1、汽輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)的任務是什么？

汽輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)的基本任務是：在外界負荷變化時，及時地調(diào)節(jié)汽輪機的功率以滿足用戶用電重變化的需要，同時保證汽輪發(fā)電機組的工作轉(zhuǎn)速在正常容許范圍之內(nèi)。

2．調(diào)節(jié)系統(tǒng)一般應滿足哪些要求？

調(diào)節(jié)系統(tǒng)應滿足如下要求：

（1）當主汽門全開時，能維持空負荷運行。

（2）由滿負荷突降到零負荷時，能使汽輪機轉(zhuǎn)速保持在危急保安器動作轉(zhuǎn)速以下。

（3）當增、減負荷時，調(diào)節(jié)系統(tǒng)應動作平穩(wěn)，無晃動現(xiàn)象。

（4）當危急保安器動作后，應保證高、中壓主汽門、調(diào)節(jié)汽門迅速關閉。

（5）調(diào)節(jié)系統(tǒng)速度變動車應滿足要求（一般在4％～6％），遲緩率越小越好，一般應在0.5％以下。

3.　汽輪機進汽調(diào)節(jié)方式有幾種？各有何優(yōu)缺點？

汽輪機的進汽調(diào)節(jié)方式有三種：

（1）節(jié)流調(diào)節(jié)法：節(jié)流調(diào)節(jié)法也稱質(zhì)量調(diào)節(jié)法。汽輪機的進汽量全部經(jīng)過一個或幾個同時開關的調(diào)節(jié)汽門進入所有噴嘴。這種調(diào)節(jié)法只有帶額定負荷時，調(diào)節(jié)汽門全開，節(jié)流損失最小，此時汽輪機效率最高。負荷減少時調(diào)節(jié)汽門關小，使蒸汽在調(diào)節(jié)汽門內(nèi)產(chǎn)生節(jié)流作用，降低蒸汽壓力，然后進入汽輪機。由于節(jié)流作用而存在節(jié)流損失，汽輪機的效率也降低。

（2）噴嘴調(diào)節(jié)法：也稱斷流調(diào)節(jié)法。進入汽輪機的蒸汽量，通過數(shù)只依次啟閉的調(diào)節(jié)汽門，進入汽輪機的第一級噴嘴調(diào)整汽輪機的負荷。每個調(diào)節(jié)汽門控制一組噴嘴，根據(jù)負荷的多少確定調(diào)節(jié)汽門的開啟數(shù)目。在每一個調(diào)節(jié)汽門未開足時，也有節(jié)流損失，但這僅是全部新蒸汽的一部分，因此在低負荷時比節(jié)流調(diào)節(jié)的節(jié)流損失小，經(jīng)濟性好。缺點是檢修安裝時調(diào)整較為復雜；變工況時調(diào)節(jié)汽室溫度變化大，負荷的變動速度不能太快。

4、旁通調(diào)節(jié)法：采用節(jié)流調(diào)節(jié)的汽輪機，特別是反動式汽輪機應用較多。通常在汽輪機的經(jīng)濟負荷下，主調(diào)節(jié)汽門全開。超出經(jīng)濟負荷時開旁通門，把新蒸汽引至后面幾級葉片中去。其優(yōu)點是在經(jīng)濟（設計）負荷時運行效率最高，節(jié)流損失最少。其缺點是當超過經(jīng)濟負荷時，旁通進汽，優(yōu)質(zhì)金屬材料的比例相應提高，其效率也因旁通閥的節(jié)流損失和旁通室壓力升高而下降。

5．汽輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)為什么必須設反饋裝置？

在汽輪機的調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，滑閥的位移，使油動機動作。而油動機的動作又反過來影響滑閥的位移，這種作用叫反饋作用。反饋作用是汽輪機自動調(diào)節(jié)中保持調(diào)節(jié)動作能穩(wěn)定下來的一個重要組成部分。如果沒有反饋作用，調(diào)節(jié)系統(tǒng)將無法工作。

常用的反饋機構(gòu)有杠桿反饋、窗口反饋、彈簧反饋。

6.　什么是調(diào)節(jié)汽門的重疊度？為什么必須有重疊度？

采用噴嘴調(diào)節(jié)的汽輪機，一般都有幾個調(diào)節(jié)汽門。當前一個調(diào)節(jié)汽門尚未完全開啟時，就讓后一個調(diào)節(jié)汽門開啟，即稱調(diào)節(jié)汽門具有一定的重疊度。調(diào)節(jié)汽門的重疊度通常為10％左右，也就是說，前一個調(diào)節(jié)汽門開啟到閥后壓力為閥前壓力的90％左右時，后一個調(diào)節(jié)汽門隨即開啟。

如果調(diào)節(jié)汽門沒有重疊度，執(zhí)行機構(gòu)的特性曲線就有波折，這時調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜態(tài)特性也就不是一根平滑的曲線，這樣的調(diào)節(jié)系統(tǒng)就不能平穩(wěn)地工作，所以調(diào)節(jié)汽門必須要有重疊度。

7．什么是調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜態(tài)特性和動態(tài)特性？

調(diào)節(jié)系統(tǒng)的工作特性有兩種，即動態(tài)特性和靜態(tài)特性。在穩(wěn)定工況下，汽輪機的功率和轉(zhuǎn)速之間的關系即為調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜態(tài)特性。從一個穩(wěn)定工況過渡到另一個穩(wěn)定工況的過渡過程的特性叫做調(diào)節(jié)系統(tǒng)的動態(tài)特性，是指在過渡過程中機組的功率、轉(zhuǎn)速、調(diào)節(jié)汽門的開度等參數(shù)隨時間的變化規(guī)律。

8．什么是調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜態(tài)特性曲線？對靜態(tài)特性曲線有何要求？

調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜態(tài)特性曲線即在穩(wěn)定狀態(tài)下其負荷與轉(zhuǎn)速之間的關系曲線。

調(diào)節(jié)系統(tǒng)靜態(tài)特性曲線應該是一條平滑下降的曲線，中間不應有水平部分，曲線兩端應較陡。如果中間有水平部分，運行時會引起負荷的自發(fā)擺動或不穩(wěn)定現(xiàn)象。曲線左端較陡，主要是使汽輪機容易穩(wěn)定在一定的轉(zhuǎn)速下進行發(fā)電機的并列和解列，同時在并網(wǎng)后的低負荷下還可減少外界負荷波動對機組的影響。右端較陡是為使機組穩(wěn)定經(jīng)濟負荷，當電網(wǎng)頻率下降時，使汽輪機帶上的負荷較小，防止汽輪機發(fā)生過負荷現(xiàn)象。

9.　什么叫調(diào)節(jié)系統(tǒng)速度變動率？對速度變動率有何要求？

從調(diào)節(jié)系統(tǒng)靜態(tài)特性曲線可以看到，單機運行從空負荷到額定負荷，汽輪機的轉(zhuǎn)速由n₂降低至n₁，該轉(zhuǎn)速變化值與額定轉(zhuǎn)速n₀之比稱之為速度變動率，以δ表示

即               δ＝（n₂－n₁）/n₀×100％

δ較小的調(diào)節(jié)系統(tǒng)具有負荷變化靈活的優(yōu)點，適用于擔負調(diào)頻負荷的機組；δ較大的調(diào)節(jié)系統(tǒng)負荷穩(wěn)定性好，適用于擔負基本負荷的機組；δ太大，則甩負荷時機組易超速；δ太小調(diào)節(jié)系統(tǒng)可能出現(xiàn)晃動，故一般取4％～6％。

速度變動率與靜態(tài)特性曲線有關，曲線越陡，則速度變動率越大，反之則應越小。

10. 什么是調(diào)節(jié)系統(tǒng)的遲緩率？

調(diào)節(jié)系統(tǒng)在動作過程中，必須克服各活動部件內(nèi)的摩擦阻力，同時由于部件的間隙，重疊度等影響，使靜態(tài)特性在升速和降速時并不相同，變成兩條幾乎平行的曲線。換句話說，必須使轉(zhuǎn)速多變化一定數(shù)值，將阻力、間隙克服后，調(diào)節(jié)汽門反方向動作才剛剛開始。同一負荷下可能的最大轉(zhuǎn)速變動△n和額定轉(zhuǎn)速n₀之比叫做遲緩率（又稱為不靈敏度），通常用字母ε表示，即ε=△n/n₀×100%。

11．調(diào)節(jié)系統(tǒng)遲緩率過大，對汽輪機運行有什么影響？

調(diào)節(jié)系統(tǒng)遲緩率過大造成對汽輪機運行的影響有：

（1）在汽輪機空負荷時；由于調(diào)節(jié)系統(tǒng)遲緩率過大，將引起汽輪機的轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定，從而使并列困難。

（2）汽輪機并網(wǎng)后，由于遲緩率過大，將會引起負荷的擺動。

（3）當機組負荷驟然甩至零時，因遲緩率過大、使調(diào)節(jié)汽門不能立即關閉，造成轉(zhuǎn)速突升，致使危急保安器動作。如危急保安器有故障不動作，那就會造成超速飛車的惡性事故。

12．為什么說遲緩率不能等于零？

（1）實際的調(diào)節(jié)系統(tǒng)遲緩率不可能做到等于零。因調(diào)節(jié)系統(tǒng)各機構(gòu)在運行中總存在摩擦等阻力，油動機滑閥總要有過封度，使系統(tǒng)感受到轉(zhuǎn)速變化到調(diào)節(jié)汽門開度變化存在遲緩。

（2）從理論上分析，遲緩率等于零的調(diào)節(jié)系統(tǒng)是不穩(wěn)定的，因為這將造成調(diào)節(jié)過分靈敏，使調(diào)節(jié)汽門處在不停的動作之中。尤其對于液壓式調(diào)節(jié)系統(tǒng)，保持一些微小的遲緩率，對改善調(diào)節(jié)性能是有益的。液壓式調(diào)節(jié)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)油壓不可避免地存在著油壓波動，它將使調(diào)節(jié)汽門竄動。這也就是錯油門必須有一定的過封度，使其抵消油壓波動的影響，避免調(diào)節(jié)汽門竄動的道理。   最好的遲緩率是ε＝0.3％～0.4％。

13．采用電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)有哪些優(yōu)點？

采用電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)有如下優(yōu)點：

（1）采用電氣元件增加了調(diào)節(jié)系統(tǒng)的精度，減少了遲緩率，在甩負荷時能迅速地將功率輸出返零，改善了動態(tài)超速。

（2）實現(xiàn)轉(zhuǎn)速的全程調(diào)節(jié)，控制汽輪機平穩(wěn)升速。

（3）可按選定的靜態(tài)特性（可方便地改善靜態(tài)特性的斜率及調(diào)頻的最大幅值）參與電網(wǎng)一次調(diào)頻，以滿足機、爐、電網(wǎng)等多方面的要求。

（4）采用功率系統(tǒng)，具有抗內(nèi)擾及改善調(diào)頻動態(tài)特性的作用，可提高機組對負荷的適應性。

（5）能方便地與機、爐、主控設備匹配，實現(xiàn)機、電、爐自動控制。

15．汽輪機為什么必須有保護裝置？

為了保證汽輪機設備的安全，防止設備損壞事故的發(fā)生，除了要求調(diào)節(jié)系統(tǒng)動作可靠以外，還應該具有必要的保護裝置．以便汽輪機遇到調(diào)節(jié)系統(tǒng)失靈或其他事故時，能及時動作、迅速停機，避免造成設備損壞等事故。

保護裝置本身應特別可靠，并且汽輪機容量越大，造成事故的危害越嚴重, ，因此對保護裝置的可靠性要求就越高。

16．自動主汽門的作用是什么？

自動主汽門的作用是在汽輪機保護裝置動作后，迅速切斷汽源并使汽輪機停止運行。因此，它是保護裝置的執(zhí)行元件。

17.　對自動主汽門有什么要求？

為了保證安全，要求自動主汽門動作迅速，并關閉嚴密。對于高壓汽輪機來說，在正常進汽參數(shù)和排汽壓力的情況下，自動主汽門關閉后（調(diào)節(jié)汽門全開），汽輪機轉(zhuǎn)速應能夠降低到1000r／min以下。自汽輪機保護系統(tǒng)動作到主汽門完全關閉的時間，通常要求不大于0.5～0.8S。

18．自動主汽門活動裝置的作用是什么？

為防止主汽門長期不動造成卡澀，一般主汽門都設活動裝置。

有手輪的中壓主汽門，活動時用手輪將主汽門關小幾圈，再開足主汽門。

上海汽輪機廠生產(chǎn)的高壓自動主汽門的活動試驗，是通過活動小閥將操縱室的油壓泄掉一點，主汽門關小。當油動機活塞關小至一定行程時（一般5mm），泄油口被堵住，主汽門不會繼續(xù)關閉。關團試驗小閥，主汽門重又開足。

19．中壓主汽門和中壓調(diào)節(jié)汽門合并成聯(lián)合汽門的形式有什么優(yōu)缺點？

中間再熱機組再熱后的主汽門和調(diào)節(jié)汽門（即中壓主汽門和中壓調(diào)節(jié)門）合并在同一閥體內(nèi)構(gòu)成聯(lián)合汽門。工作時先打開帶有預啟閥的主汽門，然后再開啟調(diào)節(jié)汽門。這種結(jié)構(gòu)布置緊湊，汽流流動損失小，主汽門門桿伸出端較長，易卡澀而且預啟閥處易磨損。

20.　主汽門帶有預啟閥結(jié)構(gòu)有什么優(yōu)點？

高壓汽輪機主汽門門碟較大，而且新汽壓力很高，門碟在開啟前，閥門的前后壓差很大，需要很大的油動力來開啟它，因此操縱座油動機也要設計得很大。主汽門帶有預啟閥結(jié)構(gòu)后，開后主汽門的提升力大為減小，使操縱裝置結(jié)構(gòu)緊湊。

21.　為什么通常主汽門都是以油壓開啟，而以彈簧力來關閉？

這是因為在任何事故情況下，包括在油源斷絕時，自動主汽門仍應能迅速關閉。所以一般主汽門都是設計成以彈簧力來關閉的。為了可靠起見，一般還采用雙彈簧結(jié)構(gòu)。

為了有足夠大的關閉力及關閉快速，一般在主汽門全關時，彈簧對主汽門還有5000～8000kN的壓縮力。

22．對自動主汽門的嚴密性有什么具體要求？

對于高壓汽輪機，要求在額定的蒸汽初參數(shù)和背壓下，主汽門全關后（調(diào)節(jié)汽門全開），機組轉(zhuǎn)速能降到1000r／min以下。

對于中、低壓汽輪機，應保證主汽門全關后（調(diào)節(jié)汽門全開），汽輪機轉(zhuǎn)速應能降到零。

23．汽輪機為什么裝設超速保護裝置？

汽輪機是高速轉(zhuǎn)動設備，轉(zhuǎn)動部件的離心力與轉(zhuǎn)速的平方成正比，即轉(zhuǎn)速增高時，離心應力將迅速增加。當汽輪機轉(zhuǎn)速超過額定轉(zhuǎn)速20％時，離心應力接近于額定轉(zhuǎn)速下應力的1.5倍，此時不僅轉(zhuǎn)動部件中按緊力配合的部套會發(fā)生松動，而且離心應力將超過材料所允許的強度使部件損壞。為此汽輪機均設置超速保護裝置，它能在超過額定轉(zhuǎn)速8％～12％時動作，迅速切斷進汽，使汽輪機停止運轉(zhuǎn)。

24．危急保安器有哪兩種型式？

按結(jié)構(gòu)特點不同，危急保安器可分為飛錘式和飛環(huán)式兩種。它們的工作原理完全相同。其基本原理是當汽輪機轉(zhuǎn)速達到危急保安器規(guī)定的動作轉(zhuǎn)速時，飛錘（或飛環(huán)）飛出，打擊脫扣桿件，使危急遮斷滑閥（危急遮斷油門）動作，關閉自動主汽門和調(diào)節(jié)汽門，使汽輪機迅速停機。

25．飛環(huán)式危急保安器與飛錘式危急保安器結(jié)構(gòu)上有什么不同？

上海汽輪機廠和北京重型電機廠生產(chǎn)的汽輪機通常采用飛環(huán)式危急保安器。它和飛錘式危急保安器主要不同之處，就是用一個套在汽輪機主軸上的具有偏心重量的飛環(huán)代替偏心飛錘。當汽輪機轉(zhuǎn)速升高到動作轉(zhuǎn)速時，偏心環(huán)的離心力克服彈簧力而向外飛出。飛環(huán)的飛出轉(zhuǎn)速也可以通過調(diào)整螺母改變彈簧力來調(diào)整。

26．汽輪機軸向位移保護裝置起什么作用？有哪幾種型式？

汽輪機轉(zhuǎn)子與靜子之間的軸向間隙很小，當轉(zhuǎn)子的軸問推力過大，致使推力軸承烏金熔化時，轉(zhuǎn)子將產(chǎn)生不允許的軸向位移，造成動靜部分摩擦，導致設備嚴重損壞事故，因此汽輪機都裝有軸向位移保護裝置。其作用是：當軸向位移達到一定數(shù)值時，發(fā)出報警信號；當軸向位移達到危險值時．保護裝置動作，切斷進汽，停機。

軸向位移保護裝置按其感受元件結(jié)構(gòu)，可分為機械式、液壓式、電氣式三大類。前面兩類常用于中小型汽輪機上，后者都用于大功率汽輪機上。