汽轮机课程复习题-答案
2024版汽轮机基础知识题库(有答案)
向机组各轴承、调节系统和保安系统供油，为各轴承的润滑和冷却、调节系统和保 安系统提供动力用油。
2024/1/25
10
密封装置及辅助设备
2024/1/25
密封装置
防止汽轮机级间漏汽和汽缸端部漏汽 的装置，包括轴封、隔板汽封和围带 汽封等。
辅助设备
包括凝汽器、回热加热器、除氧器、 给水泵和凝结水泵等，它们分别起着 凝结、回收工质、加热给水、提高经 济性以及形成必要的真空等作用。
验收程序执行 按照验收标准，对检修后的汽轮机进行严格的验收程序， 确保汽轮机的各项指标达到设计要求，保证汽轮机的安全 稳定运行。
23
06
汽轮机新技术应用与发 展趋势
2024/1/25
24
超临界、超超临界技术介绍
01
02
03
超临界技术
通过提高蒸汽参数，使蒸 汽温度和压力超过临界点， 从而提高汽轮机的热效率。
分为开环控制和闭环控制。开环控制 根据预设程序进行调节，闭环控制则 根据反馈信号进行实时调整。
2024/1/25
15
04
汽轮机性能评价与故障 诊断
2024/1/25
16
性能评价指标及方法
热效率
衡量汽轮机能量转换效 率的重要指标，通过比 较输入热量与输出功来
计算。
2024/1/25
功率输出
汽轮机在单位时间内输 出的功，通常以千瓦
优点
提高能源利用效率，降低 污染物排放，适应不同燃 料类型。
26
数字化、智能化技术应用前景
数字化技术
通过数字化技术对汽轮机进行建 模、仿真和优化，提高设计水平 和运行效率。
智能化技术
利用人工智能、大数据等技术对 汽轮机进行实时监测、故障诊断 和预测性维护，提高运行安全性 和经济性。
汽轮机原理复习习题及答案
第一章汽轮机级的工作原理三、简答题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;12．漏气损失答：汽轮机在工作中由于漏气而产生的损失;13．部分进汽损失答：由于部分进汽而带来的能量损失;14．湿气损失答：饱和蒸汽汽轮机的各级和普通凝汽式汽轮机的最后几级都工作与湿蒸汽区,从而对干蒸汽的工作造成一种能量损失称为湿气损失;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;16．级的部分进汽度答：装有喷嘴的弧段长度与整个圆周长度的比值;17．冲动级和反动级的做功原理有何不同在相等直径和转速的情况下,比较二者的做功能力的大小并说明原因;答：冲动级做功原理的特点是：蒸汽只在喷嘴中膨胀,在动叶汽道中不膨胀加速,只改变流动方向,动叶中只有动能向机械能的转化;反动级做功原理的特点是：蒸汽在动叶汽道中不仅改变流动方向,而且还进行膨胀加速;动叶中既有动能向机械能的转化同时有部分热能转化成动能;在同等直径和转速的情况下,纯冲动级和反动级的最佳速比比值：op x )(1/ op x )(1=1c u im /1c u re =1cos 21α/1cos α=re t h ∆21/im t h ∆ re t h ∆／im t h ∆=1/2上式说明反动级的理想焓降比冲动级的小一倍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;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：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,其通道截面沿叶高变化,叶片越高,变化越大;另外,由于喷嘴出口汽流切向分速的离心作用,将汽流向叶栅顶部挤压,使喷嘴出口蒸汽压力沿叶高逐渐升高;而按一元流动理论进行设计时,所有参数的选取,只能保证平均直径截面处为最佳值,而沿叶片高度其它截面的参数,由于偏离最佳值将引起附加损失,统称为扇形损失;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;又由于蒸汽具有粘性,紧贴着叶轮的蒸汽将随叶轮一起转动,并受离心力的作用产生向外的径向流动,而周围的蒸汽将流过来填补产生的空隙,从而在叶轮的两侧形成涡流运动;为克服摩擦阻力和涡流所消耗的能量称为叶轮摩擦损失;7部分进汽损失：它由鼓风损失和斥汽损失两部分组成;在没有布置喷嘴叶栅的弧段处,蒸汽对动叶栅不产生推动力,而需动叶栅带动蒸汽旋转,从而损耗一部分能量；另外动叶两侧面也与弧段内的呆滞蒸汽产生摩擦损失,这些损失称为鼓风损失;当不进汽的动叶流道进入布置喷嘴叶栅的弧段时,由喷嘴叶栅喷出的高速汽流要推动残存在动叶流道内的呆滞汽体,将损耗一部分动能;此外,由于叶轮高速旋转和压力差的作用,在喷嘴组出口末端的轴向间隙会产生漏汽,而在喷嘴组出口起始端将出现吸汽现象,使间隙中的低速蒸汽进入动叶流道,扰乱主流,形成损失,这些损失称为斥汽损失;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;其原因是：湿蒸汽中的小水滴,因其质量比蒸汽的质量大,所获得的速度比蒸汽的速度小,故当蒸汽带动水滴运动时,造成两者之间的碰撞和摩擦,损耗一部分蒸汽动能；在湿蒸汽进入动叶栅时,由于水滴的运动速度较小,在相同的圆周速度下,水滴进入动叶的方向角与动叶栅进口几何角相差很大,使水滴撞击在动叶片的背弧上,对动叶栅产生制动作用,阻止叶轮的旋转,为克服水滴的制动作用力,将损耗一部分轮周功；当水滴撞击在动叶片的背弧上时,水滴就四处飞溅,扰乱主流,进一步加大水滴与蒸汽之间的摩擦,又损耗一部分蒸汽动能;以上这些损失称为湿汽损失;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能的转换,通过动叶将动能转化为机械功;22．据喷嘴斜切部分截面积变化图,请说明：1当喷嘴出口截面上的压力比p 1/p 0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p 1/p 0小于临界压比时,蒸汽的膨胀特点;答：1p 1/p 0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p 1/p 0小于临界压比时,气流膨胀至AB 时,压力等于临界压力,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;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c 1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Ωm =0,则其轮周效率可表示为：ηu =2()⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛ψ+-121112cos cos 1cos ββχαχϕ 叶型选定后,φ、ψ、α1、β1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;24．什么是汽轮机的最佳速比并应用最佳速度比公式分析,为什么在圆周速度相同的情况下,反动级能承担的焓降或做功能力比纯冲动级小答：轮周效率最大时的速度比称为最佳速度比;对于纯冲动级,()2cos 11αχ=OP ；反动级()11cos αχ=OP ；在圆周速度相同的情况下, 纯冲动级△h t =22a c =212cos 212121⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛αχu u a 反动级△h t =22a c =21212cos 21221221⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛αχu c u u a 由上式可比较得到,反动级能承担的焓降或做功能力比纯冲动级小;25．简述蒸汽在轴流式汽轮机的冲动级、反动级和复速级内的能量转换特点,并比较它们的效率及作工能力;答：冲动级介于纯冲动级和反动级之间,蒸汽的膨胀大部分发生在喷嘴中,只有少部分发生在动叶中；反动级蒸汽在喷嘴和动叶中理想比焓降相等；复速级喷嘴出口流速很高,高速气流流经第一列动叶作功后其具有余速的汽流流进导向叶栅,其方向与第二列动叶进汽方向一致后,再流经第二列动叶作功;作功能力：复速级最大,冲动级次之,反动级最小；效率：反动级最大,冲动级次之,复速级最小;26．减小汽轮机中漏气损失的措施;答：为了减小漏气损失,应尽量减小径向间隙,但在汽轮机启动等情况下采用径向和轴向轴封；对于较长的扭叶片将动叶顶部削薄,缩短动叶顶部和气缸的间隙；还有减小叶顶反动度,可使动叶顶部前后压差不致过大;27．什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;28．简述轴向推力的平衡方法;答：平衡活塞法；对置布置法,叶轮上开平衡孔；采用推力轴承;29．简述汽封的工作原理答：每一道汽封圈上有若干高低相间的汽封片齿,这些汽封片是环形的;蒸汽从高压端泄入汽封,当经过第一个汽封片的狭缝时,由于汽封片的节流作用,蒸汽膨胀降压加速,进入汽封片后的腔室后形成涡流变成热量,使蒸汽的焓值上升,然后蒸汽又进入下一腔室,这样蒸汽压力便逐齿降低,因此在给定的压差下,如果汽封片片数越多,则每一个汽封片两侧压差就越小,漏汽量也就越小;30．汽轮机的调节级为什么要采用部分进汽如何选择合适的部分进汽度答：在汽轮机的调节级中,蒸汽比容很小,如果喷嘴整圈布置,则喷嘴高度过小,而喷嘴高度太小会造成很大的流动损失,即叶高损失;所以喷嘴高度不能过小,一般大于15mm;而喷嘴平均直径也不宜过小,否则级的焓降将减少,所以采用部分进汽可以提高喷嘴高度,减少损失;由于部分进汽也会带来部分进汽损失,所以,合理选择部分进汽度的原则,应该是使部分进汽损失和叶高损失之和最小;31．汽轮机的级可分为哪几类各有何特点答：根据蒸汽在汽轮机内能量转换的特点,可将汽轮机的级分为纯冲动级、反动级、带反动度的冲动级和复速级等几种;各类级的特点：1纯冲动级：蒸汽只在喷嘴叶栅中进行膨胀,而在动叶栅中蒸汽不膨胀;它仅利用冲击力来作功;在这种级中：p1 = p2；hb=0；Ωm=0;2反动级：蒸汽的膨胀一半在喷嘴中进行,一半在动叶中进行;它的动叶栅中不仅存在冲击力,蒸汽在动叶中进行膨胀还产生较大的反击力作功;反动级的流动效率高于纯冲动级,但作功能力较小;在这种级中：p1 > p2；hn≈hb≈ht；Ωm=;3带反动度的冲动级：蒸汽的膨胀大部分在喷嘴叶栅中进行,只有一小部分在动叶栅中进行;这种级兼有冲动级和反动级的特征,它的流动效率高于纯冲动级,作功能力高于反动级;在这种级中：p1 > p2；hn>hb>0；Ωm=～;4复速级：复速级有两列动叶,现代的复速级都带有一定的反动度,即蒸汽除了在喷嘴中进行膨胀外,在两列动叶和导叶中也进行适当的膨胀;由于复速级采用了两列动叶栅,其作功能力要比单列冲动级大;32．什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ϕ和ψ,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;第二章多级汽轮机三、简答题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.热耗率答：每生产电能所消耗的热量;3.汽轮发电机组的汽耗率答：汽轮发电机组每发1KW·h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;6.汽轮机的绝对内效率答：蒸汽实际比焓降与整个热力循环中加给1千克蒸汽的热量之比;7.汽轮发电机组的相对电效率和绝对电效率答：1千克蒸汽所具有的理想比焓降中最终被转化成电能的效率称为汽轮发电机组的相对电效率;1千克蒸汽理想比焓降中转换成电能的部分与整个热力循环中加给1千克蒸汽的热量之比称为绝对电效率;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;10.进汽机构的阻力损失答：由于蒸汽在汽轮机进汽机构中节流,从而造成蒸汽在汽轮机中的理想焓降减小,称为进汽机构的阻力损失;11.简答多级汽轮机每一级的轴向推力是由哪几部分组成的平衡汽轮机的轴向推力可以采用哪些方法答：多级汽轮机每一级的轴向推力由1蒸汽作用在动叶上的轴向力2蒸汽作用在叶轮轮面上的轴向力3蒸汽作用在转子凸肩上的轴向力4蒸汽作用隔板汽封和轴封套筒上的轴向推力组成;平衡汽轮机的轴向推力可以采用：（1）平衡活塞法；（2）对置布置法；（3）叶轮上开平衡孔；（4）采用推力轴承;12.大功率汽轮机为什么都设计成多级汽轮机在h-s图上说明什么是多级汽轮机的重热现象答：1大功率汽轮机多采用多级的原因为：多级汽轮机的循环热效率大大高于单机汽轮机；多级汽轮机的相对内效率相对较高；多级汽轮机单位功率的投资大大减小;2如下图：第一级存在损失,使第二级进口温度由升高到,故5-4的焓降大于2-3的焓降;也就是在前一级有损失的情况下,本级进口温度升高,级的理想比焓降稍有增大,这就是重热现象;13.何为汽轮机的进汽机构节流损失和排汽阻力损失在热力过程线焓~熵图上表示出来; 答：由于蒸汽在汽轮机进汽机构中节流从而造成蒸汽在汽轮机中的理想焓降减小,称为进汽机构的节流损失;汽轮机的乏汽从最后一级动叶排出后,由于排汽要在引至凝汽器的过程中克服摩擦、涡流等阻力造成的压力降低,该压力损失使汽轮机的理想焓降减少,该焓降损失称为排汽通道的阻力损失;14.答：1 2 3 冷却轴封,影响轴承安全；4 15.,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;16.说明汽轮机轴封间隙过大或过小对汽轮机分别产生什么影响答：减小轴封漏气间隙,可以减小漏气,提高机组效率;但是,轴封间隙又不能太小,以免转P 3s节流损失 P’0子和静子受热或振动引起径向变形不一致时,汽封片与主轴之间发生摩擦,造成局部发热和变形;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;第三章汽轮机在变动功况下的工作三、简答题1.凝汽器的极限真空答：凝汽器真空达到末级动叶膨胀极限压力下的真空时,该真空称为凝汽器的极限真空;2.滑压运行答：汽轮机的进汽压力随外界的负荷增减而上下“滑动”;3.汽耗微增率答：每增加单位功率需多增加的汽耗量;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;5.级的临界工况答：级内的喷嘴叶栅和动叶栅两者之一的流速达到或超过临界速度;6.级的亚临界工况答：级内喷嘴和动叶出口气流速度均小于临界速度;7.级组的临界工况答：级组内至少有一列叶栅的出口流速达到或超过临界速度;8.汽轮机的变工况答：汽轮机在偏离设计参数的条件下运行,称为汽轮机的变工况;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,然后进入汽轮机的配汽方式;13.写出分析汽轮机变工况运行的弗里格尔公式,并说明其使用的条件; 答：弗留格尔公式为：220212011g g p p P P G G --=;使用条件为：保持设计工况和变工况下通汽面积不变;若由于其他原因,使通汽面积发生改变时应进行修正；同一工况下,各级的流量相等或成相同的比例关系；流过各级的汽流为一股均质流调节级不能包括在级组内;第四章 汽轮机的凝汽设备三、简答题1.凝汽器的冷却倍率答：进入凝汽器的冷却水量与进入凝汽器的蒸汽量的比值称为凝汽器的冷却倍率;2.凝汽器的过冷度答：凝结水的温度比凝汽器喉部压力下的饱和温度低的数值,称为凝汽器的过冷度;3.凝汽器的汽阻答：凝汽器入口压力与空气抽出口的压力的差值是蒸汽空气混和物的流动阻力;4.多压凝汽器答：有两个以上排气口的大容量机组的凝汽器科制成多压凝汽器,汽侧有密封的分隔板隔开;6.汽轮机在负荷不变的情况下运行,凝汽器真空逐渐下降,分析可能存在哪些原因 答：汽轮机在运行过程中引起凝汽器真空缓慢下降的原因有：（1） 冷却水量缓慢减少（2） 冷却水管结垢或脏污（3） 冷却水温缓慢升高（4） 凝汽器的真空系统漏入空气（5） 抽气器效率下降（6） 部分冷却水管被堵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：14——凝结水泵汽轮机排汽任务：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10.凝汽器中空气的主要来源有哪些空气的存在对凝汽器的工作有什么影响答：空气的来源有：新蒸汽带入汽轮机的空气；处于真空状态下的低压各级与相应的回热系统、排汽缸、凝汽设备等不严密处漏入的;空气的危害有：空气阻碍蒸汽放热,使传热系数降低,从而使t 升高,真空降低；空气分压力Pa 使Pc升高,使真空降低；空气使凝结水过冷度增大；凝结水中溶入氧量增大,使管道腐蚀加剧;第五章汽轮机零件强度与振动一、简答题1.调频叶片答：对于有些叶片要求其某个主振型频率与某类激振力频率避开才能安全运行,这个叶片对这一主振型称为调频叶片;2.不调频叶片答：对有些叶片允许其某个主振型频率与某类激振力频率合拍而处于共振状态下长期运行,不会导致叶片疲劳破损,这个叶片对这一主振型成为不调频叶片;3.耐振强度答：表示材料在承受动应力时的一种机械性能;在某一温度和某一静压力下试件在空气环境中,作弯-弯试验,循环107次不被破坏可承受的最大动应力;4.安全倍率答：表征叶片抵抗疲劳破坏的系数;5.叶片的动频率答：考虑离心力影响后的叶片震动频率;第六章汽轮机调节三、简答题2.调节系统的动态过渡时间答：调节系统受到扰动后,从调节过程开始到被调量与新的稳定值偏差小于允许值时的最短时间称为调节系统的动态过渡时间;4.调速系统的迟缓率答：在同一功率下,转速上升过程与转速下降过程的特性曲线之间的转速差和额定转速之比的百分数,称为调节系统的迟缓率;5.影响调节系统动态特性的主要因素有哪些并简述其影响趋势答：影响调节系统动态特性的主要因素包括：1 转子飞升时间常数；2 中间容积时间常数；3 速度变动率；4 油动机时间常数；5 迟缓率;6.什么是调节系统的静态特性曲线衡量调节系统静态特性性能的指标有哪些答：表达汽轮机速度变化与功率之间的单值对应关系的曲线叫静态特性曲线;衡量调节系统静态特性性能的指标有：1速度变动率；2迟缓率；3同步器工作范围;7.常用评价调节系统动态特性的指标及其定义是什么答：稳定性——汽轮机甩全负荷时,其转速随着时间的增长最终趋于由静态特性曲线决定的空负荷转速,这样的过程称为稳定的过程;要求调节系统必须是稳定的;超调量——汽轮机甩全负荷时,其转速在过渡过程中的最大转速与最后的稳定转速之差称为转速超调量;过渡过程时间——调节系统受到扰动后,从调节过程开始到被调量与新的稳定值偏差小于允许值时的最短时间,称为过渡过程时间;9.试述同步器的主要作用;答：同步器的主要作用是通过平移调节系统特性而实现人为改变调节阀开度,做到1使孤立运行机组改变转速,起到转速给定作用；2使并网运行机组改变负荷,起到功率给定的作用;10.说明汽轮机调节系统速度变动率过大或过小对汽轮机工作的影响;答：若速度变动率过小,即曲线很平坦,则在不打得转速变化范围内,机组负荷的变化很大,机组进汽量的变化也相应很大,机组内部各部件的受力、温度应力等变化也很大,可能损坏。
汽轮机题库及答案
汽轮机题库及答案一、单选题（共50题，每题1分，共50分）1、沿程水头损失随水流的流程增长而( )。
A、不确定。
B、不变C、增大D、减少正确答案：C2、汽机常用和重要的热力计算公式是( )。
A、能量方程式。
B、热量平衡方程式C、连续方程式D、理想气体的过程方程式正确答案：A3、当热导率为常数时,单层平壁沿壁厚方向的温度按( )分布。
A、直线。
B、双曲线C、指数曲线D、对数曲线正确答案：A4、凝汽器内真空升高,汽轮机排汽压力( )。
A、升高B、不变C、降低D、不能判断。
正确答案：C5、给水泵发生( )情况时应进行紧急故障停泵。
A、给水泵某轴承振动达0.06mmB、给水泵内部有清晰的摩擦声或冲击声。
C、给水泵某轴承有异声D、给水泵入口法兰漏水正确答案：B6、一般规定循环水泵在出口阀门关闭的情况下,其运行时间不得超过( )min。
A、4。
B、3C、2D、1正确答案：D7、改变泵本身性能曲线的方法一般是( )。
A、分流调节B、节流调节C、变速调节D、串联或并联。
正确答案：C8、在机组允许的负荷变化范围内,采用( )对寿命的损耗最小。
A、变负荷调峰B、少汽低负荷调峰。
C、少汽无负荷调峰D、两班制启停调峰正确答案：A9、一般调节系统的迟缓率应小于( )。
A、0.8%。
B、0.1%C、0.5%D、1%正确答案：C10、超速试验时转子的应力比额定转速下增加约( )%的附加应力。
A、25。
B、15C、20D、10正确答案：A11、汽轮机冷态启动和增加负荷过程中,转子膨胀大于汽缸膨胀,相对膨胀差出现( )增加。
A、不变B、正胀差C、负胀差D、无法确定。
正确答案：B12、给水泵停运检修,进行安全隔离,在关闭入口阀时,要特别注意泵内压力的变化,防止出口阀不严( )。
A、引起备用水泵联动B、使给水泵倒转。
C、造成对检修人员烫伤D、引起泵内压力升高,使水泵入口低压部件损坏正确答案：D13、喷嘴调节凝汽式汽轮机调节级危险工况发生在( )。
汽轮机专业考试题(答案版)
汽轮机专业考试题(答案版)一、选择题：1、电机转速为3000rpm时，振动值应小于( A )mm。
A 0.06B 0.10C 0.12D 0.162、给水泵平衡管的作用是( D )。
A 防止泵过热损坏 B防止泵超压C防止泵过负荷 D减少轴向推力3.发现循环水泵备用中倒转时，应判断为( B )。
A、电机启动B、出口门不严C、泵未排空D、入口门不严4.凝汽器冷却面积为( A )m2。
A、11000B、22300 C 、14096 D、94105.备用给水泵启动前，应先关( B )。
A、入口门B、出口门C、空气门D、密封水门6.高压除氧器的水箱有效容积是( B )m3。
A、50B、140 C 、670 D、7007.正常巡检中，发现油净化器输油泵运行中跳闸，油位上涨，此时应首先( D )。
A、汇报B、开放油门放油C、关出口门D、关闭来油门8.水泵发生倒转时，应( B )。
A、关闭入口门B、关闭出口门C、开启放水门D、立即合闸启动9.离心泵启动正常后，开出口门时，出口压力和电流分别( B )。
A、升高，增加B、下降，增加C、下降，减小D、升高，减小10.离心泵在运行中发现供水压力低，流量下降，管道振动，泵窜轴，则为( D )。
A、打空泵B、打闷泵C、出水量不足D、水泵汽蚀11.机组运行中，高加停止过程中，出口水温降低速度应控制在( B )℃/min以内。
A、1.5B、 2 C 、2.5 D、312.高加注水时，用注水门控制其水侧压力上升速度不超过( D )Mpa/min。
A、0.2B、0.3 C 、0.4 D、0.513. 10米备用油箱油位在上油位计( C )。
A、1/3以上B、1/2以上C、2/3以上D、满油位14.高压油泵投入前，调节系统充油赶空气时间为( C )min。
A、10B、20 C 、30 D、6015.给水泵运行中润滑油压低于( B )Mpa时，给水泵跳闸。
A、0.01B、0.05 C 、0.08 D、0.1016.发电机漏风量24h风压下降不大于( B )Mpa为合格。
300MW汽轮机复习题及答案
300MW汽轮机复习题及答案一、填空题：（每空1分，共45分）1、汽轮机轴封的作用是( )和( )。
2、汽轮机叶根形状大致分为（）、（）和（）三种。
3、联轴器分为（）、（）和（），其中（）联轴器对振动传递敏感。
4、当汽轮机甩负荷60％-80％时，OPC超速保护动作快关（）。
5、300MW汽轮机高压加热器和低压加热器都使用（）加热器，除氧器使用（）加热器。
其中高压加热器内均设有（）、（）、（）三部分。
6、循环水的供水方式有直流供水方式（）和有冷却塔的循环水供水方式（）。
7、300MW汽轮机组影响正常启动的主要问题是（）、（）、（）、（）。
8、汽轮机启动时的异常振动是（）和（）变动的结果。
9、汽轮机启动方式按启动前金属温度分为（）、（）、（）、（）启动。
10、汽轮机运行中要加强对轴封压力的监视，若压力过低会（）；压力过高（）。
所以当压力压力不能维持时要及时调整甚至（）。
11、汽轮机正常运行中，引起胀差变化的原因有：（）和（）大幅度快速变化。
12、汽轮机的推力轴承工作状况是用（）来监督的。
13、反映凝汽器运行好坏的指标有：（）、（）、（）。
14、运行中加热器的水位升高，将使加热器出水温度（），端差( )。
15、加热器停运应该先停（），后停（）；先停（），后停（）。
16、真空严密性试验评价标准：试验后三分钟真空下降平均值（）为优，（）为良，（）为合格。
17、汽轮机的寿命是指（），影响汽轮机的寿命主要有（）和（）两部分。
18、汽轮机停机的方式有（）、（）、（）。
19、汽轮机转子以（）为死点沿轴向膨胀或收缩。
20、为防止或缩小汽轮机大轴弯曲，汽轮机启动前和停机后，必须正确使用（）装置。
21、胀差是指（），汽轮机冷态启动常出现（），热态启动常出现（）。
22、汽轮机滑销的作用是（），它由（）、（）、（）、（）等组成。
23、汽轮机凝器设备的作用是（）和（）。
24、加热器的上端差是指，下端差是指。
25、汽轮机在冲转启动过程中，因振动异常停机必须回到（），查明原因并消除，（）方可重新启动。
《汽轮机原理》习题集与答案解析
《汽轮机原理》习题集与答案解析第⼀章绪论⼀、单项选择题1．新蒸汽参数为13.5MPa的汽轮机为（ b ）A．⾼压汽轮机B．超⾼压汽轮机C．亚临界汽轮机D．超临界汽轮机2．型号为N300-16.7/538/538的汽轮机是( B )。
A.⼀次调整抽汽式汽轮机B.凝汽式汽轮机C.背压式汽轮机D.⼯业⽤汽轮机第⼀章汽轮机级的⼯作原理⼀、单项选择题3．在反动级中，下列哪种说法正确?( C )A.蒸汽在喷嘴中的理想焓降为零B.蒸汽在动叶中的理想焓降为零C.蒸汽在喷嘴与动叶中的理想焓降相等D.蒸汽在喷嘴中的理想焓降⼩于动叶中的理想焓降4．下列哪个措施可以减⼩叶⾼损失?( A )A.加长叶⽚B.缩短叶⽚C.加厚叶⽚D.减薄叶⽚5．下列哪种措施可以减⼩级的扇形损失?( C )A.采⽤部分进汽B.采⽤去湿槽C.采⽤扭叶⽚D.采⽤复速级6．纯冲动级动叶⼊⼝压⼒为P1，出⼝压⼒为P2，则P1和P2的关系为（ C ）A．P1P2 C．P1＝P2 D．P1≥P27．当选定喷嘴和动叶叶型后，影响汽轮机级轮周效率的主要因素( A )A.余速损失B.喷嘴能量损失C.动叶能量损失D.部分进汽度损失8．下列哪项损失不属于汽轮机级内损失( A )A.机械损失B.⿎风损失C.叶⾼损失D.扇形损失9．反动级的结构特点是动叶叶型( B )。
A. 与静叶叶型相同B. 完全对称弯曲C. 近似对称弯曲D. 横截⾯沿汽流⽅向不发⽣变化10．当汽轮机的级在( B )情况下⼯作时，能使余速损失为最⼩。
A. 最⼤流量B. 最佳速度⽐C. 部发进汽D. 全周进汽1.汽轮机的级是由______组成的。
【 C 】A. 隔板+喷嘴B. 汽缸+转⼦C. 喷嘴+动叶D. 主轴+叶轮2.当喷嘴的压⼒⽐εn⼤于临界压⼒⽐εcr时，则喷嘴的出⼝蒸汽流速C1【 A 】A. C11=C crC. C1>CcrD. C1≤C cr3.当渐缩喷嘴出⼝压⼒p1⼩于临界压⼒pcr时，蒸汽在喷嘴斜切部分发⽣膨胀，下列哪个说法是正确的？【 B 】A. 只要降低p1，即可获得更⼤的超⾳速汽流B. 可以获得超⾳速汽流，但蒸汽在喷嘴中的膨胀是有限的C. 蒸汽在渐缩喷嘴出⼝的汽流流速等于临界速度CcrD. 蒸汽在渐缩喷嘴出⼝的汽流流速⼩于临界速度Ccr4.汽轮机的轴向位置是依靠______确定的？【 D 】A. 靠背轮B. 轴封C. ⽀持轴承D. 推⼒轴承5.蒸汽流动过程中，能够推动叶轮旋转对外做功的有效⼒是______。
汽轮机运行复习题 答案完整版
1.大机组汽缸为什么布置成双层缸结构？（1）随着机组容量的不断增大，要求蒸汽的压力、温度也要大幅度的提高。
这样就使汽缸内外的压力差增大，相应的缸壁、法兰、螺栓等部件要增厚，加粗，不利于机组的变工况运行。
采用双杠结构后，由于每层缸承受的压力差减小了，可使缸壁、法兰、的厚度大大减小，加热或冷却时的速度可提高一些，便于机组快速适应变工况运行。
（2）采用双缸结构后可以是每层缸承受的压力差及内外缸温差减小，且外缸又不与高温的真气相接触，这样，汽缸的材料可以使用第一级钢材，节约了优质钢材减少费用。
【2】热应力的定义，危害（低周疲劳，寿命损耗增加），变化方向，重点监测的部位。
【09级电子版新增内容】1）定义：当物体的热胀冷缩收到某种限制，就会在物体内部产生一种应力，这种应力是由于温度的变化引起的，故称热应力。
2）危害：低周疲劳，寿命损耗增加3）变化方向：当物体受冷收缩受到某种约束时在其内部产生的热应力定义为正值，为拉应力；当物体受热膨胀受到某种约束时，在其内部产生的热应力定义为负值，为压应力。
对于转子的内、外表面，当启动时，蒸汽对外表面加热，为压应力，内表面为拉应力；停机时，蒸汽对于外表面冷却，为拉应力，内表面为压应力。
对于汽缸的内外表面，启动时蒸汽加热内表面，产生压应力，外表面则为拉应力；停机时蒸汽冷却内表面，产生拉应力。
4）重点监测部位：转子和汽缸【3】汽轮机冷态启动冲转条件考虑哪些内容？【09级电子版新增内容】①汽轮机零部件中所产生的热应力②蒸汽流速③蒸汽压力④蒸汽温度4.启动的分类有哪些种？①按新汽参数分类：额定参数启动；滑参数启动（压力法启动，真空法启动）②冲转时进气方式分类：高中压缸启动；中压缸启动③按控制进气量的阀门分类：用调速汽门启动；用自动主汽门和电动主闸门（或旁路系统）启动④按启动前汽轮机金属温度（汽轮机汽缸或转子表面温度）水平分类：冷态启动；温态启动；热态启动⑤有的国家按停机时间的长短分类：停机一周或一周以上，称为冷态启动；停机两昼夜（48h）称为温态启动；停机8h称为热态启动；停机2h称为极热态启动5.汽轮机热态启动应注意哪些问题。
汽轮机试题及答案
汽轮机试题及答案第一节：选择题1.汽轮机是一种将热能转化为机械能的机械装置。
下列关于汽轮机的说法中，正确的是：A.汽轮机只能利用燃料燃烧产生的热能B.汽轮机利用化学能转化为机械能C.汽轮机的循环不包括换热过程D.汽轮机是一种不可逆循环机器2.下列关于汽轮机的工作流程说法，正确的是：A.汽轮机的工作流程一般包括压缩、加热、膨胀和排气四个过程B.汽轮机的工作流程只包括膨胀和排气两个过程C.汽轮机的工作流程只包括排气过程D.汽轮机的工作流程只包括压缩过程3.以下哪个因素对汽轮机效率的影响较大？A.进口蒸汽温度B.进口蒸汽压力C.负荷大小D.汽轮机转速4.汽轮机的调节系统的作用是：A.实现汽轮机负荷的平稳调节B.控制汽轮机的转速C.保护汽轮机的安全运行D.调节汽轮机的进口蒸汽温度第二节：简答题1.简述汽轮机的工作原理以及热力循环过程。
答案：汽轮机的工作原理是利用蒸汽在高温高压下对转子叶片进行推动，从而使转子转动，最终输出机械功。
汽轮机的热力循环过程包括压缩、加热、膨胀和排气四个过程。
具体步骤如下：- 压缩过程：进口蒸汽被压缩，使其温度和压力升高，同时体积减小。
- 加热过程：高温高压的蒸汽进入汽轮机的燃烧室，与燃料发生燃烧反应，释放热能，使蒸汽温度继续升高。
- 膨胀过程：燃烧后的高温高压蒸汽进入汽轮机的高压缸，推动转子叶片旋转，将热能转化为机械能。
- 排气过程：经过膨胀作功后的蒸汽排入冷凝器，冷凝成水，再通过泵送回锅炉进行循环。
2.汽轮机调节系统的作用是什么？简述其主要组成部分。
答案：汽轮机调节系统的作用是保证汽轮机在运行过程中能够稳定地工作，实现负荷的平稳调节和保护汽轮机的安全运行。
主要组成部分包括以下几个方面：- 调速系统：用来控制汽轮机的转速，根据负荷需求调节汽轮机的输出功率。
- 调节阀系统：用来调节汽轮机进口蒸汽的温度和压力，确保汽轮机的热平衡。
- 调节器：监测汽轮机运行参数，如温度、压力等，根据设定值进行反馈控制，实现负荷调节和保护功能。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1．大型汽轮机末级长叶片一般采用扭叶片。
（）2．汽轮机的末级允许蒸汽有一定湿度。
（）3．隔板与轴之间的间隙越大越好，不会引起动静碰磨。
（）4．滑压运行一定比定压运行具有更好的经济性和安全性。
（）5．凝汽器真空下降与凝结水过冷度增大总由同一原因引起。
（）
一. 概念解释题 (共5小题，每题3分，共15分)
1．反动度
为了说明汽轮机级中反动力所占的比例，即蒸汽在动叶中膨胀程度的大小，将蒸汽在动叶栅中膨胀时的理想比焓降∆h b和整个级的滞止理想比焓降∆h*之比定义成级的反动度Ω。
2．最佳速度比
轮周速度与喷嘴出口汽流速度的比值，称为速度比。
级效率最高时，所对应的速度比称为最佳速度比。
3．临界压比
汽流达到音速时的压力与滞止压力之比。
4．凝结水的过冷度
凝结水温度t c比凝汽器喉部压力下的饱和温度t s低的值，称为凝结水的过冷度。
5．凝汽器的最佳真空
靠增加冷却水量来提高凝汽器真空，当汽轮机功率增加值ΔP T与循环泵耗功增加值ΔP P 之差达到最大时，凝汽器的真空称为凝汽器的最佳真空。
6．凝汽器的极限真空
凝汽器真空达到末级动叶膨胀极限压力下的真空时，该真空称为凝汽器的极限真空。
1.热耗率
2.汽轮机的临界转速
3.汽轮机相对胀差
4.汽轮机的轴向推力
5.热应力
6.汽轮机级
7.叶片调频
二. 问答题(共8小题，每题7分，共56分)
请说明汽轮机型号N300-16.8/538/538-2所表示的含义；
1．汽轮机级内可能存在哪些损失？
回答要点：汽轮机的级内损失一般包括：喷嘴损失；动叶损失；余速损失；叶高损失；
扇形损失；叶轮摩擦损失；部分进汽损失；漏汽损失；湿汽损失。
2．汽轮机转子（或静子）包括哪些零部件？
回答要点：汽轮机的转动部分总称为转子，主要由主轴、叶轮(或轮鼓)、动叶及联轴器等组成。
3．汽轮机的负荷调节方式有几种？
回答要点：汽轮机的负荷调节的方式有喷嘴调节、节流调节、滑压调节和复合调节四种。
4．电厂凝汽设备的任务是什么？
回答要点：（1）在汽轮机的排汽口建立并维持规定的真空度；
（2）将汽轮机的排汽凝结成洁净的凝结水；
5．凝汽器的真空越高越好吗？为什么？
回答要点：凝汽器在最佳真空时，机组经济性最好，当超过最佳真空时，随真空提高机组经济性下降。
6．引起机组真空下降的因素有那些？
回答要点：引起机组真空下降的因素主要有：①凝汽器管束内表面脏污，传热热阻增加，使传热端差增大；②真空系统不严密，漏入空气量过大，或抽空气设备运行不良，使凝汽器汽侧积存过量空气，影响凝汽器内的传热，传热端差和过冷度增大；③循环水泵故障或凝汽器铜管被堵塞，或循环水系统阀门未处于全开状态，而导致通过凝汽器的循环水量减少，使循环水温的升高值增大；④凝汽器水位过高，淹没了下层管束，冷却面积减小。
7．说明汽轮机启动过程分为哪几个阶段？各阶段的任务是什么？
回答要点：按汽轮机启动过程各阶段的任务，将启动过程分为四个阶段；
启动前的准备。
其任务是为汽轮机启动部署准备条件。
汽轮机冲转升速。
打开汽轮机进汽阀，冲动汽轮机转子，使其转速按预定的要求，逐渐升高到额定转速。
并入电网。
通过隔离开关将汽轮发电机组与电网连接。
带负荷。
按预定的升负荷曲线，将机组负荷增加到调度所规定的负荷。
8．何谓凝结水的过冷却?有何危害?
回答要点：所谓凝结水的过冷却就是凝结水温度，低于汽轮机排汽的饱和温度由于凝结水的过冷却必须增加锅炉的燃料消耗，使发电厂的热经济性降低，此外，过冷却还会使凝结水中
的含氧量增加，加剧了热力设备和管道的腐蚀，降低了运行的安全性。
弗留盖尔公式
防湿、去湿
汽轮机级的工作过程（喷管叶栅将热能转换成动能；动叶栅将动能（或热能）转换成机械能。
）
围带和拉金起什么作用？
滑销系统作用？
盘车系统作用？
轴封起什么作用?汽轮机轴封的自密封是如何实现的? 8. 汽轮机的轴承有几种?他们是什么形式的轴承？各有什么作用?
汽轮机凝汽系统的组成？汽轮机凝汽器有什么作用?
凝汽器端差?
三. 计算题（共两小题，共19分）
1． 某凝汽式汽轮机比额定转速3000r/min 在额定负荷处运行，因事故甩负荷至空载之
后稳定转速为3120r/min ，试求机组的速度变动率是多少？
分）＝
(4 100%n n -n 0
2
1⨯δ =100%3000
3000-3120⨯
=4%(6分)
2． 已知汽轮机发电机组的发电效率为38％，厂用电率为5％，求发电煤耗和供电煤耗。
发电煤耗0.123/38%= g/kw ·h, 供电煤耗=发电煤耗/(1-5%)= g/kw ·h
3． 某反动级理想焓降△h t =62.1kJ/kg ，初始动能△h c0=1.8kJ/kg ，蒸汽流量G=4.8kg/s ，
若喷嘴损失△h n ξ=5.6kJ/kg ，动叶损失△h b ξ=3.4kJ/kg ，余速损失△h c2=3.5kJ/kg ，
余速利用系数μ1=0.5，计算该级的轮周功率和轮周效率。
解：级的轮周有效焓降
△hu=△h*t-△hn ξ-△hb ξ-△hc2 =62.1+1.8-5.6-3.4-3.5 =51.4kJ/kg 转周功率
pu=G ×△hu=4.8×51.4=246.7kW 轮周效率
ηu=△hu/E0=△hu/(△h*t-μ1×δhc2)=51.4/(62.1+1.8-0.5×
3.5)=82.7%
该级的轮周功率为51.4kJ/kg 该级的轮周效率为82.7%
4． 已知汽轮机某级级前蒸汽压力为4.817MPa ，温度为398℃，比焓为3192.684kJ/kg ，
初速为50m/s 。
级后蒸汽比焓为3155.482kJ/kg 。
（1） 求该级的滞止理想比焓降。
（2） 设该级的平均反动度为0.195，求喷嘴出口蒸汽理想速度。
（3） 设该级假想速比为0.505，求级的轮周速度。
（4） 设转速为3000rpm ，求级的平均直径。
（1） 级前滞止焓为kg kJ v h h /934.31932
50684.319222
2
1*
1
=+=+=
级理想滞止比焓降为kg kJ h h h t t /452.38482.3155934.31932*
1*=-=-=∆
（2） 喷嘴的理想滞止比焓降为
kg kJ h h t m n /95.30452.38)195.01()1(**=⨯-=∆Ω-=∆
喷嘴出口蒸汽理想速度为s /m 8.248100095.3022c *
1＝＝⨯⨯=∆n t h
（3） 级的轮周速度
u=x 1×c 1＝0.505×248.8＝125.6m/s
（4） 级的平均直径为
m 8.0300014.36
.1256060=⨯⨯==
n u d m π。