汽轮机运行技术问答：什么是汽轮机？如何运行？为什么需要运行技术？有哪些运行技术的挑战？

导读：" 汽轮机是一种转化热能为机械能的设备，广泛应用于发电厂、石化厂、制药厂等工业领域。汽轮机的运行技术对于设备的安全运行、性能优化和能源利用效率的提高至关重要。1.什么是汽轮机？-汽轮机是一种利用高温高压蒸汽驱动涡轮旋转，从而产生机械能的设备。2.汽轮机的运行方"

　　汽轮机是一种转化热能为机械能的设备，广泛应用于发电厂、石化厂、制药厂等工业领域。汽轮机的运行技术对于设备的安全运行、性能优化和能源利用效率的提高至关重要。

1.什么是汽轮机？

　　-汽轮机是一种利用高温高压蒸汽驱动涡轮旋转，从而产生机械能的设备。

2.汽轮机的运行方式

　　-汽轮机基本运行方式是通过燃烧燃料使锅炉产生高温高压蒸汽，再将蒸汽引入汽轮机中的涡轮，使涡轮旋转，最后通过轴承和发电机将旋转机械能转化为电能。

3.汽轮机需要运行技术的原因

　　-汽轮机是一个复杂的系统，需要通过运行技术来确保设备的安全运行和高效运转。

4.汽轮机运行技术的挑战

　　-温度和压力控制：汽轮机在运行过程中需要控制蒸汽的温度和压力，以确保设备的安全运行和性能稳定。

　　-润滑和冷却：汽轮机的高速旋转部件需要良好的润滑和冷却，以减少摩擦和磨损，并提高设备的寿命。

　　-振动和噪音控制：汽轮机运行时会产生振动和噪音，需要采取措施来减少振动和噪音的影响，确保设备的稳定运行。

　　-故障检测和维护：汽轮机需要进行定期的故障检测和维护，以及时发现和修复设备的故障，避免意外停机和损失。

5.汽轮机运行技术的解决方案

　　-自动化控制系统：通过引入先进的自动化控制系统，实现对汽轮机运行的全面监控和控制，提高设备的稳定性和安全性。

　　-油气循环系统：采用高效的油气循环系统，确保润滑和冷却的效果，减少设备的摩擦和磨损。

　　-振动和噪音控制技术：通过安装振动和噪音控制设备，减少振动和噪音的传播，提高设备的运行舒适性和安全性。

　　-检测和维护技术：引入先进的故障检测技术，对汽轮机进行定期的检测和维护，及时发现和修复设备的故障，提高设备的可靠性和可用性。

　　通过运行技术的不断创新和应用，汽轮机的运行效率和可靠性得到了显著提高。这些技术的发展和应用也为工业生产和能源利用带来了巨大的推动力。

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汽轮机技术问答

一、基础知识

1．什么叫工质？火力发电厂采用什么作为工质？

　　工质是热机中热能转变为机械能的一种媒介物质（如燃气、蒸汽等），依靠它在热机中的状态变化（如膨胀）才能获得功。

　　为了在工质膨胀中获得较多的功，工质应具有良好的膨胀性。

　　在热机的晌雀顷不断工作中，为了方便工质流入与排出，还要求工质具有良好的流动性。

　　因宴陆此，在物质的固、液、气三态中，气态物质是较为理想的工质。

　　目前火力发电厂主要以水蒸气作为工质。

2．何谓工质的状态参数？常用的状态参数有几个？基本状态参数有几个？

　　描述工质状态特性的物理量称为状态参数。常用的工质状态参数有温度、压力、比容、焓、熵、内能等，基本状态参数有温度、压力、比容。

3．什么叫温度、温标？常用的温标形式有哪几种？

　　温度是衡量物体冷热程度的岁嫌物理量。

　　对温度高低量度的标尺称为温标。

　　常用的有摄氏温标和绝对温标。

　　⑴摄氏温标。规定在标准大气压下纯水的冰点为0℃，沸点为100℃，在0℃与100℃之间分成100个格，每格为1℃，这种温标为摄氏温标，用℃表示单位符号，用t作为物理量符号。

　　⑵绝对温标。

　　规定水的三相点（水的固、液、汽三相平衡的状态点）的温度为273.15K。

　　绝对温标与摄氏温标的每刻度的大小是相等的，但绝对温标的0K，则是摄氏温标的－273.15℃。

　　绝对温标用K作为单位符号，用T作为物理量符号。

　　摄氏温标与绝对温标的关系为t＝T－273.15℃。

4．什么叫压力？压力的单位有几种表示方法？

　　单位面积上所受到的垂直作用力称为压力。用符号“p”表示，即p=F／A(1—1)

　　式中F——垂直作用于器壁上的合力，N；

　　A——承受作用力的面积m2。

压力的单位有：

　　⑴国际单位制中表示压力采用N/m2，名称为[帕斯卡]，符号是Pa。

　　1Pa=1N/m2，在电力工业中，机组参数多采用MPa（兆帕），1MPa=106N/m2。

　　⑵以液柱高度表示压力的单位有：毫米水柱（mmH2O）、毫米汞柱（mmHg），1mmHg=133N/m2，1mmH2O=9.81N/m2。

　　⑶工程大气压的单位为kgf/cm2，常用at作代表符号，1at=98066.5N/m2，物理大气压的数值为1.0332kgf/cm2，符号是atm，1atm=1.013×10⒌N/m2。

5．什么叫绝对压力、表压力？

　　容器内工质本身的实际压力称为绝对压力，用符号p表示。

　　工质的绝对压力与大气压力的差值为表压力，用符号pg表示。

　　因此，表压力就是我们用表计测量所得的压力，大气压力用符号patm表示。

绝对压力与表压力之间的关系为：

pa＝pg＋patm或pg＝pa－patm（1—2）

6．什么叫真空和真空度？

　　当容器中的压力低于大气压力时，把低于大气压力的部分叫真空。

　　用符号“pv”表示。

　　其关系式为：。

pv＝patm－pa(1—3)

　　发电厂有时用百分数表示真空值的大小，称为真空度。真空度是真空值和大气压力比值的百分数，即：

真空度＝pv/patm×100%(1—4)

　　完全真空时真空度为100%，若工质的绝对压力与大气压力相等时，真空度为零。

例如：凝汽器水银真空表的读数为7100mmHg，大气压力计读数为750mmHg，求凝汽器内的绝对压力和真空度各为多少？

根据pa＝(patm－pv)/735.6＝(750－710)／735.6＝0.054at＝0.0051MPa

真空度＝pv／pamb×100%＝710／750×100%＝94.6%

7．什么叫比容和密度？它们之间有什么关系？

　　单位质量的物质所占有的容积称为比容。用小写的字母ν表示，即：

ν＝V／mm3/kg（1—5）

　　式中m——物质的质量。kg；

　　V——物质所占有的容积，m3。

　　比容的倒数，即单位容积的物质所具有的质量，称为密度，用符号“ρ”，单位为kg/m3。

　　比容与密度的关系为ρυ＝1，显然比容和密度互倒数，即比容和密度不是相互独立的两个参数，而是同一个参数的两种不同的表示方法。

8．什么叫平衡状态？

　　在无外界影响的条件下，气体的状态不随时间而变化的状态叫做平衡状态。

　　只有当工质的状态是平衡状态时，才能用确定的状态参数值去描述。

　　只有当工质内部及工质与外界间，达到热的平衡（无温差存在）及力的平衡（无压差存在）时，才能出现平衡状态。

9．什么叫标准状态？

　　绝对压力为1.01325×105Pa（1个标准大气压），温度为0℃(273.15)时的状态称为标准状态。

10．什么叫参数坐标图？

　　以状态参数为直角坐标表示工质状态及其变化的图称参数坐标图。

　　参数坐标图上的点表示工质的平衡状态，由许多点相连而组成的线表示工质的热力过程。

　　如果工质在热力过程中所经过的每一个状态都是平衡状态，则此热力过程为平衡过程，只有平衡状态及平衡过程才能用参数坐标图上的点及线来表示。

11．什么叫功？其单位是什么？

　　功是力所作用的物体在力的方向上的位移与作用力的乘积。功的大小根据物体在力的作用下，沿力的作用方向移动的位移来决定，改变它的位移，就改变了功的大小，可见功不是状态参数，而是与过程有关的一个量。

功的计算式为：

W＝FS(J)（1—6）

　　式中F——作用力，N；

　　S——位移，m。

单位换算：1J＝1N?m，

1kJ＝2.778×10-4kW?h

12．什么叫功率？其单位是什么？

　　功率的定义是功与完成功所用的时间之比，也就是单位时间内所做的功。即：

P＝W／t（W）(1—7)

　　式中W——功，J；

　　t——做功的时间，s。

　　功率的单位就是瓦特，1瓦特＝1焦耳／秒。

13．什么叫能？

　　物质做功的能力称为能。

　　能的形式一般有：动能、位能、光能、电能、热能等。

　　热力学中应用的有动能、位能和热能等。

14．什么叫动能？物体的动能与什么有关？

　　物体因为运动而具有做功的本领叫动能。

　　动能与物体的质量和运动的速度有关。

　　速度越大，动能就越大；质量越大，动能也越大。

动能按下式计算：

Ek＝1/2mc2（kJ）(1—8)

　　式中m——物体质量，kg；

　　c——物体速度，m／s。

　　动能与物体的质量成正比，与其速度的平方成正比。

15．什么叫位能？

　　由于相互作用，物体之间的相互位置决定的能称为位能。

　　物体所处高度位置不同，受地球的吸引力不同而具有的能，称为重力位能。

　　重力位能由物质的重量（G）和它离地面的高度（h）而定。

　　高度越大，重力位能越大；重力物体越重，位能越大。

　　重力位能Ep＝Gh。

16．什么叫热能？它与什么因素有关？

　　物体内部大量分子不规则的运动称为热运动。这种热运动所具有的能量叫热能，它是物体的内能。

　　热能与物体的温度有关，温度越高，分子运动的速度越快，具有的热能就越大。

17．什么叫热量？其单位是什么？

　　高温物体把一部分热能传递给低温物体，其能量的传递多少用热量来度量。

　　因此物体吸收或放出的热能称为热量。

　　热量的传递多少和热力过程有关，只有在能量传递的热力过程中才有功和热量的存在，没有能量传递的热力状态是根本不存在什么热量的，所以热量不是状态参数。

18．什么叫机械能？

　　物质有规律的运动称为机械运动。

　　机械运动一般表现为宏观运动。

　　物质机械运动所具有的能量叫机械能。

19．什么叫热机？

　　把热能转变为机械能的设备称为热机。如汽轮机、内燃机、蒸汽机、燃轮气机等。

20．什么叫比热容？影响比热容的主要因素有哪些？

　　单位数量（质量或容积）的物质温度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量，称为气体的单位热容量，简称为气体的比热容。

　　比热容表示单体数量的物质容纳或贮存热量的能力。

　　物质的质量比热容符号为c，单体为kJ／(kg?℃)。

　　影响比热容的主要因素有温度和加热条件，一般说来，随着温度的升高，物质比热容的数值也增大；定压加热的比热容大于定容加热的比热容。此外，还有分子中原子数目、物质性质、气体的压力等因素也会对比热容产生影响。

21．什么叫热容量？它与比热有何不同？

　　热容Q＝mc，热容的大小等于物体质量与比热的乘积，热容与质量有关，比热容与质量无关，对于相同质量的物体，比热容大的热容大，对于同一物质，质量大的热容大。

22．如何用定值比热容计算热量？

在低温范围内，可近似认为比热值不随温度的变化而改变，即比热容为某一常数，此时热量的计算式为：

q＝c(t2－t1)kJ／kg(1—9)

23．什么叫内以能？

　　气体内部分子运动所形成的内动能和由于分子相互之间的吸引力所形成的内位能的总和称为内能。

　　μ表示1kg气体的内能，U表示mkg气体的内能。

即：

U＝mμ（1—10）

24．什么叫内动能？什么叫内位能？它们由何决定？

　　气体内部分子热运动的动能叫内动以能，它包括分子的移动动能，分子的转动动能和分子内部的振动动能等。

　　从热运动的本质来看，气体温度越高，分子的热运动越激烈，所以内动能决定于气体的温度。

　　气体内部分子克服相互间存在的吸引力具有备用的位能，称为内位能，它气体的比容有关。

25．什么叫焓？

　　在某一状态下单位质量工质比容为ν，所受压力为p，为反抗此压力，该工质必须具备pv的压力位能。单位质量工质内能和压力位能之和称为比焓。

26．什么叫熵？

　　在没有摩擦的平衡过程中，单位质量的工质吸收的热量dq与工质吸热时的绝对温度T的比值叫熵的增加量。其表达式：

　　ΔS＝dq／T。

其中ΔS＝S2－S1是熵的变化量，熵的单位是（kJ/kg?k），

　　若某过程中气体的熵增加，即ΔS＞0，则表示气体是吸热过程。

　　若某过程中气体的熵减少，即ΔS＜0，则表示气体是放热过程。

　　若某过程中气体的熵不变，即ΔS＝0，则表示气体是绝热过程。

27．什么叫理想气体？什么叫实际气体？

　　气体分子间不存在引力，分子本身不占有体积的气体叫理想气体。反之，气体分子间存在着引力，分子本身占有体积的气体叫实际气体。

28．火电厂中什么气体可看作理想气体？什么气体可看作实际气体？

　　在火力发电厂中，空气、燃气、烟气可以作为理想气体看待，因为它们远离液态，与理想气体的性质很接近。

　　在蒸汽动力设备中，作为工质的水蒸汽，因其压力高，比容小，即气体分子间的距离比较小，分子间的吸引力也相当大。离液态接近，所以水蒸汽应作为实际气体看待。

29．理想气体的基本定律有哪些？其内容是什么？

　　理想气体的三个基本定律是：（1）波义耳—马略特定律；（2）查理定律；（3）盖吕萨克定律。其具体内容：

　　（1）波义耳—马略特定律：当气体温度不变时，压力与比容成反比变化。用公式表示：

p1ν1＝p2ν2（1—11）

气体质量为m时：

　　p1V1＝p2V2（其中V＝mν）。（1—12）

　　（2）查理定律：气体比容不变时，压力与温度成正比变化。用公式表示为：

p1／T1＝p2／T2（1—13）

　　（3）盖吕萨克定律：气体压力不变时，比容与温度成正比变化，对于质量为m的气体，压力不变时，体积与温度成正比变化。用公式表示：

ν1／Τ1＝ν2／Τ2或V1／T1＝V2／T2（1—14）

30．什么是热力学第一定律，它的表达式是怎样的？

　　热可以变为功，功可以变为热，一定量的热消失时，必产生一定量的功，消耗一定量的功时，必出现与之对应的一定量的热。

热力学第一定律的表达式如下：

Q＝Aω（1—15）

　　式中A在工程单位制中A＝1／427kcal／（kgf?m）在国际单位制中，工程热量均用焦耳（J）为单位，则A＝1即Q＝ω。

附图闭口系统内（不考虑工质的进出），外界给系统输入的能量是加入的热量q，系统向外界输出的能量为功W，系统内工质本身所具有的能量只是内能μ，根据能量转换与守恒定律可知，

输入系统的能量－输出系统的能量＝系统内工质本身能量的增量，即当工质为1kg时：

q－ω＝Δμ

当工质为m公斤时则：

Q－W＝ΔU（1—16）

　　上两式中q，Q——外界加给工质的热量，J／kg，J；

　　Δμ，ΔU——工质内能的变化量，J／kg，J；

　　ω，W——工质所做的功，J／kg，J。

31．热力学第一定律的实质是什么？它说明什么问题？

　　热力学第一定律的实质是能量守恒与转换定律在热力学上的一种特定应用形式。它说明了热能与机械能互相转换的可能性及其数值关系。

32．什么是不可逆过程？

　　存在摩擦，涡流等能量损失使过程只能单方向进行，不可逆转的过程叫做不可逆过程。实际的过程都是不可逆过程。

33．什么叫等容过程？等容过程中吸收的热量和所做的功如何计算？

　　容积（或比容）保持不变的情况下进行的过程叫等容过程。

　　由理想气体状态方程pν＝RT得p／T＝R／ν＝常数，即等容过程中压力与温度成正比。

　　因Δν＝0，所以容积变化功ω＝0，则q＝Δμ＋ω＝Δμ＝μ2－μ1，也即等容过程中，所有加入的热量全部用于增加气体的内能。

34．什么叫等温过程？等温过程中工质吸收的热量如何计算？

　　温度不变的情况下进行的热力过程叫做等温过程。由理想气体状态方程pν＝RT对一定的工质则pν＝RT＝常数，即等温过程中压力与比容成反比。

其吸收热量：

q＝Δμ＋ω（1—17）

　　q＝T(S2－S1)。（1—18）

35．什么叫等压过程？等压过程的功及热量如何计算？

　　工质的压力保持不变的过程称为等压过程，如锅炉中水的汽化过程，乏汽在凝汽器中的凝结过程，空气预热器中空气的吸热过程都是压力不变时进行的过程。

　　由理想气体状态方程pν＝RT得T／ν＝p／R＝常数，即等压过程中温度与比体积成正比。

等压过程做的功：

ω＝p（ν2－ν1）（1—19）

等压过程工质吸收的热量：

q＝Δμ＋ω＝（μ2－μ1）＋p（ν2－ν1）

＝（μ2＋p2ν2）－（μ1＋p1ν）＝h2－h1（1—20）

36．什么叫绝热过程？绝热过程的功和内能如何计算？

　　在与外界没有热量交换情况下所进行的过程称为绝热过程。如汽轮机为了减少散热损失，汽缸外侧包有绝热材料，而工质所进行的膨胀过程极快，在极短时间内来不及散热，其热量损失很小，可忽略不计，故常把工质在这些热机中的过程作为绝热过程处理。

因绝热过程

q＝0，则q＝Δμ＋ω（1—21）

ω＝-Δμ（1—22）

　　即绝热过程中膨胀功来自内能的减少，而压缩功使内能增加。

ω＝[1／（k－1）]（p1ν1－p2ν2）（1—23）

　　k为绝热指数，与工质的原子个数有关。单原子气体k＝1.67，双原子气体k＝1.4,三原子气体k＝1.28。

37．什么叫等熵过程？

　　熵不变的热力过程称为等熵过程。

　　可逆的绝热过程，即没有能量损失的绝热过程为等熵过程。

　　在有能量损耗的不可逆过程中，虽然外界没有加入热量，但工质要吸收由于摩擦、扰动等损耗而转变成的热量，这部分热量使工质的熵是增加的，这时绝热过程不为等熵过程。

　　汽轮机工质膨胀过程是个不可逆的绝热过程。

　　38．简述热力学第二定律。

　　热力学第二定律说明了能量传递和转化的方向、条件、程度。它有两种叙述方法：

　　①从能量传递角度来讲：热不可以能自发地不付代价地，从低温物体传至高温物体。

　　②从能量转换角度来讲：不可能制造出从单一热源吸热，使之全部转化成为功而不留下任何其它变化的热力发动机。

39．什么叫热力循环？

　　工质从某一状态点开始，经过一系列的状态变化又回到原来这一状态点的封闭变化过程叫做热力循环，简称循环。

40．什么叫循环的热效率？它说明什么问题？

工质每完成一个循环所做的净功ω和工质在循环中从高温热源吸收的热量q的比值叫做循环的热效率，即：

η＝ω／q（1—24）

　　循环的热效率说明了循环中热转变为功的程度，η越高，说明工质从热源吸收的热量中转变为功的部分越多，反之，转变为功的部分越少。

41．从卡诺循环的热效率得出哪些结论？

从η＝1－Τ2／Τ1中可以得出以下几点结论：

　　①卡诺循环的热效率决定于热源温度Τ1和冷源温度Τ2，而与工质性质无关，提高T1和降低T1，可以提高循环热效率。

　　②卡诺循环热效率只能小于1，而不能等于1，因为要使Τ1＝∞（无穷大）或T2＝0（绝对零度）都是不可能的。也就是说，q2损失只能减少而无法避免。

　　③当T1＝T2时，卡诺循环的热效率为零。也就是说，在没有温差的体系中，无法实现热能转变为机械能的热力循环，或者说，只有一个热源装置而无冷却装置的热机是无法实现的。

42．什么叫汽化？它分为哪两种形式？

　　物质从液态变成汽态的过程叫汽化。它分为蒸发和沸腾两种形式。

　　液体表面在任何温度下进行的比较缓慢的汽化现象叫蒸发。

　　液体表面和内部同时进行的剧烈的汽化现象叫沸腾。

43．什么叫凝结？水蒸气凝结有什么特点？

　　物质从气态变成液态的现象叫凝结，也叫液化。

水蒸气凝结有以下特点：

　　①一定压力下的水蒸气，必须降到该压力所对应的凝结温度才开始凝结成液体。这个凝结温度也就是液体沸点，压力降低，凝结温度随之降低，反之，则凝结温度升高。

　　②在凝结温度下，水从水蒸气中不断吸收热量，则水蒸气可以不断凝结成水，并保持温度不变。

44．什么叫动态平衡？什么叫饱和状态、饱和温度、饱和压力、饱和水、饱和蒸汽？

　　一定压力下汽水共存的密封容器内，液体和蒸汽的分子在不停地运动，有的跑出液面，有的返回液面，当从水中飞出的分子数目等于因相互碰撞而返回水中的分子数时，这种状态称为动态平衡。

　　处于动态平衡的汽、液共存的状态叫饱和状态。

　　在饱和状态时，液体和蒸汽的温度相同，这个温度称为饱和温度；液体和蒸汽的压力也相同，该压力称为饱和压力。饱和状态的水称为饱和水；饱和状态下的蒸汽称为饱和蒸汽。

45．为何饱和压力随饱和温度升高而增高？

　　温度升高，分子的平均动能增大，从水中飞出的分子数目越多，因而使汽侧分子密度增大。同时蒸汽分子的平均运动速度也随着增加，这样就使得蒸汽分子对器壁的碰撞增强，其结果使得压力增大，所以说：饱和压力随饱和温度升高而增高。

46．什么叫湿饱和蒸汽、干饱和蒸汽、过热蒸汽？

　　在水达到饱和温度后，如定压加热，则饱和水开始汽化，在水没有完全汽化之前，含有饱和水的蒸汽叫湿饱和蒸汽，简称湿蒸汽。

　　湿饱和蒸汽继续在定压条件下加热，水完全汽化成蒸汽时的状态叫干饱和蒸汽。

　　干饱和蒸汽继续定压加热，蒸汽温度上升而超过饱和蒸汽温度时，就变成过热蒸汽。

47．什么叫干度？什么叫湿度？

1kg湿蒸汽中含有干蒸汽的重量百分数叫做干度，用符号χ表示：

χ＝干蒸汽的重量／湿蒸汽的重量（1—25）

　　干度是湿蒸汽的一个状态参数，它表示湿蒸汽的干燥程度；χ值越大则蒸汽越干燥。

　　1kg湿蒸汽中含有饱和水的重量百分数称为湿度，以符号（1-χ）表示。

48．什么叫临界点？水蒸汽的临界参数为多少？

　　随着压力的增高，饱和水线与干饱和蒸汽线逐渐接近，当压力增加到某一数值时，二线相交，相交点即为临界点。临界点的各状态参数称为临界参数，对水蒸气来说：其临界压力pc＝22.129MPa，临界温度为tc＝374.15℃，临界比容为νc＝0.003147m3／kg。

49.是否存在400℃的液态水？

　　不存在。因为当水的温度高于临界温度时（即t＞tc＝374.15℃时）都是过热蒸汽，所以不存在400℃的液态水。

50．水蒸气状态参数如何确定？

　　由于水蒸气属于实际气体，其状态参数按实际气体的状态方程计算非常复杂，而且温差较大不适应工程上实际计算的要求，因此，人们在实际研究和理论分析计算的基础上，将不同压力下水蒸气的比体积、温度、焓、熵等列成表或绘成图。利用查图、查表的方法确定其状态参数，这是工程上常用的方法。

51．什么叫液体热、汽化热、过热热？

　　把水加热到饱和水时所加入的热量，称为液体热。

　　1kg饱和水在定压条件下加热至完全汽化所加入的热量叫汽化潜热，简称汽化热。

　　干饱和蒸汽定压加热变成过热蒸汽，过热过程吸收的热量叫过热热。

52．什么叫稳定流动、绝热流动？

　　流动过程中工质各状态点参数不随时间而变动的流动称为稳定流动。

　　与外界没有热交换的流动称为绝热流动。

53．什么叫轴功？什么叫膨胀功？

　　轴功即工质流经热机时，驱动热机主轴对外输出的功，以“ωs”表示。将（q－Δμ）这部分数量的热能所转变成的功叫膨胀功，它是一种气体容积变化功，用符号ω表示，对一般流动系统

ω＝q－Δμ＝（p2ν2－p1ν1）＋1/2（c22－c12）＋g（z2－z1）（1—26）

54．什么叫喷管？电厂中常用哪几种喷管？

　　凡用来使气流降压增速的管道叫喷管。

　　电厂中常用的喷管有渐缩喷管和缩放喷管两种。

　　渐缩喷管的截面是逐渐缩小的；而缩放喷管的截面先收缩后扩大。

55．什么叫节流？什么叫绝热节流？

　　工质在管内流动时，由于通道截面突然缩小，使工质流速突然增加，压力降低的现象称为节流。

　　节流过程中如果工质与外界没有热交换，则称之为绝热节流。

56．什么叫朗肯循环？

　　以水蒸气为工质的火力发电厂中，让饱和蒸汽在锅炉的过热器中进一步吸热，然后过热蒸汽在汽轮机内进行绝热膨胀做功，汽轮机排汽在凝汽器中全部凝结成水。并以水泵代替卡诺循环中的压缩机使凝结水重又进入锅炉受热，这样组成的汽-水基本循环，称之为朗肯循环。

57．朗肯循环是通过哪些热力设备实施的？各设备的作用是什么？

　　朗肯循环的主要设备是蒸汽锅炉、汽轮机、凝汽器和给水泵四个部分。

　　⑴．锅炉：包括省煤器、炉膛、水冷壁和过热器，其作是将给水定压加热，产生过热蒸汽，通过蒸汽管道，送入汽轮机。

　　⑵．汽轮机：蒸汽进入汽轮机绝热膨胀做功将热能转变为机械能。

　　⑶．凝汽器：作用是将汽轮机排汽定压下冷却，凝结成饱和水，即凝结水。

　　⑷．给水泵：作用是将凝结水在水泵中绝热压缩，提升压力后送回锅炉。

58．朗肯循环的热效率如何计算？

根据效率公式

η＝ω／q1＝（q1－q2）／q1（1—27）

　　式中q1——1kg蒸汽在锅炉中定压吸收的热量，kJ／kg；

　　q2——1kg蒸汽在凝汽器中定压放出的热量，kJ／kg。

对朗肯肯循环1kg蒸汽在锅炉中定压吸收的热量为：

q1＝h1－h给kJ／kg（1—28）

　　式中h1——过热蒸汽焓，kJ／kg；

　　h给——给水焓，kJ／kg。

1kg排汽在冷凝器中定压放出热量为：

q2＝h2－h21kJ／kg（1—29）

　　式中h2——汽轮机排汽焓，kJ／kg；

　　h21——凝结水焓，kJ／kg。

　　因水在水泵中绝热压缩时，其温度变化不大，所以hfw可以认为等于凝结水焓h21。则循环所获得功为：

ω＝q1－q2＝（h1―h给）―（h2―h2‘）

＝h1－h2＋h2‘－h给＝h1－h2（1—30）

所以

η＝ω／q1＝（h1－h2）／（h1－h21）（1—31）

59．影响朗肯循环效率的因素有哪些？

　　从朗肯循环效率公式η＝（h1－h2）／（h1－h21）或以看出η取决于过热蒸汽焓h1，排汽焓h2以及凝结水焓h21，而h1由过热蒸汽的初参数p1、t1决定。h1和h21都由参数p2决定，所以朗肯循环效率取决于过热蒸汽的初参数p1、t1和终参数p2。

　　毫无疑问：初参数（过热蒸汽压力，温度）提高，其他条件不变，热效率将提高，反之，则下降；终参数（排汽压力）下降，初参数不变，则热效率提高，反之，则下降。

60．什么叫给水回热循环

　　把汽轮机中部分做过功的蒸汽抽出，送入加热器中加热给水，这种循环叫给水回热循环。

61．采用给水回热循环的意义是什么？

　　采用给水回热加热以后，一方面从汽轮机中间部分抽出一部分蒸汽，加热给水提高了锅炉给水温度。

　　这样可使抽汽不在凝汽器中冷凝放热，减少了冷源损失。

　　另一方面，提高了给水温度，减少给水在锅炉中的吸热量。

　　因此，在蒸汽初参数、终参数相同的情况下，采用给水回热循环的热效率比朗肯循环热效率高。

　　一般回热级数不止一级，中参数的机组，回热级数3—4级；高参数机组6—7级；超高参数机组不超过8—9级。

62．什么叫再热循环？

　　再热循环就是把汽轮机高压缸已经做了部分功的蒸汽再引入锅炉的再热器，重新加热，使蒸汽温度又提高到初温度，然后再引回汽轮机中、低压缸内继续做功，最后的乏汽排入凝汽器的一种循环。

本人需要一个TXT版本的《汽轮机运行技术问答》或《汽轮机检修技术问答...

汽轮机设备结构与工作原理

1．汽轮机工作的基本原理是怎样的？汽轮机发电机组是如何发出电来的？

　　具有一定压力、温度的蒸汽，进入汽轮机，流过喷嘴并在喷嘴内膨胀获得很高的速度。

　　高速流动的蒸汽流经汽轮机转子上的动叶片做功，当动叶片为反动式时，蒸汽在动叶中发生膨胀产生的反动力亦使动叶片做功，动叶带动汽轮机转子，按一定的速度均匀转动。

　　这就是汽轮机最基本的工作原理。

　　从能量转换的角度讲，蒸汽的热能在喷嘴内转换为汽流动能，动叶片又将动能转换为机械能，反动式叶片，蒸汽在动叶膨胀部分，直接由热能转换成机械能。

　　汽轮机的转子与发电机转子是用联轴器连接起来的，汽轮机转子以一定速度转动时，发电机转子也跟着转动，由于电磁感应的作用，发电机静子线圈中产生电流，通过变模返敏电配电设备向用户供电。

2．汽轮机如何分类？

汽轮机按热力过程可分为：

　　⑴凝汽式汽轮机（代号为N）。

　　⑵一次调整抽汽式汽轮机（代号为C）。

　　⑶二次调整抽汽式汽轮机（代号为C、C）。

　　⑷背压式汽轮机（代号为B）。

按工作原理可分为：

　　⑴冲动式汽轮机。

　　⑵反动式汽轮机。

　　⑶冲动反动联合式汽轮机。

按新蒸汽压力可分为：

　　⑴低压汽轮机新汽压力为1.18～1.47MPa。

　　⑵中压汽轮机新汽压力为1.96～3.92MPa。

　　⑶高压汽轮机新汽压力为5.88～9.81MPa。

　　⑷超高压汽轮机新汽压力为11.77～13.75MPa。

　　⑸亚临界压力汽轮机新汽压力为15.69～17.65MPa。

　　⑹超临界压力汽轮机新汽压力为22.16MPa。

按蒸汽流动方向可分为：

　　⑴轴流式汽轮机。

　　⑵辐流式汽轮机。

3．汽轮机的型号如何表示？

汽轮机型号表示汽轮机基本特性，我国目前采用汉语拼音和数字来表示汽轮机型号，其型号由三段组成：

×　××-×××／×××／×××-×

（第一段）（第二段）（第三段）

　　第一段表示型式及额定功率（MW），第二段表示蒸汽参数，第三段表示设计变型序号。

　　例N100-90／535型表示凝汽式100MW汽轮机，新汽压力为8.82MPa，新汽温度为535℃。

4．什么是冲动式汽轮机？

　　冲动式汽轮机指蒸汽主要在喷嘴中进行膨胀，在动叶片中蒸汽不再膨胀或膨胀很少，而主要是改变流动方向。现代冲动式汽轮机各级均具有一定的反动度，即蒸汽在动叶片中也发生很小一部分膨胀，从而使汽流得到一定的加速作用，但仍算作冲动式汽轮机。

5．什么是反动式汽轮机？

　　反动式汽轮机是指蒸汽在喷嘴和动叶中的膨胀程度基本相同。

　　此时动叶片不仅受到由于汽流冲击而引起的作用力，而且受到因蒸汽在叶片中膨胀加速而引起的反作用力。

　　由于动叶片进出口蒸汽存在较大压差，所以与冲动式汽轮机相比旦枝，反动式汽轮机轴向推力较大。

　　因此一般都装平衡盘以平衡轴向推力。

6．什么是凝汽式汽轮机？

　　凝汽式汽轮机是指进入汽轮机的蒸汽在做功后全部排入凝汽器，凝结成水全部返回锅炉。

　　进入汽轮机的蒸汽，对于一般中压机组来说，每1kg蒸汽含热量约3223kJ，这些热量中只有837kJ左右是做了功的，凝结水中约有126kJ热量，约2240kJ热量是被冷却排汽的冷却水带走了，这是一个很大的损失。

　　对于高压汽轮机，由于进汽含热量大些（约3433kJ左右），可用的热量相对来说要大些，但损失仍很大。

　　为了减少这些损失，采用带回热设备的凝汽式汽轮机，就是把进入汽轮机做过一部分功的蒸汽抽出来，在回热加热器内加热锅炉的给水，使给水温度提高，节约燃料，提高经济性。

7．什么是调整抽汽式汽轮机？

　　从汽轮机某一级中经调压器控制抽出大量已经做了部分功的一定压力范围的蒸汽，供给其它工厂及热用户使用，机组仍设有凝汽器，这种型式的机组称为调整抽汽式汽轮机。它一方面能使蒸汽中的含热量得到充分利用，同时因设有凝汽器，当用户用汽量减少时，仍能根据低压缸的容量保证汽轮机带一定电负荷。

8．什么是中间再热式汽轮机？

　　中间再热式汽轮机就是蒸汽世配在汽轮机内做了一部分功后，从中间引出，通过锅炉的再热器提高温度（一般升高到机组额定温度），然后再回到汽轮机继续做功，最后排入凝汽器的汽轮机。

9．中间再热式汽轮机主要有什么优点？

　　中间再热式汽轮机优点主要是提高机组的经济性。

　　在同样的初参数下，再热机组比不再热机组的效率提高4%左右。

　　其次是对防止大容量机组低压末级叶片水蚀特别有利，因为末级蒸汽湿度比不再热机组大大降低。

10．大功率机组总体结构方面有哪些特点？

　　大功率汽轮机由于采用了高参数蒸汽、中间再热以及低压缸分流等措施，汽缸的数目相应增加，这就带来了机组布置、级组分段、定位支持、热膨胀处理等许多新问题。

从总体结构上讲，大功率汽轮机有如下特点：

　　⑴为了适应新蒸汽高压高温的特点，蒸汽室与调节汽门从高压汽缸壳上分离出来，构成单独的进汽阀体，从而简化了高压缸的结构，保证了铸件质量，降低了由于运行温度不均而产生的热应力。国产125MW、300MW机组的高、中压调节汽门以及200MW汽轮机的高压缸调节汽门都采用这种结构形式。

　　⑵高、中压级的布置采用两种方式。

　　一种是高、中压级合并在一个汽缸内（上汽厂125MW机组和东方厂300MW机组上采用）。

　　另一种是高、中压级分缸的结构（上汽厂300MW机组和国产200MW机组采用这种结构）。

　　⑶大功率汽轮机各转子之间一般用刚性联轴器连接，由此带来机组定位和胀差过大的问题，必须设置合理的滑销系统。

　　⑷大机组都装有胀差保护装置，一旦胀差超过极限时，便发出信号报警或紧急停机。

　　⑸大机组大都不把轴承布置在汽缸上，而采用全部轴承座直接由基础支持的方法。国产125MW、300MW汽轮机采用这种布置。

11．为什么大机组高、中压缸采用双层缸结构？

　　对大机组的高、中压缸来说，形状应尽量简单，避免特别厚、重的中分面法兰，以减少热应力、热变形以及由此而引起的结合面漏汽。

　　采用双层缸结构后，很高的汽缸内、外蒸汽压差由内、外两层分担承受，汽缸壁和法兰相对讲可以做得比较薄些，也有利于机组起停和工况变化时减小金属温差。所以目前高压汽轮机高、中压汽缸大多采用双层缸结构，国产125MW、200MW、300MW机组都是如此。

12．汽轮机本体主要由哪几个部分组成？

汽轮机本体主要由以下几个部分组成：

　　⑴转动部分：由主轴、叶轮、轴封和安装在叶轮上的动叶片及联轴器等组成。

　　⑵固定部分：由喷嘴室汽缸、隔板、静叶片、汽封等组成。

　　⑶控制部分：由调节系统、保护装置和油系统等组成。

13．汽缸的作用是什么？

　　汽缸是汽轮机的外壳。

　　汽缸的作用主要是将汽轮机的通流部分（喷嘴、隔板、转子等）与大气隔开，保证蒸汽在汽轮机内完成做功过程。

　　此外，它还支承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，还要承受由于沿汽缸轴向、径向温度分布不均而产生的热应力。

汽轮机运行的内容简介

　　本书共分8章，分别是汽轮机变工况运行的热力特性、汽轮机的热应力及寿命管理、汽轮机组的起动与调峰运行、汽轮机组的停机方式、大型再热式200MW汽轮机组异常振动及新的起动运行模式、汽轮发电机组的异常振动和振动原因的测定试验、汽轮机组的热力特性试验及国产200MW汽轮机相关技术发展规定。

　　本书可作为电业职工进修和培训的教材，也可供汽轮机运行管理人员参考。前言

第一章专业基础知识

第一节汽轮机基本概念和工作原理

一、汽轮机的基本慨念

二、汽轮机级的工作原理

第二节汽轮机本体系统

一、汽缸

二、隔板、隔板套和静叶环、静叶持环

三、汽封

四、轴承

五、叶片

六、转子

第三节汽轮机辅助系统

一、凝汽设备及系统

二、抽气设备

二、给水回热设备及除氧器

第四节汽轮机调节及保护系统

一、汽轮机调节的任务与组成

二、调节系统的静态特性

三、汽轮机的保护系统

第五节DCS及DEH

一、DCS

一、DEH

第六节泵与阀门

一薯亩宴、泵的基础知识

二、离心式水泵的性能

三、阀门简介

第二章汽轮机运行操作与试验

第一节汽轮机的启停操作

一、概述

二、汽轮机启动过程的操作

三、汽轮机停机过程的操作

第二节汽轮机的正常运行与调整

一、正常运行期间的监视

二、机组运行中主要参数的调整

第三节汽轮机辅助系统运行

一、凝汽系统

二、真空抽气系统

三、给水回热系统

四、除氧器

五、冷却水系统

第四节汽轮机组的试验

一、机组进行试验时应遵循以下几条原则

二、调节系统静态试验

三、汽轮机ETS跳闸保护试验

四、汽轮机主跳闸耐宽电磁阀动作试验

五、PLU/BUG回路试验

六、危急保安器注油试验

七、汽门活动试验

八、汽门严密性试验

九、超速试验

十、备用超速遮断试验

十一、真空系统严密性试验

十二、抽汽止回阀活动试验

十三、汽轮机润滑油压低连锁保护试验

十四、抗燃油系统联动、连锁试验

第三章汽轮机系统故障、异常与处理

第一节汽轮机故障、异常与处理

一、汽轮机超速事故

二、汽轮机进水、进冷蒸汽事故

三、蒸汽参数异常

四、大轴弯曲事故

五、汽轮机真空下降

六、汽轮机叶片损伤

七、轴瓦损坏

八、通流部分磨损事故

几、油系统事故

十、汽轮机油乳化原因及处理措施

十一、抗燃油油质劣化及预防

第二节汽轮机辅助设备及系统故障、异常与处理

一、给水回热抽汽及疏水系统故障

二、回热抽汽加热系统的主要设备故障

三、给水泵故障

四、凝汽器腐蚀泄漏

五、凝结水系统故障

六、普通离心泵、电动机振动

第三节汽轮发电机组异常振动

一、振动概述

二、振动事故实例分析

第四章新技术应用及拓展知识

第一节几种典型的600MW汽轮机的设备特点及性能比较

一、汽轮机没备性能的比较

二、汽轮发电机组的运行特点

三、汽轮机设备主要特性参数对照

四、总结

第二节汽轮机组运行性能计算和优化系统

第三节汽轮机组的技术改造

一、汽轮机改造的技术形式

二、机组改造的一些技术措施

第四节汽轮机通流部分新技术改造实例分析

一、300Mw汽轮机存在的问题

二、改造措施

附录汽轮机常用术语

一、汽轮机

二、汽轮机热力系统及旁路系统

三、凝汽设备与冷却系统

四、给水加热设备

五、给水除氧设备

　　参考文献改革开放以来，我国经济进入高速、稳定、健康发展的轨道。

　　作为现代经济发展和社会进步的重要支柱和标志，电力工业从20世纪50年代开始得到了蓬勃发展。

　　截至2007年底，全国发电装机容量已达7．13亿kw，居世界第二位。

　　强大的电力供应已数银成为我国经济腾飞、人民生活水平和综合国力迅速提高的可靠保障和重要基础。

　　随着我国电力工业的发展，电力技术也有了巨大的进步，新能源和各种洁净煤发电技术正在加快步伐发展，各种新技术、新材料、新工艺，正在得到广泛的应用，21世纪，中国电力工业正以一个崭新的面貌出现在全世界面前。

问答题:简述汽轮机工作原理及优点

简述

　　汽轮机工作原理：蒸汽轮机是用蒸汽来作功的一种旋转式热力原动机，来自桐悔裤汽源的前颤新蒸汽，通过汽阀和调节阀进入汽轮机，依次高速流过一系列环形配置的喷嘴和动叶片而膨胀作功，推动汽轮机转子旋转，将蒸汽的动能转换成机械能。

　　优点：功率大、效率高、结构简单、易损件少，运行局简安全可靠，调速方便、振动小、防爆等。

汽轮机技术问答

　　紧急停机是由于汽轮机将产生不可预期的危险而颂和闭必须采取立即停机来消除或减轻损失的停机。

　　-汽轮机系统中设有紧急停机按钮，用于快速停机的；(红色）与地铁上的紧急停机一样一样的。

　　-汽轮机保护系统中设有紧急停机逻辑，设定其中任何一种情况出现，立即停机；

　　-汽轮机本体也设有保护装置（机械、电子、液压等），可以自动停机。

　　紧急停机是一种快速停机，保护了汽机，但对系统中其它设备有一定损害。

　　故障停机是一种计划停机。是办公室内计划棚歼好的，要进行故障排除而采取的停机。

　　如果由于故障产生，需要停机，就可以用紧急停机按钮快速停机。

　　故障停机可以通知系统中其它设备，通过减负荷等野裂措施，将设备安全停机。