汽机专业培训教材

第一篇 汽机专业基础知识 ............................................................. 5

1.什么是表压力?什么是绝对压力? ................................................... 5 2.什么是真空?什么是真空度? ....................................................... 5 3.什么是经济真空? 什么是极限真空? ................................................ 5 4.气体的比容 与压力、温度有什么关系? ............................................. 5 5.什么是汽化现象?什么是凝结现象? ................................................. 6 6.什么是过热蒸汽?什么是蒸汽的过热度? ............................................. 6 7.什么是焓? ...................................................................... 6 8.什么是熵? ...................................................................... 6 9.什么是液体的汽化潜热? .......................................................... 6 10.什么是凝结热? ................................................................. 6 11.汽化热与凝结热有什么关系? ..................................................... 6 12.什么是循环热效率?它说明了什么? ................................................ 6 13.卡诺循环是由哪些过程组成的?它在 T--S 图上如何表示？ ............................ 6 14.卡诺循环的热效率怎样计算? ..................................................... 7 15.朗肯循环是通过哪些设备实现的?各热力设备在热力循环中起什么作用? ................. 7 16.怎样在 T --S 图上表示朗肯循环? ................................................ 7 17.什么叫汽耗率?汽耗率的计算公式是怎样的?......................................... 8 18.什么是热耗率? 凝汽式汽轮机的热耗率怎样计算? .................................... 8 19.什么是导热? ................................................................... 8 20.什么是对流换热? ............................................................... 8 21.什么是热辐射? ................................................................. 8 22.什么叫热应力? ................................................................. 8 23.什么叫金属疲劳? ............................................................... 8 24.什么是金属的蠕变?蠕变过程分哪几个阶段？........................................ 9 25.什么是离心泵的特性曲线? ....................................................... 9 26.什么是离心式泵的比例定律? ..................................................... 9 27.什么是汽蚀? 泵汽蚀时有什么现象发生?............................................ 9 第二篇 汽轮机本体及控制 ............................................................ 10

1.汽轮机本体是由哪些部分组成的? ................................................. 10 2.什么是冲动式汽轮机? 什么是反动式汽轮机?........................................ 10 3.什么是凝汽式汽轮机? 什么是背压式汽轮机?........................................ 10 4.简述汽轮机滑销系统的作用及滑销种类. ........................................... 10 5.大型汽轮机高压汽缸为什么采用双层结构? ......................................... 10 6.汽轮机的轴封起什么作用? 轴封有几种形式?N600型汽轮机带多少负荷时,汽轮机轴封可以完全自密封? ....................................................................... 11 7.何谓盘车装置?它的作用是什么? .................................................. 11 8.N200型汽轮机为什么设汽缸、法螺加热装置? 而N600型汽轮机不设汽缸、法螺加热装置? .. 11 9.汽轮机为什么会产生轴向推力? 运行中是怎样变化的? ................................ 11 10.轴向位移变化过大有什么危害? .................................................. 11 11.推力轴承损坏或烧坏的原因有哪些? .............................................. 12 12.引起转子轴向位移增大的原因有哪些? ............................................ 12 13.什么是相对胀差? .............................................................. 12 14.轴向位移的\零\位和胀差的\零\位如何确定? ....................................... 12 15.汽缸与转子相对膨胀在什么情况下会出现负值? ..................................... 12 16.什么是汽轮机的临界转速? ...................................................... 12 17.汽轮机在运行中胀差变化过大与哪些因素有关? ..................................... 12 18.汽轮机联轴器有什么作用?有几种类型? N200、N600型汽轮机各采用哪种类型的联轴器? . 13

19.汽轮机的轴承有几种类型?各有什么作用? ......................................... 13 20.N600型汽轮机径向轴承按结构分为几种?各有何特点? ............................... 13 21.N600型汽轮机的轴向推力是如何平衡的? .......................................... 13 22.汽轮机的调节级为什么必须采用冲动式叶片? ...................................... 13 23.推力轴承的非工作瓦块起何作用？ ............................................... 14 24.200MW汽轮机为什么要改造? ..................................................... 14 26.200MW机组增容改造发电机出力增加多少?损耗增加多少?多发电量靠什么？ ............ 14 27.200MW机组改造的必要性和可靠性？ .............................................. 14 28．MOORE，APACS硬件配置图及说明？ .............................................. 14 29．MOORE，APACS模拟量I/O模板信号系统主要特点？ ................................. 14 30．MOORE，APACS系统可达到的主要指标？ .......................................... 15 31.自动控制回路的控制面板由哪几部分组成，如何操作？ ............................. 15 32. 如何操作阀门(模拟量与开关量)? ............................................... 15 33.分散控制系统DCS从软件上划分为几部分,请说出各部分中英文名称? .................. 16 34.简述操作员站的启停步骤? ...................................................... 16 35.用图表说明APACS模拟量I/O模板通道及信号,开关量I/O模板通道及信号? .............. 16 36.数字电液调节DEH系统具有哪些功能? ............................................. 16 37.数字电液调节DEH系统的基本运行方式有哪几种? ................................... 16 第三篇 汽轮机调速、保护及油系统 .................................................... 17

1.汽轮机调速系统的作用是什么？ .................................................. 17 2.汽轮机调速系统应满足哪些条件？ ................................................ 17 3.汽轮机调速系统的基本工作原理是什么？ .......................................... 17 4.N200型汽轮机调速系统高压油动机反馈错油门的作用是什么？ ........................ 17 5.什么是调速系统的速度变动率？什么是调速系统的迟缓率？ .......................... 17 6.N200型汽轮机调速系统同步器的作用有哪些？ ...................................... 17 7.N200型汽轮机调速器的主要作用是什么? ........................................... 18 8.N200型汽轮机调速系统调速器错油门的作用是什么? ................................. 18 9.N200型汽轮机调速系统中间错油门的作用是什么? ................................... 18 10.调速系统油动机的作用是什么? .................................................. 18 11.N200型汽轮机调速系统的动态校正器是如何定义的?它的作用是什么? ................. 18 12.N200型汽轮机调速系统微分器的作用是什么? ...................................... 18 13.调速系统在空负荷下不能维持额定转速的原因有哪些? .............................. 18 14.汽轮机的调节方式有哪些? ...................................................... 19 15.N600型汽轮机DEH控制系统的功能是什么? ......................................... 19 16.N600型DEH控制系统自动控制方式有哪几种? ....................................... 19 17.N600型DEH控制系统手动控制方式有哪几种? ....................................... 19 18.N600型汽轮机高中压主汽阀的控制有什么不同？ ................................... 19 19.N600型汽轮机主汽阀和调节阀控制系统中的泄油阀控制油各是什么油路？ ............. 19 20.在负荷低的时侯(约60%以下) 调速汽门跳动、负荷摆动特别大,这是什么原因? ......... 20 21.为什么有些调速系统能够维持空负荷运行,但在甩负荷后却不能维持转速在保护动作值以? 20 22.N200型汽轮机有哪些保护装置?各有什么作用?与N600型汽轮机保护相比有什么不同之处？ 20 23.危急遮断器有几种形式?它是如何动作的? ......................................... 20 24.N600型汽轮机危急跳闸保护有哪几个层次？ ....................................... 21 25.N200型汽轮机附加超速保护的作用是什么? ........................................ 21 26.为什么汽轮机运行2000小时后要做一次超速试验? .................................. 21 27.N200型汽轮机调速系统防火错油门的作用是什么? .................................. 21 28.N200型汽轮机调速系统功率限制器的作用是什么? .................................. 21 29.调速系统静态试验的目的是什么? ................................................ 21 30.在什么情况下禁止做超速试验? .................................................. 21 31.在什么情况下必须做超速试验? .................................................. 22

32.对汽轮机做超速试验时有哪些要求? .............................................. 22 33.如何做汽轮机超速试验? ........................................................ 22 34.N600型汽轮机润滑油和动力油系统为什么独立分开？ ................................ 22 35.N600型EH液压控制系统的组成及各部分的作用是什么？ .............................. 23 36.N600型EH液压控制系统中高、低压蓄能器有什么作用？ .............................. 23 37.如何防止油中进水？ ........................................................... 23 38.顶轴油系统的作用是什么？ ..................................................... 23 39.N200型汽轮机顶轴油泵、盘车装置启、停的注意事项有哪些？ ........................ 23 40.N200型汽轮机油系统投入时的注意事项有哪些？ .................................... 23 41.为什么轴承的来油管细,回油管粗?若油管过细有何影响? ............................. 24 42.影响轴承油膜的因素有哪些? .................................................... 24 43.N200型汽轮机主油泵启动排油门的作用是什么? ..................................... 24 第四篇 汽轮机的辅助设备 ............................................................ 24

1.汽轮机凝汽器有什么作用? ....................................................... 24 2.什么是凝结水的过冷度? ......................................................... 24 3.凝结水过冷度过大有什么危害? ................................................... 25 4.何谓凝汽器端差?其大小说明什么? ................................................ 25 5.凝汽器铜管漏泄的原因有哪些? ................................................... 25 6.叙述N600型汽轮机双背压凝汽器是怎样形成的？..................................... 25 7.N600型汽轮机双背压凝汽器的优点有哪些？ ........................................ 25 8.N600型汽轮机凝结水系统在除盐精处理装置后为何设置凝升泵？ ....................... 25 9.凝汽器真空下降的原因有哪些？ .................................................. 25 10.凝汽器真空下降有哪些危害？ ................................................... 26 11.N200型汽轮机真空系统射水泵的作用是什么?射水抽气器的作用是什么？ ............... 26 12.N600型汽轮机2BE型水环机械真空泵的工作原理是什么？ ............................. 26 13.凝结水再循环管为什么从轴封冷却器后接出,而不从凝结水泵出口接出? ................ 26 14.凝结水再循环管为什么要接至凝汽器上部?......................................... 26 15.凝汽器水位升高的原因有哪些? .................................................. 26 16.凝汽器水位升高有什么危害? .................................................... 27 17.除氧器作用是什么? ............................................................ 27 18.除氧水箱有什么作用? 水箱应符合什么条件? ....................................... 27 19.除氧器运行中振动的原因有哪些？ ............................................... 27 20.除氧器滑压运行有何优缺点？ ................................................... 27 21.除氧器定压运行有何优缺点？ ................................................... 27 22.加热器的作用是什么? .......................................................... 28 23.加热器运行时为什么要保持一定水位? ............................................ 28 24.什么是加热器端差? ............................................................ 28 25.加热器疏水冷却器起什么作用? .................................................. 28 26.运行中怎样判断加热器铜管有无漏泄? ............................................ 28 27.N200型汽轮机#2、#3低压加热器投、停的注意事项有哪些？ .......................... 28 28.N200型汽轮机高压加热器投、停的注意事项有哪些？ ................................ 28 29.循环水泵为什么不采用高转速? .................................................. 29 30.给水泵液力偶合器的作用是什么? 它有哪些优点? ................................... 29 31.液力偶合器的工作原理是什么? .................................................. 29 32.给水泵的暖泵方式有几种? 有什么不同?........................................... 29 33.给水泵的暖泵时间是如何规定的? ................................................ 29 34.80CHTA/4型给水泵平衡装置的作用是什么？........................................ 29 35.给水泵设置再循环的作用？ ..................................................... 30 36.80CHTA/4型给水泵机械密封装置的结构特点及工作原理是什么？ ...................... 30 37.N600型汽轮机采用小汽轮机作原动机来驱动给水泵有何优点？ ........................ 30

38.NGZ83.6型汽轮机的配汽方式如何？ .............................................. 30 39.NGZ83.6型汽轮机的转速调节原理是什么？ ........................................ 30 40.给水泵汽轮机MEH控制系统的功能是什么？ ........................................ 31 41.给水泵汽轮机MEH控制方式有几种？ .............................................. 31 42.汽轮机旁路系统的作用如何？ ................................................... 31 第五篇 汽轮机的运行 ................................................................ 31

1.什么是机组的合理启动方式? ..................................................... 31 2.滑参数启动方式有几种? ......................................................... 31 3.机组滑参数启动的优点有哪些? ................................................... 32 4.机组禁止启动或并网条件有哪些？ ................................................ 32 5.什么叫负温差启动？为什么要尽量避免采用负温差启动？ ............................ 33 6.汽轮机冷态启动过程中应注意哪些问题? ........................................... 33 7.机组热态启动要遵守的原则有哪些? ............................................... 33 8.机组热态滑参数启动的特点有哪些？ .............................................. 33 9.汽轮机在冷态启动与带负荷过程中,为什么要控制上下缸温差? ........................ 33 10.汽轮机启动暖机及升速、加负荷时间是依据哪些因素决定的? ........................ 34 11.暖机的目的是什么?高速暖机和低速暖机各有何优缺点? ............................. 34 12.汽轮机启动过程时，何时向轴封供汽？为什么？ ................................... 34 13.N600型汽轮机采用ATC方式启动时中速暖机结速的判据是什么？ ...................... 34 14.N600型汽轮机启动过程中阀切换时应注意什么？ ................................... 34 15.N600型汽轮机冷态启动为什么要进行中速暖机?操作员自动方式启动时，在什么情况下开始暖机计时? ......................................................................... 34 16.汽轮机定速后为什么应尽快使机组并网? .......................................... 35 17.汽轮机启动后为什么要进行低负荷暖机? .......................................... 35 18.汽轮机冲转时为什么凝汽器真空会下降? .......................................... 35 19.汽轮机启动时为什么排汽缸温度会升高? .......................................... 35 20.汽轮机启动时上下汽缸温差大的原因是什么? ...................................... 35 21.启动汽轮机时为什么规定排汽温度不允许超过120度? ............................... 35 22.汽轮机冲转前为什么要抽真空？真空过高过低有何影响？ ........................... 36 23.为什么真空降低到一定数值时要紧急停机? ........................................ 36 24.N200型汽轮机启动时，何时停调速油泵?应注意什么问题? ........................... 36 25.主机真空降低为什么排汽缸温度会升高?空负荷和带负荷时排汽温度限额为多少?为什么规定不一样? ......................................................................... 36 26.造成汽轮机转子弯曲的原因有哪些? .............................................. 36 27.如何防止汽轮机叶片断裂事故的发生? ............................................ 36 28.引起汽轮机胀差过大的原因有哪些？ ............................................. 37 29.汽轮机胀差过大有什么危害？ ................................................... 37 30.提高机组运行经济性的措施有哪些? .............................................. 37 31.甩负荷试验的目的是什么?方法如何? ............................................. 37 32.何为油膜振荡? ................................................................ 37 33.油膜振荡具有哪些特征? ........................................................ 38 34.为防止大轴弯曲应采取哪些技术措施? ............................................ 38 35.停机方式有几种?如何运用不同的停机方式? ....................................... 38 36.什么是滑参数停机？采用它的目的是什么？ ....................................... 38 37.机组滑参数停机的主要优点有哪些？ ............................................. 38 38.机组何时采用额定参数停机?要进行哪些操作? ..................................... 38 39.机组何时采用滑参数停机?滑参数停机成败的关键是什么? ........................... 39 40.汽轮机打闸后为什么不立即关闭轴封供汽门,而要待转子静止真空降至零时才关闭轴封供汽门? ............................................................................. 39 41.汽轮机打闸后，低压胀差有何变化？ ............................................. 39

42.为什么在转子静止时严禁向轴封送汽? ............................................ 39 43.连续盘车时间过长是否好?盘车时间如何规定较为合理? .............................. 39 44.汽轮机停机后转子最大弯曲度在什么地方?在哪段时间启动最危险? .................... 39 45.停机后为什么转子静止后油泵尚须运行一段时间? ................................... 40 46.为什么在汽轮机打闸后转速下降很快,而低转速时却下降很慢? ........................ 40 47.汽轮机紧急停止条件有哪些？ ................................................... 40 48.汽轮机故障停止条件有哪些? .................................................... 40 49.汽轮机在什么情况下需立即破坏真空停机?......................................... 41 50.怎样测绘和分析N200型汽轮机的惰走曲线和惰走时间? ............................... 41

第一篇 汽机专业基础知识

1.什么是表压力?什么是绝对压力?

用压力表测量压力所得的数值,是高于大气压力的数值,即表压力.它指的是在大气压力的基础上测得的压力值. 将大气压力计算在的数值才是压力的真正数值,工程上称这个压力为绝对压力. 表压力和绝对压力的关系如下:

P表 = P绝 --- B 或 P绝 = P表 + B 式中 P表----------工质的表压力 P绝----------工质的绝对压力

B--------------当时当地的大气压力(近似等于1工程大气压).

2.什么是真空?什么是真空度?

当密闭容器中的压力低于大气压力时,称低于大气压力的部分为真空.

用百分数表示的真空,叫真空度.即:用测得的真空数值除以当地大气压力的数值再化为百分数. 用公式表示: h真空

真空度 = --------------×100% h大气

3.什么是经济真空? 什么是极限真空?

所谓经济真空是提高真空使汽轮发电机增加的负荷与循环水泵多消耗的电功率之差为最大时的真空.

如真空再继续提高,由于汽轮机末级喷嘴的膨胀能力已达极限,汽轮机的功率不再增加,此时真空称为极限真空.

4.气体的比容 与压力、温度有什么关系?

气体的比容与压力、温度有密切的关系,当温度不变,压力提高时,气体的比容 缩小;如果压力保持不变,只提高温度,则气体的体积膨胀,比容增大.它们之间的关系式为: Pv = RT

式中 P ------- 压力; v ------- 比容; T ------- 绝对温度; R ------- 气体常数.

5.什么是汽化现象?什么是凝结现象?

物质从液态变为汽态的过程叫汽化.汽化方式有两种:蒸发;沸腾. 物质从汽态变为液态的现象叫凝结.

在一定的压力下,液态的沸点也就是蒸汽的凝结温度.凝结与汽化是两个相反的热力过程.

6.什么是过热蒸汽?什么是蒸汽的过热度?

在同一压力下,对饱和蒸汽再加热,则蒸汽温度开始上升,超过饱和温度,这时的蒸汽就叫过热蒸汽.

过热蒸汽的温度与饱和蒸汽的温度之差叫蒸汽的过热度.过热度越大,则表示蒸汽所储存的热能越多,对外做功的能力越强.

7.什么是焓?

焓是汽体的一个重要的状态参数.焓的物理意义为:在某一状态下汽体所具有的总能量,它等于能和压力势能之和.

8.什么是熵?

熵是热力学中的一个导出参数.熵的微小变化起着有无传热的标志作用.熵的引入可以方便地反映出热力过程热量的转换及循 环的热效率.

9.什么是液体的汽化潜热?

在定压下把1千克的饱和水加热成1千克干饱和蒸汽所需要的热量,叫做该液体的汽化潜热.

10.什么是凝结热?

在定压下,1千克蒸汽完全凝结成同温度的水所放出的热量叫做凝结热.

11.汽化热与凝结热有什么关系?

在一定的压力和温度下,液体的汽化热与相同压力、温度下的凝结热相等,即在温度相等、压力相同的情况下,1千克饱和蒸汽凝结时放出的热量等于1千克饱和水汽化时所吸收的热量.

12.什么是循环热效率?它说明了什么?

工质每完成一个热力循环所做的有功和工质在每个热循环过程中从热源吸收的热量的比值叫做循环热效率. 循环热效率说明了循环中热能转变为功的程度,效率越高,说明工质从热源吸收的热量转变为有用功的比例越高;反之,效率越小,说明转变为有用功的热量越少.

13.卡诺循环是由哪些过程组成的?它在 T--S 图上如何表示？

卡诺循环是由两个可逆的定温过程和两个可逆和绝热过程组成的.它在 T---- S 图上所示.

1---2 过程是可逆的等温吸热过程; 2---3 过程是可逆的绝热膨胀过程; 3---4 为可逆的等温放热过程; 4---1 为可逆的绝热压缩过程.

14.卡诺循环的热效率怎样计算?

卡诺循环热效率用η卡表示.

q1--- q2 T1(S2--- S1) --- T2(S2--- S1) η卡 = --------------- = -------------------------------------- q1 T1(S2 --- S1) T1--- T2 = --------------- = 1 --- ------- T1 T1 式中 η卡 ------------- 卡诺循环热效率;

q1 ------------- 工质由高温热源吸收的热量, 焦耳/千克 ; q2 ------------- 工质向低温热源放出的热量, 焦耳/千克 ; T1 ------------- 高温热源的绝对温度, K ; T2 ------------- 低温热源的绝对温度, K ; 在相同的温度围,卡诺循环的热效率最高,但总是小于1.

15.朗肯循环是通过哪些设备实现的?各热力设备在热力循环中起什么作用?

朗肯循环是火力发电厂的基本热力循环,它是通过蒸汽锅炉、汽轮机、凝汽器和给水泵这四个主要热力设备实现的.

各热力设备所起的作用如下:

(1) 锅炉的作用: 锅炉包括省煤器、炉膛水冷壁和过热器,它将给水定压加热,最终产生过热蒸汽,即主蒸汽,然后通过主蒸汽管路送入汽轮机;

(2) 汽轮机的作用: 蒸汽进入汽轮机进行绝热膨胀做功,将热能转变为机械能,做完功的排汽排入凝汽器; (3) 凝汽器的作用:将汽轮机的排汽加以冷却,使其在定压下凝结成饱合水,其压力等于汽轮机排汽压力 (4) 给水泵将凝结水进行绝热压缩,升高压力送回锅炉,送入锅炉的水称为给水.

16.怎样在 T --S 图上表示朗肯循环?

如图所示: 4 --- 5 --- 6 --- 1 过程是工质 (水) 在锅炉中被定压加热、汽化和过热过程; 1 --- 2 过程是过热蒸汽在汽轮机中等熵膨胀做功过程; 2 --- 3 过程是做完功的蒸汽 (排汽) 排入凝汽器中定压凝结放热过程; 3 --- 4 过程是凝结水在给水泵中等熵压缩过程.