汽轮机结构原因及影响汽虚因素

1、目目 录录一、汽轮机装置在电厂中的地位一、汽轮机装置在电厂中的地位二、汽轮机概述二、汽轮机概述三、汽轮机本体三、汽轮机本体结结构构四、四、影响汽耗的因素影响汽耗的因素一、汽轮机装置在电厂中的地位一、汽轮机装置在电厂中的地位 锅 炉发 电 机 蒸 汽化学能(燃料)热能机械能电能汽轮发电机现场图汽轮发电机现场图二、汽二、汽 轮轮 机机 概概 述述我公司汽轮机是由广州斯科达我公司汽轮机是由广州斯科达-劲马汽轮机有限公司生产的，额定功劲马汽轮机有限公司生产的，额定功率为率为12MW，汽轮机转速，汽轮机转速6000rpm，通过高速联轴器与齿轮箱连接，齿，通过高速联轴器与齿轮箱连接，齿轮箱输出轴通过低速联

2、轴器与发电机转子连接，发电机转速为轮箱输出轴通过低速联轴器与发电机转子连接，发电机转速为3000rpm。2005年投产运行以来一直运行较稳定，各项参数基本能满足制造厂设计年投产运行以来一直运行较稳定，各项参数基本能满足制造厂设计规范要求。规范要求。1、汽轮机型号及型式：、汽轮机型号及型式：1.1 型号型号 N12-3.824/390进汽温度进汽温度390进汽压力进汽压力3.824MPa汽轮机额定功率汽轮机额定功率12MW凝汽式汽轮机代号凝汽式汽轮机代号“N”1.2 型式型式冲动式、单轴、单缸凝汽式汽轮机冲动式、单轴、单缸凝汽式汽轮机冲动式汽轮机冲动式汽轮机:是指蒸汽主要在喷嘴中进行膨胀，在动叶

3、片中膨胀很少，而是指蒸汽主要在喷嘴中进行膨胀，在动叶片中膨胀很少，而主要改变流动方向。因而最大压降产生在隔板喷嘴，只有很小的压降作主要改变流动方向。因而最大压降产生在隔板喷嘴，只有很小的压降作用于动叶，因此转子产生的作用于推力轴承的轴向推力较小，负荷的变用于动叶，因此转子产生的作用于推力轴承的轴向推力较小，负荷的变化不会引起轴向推力有很大的变化，因而这种设计使推力轴承运行十分化不会引起轴向推力有很大的变化，因而这种设计使推力轴承运行十分可靠。可靠。单轴单轴:指汽轮机转子为一根整轴指汽轮机转子为一根整轴单缸单缸:指汽轮机汽缸为一个缸设计指汽轮机汽缸为一个缸设计,即高低压缸合为一个缸即高低压缸合为

4、一个缸.凝汽式汽轮机凝汽式汽轮机:指进入汽轮机做功的蒸汽全部或大部分排入凝汽器的汽轮机指进入汽轮机做功的蒸汽全部或大部分排入凝汽器的汽轮机.2、汽轮机工作原理、汽轮机工作原理2.12.1汽轮机级工作原理汽轮机级工作原理10PP 2.1.1 级：由喷嘴叶栅和与之相配的动叶栅构成的级：由喷嘴叶栅和与之相配的动叶栅构成的工作单元工作单元汽轮机汽轮机的做功基本单元的做功基本单元2.1.2 级的工作过程级的工作过程喷嘴：压力喷嘴：压力温度温度10tt 热能热能 动能动能 动叶：动叶：动能动能 转子的机械能转子的机械能2.2 多级冲动式汽轮机工作原理多级冲动式汽轮机工作原理 我公司汽轮机级数为我公司汽轮机

5、级数为11级（级（1级单列调节级级单列调节级+10级压力级）。其工作级压力级）。其工作原理是由具有一定压力和温度的蒸汽进入原理是由具有一定压力和温度的蒸汽进入后，由于喷嘴截面形状沿后，由于喷嘴截面形状沿汽流方向变化，蒸汽的压力温度降低，比容增大，流速增加。即蒸汽在汽流方向变化，蒸汽的压力温度降低，比容增大，流速增加。即蒸汽在喷嘴中膨胀加速，热能转变为动能。具有较高速度的蒸汽由喷嘴流出，喷嘴中膨胀加速，热能转变为动能。具有较高速度的蒸汽由喷嘴流出，进入动叶片进入动叶片流道流道，在弯曲的动叶片流道内改变汽流方向，蒸汽给动叶片，在弯曲的动叶片流道内改变汽流方向，蒸汽给动叶片以冲动力，产生了使叶片旋转

6、的以冲动力，产生了使叶片旋转的力矩力矩，带动主轴的旋转，输出，带动主轴的旋转，输出机械功机械功， 将动能转化为将动能转化为机械能机械能。蒸汽流出动叶后，压力。蒸汽流出动叶后，压力、温度下降，此后蒸汽进温度下降，此后蒸汽进入第二级，重复上述做功过程。这样，蒸汽逐渐膨胀做功，直至最后一入第二级，重复上述做功过程。这样，蒸汽逐渐膨胀做功，直至最后一级动叶出口蒸汽压力级动叶出口蒸汽压力、温度降至排汽压力温度降至排汽压力、温度。温度。三、汽轮机本体桔构 汽轮机本体结构：主要动静两部分组成，即转动部分由转子、叶轮、联轴器等组成。静止部分由汽缸、隔板、汽封、轴承等组成。3.1汽缸 汽轮机汽缸采用单缸设计，前

7、后汽缸通过垂直法兰联接为一体。前汽缸为铸钢件，水平中分结构；后汽缸为低碳钢焊接结构，通过垂直法兰与前汽缸联接，后汽缸排汽口通过焊接排汽接管与凝汽器的进汽口联接。3.2隔板 隔板是用来固定静叶（喷嘴）和阻止级间漏汽，它将汽轮机内部分隔成若干个压力段，使蒸汽通过静叶喷嘴将势能变为动能，并使汽流按规定的方向流入动叶。汽轮机的首级静叶在调节阀顺序开启控制配汽的汽轮机中分成若干组，称为喷嘴组。（调节级是因为它的通流面积是可以用调门的开度大小以及调门投入的多少来控制的，抽像的认为它的通流面积是可以人为改变的，所以叫调节级。）3.3 转子 汽轮机转子通过前后两个径向轴承支承，转子(6000转/分)输出端通过

8、膜片式高速联轴器与齿轮箱连接，齿轮箱输出轴通过低速联轴器与发电机转子（3000转/分)连接.转子上装有11级动叶。汽轮机转子输出侧轴颈还套有盘车齿轮，盘车装置安装在后轴承座座盖上。3.5 汽封 汽轮机的转动部分与静止部分之间留有一定的间汽轮机的转动部分与静止部分之间留有一定的间隙，以免机组运行时动静部分之间相互摩擦。隙，以免机组运行时动静部分之间相互摩擦。为了减少高压侧蒸汽从动静间隙处的泄漏和为了减少高压侧蒸汽从动静间隙处的泄漏和空气漏入低压侧，汽轮机都装有汽封装置。空气漏入低压侧，汽轮机都装有汽封装置。汽封装置又分为前、后汽封和隔板汽封。我汽封装置又分为前、后汽封和隔板汽封。我公司外汽封和轴

9、间汽封都是采用迷宫式汽封，公司外汽封和轴间汽封都是采用迷宫式汽封，分为六个弧段，嵌装在汽封槽内，背部用弹分为六个弧段，嵌装在汽封槽内，背部用弹簧片压紧，工作时向外退让，减轻摩擦损害。簧片压紧，工作时向外退让，减轻摩擦损害。转子位于汽封位置上镶有环形汽封片，与汽转子位于汽封位置上镶有环形汽封片，与汽封环上的汽封片形成迷宫式汽封室。后汽封封环上的汽封片形成迷宫式汽封室。后汽封内段为真空段，为维持其压力，必须连续向内段为真空段，为维持其压力，必须连续向汽封供汽，正常运行时，供汽是来自前汽封汽封供汽，正常运行时，供汽是来自前汽封的漏汽，而在起动过程和低负荷情况下，供的漏汽，而在起动过程和低负荷情况下，

10、供汽是来自经减温减压器的主蒸汽。汽是来自经减温减压器的主蒸汽。4、 影响汽轮机汽耗的因素影响汽轮机汽耗的因素 汽轮机汽耗率就是每发一度电所耗用的蒸汽量汽轮机汽耗率就是每发一度电所耗用的蒸汽量其计算公式为其计算公式为d=D/ Pel (d汽耗率汽耗率 D蒸汽量蒸汽量 Pel 发电机功率发电机功率) 影响汽轮机汽耗的因素主要有以下几方面影响汽轮机汽耗的因素主要有以下几方面:4.1凝汽器端差的影响凝汽器端差的影响 凝汽器端差即是汽轮机排汽温度与凝汽器循环冷却水出口温度之差凝汽器端差即是汽轮机排汽温度与凝汽器循环冷却水出口温度之差,一般维持在一般维持在58度为好度为好,超过此范围超过此范围,汽轮机排汽

11、温度会升高汽轮机排汽温度会升高,汽耗增大汽耗增大.在接近同环境、同负荷下进行对标，端差每在接近同环境、同负荷下进行对标，端差每升高升高1度，真空下降度，真空下降0.4KPa；进汽流量及循环水进水温度相同情况下，端差每升高；进汽流量及循环水进水温度相同情况下，端差每升高1度，度，排汽温度也升高排汽温度也升高1度度4.2季节环境温度变化季节环境温度变化 夏季环境温度比冬季高很多夏季环境温度比冬季高很多,相应夏季循环冷却水温度也较高相应夏季循环冷却水温度也较高,汽轮机排汽温度较高汽轮机排汽温度较高,真空较低真空较低,故在其它同等条件下故在其它同等条件下,夏季汽耗比冬季汽耗要大夏季汽耗比冬季汽耗要大.

12、我公司夏季汽耗比冬季多我公司夏季汽耗比冬季多0.16kg/kw.h4.3 凝汽器真空的影响凝汽器真空的影响 凝汽器真空的变化直接导致汽轮机排汽温度的变化，真空下降，排汽温度升高，汽耗增大。凝汽器真空的变化直接导致汽轮机排汽温度的变化，真空下降，排汽温度升高，汽耗增大。4.4汽轮机汽封间隙的影响汽轮机汽封间隙的影响 汽轮机汽封间隙厂家都有规范要求的，一般径向间隙汽轮机汽封间隙厂家都有规范要求的，一般径向间隙 在在0.40 0.60左右，如果间隙超标必左右，如果间隙超标必然会使增加机组汽耗。汽封间隙超标原因，主要是运行中汽封齿磨损产生的，如汽轮机启然会使增加机组汽耗。汽封间隙超标原因，主要是运行中

13、汽封齿磨损产生的，如汽轮机启停过程中通过临界转速振动大的时候汽封可能发生磨损，机组长期运行中，由于基础下沉停过程中通过临界转速振动大的时候汽封可能发生磨损，机组长期运行中，由于基础下沉导致转子中心发生变化，汽封间隙发生变化而磨损产生的。导致转子中心发生变化，汽封间隙发生变化而磨损产生的。 4.5汽轮机叶片结垢的影响汽轮机叶片结垢的影响 当蒸汽品质不好时候，汽轮机叶片结垢，汽流通过隔板及叶片时压降增加，通流面积减小，当蒸汽品质不好时候，汽轮机叶片结垢，汽流通过隔板及叶片时压降增加，通流面积减小，汽耗增大。故汽轮机大修时候，汽轮机转子叶片除垢是比较重要的一项工作。汽耗增大。故汽轮机大修时候，汽轮机转子叶片除垢是比较重要的一项工作。4.6系统中的跑、冒、滴、漏，系统上的各疏水阀门没关严系统中的跑、冒、滴、漏，系统上的各疏水阀门没关严 运行中的机组，如主蒸汽系统，抽汽系统，轴封系统，各疏水系统，如有跑、冒、滴、漏运行中的机组，如主蒸汽系统，抽汽系统，轴封系统，各疏水系统，如有跑、冒、滴、漏现象，阀门内漏现象都会增大汽轮机汽耗。现象，阀门内漏现象都会增大汽轮机汽耗。4.7汽轮机负荷的影响汽轮机负荷的影响图图中中表