《汽轮机基本知识》课件

汽轮机基本知识汽轮机概述汽轮机是一种利用蒸汽膨胀做功的旋转式动力机械。蒸汽在汽轮机内膨胀做功，推动转子旋转，带动发电机发电。汽轮机广泛应用于发电厂、船舶、工业生产等领域。汽轮机的分类按汽轮机结构单缸汽轮机、多缸汽轮机、串联式汽轮机、并联式汽轮机等按汽轮机转速高速汽轮机、中速汽轮机、低速汽轮机按汽轮机用途发电汽轮机、机械传动汽轮机、联合循环汽轮机等汽轮机的工作原理1蒸汽膨胀高温高压蒸汽进入汽轮机2叶片旋转蒸汽推动叶片旋转3机械能转化叶片旋转带动发电机汽轮机是利用蒸汽膨胀做功的热力发动机，它将蒸汽的热能转化为机械能。工作原理是高温高压蒸汽进入汽轮机，推动叶片旋转，从而带动发电机发电。汽轮机的结构组成转子由汽轮盘和叶片组成，负责将蒸汽的能量转换为机械能。机壳保护转子，并引导蒸汽流动。轴承支撑转子，并减少摩擦。密封防止蒸汽泄漏，并保持转子的润滑。汽轮盘的结构及特点结构汽轮盘通常为圆盘形，由中心孔、轮缘和叶片安装孔组成，并与汽轮机转子相连接。特点高强度和耐高温重量轻且尺寸紧凑良好的平衡性耐腐蚀性能汽轮叶片的结构及特点1形状叶片通常为**气动形状**,优化气流流动,提高效率。2材料通常使用**耐高温、耐腐蚀的合金钢**,满足高压高温环境需求。3固定叶片通过**叶根固定在汽轮盘上**,承受巨大离心力。4冷却部分叶片采用**冷却结构**,降低工作温度,延长使用寿命。高压汽缸与低压汽缸的区别特征高压汽缸低压汽缸压力蒸汽压力较高蒸汽压力较低温度蒸汽温度较高蒸汽温度较低叶片叶片较短，强度较高叶片较长，强度较低体积体积较小体积较大冷凝器及其作用冷凝器是蒸汽动力循环中的重要组成部分，用于将从汽轮机排出的蒸汽冷凝成水。冷凝器通过将热量传递给冷却水，将蒸汽冷凝成水，从而降低了蒸汽压力，为汽轮机提供真空环境。冷凝器产生的冷凝水被送入给水泵，循环进入锅炉，参与下一轮蒸汽发生过程。给水加热装置蒸汽加热器使用蒸汽作为热源，将给水加热至所需的温度，提高锅炉的效率，减少燃料消耗。燃油加热器通过燃烧燃油产生的热量，将给水加热至所需的温度，适用于小型或移动式电站。电加热器利用电能加热给水，适用于小型或紧急情况下的供暖和热水供应。给水泵及其作用给水泵将凝汽器排出的凝结水提升到锅炉进水压力，为锅炉供水。给水泵将水送往锅炉，保证锅炉的水位和水量，满足锅炉蒸汽发生的需求。给水泵消耗一定的能量，将水提升到高压状态，为蒸汽发生提供能量。进汽阀门的作用及类型作用控制蒸汽进入汽轮机的流量，调节汽轮机的功率输出，并保护汽轮机免受过载和过热。类型节流阀：调节蒸汽流量，控制汽轮机功率安全阀：保护汽轮机免受过压止回阀：防止蒸汽倒流排汽阀门的作用及类型作用排汽阀门是汽轮机的重要部件之一，用于控制汽轮机排汽量，调节机组负荷和蒸汽压力。类型排汽阀门可分为手动阀门、自动阀门、气动阀门等，根据具体应用场合选择合适的类型。汽轮机的润滑系统重要性润滑系统对汽轮机至关重要，它能有效减少摩擦，降低磨损，延长汽轮机的使用寿命。主要功能润滑系统的主要功能是降低摩擦、散热、防腐蚀，并为汽轮机提供必要的密封。组成部分汽轮机润滑系统通常包含油箱、油泵、过滤器、冷却器、管道等，这些部件协同工作，确保润滑油的正常循环和使用。汽轮机的冷却系统冷却水循环冷却系统利用冷却水循环带走汽轮机运行过程中的热量，确保设备正常工作。冷却水塔冷却水塔通过蒸发和空气对流，降低冷却水的温度。冷却水泵冷却水泵将冷却水输送到汽轮机和冷却水塔之间。汽轮机的监测与保护系统温度监测监测汽轮机部件的温度，以确保安全运行，防止过热。压力监测监测汽轮机内部和外部的压力，防止超压或负压。振动监测监测汽轮机部件的振动，防止过度振动导致损坏。转速监测监测汽轮机的转速，确保安全运行，防止超速或降速。汽轮机的启动与停机预热启动前，需要对汽轮机进行充分预热，以确保设备温度均匀，避免热应力。升速慢慢增加蒸汽流量，逐步提高汽轮机转速，直到达到额定转速。并网当汽轮机达到额定转速后，即可与电网并联，开始发电。停机停机前，需要先减少蒸汽流量，降低汽轮机转速，最后切断蒸汽，使汽轮机停止运行。汽轮机的调速系统调速系统概述汽轮机调速系统负责根据负荷变化自动调节汽轮机转速，保持发电机输出功率稳定。调速系统类型主要类型包括机械调速系统、液压调速系统和电子调速系统，每种系统都有其优缺点。调速系统功能主要功能包括转速控制、负荷分配、紧急停机和保护等，确保汽轮机安全稳定运行。汽轮机工作的热力学分析1热力学分析汽轮机的工作过程和能量转换。2能量转换蒸汽的热能转换为机械能。3效率分析汽轮机热效率和机械效率。4损失分析汽轮机运行过程中的能量损失。汽轮机的效率分析汽轮机效率是衡量其能量转换效率的关键指标。影响因素包括汽轮机设计、运行工况、维护保养等。汽轮机的损失分析损失类型描述热力损失蒸汽在汽轮机内做功时，由于摩擦、热量传递等因素造成的能量损失机械损失汽轮机转动部件的摩擦、振动等造成的能量损失泄漏损失蒸汽从汽轮机密封处泄漏造成的能量损失汽轮机的热平衡分析100%热能汽轮机输入的热能90%输出功率汽轮机输出的机械能10%损失热能损失，例如排汽热量汽轮机的性能曲线汽轮机性能曲线，展示了不同工况下，汽轮机输出功率、蒸汽流量、蒸汽压力、真空度等参数之间的关系。通过性能曲线，可以评估汽轮机的运行效率和经济性。性能曲线通常包含以下几个方面：功率特性曲线、流量特性曲线、真空特性曲线和效率特性曲线等。性能曲线是汽轮机运行和设计的重要参考依据，有助于优化运行参数、选择合适的汽轮机型号和制定有效的运行策略。汽轮机的选型及技术指标功率汽轮机输出功率，单位为千瓦(kW)或兆瓦(MW)。转速汽轮机转子的转速，单位为每分钟转数(RPM)。蒸汽参数包括蒸汽压力、温度、流量等。汽轮机的维护与保养定期检查定期检查汽轮机各个部件，例如叶片、轴承、密封等，确保其正常运行。清洁保养定期清洁汽轮机内部和外部，清除污垢、积尘和油污，防止腐蚀和磨损。润滑维护定期更换润滑油，确保润滑系统的正常工作，防止汽轮机因润滑不良而损坏。故障排除及时发现和排除汽轮机运行中的故障，避免事故发生，确保安全运行。汽轮机常见故障及处理叶片损坏叶片磨损、断裂或变形会导致汽轮机效率下降，甚至造成严重事故。润滑油泄漏润滑油泄漏会造成轴承磨损，影响汽轮机正常运转。振动故障振动过大可能是由于轴承磨损、叶片松动或不平衡等原因造成的。汽轮机安全运行注意事项定期检查和维护操作规程严格执行防范火灾和爆炸汽轮机技术发展趋势1高效节能提高汽轮机效率，降低能耗，减少排放。2智能化运用大数据、人工智能等技术，实现汽轮机智能控制和故障预测。3数字化建立汽轮机运行数据采集、分析和管理系统，实现数字化运营。汽轮机在发电系统中的应用发电厂汽轮机是发电厂的核心设备，将蒸汽的能量转化为机械能，驱动发电机发电。热电联产汽轮机可用于热电联产系统，同时提供电力和热能，提高能源利用效率。工业生产汽轮机在工业生产中也有广泛应用，例如驱动泵、压缩机等设备。国内外汽轮机发展现状国内中国汽轮机制造业发展迅速，近年来，中国汽轮机技术水平不断提高，已成为世界领先的汽轮机制造国之一。中国汽轮机制造商已具备了制造各种大型汽轮机的能力，并积极参与国际竞争。国外国外汽轮机技术