分析喷嘴面积的变化规律
当Ma<1时，即气流为亚声速。因为Ma 2-1<0所以气道截面积的变化同气流速度变化符号相反，就是说亚声速汽流在汽道中的膨胀加速时，通道的横截面积随气流速而逐渐减少，这样喷嘴成为渐缩喷嘴。
当Ma>1时，即汽流为超声速时，因为Ma 2-1>0所以汽道横截面积的变化同汽流速度的变化符号相同。与亚声速汽流相反，超速波汽流的汽道横截面积应随汽流加速而逐渐增加。这样的喷嘴称为渐扩喷嘴。
当Ma=1时，即汽流速度等于当地声速，此时汽道的横截面积变化等于0，即dA=0喷嘴的横截面积达到最小值。
何为多级汽轮机的重热现象和重热系数
答 重热现象：各级累计理想比焓降t h ?∑大于整机理想比焓降t H ?的现象。 重热系数：增大那部分比焓降与没有损失时整机总理想比焓降之比：0>=
??-?∑t t t H H h a
其大小与下列因素有关：
1) 和级数有关，级数多，α大；
2) 与各级内效率有关，级内效率低，则α大；
3) 与蒸汽状态有关，过热区α大，湿汽区α小。
汽轮机的相对内效率 蒸汽实际比焓降与理想比焓降之比 。
电功率：el m el P P η?=轴端功率乘以发电机效率
轴端功率:汽轮机内功率Pi 减去机械损失δPm 即为了汽轮机主轴输出的轴端功率。
热耗率 每生产电能所消耗的热量 。
汽耗率：每产生1KW*h 电能所消耗的蒸汽量
汽轮发电机组的汽耗率 汽轮发电机组每发1KW ·h 电所需要的蒸汽量。
汽轮机的极限功率
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。
汽轮机的绝对内效率 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。 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。
轴封装置中齿形汽封的基本原理
答 齿形气封的基本原理：漏入的蒸汽从高压侧流向低压侧，当流经第一个汽封片形成的齿隙时，通道的面积减少，蒸汽流速增大，压力由p0降低到p1，然后蒸汽进入汽封片的环形汽室，通道面积突然扩大，流速降低，产生涡流和碰撞，使蒸汽具有的动能损失转变为热能。汽封的作用是将一个较大的压差分割成若干个减少的压差，从而达到降低漏气的速度，减少漏气量的作用。
影响凝汽器内压力的因素有哪些是怎么影响的
1.冷却水进口温度1w t :在其它条件不变的情况下，冷却水进口温度越低，凝汽器压力c P 越低。
2.冷却水温升Δt ：冷却水温升Δt 与冷却水倍率成反比，冷却倍率m 增大，冷却水温升Δt 就减少，凝汽器压力就降低；
3.凝汽器传热端差δt ：δt 升高，凝汽器内温度s t 增大，凝汽器压力c P 升高，真空降低 什么是多压凝汽器和单压凝汽器相比，它有什么优点
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。 与淡雅凝汽器相比，它的有点是：
1.多压凝汽器的折合压力低于单压凝汽器压力，循环热效率得以改善；
2.在其它条件相同情况下，冷却水进口温度1w t 越高，采用多压凝汽器获得的效益就越大；
3.在其他条件相同情况下，多压凝气室数目越多，其折合压力也越低。
当汽轮机的初压发生变化时，会对汽轮机的安全性构成什么影响应采取什么措施
当新蒸汽初压升高而从初温不变时，其在H-S 图上的热力过程曲线会向左移，左移的结果是机内湿蒸汽区前移，在湿蒸汽区工作的级的湿度增加，对机组最末几级工作不利。因此汽轮机在蒸汽初压增加较大的工况下运行时，应校核调节级叶片强度。
如果初压降低较多但又没有相应限制机组的负荷。汽轮机的流量可能超过额定参数。此时，末级叶片所受汽流作用力增加较多，叶弯曲应力大为增加，可能导致末级叶片应强度不够而损坏。因此，在机组初压降低较多时，应限制其出力。
什么是汽轮机的汽耗特点和工况图节流配汽凝汽式汽轮机的汽耗特性方程和工况图分别有什么特点
答：汽轮发电机组功率与流量之间的关系称为汽轮机的汽耗特性，表示这种关系的数学表达式称为汽耗特性方程，而表示这种关系的曲线就是汽轮机的工况图
汽耗特性方程：nl el D P d D +=10
什么是转子的临界转速，它受哪些因素影响
转子发生较大振动时对应的转速称为转子的临界转速
影响因素：1.温度沿转子轴向分布
2.转子的结构形成
3.叶轮回转效应
4.转子联结成轴系
5.支承弹性
机械液压调节系统主要由哪些部分组成各个组成部分的作用是什么
转速感受器：将速度信号转变为一次控制信号的元件。
中间放大器：将一次控制信号（油压信号）放大的元件
液压伺服执行机构：驱动调节汽阀的机构
配汽机构：将液压伺服执行机构的行程转变为汽轮机的进汽量，由调节气阀和传动机构两部分组成。
什么是速度变动率速度变动率和汽轮机功率的变化有什么关系
汽轮机空负荷时所对应的最大转速m ax n 与额定负荷时所对应的最小转速m in n 之差，与额速0n 的比，称为调节系统的速度变动率或速度不等率，通常用δ表示，即：
%1000
min max ?-=n n n δ 速度变动率表示了单位转速变化引起的气轮机功率的增（减）量，即机组有功功率的静态频率特性。
什么是汽轮机的动态特性汽轮机的动态特性有哪些主要指标
汽轮机的动态特性就是一个稳定点到另一个稳定点的指标。
主要指标：1、稳定性 2、动态超调量 3、过渡过程调整时间
汽轮机的启动方式有哪些
（1）冷态启动。汽缸金属温度在150℃以下时的启动；
（2）温态启动。汽缸金属温度在150～300℃之间启动；
（3）热态启动。汽缸金属温度在300℃以上启动
热态启动又可分为热态(300～400℃)和极热态(400℃以上)两种。
一般情况下，停机一周后启动为冷态启动；停机48小时后为温态启动；停机8小时后为热态启动；停机2小时后为极热态启动。
单元制火电机组的调峰运行方式有哪些分别作简单说明
有变负荷调峰、启停调峰、少汽无负荷调峰和低速热备用调峰四种
1.变负荷调峰就是在保持调峰机组连续并网运行的同时，根据电网的调峰指令，通过锅炉或汽轮机的调节控制系统来改变机组负荷的大小
2.启停调峰是指在电网负荷的低谷期将机组停运，当负荷高峰到来时再将机组投入运行的调峰方式
3.少汽无负荷运行调峰是指夜间电网负荷低谷期将汽轮发电机组的有功负荷减到零，汽轮机组转为无功运行热备用，次日晨电网负荷升起时再转为发电机运行方式，接带有功负荷
4.低速热备用调峰运行方式与少汽无负荷运行方式相似，不同在于低速热备用调峰在将机组负荷减至零后同电网解列，而少汽无负荷调峰扔并入网中。
火电厂三大主机：
锅炉：将燃料的化学能转变为蒸汽的热能
汽轮机：将锅炉生产蒸汽热能转化为转子旋转机械能
发电机：将旋转机械能转化为电能
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。
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。
简述郎肯循环的过程
答：郎肯循环由锅炉、汽轮机、凝汽器核给水泵组成。过程：燃料在锅炉中燃烧释放出热量，水在锅炉中定压吸热，汽化为饱和蒸汽；饱和蒸汽在锅炉过热器重吸热成为过热蒸汽；蒸汽通过汽轮机膨胀做功，并有一定热损失，在汽轮机排汽口，蒸汽呈低压湿蒸汽状态；在汽轮机重膨胀做功后的乏汽进入凝汽器并凝结成水，放出潜热；给水泵将凝结水提高压力并重新泵入锅炉，完成一个循环。
回热循环：把多级汽轮机中做过功的部分蒸汽，逐级抽出来加热给水，减少冷源损失，提高锅炉给水温度，从而提高蒸汽平均吸热温度，循环热效率得到改善
中间再热循环：先让新蒸汽进入汽轮机高压部分膨胀做工，将做工后的蒸汽引到锅炉的再热器中再加热，然后再送到汽轮机的中低压部分继续膨胀做工。
汽轮机的做功过程
答：汽轮机运行时，从锅炉来的过热蒸汽进入高压缸，逐级做功后排出，送入锅炉再热器；再热蒸汽进入中压缸继续膨胀做功，然后从中压缸排出送到低压缸做功，最后一级的排汽进入凝汽器。蒸汽流过汽轮机级时，首先在喷嘴叶栅中将部分蒸汽的热能转变成动能，然后在动叶栅中将其动能和热能转变为机械能，使得叶轮和轴转动，将蒸汽热能转换为汽轮机转子机械能。
喷嘴的作用是什么
答：喷嘴的作用是把蒸汽的热能转变成动能，也就是使蒸汽膨胀降压增加流速，按照一定的方向喷射出去，进入动叶栅中做功。
提高汽轮机单机功率的主要措施有哪些
答：（1）、提高新蒸汽参数、降低终参数；（2）采用高强度、低质量密度的合金材料；（3）采用多排气口；（4）采用低转速；（5）提高机组的相对内效率；（6）采用给水回热循环；（7）采用中间再热循环。
凝汽系统的任务是什么
答：（1）在汽轮机末级排气口建立并维持规定的真空。（2）凝汽器将汽轮机排汽凝结成水，凝结水经回热抽汽加热、除氧后，作为锅炉给水重复使用。（3）起到真空除氧作用。（4）起到热力系统储水作用。
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。
▲汽轮机的级
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。对于纯冲动级来说， p1 =p2、△hb= 0 、Δhn* =Δht*
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（Ω= ~ ) 、p1 ＞p2、 Δhn* ＞Δ hb ，这种级称为带反动度的冲动级，它具有作功能力大、效率高的特点
3. 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的级，称为复速级。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。复速级也采用一定的反动度。复速级具有作功能力大的特点。
4 .反动级
通常把反动度Ω = 的级称为反动级。对于反动级来说，蒸汽在静叶和动叶通道的膨胀程度相同，即是p1>p2，*21
*t n b h h h ?=?=?。反动级是在冲动力和反动力同时作用下
作功。反动级的效率比冲动级高，但作功能力小。
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?，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。
喷嘴叶栅型式的选择
喷嘴叶栅型式的选择主要决定于需要得到多大的出口速度。可根据喷嘴前后压力比εn 来确定：
当需要得到小于或等于音速汽流时，即εn>，可选用渐缩喷嘴。
当需要得到超音速，即≤εn ≤，仍然可选用渐缩喷嘴，这时，可利用喷嘴斜切部分继续膨胀加速，以得到超音速汽流。
当喷嘴前后压力比小于εn<时，则必须选用缩放喷嘴。
什么是汽轮机的最佳速比
答 ?轮周效率最大时的速度比称为最佳速度比。 纯冲动级11cos 21)(α=op x 反动级2
cos )(与cos )(111α?α==op a op x x ? 复速级111cos 4)(与cos 41)(α?α==op a op x x
临界状态
答：蒸汽在膨胀流动过程中，在汽道某一截面上达到当地声速的气流速度称为临界速度。这时汽流所处的状态称为临界状态，汽流的参数称为临界参数。
多级汽轮机的特点：
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。
和单级汽轮机相比较，多级汽轮机具有单机功率大和内效率高的特点。
多级汽轮机在高中低压级段的工作特点
高压级段（高压缸）：叶高损失、漏气损失、部分进汽损失较大，级效率较低
低压级段（低压缸）：余速损失、湿气损失较大，级效率也较低
中压级段（中压缸）：叶高损失、漏气损失、摩擦损失、部分进汽损失、湿气损失都较小，级效率较高。
.
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 喷嘴的变工况特性****==010*******T T p p G G G G cr cr ββββ
彭台门系数cr G G /1=β 非临界工况：β<1，临界工况：β=1
临界工况：喷嘴或动叶在临界工况下，通过的流量仅与进口初参数有关
亚临界工况：喷嘴和动叶的设计工况与非工况均为亚临界
比焓降变化规律
在临界或低背压情况下，级组流量相对变化等于初压的相对改变。对级组所有满足流量比例于初压的级，由于级的压比没变，故焓降亦不变。
在亚临界或高背压时，如凝汽式汽轮机的末级或末数级，流量与压力为双曲关系，流量的减少将使焓降变小。焓降改变的幅度取决于流量的改变量。级组前压力 较级组后压力 越大，焓降变小则越少，反之亦然。即前几级的焓降降低较缓，后几级则降低较大。
由前分析可知，在机组负荷降低时，调节级的焓降增大，中间级基本不变，末级或末数级焓降减小。
反动度的变化规律
调节级的焓降增大，则反动度下降；中间级焓降基本不变，则反动度亦基本不变；末级或末数级，焓降减小，则反动度增大，但因反动度的本底值较大，反动度的变化不很明显。 节流配汽
利用调节汽门的节流、等焓过程特点，由一个或多个调节汽门同时开启来改变汽轮机的进汽量和焓降。
采用节流配汽的汽轮机，不设专门的调节级，调节汽门后的压力即为汽轮机的进口压力。在部分负荷运行时，阀后压力决定于流量比，进汽温度基本保持不变。节流配汽在部分负荷下相对内效率下降的主要原因是调节汽门的节流损失，并且随负荷下降而损失增大 喷嘴配汽
将汽轮机高压缸的第一级设为调节级，并将该级的喷嘴分成4组或更多组。每一喷嘴组由1个独立的调节汽门供汽，通常认为调节级后的压力相等。为减小喷嘴配汽调节级的漏汽量，调节级采用低反动度(约）的冲动式。
根据机组负荷和运行方式不同，各调门可顺序开启或同时开启。
蒸汽流量调节方式的选择
供热式汽轮机的经济性
供热式机组热电联产的经济性体现在两个方面：
一、是与单独生产热能相比，蒸汽要先发电作功后再供热，需要锅炉将燃料的化学能转换成高参数蒸汽的高位热能，这与分别生产热能只要求燃料在锅炉中转换成低参数蒸汽的低位热能相比，锅炉中的换热温差和相应的损失较小；
二、是与单独生产电能相比，热电联产因利用已作功的低位热能对外供热，从而避免了冷源损失。
热电联产的主要优点有：
（1）热电联产通过综合用能、按质用能，使燃料化学能得到合理利用，节约能源；
（2）减轻大气污染，改善环境；
（3）提高供热质量，改善劳动条件；
（4）获得其他效益，如煤场和灰场面积减小，煤和灰的运输量减少等。
叶片受力情况：
1.离心力引起的拉伸应力
2.离心力、气流力和叶片震动引起的弯曲应力
3.离心力、气流力和叶片震动引起的扭转应力
4.不均匀受热引起的热应力。
A型振动：叶顶自由、并参与振动的振型称为A型振动。
A0型振型：叶顶位移不为零，并且叶片上没有节点，故称为A0型振型；
B型振动：叶顶固定或基本不动的振动称为B型振动。
B2型振型：叶顶的位移为零，并且叶片上有两个节点，故称为B2型振型。
转子的临界转速：激振力频率与转子横向振动和自由振动频率相等时，发生共振，此时转子的转速为转子的临界转速。
迟缓率
在汽轮机调节系统中，相对运动部件间不可避免地存在动、静摩擦，机械传动机构中存在着旷动间隙，滑阀存在一定的盖度，这些非线性因素的存在，使转速感受特性和传递特性发生畸变，最终表现在静态特性曲线上，使之偏离理想工况。
汽缸及转子的热膨胀
（1）汽缸的绝对膨胀——汽缸在升温或降温过程中，从基准点（死点）开始，沿轴向膨胀或收缩的数值。
300MW汽轮机从冷态启动到达到额定负荷，总绝对膨胀值近40mm 。
（2）转子的相对膨胀——转子在升温或降温过程中，从相对死点（推力盘处）开始，沿轴向膨胀或收缩的数值。
（3）汽缸与转子的相对膨胀——在启动或停机过程中，汽缸与转子的绝对膨胀值是不等的，两者的差值称为相对膨胀（胀差或差胀）。胀差过大会使汽轮机的轴向动静间隙消失，造成汽轮机动静摩碰和振动事故。
胀差的变化规律
1.在冷态启动前，要预热，轴封要供汽，汽轮机出现正胀差（转子>汽缸）；
2从冲转到定速阶段，转子加热快，汽轮机正胀差呈均匀上升的趋势；
3启动过程结束时，一般正胀差值达到最大。在启动过程中要进行多次暖机，有足够的膨胀时间，以缓解胀差大的矛盾。
4当甩负荷或停机时，流过汽轮机通流部分的蒸汽温度会低于金属温度，转子比汽缸冷却快、收缩快，出现负胀差；
5停机后，在转子惰走阶段胀差有不同程度的增加。
6热态启动时转子、汽缸的金属温度较高，若冲转时蒸汽温度偏低，则蒸汽进入汽轮机后对转子和汽缸将起到冷却作用，从而出现负胀差。
7胀差变化较大的时候是在机组并网带初始负荷阶段。
汽轮机的热变形
上、下缸温差引起的汽缸热翘曲
1）上下缸具有不同的散热面积。下缸有回热抽汽管道和疏水管道，散热面积大。
2）在汽缸内，温度较高的蒸汽上升。在下缸形成较厚的水膜，使下缸受热条件恶化。
3）停机后汽缸内形成空气对流，温度较高的空气聚集在上缸，下缸内的空气温度较低。4）下缸保温条件和效果不如上缸。
汽轮机的启动方式
按启动前汽轮机金属温度分类
（1）冷态启动。汽缸金属温度在150℃以下时的启动；
（2）温态启动。汽缸金属温度在150～300℃之间启动；
（3）热态启动。汽缸金属温度在300℃以上启动
热态启动又可分为热态(300～400℃)和极热态(400℃以上)两种。
停机一周后启动为冷态启动；
48小时后为温态启动；
8小时后为热态启动；
2小时后为极热态启动。
一、 填空题 1. 汽轮机按热力过程可分为：①凝汽式 汽轮机；②背压式 汽轮机； ③调节抽汽式 汽轮机；④抽汽背压式 汽轮机；⑤多压式 汽轮机等。 2. 汽轮机是一种将蒸汽 的热能 转变为机械功 的旋转式原动机。 3. 当M ＜1时，要想使气流膨胀，通流截面应渐缩 ；要想扩压通流截面应渐扩 。 当M ＞1时，要想使气流膨胀，通流截面应渐扩 ；要想扩压通流截面应渐缩 。 4. 根据级所采用的反动度的大小不同，可将级分为：纯冲动级 ，反动级 ，带反动度的冲动级 三种。 5. 蒸汽在动叶中的理想焓降 与这一级总的理想焓降 之比，称为汽轮机的反动度。 6. 动叶片中理想焓降的大小，通常用级的反动度 来衡量，动叶中的焓降越大，级的反动度就越大 。 7. 为了减小余速损失，在设计时一般要求动叶片出口绝对排汽角接近于90? 。 8. 习惯上把圆周速度 与喷嘴出口速度 的比值称为速度比；通常把对应轮周效率 最大时的速比称为最佳速比。 9. 反动级、纯冲动级的最佳速比分别为：r 1op 1()cos x α= 、c 1op 1()cos /2x α= 。 10. 级内损失除了蒸汽在通流部分中流动时所引起的喷嘴 损失、动叶 损失、余速 损失外，还有叶高 损失、扇形 损失、部分进汽 损失、叶轮摩擦 损失，湿汽 损失以及漏汽 等损失。 11. 汽轮机转子主要包括主轴 、叶轮(或转鼓) 、动叶栅 、联轴器 以及其他转动零件。 12. 汽轮机的轴承分推力 轴承和径向支承 轴承两大类。 13. 汽轮机的损失可分为内部损失和外部损失。外部损失包括：端部漏汽 损失、机械 损失。 14. 蒸汽在多级汽轮机中工作时，除存在各种级内损失外，还要产生进汽结构中的节流 损失和排汽管中的压力 损失。 15. 汽轮机采用中间再热，可以提高循环热效率 ；又能减小排汽的湿度 。 16. 危急遮断器的动作转速通常应在额定转速的110%~112% 范围内。 17. DEH 控制系统要实现对汽轮机组转速和负荷的控制，必须获得的反馈信号是：汽轮机转速 信号、发电机输出电功率 信号以及调节级后压力 信号。 二、选择题 1. ... 某台汽轮发电机组的新蒸汽参数为3.43MPa 、435℃,该机组属于：( B ) A. 高温高压机组 B. 中温中压机组 C. 低温低压机组 2. ... 若要蒸汽在通道中膨胀加速，必须(C )。 A. 提供压降 B. 提供压升 C. 提供压降并使通流截面渐变 3. ... 动叶中的焓降越大，级的反动度就( B )。 A. 越小 B. 越大 C. 可能大也可能小 4. ... 对于纯冲动式汽轮机，蒸汽( A )。 A. 仅在喷嘴中膨胀 B. 仅在动叶栅中膨胀 C. 在喷嘴和动叶栅中都膨胀 5. ... 汽轮机汽缸的膨胀死点是由以下两个部件中心线的交点形成的。( C )
汽轮机原理 第一章汽轮机的热力特性思考题答案 1．什么是汽轮机的级？汽轮机的级可分为哪几类？各有何特点？ 解答：一列喷嘴叶栅和其后面相邻的一列动叶栅构成的基本作功单元称为汽轮机的级，它是蒸汽进行能量转换的基本单元。 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；Dhb =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；Dhn≈Dhb≈0.5Dht；Ωm=0.5。 （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；Dhn >Dhb >0；Ωm=0.05～0.35。 （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。 2．什么是冲击原理和反击原理？在什么情况下，动叶栅受反击力作用？ 解答：冲击原理：指当运动的流体受到物体阻碍时，对物体产生的冲击力，推动物体运动的作功原理。流体质量越大、受阻前后的速度矢量变化越大，则冲击力越大，所作的机械功愈大。反击原理：指当原来静止的或运动速度较小的气体，在膨胀加速时所产生的一个与流动方向相反的作用力，称为反击力，推动物体运动的作功原理。流道前后压差越大，膨胀加速越明显，则反击力越大，它所作的机械功愈大。 当动叶流道为渐缩形，且动叶流道前后存在一定的压差时，动叶栅受反击力作用。 3．说明冲击式汽轮机级的工作原理和级内能量转换过程及特点。 解答：蒸汽在汽轮机级内的能量转换过程，是先将蒸汽的热能在其喷嘴叶栅中转换为蒸汽所具有的动能，然后再将蒸汽的动能在动叶栅中转换为轴所输出的机械功。具有一定温度和压力的蒸汽先在固定
第一章 1.工程大气压Pat=10mH2O 相对压力Px 真空度Pz 绝对压力Pj 表压力Pe： Px=Pj-Pat Pz=Pat-Pj Pj=pe+Pamb(当地大气压力) 2.水头=位置水头+压力水头+流速水头：E=z+p/γ+αv2/(2g) γ=9810N/m3 第二章 1.H≈Hm-h wy工作水头=毛水头-引水管道水头损失 2.水轮机出力：Nt=γQHηt 发电机出力：Ng=Ntηg 3.最有工况：①切口进入：水流沿着叶片骨线进口点的切线方向流进转轮，水流对叶片头部的冲角最小，进口水头损失最小。②发向进口：转轮出口切向分速度为0时，转轮进、出口切向分速度改变最大，则转轮输出水动力矩最大，转轮对水流能量利用最彻底。 第三章1.主阀的作用：①当由一根压力钢管同时向两台或两台以上机组供水时，每台水轮机进口必须设置主阀，这样在一台机检修时，关闭该机组的主阀，其他机组能照常工作②导叶全关时的漏水是不可避免的，当较长时间停机时关闭主阀可减少导叶漏水量③水电厂由于起停快，在电网中经常作为备用机组。当压力管道较长时，尽管是一根压力管道向一台机组供水，也设置主阀，这样可以保持压力管道始终充满压力水，机组处于热备用状态，可以减少机组开机准备时④作为机组防飞逸的后背保护。 2.透明油系统的用途：透明油系统的用户有机组轴承用油和油压装置用油。透明油在机组轴承中起润滑和冷却的作用，将摩擦面的热量带走，否则瓦温过高会发生烧瓦事故；油压装置包括调速器油压装置和主阀油压装置，透明油起传递压能的作用。 3.调相运行（过励）：同步电机在电网中作为同步电动机运行时，如果再将转子励磁电流调到大于正常励磁电流，此时的同步电机在电网中消耗少量的有功功率，发出大量的无功功率，可以提高电网的功率因数，这种运行方式成为调相运行。 第四章1.水轮机调节的任务：根据机组所带的负荷及时调节进入水轮机的水流量，使输入水轮机的水流功率与发电机的输出电功率保持一致，保证机组的转速不变或在规定的范围内变化。 2.电网中负荷的性质及机组的分类：①基本负荷：对于电网中的发电机组来讲，用户负荷没有变化，这部分负荷成为电网的基本负荷。（核电、火电，基荷机组）②可预见负荷：这部分可预见负荷的用户对象组成是不确定的，不不断在变化的，只不过负荷变化的趋势可预见。（小型水电，调峰机组）③不可预见负荷：在这一时段内对于某个瞬间，该瞬间以后的负荷变化时不可预见的。（大型水电，调频机组） 3.有差特性机组的优点：①在电网中对负荷的承担明确②在电网中对变化负荷的承担量明确，承担量与ep成反比。缺点：只有机组参与了调节，机组重新稳定后的转速肯定不是原来的转速。 4.无差特性机组的优点：在机组的出力范围内，无论多少负荷，机组重新稳定后的转速肯定是原来的转速。缺点：①在一个电网中如果有两台或两台以上的无差特性机组并列运行，则机组对负荷的承担量不明确。由于每台机组在电网中的负荷承担量可多可少，机组之间会出现负荷来回转移，造成电网频率不稳定②在一个电网中如果有两台或两台以上的无差特性机组并列运行，则机组对变化负荷的承担量不明确。 5.电网的二次调频的原理：当变化负荷小于调频机组调节容量时，变化负荷全由调频机组承担，调节结束后网频不变。当变化负荷大于调相机组调节容量时，调节机组无法承担的部分负荷，电网中所有调峰机组都会自动积极参与调节，进行一次调频。一次调频结束后的网频肯定变，再有调度命令调峰机组进入或退出电网，将网频拉回到原来值，进行二次调频。 6.信号的输入：从二次操作回路输入给CPU的开关量输入信号有开关量位置信号、信号继电器的开关量信号和操作指令信号等。 7.信号的输出：从ＣＰＵ输出的信号分为开关量信号和数字量信号两类。 ８.故障检测及主从及奇幻如何工作：如果CPU工作正常，CPU会不停地向单稳电路a发送周期为T1的脉冲，因为T1<τ，所以单稳电路a的输出Q’来不及翻转回到稳态高电平而总是处于暂态低电平，则单稳电路b的输出Q始终处于稳态低电平，非门G输出始终为高电平；一旦检测到错误或程序发生混乱，则CPU停止向单稳电路a发生脉冲。单稳电路a的输出Q’经延时时间τ后翻回到稳态高电平，此时Q’上升前沿的正跳变出发单稳电路b，使单稳电路b的输出Q翻转为暂态高电平，经延时时间τ’后恢复为稳态低电平。单稳电路b的输出端Q两次翻转产生的正脉冲经非门G反相后，成为负脉冲，送至ＣＰＵ的ＲＥＳＥＴ端子，给ＣＰＵ一个复位脉冲，重新启动、执行程序。与此同时，单稳电路ａ的输出Ｑ也发生翻转，从而驱动切换板中的三极管ＶＴ和继电器Ｋ，进行主从及的切换。 第五章1.机组正常开机的操作步骤：①如果主阀处于关闭状态，则首先应打开旁通阀向蜗壳充水，当主阀两侧压力相近时，开启主阀②检测风闸是否在退出位置③检测气压是否正常④投入机组技术供水⑤检查调速器的压力油的压力是否正常并打开调速器压力油箱的总油阀⑥拔出接力器锁锭⑦手动或自动将导叶打开到空载开度稍微大一点的开度，机组升速⑧转速上升到９５％额定转速时灭磁开关合闸，发电机励磁升压⑨手动或自动调机组频率与网频一致及调发电机电压与电网电压一致⑩手动同期或自动准同期合断路器，将机组并入电网⑾手动或自动将开度限制调到所要限制的开度⑿手动或自动开导叶带上有功功率及升励磁带上无功功率⒀全面检查机组及辅助设备的运行状况。 2.机组正常停机操作步骤：①检查气压是否正常⑵手动或自动关导叶将有功功率卸到零及减励磁将无功功率卸到零⑶手动或自动跳断路器将机组退出电网⑷灭磁开关跳闸，发电机降压到零⑸手动或自动将导叶从空载开度关到零⑹当转速下降到额定转速的３０％左右时，手动或自动投入风闸制动刹车⑺落下接力器锁锭⑻关闭调速器压力邮箱的总油阀⑼关闭机组技术供水⑽检查风闸是否在退出位置⑾需较长时间停机时，应关闭主阀⑿全面检查机组及辅助设备 3.作为事故停机处理的三个条件：①机组各轴承的温度只有一个超过７０℃②电器保护继电器动作③发电机励磁消失。 4.事故停机操作流程：①事故停机继电器动作②发电机断路器甩开负荷跳闸，机组退出电网③灭磁开关跳闸，发电机降压到零④调速器作用导叶紧急关闭到空载开度⑤等候运行人员的命令，重新并网运行或停机检查事故原因。 5.紧急停机处理的四个条件：①机组过速达１４０％，转 速信号器动作②在事故停机过程中，导叶剪短销剪短③调 速器油压消失或导叶拒动④运行人员发布的认为必须作 紧急停机处理的命令 6.紧急停机操作流程：①紧急停机继电器动作②发电机的 断路器甩开负荷跳闸，机组退出电网③灭磁开关跳闸，发 电机降压到零④调速器作用导叶紧急关闭到全关位置⑤ 主阀动水条件下紧急关闭⑥当转速下降到额定转速３ ０％左右时，手动或自动投入风闸制动刹车。 火电厂 1.开口系恒定流热力系统的能量方 程;Q-W=0.5m(C22-C12)mg(Z2-Z1)+(U2-U1) 2.卡诺循环：过程1→2，共质等温吸热过程，共质的温度 不变，比熵从S1增大到S2，吸热量q1=T1(S2-S1);过程2 →3，共质绝热膨胀过程，共质的比熵不变，温度从T1下 降到T2；过程3→4，共质等温放热过程，共质的温度不 变，比熵从S2减小到S1，放热量q2=T2（S2-S1）； 过程4→1，共质绝热压缩过程，共质的比熵不变，温度从 T2上升到T1。 3.朗肯循环：过程1→2，在汽轮机中绝热膨胀做工；过程 2→3，在凝汽器中等温放热；过程3→4，在给水泵中绝热 压缩；过程4→5，在省煤器中和冷水壁的中下部定压预热； 5→6，在冷水壁的上部等温气化；6→1，在过热器中等压 过热。 4.会热循环热力设备：设进入汽轮机做工的新蒸汽质量为 1kg，将做了部分功的蒸汽从汽轮机气缸中间抽出akg，送 到回热加热器中用来家人锅炉的给水，其余（1-a）kg的 蒸汽继续做工。Akg蒸汽的热能一部分对汽轮机做工，其 余的汽化潜热全部传递给锅炉给水，自己却成了冷却水。 一级回热加热抽汽能提高循环热效率1%-2%，一般中压机 组火电厂采用2—5级回热加热抽汽，高压机组火电厂采 用5-8级回热加热抽汽。 4.粗粉分离器：作用是将煤粉中颗粒偏大的不合格粗粉分 离出来送回到磨煤机中重新研磨。 5.细粉分离器：作用是将细粉与一次风进行分离。 6.不同反动度工作级的应用：在相同条件下，纯冲动级的 做工能力最大，汽轮机的级数最少，但效率最低；反动级 的做功能力最小，汽轮机的级数最多效率最高；冲动级介 于两者之间；因此冲动级在中小型汽轮机中得到广泛应 用。在大中型汽轮机中，较多的考虑工作级的效率而较多 地采用反动级。 5.紧急停机处理的四个条件：①机组过速达１４０％，转 速信号器动作②在事故停机过程中，导叶剪短销剪短③调 速器油压消失或导叶拒动④运行人员发布的认为必须作 紧急停机处理的命令 6.紧急停机操作流程：①紧急停机继电器动作②发电机的 断路器甩开负荷跳闸，机组退出电网③灭磁开关跳闸，发 电机降压到零④调速器作用导叶紧急关闭到全关位置⑤ 主阀动水条件下紧急关闭⑥当转速下降到额定转速３ ０％左右时，手动或自动投入风闸制动刹车。 火电厂 1.开口系恒定流热力系统的能量方 程;Q-W=0.5m(C22-C12)mg(Z2-Z1)+(U2-U1) 2.卡诺循环：过程1→2，共质等温吸热过程，共质的温度 不变，比熵从S1增大到S2，吸热量q1=T1(S2-S1);过程2 →3，共质绝热膨胀过程，共质的比熵不变，温度从T1下 降到T2；过程3→4，共质等温放热过程，共质的温度不 变，比熵从S2减小到S1，放热量q2=T2（S2-S1）； 过程4→1，共质绝热压缩过程，共质的比熵不变，温度从 T2上升到T1。 3.朗肯循环：过程1→2，在汽轮机中绝热膨胀做工；过程 2→3，在凝汽器中等温放热；过程3→4，在给水泵中绝热 压缩；过程4→5，在省煤器中和冷水壁的中下部定压预热； 5→6，在冷水壁的上部等温气化；6→1，在过热器中等压 过热。 4.会热循环热力设备：设进入汽轮机做工的新蒸汽质量为 1kg，将做了部分功的蒸汽从汽轮机气缸中间抽出akg，送 到回热加热器中用来家人锅炉的给水，其余（1-a）kg的 蒸汽继续做工。Akg蒸汽的热能一部分对汽轮机做工，其 余的汽化潜热全部传递给锅炉给水，自己却成了冷却水。 一级回热加热抽汽能提高循环热效率1%-2%，一般中压机 组火电厂采用2—5级回热加热抽汽，高压机组火电厂采 用5-8级回热加热抽汽。 4.粗粉分离器：作用是将煤粉中颗粒偏大的不合格粗粉分 离出来送回到磨煤机中重新研磨。 5.细粉分离器：作用是将细粉与一次风进行分离。 6.不同反动度工作级的应用：在相同条件下，纯冲动级的 做工能力最大，汽轮机的级数最少，但效率最低；反动级 的做功能力最小，汽轮机的级数最多效率最高；冲动级介 于两者之间；因此冲动级在中小型汽轮机中得到广泛应 用。在大中型汽轮机中，较多的考虑工作级的效率而较多 地采用反动级。 第一章 1.工程大气压Pat=10mH2O 相对压力Px 真空度 Pz 绝对压力Pj 表压力Pe： Px=Pj-Pat Pz=Pat-Pj Pj=pe+Pamb(当地大气压力) 2.水头=位置水头+压力水头+流速水头：E=z+p/γ+α v2/(2g) γ=9810N/m3 第二章 1.H≈Hm-h wy工作水头=毛水头-引水管道 水头损失 3.水轮机出力：Nt=γQHηt 发电机出力：Ng=Ntηg 4.最有工况：①切口进入：水流沿着叶片骨线进口点的切 线方向流进转轮，水流对叶片头部的冲角最小，进口水头 损失最小。②发向进口：转轮出口切向分速度为0时，转 轮进、出口切向分速度改变最大，则转轮输出水动力矩最 大，转轮对水流能量利用最彻底。 第三章1.主阀的作用：①当由一根压力钢管同时向两台或 两台以上机组供水时，每台水轮机进口必须设置主阀，这 样在一台机检修时，关闭该机组的主阀，其他机组能照常 工作②导叶全关时的漏水是不可避免的，当较长时间停机 时关闭主阀可减少导叶漏水量③水电厂由于起停快，在电 网中经常作为备用机组。当压力管道较长时，尽管是一根 压力管道向一台机组供水，也设置主阀，这样可以保持压 力管道始终充满压力水，机组处于热备用状态，可以减少 机组开机准备时④作为机组防飞逸的后背保护。 3.透明油系统的用途：透明油系统的用户有机组轴承用油 和油压装置用油。透明油在机组轴承中起润滑和冷却的作 用，将摩擦面的热量带走，否则瓦温过高会发生烧瓦事故； 油压装置包括调速器油压装置和主阀油压装置，透明油起 传递压能的作用。 4.调相运行（过励）：同步电机在电网中作为同步电动机运 行时，如果再将转子励磁电流调到大于正常励磁电流，此 时的同步电机在电网中消耗少量的有功功率，发出大量的 无功功率，可以提高电网的功率因数，这种运行方式成为 调相运行。 第四章1.水轮机调节的任务：根据机组所带的负荷及时调 节进入水轮机的水流量，使输入水轮机的水流功率与发电 机的输出电功率保持一致，保证机组的转速不变或在规定 的范围内变化。 3.电网中负荷的性质及机组的分类：①基本负荷：对于电 网中的发电机组来讲，用户负荷没有变化，这部分负荷成 为电网的基本负荷。（核电、火电，基荷机组）②可预见 负荷：这部分可预见负荷的用户对象组成是不确定的，不 不断在变化的，只不过负荷变化的趋势可预见。（小型水 电，调峰机组）③不可预见负荷：在这一时段内对于某个 瞬间，该瞬间以后的负荷变化时不可预见的。（大型水电， 调频机组） 4.有差特性机组的优点：①在电网中对负荷的承担明确② 在电网中对变化负荷的承担量明确，承担量与ep成反比。 缺点：只有机组参与了调节，机组重新稳定后的转速肯定 不是原来的转速。 5.无差特性机组的优点：在机组的出力范围内，无论多少 负荷，机组重新稳定后的转速肯定是原来的转速。缺点： ①在一个电网中如果有两台或两台以上的无差特性机组 并列运行，则机组对负荷的承担量不明确。由于每台机组 在电网中的负荷承担量可多可少，机组之间会出现负荷来 回转移，造成电网频率不稳定②在一个电网中如果有两台 或两台以上的无差特性机组并列运行，则机组对变化负荷 的承担量不明确。 6.电网的二次调频的原理：当变化负荷小于调频机组调节 容量时，变化负荷全由调频机组承担，调节结束后网频不 变。当变化负荷大于调相机组调节容量时，调节机组无 法承担的部分负荷，电网中所有调峰机组都会自动积极参 与调节，进行一次调频。一次调频结束后的网频肯定变， 再有调度命令调峰机组进入或退出电网，将网频拉回到原 来值，进行二次调频。 7.信号的输入：从二次操作回路输入给CPU的开关量输入 信号有开关量位置信号、信号继电器的开关量信号和操作 指令信号等。 8.信号的输出：从ＣＰＵ输出的信号分为开关量信号和数 字量信号两类。 ９.故障检测及主从及奇幻如何工作：如果CPU工作正常， CPU会不停地向单稳电路a发送周期为T1的脉冲，因为 T1<τ，所以单稳电路a的输出Q’来不及翻转回到稳态高 电平而总是处于暂态低电平，则单稳电路b的输出Q始终 处于稳态低电平，非门G输出始终为高电平；一旦检测到 错误或程序发生混乱，则CPU停止向单稳电路a发生脉 冲。单稳电路a的输出Q’经延时时间τ后翻回到稳态高电 平，此时Q’上升前沿的正跳变出发单稳电路b，使单稳电 路b的输出Q翻转为暂态高电平，经延时时间τ’后恢复 为稳态低电平。单稳电路b的输出端Q两次翻转产生的正 脉冲经非门G反相后，成为负脉冲，送至ＣＰＵ的ＲＥＳ ＥＴ端子，给ＣＰＵ一个复位脉冲，重新启动、执行程序。 与此同时，单稳电路ａ的输出Ｑ也发生翻转，从而驱动切 换板中的三极管ＶＴ和继电器Ｋ，进行主从及的切换。 第五章1.机组正常开机的操作步骤：①如果主阀处于关闭 状态，则首先应打开旁通阀向蜗壳充水，当主阀两侧压力 相近时，开启主阀②检测风闸是否在退出位置③检测气压 是否正常④投入机组技术供水⑤检查调速器的压力油的 压力是否正常并打开调速器压力油箱的总油阀⑥拔出接 力器锁锭⑦手动或自动将导叶打开到空载开度稍微大一 点的开度，机组升速⑧转速上升到９５％额定转速时灭磁 开关合闸，发电机励磁升压⑨手动或自动调机组频率与网 频一致及调发电机电压与电网电压一致⑩手动同期或自 动准同期合断路器，将机组并入电网⑾手动或自动将开度 限制调到所要限制的开度⑿手动或自动开导叶带上有功 功率及升励磁带上无功功率⒀全面检查机组及辅助设备 的运行状况。 2.机组正常停机操作步骤：①检查气压是否正常⑵手动或 自动关导叶将有功功率卸到零及减励磁将无功功率卸到 零⑶手动或自动跳断路器将机组退出电网⑷灭磁开关跳 闸，发电机降压到零⑸手动或自动将导叶从空载开度关到 零⑹当转速下降到额定转速的３０％左右时，手动或自动 投入风闸制动刹车⑺落下接力器锁锭⑻关闭调速器压力 邮箱的总油阀⑼关闭机组技术供水⑽检查风闸是否在退 出位置⑾需较长时间停机时，应关闭主阀⑿全面检查机组 及辅助设备 3.作为事故停机处理的三个条件：①机组各轴承的温度只 有一个超过７０℃②电器保护继电器动作③发电机励磁 消失。 4.事故停机操作流程：①事故停机继电器动作②发电机断 路器甩开负荷跳闸，机组退出电网③灭磁开关跳闸，发电 机降压到零④调速器作用导叶紧急关闭到空载开度⑤等 候运行人员的命令，重新并网运行或停机检查事故原因。
汽轮机原理及运行课程自学辅导资料 二○○八年十月
汽轮机原理及运行课程自学进度表教材：汽轮机原理教材编者：沈士一康松庆贺庆庞立云 出版社：中国电力出版社出版时间：1992
接交给任课教师。总成绩中，作业占15分。
汽轮机原理及运行课程自学指导书 第1章汽轮机级的工作原理 一、本章的核心、重点及前后联系 （一）本章的核心 掌握蒸汽在汽轮机各种级内的流动过程和能量转换规律及计算，蒸汽在汽轮机级内能量转换过程中各种损失和各种级效率的物理概念及减少损失的措施，熟悉各种损失的计算；熟悉汽轮机级的热力设计原则和方法，扭叶片级；了解叶栅的气动特性。 （二）本章重点 级的概念，级的工作过程，级的反动度，动叶进出口速度三角形，蒸汽在喷嘴的膨胀过程，蒸汽在动叶中的流动和能量转换过程；蒸汽作用在动叶栅上的力和轮周功率，级的轮周效率，级的轮周效率与速比的关系，蒸汽在复速级内的能量转换特点；级内损失，级的相对内效率。 （三）本章前后联系 在前面学习完成工程热力学和流体力学的基础上，对级的工作原理进行学习；学习本章内容为后面分析多级汽轮机的工作原理打下基础。 二、本章的基本概念、难点及学习方法指导 （一）本章的基本概念 级，反动度，压比，速比，最佳速比，轮周效率，轮周功率，级的相对内效率，扭叶片（二）本章难点及学习方法指导 级的轮周效率和速比的关系 学习方法：理论联系实际，熟悉汽轮机结构，多看书， 三、典型例题分析 1.汽轮机按工作原理分类可分为哪几种类型？ 答：冲动式汽轮机和反动式汽轮机。 2.按热力性质分类，汽轮机可分为哪几种类型？ 答：凝汽式汽轮机，背压式汽轮机，调节抽汽式汽轮机，抽汽背压式汽轮机，中间再热式汽轮机
《汽轮机原理》 一、单项选择题 6.在其他条件不变的情况下，余速利用系数增加，级的轮周效率ηu【 A 】 A. 增大 B. 降低 C. 不变 D. 无法确定 9.在多级汽轮机中重热系数越大，说明【 A 】 A. 各级的损失越大 B. 机械损失越大 C. 轴封漏汽损失越大 D. 排汽阻力损失越大 1.并列运行的机组，同步器的作用是【 C 】A. 改变机组的转速 B. 改变调节系统油压 C. 改变汽轮机功率 D. 减小机组振动 5．多级汽轮机相对内效率降低的不可能原因是（D）。A.余速利用系数降低 B.级内损失增大 C.进排汽损失增大 D.重热系数降低 19.关于喷嘴临界流量，在喷嘴出口面积一定的情况下，请判断下列说法哪个正确：【 C 】 A．喷嘴临界流量只与喷嘴初参数有关B．喷嘴临界流量只与喷嘴终参数有关 C．喷嘴临界流量与喷嘴压力比有关D. 喷嘴临界流量既与喷嘴初参数有关，也与喷嘴终参数有关 13.冲动级动叶入口压力为P 1，出口压力为P 2 ，则P 1 和P 2 有______关系。【 B 】 A. P 1＜P 2 B. P 1 ＞P 2 C. P 1 ＝P 2 D. P 1 = 6.汽轮机的进汽节流损失使得蒸汽入口焓【 C 】A. 增大B. 减小C. 保持不变 D. 以上变化都有可能 14.对于汽轮机的动态特性，下列哪些说法是正确的？【 D 】 A. 转速调节过程中，动态最大转速可以大于危急保安器动作转速 B. 调节系统迟缓的存在，使动态超调量减小 C. 速度变动率δ越小，过渡时间越短 D. 机组功率越大，甩负荷后超速的可能性越大 27.在反动级中，下列哪种说法正确【 C 】A. 蒸汽在喷嘴中理想焓降为零 B. 蒸汽在动叶中理想焓降为零 C. 蒸汽在喷嘴与动叶中的理想焓降相等 D. 蒸汽在喷嘴的理想焓降小于动叶的理想焓降 25.在各自最佳速比下，轮周效率最高的级是【 D 】A. 纯冲动级B.带反动度的冲动级 C.复速级D.反动级 26.蒸汽在喷嘴斜切部分膨胀的条件是【 A 】A. 喷嘴后压力小于临界压力 B. 喷嘴后压力等于临界压力 C. 喷嘴后压力大于临界压力 D. 喷嘴后压力大于喷嘴前压力 12.下列哪个说法是正确的【 C 】A. 喷嘴流量总是随喷嘴出口速度的增大而增大； B. 喷嘴流量不随喷嘴出口速度的增大而增大； C. 喷嘴流量可能随喷嘴出口速度的增大而增大，也可能保持不变； D. 以上说法都不对 8.评价汽轮机热功转换效率的指标为【 C 】A. 循环热效率 B. 汽耗率 C. 汽轮机相对内效率 D. 汽轮机绝对内效率 13.在其它条件不变的情况下，冷却水量越大，则【 A 】A. 凝汽器的真空度越高B. 凝汽器的真空度越低 C. 机组的效率越高 D. 机组的发电量越多 4.两台额定功率相同的并网运行机组A, B所带的负荷相同，机组A的速度变动率小于机组B的速度变动率， 当电网周波下降时，两台机组一次调频后所带功率为P A 和P B ，则【 C 】
1.名词解释 （1）热耗率：汽轮发电机组每生产1kw·h的电能所消耗的能量。 （2）汽耗率：汽轮发电机组每生产1kw·h的电能所消耗的蒸汽量。 （3）发电标准煤耗率：发电厂生产单位电能所消耗的煤折合成标准煤的数量。 （4）供电标准煤耗率：发电厂向外提供单位电能所消耗的标准煤的数量。 （5）厂用电率：单位时间内厂用电功率与发电功率的百分比。（6）热电联产：在发电厂中利用在汽轮机中做过功的蒸汽的热量供给热用户。在同一动力设备中同时生产电能和热能的生产过程。 （7）高压加热器：水侧部分承受除氧器下给水泵压力的表面式加热器。 （8）低压加热器：水侧部分承受凝汽器下凝结水泵压力的表面式加热器。 （9）混合式加热器：加热蒸汽与水在加热器内直接接触，在此过程中蒸汽释放出热量，水吸收了大部分热量使温度得以升高，在加热器内实现了热量传递，完成了提高水温的过程。 （10）给水泵汽蚀：汽泡的产生、发展、凝结破裂及材料的破坏过程。 （11）热效率：有效利用的能量与输入的总能量之比。 （12）热力系统：将热力设备按照热力循环的顺序用管道和附件连接起来的一个有机整体。 （13）单元制系统：每台锅炉与相对应的汽轮机组成一个独立单元，各单元间无母管横向联系。 （14）公称压力：管道参数等级。是指管道、管道附件在某基准温度下允许的最大工作压力。 （15）公称通径：划分管道及附件内径的等级，只是名义上的计算内径，不是实际内径。 （16）最佳真空：发电厂净燃料量消耗最小的情况下，提高真空是机组出力与循环水泵耗功之差最大时的真空。 （17）最佳给水温度：汽轮机绝对内效率最大时对应的给水温度。 （18）加热器端差：上端差：加热器汽侧压力下的饱和温度与水侧出口温度之差。 下端差：加热器汽侧压力下的饱和温度与水侧进口温度之差。
核电厂系统与设备知识点 2020年前要新建核电站31座，今后每年平均需要建设两个百万千瓦级核电机组 我国发展核电的基本政策是：坚持集中领导，统一规划，并与全国能源和电力发展相衔接;核电政策：自主，国产化，与压水堆配套；引进的基础上,消化,改进,国产化。 在核电布局上优先考虑一次能源缺乏、经济实力较强的东南沿海地区。 坚持“质量第一，安全第一”，坚持“以我为主，中外合作” 我国确定发展压水堆 核岛:一回路系统及其辅助系统、安全设施及厂房。 常规岛:汽轮发电机组为核心的二回路及其辅助系统和厂房。 配套设施：除核岛、常规岛的其余部分。 压水堆核电厂将核能转变为电能是分四个环节，在四个主要设备中实现的： 1）核反应堆：将核能经转变为热能，并将热能传给反应堆冷却剂，是一回路压力边界的重要部件。 2）蒸汽发生器：将反应堆冷却剂的热量传递给二回路的水，使其变为蒸汽。在此只进行热量交换，不进行能量形态的转变； 3）汽轮机：将蒸汽的热能转变为高速旋转的机械能； 4）发电机：将汽轮机传来的机械能转变为电能。 大亚湾核电厂共有348个系统 核电厂平面布置原则：a.区分脏净,脏区尽可能在下风口.满足工艺要求,便于设备运输,减少管线迂回纵横交叉.反应堆厂房为中心,辅助厂房,燃料厂房设在同一基岩的基垫层上,防止因厂房承载或地震所产生的沉降差导致管线断裂.以反应堆厂房为中心,辅助厂房,燃料厂房,主控制室应急柴油发电机厂房四周.双机组厂可采用对称布置,公用部分辅助厂房.
布置分区：核心区、三废区、供排水区、动力供应区、检修及仓库区、厂前区 核心区布置按反应堆厂房与汽轮机厂房的相对位置,有T型与L型布置：T型:汽轮机叶片旋转平面与安全壳不相交.占地大,单独汽机厂房。 L型:汽轮机叶片旋转平面与安全壳相交,须设置防止汽轮机飞车时汽轮机叶片对安全壳和冲击的屏障.占地少,两台以上机组可公用汽轮机厂房,仅用一台吊车。 我国采用T型布置。 安全分级的目的是正确选择用于设备设计、制造、检验的规范标准 安全功能: 1 安全停堆和维持安全停堆状态； 2 停堆后余热导出； 3 事故后防止放射性物质释放，以保证放射性物质释放不超过容许值。 确定某物项对于安全的重要性有：确定论方法；概率论方法。 安全分为四级1 安全一级：一回路承压边界所有部件；选用设备等级一级，质量A组。按照实际可能的最高标准设计、制造、安装和实验。 2 安全二级：余热去除、安注和安喷系统。 3 安全三级：辅助给水；设备冷却水；乏燃料池冷却系统；为安全系统提供支持的系统和设施。 4 安全四级：核岛中不属于安全三级以上的，但要求按照非和规范和标准中较高要求设计制造。 抗震分为一、二类和非抗震类（）：抗震一类指其损害会直接或间接造成事故的工况以及用来实施停堆或维持停堆状态的构筑物、系统和设备。 安全一、二、三级和和1E级电器设备属抗震一类。抗震一类要求满足安全停堆地震载荷要求 安全停堆地震是分析电厂所在区域地址和地震条件，分析当地地表下物质的特性的基础上所确定的可能发生的最大地震。安全停堆地震通常取当地历史
汽轮机原理及运行 随着工业生产的蓬勃发展，工业污染物的排放，对大气、自然环境的影响和危害越来越大。国家为保护环境，加大了对工业生产污染物排放的监管力度，国务院专门召开会议部署全国节能降耗减排的工作。我省焦化、炭黑、水泥等高温冶炼企业比较多，这些企业在生产过程中必然产生大量焦煤气、热量，而这些能源和热能大都没有被再利用，而以不同的排放方式，白白地浪费掉了，还造成了大气环境污染。事实上，要做到脱硫除尘、净化排放，必须将余热温度降到250゜C以下才能实现，而排放的余热全都在250゜C上，是根本无法脱硫除尘的。那么，唯一的办法就是将余热再利用，首选发电，实现能量再利用，既提高了原材料利用率，又净化了排放物，大大减少CO2、SO2排放量。 一直以来，这样的好事为什麽没有企业做呢？原因就在于，利用余热、余气进行发电的机组功率较小，不易并入大电网，或是地处与系统弱联系的区域，根本无网可并。自发自用，单独运行，又苦于发电机组不能稳定运行。故而形成目前不能不生产、可排放又超标的困难局面。 余热减排发供电微电网稳定运行综合控制系统的研发，是针对利用余热发电、热电联产的自备电厂运行不稳定、耗能高的问题而进行的。主要应用于焦化、炭黑、水泥等高温冶炼企业，利用余热发电、热电联产的自备电厂的微电网设
备在线数字化状态检测与监控的工艺改造，彻底改造通过气门排放蒸汽调节负荷的传统方法，实现了既稳定运行，又节能降耗减排。其适用范围和区域主要是产生余热、余气的高温冶炼企业，电网覆盖薄弱地区、电网末端或电网未到达区域，自建的供、用电微电网。 针对这种状况，山西博赛克电力技术有限公司潜心研究开发余热减排发供电微电网稳定运行综合控制系统技术，彻底解决了这些发电机组的运行不稳定问题，真正实现了无网支撑、无忧运行，被称为“自备电厂的革命性技术”，具有国内领先水平。是一项电力、电网节能降耗技术。 其社会经济意义主要是：能为上述状况提供完整的工艺改造解决方案，可使这些企业的余热自备电厂的发电设施充分发挥效能，既节能又高效，净化污染物排放，而且用电用户可以使用到与大电网等质的电能，满足生产、生活需求。山西省长治地区沁新公司2×6000KW煤矸石自备电厂的工艺改造和2×12MW焦化余热自备电厂建设，都是采用了余热减排发供电微电网自稳定综合控制系统技术。 事实雄辩地说明，应用该技术改造余热自备电厂通过气门排空进行负荷调节的传统方法，彻底解决了自备电厂运行的弊端，使之高效节能、安全稳定运行。肯定可以带动一大批焦化、炭黑、水泥等高温冶炼企业，充分利用余热、余气进行发电。一是由于余热、余气的充分利用，提高了原材料
喷管实际流量大于理想流量的情况：在湿蒸汽区工作时，由于蒸汽通过喷管的时间很短，有一部分应凝结成水珠的饱和蒸汽来不及凝结，未能放出汽化潜热，产生了“过冷”现象，即蒸汽没有获得这部分蒸汽凝结时所应放出的汽化潜热，而使蒸汽温度较低，蒸汽实际密度大于理想密度，从而导致···。 蒸汽在斜切喷管中的膨胀条件：①当喷管出口截面上的压力比大于或等于临界压力比时，喷管喉部截面AB 上的流速 小于或等于声速，喉部截面上的压力与喷管的背压相等，蒸汽仅在喷管收缩部分中膨胀，而在其斜切部分中不膨胀，只起导向作用。②当喷管出口截面上的压力比小于临界压比时，喉部截面上的流速等于临界速度，压力为临界压力，在喉部截面以后的斜切部分，汽流从喉部截面上的临界压力膨胀到喷管出口压力。 分析轮周效率：高 越大，轮周效率也就越和速度系数ψ? 纯冲动： 反动级： 第二章： 为什么汽轮机要采用多级：为满足社会对更高效率的要求，提高汽轮机的效率，除应努力减小汽轮机内的各种损失外，还应努力提高蒸汽的初参数和降低背压，以提高循环热效率；为提高汽轮机的单机功率，除应增大进入汽轮进蒸汽量外，还应增大蒸汽在汽轮机内的比焓降。如果仍然制成单级汽轮机，那么比焓降增大后，喷管出口气流速度必将增大，为使汽轮机级在最佳速比附近工作，以获得较高的级效率，圆周速度和级的直径也必须相应增大，但是级的直径和圆周速度的增大是有限度的，他受到叶轮和叶片材料强度的限制，因为级的直径和圆周速度增大后，转动着的叶轮和叶片的离心力将增大，因此为保证汽轮机有较高的效率和较大的单机功率，就必须把汽轮机设计成多级的。 多级汽轮机各级段的工作特点：1.高压段：蒸汽的压力，温度很高，比容较小，因此通过该级段的蒸汽容积流量较小，所需的通流面积也较小，级的反动度一般不大，各级的比焓降不大，比焓降的变化也不大。漏气量相对较大，漏气损失较多，叶轮摩擦损失较大，叶高损失较大，高压段各级效率相对较低。2.低压段：蒸汽的容积流量很大，要求低压各级具有很大的通流面积，因而叶片高度势必很大，余速损失大，漏气损失很小，叶轮摩擦损失很小，没有部分进气损失。3中压段：蒸汽比容既不像高压段那样很小，也不像低压段那样很大，因此中压段也足够的叶片高度，叶高损失较小，各级的级内损失较小，效率要比高压段和低压段都高。 也可以提高轮周效率和适当减小21βα的变化而变化周效率只随速比的数值也基本确定，轮 和，和叶型一经选定，121x βαψ?变化不随级的喷管损失系数1x n ξ变化最大余速损失系数2c ξ增大而减小随级的动叶损失系数1x b ξm m t m m t a a x c u h u h u c u x Ω-=Ω-=?Ω-Ω-=?==**11211211????2cos 11α＝）（op x 2cos 11α??＝）（）（op op a x x =11cos α＝）（op x 2 cos 1α?=＝）（op a x
第一部分选择题 一、单项选择题（本大题共10小题，每小题1.5分，共20分）在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。 1．目前在汽轮机末级常用的去湿措施是（） A. 采用去湿槽 B. 在叶片背弧镶焊硬质合金 C. 加装护罩 D. 超临界汽轮机 2．新蒸汽初参数为16.7Mpa的汽轮机为（） 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 3．汽轮机内蒸汽流动总体方向大致平行于转轴的汽轮机称为（） A. 向心式汽轮机 B. 辐流式汽轮机 C. 周流式汽轮机 D. 轴流式汽轮机 4．相同平均直径的反动级与纯冲动级保持最高轮周效率时的做功能力比为（） A. 1:1 B. 1:2 C. 2:1 D. 1:4 5．采用下列哪种措施可以提高凝汽式汽轮机末级的蒸汽干度（） A. 提高背压 B. 提高初压 C. 扇形损失 D. 叶轮磨擦损失 6．采用扭叶片可以减少 A. 湿汽损失 B. 漏汽损失 C. 扇形损失 D. 叶轮磨擦损失 7．设为喷嘴实际压力比，为临界压力比，当时，蒸汽在喷嘴斜切部分有膨胀。（） A. B. C. D. 8．反动级的最佳速比为。（其中为喷嘴出汽角）（） A. B. C. D. 9．目前大型高效机组的电厂效率可以达到（） A. 40%左右 B. 60%左右 C. 70%左右 D. 90%左右 10．以下说法正确的是（） A. 可以通过提高重热系数的办法，画提主多级汽轮机的相对内效率 B. 不能采用提高重热系数的方法来提高汽轮机的相对内效率 C. 提高重热系数，可能提高多级汽轮机的相对内效率，也可能降低多级汽轮机的相对内效率 D. 重热系数与相对内效率无关
汽轮机课设心得总结文件编码（GHTU-UITID-GGBKT-POIU-WUUI-8968）
汽轮机课设心得总结经过两个星期的汽轮机课设,对我们而言收获颇丰。整个过程我们都认真完成，其中不免遇到很多问题，经过大家的齐心协力共同克服了它们，不仅从中熟悉了汽轮机的工作原理及流程，而且还获得了许多心得体会。 汽轮机是将蒸汽的热能转换为机械能的回转式原动机，是火电和核电的主要设备之一，用于拖动发电机发电。在大型火电机组中还用于拖动锅炉给水泵。 就凝汽式汽轮机而言，从锅炉产生的新蒸汽经由主阀门进入高压缸，再进入中压缸，再进入低压缸，最终进入凝汽器。蒸汽的热能在汽轮机内消耗，变为蒸汽的动能，然后推动装有叶片的汽轮机转子，最终转化为机械能。 除了凝汽式汽轮机，还有背压式汽轮机和抽汽式汽轮机，背压式汽轮机可以理解为没有低压缸和凝汽器的凝汽式汽轮机，它的出口压力较大，可以提供给供热系统或其它热交换系统。抽汽式汽轮机则是指在蒸汽流通过程中抽取一部分用于供热和或再热的汽轮机。 在设计刚进行时，我们也参考了从研究生那里借来的《设计宝典Xp》，但在使用过程中发现此软件只适用于单列级的计算而不适用于双列级，虽然如此，但我们在计算时也参考了其中的部分步骤。我们这次在设计之前又重新温习了《汽轮机原理》中所学的知识，因为汽轮机的热工转换是在各个级内进行的，所以研究级的工作原理是掌握整个汽轮
机工作原理的基础，而级的定义是有一列喷嘴叶栅和紧邻其后的一列动叶栅构成的工作单元。在第一章第七节介绍了级的热力计算示例，书上是以国产N200-12.75/535/535型汽轮机某高压级为例，说明等截面直叶片级的热力计算程序，主要参考了喷嘴部分计算、动叶部分计算、级内损失计算和级效率与内功率的计算。为了保证汽轮机的高效率和增大汽轮机的单机功率就必须把汽轮机设计成多级汽轮机，使很大的蒸汽比焓降由多级汽轮机的各级分别利用，即逐级有效利用，驶各级均可在最加速比附近工作。这一章也讲解了进气阻力损失和排气阻力损失、轴封及其系统，我们也参考了其中的内容。 通过本课程设计，加深、巩固《汽轮机原理》中所学的理论知识，了解汽轮机热力设计的一般步骤，掌握每级焓降以及有关参数的选取，熟练各项损失和速度三角形的计算，通过课程设计以期达到对汽轮机的结构进一步了解，明确主要零部件的作用与位置。具体要求就是按照某机组存在的问题，根据实际情况，制定改造方案，通过理论与设计计算，解决该汽轮机本体存在的问题，达到汽轮机安全、经济运行的目的。 数据的处理 这次汽轮机课设我们负责的是数据的处理，这是一个非常庞大而繁重的工作。接下来就着重说说我们在处理数据时候遇到的一些问题。 刚开始的时候，我们和其他组一起根据课本上的计算公式和焓熵表等编了我们汽轮机课设计算所需要的excel表格，这其中将近耗了接近一周的时间，最后完成时大家觉得很有成就感。接下来我们看汽轮机课
一．名词解释 1. 自然循环锅炉：蒸发受热面内的工质，依靠下降管中的水与上升管中的汽水混合物之间的密 度差所产生的压力差进行循环的锅炉。 2. 直流锅炉：给水靠给水泵的压头，一次通过锅炉各受热面产生蒸汽的锅炉。 3. 强制循环锅炉：蒸发受热面内的工质，除了依靠水与汽水混合物的密度差以外，主要依靠锅 水循环泵的压头进行循环的锅炉。 4. 控制循环锅炉：在水冷壁上升管的入口处加装了节流圈的强制循环锅炉。 5. 层燃炉：燃料在锅炉中的三种燃烧方式为层状燃烧、沸腾式燃烧、悬浮式燃烧。层状燃烧就 是将燃料置于固定或移动的炉排上，形成均匀的、有一定厚度的燃料层，空气从 炉排底部通入，通过燃料层进行燃烧反应，采用层状燃烧的锅炉叫层燃炉。 6. 流化床锅炉：流化床燃烧方式就是燃料颗粒在大于临界风速（由固定床转化为流化床的风 速）的空气流速作用下，在流化床上呈流化状态的燃烧方式。采用流化床燃 烧方式的锅炉称为流化床锅炉。 7. 煤粉炉：将煤磨制成煤粉，然后送入锅炉炉膛中燃烧，这种锅炉便是煤粉炉。 8. 锅炉效率：锅炉效率是指锅炉有效利用热与单位时间内所消耗燃料的输入热量的百分比。 9. 锅炉净效率：指扣除了锅炉机组运行时的自用能耗（热耗和电耗）以后的锅炉效率。 10. 余热锅炉：指利用各种工业过程中的废气、废料或废液中的余热及其可燃物质燃烧后产生的 热量把水加热到一定工质的锅炉。 11. 火管锅炉：火管锅炉就是燃料燃烧后产生的烟气在火筒或烟管中流过，对火筒或烟管外水、 汽或汽水混合物加热。火管锅炉又称锅壳式锅炉 12. 水管锅炉：所谓水管锅炉就是水、汽或汽水混合物在管内流动，而火焰或烟气在管外燃烧和 流动的锅炉。 13. 温室气体：温室气体指的是大气中能吸收地面反射的太阳辐射，并重新发射辐射的一些气 体，如水蒸气、二氧化碳、大部分制冷剂等。它们的作用是使地球表面变得更 暖，类似于温室截留太阳辐射，并加热温室内空气。 14. 省煤器：是为了是给水在进入汽包先在尾部烟道吸收烟气热量，以降低排烟温度，提高锅炉 效率，节约燃煤量，所以称为省煤器。 15. 锅筒：锅筒是水管锅炉中用以进行汽水分离和烟汽净化，组成水循环回路并蓄存锅水的筒形 压力容器，又称汽包。 16. 下降管：水循环回路中，由锅筒向下集箱的供水管路。 17. 水冷壁：锅炉炉膛四周炉墙上敷设的受热面通常称为水冷壁。 18. 过热器：是锅炉中将一定压力下的饱和水蒸气加热成相应压力下的过热水蒸气的受热面。 19. 再热器：将汽轮机高压缸或中压缸的排汽再次加热到规定温度的锅炉受热面。 20. 联箱：锅炉汽水系统中用以汇集、分配蒸汽和水的受压部件。按结构型式有圆形和方形联箱 两种 21. 管间距：两相邻水冷壁管的中心线之间的距离。 22. 卫燃带：涂覆水冷壁的耐火层称为卫燃带（燃烧带）。 23. 煤灰的熔融性：煤灰受热时，由固态逐渐向液态转化，也没有明显的界限温度，这种转化的