【導讀】程熱力學是以熱力學的兩個基本定律為基礎的。因為熱能轉變?yōu)闄C械。環(huán)的分析是工程熱力學的主要內容。傳熱學的研究對象是熱的傳遞過。實際的熱量傳遞過程是幾種基本傳熱方式同時起作用的傳熱過。以及廣泛用于造紙、紡織化工等工業(yè)中的加熱、干躁等生產過程。發(fā)電，將熱能最終變?yōu)殡娔堋＠ㄆ到y(tǒng)、燃燒系統(tǒng)及電氣系統(tǒng)自動化控制系統(tǒng)。如狀態(tài)參數(shù)、熱力學第一定律、第二定。律，卡諾循環(huán)等。熱力過程和循環(huán)。因為熱能轉化為機械能通常是經過工質的熱能動。常用工質的性質。因為在分析計算工質，如氣體和水蒸汽的變化過。程和循環(huán)時，必須應用到工質的性質。具有一種能，這種能稱之為位能或勢能。輪機轉動是熱運動轉變成了機械運動。熱容又稱作熱容量。與比容成反比，這一規(guī)律稱為波意耳—馬略特定律。氣體比容不變時，壓力與溫度成正比，這一定律稱為查理定律。

　　

【正文】 速度級優(yōu)越，但它卻增加了 動葉損失、漏氣損失、鼓風損失，在同樣達到最佳速度比的條件下，其總效率要比單列速度級低得多。 7為什么在沖動式汽輪機葉片中，也要有一定的反動度？ 答： 葉片的反動度一般是指反動式汽輪機而言的，蒸汽進入反動式汽輪機時 ，不論在靜葉片上或動葉片上都發(fā)生膨脹，此時壓力降低，焓降低，熱能轉換成蒸汽的動能，而蒸汽進入沖動式汽輪機 時，通過固定不動的噴嘴并在其中膨脹加速，在動葉柵并不產生膨脹，為了更好的提高其效率，現(xiàn)代沖動汽輪機 的動葉都具有一定的反動度，使氣流在動葉中部分膨脹繼續(xù)加速。前面幾級的反動度不大于 15%，而末級葉片和低 壓 級葉片的反動度可以達到 20%30%。 7沖動式汽輪機怎樣產生軸向推力，如何平衡其軸向推力？ 答：由于現(xiàn)代沖動式汽輪機為了提高其效率在高壓段及低壓段葉片中也采用了較大的反動度。因此在葉輪的前后也產生了壓差，造成了汽輪機的軸向推力。另外，隔板汽封間隙中的漏氣也使葉輪前后產生壓差。形成了 與蒸汽流向相同的軸向推力。 為了 平衡其軸向推力除采用推力軸承來承擔轉子在運行中軸向推力外，還有兩種平衡軸向推力的方法： ? 在汽輪機的高壓端， 加大軸封直徑，增大蒸汽壓力作用在高壓軸封在端面上的力，以平衡軸向推力。 ? 在多缸汽輪機中，將氣流安排成 相反方向的流動，如高中壓缸對置，低壓缸分流都是為了平衡軸向推力。 7汽輪機有那些內、外部損失？ 答： 汽輪機內部損失有：噴管損失，動葉損失，余 速 損失，氣流的撞擊損失，濕氣損失， 葉輪的摩擦鼓風損失，部分進汽損失、扇形損失。 汽輪機外部損失有：外部漏氣損失，機械損失。 汽輪機的內部損失有所不同，內部損失的大小直接影響汽輪機的 排氣狀態(tài)和熱過程，而外部損失都與上述兩項沒有直接影響。 7什么是汽輪機轉子的臨界轉速？ 答：在汽輪機電機組啟動或停機過程中， 當轉速達到 某一數(shù)值時，機組出現(xiàn)劇烈振動， 而越過這個轉速后，振動又減少到正常值，這個使機組產生劇烈振動的轉速稱為轉子的臨界轉速 。臨界轉速下的劇烈振動現(xiàn)象，相當于共振現(xiàn)象。 80、汽輪機發(fā)電機轉子，包括多缸汽輪機各轉子 臨界轉速有什么特點？ 答：汽輪機轉子與發(fā)電子轉子包括多缸汽輪轉子之間，是用聯(lián)軸器連接起來的，從而構成了一個 多支點的轉子系統(tǒng)，稱為軸系，此時臨界轉速的概念仍如兩支點的單轉子相同，但由于各轉子連接后，增加 了各 轉子的剛性 。因而它們在軸系中的臨界轉速比各自單獨存在時要高，組成軸系的各轉子的 臨界轉速不同，但都屬于軸系的臨界轉速。當轉子的工作轉速與軸系中任 一 臨界轉速相等時，軸系都會發(fā)生共振而引起機組的劇烈振動。 8機組啟停過程中，如何使轉子盡快通過臨界轉速？ 答：機組啟動時，按現(xiàn)場運行操作規(guī)程，盡量使機組在接近 轉子臨界轉速前的某一轉速下進行充分的暖機，各方面符合升速條件后，必須迅速開大氣門，加速升速，迅速沖過臨界轉速，禁止臨界轉速下停留，大功率汽輪機啟動更應注意這一點 ，為了迅速通過此時的臨界轉速，以免機組長時間在強烈震動下轉動，而造成對設備的損壞。應采取大幅度降低凝汽器真空的措施，或者是采用電氣勵磁機掛磁停機的方法。 8有些大型汽輪機為什么要在下缸夾層中裝有噴汽加熱裝置？ 答： 采用雙層汽缸后，在啟動時，蒸汽首先 加熱內缸和轉子，而外缸則由某級后的蒸汽來加熱，其溫度低于內缸中的蒸汽強度，故外缸的加熱速度低于內缸，更慢于轉子，使外缸與轉子之間出現(xiàn)較大的膨脹差，可能會造成動靜部分摩擦。在停機后，夾層中上部溫度高于下部溫度，造成上下部溫差增大而引起汽缸拱背變形及轉子熱彎曲，稱為限制機組啟動的因素，為此有些機組在下缸夾層中裝有對下缸的噴汽加熱裝置，需要時可直接向汽缸夾層下部送汽加熱。 N200—130/525/535 型汽輪機就設有這種裝置。 8為什么有的汽輪機在排氣缸上裝有噴水降溫裝置，運行時應注意哪些方面的影響？ 答：在汽輪機的啟動，空載及低負荷時，蒸汽流量很小，不足以帶走低壓缸的內摩擦鼓風產生的熱量，引起排汽溫度升高， 排氣缸溫度也隨之升高。排氣缸溫度較高會引起汽缸較大的變形 ， 破壞汽輪機動 、靜部分中心的一致性，影響汽輪機的相對膨脹和動靜之間的軸向、徑向間隙，嚴重時會引起機組振動和其它事故。因此 ， 為了防止排氣缸溫度過高，有的汽輪機在排氣缸上裝設了低負荷噴水降溫裝置。國產N50— 90， N125— 135/535/535， N300— 135/550/550 型汽輪機就裝有這種裝置。在運行投入使用時，要注意由于末幾級 通流分部存在氣流回流現(xiàn)象，容易將噴水帶回葉根出氣側，對末級葉片有一定的沖蝕作用。 8在大功率再熱機組中，為什么要設高壓中壓主氣門 ？ 答：在再熱機組中，控制汽輪機緊急停機的主氣門有高壓 、 中壓主氣門兩套。因為從高壓缸出口到中壓缸進口是一段熱容量較大的再熱器和再熱管道 ，如果只有高壓缸進口的主氣門，那么緊急停機時，即使將高壓主氣門關閉，再熱器和再熱管道中儲存的蒸汽仍會繼續(xù)流入中低壓缸做功，造成汽輪機超速。為了防止由這個熱慣性面造成的 超速，必須 在中壓調節(jié)氣門前裝置一中壓主氣門。在緊急停機時，同時切斷高 、 中壓的進氣。 8熱工儀表主要有哪三個基本部件所組成？ 答：雖然熱工儀表的結構原理各有不同，但就其部件的作用來看，熱工儀表都是由感受件、中間件及顯示件這三個部件所組成。 8熱工檢測儀表的質量指標有哪些？ 答：儀表的質量好壞，通常用準確度、靈敏度和時滯三項主要指標評定。 8汽輪機有哪些保護裝置？ 答 ： 汽輪機是在較高的壓力、溫度以及較高轉速下運行的回轉設備，為了確保設備和人身的安全，除要求調節(jié)系統(tǒng)十分可靠外，還設置了必要的保護裝置以及對保護的 試 驗系統(tǒng)。其保護裝置有以下幾種：①自動主氣門（高 、 中壓自動關閉器），②危急遮斷器、危急遮斷油門，③電磁解脫閥，④磁力斷路油門，⑤軸向位移保護裝置，⑥功率限制器⑦微分器 ，⑧超速保護實驗裝置，⑨低油壓保護裝置， ⑩ 轉速附加保護 ， ⑴ 低真空保護裝置， ⑵ 防火錯油門， ⑶ 抽氣逆止門保護， ⑷ 發(fā)電機事故跳閘按鈕。 8中間再熱式汽輪機與凝氣式汽輪機有什么不同？ 答：中間再熱式汽輪機是凝氣式汽輪機向高參數(shù)、大容量發(fā)展的產物，兩者雖無本質的差別，但由于前者應用 了 再熱器不但使再熱式汽輪機本身有了與眾不同的特點，而且運行條件均較凝氣式汽輪機有明顯的變化，通常再熱式汽輪機都是高參數(shù)大容量的。因此一般要求調速 系統(tǒng)具有較小的速度變動率，以提高系統(tǒng)一次調頻能力，并且調節(jié)系統(tǒng)應動作迅速，以提高動態(tài)品質和機組的安全運行。 8什么是單元制系統(tǒng)？ 答：所謂單元制系統(tǒng)， 即 每臺或每兩臺鍋爐直接向所配合的一臺汽輪機供氣，汽輪機驅動發(fā)電機所發(fā)出的電功率直接經一臺升壓變壓器送往 電力系統(tǒng)，這樣組成了爐 — 機 — 電縱向聯(lián)系的獨立單元，各單元之間無橫向聯(lián)系。各單元所需要蒸汽的輔助設備均用支管與各單元 的蒸汽總管相連； 各單元本身所需廠用電取自本單元發(fā)電機電壓母線。 90、采用單元制系統(tǒng)有什么優(yōu)點？ 答：單元制系統(tǒng)最簡單，管道最短，發(fā)電機電壓母線最短，管道附件最少，發(fā)電機電壓回路的開關電器也最少，投資最為節(jié)省，系統(tǒng)本身事故的可能性也最少，操作方便，適于爐、機、電集中控制。 9采用單元制系統(tǒng)有什么缺點？ 答：單元制系統(tǒng)的 缺 點是其中任 一 主要設備發(fā)生故障時，整個單元都要被迫停止運行，而相鄰單元之間不能互相支援，機爐之間也不能切換運行，所以運行靈活性閉氣母管制要差，系統(tǒng)頻率變化時，汽輪機調速汽門 開度隨之改變，單元機組沒有母 管的蒸汽 容積 可以利用 ，而鍋爐的熱慣性又大，必然引起汽輪機入口汽壓的波動，所以單元機組對負荷變化的適應性較差。 9為什么再熱式汽輪機必須采用單元制系統(tǒng)？ 答：是由于蒸汽在高壓缸作功后需返回鍋爐再熱器進行再熱后，在進入中、低壓缸膨脹做功，如果采用母管制，不僅要將很多管道系統(tǒng) 連接 起來，使熱力系統(tǒng)復雜，增加電廠的投資，而且還給機組帶來了難以克服的困難。采用母管制后，各機高壓缸的排汽都集中母管匯合，由母管內的蒸汽壓力 決定，流向鍋爐再熱器的蒸汽量，將使進入各臺鍋爐再熱器的蒸汽量相同，而此時鍋爐的過熱蒸汽流量并不相同 ，因此，破壞了鍋爐的過熱蒸汽流量與再熱蒸汽流量之間的比例關系，使再熱蒸汽流量難以調節(jié)。采用母管制后 母管內的蒸汽壓力又決定了進入各個機組中、低壓缸的蒸汽流量，勢必改 變汽輪機高壓缸與中、低壓缸原來分配比例，影響汽輪機正常運行，故再熱蒸汽管道冷段不能用母管連接，再熱蒸汽管道熱段以及鍋過熱器和新 蒸汽 管道也不可能和母管連接。若采用母管制，則給水 流量、主蒸汽流量、再熱蒸汽流量的均衡更無法控制。 總之，汽輪機采用了中間再熱，使汽輪機的運行方式必須采用一機一爐，或一機一爐的單元制方式，這 是 因為中間再熱器內的 壓力時隨機組功率而變化的，各臺機組不一定相同，因此再熱器之間無法設置母管。 9為什么《電力法則》要規(guī)定每座發(fā)電廠內最大的單機容量不得超過電網系統(tǒng)總容量的 8%～ 10%？ 答：隨著電力系統(tǒng)的不斷擴大，單機允許容量也相應提高，但單機容量要與電網系統(tǒng)容量相匹配 。這樣才能保證整個電網系統(tǒng)的安全穩(wěn)定。如果有一臺超過系統(tǒng)總容量 8%～ 10%的發(fā)電機組突然退出電網系統(tǒng)，就會大大影響整個 系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定，系統(tǒng)負荷曲線突然變化，從而造成整個系統(tǒng)的電壓、 頻率以及 負荷產生不穩(wěn)定的波動，對整個電網系統(tǒng)的安全穩(wěn)定供電帶來了一定威脅和困難， 所以 ，單機容量的設計值，主要是根據(jù)電網系統(tǒng)的安全穩(wěn)定和總容量來決定的。 9再熱式機組的單元制系統(tǒng)中主要蒸汽管路有哪幾種布置？ 答： 單元系統(tǒng)主蒸汽管路布置，可分為單管和雙管兩種。為了避免 用管壁厚、直徑 大 的管子，又要管壓降損失小，我國目前再熱式機組的主蒸汽管路多為雙管系統(tǒng) ，即從過熱器引出兩根主蒸汽管道，分左右兩側進入高壓缸兩側的自動主汽門 ；高壓缸排汽也分 兩路進入 再熱器，再熱器后的蒸汽仍分左右兩側沿兩根（ 125M 機組）或四根（ 200MW、300ME 機組）管子經中壓缸兩側的中壓聯(lián)合汽門進入中壓缸。 9問什么單元機組集中控制，并有哪些特點？ 答： 爐、機、電縱向關系相當密切，構成了一 個 獨立的整體。因此在控制方式上也必須把爐、機、電看做一個整體，來進行監(jiān)視和控制，這就是爐、機、電集中控制。由于單元機組的電 氣 系統(tǒng)橫向聯(lián)系緊密程度不同，集中控制有機爐 集中控制和爐機電集中控制兩種。其特點是爐、機、電 統(tǒng)一 控制式密切配合，協(xié)調操作。因此， 單元 機組的集中控制有利于機組的安全和經濟運 行，便于運行管理和統(tǒng)一指揮。 9單元機組中控制能滿足那些要求？ 答：集中控制能滿足一下要求： ①在值班員就地配合下，實現(xiàn)機組啟停。 ②機組正常運行情況下的監(jiān)控與調整。 ③機組的緊急事故處理。 9集中控制的內容包括哪些？ 答：集中控制的內容包括： ①機組啟停、正常運行下，自動檢測運行工況 ，進行顯示、記錄、報警，打印制表 — 監(jiān)察測量； ②根據(jù)值班員的指令，自動完成整個機組或局部工藝系統(tǒng)的程序啟?！?程序控制； ③在機組啟停事故狀態(tài)下，自動切換設備或系統(tǒng)，使機 組 保持在有利狀態(tài)，保護設備的安全 — 保護； ④自動保持最佳運行參數(shù)或滿足電力系統(tǒng) 對機組的要求 — 自動調節(jié)。 9采用 單元制后將使機、爐配合會出現(xiàn)什么新的 問題？ 答：①再熱器保護問題：由于鍋爐再熱器允許的最小流量為額定值的14%，要比汽輪機允許最小進氣量 5%～ 8%的 額定值還要高出 9%的額定流量，這就面臨著如何 處理這 9%的額定流量的問題，另外在機組甩負荷 的瞬間蒸汽流量甚至為零，所以，在啟動、空載和低負荷下運行時要考慮 對中間再熱的保護問題。 ②爐、機、的 負荷 配合問題： 由于在低負荷時，鍋爐燃燒不穩(wěn)，當負荷過低時，甚至會引起水循環(huán)破壞，以及其它難以克服的困難，為了避免這種現(xiàn)象的出現(xiàn)，在運行中，鍋爐最小蒸汽量不得低于 30%～50%的額定流量，但是汽輪機允許的最小通氣量 只有 5%～ 8%的額定流量。這樣，在汽輪機低負荷 運行時就有可能出現(xiàn)汽輪機的耗氣量低于鍋爐的蒸汽量的情況，因此，如何解決爐、機負荷配合所產生的矛盾又成為再熱式機組所面臨的一個新的問題。 ③鍋爐的慣性問題：對用單元制系統(tǒng)的汽輪機來說，無法利用其它鍋爐及母管的蓄能，特別是采用直流 鍋爐的單元制系統(tǒng)更是如此，當電網負荷發(fā)生 變化時，由于鍋爐的熱慣性大于汽輪機的熱慣性，汽輪機進氣量隨之變化，但 鍋爐 最 不能立即 適用 外 界 負荷迅速變化的需要，因而使鍋爐蒸汽出口發(fā)生變化，降低了機組對負荷變化的適應性。 99為什么中間再熱式汽輪機一次調頻能力較低呢？ 答： 凝氣式汽輪機在電網負荷變化時，其流量、功率幾乎是按比例同時瞬間完成的。因此，它的一次調頻能力較強。但再熱式汽輪機存在著一個 較 龐大的中間再熱容積，調節(jié)汽閥 開度 改變 時，只有高壓缸的流量和功率如同凝氣式汽輪機一樣，立即變化。而占整個汽輪機功率2/3～ 3/4 的中、低壓缸功率則要滯后 8～ 13 秒才能發(fā)生變化，中、低壓缸的功率只能隨中間在熱容積的壓力逐漸改變 而緩慢變化。這種功率滯延現(xiàn)象大大降低了機組的負荷適應性，降低了機組參加電網一次頻率的能力。 100、影響中間再熱式機組動態(tài)升速的原因是什么？ 答 ：是由于再熱器及