汽轮机复习提纲

1、1.汽轮机复习提纲汽轮机的定义、产品型号的表示方法定义：是以水蒸汽为工质，将热能转换成机械能的高速旋转式原动机。产品型号：型号由三段组成：X xx-xxx / XXX / xxx-x （第一段）（第 二段）（第三段）第一段表示型式及额定功率（MW）,第二段表示蒸汽参数，第三段表示设计变型序号。例N100-90/535型表示凝汽式100MW汽轮机，新汽压力为8.82MPa,新汽温度为535C.汽轮机级的定义、工作原理、分类级的定义：汽轮机中由一列静叶栅和一列动叶栅组成的将蒸汽热能转 换成机械能的基本工作单元。工作原理：具有一定压力、温度的蒸汽，进入汽轮机，流过喷嘴并在 喷嘴内膨胀获得很高的速度。

2、高速流动的蒸汽流经汽轮机转 子上的动叶片做功，当动叶片为反动式时，蒸汽在动叶中发 生膨胀产生的反动力亦使动叶片做功，动叶带动汽轮机转 子，按一定的速度均匀转动。这就是汽轮机最基本的工作原 理。汽轮机的分类：汽轮机按热力过程可分为：凝汽式汽轮机（代号为N）。一次调整抽汽式汽轮机（代号为C）。二次调整抽汽式汽轮机（代号为C、C）。背压式汽轮机（代号为B）。按工作原理可分为：冲动式汽轮机。反动式汽轮机。冲动反动联合式汽轮机。按蒸汽流动方向可分为：轴流式汽轮机。辐流式汽轮机。级的反动度以及级的热力过程线级的反动度：蒸汽在动叶栅中膨胀时的理想焓降和蒸汽在整个级中膨胀时的滞止理想焓降之比。级的热力过程线:

3、图1-10蒸H在吱曾中 膨既的热方过程线?| 图1-10蒸H在吱曾中 膨既的热方过程线?| 1 -19蒸汽在动叶据中的热力过程蒸汽在喷管斜切部分流动的条件及结果 条件：（1）喷管压力比大于等于临界压力比时，喷管出口速度小于等于 临界速度，汽流只在喷管减缩部分膨胀，在斜切部分不膨胀。结果：汽流流出喷管出口方向与动叶运动方向成一角度。(2)喷管压比小于临界压比时，背压小于临界压力。结果：汽流在斜切部分膨胀时将使汽流出口速度大于音速，同时汽流 的方向也将发生偏转。5轮周功率、轮周效率、级的相对内效率定义轮周功率：单位时间内圆周力在动叶片上所做的功称为轮周功率，它 等于圆周力与圆周速度的乘积轮周效率：

4、1kg蒸汽在轮周上所作的轮周功与整个级所消耗的蒸汽理想 能量之比级的相对内效率：级的有效焓降和级的理想能量之比最佳速度比定义及其与轮周效率的关系、各级做功能力比较最佳速度比：轮周效率最大时的速度比称为最佳速度比最佳速比与轮周效率的关系：7、级内损失的组成多级汽轮机的重热现象级内损失的组成：喷嘴损失、动叶损失、扇形损失、叶轮摩擦损失、部分进汽损失、漏汽损失、湿气损失、余速损失。重热现象：在多级汽轮机中，前面各级所损失的能量可以部分在以后各级中被利用的现象8、汽轮机的损失及其装置的效率和热经济指标多级的汽轮机的损失：分为两大类，一类不直接影响蒸汽状态的损失， 称为外部损失。另一类是直接影响蒸汽状态

5、的损失，称为内部损失。外部损失：机械损失和外部漏气损失内部损失：1、进汽机构的节流损失2、排气管中的压力损失 3、中间再热管道的压力损失汽轮机及其装置的效率：（一）相对效率：当分析汽轮机发电机组的 经济性时，将汽轮发电机组作为研究对象，则输入汽轮发电机组的总 能量为汽轮机的理想焓降，以此而得到的一组效率称为相对效率。1、汽轮机组的相对内效率2、1、汽轮机组的相对内效率2、机组相对有效效率顷的相对电效率、汽轮发电机组的相对电效率%* =号=号号：=77片刀,=叩么（二）绝对效率汽轮机的热经济指标：1、汽耗率d：汽轮机组每发1kwh的电能所d_D_ 360。消耗的蒸汽量2、热耗率q：发电机组每发1

6、kwh的电所耗。=曲* =拜1=360。的热能多级汽轮机轴向推力产生原因、主要影响因素、组成以及它的平衡 方法轴向推力：蒸汽在轴流式多级汽轮机的通流部分膨胀时，除了对转子 作用一个轮周力对外做功外，还作用一个使转子有高压端向低压端移 动的轴向力，这个力称为轴向推力。原因：纯冲动式汽轮机动叶片内蒸汽没有压力降，但由于隔板汽封的 漏汽，使叶轮前后产生一定的压差，且一般的汽轮机中，每一级动叶 片蒸汽流过时都有大小不等的压降，在动叶片前后产生压差。叶轮和 叶片前后的压差及轴上凸肩处的压差使汽轮机产生由高压侧向低压 侧、与汽流方向一致的轴向推力。主要影响因素：1.新蒸汽温度降低2.水冲击3.负荷突增甩负

7、荷5.叶片结垢汽轮机的轴向推力组成：（1）作用在动叶片上的轴向推力（2）作用在叶轮面上的轴向推力（3）作用在轮毂上或转子凸肩上的轴向推力平衡方法： 设平衡活塞 采用具有平衡孔的叶轮 采用相反流动的布置采用推力轴承级（组）的流量与级（组）前后压力的关系（1）在变工况时，如果机组最后一级处于临界状态则流量与机组中所 有各级的级前压力成正比。（2）未达到临界状态时，流量与级前后的压力的平方差的平方根成正 比。变工况时各级焓降和反动度的变化汽轮机调节级、末级的危险工 况调节级的危险工况：第一调节阀刚全开时的运行工况。末级的危险工况：在机组最大负荷时的运行工况。汽轮机调节方式的分类，节流调节和喷管调节的

8、区别汽轮机调节方式的分类：结构上：分为节流调节和喷管调节运行方式上：定压调节和滑压调节汽轮机本体结构组成、高中低压缸的支承方式汽轮机本体结构组成：转动部分：称为转子，主要有动叶片、主轴 和叶轮（反动式汽轮机为转鼓）、联轴器等。静止部分： 称为静子，主要有汽缸、隔板、轴承和汽封等。控制部 分：由调节系统、保护装置和油系统等组成高中压缸的支承方式：汽轮机的高中压缸一般通过水平法兰两端伸出 的猫爪（亦称搭爪）支承在轴承座上。它又分为上缸猫爪支承 和下缸猫爪支承两种方式。低压缸的支承方式：通常利用下缸伸出的搭脚直接支撑在台板上，称 为台板支承。转子临界转速的定义以及影响因素，机组振动的衡量标准临界转速

9、：汽轮发电机组启停机过程中，当转速达到某些数值时，机 组发生强烈振动，而越过这些转速后，振动便减弱。这些机 组发生强烈振动时的转速称为转子的临界转速。临界转速的影响因素：抗弯刚度、质量、跨度刚度大、质量轻、跨度小的转子临界转速高；反之临界 转速低汽缸的作用、双层缸结构的优缺点、双层缸应用；高中压合缸的优 缺点、应用汽缸的作用：将进入汽轮机的蒸汽与大气隔开，形成蒸汽能量转换的 封闭气室；汽缸内装着隔板和隔板套、汽封部件，外部与进汽、排汽 及抽汽都能管道相连，因此还起着支承定位的作用。双层缸结构的优缺点：优点：汽缸两端分别是高、中压排汽，压力温度较低，因此漏气量 较小，轴承受高温影响也较小高温部分

10、集中在气缸的中 部，加上采用了双层缸结构，汽缸温度分布较均匀，热应力较 小 高中压转子间少了一个支持轴承，减少了轴承个数， 还使机组的长度缩短。缺点：管道布置困难，胀差不易控制。双层缸应用：国产引进型300MW、600MW高中压合缸的优缺点：优点：1、汽缸两端分别是高中压排汽，压力温 度较低，因此漏气量较小，轴承受高温影响也较小2、高温部分集中在汽缸中部，加上应用双层缸结构，汽缸温度分布较均匀，热应力较小3、减少一个支持轴承，缩短机组长度缺点：胀差不易控制高中压合缸的应用：300MW及300MW以下的机组滑销系统的作用和组成滑销系统的作用：允许机组进行自由膨胀保证气缸和转子中心一致保证机组牢固

11、的固定在基础上滑销系统的组成：通常由横销、纵销、立销等组成汽封分类和作用，盘车装置的作用汽封的分类：根据装设部位不同汽封可分为轴端汽封、隔板汽封和通流部分汽封汽封的作用：为了减少漏气损失，在汽轮机的相应部分设置了汽封。盘车装置的作用：（1）启动前停机后盘车防止转子弯曲（2）启动前盘动转子检查是否具备启动条件汽轮机轴承的分类、工作原理，什么叫轴承的油膜振荡？轴承油膜振荡的危害，防止和消除油膜振荡的方法汽轮机轴承的分类：推力轴承：承受转子上未平衡的轴向推力，并确定转子的轴向位置，以保证动静部分正确的轴向间隙。支持轴承：承担转子的重量及转子不平衡质量产生的离心力，并确定转子的径向位置，保证转子中心与

12、气缸中心一致，以保证动静部分的径向间隙。 汽轮机轴承的工作原理：随着汽机冲转转子转速慢慢起来，由于润滑 油的粘性在轴颈的带动下越来越多的油进入轴颈与轴瓦形成的油契 中，油压渐渐升起，转子随之慢慢抬起，到了一定的转速轴颈下就形 成了稳定的油膜，以上就是滑动轴承的工作原理。整个过程可分为 干摩擦，半干摩擦，半液摩擦，全液摩擦。轴承的油膜振荡：滑动轴承工作时，轴颈支承在油膜上高速旋转，在 一定条件下，油膜反过来激励轴颈，使轴颈产生强烈振动这 种现象即为油膜振荡。轴承油膜振荡的危害：（1）发生油膜振荡时轴颈振幅很大，会引起轴 承油膜破裂、轴颈与轴瓦碰撞甚至损坏。（2）因其振动频率刚好等于转子的第一临界

13、转速，成为转 子的共振激发力，使转子发生共振，可能导致轴承损坏。防止和消除油膜振荡的方法：1、增加轴承比压2、降低润滑油黏度3、调整轴承间隙凝汽设备的组成、作用，过冷度、传热端差、最佳真空的定义凝汽设备的组成、作用：一般由凝汽器、凝结水泵、抽气器、循环水 泵以及它们之间的连接管道和附件。凝汽设备的作用：在热力循环中起着冷源的作用。过冷度：凝结水的温度比凝汽器喉部压力下的饱和温度低的数值 传热端差：循环水出口温度与凝汽器饱和水温度的差值。最佳真空：增加冷却水量，使汽轮发电机组输出功率的增加量与循环水泵耗功的增加量之差达到最大时，凝汽器达到了最佳真空凝汽器内压力的影响因素引起凝汽器真空缓慢下降的原

14、因有：冷却水量减少；冷却水管结 垢或脏污；冷却水温升高；凝汽器的真空系统漏入空气;抽气器效率 下降；部分冷却水管被堵。I4调速系统 I投入转速II4调速系统 I投入转速I图4-11同步器的工作范围tl允许的高频率:额定频率1允许的低频率汽轮机调节的任务及时调整汽轮机的功率，使它能满足外界 负荷变化的需要，同时保证转速在允许的范围内。液压调节系统的的静态特性曲线的合理形状 并 分 析 其 原 因调节系统的四方图（一）静态特性曲线及四方图 轴理调节系统的四方图稳定工 况下，汽 轮机功率 和转速之 间的关系, 称为调节 系统的眷 态特性。原因：甩全负荷时动态特性曲线、动态特性指标、影响动态特性的主要因甩全负荷时动态特性曲线：动态特性指标：1、稳定性 2、超调量 3、快速性影响动态特性的主要因素：1、转子飞升时间常数2、中间容积时间常数3、 转速变动率4、油动机时间常数 5、迟缓率速度变动率和迟缓率定义、大小范围及应用机组速度变动率:汽轮机空负荷时所对应的最大转速和额定负荷时所对应 的最小转速之差，与汽轮机额定转速之比。范围：3%4%主要承担尖峰负荷，一般是一些效率较低负荷变动适 应性较强的中小型机组。4%6%功率大、效率高的大基本 负荷机组。迟缓率：在同一功率下，转速上升过程与转速下降过程的特性曲线之 间的转速差和额