汽轮机原理及构造复习课程

汽轮机原理及构造3、按主蒸汽压力分汽轮机类别主蒸汽压力（MPa)低压汽轮机0.12~1.5中压汽轮机2~4高压汽轮机6~10超高压汽轮机12~14亚临界压力汽轮机16~18超临界压力汽轮机>22.1超超临界压力汽轮机>32二、汽轮机型号的表示方法汽轮机型号的组成为：ΔXX-XX-XX变型设计次序蒸汽参数额定功率型式例：N150-13.2/535/5351500MW凝汽式汽轮机,主蒸汽压力为13.2MPa，温度为535ºC,再热蒸汽温度535ºC。汽轮机型式代号见下表：代号型式代号型式N凝汽式CB抽汽背压式B背压式CY船用C一次调整抽汽式Y移动式CC两次调整抽汽式HN核电汽轮机三.汽轮机工作原理汽轮机是一种将水蒸气的热能转换成机械功的高速旋转式原动机，具有单机功率大、效率高、转速快、运转平稳和寿命长的特点。1.汽轮机工作原理无论在常规火电厂还是在核电站中，都是采用汽轮机来驱动发电机的。由于汽轮机亦可变速运行，所以还可用它来驱动各种泵、风机、压气机和船舶的螺旋桨等。1.汽轮机工作原理近代大功率汽轮机都是由若干个级构成的多级汽轮机。"级"是汽轮机中最基本的工作单元。在结构上它是由静叶栅(喷嘴栅)和对应的动叶栅所组成。从能量观点上看，它是将工质(蒸汽)的能量转变为汽轮机机械能的一个能量转换过程。工质的热能在喷嘴栅中(也可以有部分在动叶栅中)首先转变为工质的动能，然后在动叶栅中再使这部分动能转变为机械能。2.东热电厂汽轮机的型号汽轮机机组型号C12-4.9/0.98。机组由青岛汽轮机厂制造。单缸、中温、次高压、冲动冷凝式带有一段可调、二、三段不可调抽汽汽轮机。3.汽轮机本体结构

汽轮机本体结构分为固定部分和转动部分。固定部分包括汽缸、滑销系统、隔板、隔板套、喷嘴、汽封、轴承以及一些紧固零件。转动部分包括主轴、叶轮、叶片、拉筋、围带、联轴器和紧固件。4.汽缸

汽缸是汽轮机的主要部件之一，其作用是将流经汽轮机内的蒸汽与外界隔绝，使蒸汽形成一个封闭的流动空间，以完成能量的转换。4.汽缸

为了便于加工装配和检修，汽缸一般做成水平对分形式，在水平法兰处用螺栓紧固。汽缸内装有喷嘴室、隔板、隔板套和汽封等部件。5.滑销系统

汽缸和轴承座安装在基础台板上，为了保证汽缸能定向膨胀，设置了滑销系统。滑销系统由纵销、横销和立销组成。纵销和横销的交点，确定了汽缸的膨胀死点，立销则保证汽缸在垂直方向的定向膨胀。6.喷嘴

喷嘴又称静叶片，蒸汽流经喷嘴时，产生膨胀，压力降低，速度增大，把蒸汽的热能转换成动能，并以一定的角度进入叶片，完成蒸汽在汽轮机中的能量转换。7.隔板、隔板套

隔板的作用是固定喷嘴，并把汽缸分成若干个汽室，使蒸汽的压力和温度逐级降落。7.隔板、隔板套

为了便于拆装，隔板都制成水平对分的两个半圆板体，并将数块隔板固定在隔板套中，再将隔板套固定在汽缸内壁，以简化汽缸的几何形状。隔板套常以抽汽点为分段，以形成抽汽腔室。8.汽封（PDG）在汽轮机工作时，转子高速旋转，而汽缸、隔板等部件都是固定不动的。因此转子和固定部分之间必须保持一定的间隙，以保证彼此间不发生相互碰擦。蒸汽的绝大部分在喷嘴和叶片的通道中流动做功，但一小部分将会从间隙中泄漏而不做功。此外转子穿出汽缸处也必须留有间隙，因而也会有蒸汽外漏，或空气内漏。8.汽封（PDG）不论哪种间隙，都会因漏汽而造成损失，降低汽轮机的效率。为了减少上述漏汽损失，设置了汽封装置。汽封可分为三大类，通流部分汽封、隔板汽封和轴端汽封（简称轴封）。9.轴承

轴承在汽轮机中可分成支持轴承和推力轴承两种。支持轴承的作用是支撑转子的重力，确定转子的径向位置，保证转子与固定部分保持同心度。9.轴承

推力轴承的作用是承受蒸汽作用在转子上的轴向力和发电机传来的轴向力，并确定转子的轴向位置，以保证通流部分保持合理的轴向间隙。

10.叶轮

叶轮是一个圆盘型部件，由轮缘、轮面和轮毂三部分组成。轮缘是用来固定叶片，其几何形状与叶片根部结构有关。轮面是叶轮的中间部分，它把轮缘和轮毂联为整体。套装叶轮和主轴套装的部分称为轮毂，它是受力最大的部位。11.叶片

叶片是汽轮机中数量最多的零件，也是汽轮机中最重要的零件之一，是将蒸汽的动能转换成机械能的主要零件。叶片一般由叶根、叶型（工作部分）和连接件，即围带或拉筋组成。11.叶片

叶片通过叶根安装在轮缘上。叶型决定叶栅流道的形状。围带也称复环或包箍，装在叶片的外圆柱面处，其作用除加强叶片刚度外，还可以减少漏气量。拉筋穿装在叶型部分的拉筋孔内，或自由穿过，或与叶片焊牢，以调整叶片的振动特性。12.联轴器

联轴器又称靠背轮，用来连接汽轮发电机组中的各个转子，并把汽轮机的功率传递给发电机。在汽轮发电机组中常用的联轴器形式有三种：固定式联轴器，半固定式联轴器和挠性联轴器。东热电厂1#机汽轮机概述1、新蒸汽经主汽门后分两部进入汽轮机，新蒸汽在汽机内膨胀作功，至第二级压力为二路，一路抽出供工业抽汽，一路经低压调速器进入低压段通流部分继续作功，作功后的蒸汽由后汽缸排入凝汽器，在冷凝器内被凝结水后由凝结水泵排出，经过两级射汽抽汽器、汽封加热器、低压加热器后进入除氧器，再由给水泵抽出，经过高压加热器，送至锅炉。东热电厂1#机汽轮机概述2、通流部分与转子结构：机组的通流部分是以抽汽口为界，分为高压段和低压段，高压段有一个双列调节级和二个压力级，低压段有一双列调节级和七个压力级，各级动静叶均有轴向和径向汽封，除低压段后两级为扭叶片外，其余均为直叶片。高压加热器由工业抽气抽出。除氧器用汽从低压段第三压力级后抽出，低压加热器从第六压力级后抽出（为不可调抽汽）东热电厂1#机汽轮机概述3、转子转子为套装式柔性转子，各级叶轮间由汽封套筒隔开，叶轮及汽封套筒配套于主轴上，与轴间装有轴向平键，转子前部有主油泵体、轴向位移挡油盘、转速传感器发讯齿轮，后部有刚性联轴器与发电机直联，汽机端半联轴器带有盘车齿轮。4、固定部分汽缸是由前汽缸、中汽缸、后汽缸组成，后汽缸尾部设有汽缸导板，作后汽缸轴向导向，后汽缸上有圆柱销线和导板平键中心线的交点作为后缸的死点，前汽缸与前轴承座采用下猫爪结构联结，后汽缸与冷凝器是直接连接的，在后汽缸的上半部装有一个薄膜式安全阀。高低压喷嘴组为焊接式结构，低压段3～7级采用铸造隔板，其余采用带焊式结构。低压蒸汽室与汽缸分为两体。前轴承座为铸造结构，内装有推力轴承、主轴承、转速表及传动机构、调节器、危急遮断油门、轴向位移遮断油门、磁力断路油门、轴向位移传感器、轴承温度计、轴瓦测温铜热电阻出线插头座，前轴承座安装在前座架上，结合面上有纵向滑销，可以沿轴向在前座架上滑动，以使汽缸膨胀时自由伸长，机头装有热膨胀指示器，可显示汽缸热膨胀数值及报警。后轴承座与后汽缸一体为铸造结构，内有汽轮机后轴承、发电机前轴承、盘车装置、联轴器护罩、轴承温度计、轴瓦测温铜热电阻电线插头座。轴承分前后轴承，直径为Φ200，汽机推力轴承和前轴承组成球面联合轴承，推力轴承为摆动瓦块式，主推力瓦块10块，副推力瓦块10块。主推力瓦回油处设有二个调节针阀，可根据回油温度调节油流量。前后轴承为椭圆轴承，轴瓦上装有小型铜热电阻。5、调节系统和保护装置：（1）配汽方式：喷嘴调节形式(即群阀提板式)（2）调节系统：采用二次放大全液压系统，本系统由调速和调压两大部分组成，主要部件由径向钻孔离心式主油泵、同步器、压力变换器、启动阀、错油门、油动机及调压器，等主要部件组成。其速度变动率为4.5%迟缓率为≤0.5%（3）同步器：调整范围-4%+6%（4）调压器：调整范围10%0.78～1.275Mpa（5）启动阀：紧急停机时，能将调节汽阀完全关闭。另外检修可自由控制调节汽阀的开度。（6）飞锤式危急遮断器：动作转速为额定转速的10%—12%即动作转速为3300—3360r/min复位转速为3000r/min（7）低油压保护：当润滑油压降至0.05Mpa时，发声光报警信号当润滑油压降至0.04Mpa时启动交流事故油泵，当润滑油压降至0.03Mpa时启动直流事故油泵当润滑油压降至0.02Mpa时，停机（电保护）当润滑油压降至0.15Mpa时停盘车（8）低真空保护：当冷凝器真空降至-0.087Mpa时，发出声光报警信号当冷凝器真空降至-0.06Mpa时，停机（电保护）（9）高油温保护：当润滑油温达65℃时，发出声光报警信号当润滑油温达75℃时，停机（电保护）（10）轴向位移增大和轴向位移油压低保护：当轴向位移增大，油压低至0.245Mpa时，电气（油压表）机械，两种保护动作，停机。当轴向位移增大至0.4mm时发出声光报警信号当轴向位移增大至0.7mm时停机（电保护）（11）危急遮断器和轴向位移遮断器：两装置均为机械、手动两用保护装置，任一动作都会造成停机。（12）磁力断路油门：当任一停机电保护动作时或手按停机按钮后，都将使该油门电磁铁电路接通，使磁力断路油门动作，关闭自动主汽门、调速汽门、抽汽逆止门。（13）本机组在任何情况下停机时，自动主汽门、调速汽门、抽汽逆止门均会同时关闭。抽汽逆止门也可单独关闭。（14）自动主汽门关闭时间：≤1秒（15）本机组后气缸装有一个薄膜式排大气安全阀，动作压力0.1Mpa（16）在可调抽汽管道上装有一套杠杆脉冲式安全阀，动作压力1.25Mpa（17）本机组除上述主要保护外，还有热膨胀监视器、轴瓦推力瓦温度监视等。（18）本机组装有盘车装置，盘车转速为18r/min六、油系统：1、机组正常运行时，主油泵供整个润滑系统、调节保安系统用油。2、油系统