汽轮机运行基础知识问答题含解析-7.docx

1. 汽轮机按主蒸汽压力如何分类？答：分为七类：o 低压汽轮机：<1.47MPa（如余热发电机组）o 中压汽轮机：1.96-3.92MPa（小型工业机组）o 高压汽轮机：8.83-10.78MPa（典型300MW机组）o 超高压：12.74-13.72MPao 亚临界：16.67MPa（主蒸汽温度538）o 超临界：22.115MPa（对应温度580-600）o 超超临界：25MPa/600/620（二次再热）2. 临界转速如何分类？答：分为三阶临界转速：o 一阶临界：1000-2000rpm（如某300MW机组一阶临界1380rpm）o 二阶临界：2500-3500rpm（同机组二阶临界3250rpm）o 三阶临界：4000rpm（仅在特殊结构中出现）通过临界区时应快速升速（500rpm/min），禁止停留3. 汽轮机启动方式按金属温度如何划分？答：o 冷态启动：高压内缸金属温度150（停机72h）o 温态启动：150-400（停机10-72h）o 热态启动：400-450（停机10h）o 极热态启动：450（事故停机后快速恢复）各状态对应的升速率不同，冷态需4-6h，温态2-3h4. 轴向推力如何平衡？答：采用多级平衡措施：o 叶轮开设平衡孔（孔径80-120mm）o 设置平衡活塞（直径500-800mm，面积差产生反向力）o 推力轴承承载（金氏合金瓦块，承载压力2-3MPa）某300MW机组总轴向推力约20吨，平衡活塞平衡80%5. 汽缸膨胀监视标准？答：o 绝对膨胀量：10-15mm（冷态至满负荷）o 相对膨胀（胀差）：高压缸±1.5mm，低压缸±3mmo 膨胀不均匀度0.1mm/m需监测各滑销系统状态，死点位置偏移将导致膨胀异常6. 凝汽器真空度要求？答：o 设计真空：-95-97kPa（对应背压4-6kPa）o 报警值：-87kPa（背压13kPa）o 跳机值：-73kPa（背压28kPa）真空每下降1kPa，热耗增加1.5-2%7. 调速系统迟缓率标准？答：o 机械液压式：0.5%o 电液调节系统：0.1%某600MW机组调速系统响应时间50ms，转速控制精度±2rpm8. 润滑油系统参数？答：o 主油泵出口压力：1.5-2.0MPao 润滑油压：0.08-0.15MPao 轴承回油温度：45-65（报警值70）油箱容积80-120m³，油循环倍率8-10次/h9. 汽轮机振动标准（ISO10816）？答：振动速度(mm/s)评价等级2.8优良2.8-4.5合格4.5-7.1报警7.1危险10. 轴振位移报警值：76m（峰峰值）11. TSI系统监测哪些参数？答：包含8个核心测点：o 轴振动X/Y向（电涡流传感器，量程0-500m）o 轴向位移（量程±2mm，精度0.01mm）o 转速（磁阻探头，0-4000rpm）o 偏心度（启动阶段50m）o 缸胀/胀差（LVDT传感器，量程±25mm）o 阀位反馈（LVDT，行程0-200mm）§ 11. 汽封系统工作原理答：采用三级密封结构：§ 迷宫式汽封：径向间隙0.4-0.7mm（高压段取小值，低压段取大值）§ 弹簧背齿汽封：动态补偿间隙变化（补偿量±0.3mm）§ 蜂窝汽封：蜂窝带厚度1.2-2mm，间隙0.5-1.2mm高温段（400）采用Inconel合金，低温段用铜合金（含铅量0.5%）典型600MW机组汽封蒸汽泄漏量控制：高压缸5kg/s，低压缸15kg/s§ 12. DEH控制逻辑答：分层控制策略：§ 转速控制（0-3000rpm）：升速率50-300rpm/min可调§ 负荷控制（并网后）：负荷变化率1-5%/min§ 压力控制模式：主蒸汽压力波动±0.5MPa内关键保护：§ OPC超速保护：动作值3090rpm（103%额定转速），动作时间100ms§ 阀门快关：调节阀全关时间0.3s§ 13. 汽轮机寿命管理答：基于疲劳-蠕变交互作用评估：§ 低周疲劳：每次冷态启动损耗0.01%（设计寿命20万次）§ 高温蠕变：转子中心孔温度400时，蠕变速率0.001%/kh寿命监测指标：§ 累计启动次数（冷态200次，热态1000次）§ 等效运行小时数（EOH），设计值250,000小时§ 14. 真空系统查漏方法答：分三级检测：§ 氦质谱检漏：灵敏度1×10 Pa·m³/s，定位精度±10cm§ 超声波检测：检测范围0-100kHz，适用于0.5mm的漏点§ 灌水查漏：仅停机时使用，注水高度至低压缸排汽口下300mm允许泄漏量：§ 湿冷机组2kg/h§ 空冷机组3kg/h§ 15. 叶片腐蚀防护答：四级防护措施：§ 材料升级：末级叶片用17-4PH不锈钢（硬度HRC30-35）§ 表面处理：§ 司太立合金喷涂（厚度0.3-0.5mm）§ 激光熔覆硬质合金（WC含量12%）§ 结构设计：§ 进汽边倒圆半径R0.5-R1mm§ 叶顶预扭角3°-5°§ 运行控制：排汽湿度12%（加装去湿装置）§ 16. 汽缸螺栓热紧工艺答：分阶段紧固：§ 冷紧：液压扳手预紧至50%设计应力（扭矩值2000-3000N·m）§ 热紧：§ 加热温度：M64以下螺栓250，M64以上300§ 伸长量控制：0.15-0.25mm/m（例：M100×4螺栓需伸长0.6-1mm）§ 应力监测：超声波检测残余应力200MPa§ 17. 转子热弯曲处理答：分三步校正：§ 连续盘车：§ 弯曲量0.05mm/m时，强制盘车72h（间隔30min测量）§ 盘车电流监控（正常值30-50A，异常波动±10%）§ 局部加热：§ 热点温度200-250，温升速率50/h§ 最大校正量0.1mm/m§ 动平衡：剩余不平衡量1g·mm/kg§ 18. 主蒸汽温度控制答：三级调节手段：§ 喷水减温：一级减温器调温幅度50-80，二级30-50§ 燃烧调整：主汽温波动±5/min，超温10累计30min跳机§ 滑参数运行：§ 压力变化率0.3MPa/min§ 温度变化率1.5/min§ 19. 轴向位移保护答：双通道监测：§ 电涡流传感器：量程±2mm，线性度±1%§ 机械式指示器：量程±3mm，分辨率0.01mm保护定值：§ 报警值：±0.8mm（延时3s）§ 跳闸值：±1.0mm（无延时）推力轴承巴氏合金层厚度3mm，磨损量0.2mm需更换§ 20. 润滑油颗粒度标准答：ISO 4406等级：§清洁度等级颗粒数（每毫升）15/124m：160-32014/116m：40-80§ 运行中控制值：NAS 7级（15m颗粒数3200）滤油精度：主滤网5m，旁路滤网1m§ 21. 凝汽器端差控制答：端差计算公式：§ delta t = t_sat - t_cw_outt=tsattcw_out§ 设计端差：3-5（对应清洁系数0.85）§ 实际控制：7（超标时需胶球清洗）胶球清洗系统：§ 收球率95%§ 每日清洗2次，每次30分钟§ 22. 高压加热器保护答：水位三取二逻辑：§ 高一值：水位+100mm（报警）§ 高二值：水位+150mm（关闭抽汽逆止门）§ 高三值：水位+200mm（解列高加，动作时间2s）疏水冷却段端差控制：10（设计值5-8）§ 23. 除氧器压力调节答：滑压运行曲线：§负荷率压力范围（MPa）对应饱和温度（）30%0.15-0.3111-13450%0.4-0.6143-159100%0.8-0.98170-180§ 溶氧量控制：5g/L（联氨处理时2g/L）§ 24. 汽轮机甩负荷特性答：动态响应要求：§ 50%甩负荷：转速飞升5%（至3150rpm）§ 100%甩负荷：转速飞升8%（至3240rpm）阀门动作要求：§ 调节阀关闭时间0.3s§ 再热主汽阀延迟关闭0.5s§ 25. 叶片频率安全裕度答：坎贝尔图校核标准：§ 动频率：避开激振频率±15%（裕度8%）§ 静频率：分散度±3%测试方法：§ 激光测振仪精度±0.1Hz§ 激振力0.5-5N（避免塑性变形）§ 26. 轴瓦温度保护答：温度监测配置：§ 铂电阻PT100：量程0-150，精度±0.5§ 红外测温：非接触监测瓦块表面温度报警逻辑：§ 回油温度70（延时10min报警）§ 任一瓦块温度105（立即跳机）巴氏合金层厚度：3-5mm（磨损0.2mm需补焊）§ 27. 汽缸疏水系统答：四级疏水设计：§ 高压疏水：管道坡度1:50，管径DN80§ 中压疏水：管径DN100，疏水罐压力0.5MPa§ 低压疏水：管径DN150，接入凝汽器喉部§ 紧急疏水：直接排地沟（管径DN200）疏水阀类型：气动截止阀（动作时间5s）§ 28. 汽轮机效率计算答：主要考核指标：§ 热耗率：超临界机组7600±114kJ/kWh§ 缸效率：高压缸86-88%，中压缸92-94%试验标准：ASME PTC6-2004，测量点500个§ 29. 转子寿命损耗曲线答：基于Manson-Coffin公式：§ Delta varepsilon_p = C cdot Nmp=CNm§ 典型参数：§ 冷态启动：_p=0.5%，对应N=200次§ 热态启动：_p=0.2%，对应N=500次蠕变寿命损耗：年损耗率0.01%（设计温度下）§ 30. 超速试验规范答：试验分级：§ 电超速试验：动作值3300rpm（110%），每月一次§ 机械超速试验：动作值3330-3360rpm（111-112%），大修后必做试验要求：§ 转速测量误差±1rpm§ 撞击子飞出速度偏差±0.5%