發(fā)電廠汽輪機(jī)運(yùn)行技術(shù)問答400題

1、發(fā)電廠汽輪機(jī)運(yùn)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(xiàng)目熱力學(xué)和傳熱學(xué)這兩門基礎(chǔ)科學(xué)。項(xiàng)目熱力學(xué)是 以熱力學(xué)的兩個(gè)基本定律為基礎(chǔ)的。因?yàn)闊崮苻D(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)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(duì)過程和循環(huán)的分析是項(xiàng)目熱力學(xué)的主要內(nèi)容。 傳熱學(xué)的研究對(duì)象是熱的傳遞過程，它的內(nèi)容是以導(dǎo)熱，對(duì)流換熱及輻射熱這三 種基本傳熱方式為基礎(chǔ)的。實(shí)際的熱量傳遞過程是幾種基本傳熱方式同時(shí)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(jī)中轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，以帶動(dòng)工作機(jī)械 如蒸汽機(jī)、氣動(dòng)泵等）用 作生產(chǎn)上的動(dòng)力，或者帶動(dòng)發(fā)電機(jī)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(jī)、發(fā)電機(jī)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(dòng)化控制系統(tǒng)。5、發(fā)電廠熱力學(xué)基礎(chǔ)的研究對(duì)象是什么？答：主要是熱能轉(zhuǎn)化成機(jī)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?yàn)闊崮苻D(zhuǎn)化為機(jī)械能通常是經(jīng)過工質(zhì)的熱能動(dòng)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(shí)現(xiàn)的。常用工質(zhì)的性質(zhì)。因?yàn)樵诜治鲇?jì)算工質(zhì)，如氣體和水蒸汽的變化過程和循環(huán)時(shí)， 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(gè)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(shí)間所做的功叫做功率。計(jì)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(dòng)

4、能、位能、熱能、光能、 電能、核能等。動(dòng)能一物體因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)而具有能量叫做動(dòng)能，它與物體的速度和質(zhì)量有關(guān)。動(dòng)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(shí)，隨 著位置的降低，速度增大，位能逐漸轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，物體越重，位能也越大。熱能一物體因?yàn)闊徇\(yùn)動(dòng)而具有的能量叫熱能。熱運(yùn)動(dòng)和機(jī)械運(yùn)動(dòng)可以相互轉(zhuǎn)換， 摩擦生熱是機(jī)械運(yùn)動(dòng)變?yōu)闊徇\(yùn)動(dòng)的結(jié)果，蒸汽推動(dòng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)是熱運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變成了 機(jī)械運(yùn)動(dòng)。8、什么是熱量、熱容、比熱、熱平衡方程？答；熱量物體之間因?yàn)闇?/p>

5、差 不通過做功方式）而傳遞的能量稱為熱能。熱量 用符號(hào)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(hào) 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(gè)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(jī)利用蒸汽作功，燃?xì)廨啓C(jī)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(jī)械能的媒介物質(zhì)叫做工質(zhì)。為了使熱機(jī)連續(xù)工作， 工質(zhì)必須連續(xù)不斷的流過熱機(jī)，所以要求工質(zhì)有良好的流動(dòng)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(jià)廉、易得、無毒、不易腐 蝕等優(yōu)點(diǎn)。10、絕對(duì)壓力、表壓力和真空度是不是狀態(tài)參數(shù)？為什么？ 答：絕對(duì)壓力是以絕對(duì)真空時(shí)為零點(diǎn)，而表壓力和真空則以大氣壓力為起點(diǎn)，即 規(guī)定壓力等于大氣壓力時(shí)， P 表和 P 真空為零，都是相對(duì)值，也稱為相對(duì)壓力。 因此，只有絕對(duì)壓力才真正

7、表示氣體的壓力狀態(tài)，也就是說絕對(duì)壓力，表壓力和 真空三者中，只有絕對(duì)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(shí)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(shí)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(shí)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(jī)、等熱力設(shè)備中的水 蒸氣都距離液態(tài)不遠(yuǎn)，屬于實(shí)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(shí)，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(shí)具有4種變化規(guī)律，即氣體溫度不變時(shí)，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(shí)，P1/P2=V2/V1氣體比容不變時(shí)，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(shí) P1/P2=T2/T1氣體壓力不變時(shí)，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(shí)V1/V2=T1/T2當(dāng)氣體狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，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(shí)際過程，是存在著能量損失的過程。理想過程并不存在，但因?yàn)閷?shí)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(shí)驗(yàn)系數(shù)進(jìn)行修正的方法來研究實(shí)際過程，這些實(shí)驗(yàn)系數(shù)就是用來考慮各項(xiàng)損 失，此外，研究理想過程可以判斷實(shí)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(shí)際意義。14、熱力學(xué)第一定律是什么？ 答：熱能與機(jī)械能相互轉(zhuǎn)換時(shí)，一定量的熱能消失了，必產(chǎn)生相應(yīng)量的機(jī)械能， 反之，一定量的機(jī)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(jī)械能，千焦； W產(chǎn)生的機(jī) 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(shí)際氣體的焓有何不同？ 答：因?yàn)殪适怯?U、P、V 這幾個(gè)狀態(tài)參數(shù)組合而成的，所以焓是狀態(tài)參數(shù)。對(duì) 于理想氣體，因?yàn)閁取決于溫度，PV=RT也取決于溫度，所以焓取決于溫度，即 h=f(T。對(duì)于實(shí)際氣體，因?yàn)閁和P、V都取決于兩個(gè)獨(dú)立的狀態(tài)參數(shù)，所以，焓取決于 兩個(gè)獨(dú)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(jià)的，從一個(gè)低溫物體傳到另一個(gè)高溫物體”，或者“只從一個(gè)熱源吸取熱量，使之完全變?yōu)橛杏霉?，且不產(chǎn)生其他變化而循環(huán) 做功的熱機(jī)是不可能制成的”就是說熱機(jī)工作時(shí)，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?，“單熱源的熱機(jī)是不存在的”。熱力學(xué)第二定 律明確指出，周期運(yùn)轉(zhuǎn)的熱機(jī)至少要有高溫、低溫兩個(gè)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(gè)等溫過程和兩個(gè)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(shí)際熱機(jī)中因?yàn)橛性S多實(shí)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(duì)實(shí)際循環(huán)具有一定的指導(dǎo)意義。19、狀態(tài)參數(shù)熵對(duì)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(jì)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(jī)每小時(shí)的蒸汽消耗量稱為氣耗量。以符號(hào) D 表示，單位為千克 / 小時(shí)。汽耗率：汽輪機(jī)單位輸出功 <即每小時(shí)輸出千瓦 .時(shí)/ 時(shí) =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(hào) d表示：d=D/P式中D氣耗量 i功率 熱耗量：汽輪機(jī)每小時(shí)消耗的蒸汽熱量稱為熱耗量，以符號(hào) Q 表示，單

14、位是千焦 / 時(shí)，即 Q1=D<h1-h2')熱耗率：汽輪機(jī)單位輸出功的消耗量稱為熱耗率，以符號(hào)q表示，單位是千焦/(千瓦。時(shí) >，即qi=Qi/P=D(hi-h2'/p郎肯循環(huán)熱效率計(jì)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?yàn)檠h(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(jī)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(gè)溫度叫沸點(diǎn)。飽和蒸汽一水在容器中加熱后開始蒸發(fā)時(shí)，同時(shí)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(shí)一部分水蒸汽液化為水，當(dāng)這種變化過程相等時(shí)，就 形成飽和狀態(tài)，這時(shí)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(shí)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(shí)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(duì)郎肯循環(huán)經(jīng)濟(jì)分析得出結(jié)論時(shí)，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(shí)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?cè)趯?shí)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(jì)算再熱循環(huán)的熱效率？ 答：在中間再熱循環(huán)中，對(duì)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(jī)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(jī)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(jī)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(jī)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(duì)機(jī)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(huì)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(huì)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(shí)，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(gè)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(diǎn)？ 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(fèi)用低， 其最大的缺點(diǎn)是不能單獨(dú)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(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)是什么？ 答：調(diào)節(jié)抽氣式汽輪機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是供熱和供電可以調(diào)節(jié)，能同時(shí)滿足供電、供熱二 者的需要。解決了背壓式汽輪機(jī)供電、供熱相互牽制的矛盾。但是這種汽

21、輪機(jī)， 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(jī)的供熱方式的熱量 總利用系數(shù)要低。31、汽輪機(jī)本體的結(jié)構(gòu)有哪些部分組成？答：汽輪機(jī)本體的結(jié)構(gòu)有以下幾個(gè)部分組成：轉(zhuǎn)動(dòng)部分，由主軸、葉輪、軸封 套和安裝在葉輪上的動(dòng)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(jī)組與中小型機(jī)組相比，本體結(jié)構(gòu)有哪些特點(diǎn)？ 答：大功率機(jī)組因?yàn)椴捎昧烁邊?shù)新蒸汽、中間再熱及低壓級(jí)分流等措施，汽缸 的數(shù)目相應(yīng)增加，在機(jī)組布置，機(jī)組分段，定位支持，熱膨脹處理

22、都與中小型機(jī) 組不同。為減少熱應(yīng)力，熱變形采用雙層缸體。33、國產(chǎn)機(jī)組的汽缸布置有哪些形式？有哪些優(yōu)點(diǎn)？答：隨著汽輪機(jī)單機(jī)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(jī)也相應(yīng)發(fā)展成多缸形式，國產(chǎn) 100MW 以下汽輪機(jī)都采用單缸， 100MW 和 125MW 汽輪機(jī)都用雙缸。 200M 汽輪機(jī)則采用三缸， 300MW 汽輪機(jī) 采用 4 個(gè)汽缸，其布置有兩種方式，一種是高、中壓級(jí)組合并在一個(gè)汽缸內(nèi)，另 一種反方式是 300MW 以上機(jī)組大多采用的高、中壓級(jí)組分缸的結(jié)構(gòu)。 高、中壓合缸結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)：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(shí)兩

23、級(jí)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(diǎn)：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(duì)頭布 置。34、高參數(shù)大容量機(jī)組為什么要采用雙層結(jié)構(gòu)的汽缸？有什么優(yōu)點(diǎn)？ 答：隨著機(jī)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(duì)于高參數(shù)的大容量機(jī)組不僅要采用多個(gè)汽 缸，而且還要采內(nèi)外分層汽缸。把汽輪機(jī)的某級(jí)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(jī)的快 速啟動(dòng)。35、為什么雙層汽缸的汽輪機(jī)，可以縮短啟動(dòng)和停止時(shí)間？ 答：因?yàn)椴捎昧穗p層結(jié)構(gòu)的汽缸，每個(gè)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(gè)單位熱容就小，機(jī)組的加熱和冷卻過程可以加快， 縮短啟停時(shí)間。對(duì)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(qiáng)，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(qiáng)的珠光體熱強(qiáng)鋼V國產(chǎn)機(jī)組ZG15M01V）能夠承受因?yàn)檎羝麥囟鹊慕蛔兌?起的熱沖擊，所以，大容量機(jī)組采用這樣的汽缸結(jié)構(gòu)，對(duì)啟動(dòng)和停機(jī)時(shí)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(shí)，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(qiáng)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(jī)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(jī)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(qiáng)度鑄鐵鑄造 ,而兼作排氣缸的整個(gè)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(jì)成徑向排汽 ,減少排汽損失 ,縮短軸向尺寸。38、汽缸在工作時(shí)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(jī) 組負(fù)荷變化而改變。隔板和噴嘴作用在汽缸的力。這是因?yàn)楦舭迩昂蟮膲毫Σ罴捌髁鬟^噴嘴時(shí)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(jī)組，汽缸還承受著 轉(zhuǎn)子的重量及轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的不平衡力。進(jìn)汽管道作用在汽缸的力。汽輪機(jī)運(yùn)行時(shí)，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(jī)汽缸都有哪些結(jié)構(gòu)形式？ 答：根據(jù)機(jī)組的功率不同，汽輪機(jī)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(jī)多采用單缸結(jié)構(gòu)，功率為 10 千瓦以上的汽輪機(jī)采用多缸機(jī)構(gòu)，功率 在 10 千瓦及以下汽輪機(jī)高壓缸采用單層汽缸，功率大于 10 萬千瓦的汽輪機(jī)高壓 缸采用雙層汽缸。 N125135/550/550,N300 135/550/550 型汽輪機(jī)均采用高、 中壓雙層汽缸， N200130/535/535 型汽輪機(jī)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(jī)低壓缸也采用內(nèi)外汽 缸雙層結(jié)構(gòu)。40、汽輪機(jī)的進(jìn)氣部分有幾種結(jié)構(gòu)形式？各有什么特點(diǎn)？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(jí)噴嘴這段區(qū)域稱為汽輪機(jī)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(jī)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(diǎn)是制造的加工工作量較小，缺點(diǎn)是在工作時(shí)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(duì)于功率稍大的汽輪機(jī)，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(diǎn)：不但能夠簡化汽缸形狀減小工作時(shí)的熱應(yīng)力， 而且對(duì)高參數(shù)汽輪機(jī)還可以更合理的利用材料。對(duì)于超高壓汽輪機(jī)，因?yàn)椴捎秒p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(yùn)行中因內(nèi)外缸存在著溫差將產(chǎn)生相對(duì)膨脹，這樣進(jìn)汽管就 不能同時(shí)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(dòng)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(duì)膨脹。41、汽輪機(jī)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?yàn)閼?yīng)力集中

30、而引起的斷裂的危險(xiǎn)，此外因?yàn)槁菟ㄐ敕?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(jī)高壓部分常采用熱緊方式？ 答：因?yàn)榉ㄌm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(jī)組高壓部分常采用熱緊方式，緊螺栓時(shí)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(jī)排汽缸有哪幾種？其特點(diǎn)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(jī)后軸承座 和發(fā)電機(jī)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(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡單，制造工作較小，剛性好，排氣缸流動(dòng)特 性較差，排汽動(dòng)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(jī)。 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(duì)稱的擴(kuò)散導(dǎo)流器。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：重量要比 鑄造結(jié)構(gòu)輕，排氣缸流動(dòng)特性較好，能較多的回收排汽動(dòng)能，剛性差，排氣缸變 形后要影響汽輪機(jī)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?yàn)樾螤顝?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(dòng)能，汽缸變 形不會(huì)影響汽輪機(jī)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(jī)組， 國產(chǎn) 12.5 萬千瓦汽輪機(jī)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(diǎn)：剛性較好，安裝時(shí)要 考慮汽缸變形對(duì)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(jī)。44、汽缸的支承方式有幾種？ 答：汽缸是支承在臺(tái)板上的，臺(tái)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(tái)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(jī)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(huì)使軸承 座溫度升高過多，因此得到廣發(fā)使用。46、汽輪機(jī)滑鎖系統(tǒng)有什么作用？ 答：汽輪機(jī)在啟動(dòng)、停機(jī)以及運(yùn)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(jī)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(jī)體膨脹造成中心變化，引起機(jī)組振動(dòng)或動(dòng)、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(gè)立銷，兩個(gè)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(gè)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(jī)隊(duì)死點(diǎn)。 這樣，內(nèi)缸受熱時(shí)，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(diǎn)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(jī)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(jī)組采用的下缸貓爪支承方式。49、沖動(dòng)式汽輪機(jī)噴嘴組的結(jié)構(gòu)有哪兩種，各有什么特點(diǎn)？答：噴嘴組有兩種結(jié)構(gòu)方式；一種是中參數(shù)汽輪機(jī)上采用的由單個(gè)銑制的噴嘴件 焊接而成，一種是高參數(shù)汽輪機(jī)上采用的整段焊接而成或精密鑄造而成。前者的 優(yōu)點(diǎn)是加工制造方便，裝配容易，其缺點(diǎn)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(jī)。后者的優(yōu)點(diǎn)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(shí)，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(shí)有良好的經(jīng)濟(jì)性和可靠性，對(duì)其結(jié)構(gòu)應(yīng)有哪 些要求？汽輪機(jī)采用隔板套有什么優(yōu)缺點(diǎn)？答：應(yīng)有足夠的強(qiáng)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(yùn)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(dòng)特性。結(jié)構(gòu)應(yīng)簡單。 優(yōu)缺點(diǎn)：高壓汽輪機(jī)各級(jí)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(jí)間距離不受和少受抽汽

37、口的影 響，從而可以減少汽輪機(jī)的軸向盡寸，簡化汽缸形狀，有利于啟動(dòng)及負(fù)荷變化， 可在檢修時(shí)不翻轉(zhuǎn)大蓋。缺點(diǎn)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(jī)構(gòu)有哪幾種，其優(yōu)缺點(diǎn)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(diǎn)是：制造較容易，成本低。其缺點(diǎn)是：汽道尺寸精度差，端面較 粗糙，因金屬熱強(qiáng)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(jī)低壓部分。焊接隔板的優(yōu)點(diǎn)是：具有較高的強(qiáng)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(jī)的高中壓部分。52、超高參數(shù)汽輪機(jī)及隔板有哪幾種？其特點(diǎn)是什么？ 答：根據(jù)隔板所處級(jí)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(jí)，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(qiáng)度和剛度。在噴嘴通道中，為了保證強(qiáng)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(qiáng)筋，更加增強(qiáng)了隔板的強(qiáng)度和剛度。焊接噴嘴隔板因?yàn)楦舭宓膹澢鷳?yīng)力完全通過靜葉片傳遞到隔板外緣上，并無加強(qiáng) 筋加固，因此，靜葉片要有足夠的強(qiáng)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(shí)同時(shí)鑄入。此種隔板使用于溫度 和壓力差較低的場合。53、大型機(jī)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(jī)在帶到一定負(fù)荷時(shí)，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(dòng)時(shí)，因?yàn)檗D(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(duì)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(yùn)行時(shí)， 30 千瓦機(jī)組高壓缸的夾層冷卻 或加熱）的低溫蒸汽從第六壓力 級(jí)出來 20 萬千

40、瓦機(jī)組是利用一級(jí)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(dòng)時(shí)，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(jí)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(jí)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(dòng)不息。54、法蘭、螺栓加熱裝置有何作用，國產(chǎn)機(jī)組哪些設(shè)有法蘭、螺栓加 熱裝置？ 答：為了減小在機(jī)組啟動(dòng)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?yàn)榉ㄌm比汽缸

41、壁厚，螺栓與法 蘭又是局部接觸，因此在流動(dòng)時(shí)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(shí)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(dòng)時(shí)間，大功率汽輪機(jī)設(shè)有 法蘭和螺栓加熱裝置。在機(jī)組啟、停時(shí)對(duì)法蘭和螺栓進(jìn)行補(bǔ)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(jī)組均設(shè)有法蘭、螺栓加熱裝置。55、汽輪機(jī)配汽調(diào)節(jié)有哪幾種方式？各

42、有哪些優(yōu)缺點(diǎn)？ 答：汽輪機(jī)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(diǎn)分述如下。 節(jié)流調(diào)節(jié)法： 就是全部蒸汽都經(jīng)過一個(gè)或幾個(gè)同時(shí)啟、 閉調(diào)節(jié)閥，然后流向第一級(jí)噴嘴，這種配汽方式主要是改變調(diào)節(jié)汽閥的開度對(duì)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(jī)的功率的。采用節(jié)流調(diào)節(jié)時(shí)，減少汽輪機(jī)功率主要是借助節(jié)流作用， 負(fù)荷越低時(shí)，節(jié)流損失越大，造成汽輪機(jī)相對(duì)內(nèi)效率就越低。對(duì)具有較高真空凝 氣式汽輪機(jī)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(duì)背壓較高 的背壓式汽輪機(jī)影響較大。故背壓式汽輪機(jī)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(shí)級(jí)前溫度變化較小， 對(duì)負(fù)荷變動(dòng)的適應(yīng)性較好，只有帶上額定負(fù)荷時(shí)，節(jié)流氣門才完全開啟，此時(shí)汽 輪機(jī)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(jī)，以及擔(dān)負(fù)基本負(fù) 荷的大型凝氣式汽輪機(jī)。噴嘴調(diào)節(jié)法： 就是新汽輪機(jī)進(jìn)過幾個(gè)依次啟、閉的調(diào)節(jié)閥通向汽輪機(jī)的第一級(jí) 調(diào)節(jié)級(jí)）每個(gè)氣閥分別控制一組調(diào)節(jié)級(jí)噴嘴，調(diào)節(jié)級(jí)都是做成部分進(jìn)汽的，通常 每個(gè)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(shí)使用。在設(shè)計(jì)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(yùn)行時(shí)，汽輪機(jī)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(shí)，噴嘴調(diào)節(jié)使機(jī)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(jī)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(shí)發(fā)揮節(jié)流調(diào)節(jié)和噴嘴調(diào)節(jié)的優(yōu)點(diǎn)，在一些帶基本負(fù) 荷的大容量機(jī)組上采用了節(jié)流噴嘴聯(lián)合調(diào)節(jié)，即在高負(fù)荷時(shí)采用噴嘴，低負(fù)荷 時(shí)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(jí)汽室中蒸汽溫度變化的幅度， 大大減小了工況變動(dòng)時(shí)調(diào)節(jié)級(jí)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(jī)轉(zhuǎn)子有哪些型式和特點(diǎn)？ 答：汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子按形狀可分為轉(zhuǎn)輪型和轉(zhuǎn)股型兩種，沖動(dòng)式汽輪機(jī)常采用轉(zhuǎn)輪型 轉(zhuǎn)子，反動(dòng)式汽輪機(jī)則采用轉(zhuǎn)鼓型轉(zhuǎn)子。某些大功率沖動(dòng)式汽輪機(jī)

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(diǎn)： 是葉輪和主軸可以單獨(dú)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(diǎn)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(shí)，金屬的蠕變?nèi)菀资谷~輪和主軸套裝處產(chǎn) 生松動(dòng)現(xiàn)象。因此這類轉(zhuǎn)子只適用于中、低壓參數(shù)的汽輪機(jī)和高參數(shù)汽輪機(jī)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(diǎn)主要有： 葉輪和主軸作成整體，因而不會(huì)產(chǎn)生松動(dòng)，能適應(yīng)高溫 工作和快速啟動(dòng)的要求，裝配零件少，結(jié)構(gòu)緊湊剛性較大。 缺點(diǎn)是： 因?yàn)殄懠?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(yàn)比較復(fù)雜，材料損耗 較大，當(dāng)轉(zhuǎn)子上零部件損壞時(shí)更換困難，甚至造成整個(gè)轉(zhuǎn)子報(bào)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(diǎn)是兼顧了兩種轉(zhuǎn)子的優(yōu)點(diǎn)，因而廣泛用于高參

47、數(shù)，中等功率的汽輪 機(jī)上。焊接轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)是由若干實(shí)心輪盤和端軸拼合焊接而成。優(yōu)點(diǎn)：不存在松動(dòng)問題， 采用實(shí)心輪盤強(qiáng)度大，不需要葉輪輪轂，結(jié)構(gòu)緊湊，輪盤和轉(zhuǎn)子可單獨(dú)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(yàn)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(jī)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(qiáng)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(jī)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(duì)于撓性轉(zhuǎn)子，在進(jìn) 行操作時(shí)，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(jī)聯(lián)軸器有哪些類型？優(yōu)缺點(diǎn)有哪些？ 答：聯(lián)軸器又稱靠背輪，其作用是連接汽輪機(jī)各轉(zhuǎn)子及發(fā)電機(jī)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(duì)輪）組成，用螺栓將兩個(gè)對(duì)輪緊緊的連接在一起， 對(duì)輪與軸之間一般用熱套加鍵的方法連接，整鍛轉(zhuǎn)子的對(duì)輪與軸做成整體結(jié)構(gòu)。 有些剛性聯(lián)軸器為了使兩個(gè)轉(zhuǎn)子中心一致，對(duì)輪間還采用了止口配合。 剛性聯(lián)軸器的優(yōu)點(diǎn)是連接剛性強(qiáng)，傳遞轉(zhuǎn)矩大，尺寸小、結(jié)構(gòu)簡單、加工方便、 工作時(shí)不需要潤滑、沒有噪音。缺點(diǎn)是工作時(shí)傳道振動(dòng)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(gè)軸上的對(duì)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(diǎn)是在工作中能吸收一 部分振動(dòng)，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(dòng)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(dòng)連接，因而允許稍大的偏心，可以消除或減弱振動(dòng)傳遞，不能傳 遞軸向力。缺點(diǎn)：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(shí) 產(chǎn)生噪音及振動(dòng)。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(dòng)和軸向力等優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高，運(yùn)行中需要潤滑。60、汽輪機(jī)盤車裝置的作用是什么？有哪些類型？ 答：在汽輪機(jī)沖動(dòng)轉(zhuǎn)子前或停機(jī)以后，人為盤動(dòng)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(dòng)或損壞設(shè)備。在停機(jī) 后

51、汽缸上部與下部之間存在著溫差，在啟動(dòng)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(huì)造成汽缸上、下部之間的溫差，若轉(zhuǎn) 子靜止不動(dòng)就會(huì)產(chǎn)生彎曲變形。因此，必須不停止的盤動(dòng)轉(zhuǎn)子。啟動(dòng)前盤動(dòng)轉(zhuǎn)子，可以用來檢查汽輪機(jī)是否具備運(yùn)行條件如是否存在動(dòng)靜部分摩擦及主軸彎曲變形是否符合規(guī)定等）。對(duì)盤車裝置的要求是既能盤動(dòng)轉(zhuǎn)子，又能在汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)達(dá)到一定轉(zhuǎn)速后自動(dòng)脫開， 停止轉(zhuǎn)動(dòng)。盤車裝置可分為手動(dòng)盤車裝置、電動(dòng)盤車裝置及水力盤車裝置等三種形式。手動(dòng) 盤車裝置僅用于小型汽輪機(jī)，電動(dòng)盤車裝置廣泛用于大、中型汽輪機(jī)，水力盤車 裝置僅用于大功率汽輪機(jī)。電動(dòng)盤車裝置有兩種，一種具有螺旋軸的電動(dòng)盤車裝

52、置，國產(chǎn)中型汽輪機(jī)12.5萬千瓦、 30 萬千瓦汽輪機(jī)均采用這種盤車裝置。61、汽輪機(jī)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(jī)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(dòng)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(jī)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(hào)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(diǎn)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(diǎn)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(shí)，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(gè)個(gè)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(jī)動(dòng)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(jī)組而定。62、汽輪機(jī)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(jī)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(jī)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(dòng)調(diào)整器，維持均壓箱內(nèi)的壓力穩(wěn)定，保持汽輪機(jī)組高、低壓 軸封閉氣正常。采用均壓箱及汽封壓力自動(dòng)調(diào)整器后提高了運(yùn)行維護(hù)的自動(dòng)性程 度

55、，并保持了軸封壓力穩(wěn)定。63、汽輪機(jī)組采用的軸承有哪些種類，其作用有哪些？ 答：汽輪機(jī)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?yàn)檗D(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?yàn)槠啓C(jī)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(dòng)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(duì)運(yùn)動(dòng)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(duì)其產(chǎn)生的油壓和軸承的載荷能力有什么影 響？答：對(duì)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(huì)發(fā)生油膜振蕩，對(duì)軸承油膜的形成和轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)有何影響？答：旋轉(zhuǎn)的軸頸在滑動(dòng)軸承中，帶動(dòng)潤滑油高速流動(dòng)，在

57、一定條件下，高速油流 反過來激勵(lì)軸頸，產(chǎn)生一種強(qiáng)烈的自激振動(dòng)現(xiàn)象，這種現(xiàn)象稱為油膜振蕩。油膜 振蕩的振幅很大，會(huì)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(dòng)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(duì)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(jī)組）的撓性轉(zhuǎn)子，在工作轉(zhuǎn)速范圍之內(nèi)，不會(huì)產(chǎn)生油膜振蕩，只 可能發(fā)生半速渦動(dòng)。67、影響油膜振蕩有哪些主要因素？答：臨

58、界轉(zhuǎn)速。對(duì)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(huì)發(fā)生油膜振蕩，至多只能發(fā)生半速渦動(dòng)。但對(duì)于大功率的機(jī)組來說，各個(gè)轉(zhuǎn) 子或整個(gè)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(duì)偏心率。軸頸與軸瓦的絕對(duì)偏心距與它們的半徑差之比稱為相對(duì)偏心率。 軸頸在軸瓦中的相對(duì)偏心率越大，越不容易發(fā)生半速渦動(dòng)和油膜振蕩；反之，相 對(duì)偏心度越小，則轉(zhuǎn)子越不穩(wěn)定，相對(duì)偏心率大于 0.7 時(shí)，軸頸在任何工況下都 不會(huì)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(shí)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(duì)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(duì)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(shí)的穩(wěn)定性好，在重載時(shí)，軸頸相對(duì)偏心率較大， 而輕載時(shí)則相對(duì)