電廠汽輪機(jī)培訓(xùn)資料教材

1、電廠汽輪機(jī)培訓(xùn)資料教材目錄TOC o 1-2 h u HYPERLINK l _Toc9544 第一章 汽輪機(jī)概述 PAGEREF _Toc9544 h 3 HYPERLINK l _Toc13107 第一節(jié) 汽輪機(jī)發(fā)展及在電站的應(yīng)用 PAGEREF _Toc13107 h 3 HYPERLINK l _Toc26751 第二節(jié) 汽輪機(jī)分類及型號(hào) PAGEREF _Toc26751 h 5 HYPERLINK l _Toc9437 第三節(jié) 汽輪機(jī)相關(guān)系統(tǒng)簡要概述 PAGEREF _Toc9437 h 9 HYPERLINK l _Toc15227 第二章汽輪機(jī)工作原理 PAGEREF _Toc

2、15227 h 23 HYPERLINK l _Toc22813 第一節(jié) 汽輪機(jī)的基本工作原理 PAGEREF _Toc22813 h 23 HYPERLINK l _Toc25139 第二節(jié) 沖動(dòng)作用原理 PAGEREF _Toc25139 h 23 HYPERLINK l _Toc1650 第三節(jié) 反動(dòng)作用原理 PAGEREF _Toc1650 h 23 HYPERLINK l _Toc23280 第四節(jié) 汽輪機(jī)的級(jí)以及反動(dòng)度 PAGEREF _Toc23280 h 24 HYPERLINK l _Toc16344 第三章汽輪機(jī)結(jié)構(gòu) PAGEREF _Toc16344 h 25 HYPER

3、LINK l _Toc2669 第一節(jié) 靜止部分結(jié)構(gòu) PAGEREF _Toc2669 h 25 HYPERLINK l _Toc13684 第二節(jié) 轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu) PAGEREF _Toc13684 h 31 HYPERLINK l _Toc28669 第三節(jié) 凝汽設(shè)備 PAGEREF _Toc28669 h 35 HYPERLINK l _Toc14778 第四節(jié) 加熱器及除氧設(shè)備 PAGEREF _Toc14778 h 40 HYPERLINK l _Toc11241 第四章汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng) PAGEREF _Toc11241 h 66 HYPERLINK l _Toc29909 第一節(jié) 調(diào)節(jié)系

4、統(tǒng)的原理及作用 PAGEREF _Toc29909 h 66 HYPERLINK l _Toc21144 第二節(jié) 調(diào)速器 PAGEREF _Toc21144 h 67 HYPERLINK l _Toc2800 第三節(jié) DEH（電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)） PAGEREF _Toc2800 h 68 HYPERLINK l _Toc14425 第五章汽輪機(jī)保護(hù)系統(tǒng)及供油系統(tǒng) PAGEREF _Toc14425 h 75 HYPERLINK l _Toc8639 第一節(jié) 調(diào)速保安系統(tǒng) PAGEREF _Toc8639 h 75 HYPERLINK l _Toc4828 第二節(jié) 汽輪機(jī)組聯(lián)鎖保護(hù) PAGEREF

5、_Toc4828 h 76 HYPERLINK l _Toc13385 第三節(jié) 汽輪機(jī)油系統(tǒng) PAGEREF _Toc13385 h 79 HYPERLINK l _Toc19835 第六章 汽輪機(jī)典型事故、原因分析及處理 PAGEREF _Toc19835 h 82 HYPERLINK l _Toc13737 第一節(jié)重大事故處理原則 PAGEREF _Toc13737 h 82 HYPERLINK l _Toc25620 第二節(jié) 汽輪機(jī)的幾種典型事故處理 PAGEREF _Toc25620 h 83 HYPERLINK l _Toc19681 第三節(jié) 防止汽輪機(jī)事故 PAGEREF _Toc

6、19681 h 110第一章 汽輪機(jī)概述第一節(jié) 汽輪機(jī)發(fā)展及在電站的應(yīng)用（一）、國際上汽輪機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r 1、1883年瑞典工程師拉瓦爾設(shè)計(jì)制造出了第一臺(tái)單級(jí)沖動(dòng)式汽輪機(jī)，隨后在1884年英國工程師帕森斯設(shè)計(jì)制造了第一臺(tái)單級(jí)反動(dòng)式汽輪機(jī)，雖然當(dāng)時(shí)的汽輪機(jī)和我們現(xiàn)在的汽輪機(jī)相比結(jié)構(gòu)非常簡單，但是從此推動(dòng)了汽輪機(jī)在世界范圍內(nèi)的應(yīng)用，被廣泛應(yīng)用在電站、航海和大型工業(yè)中。 2、在60年代，世界工業(yè)發(fā)達(dá)的國家生產(chǎn)的汽輪機(jī)已經(jīng)達(dá)到500600MW等級(jí)水平。1972年瑞士BBC公司制造的1300MW雙軸全速汽輪機(jī)在美國投入運(yùn)行，設(shè)計(jì)參數(shù)達(dá)到24Mpa，蒸汽溫度538C，3600rpm；1974年西德KWU公司

7、制造的1300MW單軸半速（1500 rpm）飽和蒸汽參數(shù)汽輪機(jī)投入運(yùn)行，；1982年世界上最大的1200MW單軸全速汽輪機(jī)在前蘇聯(lián)投入運(yùn)行，壓力24 Mpa，蒸汽溫度540C。 3、目前世界各國都在研究大容量、高參數(shù)汽輪機(jī)的研究和開發(fā)，如俄羅斯正在研究2000MW汽輪機(jī)。大容量汽輪機(jī)有如下特點(diǎn)： (1) 降低單位功率投資成本。如800MW機(jī)組比500MW汽輪機(jī)的千瓦造價(jià)低17%；1200MW機(jī)組比800MW機(jī)組的千瓦造價(jià)低15%20%。 (2) 提高運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性。如法國的600MW機(jī)組比國產(chǎn)的125MW機(jī)組的熱耗率低276kj/kW.h，每年可節(jié)約燃煤4萬噸。 (3) 加快電網(wǎng)建設(shè)速度，滿足經(jīng)

8、濟(jì)發(fā)展需要。 (4) 提高電網(wǎng)的調(diào)峰能力。 4、由于冶金技術(shù)的不斷發(fā)展，使得汽輪機(jī)結(jié)構(gòu)也有了很大改進(jìn)。目前的大機(jī)組普遍采用了高中壓合缸的雙層結(jié)構(gòu)，高中壓轉(zhuǎn)子采用一根轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，高、中、低壓轉(zhuǎn)子全部采用整鍛結(jié)構(gòu)，軸承較多地采用了可傾瓦結(jié)構(gòu)。 （二）、我國汽輪機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r 1、我國汽輪機(jī)發(fā)展起步比較晚，但是技術(shù)的更新?lián)Q代速度非?？?，經(jīng)過短短半個(gè)世紀(jì)，技術(shù)已經(jīng)達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先水平。1955年上海汽輪機(jī)廠制造出第一臺(tái)6MW汽輪機(jī)。1964年哈爾濱汽輪機(jī)廠第一臺(tái)100MW機(jī)組在高井電廠投入運(yùn)行；1972年第一臺(tái)200MW汽輪機(jī)在朝陽電廠投入運(yùn)行；1974年第一臺(tái)300MW機(jī)組在望亭電廠投入運(yùn)行。70年代進(jìn)口了

9、10臺(tái)200320MW機(jī)組，分別安裝在了陡河、元寶山、大港、清河電廠。70年代末國產(chǎn)機(jī)組占到總?cè)萘?0%。1987年采用引進(jìn)技術(shù)生產(chǎn)的300MW機(jī)組在石橫電廠投入運(yùn)行；1989年采用引進(jìn)技術(shù)生產(chǎn)的600MW機(jī)組在平圩電廠投入運(yùn)行；2000年從俄羅斯引進(jìn)兩臺(tái)超臨界800MW機(jī)組在綏中電廠投入運(yùn)行。 2、我國生產(chǎn)汽輪機(jī)的主要工廠有哈爾濱汽輪機(jī)廠、上海汽輪機(jī)廠和東方汽輪機(jī)廠。除了這三個(gè)大型工廠以外，還有北京重型電機(jī)廠、青島汽輪機(jī)廠和武漢汽輪機(jī)廠等中小型汽輪機(jī)廠，還有以生產(chǎn)工業(yè)汽輪機(jī)為主的杭州汽輪機(jī)廠和以生產(chǎn)燃?xì)廨啓C(jī)為主的南京汽輪機(jī)廠。 上海汽輪機(jī)廠是中國第一家汽輪機(jī)廠，在1995年開始與美國西屋電氣

10、公司合作成立了現(xiàn)在的STC，1999 年德國西門子公司收購了西屋電氣公司發(fā)電部， STC 相應(yīng)股份轉(zhuǎn)移給西門子。哈爾濱汽輪機(jī)廠1956年建廠，先后設(shè)計(jì)制造了我國第一臺(tái)25MW、50MW、100MW和200MW汽輪機(jī)，80年代從美國西屋公司引進(jìn)了300MW和600MW亞臨界汽輪機(jī)的全套設(shè)計(jì)和制造技術(shù)，于1986年制造成功了我國第一臺(tái)600MW汽輪機(jī)，目前自主研制的三缸超臨界600MW汽輪機(jī)已經(jīng)投入生產(chǎn)。東方汽輪機(jī)廠1965年開始興建，1971年制造出第一臺(tái)汽輪機(jī)，目前的主力機(jī)型為600MW汽輪機(jī)。北京北重汽輪電機(jī)有限責(zé)任公司做為后起之秀，以300MW機(jī)組為主導(dǎo)產(chǎn)品，它是由始建于1958年的北京重

11、型電機(jī)廠通過資產(chǎn)轉(zhuǎn)型在2000年10月份成立的又一大動(dòng)力廠，目前2臺(tái)600MW汽輪機(jī)也已經(jīng)在今年投入生產(chǎn)。3、目前中國四大動(dòng)力廠以300MW和600MW機(jī)組為主導(dǎo)產(chǎn)品。但是隨著技術(shù)的發(fā)展，目前各個(gè)動(dòng)力廠均開始了1000MW超超臨界機(jī)組的開發(fā)和研究。哈爾濱汽輪機(jī)廠與日本東芝株式會(huì)社合作，為國電泰州電廠設(shè)計(jì)的1000MW單軸、一次中間再熱、四缸、四排汽、末級(jí)動(dòng)葉片為48in的超超臨界機(jī)組。上海汽輪機(jī)廠1000MW等級(jí)超超臨界機(jī)組是引進(jìn)西門子公司的技術(shù)，目前國內(nèi)成功投產(chǎn)以及正在建設(shè)的機(jī)組為華能玉環(huán)電廠41000MW-26.25MPa/600/600機(jī)組、上海外高橋電廠21000MW-27MPa/60

12、0/600機(jī)組和國華寧海21000MW-26.25MPa/600/600機(jī)組。東方汽輪機(jī)廠與日本日立公司合作，為山東鄒縣電廠設(shè)計(jì)的1000MW機(jī)組，目前已經(jīng)投產(chǎn)運(yùn)行。 第二節(jié)汽輪機(jī)分類及型號(hào)1、汽輪機(jī)的分類汽輪機(jī)歷史較久，用途廣泛，類型繁多，可以從不同的角度將汽輪機(jī)進(jìn)行分類，見表11。表11 汽輪機(jī)的分類分類類型簡要說明按工作原理分沖動(dòng)式由沖動(dòng)級(jí)組成，蒸汽主要在噴嘴中膨脹，在動(dòng)葉柵中只有少量膨脹。反動(dòng)式由反動(dòng)級(jí)組成，蒸汽在噴嘴和動(dòng)葉中膨脹程度相同，由于反動(dòng)級(jí)不能做成部分進(jìn)汽，故調(diào)節(jié)級(jí)采用單列沖動(dòng)級(jí)或復(fù)速級(jí)。按熱力特性分凝汽式排汽在高度真空狀態(tài)下進(jìn)入凝汽器凝結(jié)成水。有些小汽輪機(jī)沒有回?zé)嵯到y(tǒng)，稱為

13、純 凝汽式汽輪機(jī)。背壓式排汽直接用于供熱，沒有凝汽器。當(dāng)排汽作為其它中低壓汽輪機(jī)的工作蒸汽時(shí)，稱 為前置式汽輪機(jī)。調(diào)節(jié)抽汽式從汽輪機(jī)某級(jí)后抽出一定壓力的蒸汽對(duì)外供熱，其余排汽仍進(jìn)入凝汽器。由于熱用 戶對(duì)供熱蒸汽壓力有一定要求，需要對(duì)抽汽供熱壓力進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，這稱為調(diào)節(jié)抽汽。 根據(jù)供熱需要，有一次調(diào)節(jié)抽汽和兩次調(diào)節(jié)抽汽。抽汽背壓式具有調(diào)節(jié)抽汽的背壓式汽輪機(jī)中間再熱式進(jìn)入汽輪機(jī)的蒸汽膨脹到某一壓力后，被全部抽出送往鍋爐的再熱器進(jìn)行再熱，再 返回汽輪機(jī)繼續(xù)膨脹做功?；靿菏嚼闷渌鼇碓吹恼羝肫啓C(jī)相應(yīng)的中間級(jí)，與原來的蒸汽一起工作。通常用于 工業(yè)生產(chǎn)的流程中，作為蒸汽熱能的綜合利用。按氣流方向軸流

14、式組成汽輪機(jī)的各級(jí)葉柵沿軸向依次排列，汽流方向的總趨勢(shì)是軸向的，絕大多數(shù)汽 輪機(jī)都是軸流式汽輪機(jī) 。輻流式組成汽輪機(jī)的各級(jí)葉柵沿半徑方向依次排列，汽流方向的總趨勢(shì)是半徑方向的。按用途電站汽輪機(jī)用于拖動(dòng)發(fā)電機(jī)，汽輪發(fā)電機(jī)組需按供電頻率定轉(zhuǎn)速運(yùn)行，故也稱為定轉(zhuǎn)速汽輪機(jī)， 主要采用凝汽式汽輪機(jī)。也采用同時(shí)供熱供電的(抽汽式、背壓式)汽輪機(jī)，通常稱它們?yōu)?熱電汽輪機(jī)或供熱式汽輪機(jī)。工業(yè)汽輪機(jī)用于拖動(dòng)風(fēng)機(jī)、水泵等轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械，其運(yùn)行速度經(jīng)常是變動(dòng)的，也稱為變轉(zhuǎn)速汽輪機(jī)。船用汽輪機(jī)用于船舶推進(jìn)動(dòng)力裝置，驅(qū)動(dòng)螺旋槳。為適應(yīng)倒車的需要，其轉(zhuǎn)動(dòng)方向是可變的。凝汽式供暖汽輪機(jī)在中低壓缸連通管上加裝蝶閥來調(diào)節(jié)供暖抽汽量

15、，抽汽壓力不象調(diào)節(jié)抽汽式汽輪機(jī) 那樣維持規(guī)定的數(shù)值，而是隨流量大小基本上按直線規(guī)律變化的。按進(jìn)汽參數(shù)低壓汽輪機(jī)新蒸汽壓力小于1.5Mpa中亞汽輪機(jī)新蒸汽壓力為24Mpa高壓汽輪機(jī)新蒸汽壓力為610Mpa超高壓汽輪機(jī)新蒸汽壓力為1214MPa亞臨界汽輪機(jī)新蒸汽壓力為1618Mpa超臨界、超超臨界汽輪機(jī)新蒸汽壓力超過22.2MPa按功率分大功率汽輪機(jī)現(xiàn)在國內(nèi)有關(guān)會(huì)議和文件中，大功率汽輪機(jī)通常指200MW以上的汽輪機(jī)。小功率汽輪機(jī)在我國目前狀況，為25MW以下的汽輪機(jī)。2、汽輪機(jī)的型號(hào)國產(chǎn)汽輪機(jī)的表示方法是：我國目前制造的汽輪機(jī)采用漢語拼音來表示，如表12所示。蒸汽參數(shù)用數(shù)字表示，如表13所示。表1

16、2 國產(chǎn)汽輪機(jī)類型代號(hào)代號(hào)類型代號(hào)類型代號(hào)類型N凝汽式C一次調(diào)節(jié)抽汽示CB抽汽背壓式B背壓式CC兩次調(diào)節(jié)抽汽式H船用式表13 汽輪機(jī)型號(hào)中參數(shù)的表示方法汽輪機(jī)類型蒸汽參數(shù)表示方法示例凝汽式主蒸汽壓力/主蒸汽溫度N50-8.82/535中間再熱式主蒸汽壓力/主蒸汽溫度/再熱蒸汽溫度N300-16.7/537/537一次調(diào)節(jié)抽汽式主蒸汽壓力/調(diào)節(jié)抽汽壓力C50-8.82/0.118一次調(diào)節(jié)抽汽式主蒸汽壓力/高壓抽汽壓力/低壓抽汽壓力CB25-8.82/0.98/0.118背壓式主蒸汽壓力/背壓B50-8.82/0.98第三節(jié)汽輪機(jī)相關(guān)系統(tǒng)簡要概述（一）主熱力系統(tǒng)流程從鍋爐來的高溫高壓新蒸汽，經(jīng)由新

17、蒸汽管道和電動(dòng)隔離閥至主汽門。新蒸汽通過主汽門后，經(jīng)四根導(dǎo)汽管流向四個(gè)調(diào)節(jié)汽閥。蒸汽在調(diào)節(jié)汽閥控制下流進(jìn)汽輪機(jī)內(nèi)各噴嘴膨脹做功，其中部分蒸汽中途被抽出機(jī)外作工業(yè)用抽汽和回?zé)岢槠?，其余部分繼續(xù)膨脹做功后排入凝汽器，并凝結(jié)成水。借助凝結(jié)水泵將凝結(jié)水打入汽封加熱器，再經(jīng)過三個(gè)低壓加熱器后進(jìn)入高壓除氧器，然后經(jīng)給水泵升壓后送入兩個(gè)高壓加熱器，最后進(jìn)入鍋爐。汽封加熱器、低壓加熱器和高壓加熱器均具有旁路系統(tǒng)，必要時(shí)可以不通過任何一個(gè)加熱器。本機(jī)組的主蒸汽系統(tǒng)指從鍋爐過熱器出口輸送新蒸汽到汽輪機(jī)自動(dòng)主汽門的管道，還包括主蒸汽系統(tǒng)疏水管道及鍋爐過熱器出口的安全閥及其排汽管道。材質(zhì)為12Cr1MoV合金鋼，管

18、徑為27320。（二）汽封系統(tǒng)1.軸封系統(tǒng)的作用和組成汽輪機(jī)工作時(shí)，轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)而靜止部分不動(dòng)，動(dòng)靜部分之間必須留有一定的間隙，避免相互碰撞或摩擦。而間隙兩側(cè)一般都存在壓差，這樣就會(huì)有漏汽，使汽輪機(jī)效率降低。為了防止和減少這種漏汽現(xiàn)象，以保證機(jī)組正常啟停和運(yùn)行，以及回收漏汽和利用漏汽熱量，減少系統(tǒng)的工質(zhì)損失和熱量損失，汽輪機(jī)設(shè)有軸封系統(tǒng)，主要由軸端汽封、均壓箱、軸封壓力調(diào)整分配閥、軸封加熱器、軸加抽風(fēng)機(jī)、加上與之相連接的管道及閥門、疏水管道等組成的閉式軸封系統(tǒng)。2.汽封的工作原理本汽輪機(jī)采用高低齒梳齒形汽封，屬于曲徑式汽封的一種。在汽封環(huán)上直接車出或鑲嵌上汽封齒，汽封齒高低相間。汽輪機(jī)主軸上車

19、有環(huán)形凸臺(tái)或套裝上有凸環(huán)的汽封套；汽封低齒接近凸環(huán)頂部，高齒對(duì)著凹槽；這樣便構(gòu)成了有許多狹縫的多次曲折通道，對(duì)漏汽形成很大的阻力。汽封齒與相對(duì)應(yīng)部件間形成若干個(gè)縮孔，當(dāng)蒸汽經(jīng)過第一個(gè)縮孔時(shí)，由于通流面積突然減小，蒸汽壓力由P0降至P1，汽流速度增加。高速汽流進(jìn)入縮孔后的汽室后，由于摩擦、渦流等原因，速度降低，動(dòng)能轉(zhuǎn)換成熱能，比焓值恢復(fù)到原來的值。然后蒸汽再依次經(jīng)過以后各縮孔，重復(fù)上述過程。蒸汽每經(jīng)過一個(gè)縮孔產(chǎn)生一次節(jié)流，壓力降低一次，各汽封片前后的壓差之和等于汽封前后的總壓差。采用汽封后，由于汽封齒尖可以做得很薄，動(dòng)靜間隙可以很小，減小了漏汽面積；另一方面，由于漏汽總壓差被各汽封片分擔(dān)，每一個(gè)

20、汽封片前后壓差較小，蒸汽速度減小，從而減小了漏汽量。漏汽面積和汽封前后總壓差一定的情況下，汽封片數(shù)越多，每個(gè)汽封片兩側(cè)壓差越小，漏汽量越小。汽輪機(jī)前后汽封近大氣端的腔室和主汽門、調(diào)節(jié)汽閥及各閥桿近大氣端的漏汽均有管道與汽封加熱器相連，使各腔室保持-4.9KPa的真空，以保證蒸汽不漏入大氣。同時(shí)可將此漏氣加熱凝結(jié)水以提高機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性。前后汽封的平衡腔室和各閥桿的高壓漏氣端均與均壓箱相連，均壓箱上裝有汽封壓力調(diào)整分配閥，使均壓箱內(nèi)壓力保持2.9429.4KPa，當(dāng)均壓箱中壓力低于2.94KPa時(shí)，高于29.4KPa的抽汽通過多余的蒸汽也通過汽封壓力調(diào)整分配閥排入凝汽器，當(dāng)汽封加熱器工作失靈時(shí)，管路

21、中有一向空閥可以打開。汽封的結(jié)構(gòu)汽輪機(jī)汽封根據(jù)其裝設(shè)部位可分為軸端汽封、隔板汽封和通流部分汽封。轉(zhuǎn)子穿出汽缸兩端處的汽封叫軸端汽封，簡稱軸封。高壓軸封（前汽封）用來防止蒸汽漏出汽缸，造成能量損失及惡化運(yùn)行環(huán)境；低壓軸封（后汽封）用來防止空氣漏入汽缸，破壞凝汽器的真空。隔板內(nèi)圓孔與轉(zhuǎn)子之間的汽封稱為隔板汽封，用來阻止蒸汽經(jīng)隔板內(nèi)圓繞過噴嘴流到隔板后，造成能量損失并使葉輪前后壓差增大，軸向推力增加。通流部分汽封包括動(dòng)葉頂部和根部的汽封，用來阻止葉頂及葉根處的漏汽。軸封系統(tǒng)的特點(diǎn)和主要參數(shù)根據(jù)汽輪機(jī)蒸汽參數(shù)和啟停機(jī)及負(fù)荷變化的需要，本機(jī)軸封汽源有： eq oac(,1)除氧器汽來衡母管來汽； eq

22、oac(,2)對(duì)外供熱母管來汽做為備用高溫汽源； eq oac(,3)三段抽汽逆止門前來汽； eq oac(,4)三、四、五抽水控逆止閥閥桿的高壓側(cè)漏汽。汽輪機(jī)前、后汽封最后一檔腔室和主汽門、調(diào)節(jié)汽門及各抽汽逆止門等各閥桿低壓側(cè)的漏汽均有管道與汽封加熱器相連，使各腔室保持1.013KPa5.066kPa的真空，以保證蒸汽不漏入大氣。同時(shí)可將此漏汽加熱凝結(jié)水以提高機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性。前后汽封的平衡腔室和各閥桿的高壓漏汽端均與均壓箱相連，均壓箱上裝有汽封壓力調(diào)整分配閥，使均壓箱保持2.9429.4kPa，當(dāng)均壓箱中壓力低于2.94kPa時(shí)，高于2.94kPa的蒸汽通過該分配閥向均壓箱補(bǔ)充，當(dāng)均壓箱中壓力

23、高于29.4kPa時(shí)，多余的蒸汽也通過汽封壓力調(diào)整分配閥排入凝汽器。（三）法蘭螺栓加熱系統(tǒng)為加速機(jī)組啟動(dòng)，帶負(fù)荷及降低熱應(yīng)力與熱變形，本機(jī)有外引蒸汽的自流式法蘭螺栓加熱系統(tǒng)。汽源由新蒸汽供給，新蒸汽節(jié)流后進(jìn)入加熱聯(lián)箱，然后分兩路：一路進(jìn)入左側(cè)法蘭，加熱法蘭和螺栓；另一路進(jìn)入右側(cè)法蘭，加熱法蘭和螺栓，乏汽及疏水進(jìn)入疏水膨脹箱。投用法蘭螺栓加熱系統(tǒng)時(shí)根據(jù)啟動(dòng)要求，監(jiān)視法蘭壁溫及螺栓溫度，隨時(shí)控制進(jìn)汽量。加熱聯(lián)箱上裝有安全閥，當(dāng)箱內(nèi)壓力大于0.685MPa時(shí)應(yīng)排空。（四）疏水系統(tǒng)汽輪機(jī)本體及各導(dǎo)汽管道的疏水分別送入疏水膨脹箱，分為高壓側(cè)和低壓側(cè)，高壓側(cè)接入四根導(dǎo)管疏水、#1、#3調(diào)門汽室疏水；低壓側(cè)

24、接入一至五段水控抽汽逆止門底疏水，待壓力平衡后送入凝汽器。為防止啟機(jī)時(shí)，汽缸本體疏水與導(dǎo)管、調(diào)門疏水產(chǎn)生排擠，造成啟機(jī)汽缸上、下缸溫差增大，本系統(tǒng)將汽缸本體疏水接入本體疏水膨脹箱低壓側(cè)。（五）局部冷卻系統(tǒng)為減少汽缸對(duì)凸輪機(jī)構(gòu)和中壓油動(dòng)機(jī)及前軸承座的熱傳導(dǎo)，以避免凸輪機(jī)構(gòu)、油動(dòng)機(jī)和前軸承座的溫度過高，使座架的內(nèi)腔可通過冷卻水；自動(dòng)關(guān)閉器油缸下部也通冷卻水，防止主汽門來的熱傳遞加熱油；同時(shí)為減少前汽缸貓爪對(duì)前軸承座的熱傳導(dǎo)，以避免前軸承座溫度過高，貓爪下的滑鍵也通冷卻水。（六）給水回?zé)嵯到y(tǒng)給水回?zé)嵯到y(tǒng)的工作原理在熱力發(fā)電廠中，提高朗肯循環(huán)效率的方法有多種，其中一種方法是采用多級(jí)給水回?zé)峒訜幔磸钠?/p>

25、輪機(jī)的中間級(jí)后抽出一部分蒸汽，通過給水加熱器對(duì)鍋爐給水進(jìn)行加熱。相應(yīng)的熱力循環(huán)和熱力系統(tǒng)稱之為給水回?zé)嵯到y(tǒng)。采用汽輪機(jī)中間級(jí)一部分已做了部分功的蒸汽，在加熱器中對(duì)給水加熱，使抽汽的余熱全部回收到熱力系統(tǒng)中。若保持總發(fā)電量不變，就可減少進(jìn)入凝汽器那部分蒸汽的發(fā)電量，降低冷源損失，同時(shí)換熱溫差比用鍋爐煙氣加熱時(shí)小得多，因而節(jié)約了燃料，提高了循環(huán)熱效率。給水回?zé)嵯到y(tǒng)的布置給水回?zé)嵯到y(tǒng)是發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)的基礎(chǔ)。根據(jù)回?zé)峒訜崞鞯男褪?、種類及連接方式的不同，可以組成各個(gè)不同的回?zé)嵯到y(tǒng)，以滿足汽輪機(jī)組對(duì)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性和安全可靠性的要求。 (七) 真空抽氣系統(tǒng) 真空系統(tǒng)的主要作用就是用來建立和維持汽輪機(jī)組的低

26、背壓和凝汽器的真空。低壓部分的軸封和低壓加熱器也依靠真空抽氣系統(tǒng)的正常工作才能建立相應(yīng)的負(fù)壓或者真空。真空抽氣系統(tǒng)主要包括汽輪機(jī)的密封裝置、真空泵以及相應(yīng)的閥門、管路等設(shè)備和部件。對(duì)于60MW汽輪機(jī)組，目前真空抽氣系統(tǒng)采用的抽氣設(shè)備多數(shù)是水環(huán)式真空泵和射氣式抽氣器相結(jié)合。(八) 凝汽設(shè)備及凝結(jié)水系統(tǒng)凝汽設(shè)備的作用及組成凝汽設(shè)備是汽輪機(jī)設(shè)備的一個(gè)重要組成部分。它的作用有兩個(gè)：一是在汽輪機(jī)排汽口建立并維持一定的真空；二是回收潔凈的凝結(jié)水作為鍋爐給水的一部分。凝汽設(shè)備由凝汽器、循環(huán)水泵、凝結(jié)水泵、抽汽設(shè)備（水環(huán)真空泵）和這些部件之間的連接管道和附件組成。1.1 凝汽器1.1.1凝汽器的作用 eq o

27、ac(,1)是在汽輪機(jī)排汽口處建立并維持高度真空，使蒸汽在汽輪機(jī)內(nèi)膨脹到盡可能低的壓力，將更多的熱焓轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械功； eq oac(,2)將汽輪機(jī)的排汽凝結(jié)為水，補(bǔ)充鍋爐給水，起到回收工質(zhì)的作用； eq oac(,3)收集回?zé)岢槠到y(tǒng)加熱器的疏水、本體疏水膨脹箱內(nèi)的疏水及其他可循環(huán)利用的潔凈工質(zhì)； eq oac(,4)具有一定的真空除氧作用。1.1.2凝汽器的基本構(gòu)造. 本機(jī)組采用分列二道制表面回?zé)崾侥?，方形結(jié)構(gòu)。凝汽器的外殼是用鋼板焊接的，兩端有水室，水室和蒸汽空間用管板隔開，管扳上裝有許多鋼管與水室相通.鋼管兩端脹接在管板上，兩端的管板焊接在殼體上。水室上裝有外蓋，需要進(jìn)行捅刷凝汽器或更

28、換凝汽器鋼管等工作時(shí)，可將外蓋打開。殼體下部為凝汽器熱水井(簡稱熱井)，凝結(jié)水出口管位于熱井底部。在熱水井的進(jìn)口部位，裝有真空除氧裝置，以達(dá)到凝結(jié)水除氧的目的。凝汽器喉部與汽輪機(jī)汽口采用焊接形式(即剛性連接)，底部支承在若干組彈簧支座上(即彈性支承)。在安裝和運(yùn)行中，凝汽器的自重由彈簧支座承受，而凝汽器內(nèi)水側(cè)的水重則由汽缸傳給低壓缸基礎(chǔ)框架承受，運(yùn)行時(shí)凝汽器自上而下的熱膨脹由彈簧來補(bǔ)償。1.1.3凝汽器的工作過程正常運(yùn)行時(shí)，循環(huán)水泵將循環(huán)冷卻水從進(jìn)水管打入前水室下半部，并分別流入各銅管中，再經(jīng)過銅管到后水室轉(zhuǎn)向，再流經(jīng)上半部鋼管，回到前水室上部，從出水管排出。汽輪機(jī)的排汽經(jīng)喉部進(jìn)入凝汽器的蒸汽

29、空間(銅管外的空間)，流過銅管外表面與冷卻水進(jìn)行熱交換后被凝結(jié)。部分蒸汽由中間通道和兩側(cè)通道進(jìn)入熱井對(duì)凝結(jié)水進(jìn)行加熱，以消除過冷度，起到除氧作用，剩余的小部分的汽氣混合物和不凝結(jié)的氣體，經(jīng)抽汽口由真空泵抽出。1.2抽汽系統(tǒng)水環(huán)真空泵1.2.1抽汽系統(tǒng)的任務(wù)：是在汽輪機(jī)啟動(dòng)時(shí)建立真空以及在運(yùn)行中抽除從真空系統(tǒng)不嚴(yán)密處漏入的空氣和未凝結(jié)的蒸汽。本機(jī)組使用水環(huán)式真空泵。1.2.2水環(huán)式真空泵系統(tǒng)組成該系統(tǒng)是由2BE4253-0MK4-Z型水環(huán)式真空泵、汽水分離器、工作液冷卻器、自動(dòng)補(bǔ)水器、泵組內(nèi)部相關(guān)連接管道、閥門及驅(qū)動(dòng)電機(jī)、入口電動(dòng)門等組成。1.2.2工作過程由凝汽器抽吸來的氣體經(jīng)手動(dòng)閘閥、電動(dòng)蝶

30、閥進(jìn)人真空泵，由泵排出進(jìn)入汽水分離器，分離后的氣體排向大氣；分離出的水與補(bǔ)充水一起經(jīng)冷卻后稱為工作水，一路噴人真空泵進(jìn)口，把即將抽入泵內(nèi)氣體中的可凝結(jié)部分凝結(jié)；另一路直接進(jìn)入泵體，維持真空泵水環(huán)和降低水環(huán)溫度。1.3凝結(jié)水系統(tǒng)的各子系統(tǒng)凝結(jié)水再循環(huán)。為最小流量再循環(huán)管路，啟動(dòng)和低負(fù)荷時(shí)保證凝結(jié)水泵通過最小流量運(yùn)行，防止凝結(jié)水泵汽化。凝結(jié)水再循環(huán)管路從軸封冷卻器后接出，經(jīng)手動(dòng)閘閥和電動(dòng)調(diào)節(jié)閥回到凝汽器汽側(cè)頂部，保證啟動(dòng)和低負(fù)荷時(shí)有足夠的凝結(jié)水流經(jīng)軸封加熱器，以保證軸加正常工作。補(bǔ)充水系統(tǒng)本機(jī)組在四米層布置有凝汽器除鹽水補(bǔ)充水母管，水源來自化學(xué)車間處理的除鹽水。此補(bǔ)充水母管還用于真空泵工作液補(bǔ)水、

31、給水泵水封反向螺旋密封水，廠用供暖站循環(huán)水，化學(xué)水汽取樣間用水等。減溫水系統(tǒng)本機(jī)組設(shè)有后缸噴水減溫。從凝結(jié)水泵出口的凝結(jié)水母管接出，在后汽缸內(nèi)沿末級(jí)葉片的葉根呈圓周形布置，噴水管鉆有噴水孔，將水噴向排汽缸內(nèi)部空間，起降溫作用。在汽輪機(jī)啟動(dòng)、空負(fù)荷及低負(fù)荷時(shí)，蒸汽通流量很小，不足以帶走蒸汽與葉輪摩擦產(chǎn)生的熱量，從而引起排汽溫度升高。排汽溫度過高會(huì)引起汽缸變形，破壞汽輪機(jī)動(dòng)靜部分中心線的一致性，嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起機(jī)組振動(dòng)或其他事故，故要設(shè)立排汽缸噴水減溫裝置。正常運(yùn)行中，后缸溫度應(yīng)65，啟停機(jī)過程中后缸溫度80，開啟噴水減溫，空負(fù)荷時(shí)后缸溫度不許超過100，事故情況下不許超過120。1.4凝結(jié)水系統(tǒng)調(diào)節(jié)

32、與保護(hù)凝汽器熱井水位調(diào)節(jié)啟機(jī)時(shí)凝結(jié)水質(zhì)不合格前，關(guān)閉凝結(jié)水至除氧器截門，打開凝結(jié)水上水調(diào)節(jié)門后的啟機(jī)放水門，用熱井補(bǔ)水門、凝結(jié)水上水調(diào)節(jié)門、凝結(jié)水再循環(huán)門維持熱井水位在500700之間。低負(fù)荷時(shí)，可關(guān)小凝結(jié)水上水調(diào)節(jié)門、開啟凝結(jié)水再循環(huán)門、必要開啟熱井補(bǔ)水門維持熱井水位在500700之間，防止凝結(jié)水泵汽化。正常運(yùn)行時(shí)用凝結(jié)水上水調(diào)節(jié)門調(diào)節(jié)熱井水位，可投入自動(dòng)運(yùn)行。凝結(jié)水系統(tǒng)的主要功能是將凝汽器熱井中的凝結(jié)水由凝結(jié)水泵送出，經(jīng)除鹽裝置、軸封冷凝器、低壓加熱器輸送至除氧器，其間還對(duì)凝結(jié)水進(jìn)行加熱、除氧、化學(xué)處理和除雜質(zhì)。此外，凝結(jié)水系統(tǒng)還向各有關(guān)用戶提供水源，如有關(guān)設(shè)備的密封水、減溫器的減溫水、各

33、有關(guān)設(shè)備的補(bǔ)給水以及汽輪機(jī)低壓缸噴水等。凝結(jié)水系統(tǒng)的最初注水以及運(yùn)行時(shí)的補(bǔ)水來自汽輪機(jī)的凝結(jié)水儲(chǔ)存箱。凝結(jié)水系統(tǒng)設(shè)備主要包括凝汽器、凝結(jié)水泵、凝結(jié)水儲(chǔ)存箱、凝結(jié)水輸送泵、凝結(jié)水收集箱、凝結(jié)水精除鹽裝置、軸封冷凝器、低壓加熱器、除氧器以及水箱及連接上述各設(shè)備所需要的管道、閥門等， (九) 給水系統(tǒng) 給水系統(tǒng)的主要功能是將除氧器水箱中的凝結(jié)水通過給水泵提高壓力，經(jīng)過高壓加熱器進(jìn)一步加熱之后，輸送到鍋爐的省煤器入口，作為鍋爐的給水。此外，給水系統(tǒng)還向鍋爐再熱器的減溫器、過熱器的一、二級(jí)減溫器以及汽輪機(jī)高壓旁路裝置的減溫器提供減溫水，用以調(diào)節(jié)上述設(shè)備出口蒸汽的溫度，給水系統(tǒng)的最初注水來自凝結(jié)水系統(tǒng)，。

34、(十) 循環(huán)水系統(tǒng) 循環(huán)水系統(tǒng)的主要功能是向汽輪機(jī)的凝汽器提供冷卻水，以帶走凝汽器內(nèi)的熱量，將汽輪機(jī)的排汽（通過熱交換）冷卻并凝結(jié)成凝結(jié)水。此外，系統(tǒng)還為除灰系統(tǒng)還開式冷卻水系統(tǒng)提供水源。由于電廠地理?xiàng)l件不同，循環(huán)水系統(tǒng)所采用的循環(huán)水將有所不同，可能是江河、湖泊的淡水，也可能是海水（如海邊的電廠）。系統(tǒng)的設(shè)置分為開式和閉式兩種。開式循環(huán)水系統(tǒng)將循環(huán)水從水源輸送到用水裝置之后，即將循環(huán)水排出，不在利用，這種方式用于水源充足的環(huán)境；閉式循環(huán)水系統(tǒng)將循環(huán)水從水源輸送到用水裝置之后，排水經(jīng)冷卻裝置（涼水塔）冷卻后再次循環(huán)使用，運(yùn)行過程中只補(bǔ)充小部分損失掉的循環(huán)水。循環(huán)水系統(tǒng)的設(shè)備主要包括取水頭、進(jìn)水盾

35、溝、進(jìn)水工作井、循環(huán)水泵房設(shè)備、循環(huán)水進(jìn)水管道、凝汽器、循環(huán)水排水管（箱涵）、虹吸井、排水工作井、排水盾溝排水頭等部分。（十）汽輪機(jī)油系統(tǒng) 供油系統(tǒng)的作用:向調(diào)節(jié)系統(tǒng)和保護(hù)裝置提供壓力油；向機(jī)組各軸承及運(yùn)動(dòng)副機(jī)構(gòu)（主油泵兩端軸承等）提供潤滑油，同時(shí)起冷卻作用；向盤車裝置及頂軸裝置等供油。汽輪機(jī)油系統(tǒng)的組成及運(yùn)行注意事項(xiàng)汽輪機(jī)供油系統(tǒng)是由主油泵為主組成的低壓供油系統(tǒng)，主要用于向汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組各軸承提供潤滑油及調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)提供壓力油；本機(jī)組推薦采用GB11120-89中規(guī)定的L-TSA46汽輪機(jī)油，在冷卻水溫度經(jīng)常低于15情況下，允許用GB11120-89中規(guī)定的L-TSA32汽輪機(jī)油來代替。主要

36、包括主油泵，注油器，注油器，主油泵啟動(dòng)排油閥，高壓交流油泵，交、直流潤滑油泵，油箱，冷油器，濾油器，潤滑油壓力控制器及過壓閥等。離心式主油泵由汽輪機(jī)主軸直接帶動(dòng)，正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)主油泵出口油壓為1.57MPa，出油量為3.0m3/min，該壓力油除供給調(diào)節(jié)系統(tǒng)及保安系統(tǒng)外，大部分是供給兩只注油器的。兩只注油器并聯(lián)組成，注油器出口油壓為0.10MPa，向主油泵進(jìn)口供油，而注油器的出口油壓為0.22MPa，經(jīng)冷油器、濾油器后供給潤滑油系統(tǒng)。機(jī)組啟動(dòng)時(shí)應(yīng)先開低潤滑交流油泵，以便在低壓的情況下驅(qū)除油管道及各部件中的空氣。然后再開啟高壓交流油泵，進(jìn)行調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)的試驗(yàn)調(diào)整和機(jī)組的啟動(dòng)。在汽輪機(jī)起動(dòng)過程中，由高

37、壓交流電動(dòng)油泵供給調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)和通過注油器供給各軸承潤滑用油。為了防止壓力油經(jīng)主油泵泄走，在主油泵出口裝有逆止閥。同時(shí)還裝有主油泵啟動(dòng)排油閥，以使主油泵在起動(dòng)過程油流暢通。當(dāng)汽輪機(jī)升速至額定轉(zhuǎn)速時(shí)（主油泵出口油壓高于電動(dòng)油泵出口油壓），可通過出口管道上的閥門減少供油量，然后停用該泵，由主油泵向整個(gè)機(jī)組的調(diào)節(jié)保安和潤滑系統(tǒng)供油。在停機(jī)時(shí)，可先啟動(dòng)高壓電動(dòng)油泵，在停機(jī)后的盤車過程中再切換成交流潤滑油泵。為了防止調(diào)節(jié)系統(tǒng)因壓力油降低而引起停機(jī)事故，所以當(dāng)主油泵出口油壓降低至1.3MPa時(shí)，由壓力開關(guān)使高壓交流調(diào)速油泵自動(dòng)啟動(dòng)投入運(yùn)行。當(dāng)運(yùn)行中發(fā)生故障，潤滑油壓下降時(shí)，由潤滑油壓力控制器使交流潤滑油泵

38、自動(dòng)啟動(dòng)，系統(tǒng)另備有一臺(tái)直流潤滑油泵，當(dāng)潤滑油壓下降而交流潤滑油泵不能正常投入工作時(shí)，由潤滑油壓力控制器使直流潤滑油泵自動(dòng)啟動(dòng)，向潤滑系統(tǒng)供油。注意：機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)，電動(dòng)輔助油泵都應(yīng)停止運(yùn)行，除非在特殊情況下，允許啟動(dòng)投入運(yùn)行。油系統(tǒng)的輔助部件在潤滑油路中設(shè)有一個(gè)低壓油過壓閥，當(dāng)潤滑油壓高于0.15MPa左右即能自動(dòng)開啟，將多余油量排回油箱，以保證潤滑油壓維持在0.0780.15MPa范圍內(nèi)。油動(dòng)機(jī)的排油直接引入油泵組進(jìn)口，這樣，當(dāng)甩負(fù)荷或緊急停機(jī)引起油動(dòng)機(jī)快速動(dòng)作時(shí)，不致影響油泵進(jìn)口油壓，從而改善了機(jī)組甩負(fù)荷特性。 本機(jī)組中，壓力油除供給油動(dòng)機(jī)外，部分經(jīng)濾油器向調(diào)節(jié)系統(tǒng)的DDV伺服閥以及OP

39、C電磁閥供油。 (十一) 汽輪機(jī)調(diào)節(jié)以及保安系統(tǒng) 汽輪機(jī)調(diào)節(jié)和保安系統(tǒng)的作用主要是保證機(jī)組能夠按照電網(wǎng)的實(shí)際需求進(jìn)行工作，而在發(fā)生意外的情況下，又能保證機(jī)組以及系統(tǒng)的安全。目前，600MW汽輪機(jī)組通常采用數(shù)字電液調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)（DEHC）。國內(nèi)600MW以及1000MW汽輪機(jī)組的控制系統(tǒng)生產(chǎn)商主要有ABB公司、西門子公司，日本橫河還有國內(nèi)的新華控制有限公司等。 汽輪機(jī)調(diào)節(jié)和保安系統(tǒng)的主要設(shè)備（汽輪機(jī)專業(yè)所屬設(shè)備）有危機(jī)遮斷控制塊、隔膜閥、電液轉(zhuǎn)換器、蓄能器、油泵、冷油器以及相應(yīng)的閥門和管路，如圖111。調(diào)節(jié)系統(tǒng)最重要的安全技術(shù)參數(shù)是危機(jī)遮斷器的動(dòng)作轉(zhuǎn)速、主汽門以及調(diào)節(jié)汽門的嚴(yán)密性和汽門完成關(guān)閉的

40、時(shí)間。(十二) 發(fā)電機(jī)冷卻系統(tǒng)和密封油系統(tǒng) 發(fā)電機(jī)定子繞組、鐵芯、轉(zhuǎn)子繞組的冷卻方式，可采用水、氫、氫的冷卻方式，也可以采用水、水、氫的冷卻方式，近年來還有采用空氣冷卻的方式。無論采用何種冷卻方式，最終目的都是把鐵芯和繞組產(chǎn)生的熱量、轉(zhuǎn)子與氣體摩擦產(chǎn)生的熱量、勵(lì)磁損耗和軸承摩擦損耗帶走。 采用水、水、氫冷卻和水、氫氫冷卻必須有制氫站、定冷水站、氫干燥裝置等，以及相應(yīng)的閥門和管路。發(fā)電機(jī)密封油系統(tǒng)的主要功能是向發(fā)電機(jī)密封瓦提供壓力稍微高于氫壓的密封油，以防止發(fā)電機(jī)內(nèi)的氫氣從發(fā)電機(jī)軸伸出處向外泄漏。密封油進(jìn)入密封瓦后，經(jīng)密封瓦與發(fā)電機(jī)軸之間的密封間隙，沿軸向從密封瓦流出，即分為氫氣側(cè)回油和空氣側(cè)回

41、油，并在該密封瓦間隙處形成密封油流，即起到密封作用，同時(shí)又潤滑和冷卻密封瓦。密封油系統(tǒng)的主要設(shè)備由主密封油泵、交流事故密封油泵、直流事故密封油泵、真空油箱、氫側(cè)回油油箱、備用氫側(cè)回油油箱、壓力調(diào)節(jié)閥、差壓調(diào)節(jié)閥以及有關(guān)的管路、閥門、濾網(wǎng)等。系統(tǒng)還設(shè)置有真空泵、氫油分離箱、排氣風(fēng)機(jī)等設(shè)備等。(十三) 壓縮空氣系統(tǒng) 壓縮空氣系統(tǒng)的主要功能是向電廠各個(gè)工作系統(tǒng)以及有關(guān)設(shè)備提供符合不同品質(zhì)要求的壓縮空氣。它主要有三個(gè)部分組成：空壓機(jī)、廠用氣系統(tǒng)、儀表用氣系統(tǒng)，第二章汽輪機(jī)工作原理第一節(jié)汽輪機(jī)的基本工作原理 汽輪機(jī)是一種以蒸汽為動(dòng)力，并將蒸汽的熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的旋轉(zhuǎn)機(jī)械，是現(xiàn)代火力發(fā)電廠中應(yīng)用最廣泛的原

42、動(dòng)機(jī)。汽輪機(jī)具有單機(jī)功率大、效率高、壽命長等優(yōu)點(diǎn)。在汽輪機(jī)中，蒸汽的熱能轉(zhuǎn)化成旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能，一般可以通過兩種不同的作用原理來實(shí)現(xiàn)：一種是沖動(dòng)作用原理，另外一種是反動(dòng)作用原理。第二節(jié)沖動(dòng)作用原理 當(dāng)一運(yùn)動(dòng)物體碰到另外一個(gè)運(yùn)動(dòng)速度比其低的物體時(shí)，就會(huì)受到阻礙而改變其速度，同時(shí)給阻礙它的物體一個(gè)作用力，這個(gè)作用力被稱為沖動(dòng)力。沖動(dòng)力的大小取決于運(yùn)動(dòng)物體的質(zhì)量以及速度的變化。質(zhì)量越大，沖動(dòng)力越大；速度變化越大，沖動(dòng)力也越大。受到?jīng)_動(dòng)力作用的物體改變了速度，該物體就做了機(jī)械功。最簡單的單級(jí)沖動(dòng)式汽輪機(jī)結(jié)構(gòu)如圖11。蒸汽在噴嘴4中產(chǎn)生膨脹，壓力降低，速度增加，蒸汽的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)檎羝膭?dòng)能。高速氣流流經(jīng)葉片3

43、時(shí)，由于氣流方向發(fā)生了改變，長生了對(duì)葉片的沖動(dòng)力，推動(dòng)葉輪2旋轉(zhuǎn)做功，將蒸汽的動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)檩S旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能。這種利用沖動(dòng)力做功的原理，稱為沖動(dòng)作用原理。第三節(jié) 反動(dòng)作用原理 有牛頓第二定律可知，一個(gè)物體對(duì)另外一個(gè)物體施加一作用力時(shí)，這個(gè)物體上必然要受到與其作用力大小相等、方向相反的反作用力。在該力作用下，另外一個(gè)物體產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)或加速。這個(gè)反作用力稱為反動(dòng)力。利用反動(dòng)力做功的原理，稱為反動(dòng)作用原理。在反動(dòng)式汽輪機(jī)中，蒸汽不僅僅在噴嘴中產(chǎn)生膨脹，壓力降低，速度增加，高速氣流對(duì)葉片產(chǎn)生一個(gè)沖動(dòng)力，而且蒸汽流經(jīng)葉片時(shí)也產(chǎn)生膨脹，使蒸汽在葉片中加速流出，對(duì)葉片還產(chǎn)生一個(gè)反作用力，即反動(dòng)力，推動(dòng)葉片旋轉(zhuǎn)做功。這

44、就是反動(dòng)式汽輪機(jī)的反動(dòng)作用原理。第四節(jié)汽輪機(jī)的級(jí)以及反動(dòng)度 （1）汽輪機(jī)的級(jí)在汽輪機(jī)中完成蒸汽熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的基本工作單元稱為汽輪機(jī)的級(jí)。它主要有噴嘴和它后面的葉片組成。噴嘴裝在氣缸的隔板體上；葉片裝在葉輪上，隨葉輪一起旋轉(zhuǎn)。（2）級(jí)的反動(dòng)度在汽輪機(jī)中，常用級(jí)的反動(dòng)度來衡量蒸汽在葉片中的膨脹程度。蒸汽在葉片中的理想焓降與級(jí)的滯止理想焓降之比稱為級(jí)的反動(dòng)度。第三章汽輪機(jī)結(jié)構(gòu)第一節(jié) 靜止部分結(jié)構(gòu)汽輪機(jī)本體的靜止部分包括汽缸、噴嘴室、隔板、隔板套、靜葉柵、汽封、軸承、軸承座、機(jī)座、滑銷系統(tǒng)及有關(guān)緊固件等。下面我們來分別介紹一下汽輪機(jī)本體靜止部分的一些主要部件吧。汽缸及滑銷系統(tǒng)汽缸1汽缸作用：將汽輪

45、機(jī)的通流部分與大氣隔絕，以形成蒸汽能量轉(zhuǎn)換的封閉空間，以及支承汽輪機(jī)的其他靜止部件（隔板、隔板套等）。2汽缸分為高壓缸、中壓缸和低壓缸。高壓缸的工作特點(diǎn)是缸內(nèi)所承受的壓力和溫度都很高，所以要求汽缸缸壁適當(dāng)加厚，一般情況下，高壓缸設(shè)計(jì)為雙層汽缸的結(jié)構(gòu)；而對(duì)于中壓缸，由于經(jīng)過中間再熱后的蒸汽進(jìn)入中壓缸工作，再熱蒸汽溫度與新汽溫度相同，但壓力較低，所以中壓缸采用帶隔板的單層缸結(jié)構(gòu)；低壓缸是汽輪機(jī)中最龐大的部件，由于進(jìn)汽溫度較高，低壓缸采用焊接的雙層缸結(jié)構(gòu)。3安裝位置：位于汽機(jī)房平臺(tái)上，進(jìn)汽部分與新蒸汽管聯(lián)接，高壓缸排汽進(jìn)入再熱器，中壓缸通過中壓主汽門與再熱器出口管聯(lián)接，中壓缸排汽通過聯(lián)通管進(jìn)入低壓缸

46、，低壓缸排汽進(jìn)入凝汽器。4結(jié)構(gòu)：氣缸一般做成沿水平對(duì)分的上半缸和下半缸,上下缸之間通過法蘭螺栓連接。進(jìn)汽部分概念：指調(diào)節(jié)汽閥后蒸汽進(jìn)入汽缸第一級(jí)噴嘴這段區(qū)域。它包括調(diào)節(jié)汽閥至噴嘴室的主蒸汽導(dǎo)管、導(dǎo)管與汽缸的連接部分和噴嘴室，是汽缸中承受蒸汽壓力和溫度最高的部分。概念：滑銷系統(tǒng)是保證汽缸定向自由膨脹并能保持軸線不變的一種裝置。作用：保持汽缸能自由膨脹，以免形成過大應(yīng)力引起變形；保持汽缸和轉(zhuǎn)子的中心一致，避免因機(jī)體膨脹造成中心變化，導(dǎo)致機(jī)組振動(dòng)或動(dòng)、靜之間的摩擦；使汽缸等靜止部件與轉(zhuǎn)子的軸向與徑向間隙符合要求。類型：一般由立銷、橫銷、縱銷、角銷組成。立銷引導(dǎo)氣缸沿軸向和垂直方向自由膨脹；橫銷引導(dǎo)氣

47、缸橫向自由膨脹；縱銷引導(dǎo)氣缸和軸承箱沿軸向自由膨脹；角銷也稱壓板，是防止軸承箱在軸向滑動(dòng)時(shí)一端翹起。二隔板與隔板套隔板作用：用來固定汽輪機(jī)各級(jí)的靜葉片，并形成汽輪機(jī)各級(jí)之間的分割間壁，由隔板體、靜葉片和隔板外緣?？紤]到拆卸方便，隔板通常做成水平中分形式，在隔板的內(nèi)圓孔處開有隔板汽封的安裝槽。特點(diǎn)：具有足夠的剛度和強(qiáng)度；良好的汽密封性；合理的支承與定位；結(jié)構(gòu)、工藝簡單，便于加工、安裝和檢修。類型：根據(jù)隔板的工作溫度和作用在隔板兩側(cè)的蒸汽壓差來決定的分為焊接隔板和鑄造隔板。焊接隔板具有較高的剛度和強(qiáng)度，較好的汽密性，一般用于工作溫度在350攝氏度以上的高、中壓級(jí)。鑄造隔板加工制造較容易，成本低，并

48、有較高的減振性能。其用于工作溫度低于350攝氏度的級(jí)。.安裝位置：可直接固定在氣缸上，或固定在隔板套上，通常做成水平對(duì)分形式，其內(nèi)圓孔處開有隔板汽封的安裝槽。普通中分面的隔板隔板套：隔板套用來固定隔板。一般將相鄰的幾級(jí)隔板裝在同一隔板套中，隔板套再固定在汽缸上，隔板套結(jié)構(gòu)上的分級(jí)基本上是由汽輪機(jī)抽汽情況決定的，相鄰隔板套之間有抽汽，這樣可以充分利用隔板套之間的環(huán)狀汽流通道，而無須借加大軸向尺寸的辦法取得必要的抽汽流通面積。隔板套分為上下兩半，二者通過中分面法蘭用螺栓和定位螺栓連接在一起。 帶有兩級(jí)隔板的隔板套汽封概念：為減少級(jí)內(nèi)間隙蒸汽泄露和防止空氣漏入，汽輪機(jī)各間隙部位需加裝密封裝置，通稱為

49、汽封。分類：通流部分汽封：動(dòng)葉柵頂部和根部的汽封。作用是阻止。蒸汽從動(dòng)葉柵的兩端泄露。隔板汽封：隔板內(nèi)圓和轉(zhuǎn)子之間的汽封，用來阻止蒸汽經(jīng)隔板內(nèi)圓繞過噴管流到隔板后而造成能量損失。軸端汽封：轉(zhuǎn)子穿出氣缸兩端處的汽封。用以防止蒸汽漏出和空氣漏入氣缸。3.安裝位置：軸封裝于軸穿過汽缸的兩端，隔板汽封裝于隔板與轉(zhuǎn)軸的對(duì)應(yīng)處，通流部分汽封裝于葉根和葉頂處。 軸 端 汽 封隔 板 汽 封四噴嘴及噴嘴組噴嘴概念：除了采用單個(gè)噴嘴的小汽輪機(jī)外，汽輪機(jī)的級(jí)都包括靜葉柵和動(dòng)葉柵。靜葉柵是由若干個(gè)靜葉片（又稱導(dǎo)葉）構(gòu)成的。相鄰的靜葉片形成一個(gè)噴嘴，但習(xí)慣上把靜葉片就稱作噴嘴。噴嘴組汽輪機(jī)進(jìn)汽不論采用噴嘴調(diào)節(jié)還是節(jié)流

50、調(diào)節(jié)，蒸汽進(jìn)入調(diào)節(jié)閥后都進(jìn)入噴嘴室，然后從安裝在噴嘴室上的噴嘴中噴出。一個(gè)噴嘴室上安裝著一組噴嘴，也可以說一個(gè)噴嘴室上有一個(gè)噴嘴組。下面我們來觀看一下噴嘴與葉片的工作情況:五軸承作用：承受轉(zhuǎn)子全部重力并且確定轉(zhuǎn)子在氣缸中的正確位置。分類：可分為支持軸承和推力軸承兩種。支持軸承也叫徑向軸承或主軸承，支承轉(zhuǎn)子的重量及由于轉(zhuǎn)子質(zhì)量不平衡引起的離心力，并確定轉(zhuǎn)子的徑向位置，使其中心與汽缸中心保持一致。推力軸承承擔(dān)蒸汽作用在轉(zhuǎn)子上的軸向力，并確定轉(zhuǎn)子的軸向位置，使其中心與汽缸中心保持一致，并且使轉(zhuǎn)子與靜止部分保持一定的軸向間隙。3安裝位置：支持軸承位于汽輪發(fā)電機(jī)組各轉(zhuǎn)子的端部，推力軸承位于汽輪機(jī)高、中壓

51、或中、低轉(zhuǎn)子間的軸承座內(nèi)或前軸承座內(nèi)。 就位的支持軸承第二節(jié) 轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)汽輪機(jī)本體轉(zhuǎn)動(dòng)部分包括主軸、葉輪(或轉(zhuǎn)鼓)、動(dòng)葉柵、聯(lián)軸器及其緊固件等。下面來看看這些主要部件吧。一轉(zhuǎn) 子1.組成：由主軸、輪盤、動(dòng)葉及聯(lián)軸器組成。 2.作用：汽輪機(jī)旋轉(zhuǎn)部分的組合體，匯集各級(jí)動(dòng)葉柵所得到的機(jī)械能，并把它傳遞給發(fā)電機(jī)。 3.分類： 按軸與其他部件間的組合方式，分為: 套裝轉(zhuǎn)子：轉(zhuǎn)子上的葉輪，軸封套，連軸節(jié)等部分是分別加工的，熱套在主軸上。鍛件尺寸小，加工方便，質(zhì)量容易得到保障。 整鍛轉(zhuǎn)子：葉輪、軸封、聯(lián)軸節(jié)等部件與主軸系由一整體部件加工而成，無熱套部件。強(qiáng)度和剛度較套裝轉(zhuǎn)子大，結(jié)構(gòu)緊湊，軸向尺寸短，機(jī)械加工和

52、裝配量小。缺點(diǎn)鍛件尺寸大，工藝要求高，加工周期長鍛件質(zhì)量難以保證，貴重材料消耗量大，不利于材料的合理利用。整鍛套裝轉(zhuǎn)子:在高溫區(qū)采用葉輪與主軸整體鍛造結(jié)構(gòu)，在低溫區(qū)采用套裝結(jié)構(gòu)。保證高溫區(qū)各級(jí)葉輪工作的可靠性，可避免采用過大鍛件，有利于材料的合理利用。 焊接轉(zhuǎn)子：由若干個(gè)葉輪和兩個(gè)端軸拼焊而成。強(qiáng)度好，相對(duì)質(zhì)量小，結(jié)構(gòu)緊湊，剛度大。 按有無葉輪分為：輪式轉(zhuǎn)子是具有裝置動(dòng)葉片的葉輪。鼓式轉(zhuǎn)子是動(dòng)葉片直接裝在轉(zhuǎn)鼓上。 4.位置：高中底壓轉(zhuǎn)子分別置于高中低汽缸內(nèi)并且用聯(lián)軸器連成一體。 轉(zhuǎn)子二.動(dòng)葉片 1、概念：在汽輪機(jī)工作過程中隨汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子一起轉(zhuǎn)動(dòng)的葉片，也稱工作葉片。作用是把蒸汽的動(dòng)能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能

53、，使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。2、結(jié)構(gòu)：葉根：將動(dòng)葉片固定在葉輪或轉(zhuǎn)鼓上的連接部分，它的結(jié)構(gòu)應(yīng)保證在任何運(yùn)行條件下都能牢固地固定。T形葉根、菌形葉根、叉形葉根、縱樹形葉根。葉型：相鄰葉片的葉型部分構(gòu)成汽流通道。按葉型沿葉高是否變化，分為葉型沿葉高不變的等截面直葉片和葉型沿葉高變化的變截面扭葉片。葉頂：汽輪機(jī)的短葉片和中長葉片通常在葉頂用圍帶連在一起，構(gòu)成葉片組。長葉片在葉型部分用拉金連接成組，或者圍帶和拉金都不用，成為自由葉片。 3、位置：靜葉片安裝在隔板或汽缸上；動(dòng)葉片安裝在葉輪或轉(zhuǎn)鼓上。 安裝在高壓轉(zhuǎn)子上的葉片三.聯(lián)軸器1、概念：又稱靠背輪，連接汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子或汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的重要部件。作用：連接汽輪

54、機(jī)轉(zhuǎn)子或汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的重要部件，用來傳遞扭矩和軸向力。2、分類:剛性聯(lián)軸器：結(jié)構(gòu)簡單，零件少，尺寸緊湊，工作可靠，工作時(shí)不需要潤滑，無噪聲；用在多缸汽輪機(jī)上還可以節(jié)省主軸承以縮短機(jī)組長度。缺點(diǎn)是傳遞振動(dòng)和軸向位移，對(duì)找中心要求高。半撓性聯(lián)軸器：在兩個(gè)連接輪間用螺栓連接一個(gè)波形套筒，其剛性稍差，只能傳遞較小的軸向力。這種聯(lián)軸器廣泛用來連接汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子。撓性聯(lián)軸器：一般有齒輪式和彈簧式兩種。特點(diǎn)對(duì)中要求低，但基本上不傳遞振動(dòng)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不能傳遞軸向力，傳遞力矩較小。由于其易磨損，需要潤滑，造價(jià)高，故多用于小型汽輪機(jī)上連接汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子與減速器的主動(dòng)軸，或用于汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子與主油泵軸的連

55、接上。 3、位置：位于兩個(gè)轉(zhuǎn)子連接處，汽輪機(jī)各轉(zhuǎn)子一般用剛性聯(lián)軸器，汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子多用半撓性聯(lián)軸器，撓性聯(lián)軸器常用于小型汽輪機(jī)。半撓性聯(lián)軸器 剛性聯(lián)軸器四.盤車裝置1、概念:在汽輪機(jī)不進(jìn)蒸汽時(shí)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子以一定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)的設(shè)備稱為盤車裝置。2、作用：在汽輪機(jī)啟動(dòng)沖轉(zhuǎn)前或停機(jī)后，讓轉(zhuǎn)子以一定的轉(zhuǎn)速連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，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；啟動(dòng)前盤動(dòng)轉(zhuǎn)子，可以檢查動(dòng)靜部件間是否有摩擦、潤滑油系統(tǒng)工作是否正常及主軸彎曲是否過大等，用來檢查汽輪機(jī)是否具備正常啟動(dòng)條件。3、特點(diǎn)：操作簡便，投入平穩(wěn)，對(duì)高壓油頂起要求低。功耗抵，備有電液操作系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)電動(dòng)盤車。 4、位置：安裝在汽輪

56、機(jī)轉(zhuǎn)子與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子連接處的軸承箱上。盤車裝置外觀第三節(jié)凝汽設(shè)備提高汽輪機(jī)裝置的經(jīng)濟(jì)性，主要有兩個(gè)途徑：一是提高汽輪機(jī)的內(nèi)效率，另一是提高裝置的循環(huán)熱效率。前一個(gè)途徑我們?cè)谇懊娓髡?中已進(jìn)行 了討論，這就是努力減小各項(xiàng)損失，改善汽輪機(jī)通流部分的設(shè)計(jì)等。提高循環(huán)熱效率也有兩個(gè)方向，一是提高平均加熱溫度，可采用回?zé)嵫h(huán) ，以減少低韞加熱，也可提高初參數(shù)，以及采用再熱循環(huán)等；另一方向則是降低平均放熱溫度，而這正是凝汽設(shè)備的主要任務(wù)。 在本節(jié)中將著重介紹凝汽設(shè)備工作的基本原理，以及大功率汽輪機(jī)凝汽設(shè)備的發(fā)展。 一、凝汽設(shè)備的組成及作用 1、凝汽設(shè)備的組成 凝汽設(shè)備通常由表面式凝汽器、抽氣設(shè)備、凝結(jié)水泵、

57、循環(huán)水泵，以及這些部件之間的連接管道組成。排汽離開汽輪機(jī)之后進(jìn)入 凝汽器，凝汽器內(nèi)流人由循環(huán)水泵4提供的循環(huán)水作為冷卻工質(zhì)，將排汽凝結(jié)為水。由于蒸汽凝結(jié)成水時(shí)，28000倍)，這就在凝汽器內(nèi)形成高 度真空。為保持所形成的真空，則需用抽氣設(shè)備將漏入凝汽器內(nèi)的空氣不斷抽出，以免不凝結(jié)的空氣在凝汽器內(nèi)逐漸積累，使凝汽器內(nèi)壓力升 高。由凝汽器產(chǎn)生的凝結(jié)水，則通過凝結(jié)水泵進(jìn)入鍋爐的給水系統(tǒng)。 凝汽器大都采用水作為冷卻工質(zhì)。按供水方式的不同，有一次冷卻供水和二次冷卻供水。供水來自江、河、湖、海等天然水源，排水仍排回其 中的，稱為一次冷卻供水，或開式供水。供水來自冷卻水塔或冷卻水池等人工水源，排水仍回到冷卻

58、水塔(水池)循環(huán)使用的，稱為二次冷卻供 水，或閉式供水。在特別缺水的地區(qū)，則可采用空氣作為冷卻工質(zhì)。 表面式凝汽器在火電站和核電站中得到廣泛應(yīng)用，為表面式凝汽器的結(jié)構(gòu)示意圖，冷卻水由進(jìn)水管進(jìn)入凝汽器；先進(jìn)入下部冷卻水管內(nèi) ，通過回流水室進(jìn)入上部冷卻水管內(nèi)，再由出水管排出。同一股冷卻水在凝汽器內(nèi)轉(zhuǎn)向前后兩次流經(jīng)冷卻水管，這稱為雙流程凝汽器，同一 股冷卻水不在凝汽器內(nèi)轉(zhuǎn)向的，稱為單流程凝汽器。冷卻水管安裝在管板上，蒸汽進(jìn)入凝汽器后，在冷卻水管外汽測(cè)空間冷凝，凝結(jié)水匯集 在下部熱井中，由凝結(jié)水泵抽走。 凝汽器的傳熱面分為主凝結(jié)區(qū)和空氣冷卻區(qū)兩部分，這兩部分之間用檔板隔開，空氣冷卻的面積約占凝汽器面積

59、的5-10，設(shè)置空氣冷 卻區(qū)的目的主要是冷卻空氣，使其容積流量減小，進(jìn)而減輕了抽氣設(shè)備的負(fù)荷，有利于提高抽氣效果。 二、凝汽設(shè)備的作用 根據(jù)前面的敘述可知，汽輪機(jī)裝置中的凝汽設(shè)備是起了一種熱力學(xué)中冷源的作用，降低冷源的溫度就能提高循環(huán)的熱效率。因此，凝汽設(shè)備 的第一個(gè)作用是：在汽輪機(jī)的排汽口建立并保持高度真空，使進(jìn)入汽輪機(jī)的蒸汽能膨脹到盡可能低的壓力，從而增大機(jī)組的理想比焓降，提高 其熱經(jīng)濟(jì)性。 汽輪機(jī)的排汽壓力也不是越低越好，而是有一個(gè)最佳值，這個(gè)最佳值主要受兩方面因素的影響，一方面，在凝汽器中保持真空是需要消耗能量 的，降低排汽壓力則需要增大凝汽器的冷卻面積，增加冷卻水量，進(jìn)而增大廠用電，

60、以及增加基本投資和運(yùn)行費(fèi)用，因此，機(jī)組排汽壓力降低 時(shí)，雖然使汽輪機(jī)的理想比焓降增大，機(jī)組功率相應(yīng)增大，但凝汽設(shè)備所消耗的功率也同時(shí)增大，這就會(huì)出現(xiàn)在某個(gè)排汽壓力下，汽輪機(jī)因真 空的提高而增加的功率等于(甚至小于)凝汽設(shè)備所增大的能量消耗。因此，繼續(xù)降低排汽壓力就會(huì)得不償失。另一方面，排汽壓力降低時(shí)，其 體積急驟增大，汽輪機(jī)排汽部分(后汽缸)的尺寸將顯著增大，末級(jí)葉片高度也相應(yīng)增大，使機(jī)組構(gòu)造復(fù)雜，若使末級(jí)尺寸不變，則勢(shì)必增大末 級(jí)排汽余速損失，這樣降低排汽壓力所得到的效益也就被抵消了。因此，近代汽輪機(jī)的設(shè)計(jì)排汽壓力一般都在0.00290.0069MPa的范圍內(nèi)，而 不采用更低的數(shù)值。 凝汽設(shè)