汽轮机高级工试卷_汽轮机高级工题库

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火力发电汽轮机运行值班员高级工理论知识合并卷

一、计算题（每题10分，共400分）

1.>某发电厂年发电量为103.1559³108kW²h，燃用原煤5012163t。原煤的发热量为21352.68kJ／kg，全年生产用电6.4266³108

kW²h。求该发电厂的供电煤耗是多少g／（kW²h）?

答案：解：标准燃煤量＝（5012163³21352.68）／（7000³4.1868）

＝3651718.757（t）

供电燃耗量＝（3651718.757³106）／（103.1559³108

－6.4266³108）

＝377.5［g／（kW²h）］

答：该发电厂的供电煤耗率是377.5g／（kW²h）。

2.>某台汽轮机带额定负荷与系统并列运行，由于系统事故，该机甩负荷至零，如果调节系统的速度变动率δ＝5%，试问该机甩负荷后的稳定转速n2应是多少?

答案：解：根据转速变动率公式

δ＝（n1－n2）／n0³100% 式中 n1--负荷为额定功率的稳定转速；

n2--负荷为零的稳定转速； ne--额定转速。

则n2＝（1＋δ）ne

＝（1＋0.05）³3000 ＝3150（r／min）

答：稳定转速为3150r／min。

3.>一台汽轮机初参数p0＝10MPa，t0＝500℃，凝汽器背压p1＝0.005MPa，给水回热温度t2＝180℃，求该机的循环效率ηt＝?

答案：解：查表得下列值

 i0＝3372kJ／kg i1＝2026kJ／kg（理想排汽焓）

i2≈180³4.1868＝753.6kJ／kg

汽轮机的循环效率为

ηt＝（i0－i1）／（i0－i2）³100%

＝（3372－2026）／（3372－753.6）³100% ＝51.4%

答：该机的循环效率为51.4%。

4.>汽轮机的主蒸汽温度每低于额定温度10℃，汽耗量要增加1.4%。一台p＝25000kW的机组带额

定负荷运行，汽耗率d＝4.3kg／（kW²h），主蒸汽温度比额定温度低15℃，计算该机组每小时多消耗多少蒸汽量。

答案：解：主蒸汽温度低15℃时，汽耗增加率为

Δδ＝0.014³15／10＝0.021

机组在额定参数下的汽耗量为 D＝Pd＝25000³4.3＝107500kg／h＝107.5（t／h）由于主蒸汽温度比额定温度低15℃致使汽耗量的增加量为 ΔD＝D³Δδ＝107.5³0.021＝2.26（t／h）

答：由于主蒸汽温度比额定温度低15℃，使该机组每小时多消耗蒸汽量2.26t。

5.>某台汽轮机从零负荷至额定负荷，同步器行程为h＝9mm，该机组调节系统的速度变动率δ＝5%，在同一负荷下，其他参数均不改变的情况下，同步器位置差Δh＝1mm，试问该调节系统迟缓率ε约为多少?

答案：解：调节系统迟缓率为

ε＝δ³Δh／h³100%＝0.05³1÷9³100%＝0.56% 答：调节系统迟缓率为0.56%。

6.>如果在一个全周进汽的隔板上装有Z1＝80个喷嘴，汽轮机的转速ne＝3000r／min，问叶片所承受的高频激振力频率f为多少?

答案：解：f＝Z1ns

ns＝ne／60＝3000÷60＝50r／s f＝Z1ns＝80³50＝4000（Hz）

答：高频激振力频率为4000Hz。

7.>某台汽轮机调节系统为旋转阻尼调节系统，在空负荷下，一次油压p1＝0.217MPa，从空负荷至额定负荷一次油压变化值Δp＝0.022MPa，试问该调节系统的速度变动率δ为多少?

答案：解：Δp／p1＝2Δn／n＝2δ

则 δ＝Δp／（2p1）³100%

＝0.022／（2³0.217）³100% ＝5.07%

答：该汽轮机调节系统速度变动率为5.07%。

8.>某厂一台P＝12000kW机组带额定负荷运行，由一台循环水泵增加至两台循环水泵运行，凝

汽器真空率由H1＝90%上升到H2＝95%。增加一台循环水泵运行，多消耗电功率P′＝150kW。计算这种运行方式的实际效益（在各方面运行条件不便的情况下，凝汽器真空率每变化1%，机组效益变化1%）。

答案：解：凝汽器真空上升率为

ΔH＝H2－H1＝0.95－0.90＝0.05

机组提高的效益为

ΔP＝P³ΔH＝12000³0.05＝600（kW）

增加一台循环水泵运行后的效益为

ΔP－P′＝600－150＝450（kW）

答：增加运行一台循环水泵每小时可增加450kW的效益。

9.>已知进入凝汽器的蒸汽量Dco＝198.8t／h，凝汽器设计压力pco＝0.054MPa。凝汽器排汽焓ico

＝2290kJ／kg，凝结水焓ico′＝139.3kJ／kg，冷却水的进水温度tw1＝20℃，冷却水比热容cp＝4.1868kJ／（kg²℃），冷却水量12390t／h，求冷却倍率、冷却水温升、传热端差。

答案：解：查表得pco压力下蒸汽的饱和温度tcos＝34.25°

冷却倍率m＝Dw／Dco＝13900÷198.8＝62.3 冷却水温升Δt＝（ico－ico′）／（cp³m）

＝（2290－139.3）／（4.1868³62.3）

＝8.25℃

冷却水出口温度tw2＝tw1＋Δt＝20＋8.25＝28.25℃

则传热端差δt＝tcos－tw2＝34.25－28.25＝6.0℃

答：冷却倍率为62.3，冷却水温升8.25℃，传热端差6.0℃。

10.>某汽轮机汽缸材料为ZG20CrMoV，工作温度为535℃，材料的高温屈服极限t0.2＝225MPa，泊桑比μ＝0.3，取安全系数n＝2，弹性模数E＝0.176³106

MPa，线胀系数＝12.2³10-6

1／℃，求停机或甩负荷时，汽缸内外壁的最大允许温差。

答案：解：该材料的许用应力

［］＝t0.2

／n＝225÷2＝112.5MPa 汽缸内外壁的最大允许温差 t(1)/(E)

＝｛112.5³（1－0.3）｝÷（φ³0.176³106

³12.2³10-6）

＝36.7／φ

停机或甩负荷时，汽缸受到冷却，应按内壁计算，取φ＝2／3 则Δt＝36.7÷（2／3）＝55（℃）

答：停机或甩负荷时，汽缸内外壁的最大允许温差为55℃。

11.>纯凝汽式汽轮发电机组和回热循环机组的热耗率如何计算?

答案：解：每生产1kW²h的电能，汽轮发电机组所消耗的热量称为热耗率q。

对纯凝汽式汽轮机，其热耗率为

q＝d（i0－i′co）

式中 i′co--凝结水焓，其数值近于它的温度值，³4.187kJ／kg；

i0--主蒸汽的焓，kJ／kg； d--汽耗率，kg／（kW²h）。

对采用回热循环的汽轮发电机组，其热耗率为

q＝d（i0－i′gs）

式中 i′gs--锅炉给水的焓，kJ／kg；

i0--主汽阀前蒸汽的焓，kJ／kg；

d--汽耗率，kg／（kW²h）。

12.>一个理想的16位A／D转换器，转换的电压范围为0～10V，当输入信号为3.8V时，对应的二

进制码应该是多少?

答案：解：16位A／D转换器，最大数值为216＝65536。由于电压范围最大为10V，所以，10V对应

65536，那么3.8V为3.8³6553.6＝24903.48，取整为24903。

其二进制表示为***11。

答：对应的二进制码为***11。

13.>汽轮机运行人员如何计算汽轮发电机组毛效率?

答案：解：对于回热循环的凝汽式汽轮发电机组

η＝3600／［d³（i0－i′gs）］

式中 d--汽耗率，kg／（kW²h）；

i0--新蒸汽焓值，kJ／kg； i′gs--给水焓值，kJ／kg；

η--毛效率。

对于中间再热机组，热耗率公式为

q＝［D0（i0－i′gs）＋Dzr（izr－igp）］／W

式中 D0--主蒸汽流量，kg；

Dzr--进入中压缸的再热蒸汽流量，kg；

izr--进入中压缸的再热蒸汽焓，kJ／kg； igp--高压缸排汽焓，kJ／kg； W--发电量，kW²h。

再热机组的毛效率为

η＝3600／q＝3600N／［D0（i0－i′gs）＋Dzr（izr－igp）］

14.>某汽轮机每小时排汽量为400t，排汽压力为0.004MPa，排汽干度x＝0.88，冷却水比热容cp＝4.1868kJ／（kg²℃），凝汽器每小时用循环冷却水24800t。求循环冷却水温升为多少度?

答案：解：查饱和水与饱和水蒸汽热力性质表知，排汽压力为0.004MPa时，饱和蒸汽焓为i″co＝2554.5kJ／kg，饱和水焓i′co＝121.41kJ／kg 排汽焓为 ico＝x³i″co＋（1－x）³i′co

＝0.88³2554.5＋（1－0.88）³121.41 ＝2247.96＋14.57 ＝2262.53kJ／kg

凝汽器循环倍率为

m＝Dw／Dco＝24800／400＝62

循环冷却水温升Δt＝（ico－i′co）／（m³cP）

＝（2262.53－121.41）／（62³4.1868）＝8.25（℃）

答：循环冷却水温升为8.25℃。

15.>某机组发电标准煤耗率为320g／（kW²h），若年发电量103.1559亿kW²h，将消耗多少标

准煤?若燃用发热量为4800kcal／kg的煤，又将消耗多少吨?

答案：解：该机组年消耗标准煤Bb为

 Bb

＝bb

³N-

3年＝320³10³103.1559³108

＝3300988800kg ＝3300988.8（t标准煤）

若燃用发热量为4800kcal／kg的煤，则消耗  B＝3300988.8³7000／4800

＝4813942（t）

答：该机组每年将消耗3300988.8t标准煤。若燃用发热量为4800kcal／kg的煤，则将消耗4813942t。

16.>一台简单朗肯循环凝汽式机组容量是12MW，蒸汽参数po＝5MPa、to＝450℃、pco＝0.005MPa、机组的相对内效率ηoi＝0.85、机械效率ηj＝0.99、发电机效率ηd＝0.98、排汽干度x＝0.9。求机组汽耗量D、汽耗率d，热耗量Q、热耗率d。

答案：解：查表求出下列参数

 io＝3316.8kJ／kg i′co＝137.77kJ／kg i″co＝2561.6kJ／kg 绝热膨胀排汽焓为icot＝x³i″co＋（1－x）³i′co

＝0.9³2561.6＋（1－0.9）³137.77 ＝2305.44＋13.777

＝2319.21（kJ／kg）

汽耗量D＝3600³N／［（io－icot）ηoiηjηd］

＝3600³12000／［（3316.8－2319.21）³0.85³0.99³0.98］ ＝52511.14（kg／h）

 汽耗率d＝D／N＝52511.14／12000＝4.376kg／（kW²h）

热耗量Q＝D（io－i′co）

＝52511.14³（3316.8－137.77）

＝166934489.4（kJ／h）

热耗率q＝Q／N

＝166934489.4／12000 ＝13911.2［kJ／（kW²h）］

答：汽轮机的汽耗量D为52511.14kg／h；汽轮机的汽耗率d为4.376kg／（kW²h）；汽轮机的热耗量Q为166934489.4kJ／h；汽轮机的热耗率q为13911.2kJ／（kW²h）。

17.>某电力系统供电频率为50±0.2Hz，每投入发电机容量100MW，可增加频率0.2Hz，问该系统运行容量多大?

答案：解：系统容量增加将使系统频率成正比地增加，即

ΔP／PC＝Δf／f

所以系统容量PC＝ΔP³f／Δf＝100³50／0.2＝25000MW 答：该系统运行容量为25000MW。

18.>一台离心泵在转速1450r／min时，其全扬程为25m，流量为240m

3／h，轴功率为22kW，因受外界影响，实际转速为1420r／min，试求此时的扬程、流量和轴功率各为多少?

答案：解：对同一泵在流量控制装置相同的情况下，泵内的流动相似，可以应用相似定律中的比例定律

H′＝H（n′／n）＝25³（1420／1450）＝24.5（m）

Q′＝Q（n′／n）＝240³（1420／1450）＝235（m3／h）N′＝N（n′／n）3＝22³（1420／1450）3＝20.7（kW）

答：实际转速为1420r／min时，扬程为24.5m；流量为235m

3／h；轴功率为20.7kW。

19.>某电厂有一台离心通风机在标准进口状态下，其流量Q＝135000m3／h，风压p＝5.92kPa，轴功率P＝246.7kW，现准备用来作引风机，其进口状态为

t＝200℃，p′a＝750mmHg，求该引风机的风压和轴功率。

答案：解：标准状态下大气压力为760mmHg，温度为20℃，密度为1.2kg／m3，在t＝200℃，p′

a

＝750mmHg时的气体密度可由理想气体状态方程来求得

ρ′＝ρ³（p′a／pa）³（T／T′）

＝1.2³（750／760）³（273＋20）／（273＋200）＝0.734（kg／m3）

p′＝p³ρ′／ρ＝5.92³0.734／1.2＝3.62（kPa）P′＝P³ρ′／ρ＝246.7³0.734／1.2＝150.9（kW）答：该引风机的风压为3.62kPa，轴功率为150.9kW。

20.>一台容量为300MW的汽轮机，已知其凝汽器内的压力为pco＝5kPa，排汽进入凝汽器时的干度

x＝0.93，排汽的质量流量Dm＝570t／h，若凝汽器冷却水的进出口温度分别为18℃和28℃，水的平均定压质量比热cp＝4.187kJ／（kg²℃）。试求该凝汽器的冷却倍率和循环冷却水量。

答案：解：查饱和水与饱和水蒸气热力性质表，排汽压力下的饱和水焓i′co＝137.77kJ／kg，饱和蒸汽焓i″co＝2561.6kJ／kg。排汽焓ico＝x³i″co＋（1－x）³i′co

＝0.93³2561.6＋（1－0.93）³137.77 ＝2382.3＋9.6 ＝2391.9（kJ／kg）

凝汽器热平衡方程

Dm³（ico－i′co）＝Dwcp（tw2－tw1）

Dw＝［Dm³（ico－i′co）］／［cp（tw2－tw1）］

＝［570³（2391.9－137.7）］／［4.187³（28－18）］ ＝30687.7（t／h）

冷却倍率m＝Dw／Dm

＝30687.7／570 ＝53.84 答：该凝汽器的冷却倍率为53.84，循环冷却水量为30687.7t／h。

21.>某凝汽式发电厂总共装有四台汽轮发电机组，其中三台容量均为50MW，另一台的容量为100MW。已知该厂装机容量的年利用小时数为7200h，假定该发电厂的总效率ηndc

＝34.2%，所用燃料的低位发热量Qar,net＝23440kJ／kg，求平均每昼夜所需供给的燃料量。

答案：解：该发电厂全厂装机容量为 3³50000＋1³100000＝250000（kW）

全年发电量为

250000³7200＝1800³106

（kW²h）

该厂的发电标准煤耗为

bb＝0.123／η

ndc

＝0.123／0.342

＝0.35965［kg／（kW²h）］ ＝359.65g／（kW²h）

全年标准煤的总消耗量为

1800³106

³0.35965＝647370000（kg）

＝647370t 全厂平均每昼夜消耗的标准煤为

647370／365＝1773.62（t）

若燃用低位发热量为23440kJ／kg的煤，则平均每昼夜该厂的燃料实际消耗量为

1773.62³7000³4.187／23440＝2217.7（t）

答：该厂平均每昼夜消耗低位发热量为23440kJ／kg的煤2217.7t。

22.>国产125MW汽轮发电机组进汽参数为p1＝13.24MPa，t1＝550℃，高压缸排汽压力2.55MPa，再热蒸汽温度550℃，排汽压力为5kPa，试比较再热循环的热效率与简单朗肯循环的热效率，并求排汽干度变化多少?

答案：解：从水蒸气焓熵图及表中查得

高压缸进汽焓i1＝3467kJ／kg，熵S1＝6.6kJ／（kg²K）

高压缸排汽焓ib＝2987kJ／kg，中压缸的进汽焓ia＝3573kJ／kg，熵Sa＝7.453kJ／（kg²K）

简单朗肯循环排汽焓ic＝2013kJ／kg 再热循环排汽焓ico＝2272kJ／kg 排汽压力下饱和水焓i′co＝137.8kJ／kg 再热循环的热效率 η

t,zr

＝［（i1－ib）＋（ia－ico）］／［（i1－i′co）＋（ia－ib）］

＝［（3467－2987）＋（3573－2272）］／［（3467－137.8）＋（3573－2987）］ ＝1781／3915.2 ＝0.455 简单朗肯循环的热效率为 ηt＝（i1－ic）／（i1－i′co）

＝（3467－2013）／（3467－137.8）＝1454／3329.2 ＝0.437 采用再热循环后，循环热效率提高了 δηt＝（η

t,zr

－ηt）／ηt

＝（0.455－0.437）／0.437 ＝0.0412 ＝4.12% 从水蒸气焓熵图中可查得，简单朗肯循环的排汽干度为0.7735，再热循环的排汽干度为0.881，排汽干度提高了

（0.881－0.7735）／0.7735＝0.139＝13.9% 答：采用再热循环，使循环热效率提高了4.12%，使排汽干度提高了13.9%。

23.>设有两个采用再热循环的发电厂，其新蒸汽参数均为p1＝12.5MPa，t1均为500℃，排汽压力均为6kPa，再热循环A的中间压力为2.5MPa，再热循环B的中间压力为0.5MPa，两者再热后的蒸汽温度都等于原来的初温500℃，试分别求这两个再热循环的热效率和排汽干度，并与简单朗肯循环进行比较。

答案：解：查水蒸气焓熵图及表得

新蒸汽焓i1＝3343.3kJ／kg；

再热循环A的高压缸排汽焓ib,A＝2928kJ／kg；

再热循环B的高压缸排汽焓ib,B＝2620kJ／kg；

再热循环A的中压缸进汽焓ia,A＝3461.7kJ／kg；

再热循环B的中压缸进汽焓ia,B＝3483.8kJ／kg；

简单朗肯循环排汽干度x＝0.757；

再热循环A的排汽干度xA＝0.882；

再热循环B的排汽干度xB＝0.92；

排汽压力下的饱和蒸汽焓i″co＝2567.5kJ／kg；

排汽压力下的饱和水焓i′co＝151.5kJ／kg。

简单朗肯循环的排汽焓ico＝x³i″co＋（1－x）³i′co

＝0.757³2567.5＋（1－0.757）³151.5 ＝1943.6＋36.8 ＝1980.4（kJ／kg）

再热循环A的排汽焓

 ico,A＝xA³i″co＋（1－xA）³i′co

＝0.882³2567.5＋（1－0.887）³151.5 ＝2264.5＋17.1 ＝2281.6（kJ／kg）

再热循环B的排汽焓

 ico,B＝xB³i″co＋（1－xB）³i′co

＝0.92³2567.5＋（1－0.92）³151.5 ＝2362.1＋12.1 ＝2374.2（kJ／kg）

简单朗肯循环效率

 ηt＝（i1－ico）／（i1－i′co）

＝（3343.3－1980.4）／（3343.3－151.5）＝1362.9／3191.8 ＝0.427

再热循环A的循环效率 η

t,A

＝［（i1－ib,A）＋（ia,A－ico,A）］／［（i1－i′co）＋（ia,A－ib,A）］

＝［（3343.3－2928）＋（3461.7－2281.6）］／［（3343.3－151.5）＋（3461.7－2928）］＝1595.4／3725.5 ＝0.428

再热循环B的循环效率 η

t,B

＝［（i1－ib,B）＋（ia,B－ico,B）］／［（i1－i′co）＋（ia,B－ib,B）］

＝［（3343.3－2620）＋（3483.8－2374.2）］／［（3343.3－151.5）＋（3483.8－2620）］＝1832.9／4055.6 ＝0.452

答：由计算结果可知，再热循环B的循环效率最高，再热循环A次之，朗肯循环最低；再热B的排汽干度最高，再热循环A次之，朗肯循环最低。

24.>某凝汽式汽轮机的参数为p1＝9.12MPa，t1＝535℃，pco＝0.005MPa，试求以下两种情况循环热效率和排汽湿度的变化：

（A）初温不变，初压提高到p1,A＝13.68MPa；

（B）初压不变，初温提高到t1,B＝550℃。

答案：解：查水蒸气表得原来蒸汽参数下，凝结水焓i′co＝137.77kJ／kg，蒸汽初焓i1＝3477.7kJ／kg，排汽焓ico＝2066.5kJ／kg，排汽干度x＝0.795，循环热效率 ηt＝（i1－ico）／（i1－i′co）

＝（3477.7－2066.5）／（3477.7－137.77）

＝1411.2／3339.93 ＝0.4225 （A）初温不变，初压提高后，凝结水焓不变，蒸汽初焓i1,A＝3429.94kJ／kg，排汽焓ico,A＝1995.7kJ／kg，排汽干度xA＝0.766，循环热效率 η

t,A

＝（i1,A－ico,A）／（i1,A－i′co）

＝（3429.94－1995.7）／（3429.94－137.77）＝1434.24／3292.17 ＝0.4356 （B）初压不变，初温提高后，凝结水焓仍不变，蒸汽初焓i1,B＝3511.9kJ／kg，排汽焓ico,B＝2080.3kJ／kg，排汽干度xB＝0.801，循环热效率 η

t,B

＝（i1,B－ico,B）／（i1,B－i′co）

＝（3511.9－2080.3）／（3511.9－137.77）＝1431.6／3374.1 ＝0.4243 答：根据查表及计算结果可知，初温不变，初压提高，循环效率将提高，但干度明显下降；初压不变，初温提高，既能提高循环效率（不很明显），又能明显提高排汽干度。

25.>试求125MW机组在额定工况下1号、2号高压加热器的抽汽份额，已知：疏水逐级自流。1号

高温加热器出口给水焓i1＝1040.4kJ／kg，入口给水焓i2＝946.9kJ／kg，出口疏水焓is1＝979.6kJ／kg，入口蒸汽焓iz1＝3093kJ／kg。

2号高温加热器入口给水焓i3＝667.5kJ／kg，出口疏水焓is2＝703.5，入口蒸汽焓iz2＝3018kJ／kg。

答案：解：1号高温加热器热平衡方程

1(iz1is1)(i1i2)

1(i1i2)/(iz1is1)

＝（1040.4－946.9）／（3093－979.6）＝93.5／2113.4 ＝0.04424

2号高温加热器热平衡方程

2(iz2is2)1(is1is2)(i2i3)

2(i2i3)1(is1is2)/(iz2is2)

＝［（946.9－667.5）－0.04424（979.6－703.5）］／（3018－703.5）

＝（279.4－12.215）／2314.5 ＝0.11544

答：1号高温加热器抽汽份额为0.04424，2号高温加热器抽汽份额为0.11544。

26.>如果系统内有两台汽轮机并列运行，其中一号机带额定负荷P01＝50MW，其调节系统速度变

动率为δ1＝3%，二号机带额定负荷P02＝25MW，其调节系统速度变动率δ2＝5%，如果此时系统频率增高至50.5Hz，试问每台机组负荷降低多少?

答案：解：系统频率变动时汽轮机速度变动率δn＝（50.5－50）／50＝1% 一号机负荷减少ΔP1＝P01³δn／δ1

＝50³0.01／0.03 ＝16.7（MW）

二号机负荷减少ΔP2＝P02³δn／δ2

＝25³0.01／0.05 ＝5（MW）

答：

一、二号机负荷分别下降了16.7MW及5MW。

27.>N100-90／535型汽轮机在设计工况下新蒸汽焓i0＝3479kJ／kg，给水的焓i′gs＝975kJ／kg，每kg蒸汽在汽轮机中的有效焓降为1004kJ／kg，若机械效率和发电机效率均为99%，试求该汽轮发电机组在设计工况下的汽耗率和热耗率。

答案：解：汽耗率d＝3600／（Hi³ηj³ηd）

＝3600／（1004³0.99³0.99）

＝3.66［kg／（kW²h）］

热耗率q＝d（i0－i′gs）

＝3.66³（3479－975）

＝9164.6［kJ／（kW²h）］

答：汽耗率为3.66kg／（kW²h）；热耗率为9164.6kJ／（kW²h）。

28.>某凝汽式汽轮机按朗肯循环工作，新蒸汽压力p1＝8.826MPa，温度t1＝500℃，排汽压力为0.0039MPa，io＝3387kJ／kg； ico＝2003kJ／kg；i′co＝120kJ／kg，机械效率和发电机效率均为99%，汽轮机功率为100MW。求汽耗量和热耗量及满负荷运行时每小时消耗标准煤量。

答案：解：汽耗率d＝3600／［（i0－ico）³ηj³ηd］

＝3600／［（3387－2003）³0.99³0.99］

＝2.654［kg／（kW²h）］

热耗率q＝d（i0－i′co）

＝2.654³（3387－120）

＝8670.62［kJ／（kW²h）］

汽耗量D＝P³d＝100000³2.654＝265400（kg／h）＝265.4t／h 热耗量Q＝P³q＝100000³8670.62＝867062000（kJ／h）

标准煤耗量B＝Q／29307.6＝867062000／29307.6＝29584.886（kg／h）＝29.6t／h 答：汽耗量为265.4t／h，热耗量为867062000kJ／h，标准煤耗量为29.6t／h。

29.>有一台12MW的汽轮发电机组，主蒸汽压力p0＝5MPa，主蒸汽温度t0＝450℃，一级抽汽压力

pc＝1.0MPa，排汽压力pco＝0.005MPa，给水回热温度tgs＝165℃，给水压力pgs＝8MPa，加热器的抽汽量qmc＝10.2t／h，机组的相对内效率

ηoi＝0.85，机械效率ηj＝0.99，发电机效率ηg＝0.99。求机组的汽耗量D、机组的汽耗率d、机组的热耗量Q、机组的热耗率q。

答案：解：查焓熵图和水蒸气参数表求下列参数：

主蒸汽焓i0＝3316.8kJ／kg；

理想排汽焓icot＝2096kJ／kg；

抽汽焓ic＝3116kJ／kg；

给水焓i′gs＝701.5kJ／kg；

凝结水焓i′co＝137.77kJ／kg。

实际排汽焓

ico=i0-(i0-icot)³η

oi

＝3316.8－（3316.8－2096）³0.85 ＝2279.12（kJ／kg）回热抽汽机组的汽耗量  D[3600P/(i0ico)jg]qmc(icico)/(i0ico)

＝3600³12000／［（3316.8－2279.12）³0.99³0.99］＋10200³（3116－2279.12）／（3316.8－2279.12）

＝42476.62＋8226.2

＝50702.82（kg／h）

≈50.7t／h 回热抽汽机组的汽耗率

d＝D／P＝50700／12000＝4.225［kg／（kW²h）］ 回热抽汽机组的热耗量

 Q＝D（i0－igs）＝50702.82³（3316.8－701.5）

＝132603032.8（kJ／h）回热抽汽机组的热耗率

 q＝Q／P＝132603032.8／12000＝11050.25［kJ／（kW²h）］

答：该回热抽汽机组的汽耗量为50.7t／h；汽耗率为4.225kg／（kW²h）；热耗量132603032.8kJ／h；热耗率为11050.25[kJ／（kW²h）]。

30.>汽轮机转速传感器，当汽轮机轴每转一转发60个脉冲，此脉冲送给计算器，计算机用一任务读此计数器，该任务每秒由调度启动一次，读入数据后把计数器清零。若调度启动该任务时间误差为±10ms，问当汽轮机在100r／min、1000r／min和3000r／min时计算机显示转数在什么范围?

答案：解：设汽轮机转速为n（r／min）则

n（r／min）＝n／60（r／s）

又因为汽轮机轴每转一转发60个脉冲，所以，当汽轮机转速为n（r／min）时，其每秒发出的脉冲个数K为

K＝n／60（r／s）³60（脉冲个数／r）＝n（脉冲个数／s）

我们知道：1s＝10

3ms那么

K＝n³10-3（脉冲个数／ms）

由于时间误差为±10ms，所以，由时间误差所引起的脉冲个数误差ΔK和转速误差Δn之间的关系为

ΔK＝Δn≈±n³10-

2当n＝100r／min时，Δn＝±1，这时计算机显示转速为99～101r／min；

当n＝1000r／min时，Δn＝±10，这时计算机显示转速为990～1010r／min；

当n＝3000r／min时，Δn＝±30，这时计算机显示转速为2970～3030r／min。

答：当汽轮机在100r／min、1000r／min和3000r／min时计算机显示转速分别在99～101r／min；990～1010r／min；2970～3030r／min范围内。

31.>有一台降压变压器额定容量为3200kVA，电压为35±2³2.5%10.3kV，Ud%＝7，系统阻抗忽略不计。继电器采用不完全星形接线。试计算电流速断保护的一次动作值。

答案：解：（1）变压器高压侧的额定电流

IN＝3200／（1.732³35）＝52.8（A）

（2）低压侧三相短路流过高压侧的电流为

I(3)

d＝52.8／0.07＝754（A）

（3）速断保护的一次电流整定值为

Idz＝Kk³I(3)d＝1.4³754＝1055.6（A）

答：该电流速断保护的一次动作值为1055.6A。

32.>三相汽轮发电机输出电流为1380A，线电压是6300V，若负载的功率因数从0.8下降到0.6，该发电机输出的有功功率有何变化?

答案：解：当cosφ＝0.8时，发电机的有功功率为

P1/21/

21＝3U2I1cosφ＝3³6300³1380³0.8＝12000kW 当cosφ＝0.6时，发电机的有功功率为

P2＝31/2U2I1cosφ＝31/2³6300³1380³0.6＝9000kW P1－P2＝12000－9000＝3000kW 答：当负载的功率因数从0.8下降到0.6时，该发电机输出的有功功率减小了3000kW。

33.>某纯凝汽式发电厂总效率η

ndc

为0.32，汽轮机的相对内效率ηoi由0.80提高到0.85，试求该电厂每发一度电能节省多少标准煤?

答案：解：已知ηndc

＝ηglηgdηtηoiηjηd＝0.32 令ηglηgdηtηoiηjηd＝K，则K＝ηndc

／ηoi＝0.32÷0.8＝0.4

η'ndc＝Kη'oi＝0.4³0.85＝0.34 则一度电所节省的标准煤Δbb

为

Δbb

＝bb

－bb'

＝0.123／η

ndc－0.123／η′ndc

＝0.123／0.32－0.123／0.34 ＝0.02261［kg／（kW²h）］ ＝22.61g／（kW²h）

答：当汽轮机的相对内效率ηoi由0.80提高到0.85时，该电厂每发一度电能节省22.61g标准煤。

34.>某蒸汽中间再热凝汽式发电厂，已知有关参数为锅炉出口压力pgr＝14.3MPa，锅炉出口温度tgr＝555℃，机组额定发电量P＝125MW，汽轮机进汽压力p0＝13.68MPa，汽轮机的进汽温度t0＝550℃，高压缸排汽压力p′zr＝2.63MPa，中压缸进汽压力p″zr＝2.37MPa，中压缸进汽温度tzr＝550℃，高压缸的排汽温度为331℃，低压缸的排汽压力pco＝0.006MPa，排汽的干度x＝0.942，汽轮机发电机组的机械效率ηj＝0.98，发电机效率ηd＝0.985，无回热。试计算该厂的汽耗量、汽耗率、热耗量、热耗率。

答案：解：根据已知数据，由水蒸气表查得各状态点的焓值为：汽轮机进口蒸汽焓i0＝3469.3kJ

／kg，高压缸的排汽焓i′zr＝3198.6kJ／kg，中压缸的进汽焓

i″zr＝3577.4kJ／kg，低压缸排汽焓ico＝2421.8kJ／kg，因为无回热，锅炉进口给水焓即凝结

水焓i′co＝136.4kJ／kg。汽耗量

D＝（3600³P）／｛［（i0－i′zr）＋（i″zr－ico）］³ηj³ηd｝

＝（3600³125000）／｛［（3469.3－3198.6）＋（3577.4－2421.8）］³0.98³0.985｝ ＝326843（kg／h）

汽耗率

d＝D／P＝326843／125000＝2.61［kg／（kW²h）］

热耗量

Q＝D［（i0－i′co）＋（i″zr－i′zr）］

＝326843［（3469.3－136.4）＋（3577.4－3198.6）］ ＝1213143163（kJ／h）热耗率

q＝Q／P＝1213143163／125000

＝9705.145［kJ／（kW²h）］

答：该厂的汽耗量为326843kg／h；汽耗率为2.61［kg／（kW²h）］； 热耗量为1213143163kJ／h；热耗率为9705.145[kJ／（kW²h）]。

35.>某发电厂锅炉出口蒸汽参数为pgr＝10.234MPa，tgr＝540℃，汽轮机进汽压力p0＝9.12MPa，t0＝535℃，大气压力pa＝0.101325MPa，环境温度th＝0℃，求主蒸汽管道的散热损失和节流损

失。

答案：解：由锅炉出口蒸汽参数查水蒸气表得锅炉出口的蒸汽焓igr＝3478.96kJ／kg，熵Sgr＝

6.7367kJ／（kg²℃），由汽轮机进汽参数查水蒸气表得汽轮机进口蒸汽焓i0＝3477.7kJ／kg，熵S0＝6.7853kJ／（kg²℃），管道散热损失

L散Th(SgrS0)

＝273.15（6.7367－6.7853）

＝－13.2713（kJ／kg）

管道节流损失ΔL节=igr－i0=3478.96－3477.7 ＝1.26（kJ／kg）

答：管道散热损失13.2713kJ／kg，管道节流损失1.26kJ／kg。

36.>汽轮机某级叶片为自由叶片。叶高lb＝161mm，叶宽Bb＝30mm，叶片材料为1Cr13。

设计工况下，动叶前蒸汽温度t1＝110℃，蒸汽干度x1＝0.987，动叶后蒸汽温度t2＝106℃，实测其静频率为372～412Hz，蒸汽作用力产生的弯曲应力

ζsb＝26.97MPa，型底合成应力ζst＝118.3MPa，动频系数B＝3.8，转速n＝3000r／min，该级前有回热抽汽。

试判别该级是否可不需调频。

答案：解：动频率fd

f

21／2

d＝（f2

＋Bn）

＝［（3722～4122）＋3.8³502］1／2

＝385～423Hz 由于fd／n＝｛385～423｝／50＝7.7～8.46，因此运行中存在K＝8的倍率共振。

各修正系数：

考虑到x1＝0.987＞0.96，叶片处于过渡区，可选

介质腐蚀修正系数 K1＝0.5 通道修正系数 K4＝1.1 表面质量修正系数 K2＝1 应力集中系数 K3＝1.3 尺寸系数 Kd＝0.93（由Bb查表得）

流量不均匀系数 K5＝1.1（因级前有抽汽）

成组影响系数 Kμ＝1

叶型底部出汽边的平均压力

m＝1.2st＝1.2³118.3＝142（MPa）

根据级前温度、叶片材料和ζm值可查得耐振强度*a＝235.36MPa，安全倍率

A*b＝（K1K2Kda）／（K3 K4 K5 Kμsb）

＝（0.5³1³0.93³235.36）／（1.3³1.1³1.1³1³26.97）

＝2.58

查表知，当K＝8时，安全倍率的界限值［Ab］＝4.1

因为Ab＜［Ab］，则叶片应进行调频，否则不能保证安全运行。

答：需调频。

37.>已知某级扭叶片根部截面上的离心拉应力c＝89.71MPa，进出汽边的气流弯曲应力

A

u进出＝13.63MPa，背弧上的气流弯曲应力

u背＝－10.22MPa，背弧上的离心弯应力

背

＝－

0.169MPa，进汽边的离心弯应力

c进＝－19.14MPa，出汽边的离心弯应力

c出

＝38.61MPa，求

叶片进汽边、出汽边和背弧上的合成应力。

答案：解： 进汽边的合成应力Σ

c

进

＝c＋u进出＋进

＝89.71＋13.63－19.14 ＝84.2（MPa）

出汽边的合成应力Σ

c出＝c＋u进出＋进

＝89.71＋13.63＋38.61 ＝141.95（MPa）

背弧上的合成应力ΣA背＝c＋u背＋背

＝89.71－10.22－0.169 ＝79.32（MPa）

答：该叶片根部截面上进汽边合成应力84.2MPa，出汽边合成应力141.95MPa，背弧上合成应力79.32MPa。38.>汽轮机某级叶轮前的压力为p1＝2.89MPa，叶轮后的压力为p2＝2.8MPa，喷嘴进汽角1＝11°，喷嘴出口蒸汽实际速度c1＝281m／s，蒸汽从动叶片排出的绝对速度c2＝53m／s，绝对排汽角2＝80°，动叶片处的平均直径dm＝0.97m，动叶片平均高度lb＝70mm，部分进汽度ε＝1，通过该级的蒸汽流量为

qm＝96.9kg／s，如果不考虑动叶片及其他影响因素，试问该级的轴向推力为多大?

答案：解：（1）受压面积A

A＝πdmlbε＝3.1416³0.97³0.07³1

＝0.2133（m

2）

（2）求喷嘴轴向分速度c1z及动叶轴向分速度c2z

c1z＝c1sinα1＝281³sin11°

＝281³0.1908＝53.62（m／s）

c2z＝c2sinα2＝53³sin80°

＝53³0.9848＝52.19（m／s）

（3）求轴向推力Fz Fz＝qm（c1z－c2z）＋A（p1－p2）

＝96.9（53.62－52.19）＋0.2133（2.89－2.8）³106

＝103.567＋19197 ＝19335.57（N）答：该级的轴向推力为19335.57N。

39.>40ZLB-50型立式轴流泵，在转速n＝585r／min时，流量Q＝1116m

3／h，扬程H＝11.6m，由泵样本上查得泵的汽蚀余量Δh＝12m。若水温为40℃，当地大气压力pa＝100kPa，吸水管的阻力损失为0.5m，试求泵的最大安装高度为多少?

答案：解：由水的汽化压力表查得40℃时，水的汽化压力Hvp＝0.75m，大气压力高度Ha为

Ha＝Pa／＝100³1000／9807＝10.20（mH2O）

则泵的最大安装高度H1,max为

H1,max＝Pa／－Pvp／－ΔH－Hw1

＝10.20－0.75－12－0.5 ＝－3.05（m）

答：计算结果为负值，表明该泵的叶轮进口中心应在水面以下3.05m处。

40.>某汽轮机进汽压力p0＝9.12MPa，进汽温度t0＝535℃，排汽压力

pco＝0.005MPa，求在理想循环条件下的循环热效率，并求当排汽压力降低到0.003MPa和升高到

0.008MPa时，循环热效率的绝对变化量和相对变化率。

答案：解：由汽轮机进汽参数查得汽轮机的进汽焓i0为3477.7kJ／kg，进汽熵S0为6.7853kJ／

（kg²℃），当排汽压力为0.005MPa时，汽轮机排汽焓

ico＝2066.5kJ／kg，凝结水的焓i′co＝136.4kJ／kg，则循环的热效率η

t

 ηt＝（i 0－ico）／（i0－i′co）

＝（3477.7－2066.5）／（3477.7－136.4）

＝0.4224

当排汽压力降低为0.03绝对大气压时，查表得排汽焓ico＝2010.8kJ／kg，凝结水焓i′co＝

99.7kJ／kg，循环的热效率η′t

η′t＝（3477.7－2010.8）／（3477.7－99.7）

＝0.4343

循环热效率的绝对变化 Δηt＝η′t－ηt＝0.4343－0.4224

＝0.0119

循环热效率的相对变化 δΔηt＝Δηt／ηt＝0.0119÷0.4224³100%

＝2.817%

当排汽压力升高为0.08绝对大气压时，查表得排汽焓ico＝2120.6kJ／kg，凝结水焓i′co＝172.5kJ／kg，循环的热效率η″t

η″t＝（3477.7－2120.6）／（3477.7－172.5）

＝0.4106 循环热效率的绝对变化Δηt＝η″t－ηt

＝0.4106－0.4224 ＝－0.0118 循环热效率的相对变化δηt＝Δηt／ηt

＝－0.0118÷0.4224³100% ＝－2.793% 答：原循环的效率为0.4343，当排汽压力降低到0.03绝对大气压时，循环热效率的绝对变化量为0.0119，相对变化率为2.817%；当排汽压力升高到0.08绝对大气压时，循环热效率的绝对变化量为－0.0118，相对变化率为－2.793%。

二、简答题（每题5分，共170分）

1.>按汽缸温度状态怎样划分汽轮机启动方式?

答案：各厂家机组划分方式并不相同。一般汽轮机启动前，以上汽缸调节级内壁温度150℃为界，小于150℃为冷态启动，大于150℃为热态启动。有些机组把热态启动又分为温态、热态和极热态启动。这样做只是为了对启动温度提出不同要求和对升速时间及带负荷速度作出规定。

规定150～350℃为温态，350～450℃为热态，450℃以上为极热态。

2.>表面式加热器的疏水方式有哪几种?发电厂中通常是如何选择的?

答案：原则上有疏水逐级自流和疏水泵两种方式。实际上采用的往往是两种方式的综合应用。

即高压加热器的疏水采用逐级自流方式，最后流入除氧器，低压加热器的疏水，一般也是逐级自流，但有时也将一号或二号低压加热器的疏水用疏水泵打入该级加热器出口的主凝结水管中，避免了疏水流入凝汽器中热损失。

3.>解释汽轮机的汽耗特性及热耗特性。

答案：汽耗特性是指汽轮发电机组汽耗量与电负荷之间的关系。汽轮发电机组的汽耗特性可以

通过汽轮机变工况计算或在机组热力试验的基础上求得。凝汽式汽轮机组的汽耗特性随其调节方式不同而异。

热耗特性是指汽轮发电机组的热耗量与负荷之间的关系。热耗特性可由汽耗特性和给水温度随负荷而变化的关系求得。

4.>热力系统节能潜力分析包括哪两个方面的内容?

答案：热力系统节能潜力分析包括如下两个方面内容：

(1)热力系统结构和设备上的节能潜力分析。它通过热力系统优化来完善系统和设备，达到节能目的。

(2)热力系统运行管理上的节能潜力分析。它包括运行参数偏离设计值，运行系统倒换不当，以及设备缺陷等引起的各种做功能力亏损。热力系统运行管理上的节能潜力，是通过加强维护、管理、消除设备缺陷，正确倒换运行系统等手段获得。

5.>国产再热机组的旁路系统有哪几种形式?

答案：国产再热机组的旁路系统归纳起来有以下几种：

(1)两级串联旁路系统(实际上是两级旁路三级减压减温)：应用在国产125MW和200MW机组上；(2)一级大旁路系统：由锅炉来的新蒸汽，通过汽轮机，经一级大旁路减压减温后排入凝汽器。一级大旁路应用在再热器不需要保护的机组上；

(3)三级旁路系统：由两级串联旁路和一级大旁路系统合并组成；

(4)三用阀旁路系统：是一种由高、低压旁路组成的两级串联旁路系统。它的容量一般为100%，由于一个系统具有“启动、溢流、安全”三种功能，故被称为三用阀旁路系统。

6.>发电厂应杜绝哪五种重大事故?

答案：①人身死亡事故；②全厂停电事故；③主要设备损坏事故；④火灾事故；⑤严重误操作事故。

7.>怎样做真空严密性试验?应注意哪些问题?

答案：真空严密性试验步骤及注意事项如下：

(1)汽轮机带额定负荷的80%，运行工况稳定，保持抽气器或真空泵的正常工作。记录试验前的负荷、真空、排汽温度。

(2)关闭抽气器或真空泵的空气门。

(3)空气门关闭后，每分钟记录一次凝汽器真空及排汽温度，8min后开启空气门，取后5min的平均值作为测试结果。

(4)真空下降率小于0.4kPa/min为合格，如超过应查找原因，设法消除。

在试验中，当真空低于87kPa，排汽温度高于60℃时，应立即停止试验，恢复原运行工况。

8.>如何做危急保安器充油试验?

答案：(1)每运行两个月危急保安器应进行充油活动校验；

(2)校验时必须汇报值长同意后进行(一般在中班系统负荷低谷时进行)；(3)揿下切换油门销钉，将切换油门手轮转至被校验危急保安器位置(No1或No2)；

(4)将被校验危急保安器喷油阀向外拉足，向油囊充油，当被校验危急保安器动作显示牌出现时放手；

(5)然后将喷油阀向里推足，当被校验危急保安器动作显示牌复位时松手；

(6)确定被校验的危急保安器动作显示牌复位时，揿下切换油门销钉，将切换油门手轮转至“正常”位置；

(7)用同样方法校验另一只危急保安器。

9.>如何做危急保安器超速试验?

答案：(1)在下列情况应进行危急保安器超速试验：①汽轮机新安装后及机组大小修后；②危急

保安器检修后；③机组停用一个月后再启动时；④每运行两个月后不能进行充油活动校验时。(2)校验时应用两种不同的转速表(可参考一次油压和主油泵出口油压)。

(3)超速试验一般应在机组启动时并手动脱扣良好，高压内缸温度200℃以上时进行。在其他特殊情况下进行超速试验应制定特殊措施，并经总工程师批准后才可进行。(4)揿下试验油门销钉，将试验油门手轮转至动作低的危急保安器。

(5)用辅同步器手轮向增荷方向转动，使转速均匀上升，当“遮断”字样出现时，该转速既是试验油门所指的低转速危急保安器动作转速。这时可继续升速至另一只危急保安器动作使主汽门关闭时止(如果超过3360r/min不动作，应立即手动脱扣，停止校验)。

(6)超速脱扣后拍脱扣器，启动调速油泵，将辅同步器及试验油门恢复到启动正常位置，当转速下降到3000r/min，停用调速油泵。

(7)记录脱扣转速是否在3300～3360r/min范围内。

10.>防止轴瓦损坏的主要技术措施是什么?

答案：(1)油系统各截止门应有标示牌，油系统切换工作按规程进行。

(2)润滑油系统截止门采用明杆门或有标尺。

(3)高低压供油设备定期试验，润滑油应以汽轮机中心线距冷油器最远的轴瓦为准。直流油泵熔断器宜选较高的等级。

(4)汽轮机达到额定转速后，停高压油泵，应慢关出口油门，注意油压变化。

(5)加强对轴瓦的运行监督，轴承应装有防止轴电流的装置，油温测点，轴瓦钨金温度测点应齐全可靠。

(6)油箱油位应符合规定。(7)润滑油压应符合设计值。

(8)停机前应试验润滑油泵正常后方可停机。(9)严格控制油温。

(10)发现下列情况应立即打闸停机：

①任一瓦回油温度超过75℃或突然连续升高至70℃；②主轴瓦钨金温度超过85℃；③回油温度升高且轴承冒烟；④润滑油泵启动后，油压低于运行规定允许值。

11.>如何做自动主汽门严密性试验?

答案：(1)按正常温态启动操作将汽轮机启动到3000r/min。

(2)联系锅炉且用蒸汽旁路调整主汽压力至7.0MPa，再热汽压0.7MPa，主蒸汽、再热蒸汽温度尽量控制在比汽缸金属温度高100℃之内范围，在调节主、再汽压力过程中，注意调速系统及汽轮机转速的变化是否正常。

(3)将机跳炉保护解列，检查调速油泵运行正常。(4)通知汽轮机检修人员关闭启动阀二次油疏油门。

(5)关小启动阀至“0”位置，检查主汽门关闭，调速汽门开启正常。汽轮机转速应正常下降。(6)按要求记录汽轮机转速下降阶段中的各有关数值。

(7)在遇下列情况时，试验可停止进行：①汽轮机转速持续停留在某一转速达2min时；②汽轮机转速下降至500r/min以下时。

(8)试验结束按下列一般要求进行汽轮机的启动工作：①关小一级旁路，开大二级旁路使再热汽压下降0.3MPa；②通知检修人员逐渐开启启动阀二次油疏油门，检查调速汽门逐渐关闭正常；③用启动阀及主同步器，开启自动主汽门及调速汽门，向汽轮机送汽使汽轮机转速升高至3000r/min。

(9)全面检查汽轮发电机组的运行情况，若情况正常，可进行调速汽门的严密性试验。

12.>凝汽器停机后加水查漏如何进行(上水检漏)

答案：(1)凝汽器铜管查漏(低水位查漏)：①确定凝汽器循环水进水门关闭，切换手轮放至手动

位置，水已放尽，汽侧和水侧人孔门已打开，高中压汽缸金属温度均在300℃以下；②凝汽器弹簧用支撑撑好；③加软水至铜管全部浸没为止；④查漏结束，放去存水。由班长检查确已无人，无工具遗留时，关闭汽侧和水侧人孔门，放水门；⑤将凝汽器支撑弹簧拆除；⑥全面检查，将设备放至备用位置。

(2)凝汽器汽侧漏空气查漏(高水位查漏)：①凝汽器汽侧漏空气查漏工作的水位的监视应由班长指定专人监视，在进水未完毕前不得离开；②高中压汽缸金属温度均在200℃以下方可进行加水，并注意上下缸温差；③确定凝汽器循环水进水门关闭，切换手轮放至手动位置，水已放尽，汽侧和水侧人孔门已打开；④凝汽器弹簧用支撑撑好；⑤加软水至汽侧人孔门溢水后，开启汽侧监视孔门及顶部空气门，关闭汽侧人孔门，加软水至汽侧监视孔门溢水止； ⑥查漏结束后，放去存水，由班长检查确已无人，无工具遗留时，关闭汽侧监视孔门及顶部空气门，关闭水侧人孔门放水门；⑦将凝汽器支撑弹簧拆除。

全面检查将设备放至备用位置。

13.>凝汽器不停机查漏如何进行?

答案：(1)与值长联系将机组负荷减至额定负荷70%左右(凝结水硬度过大时，负荷还需适当降低，并投入二组射水抽气器)；

(2)将不查漏的一侧凝汽器循环水进水门适当开大；(3)关闭查漏一侧的凝汽器至抽气器空气门；

(4)关闭查漏一侧的凝汽器循环水进水门及连通门，调整循环水空气门，循门关闭后，必须将切换手柄放至手动位置；

(5)检查机组运行正常后，开启停用一侧凝汽器放水门；(6)凝汽器真空不得低于85kPa，排汽温度不应超过70℃；(7)开启停用一侧凝汽器人孔门，进入查漏；

(8)查漏完毕后，由班长检查确无人，无工具遗留时，关闭凝汽器人孔门及放水门；(9)开启停用一侧凝汽器循环水进水门，调整循环水空气门、循环水连通门，将另侧循环水进水门调正；

(10)将停用一侧凝汽器至抽汽器空气门开启；(11)用同样方法对另侧凝汽器查漏。

14.>安全门升压试验方法是如何?

答案：(1)校验时应有汽轮机检修配合；

(2)确定压力表准确、安全门之隔离门开启；(3)安全门升压校验前先手动校验正常；

(4)逐渐开启容器进汽门，待容器安全门在规定值动作时关闭(如不在规定值动作，应由检修调正)；

(5)校验时的压力不得超过容器安全门动作值；(6)检验不合格不得投入运行。

15.>热态启动时，为什么要求新蒸汽温度高于汽缸温度50～80℃?

答案：机组进行热态启动时，要求新蒸汽温度高于汽缸温度50～80℃。可以保证新蒸汽经调节

汽门节流，导汽管散热、调节级喷嘴膨胀后，蒸汽温度仍不低于汽缸的金属温度。因为机组的启动过程是一个加热过程，不允许汽缸金属温度下降。如在热态启动中新蒸汽温度太低，会使汽缸、法兰金属产生过大的应力，并使转子由于突然受冷却而产生急剧收缩，高压差胀出现负值，使通流部分轴向动静间隙消失而产生摩擦，造成设备损坏。

16.>厂用电中断应如何处理?

答案：厂用电中断应做如下处理：

(1)启动直流润滑油泵，直流密封油泵，立即打闸停机。

(2)联系电气，尽快恢复厂用电，若厂用电不能尽快恢复，超过1min后，解除跳闸泵连锁，复置停用开关。(3)设法手动关闭有关调整门、电动门。

(4)排汽温度小于50℃时，投入凝汽器冷却水，若排汽温度超过50℃，需经领导同意，方可投入凝汽器冷却水(凝汽器投入冷却水后，方可开启本体及管道疏水)。

(5)厂用电恢复后，根据机组所处状态进行重新启动。切记：动力设备应分别启动，严禁瞬间同时启动大容量辅机，机组恢复并网后，接带负荷速度不得大于10MW/min。

17.>厂用电中断为何要打闸停机?

答案：厂用电中断，所有的电动设备都停止运转，汽轮机的循环水泵、凝结水泵、射水泵都将停止，真空将急剧下降，处理不及时，将引起低压缸排大气安全门动作。由于冷油器失去冷却水，润滑油温迅速升高，水冷泵的停止又引发发电机温度升高，对双水内冷发电机的进水支座将因无水冷却和润滑而产生漏水，对于氢冷发电机、氢气温度也将急剧上升，给水泵的停止，又将引起锅炉断水。由于各种电气仪表无指示，失去监视和控制手段。可见，厂用电全停，汽轮机已无法维持运行，必须立即启动直流润滑油泵，直流密封油泵，紧急停机。

18.>进入汽轮机的蒸汽流量变化时，对通流部分各级的参数有哪些影响?

答案：对于凝汽式汽轮机，当蒸汽流量变化时，级组前的温度一般变化不大(喷嘴调节的调节级汽室温度除外)。不论是采用喷嘴调节，还是节流调节，除调节级外，各级组前压力均可看成与流量成正比变化，所以除调节级和最末级外，各级级前、后压力均近似地认为与流量成正比变化。运行人员可通过各监视段压力来有效地监视流量变化情况。

19.>什么叫负温差启动?为什么应尽量避免负温差启动?

答案：当冲转时蒸汽温度低于汽轮机最热部位金属温度的启动为负温差启动。因为负温差启动

时，转子与汽缸先被冷却，而后又被加热，经历一次热交变循环，从而增加了机组疲劳寿命损耗。如果蒸汽温度过低，则将在转子表面和汽缸内壁产生过大的拉应力，而拉应力较压应力更容易引起金属裂纹，并会引起汽缸变形，使动静间隙改变，严重时会发生动静摩擦事故，此外，热态汽轮机负温差启动，使汽轮机金属温度下降，加负荷时间必须相应延长，因此一般不采用负温差启动。

20.>额定参数启动汽轮机时怎样控制减少热应力?

答案：额定参数启动汽轮机时，冲动转子一瞬间，接近额定温度的新蒸汽进入金属温度较低的汽缸内。与新蒸汽管道暖管的初始阶段相同，蒸汽将对金属进行剧烈的凝结放热，使汽缸内壁和转子外表面温度急剧增加。温升过快，容易产生很大的热应力，所以额定参数下冷态启动时，只能采用限制新蒸汽流量，延长暖机和加负荷时间等办法来控制金属的加热速度。减少受热不均，以免产生过大的热应力和热变形。

21.>滑参数启动主要应注意什么问题?

答案：滑参数启动应注意如下问题：

(1)滑参数启动中，金属加热比较剧烈的时间一般在低负荷时的加热过程中，此时要严格控制新蒸汽升压和升温速度。

(2)滑参数启动时，金属温差可按额定参数启动时的指标加以控制。启动中有可能出现差胀过大的情况，这时应通知锅炉停止新蒸汽升温、升压，使机组在稳定转速下或稳定负荷下停留暖机，还可以调整凝汽器的真空或用增大汽缸法兰加热进汽量的方法调整金属温差。

22.>汽包锅炉和直流锅炉有何主要区别?各有何优缺点?

答案：汽包炉的主要优点：①由于汽包内储有大量汽水，因此具有较大的储热能力，能缓冲负荷变化时引起的汽压变化；②汽包炉由于具有固定的水、汽、过热汽分界点，故负荷变化时引起过热汽温的变化小；③由于汽包内有蒸汽清洗装置，故对给水品质要求较低。

主要缺点：①金属耗量大；②对调节反应滞后；③只适宜临界压力以下的工作压力。

直流炉的主要优点：①金属耗量小；②启停时间短，调节灵敏；③不受压力限制，即可用于亚临界压力以下，也可设计为超临界压力。

主要缺点：①对给水品质要求高；②给水泵电能消耗量大；③对自动控制系统要求高；④必须配备专门用于启动的旁路系统。

23.>影响汽轮发电机组经济运行的主要技术参数和经济指标有哪些?

答案：影响汽轮发电机组经济运行的主要技术参数和经济指标有汽压、汽温、真空度、给水温度、汽耗率、循环水泵耗电率、高压加热投入率、凝汽器端差、凝结水过冷度、汽轮机热效率等。

24.>什么是在线监控系统?

答案：在线监控又称做实时监控，即传感器将现场生产过程中任何参数变化输入到计算机中，计算机根据现场变化立即作出应变措施，保证维持发电主、辅设备安全运行。

25.>汽轮机检修前应做哪些工作?

答案：汽轮机在开始检修之前，须与蒸汽母管、供热管道、抽汽系统等隔断，阀门应上锁，并

挂上警告牌。还应将电动阀门的电源切断，并挂警告牌。疏水系统应可靠地隔绝。检修工作负责人应检查汽轮机前蒸汽管道确无压力后，方可允许工作人员进行工作。

26.>电力系统的主要技术经济指标是什么?

答案：电力系统的主要技术经济指标是：

(1)发电量、供电量、售电量和供热量；(2)电力系统供电(供热)成本；(3)发电厂供电(供热)成本；(4)火电厂的供电(供热)的标准煤耗；(5)水电厂的供电水耗；(6)厂用电率；

(7)网损率(电网损失电量占发电厂送至网络电量的百分比)；(8)主要设备的可调小时；

(9)主要设备的最大出力和最小出力。

27.>简述汽轮机启停过程优化分析的内容?

答案：(1)根据转子寿命损耗率、热变形和胀差的要求确定合理的温度变化率；

(2)蒸汽温度变化率随放热系数的变化而变化；(3)监视温度、胀差、振动等测点不超限；(4)盘车预热和正温差启动，实现最佳温度匹配；

(5)在保证设备安全前提下尽量缩短启动时间，减少电能和燃料消耗。

28.>防止汽轮机断油烧瓦的安全技术措施有哪些?

答案：根据DL/T609-1996《300MW级汽轮机运行导则》防止轴承损坏的主要措施有：

(1)加强油温、油压的监视调整，严密监视轴承钨金温度及回油温度，发现异常应及时查找原因并消除。

(2)油系统设备自动及备用可靠；并进行严格的定期试验。运行中油泵或冷油器的投停切换应平稳谨慎，严防断油烧瓦。

(3)油净化装置运行正常，油质应符合标准。

(4)防止汽轮机进水、大轴弯曲、轴承振动及通流部分损坏。(5)汽轮发电机转子应可靠接地。

(6)启动前应认真按设计要求整定交、直流油泵的连锁定值，检查接线正确。

29.>防止汽轮机大轴弯曲的安全技术措施有哪些?

答案：根据DL/T609-1996《300MW级汽轮机运行导则》防止汽轮机大轴弯曲的主要措施有：

(1)汽轮机每次冲转前及停机后均应测量转子偏心度及盘车电流应正常。冲转前发生转子弹性热弯曲应适当加长盘车时间，升速中发现弹性热弯曲应加强暖机时间，热弯曲严重时或暖机无效应停机处理；

(2)汽轮机盘车状态应采取有效的隔离措施，防止汽缸进水和冷汽；(3)汽轮机上下缸温差或转子偏心度超限时禁止汽轮机冲转；

(4)汽轮机启动时应充分疏水并监视振动、胀差、膨胀、轴向位移、汽缸滑销系统等正常，避免动静碰磨，引起大轴弯曲；

(5)汽轮机升速在80%～85%高中压转子一阶临界转速时，应检查确认轴系振动正常；如果发现异常振动，应打闸停机直至盘车状态。

30.>国家电力公司2000年9月8日发布的《防止电力生产重大事故的25项重点要求》中，与汽轮

机有关的有哪几条?

答案：(1)防止汽轮机超速和轴系断裂事故；

(2)防止汽轮机大轴弯曲和轴瓦烧瓦事故；(3)防止火灾事故；(4)防止压力容器爆破事故；(5)防止全厂停电事故。

31.>除了目前的常规能源外，还有哪些可利用的新能源?

答案：除了常规能源外，新能源主要有：

(1)核能。(2)太阳能。(3)磁流体发电。(4)氢能。(5)地热能。(6)海洋能。

32.>提高机组运行经济性要注意哪些方面?

答案：(1)维持额定蒸汽初参数；

(2)维持额定再热蒸汽参数；(3)保持最有利真空；(4)保持最小的凝结水过冷度；(5)充分利用加热设备，提高给水温度；(6)注意降低厂用电率；(7)降低新蒸汽的压力损失；(8)保持汽轮机最佳效率；(9)确定合理的运行方式；(10)注意汽轮机负荷的经济分配。

33.>比较各种调峰运行方式的优劣。

答案：(1)调峰幅度：两班制和少汽运行方式最大(100%)，低负荷运行方式在50%～80%。

(2)安全性：控制负荷变化率在一定范围的负荷跟踪方式最好，少汽方式次之，两班制最差。(3)经济性：低负荷运行效率很低，机组频繁启停损失也很可观，所以应根据负荷低谷持续时间和试验数据比较确定。

(4)机动性：负荷跟踪方式最好，少汽运行次之，两班制最差；无再热机组好，中间再热机组差。

(5)操作工作量：负荷跟踪运行方式最好，少汽运行次之，两班制最差。

34.>火力发电机组计算机监控系统输入信号有哪几类?

答案：火力发电机组计算机监控系统输入信号分为模拟量输入信号、数字量输入信号和脉冲量

输入信号。

三、绘图题（每题10分，共250分）1.>绘出低压异步鼠笼式电动机控制回路。

答案：如图E-21所示。

图E-21 接触器控制回路

2.>画出反动级的热力过程示意图。

答案：如图E-22所示。

图E-22 反动级的热力过程示意

3.>画出单元机组机炉协调控制方式示意图。

答案：如图E-27所示。

答案：如图E-28所示。

图E-28 汽轮机跟踪锅炉控制方式示意

图E-27 单元机组协调控制方式示意

5.>画出锅炉跟踪汽轮机控制方式示意图。

4.>画出汽轮机跟踪锅炉控制方式示意图。

答案：如图E-29所示。

图E-29 锅炉跟踪汽轮机的控制方式示意

6.>绘出125MW汽轮机汽缸转子膨胀示意。

图E-31 125MW汽轮机热膨胀原理

7.>绘出功-频电液调节原理方框图。

答案：如图E-31所示。

答案：如图E-32所示。

图E-32 功-频电液调节原理方框

8.>绘出单元机组主控系统方框图。

答案：如图E-34所示。图E-34 单元机组主控系统方块图

9.>绘出125MW机组高、低压旁路系统示意图。

答案：如图E-35所示。

图E-35 125MW机组高、低压旁路系统示意

10.>绘出中间再热循环装置示意图。

答案：如图E-37所示。

答案：如图E-38所示。

图E-37 中间再热循环装置示意

1-锅炉；2-高压缸；3-再热器；4-中低压缸；5-凝汽器；6-给水泵

11.>绘出二次调节抽汽式汽轮机示意图并注明设备名称。

图E-38 两次调节抽汽式汽轮机示意

1-高压缸；2-中压缸；3-低压缸；

4、6-热用户；5、7、8-调节汽阀

12.>试画出AI通道的原理框图，并简要说明其作用。

答案：AI通道原理框图如图E-41所示。

图E-41AI通道原理框

AI通道是指模拟量输入通道，它的作用是：(1)对每点模拟量输入信号进行简单处理，如滤波等；(2)顺序采集该通道板上全部模拟量输入信号；(3)对采集该通道板上全部模拟量输入信号；

(4)将模拟量信号转换成二进制形式的数字信号，即A/D转换。

13.>绘出采用喷嘴调节的汽轮机热力过程线。

答案：如图E-48所示。

图E-48 喷嘴调节汽轮机的热力过程线

14.>背画三用阀旁路系统图。

答案：如图E-44所示。

图E-44 三用阀旁路系统

1-锅炉；2-过热器；3-高压缸；4-中、低压缸；5-发电机；6-凝汽器； 7-凝结水泵；8-低压加热器；9-除氧器；10-给水泵；11-高压加热器； 12-再热器；13-高压旁路阀；14-低压旁路阀；15-扩容式减温减压装置； 16-再热器安全阀；17-高压旁路喷水温度调节阀；18-高压旁路喷水压力调节阀；

19-低压旁路喷水阀；20-减温器；21-低压喷水阀；22-四通

15.>绘出切换母管制主蒸汽管路系统示意图。

答案：如图E-42所示。

图E-42 切换母管制主蒸汽管路系统示意

16.>绘出开式磁流体-蒸汽动力联合循环系统简图。

答案：如图E-60所示。

图E-60 开式磁流体-蒸汽动力联合循环系统简图

17.>绘出法国300MW机组发电厂原则性热力系统图。

答案：如图E-59所示。

图E-59 法国300MW机组发电厂原则性热力系统

1-汽包；2-循环泵； 3-水冷壁；4-过热器；5-再热器；6-汽轮机；7-发电机； 8-凝汽器；9-凝结水泵；10-除盐装置；11-轴封抽汽器；12-轴封加热器； 13-低压加热器；14-除氧器；15-前置泵；16-主给水泵；17-疏水泵； 18-一号高压加热器；19-二号高压加热器；20-外置蒸汽冷却器；21-省煤器

18.>绘出单元机组主机连锁保护框图。

答案：如图E-58所示。

图E-58 主机连锁保护框图

19.>绘出燃气轮机配余热锅炉联合循环示意图及其理想循环温熵图。

答案：如图E-57所示。

图E-57 燃气轮机配余热锅炉联合循环示意及其理想循环温熵图

(a)联合循环示意；(b)理想循环温熵图 1-汽轮机；2-发电机；3-余热锅炉；4-燃气轮机； 5-压气机；6-燃烧室；7-加热器；8-冷凝器

20.>绘出复合变压运行方式滑压-喷嘴混合调节示意图并做说明。

答案：如图E-56所示。复合变压运行方式，在极低负荷及高负荷区采用喷嘴调节，在中低负荷

区为滑压运行。如图所示，当机组并网后，汽压维持在p1，升负荷时靠开大调速汽阀来实现，功率增加到p1时，3个调速汽阀全开，第四只调速汽阀仍然关闭。随后功率从p1增加到p2，是靠提高进汽压力来实现的，功率增加到p2时，主蒸汽压力达到额定值p0。由p2继续增加功率，就需要打开第四只调速汽阀，直到额定功率。

图E-56 滑压-喷嘴混合调节

21.>画出汽轮机调速系统静态特性曲线并说明其特性。

答案：如图E-55所示。为保证汽轮机在任何功率下都能稳定运行，不发生转速或负荷摆动，调

节系统静特性线应是连续、平滑及沿负荷增加方向逐渐向下倾斜的曲线，中间没有任何水平段或垂直段。

曲线在空负荷附近要陡一些，有利于机组并网和低负荷暖机。

曲线在满负荷附近也要陡一些，防止在电网频率降低时机组超负荷过多，保证机组安全。

22.>画出单元机组协调控制系统方框图。

答案：如图E-54所示。

图E-55 静态特性曲线合理形状

图E-54 单元机组协制系统方框图

23.>背画带三用阀的苏尔寿旁路系统图。

答案：如图E-53所示。

答案：如图E-52所示。

图E-53 带三用阀苏尔寿旁路系统

24.>背画N125-135/550/550型汽轮机原则性热力系统图。

图E-52 N125-135/550/550型汽轮机原则性热力系统

1-锅炉；2-过热器；3-再热器；4-汽轮机；5-发电机；6-凝汽器；7-凝结水泵；

8-轴封加热器；9-低压加热器；10-疏水泵； 11-除氧器；12-给水泵；

13-高压加热器；14-Ⅰ级排污扩容器； 15-Ⅱ级排污扩容器；16-Ⅰ级旁路减温减压器；

17-Ⅱ级旁路减温减压器； 18-Ⅲ级减压减温器

25.>试画出计算机监视系统的框图，并简述其主要构成。

答案：计算机监视系统如图E-51所示，它基本上由硬件和软件两大系统组成。

图E-51计算机监视系统框图

硬件有主机(以中央处理器CPU为主体，包括内存、外存及选件)、外部设备(包括打印机、程序员站、CRT显示器和功能键盘等)、过程通道(包括模拟量的输入、模拟量输出、开关量输入、开关量输出及脉冲量输入等)、预制电缆和中间端子箱、电源装置等，它是组成计算机监视系统的基础。

软件系统是指各种程序和有关信息的总集合，分为系统软件(包括程序设计系统、诊断系统和操作系统等)、支撑软件(包括服务程序等)和应用软件(包括过程监视程序、过程控制计算程序和公共应用程序等)。软件在设计和调试完成后，存入主机的内存和外存中，以供系统使用。

四、论述题（每题15分，共600分）

1.>防止低温脆性破裂事故，应在运行维护方面做哪些措施?

答案：防止低温脆性破裂事故应做下列措施：

(1)尽量避免或减少热冲击损伤。冲转时控制主蒸汽温度至少应有50℃过热度。

(2)机组启动时应按照规程而执行暖机方式和暖机时间，使转子内孔温度与内应力相适应，避免材料承受超临界应力，因此对转子应进行充分预热，注意金属升温率和温差。(3)正常运行时应严格控制一、二次汽温，不可超限或大幅度变化。

(4)应当在40～50MW低负荷暖机3～4h后才可做超速试验。通常，转子中心孔处的强度是能够满足要求的，但是在超速试验时，危急保安器动作转速是额定转速的1.1～1.12倍，这时中心孔处的离心拉应力为1.21～1.25倍。在中压第一级叶轮中心孔处的离心拉应力将由100.74MPa增加到121.91～126.32MPa；在中压末级叶轮中心孔处的离心拉应力将由176.40MPa增加到213.44～221.28MPa。若以2.5℃/分的温升率加热转子，则中压第一级内孔处的热拉应力为132.30MPa，合成拉应力可达254.80～258.72MPa；在中压末级内孔处的合成拉应力也超过245MPa。须知30Cr2Mor合金钢的屈服极限仅为441MPa，换言之，安全系数不到2倍了。为了降低合成拉应力，必须降低热应力，出路就是长时间暖机消除或降低中压转子内外温差。然后才能做超速试验。

(5)中速暖机待高、中压内缸下壁温度达到250℃以上方可升至全速，确保转子中心孔温度高于低温脆变温度。

(6)正常运行时采取滑压运行方式调节变负荷，可以减少热应力变化的幅度。尤其采用滑参数停车，是有利于减少热应力的危害性。(7)加强寿命管理，降低寿命损耗率。

2.>运行中如何对监视段压力进行分析?

答案：在安装或大修后，应在正常运行工况下对汽轮机通流部分进行实测，求得机组负荷、主蒸汽流量与监视段压力之间的关系，以作为平时运行监督的标准。

除了汽轮机最后一、二级外，调节级压力和各段抽汽压力均与主蒸汽流量成正比变化。根据这个关系，在运行中通过监视调节级压力和各段抽汽压力，有效地监督通流部分工作是否正常。

在同一负荷(主蒸汽流量)下，监视段压力增高，则说明该监视段后通流面积减少，或者高压加热器停运、抽汽减少。多数情况是因叶片结垢而引起通流面积减少，有时也可能因叶片断裂、机械杂物堵塞造成监视段压力升高。

如果调节级和高压缸Ⅰ段、Ⅱ段抽汽压力同时升高，则可能是中压调门开度受阻或者中压缸某级抽汽停运。

监视段压力不但要看其绝对值增高是否超过规定值，还要监视各段之间压差是否超过规定值。若某个级段的压差过大，则可能导致叶片等设备损坏事故。

3.>电动机两相运行的象征及危害怎样?

答案：在正常运行中，电动机处于三相运行状态，当三相中有一相熔断器熔断或电源线内部断

线时，电动机就处于两相运行状态，仍在旋转。

(1)两相运行的象征：①电动机声音异常，发出较响的“嗡嗡声”；②断相的那只电流表指针降至“0”，另外两相的电流升高；③转速明显有所降低，辅机出力明显降低；④电动机温度升高；⑤振动加剧；⑥若辅机是泵，则出口压力晃动或下降。

(2)两相运行的危害：①电动机绕组可能烧坏；②辅机正常运行变为不可能，将严重影响系统的正常运行。

4.>画出离心式水泵特性曲线，对该曲线有何要求?

答案：离心泵的特性曲线就是在泵转速不变的情况下其流量与扬程关系曲线(Q-H)、功率与流量

关系曲线(Q-P、)效率与流量关系曲线(Q-η)。

其中最主要的是流量与扬程曲线(即Q-H曲线)，该曲线的形状直接影响着泵运行的稳定性，一般要求Q-H曲线为连续下降性质，才能保证泵运行的稳定性。

如果Q-H曲线出现驼峰形状，则泵的工作点若在曲线上升段时，将出现不稳定运行，一般在制造、设计离心泵时就考虑到避免出现驼峰状性能曲线，运行实践中则要避免泵的工作点在性能曲线的上升段。

图中A点为工作点，相应的扬程为HA，功率为PA，效率为ηA。

图F-1 离心泵的性能曲线

5.>汽轮机有哪些主要的级内损失，损失的原因是什么?

答案：汽轮机级内主要有喷嘴损失、动叶损失、余速损失、叶高损失、扇形损失、部分进汽损

失、摩擦鼓风损失、漏汽损失、湿汽损失。

(1)喷嘴损失和动叶损失是由于蒸汽流过喷嘴和动叶时汽流之间的相互摩擦及汽流与叶片表面之间的摩擦所形成的。

(2)余速损失是指蒸汽在离开动叶时仍具有一定的速度，这部分速度能量在本级未被利用，所以是本级的损失。但是当汽流流入下一级的时候，汽流动能可以部分地被下一级所利用。(3)叶高损失是指汽流在喷嘴和动叶栅的根部和顶部形成涡流所造成的损失。

(4)扇形损失是指由于叶片沿轮缘成环形布置，使流道截面成扇形，因而，沿叶高方向各处的节距、圆周速度、进汽角是变化的，这样会引起汽流撞击叶片产生能量损失，汽流还将产生半径方向的流动，消耗汽流能量。

(5)部分进汽损失是由于动叶经过不安装喷嘴的弧段时发生“鼓风”损失，以及动叶由非工作弧段进入喷嘴的工作弧段时发生斥汽损失。

(6)摩擦鼓风损失是指高速转动的叶轮与其周围的蒸汽相互摩擦并带动这些蒸汽旋转，要消耗一部分叶轮的有用功。隔板与喷嘴间的汽流在离心力作用下形成涡流也要消耗叶轮的有用功。(7)漏汽损失是指在汽轮机内由于存在压差，一部分蒸汽会不经过喷嘴和动叶的流道，而经过各种动静间隙漏走，不参与主流做功，从而形成损失。

(8)湿汽损失是指在汽轮机的低压区蒸汽处于湿蒸汽状态，湿汽中的水不仅不能膨胀加速做功，还要消耗汽流动能，还要对叶片的运动产生制动作用消耗有用功，并且冲蚀叶片。

6.>什么是胀差?胀差变化与哪些因素有关?

答案：(一)汽轮机转子与汽缸的相对膨胀，称为胀差。习惯上规定转子膨胀大于汽缸膨胀时的胀差值为正胀差，汽缸膨胀大于转子膨胀时的胀差值为负胀差。根据汽缸分类又可分为高差、中差、低Ⅰ差、低Ⅱ差。胀差数值是很重要的运行参数，若胀差超限，则热工保护动作使主机脱扣。

(二)使胀差向正值增大的主要因素简述如下：(1)启动时暖机时间太短，升速太快或升负荷太快。

(2)汽缸夹层、法兰加热装置的加热汽温太低或流量较低，引起汽加热的作用较弱。(3)滑销系统或轴承台板的滑动性能差，易卡涩。

(4)轴封汽温度过高或轴封供汽量过大，引起轴颈过份伸长。(5)机组启动时，进汽压力、温度、流量等参数过高。(6)推力轴承磨损，轴向位移增大。

(7)汽缸保温层的保温效果不佳或保温层脱落。在严寒季节里，汽机房室温太低或有穿堂冷风。

(8)双层缸的夹层中流入冷汽(或冷水)。

(9)胀差指示器零点不准或触点磨损，引起数字偏差。(10)多转子机组，相邻转子胀差变化带来的互相影响。(11)真空变化的影响。(12)转速变化的影响。

(13)各级抽汽量变化的影响，若一级抽汽停用，则影响高差很明显。(14)轴承油温太高。

(15)机组停机惰走过程中由于“泊桑效应”的影响。(三)使胀差向负值增大的主要因素简述如下：(1)负荷迅速下降或突然甩负荷。

(2)主汽温骤减或启动时的进汽温度低于金属温度。

(3)水冲击。

(4)汽缸夹层、法兰加热装置加热过度。(5)轴封汽温度太低。(6)轴向位移变化。(7)轴承油温太低。

(8)启动时转速突升，由于转子在离心力的作用下轴向尺寸缩小，尤其低差变化明显。(9)汽缸夹层中流入高温蒸汽，可能来自汽加热装置，也可能来自进汽套管的漏汽或者轴封漏汽。

启动时，一般应用汽加热装置来控制汽缸的膨胀量，而转子则主要依靠汽轮机的进汽温度和流量以及轴封汽的汽温和流量来控制转子的膨胀量。启动时胀差一般向正方向发展。

汽轮机在停用时，随着负荷、转速的降低，转子冷却比汽缸快，所以胀差一般向负方向发展。特别是滑参数停机时尤其严重，必须采用汽加热装置向汽缸夹层和法兰通以冷却蒸汽，以免胀差保护动作。

汽轮机转子停止转动后，负胀差可能会更加发展，为此应当维持一定温度的轴封蒸汽，以免造成恶果。

7.>汽轮机热力试验大致包括哪些内容?试验前应做哪些工作?

汽机热力试验主要包括：

答案：(1)试验项目和试验目的；

(2)试验时的热力系统和运行方式；(3)测点布置、测量方法和所用的测试设备；(4)试验负荷点的选择和保持负荷稳定的措施；

(5)试验时要求设备具有的条件，达到这些条件需要采取的措施；(6)根据试验要求，确定计算方法；