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汽轮机运行基础知识问答题含解析-7

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汽轮机运行基础知识问答题含解析-7_第1页
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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Φ80-120mm)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:≤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1×10⁻⁹ 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)15/12>4μm:160-32014/11>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:<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:§ 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 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%。

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