汽轮机概述与汽轮机的辅助系统介绍实用课件

1、1 目录 汽轮机概述 汽轮机辅助系统介绍 2 汽轮机概述*电厂的基本循环 电厂的基本循环： 朗肯循环。 汽轮机的简介 汽轮机是一种以蒸汽为工质，并将 蒸汽的热能转换为机械能的旋转机 械。 英文：Turbine，译名透平 1、级 定义：一列静叶栅和一列动 叶栅组成的水蒸汽从热能 到机械能转换的基本单元。 汽轮机概述*汽轮机的基本做功单元 2、组成：静叶栅与动叶 栅： 喷嘴：将蒸汽热能转 变为动能； 动叶：将蒸汽动能转 变为机械能。 3、应用： 单个级：单级汽轮机 多个级串联：多级汽 轮机 汽轮机概述*汽轮机的基本做功单元 组成：静叶栅与动叶栅： 喷嘴：将蒸汽热能转 变为动能； 动叶：将蒸汽动能转

2、 变为机械能。 应用 单个级：单级汽轮机 多个级串联：多级汽 轮机 汽轮机概述*汽轮机的基本做功单元 汽轮机本体主要包括静止 部分（固定件）、转动 部分（转子组件）和支 承部分（轴承）三部分 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。 汽轮机转动部分总称 为转子，主要由主轴、 叶轮（轮毂）、动叶 及联轴器组成。 汽轮机概述*汽轮机的基本结构 汽轮机本体包括静止部分 （固定件）、转动部分 （转子组件）和支承部 分（轴承）三部分 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。 汽轮机转动部分总称 为转子，主要由主轴、 叶轮（轮毂）

3、、动叶 及联轴器组成。 汽轮机概述*汽轮机的基本结构 澧县理昂电厂汽轮发电机组 汽轮机概述*汽轮机的基本结构 动叶片 9 南汽25MW汽轮机叶轮、叶片 10 隔板（静叶片、喷嘴） 汽轮机概述*汽轮机的基本结构 汽轮机支承部分包括轴承和滑销系统。 1.轴承包括支持轴承和推力轴承。 2.滑销系统包括横销、纵销、立销等等。 3. 其他：盘车机构 汽轮机概述*汽轮机的基本结构 滚动轴承 滑动轴承 滚动轴承 滚动轴承具有摩擦阻力小、起动灵敏、效率高、润滑简便和易于互换等优点，应 用较广泛。 其缺点是，承受载荷能力小，抗冲击能力较差，高速时出现噪声，工作寿命也不 及液体摩擦的滑动轴承。 一般大功率的动力设

4、备常优先选用滑动轴承，它具有以下优点： 1.能承受重载与冲击载荷，抗振能力强，减震性能好； 2.运行可靠，突发性事故少，在发生事故前有明显预兆，使用寿命可以与主机 匹配； 3.不需要特殊材料，便于制造、安装、检修及运行中的维护，运行时噪声低。 滑动轴承 滑动轴承 不足之处： 1.摩擦能耗高于滚动轴承； 2.对轴的精度、表面粗糙度要求高，对轴瓦的刮削工艺要求严； 3.需有专门的油系统，增加了检修的工作量； 4.对油质及润滑油参数均有严格要求。 推力盘 推力瓦 转子（澧县） 转子（澧县） 汽机支持轴承（澧县） 汽轮机概述*汽轮机的基本结构 推力轴承（澧县） 汽轮机概述*汽轮机的基本结构 汽机揭上缸

5、（澧县） 汽轮机概述*汽轮机的基本结构 汽轮机概述*汽轮机的基本结构 26 蒸汽的冲动作用原理和反动作用原理 1.冲动作用原理 A.冲动力的产生：如图16 B.冲动作用的特点：汽流在动叶汽道内不膨胀加速， 即w1=w2，而只随汽道形状改变其流动方向 汽轮机概述*级的作用原理 2.反动作用原理 A.反动力的产生：如图1-7所示。 B.反动作用的特点：蒸汽在动叶汽道内不仅改 变方向，而且因继续膨胀、加速，即w2w1 。 汽轮机概述*级的作用原理 2.反动作用原理 A.反动力的产生：如图1-7所示。 B.反动作用的特点：蒸汽在动叶汽道内不仅改 变方向，而且因继续膨胀、加速，即w2w1 。 汽轮机概述

6、*级的作用原理 级的工作过程： 汽轮机概述*级的作用原理 级的工作过程动画 1、汽轮机级的反动度 定义：蒸汽在动叶通道内膨 胀时的理想焓降hb和在整个级 的滞止理想焓降ht* 之比，即 * t b m h h * t b m h h 汽轮机概述*汽轮机的级 2、按级反动度的大小分类：冲动级和反动级 （1）纯冲动级： 热力特点： m0，蒸汽在动叶通道中不膨 胀 性能特点：作功能力大，但效率 较低。故现 已不再采用 汽轮机概述*级的分类 （2）带反动度的冲动级 热力特点： 膨胀主要 发生于喷嘴中，为提高流 动效率动叶中也有少量的 膨胀，m0.050.20。 性能特点：既有冲动级 的特征，又有反动级

7、的因 素。作功能力、效率均介 于二者之间。 （3）反动级 热力特点：动静叶中蒸汽 膨胀程度（焓降）相等， m0.5。 性能特点：做功能力最小， 流动效率最高。 （4）.复速级 复速级（速度级）：蒸汽动能转变为转子机械 能的过程在级内进行一次以上的级。目前常用 的是进行两次转换的级，故又称为双列速度级， 即由固定的喷嘴叶栅和安装在同一叶轮上的两 列动叶栅所组成的级。 备注： 压力级和复速级：按蒸汽动能转变为转子机械能的过程 来划分。 蒸汽动能转变为转子机械能的过程在级内只进行一次的 级，称为压力级。 （4）复速级 热力特点：蒸汽在导叶和动 叶通道中膨胀较小。 流动特点：导叶中汽流只转 向不加速。

8、 性能特点：做功能力最大， 流动效率最低。 复速级通常在一级内要求承担很大 焓降时采用。作为中、小型多级冲 动式汽轮机第一级（调节级） 此外：按通流面积是否随负荷而变 分类：调节级和非调节级 汽轮机概述*汽轮机的分类 1.按工作原理分类 冲动式汽轮机-由冲动级组成，蒸汽主要在喷嘴中膨胀，在动叶中只 有少数膨胀。现代冲动式汽轮机各级的反动度一般在5%20%的范围内。 反动式汽轮机-由反动级组成，蒸汽在喷嘴和动叶中膨胀程度相同。 由于反动级不能做成部分进汽，故调节机采用单列冲动机或复速级。反动 式汽轮机反动度常取0.5，以使动叶和静叶可取相同叶型，从而简化制造工 艺。 汽轮机概述*汽轮机的分类 2

9、.按热力特性分类 凝汽式汽轮机-排汽在高度真空状态下进入凝汽器凝 结成水，有些小汽轮机没有回热系统，成为纯凝汽式汽 轮机。 背压式汽轮机-排汽直接用于供热，没有凝汽器。当 排汽作为其他中低压汽轮机的工作蒸汽时，称为前制式 汽轮机。 调节抽汽式汽轮机-从汽轮机某级后抽出一定压力的 部分蒸汽对外供热，其余排汽仍进入凝汽器。由于热用 户对供热压力有一定的要求，需要对抽汽压力进行自动 调节，故称为调节抽汽。根据用户需要，有一次调节抽 汽和两次调节抽汽。 背压式、调整抽汽式和抽汽背压式汽轮机统称为供热式 汽轮机 3.按主蒸汽参数分类 低压：新蒸汽压力小于1.5MPa； 中压：新蒸汽压力为24MPa； 高

10、压：新蒸汽压力为610MPa； 超高压：新蒸汽压力为1214MPa； 亚临界：新蒸汽压力为1618MPa； 超临界新蒸汽压力超过22.15MPa； 超超临界新蒸汽压力超过27MPa 或蒸汽温度600/620以上。 4.其他方式分类 单缸与多缸； 单轴与多轴 汽轮机产品型号 1.汽轮机的型号 用特定的符号来表示汽轮机的基本特征即汽轮机的型号。表示方法如下： 变形设计序数 蒸汽参数 额定功率（MW） 汽轮机型式（代号） 汽轮机概述*汽轮机的产品型号 汽轮机概述*汽轮机的产品型号 代号型式代号类型 N凝汽式CB抽汽背压式 B背压式H船用 C 一次调整抽 汽式 Y移动式 CC 二次调整抽 汽式 2.国

11、产汽轮机类型的代号 汽轮机概述*汽轮机的产品型号 型式参数表示方法 凝汽式主蒸汽压力/主蒸汽温度 中间再热式主蒸汽压力/主蒸汽温度/中间再热温度 一次调整抽汽式主蒸汽压力/调节抽汽压力 二次调整抽汽式主蒸汽压力/高压抽汽压力/低压抽汽压力 背压式主蒸汽压力/背压 抽汽背压式主蒸汽压力/抽汽压力/背压 3.汽轮机型号中参数的表示方法 汽轮机概述*汽轮机的产品型号 4.汽轮机的型号 N3-2.35 凝汽式、额定功率3MW、初压2.35 MPa C12-4.9/0.98 额定功率12MW、初压4.9 MPa、抽汽 压力0.98 MPa CC12-3.43/0.98/0.49额定功率12MW 、初压3

12、.43 MPa 、整抽汽压力0.98 MPa、 二级抽汽压力0.49 MPa B3-3.43/0.49 背压式额定功率3MW 、初压3.43MPa 、 背压4.9 MPa CB12-4.9/1.18/0.17 抽背式 额定功率12MW、初压 4.9 MPa、抽汽压力1.18 MPa、 背压0.17 MPa 44 洪湖理昂电厂汽轮机 主机：洪湖理昂电厂N20-4.9型汽轮机由南京汽轮机 厂生产，为单缸、单轴、次高温、次高压、轴流、冲动 凝汽式汽轮机，额定功率为20MW，与额定功率为22MW 的QFW-22-2型发电机、TG-90/5.3-T型生物质循环流化 床锅炉等，配套组成整个单元制热力发电系

13、统。 问题： N20-4.9型汽轮机其型号的含义？ 45 洪湖理昂电厂汽轮机 汽缸：分前、中、后三段组成的单缸结构。前缸和中缸为铸钢 件，后汽缸为铸铁件。前汽缸和中汽缸的连接是借助垂直法兰连 接的。前汽缸与前轴承座采用“猫爪”连接，并有垂直键以保证 热膨胀时保持中心不变。中汽缸为简单的分上下半的圆筒结构。 借助后部的垂直法兰与后汽缸相连。后汽缸与后轴承座铸成一体, 由两侧的侧支撑支撑在后座架上，撑脚与后座架间有横向滑销。 横向滑销中心与后汽缸导板的纵向滑销中心形成汽缸热膨胀死点。 后汽缸用排汽接管与冷凝器相连。后轴承座内布置了汽轮机后轴 承。在后轴承盖上安装了机组的盘车设备。在后汽缸上半部装有

14、 排大气装置，当背压大于0.1Mpa时能自动打开，保护后汽缸和 冷凝器。通流部分由一个双列速度级和十二个压力级组成。具有 垂直中分面和水平中分面。喷嘴室与前汽缸铸为一体。新蒸汽由 前汽缸左右两侧的导汽管进入汽缸，下汽缸设有回热抽汽口，后 汽缸排汽口与凝汽器采用刚性法兰连接。后汽缸排汽接管装有喷 淋装置，排汽温度大于80投入，低于65退出。 46 洪湖理昂电厂汽轮机 转子 由一级复速级和十二级压力级组成，叶片均为根据三 元流原理设计的新型全三维叶片，通流部分也作了相应 优化，减少了叶顶、叶根及隔板汽封漏气损失，使得整 机效率有了较大的提高。 47 汽轮机的辅助系统介绍*主要辅助设备 1. 画原则

15、性热力系统简图：一高两低一除氧。 2. 汽轮机的辅助设备主要有凝汽器、高低压加热器、除 氧器、给水泵、循环水泵、凝结水泵等。 凝汽器的作用是把汽轮机排出的乏汽凝结成水，在汽轮机排汽口建立并保持高 度的真空。 高、低压加热器的用汽轮机中间不同压力的抽汽来加热供给锅炉的给水，以避 免部分蒸汽在凝汽器中的热量损失，提高机组的效率。 除氧器的任务是将送给过来内的水进行除氧，除去溶解在给水中的气体，以防 止氧气对锅炉、汽轮机及其管道的腐蚀。 给水泵的作用是把除氧器内除过氧的给水送入锅炉。 循环水泵的作用是向凝汽器提供冷却汽轮机排汽的冷却水。 凝结水泵的作用是抽出凝汽器中的凝结水，并将其输到除氧器。凝结水

16、在除氧 器中经过除氧后，用做锅炉的给水。 48 汽机的三大系统： 汽水系统 油系统 调节保安系统 汽水系统包括：电厂原则性热力系统、凝结水系统、除氧给水系 统、高低加系统、轴封及疏水系统、循环水系统、抽真空系统、 冷却水系统等等。 油系统包括：润滑油系统、控制油系统。 汽轮机的辅助系统介绍*主要辅助系统 49 洪湖理昂汽机汽水系统 洪湖理昂汽机汽水系统 来自锅炉的新蒸汽经电动主汽门到自动主汽门。自动主汽门内装 有蒸汽滤网，以分离蒸汽中的水滴和防止杂物进入汽轮机。新蒸 汽由自动主汽门经三通接头分别进入汽轮机蒸汽室两侧，经调节 汽门后，在汽轮机中膨胀作功，乏汽排入冷凝器凝结成水，借助 凝结水泵升压

17、，进入汽封加热器，再进入1#低压加热器，然后进 入2#低压加热器；再进入除氧器，经给水泵加压后，进高压加热 器加热，出来后进入锅炉。 汽轮机具有四级回热抽汽，分别由第2，5，8,10级后抽出，即为 一、二、三、四级抽气，一级抽汽供高压加热器，二级抽汽供除 氧器，三级抽汽供2#低压加热器，四级抽气供1#低压加热器。在 各级抽汽管道上装有液压止回阀或普通止回阀，以避免蒸汽倒流 影响汽轮机运行安全。当主汽门关闭时，一、二级抽汽逆止阀联 动装置亦随之动作，泄去操纵座活塞下方之压力水，使抽汽逆止 阀在弹簧力作用下自动关闭。三、四级抽汽，由于压力较低，逆 止阀为普通止回阀。 50 51 热力系统图例 热力

18、系统管线图例 52 热力系统图例 53 学习的三个建议 第一，从“局外人”转变为“企业人” ，融入企业； 第二，从“学院人”转变为“职业人” ，树立正确的 职业心态； 第三，从“理论人”转变为“实践人” ，掌握实操技 能。 54 后续讲课计划 学习资料 洪湖理昂电厂的汽机系统图和规程 学习内容 1、汽轮机辅助设备及系统（以系统图为主） 2、汽轮机辅机及系统的运行操作（以运行规程为主） 3、汽轮机的启停及事故处理（以运行规程为主） 55 The end,thank you! 谢谢 汽轮机支承部分包括轴承和滑销系统。 1.轴承包括支持轴承和推力轴承。 2.滑销系统包括横销、纵销、立销等等。 3.

19、其他：盘车机构 汽轮机概述*汽轮机的基本结构 2.反动作用原理 A.反动力的产生：如图1-7所示。 B.反动作用的特点：蒸汽在动叶汽道内不仅改 变方向，而且因继续膨胀、加速，即w2w1 。 汽轮机概述*级的作用原理 2、按级反动度的大小分类：冲动级和反动级 （1）纯冲动级： 热力特点： m0，蒸汽在动叶通道中不膨 胀 性能特点：作功能力大，但效率 较低。故现 已不再采用 汽轮机概述*级的分类 （3）反动级 热力特点：动静叶中蒸汽 膨胀程度（焓降）相等， m0.5。 性能特点：做功能力最小， 流动效率最高。 60 洪湖理昂电厂汽轮机 主机：洪湖理昂电厂N20-4.9型汽轮机由南京汽轮机 厂生产，为单缸、单轴、次高温、次高压、轴流、冲动 凝汽式汽轮机，额定功率为20MW，与额定功率为22MW 的QFW-22-2型发电机、TG-90/5.3-T型