汽轮机试题与答案 下载本文

【 B 】 A. 夏季冷却水入口温度t1升高B. 夏季冷却水管容易结垢 C. 冬季冷却水入口温度t1低,凝汽器内真空高,漏气量增大 D. 冬季冷却水入口温度t1低,冷却水管收缩

5.在其它条件不变的情况下,凝汽器中空气分压力的升高将使得传热端差?t 【 A 】

A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 可能增大也可能减小

6.某凝汽器的冷却倍率为80,汽轮机排汽焓和凝结水比焓分别为2450 kJ/kg和300 kJ/kg,冷却水的定压比热为4.1868kJ/kg, 则其冷却水温升为 【 D 】

A. 3.2℃ B. 4.2℃ C. 5.4℃ D. 6.4℃ 7.凝汽器采用回热式凝汽器的目的是 【 C 】

A. 提高真空 B. 提高传热效果 C. 减小凝结水过冷度D. 提高循环水出口温度

8.某凝汽设备的循环水倍率为40,当凝汽量为500T/h时,所需的循环水量为 【 D 】

A. 12.5 T/h B. 500 T/h C. 1000 T/h D. 20000 T/h

9.下列哪个因素是决定凝汽设备循环水温升的主要因素。 【 A 】

A. 循环水量 B. 凝汽器的水阻 C. 凝汽器的汽阻 D. 冷却水管的排列方式

10.关于凝汽器的极限真空,下列说法哪个正确? 【 B 】 A. 达到极限真空时,凝汽器真空再无法提高B. 达到极限真空时,汽轮机功率再无法提高 C. 达到极限真空时,汽轮机综合效益最好D. 以上说法都不对 11.凝汽器的冷却倍率是指 【 A 】 A. 进入凝汽器的冷却水量与进入凝汽器的蒸汽量之比 B. 进入凝汽器的蒸汽量与进入凝汽器的冷却水量之比

C. 冷却水在凝汽器中的流程次数 D. 冷却水吸热量与蒸汽放热量之比 12.在其它条件不变的情况下,进入凝汽器的蒸汽量减少,则 【 B 】 A. 凝汽器的真空度降低 B. 凝汽器的真空度提高 C. 凝汽器的真空度不变 D. 真空度变化不能确定 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 14.凝结水过冷度增大的可能原因是 【 A 】 A. 凝汽器水位过高 B. 冷却水量减少 C. 冷却水量增加 D. 冷却水管结垢

15.抽汽器有 射汽抽汽器 、 射水抽汽器 和 水环式真空泵 三种型式。

16.真空除氧过程中,机组满负荷时除氧效果 较好 ,机组低负荷时除氧效果 较差 。 17.相同条件下,冬季与夏季相比,凝汽器效果较好的是 冬季 。

18.评价凝汽器优劣的指标有 真空 , 凝结水过冷度 , 凝结水含氧量 , 水阻 , 空冷区排出的汽气混合物的过冷度 。

19.短喉部射水抽汽器中,当外界压力增大时,真空度 降低 。 20.凝汽器的冷却倍率

答: 进入凝汽器的冷却水量与进入凝汽器的蒸汽量的比值称为凝汽器的冷却倍率。 21.凝汽器的过冷度

答:凝结水的温度比凝汽器喉部压力下的饱和温度低的数值,称为凝汽器的过冷度。 22.凝汽器的汽阻

答:凝汽器入口压力与空气抽出口的压力的差值是蒸汽空气混和物的流动阻力 。 23.多压凝汽器

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。 24.画图并说明汽轮机凝汽设备的组成及其任务。(7分)

- 11 -

答:汽轮机凝汽设备的组成图如下所示: 汽轮机排汽 抽气器工作介质

1

冷却水

2

汽气混合

物 3 4

凝结水

1——凝汽器;2——抽气器;3——循环水泵;4——凝结水泵

任务:(1) 在汽轮机的排汽口建立并维持规定的真空度,以提高循环效率;

(2) 将汽轮机的排汽凝结成洁净的凝结水,回收工质 25.最佳真空

答:在其它条件不变的情况下,如增加冷却水量,则凝汽器的真空就会提高,汽轮发电机组输出的功率就会增加,但同时循环水泵的耗功也会增加,当汽轮发电机组输出功率的增加量与循环水泵耗功的增加量之差达到最大时,即凝汽器达到了最佳真空。

26.汽轮机在负荷不变的情况下运行,凝汽器真空逐渐下降,分析可能存在哪些原因? 答: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

27.试述凝汽器的最佳真空是如何确定的。

答:在其它条件不变的情况下,如增加冷却水量,则凝汽器的真空就会提高,汽轮发电机组输出的功率就会增加,但同时循环水泵的耗功也会增加,当汽轮发电机组输出功率的增加量与循环水泵耗功的增加量之差达到最大时,就说凝汽器达到了最佳真空。也就是说,凝汽器的最佳真空是由汽轮发电机组输出功率的增加量与循环水泵耗功的增加量之差来确定的。

28.在冷却水量一点的前提下,当汽轮机负荷减小时,凝汽器真空将如何变化?为什么? 答:凝汽器内压力Pc,近似认为等于蒸汽分压力Ps,可由蒸汽凝结温度ts确定。当冷却水 量Dw一定时,Δt=αDc,则蒸汽负荷降低时,α是常数,Δt正比于Dc降低;另外,由

??t?AcKDc得,当Dw一定,α是常数时,?t随Dc的降低而减小;在水温不变的情

e4187Dw?1况下,可知ts=?t+Δt+tw1减小,则蒸汽分压力降低,由总压力Pc与Ps近似相等可知,此时 凝汽器内压力降低,真空升高。

29.凝汽器中空气的主要来源有哪些?空气的存在对凝汽器的工作有什么影响?

答:空气的来源有:新蒸汽带入汽轮机的空气;处于真空状态下的低压各级与相应的回热 系统、排汽缸、凝汽设备等不严密处漏入的。

空气的危害有:空气阻碍蒸汽放热,使传热系数降低,从而使?t升高,真空降低;空 气分压力Pa使Pc升高,使真空降低;空气使凝结水过冷度增大;凝结水中溶入氧量增大,

- 12 -

使管道腐蚀加剧。

30.什么是凝结水的过冷度?过冷度太大对机组运行有何危害?在凝汽器设计和运行中如何减小过冷度? 答:(1)凝结水的温度比凝汽器喉部压力下的饱和温度低的数值,称为凝汽器的过冷度。

(2)当过冷度很大时,真空降低,凝结效果较差;同时,过冷度增大还会使凝结水中含氧量增

大,增加了对低压管道的腐蚀。

、 (3)为减小凝汽器的过冷度,设计凝汽器时力求冷却水管束排列合理,加强凝汽器的密封性;

机组运行时,选用合适的抽气器并监视确保正常工作,减少漏入空气,避免气阻增大,同时还要保证凝结水水位不至过高,使凝汽器处于较好的工作状态。 31.画出表面式凝汽器中蒸汽和冷却水的温度沿冷却面的分布曲线,标注曲线上各特征端点的符号,并注释符号的意义。 答:温度分布曲线为:

蒸汽 δt 水 t

⊿t t tw2 stw1 Ac A

其中,ts表示蒸汽凝结温度,且ts=⊿t +tw1 +δt ;tw1表示冷却水进口处温度,tw2表示冷却水出口温度,⊿t = tw2- tw1,为冷却水温升; δt为凝汽器端差;Ac表示凝汽器总传热面积。

第五章

1.调频叶片

答:对于有些叶片要求其某个主振型频率与某类激振力频率避开才能安全运行,这个叶片对这一主振型称为调频叶片。 2.不调频叶片 答:对有些叶片允许其某个主振型频率与某类激振力频率合拍而处于共振状态下长期运行,不会导致叶片疲劳破损,这个叶片对这一主振型成为不调频叶片。

3.耐振强度 答:表示材料在承受动应力时的一种机械性能。在某一温度和某一静压力下试件在空气环境中,作弯-弯试验,循环107次不被破坏可承受的最大动应力。 4.安全倍率 答:表征叶片抵抗疲劳破坏的系数。

5.叶片的动频率 答:考虑离心力影响后的叶片震动频率。

6.热应力 答:汽轮机主要零件不能按照温度的变化规律进行自由胀缩,即热变形受到约束,则在零件内部引起应力,这种由温度引起的应力称为热应力。

7.分析说明不调频叶片的安全准则。 答:不调频叶片的动应力幅值应小于许用耐振强度,即:

?d??a*ns;我们一般认为叶片的激振力幅值正比于作用在该叶片的蒸汽弯曲应力,动应力

是激振力引起的,因此叶片的动应力幅值也正比于蒸汽弯曲应力,即:??Cd?s.b;由两

d - 13 -

?a*?Cdns?式可得到:s.b

??a*?a*用比值作为评价动强度的指标,考虑其影响因素后,可对它们进行修正用

??s.b?s.b??a*?Ab?≥[Ab]

??s.b??表示,?其比值定义为安全倍率,用Ab表示,即不调频叶片的安全准则为:

7.简述转子临界转速的概念与物理意义。 答:概念:启动或停机过程中出现振幅峰值的转速,称为临界转速。由高到低分别为第一、第二…第n阶临界转速。物理意义:转速为转子横向振动的自振频率时,由于转子弯曲力与弹性回复力平衡,而偏心引起的偏心力无力平衡使振幅增大。 8.为保证调频叶片的长期安全运行,应该使叶片满足哪些条件? 答:调频叶片的安全准则是:(1)叶片的自振频率要避开激振力频率一定范围;

(2)还要求安全倍率大于某一许用值。 9.指出影响等截面自由叶片自振静频率的因素有哪些?如何影响的? 10.指出叶片最危险的三种共振并画出单个叶片最危险振型。

答:叶片最危险的三种共振为:切向A0型振动的动频率与低频激振力频率kn合拍时的共振; 切向B0型振动的动频率与高频激振力频率znn相等时的共振;切向A0型振动的动频率与znn 相等时的共振。

单个叶片最危险振型为A0型:

11.分析说明转子找平衡的两个线性条件是什么?

答:转子找平衡的两个线性条件是:在转子转速一定,阻尼系数一定时,

(1) 转子振动振幅与不平衡质量大小成正比; (2) 偏心离心力超前振幅的相位角为一常数。

第六章

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 2.急保安器的动作转速是______ 【 C 】 A. 3050rpm~3200 rpm B. 3200rpm~3300 rpmC. 3300rpm~3360 rpmD. 3360rpm~3450 rpm 3.液转换器的作用是: 【 C 】 A. 将发电机电功率信号转换为液压信号B. 将发电机电压信号转换为液压信号 C. 将电信号转化为液压信号D. 将测得的转速信号转换为液压信号

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PA和PB,则 【 C 】

A. PA=PB B. PA<PB C. PA>PB D. 无法确定 5.般规定液压调节系统的迟缓率应小于 【 B 】 A. 0.05% B. 0.5% C. 1%D. 5%

6.轮机甩全负荷时,机组动态最大转速一般不能超过额定转速的百分之多少? 【 B 】

- 14 -

A. (104~106)%B. (107~109)%C. (110~112)% D. (112~115)%

7.向位移保护的作用是 【 A 】

A. 防止汽轮机动静部件轴向碰撞 B. 防止机组发生火灾 C. 防止汽轮机超速 D. 防止汽轮机转子振动超限

8.步器对汽轮机转速的调整范围是 【 D 】

A. -2%~+5% B. -3%~+5% C. -4%~+5% D. -5%~+7%

9.液压调节系统中油质发生变化时,下列哪个参数不会受到影响? 【 D 】

A. 汽门动作可靠性 B. 迟缓率 C. 错油门动作可靠性 D. 速度变动率 10.EH调节系统指的是 【 D 】 A. 机械式调节系统B. 液压式调节系统C. 模拟量电液调节系统D. 数字式电液调节系统 11.300MW并网运行的机组的δ=6%,在电网频率从49.8Hz升到50Hz时,机组的功率变化为【 A 】 A. 20MW B. 12MW C. 10MW D. 15MW 12.定调速汽门关闭速度的因素是 【 A 】

A. 油动机时间常数 B. 速度变动率C. 中间容积时间常数D. 转子飞升时间常数 13.液压调节系统的迟缓率一般要求 【 B 】 A. 小于0.03%~0.05%B. 小于0.3%~0.5% C. 小于3%~5%D. 小于30%~50% 14.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 15.强机组的一次调频能力,应采取下列哪些措施 【 A 】

A. 减小速度变动率 B. 增大速度变动率 C. 上移静态特性曲线 D.下移静态特性曲线 16.间再热器的使用对汽轮机调节的影响有 【 D 】 A. 机炉流量不匹配 B. 主蒸汽参数波动大 C. 甩负荷时不容易超速 D. 中、低压缸功率滞后

17.列哪个部件属于汽轮机调节系统的组成部分? 【 C 】

A. 自动主汽门 B. 超速保险 C. 油动机 D. 危急遮断油门

18.轮机的安全保护装置包括 超速保护装置 、 轴向位移保护装置 、 低压油保护装置和安全防火保护 。 19.汽轮机调节系统速度变动率的表达式为???nmax?nmin?n0?100%。

20.台机组带额定负荷与电网并列运行,机组的额定转速为3000r/min,由于电网事故,该机组甩负荷至零,如果调节系统的速度变动率δ=5%,则该级组甩负荷后的稳定转速应是 3150r/min 。 21.次调频

答:二次调频就是在电网周波不符合要求时,操作电网中的某些机组的同步器,增加或减少他们的

功率,使电网周波恢复正常。 22.节系统的动态过渡时间 答:调节系统受到扰动后,从调节过程开始到被调量与新的稳定值偏差小于允许值时的最短时间称为调节系统的动态过渡时间。 23.次调频 答:因电负荷改变而引起电网频率变化时,电网中全部并列运行的机组均自动地按其静态特性承担一定的负荷变化,以减少电网频率的改变,称为一次调频。 24.调速系统的迟缓率 答:在同一功率下,转速上升过程与转速下降过程的特性曲线之间的转速差和额定转速之比的百分

- 15 -