汽輪機理論簡答題

1、汽輪機理論簡答題1什么叫工質？火力發(fā)電廠采用什么作為工質？答：工質是熱機中熱能轉變?yōu)闄C械能的一種媒介物質（如燃氣、蒸汽等），依靠它在熱機中的狀態(tài)變化（如膨脹）才能獲得功。為了在工質膨脹中獲得較多的功，工質應具有良好的膨脹性。在熱機的不斷工作中，為了方便工質流入與排出，還要求工質具有良好的流動性。因此，在物質的固、液、氣三態(tài)中，氣態(tài)物質是較為理想的工質。目前火力發(fā)電廠主要以水蒸氣作為工質。2. 什么叫動態(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，液體和蒸汽的分子在不停地運動，有的跑出液面，有的返回液面，當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，這種狀態(tài)稱為動態(tài)平衡。處于動態(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，液體和蒸汽的溫度相同，這個溫度稱為飽和溫度；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，分子的平均動能增大，從水中飛出的分子數(shù)目越多，因而使汽側分子密度增大。同時蒸汽分子的平均運動速度也隨著增加，這樣就使得蒸汽分子對器壁的碰撞增強，其結果使得壓力增大，所以說：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大。5. 什么叫節(jié)流？什么叫絕熱節(jié)流？答：工質在管內流動時，由于通道截面突然縮小，使工質流速突然增加，壓力降低的現(xiàn)象稱為節(jié)流。節(jié)流過程中如果工質與外界沒有熱交換，則稱之為絕熱節(jié)流。6.朗肯循環(huán)是通過哪些熱力設備實施的？各設備的作用是什么？答：朗肯循環(huán)的主要設備是蒸汽鍋爐、汽輪機、凝汽器和給水泵四個部分。鍋爐：包括省煤器、爐膛、水冷壁和過熱器，其作是將給水定壓加熱，產生過熱蒸汽，通過蒸汽管道，送入汽輪機。汽輪機：蒸汽進入汽輪機絕熱膨脹做功將熱能轉變?yōu)闄C械能。凝汽器：作用是將汽輪機排汽定壓下冷卻，凝結成飽和水，即凝結水。給水泵：作用

4、是將凝結水在水泵中絕熱壓縮，提升壓力后送回鍋爐。7. 汽輪機為什么要設滑銷系統(tǒng)？答：汽輪機在起動及帶負荷過程中，汽缸的溫度變化很大，因而熱膨脹值較大。為保證汽缸受熱時能沿給定的方向自由膨脹，保持汽缸與轉子中心一致，同樣，汽輪機停機時，保證汽缸能按給定的方向自由收縮，汽輪機均設有滑銷系統(tǒng)。8. 軸承的潤滑油膜是怎樣形成的？答：軸瓦的孔徑較軸頸稍大些，靜止時，軸頸位于軸瓦下部直接與軸瓦內表面接觸，在軸瓦與軸頸之間形成了楔形間隙。當轉子開始轉動時，軸頸與軸瓦之間會出現(xiàn)直接摩擦。但是，隨著軸頸的轉動，潤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，當這個壓力增大到足以平衡轉子對軸瓦的全部作用力時，軸頸被油膜托起，懸浮在油膜上轉動，從而避免了金屬直接摩擦，建立了液體摩擦。9. 汽輪機油系統(tǒng)的作用是什么？答：汽輪機油系統(tǒng)的作用如下： 向機組各軸承供油，以便潤滑和冷卻軸承。 供給調節(jié)系統(tǒng)和保護裝置穩(wěn)定充足的壓力油，使它們正常工作。 供應各傳動機構潤滑用油。根據(jù)汽輪機油系統(tǒng)的作用，一般將油系統(tǒng)分為潤滑油系統(tǒng)和調節(jié)（保護）油系統(tǒng)兩個部分。10. 主油箱的容量是根據(jù)什么決定的？什么是汽輪機油的循環(huán)倍率？答：汽輪機主油箱的貯油量決定于油系統(tǒng)的大小，應滿足潤滑及調節(jié)系統(tǒng)的用油量。機組越大，調節(jié)、潤

6、滑系統(tǒng)用油量越多。油箱的容量也越大。汽輪機油的循環(huán)倍率等于每小時主油泵的出油量與油箱總油量之比，一般應小于12。如循環(huán)倍率過大，汽輪機油在油箱內停留時間少，空氣、水分來不及分離，致使油質迅速惡化，縮短油的使用壽命。11. 什么是調節(jié)系統(tǒng)的靜態(tài)特性曲線？對靜態(tài)特性曲線有何要求？答：調節(jié)系統(tǒng)的靜態(tài)特性曲線即在穩(wěn)定狀態(tài)下其負荷與轉速之間的關系曲線。調節(jié)系統(tǒng)靜態(tài)特性曲線應該是一條平滑下降的曲線，中間不應有水平部分，曲線兩端應較陡。如果中間有水平部分，運行時會引起負荷的自發(fā)擺動或不穩(wěn)定現(xiàn)象。曲線左端較陡，主要是使汽輪機容易穩(wěn)定在一定的轉速下進行發(fā)電機的并列和解列，同時在并網后的低負荷下還可減少外界負荷波

7、動對機組的影響。右端較陡是為使機組穩(wěn)定經濟負荷，當電網頻率下降時，使汽輪機帶上的負荷較小，防止汽輪機發(fā)生過負荷現(xiàn)象。12. 什么是調節(jié)系統(tǒng)的遲緩率？答：調節(jié)系統(tǒng)在動作過程中，必須克服各活動部件內的摩擦阻力，同時由于部件的間隙，重疊度等影響，使靜態(tài)特性在升速和降速時并不相同，變成兩條幾乎平行的曲線。換句話說，必須使轉速多變化一定數(shù)值，將阻力、間隙克服后，調節(jié)汽門反方向動作才剛剛開始。同一負荷下可能的最大轉速變動n和額定轉速n0之比叫做遲緩率。通常用字母表示即 nn0×100%13. 低真空保護裝置的作用是什么？答：汽輪機運行中真空降低，不僅會影響汽輪機的出力和降低熱經濟性，而且真空降低

8、過多還會因排汽溫度過高和軸向推力增加影響汽輪機安全。因此大功率的汽輪機均裝有低真空保護裝置。當真空降低到一定數(shù)值時，發(fā)出報警信號，真空降至規(guī)定的極限時，能自動停機。以保護汽輪機免受損壞。14. 凝汽設備的作用是什么？答：凝汽設備的作用是： 凝汽器用來冷卻汽輪機排汽，使之凝結為水，再由凝結水泵送到除氧器，經給水泵送到鍋爐。凝結水在發(fā)電廠是非常珍貴的，尤其對高溫、高壓設備。因此在汽輪機運行中，監(jiān)視和保證凝結水是非常重要的。 在汽輪機排汽口造成高度真空，使蒸汽中所含的熱量盡可能被用來發(fā)電，因此，凝汽器工作的好壞，對發(fā)電廠經濟性影響極大。 在正常運行中凝汽器有除氣作用，能除去凝結水中的含氧，從而提高給

9、水質量防止設備腐蝕。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的排汽被冷卻成凝結水，其比容急劇縮小。如蒸汽在絕對壓力4kPa時蒸汽的體積比水的體積大3萬多倍。當排汽凝結成水后，體積就大為縮小，使凝汽器內形成高度真空。凝汽器的真空形成和維持必須具備三個條件： 凝汽器銅管必須通過一定的冷卻水量。 凝結水泵必須不斷地把凝結水抽走，避免水位升高，影響蒸汽的凝結。 抽氣器必須把漏入的空氣和排汽不凝結的氣體抽走。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、機械增壓泵和液環(huán)泵等。因價格高、維護

10、工作量大，國產機組很少采用。 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。國產中、小型機組用射汽抽氣較多，大型機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：從射水泵來的具有一定壓力的工作水經水室進入噴嘴，噴嘴將壓力水的壓力能轉變?yōu)樗俣饶?，水流高速從噴嘴射出，使空氣吸入室內產生高度真空，抽出凝汽器內的汽、氣混合物，一起進入擴散管，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散管。在空氣吸入室進口裝有逆止門，可防止抽氣器發(fā)生故障時，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。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。當水被加熱到除氧器壓力下的飽和溫度時，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：在泵內充滿液體的情況下，葉輪旋轉產生離心力，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具有較大的動能，

12、這些液體在螺旋形泵殼中被收集起來，并在后面的擴散管內把動能變成壓力能。20. 什么是離心泵的并聯(lián)運行？并聯(lián)運行有什么特點？答：兩臺或兩臺以上離心泵同時向同一條管道輸送液體的運行方式稱為并聯(lián)運行。并聯(lián)運行的特點是：每臺水泵所產生的揚程相等，總的流量為每臺泵流量之和。并聯(lián)運行時泵的總性能曲線是每臺泵的性能曲線在同一揚程下各流量相加所得的點相連而成的光滑曲線。泵的工作點是泵的總性能曲線與管道特性曲線的交點。21. 凝結水泵為什么要裝再循環(huán)管？答：凝結水泵接再循環(huán)管主要也是為了解決水泵汽蝕的問題。為了避免凝結水泵發(fā)生汽蝕，必須保持一定的出水量。當空負荷和低負荷時凝結水量少，凝結水泵采用低水位運行，汽蝕

13、現(xiàn)象逐漸嚴重，凝結水泵工作極不穩(wěn)定，這時通過再循環(huán)管，凝結水泵的一部分出水流回凝汽器，能保證凝結水泵的正常工作。此外，軸封冷卻器、射汽抽氣器的冷卻器在空負荷和低負荷時必須流過足夠的凝結水，所以一般凝結水再循環(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：給水泵在起動后，出水閥還未開啟時或外界負荷大幅度減少時（機組低負荷運行），給水流量很小或為零，這時泵內只有少量或根本無水通過，葉輪產生的摩擦熱不能被給水帶走，使泵內溫度升高，當泵內溫度超過泵所處壓力下的飽和溫度時，給水就會發(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，打開再循環(huán)管，使一部分給

14、水流量返回到除氧器，這樣泵內就有足夠的水通過，把泵內摩擦產生的熱量帶走。使溫度不致升高而使給水產生汽化?？偟囊幻?，裝再循環(huán)管可以在鍋爐低負荷或事故狀態(tài)下，防止給水在泵內產生汽化，甚至造成水泵振動和斷水事故。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：當給水泵停止運行時，防止壓力水倒流，引起給水泵倒轉。高壓給水倒流會沖擊低壓給水管道及除氧器給水箱；還會因給水母管壓力下降，影響鍋爐進水；如給水泵在倒轉時再次起動，起動力矩增大，容易燒毀電動機或損壞泵軸。24. 汽輪機起動前為什么要保持一定的油溫？答：機組起動前應先投入油系統(tǒng)，油溫控制在3545之間，若溫度低時，可采用提前加

15、油溫。保持適當?shù)挠蜏兀饕菫榱嗽谳S瓦中建立正常的油膜。如果油溫過低，油的粘度增大會使油膜過厚，使油膜不但承載能力下降，而且工作不穩(wěn)定。油溫也不能過高，否則油的粘度過低，以致難以建立油膜，失去潤滑作用。25. 汽輪機滑參數(shù)起動有哪些優(yōu)缺點？答：滑參數(shù)起動有如下優(yōu)缺點： 滑參數(shù)起動使汽輪機起動與鍋爐起動同步進行，因而大大縮短了起動時間。 滑參數(shù)起動中，金屬加熱過程是在低參數(shù)下進行的，且沖轉、升速是全周進汽，因此加熱較均勻，金屬溫升速度亦比較容易控制。 滑參數(shù)起動還可以減少汽水損失和熱能損失。缺點是：用主蒸汽參數(shù)的變化來控制汽輪機金屬部件的加熱，在用人工控制的情況下，起動程序較難掌握，弄不好參數(shù)變

16、化率大。綜合比較，滑參數(shù)起動利大于弊。26. 為什么轉子靜止時嚴禁向軸封送汽？答：因為轉子靜止狀態(tài)下向軸封送汽，不僅會使轉子軸封段局部不均勻受熱。產生彎曲變形，而且蒸汽從軸封段處漏入汽缸也會造成汽缸不均勻膨脹，產生較大的熱應力與熱變形，從而使轉子產生彎曲變形。所以轉子靜止時嚴禁向軸封供汽。27. 汽輪機沖轉條件中，為什么規(guī)定要有一定數(shù)值的真空？答：汽輪機沖轉前必須有一定的真空，一般為0.06MPa左右，若真空過低，轉子轉動就需要較多的新蒸汽，而過多的乏汽突然排至凝汽器，凝汽器汽側壓力瞬間升高較多，可能使凝汽器汽側形成正壓，造成排大氣安全薄膜損壞，同時也會給汽缸和轉子造成較大的熱沖擊。沖動轉子時

17、，真空也不能過高，真空過高不僅要延長建立真空的時間，也因為通過汽輪機的蒸汽量較少，放熱系數(shù)也小，使得汽輪機加熱緩慢，轉速也不易穩(wěn)定，從而會延長起動時間。28. 汽輪機起動升速和空負荷時，為什么排汽溫度反而比正常運行時高？采取什么措施降低排汽溫度？答：汽輪機升速過程及空負荷時，因進汽量較小，故蒸汽進入汽缸后主要在高壓段膨脹做功，至低壓段時壓力已降至接近排汽壓力數(shù)值，低壓級葉片很少做功或者不做功，形成較大的鼓風摩擦損失，加熱了排汽，使排汽溫度升高。此外，此時調節(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。這時凝汽器的真空和排汽溫度往往是不對應的，即排汽溫度高于真空對應下的飽和溫度。大機組通常在排汽缸設置噴水減溫裝置，排汽溫度高時，噴入凝結水以降低排汽溫度。對于沒有后缸噴水裝置的機組，應盡量縮短空負荷運行時間