htr-pm學(xué)習(xí)課件34汽輪機(jī)原理

汽輪機(jī)原培訓(xùn)中心唐 輪機(jī)基礎(chǔ)二、汽輪機(jī)的本體結(jié)三、汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)和保四、汽輪機(jī)的輔助系統(tǒng)與設(shè)五、汽輪機(jī)的啟動(dòng)與停六、汽輪機(jī)的運(yùn)行與重大事故處汽輪汽輪機(jī)基PAGEPAGE3 汽輪汽輪機(jī)基PAGEPAGE4化學(xué)(核能汽輪汽輪機(jī)基可利用多種使用長中青汽、武 ——中小型汽輪杭汽——南汽——本本沖動(dòng)作用原??作用原蒸汽沖動(dòng)力和力合力作用下的輪周方向?度——

h0 h0 按照Ω＝0動(dòng)葉通道壓力相等，級按照Ω＝0.5的條件設(shè)計(jì)的級，理想焓降平均分配在在級中，工質(zhì)的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)能的過程，不僅發(fā)做功的力基本上沖動(dòng)力和力各占一半汽輪機(jī)基 （簡稱為沖動(dòng)級–一般按照Ω0.20的條件設(shè)計(jì)汽輪機(jī)基主要利用沖動(dòng)力做功做功能力較級大，效率較純沖動(dòng)級高汽輪機(jī)基復(fù)速級（速度級在同一葉輪的第一列汽輪汽輪機(jī)基復(fù)速級（速度級–可以看作是單列沖動(dòng)級的延伸–焓降大，效率較低，常用于單級ST和中、小–單列沖動(dòng)級和級屬于壓力級調(diào)節(jié)–調(diào)節(jié)級：噴嘴調(diào)節(jié)ST的第一級–中、小容量ST的調(diào)節(jié)級一般采用復(fù)速–大容量ST多采用單列沖動(dòng)級汽輪機(jī)基

汽輪機(jī)基多級式汽輪機(jī)斷面示意

汽輪機(jī)基1－轉(zhuǎn)鼓；2、3－葉片；4、5－導(dǎo)葉；6－汽缸；7－蒸汽室；8－平衡活塞；9－蒸汽連通多級ST的優(yōu)效率

汽輪機(jī)基余速得到充分利用，提高了汽輪機(jī)的內(nèi)效率各級焓降較小，葉高損失減小，噴嘴效率較高“重?zé)岈F(xiàn)象”造成整體相對內(nèi)效率提高單機(jī)容量汽輪機(jī)的分類和型按汽輪機(jī)的熱力性質(zhì)分凝汽式汽輪背壓式汽輪調(diào)節(jié)抽汽式汽中間再熱式汽蒸汽參功熱力特蒸汽參功熱力特性或高溫堆200MW汽輪 機(jī)組功率等級額定轉(zhuǎn)速蒸汽壓力蒸汽溫度：566背壓回?zé)嵯到y(tǒng)：一高、除氧、三高溫堆200MW汽輪機(jī)系高溫堆200MW汽輪機(jī)系–主汽系統(tǒng)、凝汽系統(tǒng)、回?zé)嵯胆CEH油系統(tǒng)：提供各種工況下汽輪機(jī)所需的控制油–汽封系統(tǒng)：不凝性氣體進(jìn)入透平和透平中的蒸氣泄漏核動(dòng)核動(dòng)力汽輪機(jī)的結(jié)構(gòu)特基本特飽和蒸汽初參數(shù)基本特飽和蒸汽初參數(shù)用焓降（1660～1860kJ/kg）的一半左右，造成直–級數(shù)少而且沒有–LP功率占總功率的增大LP經(jīng)濟(jì)性對整個(gè)ST有重要影響基本特蒸汽容積流量–進(jìn)汽管道和閥門的重量、尺寸增大–當(dāng)功率增大到500～800MW時(shí)高壓缸要做成雙基本特蒸汽容積流量–葉片高度增加，增加了調(diào)節(jié)級設(shè)計(jì)的；低基本特蒸汽濕度幾乎所有的核動(dòng)力ST級都工作在濕蒸汽環(huán)境下濕度逐級增加基本特蒸汽濕度密度相當(dāng)高的蒸汽對ST級的影響主要表現(xiàn)在對通流部分元件的沖蝕破壞作用，ST的不同部位存在不同形式的侵蝕作用：–工作葉片頂部進(jìn)口邊背弧侵蝕–存在壓差的縫隙處，特別是HP內(nèi)的高密流沖蝕，損壞密封面；–對外置式分離器，蒸汽管道轉(zhuǎn)彎處的水滴沖蝕要盡量減少工作蒸汽的濕度，要求SG出口蒸汽濕度不超0.5%，在通流部分采用各種去濕措施基本特蒸汽濕度常用去濕措–分離去濕?溝槽式分離（汽缸內(nèi)壁、隔板外環(huán)?縫隙式抽吸分離（噴嘴、葉片?增大軸向間隙去濕?抽汽去濕–外置式分離器或分離再熱器?不僅可以部分減少級內(nèi)的濕度，確保末級蒸汽濕度基本特單機(jī)功率大且承擔(dān)基本負(fù)基本特單機(jī)功率大且承擔(dān)基本負(fù)提高單機(jī)功率的措施–增大排汽口的通流能力–采用半速汽輪機(jī)基本特可靠性要較大的安全系數(shù)，使受力部件工作更可靠結(jié)構(gòu)材料的許用應(yīng)力大和更高的抗蠕變性能噴嘴和動(dòng)葉的設(shè)計(jì)效率高、受力條件更好采用高效的內(nèi)除濕措施和外置式分離基本特甩負(fù)荷特：基本特甩負(fù)荷特措施–在MSR后LP前加裝速關(guān)閥門，制造難度大基本特劑量防 –提高設(shè)備法蘭的嚴(yán)密性額定功率額定功率轉(zhuǎn)速4443新蒸汽壓力核動(dòng)力汽輪機(jī)的結(jié)構(gòu)特基本特結(jié)構(gòu)特NPP：（1）HP+（2～4）火電：（1）HP（1）IP（2～4）二、汽輪機(jī)的本體結(jié)三、汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)和保四、汽輪機(jī)的輔助系統(tǒng)與設(shè)五、汽輪機(jī)的啟動(dòng)與停六、汽輪機(jī)的運(yùn)行與重大事故處汽輪汽輪機(jī)結(jié)靜–包括汽–噴嘴–隔–隔板套(靜葉持–靜葉–汽

軸軸承滑銷系相關(guān)緊固件轉(zhuǎn)–主–葉輪(或轉(zhuǎn)鼓–動(dòng)葉–圍–拉–聯(lián)軸–相關(guān)緊固件控制部調(diào)節(jié)系保護(hù)裝油系統(tǒng)熱力系統(tǒng)及輔助系主蒸汽及再熱蒸汽系旁路系軸封系抽汽系統(tǒng)和回?zé)?/p>

給水系凝汽設(shè)備及系冷卻水系汽輪機(jī)結(jié)汽輪機(jī)結(jié)?ST–采用多汽缸結(jié)單缸內(nèi)容納過多的級將導(dǎo)致ST轉(zhuǎn)子長度增加，有利于采用再熱循環(huán)，使單機(jī)功率進(jìn)一步提高有利于機(jī)組軸向推力的平衡可以擴(kuò)大通流能力–采用多排汽有效地提高單機(jī)功率–采軸系結(jié)造價(jià)較高，建設(shè)成本高，運(yùn)行控制ST的基本結(jié)構(gòu)特–高中壓缸采用分流合缸方

汽輪機(jī)結(jié)可平衡部分軸向推汽輪汽輪機(jī)本體結(jié)ST的基本結(jié)構(gòu)特高中壓缸采用分流合缸方超臨界機(jī)組多采用分缸結(jié)構(gòu)采用單獨(dú)閥體結(jié)把蒸汽室和調(diào)節(jié)閥從H的缸體上分離出去，設(shè)計(jì)成為單獨(dú)的蒸汽室——調(diào)節(jié)閥體的結(jié)構(gòu)型式；ST的基本結(jié)構(gòu)特多層汽缸結(jié)HP、過厚的汽缸壁會(huì)產(chǎn)生過的熱應(yīng)力溫度較低，只需一般合制造；汽輪汽輪機(jī)結(jié)ST的基本結(jié)構(gòu)特多層汽缸結(jié)機(jī)組的自動(dòng)化水平ST加長低壓級葉片長采用后加載葉可以提高級效率采用彎扭葉第一代葉片：1960，直葉片和自由旋渦設(shè)計(jì)思想提高級效率1.5%；第三代葉片：彎扭葉片，又稱馬刀形葉片汽輪汽輪機(jī)結(jié)ST的基本結(jié)構(gòu)特–采用彎扭葉汽輪汽輪機(jī)結(jié)汽作用包容隔板、噴管葉柵及轉(zhuǎn)子部件，共同構(gòu)ST的通流部分承受各零件的重量、管道的安裝拉力、運(yùn)行汽缸一般采層

汽輪機(jī)結(jié)進(jìn)汽部結(jié)構(gòu)形狀最復(fù)雜的部分汽輪機(jī)結(jié)靜噴靜根據(jù)噴嘴所處位置不

汽輪機(jī)結(jié)噴嘴組（調(diào)速級噴嘴、調(diào)節(jié)級噴嘴次開啟調(diào)節(jié)汽閥，增大或減小汽輪機(jī)的進(jìn)汽小型ST的噴嘴多為扇形分布，且為部分進(jìn)汽輪汽輪機(jī)結(jié)靜噴嘴組（調(diào)速級噴嘴、調(diào)節(jié)級噴嘴靜隔噴嘴（靜葉片）安裝在隔板根據(jù)材料要求和制造工藝不焊接隔鑄造隔靜支對支撐的要求汽缸與軸承座應(yīng)有良好的剛性，避免變形致，避免動(dòng)、靜部分由于徑向間隙造成摩汽輪汽輪機(jī)結(jié)靜支支撐方式外缸支撐貓爪支撐（HP臺(tái)板支撐內(nèi)缸支撐貓爪支汽輪汽輪機(jī)結(jié)靜滑銷系作用靜滑銷系死點(diǎn)靜滑銷系差

汽輪機(jī)結(jié)軸向上轉(zhuǎn)子與汽缸的膨脹差值成為差脹正差脹——轉(zhuǎn)子膨脹值大于汽缸膨脹值負(fù)差脹——轉(zhuǎn)子膨脹值小于汽缸膨脹值汽輪機(jī)結(jié)靜–法蘭螺栓加熱系連接上、下汽缸的螺栓是受熱的部件，與法靜–汽

汽輪機(jī)結(jié)高壓端軸封：防止高壓缸（HP）向外漏低壓端軸封：防止空氣漏入低壓缸（LP）隔板汽封：防止級間漏汽，維持隔板前后的壓 汽汽輪機(jī)結(jié)靜–可調(diào)汽靜–可調(diào)汽對機(jī)組經(jīng)濟(jì)性的影響–提高ST的效率，降低機(jī)組熱耗–縮短汽封間隙的調(diào)整時(shí)間–減小振動(dòng)靜自密封式汽靜軸主軸推力軸靜–軸主軸–中小型ST多用圓筒形軸承和橢圓形軸–采用壓力油進(jìn)行潤?在軸頸和軸瓦之間形成油膜，建立液體摩?對軸頸進(jìn)行冷卻，帶走因摩擦而產(chǎn)生的熱 汽輪汽輪機(jī)結(jié)靜軸主軸靜–軸推力軸

汽輪機(jī)結(jié)–單缸ST中，推力-支持聯(lián)合軸汽輪機(jī)結(jié)轉(zhuǎn)–ST轉(zhuǎn)動(dòng)部件的組合–按其外形分轉(zhuǎn)鼓型轉(zhuǎn)–只適用于式轉(zhuǎn)輪型轉(zhuǎn)–只適用于沖動(dòng)式汽輪機(jī)汽輪機(jī)結(jié)?轉(zhuǎn)–影響轉(zhuǎn)子安全性的因素性靜載荷和循環(huán)載荷作用下的應(yīng)力腐蝕破裂不正常工況下轉(zhuǎn)子扭振引起的損傷累積–類套裝轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子加工成階梯主軸與葉輪、聯(lián)軸器之間采用平鍵連–類套裝轉(zhuǎn)加工制造方便，不需要很大的機(jī)汽輪機(jī)汽輪機(jī)結(jié)?轉(zhuǎn)類套裝轉(zhuǎn)汽輪機(jī)汽輪機(jī)結(jié)?轉(zhuǎn)整鍛轉(zhuǎn)通常用于高溫、高壓區(qū)工作的轉(zhuǎn)可以避免高溫條件下可能的松動(dòng)現(xiàn)強(qiáng)度和剛度較套裝轉(zhuǎn)子大，結(jié)構(gòu)緊葉輪應(yīng)力減小，提高抗應(yīng)力腐蝕的能制造難度大，鍛件質(zhì)量要求整個(gè)轉(zhuǎn)子都必須用優(yōu)質(zhì)材料，制造成本加汽輪機(jī)汽輪機(jī)結(jié)?轉(zhuǎn)類整鍛轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)類組合式轉(zhuǎn)

汽輪機(jī)結(jié)高溫部分為整鍛式，低溫部分為套裝汽輪機(jī)汽輪機(jī)結(jié)?轉(zhuǎn)?類–焊接轉(zhuǎn)由若干段實(shí)心和端軸焊接而成鍛件成功率高，探傷容易轉(zhuǎn)子熱穩(wěn)定性好轉(zhuǎn)子各段僅焊接在一起，軸向應(yīng)力較小，各段轉(zhuǎn)子可做成接近于等應(yīng)力的形狀要求焊接工藝高，焊接質(zhì)量必須嚴(yán)格檢查一般用于低壓轉(zhuǎn)子汽輪機(jī)汽輪機(jī)結(jié)?轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子的冷變符合的適應(yīng)能力，延長轉(zhuǎn)子的；核電機(jī)低壓轉(zhuǎn)子一般采用整鍛轉(zhuǎn)子本體疏積水原因某些管段或設(shè)備存在蒸汽死區(qū)停機(jī)后在管道或汽缸內(nèi)殘存有蒸汽蒸汽帶水或減溫減壓器噴水過多積水如不及時(shí)排走，容易引起ST的水沖擊由疏水管道、疏水閥和疏水泵等設(shè)備組成轉(zhuǎn)–臨界轉(zhuǎn)

汽輪機(jī)結(jié)強(qiáng)迫振動(dòng)的頻率即為ST的轉(zhuǎn)速，稱為激振頻汽輪汽輪機(jī)結(jié)轉(zhuǎn)–臨界轉(zhuǎn)剛性轉(zhuǎn)子：轉(zhuǎn)速低于臨界轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)撓性轉(zhuǎn)子：轉(zhuǎn)速高于臨界轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)–臨界轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臨界轉(zhuǎn)軸系的臨界轉(zhuǎn)速

汽輪機(jī)結(jié)速中的任一個(gè)相等時(shí)，軸系都會(huì)發(fā)生而引避開其的臨界轉(zhuǎn)速，并有一定的富裕度。汽輪機(jī)汽輪機(jī)結(jié)?轉(zhuǎn)由輪緣、輪面和輪轂構(gòu)輪緣上開有形狀與葉根形狀相同的葉根輪面上開有5~7個(gè)平衡平衡葉輪前后壓減小軸向推汽輪機(jī)汽輪機(jī)結(jié)?轉(zhuǎn)葉由葉根部分、葉頂部分和葉型部分構(gòu)汽輪汽輪機(jī)結(jié)轉(zhuǎn)–葉葉轉(zhuǎn)–葉葉–按照截面變化可分?等截面葉片：從葉根到葉頂，葉片的型線?變截面葉片：從葉根到葉頂截面逐漸減小，轉(zhuǎn)–葉葉 –多由圍帶或拉筋組?圍帶與葉片一起加工，分組焊?在葉片頂部加工出鉚釘頭，與圍帶鉚接在?ST末幾級葉片為減少離心力，做成無圍帶轉(zhuǎn)葉轉(zhuǎn)聯(lián)軸器（靠背輪汽輪汽輪機(jī)結(jié)轉(zhuǎn)?ST與發(fā)電機(jī)之間的硬性連?運(yùn)行中兩個(gè)聯(lián)軸器之間不允許有相對位汽輪機(jī)汽輪機(jī)結(jié)?轉(zhuǎn)聯(lián)軸器（靠背輪–撓性聯(lián)軸?允許ST側(cè)聯(lián)軸器與發(fā)電機(jī)側(cè)聯(lián)