汽輪機(jī)概述與汽輪機(jī)的輔助系統(tǒng)介紹

汽輪機(jī)概述與汽輪機(jī)的輔助系統(tǒng)介紹第1頁/共56頁2汽輪機(jī)概述*電廠的基本循環(huán)電廠的基本循環(huán)：朗肯循環(huán)。第2頁/共56頁汽輪機(jī)的簡介汽輪機(jī)是一種以蒸汽為工質(zhì)，并將蒸汽的熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的旋轉(zhuǎn)機(jī)械。英文：Turbine，譯名透平1、級定義：一列靜葉柵和一列動葉柵組成的水蒸汽從熱能到機(jī)械能轉(zhuǎn)換的基本單元。汽輪機(jī)概述*汽輪機(jī)的基本做功單元第3頁/共56頁2、組成：靜葉柵與動葉柵：噴嘴：將蒸汽熱能轉(zhuǎn)變?yōu)閯幽?；動葉：將蒸汽動能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能。3、應(yīng)用：

單個級：單級汽輪機(jī)

多個級串聯(lián)：多級汽輪機(jī)汽輪機(jī)概述*汽輪機(jī)的基本做功單元第4頁/共56頁組成：靜葉柵與動葉柵：噴嘴：將蒸汽熱能轉(zhuǎn)變?yōu)閯幽?；動葉：將蒸汽動能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能。應(yīng)用

單個級：單級汽輪機(jī)

多個級串聯(lián)：多級汽輪機(jī)汽輪機(jī)概述*汽輪機(jī)的基本做功單元第5頁/共56頁汽輪機(jī)本體主要包括靜止部分（固定件）、轉(zhuǎn)動部分（轉(zhuǎn)子組件）和支承部分（軸承）三部分靜止部分包括基礎(chǔ)、臺板（機(jī)座）、汽缸、噴嘴、隔板、隔板套、汽封等固定件。汽輪機(jī)轉(zhuǎn)動部分總稱為轉(zhuǎn)子，主要由主軸、葉輪（輪轂）、動葉及聯(lián)軸器組成。汽輪機(jī)概述*汽輪機(jī)的基本結(jié)構(gòu)第6頁/共56頁汽輪機(jī)本體包括靜止部分（固定件）、轉(zhuǎn)動部分（轉(zhuǎn)子組件）和支承部分（軸承）三部分靜止部分包括基礎(chǔ)、臺板（機(jī)座）、汽缸、噴嘴、隔板、隔板套、汽封等固定件。汽輪機(jī)轉(zhuǎn)動部分總稱為轉(zhuǎn)子，主要由主軸、葉輪（輪轂）、動葉及聯(lián)軸器組成。汽輪機(jī)概述*汽輪機(jī)的基本結(jié)構(gòu)第7頁/共56頁澧縣理昂電廠汽輪發(fā)電機(jī)組汽輪機(jī)概述*汽輪機(jī)的基本結(jié)構(gòu)第8頁/共56頁動葉片9第9頁/共56頁南汽25MW汽輪機(jī)葉輪、葉片10第10頁/共56頁隔板（靜葉片、噴嘴）第11頁/共56頁汽輪機(jī)概述*汽輪機(jī)的基本結(jié)構(gòu)第12頁/共56頁汽輪機(jī)支承部分包括軸承和滑銷系統(tǒng)。軸承包括支持軸承和推力軸承。滑銷系統(tǒng)包括橫銷、縱銷、立銷等等。3.其他：盤車機(jī)構(gòu)汽輪機(jī)概述*汽輪機(jī)的基本結(jié)構(gòu)第13頁/共56頁滾動軸承第14頁/共56頁滑動軸承第15頁/共56頁滾動軸承滾動軸承具有摩擦阻力小、起動靈敏、效率高、潤滑簡便和易于互換等優(yōu)點，應(yīng)用較廣泛。其缺點是，承受載荷能力小，抗沖擊能力較差，高速時出現(xiàn)噪聲，工作壽命也不及液體摩擦的滑動軸承。第16頁/共56頁一般大功率的動力設(shè)備常優(yōu)先選用滑動軸承，它具有以下優(yōu)點：1.能承受重載與沖擊載荷，抗振能力強(qiáng)，減震性能好；2.運行可靠，突發(fā)性事故少，在發(fā)生事故前有明顯預(yù)兆，使用壽命可以與主機(jī)匹配；3.不需要特殊材料，便于制造、安裝、檢修及運行中的維護(hù)，運行時噪聲低?；瑒虞S承第17頁/共56頁滑動軸承不足之處：1.摩擦能耗高于滾動軸承；2.對軸的精度、表面粗糙度要求高，對軸瓦的刮削工藝要求嚴(yán)；3.需有專門的油系統(tǒng)，增加了檢修的工作量；4.對油質(zhì)及潤滑油參數(shù)均有嚴(yán)格要求。第18頁/共56頁推力盤支持軸瓦副推力瓦塊主推力瓦塊推力盤危急遮斷器第19頁/共56頁推力瓦第20頁/共56頁轉(zhuǎn)子（澧縣）第21頁/共56頁轉(zhuǎn)子（澧縣）第22頁/共56頁汽機(jī)支持軸承（澧縣）汽輪機(jī)概述*汽輪機(jī)的基本結(jié)構(gòu)第23頁/共56頁推力軸承（澧縣）汽輪機(jī)概述*汽輪機(jī)的基本結(jié)構(gòu)第24頁/共56頁汽機(jī)揭上缸（澧縣）汽輪機(jī)概述*汽輪機(jī)的基本結(jié)構(gòu)第25頁/共56頁汽輪機(jī)概述*汽輪機(jī)的基本結(jié)構(gòu)26第26頁/共56頁

蒸汽的沖動作用原理和反動作用原理

1.沖動作用原理

A.沖動力的產(chǎn)生：如圖1—6B.沖動作用的特點：汽流在動葉汽道內(nèi)不膨脹加速，即w1=w2，而只隨汽道形狀改變其流動方向

汽輪機(jī)概述*級的作用原理第27頁/共56頁2.反動作用原理

A.反動力的產(chǎn)生：如圖1--7所示。

B.反動作用的特點：蒸汽在動葉汽道內(nèi)不僅改變方向，而且因繼續(xù)膨脹、加速，即w2＞w1。汽輪機(jī)概述*級的作用原理第28頁/共56頁2.反動作用原理

A.反動力的產(chǎn)生：如圖1--7所示。

B.反動作用的特點：蒸汽在動葉汽道內(nèi)不僅改變方向，而且因繼續(xù)膨脹、加速，即w2＞w1。汽輪機(jī)概述*級的作用原理第29頁/共56頁級的工作過程：汽輪機(jī)概述*級的作用原理級的工作過程動畫第30頁/共56頁1、汽輪機(jī)級的反動度定義：蒸汽在動葉通道內(nèi)膨脹時的理想焓降hb和在整個級的滯止理想焓降ht*

之比，即

汽輪機(jī)概述*汽輪機(jī)的級第31頁/共56頁2、按級反動度的大小分類：沖動級和反動級

（1）純沖動級：熱力特點：m＝0，蒸汽在動葉通道中不膨脹性能特點：作功能力大，但效率較低。故現(xiàn)已不再采用汽輪機(jī)概述*級的分類第32頁/共56頁

（2）帶反動度的沖動級熱力特點：膨脹主要發(fā)生于噴嘴中，為提高流動效率動葉中也有少量的膨脹，m＝0.05~0.20。性能特點：既有沖動級的特征，又有反動級的因素。作功能力、效率均介于二者之間。第33頁/共56頁（3）反動級熱力特點：動靜葉中蒸汽膨脹程度（焓降）相等，m0.5。性能特點：做功能力最小，流動效率最高。第34頁/共56頁（4）.復(fù)速級復(fù)速級（速度級）：蒸汽動能轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)子機(jī)械能的過程在級內(nèi)進(jìn)行一次以上的級。目前常用的是進(jìn)行兩次轉(zhuǎn)換的級，故又稱為雙列速度級，即由固定的噴嘴葉柵和安裝在同一葉輪上的兩列動葉柵所組成的級。備注：壓力級和復(fù)速級：按蒸汽動能轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)子機(jī)械能的過程來劃分。蒸汽動能轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)子機(jī)械能的過程在級內(nèi)只進(jìn)行一次的級，稱為壓力級。第35頁/共56頁（4）復(fù)速級熱力特點：蒸汽在導(dǎo)葉和動葉通道中膨脹較小。流動特點：導(dǎo)葉中汽流只轉(zhuǎn)向不加速。性能特點：做功能力最大，流動效率最低。復(fù)速級通常在一級內(nèi)要求承擔(dān)很大焓降時采用。作為中、小型多級沖動式汽輪機(jī)第一級（調(diào)節(jié)級）此外：按通流面積是否隨負(fù)荷而變分類：調(diào)節(jié)級和非調(diào)節(jié)級第36頁/共56頁汽輪機(jī)概述*汽輪機(jī)的分類1.按工作原理分類

沖動式汽輪機(jī)----由沖動級組成，蒸汽主要在噴嘴中膨脹，在動葉中只有少數(shù)膨脹?，F(xiàn)代沖動式汽輪機(jī)各級的反動度一般在5%~20%的范圍內(nèi)。

反動式汽輪機(jī)----由反動級組成，蒸汽在噴嘴和動葉中膨脹程度相同。由于反動級不能做成部分進(jìn)汽，故調(diào)節(jié)機(jī)采用單列沖動機(jī)或復(fù)速級。反動式汽輪機(jī)反動度常取0.5，以使動葉和靜葉可取相同葉型，從而簡化制造工藝。第37頁/共56頁汽輪機(jī)概述*汽輪機(jī)的分類2.按熱力特性分類凝汽式汽輪機(jī)----排汽在高度真空狀態(tài)下進(jìn)入凝汽器凝結(jié)成水，有些小汽輪機(jī)沒有回?zé)嵯到y(tǒng)，成為純凝汽式汽輪機(jī)。背壓式汽輪機(jī)----排汽直接用于供熱，沒有凝汽器。當(dāng)排汽作為其他中低壓汽輪機(jī)的工作蒸汽時，稱為前制式汽輪機(jī)。調(diào)節(jié)抽汽式汽輪機(jī)----從汽輪機(jī)某級后抽出一定壓力的部分蒸汽對外供熱，其余排汽仍進(jìn)入凝汽器。由于熱用戶對供熱壓力有一定的要求，需要對抽汽壓力進(jìn)行自動調(diào)節(jié)，故稱為調(diào)節(jié)抽汽。根據(jù)用戶需要，有一次調(diào)節(jié)抽汽和兩次調(diào)節(jié)抽汽。背壓式、調(diào)整抽汽式和抽汽背壓式汽輪機(jī)統(tǒng)稱為供熱式汽輪機(jī)第38頁/共56頁3.按主蒸汽參數(shù)分類低壓：新蒸汽壓力小于1.5MPa；中壓：新蒸汽壓力為2~4MPa；高壓：新蒸汽壓力為6~10MPa；超高壓：新蒸汽壓力為12~14MPa；亞臨界：新蒸汽壓力為16~18MPa；超臨界新蒸汽壓力超過22.15MPa；超超臨界新蒸汽壓力超過27MPa或蒸汽溫度600/620℃以上。4.其他方式分類單缸與多缸；單軸與多軸第39頁/共56頁

汽輪機(jī)產(chǎn)品型號

1.汽輪機(jī)的型號用特定的符號來表示汽輪機(jī)的基本特征即汽輪機(jī)的型號。表示方法如下：

變形設(shè)計序數(shù)蒸汽參數(shù)額定功率（MW）汽輪機(jī)型式（代號）汽輪機(jī)概述*汽輪機(jī)的產(chǎn)品型號第40頁/共56頁汽輪機(jī)概述*汽輪機(jī)的產(chǎn)品型號代號型式代號類型N凝汽式CB抽汽背壓式B背壓式H船用C一次調(diào)整抽汽式Y(jié)移動式CC二次調(diào)整抽汽式2.國產(chǎn)汽輪機(jī)類型的代號第41頁/共56頁汽輪機(jī)概述*汽輪機(jī)的產(chǎn)品型號型式參數(shù)表示方法凝汽式主蒸汽壓力/主蒸汽溫度中間再熱式主蒸汽壓力/主蒸汽溫度/中間再熱溫度一次調(diào)整抽汽式主蒸汽壓力/調(diào)節(jié)抽汽壓力二次調(diào)整抽汽式主蒸汽壓力/高壓抽汽壓力/低壓抽汽壓力背壓式主蒸汽壓力/背壓抽汽背壓式主蒸汽壓力/抽汽壓力/背壓3.汽輪機(jī)型號中參數(shù)的表示方法第42頁/共56頁汽輪機(jī)概述*汽輪機(jī)的產(chǎn)品型號4.汽輪機(jī)的型號N3-2.35→凝汽式、額定功率3MW、初壓2.35MPaC12-4.9/0.98→額定功率12MW、初壓4.9MPa、抽汽壓力0.98MPaCC12-3.43/0.98/0.49→額定功率12MW、初壓3.43MPa、整抽汽壓力0.98MPa、二級抽汽壓力0.49MPaB3-3.43/0.49→背壓式額定功率3MW、初壓3.43MPa、背壓4.9MPaCB12-4.9/1.18/0.17→抽背式額定功率12MW、初壓

4.9MPa、抽汽壓力1.18MPa、背壓0.17MPa第43頁/共56頁44

洪湖理昂電廠汽輪機(jī)主機(jī)：洪湖理昂電廠N20-4.9型汽輪機(jī)由南京汽輪機(jī)廠生產(chǎn)，為單缸、單軸、次高溫、次高壓、軸流、沖動凝汽式汽輪機(jī)，額定功率為20MW，與額定功率為22MW的QFW-22-2型發(fā)電機(jī)、TG-90/5.3-T型生物質(zhì)循環(huán)流化床鍋爐等，配套組成整個單元制熱力發(fā)電系統(tǒng)。問題：

N20-4.9型汽輪機(jī)其型號的含義？

第44頁/共56頁45

洪湖理昂電廠汽輪機(jī)汽缸：分前、中、后三段組成的單缸結(jié)構(gòu)。前缸和中缸為鑄鋼件，后汽缸為鑄鐵件。前汽缸和中汽缸的連接是借助垂直法蘭連接的。前汽缸與前軸承座采用“貓爪”連接，并有垂直鍵以保證熱膨脹時保持中心不變。中汽缸為簡單的分上下半的圓筒結(jié)構(gòu)。借助后部的垂直法蘭與后汽缸相連。后汽缸與后軸承座鑄成一體,由兩側(cè)的側(cè)支撐支撐在后座架上，撐腳與后座架間有橫向滑銷。橫向滑銷中心與后汽缸導(dǎo)板的縱向滑銷中心形成汽缸熱膨脹死點。后汽缸用排汽接管與冷凝器相連。后軸承座內(nèi)布置了汽輪機(jī)后軸承。在后軸承蓋上安裝了機(jī)組的盤車設(shè)備。在后汽缸上半部裝有排大氣裝置，當(dāng)背壓大于0.1Mpa時能自動打開，保護(hù)后汽缸和冷凝器。通流部分由一個雙列速度級和十二個壓力級組成。具有垂直中分面和水平中分面。噴嘴室與前汽缸鑄為一體。新蒸汽由前汽缸左右兩側(cè)的導(dǎo)汽管進(jìn)入汽缸，下汽缸設(shè)有回?zé)岢槠?，后汽缸排汽口與凝汽器采用剛性法蘭連接。后汽缸排汽接管裝有噴淋裝置，排汽溫度大于80℃投入，低于65℃退出。第45頁/共56頁46

洪湖理昂電廠汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子

由一級復(fù)速級和十二級壓力級組成，葉片均為根據(jù)三元流原理設(shè)計的新型全三維葉片，通流部分也作了相應(yīng)優(yōu)化，減少了葉頂、葉根及隔板汽封漏氣損失，使得整機(jī)效率有了較大的提高。

第46頁/共56頁47

汽輪機(jī)的輔助系統(tǒng)介紹*主要輔助設(shè)備畫原則性熱力系統(tǒng)簡圖：一高兩低一除氧。汽輪機(jī)的輔助設(shè)備主要有凝汽器、高低壓加熱器、除氧器、給水泵、循環(huán)水泵、凝結(jié)水泵等。凝汽器的作用是把汽輪機(jī)排出的乏汽凝結(jié)成水，在汽輪機(jī)排汽口建立并保持高度的真空。高、低壓加熱器的用汽輪機(jī)中間不同壓力的抽汽來加熱供給鍋爐的給水，以避免部分蒸汽在凝汽器中的熱量損失，提高機(jī)組的效率。除氧器的任務(wù)是將送給過來內(nèi)的水進(jìn)行除氧，除去溶解在給水中的氣體，以防止氧氣對鍋爐、汽輪機(jī)及其管道的腐蝕。給水泵的作用是把除氧器內(nèi)除過氧的給水送入鍋爐。循環(huán)水泵的作用是向凝汽器提供冷卻汽輪機(jī)排汽的冷卻水。凝結(jié)水泵的作用是抽出凝汽器中的凝結(jié)水，并將其輸?shù)匠跗?。凝結(jié)水在除氧器中經(jīng)過除氧后，用做鍋爐的給水。

第47頁/共56頁48汽機(jī)的三大系統(tǒng)：汽水系統(tǒng)油系統(tǒng)調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)

汽水系統(tǒng)包括：電廠原則性熱力系統(tǒng)、凝結(jié)水系統(tǒng)、除氧給水系統(tǒng)、高低加系統(tǒng)、軸封及疏水系統(tǒng)、循環(huán)水系統(tǒng)、抽真空系統(tǒng)、冷卻水系統(tǒng)等等。

油系統(tǒng)包括：潤滑油系統(tǒng)、控制油系統(tǒng)。

汽輪機(jī)的輔助系統(tǒng)介紹*主要輔助系統(tǒng)第48頁/共56頁49 洪湖理昂汽機(jī)汽水系統(tǒng)洪湖理昂汽機(jī)汽水系統(tǒng)來自鍋爐的新蒸汽經(jīng)電動主汽門到自動主汽門。自動主汽門內(nèi)裝有蒸汽濾網(wǎng)，以分離蒸汽中的水滴和防止雜物進(jìn)入汽輪機(jī)。新蒸汽由自動主汽門經(jīng)三通接頭分別進(jìn)入汽輪機(jī)蒸汽室兩側(cè)，經(jīng)調(diào)節(jié)汽門后，在汽輪機(jī)中膨脹作功，乏汽排入冷凝器凝結(jié)成水，借助凝結(jié)水泵升壓，進(jìn)入汽封加熱器，再進(jìn)