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1、2015/9/162015年9月份汽机篇（一）汽机篇（一）电厂汽轮机一、汽轮机工作原理、作用及特点 二、汽轮机的分类及型号 三、汽轮机设备的组成 四、汽轮机的本体结构 五、汽轮机的调节保安系统 六、汽轮机的辅助设备2015/9/16一、 汽轮机工作原理、作用及特点1、汽轮机工作原理 汽轮机是将蒸汽的热能转换成机械能的蜗轮式机械。 在汽轮机中，蒸汽在喷嘴中发生膨胀，压力降低，速度增 加，热能转变为动能。如图所示。高速汽流流经动叶片3 时，由于汽流方向改变，产生了对叶片的冲动力，推动叶 轮2旋转做功，将蒸汽的动能变成轴旋转的机械能。2015/9/161-轴；2-叶轮；3-动叶片；4-喷嘴2、作用主
2、要用作发电用的原动机，也可直接驱动各种泵、风 机、压缩机和船舶螺旋桨等。还可以利用汽轮机的排汽或 中间抽汽满足生产和生活上的供热需要 。3、特点功率大，转速高，运行平稳，工作可靠，热经济性高 等。2015/9/16二、 汽轮机的分类及型号2015/9/16超超临界压力汽轮机冲动式汽轮机大于32 Mpa ：汽轮机反动式汽轮机凝汽式汽轮机供热式汽轮机背压式汽轮机调节抽汽式汽轮机低压汽轮机中压汽轮机高压汽轮机超高压汽轮机亚临界压力汽轮机超临界压力汽轮机按作功原理分按功能分按参数高低分混合式汽轮机小于1.47 Mpa1.96 3.92 Mpa；15.69 17.65 Mpa；大于22.15 Mpa；1
3、1.77 13.93 Mpa；5.88 9.81 Mpa；1、分类、分类2015/9/16按热力特性分类（即汽轮机型式）（1）凝汽式、中间再热式（2）背压式（3）调整抽汽式TurbineTurbine热用户Turbine（1）（2）（3）热用户按汽轮机的级数分类：分为单级汽轮机和多级汽轮机2、型号2015/9/16 XX - XX - XX变型设计次序蒸汽参数额定功率型式例：N300-16.7/538/538300MW凝汽式汽轮机,主蒸汽压力为16.7MPa，温度为 538C,再热蒸汽温度538C。2015/9/16汽轮机型式代号见下表：代号代号型式型式代号代号型式型式N N凝汽式凝汽式CBC
4、B抽汽背压式抽汽背压式B B背压式背压式CYCY船用船用C C一次调整抽汽式一次调整抽汽式Y Y移动式移动式CCCC两次调整抽汽式两次调整抽汽式HNHN核电汽轮机核电汽轮机三、汽轮机设备的组成2015/9/161、汽轮机设备的主要组成 包括汽轮机本体、调节保安系统、辅助设备。2、汽轮机本体 1、配汽机构：主要有主蒸汽导管、自动主汽门、调节阀等。 2、汽轮机转子：主要有动叶、叶轮、轴等。 3、汽轮机静子：主要有静叶、汽缸、隔板、轴封、轴承等。3、调节保安系统 主要有调速器、油动机、调节阀、油箱、主油泵、注油器、辅 助油泵和保安 设备等。4、汽轮机的辅助设备包括凝汽及抽气系统、回热加热系统、供水系
5、统。 （1）、凝汽及抽汽系统 主要有凝汽器、凝结水泵、抽气器、循环水 泵和冷水塔等。 （2）、回热加热系统 主要有低压加热器、除氧器、高压加热器等。2015/9/162015/9/16四、四、 汽轮机的本体结构汽轮机的本体结构1、汽轮机本体包括静止部分（固定件）、转动部分（转子组体）及支承部分（轴承） 三部分（1）、汽轮机静止部分包括基础、台板（机座）、汽缸、喷嘴、隔板、 隔板套、汽封等固定件。（2）、汽轮机转动部分总称为转子，主要由主轴、叶轮（或轮鼓）、动 叶及联轴器等组成。2、汽轮机的静止部分2015/9/16（1）、喷嘴、隔板喷嘴和隔板的作用和特点：喷嘴是组成汽轮机的主要部件之一。它 的
6、作用是 把蒸汽的热能转变为高速汽流的动能，使高速汽流以一定 的方向从喷嘴喷出，进入动叶栅，推动叶轮旋转做功。第一级喷嘴直接安装在汽缸高压端专门的喷嘴室上。第二级及以后 各级喷嘴安装在各级隔板上，隔板用来安装喷嘴，并将各级叶轮分 隔开。冲动式汽轮机每一级由一个隔板和一个叶轮组成。冲动式汽 轮机的隔板可分为焊接隔板和铸造隔板。反动式汽轮机不采用隔板 式结构，各级喷嘴片（也叫静叶栅）直接安装在汽缸上。2015/9/16（2）、汽缸汽缸的作用和组成：汽缸是汽轮机的外壳，汽轮机本体的主要零部件 几乎包含在汽缸内。汽缸的作用是将汽轮机的通流部分与大气隔开， 形 成封闭的汽室，保证蒸汽在汽轮机内完成能量转换
7、过程。汽缸内部装有 喷嘴室、喷嘴、隔板、隔板套和汽封等零部件。汽缸外部装有调节汽阀 及进汽、排汽和回热抽汽管道等。（3）、汽封作用和组成：汽轮机通汽部分的动静部分之间，为了防止碰擦，必须 留有一定的间隙。而间隙的存在必将导致漏汽，使汽轮机的经济性下降。 为了解决这一矛盾，在汽轮机动、静部件的有关部位设有密封装置，通 常称为汽封。可分为轴端汽封（又称轴封）、隔板汽封和围带汽封三种2015/9/163、汽轮机的转动部分（1）、动叶片：安装在转子叶轮或转鼓上，由叶型、叶根、叶顶三部 分组成叶型部分：按照蒸汽经过叶片时的膨胀程度来分为冲动式叶片和反动 式叶片；叶根部分：T型，叉型和枞树型。叶顶部分：安
8、装围带（也称复环）和拉金（拉筋），安装围带是为了 减小叶 片工作弯应力，调整叶片自振频率，减少叶顶漏2015/9/16叶型（2）叶根 （3）叶顶（2）、转子冲动式汽轮机采用轮式转子反动式汽轮机采用鼓式转子，鼓式转子上的动叶直接安装在转鼓上；轮式转子可分为：整锻式、套装式、组合式和焊接式。整锻转子通常 有中心孔；除调节级外都开有平衡孔。套装叶轮采用热套加纵 向键固 定，大型汽轮机后装叶轮用互相交错布置的端面键连接，最后套装的 汽封用纵向键与轴相连接。2015/9/16（3）、联轴器：又称对轮或靠背轮。作用是传递扭矩。刚性联轴器：结构简单，能够承受相邻转子分配来的重量，减少支撑 轴承数，并缩短机组
9、长度。缺点是传递振动和轴向位移，对找中心要求 高半挠性联轴器：两半联轴器之间加了一段波形圆筒。他在传递扭矩时是 呈刚性的，还能传递一定轴向推力，部分吸收转子之间传递的振动。它 也允许相邻两轴端之间有少许的不同心度和端面瓢偏度。挠性联轴器：一般有齿轮式和弹簧式两种。这类联轴器不传递轴向推力， 基本不传递振动，对中要求低，但易磨损，需要润滑，造价高。多用于 小型汽轮机。4、轴承（1）、汽轮机工作时其转子受蒸汽的作用以高速旋转着，这时将 产生各种不同方向的作用力，因此汽轮机必须有可靠的支承装 置轴承。（2）、轴承的作用与类型：汽轮机采用的轴承有径向支持轴承和 推力轴承两种。径向支持轴承的作用是支承转
10、子的质量及由于转 子质量不平衡引起的离心力，并确定转子的径向位置，使其中心 与汽缸中心保持一致。推力轴承的作用是承受蒸汽作用在转子上 的轴向推力，确定转子的轴向位置，使转子与静止部分间的轴向 间隙保持一定数值。一般单轴汽轮机的一端采用径向支持轴承， 也称主轴承；另一端采用径向推力联合轴承。2015/9/161、汽轮机的调节系统（1）、汽轮机调节系统的基本任务:保证供电的数量P和质量n（2）、调节系统的组成及分类调节系统通常由感受装置、传动放大装置、执行装置和反馈装置四部分组成。感受装置：感受装置感受转速变化并发出信号。传动放大装置：将感受装置所产生的小功率信号放大后去控制调节阀。执行装置：将传
11、动放大装置发出的信号，去控制汽轮机的调节汽门的开度，改变汽轮 机的进汽量，使汽轮发电机输出的功率与外界负荷达到新的平衡，这是由调节阀控制 的，因此，调节系统的执行装置是调节阀。反馈装置：在调节系统中，实现后面元件对前面元件的作用机构就叫做反馈装置，它 使调节过程稳定。2015/9/16五、汽轮机的调节保安系统五、汽轮机的调节保安系统2015/9/16调节系统根据感受机构及中间放大机构（器）的机构不同，可分为机 械液压（或全液压）调节（MHC）、模拟电液调节(AEH)、数字电液 调节(DEH)和电液并存式调节四种类型。调节系统也可以根据调节方式的不同分为直接调节和间接调节。、直接调节：重锤位移直
12、接带动调节阀 缺点：调速器能力有限3AOB进汽排汽123-发电机1-离心调速器2-汽轮机2015/9/16工作过程： 当转速升高时，重锤在离心力的作用下向外张开，使滑环向上移动 通过刚性的杠杆关小调节汽阀，使转速下降 当转速降低时，动作过程相反调节的任务就在于：随着机组角速度的变化，来增加或减少蒸汽流量， 以此来保持能量平衡注： 汽轮机的负荷都是通过转速（电网频率）的变化来调节的 调速器滑环的位置与汽轮机的阀门位置是一个固定的对应关系 也就是说一定的汽轮机转速与汽轮机的功率是一一对应的2015/9/16、间接调节 调节器所带的不是调节阀，而是断流式滑阀-错油门有差调节： 稳定时，不同的功率对应
13、不同的转速。工作过程：调速器带动的是油动机滑阀，而由压力油来驱动阀门当转速升高时，滑环向上移动，通过刚性的杠杆带动油动机滑阀向上移动， 油口a打开，压力油进入油动机上部，同时油口b打开，油动机下部的油排回 油，油动机5活塞向下移动，关小调节汽阀，使转速下降同时反过来，油动机5活塞向下移动带动滑阀4向下移动，当油动机滑阀4回到 原来的中间位置时，油口a、b关闭，油动机恢复到静止状态当转速降低时，动作过程相反注：调速器带动的不是阀门，而是一个断流式的滑阀，而由油动机活塞上下的压差来驱动阀门，因此，可以通过增大油动机的活塞面积或供油压力，以产 生足够的力来带动阀门运动。由于阀门停止运动时，滑阀4必须回到中间位置，因此调速器滑环的位置与汽轮机的阀门位置仍然是一个固定的对应关系。也就是说一定的汽轮机转 速与汽轮机的功率是一一对应的。2015/9/16如果大家有哪方面课程的需求和建议，可向人资部提出， 我们将不断完善和改进！人资邮箱：sdyt-汽机篇未完待续，下期见！2015/9/16
