汽輪機(jī)設(shè)備概述

第六章汽輪機(jī)設(shè)備第一節(jié)概述第二節(jié)汽輪機(jī)的一般概念第三節(jié)汽輪機(jī)本體的主要結(jié)構(gòu)第四節(jié)級(jí)內(nèi)熱力過程分析第五節(jié)汽輪機(jī)的損失、效率和功率第六節(jié)汽輪機(jī)的主要輔助設(shè)備第一節(jié)概述1．汽輪機(jī)基本概念和對(duì)汽輪機(jī)本體結(jié)構(gòu)；2．汽輪機(jī)內(nèi)工作過程及其熱經(jīng)濟(jì)性的分析；3．汽輪機(jī)的主要輔助設(shè)備。主要內(nèi)容：汽輪機(jī)（Turbine）：是一種將蒸汽熱能轉(zhuǎn)換成機(jī)械功的高速旋轉(zhuǎn)設(shè)備。它是由串聯(lián)在同一軸上的多上級(jí)組合而成的。（火電廠和核電廠）與其它類型的原動(dòng)機(jī)相比（電動(dòng)機(jī)、水輪機(jī)等）單機(jī)功率大效率高運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)單位功率制造成本低使用壽命長(zhǎng)各種泵、風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)和船舶螺旋槳冶金、化工、船運(yùn)等部門火電廠和核電廠汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)電能生產(chǎn)故汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī)稱為汽輪發(fā)電機(jī)組汽輪機(jī)用來直接拖動(dòng)全世界發(fā)電總量的80%是由汽輪發(fā)電機(jī)組發(fā)出的汽輪機(jī)設(shè)備：汽輪機(jī)本體及其輔助設(shè)備由管道和閥門連成的一個(gè)整體。汽輪機(jī)設(shè)備汽輪機(jī)本體調(diào)節(jié)保安及供油系統(tǒng)輔助設(shè)備1-主汽門；2-調(diào)節(jié)閥；3-汽輪機(jī)；4-凝汽器；5-抽氣器；6-循環(huán)水泵；7-凝結(jié)水泵；8-低壓加熱器；9-除氧器；10-給水泵；11-高壓加熱器主蒸汽來處鍋爐至鍋爐汽輪機(jī)設(shè)備組合示意圖4567891011輔助設(shè)備3本體供油系統(tǒng)調(diào)節(jié)裝置保護(hù)裝置至各軸承12調(diào)節(jié)保安及供油系統(tǒng)～第六章汽輪機(jī)設(shè)備第一節(jié)概述第二節(jié)汽輪機(jī)的一般概念

第三節(jié)汽輪機(jī)本體的主要結(jié)構(gòu)第四節(jié)級(jí)內(nèi)熱力過程分析第五節(jié)汽輪機(jī)的損失、效率和功率第六節(jié)汽輪機(jī)的主要輔助設(shè)備第二節(jié)汽輪機(jī)的一般概念一、級(jí)的概念及分類1、汽輪機(jī)的級(jí)由一列噴嘴葉柵和其后緊鄰的一列動(dòng)葉柵構(gòu)成的基本做功單元。高溫高壓蒸汽：在一級(jí)內(nèi)進(jìn)行兩次能量轉(zhuǎn)換在噴嘴內(nèi):熱能→動(dòng)能在動(dòng)葉片上:動(dòng)能→機(jī)械能（旋轉(zhuǎn)）級(jí)做功能力的大小，取決于該級(jí)的焓降。焓降=噴嘴焓降+動(dòng)葉焓降工作過程---蒸汽在噴嘴(nozzle)中降壓增速，熱力勢(shì)能轉(zhuǎn)變?yōu)槠鞯膭?dòng)能;在動(dòng)葉(blade)中一方面繼續(xù)降壓增速，熱力勢(shì)能轉(zhuǎn)變?yōu)槠鞯膭?dòng)能，另一方面汽流在動(dòng)葉中改變運(yùn)動(dòng)方向，將動(dòng)能轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)機(jī)械能。前者屬于反動(dòng)能，后者屬于沖動(dòng)能。反動(dòng)動(dòng)級(jí)級(jí)----ΔΔhn=ΔΔhb=ΔΔht，動(dòng)動(dòng)靜靜葉葉中中焓焓降降相相等等.結(jié)構(gòu)構(gòu)特特點(diǎn)點(diǎn):動(dòng)動(dòng)、、靜靜葉葉通通道道的的截截面面基基本本相相同同；；流動(dòng)動(dòng)特特點(diǎn)點(diǎn):動(dòng)動(dòng)、、靜靜葉葉中中增增速速相相等等.沖動(dòng)動(dòng)級(jí)級(jí)----膨膨脹脹主主要要發(fā)發(fā)生生于于噴噴嘴嘴中中,一一般般＝＝0.05～～0.30p0c0c1c2p1p2反動(dòng)級(jí)c1p0c0c2p1p2沖動(dòng)級(jí)三種種級(jí)級(jí)的的壓壓力力、、速速度度變變化化示示意意圖圖p0c0c1c2p1p2純沖動(dòng)級(jí)級(jí)的的類類型型和和特特點(diǎn)點(diǎn)反動(dòng)度結(jié)構(gòu)特點(diǎn)做功能力（焓降）效率純沖動(dòng)級(jí)=0隔板葉輪型較高較低反動(dòng)級(jí)=0.5轉(zhuǎn)鼓型最低最高沖動(dòng)級(jí)=0.05～0.3隔板葉輪型較低較高復(fù)速級(jí)=0.05～0.3隔板葉輪型最高最低按照照工工作作特特點(diǎn)點(diǎn)速度度級(jí)級(jí)（（又又稱稱調(diào)調(diào)節(jié)節(jié)級(jí)級(jí)））：：對(duì)于于用用噴噴嘴嘴調(diào)調(diào)節(jié)節(jié)的的汽汽輪輪機(jī)機(jī)，，其其第第一一級(jí)級(jí)即即稱稱為為速速度度級(jí)級(jí)。。它它以以利利用用蒸蒸汽汽流流速速為為主主的的級(jí)級(jí)，，級(jí)級(jí)的的焓焓降降選選用用得得較較大大，，故故采采用用純純沖沖動(dòng)動(dòng)級(jí)級(jí)。。（因因該該級(jí)級(jí)的的通通流流面面積積隨隨負(fù)負(fù)荷荷而而改改變變，，故故又又稱稱為為調(diào)調(diào)節(jié)節(jié)級(jí)級(jí)。。））壓力力級(jí)級(jí)：：調(diào)節(jié)節(jié)級(jí)級(jí)以以后后的的其其它它級(jí)級(jí)的的統(tǒng)統(tǒng)稱稱。。它它利利用用級(jí)級(jí)組組中中合合理理分分配配的的壓壓力力降降或或焓焓降降為為主主。。（近近年年來來大大型型汽汽輪輪機(jī)機(jī)趨趨向向于于采采用用反反動(dòng)動(dòng)級(jí)級(jí)））。。壓力力級(jí)級(jí)速度度級(jí)級(jí)(調(diào)調(diào)節(jié)節(jié)級(jí)級(jí))二、、汽汽輪輪機(jī)機(jī)的的分分類類1.按按工工作作原原理理2.按按熱熱力力特特性性3.按按汽汽流流方方向向4.按按用用途途5.按按進(jìn)進(jìn)汽汽參參數(shù)數(shù)6.按按功功率率7.外外形形結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)1.按按工工作作原原理理分分：：沖動(dòng)動(dòng)式式汽輪輪機(jī)機(jī)----由沖沖動(dòng)動(dòng)級(jí)級(jí)組組成成，，蒸蒸汽汽主主要要在在噴嘴嘴中膨膨脹脹，，在在動(dòng)動(dòng)葉葉中中只只有有少少數(shù)數(shù)膨膨脹脹。。反動(dòng)動(dòng)式式汽輪輪機(jī)機(jī)----由反反動(dòng)動(dòng)級(jí)級(jí)組組成成，，蒸蒸汽汽在在噴嘴嘴和和動(dòng)動(dòng)葉葉中膨膨脹脹程程度度相相同同。。由由于于反反動(dòng)動(dòng)級(jí)級(jí)不不能能做做成成部部分分進(jìn)進(jìn)汽汽，，故故調(diào)調(diào)節(jié)節(jié)機(jī)機(jī)采采用用單單列列沖沖動(dòng)動(dòng)機(jī)機(jī)或或復(fù)復(fù)速速級(jí)級(jí)。。2.按按熱熱力力特特性性分分：：凝汽汽式式汽輪輪機(jī)機(jī)----排排汽汽在在高高度度真真空空狀狀態(tài)態(tài)下下進(jìn)進(jìn)入入凝凝汽汽器器凝凝結(jié)結(jié)成成水水，，有有些些小小汽汽輪輪機(jī)機(jī)沒沒有有回回?zé)釤嵯迪到y(tǒng)統(tǒng)，，成成為為純純凝凝汽汽式式汽汽輪輪機(jī)機(jī)。。背壓式汽輪機(jī)----排汽直接用于于供熱，沒有有凝汽器。當(dāng)當(dāng)排汽作為其其他中低壓汽汽輪機(jī)的工作作蒸汽時(shí)，稱稱為前制式汽汽輪機(jī)。調(diào)節(jié)抽汽式汽輪機(jī)----從汽輪機(jī)某級(jí)級(jí)后抽出一定定壓力的部分分蒸汽對(duì)外供供熱，其余排排汽仍進(jìn)入凝凝汽器。由于于熱用戶對(duì)供供熱壓力有一一定的要求，，需要對(duì)抽汽汽壓力進(jìn)行自自動(dòng)調(diào)節(jié)，故故稱為調(diào)節(jié)抽抽汽。根據(jù)用用戶需要，有有一次調(diào)節(jié)抽抽汽和兩次調(diào)調(diào)節(jié)抽汽。3.按汽流方方向分：軸流式汽輪機(jī)----組成汽輪機(jī)的的各級(jí)葉柵沿沿軸向依次排排列，汽流方方向的總趨勢(shì)勢(shì)是軸向的，，絕大多數(shù)汽汽輪機(jī)都是軸軸流式汽輪機(jī)機(jī)。輻流式汽輪機(jī)----組成汽輪機(jī)的的各級(jí)葉柵沿沿半徑方向依依次排列，汽汽流方向的總總趨勢(shì)是沿半半徑方向的。。4.按用途分分：電站汽輪機(jī)----用于拖動(dòng)發(fā)電電機(jī)，汽輪發(fā)發(fā)電機(jī)組需按按供電頻率定定轉(zhuǎn)速運(yùn)行，，故也稱為定定轉(zhuǎn)速汽輪機(jī)機(jī)，主要采用用凝汽式汽輪輪機(jī)。也采用用同時(shí)供熱的的供電的汽輪輪機(jī)，通常稱稱為熱電汽輪輪機(jī)或供熱式式汽輪機(jī)。工業(yè)汽輪機(jī)----用于拖動(dòng)風(fēng)機(jī)機(jī)，水泵等轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械，其其運(yùn)行速度經(jīng)經(jīng)常是變化的的，也稱為變變轉(zhuǎn)速汽輪機(jī)機(jī)。凝汽式供暖汽輪機(jī)----在中低壓缸連連通管上加裝裝蝶閥來調(diào)節(jié)節(jié)供暖抽汽量量，抽汽壓力力不像調(diào)節(jié)抽抽汽式汽輪機(jī)機(jī)那樣維持規(guī)規(guī)定的數(shù)值，，而是隨流量量大小基本上上按直線規(guī)律律變化。5.按進(jìn)汽參參數(shù)分：低壓汽輪機(jī)新新蒸汽壓力力小于1.5MPa中壓汽輪機(jī)新新蒸汽壓力力為2.0--4.0MPa高壓汽輪機(jī)新新蒸汽壓力力為6.0--10.0MPa超高壓汽輪機(jī)新新蒸汽壓壓力為12.0--14.0MPa亞臨界汽輪機(jī)新新蒸汽壓壓力為16.0--18.0MPa超臨界汽輪機(jī)新新蒸汽壓壓力大于22.2MPa6.按功率分分：大功率汽輪機(jī)大大于200MW小功率汽輪機(jī)小小于200MW7.外形結(jié)構(gòu)G12334單軸雙缸雙排汽（300MW）G12334332單軸四缸四排汽（600MW）G1233433單軸四缸四排汽（300MW）G2333314單軸三缸三排汽（進(jìn)口，300MW）1-高壓缸；；2-中壓缸缸；3-低壓壓缸；4-再再熱器三、國(guó)產(chǎn)汽輪輪機(jī)類型的代代號(hào)N:凝汽汽式C:一次次調(diào)節(jié)抽汽式式CC:兩次次調(diào)節(jié)抽汽式式B:背壓壓式CB:抽汽汽背壓式H:船用用Y:移動(dòng)動(dòng)式k:空冷冷式四、國(guó)產(chǎn)汽輪輪機(jī)的型號(hào)表表示方法XXXXX變形設(shè)計(jì)次序序蒸汽參數(shù)額定功率(MW)汽輪機(jī)類型例如：N300-16.7/537/537哈爾濱汽輪機(jī)機(jī)廠生產(chǎn)的山山西漳山電廠廠2臺(tái)直冷300MW汽汽輪機(jī)主要技術(shù)規(guī)范范及熱力參數(shù)數(shù)：型號(hào)NZK300-16.7/537/537型式亞臨界中中間再熱、兩兩缸兩排汽、、直接空冷凝汽式額定功率300MW主蒸汽額定參參數(shù)16.7MPa/537℃最大進(jìn)汽量1045t/h設(shè)計(jì)氣溫17℃額定背壓15Kpa滿發(fā)最高背壓壓29.41Kpa(TMCR工工況)允許最高背壓壓65Kpa轉(zhuǎn)速3000r/min轉(zhuǎn)向機(jī)頭看為為順時(shí)針給水系統(tǒng)7級(jí)級(jí)回?zé)幔o水水泵由電動(dòng)機(jī)機(jī)驅(qū)動(dòng)汽封系統(tǒng)自密密封系統(tǒng)汽輪機(jī)通流級(jí)級(jí)數(shù)高壓1+12級(jí)、中中壓9級(jí)、低低壓2×6級(jí)級(jí)，共34級(jí)級(jí)空冷式機(jī)組一一例東方汽輪機(jī)廠廠：N300—16.7/537/537—4型汽輪機(jī)其中調(diào)節(jié)級(jí)吸吸取了美國(guó)西西屋公司技術(shù)術(shù)，低壓部分分吸取了GE公司和日立立公司的技術(shù)術(shù)。為亞臨界界，一次中間間再熱，單軸軸、高中壓合合缸、雙缸雙雙排汽、沖動(dòng)動(dòng)式水冷式凝汽式式汽輪機(jī)。主要技術(shù)規(guī)范范：額定功率：300MW最最大功率率：330MW額定蒸汽參數(shù)數(shù)：新蒸汽：16.7MPa/537℃℃；再熱蒸汽汽：3.3MPa/537℃；背壓壓：冷卻水溫溫度為20℃℃時(shí)，設(shè)計(jì)背背壓為5.2kPa；額額定新汽流量量：935t/h；最大大新汽流量：：1025t/h；給水水溫度：271℃；通流級(jí)數(shù)：總總共28級(jí)。。其中：高壓壓缸1個(gè)單列列調(diào)節(jié)級(jí)+9個(gè)沖動(dòng)壓力力級(jí)；中壓缸缸6個(gè)沖動(dòng)壓壓力級(jí)；低壓壓缸2×6個(gè)個(gè)沖動(dòng)壓力級(jí)級(jí)。給水回?zé)嵯到y(tǒng)統(tǒng)：3高加+1除氧+4低加；給水泵拖動(dòng)方方式：1100%B—MCR小汽輪輪機(jī)拖動(dòng)150%B——MCR電動(dòng)動(dòng)調(diào)速水泵作作備用；末級(jí)葉片高度度：851mm;汽輪機(jī)本體外外形（長(zhǎng)寬高高）：18055mm××7464mm×6434mm兩缸兩排汽型型式：高中壓壓合缸。熱耗：8005kJ/kwh水冷式機(jī)組一一例五．汽輪機(jī)發(fā)發(fā)展過程1883年瑞典工程師拉拉伐爾（Laval）———第一臺(tái)軸流式汽輪機(jī)。3.7kW單級(jí)級(jí)沖動(dòng)式汽輪輪機(jī)。轉(zhuǎn)速26000r/min,相應(yīng)輪周速速度475m/s。1884～1894年，英國(guó)工程師師巴森斯(C.A.Parsons)，相繼創(chuàng)創(chuàng)造了軸流式多級(jí)反反動(dòng)式汽輪機(jī)、輻流式汽輪機(jī)。1900年前后，法國(guó)工工程師拉透(Rateau)和瑞士士工程師崔利利(Zoelly)分別別在拉伐爾單單級(jí)汽輪機(jī)的的基礎(chǔ)上應(yīng)用用了分級(jí)的原原理，制造出出了多級(jí)沖動(dòng)式汽輪機(jī)。1903～1907年間，為滿足足其它工業(yè)部部門對(duì)蒸汽的的需要，出現(xiàn)現(xiàn)了熱能電能能聯(lián)合生產(chǎn)的的汽輪機(jī)，即即背壓式及調(diào)節(jié)抽汽式汽輪機(jī)。1920年左右，隨著蒸蒸汽動(dòng)力裝置置循環(huán)的改進(jìn)進(jìn)，出現(xiàn)了給水回?zé)崾狡啓C(jī)。。1925年，出現(xiàn)了第一一臺(tái)中間再熱式汽輪機(jī)。20世紀(jì)40年代以后，現(xiàn)代汽汽輪機(jī)發(fā)展的的基本方向是是以增大單機(jī)機(jī)功率為中心心線索的。70年代，美國(guó)：雙軸軸——最大單單機(jī)功率1300MW。。1980年蘇聯(lián)：?jiǎn)屋S———1200MW——目目前為止火電電站中最大單單軸機(jī)組。3000r/min，23.5MPa，540℃。世界最大的汽汽輪發(fā)電機(jī)組組:安裝于法法國(guó)ChoozB核電電站的汽輪發(fā)發(fā)電機(jī)組,其其單機(jī)容量量達(dá)到1580MW，創(chuàng)創(chuàng)下了新的世世界紀(jì)錄。我國(guó)：1955年年第一臺(tái)中壓壓6MW汽輪輪機(jī)?，F(xiàn)在已已能生產(chǎn)600MW（哈哈爾濱汽輪機(jī)機(jī)廠、上海汽汽輪機(jī)廠、東東方汽輪機(jī)廠廠）。全球汽輪機(jī)生生產(chǎn)主要廠商商美國(guó)通用電氣氣公司(General.ElectricCo.——GE)——沖動(dòng)式式汽輪輪，年年生產(chǎn)20000MW，，最世界上最最大的汽輪機(jī)機(jī)制造業(yè)。美國(guó)西屋電氣氣公司(WestingHouseElectricCo.——WH)——反反動(dòng)式汽輪機(jī)機(jī)，年生產(chǎn)10000MW。瑞士勃朗.鮑鮑維利公司（Brown.BoveriCo.———BBC）跨跨國(guó)公司，反反動(dòng)式汽輪機(jī)機(jī)，年生產(chǎn)10000MW。法國(guó)阿爾斯通通——大西洋洋公司(Alsthon_AtlantagueCo.———AA)———沖動(dòng)式和和反動(dòng)式汽輪輪輪10000MW。蘇聯(lián)：列寧格格勒金屬工廠廠(лмз)———200~1200MW，凝汽式式汽輪機(jī)和60~200MW供熱式式汽輪機(jī)。第六章汽輪輪機(jī)設(shè)備第一節(jié)概概述第二節(jié)汽汽輪機(jī)的一般般概念第三節(jié)汽汽輪機(jī)本體的的主要結(jié)構(gòu)第四節(jié)級(jí)級(jí)內(nèi)熱力過程程分析第五節(jié)汽汽輪機(jī)的損失失、效率和功功率第六節(jié)汽汽輪機(jī)的主要要輔助設(shè)備一、汽缸汽缸的作用：：將工作蒸汽汽與大氣隔開開，內(nèi)壁支撐撐噴嘴靜葉片片、隔板、汽汽封環(huán)等；外外部與進(jìn)汽管管、抽汽管、、排汽管、疏疏水管等相接接。汽缸按作用分內(nèi)缸外缸按結(jié)構(gòu)分下缸上缸按工作壓力分分中壓缸高壓缸低壓缸汽缸外形汽缸外形國(guó)產(chǎn)20萬汽汽輪機(jī)外觀汽缸起吊揭去上汽缸的的國(guó)產(chǎn)30萬萬汽輪機(jī)汽缸缸和轉(zhuǎn)子圖汽缸法蘭螺栓栓，用于連接接上下汽缸二、噴嘴與隔隔板三、轉(zhuǎn)子與動(dòng)動(dòng)葉片轉(zhuǎn)子按主軸與葉輪輪制造組合分分焊接轉(zhuǎn)子套裝轉(zhuǎn)子整鍛轉(zhuǎn)子從軸向分中壓轉(zhuǎn)子高壓轉(zhuǎn)子低壓轉(zhuǎn)子1.轉(zhuǎn)子按工作轉(zhuǎn)速是是否高于臨界界轉(zhuǎn)速撓性轉(zhuǎn)子剛性轉(zhuǎn)子套裝轉(zhuǎn)子鍛件尺寸小，，加工方便，，質(zhì)量易得保保證，不同部部件可用不同同材料。------只只適合低壓轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子國(guó)產(chǎn)200MW汽輪機(jī)低低壓轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)構(gòu)圖整鍛轉(zhuǎn)子整鍛----套裝組合轉(zhuǎn)子焊接轉(zhuǎn)子高壓缸轉(zhuǎn)子高壓缸轉(zhuǎn)子，，第一級(jí)為復(fù)復(fù)速級(jí)中低壓缸轉(zhuǎn)子子中低壓缸轉(zhuǎn)子子低壓缸轉(zhuǎn)子，，前兩級(jí)有圍圍帶，后三級(jí)級(jí)有拉筋低壓轉(zhuǎn)子吊起來的低壓壓轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子起吊托電600MW2.動(dòng)葉片片動(dòng)葉片由葉根根、葉型（或或稱工作部分分、通流部分分）和連接件件（圍帶或拉拉筋）組成。。動(dòng)葉動(dòng)葉扭葉片帶拉筋和圍帶帶的動(dòng)葉片末級(jí)動(dòng)葉片，，對(duì)著外面的的是進(jìn)汽側(cè)動(dòng)葉片扭葉片四、汽封及軸軸封系統(tǒng)汽封按結(jié)構(gòu)形式碳精環(huán)式梳齒形曲徑式式（迷宮式））汽封水封式按密封位置軸端汽封級(jí)間汽封隔板汽封葉頂汽封齒形軸封分為為高低齒軸封封(曲徑軸封封)和平齒軸軸封(光軸軸軸封)兩種。。在汽輪機(jī)的高壓段采用曲徑軸封封，在低壓段采用光軸軸封封。蜂窩式軸封齒形軸封高壓轉(zhuǎn)子軸封封段低壓轉(zhuǎn)子軸封封段五、軸承軸承推力軸承支持軸承可傾瓦軸承圓柱形軸承金斯里式軸承承密切爾式軸承承推力支持聯(lián)合合軸承六、聯(lián)軸器及及盤車裝置聯(lián)軸器半撓性聯(lián)軸器器剛性聯(lián)軸器撓性聯(lián)軸器撓性聯(lián)軸器（四）盤車裝裝置1、概念在汽輪機(jī)不進(jìn)進(jìn)蒸汽時(shí)驅(qū)動(dòng)動(dòng)轉(zhuǎn)子以一定定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)的的設(shè)備稱為盤盤車裝置。2、位置安裝在汽輪機(jī)機(jī)轉(zhuǎn)子與發(fā)電電機(jī)轉(zhuǎn)子連接接處的軸承箱箱上。盤車裝置外觀觀3、盤車裝置置的作用在汽輪機(jī)啟動(dòng)動(dòng)沖轉(zhuǎn)前或停停機(jī)后，讓轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子以一定的的轉(zhuǎn)速連續(xù)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，以保證證轉(zhuǎn)子均勻受受熱或冷卻，，從而避免轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子產(chǎn)生熱彎彎曲；啟動(dòng)前前盤動(dòng)轉(zhuǎn)子，，可以檢查動(dòng)動(dòng)靜部件間是是否有摩擦、、潤(rùn)滑油系統(tǒng)統(tǒng)工作是否正正常及主軸彎彎曲是否過大大等，用來檢檢查汽輪機(jī)是是否具備正常常啟動(dòng)條件。。4、特點(diǎn)操作簡(jiǎn)便，投投入平穩(wěn)，對(duì)對(duì)高壓油頂起起要求低。功功耗低，備有有電液操作系系統(tǒng)，可以實(shí)實(shí)現(xiàn)電動(dòng)盤車車。第六章汽輪輪機(jī)設(shè)備第一節(jié)概概述第二節(jié)汽汽輪機(jī)的一般般概念第三節(jié)汽汽輪機(jī)本體的的主要結(jié)構(gòu)第四節(jié)級(jí)級(jí)內(nèi)熱力過程程分析第五節(jié)汽汽輪機(jī)的損失失、效率和功功率第六節(jié)汽汽輪機(jī)的主要要輔助設(shè)備第四節(jié)級(jí)內(nèi)內(nèi)熱力過程分分析熱能到機(jī)械能能的轉(zhuǎn)換，是是在軸向串聯(lián)聯(lián)的各個(gè)級(jí)內(nèi)內(nèi)完成的，即即在噴嘴內(nèi)和和動(dòng)葉流道內(nèi)內(nèi)的能量轉(zhuǎn)換換過程。因此此研究汽輪機(jī)機(jī)的工作過程程，就是研究究級(jí)的工作過過程，也就是是研究蒸汽在在噴嘴內(nèi)和動(dòng)動(dòng)葉流道內(nèi)的的能量轉(zhuǎn)換過過程。1．蒸汽在噴噴嘴內(nèi)的能量量轉(zhuǎn)換原因：噴嘴內(nèi)內(nèi)氣流是具有有粘性的實(shí)際際氣體，在流流動(dòng)過程中會(huì)會(huì)因氣體內(nèi)部部、氣體與噴噴嘴壁間存在在摩擦以及氣氣流內(nèi)出現(xiàn)渦渦流與擾動(dòng)等等能量會(huì)有損損失，噴嘴氣氣流實(shí)際獲得得動(dòng)能減少，，使其出口實(shí)實(shí)際速度c1低于理理想速速度c1t。作用？？加速速，方方向?qū)嶋H這部分分動(dòng)能能損失失稱為為噴嘴嘴損失失:kJ/kg為試驗(yàn)驗(yàn)數(shù)據(jù)據(jù)其值與與噴嘴嘴高度度、汽汽道形形狀、、壁面面粗糙糙度等等因素素有關(guān)關(guān)噴嘴速速度系系數(shù)：：注意：：實(shí)際際應(yīng)該該即忽略略了：：因而忽略略了初初速的的影響。。m/s原因：：流動(dòng)動(dòng)過程程絕熱熱，損損失的的動(dòng)能能轉(zhuǎn)變變?yōu)槟δΣ翢釤崃恐刂赜旨蛹訜嵴粽羝颈旧?，，使噴噴嘴出出口汽汽流?shí)實(shí)際焓焓值h1高高于理理想焓焓值h1t由動(dòng)葉葉進(jìn)口口速度度三角角形可可方便便地求求出相相對(duì)速速度及利用動(dòng)動(dòng)葉出出口速速度三三角形形可求求出絕絕對(duì)速速度及（將及、及等作為為已知知量。。的方向向角≈11°～17°°、對(duì)對(duì)沖動(dòng)動(dòng)級(jí)約比小2°°～4°，，≈20°～30°°）求得和后，2．蒸蒸汽在在動(dòng)葉葉內(nèi)的的能量量轉(zhuǎn)換換kJ/kgm/s動(dòng)葉損損失：：動(dòng)葉損損失：：動(dòng)葉損損失：：動(dòng)葉速速度系系數(shù)：：3．蒸蒸汽作作用在在動(dòng)葉葉柵上上的力力與輪輪周功功率對(duì)純沖沖動(dòng)級(jí)級(jí)，動(dòng)動(dòng)葉片片只受受到?jīng)_動(dòng)力力（壓差力力）FuFFcFzFf動(dòng)葉柵柵受到到的輪輪周力力對(duì)于反反動(dòng)級(jí)級(jí)和帶帶一定定反動(dòng)動(dòng)度的的沖動(dòng)動(dòng)級(jí)，，動(dòng)葉葉受到到?jīng)_動(dòng)力力和反動(dòng)力力，及壓差力力。Fu輪輪向力力Fz軸向向力Fc沖沖動(dòng)力力Ff反擊力力若通過過動(dòng)葉葉柵的的蒸汽汽流量量為Gkg/s，則則動(dòng)葉葉柵所所受輪周力力為：：則輪周周功率率為：：從能量量平衡衡來看看，輪輪軸功功率還還可表表示成成級(jí)的的理想想焓降降扣除除級(jí)內(nèi)內(nèi)所有有損失失，即即：可見，，級(jí)的的各種種損失失越小小，蒸蒸汽做做的功功就越越多，，級(jí)的的熱經(jīng)經(jīng)濟(jì)性性就越越好。。第六章章汽汽輪機(jī)機(jī)設(shè)備備第一節(jié)節(jié)概概述述第二節(jié)節(jié)汽汽輪輪機(jī)的的一般般概念念第三節(jié)節(jié)汽汽輪輪機(jī)本本體的的主要要結(jié)構(gòu)構(gòu)第四節(jié)節(jié)級(jí)級(jí)內(nèi)內(nèi)熱力力過程程分析析第五節(jié)節(jié)汽汽輪輪機(jī)的的損失失、效效率和和功率率第六節(jié)節(jié)汽汽輪輪機(jī)的的主要要輔助助設(shè)備備第五節(jié)節(jié)汽汽輪輪機(jī)的的損失失、效效率和和功率率一、多多級(jí)汽汽輪機(jī)機(jī)損失失級(jí)內(nèi)損損失動(dòng)葉損損失噴嘴損損失余速損損失級(jí)內(nèi)漏漏汽損損失葉輪磨磨擦損損失部分進(jìn)進(jìn)汽損損失濕汽損損失葉高損損失扇形損損失整機(jī)損損失內(nèi)部損損失各級(jí)損損失之之和進(jìn)汽損損失（（節(jié)流流損失失）排汽管管阻力力損失失外部損損失軸承磨磨擦損損失端封漏漏汽損損失主油泵泵、調(diào)調(diào)節(jié)保保安功功率損損失裸露的的主軸軸段與與外界界空氣氣磨擦擦損失失聯(lián)軸器器傳遞遞功率率損失失汽輪機(jī)機(jī)損失失葉高損損失葉高損損失也也就是是葉片片的端端部損損失，，本質(zhì)質(zhì)上仍仍是噴噴嘴和和動(dòng)葉葉的流流動(dòng)損損失。。但在在某些些工程程計(jì)算算中，，當(dāng)計(jì)計(jì)算噴噴嘴和和動(dòng)葉葉的損損失時(shí)時(shí)，不不考慮慮其高高度的的影響響，也也就是是認(rèn)為為葉片片足夠夠長(zhǎng)，，而達(dá)達(dá)到無無限高高的程程度時(shí)時(shí)，端端部損損失為為零。。實(shí)際際情況況是葉葉片并并不無無限高高，端端部損損失并并不為為零。。為此此，需需在已已計(jì)算算得出出的噴噴嘴損損失和和動(dòng)葉葉損失失之外外，另另單獨(dú)獨(dú)計(jì)算算一項(xiàng)項(xiàng)葉柵柵的端端部損損失，，這就就是葉葉高損損失。。扇形損損失汽輪機(jī)機(jī)中實(shí)實(shí)際應(yīng)應(yīng)用的的是環(huán)環(huán)列葉葉柵(如圖圖)，，與平平面直直葉柵柵相比比，有有兩個(gè)特特點(diǎn):①葉葉柵的的相對(duì)對(duì)節(jié)距距t/b不不是常常數(shù),而是是從內(nèi)內(nèi)徑向向外徑徑成正正比例增增加的的，這這樣除除了平平均直直徑處處的相相對(duì)節(jié)節(jié)距為為最佳佳外，，其他他各截截面偏離離最佳佳值，，這就就帶來來了流流動(dòng)損損失。。②葉葉柵出出口汽汽流在在軸向向間隙隙中存在在著壓壓力梯梯度，，即由由內(nèi)徑徑向外外徑靜靜壓力力逐漸漸增加加，所所以會(huì)會(huì)產(chǎn)生生徑向流流動(dòng)損損失。。葉輪摩摩擦損損失δδhf由兩部部分組組成：：（1））葉輪輪兩側(cè)側(cè)及圍圍帶表表面的的粗糙糙度引引起的的摩擦擦損失失（2））子午午面內(nèi)內(nèi)的渦渦流運(yùn)運(yùn)動(dòng)引引起的的損失失部分進(jìn)進(jìn)汽損損失δδhe噴嘴葉葉柵不不是整整圈布布置，，而是是只占占據(jù)部部分圓圓周，，這種種布置置叫部部分進(jìn)進(jìn)汽。。如小小汽機(jī)機(jī)高壓壓級(jí)和和調(diào)節(jié)節(jié)級(jí)需需要采采用部部分進(jìn)進(jìn)汽。。部分進(jìn)進(jìn)汽損損失有有鼓風(fēng)風(fēng)損失失和斥斥汽損損失：：（1））鼓風(fēng)風(fēng)損失失發(fā)生生在不不裝噴噴嘴的的弧段段內(nèi)（2））斥汽汽損失失和鼓鼓風(fēng)損損失相相反，，它發(fā)發(fā)生在在裝有有噴嘴嘴的弧弧段內(nèi)內(nèi)漏汽損損失δδhδ------沖沖動(dòng)級(jí)級(jí)和反反動(dòng)級(jí)級(jí)分開開討論論。對(duì)于沖動(dòng)級(jí)級(jí)，存在在⑴隔隔板漏漏汽損損失---在葉葉輪上上開設(shè)設(shè)平衡衡孔，，在動(dòng)動(dòng)葉根根部設(shè)設(shè)置汽汽封片片，設(shè)設(shè)計(jì)時(shí)時(shí)選取取合理理的反反動(dòng)度度，使使動(dòng)葉葉根部部不出出現(xiàn)吸吸汽漏漏汽現(xiàn)現(xiàn)象。。⑵葉葉頂漏漏汽損損失---減小小間隙隙面積積和兩兩側(cè)壓壓差，，如采采用高高低齒齒封。。對(duì)于反動(dòng)級(jí)級(jí)，其漏漏汽損損失比比沖動(dòng)動(dòng)級(jí)大大，因因?yàn)椋海孩艃?nèi)內(nèi)徑汽汽封的的漏汽汽量比比沖動(dòng)動(dòng)級(jí)的的隔板板漏汽汽量大大，這這主要要是因因?yàn)閮?nèi)內(nèi)徑汽汽封直直徑比比隔板板汽封封直徑徑大，，而汽汽封齒齒數(shù)又又比較較少。。⑵動(dòng)動(dòng)葉前前后的的壓差差較大大，所所以葉葉頂漏漏汽量量相當(dāng)當(dāng)可觀觀。隔板的的汽封封裝置置動(dòng)葉頂頂部汽汽封示示意圖圖(a)隔板板漏汽汽和葉葉頂漏漏汽(b)高低低齒汽汽封⑴濕蒸蒸汽的的過飽飽和現(xiàn)現(xiàn)象對(duì)對(duì)級(jí)的的能量量轉(zhuǎn)換換所產(chǎn)產(chǎn)生的的影響響表現(xiàn)現(xiàn)為理理想比比焓降降的減減少。。⑵濕蒸汽汽在膨脹脹過程中中析出水水珠，在在汽水兩兩相流動(dòng)動(dòng)中，低低速的水水珠被高高速的蒸蒸汽挾帶帶著流動(dòng)動(dòng)，從而而消耗了了氣流的的一部分分動(dòng)能，，稱之為為挾帶損失失。⑶水珠的的速度小小于汽相相的速度度，偏離離動(dòng)葉入入口方向向的水珠珠撞在動(dòng)動(dòng)葉進(jìn)口口處的背背弧上，，產(chǎn)生了了阻止葉葉輪旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)的制動(dòng)動(dòng)作用，，克服它它就要消消耗一部部分有用用功，稱稱之為制動(dòng)損失失。⑷水珠撞撞在噴嘴嘴進(jìn)口處處的壁面面上，擾擾亂了主主汽流，，造成損損失，稱稱之為擾流損失失。⑸采用捕捕水裝置置，當(dāng)從從級(jí)內(nèi)排排除部分分液相的的同時(shí)，，都不可可避免的的伴隨隨著一部部分蒸汽汽同時(shí)被被抽出汽汽輪機(jī)，，造成工質(zhì)損失失。濕氣損失失δhx飽和蒸汽汽輪機(jī)的的各級(jí)和和普通凝凝汽式汽汽輪機(jī)的的最后幾幾級(jí)都工工作于濕濕蒸汽區(qū)區(qū)。由于于水分存存在，干干蒸汽的的工作也也將受到到一定的的影響，，產(chǎn)生濕濕氣損失失的原因因，有以以下幾個(gè)個(gè)方面：：濕氣損失失與蒸汽汽的平均均濕度（（1-xm）成正比比，濕度度越大，，損失也就越大大，級(jí)的的效率也也就越低低。為提提高濕蒸蒸汽級(jí)的的效率和和防止動(dòng)動(dòng)葉被沖蝕損損壞，一一方面可可采取有有效的去去濕方法法，另一一方面應(yīng)應(yīng)提高葉葉片本身的抗抗沖蝕能能力。常用的去去濕的方方法有：：⑴由捕水水口，捕捕水室和和疏水通通道組成成的級(jí)內(nèi)內(nèi)捕水裝置置(圖)。⑵具有吸吸水縫的的空心噴嘴嘴(圖)。⑶采用出出汽邊噴噴射蒸汽汽的空心噴嘴嘴(圖)。常用的提提高動(dòng)葉葉本身抗抗沖蝕能能力采取取的措施施有：采采用耐沖沖蝕性能能強(qiáng)的葉葉片材料料（如鈦鈦合金））；在葉葉片進(jìn)汽汽邊背弧弧上鑲焊焊硬質(zhì)合合金；對(duì)對(duì)葉片表表面鍍鉻鉻，局部部高頻淬淬硬，電電火花強(qiáng)強(qiáng)化，氮氮化等。。大功率汽汽輪機(jī)中中水珠的的運(yùn)動(dòng)軌軌跡和去去濕裝置置級(jí)內(nèi)捕水水裝置示示意圖1--捕捕水口槽槽道2--捕捕水室3--疏疏水通道道（接低壓壓加熱器或凝汽汽器）具有吸水水縫的空空心噴嘴嘴二．多級(jí)級(jí)汽輪機(jī)機(jī)效率與與功率1．級(jí)的的相對(duì)內(nèi)內(nèi)效率：：2．多級(jí)級(jí)汽輪機(jī)機(jī)的相對(duì)對(duì)內(nèi)效率率：反映了汽汽輪機(jī)內(nèi)內(nèi)部損失失的大小小，是衡衡量汽輪輪機(jī)通流流部分完完善程度度的指標(biāo)標(biāo)。0.8～0.93．多級(jí)級(jí)汽輪機(jī)機(jī)的內(nèi)功功率：4、汽輪輪機(jī)機(jī)械械效率：：機(jī)械損失失：用于于克服軸軸承磨擦擦阻力及及帶動(dòng)主主油泵、、調(diào)速器器等所消消耗的部部分有用用功。Pi汽輪機(jī)內(nèi)內(nèi)功率；；Pe汽汽輪機(jī)的的有效功功率（即即汽輪機(jī)機(jī)傳給發(fā)發(fā)電機(jī)輸輸入端的的功率））或稱軸軸端功率率。其值反映映了機(jī)械械損失的的大小。。KW（（無回回?zé)岢槠﹥?nèi)功率———體現(xiàn)現(xiàn)在轉(zhuǎn)子子上，但但不是是在轉(zhuǎn)子子軸端，，軸端功功率還應(yīng)應(yīng)考慮外外部損失失。98%～99%三、多級(jí)級(jí)汽輪機(jī)機(jī)發(fā)電機(jī)機(jī)組熱經(jīng)經(jīng)濟(jì)性1．發(fā)電電機(jī)效率率：Peo———發(fā)電電機(jī)輸出出端的功功率h0——汽輪輪機(jī)主汽汽閥前的的新蒸汽汽焓,kJ/kg；hfw——鍋爐爐入口的的給水焓焓,kJ/kg；空冷、水水冷、氫氫冷、雙雙氟內(nèi)冷冷98%～99%2．汽輪輪發(fā)電機(jī)機(jī)組絕對(duì)對(duì)電效率率：如果沒有有再熱（（只有回回?zé)幔海杭?.45～0.50——主蒸蒸汽焓值值——經(jīng)過過回?zé)峒蛹訜?，主主給水焓焓值如有再熱熱，則：：3．汽耗耗率每生產(chǎn)1KW··h電能能所消耗耗的蒸汽汽質(zhì)量不同機(jī)組組，不具具有可比比性，如如300MW機(jī)機(jī)組，滿滿負(fù)荷925t/h，，則汽耗耗為3.08Kg/KW·h。kJ/(kwh)目前：我我國(guó)熱耗耗約：9000KJ/KW·h———200MW機(jī)組；；8000KJ/KW·h——300MW機(jī)組組。熱耗率比比汽耗率率更能直直接反映映汽輪發(fā)發(fā)電機(jī)組組的熱經(jīng)經(jīng)濟(jì)性。。4．熱耗耗率kg/(kwh)第六章汽汽輪機(jī)機(jī)設(shè)備第一節(jié)概概述述第二節(jié)汽汽輪輪機(jī)的一一般概念念第三節(jié)汽汽輪輪機(jī)本體體的主要要結(jié)構(gòu)第四節(jié)級(jí)級(jí)內(nèi)內(nèi)熱力過過程分析析第五節(jié)汽汽輪輪機(jī)的損損失、效效率和功功率第六節(jié)汽汽輪輪機(jī)的主主要輔助助設(shè)備第六節(jié)汽汽輪輪機(jī)的主主要輔助助設(shè)備作用：1、在熱熱力循環(huán)環(huán)作為冷冷源，降降低汽輪輪機(jī)排汽汽的壓力力和溫度度，就可可以減小小冷源損損失，提提高循環(huán)環(huán)熱效率率。2、、建立和和保持汽汽輪機(jī)排排汽口的的高度真真空，使使蒸汽在在汽輪機(jī)機(jī)中有較較大的理理想焓降降；3、、回收乏乏汽的凝凝結(jié)水，，作為鍋鍋爐給水水循環(huán)使使用。一、凝汽汽設(shè)備以東方汽汽輪機(jī)廠廠生產(chǎn)的的N300—166.67/537/537汽輪輪機(jī)為例例，若沒沒有凝汽汽設(shè)備，，排汽最最低壓力力和大氣氣壓力，，理想循循環(huán)效率率等于37.12%，，而當(dāng)排排汽壓力力為5.0kPa，熱熱效率為為45.55%，后者者的經(jīng)濟(jì)濟(jì)性顯著著提高。。sb203561Tad41．凝汽汽設(shè)備的的組成及及作用以水為冷冷卻介質(zhì)質(zhì)的凝汽汽設(shè)備包包括凝汽器、、凝結(jié)水水泵、抽抽氣器、、循環(huán)水水泵以及它們們之間的的連接管道道和附件組成。最簡(jiǎn)單的的凝汽設(shè)設(shè)備系統(tǒng)統(tǒng)簡(jiǎn)圖1-汽輪輪機(jī)；2-發(fā)電電機(jī)；3-凝汽汽器；4-循環(huán)環(huán)水泵；；5-凝凝結(jié)水泵泵；6-抽氣器器蒸汽冷卻水凝結(jié)水蒸汽空氣混合物1345G26凝汽器冷卻介質(zhì)質(zhì)的不同同單流程（（大型機(jī)機(jī)組多采采用此））空氣冷卻卻式雙流程多流程冷卻水的的流程不不同汽流流動(dòng)動(dòng)形式不不同汽流向心心式汽流向側(cè)側(cè)式水冷式2．凝汽汽器凝汽器：：外殼常常呈圓柱柱形、橢橢圓柱形形或方柱柱形。（大機(jī)組組一般都都采用方方柱形））1-二次次濾網(wǎng)；；2-反反沖洗蝶蝶閥；3-注球球管；4-凝汽汽器；5-膠球球；6-收球網(wǎng)網(wǎng)；7-膠球泵泵；8-加球室室卵形管束束布置的的凝汽器器在組裝裝中教堂窗式式管束布布置的凝凝汽器-------元寶山300MW向心式管管束布置置的凝汽汽器在組組裝中向心式管管束布置置的凝汽汽器在組組裝中----法國(guó)600MW將軍軍帽水冷式凝凝汽器組裝中的的凝汽器器外殼安裝凝汽汽器內(nèi)的的擋汽板板凝汽器隔隔板凝汽器的的隔板在在安裝中中組裝中的的凝汽器器隔板組裝中的的凝汽器器隔板帶狀管束束布置的的凝汽器器隔板及及水室汽輪發(fā)電電機(jī)組空空氣冷卻卻凝汽器器外觀3．抽氣氣器抽氣器射流式抽抽氣器水環(huán)式真真空泵抽抽氣器射汽式抽氣氣器射水式抽氣氣器容積式（或機(jī)械式式）機(jī)械離心式式真空泵抽抽氣器吸氣管泵殼排汽管空腔水環(huán)葉片葉輪三、回?zé)峒蛹訜嵩O(shè)備作用：減小小抽汽在凝凝汽器中的的冷源損失失，提高循循環(huán)的熱效效率?；?zé)峒訜崞靼磦鳠岱绞讲煌旌鲜郊訜崞鞅砻媸郊訜崞靼此畟?cè)壓力不同低壓加熱器按結(jié)構(gòu)形式不同立式加熱器臥式加熱器高壓加熱器4