汽轮机设备及系统2

1、一、汽轮机的参数：汽轮机的参数主要有汽轮机的容量和蒸汽的参数汽轮机的容量是指汽轮机的发电能力，也称功率汽轮机的参数也指汽轮机进口的蒸汽压力和蒸汽温度第三章第三章 汽轮机设备汽轮机设备 （一）按热力特性分类（一）按热力特性分类背压式汽轮机：背压式汽轮机：排汽压力高于大气压。排汽压力高于大气压。 调节抽汽式汽轮机：调节抽汽式汽轮机：部分蒸汽抽出部分蒸汽抽出并经压力调整后对外供热；其余做完功后排并经压力调整后对外供热；其余做完功后排凝汽器。凝汽器。纯凝汽式纯凝汽式有回热抽汽的凝汽式有回热抽汽的凝汽式（简称凝汽式）（简称凝汽式）汽汽轮轮机机凝汽式汽轮机凝汽式汽轮机中间再热式汽轮机：中间再热式汽轮机：新

2、蒸汽新蒸汽高压缸高压缸再热器再热器中压缸中压缸低压缸低压缸 凝汽器。凝汽器。供热式汽轮机供热式汽轮机（二）按工作原理分类（二）按工作原理分类汽汽轮轮机机冲动式汽轮机：冲动式汽轮机：按冲动作用原理（蒸汽在喷嘴中膨胀，按冲动作用原理（蒸汽在喷嘴中膨胀，在动叶中不膨胀）工作。在动叶中不膨胀）工作。冲动反动联合式汽轮机：冲动反动联合式汽轮机：冲动级冲动级+反动级组合反动级组合反动式汽轮机：反动式汽轮机：按反动作用原理（蒸汽在喷嘴和动叶中按反动作用原理（蒸汽在喷嘴和动叶中均膨胀）工作。均膨胀）工作。（三）按新蒸汽压力分类1.低压汽轮机：小于1.18-1.47MPa。2.中压汽轮机：1.96-3.92MP

3、a.3.高压汽轮机：5.88-9.8MPa.4.超高压汽轮机：11.78-13.73MPa.5.亚临界压力汽轮机：15.69-17.65MPa.6.超临界压力汽轮机：大于22.13MPa.7.超超临界压力汽轮机：新蒸汽压力大于32MPa.1.产品型号：2.汽轮机型号的汉语拼音代号：N凝汽式；B背压式；C一次调节抽汽式；CC二次调节抽汽式；CB抽汽背压式。3.机组型号例子：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汽轮机类型汽轮机类型 额定功率额定功率-蒸汽参数蒸汽参数

4、-设计序数设计序数四.汽轮机的工作原理1.工质（蒸汽）在汽轮机中的能量转换：2.蒸汽在汽轮机中，能量转换包括2个阶段：第一阶段：第二阶段：3.定义：级-一列喷嘴和一列动叶栅组成了从热能转换成机械能的基本单元。热能热能汽轮机汽轮机机械能机械能热能热能喷嘴（静叶）喷嘴（静叶）动能动能动能动能动叶动叶机械能机械能650MW汽轮机1.冲动作用原理：由力学可知，当运动物体A碰到静止或运动速度较低的物体B时，A会受到阻碍而改变其速度，同时给阻碍它的B一个作用力，这个作用力称为冲动力。2.冲动式汽轮机的工作原理：蒸汽在喷嘴中发生膨胀，压力降低，速度增加，热能转变为动能。高速汽流流经动叶片时，由于汽流方向改变

5、，产生了对叶片的冲动力，推动叶轮旋转作功.轴轴叶轮叶轮动叶片动叶片喷嘴喷嘴二、反动式汽轮机1.反动力：由牛顿第三定律可知，当物体A对物体B施加作用力时，A物体就必然要受到与其作用力大小相等、方向相反的的反作用力,这个反作用力称为反动力。例如:火箭就是利用燃料燃烧时所产生的大量高压气体从尾部高速喷出，对火箭产生的反作用力使其高速飞行的.2.反动式汽轮机工作原理 在反动式汽轮机中，蒸汽不但在喷嘴（静叶栅）中产生膨胀，压力由p0降至p1，速度由c0增至c1，高速汽流对动叶产生一个冲动力；而且在动叶栅中也膨胀，压力由p1降至p2，速度由w1增至w2，汽流必然对动叶产生一个由于加速而引起的反动力，使转子

6、在蒸汽冲动力和反动力的共同作用下旋转作功。喷嘴喷嘴（静叶）（静叶）动叶动叶汽汽轮轮机机设设备备汽轮机本体汽轮机本体汽轮机辅助设备汽轮机辅助设备静子静子转子转子汽缸、隔板、汽缸、隔板、汽封、轴承汽封、轴承动叶片、主轴、动叶片、主轴、叶轮（转鼓）、叶轮（转鼓）、联轴器、盘车装置联轴器、盘车装置凝汽器凝汽器加热器加热器除氧器除氧器抽气器（真空泵）抽气器（真空泵）一、汽轮机静子（一）汽缸：是汽轮机的外壳。1.作用：将汽轮机的通流部分与大气隔开，将蒸汽包容在汽缸中膨胀做功，完成其能量转换。2.结构特点：圆筒形或圆锥形；采用水平对分式，即分为上、下汽缸，其垂直结合面用法兰螺栓连接。3.根据功率不同，汽轮机

7、有单缸、多缸结构。单缸结构：用于功率100MW以下汽轮机。双缸结构（1高、1低压缸）：如功率100MW、125MW汽轮机。三缸结构（高、中、低压缸）：如200MW汽轮机。四缸结构（1高、1中、2低）：如300MW、600MW汽轮机。4.根据蒸汽参数不同，汽轮机有单层缸、多层缸结构。 超高压参数以上汽轮机高压缸、中压缸采用双层汽缸低压缸用双层或三层汽缸（排汽室仍用单层结构）。排汽室：汽轮机末级动叶排出的蒸汽导入凝汽器的部分。（二）隔板1.作用：固定喷嘴，并将整个汽缸内部空间分隔成若干个汽室。喷嘴喷嘴隔板体隔板体2.喷嘴（静叶栅）：用一定形状的金属叶片，固定在静子上，围隔成流通通道，使蒸汽在经过这

8、些通道时，发生膨胀加速，将热能转换成动能。由隔板固定的喷嘴与动叶相间布置。隔板套隔板套把相邻几级隔板装入隔板套中，再固定在汽缸上。把隔板固定在汽缸上（三）汽封1.作用：减小动、静部分间隙的漏汽。2.分类：轴封、隔板汽封、通流部分汽封。（1）轴封（轴端汽封）：转子穿出汽缸两端处的汽封。高压轴封：防止蒸汽漏出汽缸；低压轴封：防止空气漏入汽缸。轴端汽封轴端汽封转子上的转子上的汽封槽汽封槽轴封上的轴封上的汽封体汽封体为了完全阻止漏汽（气），采用轴封系统，将蒸汽引入汽封中，阻断泄漏通道。隔板汽封：隔板内圆与转子之间的汽封。阻止蒸汽绕过喷嘴流到隔板后。通流部分汽封（叶顶、叶根汽封）：阻止动叶顶、叶根处漏汽

9、。喷嘴喷嘴隔板体隔板体（四）轴承类型：支持轴承、推力轴承。1.支持轴承工作原理：（1）作用：支撑转子重力+转动引起的附加加力，并确定转子的径向位置，保证动、静部分的径向间隙。（2）工作原理：u转子静止时，轴颈处在轴瓦底部，轴颈与轴瓦之间自然形成油楔。u如果向轴承供油，当轴颈旋转时，油随之转动，油从宽口带向窄口，出油量小于进油量，在油楔内形成油膜，油膜压力升高，并油压足以克服轴的重量时，将轴颈抬起。轴颈被抬起，间隙增大，油压有所降低，轴颈下落一些，经反复调整，轴颈稳定在一定的位置上旋转。静止静止油膜油膜转动转动（3）结构组成：轴瓦、轴承体等。轴颈轴颈轴瓦轴瓦轴承体轴承体油封环油封环轴承轴承轴承箱

10、外形进油孔进油孔2.推力轴承（1）作用：承受转子的轴向推力，并确定转子的轴向位置，保证动、静部分的轴向间隙。 叶片的工叶片的工作部分作部分高中压叶片由高中压叶片由围带固定成组围带固定成组将叶片固定在将叶片固定在叶轮上叶轮上叶型2.按叶型形状，可分为直叶片、扭叶片。扭叶片扭叶片直叶片直叶片直叶片：加工方便，制造成本较低，有利于在部分级实现叶型通用等优点。但是气动性能差，主要用于短叶片。 扭叶片：具有良好的气动特性及强度，但制造工艺复杂，主要用于长叶片。 围带围带动叶片的叶型动叶片的叶型围带围带高、中压转子用短叶片，由围带连成叶片组高、中压转子用短叶片，由围带连成叶片组围带的作用：减小叶片工作的弯

11、应力；围带的作用：减小叶片工作的弯应力；增加叶片刚性，调整叶片的自振频率，避开共振；增加叶片刚性，调整叶片的自振频率，避开共振；使叶片顶部封闭，避免蒸汽从汽道顶部泄漏减小使叶片顶部封闭，避免蒸汽从汽道顶部泄漏减小漏汽损失。漏汽损失。叶轮叶轮转轴转轴动叶片动叶片2.2.轮缘轮缘轮面轮面轮面：将轮缘和轮毂或主轴连成一体。轮面：将轮缘和轮毂或主轴连成一体。轮面上通常开有平衡孔（奇数、均匀分布）。轮面上通常开有平衡孔（奇数、均匀分布）。轮缘：固定动叶片的叶根。轮缘：固定动叶片的叶根。轮毂：减小叶轮内孔应力的加厚部分。轮毂：减小叶轮内孔应力的加厚部分。叶轮上的叶轮上的叶根槽叶根槽1.作用：连接汽轮机的各

12、转子及发电机转子，并传递转子上的扭矩。轴轴1对轮对轮1轴轴2对轮对轮2特点：连接刚性高，传递扭矩大；但传递振动和轴向位移，对转子找中心要求很高。波形套筒波形套筒特点：因波形套筒具有一定的弹性，可吸收部分振动，允许两个转子的中心有少许偏差。广泛应用于汽轮机转子与发电机转子之间的连接。 (四)、盘车装置u盘车是在汽轮机不进汽时使转子保持转动的装置，其作用是在汽轮机启动前或停机后，让转子以一定的速度连续转动起来，以保证转子均匀受热或冷却，从而避免转子产生热弯曲。第三节 汽轮机的辅助设备 （一）凝气系统 1 1、凝汽器、凝汽器 2、抽气器（二）回热加热系统（二）回热加热系统回热加热是指利用汽轮机各级抽汽，在逐级给加热器中将给水加热到一个合适的温度，目的是为了减少进入凝汽器的蒸汽量，以减少热量损失，提高效率。根据承受水的压力不同，分为高压加热器、低压加热器、除氧器。 1、高