汽轮机原理考试重点.doc

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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流汽轮机原理考试重点.精品文档.12.提高叶片抗腐蚀的办法有哪些？采用后加载叶型采用弯扭叶型片采用子午面型线喷嘴降低叶片表面粗糙度减少端部二次流22分析喷嘴斜切部分截面斜切部分流动规律（1）当喷嘴出口截面上的压力比p1/p0大于或等于临界压比时，蒸汽的膨胀特点；（2）当喷嘴出口截面上的压力比p1/p0小于临界压比时，蒸汽的膨胀特点。答：（1）p1/p0大于或等于临界压比时，喷嘴出口截面AC上的气流速度和方向与喉部界面AB相同，斜切部分不发生膨胀，只起导向作用。（2）当喷嘴出口截面上的压力比p1/p0小于临界压比时，气流膨胀至AB时，压力等于临界

2、压力，速度为临界速度。且蒸汽在斜切部分ABC的稍前面部分继续膨胀，压力降低，速度增加，超过临界速度，且气流的方向偏转一个角度。13.分析蒸汽在喷嘴截面变化规律（1）当气流速度小于音速时，即Ma1，若要使气流能继续加速，喷嘴截面积必须沿流动方向增加，即做成渐扩管。（3）当气流速度等于音速时，即Ma=1,表明横截面不变，简单的渐缩管得不到超音速气流，除喷嘴出口压力小于临界压力外，还必须做成缩放喷嘴。11.说明汽轮机喷嘴配汽方式的特点答：喷嘴配汽是依靠几个调门控制相应的调节级喷嘴来调节汽轮机的进汽量。 这种配汽方式具有如下特点：部分进汽，e1,满负荷时，仍存在部分进汽，所以效率比节流配汽低；部分负荷

3、时，只有那个部分开启的调节汽门中蒸汽节流较大，而其余全开汽门中的蒸汽节流已减小到最小，故定压运行时的喷嘴配汽与节流配汽相比，节流损失较少，效率较高，11.汽轮机的主要两种配汽方式有节流调节汽轮机和喷嘴调节汽轮机。1）节流调节汽轮机节流调节就是全部蒸汽都要经过一个或几个同时启、闭的调节汽阀，然后流向第一集喷嘴。在设计工况下，调节汽阀全开，汽轮机的理想焓降达到最大值；其缺点是，低负荷时经济性较差。因此，节流调节目前主要用于基本负荷的大型机组及辅助性的小功率汽轮机。2）喷嘴调节汽轮机喷嘴调节就是新汽就是经主汽阀后，再经过几个依次启、闭的调节汽阀通向汽轮机的第一级（调节级）。每个调节汽阀分别控制一组调

4、节级喷嘴，调节级通常都是部分进汽的。喷嘴调节汽轮机的缺点是：结构比较复杂，工况变动时，只是机组高压部分蒸汽的温度变化比较大，容易在调节级处产生比较大的热应力，使机组负荷迅速变化的适应性降低。另一个特点是，调节级的焓降是随汽轮机的流量而变化的，在第一调节汽阀全开而第二调节汽阀尚未开启时，调节级的焓降达到最大值，此时流过第一个喷嘴组的流量也达到最大值，因而，此时调节级处于最危险的工况，运行时必须充分注意。20汽轮机级内有哪些损失？造成这些损失的原因是什么？答：汽轮机级内的损失有：喷嘴损失、动叶损失、余速损失、叶高损失、叶轮摩擦损失、部分进汽损失、漏汽损失、扇形损失、湿气损失9种。造成这些损失的原因

5、： （1）喷嘴损失：蒸汽在喷嘴叶栅内流动时，汽流与流道壁面之间、汽流各部分之间存在碰撞和摩擦，产生的损失。（2）动叶损失：因蒸汽在动叶流道内流动时，因摩擦而产生损失。 （3）余速损失：当蒸汽离开动叶栅时，仍具有一定的绝对速度，动叶栅的排汽带走一部分动能，称为余速损失。（4）叶高损失：由于叶栅流道存在上下两个端面，当蒸汽流动时，在端面附面层内产生摩擦损失，使其中流速降低。其次在端面附面层内，凹弧和背弧之间的压差大于弯曲流道造成的离心力，产生由凹弧向背弧的二次流动，其流动方向与主流垂直，进一步加大附面层内的摩擦损失。（5）扇形损失：汽轮机的叶栅安装在叶轮外圆周上，为环形叶栅。当叶片为直叶片时，其通

6、道截面沿叶高变化，叶片越高，变化越大。（6）叶轮摩擦损失：叶轮在高速旋转时，轮面与其两侧的蒸汽发生摩擦，为了克服摩擦阻力将损耗一部分轮周功。 （7）部分进汽损失：它由鼓风损失和斥汽损失两部分组成。 （8）漏汽损失：汽轮机的级由静止部分和转动部分组成，动静部分之间必须留有间隙，而在间隙的前后存在有一定的压差时，会产生漏汽，使参加作功的蒸汽量减少，造成损失，这部分能量损失称为漏汽损失。（9）湿汽损失：在湿蒸汽区工作的级，将产生湿汽损失7.画图并说明汽轮机凝汽设备的组成及其任务。答：汽轮机凝汽设备的组成图如下所示：汽轮机排汽抽气器工作介质冷却水汽气混合物凝结水12341凝汽器；2抽气器；3循环水泵；

7、4凝结水泵任务：(1) 在汽轮机的排汽口建立并维持规定的真空度，以提高循环效率； (2) 将汽轮机的排汽凝结成洁净的凝结水，回收工质（3）起到热力系统蓄水作用，既是疏水、排气场所又能缓解机组流量的急剧变化。11.画出表面式凝汽器中蒸汽和冷却水的温度沿冷却面的分布曲线，标注曲线上各特征端点的符号，并注释符号的意义。答：温度分布曲线为：蒸汽水ttw1tActstAtw2其中，ts表示蒸汽凝结温度，且ts=t +tw1 +t ；tw1表示冷却水进口处温度，tw2表示冷却水出口温度，t = tw2- tw1，为冷却水温升; t为凝汽器端差；Ac表示凝汽器总传热面积。15.汽轮机直接调节是怎样调节的 当

8、外负荷变化时，转子力矩平衡被打破后，转速感受机构（调速器）感知转速变化，通过传递放大机构将信号放大，传给配气机构执行机构，改变调门开度，调节气门油调速器本身直接带动的调节称为直接调节14.核电站汽轮机特点与火电汽轮机的区别饱和蒸汽核电站汽轮机特点：（1）低蒸汽参数（2）容易造成腐蚀和侵蚀（3）设有汽水分离再热器（4）采用半转速（5）甩负荷容易引起超速11.说明汽轮机喷嘴配汽方式的特点答：喷嘴配汽是依靠几个调门控制相应的调节级喷嘴来调节汽轮机的进汽量。 这种配汽方式具有如下特点：部分进汽，e1,满负荷时，仍存在部分进汽，所以效率比节流配汽低；部分负荷时，只有那个部分开启的调节汽门中蒸汽节流较大，

9、而其余全开汽门中的蒸汽节流已减小到最小，故定压运行时的喷嘴配汽与节流配汽相比，节流损失较少，效率较高，1.循环做工系统：汽轮机与蒸汽发生设备以及冷凝设备构成2.蒸汽动力循环：朗肯循环回热循环中间再热循环3.汽轮机设备：汽轮机本体控制保安系统辅助设备及系统4.系统：主蒸汽系统再热蒸汽系统凝汽系统给水回热系统润滑肉系统5.保安系统：主汽阀调节汽阀控制执行机构信号变送器控制油系统计算机控制系统安全保护装置6.辅助设备：凝汽器抽气器高低压加热器除氧器给水泵凝结水泵循环水泵凝升泵7.汽轮机基本组成：汽轮机级汽轮机转子汽轮机汽缸与隔板汽封汽轮机轴承联轴器盘车装置汽轮机控制与保护系统8.汽轮机级：喷嘴叶栅和

10、它配合的动叶珊组成9.汽轮机分类;(1)做功原理冲动式反动式（2）热力过程特征凝汽式背压式调整抽汽式中间再热式（3）压力分类低压1.22.0中压2.14.0高压8.112.5超高压12.615.0亚临界压力15.122.5超临界压力大于22.5超超临界压力大于2710.汽轮机型号：凝汽式 主蒸汽压力/主蒸汽温度 N100-8.83/532中间再热式主蒸汽压力/主蒸汽温度/中间再热温度 N300-16.1-538-538抽气式 主蒸汽压力/高压蒸汽压力/低压蒸汽压力 C50-8.83/0.98/0.118背压式 主蒸汽压力/背压 B50-8.83/0.98抽汽背压式 主蒸汽压力/抽汽压力/背压

11、CB25-8.83/0.98/0.11811.反动度：动叶理想比焓降与级的滞止理想比焓降之比=hb/ht*=hb/hn*+hb hn*喷嘴的滞止理想比焓降12.反动度：纯冲动级=0、hb=0，ht*=hn*蒸汽只在喷嘴膨胀 反动级=0.5 ，hb=hn*=0.5ht*13.Ma1超声速 渐扩管14.压力比n=p1/p0* 喷嘴出口压力与进口滞止压力之比15.速度系数=c1/c1t 实际速度c1与理想速度c1t的比16. 喷嘴高度小，喷嘴宽度大，速度系数小，一般喷嘴高度不低于15mm，计算一般取=0.9717.轮周效率：蒸汽流过某级时单位质量蒸汽所做的轮周功Pul（做工能力）与该级理想能量E0之

12、比1速度比和最佳速比答：将（级动叶的）圆周速度u与喷嘴出口（蒸汽的）速度c1的比值定义为速度比，轮周效率最大时的速度比称为最佳速度比。2假想速比答：圆周速度u与假想全级滞止理想比焓降都在喷嘴中等比熵膨胀的假想出口速度的比值。3汽轮机的级答：汽轮机的级是汽轮机中由一列静叶栅和一列动叶栅组成的将蒸汽热能转换成机械能的基本工作单元。4级的轮周效率答：1kg蒸汽在轮周上所作的轮周功与整个级所消耗的蒸汽理想能量之比。5滞止参数答：具有一定流动速度的蒸汽，如果假想蒸汽等熵地滞止到速度为零时的状态，该状态为滞止状态，其对应的参数称为滞止参数。6临界压比答：汽流达到音速时的压力与滞止压力之比。7级的相对内效率

13、答：级的相对内效率是指级的有效焓降和级的理想能量之比。8喷嘴的极限膨胀压力答：随着背压降低，参加膨胀的斜切部分扩大，斜切部分达到极限膨胀时喷嘴出口所对应的压力。9级的反动度答：动叶的理想比焓降与级的理想比焓降的比值。表示蒸汽在动叶通道内膨胀程度大小的指标。10余速损失答：汽流离开动叶通道时具有一定的速度，且这个速度对应的动能在该级内不能转换为机械功，这种损失为余速损失。11临界流量答：喷嘴通过的最大流量。15盖度 答：指动叶进口高度超过喷嘴出口高度的那部分叶高。1.汽轮发电机组的循环热效率答：每千克蒸汽在汽轮机中的理想焓降与每千克蒸汽在锅炉中所吸收的热量之比称为汽轮发电机组的循环热效率。2.热

14、耗率答：每生产1kW.h电能所消耗的热量。3.汽轮发电机组的汽耗率答：汽轮发电机组每发1KWh电所需要的蒸汽量。4.汽轮机的极限功率答：在一定的初终参数和转速下，单排气口凝汽式汽轮机所能发出的最大功率。5.汽轮机的相对内效率 答：蒸汽实际比焓降与理想比焓降之比。8.轴封系统答：端轴封和与它相连的管道与附属设备。9.叶轮反动度 答：各版和轮盘间汽室压力与级后蒸汽压力之差和级前蒸汽压力与级后压力之差的比值。4.汽轮机的工况图 答：汽轮机发电机组的功率与汽耗量间的关系曲线。9.阀点 答：阀门全开的状态点，汽流节流损失最小，流动效率最高的工况点。10.节流配汽答：进入汽轮机的所有蒸汽都通过一个调节汽门

15、，然后进入汽轮机的配汽方式。18分别说明高压级内和低压级内主要包括哪几项损失？ 答：高压级内：叶高损失、喷嘴损失、动叶损失、余速损失、扇形损失、漏气损失、叶轮摩擦损失等；低压级内：湿气损失、喷嘴损失、动叶损失、余速损失，扇形损失、漏气损失、叶轮摩擦损失很小。19简述蒸汽在汽轮机的工作过程。答：具有一定压力和温度的蒸汽流经喷嘴，并在其中膨胀，蒸汽的压力、温度不断降低，速度不断升高，使蒸汽的热能转化为动能，喷嘴出口的高速汽流以一定的方向进入装在叶轮上的通道中，汽流给动叶片一作用力，推动叶轮旋转，即蒸汽在汽轮机中将热能转化为了机械功。21指出汽轮机中喷嘴和动叶的作用。答：蒸汽通过喷嘴实现了由热能向动

16、能的转换，通过动叶将动能转化为机械功。23什么是速度比？什么是级的轮周效率？试分析纯冲动级余速不利用时，速度比对轮周效率的影响。答：将（级动叶的）圆周速度u与喷嘴出口（蒸汽的）速度c1的比值定义为速度比。1kg蒸汽在轮周上所作的轮周功与整个级所消耗的蒸汽理想能量之比称为轮周效率。在纯冲动级中，反动度m=0，则其轮周效率可表示为：u=2叶型选定后，、1、1数值基本确定，由公式来看，随速比变化，轮周效率存在一个最大值。同时，速比增大时，喷嘴损失不变，动叶损失减小，余速损失变化最大，当余速损失取最小时，轮周效率最大。28什么是动叶的速度三角形？答：由于动叶以圆周速度旋转，蒸汽进入动叶的速度相对于不同

17、的坐标系有绝对速度和相对速度之分，表示动叶进出口圆周速度、绝对速度和相对速度的相互关系的三角形叫做动叶的速度三角形。36什么是汽轮机的相对内效率？什么是级的轮周效率？影响级的轮周效率的因素有哪些？答：蒸汽在汽轮机内的有效焓降与其在汽轮机内的理想焓降的比值称为汽轮机的相对内效率。一公斤蒸汽在级内转换的轮周功和其参与能量转换的理想能量之比称为轮周效率。影响轮周效率的主要因素是速度系数和，以及余速损失系数，其中余速损失系数的变化范围最大。余速损失的大小取决于动叶出口绝对速度。余速损失和余速损失系数最小时，级具有最高的轮周效率。15.何为多级汽轮机的重热现象和重热系数？ 答：所谓多级汽轮机的重热现象，

18、也就是说在多级汽轮机中，前面各级所损失的能量可以部分在以后各级中被利用的现象。因重热现象而增加的理想焓降占汽轮机理想焓降的百分比，称为多级汽轮机的重热系数。17什么叫余速利用？余速在什么情况下可被全部利用？答：蒸汽从上一级动叶栅流出所携带的动能，进入下一级参加能量转换，称为余速利用。如果相邻两级的直径相近，均为全周进汽，级间无回热抽汽，且在下一级进口又无撞击损失，则上一级的余速就可全部被下一级利用，否则只能部分被利用。当上一级的余速被利用的份额较小时，视为余速不能被利用。16凝汽器的热力特性指什么？答：凝汽器压力随进入凝汽器的蒸汽量Dc、进入凝汽器的冷却水量Dw和冷却水进入凝汽器时的进口温度的

19、变化而变化的规律，称为凝汽器的热力特性。1.汽轮机级内漏汽主要发生在 隔板 和 动叶顶部 。2.叶轮上开平衡孔可以起到 减小轴向推力 的作用。3.部分进汽损失包括 鼓风 损失和 斥汽 损失。4.汽轮机的外部损失主要有 机械损失 和 轴封损失 。5.湿气损失主要存在于汽轮机的 末级和次末级 。6.在反动级、冲动级和速度级三种方式中，要使单级汽轮机的焓降大，损失较少，应采用 反动级 。7.轮周损失包括： 喷嘴损失 、 动叶损失 、 余速损失 。1.压力反动度是指 喷嘴后与级后蒸汽压力之差 和 级前与级后压力之差 之比。4.减小汽轮机进汽阻力损失的主要方法是： 改善蒸汽在汽门中的流动特性 。5.汽轮

20、机损失包括级内损失和 进汽阻力损失， 排气损失， 轴端漏气损失，机械摩擦损失。6.汽轮发电机组中，以全机理想比焓降为基础来衡量设备完善程度的效率为 相对效率 以整个循环中加给1kg蒸汽的热量为基准来衡量的效率为 绝对效率 。8.若应用汽耗率和热耗率来评价汽轮机经济性，对于不同初参数的机组，一般采用 热耗率 评价机组经济性。9.考虑整个机组的经济性，提高单机极限功率的主要途径是 增大末级叶片轴向排气面积 。 1.滑压运行方式是指当机组复合变化时，主汽压力 滑动 ，主汽温度 基本不变 。2.负荷变化时，采用滑压运行于采用定压喷嘴调节方式相比，调节级后各级温度变化 很小 ，因而热应力 很小 。3.凝

21、汽式汽轮机中间级，流量变化时级的理想比焓降 不变 ，反动度 不变 。背压式汽轮机非调节级，流量增大，级的理想比焓降 增大 ，反动度 降低 。4.汽轮机定压运行时喷嘴配汽与节流配汽相比，节流损失 少 ，效率 高 。5.两种配汽方式，汽轮机带高负荷时，宜采用 喷嘴配汽 ，低负荷时宜采用 节流配汽 。6.节流配汽凝汽式汽轮机，全机轴向推力与流量成 正比 。1.抽汽器有 射汽抽汽器 、 射水抽汽器 和 水环式真空泵 三种型式。2.真空除氧过程中，机组满负荷时除氧效果 较好 ，机组低负荷时除氧效果 较差 。3.相同条件下，冬季与夏季相比，凝汽器效果较好的是 冬季 。4.评价凝汽器优劣的指标有 真空 ，

22、凝结水过冷度 ， 凝结水含氧量 ， 水阻 ， 空冷区排出的汽气混合物的过冷度 。5.短喉部射水抽汽器中，当外界压力增大时，真空度 降低 。1.汽轮机的安全保护装置包括 超速保护装置 、 轴向位移保护装置 、 低压油保护装置和安全防火保护 。 1叶轮上开平衡孔可以起到 减小轴向推力 的作用。3背压式汽轮机非调节级，流量增大，级的理想比焓降 增大 ，反动度 降低 。4汽轮发电机组中，以全机理想比焓降为基础来衡量设备完善程度的效率为 相对效率 以整个循环中加给1kg蒸汽的热量为基准来衡量的效率为 绝对效率 。5喷射式抽汽器由于采用的工质不同，又分为 射汽抽汽器 和 射水抽汽器 两种。6汽轮机定压运行时喷嘴配汽与节流配汽相比，节流损失 少 ，效率 高 。1汽轮机的外部损失主要有 机械损失 和 轴封损失 。2汽轮机机械效率的表达式为 m = pe/pi 。3轮周损失包括： 喷嘴损失 、 动叶损失 、 余速损失 。4考虑整个机组的经济性，提高单机极限功率的主要途径是 增大末级叶片轴向排气面积 。5滑压运行方式是指当机组复合变化时，主汽压力 滑动 ，主汽温度 基本不变 。