汽轮机复习题部分

第二章

1、为什么要采用多级汽轮机？

为了提高汽轮机的功率，就必须增加汽轮机的进汽量G和蒸汽的理想焓降。从经济和安全两个方面来考虑，只有一个级的汽轮机要能有效地利用很大的理想焓是不可能的。为了有效地利用蒸汽的理想焓降，唯一的办法就是采用多级汽轮机。多级汽轮机的一级只利用总焓降中的一部分。使每一级都能在最佳速度比附近工作，就能有效地利用蒸汽的理想焓降，提高机组效率。

3、多级汽轮机有哪些损失？各是如何产生的？又如何减少？

汽轮机除了各级级内损失之外，还有进、排汽管道的节流损失，前后端轴封的漏汽损失，机械损失。

漏汽损失：原因：由于结构的要求，主轴和汽缸之间留有一定的间隙；另一方面由于气缸内外存在压差，故而必定有气体流进或流出而造成损失。减少措施：在汽轮机的两端漏气（汽）处装设汽封，以减少漏气（汽）量。

进、排汽管道的节流损失：原因：蒸汽通过汽轮机进、排汽机构时，由于节流、摩擦和涡流的存在，会使压力降低，形成损失。减少措施：前者可以通过改进蒸汽在通过汽阀时的流动特性来减少，如使用带扩压管的单座阀。

4、叙述齿型轴封的工作原理。

蒸汽通过一环形齿隙时，由于通道面积减小，速度增加，压力从po降到p1。但是蒸汽进入两齿间的大空间时，容积突然增大，速度大为减小。由于涡流和碰撞，蒸汽动能被消耗而转变成热量，使蒸汽焓值又回到原值。即蒸汽通过轴封齿隙为一节流过程。其后，蒸汽每通过轴封一齿隙时，都重复这一过程，压力不断降低，直到降低轴封最后一齿后的压力为止。所以，轴封的作用是将一个较大的压差分割成若干个减小的压差，从而达到降低漏汽速度，减小漏汽量的作用。

6、多级汽轮机轴向推力的平衡办法。

（１）叶轮上开设平衡孔；（２）设置平衡活塞；（３）采用多缸反向布置；（4）采用推力轴承。

7、提高汽轮机单机容量的措施有哪些？

（1）提高新蒸汽的参数；（２）采用高强度低重度的合金材料；（3）采用多排汽口（４）采用给水会热加热系统（５）提高背压；（６）采用双层叶片；（７）采用低转速。

第三章

第四章

4、汽轮机运行对其调节系统的基本要求有哪些？

（1）调节系统应能保证机组启动时平稳升速至3000rpm，并能顺利并网；（2）机组并网后，蒸汽参数在允许范围内，调节系统应能使机组在零负荷至满负荷之间任意工况稳定运行；（3）在电网频率变化时，调节系统能自动改变机组功率，与外负荷的变化相适应；在电网频率不变时，能维持机组功率不变，具有抗内扰性能；（4）当负荷变化时，调节系统应能保证机组

从一个稳定工况过渡到另一个稳定工况，而不发生较大的和长时间的负荷摆动。（5）当机组甩全负荷时，调节系统应使机组能维持空转（遮断保护不动作）。（6）调节系统中的保护装置，应能在被监控的参数超过规定的极限值时，迅速地自动控制机组减负荷或停机，以保证机组的安全。

6、DEH液压控制系统有几种类型？各自的特点是什么？

伺服型控制机构；开关型控制机构。

伺服型和开关型液压控制系统共同的特点：所有的进汽阀都配置一个单侧进油的油动机，其开启依靠高压动力油，关闭靠弹簧力。这是一种安全型的机构，在系统漏油时，油动机向关闭方向动作在油动机的油缸上有一个控制块的接口，在控制块内装有隔绝阀、滤网、快速卸载阀和止回阀、电液伺服阀（开关型不装），并加上相应的附加组件构成一个整体，成为具有控制和快关功能的组合执行机构。

第五章

第六章

1、汽缸的双层缸布置和高中压合缸布置的优点是什么？

双层缸结构的优点：

（１）把汽缸所受的蒸汽总压力分摊给了内、外两层汽缸，减少了每层缸的压差和温差，缸壁和法兰可以相应减薄。在机组启停和变工况时，其热应力也相应减小，有利于缩短启动时间和提高汽轮机对负荷的适应性，具有较强的调峰能力；

（２）内缸主要承受高温及部分蒸汽压力作用，且其尺寸较小，故可以做得较薄，耗用的贵重耐热金属材料相对减少。而且在内缸和外缸之间有蒸汽流动，因此在正常运行时外缸得到冷却，使外汽缸温度降低，故可采用较便宜的合金钢制造；

（３）外缸的内外压差比采用单层汽缸时降低了许多，因此减少了漏汽的可能性，能更好地保证汽缸接合面的严密性。

高中压合缸反向布置的优点：

（１）新蒸汽及再热蒸汽的进汽部分均集中在高、中压汽缸的中部，可减少汽轮机转子和汽缸的轴向温差及热应力；

（２）高、中压汽缸中温度最高的部分布置在远离汽轮机轴承的地方，使轴承受汽封温度的影响较小，轴承的工作温度较低，改善了轴承的工作条件；

（３）可平衡一部分高、中压汽缸内的轴向推力；

（４）前后轴端汽封均处于高中压缸排汽部位，使轴封长度显著减少；

（５）高、中压合缸型式还减少了一至二个径向支持轴承，缩短了高、中压转子的长度。

4、大型机组常用的支持轴承有哪几种？各自的特点。

支持轴承的型式很多，常用的有圆柱形轴承、椭圆形轴承、三油楔轴承和可倾瓦轴承等。 （1）可倾瓦轴承：优点：在工作时可倾瓦块能随转速和载荷的不同而自由摆动，在轴颈周围形成多油锲，它具有很高的油膜稳定性和抗振荡能力，并具有较大的承载能力。缺点是：结构复杂，加工制造以及安装、检修较为麻烦，成本较高；

（2）椭圆瓦轴承：优点：工作稳定性得到改善；易于形成液体摩擦，增大了轴承的承载能

力。

（3）三油楔轴承：

（4）推力轴承：推力轴承的作用是承受转子的轴向推力和确定转子的轴向位置。蒸汽作用在转子上的轴向推力包括：蒸汽作用在转子叶片上的轴向推力，叶轮二侧压力差产生的轴向推力

7、何谓A型振动和B型振动？

按叶片振动时其顶部是否摆动，切向振动可分为A型振动和B型振动两大类。

A型振动：叶片振动时，叶根不动、叶顶摆动的振动形式称为A型振动自。由叶片和叶片组均会发生A型振动。

B型振动：叶片振动时，叶根不动、叶顶也基本不摆动的振动形式称为B型振动。用围带成组的叶片，除叶根固定外，叶顶也有支点，有可能发生B型振动。按节点的数目，B型振动也有B0、B1等型式叶片组发生B型振动时，组内叶片的相位大多是对称的。

8、引起汽轮机组振动的原因是什么？

机组发生振动的原因：

１）引起强迫振动的原因：转子质量不平衡；；转子弯曲；转子沿径向温度分布不均匀而产生热弯曲；转子的材质不均匀或有缺陷，受热后出现热弯曲；动静部分之间的碰磨使转子弯曲；转子中心不正；转子支承系统变化；电磁力不平衡。

２）引起自激振动的原因：振动系统通过本身的运动不断向自身馈送能量，自己激励自己，这样产生的振动称为自激振动。引起机组自激振动的原因主要是油膜自激和间隙自激，它们引起的振动分别为油膜振荡和间隙自激振动。

消除自激振动的措施：改善转子与汽缸的同心位置，以减小激振力；减小轴承间隙，增加润滑油粘度等，以增加阻尼。

３）引起轴系扭振的原因

引起轴系扭振的原因有汽轮机组和电气系统两方面。

汽轮机组方面：汽轮发电机组突然甩负荷汽轮机调节阀快速控制调节系统快速调节；

电气系统方面：在电力系统短路、快速重合闸、非同期并网及三相电力负荷不平衡等情况下，电磁力矩会发生突变或振荡，激起轴系扭振。

9、影响系数平衡法的原理是什么？

试加质量→输入振动变化→输出

→线性方程组

平衡面数M，测振点数N

原始振动A i 0(i 1,2, , N )，试加质量P j( j 1,2, , M )

→试加质量后振动Aij

影响系数a ij=（A ij—A i 0）/ P j；

表示第j个平衡面的试加质量对第i测点振动产生的影响；

目标：各平衡面上校正质量对同一测点产生的振动迭加

在一起，恰好抵消该测点的原始振动，即

a i1Q1 + a i 2Q2 +…+ a iM Q M = - A i 0

a11Q1 + a12Q2 +…+ a1M Q M = - A10

a21Q1 + a22Q2 +…+ a2 M Q M = - A20

……