【正文】 制器的結構相對簡單，易于整定和維修。由該式可見，機組熱耗率與機組絕對內效率成反比，它是影響機組熱耗率的決定因素。此外，還須同樣的方法進行不同工況下的熱力計算，求取各工況下的熱經濟性。③在機組運行中求取其熱經濟性指標，可以通過機組性能實時監(jiān)測系統(tǒng)完成。5． 機組主蒸汽參數降低為什么會影響其熱經濟性？解答：主蒸汽參數是決定機組所采用的基本循環(huán)特性的重要參數，它們決定熱力循環(huán)的平均吸熱溫度，對機組的經濟性有很大的影響。但使加熱器內蒸汽壓力降低，引起加熱器內蒸汽溫度降低。顯然，旁路泄漏份額越大，熱經濟性降低越多；泄漏份額相同時，大旁路（多個加熱器共用）的泄漏比小旁路（一個加熱器的）泄漏對熱經濟性的影響大。首先，部分負荷下，汽輪機的進汽節(jié)流損失減小，相對內效率相對提高；其次，在較大的負荷變化范圍內保持主蒸汽和再熱蒸汽溫度不變，在一定條件下，循環(huán)效率相應提高；第三，滑壓運行時可以采用變速給水泵調壓運行，在部分負荷下可降低水泵的耗功量，減少了廠用電的消耗；最后，除氧器可采用滑壓運行，既消除了調壓閥造成的節(jié)流損失，又可以提高回熱系統(tǒng)的運行效果，有利于提高機組滑壓運行的經濟性。采用滑壓調節(jié)時，高壓缸的進汽和排汽比焓h)=l–(h即蒸汽在過熱器中多吸的熱，ΔQ+ΔQ=sn則n采用最多的是第三種復合滑壓運行方式，低負荷時，在較低壓力下定壓運行，中間負荷時，則關閉1～2個調速汽門，其余調節(jié)閥全開，而轉入滑壓運行，高負荷時，主蒸汽壓力采用額定值，又轉而采用噴嘴調節(jié)定壓運行。機組調峰有那些方式？它們各有什么特點？解答：機組調峰的方式主要有以下四種：①變負荷運行方式；②兩班制啟停方式，又簡稱為兩班制方式；③兩班制低速熱備用方式；④兩班制調相運行方式，又稱為電動機方式。這種調峰方式可以使機組在下次啟動升速時，金屬處于較高的溫度水平（與極熱態(tài)啟動相當），以加快升速和帶負荷的速度。這種方式調峰需要解決的問題是：由于高速旋轉摩擦鼓風損失產生的熱量必須帶走，否則有可能導致通流部分過熱，因此必須依據汽輪機結構和熱力系統(tǒng)正確地組織冷卻汽流，對通流部分實施冷卻。Qi/該過程的燃料損失是由于機組偏離額定工況造成的，但此時設備要向蒸汽釋放一定的蓄熱，基本上可以補償這部分損失；而且該過程一般只有30~40min，因此這部分損失可以忽略不計。運行工況趨于穩(wěn)定過程中，機組剛剛達到滿負荷，各個部件金屬內部的溫度分布還沒有達到穩(wěn)定狀態(tài)，需要消耗一定的熱能進行加熱，一直到熱穩(wěn)定狀態(tài)。材料試件在一定溫度下受恒定拉力作用，持續(xù)105小時斷裂，此時試件的初始應力稱為材料的持久極限。對于工作溫度不高、承受非交變應力的零件，其許用應力為屈服許用應力與持久許用應力的最小值；對于在高溫下工作的零件，其許用應力為以上兩種許用應力和蠕變許用應力的最小值；若零件承受交變應力，其許用應力為以上兩種，或三種許用應力和疲勞許用應力中的最小值。零件剛度不合要求時，在力的作用下產生的彈性變形量可能超過允許值，改變各相關零件的相對位置，影響其配合關系，甚至使動、靜零件之間的間隙消失，而產生摩擦。（6）強迫停運率：在統(tǒng)計時間段內，汽輪機被迫停機持續(xù)的時間占機組應運行時間的百分比。連接管道作用在汽缸上的力，在汽缸壁內產生局部的拉、壓應力或剪切應力。因為排汽壓力升高，排汽溫度隨之升高，排汽缸的垂直膨脹量增大，破壞轉子或汽缸中心線的自然垂弧，可能引起機組振動，造成動、靜部分摩擦；而且可能造成凝汽器銅管泄漏，影響凝結水的質量。隔板前后蒸汽壓力差產生的作用力，使隔板產生彎曲變形，隔板體內孔產生軸向位移；噴嘴葉柵頂部截面產生較大的彎曲應力。對于汽缸的高、中壓部分，若運行中其內、外壓力差過大而超過最大許用值，其最大應力可能超過材料的許用應力；螺栓因變形而使預緊力消失，法蘭結合面出現張口，產生漏汽，沖刷法蘭結合面，破壞結合面的嚴密性。蒸汽與大氣壓力差產生的作用力，在汽缸壁內部產生切向、軸向和徑向應力；在高、中壓汽缸的法蘭內還產生彎曲應力；在其螺栓內產生拉應力。（4）強迫停運系數：在統(tǒng)計時間段內，汽輪機因故障或事故被迫停機持續(xù)的時間所占的百分比。而受交變作用力的零件，對其剛度的要求主要是避開共振，使其自振頻率與激振力的頻率之間有一定的差值。2． 零件安全的強度準則是什么？材料的許用應力如何確定？各種應力狀態(tài)的零件，其最大應力如何確定？解答：零件安全工作的強度準則是：零件內最大的合成應力小于或等于材料的許用應力。材料的持久極限：金屬材料在一定的溫度和拉力持續(xù)作用下，會發(fā)生斷裂。單元機組的動力特性是連續(xù)向上凹的曲線，應按各機組的微增煤耗率相等的原則進行其負荷經濟分配，即當總負荷一定時，各單元機組所分配的負荷使其微增煤耗率相等時，總能耗達到最小。在機組由并網到滿負荷過程中，由于蒸汽參數和機組功率偏離額定值，效率低于設計工況，造成損失。兩班制運行的機組啟動、停機引起的煤耗增加值，是這6個階段煤耗增加值的總和。；另一部分與空載熱耗量Qn(維持機組空轉的熱耗量)，與負荷無關。dQ/dP首先，機組無須再并網，其次金屬溫度變化量較小，故啟動時汽輪機部件的金屬溫度水平比較高，接近于極熱態(tài)啟動的水平，可以很快過渡到正常帶負荷運行方式。這種調峰方式需要解決的問題是：提高機組自動化水平，在保證安全性的前提下盡可能加快啟停速度，減少啟停損失。復合滑壓運行方式既具有較高的經濟性，又具有較強的負荷適應性，故應用最廣泛。什么是復合滑壓運行？為什么要采用復合滑壓運行？解答：復合滑壓運行是滑壓和定壓相結合的一種運行方式，即在不同的負荷區(qū)采用不同的運行方式，這樣可充分發(fā)揮兩種負荷調節(jié)方式的優(yōu)點，優(yōu)化出最佳的負荷調節(jié)方式。s0——sQlWnll其中：ΔQ[(h；而兩者有用功的差值（即有效熱降）為高壓缸因進汽比焓較高而多作的功與排汽比焓較高而少作的功之差，即：Wn–Wsl因此采用該運行方式時，汽輪機的調節(jié)閥在整個負荷變化范圍內，要保持一、兩個調節(jié)閥處于關閉狀態(tài)，以便機、爐實行協調控制。并且，由于滑壓運行時汽輪機末級蒸汽濕度的減少，而減輕對葉片的沖蝕，延長了末級葉片的使用壽命。而運行時往往因旁路閥門關閉不嚴導致泄漏，一部分水量經旁路繞過加熱器流走，使加熱器出口水溫降低，產生給水加熱不足。機組運行時，進、排汽節(jié)流損失增加，蒸汽在汽輪機內的理想焓降減小，所作的機械功減少。4． 影響汽輪機相對內效率的因素有那些？解答：汽輪機相對內效率反映機組通流部分的完善程度和運行狀況。此外，還可以運用這種方法對多種不同的熱力系統(tǒng)的熱經濟性進行計算、比較，達到優(yōu)化熱力系統(tǒng)的目的。因此兩種計算需要交叉進行，通過反復迭代達到預定的精度。0同時，在協調中充分考慮控制對象的性能和相互間的影響，控制精度和可靠性都很高。另外，將汽輪機的功率信號同時引入鍋爐燃燒調節(jié)器，仍以主蒸汽壓力變化為主調信號，而汽輪機的功率信號用于強化燃燒調節(jié)，減緩鍋爐燃燒調節(jié)的遲緩，使燃燒指令直接與汽輪機的能量需求相平衡。機跟爐運行方式將外負荷變化的信號引入鍋爐燃燒調節(jié)器，使鍋爐提前進行燃燒調整（與按主蒸汽壓力變化進行調節(jié)相比）。程控自動方式與操作員自動控制方式的區(qū)別是：目標轉速或目標負荷由控制程序設定，其變化率由計算程序根據機組的狀態(tài)計算其應力水平確定。其中二級手動為最低級控制方式，操作員自動為最基本控制方式，四種控制方式可以按級別順序無擾進行切換。負荷調節(jié)時，由負荷的給定值P*0和轉速差值信號K（n０－n）組成負荷指令［K（n０－n）＋P*0］，負荷指令與機組實測功率P之差［ΔP＝K（n０－n）＋P*0－P］作為調節(jié)信號，其中n０為額定轉速。改變目標負荷，可以進行二次調頻和各機組間的負荷調度。因此可以用負荷指令精確地控制機組輸出的電功率，提高負荷調節(jié)系統(tǒng)的抗內擾能力。因此可以提高系統(tǒng)的調節(jié)精度，并具有很強的抗內擾能力。177。也引入鍋爐燃燒調節(jié)器，進一步加快燃燒調節(jié)，使鍋爐的蒸發(fā)量迅速滿足機組功率變化對蒸汽流量的需求，恢復主蒸汽壓力為額定值。4） 實現機、爐聯合調節(jié)，將外負荷變化的信號提前送入鍋爐調節(jié)器，減緩其調節(jié)的遲緩。由于中間再熱式機組采用單元制連接，主蒸汽系統(tǒng)的儲熱能力較小，且鍋爐調節(jié)的遲緩率較大，從改變燃料到蒸汽量的改變，需要的時間長達100～250秒。對于中間再熱機組，可設置中壓調節(jié)閥和加裝動態(tài)效正器，盡可能消除或減弱中間再熱器的影響。3） 適當減小油動機時間常數。調節(jié)系統(tǒng)的遲緩率是由于運動元件的摩擦、錯油門的過封度、信號傳遞和綜合速度慢等原因造成。即在調節(jié)動態(tài)過程中，被調量的最大值與新的穩(wěn)定工況對應值之差。傳動放大機構將感應機構送來的調節(jié)信號進行幅值放大和功率放大，并進行綜合處理，傳遞給執(zhí)行機構進行調節(jié)。而且使部分負荷下滑壓運行的主蒸汽壓力相應提高，循環(huán)效率降低較少，經濟性相應提高。對于亞臨界機組，在高負荷區(qū)采用額定參數定壓運行噴嘴調節(jié)，節(jié)流損失不大，循環(huán)效率沒有降低，其經濟性優(yōu)于滑壓運行方式。在相同的部分負荷下，由于所有的調節(jié)閥均全開，節(jié)流損失最小。汽輪機的負荷調節(jié)思考題解答1. 汽輪機的負荷調節(jié)方式有幾種？各有什么優(yōu)點？解答：汽輪機的負荷調節(jié)的方式有噴嘴調節(jié)、節(jié)流調節(jié)、滑壓調節(jié)和復合調節(jié)四種。一般加大直徑可限制葉柵高度過分增大，又可增加級的理想焓降，減少級數，但末級的余速損失也會相應增大。高壓級組：高壓級組中蒸汽容積流量不大，其變化相對較小。為使其在工況變化時效率相對變化小一些，應盡可能增大調節(jié)級的理想焓降。汽輪機熱力設計的任務是什么？設計程序分哪幾個步驟？解答：汽輪機熱力設計主要是按已給定的設計條件，確定機組通流部分的幾何尺寸、熱力參數，以獲得盡可能高的效率和要求的功率，為汽輪機的結構設計和強度校核提供條件。對于具有回熱系統(tǒng)的機組，在其排汽壓力變化時，蒸汽在鍋爐中的吸熱量不變，其熱耗率隨功率的增加而降低，隨功率的減小而增加。當末級動葉柵達臨界狀態(tài)時，排汽壓力降低，末級組中各級級前參數保持不變，蒸汽在末級動葉柵的斜切部分內由臨界壓力膨脹到排汽壓力。只是再熱蒸汽溫度升高時，其比容相應增大，容積流量增加，再熱器內流動阻力增大，使高壓缸排汽壓力略有增加。汽輪機的進汽部分和高壓部分與高溫蒸汽直接接觸，蒸汽初溫升高時，金屬材料的溫度升高，機械強度降低，蠕變速度加快，許用應力下降，從而使機組的使用壽命縮短。此時各壓力級蒸汽的流量和理想焓降都相應增大，則蒸汽對動葉片的作用力增加，會導致葉片過負荷，并使機組的軸向推力相應增大。采用節(jié)流調節(jié)的機組，若保持功率不變，初壓升高時，所有調節(jié)閥的開度相應減小，在相同條件下，進汽節(jié)流損失大于噴嘴調節(jié)。主蒸汽壓力變化，對機組安全經濟運行有何影響？解答：在初壓變化時，若保持調節(jié)閥開度不變，此時除少數低壓級之外，絕大多數級內蒸汽的理想焓降不變，故汽輪機的效率基本保持不變，但其進汽量將隨之改變。且變工況前級組前后的壓力差越大，級前壓力降低的多，級后壓力降低的少。汽輪機級的理想焓降是級前溫度和級的壓力比的函數，在工況變化范圍不大時，中間級的級前蒸汽溫度基本不變。弗留蓋爾公式應用的條件有哪些？解答：弗留蓋爾公式的應用條件是：要求級組內的級數較多；各級流量相等；變工況時各級通流面積不變；如果級組中某一級后有抽汽，只要抽汽量隨進汽量的變化而按比例變化，各級蒸汽流量按比例變化的條件下，弗留蓋爾公式仍然成立?！r變化前級組前后蒸汽壓力、級組前蒸汽絕對溫度和蒸汽流量；解答：動葉柵為漸縮流道，壓力比都用滯止壓力比，漸縮噴嘴蒸汽參數與流量的特性完全可適用于動葉柵，所不同的是研究動葉柵變工況時，應使用相對速度w。解答：縮放噴嘴與漸縮噴嘴的本質區(qū)別，是它的臨界截面與出口截面不同，且縮放噴嘴設計工況下背壓低于臨界壓力、出口汽流速度大于音速，而在最小截面處理想速度等于音速。重熱是多級汽輪機所特有的現象。影響輪周效率的主要因素是速度系數φ和ψ，以及余速損失系數，其中余速損失系數的變化范圍最大。當不進汽的動葉流道進入布置噴嘴葉柵的弧段時，由噴嘴葉柵噴出的高速汽流要推動殘存在動葉流道內的呆滯汽體，將損耗一部分動能。又由于蒸汽具有粘性，緊貼著葉輪的蒸汽將隨葉輪一起轉動，并受離心力的作用產生向外的徑向流動，而周圍的蒸汽將流過來填補產生的空隙，從而在葉輪的兩側形成渦流運動。當葉片為直葉片時，其通道截面沿葉高變化，葉片越高，變化越大。汽輪機的外部損失是由于機械摩擦及對外漏汽而形成的能量損失，無法在焓熵圖中表示。級效率最高時，所對應的速度比稱為最佳速度比。從噴嘴葉柵噴出的高速汽流，以一定的方向進入裝在葉輪上的動葉柵，在動葉流道中繼續(xù)膨脹，改變汽流速度的方向和大小，對動葉柵產生作用力，推動葉輪旋轉作功，通過汽輪機軸對外輸出機械功，完成動能到機械功的轉換。D反動級的流動效率高于純沖動級，但作功能力較小。各類級的特點：hb根據蒸汽在汽輪機內能量轉換的特點，可將汽輪機的級分為純沖動級、反動級、帶反動度的沖動級和復速級等幾種。它的動葉柵中不僅存在沖擊力，蒸汽在動葉中進行膨脹還產生較大的反擊力作功。hn具有一定溫度和壓力的蒸汽先在固定不動的噴嘴流道中進行膨脹加速，蒸汽的壓力、溫度降低，速度增加，將蒸汽所攜帶的部分熱能轉變?yōu)檎羝膭幽堋?． 什么是最佳速度比？純沖動級、反動級和純沖動式復速級的最佳速度比的值是多少？解答：輪周速度與噴嘴出口汽流速度的比值，稱為速度比。汽輪機的內部損失主要是蒸汽在其通流部分流動和進行能量轉換時，產生的能量損失，可以在焓熵圖中表示出來。 （2）動葉損失：因蒸汽在動葉流道內流動時，因摩擦而產生損失。（5）扇形損失：汽輪機的葉柵安裝在葉輪外圓周上，為環(huán)形葉柵。（6）葉輪摩擦損失：葉輪在高速旋轉時，輪面與其兩側的蒸汽發(fā)生摩擦，為了克服摩擦阻力將損耗一部分輪周功。在沒有布置噴嘴葉柵的弧段處，蒸汽對動葉柵不產生推動力，而需動葉柵帶動蒸汽旋轉，從而損耗一部分能量；另外動葉兩側面也與弧段內的呆滯蒸汽產生摩擦損失，這些損失稱為鼓風損失。一公斤蒸汽在級內轉換的輪周功和其參與能量轉換的理想能量之比稱為輪周效率。此時在下一級的前后蒸汽壓力不變的條件下，其級內蒸汽的理想焓降相應增加，這種現象稱重熱現象。p0、pz、T0、G013.（1）中間級：在工況變化時，壓力