热力设备及系统-亚临界机组(汽机1、2345)

1、1 汽轮机设备及系统 任课教师： 唐强 重庆大学 动力工程学院 2 B B：锅炉：锅炉 S S：锅炉过热器：锅炉过热器 T T：汽轮机：汽轮机 C C：冷凝器：冷凝器 P P：水泵：水泵 S T C P B 火力发电厂示意图火力发电厂示意图 T S 1 23 4 1 2 3 4 3 4 5 6 汽轮机 冲动式汽轮机 反动式汽轮机 凝汽式汽轮机 供热式汽轮机 背压式汽轮机 调节抽汽式汽轮机 低压汽轮机 中压汽轮机 高压汽轮机 超高压汽轮机 亚临界压力汽轮机 超临界压力汽轮机 7 汽轮机制造工业 n美国 通用电气公司、西屋电气公司 n日本 日立制作所、东芝电器会社、三 菱重工株式会社 n瑞士 BB

2、C公司 n中国 哈尔滨汽轮机厂、上海汽轮机厂、 东方汽轮机厂、北京重型电机厂、青岛 汽轮厂、武汉汽轮发电机厂、杭州汽轮 机厂、南京汽轮发电机厂 8 汽 轮 机 的 级 、级内能量转换过程 ：静叶栅：静叶栅 动叶栅动叶栅 是汽轮机是汽轮机作功的最小单元作功的最小单元。 9 ： 具有一定压力、温度的蒸汽通过汽轮机的级时，首具有一定压力、温度的蒸汽通过汽轮机的级时，首 先在先在静叶栅静叶栅通道中得到通道中得到膨胀加速膨胀加速，将蒸汽的，将蒸汽的热能热能转转 化为高速汽流的化为高速汽流的动能动能，然后进入，然后进入动叶通道动叶通道，在其中，在其中 改变方向或者既改变方向同时又膨胀加速改变方向或者既改变

3、方向同时又膨胀加速，推动叶，推动叶 轮轮旋转旋转，将高速汽流的动能转变为，将高速汽流的动能转变为旋转机械能旋转机械能。 。 10 11 当汽流通过动叶通道时，由于受到动叶通当汽流通过动叶通道时，由于受到动叶通 道形状的限制而弯曲道形状的限制而弯曲被迫改变方向被迫改变方向，因而产生离心，因而产生离心 力，离心力作用于叶片上，被称为力，离心力作用于叶片上，被称为冲动力冲动力。这时蒸。这时蒸 汽在汽轮机的级所作的汽在汽轮机的级所作的机械功等于蒸汽微团流进、机械功等于蒸汽微团流进、 流出动叶通道时其动能的变化量流出动叶通道时其动能的变化量。 12 ：当汽流通过动叶通道时，一方面要改变方当汽流通过动叶通

4、道时，一方面要改变方 向，向，同时还要膨胀加速同时还要膨胀加速，前者会对叶片产生一个冲，前者会对叶片产生一个冲 动力，后动力，后 者会对叶片产生一个反作用力，即者会对叶片产生一个反作用力，即反动力反动力。 蒸汽通过这种级，两种力同时作功。蒸汽通过这种级，两种力同时作功。 13 14 由由一组静叶栅一组静叶栅和安装在同一叶轮上的和安装在同一叶轮上的两列动叶栅两列动叶栅及一组介于第及一组介于第 一、二列动叶栅之间、固定在汽缸上的一、二列动叶栅之间、固定在汽缸上的导向叶栅导向叶栅所组成的级，所组成的级， 称为复速级。称为复速级。 第一列动叶栅通道流出汽流，其流速还相当大，为了利用这一第一列动叶栅通道

5、流出汽流，其流速还相当大，为了利用这一 部分动能，在第一列动叶栅之后装上一列导向叶栅以改变汽流部分动能，在第一列动叶栅之后装上一列导向叶栅以改变汽流 的方向，使之顺利进入第二列动叶栅通道继续作功。复速级也的方向，使之顺利进入第二列动叶栅通道继续作功。复速级也 采用一定的反动度。采用一定的反动度。复速级具有作功能力大的特点。复速级具有作功能力大的特点。 15 16 反动式汽轮机反动式汽轮机 (9级级) 工质的绝对工质的绝对 速度速度c有有9次次 增加后又降增加后又降 低 的 过 程低 的 过 程 （进入导叶（进入导叶 喷嘴速度增喷嘴速度增 大，叶轮中大，叶轮中 速度下降），速度下降）， 而静焓、

6、压而静焓、压 力随流动方力随流动方 向逐步下降。向逐步下降。 动叶动叶 静焓静焓h 压力压力p 速度速度C 转轴转轴 机壳机壳 静叶静叶 17 择优选用：择优选用： n主要部件的结构性能主要部件的结构性能 n机组布置方式机组布置方式 n机组控制方式机组控制方式 主机主机 数字式电液控制系统数字式电液控制系统DEHC 各个辅机系统各个辅机系统 分散式控制系统分散式控制系统DCS n运行方案的确定运行方案的确定 n给水回热系统给水回热系统 n主蒸汽旁路系统主蒸汽旁路系统 n真空凝结水和循环冷却水系统真空凝结水和循环冷却水系统 n再热系统再热系统 第一章 概述 第一节 汽轮机及系统选择 18 1.

7、蒸汽参数蒸汽参数 初参数初参数 n提高提高t0总可提高总可提高t, n提高提高p0也可提高也可提高t, n显然同时提高显然同时提高p0、t0,也能使也能使t 提高。提高。 蒸汽终参数（背压）蒸汽终参数（背压） n降低汽轮机的排汽压力，排汽降低汽轮机的排汽压力，排汽 温度是排汽压力单值确定，因此，温度是排汽压力单值确定，因此， 可提高循环热效，可提高循环热效， 第二节 主要技术参数 一、技术经济参数 19 n给水回热加热给水回热加热：利用已在汽轮机做过功的蒸汽，在给水回热加：利用已在汽轮机做过功的蒸汽，在给水回热加 器放热，加热给水，以减少液态区低温工质的吸热，提高平均吸器放热，加热给水，以减少

8、液态区低温工质的吸热，提高平均吸 热温度，循环热效率提高热温度，循环热效率提高 n蒸汽在汽轮机中做过功后在加热器中所释放的热量又通过给水蒸汽在汽轮机中做过功后在加热器中所释放的热量又通过给水 再返回锅炉再返回锅炉回热回热 n回热蒸汽的效率？回热蒸汽的效率？ n回热加热可以使汽轮回热加热可以使汽轮 机装置效率提高机装置效率提高 1012，均采用。，均采用。 一、技术经济参数 2. 回热抽气回热抽气 20 21 n作用：机组启动时作用：机组启动时建立真空建立真空、运行中抽出从真空系统不严密处、运行中抽出从真空系统不严密处 漏入的空气和未凝结的蒸汽，漏入的空气和未凝结的蒸汽，维持所需要的真空维持所需

9、要的真空。 n真空泵真空泵将将不凝结气体不凝结气体从汽轮机及凝汽器中抽出来维持真空从汽轮机及凝汽器中抽出来维持真空 n凝汽器的真空由蒸汽凝结建立，由真空泵来维持真空凝汽器的真空由蒸汽凝结建立，由真空泵来维持真空。 n紧急停机时，需要破坏凝汽器的真空，使汽轮机能尽快的停止紧急停机时，需要破坏凝汽器的真空，使汽轮机能尽快的停止 下来，降低汽轮机转子的惰走时间，减少设备的损坏。下来，降低汽轮机转子的惰走时间，减少设备的损坏。 n空气？空气？ 一、技术经济参数 3. 真空系统真空系统 22 n作用：防止蒸汽沿作用：防止蒸汽沿高、中压缸轴端高、中压缸轴端向外泄漏，甚至窜入轴承箱向外泄漏，甚至窜入轴承箱

10、致使润滑油中进水；同时防止致使润滑油中进水；同时防止空气漏入汽缸空气漏入汽缸而破坏机组的真空。而破坏机组的真空。 n轴封供汽系统采用自密封式轴封供汽系统采用自密封式 一、技术经济参数 4. 轴封系统轴封系统 23 n轴封供汽母管轴封供汽母管 n机组正常运行时，由高、中压缸轴端汽封的漏汽机组正常运行时，由高、中压缸轴端汽封的漏汽,经喷水减温经喷水减温 后后,作为低压轴端汽封供汽。多余漏汽经溢流站溢流至低压加热作为低压轴端汽封供汽。多余漏汽经溢流站溢流至低压加热 器或凝汽器。器或凝汽器。 n轴封蒸汽冷却器轴封蒸汽冷却器回收轴封漏汽，用以加热凝结水，从而回收轴封漏汽，用以加热凝结水，从而 减少轴封漏

11、汽及热量损失。设置两台减少轴封漏汽及热量损失。设置两台100%容量的轴封风机容量的轴封风机 一、技术经济参数 4. 轴封系统轴封系统 24 凝结水 中缸主汽门、调节汽门 高缸主汽门、调节汽门 辅汽 主汽 轴封汽 减温器 来自凝结水 减温水 减压至7#低加 至凝汽器 轴封加热器 至5#低加抽汽 25 n转子处于高速旋转状态，而静止部分如汽缸、隔板等固定不动，转子处于高速旋转状态，而静止部分如汽缸、隔板等固定不动， 因此转子和固定部分间需留有适当的间隙，以避免相互碰磨，然因此转子和固定部分间需留有适当的间隙，以避免相互碰磨，然 而而间隙两侧存在压差时会导致漏汽间隙两侧存在压差时会导致漏汽 n汽轮机

12、中的汽封包括汽机静叶环及围带汽封，平衡活塞汽封，汽轮机中的汽封包括汽机静叶环及围带汽封，平衡活塞汽封， 高中压缸及低压缸端部汽封。高中压缸及低压缸端部汽封。 一、技术经济参数 5. 汽封系统汽封系统 静叶汽封和通流汽封示意图静叶汽封和通流汽封示意图 （a）冲动级；（）冲动级；（b）反动级）反动级 1-隔板汽封径向间隙隔板汽封径向间隙；2-围带围带 汽封径向间隙汽封径向间隙；3-围带汽封围带汽封 轴向间隙轴向间隙 26 n高压通流部分汽封高压通流部分汽封 一、技术经济参数 5. 汽封系统汽封系统 27 n中压通流部分汽封中压通流部分汽封 n轴端汽封参考轴端汽封参考 图图1-3 一、技术经济参数

13、5. 汽封系统汽封系统 28 n完成热能转为转子动能的功能完成热能转为转子动能的功能 n蒸汽在每一级内高效转化蒸汽在每一级内高效转化 n调节级（焓降大、受喷嘴组影响）和末级（充分膨胀、湿蒸汽）调节级（焓降大、受喷嘴组影响）和末级（充分膨胀、湿蒸汽） 影响最大影响最大 7.配气机构配气机构 n管道蒸汽流速管道蒸汽流速 n主气阀和配气阀的压损主气阀和配气阀的压损 n阀后导管和配气室形状阀后导管和配气室形状 符合蒸汽流线符合蒸汽流线 一、技术经济参数 6. 通流部分的性能通流部分的性能 29 n离心应力离心应力旋转旋转 n扭转应力扭转应力传递力矩传递力矩 n热应力热应力温度温度 n振动特性：包括振动

14、特性：包括 n质量不平衡振动质量不平衡振动 临界转速（固有频率）避免工作转速下发生共振临界转速（固有频率）避免工作转速下发生共振 n轴颈油膜振荡轴颈油膜振荡自激振荡自激振荡 n蒸汽振荡蒸汽振荡沿转子圆周蒸汽的压力不均匀沿转子圆周蒸汽的压力不均匀 2. 叶片叶片 n应力应力 n频率频率 长叶片的固有振动频率低长叶片的固有振动频率低 调频叶片调频叶片 二、安全技术参数 1. 转子转子 30 n高中压缸高中压缸 保证中分面良好密封、低热应力和热变形、管道的附加推力保证中分面良好密封、低热应力和热变形、管道的附加推力 n低压缸低压缸 刚度（真空）和稳定性（凝汽器的影响）刚度（真空）和稳定性（凝汽器的影

15、响） 4. 其它其它 n轴系轴系刚性联轴器对中刚性联轴器对中 n通流部分的间隙通流部分的间隙 膨胀膨胀 5 调节保安系统调节保安系统 n危机遮断器危机遮断器 动作转速、主气门和调节气门的严密性和关闭时间动作转速、主气门和调节气门的严密性和关闭时间 n保安系统任务保安系统任务 多？多？ 二、安全技术参数 3. 汽缸汽缸 31 发耳电厂：发耳电厂： n4台汽轮机均为上海轮汽机厂优化美国西屋公司技术制造的台汽轮机均为上海轮汽机厂优化美国西屋公司技术制造的三三 缸四排汽改进型缸四排汽改进型600MW机组。机组。 n高中压合缸高中压合缸，减短了转子长度、轴承数目。，减短了转子长度、轴承数目。 n低压部分

16、低压部分采用双流反向结构，以消除轴向推力。采用双流反向结构，以消除轴向推力。 n主蒸汽从锅炉经主蒸汽从锅炉经“212”蒸汽管，分别到达汽机两侧主、蒸汽管，分别到达汽机两侧主、 调节阀，经调节阀，经4根挠性导汽管根挠性导汽管与汽机进汽端与汽机进汽端上下对称布置四只喷上下对称布置四只喷 嘴嘴 n高压通流部分由高压通流部分由1级单列冲动式调节级级单列冲动式调节级和和9级反动式压力级级反动式压力级动动 叶组成。叶组成。 n一段抽汽由高缸第一段抽汽由高缸第6级后抽出，供级后抽出，供#1号高加。二段抽汽由高排号高加。二段抽汽由高排 管上引接，供管上引接，供#2号高加。号高加。 n蒸汽经过再热器后通过蒸汽经

17、过再热器后通过212布置的再热热段蒸汽管，进入布置的再热热段蒸汽管，进入 布置于中压缸两侧的布置于中压缸两侧的中压主汽门及调门中压主汽门及调门进入中压缸做功。进入中压缸做功。 n中压缸共中压缸共6级反动级。每级反动级。每3级共用一个静叶持环，级共用一个静叶持环，两个静叶持两个静叶持 环之间抽出三段抽汽环之间抽出三段抽汽，供，供#3号高加用汽。中缸排汽处抽出四段号高加用汽。中缸排汽处抽出四段 抽汽，供除氧器及小机用汽抽汽，供除氧器及小机用汽 32 发耳电厂：发耳电厂： n中缸作过功的蒸汽通过中缸作过功的蒸汽通过2根中压导汽管根中压导汽管分别进入分别进入A、B低压缸中低压缸中 心，心，对称流向对称

18、流向低压缸两侧排汽口。低压缸两侧排汽口。 n低压缸前两级和后五级各用一个静叶持环，五段抽汽从低压缸前两级和后五级各用一个静叶持环，五段抽汽从A低压低压 缸第缸第2级后经四根抽汽管对称抽出，供级后经四根抽汽管对称抽出，供#5号低加用汽。六段抽号低加用汽。六段抽 汽从汽从B低压缸第四级后抽出供低压缸第四级后抽出供#6低压加热器，七段抽汽从第五低压加热器，七段抽汽从第五 级抽出供级抽出供#7低压加热器，八段抽汽从第六级抽出供低压加热器，八段抽汽从第六级抽出供#8低加。低加。 本机型式：亚临界、一次中间再热、单轴、三缸四排汽、反动本机型式：亚临界、一次中间再热、单轴、三缸四排汽、反动 凝汽式汽轮机凝汽

19、式汽轮机 型号：型号：N60016.7/538/538。 转向：从机头向发电机方向看为顺时针转动转向：从机头向发电机方向看为顺时针转动 缸体；缸体； HIP+ALP+BLP 级数；级数； 44级级 启动方式；启动方式；高中缸联合启动或高缸启动高中缸联合启动或高缸启动 配汽方式；复合调节，即全周进汽（单阀喷嘴调节）和部分进配汽方式；复合调节，即全周进汽（单阀喷嘴调节）和部分进 汽（顺序阀节流调节）汽（顺序阀节流调节） 33 n蒸汽分两路，各经过蒸汽分两路，各经过一个高压主汽阀和两一个高压主汽阀和两 个调节阀个调节阀，分别由四根导汽管进入高压缸内，分别由四根导汽管进入高压缸内 的四个喷嘴室，控制高

20、压缸的进汽量。的四个喷嘴室，控制高压缸的进汽量。 n布置在运行层高压缸的左右两侧，各由三布置在运行层高压缸的左右两侧，各由三 个弹性支架支撑个弹性支架支撑 n侧视图，俯视图侧视图，俯视图 第二章 600MW汽轮机本体结构 第一节 进气部分 一、高中压缸进汽阀门 参见教材哈汽机组 34 n主汽门和调节阀上各有一个测量阀体内壁金属温度的热电偶，主汽门和调节阀上各有一个测量阀体内壁金属温度的热电偶， 一个测阀体外壁金属温度的热电偶，第四个热电偶穿过主汽门一个测阀体外壁金属温度的热电偶，第四个热电偶穿过主汽门 阀壳测量阀壳测量进汽温度进汽温度。主汽门前后各有一个。主汽门前后各有一个蒸汽压力测点蒸汽压力

21、测点，监控，监控 蒸汽压力。蒸汽压力。 1、高压主汽门、高压主汽门 n主汽阀由弹簧关闭、靠高压油推动油动机活塞开启。主汽阀由弹簧关闭、靠高压油推动油动机活塞开启。 n带带预启阀的单座阀预启阀的单座阀 n主汽阀未开或未主汽阀未开或未 全开时，阀杆与衬全开时，阀杆与衬 套之间的间隙会产套之间的间隙会产 生泄漏生泄漏-门杆漏汽门杆漏汽 n设置圆柱形设置圆柱形 蒸汽滤网蒸汽滤网 35 2、高压调节汽门、高压调节汽门 n钟罩式单座阀，其主阀碟内也有钟罩式单座阀，其主阀碟内也有预预 启阀启阀 n单侧进油的单侧进油的油动机控制其开度油动机控制其开度，靠，靠 油动机压力油开启，由弹簧力关闭，油动机压力油开启，

22、由弹簧力关闭， 关闭的时间小于关闭的时间小于200ms。 n调节阀的出汽口位于蒸汽室底部，调节阀的出汽口位于蒸汽室底部， 导汽管分别与调节阀出口和高压缸焊导汽管分别与调节阀出口和高压缸焊 成一体成一体 n漏汽也是通过两个接口引出，与主漏汽也是通过两个接口引出，与主 汽门的阀杆漏汽一起连接到除氧器和汽门的阀杆漏汽一起连接到除氧器和 轴封冷却器轴封冷却器 36 3. 再热（中压）主汽门和调节汽门再热（中压）主汽门和调节汽门 n两个再热主汽门和四个再热调节阀，两个再热主汽门和四个再热调节阀， 经四根中压导汽管进人中压缸内的四经四根中压导汽管进人中压缸内的四 个喷嘴室。个喷嘴室。 n再热调节阀可控制中

23、压缸的进汽量；再热调节阀可控制中压缸的进汽量； 再热主汽门是再热主汽门是再热蒸汽的截断阀，它再热蒸汽的截断阀，它 只有全开和关闭两个位置只有全开和关闭两个位置。 n侧视图侧视图 俯视图俯视图 n再热主汽门是摇板式止回类蝶阀，其再热主汽门是摇板式止回类蝶阀，其 驱动机构是单侧进油油动机。油动机驱动机构是单侧进油油动机。油动机 进油，碟阀开启；控制油失压，靠弹进油，碟阀开启；控制油失压，靠弹 簧的弹性力关闭簧的弹性力关闭 n再热调节阀为平衡式柱塞单座阀。再再热调节阀为平衡式柱塞单座阀。再 热调节阀由弹簧力关闭、靠油动机开热调节阀由弹簧力关闭、靠油动机开 启。临时性（冲管用）和永久性（运启。临时性（

24、冲管用）和永久性（运 行用）滤网行用）滤网 37 38 n合缸结构，高压与中压部分反向布置，消除部分轴向推力。合缸结构，高压与中压部分反向布置，消除部分轴向推力。 n双层缸，以减小内外缸壁温差而缩短启动时间。双层缸，以减小内外缸壁温差而缩短启动时间。 n上下内缸采用法兰螺栓联接牢固上下内缸采用法兰螺栓联接牢固 n进汽中心线与水平进汽中心线与水平 中分面交点为内外中分面交点为内外 缸缸相对死点相对死点 n高压外缸上下缸各高压外缸上下缸各 对称开有对称开有4个口，焊个口，焊 有有4个挠性导筒，与个挠性导筒，与 调节阀出口相连，调节阀出口相连， n内外缸之间有内外缸之间有4个个 调节喷嘴进入调节级汽

25、室调节喷嘴进入调节级汽室 第二章 600MW汽轮机本体结构 第二节 本体结构 一、高中压缸一、高中压缸 39 n2个高排口在高中压缸调阀端的下部，出口汇成一根母管，通个高排口在高中压缸调阀端的下部，出口汇成一根母管，通 过高排逆止门进入再热器。过高排逆止门进入再热器。 n4个中压进汽口位于高中压缸中部，上下各两个，中压缸排汽个中压进汽口位于高中压缸中部，上下各两个，中压缸排汽 口在高中压缸电机端上部。口在高中压缸电机端上部。 n高中压缸采用下半缸倒挂猫抓支撑结构，与下缸端部在一体的高中压缸采用下半缸倒挂猫抓支撑结构，与下缸端部在一体的 猫爪分别搭在猫爪分别搭在1、2号轴承箱上，猫爪与轴承座之间

26、有导向键，号轴承箱上，猫爪与轴承座之间有导向键， 猫爪可以自由滑动。猫爪可以自由滑动。 n外缸用一个外缸用一个“H”形定中心梁与轴承座相连，这使汽缸相对与形定中心梁与轴承座相连，这使汽缸相对与 轴承座保持正确的轴向和横向位置。轴承座保持正确的轴向和横向位置。 第二章 600MW汽轮机本体结构 一、高中压缸 40 n双层缸双层缸，承受进汽口与凝汽器之间的温差。，承受进汽口与凝汽器之间的温差。 n低压外缸：上半缸采用圆弧型薄壁拱顶。下部为端壁与侧壁构低压外缸：上半缸采用圆弧型薄壁拱顶。下部为端壁与侧壁构 成的长方形框式结构。成的长方形框式结构。 n低压外缸温度低，运行中低压外缸温度低，运行中差胀差

27、胀引起的中心变化较小，因此，采引起的中心变化较小，因此，采 用非中分面支撑方式。用非中分面支撑方式。 n轴承座与外缸一体轴承座与外缸一体 n大气薄膜阀大气薄膜阀位于外缸顶部位于外缸顶部 凝汽器超压凝汽器超压 n中、低连通管采用中、低连通管采用 薄钢板焊接，薄钢板焊接， n大型膨胀节补偿大型膨胀节补偿 第二章 600MW汽轮机本体结构 二、低压缸 41 n低压内缸借助于下半中分面法兰两侧低压内缸借助于下半中分面法兰两侧凸边，支承凸边，支承于外缸之凸台于外缸之凸台 n内缸相对于外缸死点在进汽中心外内缸相对于外缸死点在进汽中心外。 n内缸进汽和排汽均装用内缸进汽和排汽均装用导流环导流环。 n低缸环形

28、低缸环形喷水装置喷水装置固定于排汽导流环出口的外缘。低负荷时，固定于排汽导流环出口的外缘。低负荷时， 使离开汽轮机末级叶片的蒸汽，进入低压缸排汽室时使离开汽轮机末级叶片的蒸汽，进入低压缸排汽室时降低温度降低温度 n低内缸低内缸末级装有捕水室末级装有捕水室，疏水管引入八段抽汽管道上，疏水管引入八段抽汽管道上 n低压内缸进汽中心线处基础台板上设有一对横销。该横销连线低压内缸进汽中心线处基础台板上设有一对横销。该横销连线 与纵销延长线的交点为与纵销延长线的交点为汽缸绝对死点汽缸绝对死点。缸体只能以死点为基准。缸体只能以死点为基准 向两侧膨胀。向两侧膨胀。 第二章 600MW汽轮机本体结构 二、低压缸

29、 42 n无中心孔转子无中心孔转子。蠕变应力大为降低，转子寿命长。蠕变应力大为降低，转子寿命长. 优点：优点： 1、工作应力低；、工作应力低；2、安全性能好；、安全性能好；3、有利于使用更长叶片；、有利于使用更长叶片； 4、可以延长机组使用寿命；、可以延长机组使用寿命； 5、有利于改善机组的启动性能，缩短启动时间；、有利于改善机组的启动性能，缩短启动时间； n高中压转子为高中压转子为双流结构双流结构，高压与中压为，高压与中压为反流布置反流布置 n低压转子为低压转子为双流对称结构双流对称结构，保证了通流部分的推力平衡，保证了通流部分的推力平衡 n转子同轴，采用转子同轴，采用刚性联轴器刚性联轴器连

30、接连接 第二章 600MW汽轮机本体结构 三. 转子 刚性联轴器（刚性联轴器（a）装配式；）装配式； （b）对轮与主轴成整体结构）对轮与主轴成整体结构 1、2-联轴器；联轴器；3-螺栓；螺栓；4- 盘车齿轮盘车齿轮 43 n调节级动叶；为等截面直叶片。调节级动叶；为等截面直叶片。 n高缸压力级动叶；方钢刨制成的马刀型扭叶片高缸压力级动叶；方钢刨制成的马刀型扭叶片 n中压缸动叶；由方钢浇制而成的变截面扭叶片中压缸动叶；由方钢浇制而成的变截面扭叶片 n低压缸动叶；方钢浇制而成变截面扭叶低压缸动叶；方钢浇制而成变截面扭叶 第二章 600MW汽轮机本体结构 四.动叶 44 n调节级静叶；布置在喷咀室内

31、调节级静叶；布置在喷咀室内 n高缸压力级静叶；装于一只高压高缸压力级静叶；装于一只高压静叶持环（隔板套）静叶持环（隔板套）内，由方内，由方 钢浇制而成，采用钢浇制而成，采用偏心叶根变截面扭叶，整体围带结构偏心叶根变截面扭叶，整体围带结构。 n中压缸静叶；采用方钢浇制而成采用偏心叶根变截面扭叶，整中压缸静叶；采用方钢浇制而成采用偏心叶根变截面扭叶，整 体围带结构。体围带结构。 n低压缸静叶；低压缸静叶；1-5级采用方钢浇制而成采用偏心叶根变截面扭级采用方钢浇制而成采用偏心叶根变截面扭 叶整体围带结构。第叶整体围带结构。第6-7级静叶片模锻或精铸后机械加工而成级静叶片模锻或精铸后机械加工而成 的变

32、截面扭叶。静叶直接装于内外环之间，根顶部与内外环直的变截面扭叶。静叶直接装于内外环之间，根顶部与内外环直 接焊接在一起形成整周隔板。接焊接在一起形成整周隔板。 第二章 600MW汽轮机本体结构 五. 静叶 45 n高缸高缸9级反动级共用一个高压静叶持环。级反动级共用一个高压静叶持环。 n中缸中缸6级，每级，每3级共用一个持环。级共用一个持环。两个静叶持环间装抽汽口两个静叶持环间装抽汽口。 n低缸前两级共用一个静叶持环。低缸前两级共用一个静叶持环。3、4、5级共用一个静叶持环。级共用一个静叶持环。 6、7级直接焊接于内外缸上。采用持环结构能使汽缸形状简单，级直接焊接于内外缸上。采用持环结构能使汽

33、缸形状简单， 便于制造，并可以减少汽机负荷变化时温差和热应力。便于制造，并可以减少汽机负荷变化时温差和热应力。 七. 轴承 n本体布置本体布置9道轴承，作为转动部件支撑。道轴承，作为转动部件支撑。 n#2轴承箱内布置了轴承箱内布置了#2、#3轴承及推力轴承，轴承及推力轴承， n推力轴承采用密切尔轴承，共推力轴承采用密切尔轴承，共8瓦块。可倾瓦倾斜形成油锲，瓦块。可倾瓦倾斜形成油锲， 将轴向推力转变为油动力随油流带入出口。将轴向推力转变为油动力随油流带入出口。 n全部轴承均采用可倾瓦结构。自动对中性能好全部轴承均采用可倾瓦结构。自动对中性能好 第二章 600MW汽轮机本体结构 六. 静叶持环1+

34、2+(24) 46 n汽轮机中的汽封包括汽机静叶环及围带汽封，平衡活塞汽封，汽轮机中的汽封包括汽机静叶环及围带汽封，平衡活塞汽封， 高中压缸及低压缸端部汽封。高中压缸及低压缸端部汽封。 九. 盘车 n为消除启动前和停机后转子不均匀冷却引起的为消除启动前和停机后转子不均匀冷却引起的热翘曲及减小启热翘曲及减小启 动力矩动力矩，防止动静摩擦防止动静摩擦，机组必须设置盘车装置。，机组必须设置盘车装置。 n盘车电机盘车电机 十. 滑销系统 n横销横销6棵棵 n低压低压A缸进汽中心线两侧抬板与基础之间各布置了一对横销，缸进汽中心线两侧抬板与基础之间各布置了一对横销， 确定了整个机组的确定了整个机组的绝对死

35、点绝对死点 相对死点相对死点 n纵销纵销6棵棵 第二章 600MW汽轮机本体结构 八 汽封 47 48 单元制机组，单元制机组，混合系统混合系统,即即双管双管-单管单管-双管双管 第三章 蒸汽系统及设备 第一节 主蒸汽和再热蒸汽系统 49 第三章 蒸汽系统及设备 第二节 旁路系统 30% 两级两级串联串联旁路旁路 50 第三章 蒸汽系统及设备 第三节 轴封蒸汽系统 自密封系统自密封系统 51 第四节 辅助蒸汽系统 52 第五节 回热系统 1.面式加热器 面式加热器的结构特点面式加热器的结构特点 卧式：换热效果好，热经济性高，易布置蒸汽过热段和疏水冷卧式：换热效果好，热经济性高，易布置蒸汽过热段

36、和疏水冷 却段，利用放置的高低来解决低负荷时疏水逐级自流压差减小却段，利用放置的高低来解决低负荷时疏水逐级自流压差减小 问题，大容量机组的低压和部分高压加热器问题，大容量机组的低压和部分高压加热器 53 水侧由受热面管束的管内部分和水室所水侧由受热面管束的管内部分和水室所 组成汽侧由加热器外壳及管束外表间组成汽侧由加热器外壳及管束外表间 的空间构成，汽侧压力大大低于水侧的空间构成，汽侧压力大大低于水侧. . 蒸汽在导流板引导下成蒸汽在导流板引导下成S S形均匀流经管束外形均匀流经管束外 表面放热冷凝成凝结水由加热器底部排表面放热冷凝成凝结水由加热器底部排 出出, ,称为称为疏水疏水。 汽侧不能

37、凝结的空气应由加热器内排出，汽侧不能凝结的空气应由加热器内排出， 以免增大传热热阻、降低热经济性。以免增大传热热阻、降低热经济性。 换热面管束，为适应热膨胀，设计换热面管束，为适应热膨胀，设计U U形、形、 折形（或蛇形管）和螺旋形等。折形（或蛇形管）和螺旋形等。 按被加热水的引人和引出方式，按被加热水的引人和引出方式， 水室结构水室结构：采用管板和：采用管板和U U形管束连接方式形管束连接方式 联箱结构：联箱结构：采用联箱与蛇形管束或螺旋形采用联箱与蛇形管束或螺旋形 管束相连接的方式。管束相连接的方式。 54 加热器示意图加热器示意图 55 第五节 回热系统 1.面式加热器 疏水冷却段疏水冷

38、却段(器）器）的作用是降低疏水的温度。减少疏水对下一级的作用是降低疏水的温度。减少疏水对下一级 抽汽的排挤作用，使热经济性有所改善。抽汽的排挤作用，使热经济性有所改善。 疏水设备：疏水设备： 水封管、浮子式疏水器、疏水调节阀（水位控制操水封管、浮子式疏水器、疏水调节阀（水位控制操 作系统来操纵作系统来操纵, 电动、气动控制系统）电动、气动控制系统） 56 第五节 回热系统 1.面式加热器 蒸汽冷却段（器）蒸汽冷却段（器）作用：利用高温过热抽汽作用：利用高温过热抽汽, 提高该级加热器出提高该级加热器出 口水温或整个回热系统出口水温。口水温或整个回热系统出口水温。 内置式和外置式内置式和外置式 内

39、置式只提高本级出口水温内置式只提高本级出口水温,回热经济性较小回热经济性较小 57 第五节 回热系统 1.面式加热器 抽汽管抽汽管：压降使抽汽产生能量贬值，回热经济性下降：压降使抽汽产生能量贬值，回热经济性下降 非调整抽汽非调整抽汽回热加热器采用滑压运行回热加热器采用滑压运行减少阀门（通常有止减少阀门（通常有止 回阀、隔离阀）回阀、隔离阀） 高压加热器管束破裂高压加热器管束破裂,高压给水会沿抽汽管倒流入汽轮机高压给水会沿抽汽管倒流入汽轮机,造成严造成严 重事故。重事故。 高压加热器水侧自动旁路保护装置高压加热器水侧自动旁路保护装置：能快速而又严密地切断进：能快速而又严密地切断进 入高加的进水入

40、高加的进水,以保护汽轮机以保护汽轮机不进水不进水,高压加热器筒体高压加热器筒体不超压不超压,锅锅 炉供水炉供水不中断不中断。 机组多设有高加机组多设有高加小旁路或大旁路小旁路或大旁路,配电动闸阀。配电动闸阀。 每个加热器的每个加热器的排气排气是由单独的内置的节流孔控制，各自向处理是由单独的内置的节流孔控制，各自向处理 非凝结气体的设备排气（例如：高压加热器向除氧器、低压加非凝结气体的设备排气（例如：高压加热器向除氧器、低压加 热器向凝汽器）热器向凝汽器） 58 第五节 回热系统 1.面式加热器 实际系统疏水方式的选择实际系统疏水方式的选择 技术经济比较：对热经济性影响约为技术经济比较：对热经济

41、性影响约为 0.5%0.15% 1）疏水逐级自流方式：简单、可靠、）疏水逐级自流方式：简单、可靠、 费用少费用少 应用：高压加热器、低压加热器应用：高压加热器、低压加热器 2）疏水泵方式）疏水泵方式 ：系统复杂，投资大：系统复杂，投资大 应用：大、中型机组的最后一、二级应用：大、中型机组的最后一、二级 低压加热器低压加热器 N600MW机组：全疏水逐级自流机组：全疏水逐级自流 热经济性比较？热经济性比较？ 59 第五节 回热系统 2.低加组 低压加热器共：四台，按主凝结水流向编号为低压加热器共：四台，按主凝结水流向编号为8、7、6、5。 8号、号、7号为号为合体低压加热器合体低压加热器，它们组

42、装在同一壳体内共用一个，它们组装在同一壳体内共用一个 分割的水室，焊装在凝汽器的喉部。分割的水室，焊装在凝汽器的喉部。 二段式结构，只有凝结段和疏水冷却段二段式结构，只有凝结段和疏水冷却段 均为疏水自流均为疏水自流 60 第五节 回热系统 3.高加组 高压加热器：水来自给水泵出口，因此水侧管道压力很高，故高压加热器：水来自给水泵出口，因此水侧管道压力很高，故 称之为称之为“高压高压”加热器加热器。 高压加热器在结构、系统、保护装置等方面比低压加热器都有高压加热器在结构、系统、保护装置等方面比低压加热器都有 更高的要求。更高的要求。 三段式结构三段式结构，蒸汽冷却段、凝结段和疏水冷却段，蒸汽冷却

43、段、凝结段和疏水冷却段 均为疏水自流均为疏水自流 61 62 第五节 回热系统 4.无头除氧器 凝结水和补充水组成的锅炉给水中也溶有一定数量的气体凝结水和补充水组成的锅炉给水中也溶有一定数量的气体 除氧器：利用回热抽汽来加热除去锅炉给水中溶解气体的除氧器：利用回热抽汽来加热除去锅炉给水中溶解气体的混合混合 式加热器式加热器。 作用：作用：除去氧气等气体，回热一级，汇集各项汽水，水泵安全除去氧气等气体，回热一级，汇集各项汽水，水泵安全 物理除氧也称为物理除氧也称为热力除氧热力除氧，电厂中广泛采用。，电厂中广泛采用。 63 第五节 回热系统 4.无头除氧器 除氧过程分两次进行除氧过程分两次进行 初

44、步除氧初步除氧:主凝结水通过主凝结水通过喷水装置喷水装置, 形成形成水膜状水膜状。 喷水量喷水量喷嘴中的压力与除氧器蒸汽空间喷嘴中的压力与除氧器蒸汽空间 的压差作用使的压差作用使碟片碟片张开，碟片周围的张开，碟片周围的齿形齿形 设计，保证水膜交错，以获得最佳的水膜设计，保证水膜交错，以获得最佳的水膜 效果。较充分混合和换热效果。较充分混合和换热,不凝结气体由排不凝结气体由排 气口逸出气口逸出 深度除氧深度除氧：用蒸汽喷射设备引往：用蒸汽喷射设备引往贮水空间贮水空间 搅动搅动水饱和状态水饱和状态;隔板隔板延长给水流动延长给水流动 时间时间,不凝结气体能充分逸出不凝结气体能充分逸出 64 65 第

45、四章 真空抽气系统 第一节 真空泵 我厂的水环式真空泵有三台，两运一备我厂的水环式真空泵有三台，两运一备 真空泵工作原理：壳体内部形成一个圆真空泵工作原理：壳体内部形成一个圆 柱体空间，叶轮偏心安装。壳体两端面柱体空间，叶轮偏心安装。壳体两端面 的半径处，开有吸气口和排气口，轴向的半径处，开有吸气口和排气口，轴向 吸气和排气。壳体内充有适量工作水吸气和排气。壳体内充有适量工作水/密密 封水，转子在泵体内旋转，水被甩向壳封水，转子在泵体内旋转，水被甩向壳 体圆柱表面而形成一个运动着的圆环体圆柱表面而形成一个运动着的圆环-水水 环。环。转子每转一周，转子上两个相邻叶转子每转一周，转子上两个相邻叶

46、片与水环间所形成的空间均会形成由小片与水环间所形成的空间均会形成由小 到大（由到大（由A点到点到B点、点、吸人气体吸人气体）、又由）、又由 大到小（由大到小（由C点到点到A点、点、排气排气）的周期性）的周期性 变化。变化。 气体排出时会带出部分工作水气体排出时会带出部分工作水- -必须连续向泵内补水必须连续向泵内补水 1-水环；2-吸气口；3-排 气口；4-泵体；5-叶轮 66 第四章 真空抽气系统 第二节 真空泵运行 影响真空泵影响真空泵的因素的因素 1、当泵的实际转速大于泵的额定转速时，实际抽吸能力提高。、当泵的实际转速大于泵的额定转速时，实际抽吸能力提高。 但真空泵耗功更快但真空泵耗功更

47、快 凝汽器的真空保持在最佳真空度。凝汽器的真空保持在最佳真空度。 2、实际工作水温降低时，泵的实际抽吸能力提高。、实际工作水温降低时，泵的实际抽吸能力提高。 凝结水过冷凝结水过冷的危害、原因及预防措施的危害、原因及预防措施 1、危害：、危害： 1）冷却水额外带走热量所产生的冷源损失大，要将凝结水加热）冷却水额外带走热量所产生的冷源损失大，要将凝结水加热 到原来的温度就要多耗燃料。一般凝结水的过冷度每增加到原来的温度就要多耗燃料。一般凝结水的过冷度每增加1， 燃料消耗量就增加燃料消耗量就增加0.1%-0.15%。 2）凝结水溶解氧增加，使管道、低加等受到腐蚀。）凝结水溶解氧增加，使管道、低加等受到腐蚀。 2、主要原因及预防措施：、主要原因及预防措施： 1）凝汽器水位过高。）凝汽器水位过高。 2）凝汽器内积存空气。）凝汽器内积存空气。 3）凝汽器管束布置不合理。）凝汽器管束布置不合理。 67 第五章 凝结水系统及设备 第一节 系统 凝结水系统的主要凝结水系统的主要作用作用：将凝结水从凝汽器热水井中抽出，经过：将凝结水从凝汽器热水井中抽出，经过 凝结水泵升压凝结水泵升压输送输送到除氧器。在输送过程中，对凝结水进行到除氧器。在输送过程中，对凝结水进行水质水质 净化、除氧、加热净化、除氧、加热。同时向有关