汽轮机课后思考题与答案 联系客服

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初温变化对功率的影响(初压、背压不变)

初温变化→功率变化→蒸汽在锅炉内吸热量变化→初焓变化

初温变化→功率变化→蒸汽在锅炉内吸热量变化→初焓变化。 假设:蒸汽在锅炉中吸收的总热量Q?D(h0?hfw)不变,则:

D?Ht?iQ?Ht?i?36003600h0?hfw

背压变化对功率的影响(初压、初温不变) 凝汽设备变化→背压变化→汽轮机内功率变化。变化情况与末级汽流是否达到临界有关。

'?P?G?H?ti??hc2?xmx 背压改变前:iPi?''P?G?H???hi1tic2xmx 背压改变后:

`?P(?Ht)?ri??(?hc2)]xm? i?Pi1?Pi?G[???39.超临界压力汽轮机在结构设计上有那些技术特点?

答:(一)高性能材料:超临界压力汽轮机在高温部分普遍采用了含W.Nb.V.N.Co.b等元素。

(二)冷却技术:对高中压合缸的机组,可以将高压调节级后的蒸汽通过平衡活塞漏气冷却通道引入到中压部分,冷却转子的表面。

(三)高压部件设计:1 高压汽缸:汽缸法兰更厚,螺栓更粗,采用圆筒形汽缸结构。2 高压进气阀门:将低参数的蒸汽引入内外阀壳夹层。3 双流调节级。 (四)固粒腐蚀防护:采用直流锅炉,减少了固粒腐蚀。

(五)气流激振预防:科学设计,优化转子设计与分布,合理的开启顺序,提高制造质量。

(六)末级优化:采用先进的末级长叶片设计提高效率与可靠性。

40.热电联产汽轮机有哪几种型式?热电联产的原则是什么?热电联产的主要经济指标有那两个,如何计算,其限额值各为多少?什么是一次调整抽汽汽轮机的工况图,如何使用工况图?画出一次调整抽汽汽轮机的工况图。

答:两种形式,背压式与调节抽气式汽轮机。原则是将燃料的化学能转变为高品位的热能来发电,同时将已在汽轮机做功后的低品位热能用于对外供热,提高热利用率,节约能源。经济指标为热电比和热化发电率,其中热电比为供热量Q/供电量Pel,热化发电率w为热化发电率Ph/供热量Q,热电比的额限值为40%,热化发电率的值在1000Kwh/GJ左右。一次调节抽气式汽轮机的进汽量,调节抽气量和功率三者之间,在各种运行工况下的关系曲线成为一次调节抽气式汽轮机的工况图。根据机组抽汽量与低压缸流量的值可以找出凝气工况线、背压工况线、等抽汽量工况线、等凝气工况线等线,然后查出相应值。

41.压水堆核电机组由那两个回路组成,各有那些主要设备?两个回路的工质各有何特点,工质参数各为多少?画出常规火电再热汽轮机及压水堆核电汽轮机的h—s图,标出各点参数。

答:一回路核岛,主要包括蒸汽发生器、稳压器、核反应堆、循环水泵;二

回路常规岛,主要包括汽轮机、凝汽器、上水泵。回路工质为纯净的普通水,一回路工质有辐射性,二回路工质没有辐射性;一回路工质压力一般为6.71MPa,x=0.783;再热工质温度为265摄氏度,乏汽压力为7.5.

42. 压水堆核电汽轮机有那些特点,简述大亚湾压水堆核电汽轮机的结构组成。

答:.答:A.蒸汽初参数低,理想比焓降小,汽轮机进排气尺寸大,低压缸大;B.多数级工作在湿蒸汽区;C.高低压缸之间需要装汽水分离再热器;D.汽机

多为半转速机;E.为避免汽轮机甩负荷超速,其进汽部件结构紧凑,尽量缩短连接管道,或在低压缸进口安装截止阀。

大亚湾压水堆核电汽轮机结构:汽轮机本体由转动部分和固定部分组成,转动部分包括动叶栅、叶轮、主轴、联轴器等,固定部分包括气缸、蒸气室、喷嘴室、隔板、汽封等组成。

43.汽轮机动叶片工作时受到那作用些力,对叶片强度有何影响?

答:汽轮机工作时的应力有以下几种: 1、 离心力引起的拉升应力。

2、 离心力、汽流力和叶片振动引起的弯曲应力 3、 离心力、汽流力和叶片振动引起的弯曲应力 4、 不均匀受热引起的热应力

在应力的持续作用下,叶片的连接部位可能会产生应力松弛,若应力是一个交变应力,则可能会引起叶片的疲劳,这均会造成叶片强度下降。

对于拉升应力,应该对叶片进行抗拉强度计算,对受到的弯曲应力,应对动叶进行相应的刚度计算。而热应力一般则用一个系数整合在上述计算中。在校核动叶强度时,应该注意选择叶片最危工况进行校核。

44,激振力分为两种:

答:第一类激振力----低频激振力:是由于汽轮机级轮周上某处气流的方向或大小异常,叶片每经过此处受到的干扰力。

第二类激振力----高频激振力:是由于喷嘴静叶出口边缘有一定的厚度,使进入动叶的气流沿圆周作用力不均匀,叶片每经过一喷嘴出口边时气流作用力要变化一次。

第一类激振力频率: 第二类激振力频率:

f?1?anT,其中a为有a个均匀分布的加强筋。

zne?De1znn''T?/?Dn?,f???znn,zn?znznnTee,其中e为部分进气度,

zn为喷嘴数,zn为假想喷嘴数。

叶片振动的形式有:1,单个叶片(自由叶片)的振动:切向振动,轴向振动,扭转振动

2,叶片组的振型:切向振动,轴向振动及轴向扭转振动,扭转振动

'

45.什么是叶片共振,等截面自由叶片的A型自振频率由何式确定,影响叶片自振频率的因素有那些。危害较大的叶片共振形式是那三种?

答:叶片是一个弹性体,若在外力作用下迫使其离开原平衡位置,当外力除去时,叶片将在原平衡位置两侧做往复自由振动,其振动频率为叶片的自振频率。当外力为简谐激振力时,若没有阻尼且激振频率等于或接近叶片自振频率时,发生叶片共振。当叶片的自振频率等于或接近扰动力频率的整数倍是,也可能发生共振。

等截面自由叶片的A型自振频率

f?kl??2?2EIml3 影响自振频率的因素有:1 工作温度;2 叶根牢固性 危害最大的叶片共振形式是:轴向振动,扭转振动,切向振动

46.写出叶片振动强度的安全准则式;什么是叶片的安全倍率,如何计算,要作那些修正?许用安全倍率是如何得到的?什么是叶片的共振倍率? 答:叶片破坏的主要原因是振动疲劳,即与交变动应力所破坏:

2?合??d??d??m

?max??m??d,?mi?n?m?? d*a?m为静应力,?max为最大应力,?min为最小应力。

安全准则式为:

k1k2kd?Ab???Ab?k3k4k5ku?s,bk 式中:1介质腐蚀修正

?kkkk系数,2表面质量修正系数,d尺寸系数,s,b弯应力,3应力集中系数,4通

*kk?道修正系数,u成组影响系数,5流场不均匀系数,a耐振强度。

安全倍率:式指一个特定的数值,它能保证叶片在共振条件下安全运行。

*?aAb???ns?s,b定义:

在确定安全倍率时,应当考虑影响材料耐振强度及弯应力大小的各种因素,要做修正有:介质腐蚀修正系数,表面质量修正系数,尺寸系数,应力集中系数,通道修正系数,成组影响系数,流场不均匀系数修正。