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汽轮机基本知识 1、简述汽轮机的工作原理？ 汽轮机是利用蒸汽热能来做功的旋转式原动机，它工作进行两次能量转换，即先将蒸汽的热能转换成动能，使蒸汽的流速提高，然后再将蒸汽的动能转换成转子转动的机械能。其基本原理就是力的冲动作用原理和反动作用原理。 2、汽轮机是如何分类的？ 按热力过程分： （1）凝汽式汽轮机：余汽做完功全排入凝汽器。 （2）背压式汽轮机：蒸汽做完功后，以高于大气压的压力排出，供工业或采暖用汽。 （3）调整抽汽式汽轮机：抽出部分做过功的蒸汽供工业或采取用汽，其余排入凝汽器。 （4）中间再热式汽轮机：蒸汽在汽轮机若干级内做功后，用导汽管将其全部引入锅炉再次加热到一定温度，然后又回到汽轮机内继续做功。 3、汽轮机设备包括哪些设备？ （1）汽轮机本体 A、配汽机构：主蒸汽导汽管、自动主汽阀、调速汽阀。 B、转动部分：主轴、叶轮、叶片、拉筋、围带、联轴器和紧固件。 C、静止部分：汽缸、滑销系统、隔板、隔板套、喷嘴（静叶片）、汽封、轴承。 （2）调节系统 调速器、油动机、滑阀、调节阀、主油泵、辅助油泵。 （3）凝汽及抽汽系统 凝汽器、凝结水泵、抽汽器、循环水泵。 （4）回热加热系统 低压加热器、高压加热器、疏水泵。 4、为了保证气轮机设备安全运行，汽轮机装有哪些保护装置？（四大保护） 超速保护、轴向位移（串轴）保护、低油压保护、低真空保护。 5、汽缸的作用是什么？ 汽缸的作用主要是将汽轮机的通流部分与大气隔开，保证蒸汽在汽轮机内完成做功过程，此外，它还要支撑汽轮机的某些静止部件（隔板、喷嘴室、汽封套等）承受它们的重量。 6、汽轮机油的作用是什么？ 润滑、冷却、调节、密封。 7、低油压保护装置的作用是什么？ 润滑系统的润滑油必须具有一定油压。若油压过低将导致润滑油膜破坏，不但要损坏轴瓦切能造成动静之间摩擦等恶性事故。因此在汽轮机的油系统中都装有低油压保护装置，起作用是： （1）润滑油低于正常要求数值时，首先发出信号，提醒运行人员注意并及时采取措施。 （2）油压继续下降至某一数值时，自动投入辅助油泵，提高油压。 （3）辅助油泵启动后，油压仍继续下跌到某一数值时，应打闸停机，并停止盘车。 8、低真空保护装置的作用是什么？ 汽轮机运行中，由于各种原因造成真空降低，真空降低不仅会影响汽轮机的出力和降低热经济，而且真空降低越多还会因汽温度升高和轴向推动增加影响汽轮机的安全。因此，较大功率的汽轮机均装有低真空保护装置。当真空降低到一定数值时，发出报警信号；真空降至规定的极限值时，能自动停机。 9、超速保护装置的作用有哪些？ 汽轮机转速超过额定转速的110-112%时，超速保护装置动作，自动关闭主汽阀和调速汽阀，紧急停机，起到保护设备安全的作用。 10、轴向位移保护装置起什么作用？有几种形式？ 当轴向位移达到一定数值时，发出报警信号，当轴向位移达到危险值时，保护装置动作，切断汽源停机。 轴向位移保护装置主要有液压式和电磁式。 11、汽轮机喷嘴的作用是什么？ 其作用是把蒸汽的热能转变成动能，也就是使蒸汽膨胀降压，增加流速，按一定的方向喷射出来进入动叶片内做功。 12、什么叫盘车装置？有几种类型？ 汽轮机启动前或停机后，用来盘动转子的装置称为盘车装置，一般可分为手动和电动两种。 13、投入盘车的步骤是怎样的？ 需投入盘车时应： （1）启动辅助油泵，以保证润滑用油。 （2）拔出保险箱，然后将手轮向左推，同时手盘电动机转子，使游离齿轮与大齿轮啮合。 （3）启动按钮，盘车装置就能带动转子转动。 14、什么是调速器？ 汽轮机调节系统的感应结构是感受汽轮机的转速变化，将其转变成其他的物理量的变化，如位移、油压或电压的变化并传递给下一个机构。这种感受汽轮机转速变化的机构成为调速器。 15、同步器的作用是什么？ （1）单机运行时，转速在任何负荷下都保持在额定值。 （2）机组并列运行时，将负荷在机组之间重新分配，维持电网频率不变。 （3）机组并网前，调整机组空转转速，使其与电网频率一致。 同步器之所以起这样的作用，是因为它能够平移调节系统的静态特性曲线。 16、凝汽设备由哪几部分组成的？ 主要由凝汽器、凝结水泵、循环水泵、抽气器以及它们之间的连接管道和附件组成。 17、抽汽器的作用是什么？其类型有几种？ 抽汽器的作用就是将凝汽器中的空气及不凝结气体不断的抽出，保持凝汽器的良好真空。 它有两种类型：射水抽气器和射汽抽气器。 18、加热器可分为哪几种？ （1）按不同的传热方式分：混合式加热器和表面式加热器 （2）按位置不同分：除氧器之前的加热器，称为低压加热器； 除氧器之后的加热器，成为高压加热器。 19、轴封加热器的作用是什么？ 轴加的作用是防止轴封蒸汽从汽轮机轴端逸至机房或漏入油系统中。同时又利用轴封的热量加热凝结水，减少损失。 20、电厂常用的疏水装置有？ 浮子式疏水器、疏水调节阀、U行管水封等。 21、除氧器的作用是什么？ 除氧器的作用：除去锅炉给水的氧气及其它气体，保证给水品质，同时它又是回热系统中一个混合加热器，起到加热给水的作用。它还有汇集汽流和水流的作用。 22、什么是凝结水泵？ 用来排出汽机凝汽器中凝结水的水泵叫凝结水泵。一般安装两台，一台进行，一台备用。 23、什么是循环水泵？ 在发电厂中，向凝汽器供给冷却汽轮机排汽的循环水的水泵叫循环水泵。 24、盘车什么时间投入？什么时间停止盘车？ 当转子停止时（机组启动前），应立即投入盘车装置。一般当调节汽室降至250℃以下时，可停止连续盘车后，还要保持一段时间的间断盘车，即过半小时过一小时把转子盘动180°，直到调节汽室汽缸温度降到150℃为止。 25、汽轮机的停止方式有哪几种？ 汽轮机停机分正常停机和故障停机两大类。故障停机又可分为紧急故障停机和一般故障停机。 26、什么是汽轮机的额定参数和滑参数启动？ 额定参数启动时，电动主闸阀新蒸汽参数在整个启动过程中始终保持在额定值，一般适用与母管制供汽的汽轮机。滑参数启动时，电动主闸阀前的新蒸汽参数随转速、负荷的升高而滑升，汽轮机定速并网后，调节阀处于全开状态，这种启动方式通常在单元制供汽的汽轮机中采用。 27、什么是汽轮机的冷态启动和热态启动？ 凡停止在12小时以内再启动或前汽缸复速处上缸壁温度在300℃左右，下缸壁温度在250℃左右，则作为热态启动。其他情况均按冷态启动。 28、汽轮机启动前为什么要进行疏水？ 启动前，暖管暖机时蒸汽遇冷马上凝结成水，凝结水不及时排出，高速流动的蒸汽就会把水夹带到汽缸内造成水冲击，严重时引起汽轮机的振动。因此，开机前必须打开疏水门。 29、汽轮机启动前为什么要先抽真空？ （1）汽轮机启动前，汽轮机内部已存在着空气，机内的压力相当于大气压力，如果不先抽真空，空气无法凝结，因而排汽压很大，在这种情况下开机时，必须要有很大的蒸汽量来克服汽轮机及发电机轴承中的磨擦阻力和惯性力，才能冲动转子，这样就使叶片的冲击力增大。 （2）转子被冲动后，由于凝汽器内存在空气，使排汽与冷却水中间的热交换效果降低，结果排气温度升高，使汽轮机后汽缸内部零件变形，凝汽器内背压增高，也会使凝汽器安全门动作。所以，启动前必须先抽真空。 30、汽轮机发生严重超速时应如何处理？ （1）立即手打危机保安器，破坏真空，紧急停机，并检查调速汽门，自动主汽门，抽汽逆止门是否关闭，否则应设法关闭。 （2）如转速仍然上升时，迅速关闭电动隔离门及抽汽电动门。 31、高压辅助油泵的作用是什么？ 高压辅助油泵（又称启动油泵、调速油泵），其作用是在主油泵不能正常工作时，供给调节、保护系统和润滑系统用油。 32、低压辅助油泵的作用是什么？ 低压辅助油泵（又称事故油泵、润滑油泵），其作用是在汽轮机发生事故，主油泵不能供给润滑用油时，向润滑系统供油，以及汽轮机停止后供给盘车所需要的润滑油。 33、注油器的作用是什么？ 将小流量的高压转换成大流量的低压油，对主油泵的入口或润滑系统供油。注油器通常不止在油箱里，可使油均匀地吸入吸油室，又避免漏入空气。 34、冷油器的作用是什么？ 冷油器是一种表面式热交换器，其作用是降低润滑油的温度，是润滑油温在35~45℃之间。 35、什么叫汽轮机的“级”？ 在汽轮机中由喷嘴和与它组合的动叶栅所组成的基本做功单元叫“级”。 36、哪些情况下禁止汽轮机启动或投入运行? 1)调节系统不能维持空负荷或甩负荷后不能将机组转速控制在危急保安器动作转速之内. 2)当危急保安器及各保护装置动作不正常,以及主汽门调节汽门,抽汽逆止门卡涩关闭不严密. 3)主要表计不齐备或指示不正常. 4)交直流油泵不能正常投入运行. 5)盘车装置不能正常运行. 6)油系统不正常或油质不合格,油箱油量不足. 37、汽轮机停止前的准备工作是什么？ 1)试验交流油泵和直流油泵是否正常,不正常不允许停机. 2)试验盘车装置是否正常. 3)活动自动主气阀,其动作应灵活无卡涩现象. 4)准备好必备的工具,停机操作票以及做好各岗位间的联系. 38、什么叫汽轮机组的故障或事故? 汽轮发电机组的正常运行方式遭到各种破坏的情况称为故障,凡正常运行工况遭到破坏,被迫降低设备出力,减少或停止了对外供电,或造成设备损坏,人身伤亡时称为事故. 39、汽轮机发生事故处理的原则是什么? 1)发生事故时,运行人员应迅速解除对人身和设备的危险,找出发生事故的原因,消灭故障. 2)保持非故障设备的继续运行,必要时增加非故障设备的负荷,以保证对用户正常供热、供电. 3)设备保证厂用电的正常供应. 40、汽轮机进水进冷气的原因有哪些? 1)来自锅炉的主要蒸汽系统: 锅炉运行工况不稳情况下,由于误操作或调节系统失灵,使蒸汽温度或汽包水位失去控制,都有可能使水和蒸汽进入汽轮机;汽轮机在启动过程中,没有充分暖管,疏水不能畅通排出,会导致蒸汽管道内集凝结水而进入汽轮机. 2)来自抽汽系统: 在高压加热水管破裂,保护装置失灵,都可能使水经抽汽管返回汽轮机内造成水冲击事故.另外除氧器满水也可能顺抽汽管道倒回到汽轮机内. 3)来自汽封系统: 机组在启动中汽封系统暖管和疏水不充分,可将积水带到轴封内.在停机时,当切换设备用轴封汽源,如果处理不当也可能使轴封供汽带水. 4)来自凝汽器: 在停机后,如果化学水补水门没有关闭,就会发生凝汽器满水和汽缸进水.其后果往往是大轴弯曲和汽缸变形. 5)来自汽轮机本体及有关的疏水系统: 应合理布置疏水系统,防止疏水进入汽缸. 41、发生水冲击的主要征象有那些? 1)进汽汽温急剧下降; 2)从汽管法兰盘、轴封冒汽信号管、轴封、汽缸结合面冒出白色的湿汽或溅出水点; 3)清楚的听到汽管内有水击声; 4)轴向位移增大,推力瓦乌金温度和出口油温将上升; 5)机组振动逐渐剧烈,机组发生金属噪声和冲击声. 42、引起汽轮机严重超速的原因是什么? 调整系统有缺陷: 1)调节汽阀卡涩,不能正常关闭或泄漏量过大.除机构故障外,主要是蒸汽品质不良,门杆结垢,运行中又未定期活动汽门,不能及时发现和清理. 2)抽汽逆止阀动作不灵或不严.使加热器内蒸汽返回汽轮机内引起超速. 3)调节系统动态特性不良,如调节系统迟缓率过大或调节部件卡涩等. 4)调节系统整定不当,速度变动率过大或同步器调整范围不合适,或配汽机构膨胀间隙不符合要求等. 汽轮机超速保护系统故障: 1)危急保安器不动作或动作转速过高,可能由于重锤或飞环导杆卡涩引起,也可能是脱扣器间隙过大,不能使危急遮断器滑阀动作; 2)危急遮断器滑阀卡涩,自动主汽门和调节汽门卡涩. 运行操作不当: 1)油质管理不善油中带水,使调节和保护部套锈蚀卡涩. 2)汽水品质不良蒸汽带垢,使调节汽阀和自动主汽门门杆或其他部位积盐结垢,形成卡涩或关闭不严. 3)超速试验操作不当,使转速飞升过快. 4)运行操作中,同步器调整超过了规定调整范围,使调节部套失去脉动,从而造成卡涩. 43、汽轮机滑销系统的作用是什么？种类有哪些? 滑销系统是保证汽缸定向自由膨胀并能保持轴线不变的一种装置. 按安装位置和不同的作用可分为:横销、纵销、立销、猫爪横销、角销(压板)和斜销六种 44、汽轮机的内部损失有几项、外部损失有几项? 内部损失: 1)、进汽机构的节流损失 2)、排汽管压力损失 3)、汽轮机的级内损失 外部损失: 1)、端部轴封漏汽损失 2)、汽缸散热损失 3)、机械损失 45、什么叫汽轮机的“级”? 在汽轮机中由喷嘴和与它组合的动叶栅所组成的基本做功单元叫“级”. 46、汽轮机调节系统的作用是什么? 1)使汽轮机的输出功率与外界负荷保持平衡 2)维持汽轮机转速在规定范围内 47、叶轮是由哪几部分组成?作用是什么? 汽轮机叶轮一般由轮缘、轮面和轮毂等几部分组成.叶轮的作用是用来装置叶片,并传递汽轮力在叶栅上产生扭矩. 48、汽轮机调节系统的组成? 1)转速感应机构 2)传动放大(反馈)机构 3)配汽执行机构 49、汽轮机动静部分摩擦及大轴的原因是? 1)动静间隙安装,检修调整不当 2)动静部套加热或冷却时,膨胀或收缩不均匀. 3)受力部分机械变形超过允许值. 4)推力轴承或主轴损坏. 5)机组强烈振动. 6)转子套装部件松动有位移. 7)通流部分的部件损坏或硬质杂物进入通流部分. 8)在转子弯曲或汽缸严重变形的情况下强行盘车. 50、什么叫汽轮机变工况？ 实际运行中由于各种原因不能始终保持在设计工况下运行这种与设计条件不符的运行方式称为汽轮机边工况. 51、大型汽轮机组的典型事故有哪些？
52、汽轮机的转子由哪几部分组成？ 主轴、叶轮、叶片、推力盘、轴套、联轴器以及带动转速彪、调速器、主油泵的蜗杆等组成。 53、转轮式转子按结构可分为那几种？ 有套装式转子、整体锻造式转子、组合式转子和焊接式转子。 54、什么叫做纯凝汽式汽轮机？ 蒸汽在汽轮机内做功后，除有一部分轴封漏气外，全部排入凝汽器，在热力系统中没有回热抽汽及回热加热器的汽轮机称为纯凝汽式汽轮机。 55、什么叫做背压式汽轮机？ 蒸汽在汽轮机内做功后，以高于大气压力被排入排汽室，以供热用户采暖或工业用，这种形式的汽轮机称为背压式。 56、常见的平衡汽轮机推力的方法有几种？ 1）、采用平衡孔 2）、采用转鼓和平衡活塞 3）、采用反向流动布置 4）、采用推力轴承。 57、什么叫做刚性转子、、什么叫做挠性转子？ 刚性转子是指工作转速低于临界转速的汽轮机转子，它在启动过程中没有共振现象产生。 挠性转子是指工作转速高于临界转速的汽轮机转子，这种转子在启动过程中有临界转速出现。 58、在运行中，叶轮受到哪些力？ 1）叶轮自身和叶片零件的质量引起的巨大离心力。 2）温差引起的热应力。 3）动叶传来的切向力和轴向力。 4）叶轮两边蒸汽的压差和叶片、叶轮振动时的交变应力。 59、汽轮机供油系统的主要设备有哪些？ 主要有：主油泵、主油箱、冷油器、减压阀、滤油器、注油器、交流油泵和直流油泵等。、 60、泵的基本性能参数有哪些？ 由流量、扬程、功率、效率、转速、比转数、允许吸上真空高度、允许汽蚀余量。 61、离心泵由哪几部分组成的？ 由转子部分、静体部分、密封装置、及平衡装置等 转子部分包括叶轮、轴及轴套等部件 静体部分包括吸入室、压出室及多级泵的导叶。 密封装置由内密封装置和外密封装置。 平衡装置包括径向推力平衡和轴向推力平衡。 62、离心泵启动前需要哪些操作？ 1）、充水 2）、送密封冷却水 3）、进行暖泵 4）、泵机组各系统及相关阀门所处位置符合运行规程规定 5）、开启润滑油系统 6）、汽动泵小汽轮机按启动程序应进行的启动前的准备工作 7）、给水泵前置泵已处于正常准备工作 8）、液力联轴器操纵机构正常，勺管置于规定的启动位置。 63、什么叫做扬程？ 单位质量液体通过泵后机械能的增加，即泵吸入及压出的液体单位能量之差称为泵的扬程，又称为全扬程。 64、给水泵的作用是什么？它的特点是什么？ 作用：将经过低压加热器和除氧器的凝结水，升压后经过高压加热器，锅炉省煤器等，送入汽包。 特点是具有扬程高、大容量、大功率、高效率、运行平稳、安全可靠等特点。 减少离心泵吸入管路的压力损失的措施有哪些？ 1）、采用最短的吸入管路 2）、减少不必要的管路附件，如弯头、阀门等； 3）、减少管内流速等。 65、冷却塔的工作原理？ 在凝汽器中吸热后的循环水经冷却塔中央竖井、分水槽、喷嘴、溅碟、填料变为细小水滴均匀飞溅下落，在下落过程中放热后落入水池，经循环泵送入凝汽器中重新使用，冷空气依靠塔身所形成的自拔力由塔的下部吸入并与水流交换热量后向上流动，吸热后的空气由顶部排入大气实现热交换。 66、 循环水泵的作用？ 供给凝汽器循环水，以及辅冷却用水，工业水。 67、在汽轮机组启动过程中，造成凝结器真空缓慢下降的原因有？ 1.汽轮机轴封压力不正常 2.凝结器热水井水位升高 3.凝结器循环水量不足 4.处于负压区域内的阀门状态误开（或误关） 5.轴封加热器满水或无水 68、在汽轮机组正常运行中，造成凝结器真空缓慢下降的原因有？ 1.射水池的水温升高，抽气器工作失常 2.轴封加热器排汽管积水严重 3.凝结器汽侧抽气管积水 4.凝结水位升高 5.运行人员或检修人员工作过程中发生失误、造成凝结器真空缓慢下降 6.在做与真空系统有关的安全措施时，凝结器真空缓慢下降 7.运行中机组低压加热器汽侧无水 69、什么叫汽轮机甩负荷? 甩负荷分为两种，一种是主动甩负荷：当电网提供的有功大大小于系统需要的有功，主动甩掉部分不重要的负荷，提高电网供电质量。一种是故障甩负荷，发生这种事故的原因除了电网不正常之外，发电机的主开关跳闸、汽机主汽门脱扣等都是引起该事故的原因。当电站突然甩去大量负荷时，二回路蒸汽流量急剧下降，使一回路冷却剂温度及压力迅速上升。这就是甩负荷事故。 70、甩负荷的象征有哪些？ 1.汽轮机有功表为零，主蒸汽流量指示为零； 2.自动主汽门和调速汽门关闭； 3.高、中、低压旁路迅速开启； 4.某种保护信号发出报警； 5.后汽缸温度升高。 |
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