管理類《AP1000常規(guī)島BOP系統(tǒng)》第2章【汽輪機(jī)及其輔助系統(tǒng)】第01節(jié) 主汽輪機(jī)系統(tǒng)

第一節(jié)主汽輪機(jī)系統(tǒng)主要內(nèi)容10十月20232中電投高培中心要求10十月20233中電投高培中心1)了解系統(tǒng)主要功能和工藝流程；2)了解主要設(shè)備結(jié)構(gòu)、作用和運(yùn)行方式；3)了解本系統(tǒng)和其它系統(tǒng)的相互關(guān)系；4)熟悉系統(tǒng)和設(shè)備的主要技術(shù)參數(shù)。1主汽輪機(jī)系統(tǒng)功能系統(tǒng)主要功能汽輪機(jī)是一種利用蒸汽做功的高速旋轉(zhuǎn)式機(jī)械，其功能是將蒸汽帶來(lái)的反應(yīng)堆的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)橥苿?dòng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能，并帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。52汽輪機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)汽輪機(jī)工作原理

汽輪機(jī)是把蒸汽的熱能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的一種動(dòng)力裝置。具有一定壓力、溫度的蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)，流經(jīng)噴嘴（靜葉輪）并在噴嘴內(nèi)膨脹獲得很高的速度，高速流動(dòng)的蒸汽流經(jīng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子上的動(dòng)葉片做功，動(dòng)葉片帶動(dòng)汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)子以一定的速度均勻轉(zhuǎn)動(dòng)。這就是汽輪機(jī)基本的工作原理。

能量轉(zhuǎn)換：蒸汽的熱能

動(dòng)能

機(jī)械能汽輪機(jī)級(jí)的概念級(jí)——噴嘴和與其配合的動(dòng)葉柵所構(gòu)成的汽輪機(jī)基本作功單元。

級(jí)的作功原理沖動(dòng)作用原理——在汽輪機(jī)中，從噴嘴流出的高速蒸汽通過動(dòng)葉汽道時(shí)，其流動(dòng)方向改變，因而對(duì)葉片產(chǎn)生一沖擊力，推動(dòng)葉輪運(yùn)動(dòng)，作出機(jī)械功。反動(dòng)作用原理——在汽輪機(jī)中，當(dāng)蒸汽在動(dòng)葉片構(gòu)成的汽道內(nèi)膨脹加速時(shí)，汽流必然對(duì)動(dòng)葉作用一個(gè)由于加速而產(chǎn)生的反動(dòng)力，推動(dòng)葉輪運(yùn)動(dòng)，作出機(jī)械功。9級(jí)的分類(1)純沖動(dòng)級(jí)——蒸汽僅在噴嘴中膨脹加速，而在動(dòng)葉片動(dòng)中只是把蒸汽的動(dòng)能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能,蒸汽的焓降只發(fā)生在噴嘴中。10級(jí)的分類(2)反動(dòng)級(jí)——蒸汽的膨脹不僅在噴嘴中發(fā)生，而且在動(dòng)葉片中同樣發(fā)生，而且蒸汽的焓降在噴嘴和動(dòng)葉中大約各完成一半。11級(jí)的分類(3)帶反動(dòng)度的沖動(dòng)級(jí)——蒸汽的膨脹大部分發(fā)生在噴嘴中，只有小部分在動(dòng)葉中發(fā)生。12級(jí)的反動(dòng)度級(jí)的反動(dòng)度——蒸汽在動(dòng)葉汽道內(nèi)膨脹時(shí)的理想焓降?hb與整個(gè)級(jí)的滯止理想焓降?ht*之比。13汽輪機(jī)的分類按工作原理分類：沖動(dòng)式汽輪機(jī)反動(dòng)式汽輪機(jī)沖動(dòng)反動(dòng)聯(lián)合式汽輪機(jī)按按熱力過程分類：熱力過程可分為：抽汽式汽輪機(jī)（代號(hào)為C）背壓式汽輪機(jī)（代號(hào)為B）凝汽式汽輪機(jī)（代號(hào)為N）143主汽輪機(jī)系統(tǒng)描述本體簡(jiǎn)介汽輪機(jī)采用日本三菱重工技術(shù)，關(guān)鍵重要部件進(jìn)口，哈爾濱汽輪機(jī)廠和三菱聯(lián)合供貨。汽輪機(jī)為工作轉(zhuǎn)速1500轉(zhuǎn)/分、單軸、四缸六排汽的反動(dòng)凝汽式核電汽輪機(jī)，有兩個(gè)兩級(jí)再熱的外置式中間汽水分離再熱器，末級(jí)動(dòng)葉片長(zhǎng)1375mm。主汽輪機(jī)由一個(gè)高壓缸、三個(gè)低壓缸及其附件組成。四個(gè)缸通流部分均是雙流對(duì)稱10級(jí)分布。一個(gè)高壓轉(zhuǎn)子、三個(gè)低壓轉(zhuǎn)子通過剛性聯(lián)軸器接成一個(gè)軸系，再通過剛性聯(lián)軸器與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子相聯(lián)。每根轉(zhuǎn)子都有一對(duì)徑向軸承支承。整個(gè)軸系只有一個(gè)推力軸承，位于1號(hào)低壓缸和2號(hào)低壓缸之間。16汽輪機(jī)結(jié)構(gòu)17汽輪機(jī)布置184主汽輪機(jī)系統(tǒng)主要設(shè)備及工作原理主汽閥（MSV）和主調(diào)閥（GV）共有4個(gè)MSV和4個(gè)GV。兩個(gè)主汽閥和兩個(gè)主調(diào)閥的閥體由一個(gè)整體鑄件組成，形成一個(gè)閥組進(jìn)汽室。共有兩個(gè)閥組進(jìn)汽室，分別位于汽機(jī)平臺(tái)上高壓缸兩側(cè)，都錨定在汽機(jī)底座上。主汽閥包括一個(gè)先導(dǎo)閥，是為汽輪機(jī)從靜止加速至接近額定轉(zhuǎn)速而專門設(shè)計(jì)的。當(dāng)汽機(jī)沖轉(zhuǎn)時(shí)，主調(diào)閥全開，主汽閥的先導(dǎo)閥以全周進(jìn)汽的狀態(tài)運(yùn)行，因此啟動(dòng)時(shí)汽機(jī)部件可均勻加熱。20MSV-GV閥組示意圖21高壓缸高壓缸通流部分為雙流對(duì)稱分布，正反向各10級(jí)，動(dòng)葉片采用全3維設(shè)計(jì)的整體圍帶式（ISB）結(jié)構(gòu)，葉根型式采用大根部/樅樹型。高壓缸為單層缸結(jié)構(gòu)，缸體材料為碳鋼，水平結(jié)合面處分開，形成汽缸上半和下半部分。高壓轉(zhuǎn)子為合金鋼整鍛件且經(jīng)過精加工而制成，主軸與葉輪是一體鍛造的，解決了套裝轉(zhuǎn)子在高溫下葉輪和軸之間的松動(dòng)問題，且有利于機(jī)組快速啟動(dòng)。22再熱主汽閥（RSV）和再熱調(diào)節(jié)閥（ICV）在汽水分離再熱器到低壓缸的每根進(jìn)汽管上都裝有一對(duì)RSV和ICV，共有6對(duì)。再熱調(diào)節(jié)閥通過汽輪機(jī)控制系統(tǒng)操作。再熱主汽閥和再熱調(diào)節(jié)閥均為蝶形閥，其結(jié)構(gòu)使開關(guān)方便，且全開時(shí)壓力損失小。當(dāng)汽機(jī)突然甩負(fù)荷或緊急停機(jī)時(shí)，再熱主汽閥將會(huì)快速關(guān)閉，避免汽機(jī)超速。23低壓缸低壓缸是經(jīng)過改良的雙層缸結(jié)構(gòu)，內(nèi)缸和外缸分別落在基座上。低壓缸通流部分為雙流對(duì)稱分布，正反向各10級(jí)，采用全3維設(shè)計(jì)的反動(dòng)式葉片，這種葉片的效率高。24汽輪機(jī)共振點(diǎn)（以秦山為例）發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子第一臨界轉(zhuǎn)速870轉(zhuǎn)/分，第二臨界轉(zhuǎn)速2740轉(zhuǎn)/分。

汽輪機(jī)高壓轉(zhuǎn)子臨界轉(zhuǎn)速1750轉(zhuǎn)/分。

汽輪機(jī)低壓轉(zhuǎn)子臨界轉(zhuǎn)速1580轉(zhuǎn)/分。汽輪機(jī)低壓轉(zhuǎn)子葉片共振區(qū)：950－1010、1410－1610、1750-1970、2110-2570、2650-2850轉(zhuǎn)/分。

25秦山低壓葉片共振區(qū)26軸承每個(gè)轉(zhuǎn)子由兩個(gè)徑向軸承支撐，一個(gè)軸系配一個(gè)推力軸承，這些軸承均為強(qiáng)制油潤(rùn)滑。汽輪機(jī)組共有8個(gè)徑向軸承，徑向軸承承擔(dān)轉(zhuǎn)子的重量以及其它因素引起的其它作用力，保證轉(zhuǎn)子中心在徑向上與汽缸一致。推力軸承位于1號(hào)低壓缸與2號(hào)低壓缸之間。軸向力通過推力軸承傳遞給1號(hào)低壓缸與2號(hào)低壓缸之間的軸承座。推力軸承是整個(gè)軸系的相對(duì)死點(diǎn)。27汽封汽輪機(jī)的汽封根據(jù)安裝位置不同分為軸端汽封、隔板汽封和通流部分汽封三種類型。軸端汽封和隔板汽封均為曲徑式，在軸端以及隔板處的動(dòng)、靜部件相接的地方，通過給靜止部件安裝密封環(huán)的方法形成汽封。對(duì)于通流部分，則采用動(dòng)葉頂端加裝圍帶的方法，在汽機(jī)隔板套與動(dòng)葉頂部之間的空隙處形成汽封以減少通流部分的漏氣。28盤車裝置盤車裝置的主要功能是在機(jī)組啟動(dòng)前或停機(jī)后用來(lái)盤動(dòng)整個(gè)軸系，避免軸系永久變形。盤車裝置位于3號(hào)低壓缸與發(fā)電機(jī)之間，在汽輪機(jī)啟動(dòng)和停機(jī)時(shí)對(duì)汽機(jī)連續(xù)盤車，使汽機(jī)保持低轉(zhuǎn)速連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，直到機(jī)組重新啟動(dòng)或汽機(jī)的金屬溫度接近環(huán)境溫度。295主汽輪機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行核電廠汽輪機(jī)的特點(diǎn)新蒸汽參數(shù)在一定范圍內(nèi)變化新蒸汽參數(shù)