汽輪機(jī)設(shè)備及系統(tǒng)2

1、一、汽輪機(jī)的參數(shù)：汽輪機(jī)的參數(shù)主要有汽輪機(jī)的容量和蒸汽的參數(shù)汽輪機(jī)的容量是指汽輪機(jī)的發(fā)電能力，也稱功率汽輪機(jī)的參數(shù)也指汽輪機(jī)進(jìn)口的蒸汽壓力和蒸汽溫度第三章第三章 汽輪機(jī)設(shè)備汽輪機(jī)設(shè)備 （一）按熱力特性分類（一）按熱力特性分類背壓式汽輪機(jī)：背壓式汽輪機(jī)：排汽壓力高于大氣壓。排汽壓力高于大氣壓。 調(diào)節(jié)抽汽式汽輪機(jī)：調(diào)節(jié)抽汽式汽輪機(jī)：部分蒸汽抽出部分蒸汽抽出并經(jīng)壓力調(diào)整后對(duì)外供熱；其余做完功后排并經(jīng)壓力調(diào)整后對(duì)外供熱；其余做完功后排凝汽器。凝汽器。純凝汽式純凝汽式有回?zé)岢槠哪接谢責(zé)岢槠哪剑ê?jiǎn)稱凝汽式）（簡(jiǎn)稱凝汽式）汽汽輪輪機(jī)機(jī)凝汽式汽輪機(jī)凝汽式汽輪機(jī)中間再熱式汽輪機(jī)：中間再熱式汽輪機(jī)：新

2、蒸汽新蒸汽高壓缸高壓缸再熱器再熱器中壓缸中壓缸低壓缸低壓缸 凝汽器。凝汽器。供熱式汽輪機(jī)供熱式汽輪機(jī)（二）按工作原理分類（二）按工作原理分類汽汽輪輪機(jī)機(jī)沖動(dòng)式汽輪機(jī)：沖動(dòng)式汽輪機(jī)：按沖動(dòng)作用原理（蒸汽在噴嘴中膨脹，按沖動(dòng)作用原理（蒸汽在噴嘴中膨脹，在動(dòng)葉中不膨脹）工作。在動(dòng)葉中不膨脹）工作。沖動(dòng)反動(dòng)聯(lián)合式汽輪機(jī)：沖動(dòng)反動(dòng)聯(lián)合式汽輪機(jī)：沖動(dòng)級(jí)沖動(dòng)級(jí)+反動(dòng)級(jí)組合反動(dòng)級(jí)組合反動(dòng)式汽輪機(jī)：反動(dòng)式汽輪機(jī)：按反動(dòng)作用原理（蒸汽在噴嘴和動(dòng)葉中按反動(dòng)作用原理（蒸汽在噴嘴和動(dòng)葉中均膨脹）工作。均膨脹）工作。（三）按新蒸汽壓力分類1.低壓汽輪機(jī)：小于1.18-1.47MPa。2.中壓汽輪機(jī)：1.96-3.92MP

3、a.3.高壓汽輪機(jī)：5.88-9.8MPa.4.超高壓汽輪機(jī)：11.78-13.73MPa.5.亞臨界壓力汽輪機(jī)：15.69-17.65MPa.6.超臨界壓力汽輪機(jī)：大于22.13MPa.7.超超臨界壓力汽輪機(jī)：新蒸汽壓力大于32MPa.1.產(chǎn)品型號(hào)：2.汽輪機(jī)型號(hào)的漢語拼音代號(hào)：N凝汽式；B背壓式；C一次調(diào)節(jié)抽汽式；CC二次調(diào)節(jié)抽汽式；CB抽汽背壓式。3.機(jī)組型號(hào)例子：N100-8.83/535N600-16.7/538/538-1B50-8.82/0.98CC50-8.82/0.98/0.118CB25-8.82/0.98/0.118汽輪機(jī)類型汽輪機(jī)類型 額定功率額定功率-蒸汽參數(shù)蒸汽參數(shù)

4、-設(shè)計(jì)序數(shù)設(shè)計(jì)序數(shù)四.汽輪機(jī)的工作原理1.工質(zhì)（蒸汽）在汽輪機(jī)中的能量轉(zhuǎn)換：2.蒸汽在汽輪機(jī)中，能量轉(zhuǎn)換包括2個(gè)階段：第一階段：第二階段：3.定義：級(jí)-一列噴嘴和一列動(dòng)葉柵組成了從熱能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的基本單元。熱能熱能汽輪機(jī)汽輪機(jī)機(jī)械能機(jī)械能熱能熱能噴嘴（靜葉）噴嘴（靜葉）動(dòng)能動(dòng)能動(dòng)能動(dòng)能動(dòng)葉動(dòng)葉機(jī)械能機(jī)械能650MW汽輪機(jī)1.沖動(dòng)作用原理：由力學(xué)可知，當(dāng)運(yùn)動(dòng)物體A碰到靜止或運(yùn)動(dòng)速度較低的物體B時(shí)，A會(huì)受到阻礙而改變其速度，同時(shí)給阻礙它的B一個(gè)作用力，這個(gè)作用力稱為沖動(dòng)力。2.沖動(dòng)式汽輪機(jī)的工作原理：蒸汽在噴嘴中發(fā)生膨脹，壓力降低，速度增加，熱能轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)能。高速汽流流經(jīng)動(dòng)葉片時(shí)，由于汽流方向改變

5、，產(chǎn)生了對(duì)葉片的沖動(dòng)力，推動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)作功.軸軸葉輪葉輪動(dòng)葉片動(dòng)葉片噴嘴噴嘴二、反動(dòng)式汽輪機(jī)1.反動(dòng)力：由牛頓第三定律可知，當(dāng)物體A對(duì)物體B施加作用力時(shí)，A物體就必然要受到與其作用力大小相等、方向相反的的反作用力,這個(gè)反作用力稱為反動(dòng)力。例如:火箭就是利用燃料燃燒時(shí)所產(chǎn)生的大量高壓氣體從尾部高速噴出，對(duì)火箭產(chǎn)生的反作用力使其高速飛行的.2.反動(dòng)式汽輪機(jī)工作原理 在反動(dòng)式汽輪機(jī)中，蒸汽不但在噴嘴（靜葉柵）中產(chǎn)生膨脹，壓力由p0降至p1，速度由c0增至c1，高速汽流對(duì)動(dòng)葉產(chǎn)生一個(gè)沖動(dòng)力；而且在動(dòng)葉柵中也膨脹，壓力由p1降至p2，速度由w1增至w2，汽流必然對(duì)動(dòng)葉產(chǎn)生一個(gè)由于加速而引起的反動(dòng)力，使轉(zhuǎn)子

6、在蒸汽沖動(dòng)力和反動(dòng)力的共同作用下旋轉(zhuǎn)作功。噴嘴噴嘴（靜葉）（靜葉）動(dòng)葉動(dòng)葉汽汽輪輪機(jī)機(jī)設(shè)設(shè)備備汽輪機(jī)本體汽輪機(jī)本體汽輪機(jī)輔助設(shè)備汽輪機(jī)輔助設(shè)備靜子靜子轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子汽缸、隔板、汽缸、隔板、汽封、軸承汽封、軸承動(dòng)葉片、主軸、動(dòng)葉片、主軸、葉輪（轉(zhuǎn)鼓）、葉輪（轉(zhuǎn)鼓）、聯(lián)軸器、盤車裝置聯(lián)軸器、盤車裝置凝汽器凝汽器加熱器加熱器除氧器除氧器抽氣器（真空泵）抽氣器（真空泵）一、汽輪機(jī)靜子（一）汽缸：是汽輪機(jī)的外殼。1.作用：將汽輪機(jī)的通流部分與大氣隔開，將蒸汽包容在汽缸中膨脹做功，完成其能量轉(zhuǎn)換。2.結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：圓筒形或圓錐形；采用水平對(duì)分式，即分為上、下汽缸，其垂直結(jié)合面用法蘭螺栓連接。3.根據(jù)功率不同，汽輪機(jī)

7、有單缸、多缸結(jié)構(gòu)。單缸結(jié)構(gòu)：用于功率100MW以下汽輪機(jī)。雙缸結(jié)構(gòu)（1高、1低壓缸）：如功率100MW、125MW汽輪機(jī)。三缸結(jié)構(gòu)（高、中、低壓缸）：如200MW汽輪機(jī)。四缸結(jié)構(gòu)（1高、1中、2低）：如300MW、600MW汽輪機(jī)。4.根據(jù)蒸汽參數(shù)不同，汽輪機(jī)有單層缸、多層缸結(jié)構(gòu)。 超高壓參數(shù)以上汽輪機(jī)高壓缸、中壓缸采用雙層汽缸低壓缸用雙層或三層汽缸（排汽室仍用單層結(jié)構(gòu)）。排汽室：汽輪機(jī)末級(jí)動(dòng)葉排出的蒸汽導(dǎo)入凝汽器的部分。（二）隔板1.作用：固定噴嘴，并將整個(gè)汽缸內(nèi)部空間分隔成若干個(gè)汽室。噴嘴噴嘴隔板體隔板體2.噴嘴（靜葉柵）：用一定形狀的金屬葉片，固定在靜子上，圍隔成流通通道，使蒸汽在經(jīng)過這

8、些通道時(shí)，發(fā)生膨脹加速，將熱能轉(zhuǎn)換成動(dòng)能。由隔板固定的噴嘴與動(dòng)葉相間布置。隔板套隔板套把相鄰幾級(jí)隔板裝入隔板套中，再固定在汽缸上。把隔板固定在汽缸上（三）汽封1.作用：減小動(dòng)、靜部分間隙的漏汽。2.分類：軸封、隔板汽封、通流部分汽封。（1）軸封（軸端汽封）：轉(zhuǎn)子穿出汽缸兩端處的汽封。高壓軸封：防止蒸汽漏出汽缸；低壓軸封：防止空氣漏入汽缸。軸端汽封軸端汽封轉(zhuǎn)子上的轉(zhuǎn)子上的汽封槽汽封槽軸封上的軸封上的汽封體汽封體為了完全阻止漏汽（氣），采用軸封系統(tǒng)，將蒸汽引入汽封中，阻斷泄漏通道。隔板汽封：隔板內(nèi)圓與轉(zhuǎn)子之間的汽封。阻止蒸汽繞過噴嘴流到隔板后。通流部分汽封（葉頂、葉根汽封）：阻止動(dòng)葉頂、葉根處漏汽

9、。噴嘴噴嘴隔板體隔板體（四）軸承類型：支持軸承、推力軸承。1.支持軸承工作原理：（1）作用：支撐轉(zhuǎn)子重力+轉(zhuǎn)動(dòng)引起的附加加力，并確定轉(zhuǎn)子的徑向位置，保證動(dòng)、靜部分的徑向間隙。（2）工作原理：u轉(zhuǎn)子靜止時(shí)，軸頸處在軸瓦底部，軸頸與軸瓦之間自然形成油楔。u如果向軸承供油，當(dāng)軸頸旋轉(zhuǎn)時(shí)，油隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，油從寬口帶向窄口，出油量小于進(jìn)油量，在油楔內(nèi)形成油膜，油膜壓力升高，并油壓足以克服軸的重量時(shí)，將軸頸抬起。軸頸被抬起，間隙增大，油壓有所降低，軸頸下落一些，經(jīng)反復(fù)調(diào)整，軸頸穩(wěn)定在一定的位置上旋轉(zhuǎn)。靜止靜止油膜油膜轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)（3）結(jié)構(gòu)組成：軸瓦、軸承體等。軸頸軸頸軸瓦軸瓦軸承體軸承體油封環(huán)油封環(huán)軸承軸承軸承箱

10、外形進(jìn)油孔進(jìn)油孔2.推力軸承（1）作用：承受轉(zhuǎn)子的軸向推力，并確定轉(zhuǎn)子的軸向位置，保證動(dòng)、靜部分的軸向間隙。 葉片的工葉片的工作部分作部分高中壓葉片由高中壓葉片由圍帶固定成組圍帶固定成組將葉片固定在將葉片固定在葉輪上葉輪上葉型2.按葉型形狀，可分為直葉片、扭葉片。扭葉片扭葉片直葉片直葉片直葉片：加工方便，制造成本較低，有利于在部分級(jí)實(shí)現(xiàn)葉型通用等優(yōu)點(diǎn)。但是氣動(dòng)性能差，主要用于短葉片。 扭葉片：具有良好的氣動(dòng)特性及強(qiáng)度，但制造工藝復(fù)雜，主要用于長(zhǎng)葉片。 圍帶圍帶動(dòng)葉片的葉型動(dòng)葉片的葉型圍帶圍帶高、中壓轉(zhuǎn)子用短葉片，由圍帶連成葉片組高、中壓轉(zhuǎn)子用短葉片，由圍帶連成葉片組圍帶的作用：減小葉片工作的彎

11、應(yīng)力；圍帶的作用：減小葉片工作的彎應(yīng)力；增加葉片剛性，調(diào)整葉片的自振頻率，避開共振；增加葉片剛性，調(diào)整葉片的自振頻率，避開共振；使葉片頂部封閉，避免蒸汽從汽道頂部泄漏減小使葉片頂部封閉，避免蒸汽從汽道頂部泄漏減小漏汽損失。漏汽損失。葉輪葉輪轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)軸動(dòng)葉片動(dòng)葉片2.2.輪緣輪緣輪面輪面輪面：將輪緣和輪轂或主軸連成一體。輪面：將輪緣和輪轂或主軸連成一體。輪面上通常開有平衡孔（奇數(shù)、均勻分布）。輪面上通常開有平衡孔（奇數(shù)、均勻分布）。輪緣：固定動(dòng)葉片的葉根。輪緣：固定動(dòng)葉片的葉根。輪轂：減小葉輪內(nèi)孔應(yīng)力的加厚部分。輪轂：減小葉輪內(nèi)孔應(yīng)力的加厚部分。葉輪上的葉輪上的葉根槽葉根槽1.作用：連接汽輪機(jī)的各

12、轉(zhuǎn)子及發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子，并傳遞轉(zhuǎn)子上的扭矩。軸軸1對(duì)輪對(duì)輪1軸軸2對(duì)輪對(duì)輪2特點(diǎn)：連接剛性高，傳遞扭矩大；但傳遞振動(dòng)和軸向位移，對(duì)轉(zhuǎn)子找中心要求很高。波形套筒波形套筒特點(diǎn)：因波形套筒具有一定的彈性，可吸收部分振動(dòng)，允許兩個(gè)轉(zhuǎn)子的中心有少許偏差。廣泛應(yīng)用于汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子之間的連接。 (四)、盤車裝置u盤車是在汽輪機(jī)不進(jìn)汽時(shí)使轉(zhuǎn)子保持轉(zhuǎn)動(dòng)的裝置，其作用是在汽輪機(jī)啟動(dòng)前或停機(jī)后，讓轉(zhuǎn)子以一定的速度連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)起來，以保證轉(zhuǎn)子均勻受熱或冷卻，從而避免轉(zhuǎn)子產(chǎn)生熱彎曲。第三節(jié) 汽輪機(jī)的輔助設(shè)備 （一）凝氣系統(tǒng) 1 1、凝汽器、凝汽器 2、抽氣器（二）回?zé)峒訜嵯到y(tǒng)（二）回?zé)峒訜嵯到y(tǒng)回?zé)峒訜崾侵咐闷啓C(jī)各級(jí)抽汽，在逐級(jí)給加熱器中將給水加熱到一個(gè)合適的溫度，目的是為了減少進(jìn)入凝汽器的蒸汽量，以減少熱量損失，提高效率。根據(jù)承受水的壓力不同，分為高壓加熱器、低壓加熱器、除氧器。 1、高