汽轮机原理-H第二三章作业

第二章

1．一反动式汽轮机，蒸汽流量34=G T/h , 蒸汽初压

20=p MPa ，初温c t ︒=4000，排汽压力02.0=c p MPa ，排汽恰好是饱和蒸汽。全机共有14级，每级效率相同，焓降相同，重热系数05.0=α。试计算各级效率、汽轮机内功率。

2．凝汽式汽轮机的蒸汽初参数为： 蒸汽初压

83.80=p MPa ，初温c t ︒=5350；排汽压力004.0=c p MPa ，其第一级理想焓降

3.209=∆c t h kJ/kg ，该级效率5.0=c ri η，其余各压力级内效率

85.0=''ri η（包括末级余速损失在内）。设进汽节流损失0005.0p p =∆，假定发电机效率98.0=g η，机械效率99.0=ax η。试求：（1）该机组的相对内效率，并绘出在h-s 上的热力过程线。（2）该机组的汽耗率。

第三章

1、背压式汽轮机的背压P z =3.04Mpa ，且维持不变，通过非调节级的蒸汽流量G=102.8kg/s ，调节级汽室压力P 1=7.06Mpa ；若流量减至G 1=82.3kg/s ，在忽略初温变化影响的条件下，求调节级汽室压力P 11应为多少（设变工况前后各级均未达到临界工况）？（5.94MPa ）

2、某台喷嘴调节的凝汽式汽轮机，当新汽流量D 0=210T/h 时，调节汽室压力P 2=6Mpa ，回热抽汽压力Pe=3Mpa ，回热抽汽量De=35T/h （见下图）。运行中如新汽流量降为D 01=150T/h ， ①则该工况下调节汽室压力P 21及回热抽汽压力P e1各是多少？②倘流量降为D 01=150T/h 的工况时，回热抽汽故障停运，则P 21及P e1又各是多少？

复习题

第二章

1、何为多级汽轮机的重热现象和重热系数？是不是重热系数越大，整机效率越高？为什么？

2、分析多级汽轮机的优点，说明多级汽轮机高、中、低压缸各自的工作特点。

3、何为多级汽轮机的进、排汽阻力损失？分析其决定因素和减小措施。

4、归纳汽轮机及其装置的评价指标。哪些指标比较完善？

5、齿形轴封的工作原理是什么？

6、说明汽轮机轴向推力的组成及平衡方法。

7、何为汽轮机的极限功率？提高单机功率的方法有哪些？

第三章

1．何为弗留格尔公式？说明压力流量关系的应用条件。

级组在亚临界工况下的级组流量与级组前后蒸汽参数之间的关系式.

应用条件：○1变工况前后通汽面积不变○2级组内各级流量相同○3流过级组内各级的蒸汽是一股均质流○4级数在4-5级以上

2．什么是定压运行？什么是滑压运行？比较分析二者的经济性和安全性。

定压运行：机组负荷变化时，汽轮机的进汽参数不变。通过调整汽门开度，调节进汽量，改变机组负荷。

滑压运行：调节汽门全开或开度不变，根据负荷大小调节进入锅炉的燃料量、给水量和空气量，使锅炉出口蒸汽压力和流量随负荷而变化，维持出口蒸汽温不变的运行方式，汽轮机进汽压力与流量都随负荷升降而增减。也称变压运行。

滑压运行机组的安全性和灵活性都高于定压运行

全部蒸汽通过一个或几个同时开启阀门，进入汽轮机的第一级

调节汽门依次开启或关闭，改变进汽量

同时发挥节流和喷嘴调节的优点

节流配汽与喷嘴配汽方式的比较

节流配汽：

优点：没有调节级，结构简单，制造成本较低，定压运行工况变化时，各级温度变化较小，对负荷变化适应性较好。

缺点：部分负荷时，节流损失较大，效率较低

适合：承担基本符合的机组

喷嘴配汽：

优点：部分负荷时效率较高。

缺点：变工况时，温度变化较大，引起的热应力较大。

适合：可以承担基荷，也可调峰。

○1.蒸汽初压P0、再热压力Pr 变化过大对安全性的影响

初温不变，初压升高，如调节汽门开度不变，G↑，末级危险性↑。若第一调节汽门刚全开，此时升高P0，则调节级流量↑，比焓降不变，叶片受力增大，影响运行安全性。P0↑G ↑轴向推力↑。

P0↓，G↓，一般危险性不大，若此时仍让机组发额定功率，G＞G0，使末级的工况危险，整机的轴向推力↑。

○2.蒸汽初温t0和再热汽温tr变化过大对安全性的影响

p0与Pr不变，t0与tr升高，钢材蠕变加快，温度越高，蠕变速度越快，蠕变极限越小。t0与tr下降过快，一般是锅炉满水等事故造成的，应防止汽轮机水冲击。另外湿度增大，蒸汽中夹带的水滴轴向打击动叶进口边叶背，使轴向推力增大推力瓦块温度升高，轴向位移增大。

○3. 真空恶化和排汽温度（排汽压力）过高对安全性的影响

(1)轴承坐落在汽缸洼窝，轴承抬高，转子对中性被破坏而产生强烈的振动；

(2)冷却水管胀口松脱漏水，污染凝结水；

(3)小容积流量，可能诱发末级叶片颤振及低压缸超温。

极限真空两定义

定义1：随着排汽压力的降低，单位蒸汽功率的增加量等于抽汽增加造成的功率减小量时的排汽压力称为极限压力，对应的真空为极限真空。图中c点的真空。

定义2：末级动叶斜切部分刚刚全部用于蒸汽膨胀时的排汽压力称为极限压力，对应的真空为极限真空。

5．试述凝汽冲动式汽轮机轴向推力的组成及其随负荷的变化规律。

6．总结流量变化时，各级p0、焓降、速比、反动度、相对内效率和功率的变化规律。

调节级：G1减小P21减小P21/P0减小△ht增大X减小反动度减小内效率降低

中间级：G1减小其它均不变

最末级：G1减小P01末减小△ht增大X增大反动度增大内效率降低

课堂练习：

1、某凝汽式汽轮机设计工况下蒸汽流量为132.6t/h，调节级汽室压力为1.67MPa。当机组流量降为90t/h时，试问此工况下调节级汽室的压力应为多少？又压力级结垢后使通流面积减少5%，则在90t/h工况下调节级汽室压力是多少？

2、渐缩喷嘴在设计工况下，喷嘴前的压力p0=2.16 Mp a，t0=350℃，级后蒸汽压力p1=0.589Mp a，