9E燃机试题库分析.docx

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9E燃机试题库分析

9E燃机试题库

一、填空题

1、燃气轮机理想循环由压气机中等熵压缩（或绝热压缩）、透平中等熵膨胀（或绝热膨胀）、燃烧室中等压加热、大气中等压放热过程组成。

2、燃料燃烧后,烟气在透平实现_膨胀做功__过程,对外输出一定数量机械功,同时工质的压力__和_温度_下降,而比容__增大。

3、热效率和比功是两个衡量燃气轮机性能好坏的技术指标。

4、提高燃气轮机性能的两个方向是提高温比和提高压比。

5、当一公斤气体流过压气机叶轮时，从外界吸入的机械功，正好等于工质的绝对速度动能变化量和相对速度动能变化量的总和。

6、天然气主要成分为甲烷（CH4），着火点为650℃，爆炸上限为15%，爆炸下限为5%，天然气是无毒无味的窒息性气体。

7、燃气轮机对外做功是依靠空气和燃气这样一些工质的基本热力参数压力、温度和比容的变化来实现的。

8、燃气轮机启机过程中清吹的目的是防止发生爆燃。

9、对于同一温度条件下，压气机的两个最佳压缩比之间的大小关系是效率最大压缩比>比功最大压缩比。

10、燃机轮机中，用来防止压气机喘振的设备有IGV和防喘抽气阀（防喘放气阀）。

11、对于燃气轮机，启动装置主要有三个作用：

一是为燃机启动提供动力；二是高速盘车对机组进行冷却；三是燃机水洗。

12、燃气轮机主要由三大主机组成：

压气机，燃烧室，透平。

13、9E燃机的运行可分为：

启动，并网，带负荷，停机及冷机五部分。

14、压气机静子部分由四个主要组件组成：

进气缸、压气机前机匣、压气机后机匣、压气机排气缸。

15、燃机启动装置主要由：

启动电机、盘车电机、液力变扭器、辅助齿轮箱等组成。

16、液压油系统是用来向机组的液压执行机构提供液压油。

17、燃气轮机的性能和运行可靠性，与进入机组的空气质量和清洁程度有密切的关系。

18、燃机火灾保护系统的设计思想是：

一旦在仓室内发生火灾，该系统立即释放CO2气体，同时关闭仓室的通风口，使CO2气体充放在仓室中，将仓室内氧气的含量从大气的正常含量21％减少到15％以下，这样的氧气浓度不足以维持燃油或滑油的燃烧，从而达到灭火的目的。

19、9E燃机启机时DLN燃烧系统切换过程：

初级燃烧模式、贫贫燃烧模式、次级切换模式、次级预混模式、预混稳定模式。

20、9E燃机燃烧室布置形式：

分管回流式呈圆周顺气流方向逆时针分布。

二、单选题

1、燃气轮机透平基元级（A）最佳时，余速动能损失最小。

A、速度比B、反动度C、功量系数D、流量系数

2、下列那个不是燃气轮机燃烧室贫预混燃烧需解决的难点（D）。

A、火焰稳定B、回火C、振荡燃烧D、火焰筒壁温度

3、9E燃机DLN改造后两个电极高压火花塞安装位置：

（A）

A、#11、#12燃烧室各一个

B、#10、#11燃烧室各一个

C、#4、#5燃烧室各一个

D、#9、#10燃烧室各一个

4、天然气在空气中的爆炸极限范围为（B）。

A、4-14%B、5-15%C、6-15%D、5-16%

5、燃气轮机压气机叶型损失不包括以下哪项（D）。

A、摩擦损失B、分离损失C、尾迹损失D、二次流损失

6、当超声速气流通过激波时，速度会（A）。

A、减小B、增大C、不变

7、燃机离线水洗对环境温度的要求是.（B）

A:

环境温度高于10℃；B:

环境温度高于4℃；

C:

环境温度高于15℃；D:

环境温度高于0℃。

8、燃机控制系统逻辑L14HM转速动作点：

（C）

A、降速≤8.5%，升速≥9.5%

B、降速≤9.5%，升速≥10.5%

C、降速≤9.5%，升速≥10%

D、降速≤10%，升速≥10.5%

9、天然气区域的安全保护范围施工配备的工器具：

（A）

A、铜制工器具；B、铁制工器具；

C、合金钢制工器具；D、不锈钢制工器具。

10、9E燃机主滑油泵出口减压阀VR1动作值：

（A）

A、6.9bar；B、7.2bar；

C、7.5bar；D、6.2bar。

11、在装有多个燃烧室的机组中每个燃烧室之间燃气出口温度场的平均值不能相互偏差（C）。

A、5——10℃；B、10——15℃；

C、15——20℃；D、20——25℃。

12、透平中高温燃气的焓降大于在压气机低温空气的焓增,比例大约（C）.

A、1:

1；B、2:

3；

C、3:

2；D、4:

3。

13、压气机入口空气进口温度越低,压缩轴功（A）。

A、越小；B、越大；

C、不变；D、以上都有可能。

14、燃机功率效率和大气温度成（B）关系。

A、正比；B、反比；

C、相等；D、没有。

15、燃机正常运行时，发电机差动保护动作，下列描述正确的是（D）。

A、发电机出口开关跳闸，而燃机不跳闸；

B、发电机出口开关不跳闸，但燃机跳闸；

C、发电机出口开关跳闸，但励磁开关不跳闸；

D、发电机出口开关跳闸，且燃机跳闸。

16、燃机在线水洗时，燃机的出力会（A）

A、增加B、减少

C、不变D、试运行情况而定

17、当环境温度升高时空气的流量（B）

A、升高B、减少

C、不变D、视机组负荷而定

18、燃机冷却空气的量增加后，燃机的性能将（B）。

A、上升B、下降

C、不变D、视机组负荷而定

19、9E燃机轮机间危险气体检测浓度跳机值：

（D）

A、5%B、6%

C、7%D、8%

20、9E燃机启动电机保护定值中CT变比为：

（B）

A、100/1B、200/1

C、300/1D、400/1

三、判断题

1、喘振现象的发生总是与压气机通流部分中出现的气流脱离现象有关。

（√）

2、在压气机扩压静叶中，气流逐渐增加，从而使压力升高达到增压的目的。

（×）

3、对氢气、瓦斯、天然气及油系统等易燃、易爆或可能引起人员中毒的系统进行检修时，将相关的截止门、闸板、挡板关严，即可进行检修。

（×）

4、进气压力损失比排气压力损失对燃气轮机功率输出影响小。

（×）

5、燃气轮机压气机叶片磨损使通道面积增大，所以机组做功增加。

（×）

6、燃气轮机叶片振动主要是因为受到气流的高频和低频激振力造成的。

（√）

7、控制系统由四个基本单元组成：

控制器、执行器、量测系统和控制对象。

（√）

8、喘振现象的发生总是与压气机通流部分中出现的气流脱离现象有关。

（√）

9、通常在燃气涡轮中所产生的机械功，大约有三分之一用来带动压气机，只有三分之二用来带动发电机。

（×）

10、大气温度下降，燃气轮机的比功和热效率也下降。

（×）

11、在压气机扩压静叶中，气流逐渐增加，从而使压力升高达到增压的目的。

（×）

12、气体的温度越高，气体的流动阻力越大。

（√）

13、燃机水洗分为离线水洗和在线水流行洗两种，其中在线水洗效果比离线水洗要好。

（×）

14、预混燃烧的最大好处是可以降低NOX的排放，减小环境污染。

（√）

15、9E燃机辅助润滑油泵88QA开机过程中当透平转速≥98%自动退出。

（×）

16、9E燃机2＃轴颈轴瓦类型为斜垫式。

（×）

17、若9E燃机熄火后不足14小时需停盘车，则在进行操作前应将逻辑量L62CD强制为“1”。

（√）

18、9E燃机系统部件代码中：

77表示为速度传感器。

（√）

19、9E燃机从静止状态转为盘车状态，启动盘车马达拖动大轴即可完成。

（×）

20、燃机正常运行时，一般讲，透平功率的2/3要用来拖动压气机。

（√）

四、简答题

1、理想循环燃气轮机由哪几个过程组成？

答：

气体在压气机中的等熵（绝热）压缩，在燃烧室中等压加热，在透平中等熵（绝热）膨胀做功，排入大气后等压冷却。

2、燃气轮机燃烧室应满足那些要求？

答：

具有良好地燃烧稳定性，燃烧完全，流阻低，出口温度场均匀，结构尺寸小，火焰管壁温度要低而均匀，使用寿命长，便于启动点火，污染排放量低等。

3、简述防止燃气轮机压气机发生喘振的措施？

答：

设计时合理选择各级间的流量系数；采用可转的进口导叶和静叶；安装防喘放气阀；合理选择压气机的运行工况点；采用双转子压气机；。

4、IGV系统的工作油源取自哪里？

答：

IGV系统的工作油源取自两路:

一路为来自液压油母管（103BARG）,主要作为电液伺服阀90TV-1的控制油及IGV动作油缸的工作压力油;另一路是来自跳闸油系统的入口（6.5BARG,54℃）经20TV-1电磁阀控制,作为IGV跳闸放油切换阀VH3-1的工作压力油。

5、9E燃机中,冷却与密封空气系统的主要功能有哪些？

（1）对透平高温通道里的热部件进行冷却.

（2）冷却透平外壳和排气管道支撑.

（3）提供透平轴承密封所用地空气.

（4）为压气机防喘振提供放气通道.

（5）为气动阀门提供操作气源.

五、问答题

1、压气机叶型损失的种类及各自引起的原因？

答：

附面层内气体的摩擦损失；由于流动工质存在着粘性，流动产生粘性阻力导致摩擦损失；

附面层分离损失：

由于正逆压梯度的存在，使得流体在某一点后在附面层内出现逆流现象—附面层分离；采用高速气流喷入附面层在分离处室流体重新获得能量、设置狭缝将附面层吸入、安装绕流片、设计流道扩张角不宜太大；

尾迹中的涡流损失：

上下表面附面层在尾缘处汇合后形成的涡流，由于粘性作用把动能转化成热能造成损失；

尾迹和主流区的掺混损失：

由于尾迹的气流速度小，主流速度大，两者存在很大的速度差，由于粘性作用，两者掺混，是动能转变我热能造成损失；

激波损失：

由于气流马赫数大于临界马赫数，流道内出现激波使机械能损失导致总压下降。

2、请详细分析燃气轮机压气机喘振的发生机理？

答：

压气机发生喘振的原因有很多,从结构上讲其根本原因是叶片槽道的扩压性。

因为槽道具有正向压力梯度,因而使气流很容易在叶片吸力面发生大范围附面层分离甚至倒流现象,从而导致该叶片发生失速、阻塞叶片通道。

当失速叶片数量达到一定程度时整个压气机实际流通能力变小,压气机后面高压气体在压力梯度作用下发生倒流现象;倒流现象发生的同时也会消除前后存在的压力梯度,使得气流重新在叶片作用下正向流动,这样前后压力梯度增加又使得后面级高压气体发生回流从而带动更大范围内叶片发生失速,如此反复就造成了气流的轴向振荡。

叶片吸力面发生大范围分离进而失速的主要原因有,叶片来流攻角过大,使得压气机转子叶片吸力面在大正攻角发生分离;另外叶片失速的发生与叶片尖部区域的流动情况有很大关系,多数压气机都存在顶部区域事先失速的现象。

3、为什么大气温度低时燃机的出力高而排烟温度低，大气温度高时燃机的出力低而排烟温度高？

答：

大气温度低，导致燃机的T3温度降低进而排烟温度降低，控制系统为维持正常的T3温度和排烟温度，相应的增大燃料量来提高燃烧室的温度，燃料量的增加直接提高了燃机的出力。

因燃机吸入的空气量具有一定的过量系数且透平做功增加，因此必然导致排烟温度的稍稍降低。

大气温度高时，燃机的T3温度升高进而排烟温度也相应升高，控制系统须减少燃料量来降低排烟温度，燃机做功减少，空气量减少，导致排烟温度提高。

4、何为热悬挂现象，产生热悬挂的主要原因及相应解决措施？

答：

燃气轮机在启动过程中，启动加速到启动机脱扣后，燃料流量按控制规范继续增加，而燃机转速却不再上升，甚至出现转速下降现象，机组发出异常声音，最终导致启动失败，这种现象为热悬挂现象，简称“热挂”。

产生热挂后即使继续增大燃料供应量，使燃气透平前的燃气温度随之升高，但机组的转速不但不增高，甚至有下降的趋势，而且继续增大燃料供应量，往往会因排气超温引起机组保护系统动作而停机。

产生热悬挂的主要原因：

压气机性能恶化、供入燃烧室的启动燃料量过大、或者是随着机组转速的增高，供入燃料的增加速率过快，致使机组的启动过程线靠近压气机的喘振边界线，使压气机发生失速现象，压气机效率降低，增大了压气机所需要的扭矩，致使启动机脱扣后，机组的剩余扭矩降为零。

解决措施：

1）当燃料系统或控制系统异常时，可能引起燃料流量在启动过程中过量或不足，从而发生“热挂”现象；对燃料系统和控制系统进行检查，消除设备故障和控制故障。

2）对压气机进行定期清洗，以便及时清除压气机流道上的积垢及油污，确保压气机高效运行。

3）透平热流通道严重积灰，流道损伤增大，造成透平出力不足，致使机组脱扣后，燃机转速无法上升，对烧重油的燃气轮机应及时清洗透平热通道。

4）发生“热挂”时可适当减少燃料流量，使运行点下移离开喘振边界，压气机脱离失速工况，消除因热挂而产生的异常声音，然后再增加燃料流量，这时若处理好，就可以使机组脱离热挂而重新升速成功。

若机组升速不成功应停机消除“热挂”原因后再启动。