试述汽轮机的各项级内损失及损失产生的原因。（6分）
答：汽轮机级内主要有喷嘴损失、动叶损失、余速损失、叶高损失、扇形损失、部分进汽损失、摩擦鼓风损失、漏汽损失、湿汽损失。（2分）
（1）喷嘴损失和动叶损失是由于蒸汽流过喷嘴和动叶时汽流之间的相互摩擦及汽流与叶片表面之间的摩擦所形成的。（0.5分）
（2）余速损失是指蒸汽在离开动叶时仍具有一定的速度，这部分速度能量在本级未被利用，所以是本级的损失。但是当汽流流入下一级的时候，汽流动能可以部分地被下一级所利用。（0.5分）
（3）叶高损失是指汽流在喷嘴和动叶栅的根部和顶部形成涡流所造成的损失。（0.5分）
（4）扇形损失是指由于叶片沿轮缘成环形布置，使流道截面成扇形，因而，沿叶高方向各处的节距、圆周速度、进汽角是变化的，这样会引起汽流撞击叶片产生能量损失，汽流还将产生半径方向的流动，消耗汽流能量。（0.5分）
（5）部分进汽损失是由于动叶经过不安装喷嘴的弧段时发生“鼓风”损失，以及动叶由非工作弧段进入喷嘴的工作弧段时发生斥汽损失。（0.5分）
（6）摩擦鼓风损失是指高速转动的叶轮与其周围的蒸汽相互摩擦并带动这些蒸汽旋转，要消耗一部分叶轮的有用功。隔板与喷嘴间的汽流在离心力作用下形成涡流也要消耗叶轮的有用功。（0.5分）
（7）漏汽损失是指在汽轮机内由于存在压差，一部分蒸汽会不经过喷嘴和动叶的流道，而经过各种动静间隙漏走，不参与主流做功，从而形成损失。（0.5分）
（8）湿汽损失是指在汽轮机的低压区蒸汽处于湿蒸汽状态，湿汽中的水不仅不能膨胀加速做功，还要消耗汽流动能，还要对叶片的运动产生制动作用消耗有用功，并且冲蚀叶片。（0.5分）
8、什么是波得图（Bode）？有什么作用？（6分）
答案：
所谓波得（Bode）图，是绘制在直角坐标上的两个独立曲线，即将振幅与转速的关系曲线和振动相位滞后角与转速的关系曲线，绘在直角坐标图上，它表示转速与振幅和振动相位之间的关系。（1分）
波得图有下列作用：①确定转子临界转速及范围;②了解升（降）速过程中，除转子临界转速外是否还有其它部件（例如：基础、静子等）发生共振;③作为评定柔性转子平衡位置和质量的依据;④可以正确地求得机械滞后角，为加准试重量提供正确的依据。⑤前后对比，可以判断机组启动中，转轴是否存在动、静摩擦和冲动转子前，转子是否存在热弯曲等故障。⑥将机组启、停所得波得图进行对比，可以确定运行中转子是否发生热弯曲。（5分）
9、试从蒸汽动力循环的角度分析导致汽轮机组热耗率上升的因素。（6分）
答：
（1）影响汽轮机组热耗率的因素主要由汽轮机通流部分效率与蒸汽动力循环热效率两部分组成。其中汽轮机通流部分效率主要取决于汽轮机高、中、低压缸的效率及高压配汽机构的节流损失；蒸汽动力循环热效率取决于循环型式与循环初、终参数。（1.5分）
（2）蒸汽初参数。主要指汽轮机主汽门前的主蒸汽压力、主蒸汽温度。低于设计值会导致循环热效率降低，同时造成汽轮机内部膨胀与流动状态偏离设计值，缸效率下降，汽轮机组热耗率上升。（1分）
（3）蒸汽终参数。指汽轮机低压缸排汽压力。一般情况，排汽压力越低，汽轮机热耗率越低。现场分析排汽压力对机组的影响时习惯上采取真空。真空度低于设计值，热力循环冷源参数高于设计值，会导致汽轮机冷源损失增加、循环热效率降低，热耗率上升。而真空提高又以增加循环水流量、循环水泵耗电量增加为代价，实际运行中应综合考虑汽轮机的最有利真空。（1分）
（4）再热循环。再热蒸汽循环对机组热耗率的影响主要通过再热蒸汽温度、再热器减温水流量及再热器压损来体现。再热蒸汽温度低于设计值，循环热效率降低，同时造成中压缸效率下降，汽轮机组热耗率上升；再热器喷水减温是一个非再热的中参数循环，与主循环相比其热经济性要低许多。再热器压损增加，蒸汽做功能力降低，同时造成中压缸效率下降，汽轮机组热耗率上升。（1分）
（5）给水回热循环。对汽轮机热耗率的影响主要是通过给水循环效果体现。从回热循环结果看，给水温度达不到设计值，会使给水循环的效率下降，汽轮机组热耗率上升。从回热循环过程看，各加热器温升、端差达不到设计值，也会使回热循环效率降低，汽轮机热耗率上升。（1分）
（6）热力系统严密性。热力系统严密性差，存在内、外漏现象，汽轮机组热耗率上升。（0.5分）
10、运行中如何根据汽轮机监视段压力分析通流部分工作是否正常?(6分)
答：
（1）在安装或大修后，应在正常运行工况下对汽轮机通流部分进行实测，求得机组负荷、主蒸汽流量与监视段压力之间的关系，以作为平时运行监督的标准。（0.5分）
（2）除了汽轮机最后一、二级外，调节级压力和各段抽汽压力均与主蒸汽流量成正比。根据这个关系，在运行中通过监视调节级压力和各段抽汽压力，可以有效地监督通流部分工作是否正常。（2分）
（3）在同一负荷(主蒸汽流量)下，监视段压力增高，则说明该监视段后通流面积减少，或者高压加热器停运、抽汽减少。多数情况是因叶片结垢而引起通流面积减少，有时也可能因叶片断裂、机械杂物堵塞造成监视段压力升高。（2分）
（4）如果调节级和高压缸I段、II段抽汽压力同时升高，则可能是中压调节汽门开度受阻或者中压缸某级抽汽停运。（1分）
（5）监视段压力不但要看其绝对值增高是否超过规定值，还要监视各段之间压差是否超过规定值。若某个级段的压差过大，则可能导致叶片等设备损坏事故。（0.5分）
11、汽轮机中压缸启动与高中压缸联合启动相比有何优点?(6分)
答：
（1）缩短启动时间。由于汽轮机冲转前对高压缸进行倒暖，这样在启动初期启动速度不受高压缸热应力和胀差的限制。另外由于高压缸不进汽做功，同样工况下，进入中压缸的蒸汽流量大，暖机更充分迅速，从而缩短了整个启动过程的持续时间。（1分）
（2）汽缸加热均匀。中压缸启动时，高中压缸加热均匀，温升合理，汽缸易于胀出，胀差小，与常规高中压缸启动相比，虽多一切换操作，但从整体上可提高启动的安全性和灵活性。（1分）
（3）提前越过脆性转变温度。中压缸启动时，高压缸倒暖，启动初期中压缸进汽量大，这样可使高压转子和中压转子尽早越过脆性转变温度，提高了高转速运转的安全可靠性。（1分）
（4）对特殊工况具有良好的适应性。主要体现在空负荷和极低负荷运行方面。机组启动并网过程中，若遇到故障待待处理，或在并网前进行电气试验或其它试验时，常需在额定转速下长时间空负荷运行。在采用高中压缸联合启动时，即使冷态启动也会带来很多问题，比如高压缸超温。然而采用中压缸启动方式，只要关闭高压缸排气止回阀，维持高压缸真空，汽轮机即可安全地长时间空负荷运行；同样采用中压缸进汽时，只要打开旁路，隔离高压缸，汽轮机就能在很低的负荷下长时间运行；在单机带厂用电的情况下，也可采用该方式运行蒸汽挂烫机不出气及蒸汽量减少原因及解决方法，这样，一旦事故排除，就能迅速重新带负荷。（2分）
（5）抑制低压缸尾部温度水平。采用中压缸进汽，启动初期流经低压缸的蒸汽流量较大，这样就能更有效地带走低压缸尾部由于鼓风产生的热量，保持低压缸温度在较低的水平。（1分）
12、按照《防止电力生产事故的二十五项重点要求》，为防止汽轮机大轴弯曲事故的发生，机组启、停过程中的主要操作措施有哪些？（6分）
答：
（1）机组启动前连续盘车时间应执行制造商的有关规定，至少不得少于2～4h，热态启动不少于4h。若盘车中断应重新计时。(0.5分)
（2）机组启动过程中因振动异常停机必须回到盘车状态，应全面检查、认真分析、查明原因。当机组已符合启动条件时，连续盘车不少于4h才能再次启动，严禁盲目启动。(0.5分)
（3）停机后立即投入盘车。当盘车电流较正常值大、摆动或有异音时，应查明原因及时处理。当汽封摩擦严重时，将转子高点置于最高位置，关闭与汽缸相连通的所有疏水（闷缸措施），保持上下缸温差，监视转子弯曲度，当确认转子弯曲度正常后，进行试投盘车，盘车投入后应连续盘车。当盘车盘不动时，严禁用起重机强行盘车。(1分)
（4）停机后因盘车装置故障或其他原因需要暂时停止盘车时，应采取闷缸措施，监视上下缸温差、转子弯曲度的变化蒸汽挂烫机不出气及蒸汽量减少原因及解决方法，待盘车装置正常或暂停盘车的因素消除后及时投入连续盘车。(0.5分)
（5）机组热态启动前应检查停机记录，并与正常停机曲线进行比较，若有异常应认真分析，查明原因，采取措施及时处理。(0.5分)
（6）机组热态启动投轴封供汽时，应确认盘车装置运行正常，先向轴封供汽，后抽真空。停机后，凝汽器真空到零，方可停止轴封供汽。应根据缸温选择供汽汽源，以使供汽温度与金属温度相匹配。(1分)
（7）疏水系统投入时，严格控制疏水系统各容器水位，注意保持凝汽器水位低于疏水联箱标高。供汽管道应充分暖管、疏水，严防水或冷汽进入汽轮机。(0.5分)
（8）停机后应认真监视凝汽器（排汽装置）、高低压加热器、除氧器水位和主蒸汽及再热冷段管道集水罐处温度，防止汽轮机进水。(0.5分)
（9）启动或低负荷运行时，不得投入再热蒸汽减温器喷水。在锅炉熄火或机组甩负荷时，应及时切断减温水。(0.5分)
（10）汽轮机在热状态下，锅炉不得进行打水压试验。(0.5分)
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