1、汽机专业 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 . 将大气压力计算在内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 :
2、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 = -1 00% 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
3、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
4、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 ,它等于内能和压力势能之和 . 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、
5、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.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
6、 : (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 . 14.什么叫汽耗率 ?汽耗率的计算公式是怎样的 ? 汽轮发电机组每发出 1千瓦小时的电能所消耗的蒸汽量称为汽耗率 .用字母 d 表示 . 计算公式 :
7、 d = D/Nf 式中 d - 汽耗率 , 千克 /千瓦 ?时 ； D - 汽轮机每小时的汽耗量 , 千克 /时 ； Nf - 发电量 , 千瓦 . 18.什么是热耗率 ? 凝汽式汽轮机的热耗率怎样计算 ? 汽轮发电机组每发 1 千瓦小时的电能 ,所需要的热量叫热耗率 .用字母 q 表示 . 计算公式 : q = d ( io - t ) 式中 q - 热耗率 , 千焦 /千瓦 ?时 ； d - 汽耗率 , 千克 /千瓦 ?时 ； io- 蒸汽初焓 , 千焦 /千克 ； t - 给水焓 , 千焦 /千克 . 15.什么是导热 ? 直接接触的物体或物体本身各部之间的热量传递现象叫导热。 火力发
8、电厂中常见的导热现象如管壁、汽缸壁、汽包壁内外表面间的热量传递 . 16.什么是对流换热 ? 流动的流体与固体壁面之间的热量交换或流动的流体与流体之间的热量交换 均称为对流换热 .火力发电厂中常见的对流换热现象如 :烟气对省煤器； 工质对水冷壁；汽机排汽对凝汽器铜管；循环水对铜管；空气对暖器等 . 17.什么是对流换热 ? 流动的流体与固体壁面之间的热量交换或流动的流体与流体之间的热量交换均称为对流换热 .火力发电厂中常见的对流换热现象如 :烟气对省煤器； 工质对水冷壁；汽机排汽对凝汽器铜管；循环水对铜管；空气对暖器等 . 18.什么是热辐射 ? 波长在 0.4 - 40 微米的射线能被物体吸
9、收后又可能转变为热能 ,这样的射线叫热射线 .热射线传播热能的 过程叫热辐射 .热辐热是一种不需要物质直接接触而进行的热量传递方式 .如火电厂中 ,炉膛内火焰与水冷壁屏式过热式 ,墙式再热式之间的传热 . 19.什么叫热应力 ? 对厚重的金属部件受单向加热和冷却时 ,其各部分的温度是不均匀的 ,这样 ,热膨胀也不均匀 .作为部件的整体是有连续性的 ,各部分之间有着相互约束和牵制的作用力 ,这使热的部分膨胀不出去而受到压缩；冷的部分被拉长 ,因而在部件内部产生了应力 .这种由于加热不均而产生的应力称为热应力 . 20.什么叫金属疲劳 ? 金属材料在长期交变应力的作用下 ,虽然应力数值 远比强度极
10、限小 ,但是仍能使金属材料遭到破坏 ,这种现象称为金属疲劳 .汽轮机在启动、停机过程中 ,如果蒸汽温度变化较大 ,与金属温差加大 ,转子表面和汽缸壁都要受到很大的热应力的冲击 .冲击时间虽短 ,但其冲击力很大 ,如果材料呈现脆性时更为危险 ,不仅要校检材料的屈服极限 ,也要考虑所引起的热疲劳损伤 . 汽轮机动叶片在冲击汽流力的多次反复作用发生共振现象 ,如果发生共振 ,严重时可能导致疲劳断裂 .由于转子遭受到的热疲劳损伤则是由于多次交变的热应力所造成的 .由于热应力循环的频率非常低 ,例如 ,启、停一次或负荷升、降一次做为一 个同期，就整缎转子而言，启动时有热拉应力，停机时则有热压应力，整缎转
11、子热应力方向与内孔相反，其热应力幅值叠加。在温度突变时可以达到 8-10倍，所以容易产生热疲劳裂纹，在工况突变时使转子损坏。 21.什么是汽蚀 ? 泵汽蚀时有什么现象发生 ? 水泵的入口处是液体压力最低的地方 ,因此有可能出现入口处的液体压力低于与其温度相对应的饱合压力 ,这时就会出现汽化现象 ,有气泡逸出 .在液体的高压区域 ,气泡周围压力大于汽化压力 ,气泡被压破而凝结 ,如在金属表面附近 ,则液体质点就连续打击金属表面 ,使金属表面变成蜂窝 状或海绵状 .另外 ,空气中的氧气又借助凝汽放热而对金属表面产生化学腐蚀作用 .这种现象就是汽蚀 . 泵发生汽蚀的现象是产生噪音的原因 ,使泵的流量
12、、扬程、和效率明显下降 ,电流表指针摆动 . 第二篇 填空 题 1.蒸汽冲动汽轮机把内能转变为 机械能 。 2.发电厂把凝汽器至除氧器之间的系统称为 凝结水系统 3.DEH阀门控制方式有 单阀和顺序阀 控制。 4.DEH（数字式电液控制系统）系统运行方式有 自动程序控制 (ATC)、远方控制、运行人员控制 方式。 5.DEH系统接受三种反馈信号 转速、发电机功率和 调节级后 汽压 6.设置疏水系统的目的是 排除疏水防止水冲击 。 7.在火电生产过程中， 水 是一种能量转换物质。 8.蒸汽在汽轮机中做功后， 能量和温度降低后 进入凝汽器。 9.排汽进入凝汽器被冷却水冷却后，蒸汽被凝结，其容积减少
13、，于是在凝汽器内形成了 高度真空 。 10.冷态启动及机组变压运行时，采用 DEH单阀控制 来实现全周进汽，以减少转子和汽缸部件的 温差热应力 。 11.DEH系统带负荷时可以从 喷嘴调节 转换成 节流调节 。 12.DEH自动程序控制时，控制元件自动完成 升速 、 暖机 、 阀切换 、 检查同期条件 、 并网带初负荷 。 13.电动给水泵 设备 简单 ， 运行可靠 ，但消耗厂用电量大，效率低。 14.在各低压加热器疏水出口处设置疏水冷却器，目的是为了 减少疏水逐级自流排挤低压抽汽所引起的附加冷源损失 。 15.汽轮机同一级的叶片常用围带或拉筋成组连接，围带作用有 调整叶片频率 、增加叶片的刚
14、性 、 防止叶片断裂 。 16.低压缸顶部装设大气安全阀的目的是 保护叶片 。 17.汽轮机轴承座前后在轴穿过得地方设有轴封，防止 润滑油顺轴外流 。 18.汽轮机启动时，高、中压缸轴封的送汽温度范围一般要求超过金属温度30-50 。 19.当发生 轴承温度超标 情况时，凝结水泵应跳闸。 20.凝结水泵电动机线圈温度达到高限时，应 紧急停运 。 21.加热器都设有危急疏水口，危急疏水分别直接流入 凝汽器 。 22.加热器水位太低，疏水端差会 增大 。 23.加热器中聚集了不凝结的气体，此时端差会 增大 。 24.除氧器排出的气体，应排向 大气 。 25.加热器水侧流量增加，汽侧水位会 增高 。
15、 26.凝结水系统中设有小流量回路的目的是 保证轴封加热器的最小流量 。 27.加热器的汽侧设有 放水阀 ，水质不合格时可以进行排放。 28.加热器的水位太高，出口给水的温度将会 降低 。 29.滑压运行的除氧器，在减负荷时 ，给水泵汽蚀的可能性大。 30.EH油系统设有 油箱油位低保护 。 31.汽蚀发生时，由于机械剥蚀与化学腐蚀的共同作用，致使材料受到破坏；汽蚀发生时，会出现 噪声和振动 ；汽蚀发生时，水泵效率 降低 。 32.效率总扬程与理论扬程之比称为离心泵的 水利效率 。 33.螺杆泵、轴流泵、喷射泵、离心泵中 离心泵 的效率较低。 34.离心式水泵以单吸或双吸区分时按 叶轮进水方式
16、 分类方法。 35.离心泵基本特性曲线最主要的是 Q-曲线。 36.汽蚀调节 不属于改变管路特性曲线的方法。 37.轴流泵的特点是 流量大 、 扬程低 。 38.轴流泵的导叶可以将流出叶轮的水流的旋转运动转为轴向运动，同时将部分动能转变为 机械能 。 39.由于作用在离心水泵叶轮两侧的压力不相等，会产生很大的压差作用力，此作用力的方向与转轴的轴心线 相平行 。 40.采用 平衡盘平衡轴向推力 ，可以将轴向推力完全抵消。 41.水泵入口堵塞，会造成流量 下降 。 42.当增加泵的几何安装高度时，会在 更小的流量下发生气蚀 。 43.在高压油泵运行前，润滑油泵应已 投入运行 ；启动盘车装 置时，先
17、开润滑油的进油门；转速达到中速前，油温应 达到 40 44.暖管时温升速度一般不迢过 35 /min; 暖管应和管道的疏水操作密切配合 ,暖管时应 逐渐关小 疏水门。 45.汽轮机启动中，控制金属温升速度通过 控制升速和负荷 来实现。 46.暖机的目的是防止 金属材料脆性破坏 ；避免过大的 热应力 。 47.投入法兰加热时，左右偏差应小于 10 。 48.升速过程中汽轮机金属加热速度最大的阶段为 高速暖机 阶段。 49.升速过程中出现异常振动，应 打闸停机 。 50.汽轮机金属温度为 300 以上时的启动，称为 热态启动 。 51.对机组进行低速听音检查时，汽轮机不应 维持转 速。 52.冲转
18、后盘车未脱开，应 立即停机 。 53.汽轮发电机有一个轴承的一个方向振动增大，都不可以 继续升负荷 。 54.当新蒸汽与调节级金属温差小于最大允许温差时，机组升负荷已不受限制，可以认为启动加热过程 基本结束 。 55.当机组负荷突然降低时，备用汽源应能即时投入，以防除氧器内压力降低使 给水汽化 。 56.对于并列运行的两个除氧器，水箱水位、压力接近相同，水温相差不应大于1015 。 57.黏 度 是表征汽轮机润滑油润滑性能最重要的指标 58.当加热器因故停止运行时，不能按照规定机组的 出力运行 。 59.加热器下一级加热器进口水温 低于 本级加热器水侧出口温度时，说明本级加热器水侧旁路门不严。
19、 60.内效率 是评价汽轮机内部结构是否合理的重要指标。 61.可倾瓦支持轴承 的瓦块在工作时可以随着转速、载荷及轴承温度的不同而自由摆动，在轴颈四周形成多油楔。 62.汽轮机的速度变动率在 3%6%。 63.抗燃油自燃点应在 560 以上。 64.加热器端差增大的原因是 加热面结垢 ，增大了 传热热阻 ，使管内外温差增大。 65.降低汽轮机排汽的 压力 和 温度 ，就可以减小 冷源损失 。 66.抽汽管道阀门节流后 回热效果 降低。 67.加 热器的 温度变化率 过大容易造成部件损坏。 68.汽轮机启动时，规定膨胀值主要是检查 滑销 系统正常与否。 69.转子在离心力的作用下发生径向伸长、轴
20、向缩短的现象为 泊桑效应。 70.热态启动时，润滑油温度 40 45 。 71.热态启动时，连续盘车时间不得少于 4h。 72.盘车中断，则每中断 1min应延长 10min的盘车时间。 73.一般规定调节级处上下汽缸温差不得超过 50 。 74.滑参数停机时，金属温度下降速度不要超过 1.5 /min。 75.滑参数停机时出现负胀差，应锅炉 停止降 参数。 76.汽轮机停机后需要一周 以上的较长期停运，必须投入汽缸的干燥系统，将汽轮机内部的相对湿度控制到 50%以下。 77.汽轮机冷态及热态的划分依据是转子的 脆性转变 温度。 78.汽轮机惰走初期，由于 鼓风 作用转速下降快。 79.进行真
21、空严密性时负荷应稳定在额定的 80%以上。 80.汽轮机监视段的检查内容是指监视的 压力和压差 监测。 81.凝汽式机组轴向推力在 负荷最大 时推力最大。 82.发生水冲击后，汽轮机轴向推力 增大 。 83.发生胀差超限，应 停机 。 84.汽轮机过临界转速时振动超过 0.10mm时应打闸停机。 85.热态启动前，盘车应连续运行 4h。 86.真空下降后，汽轮机的轴向推力 增大 。 87.循环水量减小，循环水温升 增大 ，导致真空降低。 第三篇 简答 题 1、简述 DEH工作原理？ 答： DEH系统接受三种反馈信号 转速、发电机功率和调节级后汽压（此汽压与汽轮机的功率成正比，作为汽轮机功率信号
22、）由参照值和变化率计算出控制回路的给定值，并与反馈信号比较。在转速控制过程中，给定值与转速反馈信号比较，求得转速偏差，由计算机软件完成比例积分校正，求得阀门开度值；机组带负荷后，给定值和频差偏置值之和与反馈信号（有功功率或汽压）比较，由计算机软件完成比例 积分校正后，求得阀门开度值。 2、什么是混合式加热器？ 答：加热蒸汽和被加热水直接混合的加热器为混合式加热器。 3、什么是表面式加热器？ 答：加热蒸汽和被加热水不直接接触，其换热通过金属面进行的加热器为表面式加热器。 4、简述凝汽系统的工作过程？ 答：汽轮机凝汽系统的工作过程为：从汽轮机低压缸末级排出的蒸汽进入凝汽器后，在凝汽器中凝结成水，由
23、凝结水泵将凝结水抽出最后作为锅炉给水；循环水泵使循环水连续流过换汽器，吸收并带走汽轮机排汽放出的热量；抽气器（泵）是将真空系统漏入的空气以及凝汽器的未凝结蒸汽排出而维持 凝汽器的真空。 5、简述汽轮机的工作原理及过程。 答：汽轮机工作原理及过程是来自锅炉的蒸汽依次流过各级，将其热能转换成机械能。级是汽轮机中最基本的工作单元，在结构上，它由一列喷嘴叶栅（静叶栅）和紧邻其后与之相配合的动叶栅组成。在功能上，它完成将蒸汽的热能转变为机械能的能量转换过程。 6、按热力特性分汽轮机如何分类？ 答：按热力特性汽轮机分为： (1)凝汽式汽轮机。蒸汽在汽轮机中膨胀做功后，进入高度真空状态下的凝汽器，凝结成水。
24、 (2)背压式汽轮机。排汽压力高于大气压力，直接用于供热，无凝汽器。当排汽作为其他中、低压汽轮机的工作蒸汽时，称为前置式汽轮机。 (3)调整抽汽式汽轮机。从汽轮机中间某几级后抽出一定参数、一定流量的蒸汽（在规定的压力下）对外供热，其排汽仍排入凝汽器。根据供 热需要，有一次调整抽汽和二次调整抽汽之分。 (4)中间再热式汽轮机。蒸汽在汽轮机内膨胀做功过程中被引出，再次加热后返回汽轮机继续膨胀做功。背压式汽轮机和调整抽汽式汽轮机统称为供热式汽轮机。目前凝汽式汽轮机均采用回热抽汽 和中间再热。 7、按主蒸汽参数分汽轮机如何分类？ 答：进入汽轮机的蒸汽参数是指进汽的压力和温度，按不同的压力等级可分为： (1)低压汽轮机：主蒸汽压力小于 1.47MPa； (2)中压汽轮机：主蒸汽压力为 1.96 3.92MPa; (3)高压汽轮机：主蒸汽压力为 5.88 9.8MPa; (4)超高压汽轮机：主蒸汽压力为 11.77 13.93MPa; (5)亚临界压力汽轮机：主蒸汽压力为 15.6917.65MPa; (6)超临界压力汽轮机：主蒸汽压力大于 22:15MPa; (7)超超临界压力汽轮机： 主蒸汽压力大于 32MPa。 8、汽轮机转子型式有几种？ 答：现代汽轮机采用的转子型式主要有套装转子、整锻转子和焊接转子三种。有时也采用结合两种型式的组合转子，如在整锻转子后套装几级或焊上几级叶轮。
