汽轮机启动过程中，热应力如何变化？
题目
汽轮机启动过程中，热应力如何变化？
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第1题：
汽轮机的合理启动方式是寻求合理的加热方式，在启动过程中使机组各部件热应力、热膨胀、热变形和振动等维持在允许范围内，启动时间越长越好。
正确答案:错误 -
第2题：
汽轮机起动时，汽缸壁的热应力是如何变化的？
正确答案: 汽轮机起动时，汽缸内壁直接与高温蒸汽接触，温度上升较快，但由于汽缸壁较厚，传热到外壁需经过足够长的时间，所以汽缸内、外壁容易出现较大的温差。根据热应力的“热压冷拉”规律，则温度高的汽缸内壁产生热压应力，温度低的汽缸外壁产生热拉应力。 -
第3题：
在汽轮机启动过程中，当汽轮机法兰的温度高于法兰螺栓的温度时，在螺栓上引起的附加热应力为（）热应力。
- A、拉伸
- B、压缩
- C、蠕变
- D、冲击
正确答案:A -
第4题：
汽轮机启动和运行中汽罐上哪些零件会产生热应力？如何对热应力进行控制？
正确答案: 汽轮机启动时，汽罐内蒸汽温度急剧上升，使汽罐内外壁产生较大的温度差，其内壁承受压应力，外壁承受拉应力，当温差很大时，热应力也会很大，当超过金属许用应力时，就会产生永久变形或裂纹，由于汽罐法兰厚度比汽缸厚，因此，热应力影响很大，另外汽缸螺栓的受热也是由法兰传递的，因此法兰温度总是比螺栓温度高，这也会使螺栓受到附加的热应力，如附加应力超过螺栓的极限强度时，就有被拉断的危险。热应力一般与加热速度有关，在中低压汽轮机上一般应控制加热速度，也即控制启动暖机时间来解决。 -
第5题：
什么叫热应力？极热态启动汽缸、转子热应力如何变化？
正确答案: 所谓热应力应是当物体内部温度变化时，只要物体不能自由伸缩或其内部彼此约束就会产生一种应力，这种应力叫热应力。
极热态启动时，冲转时的蒸汽的温度低于汽缸和转子的温度，它们先受到冷却，转子表面和汽缸内壁先受到拉伸热应力，而中心孔和汽缸外壁为压缩热应力，随着蒸汽温度升高，调速级后的蒸汽温度开始高于转子和汽缸的金属温度，则转子表面和汽缸内壁的热应力由拉伸变为压缩，中心孔表面和汽缸外壁的热应力由压缩变为拉伸，其值随蒸汽流量和参数的增加而增大到最大值后又随暖机时间的增长而逐渐减小。 -
第6题：
额定参数启动汽轮机时怎样控制减少热应力？
正确答案: 额定参数启动汽轮机时，冲动转子一瞬间，接近额定温度的新蒸汽进入金属温度较低的汽缸内，和新蒸汽管道暖管的初始阶段相同，蒸汽将对金属进行剧烈的凝结放热。使汽缸内壁和转子外表面温度急剧增加，温升过快，容易产生很大的热应力，所以额定参数下冷态启动时，只能采取限制新蒸汽流量，延长暖机时间和加负荷时间等办法来控制金属的加热速度，减少受热面产生过大的热应力和热变形。 -
第7题：
汽轮机启动进入准稳态时热应力也达到最大值。
正确答案:正确 -
第8题：
汽轮机热态启动过程中进行中速暖机的目的，是为了防止转子的脆性破坏和避免产生过大的热应力。
正确答案:正确 -
第9题：
汽轮机热态启动时胀差如何变化？应采取哪些措施？
正确答案: 汽轮机热态启动前，胀差往往为负值。启动时转子和汽缸金属温度高，若冲车时蒸汽温度偏低，则蒸汽进入汽轮机后对转子和汽缸起冷却作用，使胀差负值还要增大。所以，在启动的前一阶段，主要是控制负胀差过大；而在后一阶段，则应注意胀差向正的方向变化。在启过程中，应采取以下措施来控制胀差过大：
（1）冲车前，应保持汽温高于汽缸金属温度50~100℃；如果汽压较高时，温度还应适当再提高，以防转子过度收缩。
（2）轴封供汽采用高温汽源，以补偿转子的过度收缩。
（3）真空维持高一些，升速要快一些，避免在低速时多停留而导致机组冷却，从而使负胀差增大。 -
第10题：
汽轮机在启动、停止和变工况过程中，汽缸与转子在径向和轴向都会形成（），产生热应力，引起（）。
正确答案:温差；热变形 -
第11题：
汽轮机热应力评估的功能，如何起作用？
正确答案: 汽轮机部件受热不均，出现温差就会产生热应力。温差越大，热应力也越大。部件加热时受到压缩应力，部件冷却时收到拉伸应力。而压缩和拉伸应力得不断交错循环，将会导致金属产生疲劳裂纹，消耗设备的使用寿命，并逐渐扩大直到断裂失效。为此，对于汽机的阀体、缸体、转子、锅炉的汽包、集箱等厚重部件需要控制热应力。而控制热应力的最好方法就是控制部件内外温差，控制部件内外温差的最好方法则是延缓部件的升、降温速率。
西门子DEH的应力评估TSE就是将汽机厂的这些要求转换成程序，测取（或模拟计算）受温度剧烈变化影响的汽机主要厚重部件如高中压主汽门阀体、高中压缸体、高中压转子等部件的内外壁温，然后计算出可能的最大应力（用温差进行表征）并与规定限值进行比较，从而构成汽机监视系统的一部分，并根据应力决定汽机启动过程中的升速率以及变负荷时最大的允许负荷变动率。
汽轮机五个主要厚重金属部件的裕度取小值作为整台机组的热应力控制的输入值。温差裕度模件WTF将该裕度转换为转速变化率和最大允许的负荷变动率，分别作用于转速速率限制以及负荷升降速率限制，从而达到控制热应力的目的。 -
第12题：
问答题汽轮机冷态启动时，汽缸、转子上的热应力变化如何？正确答案： 汽轮机冷态启动，对汽缸、转子是加热过程，汽缸被加热时，内壁温度高于外壁温度，内壁的热膨胀受到外壁的制约，因而内壁受到压缩，产生压缩热应力，而外壁受内壁膨胀的拉伸，产生热拉应力。同样，转子被加热时，转子外表面温度高于转子中心孔温度，转子外表面产生压缩热应力，转子中心孔产生热拉应力。解析： 暂无解析 -
第13题：
汽轮机启、停和工况变化时，哪些部位热应力最大？
正确答案:（1）高压缸的调节级处。
（2）高压转子在调节级前后的汽封处、中压转子的前汽封处等。 -
第14题：
汽轮机冷态启动时，金属部件的热应力如何变化？
正确答案: 对汽轮机转子和汽缸金属部件来说，汽轮机冷态启动过程是一个加热过程，随着汽轮机冲车、并网及带负荷，金属部件的温度不断升高。对于汽缸来说，随着蒸汽温度的升高，汽缸内壁温度首先升高，内壁温度要高于外壁温度，内壁的热膨胀由于受到外壁的制约而产生压应力，而外壁由于受到内壁热膨胀的影响而产生拉应力。同样，对于转子，当蒸汽温度升高时，外表面首先被加热，使得外表面和中心孔面形成温差，外表面产生压应力，中心孔表面产生拉应力。 -
第15题：
汽轮机冷态启动时，汽缸、转子上的热应力变化如何？
正确答案:汽轮机冷态启动，对汽缸、转子是加热过程，汽缸被加热时，内壁温度高于外壁温度，内壁的热膨胀受到外壁的制约，因而内壁受到压缩，产生压缩热应力，而外壁受内壁膨胀的拉伸，产生热拉应力。同样，转子被加热时，转子外表面温度高于转子中心孔温度，转子外表面产生压缩热应力，转子中心孔产生热拉应力。 -
第16题：
汽轮机启动过程中胀差大如何处理？
正确答案: （1）检查主蒸汽温度是否过高，联系锅炉运行人员稳定或适当降低当蒸汽温度。
（2）在稳定转速下暖机，如果已带负荷，则要稳定负荷进行暖机。
（3）适当提高凝汽真空，减少进汽量。
（4）增加法兰加热进汽量，使汽缸尽快胀出。 -
第17题：
为防止热应力过大和产生热变形，汽轮机启动中应控制哪些指标？
正确答案: 在汽轮机启动过程中，为了保证启动顺利进行，防止由于加热不均使金属产生过的热应力、热变形及由此而引起的动静摩擦，应按规定控制以下指标：
（1）蒸汽温升率不大于1~1．5℃/min，金属温升率不大于1．5~2℃min。
（2）上、下缸温差不大于50℃。
（3）汽缸内、外壁温差不大于35℃。
（4）法兰内、外壁温差不大于80℃。
（5）汽缸与转子的胀差在制造厂规定范围。 -
第18题：
汽轮机热态启动时，金属的热应力如何变化？
正确答案: 汽轮机热态启动时，如果由于旁路系统容量的限制，主蒸汽温度升不太高，或者由于冲车前暖管、暖阀不充分，那么，冲车时进入调节级处的蒸汽温度可能比该处的金属温度低，使其先受到冷却，在转子表面和汽缸的内表面产生拉应力。随着转速的升高及接带负荷，该处的蒸汽温度将迅速提高，并高出金属温度，并在随后的过程保持该趋势直至启动过程结束。
在后一阶段，由于蒸汽温度比金属温度高，转子表面及汽缸内壁将产生压应力。这样在整个热态启动过程中，汽轮机金属部件的热应力要经过一拉一压的循环，对汽轮机寿命影响较大。对于配备了足够容量旁路系统的机组在启动前，蒸汽温度可以提高足够高，这就避免或减轻了热态启动时的热冲击。 -
第19题：
汽轮机叶片在汽轮机启动、停机过程中会受到因叶片本身的温度差而产生的热应力。
正确答案:正确 -
第20题：
在汽轮机停机过程中，热应力是如何变化的？
正确答案: 汽轮机停机过程实际上是各零部件冷却的过程。随着蒸汽温度降低和流量的减小，汽缸内壁和转子表面首先被冷却，而汽缸外壁和转子中心孔面冷却滞后些，致使汽缸内壁温度低于外壁，转子表面温度低于中心孔。所以，汽缸内壁和转子外表面产生拉应力，汽缸外壁和转子中心孔则产生压应力。 -
第21题：
额定参数启动汽轮机时怎样减小热应力？
正确答案: 额定参数启动汽轮机时，冲动转子一瞬间，接近额定温度的新蒸汽进入金属温度较低的汽缸内，和新蒸汽管道暖管的初始阶段相同，蒸汽将对金属进行剧烈的凝结放热，使汽缸内壁和转子外表面温度急剧增加。温升过快，容易产生很大的热应力，所以额定参数下冷态启动时，只能采用限制新蒸汽流量、延长暖机和加负荷的时间等办法来控制金属的加热速度。减小受热不均产生的热应力和热变形。 -
第22题：
汽轮机启动和运行中，汽缸上哪些零件产生热效应力？如何对热应力进行控制？
正确答案: 汽轮机启动时，汽缸内蒸汽温度急剧上升，使汽缸内外壁产生较大温度差，此时热应力也很大，当超过金属热应力时，就会产生永久变形或发生裂纹。由于汽缸法兰厚度比汽缸厚，因此热应力影响更大。另外，汽缸螺栓的受热是法兰传递的。法兰温度总比螺栓温度高，这样也就使螺栓受到附加热应力，如果附加热应力超过螺栓的极限强度时，就会有被拉断的危险。
热应力一般与加热速度有关，在中低压汽轮机上一般采用控制加热速度，也就是控制启动暖机时间来解决。在高压高温汽轮机中，一般装有法兰及螺栓加热装置，使汽缸、法兰及螺栓尽可能地均匀加热。 -
第23题：
汽轮机启动过程中转子与汽缸承受的热应力各是什么？
正确答案:汽轮机启动过程，对转子、汽缸等零部件是加热过程；汽缸被加热时，内壁温度高于外壁温度，内壁的热膨胀受到外壁的制约，因而内壁产生压缩热应力，外壁受内壁膨胀的拉伸，产生热拉应力；同样，转子被加热时，转子表面温度高于中心孔温度，转子外表面产生压缩热应力，而转子中心孔产生热拉应力。