汽轮机机械超速原理

《汽轮机原理》习题

1. 已知：渐缩喷嘴进口蒸汽压力p0?8.4MPa，温度t0?490℃，初速c0?50ms；

喷嘴后蒸汽压力p1?5.8MPa，喷嘴速度系数??0.97。求 （1） 喷嘴前蒸汽滞止焓、滞止压力； （2） 喷嘴出口的实际速度；

（3） 当喷嘴后蒸汽压力由p1?5.8MPa下降到临界压力时的临界速度。

2. 已知：某汽轮机级的进汽压力p0?1.96MPa，温度t0?350℃；级后蒸汽压力

p2?1.47MPa。速度比x1?uc1?0.53，级的平均反动度?m?0.15，又知喷嘴和

动叶栅的速度系数分别为??0.97，喷嘴和动叶的出口汽流角为?1?18，??0.90，

??2??1?6?。

?（1） 求解并作出该级的速度三角形；

（2） 若余速利用系数?0?0，?1?1，流量D?960th，求级的轮周效率?u和轮

周功率Pu；

（3） 定性绘制级的热力过程曲线。

3. 某机组冲动级级前蒸汽压力p0?1.96MPa，温度t0?350℃；级后蒸汽压力

p2?1.47MPa。该级速度比x1?0.45，喷嘴出口汽流角为?1?13?，动叶的进口汽

流角与出口汽流角相等（?1??2），喷嘴和动叶栅的速度系数分别为??0.95，、（2）、（3）。 ??0.

《汽轮机原理》习题

1. 已知：渐缩喷嘴进口蒸汽压力p0?8.4MPa，温度t0?490℃，初速c0?50ms；

喷嘴后蒸汽压力p1?5.8MPa，喷嘴速度系数??0.97。求 （1） 喷嘴前蒸汽滞止焓、滞止压力； （2） 喷嘴出口的实际速度；

（3） 当喷嘴后蒸汽压力由p1?5.8MPa下降到临界压力时的临界速度。

2. 已知：某汽轮机级的进汽压力p0?1.96MPa，温度t0?350℃；级后蒸汽压力

p2?1.47MPa。速度比x1?uc1?0.53，级的平均反动度?m?0.15，又知喷嘴和

动叶栅的速度系数分别为??0.97，喷嘴和动叶的出口汽流角为?1?18，??0.90，

??2??1?6?。

?（1） 求解并作出该级的速度三角形；

（2） 若余速利用系数?0?0，?1?1，流量D?960th，求级的轮周效率?u和轮

周功率Pu；

（3） 定性绘制级的热力过程曲线。

3. 某机组冲动级级前蒸汽压力p0?1.96MPa，温度t0?350℃；级后蒸汽压力

p2?1.47MPa。该级速度比x1?0.45，喷嘴出口汽流角为?1?13?，动叶的进口汽

流角与出口汽流角相等（?1??2），喷嘴和动叶栅的速度系数分别为??0.95，、（2）、（3）。 ??0.

第２期基于Ｍ１６ｃ６２０ＡＣＡＦＰ嵌入式系统模拟汽车音响实时控制系统的研究及实现 ７１ Ｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈａｎｄｒｅａｌｉｚａｔｉｏｎｏｆｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｃｏｕｓｔｉｃｒｅａｌ－ｔｉｍｅｓｙｓｔｅｍａｂｏｕｔｔｈｅ

ｖｅｈｉｃｌｅｂａｓｅｄｏｎＭ１６Ｃ６２０ＡＣＡＦＰｅｍｂｅｄｄｅｄｓｙｓｔｅｍ

ＬＩＪｕｎ—ｌｉｎ９１．ＣＨＩＸｉａｏ—ｍｅｉ２，ＮＩＹｕｎ—Ｔａ０１

（１．ＣｏｍｐｕｔｅｒＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＨａｒｂｉｎＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈａｒｂｉａｎ１５０５００，Ｃｈｉｎａ；

２．ＴａｉｌａｉＣｏｕｎｔｙＲａｄｉｏａｎｄＴｅｌｅｖｉｓｉｏｎＣａｕｓｅＡｕｔｈｏｒｉｔｙ，ＨｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇＴａｉｌａｉ１６１０００，Ｃｈｉｎ＠

Ａｂｓｔｒａｃｔ：ｔｈｅｄｅｓｉｇｎｒｅａｌｉｚｅｓｒｅａｌ—ｔｉｍｅｃｏｎｌｘｏｌｔｏｔｈｅｖｃｈｉｃｌｅａｃｏｕｓｔｉｃｉｎｔｈｅｗａｙｏｆＭ１６Ｃ６２０ＡＣＡＦＰｅｍｂｅｄｄｅｄｓｙｓｔｅｍ。ａｎｄｔｈｅｓｙｓｔｅｍｃａｌｌｒｅａｌｉｚｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃｏｎｔｒｏｌｔｏｔｈｅｖｅｈｉｃｌｅＡｃｏｕｓｔｉｃｉｎｔｈｅｍｅａｎｓｏｆｉｎｔｅｒｒｕｐｔｅｖｅｎ４ＳＯｉｔｃａｌｌｒｅｓｅａｒｃ

第一章 级的工作原理

补1. 已知某喷嘴前的蒸汽参数为p0=3.6Mpa，t0=500℃，c0=80m/s，求：初态滞止状态下的音速a0*和其在喷嘴中达临界时的临界速度ccr。

12题. 假定过热蒸汽作等熵流动,在喷嘴某一截面上汽流速度c=650m/s，该截面上的音速a=500m/s，求喷嘴中汽流的临界速度ccr为多少？。

23题.汽轮机某级蒸汽压力p0=3.4Mpa，初温t0=435℃，该级反动度Ωm=0.38，级后压力p2=2.2Mpa，该级采用减缩喷嘴，出口截面积An=52cm2，计算：

⑴通过喷嘴的蒸汽流量

⑵若级后蒸汽压力降为p21=1.12Mpa，反动度降为Ωm=0.3，则通过喷嘴的流量又是多少？

34题. 国产某机组在设计工况下其末级动叶（渐缩）前的蒸汽压力p1=0.0093Mpa，蒸汽焓值h1=2307.4kJ/kg，动叶出汽角β2=38°，动叶内的焓降为Δhb=137.76kJ/kg，动叶入口速度w1=134m/s。问：

⑴汽流在动叶斜切部分是否膨胀、动叶出口汽流角是多少？ ⑵动叶出口的理想相对速度w2t是多少？

36题. 某机组级前蒸汽压力p0=2.0Mpa，初温t0=350℃，初速c0=70m/s；级后蒸

0、汽轮机某级p0=3.4MPa，t0=435oC，Ωm=0.38，p2=2.2MPa。喷嘴为渐缩型，其出口面积A=52cm2。试计算：

（1）通过喷嘴的实际流量G(取流量系数0.97)；

（2）当p2=2.2MPa，Ωm=0.3时，通过喷嘴的流量又为多少？ （3）如果喷嘴入口c0=120m/s，则在（2）条件下喷嘴的流量？

1． 国产引进型Westinghouse 300MW亚临界、一次中间再热凝汽式电站汽轮机，工作转速为3000转/分。该机末级的平均直径2604mm，额定工况下通过该级的蒸汽流量为273.75t/h，级前蒸汽的压力p0?0.0243MPa，温度t0?65.6?C，静叶压差为0.0108Mpa，整级压差为0.0191Mpa，喷嘴进口汽流初速度为110m/s；喷嘴出口汽流角sin?1?0.3203，动叶相对出口汽流角sin?2?0.4839。设计估算时，取喷嘴速度系数?＝0.97，动叶速度系数

??0.95。计算

(1) 该级的轮周速度和反动度

(2) 喷嘴叶栅热力计算。由喷嘴出口汽流速度、判别喷嘴是否临界和斜切部分是否膨胀、

喷嘴流量系数等的计算，求出喷嘴损失和喷嘴高度。

(3) 动叶叶栅热力计算。由动叶进口相对速度、动叶理想焓

汽 轮 机 运 行 论 文

姓 名： 尤莉莎 学 号： 080282307 专 业： 热能与动力工程 院 系： 科信学院

防止汽轮机运行中大轴弯曲

尤莉莎

（Tel：15097672075 Email:527026245@qq.com）

摘要 汽轮机的大轴弯曲事故会给电厂造成重大损失，甚至造成人员伤亡。因此，要从了解大轴弯曲的原因入手，提出防止措施，从而防范于未然。

The steam turbine shaft bending accidents will give power plant in heavy losses, even causing casualties. Therefore, to understand the big bend of the shaft from the reasons for the start, put forward measures to prevent, and maybe prevent problems caused by misunderstanding 关键词 大轴弯曲 气

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MiningEngineering

矿 业 工 程

第7卷 第6期2009年12月

浅谈汽轮机超速的原因及安全措施

董兴虎

(中冶北方工程技术有限公司,辽宁鞍山114009)

摘要:汽轮机超速造成汽轮机组设备损坏是重大恶性事故,直接影响安全生产及正常运行。讨论了汽轮机超速的原因及安全措施。

关键词:汽轮机;超速;安全措施

中图分类号:TH112 3 文献标识码:B 文章编号:1671-8550(2009)06-0036-02

1 汽轮机超速的主要原因

汽轮机超速事故是由于汽轮机调速和保护系统故障及本身的缺陷所致,但往往和运行操作维护有着直接的关系,按不同的事故起因和故障分析如下。

1 1 调速系统的缺陷

汽轮机调速系统不但要保证汽轮机在额定转速下正常运行,而且需在汽轮机甩负荷后转速升高不超过规定的允许值,所以调速系统是防止汽轮机超速的首要措施。如果在汽轮机甩掉负荷后不能保持空载运行,就可能引起超速,转速飞升过高的原因有:1)调速汽门不能关闭或漏气量大;2)抽气逆止门不严或拒绝动作;3)调速系统迟缓率过大或调节部件卡涩;4)运行方式不合理或调整不当;5)调速系统不等率过大;6)调速系统动态特性不当;7)调速系统整定不当,如同

《汽轮机原理》

目 录

第一章 汽轮机级的工作原理 第二章 多级汽轮机

第三章 汽轮机在变动工况下的工作 第四章 汽轮机的凝汽设备 第五章 汽轮机零件强度与振动 第六章 汽轮机调节 模拟试题一 模拟试题二 参考答案

第一章 汽轮机级的工作原理

一、单项选择题

1.汽轮机的级是由______组成的。 A. 隔板+喷嘴 C. 喷嘴+动叶

cr

【 C 】

B. 汽缸+转子 D. 主轴+叶轮

2.当喷嘴的压力比εn大于临界压力比ε时，则喷嘴的出口蒸汽流速C1

【 A 】

A. C1Ccr

B. C1 =Ccr D. C1≤Ccr

3.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，下列哪个说法是正确的？

【 B 】

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. 蒸汽在渐缩喷嘴出口的汽流流速等于临界速度Ccr D. 蒸汽在渐缩喷嘴出口的汽流流速小于临界速度Ccr 4.汽轮机的轴向位置是依靠______确定的？ A. 靠背轮 C. 支持轴承

【

汽轮机原理

第七章汽轮机凝汽设备及系统凝汽设备的工作原理 凝汽系统及主要设备 凝汽器内压力的确定 凝汽器的变工况 凝汽器的运行 多压凝汽器 抽气设备

汽轮机原理

现代火电厂都用凝汽式汽轮机发电。因此，都具备凝汽 设备。凝汽设备工作好坏，对火电厂的经济性影响很大。 凝汽设备的工作原理 凝汽系统及主要设备 凝汽器内压力的确定 凝汽器的变工况 凝汽器的运行 多压凝汽器 抽气设备

汽轮机原理

一凝汽设备的工作原理1. 工作原理： 根据汽轮发电机组的热效率进行分析 t H t Q H t h0 h' fw

h0 hc h 0 h fw'

其中， H ------整机理想焓降； t

h0

-------蒸汽初焓；

h fw

'

(-)

h0h fw'

----为每kg蒸汽在锅炉中的吸热量。 ——排汽焓； ——给水焓。3

hc

汽轮机原理

分析上式：要提高效率，则提高理想焓降，即提高新蒸汽的初焓，降低排汽焓(压力)。本章只是讨 论降低排汽焓值的问题。要降低排汽焓值，就得降 低排汽压力。一般来说，排汽压力每降低2kpa,循 环热效率就可以提高约3.5%。所以，降低排汽压力 对提高火电厂循环热效率是一个非常有效的措施。 而降低排汽压力的最有效的

绪 论

1.汽轮机的工作单元由哪些部件组成？ 喷嘴，动叶。

2.何为纯冲动级？反动级？带反动度的冲动级？复速级？蒸汽在纯冲动级、反动级、复速级流通部分内压力和速度如何变化？

纯冲动级：?m?0 p1?p2w1?w2?hb?0?hn??ht

**反动级：蒸汽在级中的理想焓降平均分配到喷嘴和动叶中级。p1?p2?h??hb?*n?ht2* ?m?0.5

?hn??hb

带反动度的冲动级：具有一定反动度的冲动级，简称冲动级 ?m?0.05~0.20 p1?p2复速级：只有一列喷嘴，后面有若干列动叶的级称为速度级，两列动叶的双列速度级 纯冲动级 反动级 复速级 动叶 不变 喷嘴 动叶 喷嘴 动叶 喷嘴 压力 减小 不变 减小 减小 减小 速度 增大 减小 增大 减小 增大 减-不变-减 3.级的反动度如何定义？如何根据反动度进行级的划分？ 级的反动度表示蒸汽在动叶通道内膨胀程度大小的指标；蒸汽在动叶通道内的理想焓降与喷嘴滞止理想焓降和动叶通道内的理想焓降之和的比值。根据蒸汽在汽轮机内能量转换的特点，可将汽轮机的级分为纯冲动级、反动级、带反动度的冲动级和复速级等几种。

4.在动叶上如果只存在反动作用力，冲动作用力不存在能实现吗？为什么？ 不