1、 全国高等教育自学考试教材 电厂汽轮机 绪论及第一章习题及题解 编写：傅忠广 朱萍 李艳秋 华北电力大学动力系 2001 年 8 月 电厂汽轮机绪论及第一章习题及解答第 页（共 17 页） 2 电厂汽轮机习题（绪论、 1 章） 一、 问答题 : 1 按工作原理、热力过程特性、蒸汽流动方向、新蒸汽参数等对汽轮机进行分类，汽轮机可分为哪些类型？按新蒸汽参数分类时，相应类型汽轮机的新汽压力等级是什么？ 2 国产汽轮机型号的表示方法是什么？ 3 根据国产汽轮机型号的表示方法，说明下列汽轮机的型号提供了汽轮机设备的哪些基本特征？ （ 1） CB25-8.82/0.98/0.118 （ 2） CC25-8
2、.82/0.98/0.118-1 （ 3） CB25-8.83/1.47/0.49 （ 4） N300-16.7/537/537 4 汽轮机中哪些部件是转动的？哪些部件是静止不动的？ 5 汽缸的作用是什么？ 6 简述蒸汽在汽轮机中的能量转换过程？ 7 试绘图说明最简单的发电厂生产过程示意图？ 8 蒸汽对动叶片冲动作用原理的特点是什么？ 9 蒸汽对动叶片反动作用原理的特点是什么？ 10 根据蒸汽在汽轮机内能量转换的特点，如何划分汽轮机级的类型？各种类型级的特点是什么？ 11 什么是动叶的速度三角形？ 12 如何根据喷嘴汽流出汽角计算速度级、纯冲动级与反 动级的最佳速比？ 13 汽轮机的调节级为什
3、么要采用部分进汽？如何选择合适的部分进汽度？ 14 试述汽轮机级内有哪些损失？造成这些损失的原因是什么？ 15 如何减小级内漏汽损失？ 16 简述轴向推力的平衡方法。 17 简述汽封的工作原理？ 18 何为汽轮机的进汽机构节流损失和排汽阻力损失？在热力过程线（焓 熵图）上表示出来。 二、 名词解释 19 汽轮机的级 20 反动度。 21 滞止参数 22 临界压比 23 轮周效率。 24 级的余速损失 25 最佳速度比。 26 部分进汽度。 27 级的相对内效率 三、 单项选择 28 电厂常用汽轮机属于下列那种类型？ 电厂汽轮机绪论及第一章习题及解答第 页（共 17 页） 3 A. 离心式 B.
4、 轴流式 C. 辐 流式 D. 周流式 29 保证转子相对于静子的正确轴向位置的是： A. 支持轴承 B. 轴封 C. 汽缸 D. 推力轴承 30 汽轮机的轴向位置是依靠 _确定的？ A. 靠背轮 B. 轴封 C. 支持轴承 D. 推力轴承 31 火力发电厂汽轮机的主要任务是： A. 将热能转化成电能 B. 将热能转化成机械能 C. 将电能转化成机械能 D. 将机械能转化成电能 32 具有一定压力和温度的蒸汽在喷嘴中膨胀时 A. 压力下降，速度下 降 B. 压力上升，速度下降 C. 压力下降，速度上升 D. 压力上升，速度上升 33 级的反动度是： A. 蒸汽在动叶通道内膨胀时的理想焓降与蒸汽
5、在整个级的滞止理想焓降之比。 B. 蒸汽在动叶通道内膨胀时的理想焓降与蒸汽在整个级的理想焓降之比。 C. 蒸汽在动叶通道内膨胀时的实际焓降与蒸汽在整个级的滞止理想焓降之比。 D. 蒸汽在动叶通道内膨胀时的实际焓降与蒸汽在整个级的理想焓降之比。 34 通常当级的焓降很大、喷嘴出口速度很高时采用： A. 纯冲动级 B. 带反 动度的冲动级 C. 复速级 D. 反动级 35 汽轮机的级中做功能力最大的级为： A. 纯冲动级 B. 带反动度的冲动级 C. 复速级 D. 反动级 36 反动级动叶入口压力为 P1，出口压力为 P2，则 P1 和 P2 有 _关系。 A. P1 P2 B. P1 P2 C.
6、 P1 P2 D. P1=0.5P2 37 已知蒸汽在汽轮机某级的滞止理想焓降为 40 kJ/kg，该级的反动度为 0.187，则喷嘴出口的理想汽流速度 为 A. 8 m/s B. 122 m/s C. 161 m/s D. 255 m/s 38 假设喷嘴前的蒸汽滞止焓为 3350 kJ/kg，喷嘴出口蒸汽理想比焓值为 3304.4 kJ/kg，则喷嘴实际出口速度为 A. 9.5 m/s B. 81.3 m/s C. 81.9 m/s D. 320 m/s 39 蒸汽在某反动级喷嘴中的滞止理想焓降为 30 kJ/kg，则蒸汽在动叶通道中的理想焓降为： A. 0 kJ/kg B. 15 kJ/k
7、g C. 30 kJ/kg D. 45 kJ/kg 40 当喷嘴的压力比 n 大于临界压力比 cr 时，则喷嘴的出口蒸汽流速 C1 A. C1 Ccr D. C1 Ccr 41 当渐缩喷嘴出口压力 p1 小于临界压力 pcr 时，蒸汽在喷嘴斜切部分发生膨胀，下列哪电厂汽轮机绪论及第一章习题及解答第 页（共 17 页） 4 个说法是正确的？ A. 只要降低 p1，即可获得更大的超音速汽流 B. 可以获得超音速汽流，但蒸汽在喷嘴中的膨胀是有限的 C. 蒸汽在减缩喷嘴出口的汽流流速等于临界速度 Ccr D. 蒸汽在减 缩喷嘴出口的汽流流速小于临界速度 Ccr 42 蒸汽在喷嘴斜切部分膨胀的条件是 A
8、. 喷嘴后压力小于临界压力 B. 喷嘴后压力等于临界压力 C. 喷嘴后压力大于临界压力 D. 喷嘴后压力大于喷嘴前压力 43 下列哪个说法是正确的 A. 喷嘴流量总是随喷嘴出口速度的增大而增大； B. 喷嘴流量不随喷嘴出口速度的增大而增大； C. 喷嘴流量可能随喷嘴出口速度的增大而增大，也可能保持不变； D. 以上说法都不对 44 关于喷嘴临界流量，在喷嘴出口面积一定的情况下，请判断下列说法哪个正确： A喷嘴 临界流量只与喷嘴初参数有关 B喷嘴临界流量只与喷嘴终参数有关 C喷嘴临界流量与喷嘴压力比有关 D. 喷嘴临界流量既与喷嘴初参数有关，也与喷嘴终参数有关 45 蒸汽流动过程中，能够推动叶轮
9、旋转对外做功的有效力是 _。 A. 轴向力 B. 径向力 C. 周向力 D. 蒸汽压差 46 在其他条件不变的情况下，余速利用系数增加，级的轮周效率 u A. 增大 B. 降低 C. 不变 D. 无法确定 47 在圆周速度相同的情况下，作功能力最大的级为 A. 纯冲 动级 B. 带反动度的冲动级 C. 复速级 D. 反动级 48 在喷嘴出口汽流角 1 和圆周速度 u 相等时，纯冲动级和反动级在最佳速比下所能承担的焓降之比为 A. 1： 2 B. 2： 1 C. 1： 1 D. 1： 4 49 当各种条件相同时，冲动式汽轮机与反动式汽轮机的级数比约为： A. 2 B. 1 C. 1/2 D. 1
10、/4 50 在各自最佳速比下，轮周效率最高的级是 A. 纯冲动级 B. 带反动度的冲动级 C. 复速级 D. 反动级 51 当 最小时，级的轮周效率最大。 A. 动叶入口蒸汽相对速度 B. 动叶入口蒸汽绝对速度 C. 动叶出口蒸汽相对速度 D. 动叶出口蒸汽绝对速度 52 下列哪个措施可以减小叶高损失 A. 加长叶片 B. 缩短叶片 C. 加厚叶片 D. 减薄叶片 53 下列哪种措施可以减小级的叶高损失？ 电厂汽轮机绪论及第一章习题及解答第 页（共 17 页） 5 A. 级反动度选用较大值 B. 增加叶栅中的叶片数 C. 减小叶片高度 D. 采用部分进汽 54 部分进汽度越小，则： A. 鼓风
11、损失越小，斥汽损失越大 B. 鼓风损失越小，斥汽损失越小 C. 鼓风损失越大，斥汽损失越大 D. 鼓风损失越大，斥汽损失越小 55 汽轮机级采用部分进汽度的原因是 A. 叶片太长 B. 叶片太短 C. 存在鼓风损失 D. 存在斥汽损失 56 某列喷嘴叶栅工作段弧长为 1037mm，平均直径 1100 mm，则该级的部分进汽度为 : A. 0.3 B. 0.5 C. 0.66 D. 1 57 下列哪种损失不属于叶栅损失 A. 喷嘴损失 B. 动叶损失 C. 余速损失 D. 叶高损失 58 下列哪种措施可以减小级的叶型损失？ A. 级反动度选用较大值 B. 增加叶栅中的叶片数 C. 安装叶顶围带
12、D. 选用扭叶片 59 下列哪种措施可以减小级的扇形损失 A. 采用部分进汽 B. 采用去湿槽 C. 采用扭叶片 D. 采用复速级 60 扭曲叶片适用于汽轮机的下列哪种级？ A. 径高比比较小的级 B. 径高比比较大的级 C. 工作在湿蒸汽区的级 D. 调节级 61 下列哪种措施可以减小叶轮摩擦损失？ A. 级反动度选用较大值 B. 增加叶栅中的叶片数 C. 尽量减小叶轮与隔板间腔室的容积 D. 采用部分进汽 62 在汽轮机的低压级中，摩擦损失很小的原因是因为 较大。 A. 蒸汽比容 B. 圆周速度 C. 级的平均直径 D. 蒸汽湿度 63 降低部分进汽损失，可以采取下列哪个措施？ A. 加隔
13、板汽封 B. 减小轴向间隙 C. 选择合适 的反动度 D. 在非工作段的动叶两侧加装护罩装置 64 下列哪种措施可以减小鼓风损失？ A. 安装叶顶围带 B. 选用扭叶片 C. 减小叶片高度 D. 在无喷嘴弧段部分的动叶两侧加护罩 65 减少轴封漏汽的措施是 A. 增加轴封齿数 B. 减少轴封齿数 C. 加大轴封直径 D. 以上途径都不可以 66 在叶轮上开平衡孔，可以减小 A. 叶高损失 B. 部分进汽损失 电厂汽轮机绪论及第一章习题及解答第 页（共 17 页） 6 C. 漏汽损失 D. 湿汽损失 67 工作在湿蒸汽区的汽轮机的级，受水珠冲刷腐蚀最严重 的部位是： A. 动叶顶部背弧处 B.
14、动叶顶部内弧处 C. 动叶根部背弧处 D. 喷嘴背弧处 68 减小排汽压力损失提高机组经济性，汽轮机的排汽室通常设计成： A. 等截面型 B. 渐缩型 C. 缩放型 D. 渐扩型 69 为了安全，一般对现代凝汽式汽轮机终了的最高湿度限制不得超过： A. (9 12)% B. (12 15)% C. (15 18)% D. (18 20)% 70 提高汽轮机末级蒸汽干度，可采用下列那种方法？ A. 提高蒸汽初压 B. 降低排气压力 C. 采用回热抽汽 D. 采用再热 71 为了安全，一般对现代凝汽式汽轮机终了的最高湿度限制不得超过： A. (9 12)% B. (12 15)% C. (15 1
15、8)% D. (18 20)% 四、 多项选择 72 背压式汽轮机和调整抽汽式汽轮机的共同点包括下列哪几项？ A. 排汽压力大于 1 个大气压 B. 能发电 C. 能供热 D. 没有凝汽器 73 支持轴承的作用是 。 A. 平衡轴向推力 B. 保证对转子的支撑作用 C. 确定转子与静子的相对幅向位置 D. 维持转子相对于静子的正确轴向位置 74 级的反动度越大，则 。 A. 喷嘴的理想焓降越大 B. 动叶的理想焓降越大 C. 蒸汽对动叶栅的反动力越大 D. 蒸汽对动叶栅的冲动力越大。 75 纯冲动级内能量转换的特点是 。 A. 蒸汽只在喷嘴叶栅中进行膨胀 B. 蒸汽仅对动叶施加冲动力 C. 动
16、叶进出口蒸汽压力相等 D. 动叶理想焓降等于零 76 蒸汽通过渐缩喷 嘴的临界流量与 有关。 A. 喷嘴的出口面积 B. 级的反动度 C. 蒸汽的压力比 D. 喷嘴前滞止状态的蒸汽参数 77 已知某级喷嘴前压力为 P1 = 8.4 MPa，喷嘴后压力为 P2 = 4.45 MPa，该级蒸汽的临界压力比为 0.546，试判断该级喷嘴内的蒸汽流动状态： A. 喷嘴的蒸汽流量小于临界流量 B. 喷嘴的蒸汽流量等于临界流量 C. 喷嘴出口的汽流发生偏转 D. 喷嘴出口的汽流不发生偏转 78 蒸汽在叶片斜切部分膨胀的特点包括 A. 蒸汽汽流发生偏转 B. 其叶片前后的压力比 cr C. 其叶片前后的压力
17、比 cr D. 叶片出口可以得到超音速汽流 79 若余速在下一级中被利用，则 不变。 A. 本级的有效焓降 B. 本级的理想焓降 电厂汽轮机绪论及第一章习题及解答第 页（共 17 页） 7 C. 级的理想能量 D. 本级的余速损失 80 下列哪些措施可以减少叶高损失？ A. 增大叶栅平均直径 B. 减小叶栅的平均直径 C. 采用部分进汽 D. 采用扭曲叶片 81 下列哪些措施可以减小部分进汽损失？ A. 采用扭叶片 B. 选择合适的部分进汽度 C. 在叶轮上开孔 D. 在动叶非工作弧段加装护罩 82 下列哪些措施可以减小鼓风损失？ A. 采用扭叶片 B. 选择合适的部分进汽度 C. 在叶轮上开
18、孔 D. 在动叶非工作弧段加装护罩 83 下列哪些措施可以减小级内的漏气损失？ A. 加装隔板汽封片 B. 在动叶根部安装径向汽封片 C. 设计叶片时采用合适的反动度 D. 在叶轮上开平衡孔 84 汽轮机级内漏汽主要发生在下列哪些 部位？ A. 隔板汽封 B. 动叶顶部 C. 动叶根部 D. 叶轮轮面和隔板间隙 85 以下叙述中，正确的是 。 A. 设计时采用合适的反动度，可减小漏汽损失 B. 安装汽封片可以减少漏汽损失 C. 汽封片越多，漏汽量也就越小。 D. 纯冲动级中没有漏汽损失 86 叶轮上开平衡孔的作用是 A. 减小漏汽量 B. 减小轴向推力 C. 转子平衡 D. 减小隔板漏汽损失
19、87 湿汽损失产生的原因包括： A. 湿蒸汽在喷嘴中膨胀加速时，一部分蒸汽凝结成 水滴 B. 水珠速度低于蒸汽速度 C. 水珠撞击下级喷嘴进口内弧 D. 蒸汽的过冷损失 88 可减少湿汽损失的措施包括 A. 提高汽轮机排汽压力 B. 采用去湿装置 C. 采用扭叶片 D. 提高 初压 89 下列哪些措施可以减小湿汽损失？ A. 采用斜切喷嘴 B. 有吸水缝的空心喷嘴 C. 限制排汽湿度不得超过 12%15% D. 在叶片进汽边凹弧上镶焊硬质合金 90 为保护末级动叶片提高其抗冲蚀能力，可以采取下列哪些措施？ A. 叶片进汽边背弧上镶焊硬质合金 B. 叶片进汽 边背弧上局部淬硬 C. 将司太立合金
20、片焊在动叶顶部进汽边的背弧上 D. 加装围带 91 汽轮机调节级内存在下列哪几项损失？ A. 部分进汽损失 B. 余速损失 C. 叶高损失 D. 湿气损失 92 汽轮机高压级的主要损失有 电厂汽轮机绪论及第一章习题及解答第 页（共 17 页） 8 A. 叶高损失 B. 叶轮摩擦损失 C. 漏汽损失 D. 湿气损失 93 凝汽式汽轮机低压级可能包括下列哪几项损失？ A. 叶高损失 B. 鼓风损失 C. 扇形损失 D. 湿汽损失 94 长叶片设计成直叶片，将产生多种 附加损失，主要有 。 A. 沿叶高圆周速度不同所引起的损失 B. 沿叶高、叶片宽度不同所引起的损失 C. 沿叶高节距不同所引起的损失
21、 D. 轴向间隙中汽流径向流动所引起的损失 五、 计算题 95 已知汽轮机某纯冲动级喷嘴进口蒸汽的焓值为 3369.3 kJ/kg，初速度 c0 = 50 m/s，喷嘴出口蒸汽的实际速度为 c1 = 470.21 m/s，速度系数 = 0.97，本级的余速未被下一级利用，该级内功率为 Pi = 1227.2 kW，流量 D1 = 47 T/h，求： 1 喷嘴损失为多少 ? 2 喷嘴出口蒸汽 的实际焓？ 3 该级的相对内效率？ 96 某冲动级级前压力 p0=0.35MPa，级前温度 t0=169 C, 喷嘴后压力 p1=0.25MPa, 级后压力 p2=0.56MPa, 喷嘴理想焓降 h n =
22、47.4kJ/kg, 喷嘴损失 h n t=3.21kJ/kg, 动叶理想焓降 h b =13.4kJ/kg, 动叶损失 h b t =1.34kJ/kg, 级的理想焓降 h t=60.8kJ/kg，初始动能 hc0=0，余速动能 h c 2=2.09kJ/kg, 其他各种损失 h=2.05 kJ/kg。计算： （ 1） 计算级的 反动度 m （ 2） 若本级余速动能被下一级利用的系数 1=0.97，计算级的相对内效率 r i。 97 某反动级理想焓降 ht=62.1kJ/kg，初始动能 hc0=1.8 kJ/kg, 蒸汽流量 G=4.8kg/s，若喷嘴损失 hn =5.6kJ/kg, 动叶损
23、失 hb =3.4kJ/kg，余速损失 hc2=3.5kJ/kg，余速利用系数 1=0.5，计算该级的轮周功率和轮周效率 。 98 某级蒸汽的理想焓降为 ht = 76 kJ/kg，蒸汽进入喷嘴的初速度为 c0 = 70 m/s，喷嘴出口方向角 1 =18，反动度为 m = 0.2，动叶出汽角 2 = 1 6，动叶的平均直径为 dm = 1080 mm，转速 n = 3000 r/min，喷嘴的速度系数 = 0.95，动叶的速度系数 = 0.94，求： (1) 动叶出口汽流的绝对速度 c2 (2) 动叶出口汽流的方向角 2 (3) 绘出动叶进出口蒸汽的速度三角形。 99 已知汽轮机某级的理想焓
24、降为 84.3 kJ/kg，初始动能 1.8 kJ/kg，反动度 0.04，喷嘴速度系数 = 0.96，动叶速度系数 = 0.96，圆周速度为 171.8 m/s，喷嘴出口角 1 = 15，动叶出口角 2 = 1 3，蒸汽流量 G = 4.8 kg/s。求： 1 喷嘴出口相对速度？ 2 动叶出口相对速度？ 3 轮周功率？ 100 已知喷嘴进口蒸汽焓值 h0=3336kJ/kg，蒸汽初速度 c0=70m/s；喷嘴后理想焓值 h1t=3256 kJ/kg，喷嘴速度系数 =0.97。试计算 (1) 喷嘴前蒸汽滞止焓 (2) 喷嘴出口实际速度 电厂汽轮机绪论及第一章习题及解答第 页（共 17 页） 9
25、 101 凝汽式汽轮机的蒸汽初参数： P0=8.83 MPa，温度 t 0=530，汽轮机排汽压力 Pc=0.0034 MPa，全机理想焓降 H t = 1450 kJ/kg，其中调节级理想焓降 h tI = 209.3 kJ/kg，调节级相对内效率 Iri=0.5，其余各级平均相对内效率 IIri=0.85。假定发电机效率 g=0.98，机械效率 m=0.99。试求： (1) 该级组的相对内效率。 (2) 该机组的汽耗率。 (3) 在 hs(焓 熵 )图上绘出该机组的热力过程线。 电厂汽轮机绪论及第一章习题及解答第 页（共 17 页） 10 电厂汽轮机绪论及第一章习题解答 一、 问答题 :
26、1 答：（ 1）按工作原理可分为： 冲动式汽轮机 和 反动式汽轮机 （ 2）按热力过程特性可分为： 凝汽式汽轮机；调整抽汽式汽轮机；背压式汽轮机；中间再热式汽轮机。 （ 3）按蒸汽流动方向可分为： 轴流式 汽轮机；辐流式汽轮机 （ 4）按新蒸汽参数可分为下列几种类型，相应的压力等级同时列于下面： a. 低压汽轮机 新汽压力为 1.181.47 MPa; b. 中压汽轮机 新汽压力为 1.963.92 MPa; c. 高压汽轮机 新汽压力为 5.889.8 MPa; d. 超高压汽轮机 新汽压力为 11.7713.73 MPa; e. 亚临界汽轮机 新汽压力为 15.6917.65 MPa; f
27、. 超临界汽轮机 新汽压力超过 22.16 MPa; 2 答：国产汽轮机产品型号的表示方法是： 额定功率是指 在额定工况下汽轮机连续运行时，在汽轮发电机输出端所发出的最大功率。 3 答：（ 1） 该汽轮机为：抽汽背压式；汽轮机的额定发电容量为： 25 MW；汽轮机的新蒸汽压力为 8.82 MPa ; 调整抽汽的压力为： 0.98 MPa ；背压为： 0.118 MPa；汽轮机按原设计制造。 （ 2）该汽轮机为：两次调整抽汽式；汽轮机的额定发电容量为： 25 MW；汽轮机的新蒸汽压力为 8.82 MPa ; 两次调整抽汽的压力分别为： 0.98 MPa 和 0.118 MPa；汽轮机按第一次变性
28、设计制造。 （ 3）该汽轮机为：抽 汽背压式；汽轮机的额定发电容量为： 25 MW；汽轮机的新蒸汽压力为 8.83 MPa ; 调整抽汽的压力为： 1.47 MPa；背压为 0.49 MPa；汽轮机按原设计制造。 （ 4）该汽轮机为：凝汽式；汽轮机的额定发电容量为： 300 MW；汽轮机的新蒸汽压力为 16.7 MPa，新蒸汽温度为 537，再热蒸汽温度为 537；汽轮机按原设计制造。 4 答：转动部分包括：主轴、叶轮、动叶等；静止部分包括：汽缸、隔板、静叶、轴承等。 5 答： 汽缸的作用是形成一个空间容纳蒸汽在中流动和转子在其中旋转，并支持装在汽缸内的其 它部分。 6 答：蒸汽的热能 蒸汽的动能 汽轮机转子旋转的机械能 7 答： 变型设计序数 蒸汽参数 额定功率（ MW） 汽轮机型号（代号）
