调节级和压力级各自特点
汽机技术问答题
主机部分1.汽机设备包括哪些？答：汽轮机包括以下几部分：1汽轮机本体：1.1配汽机构：包括有主蒸汽导汽管，自动主汽门、调速汽门等等。
1.2汽轮机转动部分：主要有主轴、叶轮、叶片、拉筋、围带、联轴器和紧固件。
1.3汽轮机静止部分：包括有汽缸、滑销系统、隔板、隔板套、喷嘴、汽封、轴承以及一引紧固零件。
2调节系统：主要有调速器、油动机、调节阀、EH油系统。
3凝汽器及抽气系统：主要有凝汽器、凝结水泵、抽气器、循环水泵等4回热加热系统：主要设备有低加、高加等。
2.什么是汽轮机的节流调节？答：所有进入汽轮机的蒸汽经过几个同时开关的节流阀，低负荷时，由于节流作用，汽轮机理想焓降减小，同时流动阻力增大，蒸汽流量也随之减小，在设计工况下，节流阀全开，效率最高，但低负荷时，由于阀门的节流作作用，使效率下降。
此种调节方式应用于小型汽轮机和带基本负荷的大功率机组上，主要是简化调节系统。
3.什么是汽轮机的喷嘴调节？答喷嘴调节是进入汽轮机的蒸汽量是经过几个依次开启的调节阀来实现的，这种调节方式主要是靠改变蒸汽流量来改变汽轮机功率的，汽轮机理想焓降可认为基本不变，喷嘴调节经济性高，而且在整个负荷变化范围内，汽轮机效率也较平稳，但是喷嘴调节在结构上比节流调节复杂，目前，我国大多数汽轮机都采用喷嘴调节。
4.主轴产生弯曲变形的原因是什么？答：1.汽轮机停机后，转子在冷却过程中，汽缸下部较汽缸上部冷却的快，形成汽缸上下的温度差，这样，由于静止的转子上半部温度高于下半部，热膨胀程度不同，使得大。
轴向上弯曲，在停机一段时间后，转子向上弯曲值达到最大值，若超过这段时间，转子的弯曲值又逐步减小，直到上下汽缸温差一致时，转子又重新伸直。
2.汽轮机启动时，由于操作不合理（如转子以静止时暖机，转子静止时长时间向轴封送纸），造成汽缸上下温度不一致，引起转子弯曲变形。
3.由于暖机不充分，在转子热弯曲较大时启动汽轮机，大轴和轴封片磨擦，使大轴局部受热产生不均匀的热膨胀而引起轴的弯曲变形，由于轴的弯曲加剧了磨擦，使轴的弯曲不断增大，当其弯曲力超过了材料的强度极限时，就会形成轴的永久变形。
汽轮机的工作原理讲解
效率： 复速级<纯冲动级<带反动度的 冲动级<反动级
冲动式汽轮机一般级数较少，反动式汽轮 机级数较多，但反动式汽轮机运行更为稳 定，效率也较高。
3.调节级和非调节级
按通流面积是否随负荷大小而变，又可将汽轮 机的级分为调节级和非调节级。 (1)调节级：通流面积能随负荷改变而改变的级 称为调节级。如喷管调节汽轮机的第一级，这 种级在运行时，可通过改变其通流面积来控制 其进汽量，从而达到调节汽轮机负荷的目的。 一般中小型汽轮机用复速级作为调节级，而大 型汽轮机常用单列冲动级作为调节级。
分是反动力。
带反动度的冲动级的特点：
w1＜w2，P1＞P2, Δhn＞Δhb，Δht ≠Δhn 、Δhb ≠ 0 、 m = 0.05 0.20；
动叶叶型由入口到出口略有收缩； 蒸汽在动叶栅中即膨胀又改变流动方向；
它的作功能力比反动级大比纯冲动级源自、效率比 纯冲动级高。（2）反动级：
复 速 级：
采用最多的是同一叶轮上装有两列动叶片的双列速度 级，又称复速级。
由一组静叶栅和安装在同一叶轮上的两列动叶栅及一 组介于第一、二列动叶栅之间、固定在汽缸上的导向 叶栅所组成。
第一列动叶栅通道流出汽流，其流速还相当大，为了 利用这一部分动能，在第一列动叶栅之后装上一列导 向叶栅以改变汽流的方向，使之顺利进入第二列动叶 栅通道继续作功。
2）带反动度的冲动级
为了提高级的效率，通常，冲动级也带有一定的 反动度（ m = 0.05 0.20 ) ，这种级称为带反动 度的冲动级。
蒸汽的膨胀大部分在喷管中进行，只有一小部分 在动叶中进行
（ Δhb =5%~20%Δht* ）， 蒸汽作用在动叶栅上的力主要是冲动力，一小部
《汽轮机》三、反动度
基本能力
引入新课
1.反动度的定义
在数值上等于动叶的理想比焓降与级的理想滞止比焓降之比称为级的反动度
2.公式
h m
2t反动力作的功 * 冲动力作的功 反动力作的功
ht
反动力所作的功占冲动力 和反动力作的总功的百分比。
动叶膨胀程度越大 反动力 越大 反动力作功 越大 反动度越大
意义：级的反动度表示蒸 汽在动叶中的膨胀 程度。
)h
* t
h
' 2t
△h2t
2
p2
2t
c1t 2h1*t 2(1 m )h*t
2t’
任务训练
• 画出级的热力过程线 • 解释各个符号的含义
0 0* 1t 1 2t’ 2 2t △ht* △h2t △h1t* △h1t
•下列公式说明什么？
h1*t (1 m )h*t
4.级的分类
m 0 纯冲动级
p1 p2
h2t h1t 0.5h t
结构特点： 喷管和动叶的形状相同，流道均为收缩型。
应用：
反动式汽轮机：由反动级组成的汽轮机
m 0.05 ~ 0.20 带有一定反动度的冲动级（冲动级）
能量转换特点：
以冲动力做功为主，蒸汽在动叶中有 一定的膨胀，但小于在喷管中的膨胀 量。
p1 p2
反动度
回顾
级的工作原 理
冲动作用原 反动作用原
理
理
冲动力做功
冲动力和反 动力做功
告知
1.级的反动度定义 2.级的h-s图 3.级的分类 4.冲动式汽轮机和反 动式汽轮机 5.调节级和压力级
汽轮机运行岗位
1.掌握反动度的定义 2.画级的热力过程线 3.级的结构特点 4.调节级和压力级的特点
引风机振动增大原因的诊断与处理
简介：在历次处理引风机故障经验的基础上，通过分析、现场检测、诊断，认为其基础支持刚度不足是风机高负荷振动增大超标的主要原因，采用加固基础解决了问题.关键字：引风机支持刚度；振动；诊断；处理1台300 MW机组锅炉配备2台型号为AN25eb、静叶可调轴流式引风机。
该风机自投运以来，因振动超标等问题采取过一些措施，但风机振动特性仍表现在空载或低负荷运行时振动小,在高负荷、满负荷时振动增大现象,且多次被迫降负荷或停风机处理，振动威胁着机组安全经济运行。
1 振动诊断1。
1 原因分析（1）引风机振动，一般来说其振动源应该来自风机本身，如转动部件材料的不均匀性;制造加工误差产生的转子质量不平衡;安装、检修质量不良;锅炉负荷变化时引风机运行调整不良；转子磨损或损坏，前、后导叶磨损、变形；进出口挡板开度调节不到位;轴承及轴承座故障等，都可使引风机在很小的干扰力作用下产生振动。
但由于采取了一系列相应的处理措施,如风机叶轮和后导叶进行了防磨处理，轴承使用进口优质产品,轴承箱与芯筒端板的连接高强螺栓采取了防松措施，对芯筒的支承固定进行了改进，还增加了拉筋；严格检修工艺质量，增加引风机运行振动监测装置等，解决了一些实际问题，风机低负荷运行良好，但高负荷振动增大现象仍未能解决.（2) 该风机在冷态下启动升至工作转速和低负荷时振动小，说明随转速变化由转子质量不平衡引起振动的问题影响不大；从风机振动频谱分析看出风机振动主要是工频振动，可以排除旋转失速，喘振等影响.（3）用锤击测量风机叶片的自振频率，该风机工作频率(叶片防磨后)为16。
5 Hz，叶片一阶频率已大于K=7，故对第一类激振力是安全的;该风机进口导叶24片,第二类激振力频率为16。
5×24=396 Hz，但频谱分析中,未发现有400 Hz左右的频率，可以认为第二类激振力对叶片振动和风机振动的影响不大.(4）风机振动主要是高负荷或满负荷振动增大，且振动不稳，出现波动或周期性振动.①振动不稳可能与锅炉燃烧调整、烟气流速、两台并联运行风机的流量分配等有关,同时也反映了风机支承刚度差、可能有局部松动等问题.风机进入高负荷发生振动增大现象，若在此情况下继续长时间运行,主轴承可能受损,其基础、台板、叶轮与主轴联接部件就有可能被振松，进而使振动更加恶化,最终导致停运风机解体检修.②从风机运行承力情况看，高负荷时，风机出力增大,根据作用力与反作用力原理，结果使支承转子的作用力增大和风机支承基础负荷增大,如果风机支承基础刚度或相关连接刚度不足，其承载抗扰性能就差。
汽轮机名词解释
第一章一.概念1.级：汽轮机做功的基本单元，由喷嘴叶栅和与之相配合的动叶栅所组成。
2.反动度：蒸汽在动叶栅中膨胀时的理想比焓降Δh b 和整个级的滞止理想比焓降Δh t *之比，即b n b t b m h h h h h ∆+∆∆≈∆∆=Ω**3.部分进汽度：工作喷嘴所占的弧段长度Z n t n 与整个圆周长πd n 的比值：nnn d t Z e π= 4.级的速度比：级的圆周速度u 与喷嘴出口速度c 1或级的假象出口速度c a 之比，即 11c ux =或a a c u x =5.最佳速度比：动叶出口绝对速度c 2在轴向排气时，余速损失最小，有一特定的速度关系可使最小速度损失得以实现。
6.级的轮周效率：1kg/s 蒸汽在级内所做的轮周功P ul 与蒸汽在该级中所具有的理想能量E 0之比，即 00E h E P u ul u ∆==η 7.级的相对内效率：级的有效比焓降Δh i 与理想能量E 0之比，即 21*2*0c t c x e f l b n t i h h h h h h h h h h h h E h ∆-∆∆-∆-∆-∆-∆-∆-∆-∆-∆-∆=∆=μηδθξξ8.压力级：以利用级组中合理分配的压力降或比焓降为主的级，效率较高，又称单列级。
9.调节级：在采用喷嘴调节的汽轮机中，第一级的通流面积是可以随负荷变化而改变的，这种改变的另一个原因是部分进汽。
10.反动级：反动度Ωm ≈的级，即蒸汽在喷嘴叶栅和动叶栅中的膨胀各占一半左右。
11.径高比：级的平均直径d m 与动叶片高度l b 之比。
12.动叶进出口速度ω1与ω2大小比较：21*21222'2''ωψωψωψω+∆Ω=+∆==t m b t h h在纯冲动级中，Ωm =0，即Δh b =0，即ω2=4ω113.冲角：叶型几何进口角与气流进口角之差。
14.叶栅：有相同叶片构成气流通道的组合，分为环形叶栅，直列叶栅，平面叶栅。
调节级选型介绍
调节级选型介绍
目前常用的调节级有单列级与双列级两种，主要根据设计工况下调节级理想比焓降的大小来决定其型式。
两种调节级的主要特点：
（1）承担的理想比焓降：
①双列级能承担的理想比焓降，一般大160~500kJ/kg。
②单列调能承担的理想比焓降，一般为70~125kJ/kg。
（2）级效率：
①双列级的级效率及其整机效率较低，在工况变动时其级效率变化比单列级小。
②单列调节级在设计工况下效率较高，但在工况变动时级效率变化较大。
（3）结构特点：
①采用单列级的汽轮机级数较多，投资费用较大。
②采用双列级的汽轮机级数较少，结构紧凑，因为其调节级后的蒸汽压力与温度下降较多，所以除调节级汽室及喷嘴组等部件需较好的材料外，汽缸及转子的材料等级可以适当降低，从而降低机组造价，提高机组运行的可靠性。
由此可知，对参数不高的中、小型汽轮机，在电网中承担基本负荷时，宜采用双列调节级，如国产100MW以下的机组大多数采用双列调节级；对于高参数、大容量、在电网中承担基本符合的机组，如国产中间再热汽轮机组，宜采用单列调节级。
汽机基础
间隙b0变化范围不宜过大。这决定于径向间隙b的大小。B过大，使P′接近P，即使b0再大，也不会变化，即失去了自动平衡的能力。若b过小，b0稍有变化，P′压力即下降到P0，亦即P′变化幅度大。为保证转子能顺利的轴向移动，只能安装径向轴承。
第二个问题：甩负荷后对机组形成了一次较大的热冲击。甩负荷后机组负荷发生了大幅度的变化，则进入汽轮机的蒸汽量随之而减小，由于调速汽门的节流作用，通过汽轮机通流部分的蒸汽温度将发生大幅度的降低，使汽缸、转子表面受到急剧冷却，致使其中产生很大的热应力。在急剧冷却的过程中，转子由于其质量轻但面积大，故冷却收缩速度要比汽缸快，所以此时往往转子相对膨胀（差胀）就会产生负胀差。
8。调峰
对于发电，调峰是指根据电网负荷的大小，电网中各机组发电的分配。
对于供热，调峰是指根据热网供热量的大小，热网中各机组供热的分配。
在口语中是有所指的，不一样。
9。汽轮机速度级的叶轮直径为什么大？
你们没有明白调节级的真正作用。众所周知，在喷嘴配汽的汽轮机组里，均设有调节级。之所以把调节级的轮毂和叶片做得较长并且与第一非调节级之间留有较大间隙，主要是为了均匀混合由于各个调速汽门没有全开或开度各不相同而导致的非全周进汽，从而保证调节级后的各级进汽均为全周进汽，减小因不均匀进汽而导致的以后各级叶片的热应力的增加，保护机组的运行安全。所以作为调节级必须设有级后汽室，而不利用余速损失。并且因为在调节级内蒸汽是非全周进汽做功，所以我们说，当＃1调速汽门全开，而其他调速汽门全关时，调节级最危险，也是指该级的各叶片所受到的应力最大的时候。
11。汽轮机静叶片的作用是什么
静叶片安装在隔板或汽缸上，又称喷嘴叶片，在反动式汽轮机中，起喷嘴作用。工质的热能在喷嘴栅中(也可以有部分在动叶栅中)首先转变为工质的动能，然后在动叶栅中再使这部分动能转变为机械能；在速度级中，静叶片作导向叶片，使汽流改变方向，引导蒸汽进入下一列动叶片。
汽轮机的一些常识
采用喷嘴调节的汽轮机进汽量减小时，各类级的理想焓降如何变化？反动度、速度比、级效率如何变化？解答：当汽轮机的工况变化时，按各级在工况变化时的特点通常级分为调节级、中间级和末级组三类。
（1）中间级：在工况变化时，压力比不变是中间级的特点。
汽轮机级的理想焓降是级前温度和级的压力比的函数，在工况变化范围不大时，中间级的级前蒸汽温度基本不变。
此时级内蒸汽的理想焓降不变，级的速度比和反动度也不变，故级效率不变。
随着工况变化范围增大，压力最低的中间级前蒸汽温度开始变化，并逐渐向前推移。
当流量减小，级前蒸汽温度降低，中间级的理想焓降减小，其速度比和反动度相应增大。
由于设计工况级的速度比为最佳值，级内效率最高，当速度比偏离最佳值时，级内效率降低。
而且速度比偏离最佳值愈远，级内效率愈低。
（2）末级组：其特点是级前蒸汽压力与其流量的关系不能简化为正比关系，且级组内级数较少。
由于在工况变化流量下降时，汽轮机的排汽压力变化不大，级前压力减小较多。
且变工况前级组前后的压力差越大，级前压力降低的多，级后压力降低的少。
此时级的压力比增大，级内理想焓降减小，而且末级的压力比和理想焓降变化最大。
级的速度比和反动度随理想焓降的减小而增大，速度比偏离最佳值，级效率相应降低。
（3）调节级：调节级前后压力比随流量的改变而改变，其理想焓降亦随之变化。
当汽轮机流量减小时，调节级的压力比逐渐减小，调节级焓降逐渐增大。
在第一调节阀全开而第二调节阀刚要开启时，级的压力比最小，故此时调节级理想焓降达到最大值。
级的理想焓降增大，其速度比和反动度随之减小，速度比偏离最佳值，级效率相应降低。
主蒸汽压力变化，对机组安全经济运行有何影响？解答：在初压变化时，若保持调节阀开度不变，此时除少数低压级之外，绝大多数级内蒸汽的理想焓降不变，故汽轮机的效率基本保持不变，但其进汽量将随之改变。
对于凝汽式机组或某一级叶栅为临界状态的机组，其进汽量与初压的变化成正比，由于此时汽轮机内蒸汽的理想焓降随初压升高而增大，机组功率的相对变化大于机组进汽量的相对变化。
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调节级和压力级各自特点
（1）调节级的特点：在工况变化时，通流面积呈阶梯形变化，其理想焓降变化最大。
为使其在工况变化时效率相对变化小一些，应尽可能增大调节级的理想焓降。
通常其平均直径比高压非调节级大，同时速度比小于最佳值。
调节级的效率相对比较低，其理想焓降的取值需考虑汽轮机的效率和整体结构。
为了提高调节级的级效率，其应具有一定的反动度。
考虑到调节级为部分进汽的级，且叶片较短，为了减小漏汽损失，一般反动度值不宜过大。
（2）压力级的特点：压力级一般是指调节级后各非调节级。
根据蒸汽容积流量的大小和压力的高低，将压力级分为三种不同的级组：高压级组、中压级组和低压级组。
A．高压级组：高压级组中蒸汽容积流量不大，其变化相对较小。
高压级组的通流部分叶栅高度一般不大，平均直径和叶栅高度变化比较平缓，其各级的能量损失中叶栅端部损失、级内间隙漏汽损失所占比例较大。
当蒸汽容积流量较小，可采用部分进汽的措施来提高叶片高度。
对于大容量汽轮机，高压级组通流部分叶栅高度虽较大，但为了保证必要的刚度和强度，往往采用较厚的高压隔板和较宽的喷嘴，这将导致喷嘴相对高度降低，端部损失较大。
B．中压级组：中压级组介与高压级组与低压级组之间，随着蒸汽的不断膨胀，其容积流量已较大。
中压级组一般工作在过热蒸汽区，无湿汽损失，同时各级的端部损失和漏汽损失相对较小，级组中各级的级效率较高。
C．低压级组：低压级组指包括最末级在内的几个压力级，其蒸汽压力低，容积流量大，一般工作于湿蒸汽区。
由于低压级组蒸汽容积流量急剧增大，导致低压级组的叶栅高度和平均直径相应增大。
一般加大直径可限制叶栅高度过分增大，又可增加级的理想焓降，减少级数，但末级的余速损失也会相应增大。
低压级由于平均直径增加，叶栅高度增大，圆周速度相应增加，使离心力增大。
在目前的技术条件下，末级叶片长度可达1000mm左右，末级的平均直径可达2500mm左右。
单排汽口的汽轮机，其最大额定功率可达150MW左右。
因此大功率汽轮机的低压部分必须进行分流。
为减少湿汽损失，降低湿汽对叶片的冲蚀，限制汽轮机排汽的湿度应不超过12～13%，并设置去湿装置和采用去湿措施来降低蒸汽湿度对叶栅的冲蚀。