汽轮机考试综合题

1.提高汽轮机单机容量的途径？

（1）提高汽轮机背压（2）采用高强度低重度的叶片材料（3）降低转速N（4）采用给水回热循环体统（5）采用多排气口（6）提高蒸汽参数并采用中间再热循环。

2.当代大型电站汽轮机的结构特点？

答：一、采用多汽缸结构；二、采用多排汽口；三、采用双轴系结构；四、高中压缸采用分流合缸方式；五、采用单独阀体结构；六、多层汽缸结构；七、加长低压级叶片长度。

3.提高蒸汽轮机及其蒸汽动力循环运行热经济性的综合措施有哪些?

1. 机组应维持额定负荷运行；

2.机组在额定负荷时经济性是最好的，因此应尽量使机组在额定负荷状况下运行，尽量避免过大偏离额定负荷，尽量使汽轮机进汽调节阀处于全开位置，减少节流损失，提高机组运行经济性。

3. 机组采取复合滑压运行方式

4. 提高机组凝汽器真空。

5. 保证机组回热系统正常运行

6. 保证机组主、再热蒸汽参数维持额定值

7.提高机组通流部分效率

7. 减少机组泄漏，有效利用机组的疏放水系统作用。行最大程度的合理利用。

4.汽轮机运行过程中，应采取哪些措施来确保汽轮机的高效运行？

首先，汽轮机在设计工况下运行时，汽轮机具有最高的效率。但是在实际工作环境中汽轮机的工况是在变化当中的。在偏离设计工况的运行工况叫做变动工况。在对变动工况下经过研究我们发现使用复合滑压调压调节是相对有较高的经济性及汽轮机有较高的效率。同时变动工况中功率的改变量与初压的改变量成正比与初压的大小成反比，及初压应该在可以的情况下尽量的小，同时变化在安全性的基础上最好是越大越好。

其次，减少汽轮机的各项损失也可以确保汽轮机的高效运行，比如：加强余速利用，安装轴封，增加叶高和减少叶栅的平均直径，采用扭叶片，减少隔板间的轴向间隙和降低叶轮表面的粗糙度，开平衡孔和加气封，采用中间再热循环和采用吸水缝的空心喷嘴等等。

最后。对于多级汽轮机有效率高的优点。在内部可以再一定的范围内多开抽气口，加强回热。

5. 分析说明中间再热式汽轮机和非中间再热式汽轮机的优缺点。

答：中间再热式汽轮机优点主要是提高机组的经济性。在同样的初参数下，再热机组比不再热机组的效率提高4%左右。其次是对防止大容量机组低压末级叶片水蚀特别有利，因为末级蒸汽湿度比不再热机组大大降低。同样非中间再热式汽轮机的内效率相比之下较低，经济型较差。

6. 大型汽轮机的寿命决定于哪些关键部件的寿命？为了减少汽轮机的寿命损耗，在运行和维护中应该采取哪些措施？

答：汽轮机的寿命决定于汽轮机转子的寿命。运行中减少汽轮机转子寿命损耗：

a)避免短时间内负荷大幅度变动，严格控制运行中转子表面工质温度变化率在最大允许范围

b)严格控制汽轮机甩负荷后空转运行时间。

c)防止主、再热蒸汽温度及轴封供汽温度与转子表面金属温度严重失配。

d)在汽轮机启动、运行、停机及停机后未完全冷却之前均应严防湿蒸汽、冷气和水进入汽缸。

7.为了提高汽轮机运行的可靠性，应该采取哪些运行和维护措施？

1、保持机体清洁、保温层完整；

2、各零部件齐全完整，指示仪表灵敏可靠；

3、检查轴瓦温度、油压、高压蒸汽温度、压力、一级后压力、抽汽压力等是否正常，检查各运转部件是否有异常振动和声响；

4、定期做油质分析。经常检查油箱油量并及时补充；

5、定期检查润滑点润滑情况；

6、定期检查、清洗油过滤器，保证油压稳定，必要时更换滤芯；

7、操作工、检修工应定时、定点、定路线认真进行巡检；

8、3个月至少做1次油质分析。预防和改进措施 (一)取消轴向键型式的叶轮设计，采用径向键设计，或采用其他方式防止应力集中和缝隙结构。 (二)适当降低材料的屈服极限。 (三)安全大修期为 3 年，大修时清洗叶轮键槽处的盐垢，当发现有加工刀痕或腐蚀坑点时，应消除并磨光以达到原设计要求。 (四)因为叶轮是应力腐蚀开裂，所以，在有可能时对现有所带有轴向键槽的叶轮采用喷丸强化的方法，使其在叶轮键槽最危险处给予一压应力。 (五)解决汽轮机低压叶轮的应力腐蚀开裂的根本办法是采用焊接转子。 (六)提高表面加工质量，消除裂纹诱发因素。

8、引起汽轮机组异常振动的主要原因有以下几个方面，汽流激振、转子热变形、摩擦振动等。

汽流激振故障排除：通过改变汽轮机不同负荷时高压调速汽门重调特性，消除气流激振。简单的说就是确定机组产生汽流激振的工作状态，采用减低负荷变化率和避开产生汽流激振的负荷范围的方式来避免汽流激振的产生。

转子热变形导致的机组异常振动排除：更换新的转子以减低机组异常振动。

9.汽轮机进水事故的原因有主要有哪些？

答：1、水或冷蒸汽从主蒸汽管道或再热蒸汽管道进入高压缸。对于主蒸汽系统来说，气机滑参数启停机过程中，由于有关阀门的猛关或蒙开使蒸汽参数急剧升降时，有可能造成管道内积水冲击汽轮机。而对再热系统来说，若调节再热器温度的减温水门不严或误操作，则减温水就有可能从再热冷段反流到高压缸或积存在冷段管内

2、从抽气管道或气缸加热系统逆流进入气缸。水或冷蒸汽从抽气管道进入汽轮机，多事由加热器泄露或加热器保护系统故障引起。

3、由于气缸疏水系统，汽封系统，凝汽器等系统产生故障而造成气缸进水。这种进水原因可分为三类：一是来自凝汽器。若补水欺辱凝汽器的联络水门关闭不严，就有可能发生凝汽器满水而倒入气缸。二是来自汽封系统。机组启动时，如果汽封系统暖管不充分，疏水将会被带入气缸。三是来自疏水系统。汽缸疏水点布置不好或疏水管道堵塞，在冷态启动中低转速时积水，升速到某一阶段时，积水被旋转气流带齐，打坏叶片、拉金等。这种途径造成的进水，主要是由于设计不合理造成的。

10.某电厂总装机容量为1200MW（2×300MW＋3×200MW）、共5台机组，各机组都能正常运行。因电网调峰需要，在夜间只能发600MW，现用三种压负荷方案：（1）停两台300MW机组；（2）停三台200MW机组；（3）5台机组各发一半容量。你选择哪种压负荷方案？为什么？

答:选择第(3)种方案，调峰机组的特点是负荷变化大，启停频繁。为适应这些特点，以及大功率机组均为单元制的特点，大功率机组多采用滑压调节。（1）和（2）均是两班制调峰，两班制调峰方式是机组根据电网日负荷曲线的分配规律, 白天正常运行, 夜间电网负荷低谷时停机6～8h, 次日清晨热态启动, 机组重新并网。两班制调峰方式的优点是夜间停机后监护简单, 机组可调出力大, 可达100%组最大负荷, 调节电网负荷的效果显著，但是200和300MW 机组在启、停过程中面临着启动时间长, 启动步骤繁琐, 并且对整机的疲劳损耗较大直接影响机组的安全性和稳定性。由于启、停时间长等诸多原因导致在经济性方面效益低下, 固主机组不进行“两班制”运行。而第（3）种是低负荷运行低负荷运行是大型火电机组依据电网峰谷特点以及电网统一调度进行调峰的主要方式, 它是一种传统的调峰方式, 为了增加可调出力, 机组尽可能在允许的最低负荷下运行。由于其在进行低负荷运行时通过改变配粉配风方式使机组可以在安全稳定的状态下运行, 从而减小了机组的疲劳损耗提高了经济效益, 并且节约了宝贵的电力资源。

11. 综合比较反动级、纯冲动级、冲动级、复速级的特点。

答：反动级特点：反动度Ω=0.5的级叫做反动级，即蒸汽在反动级中的膨胀一半在喷嘴叶栅中进行，另一半在动叶栅中进行。反动级的优点在于级的效率高，缺点是焓降低。

纯冲动机特点：反动度Ω=0的级，它的特点是蒸汽只在喷嘴中膨胀，将级的理想焓降全部集中在喷嘴中转变成动能，然后进入动叶栅改变方向，同时将动能转换成转子旋转的机械能。

冲动级的特点：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。

复数级的特点：蒸汽在除了在喷嘴中膨胀外，在两列动叶和导叶中也进行适当的膨胀。其做功能力比单级汽轮机的效率高。

12.滑压运行与定压运行相比，在相同的部分负荷下，汽轮机的相对内效率为何有所提高？

（1）滑压调节时，主蒸汽压力随负荷的降低而降低，但主蒸汽温度和再热蒸汽温度保持不变。虽然进入汽轮机的蒸汽质量流量减小，但容积流量基本不变，速比、焓降等也保持不变，而且蒸汽压力的降低，使湿气损失减小，故汽机内效率仍可维持较高水平，尤其是提高了高压缸的内效率。

(2)改善机组循环热效率。滑压调节时，一方面高压缸排气温度几乎不变，另一方面由于主蒸汽压力降低使蒸汽的定压比热减小，所以在再热器加热量不变的情况下，会提高再热器温度，这样可以改善机组的热效率。

（3）给水泵耗功减少。现代大功率汽轮机均采用汽动给水泵，或采用电动泵的机组也在电机和泵之间加装了无级变速的液力耦合器，因此在滑压运行时，锅炉给水流量和压力随负荷减少而减少，因而给水泵可以低转速运行，从而降低了给水泵的耗功量。负荷越低，耗功量越少。