【正文】 (2) 防止蒸汽自汽封處漏入大氣； (3) 冷卻軸封，防止高壓端軸封處過多的熱量傳出至主軸承而造成軸承溫度過高，影響軸承安全；(4) 防止空氣漏入汽輪機真空部分。由于復(fù)速級采用了兩列動葉柵，其作功能力要比單列沖動級大。在這種級中：p1 p2；Dhn Dhb 0；Ωm=～。（3）帶反動度的沖動級：蒸汽的膨脹大部分在噴嘴葉柵中進行，只有一小部分在動葉柵中進行。反動級的流動效率高于純沖動級，但作功能力較小。（2）反動級：蒸汽的膨脹一半在噴嘴中進行，一半在動葉中進行。它僅利用沖擊力來作功。求：（15分）（1）噴嘴出口相對速度？ （2）動葉出口相對速度？（3）輪周功率？解：(1) kJ/kg， kJ/kg，u = m/s kJ/kg m/s噴嘴出口相對速度: m/s(2) 動葉出口相對速度: m/s(3) 輪周功率:3．汽輪機的級可分為哪幾類？各有何特點？（10分）答：根據(jù)蒸汽在汽輪機內(nèi)能量轉(zhuǎn)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(fù)速級等幾種。動葉出口角2 =1－3176。6．汽輪機定壓運行時噴嘴配汽與節(jié)流配汽相比，節(jié)流損失 少 ，效率 高 。4．汽輪發(fā)電機組中，以全機理想比焓降為基礎(chǔ)來衡量設(shè)備完善程度的效率為 相對效率 以整個循環(huán)中加給1kg蒸汽的熱量為基準來衡量的效率為 絕對效率 。2．在多級汽輪機中，全機理想比焓降為1200 kJ/kg，各級的理想焓降之和為1230 kJ/kg ，則重?zé)嵯禂?shù)為 % 。 6．正常運行時，關(guān)于凝汽器內(nèi)真空的形成，判斷下列四個答案中哪一個是正確答案？（B） A. 抽氣器抽成的 B. 蒸汽在較低的溫度下凝結(jié)形成的 C. 凝結(jié)水泵將水從凝汽器內(nèi)抽出形成的 D. 汽輪機的末級葉片比較長，蒸汽膨脹得比較充分形成的。抽汽器的主要類型有：射水式抽汽器、射汽式抽汽器和水環(huán)式真空泵。16．凝汽器的熱力特性指什么？答：凝汽器壓力隨進入凝汽器的蒸汽量Dc、進入凝汽器的冷卻水量Dw和冷卻水進入凝汽器時的進口溫度的變化而變化的規(guī)律，稱為凝汽器的熱力特性。14．從保證機組長期安全運行角度對凝汽器提出了什么要求？答：（1）凝汽器的密封性要好； （2）冷卻水管應(yīng)有足夠的抗腐蝕能力； （3）要減小凝結(jié)水中的含氧量。（2）從保證機組長期安全運行角度提出的要求：凝汽器的密封性要好；冷卻水管應(yīng)具有足夠的抗腐蝕性；減少凝結(jié)水中的含氧量。 （3）為減小凝汽器的過冷度，設(shè)計凝汽器時力求冷卻水管束排列合理，加強凝汽器的密封性；機組運行時，選用合適的抽氣器并監(jiān)視確保正常工作，減少漏入空氣，避免氣阻增大，同時還要保證凝結(jié)水水位不至過高，使凝汽器處于較好的工作狀態(tài)。？過冷度太大對機組運行有何危害？在凝汽器設(shè)計和運行中如何減小過冷度？答：（1）凝結(jié)水的溫度比凝汽器喉部壓力下的飽和溫度低的數(shù)值，稱為凝汽器的過冷度。答：溫度分布曲線為：蒸汽水δttw1⊿tActstAtw2其中，ts表示蒸汽凝結(jié)溫度，且ts=⊿t +tw1 +δt ；tw1表示冷卻水進口處溫度，tw2表示冷卻水出口溫度，⊿t = tw2 tw1，為冷卻水溫升?？諝獾奈：τ校嚎諝庾璧K蒸汽放熱，使傳熱系數(shù)降低，從而使升高，真空降低；空氣分壓力Pa使Pc升高，使真空降低；空氣使凝結(jié)水過冷度增大；凝結(jié)水中溶入氧量增大，使管道腐蝕加劇。當冷卻水量Dw一定時，Δt=αDc，則蒸汽負荷降低時，α是常數(shù)，Δt正比于Dc降低；另外，由得，當Dw一定，α是常數(shù)時，隨Dc的降低而減小；在水溫不變的情況下，可知ts=+Δt+tw1減小，則蒸汽分壓力降低，由總壓力Pc與Ps近似相等可知，此時凝汽器內(nèi)壓力降低，真空升高。也就是說，凝汽器的最佳真空是由汽輪發(fā)電機組輸出功率的增加量與循環(huán)水泵耗功的增加量之差來確定的。答：汽輪機凝汽設(shè)備的組成圖如下所示：汽輪機排汽抽氣器工作介質(zhì)冷卻水汽氣混合物凝結(jié)水12341——凝汽器；2——抽氣器；3——循環(huán)水泵；4——凝結(jié)水泵任務(wù)：(1) 在汽輪機的排汽口建立并維持規(guī)定的真空度，以提高循環(huán)效率； (2) 將汽輪機的排汽凝結(jié)成潔凈的凝結(jié)水，回收工質(zhì)。答：在其它條件不變的情況下，如增加冷卻水量，則凝汽器的真空就會提高，汽輪發(fā)電機組輸出的功率就會增加，但同時循環(huán)水泵的耗功也會增加，當汽輪發(fā)電機組輸出功率的增加量與循環(huán)水泵耗功的增加量之差達到最大時，即凝汽器達到了最佳真空。 答：凝汽器入口壓力與空氣抽出口的壓力的差值是蒸汽空氣混和物的流動阻力。三、簡答題答：進入凝汽器的冷卻水量與進入凝汽器的蒸汽量的比值稱為凝汽器的冷卻倍率。 真空 ， 凝結(jié)水過冷度 ， 凝結(jié)水含氧量 ， 水阻 ， 空冷區(qū)排出的汽氣混合物的過冷度 。，機組滿負荷時除氧效果 較好 ，機組低負荷時除氧效果 較差 。第四章 汽輪機的凝汽設(shè)備一、單項選擇題： 【 C 】A. 冷卻被抽出的空氣B. 避免凝汽器內(nèi)的蒸汽被抽走C. 再次冷卻凝結(jié)被抽出的蒸汽和空氣混合物D. 降低空氣分壓力，將引起凝結(jié)水含氧量： 【 A 】A. 增大 B. 減小C. 不變 D. 無法確定，是為了保證冷卻水管有足夠的： 【 B 】A. 熱膨脹 B. 剛度C. 撓度 D. 強度 ，凝汽器傳熱端差冬季的比夏季大的可能原因是： 【 B 】 A. 夏季冷卻水入口溫度t1升高B. 夏季冷卻水管容易結(jié)垢C. 冬季冷卻水入口溫度t1低，凝汽器內(nèi)真空高，漏氣量增大D. 冬季冷卻水入口溫度t1低，冷卻水管收縮，凝汽器中空氣分壓力的升高將使得傳熱端差 【 A 】A. 增大 B. 減小C. 不變 D. 可能增大也可能減小 ，汽輪機排汽焓和凝結(jié)水比焓分別為2450 kJ/kg和300 kJ/kg，, 則其冷卻水溫升為 【 D 】A. ℃ B. ℃C. ℃ D. ℃ 【 C 】A. 提高真空 B. 提高傳熱效果C. 減小凝結(jié)水過冷度 D. 提高循環(huán)水出口溫度，當凝汽量為500T/h時，所需的循環(huán)水量 【 D 】A. T/h B. 500 T/hC. 1000 T/h D. 20000 T/h。此時各壓力級蒸汽的流量和理想焓降都相應(yīng)增大，則蒸汽對動葉片的作用力增加，會導(dǎo)致葉片過負荷，并使機組的軸向推力相應(yīng)增大。因此對機組初壓和調(diào)節(jié)級汽室壓力的允許上限值有嚴格的限制。若初壓升高過多，而保持調(diào)節(jié)閥開度不變，由于此時流量增加，軸向推力增大，并使末級組蒸汽的理想焓降增大，會導(dǎo)致葉片過負荷。初壓升高時，所有承壓部件受力增大，尤其是主蒸汽管道、主汽門、調(diào)節(jié)閥、噴嘴室、汽缸等承壓部件，其內(nèi)部應(yīng)力將增大。采用節(jié)流調(diào)節(jié)的機組，若保持功率不變，初壓升高時，所有調(diào)節(jié)閥的開度相應(yīng)減小，在相同條件下，進汽節(jié)流損失大于噴嘴調(diào)節(jié)。當初壓增加時，一個調(diào)節(jié)閥關(guān)小，其節(jié)流損失增大，故汽輪機的內(nèi)效率略有降低。此時進汽量雖增大，但由于進汽量的相對變化小于機組功率的相對變化，故熱耗率相應(yīng)減小，經(jīng)濟性提高，反之亦然。對于不同背壓的級組，背壓越高，初壓改變對功率的影響越大。23．主蒸汽壓力變化，對機組安全經(jīng)濟運行有何影響？答：在初壓變化時，若保持調(diào)節(jié)閥開度不變，此時除少數(shù)低壓級之外，絕大多數(shù)級內(nèi)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。在第一調(diào)節(jié)閥全開而第二調(diào)節(jié)閥剛要開啟時，級的壓力比最小，故此時調(diào)節(jié)級理想焓降達到最大值。（3）調(diào)節(jié)級：調(diào)節(jié)級前后壓力比隨流量的改變而改變，其理想焓降亦隨之變化。此時級的壓力比增大，級內(nèi)理想焓降減小，而且末級的壓力比和理想焓降變化最大。由于在工況變化流量下降時，汽輪機的排汽壓力變化不大，級前壓力減小較多。而且速度比偏離最佳值愈遠，級內(nèi)效率愈低。當流量減小，級前蒸汽溫度降低，中間級的理想焓降減小，其速度比和反動度相應(yīng)增大。此時級內(nèi)蒸汽的理想焓降不變，級的速度比和反動度也不變，故級效率不變。 （1）中間級：在工況變化時，壓力比不變是中間級的特點。21．為什么可以利用研究噴嘴變工況特性的結(jié)果分析動葉柵變工況特性？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(shù)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(yīng)使用相對速度w?？s放噴嘴的變工況與漸縮噴嘴的差別是：當出口壓力大于設(shè)計工況下背壓時，在噴嘴出口截面或噴嘴漸擴部分將產(chǎn)生沖波，速度系數(shù)大大降低。答：對于凝汽式汽輪機，負荷即流量變化時，各中間級焓降基本不變，因而反動度不變，各級前后壓差與流量程正比，即汽輪機軸向推力與流量成正比；同時，末級不遵循此規(guī)律，調(diào)節(jié)級的軸向推力也是隨部分進汽度而改變的，且最大負荷時，軸向推力最大，但調(diào)節(jié)級和末級其軸向推力在總推力中所占比例較小，一般忽略，認為凝汽式汽輪機總軸向推力與流量成正比，且最大負荷時軸向推力最大。由圖可見，定壓運行時排汽溫度下降近60度，表明高壓缸各級的溫度變化較大，熱應(yīng)力和熱變形較大，負荷變化時，靈活性和安全性較差；滑壓運行下，排氣溫度保持在320度左右，即負荷變化時，高壓缸熱應(yīng)力和熱變形很小，從而增強了機組調(diào)峰的靈活性和安全性。答：如圖：以高壓缸在設(shè)計工況和75%設(shè)計負荷的熱力過程線為例進行說明。 W1uC1C11W11’W11當比焓降增大時，則有，故由上可知反動度降低。答：級的反動度變化主要是速比變化引起的，固定轉(zhuǎn)速汽輪機圓周速度不變，此時反動度隨級的比焓降變化。同時，流量增大還將使軸向推力增大。若調(diào)節(jié)汽門開度不變，則除壓升高，致使新汽比容減小、蒸汽流量增大、功率增大、零件受力增大。動葉的蒸汽作用力正比于流量和比焓降之積，因此此時調(diào)節(jié)級受力最大，是最危險工況。，為什么？ 答：調(diào)節(jié)級最危險工況為：第一調(diào)節(jié)汽門全開，而其他調(diào)節(jié)汽門全關(guān)的情況。使用條件為：保持設(shè)計工況和變工況下通汽面積不變。 這種配汽方式具有如下特點：部分進汽，e﹤1,滿負荷時，仍存在部分進汽，所以效率比節(jié)流配汽低；部分負荷時，只有那個部分開啟的調(diào)節(jié)汽門中蒸汽節(jié)流較大，而其余全開汽門中的蒸汽節(jié)流已減小到最小，故定壓運行時的噴嘴配汽與節(jié)流配汽相比，節(jié)流損失較少，效率較高，？ 答：1—鍋爐；2—汽輪機；3—發(fā)電機；4—凝汽器；5—給水泵，并說明其使用的條件。答：進入汽輪機的所有蒸汽都通過一個調(diào)節(jié)汽門，然后進入汽輪機的配汽方式。 答：汽輪機在偏離設(shè)計參數(shù)的條件下運行，稱為汽輪機的變工況。 答：級內(nèi)噴嘴和動葉出口氣流速度均小于臨界速度。 答：汽輪機發(fā)電機組的功率與汽耗量間的關(guān)系曲線。答：汽輪機的進汽壓力隨外界的負荷增減而上下“滑動”。，全機軸向推力與流量成 正比 。，節(jié)流損失 少 ，效率 高 。，流量變化時級的理想比焓降 不變 ，反動度 不變 。第三章 汽輪機在變動功況下的工作一、單項選擇題？ 【 C 】A. 排汽壓力大于1個大氣壓 B. 有冷源損失C. 能供電和供熱 D. 沒有凝汽器二、填空題，主汽壓力 滑動 ，主汽溫度 基本不變 。高壓缸 軸承 中低壓缸 低壓缸軸承 圖 某汽輪機汽缸分布圖 解：軸向推力以高壓側(cè)指向低壓側(cè)為正，則總的軸向推力為： =（N）推力軸承瓦塊上所承受的壓力為：由已知得，軸承工作面最大能承受的壓力。軸承工作面最大能承受的壓力N/cm2，中低壓部分N，試判斷推力瓦工作的安全性。8．一臺多缸凝汽式汽輪機如圖所示，推力軸承位于高、中壓缸之間，它共有10個瓦塊，每塊面積。解：機組總的軸向推力： （N）推力軸承瓦塊上所承受的壓力為： 由已知得，軸承工作面最大能承受的壓力。根據(jù)級的計算，已知其速度三角形為：m/s，m/s，m/s。（重?zé)嵯禂?shù)）解： 由和，可在hs圖上查得，蒸汽初始焓kJ/kg； 第一級理想出口焓kJ/kg； 汽輪機的理想出口焓kJ/k