培訓(xùn)資料-汽輪機本體安裝_圖文

1、汽輪機本體安裝知識講座編制：審核：校核：湖南火電熱機公司2011年5月目 錄第一章 汽輪機的基本工作原理 . 11.1 力的沖動原理和反動原理 . 11.2 汽輪機的工作原理 . 11.3 汽輪機的分類和型號 . 61.4 汽輪機的熱力過程、損失和效率. 8復(fù)習(xí)思考題. 30第二章 汽輪機本體設(shè)備簡介 . 322.1 國產(chǎn)600MW 汽輪機的結(jié)構(gòu) . 322.2 汽輪機油系統(tǒng)及調(diào)速、保安系統(tǒng) . 118 復(fù)習(xí)思考題. 122第三章 汽輪機本體設(shè)備安裝 . 1233.1安裝前的準(zhǔn)備工作 . . 1233.2 基礎(chǔ)驗收及墊鐵臺板布置 . 1253.3 汽缸與軸承座安裝 . 1323.4 軸承檢修安

2、裝 . 1443.5轉(zhuǎn)子的檢查與安裝 . . 1523.6 隔板、軸封套安裝 . 1653.7汽封及通流間隙的檢查及調(diào)整 . . 1683.8 汽輪機扣大蓋 . 1723.9 聯(lián)軸器絞孔連接 . 1753.10 軸承座扣蓋及盤車裝置安裝 . 1793.11 滑銷系統(tǒng)的檢查安裝 . . 1813.12 汽輪機本體安裝質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及質(zhì)量保證措施 . 1833.13 汽輪機本體安裝安全注意事項 . 200 復(fù)習(xí)思考題. 201第四章 汽門及油系統(tǒng)安裝 . 2034.1 汽門的安裝 . 2034.2調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)的安裝 . . 2074.3 潤滑油系統(tǒng)的安裝 . 216 復(fù)習(xí)思考題. 224第五章 發(fā)電機安

3、裝 . 2255.1發(fā)電機本體主要結(jié)構(gòu) . . 2255.2發(fā)電機安裝前的準(zhǔn)備 . . 2415.3 發(fā)電機安裝 . 2435.4 發(fā)電機氫、油、水系統(tǒng)安裝 . 262 復(fù)習(xí)思考題. 274第一章 汽輪機的基本工作原理來自鍋爐的過熱蒸汽和再熱蒸汽進入汽輪機后，依次經(jīng)過一系列環(huán)形配置的噴嘴和動葉，將蒸汽的熱能轉(zhuǎn)化為汽輪機轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的機械能。多級汽輪機由若干個級構(gòu)成，而每個級就是汽輪機做功的基本單元，級是由噴管葉柵（靜葉柵）和與之相配合的動葉柵所組成。噴管葉柵將蒸汽的熱能轉(zhuǎn)變成動能，動葉柵將蒸汽的動能轉(zhuǎn)變成機械能。蒸汽在汽輪機中，以不同方式進行能量轉(zhuǎn)換，便構(gòu)成了不同工作原理的汽輪機。1.1 力的沖動

4、原理和反動原理由力學(xué)可知，當(dāng)一個運動的物體碰到另一個靜止的或運動速度較低的物體時，就會受到阻礙或改變其速度，同時給阻礙它運動的物體一個作用力，這個力稱為沖動力。沖動力的大小取決于運動物體的質(zhì)量和速度變化：質(zhì)量越大，沖動力越大；速度變化越大，沖動力也越大。若阻礙運動的物體在此力作用下，產(chǎn)生了速度變化，則沖動力對運動物體就做了機械功。由牛頓第三定律可知，一物體對另一物體施加一個作用力時，這個物體上必然要受到與其作用力大小相等、方向相反的反作用力。例如火箭就是利用燃料燃燒時產(chǎn)生的大量高壓氣體從尾部高速噴出對火箭產(chǎn)生的反作用力，使其高速飛行的。這個作用力就稱為反動力，利用反動力做功的原理稱為反動作用原

5、理。1.2 汽輪機的工作原理具有一定壓力、溫度的蒸汽，進入汽輪機，流過噴嘴并在噴嘴內(nèi)膨脹獲得很高的速度。高速流動的蒸汽流經(jīng)汽輪機轉(zhuǎn)子上的動葉片做功，當(dāng)動葉片為反動式時，蒸汽在動葉中發(fā)生膨脹產(chǎn)生的反動力亦使動葉片做功，動葉帶動汽輪機轉(zhuǎn)子，按一定的速度均勻轉(zhuǎn)動。這就是汽輪機最基本的工作原理。從能量轉(zhuǎn)換的角度講，蒸汽的熱能在噴嘴內(nèi)轉(zhuǎn)換為汽流動能，動葉片又將動能轉(zhuǎn)換為機械能，反動式葉片，蒸汽在動葉膨脹部分，直接由熱能轉(zhuǎn)換成機械能。汽輪機的轉(zhuǎn)子與發(fā)電機轉(zhuǎn)子是用聯(lián)軸器連接起來的，汽輪機轉(zhuǎn)子以一定速度轉(zhuǎn)動時，發(fā)電機轉(zhuǎn)子也跟著轉(zhuǎn)動，由于電磁感應(yīng)的作用，發(fā)電機靜子線圈中產(chǎn)生電流，通過變電配電設(shè)備向用戶供電。汽輪

6、機的級是由一列噴嘴和其后的一列或幾列動葉片組成的汽輪機的基本做功單元，它分為單列級和雙列級兩種。單列級是由一列噴嘴和其后的一列動葉片組成的級；雙列級是由一列噴嘴和其后的兩列動葉片組成的級，一般用于中小型汽輪機的調(diào)節(jié)級。圖1-1汽輪機級示意圖當(dāng)汽流通過動葉通道時，由于受到動葉通道形狀的限制而彎曲被迫改變方向，因而產(chǎn)生離心力，離心力作用于葉片上，被稱為沖動力。這時蒸汽在汽輪機的級所作的機械功等于蒸汽微團流進、流出動葉通道時其動能的變化量。而這種級稱為沖動級。 圖1-2 沖動級和反動級當(dāng)汽流通過動葉通道時，一方面要改變方向，同時還要膨脹加速，前者會對葉片產(chǎn)生一個沖動力，后者會對葉片產(chǎn)生一個反作用力，

7、即反動力。蒸汽通過這種級，兩種力同時作功。通常稱這種級為反動級。為了說明汽輪機級中反動力所占的比例，及蒸汽在動葉中膨脹程度的大小，常用級的反動度表示，它等于蒸汽在動葉柵中膨脹時的理想比焓降h b 和整個級的滯止理想比焓降 h t *之比，即m =h b h b *h t h n +h b沖動式汽輪機指蒸汽主要在噴嘴中進行膨脹，在動葉片中蒸汽不再膨脹或膨脹很少，而主要是改變流動方向?，F(xiàn)代沖動式汽輪機各級均具有一定的反動度，即蒸汽在動葉片中也發(fā)生很小一 部分膨脹，從而使汽流得到一定的加速作用，但仍算作沖動式汽輪機。反動式汽輪機是指蒸汽在噴嘴和動葉中的膨脹程度基本相同。此時動葉片不僅受到由于汽流沖擊

8、而引起的作用力，而且受到因蒸汽在葉片中膨脹加速而引起的反作用力。由于動葉片進出口蒸汽存在較大壓差，所以與沖動式汽輪機相比，反動式汽輪機軸向推力較大。因此一般都裝平衡盤以平衡軸向推力。1.3 汽輪機的分類和型號1、汽輪機按熱力過程可分為： 凝汽式汽輪機（代號為N ）。 一次調(diào)整抽汽式汽輪機（代號為C ）。 二次調(diào)整抽汽式汽輪機（代號為C 、C ）。 背壓式汽輪機（代號為B ）。2、按工作原理可分為： 沖動式汽輪機。 反動式汽輪機。 沖動反動聯(lián)合式汽輪機。3、按新蒸汽壓力可分為： 低壓汽輪機主蒸汽壓力為0.121.5MPa 。 中壓汽輪機主蒸汽壓力為24MPa 。 高壓汽輪機主蒸汽壓力為610MP

9、a 。 超高壓汽輪機主蒸汽壓力為1214MPa 。 亞臨界壓力汽輪機主蒸汽壓力為1618MPa 。 超臨界壓力汽輪機主蒸汽壓力為大于22.1MPa4、按蒸汽流動方向可分為： 軸流式汽輪機。 輻流式汽輪機。汽輪機型號表示汽輪機基本特性，我國目前采用漢語拼音和數(shù)字來表示汽輪機型號，其型號由三段組成： ³³³³³³³³（第一段） （第二段） （第三段）第一段表示型式及額定功率（MW ），第二段表示蒸汽參數(shù)，第三段表示設(shè)計變型序號。 例N600-25600/600型表示帶中間再熱的凝汽式汽輪機，額定功率為600MW, 新蒸

10、汽壓力為25MPa ，新蒸汽溫度為600, 中間再熱蒸汽溫度為600 。1.4 汽輪機的熱力過程、損失和效率大功率汽輪機是由若干個級構(gòu)成的多級汽輪機。由于級的工作過程在一定程度上反映了整個汽輪機的工作過程，所以對汽輪機工作原理的討論一般總是從汽輪機" 級" 開始的，這特有助于理解和掌握全機的內(nèi)在規(guī)律性。“級”是汽輪機中最基本的工作單元。在結(jié)構(gòu)上它是由靜葉柵(噴嘴柵 和對應(yīng)的動葉柵所組成。從能量觀點上看，它是將工質(zhì)(蒸汽 的能量轉(zhuǎn)變?yōu)槠啓C機械能的一個能量轉(zhuǎn)換過程。工質(zhì)的熱能在噴嘴柵中(也可以有部分在動葉柵中 首先轉(zhuǎn)變?yōu)楣べ|(zhì)的動能，然后在動葉柵中再使這部分動能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能。工

11、質(zhì)的熱能之所以能轉(zhuǎn)變?yōu)槠啓C的機械能，是由工質(zhì)在汽輪機噴嘴柵和動葉柵中的熱力過程所形成，因此，研究級的熱力過程，也就是研究工質(zhì)在噴嘴柵和動葉柵中的流動特點和做功原理，以及產(chǎn)生某些損失的原因，并從數(shù)量上引出它們相互之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系。級是汽輪機中的基本做功單元，在一級中蒸汽的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能分兩步來完成：（1）在噴嘴中，蒸汽的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)檎羝鞯膭幽?；?）在動葉片流道中，蒸汽汽流的動能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C軸上的機械能。一級噴嘴和后面一級動葉片組成單級汽輪機。單級汽輪機只能轉(zhuǎn)換有限的焓降，其功率不超過2MW 。目前，發(fā)電廠的汽輪機功率有的高達1300MW ，因此現(xiàn)代的汽輪機都是多級的。在這里主要分析單級汽輪機蒸

12、汽在噴嘴及動葉流道內(nèi)的能量轉(zhuǎn)換過程。圖1-1是單級沖動式汽輪機示意圖。汽輪機由噴嘴4、葉片3、葉輪2和軸1等部件組成。蒸汽流經(jīng)噴嘴時發(fā)生絕熱膨脹，壓力由P 0降至P 1，流速則從C 0增大至C 1，熱能逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)槠鞯膭幽?。圖1-2表示蒸汽在噴嘴中的熱力過程。圖1-1 單級沖動式汽輪機示意圖1-軸；2-葉輪；3-工作葉片；4-噴嘴；5-汽缸；6-排汽門 根據(jù)穩(wěn)定流動方程式可得2c 0c 12h 0+=h 1+ （1-1） 22由此得出蒸汽離開噴嘴時的理想流速為：2c 1t =2(h 0-h 1t +c 0 （1-2）式中 h 0蒸汽進入噴嘴時的初焓，kJ/kg；h 1t 蒸汽進入噴嘴時的初焓，

13、kJ/kg； 圖1-2 蒸汽在噴嘴中的熱力過程 c 0蒸汽進入噴嘴時的初焓，m/s；當(dāng)進口流速很小時，c 0可忽略不計，則（1-2）可寫為c 1t =2(h 0-h 1t =1. h 01t （1-3）式中 h 01t =h 0-h 1t 噴嘴中的理想焓降，kJ/kg；前面所述是蒸汽在噴嘴中按理想的絕熱條件下進行的等熵流動。實際上， 蒸汽在噴嘴流動中，蒸汽分子之間有不同程度的相互摩擦，汽流與噴嘴之間也有摩擦，蒸汽在噴嘴內(nèi)還發(fā)生渦流和擾動，使汽流獲得的的動能減少，噴嘴出口實際流速c 1比c 1t 小，這部分動能損失稱為“噴嘴損失”。所損失的動能又轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，被蒸汽所吸收，使噴嘴出口汽流的焓值增?/p>

14、。故實際膨脹過程不是等熵過程，而是按熵增曲線進行，如圖1-2所示。噴嘴出口實際流速c 1為：c 1=2(h 0-h 1 =1. h 01 m/s （1-4）式中 h 01噴嘴中的理想焓降，kJ/kg。在汽輪機工作時，噴嘴是固定不動的，而動葉片隨同葉輪轉(zhuǎn)動，具有一定的圓周速度u ，即 u =dn60 m/s (1-5式中 n 汽輪機的轉(zhuǎn)速，r/min。在純沖動式汽輪機中，蒸汽的膨脹全部在噴嘴內(nèi)進行，動葉片前后的蒸汽壓力沒有變化，即因為動葉的作用是將蒸汽的動能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能，故動葉出口處的蒸汽流速c 2比進口速p 2=p 1。度c 1小得多（如圖1-3）。汽流的速度和方向根據(jù)動葉的速度三角形來確定。

15、若噴嘴中流出的汽流絕對速度為c 1，相對速度為w 1和動葉的圓周速度為u ，由這三個速度矢量所繪制的三角形為動葉進口速度三角形。同理，對于動葉的出口處汽流的絕對速度c 2，相對速度w 2和圓周速度u ，構(gòu)成了動葉出口速度三角形。實際上，將進出口速度三角形繪在一起就是單級沖動式汽輪機的速度三角形，如圖1-3所示。動葉出口處蒸汽的理想速度與噴嘴出口處蒸汽理想速度的計算公式相仿，即w 2t =2(h 1t -h 2t +w 12 m/s (1-6實際上，蒸汽流經(jīng)葉槽道時有摩擦和渦流等損失，用葉片速度系數(shù)表示，其值一般為0.880.94之間。 為了使電力生產(chǎn)滿足生產(chǎn)日益增長的需要，要求生產(chǎn)大功率、高效

16、率的汽輪發(fā)電機，這就要求增加汽輪機的級內(nèi)焓降和流量。級內(nèi)焓降的增大使噴嘴出口速度c 1增大，為了保持汽輪機級在最佳速度比范圍內(nèi)工作，就要相應(yīng)地增加級的圓周速度u ，但增大圓周速度受到葉輪和葉片材料強度條件的限制，所以焓降不能無限制地增加；增加級的蒸汽流量，則要求增加通流面積，即增大級的平均值或葉片高度，或二者同時增大，這些措施同樣受到材料強度的限制。對汽輪機來說，采取提高蒸汽初參數(shù)和降低背壓的方法，既能提高循環(huán)熱效率，又能增大汽輪機功率，所以是增大機組容量、提高效率的有效措施。但這時機組總的理想焓降也增大了，一般中壓機組總的焓降約為1260kJ/kg，超高壓再熱機組可達16802100kJ/k

17、g。這樣大的焓降無法僅靠單級來完成，否則，噴嘴出口速度c 1將是非常大的，為保證級在最佳速度比附近工作，將會出現(xiàn)材料強度所不允許的、極大的圓周速度。因此要增大功率又要保證高效率的唯一途徑，就是將汽輪機設(shè)計成多級的，其中每一級只利用總焓降的一小部分。常見的多級汽輪機有兩種，一種是多級沖動式汽輪機，如圖1-4所示，它由調(diào)節(jié)級及八個壓力級組成，每兩個葉輪之間被裝有噴嘴的隔板分開。在隔板的內(nèi)周上裝有軸封片，以減少漏汽。 圖1-4 多級沖動式汽輪機 其噴嘴分組裝大蒸汽室中，根據(jù)負荷大小依次開啟一個或幾個噴嘴組；壓力級則不能隨負荷改變通流面積，故也稱非調(diào)節(jié)級。蒸汽順序通過各級做功，直至最后由末級動葉片排出

18、。顯然，各級功率之和就是整個汽輪機的功率。蒸汽在多級汽輪機中的工作過程及級中的工作過程一樣，可以用焓-熵圖上的熱力過程線表示，如圖1-5所示。000表示調(diào)節(jié)閥前汽態(tài)，c 為排汽壓力，H t 表示汽輪機總的理想焓降?？紤]了節(jié)流損失后' 第一級噴嘴前的實際汽態(tài)為A 0。當(dāng)蒸汽離開末級動葉經(jīng)A (p 、t p排汽管進入凝汽器時，排汽管中有壓力損失，故汽輪機' 末級的實際排汽壓力p c 應(yīng)高于凝汽器的壓力。對于多級汽輪機某一中間級而言，上一級的排汽參數(shù)就是這一級的進汽參數(shù)，即調(diào)節(jié)級排汽狀態(tài)點A 1，又是第一非調(diào)節(jié)' 級的進汽狀態(tài)點。A 0-A 1是調(diào)節(jié)級的熱力過程線，同'

19、; ' 理也可繪出其他各級的熱力過程線。A 0-A 0是進汽機構(gòu)的節(jié)流過程，A 0-B 2是各級的實際膨脹過程，B 2-B 2是排汽管中的節(jié)流過程。另一種是多級反動式汽輪機，如圖1-6所示。小功率' 多級反動式汽輪機一般沒有調(diào)節(jié)級，圖示的反動式汽輪機由兩個級組組成，第一個級組五級，第二個級組四級。靜葉裝在汽缸上，動葉裝在轉(zhuǎn)鼓上，并設(shè)有平衡活塞，以減小軸向推力。 圖1-6 多級反動式汽輪機多級汽輪機由于級數(shù)多，每一級的焓降較小，不但增大了單機功率，而且能保證在最佳速度比附近工作，因而提高了機組的效率；由于噴嘴出口速度較小，有可能減小級的平均直徑，提高葉片高度，使葉柵端部損失減小，

20、或增大部分進汽度，使部分進汽損失減??；多級汽輪機的焓降較小，便于采用漸縮噴嘴，提高噴嘴效率；如多級汽輪機的級間布置緊湊，則可以充分利用上一級的余速動能，由于蒸汽在汽輪機中的工作過程是絕熱過程，上一級的損失轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，使進入本級的蒸汽溫度升高，從而增大了級的理想焓降，亦即利用前一級的損失作功；此外，多級汽輪機便于設(shè)計成回?zé)崾胶椭虚g再熱式，提高了循環(huán)熱效率和機組內(nèi)效率。但多級汽輪機也有著結(jié)構(gòu)復(fù)雜、零部件多、機組尺寸及重量大、造價高以及有級間的漏汽損失和濕汽損失等缺點。由于各種原因，實際工作的汽輪機會產(chǎn)生多種形式的損失。汽輪機的損失分為外部損失和內(nèi)部損失兩種：對蒸汽的熱力過程和狀態(tài)不發(fā)生影響的損失叫

21、做外部損失，對蒸汽的熱力過程和狀態(tài)發(fā)生影響的損失叫做內(nèi)部損失。汽輪機的內(nèi)部損失包括下列三種： 1. 進汽機構(gòu)的節(jié)流損失18蒸汽通過主汽門和調(diào)速汽門時，受汽門的節(jié)流作用，壓力由P 0降至P 0' ，如圖1-7。節(jié)流前'后雖然焓值不變，但汽輪機的理想焓降由H 理減少至H 理，形成損失，這種損失稱做進汽機構(gòu)的節(jié)流損失 P 節(jié)。 2. 排汽管壓力損失圖1-7 進、排汽損失的i s 圖19汽輪機的乏汽從最末級動葉片排出后，經(jīng)排汽管引至凝汽器。由于排汽管尚有一定的流速，'因而它在排汽管中流動時，還會因摩擦和渦流而造成的壓力降低（如圖1-7中，由P 排降至P 排）。這部分壓力降用于克

22、服排汽管的阻力，沒有做功，故稱做排汽管的壓力損失P 排。3. 汽輪機的級內(nèi)損失（1）葉柵損失h 1h 2：由相同葉型的靜葉片或動葉片排列成的柵狀汽流通道叫葉柵。葉柵損失是噴嘴損失h 1和動葉損失h 2的統(tǒng)稱。這兩種損失前已介紹。（2）余速損失h 余：這項損失前已介紹。（3）葉輪摩擦損失h 摩：高速轉(zhuǎn)動著的葉輪與其四周的蒸汽相摩擦，帶動這些蒸汽旋轉(zhuǎn)將消耗一部分葉輪有用功，此外，附貼在葉輪表面的蒸汽受離心力的作用被甩向葉輪邊緣，靠近噴嘴或隔板的汽流則向葉輪中心移動，形成圖1-8所示的環(huán)形渦流，從而增加了葉輪有用功的消耗。這兩部分損耗統(tǒng)稱做葉輪的摩擦損失h 摩。20圖1-8 葉輪摩擦損失示意圖（4）

23、撞擊損失h 撞：當(dāng)汽輪機工作情況變化時，蒸汽進入動葉柵的相對進汽角1亦相應(yīng)變化，從而與實際制成的動葉片進口角1不相符，汽流不能平滑進入動葉槽道，而是撞擊在動葉進汽邊的背弧'(' 1<1或內(nèi)弧1' >1上，引起附加能量損失，稱之為撞擊損失h 撞，圖21 ( 1-9表示了撞擊損失的情況。 圖1-9 撞擊損失示意圖（a ）1=1；（b ）11；(c 11；（5）葉高損失 h 高：葉高損失是指動葉柵根部和頂部產(chǎn)生渦流形成的損失。這項損失與葉高有關(guān)，當(dāng)葉高小于1214毫米時，葉高損失將大大增加；當(dāng)葉高足夠高時， h 高則很小，可忽22略不計。（6）扇形損失h 扇：由于

24、葉片沿輪緣成環(huán)形布置，使流道截面呈扇形（圖1-10），因而沿葉高方向各處的節(jié)距、圓周速度、進汽角1及蒸汽參數(shù)都不同于葉片平均直徑處的數(shù)值，這樣不僅在葉頂和葉根附近形成汽流撞擊葉片進口的能量損失，而且汽流將產(chǎn)生半徑方向的流動，引起附加流動損失。這些損失稱做扇形損失h 扇。（7）部分進汽損失h 部：若噴嘴連續(xù)布滿隔板（或汽缸）的整個圓周，則稱為圓周進汽，若噴嘴只布置在某個弧段內(nèi)，其余部分不裝噴嘴，則稱為部分進汽。裝噴嘴的弧段叫工作弧段；不裝噴嘴的弧段叫非工作弧段。工作弧段的弧長與整個圓周周長之比稱為部分進汽度。在部分進汽的級中，非工作弧段的軸向間隙中，總是充滿了停滯不動的蒸汽，當(dāng)動葉片轉(zhuǎn)到非工作弧

25、段時，因動葉進口角1一般都大于動葉出口角2，因而動葉片就像鼓風(fēng)機那樣，將非工作區(qū)的蒸汽從葉輪的一側(cè)鼓向另一側(cè)（圖1-11），耗費葉輪的一部分能量，造成鼓風(fēng)損失。此外，當(dāng)動葉片轉(zhuǎn)到工作弧段時，由噴嘴流出的蒸汽首先要排斥停滯在動葉片中的蒸汽并使其加速， 消耗蒸汽的一' ' 圖1-10 葉柵流道斷面形狀示意圖部分動能，這些損失稱為部分進汽損失h 部。 圖1-11 弧段損失示意圖（8）濕汽損失h 濕：在濕蒸汽區(qū)工作的級，濕蒸汽中的水滴不能在噴嘴中膨脹加速，不僅減少了做功的蒸汽量而且消耗了汽流的動能；此外汽流從噴嘴流出時水滴的速度比蒸汽流速低，因而進入動葉時，它將打在葉片入口的背弧上，不

26、僅對葉片產(chǎn)生制動作用而且沖蝕葉片。這些損失稱為濕汽損失h 濕。（9）漏汽損失h 漏：實際流動中，并不是進入級的蒸汽能全部通過噴嘴和動葉通道的。由于級的動、靜部分之間存在著間隙和壓力差，因此將有一小部分蒸汽從間隙漏過，形成損失。例如，一部分蒸汽G 板經(jīng)隔板和主軸的間隙漏過，形成隔板漏汽損失h 板；另一部分蒸汽G 頂從葉頂和汽缸的間隙漏過，形成葉頂漏汽損失h 頂。這些漏汽損失組成級的漏汽損失h 漏。汽輪機的外部損失包括下面三部分：（1）端部軸封漏汽損失：汽輪機轉(zhuǎn)動的主軸從靜止的汽缸兩端穿出，裝設(shè)軸封后仍需留有一定的間隙。汽缸的高壓端和背壓式汽輪機的低壓缸，其蒸汽壓力高于外界大氣壓力，在汽缸內(nèi)和外界

27、大氣間的壓力差作用下，蒸汽將從軸封間隙向外漏出至大氣或軸封冷卻器；凝汽式汽輪機最末級的級后壓力低于外界大氣壓力，空氣會漏入汽缸而影響真空，必須送入蒸汽使其中的一部分漏入汽缸，另一部分排入大氣或軸封冷卻器。這些漏出高壓端和送入低壓端的蒸汽都不作任何有用功，稱為端部軸封漏汽損失，也叫外部漏汽損失。（2）汽缸散熱損失：汽缸雖然敷設(shè)了保溫層，但仍在向周圍低溫空氣散熱，形成汽缸散熱損失。（3）機械損失：汽輪機主軸轉(zhuǎn)動時，克服軸承的摩擦阻力，以及帶動主油泵、調(diào)速器等，都將消耗一部分有用功而造成損失，這種損失統(tǒng)稱為機械損失。汽輪機在進行能量轉(zhuǎn)換的過程中，由于存在各種損失，其理想焓降H t 不能全部變?yōu)橛杏霉?/p>

28、，所以變?yōu)橛杏霉Φ挠行ъ式礖 i ，總是小于理想焓降H t 的，兩者之比稱為汽輪機的相對內(nèi)效率ri ，或簡稱為內(nèi)效率，即ri =H i H t汽輪機的相對內(nèi)效率是衡量汽輪機能量轉(zhuǎn)換過程完善程度的指標(biāo)。無回?zé)岢槠啓C的內(nèi)功率P i 正比于蒸汽流量G 0與有效焓降H i 的乘積。當(dāng)流量用D 0(kg /h 表示時，其內(nèi)功率為P i =D 0H i D 0H t ri = 36003600若流量以G 0(kg /s 計時，內(nèi)功率則表示為P i =G 0H i =G 0H t ri對有回?zé)岢槠钠啓C，若流量為G i 或D i 時，則P i =G i H i =i =1i =1N N D i H i

29、 3600由于機械損失，無回?zé)岢槠啓C的軸端功率P ax 為P ax =P i ax =D 0H t ri ax 3600以軸端功率帶動發(fā)電機時，還要計及發(fā)電機的機械損失和電氣損失，即考慮發(fā)電機效率g ，故最后的發(fā)電機出線端功率P el 為P el =P ax g =D 0H t ri ax g3600=D 0H t rel 3600式中rel =ri ax g 稱為相對電效率，是1kg 蒸汽所具有的熱量最后轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿姆蓊~，所以它是衡量汽輪發(fā)電機組工作完善程度的指標(biāo)。由于汽輪發(fā)電機組的熱力循環(huán)中存在著冷源損失，所以要使1kg 蒸汽獲得理想焓降H t 的熱能，就需要加給它比H t 大得多的熱

30、量。若忽略水泵耗功，且使裝置按郎肯循環(huán)工作，則裝置的循環(huán)熱效率t 為t =式中 h 0蒸汽初焓；H i'h 0-h ch c ' 凝結(jié)水焓，即在背壓P c 下的飽和水焓。' '顯然，h 0-h c 為每千克蒸汽在鍋爐中所獲得的熱量。如果汽輪機采用回?zé)嵯到y(tǒng)，則h c 應(yīng)為末級高壓加熱器出口的給水焓h fw 。整個熱力循環(huán)中加給1kg 蒸汽的熱量所轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿姆蓊~稱為絕對電效率，以wel 表示，則wel =H i ri ax gh 0-h fw=t ri ax g汽輪發(fā)電機組除用絕對電效率表示經(jīng)濟性外，還經(jīng)常用每生產(chǎn)1kW ²h 電能所消耗的蒸汽量和熱量來

31、表示，分別稱為汽耗率d 和熱耗率q 。汽耗率d 為d =D 03600=P el H t rel由于機組參數(shù)不同，所以雖然功率相同，其汽耗量卻不同；供熱式機組由于抽汽量不同更是如此。所以汽耗率并不宜用來比較不同類型機組的經(jīng)濟性，此時需采用反映機組經(jīng)濟性的另一指標(biāo)熱耗率q ：q =d (h 0-h fw =對中間再熱機組而言3600(h 0-h fw H t rel=3600aelDq =d (h 0-h fw +r h r -h r ' D 0(式中 D 0汽輪機總進汽量（kg/h）；D r , h r 再熱蒸汽量（kg/h）和再熱蒸汽初焓(kJ/kg；h r ' 汽輪機高壓缸

32、排汽焓(kJ/kg。在汽輪發(fā)電機組的主要指標(biāo)q 和ael 的基礎(chǔ)上，再考慮鍋爐效率、管道效率及發(fā)電廠中各種泵與風(fēng)機等所消耗的電能（廠用電），就可求得發(fā)電廠熱效率sel ，為sel =C s aelC s 是計及鍋爐效率、管道效率及廠用電的系數(shù)，一般C s =0. 800. 85。目前世界上主要工業(yè)國家火力發(fā)電廠的平均熱效率為30%35%，而先進的大型高效率機組運行的電廠效率可達40%左右。復(fù)習(xí)思考題1、汽輪機級的組成和功用是什么？2、什么叫多級汽輪機？它的工作過程是什么？3、汽輪機常按哪些方法分類？如何表示它們的新舊型號？4、沖動式多級汽輪機的工作特點是什么？5、汽輪機有哪些損失？汽輪發(fā)電機組

33、的效率和經(jīng)濟指標(biāo)是什么？第二章 汽輪機本體設(shè)備簡介2.1 國產(chǎn)600MW 汽輪機的結(jié)構(gòu)目前國產(chǎn)600MW 汽輪機的生產(chǎn)廠家主要由三家：上海汽輪機廠、哈爾濱汽輪機廠和東方汽輪機廠。下面分別以上汽超臨界600MW 汽輪機、哈汽亞臨界600MW 汽輪機、東汽超臨界600MW 汽輪機為例，對國產(chǎn)600MW 汽輪機的結(jié)構(gòu)特點進行介紹。下面以上海汽輪機有限公司生產(chǎn)的N600/24.2/566/566引進型超臨界600MW 中間再熱凝汽式汽輪機組為例進行介紹。汽輪發(fā)電機組總長約38米，汽輪機本體部分總長約27米，運轉(zhuǎn)層標(biāo)高為13.7米。整個裝置在“汽輪機外形圖”上表示；機組內(nèi)部結(jié)構(gòu)用縱剖面圖表示，此圖是通過

34、汽輪機垂直中心線的一個視圖。本型汽輪機為反動式，單軸，三缸，四排汽結(jié)構(gòu)。設(shè)有高中壓缸和兩個低壓缸。低壓缸由低壓外缸、低壓內(nèi)缸、低壓持環(huán)、低壓進汽導(dǎo)流環(huán)、第6、7級隔板、低壓排汽導(dǎo)流環(huán)、低壓轉(zhuǎn)子及相關(guān)零部件組成；高中壓汽缸由高壓外缸、高壓內(nèi)缸、高壓蒸汽噴嘴、高壓進汽平衡環(huán)、高壓靜葉持環(huán)、高壓排汽導(dǎo)流環(huán)、中壓內(nèi)缸、中壓進汽平衡環(huán)、中壓1靜葉持環(huán)、中壓2靜葉持環(huán)、高中壓轉(zhuǎn)子及相關(guān)零部件組成。汽輪機組基礎(chǔ)采用161塊可調(diào)整墊鐵支撐的基礎(chǔ)底板支撐，機組安裝期間，可調(diào)整可調(diào)墊鐵來調(diào)整機組安裝狀態(tài)。汽輪機前軸承座采用落地結(jié)構(gòu)，其余軸承座與相關(guān)的低壓外缸組合一體。汽輪機的高中壓轉(zhuǎn)子和兩根低壓轉(zhuǎn)子均為整體轉(zhuǎn)子，

35、分別支承于6只徑向軸承上。軸承轉(zhuǎn)子聯(lián)軸器（包括兩低壓轉(zhuǎn)子間的中間軸和發(fā)電機轉(zhuǎn)子等）均采用剛性連接，聯(lián)軸器螺栓配合部分與聯(lián)軸器法蘭孔間留有約0.040.10mm 間隙，現(xiàn)場不需配鉸孔；其軸向位置由布置在低壓號缸調(diào)閥端軸承箱內(nèi)的一只推力軸承定位，推力軸承為整個機組軸系的“死點”。汽輪發(fā)電機組之滑銷系統(tǒng)是由預(yù)埋在基礎(chǔ)內(nèi)的9塊固定板組成。低壓號缸之縱、橫向固定板中心線的交點為整個機組靜子部分的“死點”。所有臺板用地腳螺釘固定在基礎(chǔ)上，而汽缸或軸承座則自由擱放在臺板上，可以自由熱脹滑移。汽輪機縱剖面圖 低壓II:2X7級低壓I:2X7級汽輪機側(cè)視圖 汽輪機俯視圖 注：主調(diào)閥和再熱閥門布置在機組兩側(cè), 采

36、用浮動式支架，與設(shè)計院管道撓性連接，減小閥門支架所承受的外力。汽輪機前視圖 注：主蒸汽和再熱蒸汽管道的管道之間采用法蘭連接，便于現(xiàn)場拆卸。連通管采用不銹鋼波紋節(jié)補償熱膨脹位移。采用全封閉罩殼降低機組噪音，外形美觀。額定功率 600MW主汽門前蒸汽額定壓力 24.2 Mpa（a ）主汽門前蒸汽額定溫度 538/566再熱汽門蒸汽額定溫度 566工作轉(zhuǎn)速 3000 r/min額定冷卻水溫 20額定背壓 4.9kPa （a ）本裝置配有兩個主汽閥調(diào)節(jié)閥組裝件，位于高中壓缸兩側(cè)，每側(cè)各一個。每一個主汽閥調(diào)節(jié)閥有兩個提升式調(diào)節(jié)閥，調(diào)節(jié)閥的開啟位置受電液控制系統(tǒng)通過安裝在閥上的兩個油動機所控制。臥式布置的主汽閥也是受油動機控制的。主汽閥與再熱調(diào)節(jié)閥用來控制機組從沖轉(zhuǎn)到約2900r/min轉(zhuǎn)速時通過的汽流流量，主汽閥控制進入高壓缸的汽流流量。調(diào)節(jié)閥用來調(diào)節(jié)機組從約2900r/min轉(zhuǎn)速到同步轉(zhuǎn)速和整個負荷范圍控制時進入高壓缸的汽流流量。1主汽門和調(diào)節(jié)閥(1主汽門和調(diào)節(jié)閥殼體高壓缸的兩側(cè)各布置了一個主汽門和調(diào)節(jié)閥的閥體。調(diào)節(jié)閥和調(diào)節(jié)閥油動機左右側(cè)是相同