻水量：凝汽器管板被堵塞、冷卻水管內(nèi)側(cè)結(jié)垢，流動(dòng)阻力大、循環(huán)水泵局部故障、循環(huán)水吸水井水位太低，吸不上水）；凝汽器端差（冷卻面積、傳熱系數(shù)：結(jié)垢情況、凝汽器內(nèi)空氣含量）凝汽器傳熱過程及影響因素：管外凝結(jié)放熱（水膜厚度、汽側(cè)空氣含量）；管壁導(dǎo)熱（管壁厚度及材質(zhì)、管內(nèi)結(jié)垢情況）；管內(nèi)對(duì)流換熱（冷卻水流速）凝汽器最佳真空及極限真空：1）在其它條件不變的情況下，如增加冷卻水量，則凝汽器的真空就會(huì)提高，汽輪發(fā)電機(jī)組輸出的功率就會(huì)增加，但同時(shí)循環(huán)水泵的耗功也會(huì)增加，當(dāng)汽輪發(fā)電機(jī)組輸出功率的增加量與循環(huán)水泵耗功的增加量之差達(dá)到最大時(shí)，即凝汽器達(dá)到了最佳真空2）凝氣器真空達(dá)到末級(jí)動(dòng)葉膨脹極限壓

18、力下的真空時(shí)稱為極限真空。汽輪機(jī)負(fù)荷不變，凝汽器真空逐漸下降，原因是：冷卻水量緩慢減少；冷卻水管結(jié)垢或臟污；冷卻水溫緩慢升高；凝汽器的真空系統(tǒng)漏入空氣；抽氣器效率下降；部分冷卻水管被堵。凝汽器空氣來源及對(duì)凝汽器的工作的影響：1）新蒸汽帶入汽輪機(jī)的空氣；處于真空狀態(tài)下的低壓各級(jí)與相應(yīng)的回?zé)嵯到y(tǒng)、排汽缸、凝汽設(shè)備等不嚴(yán)密處漏入的2）空氣阻礙蒸汽放熱，使傳熱系數(shù)降低，從而使升高，真空降低；空氣分壓力Pa使Pc升高，使真空降低；空氣使凝結(jié)水過冷度增大；凝結(jié)水中溶入氧量增大，使管道腐蝕加劇。凝結(jié)水的過冷度、對(duì)機(jī)組運(yùn)行危害、減小方法：1）凝結(jié)水的溫度比凝汽器喉部壓力下的飽和溫度低的數(shù)值，稱為凝汽器的過冷度

19、2）當(dāng)過冷度很大時(shí)，真空降低，凝結(jié)效果較差；同時(shí)，過冷度增大還會(huì)使凝結(jié)水中含氧量增大，增加了對(duì)低壓管道的腐蝕3）為減小凝汽器的過冷度，設(shè)計(jì)凝汽器時(shí)力求冷卻水管束排列合理，加強(qiáng)凝汽器的密封性；機(jī)組運(yùn)行時(shí)，選用合適的抽氣器并監(jiān)視確保正常工作，減少漏入空氣，避免氣阻增大，同時(shí)還要保證凝結(jié)水水位不至過高，使凝汽器處于較好的工作狀態(tài)。產(chǎn)生過冷度正常和非正常原因：1)管子外表蒸汽分壓低于管束之間平均蒸汽分壓，使蒸汽凝結(jié)溫度低于管束之間混合氣流的溫度；管子外表面的水膜包括上排管束淋下來的凝結(jié)水在內(nèi)，受管內(nèi)冷卻水冷卻，因而使水膜平均溫度低于水膜外表面的蒸汽凝結(jié)溫度；汽組使管束內(nèi)層壓力降低，也使凝結(jié)溫度降低2）

20、冷卻水管束排列不合理；漏入空氣多和抽氣器工作不正常，使空氣分壓增大；凝結(jié)水水位過高，淹沒冷卻水管，使凝結(jié)水被進(jìn)一步冷卻。凝汽器優(yōu)劣指標(biāo)及運(yùn)行要求：1）真空、凝結(jié)水過冷度、凝結(jié)水含氧量、水阻、空冷區(qū)排出的汽氣混合物的過冷度。2）A熱經(jīng)濟(jì)性角度：傳熱效果好；過冷度?。黄栊長(zhǎng)期安全運(yùn)行角度：凝汽器的密封性要好；冷卻水管應(yīng)具有足夠的抗腐蝕性；減少凝結(jié)水中的含氧量C節(jié)省配套設(shè)備耗能角度：盡量減輕抽氣器的負(fù)荷；水阻要小。凝汽設(shè)備中抽氣器的任務(wù)及主要類型：1）在機(jī)組啟動(dòng)時(shí)使凝汽器內(nèi)建立真空；在機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)不斷地抽出漏入凝汽器的空氣，以保證凝汽器的正常工作2）射水式抽汽器、射汽式抽汽器和水環(huán)式真空泵。多

21、壓凝汽器及優(yōu)點(diǎn)及適用地點(diǎn)：1）有兩個(gè)以上排氣口的大容量機(jī)組的凝汽器科制成多壓凝汽器，且汽側(cè)有密封的分隔板隔開2）一定條件下，多壓式凝汽器的平均折合壓力比單壓式低；多壓式凝汽器可將低壓側(cè)凝結(jié)水引入高壓側(cè)加熱，以提高凝結(jié)水溫，減少低壓加熱器的抽汽量，減少發(fā)電熱耗率3）汽溫高的地區(qū)、缺水地區(qū)、回流供水的機(jī)組。靜應(yīng)力及強(qiáng)度校核：1）與葉型自身質(zhì)量和圍帶、拉筋質(zhì)量有關(guān)的離心力產(chǎn)生的離心應(yīng)力；高速氣流通過葉型通道時(shí)產(chǎn)生的蒸汽作用力，以及圍帶、拉筋發(fā)生彎曲變形時(shí)對(duì)葉片的作用力產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力；當(dāng)葉片離心力作用點(diǎn)不通過計(jì)算截面的形心時(shí)，還產(chǎn)生離心力偏心導(dǎo)致的彎曲應(yīng)力2）一般以材料在各種溫度下的屈服極限、蠕變極限

22、和持久強(qiáng)度極限，分別除以相應(yīng)的安全系數(shù)得到各自的許用應(yīng)力，并取這三個(gè)許用應(yīng)力中最小的一個(gè)作為強(qiáng)度校核依據(jù)。變截面扭葉片優(yōu)點(diǎn)：采用變截面是為了降低葉型截面上的離心應(yīng)力，變截面葉片的最大離心應(yīng)力比等截面葉片小50%左右；采用扭葉片是為了滿足氣動(dòng)特性的要求，提高級(jí)的流動(dòng)效率。葉片離心力引起的彎矩特點(diǎn)及其偏裝：1）葉片彎曲變形引起的離心力彎矩可抵消部分蒸汽力彎矩，使葉片截面進(jìn)出汽邊的合成彎曲應(yīng)力有所減小，意味著葉片承載能力提高，但對(duì)于扭曲長(zhǎng)葉片，離心力彎矩方向不一定與蒸汽彎矩方向相反，也可能相同，所以需要對(duì)葉片進(jìn)行安裝計(jì)算2）使葉型部分順著葉輪旋轉(zhuǎn)的輪周方向傾斜一角度；將葉型部分相對(duì)于葉根截面逆葉輪轉(zhuǎn)

23、動(dòng)方向，在輪緣上平移一段距離，這稱為葉片的偏裝。葉根類型及優(yōu)缺點(diǎn)：1）T型：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工方便，適用于離心力較小的短葉片，但葉片離心力對(duì)輪緣兩側(cè)產(chǎn)生彎矩，產(chǎn)生較大的彎曲應(yīng)力，此應(yīng)力使輪緣向兩側(cè)張開，為此將輪緣厚度增大，以減小彎曲應(yīng)力，但增大了汽輪機(jī)的軸向長(zhǎng)度2）外包T型葉根：葉片較長(zhǎng)，離心力較大時(shí)，可在T型葉根兩側(cè)加銑兩個(gè)凸肩，做成外包T型葉根以減小輪緣彎曲應(yīng)力3）叉型葉根：適用于中長(zhǎng)葉片，加工簡(jiǎn)單，拆除方便，可用在大型機(jī)組末級(jí)葉片上，但裝配費(fèi)工，在整鍛轉(zhuǎn)子和焊接轉(zhuǎn)子上鉆鉚釘孔不便4）縱樹型葉根：葉根與輪緣接近于等強(qiáng)度，適用于尺寸相同的葉根與輪緣。動(dòng)應(yīng)力及產(chǎn)生原因：1）周期性激振力引起的振動(dòng)應(yīng)

24、力2）葉柵尾跡擾動(dòng)：即氣流繞流葉柵時(shí)，由于附面層的存在，葉柵表面氣流速度近于零，附面層以外氣流速度為主流區(qū)速度，當(dāng)氣流流出葉柵時(shí)在出口邊形成尾跡，所以在動(dòng)靜葉柵間隙中氣流的速度和壓力沿圓周向分布是不均勻的；結(jié)構(gòu)擾動(dòng)：如部分進(jìn)汽、抽氣口、進(jìn)排汽管以及葉柵節(jié)距有偏差等原因引起汽流流場(chǎng)不均勻，都將對(duì)葉片產(chǎn)生周期性的激振力，因而使葉片發(fā)生振動(dòng)。低頻和高頻激振力產(chǎn)生原因：1）與結(jié)構(gòu)因素有關(guān)，個(gè)別噴嘴損壞或其加工尺寸有偏差；上下兩隔板接合面處噴嘴錯(cuò)位；級(jí)前后有抽氣口，在抽氣口附近噴嘴出口汽流的軸向速度比其他地方小，從而引起擾動(dòng)；高壓級(jí)采用窄噴嘴時(shí)，為保證隔板強(qiáng)度和剛度，在窄噴嘴前圓周向均勻設(shè)置了加強(qiáng)筋，擾

25、動(dòng)了汽流；噴嘴配汽方式，每?jī)蓚€(gè)噴嘴組之間被不通汽的弧段隔開，且沿圓周向不一定對(duì)稱。2）噴嘴尾跡引起，是由于蒸汽與噴嘴葉柵壁面的摩擦造成蒸汽速度沿圓周方向分布不均勻而產(chǎn)生的交變力葉片在激振力作用下的振動(dòng)類型：1）彎曲振動(dòng)：切向彎曲振動(dòng)：葉片在激振力作用下繞最小主慣性軸的振動(dòng)，包括A型振動(dòng)（若葉片在激振力作用下振動(dòng)，其頂端也振動(dòng)）和B型振動(dòng)；軸向彎曲振動(dòng)：葉片繞最大主慣性軸的振動(dòng)2）扭轉(zhuǎn)振動(dòng)：葉片在激振力的作用下，其截面繞徑向線所作的往復(fù)扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。葉片組B型振動(dòng)分類及特點(diǎn)：1)B01型：葉片組中心線兩側(cè)等距離的葉片振動(dòng)相位雙雙相反；B02：略2) 葉片組同一振型的B型振動(dòng)有若干個(gè)自振頻率:葉片組產(chǎn)

26、生某一B型振動(dòng)時(shí)，由于同一時(shí)刻組內(nèi)各葉片振動(dòng)的相位可以不同，其圍帶的變形不同，所產(chǎn)生的反彎矩也不同，使葉片組的抗彎剛度不同，故葉片組同一振型的B型振動(dòng)有若干各自振頻率。1.調(diào)頻葉片、不調(diào)頻葉片、耐振強(qiáng)度、安全倍率：1）對(duì)于有些葉片要求其某個(gè)主振型頻率與某類激振力頻率避開才能安全運(yùn)行，這個(gè)葉片對(duì)這一主振型稱為調(diào)頻葉片2）對(duì)有些葉片允許其某個(gè)主振型頻率與某類激振力頻率合拍而處于共振狀態(tài)下長(zhǎng)期運(yùn)行，不會(huì)導(dǎo)致葉片疲勞破損，這個(gè)葉片對(duì)這一主振型成為不調(diào)頻葉片3）表示材料在承受動(dòng)應(yīng)力時(shí)的一種機(jī)械性能。在某一溫度和某一靜壓力下試件在空氣環(huán)境中，作彎-彎試驗(yàn)，循環(huán)107次不被破壞可承受的最大動(dòng)應(yīng)力4）修正后的

27、耐振強(qiáng)度和蒸汽彎曲應(yīng)力的比值，表征葉片抵抗疲勞破壞的系數(shù)。分析說明不調(diào)頻葉片和調(diào)頻葉片的安全準(zhǔn)則：1）不調(diào)頻葉片的動(dòng)應(yīng)力幅值應(yīng)小于許用耐振強(qiáng)度，即：；我們一般認(rèn)為葉片的激振力幅值正比于作用在該葉片的蒸汽彎曲應(yīng)力，動(dòng)應(yīng)力是激振力引起的，因此葉片的動(dòng)應(yīng)力幅值也正比于蒸汽彎曲應(yīng)力，即：；由兩式可得到：，用 比值作為評(píng)價(jià)動(dòng)強(qiáng)度的指標(biāo)，考慮其影響因素后，可對(duì)它們進(jìn)行修正用 表示，其比值定義為安全倍率，用Ab表示，即不調(diào)頻葉片的安全準(zhǔn)則為：2） 葉片的自振頻率要避開激振力頻率一定范圍；還要求安全倍率大于某一許用值調(diào)頻葉片安全倍率小的原因：由于調(diào)頻葉片不要允許在某一主振型共振下長(zhǎng)期運(yùn)行，因此要求葉片該主振型

28、的動(dòng)頻率和激振力頻率避開一安全范圍，這樣，從理論力學(xué)的有阻尼受迫振動(dòng)幅頻特性曲線可知，葉片振動(dòng)的振幅迅速減小，意味著葉片的動(dòng)應(yīng)力大為減小，所以可取較小的安全倍率。葉片的調(diào)頻：重新安裝葉片，改善安裝質(zhì)量；增加葉片與圍帶或拉筋的連接牢固度（提高抗彎剛度）；加大拉筋直徑或改用空心拉筋（增加拉筋對(duì)葉片的反彎矩和減少質(zhì)量）；增加拉筋數(shù)目；改變成組葉片數(shù)目；增設(shè)拉筋或圍帶；葉頂鉆孔（減小質(zhì)量）；采用長(zhǎng)弧圍帶轉(zhuǎn)子臨界轉(zhuǎn)速的概念與物理意義：1）啟動(dòng)或停機(jī)過程中出現(xiàn)振幅峰值的轉(zhuǎn)速，稱為臨界轉(zhuǎn)速。由高到低分別為第一、第二第n階臨界轉(zhuǎn)速2）轉(zhuǎn)速為轉(zhuǎn)子橫向振動(dòng)的自振頻率時(shí)，由于轉(zhuǎn)子彎曲力與彈性回復(fù)力平衡，而偏心引起的

29、偏心力無力平衡使振幅增大。自調(diào)節(jié)性能及缺點(diǎn)：1）如果外界電負(fù)荷增加，汽輪機(jī)進(jìn)汽量不作相應(yīng)增大，那么汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速將會(huì)減小，以使汽輪發(fā)電機(jī)組發(fā)出的電功率與外界電負(fù)荷相適應(yīng)，機(jī)組將在另一轉(zhuǎn)速下運(yùn)行2）轉(zhuǎn)速變化大導(dǎo)致速比變化大，效率降低；不能保證電能質(zhì)量（電頻率、電壓）外，還會(huì)使發(fā)電機(jī)組并列困難自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)任務(wù)及分類：1）當(dāng)外界電負(fù)荷改變，汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速有一很小變化時(shí)，自動(dòng)改變進(jìn)汽量，使發(fā)出的功率與外界電負(fù)荷相適應(yīng)，且保證調(diào)節(jié)后機(jī)組轉(zhuǎn)速的偏差不超過規(guī)定的小范圍2）直接調(diào)節(jié)：調(diào)節(jié)汽門是由調(diào)速器本身直接帶動(dòng)的。間接調(diào)節(jié)：將調(diào)速器滑環(huán)的位移在能量上加以放大。有差調(diào)節(jié)：當(dāng)外界電負(fù)荷改變，調(diào)節(jié)系統(tǒng)動(dòng)作結(jié)束后，機(jī)組并不

30、能維持轉(zhuǎn)速不變，不同的負(fù)荷對(duì)應(yīng)不同的穩(wěn)定轉(zhuǎn)速，只是轉(zhuǎn)速的變動(dòng)較小（采用剛性反饋）。無差調(diào)節(jié)：最初是有差調(diào)節(jié)，保證系統(tǒng)穩(wěn)定，然后緩慢讓反饋量變小，靜態(tài)偏差變小，成為無差調(diào)節(jié)（采用彈性反饋）。速度調(diào)節(jié)和功率調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜態(tài)特性和曲線及衡量調(diào)節(jié)系統(tǒng)靜態(tài)特性性能的指標(biāo)：1)在穩(wěn)定狀態(tài)下，汽輪機(jī)的功率與轉(zhuǎn)速的關(guān)系2）表達(dá)汽輪機(jī)速度變化與功率之間的單值對(duì)應(yīng)關(guān)系的曲線叫靜態(tài)特性曲線3）速度變動(dòng)率；遲緩率；同步器工作范圍。調(diào)節(jié)系統(tǒng)速度變動(dòng)率過大或過小對(duì)汽輪機(jī)工作的影響：1）對(duì)于帶尖峰負(fù)荷的機(jī)組，要求靜態(tài)特性曲線平一些，即速度變動(dòng)率若速度小一些，使機(jī)組能承擔(dān)較大的負(fù)荷變動(dòng)，一般為3%-4%。但變動(dòng)率過小，即曲線很平坦，則在不大的轉(zhuǎn)速變化范圍內(nèi)，機(jī)組負(fù)荷的變化很大，機(jī)組進(jìn)汽量的變化也相應(yīng)很大，機(jī)組內(nèi)部各部件的受力、溫度應(yīng)力等變化也很大，可能損壞部件，因此大于3%；2）對(duì)于帶基本負(fù)荷的機(jī)組，不希望機(jī)組負(fù)荷有較大的變動(dòng)，要求靜態(tài)特性曲線陡一些，即速度變化率大一些，使機(jī)組的負(fù)荷變化較小，保持基本負(fù)荷，一般為4%-6%。同時(shí)速度變動(dòng)率過大，負(fù)荷的較小變化都會(huì)引起速度的很大幅度的變化，不利于機(jī)組的超速保護(hù)，而影響機(jī)組的安全運(yùn)行。調(diào)速系統(tǒng)的遲緩率及組成及危害：1）在同一功率下，轉(zhuǎn)速上升過程與轉(zhuǎn)速下降過程的特性曲線之間的轉(zhuǎn)速差和額定轉(zhuǎn)速之比的百分?jǐn)?shù)，稱為調(diào)節(jié)系統(tǒng)的遲緩率2）調(diào)速系