汽轮机设备运行(中级工)

1、汽轮机设备运行（中级工）章节练习及答案第一篇 汽轮机运行第一章 汽轮机的工作原理一、名词解释1、冲动力答：由力学可知，当一运动物体在碰到另一物体时，就会受到阻碍而改变其速度和方向，同时给阻碍它运动的物体一作用力，通常称这个作用力为冲动力。2、轮周功率答：周向力Fu在动叶片上每秒钟所作的功，它等于周向力Fu与圆周速度之积。 PuFu3、汽耗率答：汽轮发电机每发1kw.h电所消耗的蒸汽量，称为汽耗率d，单位为kg（kw.h）。4、最佳速比答：圆周速度u与出口汽流速度c1之比称作速比，用符号x1表示。人们把轮周效率最高的速比称作最佳速比（x1）op 。 x1uc1 。二、填空题1、汽轮机是一种 以具

2、有一定温度和压力的水蒸汽 为工质，将 热能 转换为 机械能 的回转式原动机。2、反动力是由原来 静止 或 运动速度 较小的物体，在 离开 或 通过 另一物体时，骤然获得一个较大的速度增加而产生的。3、汽轮机按工作原理可分为 冲动式 汽轮机、 反动式 汽轮机和 冲动反动联合式 汽轮机。4、型号“N300-16.7537537-3型”中，N表示 凝汽式 ，额定功率为 300M ， 主蒸汽压力 为16.7mpa，主 、再热蒸汽 温度为537，3表示 第三次改型设计 。5、对于具有反动度的冲动式叶片，不仅受蒸汽的 冲动力 作用，而且受蒸汽的 在动叶片内膨胀加速所产生的反动力 作用。6、多级汽轮机由若干

3、个 级 ，按 压力 高低顺序 依次排列 组成。7、蒸汽作用在动叶片的轴向力，由 叶片反动度 引起叶片前后 产生压力差 产生的轴向力和蒸汽对动叶片作用力 轴向分力 两部分组成。8、汽轮机损失分为 外部 损失和 内部 损失两种。9、汽轮机级内损失包括 叶高损失 、 扇形损失 、 叶栅损失 、 余速损失 、 叶轮摩擦损失 、 撞击损失 、部分进汽损失 湿汽损失 及 漏汽损失 。10、汽轮机的外部损失包括 机械损失 和 外部漏汽损失 两种。11、汽轮机变工况时，如果级的焓降增加，则反动度 减少 。12、供热式汽轮机有 背压式 和 调整抽汽 凝汽式汽轮机两类。13、汽轮发电机组每小时所耗用的蒸汽量叫 汽

4、耗量 。其单位是 kgh 。14、汽轮机喷嘴出口的实际速度与 理想 速度之比称为速度系数。它表示喷嘴中蒸汽 能量损失的大小。15、进入汽轮机做功后的蒸汽，以高于大气压力排出，供给 采暖 或 工业热用户 使用的汽轮机称为 背压式 汽轮机。三、选择题1、汽轮机内蒸汽流动的总体方向大致平行于转轴的汽轮机称为 （1） 。（1） 轴流式汽轮机；（2）辐流式汽轮机；（3）周流式汽轮机；2、相同参数相同功率的汽轮机反动式机比冲动式机级数 （1） 。（1） 多；（2）少；（3）不一定；3、汽轮机变工况时，各中间级的压力比基本不变，因而中间级焓降 （3） 。（1） 增加；（2）减少；（3）基本不变；4、相同叶轮

5、直径的反动级与冲动级保持最高效率时的做功能力比为 （3） 。（1） 2：1；（2）1：1；（3）1：2；5、纯冲动级动叶入口压力为p1，出口压力为p2，则p1和p2有 （2） 的关系。（1） p1 p2 ；（2）p1 p2 ；（3）p1 p2 ；6、多级汽轮机的采用，产生了一些附加损失，这时多级汽轮机的效率与单级汽轮机的效率相比 （3） 。（1） 降低；（2）不一定；（3）仍可以提高；7、汽轮机变工况时，级的焓降如果增加 ，则级的反动度 （2） 。（1） 增加；（2）减小；（3）不变；8、汽轮机变工况时，级的反动度增加，则轴向推力 （1） 。（1） 增大；（2）减小；（3）不变；9、供热式汽轮

6、机和纯凝汽式汽轮机相比，汽耗率 （1） ，热效率提高。（1） 增加；（2）减少；（3）不变；10、端部轴封漏汽损失属于 （2） 损失。（1） 内部；（2）外部；四、问答题1、简述多级汽轮机轴向推力的产生原因答：蒸汽在汽轮机级内流动时，除了在动叶栅上产生推动叶轮旋转作功的圆周力外，还产生与轴线平行的轴向推力，其方向与汽流在汽轮机内的流动方向相同。一个级的轴向推力通常包括蒸汽作用在动叶栅上的轴向力、叶轮轮面上的轴向力和汽封凸肩上的轴向力三部分。多级汽轮机是由若干个单级迭加而成的，因此，多级汽轮机的轴向推力就等于各级轴向推力之和。2、简述多级汽轮机的工作过程答：具有一定压力p0、温度t0的新蒸汽经调

7、速汽门时产生节流损失，压力由p0降至p0，然后进入汽轮机第一级的喷嘴，在喷嘴中膨胀加速，压力降低，速度增加，其热能转变为动能，然后进入动叶，改变汽流方向，对叶片产生冲击力，同时在动叶栅中，蒸汽继续膨胀（带反动度的冲动级和反动级），压力下降，流速增加，对叶片产生反动力作用，在这两个力的作用下，叶片带动叶轮旋转，蒸汽的热能在该级中大部分转变为机械能，蒸汽流出后，压力变为p2 ，作为下一级的进汽。蒸汽在后面各级，重复上述过程，膨胀做功，直至最后一级动叶出口的蒸汽压力降至pc（凝汽器排汽压力）为止，并在此压力下凝结成凝结水，汽轮机各级功率之和就是多级汽轮机的总功率。3、何为重热现象？答：多级汽轮机中，

8、前面级的损失可以使后面级的理想焓降增大，这种现象叫做重热现象。（由于汽轮机级内损失转变成热能并为蒸汽所吸收，使多级汽轮机各级理想焓降之和大于汽轮机的理想焓降，这种现象称为多级汽轮机的重热现象。）4、余速利用的条件有哪些？答：能否利用上级余速，取决于下列条件是否满足：（1） 两个相邻级的平均直径接近相等，蒸汽沿两级通流部分流动时，没有突然的方向变化；（2） 相邻两级都是全周进汽；（3） 两级之间蒸汽流量没有变化。对于多级汽轮机来讲，其末级、调节级和各抽汽口前一级的余速不能被利用。5、汽轮发电机组经济指标有哪些？答：汽轮发电机组的经济指标有：（1） 汽耗率和汽耗量：汽轮发电机组每发1kw.h电所消

9、耗的蒸汽量，称为汽耗率d ，单位为kg（kw.h）。每小时消耗的蒸汽量称为汽耗量D，单位为kgh 。 3600pel D 3600 即： D 3600q m d Htr img pel Htr img （2） 热耗率和热耗量：汽轮发电机组每发1kw.h电所耗热量，称为热耗率q单位为KJ（KW.h）。汽轮发电机组的热耗量Q等于汽耗量乘以进入汽轮机前的新蒸汽焓h0与进入锅炉的给水焓hfw之差。即： QD（h0hfw） qd（h0hfw）还包括：循环水泵耗电率、高压加热器投入率、凝汽器端差、凝结水过冷度、汽轮机热效率等。汽耗特性：是指汽轮发电机组汽耗量与电负荷之间的关系。汽轮发电机组的汽耗特性可以通

10、过汽轮机变工况计算或在机组热力试验的基础上求得。凝汽式汽轮机组的汽耗特性随其调节方式不同而异。热耗特性：是指汽轮发电机组的热耗量与负荷之间的关系。热耗特性可由汽耗特性和给水温度随负荷而变化的关系求得。6、汽轮机有哪些损失？答：汽轮机损失分为外部损失和内部损失两种对蒸汽的热力过程和状态不发生影响的损失叫外部损失，它包括机械损失和外部漏汽损失；对蒸汽的热力过程和状态发生影响的损失叫内部损失，它包括进汽机构的节流损失、排汽管压力损失和级内损失三种。7、变工况时多级汽轮机各级焓降如何变化？答：在变工况时通常将多级汽轮机的级分成调节级、中间级、和末几级三部分来考虑。 对于中间各级，流量变化与其压力变化成

11、正比关系。即： qm1 p01 pz1 ht1 T01 由热力学公式推导得出 qm0 p0 pz ht T0 由于大多数情况下，级前后绝对温度变化不大，即 T01T0 1 ，则ht1 ht 1 。也就是说，凝汽式汽轮机中间级变工况时 其焓降近似不变。对于调节级和末几级来说，因调节级前压力为新蒸汽压力，其压力近似不变，级后压力为调节级汽室压力，流量增加时调节级汽室压力升高，因而调节级焓降减小。末几级级后压力为排汽压力，近似不变，级前压力即为中间级组后压力，它随流量增加而升高，因而末几级焓降增加。反之，流量减小时，调节级焓降增加，末几级焓降减小。（因此，汽轮机变工况时，流量增加，末几级焓降增加，容

12、易出现过负荷；流量减小时，调节级焓降增加，容易出现过负荷。）8、供热式汽轮机有哪些特点？答：与纯凝汽式汽轮机相比具有如下特点：（1） 热效率高（2） 主蒸汽流量大（3） 调节保安系统复杂（4） 轴向推力变化复杂（5） 低压缸流量小（6） 对辅助设备性能要求高9、简述一次调整抽汽式汽轮机的工作过程答：从锅炉来的蒸汽在汽轮机高压部分膨胀做功后，分成两部分，一部分供给热用户，另一部分在汽轮机中低压部分继续膨胀做功后排入凝汽器，汽轮机工况变化时，用调节汽门1和调节阀2调节和维持汽轮机输出的电负荷和热负荷，同时满足电网和热用户的要求。10、什么是反动度？级按反动度划分为哪几种类型？答：蒸汽在动叶中的理想

13、焓降于整个级的滞止理想焓降之比。根据级的反动度m的大小，可把级分为以下三种类型：（1） 纯冲动级：反动度m0的级称为纯冲动级。即：p1p2 ，hb0，hnht。（2） 反动级：通常把反动度m0.5的级叫反动级。即：hbhn0.5ht，p1p2。（3） 带反动度的冲动级：这种级介于纯冲动级和反动级之间，其反动度0m0.5，一般取m0.050.2。即：hnhb ，p1p2 。11、简述动叶中蒸汽的做功原理答：蒸汽流经动叶时对动叶产生冲动力，推动叶轮旋转做功，将蒸汽动能转变成转子旋转的机械能。对于反动度不为零的级来说，蒸汽在动叶中也发生膨胀，使动叶出口蒸汽速度增加，对动叶产生反动力，推动叶轮旋转做功

14、，将蒸汽热能变成机械能。即：对于反动度为零的级来说，蒸汽对动叶依靠冲动作用原理工作。而对于反动度不为零的级来说，蒸汽对动叶依靠冲动作用原理反动作用原理来做功。12、简述多级汽轮机的特点答：（一）、多级汽轮机的优点与单级汽轮机相比，多级汽轮机主要有下列优点：（1） 由于级数多，每一级焓降小，可以使每级均工作在最佳速比范围内。（2） 前一级余速可被下一级利用。（3） 多级汽轮机前面级的损失，会引起级后蒸汽焓值的升高，使各级理想焓降之和大于总的理想焓降。（4） 多级汽轮机可以设计成回热式和中间再热式，从而提高循环热效率。（5） 多级汽轮机参数高，功率大，在提高经济性的同时，降低了单位千瓦容量的制造和

15、运行费用。（二）、多级汽轮机的缺点（1） 多级汽轮机结构复杂，零部件多，机组尺寸大，重量重，总造价高。（2） 多级汽轮机由于结构和工作特点，会产生一些附加损失，如末几级的湿汽损失等。五、判断题（在题末括号内作记号：“”表示对，“”表示错）1、汽轮机在工作时，首先在喷嘴叶栅中蒸汽的热能转换为蒸汽的动能,然后在动叶中蒸汽的动能转变为机械能。（ ）2、在喷嘴中蒸汽膨胀加速，压力升高，然后冲动转子叶片旋转。（ ）3、动叶片受力可分解为周向力和轴向力，在汽轮机工作过程中，这两个力均产生有用功。（ ）4、多级汽轮机重热系数越大越好。（ ）5、反动级中，蒸汽膨胀过程发生在动叶中。（ ）6、汽轮机汽耗率越大说

16、明汽轮机越不经济。（ ）7、汽轮机在设计工况下的效率最高。（ ）8、汽轮机各级效率主要取决于速比。（ ）9、汽轮机变工况时，流量增加，各级的焓降均增加。（ ）10、大型供热机组，特别是采暖供热机组通流部分设计基本与相应功率凝汽式汽轮机相同。（ ）11、汽轮机变工况时，各中间级的压力比基本不变，因而轴向推力也不发生变化。（ ）12、多级汽轮机余速被下级利用之后，下级理想焓降增加。（ ）13、供热式汽轮机的采用，使得热力循环效率提高。（ ）14、多级汽轮机的级数越多，则其功率越大。（ ）15、汽轮发电机组相对电效率表示了整个汽轮发电机的工作的完善程度。（ ）第二章 汽轮机的调节系统一、名词解释1、

17、静态特性答：稳定工况下，汽轮机的转速n与功率P之间的关系。2、速度变动率答：汽轮机空负荷时的稳定转速n2与满负荷时的稳定转速n1之间的差值与额定转速n 0比值的百分数叫调节系统的速度变动率，以符号表示，即：（ n2n1n 0 ） 100%3、迟缓率答：在同一功率下，转速上升过程的静态特性曲线和转速下降过程的静态特性曲线之间的转速差与额定转速之比的百分数称为调节系统的迟缓率，以符号表示， 即：（nn0 ） 100%二、填空题1、汽轮机调节系统由 转速感应机构 传动放大机构 反馈机构 配汽机构 四部分组成。2、调节系统的速度变动率一般为 3%6% 。3、机组甩去全负荷时，调节系统应能保证转速在 危

18、急保安器动作 转速以下。4、汽轮机调节系统的任务是：在外界 负荷 与机组 功率 相适应时，保持机组稳定运行；当外界 负荷 变化时，机组转速发生相应变化，调节系统相应地改变机组的 功率 ，使之与外界 负荷 相适应。5、在稳定状态下汽轮机转速与功率之间的对应关系称为调节系统的 静态特性 。其关系曲线称为 调节系统的静态特性曲线 。6、汽轮机主汽门的作用是：当任一跳机保护动作后迅速地 切断进入汽轮机的蒸汽 ，停止机组运行。7、汽轮发电机孤立运行时，操作同步器可以调整机组的 转速 ，使机组在任何负荷下都保持 额定转速 运行。汽轮发电机并网运行时，操作同步器可以改变机组负荷以及电网频率。8、汽轮机调节系

19、统中，调速器按工作原理可分为 液压式 机械式 电子式 三大类。9、径向钻孔泵的工作原理与离心泵 相同 。其进出口压差与转速的 平方 成正比。10、电液调节系统采用 电子 元件测速，转速和模拟电压可以在很大范围内保持良好的 线性 关系。11、中间再热机组的中间容积使机组功率滞延 动态品质 变差。12、具有电液调节系统的机组，突然甩去全负荷时，由于可以切除 功率 给定。系统的动态飞升可以比液压调节系统机组降低一个 速度变动率 的值。13、机组采用中间再热后，中间再热器内的 压力 随机组 功率变化 而变化，各机组不一定相同。因此，再热器无法设置 母管 。14、润滑油供油系统主要用来供给汽轮发电机组轴

20、承的 润滑 和 冷却 用油。15、直流润滑油泵在机组 正常运行 停机 过程中均作为备用。三、选择题1、一般规定调节系统的迟缓率应小于（2） 。（1）0. 1% ；（2）0.5% ；（3）1% ；2、为了保证机组调节系统稳定，速度变动率一般应取 （2） 为合适。（1） 1%2% ；（2）3%6% ；（3）6%9% ；3、调节系统的调速器能完成电网 （1） 调频。（1）一次；（2）二次；（3）一、二次；4、同步器上限应满足新蒸汽参数降低时，机组在额定转速下 （1） 运行。（1） 接带满负荷；（2）维持空负荷；（3）顺利并网；5、保护系统中要求自动主汽门关闭时间小于（2）s 。（1）0.1 ；（2）

21、0.5 ；（3）1 ；6、再热式汽轮机由于中间容积引起的动态品质差使用 （1） 方法解决的。（1） 设置中压主汽门和调节汽门；（2）采用单元制；（3）动态效正器。7、抗燃油的应用主要是解决（2）问题的。（1） 加大提升力；（2）防火；（3）超速；8、中间再热机组动态过调受到（1）的限制，因而大电网中机组很少使用。（1） 锅炉时间常数；（2）汽轮机变工况特性；（3）电网；9、主油泵供给调节及润滑油系统用油，要求其扬程 流量特性较（1） 。（1） 平缓；（2）陡；（3）无特殊要求；10、旋转阻尼转速感受机构的输出信号是（3） 。（1） 进出口压差；（2）位移；（3）油压；四、问答题1、简述汽轮机调

22、节系统的任务答：调节系统的任务是：在外界负荷与机组功率相适应时，保持机组稳定运行；当外界负荷改变，机组转速发生变化时，调节系统能相应地改变汽轮机的功率，使之与外界负荷相适应，建立新的平衡，并保持转速偏差不超过规定的范围。2、简述静态特性曲线合理形状答：为了保证汽轮机在任何功率下都能稳定运行，不发生转速或负荷摆动，调速系统静态特性曲线应是连续、平滑及沿负荷增加方向逐渐向下倾斜的曲线，中间没有任何水平段或垂直断。此外，还要求：（1） 曲线在空负荷附近要陡一些。这样有利于汽轮发电机组的并网和机组的低负荷暖机。（2） 曲线在满负荷附近也要陡一些，这样一方面在电网频率降低时能防止机组超负荷过多，保证机组

23、安全；另一方面当机组在经济功率（通常它在满负荷附近或即为满负荷）下运行时，电网频率升高，机组负荷降低较少，以使机组保持较高的经济性。3、简述同步器的作用与原理答：同步器是通过平移静态特性曲线来改变机组转速或负荷的。同步器有以下几个作用：（1） 机组孤立运行时，同步器可以保证在任何负荷下保持转速不变。（2） 机组并网运行时，同步器可以改变汽轮机功率。（3） 机组并网前，同步器可以改变汽轮机的进汽量来调整汽轮机的转速，使发电机与电网同步并列。4、简述中间再热汽轮机的调节特点答：中间再热汽轮机的调节特点：（1） 采用过量调节：通过高压缸调节汽门的动态过开或过关，来补偿中、低压缸的功率滞后。（2） 设

24、置中压主汽门和中压调节汽门：中压调节汽门和高压缸调节汽门同时受调速器控制，来改变中间再热容积引起的动态品质变差。（3） 设置旁路系统：解决汽轮机空、低负荷时流量和锅炉低负荷流量的不平衡以保护中间再热器。5、电液调节系统有哪些优点？答：电液调节系统的优点如下：（1） 大范围测速；（2） 灵敏度高，过渡品质好；（3） 静态、动态特性良好；（4） 综合信号能力强；（5） 便于集中控制；（6） 能够实现不同的运行方式；6、电液调节系统有哪些功能？答：功能如下：（1） 汽轮机自动调节功能；（2） 汽轮机启停和运行监控系统的功能；（3） 汽轮机超速保护功能；（4） 汽轮机自动（ATC）功能；7、汽轮机主要

25、设置哪些保护？其原理和作用各是什么？答：汽轮机主要设置有以下保护：（1） 自动主汽门：自动主汽门的作用是在汽轮机的保护装置动作后，迅速切断汽轮机的进汽而停机。（自动主汽门操纵座，它主要由油动机，操作滑阀（错油门）和活动试验阀组成。控制油经节流油口进入油动机的下部油室，克服弹簧的向下作用力，将活塞顶起，使主汽门开启。操作滑阀下的每一个控制油压值均对应着一个固定的活塞位置。通过改变操作滑阀的位置，可以改变主汽门的开度。当汽轮机保护装置动作后，油动机活塞下部的控制油经泄油孔泄掉，在弹簧的作用下活塞迅速下移，关闭主汽门。）（2） 危急保安器装置：（3） 电气超速保护：（4） 轴向位移保护：（5） 低油

26、压保护：（6） 低抗燃油压保护：（7） 低真空保护：（8） 胀差保护：（9） 轴承振动：8、转速感受机构有哪几类？什么是转速感受机构静态特性？答：转速感受机构有液压式、机械式和电子式三大类。 在稳定工况下，汽轮机转速与主油泵出口油压或（调速块或滑环）位移对应关系。9、对自动主汽门有哪些要求？答：自动主汽门应动作迅速，关闭严密。在正常运行的进排汽参数下，汽轮机保护装置动作到主汽门全关的时间，通常要求不大于0.5s ，关闭后汽轮机转速应该能降到1000rmin以下。10、什么叫调节系统的速度变动率？有何要求？答：汽轮机空负荷时的稳定转速n2与满负荷时的稳定转速n1之间的差值与额定转速n 0比值的百

27、分数叫调节系统的速度变动率，以符号表示，即：（ n2n1n 0 ） 100%速度变动率对汽轮机运行有较大的影响，速度变动率过小时，调节系统表现过于灵敏，电网频率的较小变化，便可以使机组负荷产生较大的变化，机组运行稳定性差，反之，速度变动率大，调节系统工作稳定，但机组甩负荷动态性能差。一般应取3%6% 。11、电液调节系统的基本工作原理是怎样的？答：电液调节装置是一个以转速讯号作为反馈的调节系统。转速讯号来自安装在汽轮机轴端的磁阻发送器（或测速发电机）。将被测轴的转速转换成相应的频率电讯号，线性地转换成电压输出，通过运算放大器与转速给定值综合比较，并将其差值放大。这一代表转速偏差的电量又在下一级

28、运算放大器中与同步器给出的电压偏量综合，然后作为电调的总输出。经过电液转换器将这一输出电量线性地转换成油压量。最后由控制执行机构高、中压油动机来改变高、中压调节汽门开度，对汽轮机转速进行自动调节。五、判断题（在题末括号内作记号：“”表示对，“”表示错）1、机组采用电调系统后，调节系统可以设有液压机构。（ ）2、为保证调节系统的灵敏度，速度变动率越小越好。（ ）3、由于径向钻孔泵，进出口压差与转速平方成正比，因而不能设计成全行程调速器。（ ）4、同步器的作用是保持机组转速不变。（ ）5、电液调节系统的迟缓率小于0.1% 。（ ）6、当汽轮机转子扭矩与发电机转子受负载反力矩相平衡时，汽轮机组将维持

29、在一定转速下稳定运行。（ ）7、传动放大机构的作用是接受转速感应机构的信号，加以放大，然后传送给配汽机构动作。（ ）8、电液调节系统的采用，可以实现汽轮机无差调节。（ ）9、静态特性仅反应汽轮机静止状态下的特性，不反应汽轮机运行特性。（ ）10、喷嘴调节中的第一个调节汽门一般采用锥形门。（ ）11、断流控制滑阀动作前后控制油压相同，因而也称为常油压控制系统。（ ）12、主汽门活动试验是保证主汽门油动机动作灵活的手段之一。（ ）13、危急保安器滑阀是超速飞锤动作后的放大机构。（ ）14、设置电超速保护后，由于其动作灵敏，因而可以不再设置机械飞锤超速保护。（ ）15、由于中间再热容积引起的功率迟滞

30、，可能引起系统的摆动。（ ）第三章 再热机组的旁路系统一、名词解释1、一级大旁路答：由锅炉来的一次蒸汽，经过大旁路减温减压后直接排入凝汽器的旁路系统称一级大旁路。2、三用阀旁路答：所谓三用阀是将旁路系统中的调节、截止和溢流排放结合在一个整体阀门上，带三用阀的旁路称为三用阀旁路系统，带三用阀的旁路系统具有启动、溢流、安全三种功能。（三用阀旁路系统：是一种由高、低压旁路组成的两级串联旁路系统。它的容量一般为100 ，由于一个系统具有“启动、溢流、安全”三种功能，故被称为三用阀旁路系统。）3、旁路系统容量.答：旁路系统容量是指额定参数时旁路系统的通流量与锅炉额定蒸发量的比值。即： K（D0Dn）10

31、0二、填空题1、旁路系统是指把锅炉产生的蒸汽 部分 或 全部 绕过 汽轮机 或 再热器 ，通过 减温减压 设备直接排入 凝汽器 的系统。2、旁路系统不但能够改善机组的 安全 性能，而且能够保证机组 启 、停 的灵活性和 运行 的稳定性。3、两级串联旁路系统是锅炉蒸汽分别绕过 高压缸 和 中 、低压缸 的两级旁路串联。4、旁路阀操作机构有 液动 、气动 和 电动 三种。三、选择题1、带三用阀的旁路系统实质上是一种（2）旁路系统。（1） 两级并联；（2）两级串联；（3）三级；2、用作三用阀旁路时，要求快速开启过程在 （2）s内完成。（1）0. 20.3；（2）15；（3）40；3、机组甩负荷时，若

32、维持锅炉过热器安全门不动作，则高压旁路容量应选择（3） 。（1） 30 ；（2）50 ；（3）100 ；4、三级旁路系统没有广泛应用的主要原因是（2） 。（1） 功能不全；（2）系统复杂，投资大；（3）没有必要；四、问答题1、旁路系统的容量选择时考虑哪些因素？答：旁路系统的容量应能满足机炉允许运行方式的要求，不同的机炉运行方式对旁路容量的要求是不同的。（1） 启动要求：为了满足汽轮机不同状态的启动要求，使蒸汽参数与汽缸金属温度匹配，避免过大的热应力，要求旁路系统满足一定的通流量，因此，为满足机组启动要求，旁路系统容量应在3050以上。（2） 锅炉最低稳定负荷的要求：对于停机不停炉的运行工况，旁

33、路应能排放锅炉最低稳定负荷的蒸汽量。也就是说对不同锅炉不能低于它的最低稳燃负荷。目前从满足锅炉最低负荷要求旁路系统容量一般按30进行考虑。（3） 甩负荷的要求：对于不同设计要求的机组，汽轮机甩负荷以后可以选择不同的运行方式，若要求锅炉过热器安全门不动作，则旁路系统容量应足够大，通常要求设置100的高压旁路，并要求在15s内快速动作。若允许锅炉安全门瞬时动作，则旁路容量主要按锅炉最低稳燃负荷考虑，一般选择3050 。（4） 低压旁路的选择：在选择低压旁路时，应考虑：对再热器流动状态的干扰尽可能小，并保持凝汽器工况稳定。当汽轮机甩负荷时，如不希望再热器安全门动作，则低压旁路的容量应为100。如果再

34、热器安全门允许瞬间开启，则低压旁路容量可取6070 。 从技术经济比较来看，兼有安全门功能的100的高压旁路、6070的低压旁路和带有附加的再热器安全门的方案为最佳方案。2、简述旁路系统的主要作用？答：其主要作用如下：（1） 保证锅炉最小负荷的蒸发量；（2） 保护再热器；（3） 加快启动速度，改善启动条件；（4） 锅炉安全阀作用；（5） 回收工质和部分热量，减小排汽噪声；（6） 保证蒸汽品质。3、旁路系统有哪几种型式？答：主要有以下几种型式：（1） 一级大旁路系统；（2） 两级并联旁路系统；（3） 两级串联旁路系统；（4） 三级旁路系统；4、高压旁路主要有哪些控制和调节功能？答：高压旁路阀再投

35、入自动状态时，具有以下功能：（1） 主蒸汽压力超过极限值时，快速开启防止锅炉超压。（2） 主蒸汽压力增长速率开启。当压力增长速率超过第一值时，高压旁路阀调节开启，超过第二值时快速开启保证主蒸汽压力变化平稳。（3） 在锅炉启动过程中能实现“阀位控制”、“定压控制”、“压力控制”、“滑压控制”四种控制方式，以满足机组各种启动工况的要求。（4） 高压旁路阀出口蒸汽温度大于320时，高压旁路喷水阀自动打开，投入自动调节。（5） 接到汽轮机甩负荷信号后，高压旁路迅速开启。五、判断题（在题末括号内作记号：“”表示对，“”表示错）1、低压旁路可作为再热器安全门用。（ ）2、一级大旁路可以保护再热器。（ ）3

36、、低压旁路是根据高压旁路开度来调整再热器压力的。（ ）4、旁路系统是单元机组在启动和事故情况下的一种起调节保护作用的系统。（ ）第四章 汽轮机的热工仪表、保护和自动控制一、名词解释1、调节系统答：调节设备和调节对象构成的具有调节功能的统一体叫调节系统。2、变送器答：介于一次元件与二次显示仪表之间连接件，其作用是将一次元件输出的信号按一定的关系转换成电量后传送给二次仪表。二、填空题1、大型机组热力过程自动化，一般由 热工检测 、自动调节 、程序控制 、热工信号 及 自动保护 等几部分组成。2、一般热工参数指 温度 、压力 、流量 、水位 及 转速 等。3、衡量热工仪表的好坏，一般是由 准确度 、

37、灵敏度 和 反应时间 三项指标来评定。4、测量水和蒸汽流量的节流装置常用 孔板 或 喷嘴 。5、通常用 稳定性 、准确性 和 快速性 三个指标来评价一个调节系统的品质。6、大型汽轮机主保护一般包括 凝汽器真空低保护 、汽轮机润滑油压低保护 、汽轮机超速保护 、汽轮机轴向位移保护 、汽轮机胀差保护 。三、选择题1、工业中热电阻测量范围为 （2） 。 （1）100 ；（2）120500 ；（3）70 ；2、汽轮机定压运行阶段为 （1）方式。（1） 机跟炉；（2）炉跟机；四、问答题1、热工仪表有哪几个基本部件组成？答：热工仪表一般是由一次元件、变送器及二次仪表三部分组成。2、热工仪表的质量指标有哪些

38、？答：质量指标有：（1） 准确度：仪表的准确度是用测量误差来表示的，误差有以下几种：1） 绝对误差：绝对误差被校表读数标准表读数 绝对误差 2）相对误差：相对误差 100 仪表量程 仪表的最大允许绝对误差 3）允许误差：允许误差 100 仪表量程4）精度等级：允许误差去掉百分号以后的绝对值叫做仪表的精度等级。（2） 灵敏度： 仪表指针的位移量仪表的灵敏度 被测量的变化量（3） 反应时间：反应时间是从被测量开始变化到仪表反应出这一变化所经历的时间。反应时间越小越好。3、常用的热电阻、热电偶元件有哪些？答：热电阻测温的工作原理是根据物质的电阻值随温度的变化而变化的特性制作的。工业中热电阻测量温度的

39、范围为120500。工业中常用的热电阻规格为Cu50 、Cu53 、Pt100 等。热电偶测温是利用两种金属之间的热电现象来测温的。在两种不同金属导体焊成的闭合回路中，若两焊接点的温度不同时，就会产生热电势，这种由两种金属导体组成的回路就称为热电偶。工业中常用的热电偶有镍铬镍硅热电偶（K型）和镍铬考铜热电偶（E型）两种。4、简述弹簧管压力表工作原理答：当被测压力由取样管进入弧形的弹簧管内时，其密封自由端产生弹性位移（受压力向外扩张，真空时向内收缩），然后通过传动机构放大，再经过扇形齿轮7，小齿轮8带动指针9偏转，指示出压力的大小。5、怎样利用节流的原理来测流量？答：在流体流动的管道内设置节流装

40、置，流体流经节流装置时，在其前后产生局部收缩，部分位能转化为动能，平均流速增加，静压减小，产生静压差。6、如何评价一个自动调节系统的质量？答：稳定性、快速性、准确性是自动调节系统调节过程的品质指标，但稳、准、快三个指标是相互制约的，稳定性过高，调节过程时间要加长，从而影响快速性；反之，若片面要求快速性，则稳定性下降。因此，评价一个自动调节系统的质量好坏，应在实际生产中要根据实际情况综合考虑。一般是首先满足稳定性的要求，再兼顾到准确性和快速性。7、基地式和单元组装仪表各有何优点？答：基地式仪表是以指示、记录仪表为主体，附加调节机构而组成。这种仪表的测量元件、定值器、指挥元件、放大元件、反馈元件、

41、指示元件等放在一个箱子里面，组成调节器。具有设备数量少、结构紧凑、运行人员容易掌握等优点。单元组装式仪表是把不同功能的元件分成许多独立的单元，使用时可以根据调节任务的要求组成各种复杂的调节系统，各单元之间采用统一的标准信号。其具有功能分离、组装灵活、成套性强、配套容易、适应性强以及可靠性高、操作方便且易于维护等优点。8、简述机炉协调控制的原理？答：当外界负荷发生变化时，控制器对锅炉和汽轮机同时发出调节指令，平行地改变锅炉的给水、燃烧和汽轮机的进汽量；同时还根据主汽压力偏差给定值的情况，适当地改变调节汽门的开度，并加强锅炉的调节作用。 （其简单的工作原理为：负荷变化信号通过负荷调节器平行地送给给

42、水和燃烧调节器、汽机调节器。用给水和燃烧调节器的输出信号去调节锅炉的燃料量、给水量和送风量。当锅炉的蒸发量开始改变后，引起锅炉出口汽压和汽机进汽阀开度的改变。汽机调节器接受锅炉出口的汽压信号和负荷变化信号，利用它的输出去限制汽机进汽阀的开度变化和加强锅炉的调节作用。）9、热工信号的作用是什么？答：是在有关的热工参数偏离规定范围或出现某些异常情况时发出灯光和音响信号，引起运行人员的注意，以便及时采取相应的措施，避免事故的发生或事故扩大。10、电动给水泵一般设置哪些保护？答：在书上P131页。五、判断题（在题末括号内作记号：“”表示对，“”表示错）1、热电偶测温系统一般是由热电偶、一般导线及二次仪

43、表组成。（ ）2、仪表的精度是允许误差去掉百分号以后的绝对值。（ ）3、弹簧管压力表是根据弹性元件的变形来测量压力的。（ ）4、调节系统中没有扰动量，只有被调量。（ ）5、凝汽器真空保护装置由弹簧管电接点真空表或真空压力开关、继电器和保护开关组成。（ ）第五章 汽轮机的启动和停止一、名词解释1、温升率答：蒸汽温度单位时间的变化量叫温升率（或温降率）。2、启动过程答：启动过程就是将转子由静止或盘车状态加速至额定转速并接带负荷直至正常运行的过程。3、盘车预热答：即在盘车状态下通入蒸汽或热空气，预热汽轮机转子、汽缸金属部件，使金属温度尽量升高到其冷脆转变温度以上。4、惰走时间答：汽轮发电机组在打闸解

44、列后，转子依靠自己的惯性继续转动的现象称为惰走。从打闸停机到转子完全静止的这段时间称为惰走时间。二、填空题1、汽轮机的启动过程是将转子由 静止或盘车 状态加速至 额定转速 并带负荷正常运行的过程。2、汽轮机启动过程主要包括 升速 、暖机 、定速 和 接带负荷 等几个阶段。3、启动前转子 挠度 超过规定值时，应先消除转子的 热弯曲 ，一般方法是 延长连续盘车的时间 。4、热态启动时，蒸汽 送汽封温度应 匹配汽封 金属温度，且要求 先投蒸汽 供汽封 后 抽真空。5、转子升速时，在一阶临界转速以下，轴承振动达 0.03mm以上 时，或过临界转速时，轴承振动超过 0.1mm 时，应打闸停机。6、机组启

45、动时，上缸调节级处金属温度低于 150 时称为冷态启动，金属温度在 150300 之间称为温态启动，金属温度在 300 以上为热态启动。7、在汽轮机的启停过程中，采用控制蒸汽 温升率（温降率） 的方法能使金属部件的 热应力 ，热变形 ，转子与汽缸之间的 胀差 维持在允许范围内。8、机组热态启动时，蒸汽温度应高与汽缸金属温度 50100 。9、热态启动时，除在500rmin左右停留进行必要的 听音检查 以外，因迅速以 200300rmin 的升速率提升转速到额定转速，立即并网接带负荷至相应 起始负荷点 水平，防止机组启动过程受冷。10、汽轮机上下缸温差超过 50 时，禁止汽轮机启动。11、在启动

46、前做好一切准备工作，是 安全 启动，缩短 启动时间 的必要条件。12、启动时凝汽器真空要选择适当，一般取 6070kpa 为宜。13、汽轮机停机包括从带负荷状态减去 全部负荷 ，解列发电机 ，切断汽轮机进汽 到转子 静止 ，进入 盘车 状态。14、程序启动是单元机组自动监控的一个组成部分，它将自动完成汽轮机启动前的 检查 ，冲转 ，暖机 ，定速并网 接带负荷 以及 辅助设备 的投入以致带 额定 负荷的全过程。三、选择题1、汽轮机启动前先启动润滑油泵运行一段时间后，再启动高压油泵，其作用是 （2） 。（1） 提升油温；（2）系统排空；（3）各瓦供油；2、汽轮机停机后盘车未能及时投入或连续盘车被中

47、断时，应查明原因，消除后（2） 进行直轴，然后在连续盘车。（1） 先盘90度；（2）先盘180度；（3）先盘一圈；3、按寿命管理确定的温升率，只能满足（1）的要求。（1） 热应力；（2）热变形；（3）胀差；4、热态启动冲转前，应连续盘车 （2）h以上。（1） 1；（2）24；（3）4；5、汽轮机冷态启动时，一般控制升速率为每分钟 （1）rmin 。（1） 100150；（2）200250；（3）300350；6、采用双层缸时，内缸上下缸温差超过（2） 时严禁汽轮机启动。（1） 15；（2）35；（3）50；7、热态启动先送汽封，后抽真空主要是防止（1） 。（1） 汽封段轴颈骤冷；（2）控制胀差

48、；（3）快速建立真空；8、高压加热器投入运行时，一般应控制给水温升率不超过 （2）min 。 （1）1 ；（2）3 ；（3）5 ；9、滑参数停机时，一般调节级处蒸汽温度应低于该处金属温度 （2） 。（1） 510；（2）2050；（3）50100；10、大修停机时，应采用 （2）停机方式。（1） 额定参数；（2）滑参数；（3）滑压；四、问答题1、冲动转子时蒸汽参数的选择原则是什么？答：分两种情况考虑：（一） 冷态滑参数启动冲转：进入汽缸的蒸汽流量能满足汽轮机顺利通过临界转速达到全速，为使金属各部件加热均匀，增大蒸汽的容积流量，进汽压力应适当选低一些，温度应有足够的过热度，并与金属温度相匹配，以

49、防止热冲击。（二） 热态滑参数启动冲转：应根据高压缸调节级和中压缸进汽室的金属温度，选择适当的与之匹配的主蒸汽温度和再热蒸汽温度，即两者的温差符合汽轮机热应力、热变形、和胀差的要求。一般都要求蒸汽温度高于调节级上缸内壁金属温度50100，但最高不得高于额定温度值。为了防止凝结放热，要求蒸汽过热度不低于50，保证新蒸汽经过调节汽门节流和喷嘴膨胀后，蒸汽温度仍不低于调节级的金属温度。2、启动、停机中怎样控制汽轮机的温差及胀差？答：汽缸和转子的热应力、热变形、转子与汽缸的胀差均与蒸汽的温升率有关。在汽轮机启停过程中，有效的控制蒸汽的温升率，就能使金属部件的热应力、热变形、胀差等维持在其允许范围内。汽

50、轮机的启停应以转子的寿命分配方案所确定的寿命损耗率、寿命管理曲线作为依据，确定部件允许的温升率。在一般情况下，规定主蒸汽温升率不应大于2min ，在换热系数较小的情况下可以加快到34min 。在启动及停机过程中除了主要监控蒸汽的温升（降）率外，还应当监视汽缸内外壁温差、法兰内外壁温差、上下缸温差、汽缸的绝对膨胀，转子与汽缸的胀差，轴及轴承振动等。在汽轮机启停过程中，锅炉蒸汽参数应尽可能地密切配合汽轮机的要求，使汽温呈线性变化，以保证满足汽轮机寿命损耗所要求的温升率。3、热态和冷态启动操作主要有什么区别？答：区别在于：（1） 冲转的蒸汽参数选择不同。热态机组应根据汽缸金属的实际温度水平，使新蒸汽

51、参数提高到冷态滑参数启动曲线上的相应数值后，才能冲转。冲转后只要无异常情况，则从冲转，定速直至带上起始负荷，都应尽可能快地进行。一般从冲转到定速只需510分钟，并网后可以每分钟增加510额定负荷的速度达到起始负荷点，以避免启动中发生冷却现象。此后再按冷态滑参数启动曲线进行新蒸汽参数的滑升、加负荷。（2） 轴封送汽时间不同。热态滑参数启动是在连续盘车的前提下，先向轴封送汽，后抽真空，轴封供汽参数视汽缸金属温度而定。（3） 热态滑参数启动，要根据汽缸金属温度高低和胀差的数值决定法兰螺栓装置的投入。当汽缸金属温度在300以上，一般不必投入；若在300以内，在胀差正值增长时需投入加热装置，以控制胀差在

52、允许范围内。或采取如下方案，此方法答案一般不要采用：区别如下：（1） 冲转蒸汽参数选择不同；（2） 轴封送汽时间要求不同；（3） 启动过程时间要求不同；（4） 启动过程中操作要求不同；4、停机方式有哪几种？如何运用不同的停机方式？答：汽轮机停机方式分为正常停机和故障停机两大类。所谓正常停机是指有计划地停机。故障停机是指汽轮发电机组发生异常情况，保护装置自动动作或人为紧急停机，以达到保护汽轮机不致损坏或使损失减小的目的。故障停机又分为紧急故障停机和一般性故障停机。正常停机中按停机过程中蒸汽参数是否变化又可分为额定参数停机和滑参数停机两种方式。由于停机的目的不同，停机后所需要保持的汽缸金属温度水平

53、也不同，在运行操作上也有所不同。若要求停机后汽缸金属温度保持在较高水平，以便再次启动时能快速启动，通常采用额定参数停机或滑压停机方式。若机组计划检修停机或要求尽快停盘车消除缺陷，缩短检修工期，通常采用滑参数停机。5、滑参数启动有哪些优点？答：滑参数启动有如下优点：（1） 滑参数启动使汽轮机启动与锅炉启动同步进行，因而大大缩短了启动时间。（2） 滑参数启动中，金属加热过程是在低参数下进行的，且冲转、升速是全周进汽，因而加热较均匀，金属温升速度亦比较容易控制。（3） 滑参数启动还可以减少汽水损失和热能损失。6、中速暖机和高速暖机的目的是什么？答：目的主要有两个，即防止材料脆性破坏和过大的热应力。7

54、、哪些情况下禁止汽轮机启动和投入运行？答：在下列情况下禁止汽轮机启动或运行：（1） 主、再热蒸汽参数没有达到冲转要求；（2） 危急保安器动作不正常，自动主汽门、调节汽门、抽汽逆止门卡涩不能关闭严密；（3） 调节系统不能维持汽轮机空负荷运行或机组甩负荷后不能维持转速在危急保安器动作转速以内；（4） 汽轮机转子弯曲度超过原始值0.03mm ；（5） 高中压外缸上、下缸温差超过50，内缸上、下缸温差超过35；（6） 盘车时，汽轮机内部有明显的金属摩擦声；（7） 任何一台油泵或盘车装置失灵；（8） 油质不合格，油箱油位或油温低于规定值；（9） 汽轮机各系统有严重泄漏，设备保温不合格或不完整；（10） 主要保护装置失灵或主要电动门失灵；（11） 只要仪表失灵，包括转速表、挠度表、振动表、热膨胀表、胀差表、轴向位移表、各瓦钨金及回油