汽轮机原理-7-1大型火电汽轮机课件

汽轮机原理

PrincipleofSteamTurbine主讲老师：密腾阁适用专业：能源与动力工程专业汽轮机原理

PrincipleofSteamTurb2大型汽轮机超临界汽轮机超超临界汽轮机工业汽轮机600MW300MW船舶动力流程工业第七章大型汽轮机及特种汽轮机2大型汽轮机超临界汽轮机超超临界汽轮机工业汽轮机600MW33水的临界点：压力22.7MPa、温度374.15℃。T-s图，从水的定压加热过程得到，当压力不断增加时，其等温加热过程逐渐变短，汽化潜热减小。当压力增加至22.7MPa，相应的饱和水温度为374.15℃，便不再有等温变化过程，当汽轮机主蒸汽的进汽压力大于22.7MPa时，称为超临界机组。

第二节超临界汽轮机在临界状态附近，水和汽的状态难于分辨。另一种理解是：当温度高于374.15℃时，用加压的办法是不可能使蒸汽变成水的。3水的临界点：压力22.7MPa、温度374.15℃。第二节4第二节超临界汽轮机4一特点热效率高。蒸汽体积流量降低。承压件壁厚增大。蒸汽参数与机组效率的关系4第二节超临界汽轮机4一特点蒸汽参数与机组效率的关系二与亚临界机组的主要区别初压高约1.45倍：汽缸、汽门壁厚增加约1.2倍，高压缸隔板压差大、隔板厚。高压级比容小约0.65倍，高压缸高压段叶片短。具有单相蒸发过程的特点，只能配直流炉。第二节超临界汽轮机5二与亚临界机组的主要区别初压高约1.45倍：汽缸、汽门壁三与亚临界机组的相同点外形尺寸相当、级数相当。低压缸通用。中压缸略有不同。除与压力升高相联的辅机之外，其余辅机相同。第二节超临界汽轮机6三与亚临界机组的相同点外形尺寸相当、级数相当。第二节超四超临界机组带来的问题材料问题：一般当温度超过580℃时，要用奥氏体耐热钢，不但材料贵，关键是其线膨胀系数与一般珠光体耐热钢差别很大，引起很多结构、强度和运行方面的问题。调节级：

700MW以上的超临界机组均采用双流结构，汽道应力可降低一半以上。但叶片数目增加一倍，造价高，结构复杂，轴向长度增加。螺栓、法兰紧固件强度、温度、蠕变性能。第二节超临界汽轮机7四超临界机组带来的问题材料问题：一般当温度超过580℃时高、中压汽缸

1、引起汽缸喷嘴室、主汽阀、进汽管等耐压部件壁厚增厚约1.2倍，而尺寸又减小，因此要解决好耐压件壁厚增加与热应力的矛盾。

2、由于高压级间和轴封压差增大，引起汽封结构、长度和隔板扰度的问题。应采用宽静叶分流式叶栅、厚围带和良好的焊接工艺。第二节超临界汽轮机8四超临界机组带来的问题高、中压汽缸第二节超临界汽轮机8四超临界机组带来的问中压转子蒸汽冷却系统(再热汽温566℃)1、日本几家制造厂普遍采取的技术，由高压缸排气引入冷却蒸汽冷却中压转子的高温部分。

2、经试验，有冷却蒸汽时，中压转子表面的温度降为420℃左右，而没有冷却时，为550℃。第二节超临界汽轮机9四超临界机组带来的问题中压转子蒸汽冷却系统(再热汽温566℃)第二节超临界汽轮固体颗粒的侵蚀SPE(SolidParticleErosion)最要发生在主蒸汽旁路门、高压第一级喷嘴、再热第一级。原因是锅炉过热、再热器管壁Fe2O3和Fe3O4

剥离形成的微粒进入汽轮机。对超临界机高压调节级喷嘴最严重，运行1~2年后就必须焊接、修补。

第二节超临界汽轮机10六超临界机组带来的问题GE公司从20世纪80年代开始寻找有效解决SPE的方法，认为对于高压调节级，采用新型喷嘴（倾斜喷嘴）形状和防侵蚀涂层（表面硼化处理）结合的设计，可使喷嘴的使用寿命达到传统设计的3倍；固体颗粒的侵蚀SPE(SolidParticleEros蒸汽激振由于高压缸进汽密度增大，流速提高，蒸汽作用在高压转子上的切向力对动静间隙、密封结构及转子与汽缸对中的灵敏度提高，增大作用在高压转子的激振力。第二节超临界汽轮机11六超临界机组带来的问题蒸汽激振第二节超临界汽轮机11六超临界机组带来的问题12二超临界和超超临界机压力汽轮机主要技术特点高性能材料冷却技术高压部件设计汽流激振力预防末级优化设计第二节超临界汽轮机1212二超临界和超超临界机压力汽轮机主要技术特点高性能材料汽轮机原理

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PrincipleofSteamTurb14大型汽轮机超临界汽轮机超超临界汽轮机工业汽轮机600MW300MW船舶动力流程工业第七章大型汽轮机及特种汽轮机2大型汽轮机超临界汽轮机超超临界汽轮机工业汽轮机600MW315水的临界点：压力22.7MPa、温度374.15℃。T-s图，从水的定压加热过程得到，当压力不断增加时，其等温加热过程逐渐变短，汽化潜热减小。当压力增加至22.7MPa，相应的饱和水温度为374.15℃，便不再有等温变化过程，当汽轮机主蒸汽的进汽压力大于22.7MPa时，称为超临界机组。

第二节超临界汽轮机在临界状态附近，水和汽的状态难于分辨。另一种理解是：当温度高于374.15℃时，用加压的办法是不可能使蒸汽变成水的。3水的临界点：压力22.7MPa、温度374.15℃。第二节16第二节超临界汽轮机16一特点热效率高。蒸汽体积流量降低。承压件壁厚增大。蒸汽参数与机组效率的关系4第二节超临界汽轮机4一特点蒸汽参数与机组效率的关系二与亚临界机组的主要区别初压高约1.45倍：汽缸、汽门壁厚增加约1.2倍，高压缸隔板压差大、隔板厚。高压级比容小约0.65倍，高压缸高压段叶片短。具有单相蒸发过程的特点，只能配直流炉。第二节超临界汽轮机17二与亚临界机组的主要区别初压高约1.45倍：汽缸、汽门壁三与亚临界机组的相同点外形尺寸相当、级数相当。低压缸通用。中压缸略有不同。除与压力升高相联的辅机之外，其余辅机相同。第二节超临界汽轮机18三与亚临界机组的相同点外形尺寸相当、级数相当。第二节超四超临界机组带来的问题材料问题：一般当温度超过580℃时，要用奥氏体耐热钢，不但材料贵，关键是其线膨胀系数与一般珠光体耐热钢差别很大，引起很多结构、强度和运行方面的问题。调节级：

700MW以上的超临界机组均采用双流结构，汽道应力可降低一半以上。但叶片数目增加一倍，造价高，结构复杂，轴向长度增加。螺栓、法兰紧固件强度、温度、蠕变性能。第二节超临界汽轮机19四超临界机组带来的问题材料问题：一般当温度超过580℃时高、中压汽缸

1、引起汽缸喷嘴室、主汽阀、进汽管等耐压部件壁厚增厚约1.2倍，而尺寸又减小，因此要解决好耐压件壁厚增加与热应力的矛盾。

2、由于高压级间和轴封压差增大，引起汽封结构、长度和隔板扰度的问题。应采用宽静叶分流式叶栅、厚围带和良好的焊接工艺。第二节超临界汽轮机20四超临界机组带来的问题高、中压汽缸第二节超临界汽轮机8四超临界机组带来的问中压转子蒸汽冷却系统(再热汽温566℃)1、日本几家制造厂普遍采取的技术，由高压缸排气引入冷却蒸汽冷却中压转子的高温部分。

2、经试验，有冷却蒸汽时，中压转子表面的温度降为420℃左右，而没有冷却时，为550℃。第二节超临界汽轮机21四超临界机组带来的问题中压转子蒸汽冷却系统(再热汽温566℃)第二节超临界汽轮固体颗粒的侵蚀SPE(SolidParticleErosion)最要发生在主蒸汽旁路门、高压第一级喷嘴、再热第一级。原因是锅炉过热、再热器管壁Fe2O3和Fe3O4

剥离形成的微粒进入汽轮机。对超临界机高压调节级喷嘴最严重，运行1~2年后就必须焊接、修补。

第二节超临界汽轮机22六超临界机组带来的问题GE公司从20世纪80年代开始寻找有效解决SPE的方法，认为对于高压调节级，采用新型喷嘴（倾斜喷嘴）形状和防侵蚀涂层（表面硼化处理）结合的设计，可使喷嘴的使用寿命达到传统设计的3倍；固体颗粒的侵蚀SPE(SolidParticleEros蒸汽激振由于高压缸进汽密度增大，流速提高，蒸汽作用在高压转子上的切向力对动静间隙、