汽轮机运行基础知识问答题含解析-7

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1、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：12.74-13.72MPa o 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）

2、 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2-3h 4. 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Φ8

3、0-120mm） 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±3mm o 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：-73kP

4、a（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±2rpm 8. 润滑油系统参数？ 答： o 主油泵出口压力：1.5-2.0MPa o 润滑油压：0.08-0.15MPa o 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/h 9. 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、.5-7.1 报警 ＞7.1 危险 10. 轴振位移报警值：≤76μm（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0-500μm） 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＜50μm） 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

6、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

7、 § 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1×10⁻⁹ 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

8、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

9、·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

10、 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：I

11、SO 4406等级： § 清洁度等级 颗粒数（每毫升） 15/12 ＞4μm：160-320 14/11 ＞6μm：40-80 § 运行中控制值：NAS 7级（＞15μm颗粒数≤3200） 滤油精度：主滤网5μm，旁路滤网1μm § 21. 凝汽器端差控制 答：端差计算公式： § \delta t = t_{sat} - t_{cw\_out}δt=tsat−tcw_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

12、 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% 0.15-0.3 111-134 50% 0.4-0.6 143-159 100% 0.8-0.98 170-180 § 溶氧量控制：＜5μg/L（联氨处理时＜2μg/L） § 24. 汽轮机甩负荷特性 答：动态响应要求： § 5

13、0%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＞7

14、0℃（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

15、 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 N^mΔεp=C⋅Nm § 典型参数： § 冷态启动：Δε_p=0.5%，对应N=200次 § 热态启动：Δε_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%