汽輪機培訓基礎知識課件

第三章汽輪機設備及系統(tǒng),級的概念：是完成又熱能到機械能轉(zhuǎn)換的汽輪機基本工作單元，在結(jié)構(gòu)上由噴管（靜葉柵）和其后的動葉柵所組成。,汽輪機內(nèi)蒸汽的能量轉(zhuǎn)換過程：蒸汽熱能蒸汽動能葉輪旋轉(zhuǎn)的機械能,汽輪機設備的組成及工作概況,汽輪機本體:蒸汽的壓力、溫度逐級降低，不斷將熱能轉(zhuǎn)化為機械能。凝汽設備：凝汽器、抽氣器、水泵，形成汽輪機的排汽口的真空，回收凝結(jié)水?；責峒訜嵩O備：用汽輪機的抽汽加熱給水。除氧器：除去給水中的氧，防止管道腐蝕。調(diào)節(jié)保安裝置：調(diào)節(jié)進汽量，適合外界負荷的變化；監(jiān)測汽輪機的運行參數(shù)，在危急狀態(tài)下保護汽輪機的安全運行。供油系統(tǒng)：調(diào)節(jié)保安裝置及軸承潤滑油中的用油,1.汽輪機的分類按工作原理分：沖動式汽輪機和反動式汽輪機按熱力特性分：凝汽式汽輪機背壓式汽輪機調(diào)整抽汽式汽輪機中間再熱式汽輪機背壓式汽輪機和調(diào)整抽汽式汽輪機統(tǒng)稱為供熱式汽輪機,一、汽輪機的分類及型號,按主蒸汽參數(shù)分類低壓汽輪機：主蒸汽壓力小于1.5MPa。中壓汽輪機：主蒸汽壓力為24MPa。高壓汽輪機：主蒸汽壓力為610MPa。超高壓汽輪機：主蒸汽壓力為1214MPa。亞臨界壓力汽輪機：主蒸汽壓力為1618MPa。超臨界壓力汽輪機：主蒸汽壓力大于22.15MPa。超超臨界壓力汽輪機：主蒸汽壓力大于32MPa。,一、汽輪機的分類及型號,其它分類方法：按汽流方向分類：軸流式和輻流式按用途分類：電站汽輪機、工業(yè)汽輪機、船用汽輪機按汽缸數(shù)目分類：單缸、雙缸、多缸按機組轉(zhuǎn)軸數(shù)目分：單軸、雙軸按工作狀況分類：固定式、移動式,2、汽輪機的型號為了便于識別汽輪機，常用一些符號來表示它的基本特性或用途，這些符號稱汽輪機的型號。產(chǎn)品型號的表示如下：,汽輪機型號的漢語拼音代號,汽輪機型號中蒸汽參數(shù)的表示方法,汽輪機本體結(jié)構(gòu)可分為靜止和轉(zhuǎn)動兩大部分。（一）靜止部分指本體中不運動的各個部件，主要包括汽缸、隔板、噴管、汽封和軸承等部件。1.汽缸：是汽輪機的外殼。作用是將汽輪機通流部分與大氣隔開，并在內(nèi)部支承隔板、噴嘴等靜止部件。一臺汽輪機可能是單缸的，也可能是多缸的。,二、汽輪機的本體結(jié)構(gòu),雙層缸的采用,采用雙層缸的好處：內(nèi)外夾層中通以蒸汽，使每層缸所受的壓差和溫差減小，這樣就可以把汽缸壁、法蘭厚度做得薄一些，降低對材料的要求，縮短啟動、停機時間，提高了安全性和機動性。,2、隔板,組成：隔板體，噴嘴葉柵和隔板外緣等作用：用來固定噴管，同時把多級汽輪機的各個壓力隔開。分類：焊接隔板、鑄造隔板結(jié)構(gòu)：為了便于拆裝，隔板都做成對分型式，上下隔板的對分結(jié)合面處設有密封槽，以防漏汽；為了防止中心孔與軸之間的間隙漏汽，在中心孔內(nèi)緣裝有隔板汽封。安裝：隔板可直接固定在汽缸上，或者先固定在隔板套上，隔板套再固定在汽缸上。用螺栓將上、下兩半緊固。,（二）轉(zhuǎn)動部分,1、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動部分的總稱。由主軸、葉輪、聯(lián)軸器、盤車裝置等部件組成。作用：將蒸汽作用在動葉片上的力矩，通過葉輪、主軸匯集起來，并由聯(lián)軸器傳遞給發(fā)電機。受力：承受汽流的作用力、離心力、熱應力。運行時引起的振動。分類：輪式轉(zhuǎn)子：用于沖動式汽輪機，又有套裝轉(zhuǎn)子、整鍛轉(zhuǎn)子、組合轉(zhuǎn)子、焊接轉(zhuǎn)子。鼓式轉(zhuǎn)子：用于反動式汽輪機,2、葉輪,組成：輪緣、輪體(輪面)、輪殼（輪轂）作用：安裝動葉片，并傳遞扭矩平衡孔作用：減小葉輪前后的壓力差，以減小轉(zhuǎn)子的軸向推力。,3、葉片,作用：承受蒸汽作用力，把蒸汽的動能轉(zhuǎn)換成機械能。組成：葉型、葉根和葉頂?shù)热糠?對動葉的要求：強度高、型線好、抗腐蝕抗振動性能好。葉頂：起加強作用。中短葉片通常用圍帶將葉片頂部連接起來構(gòu)成葉片組；有些葉片在中間用拉金連接起來構(gòu)成葉片組。葉型：葉片的基本部分，它構(gòu)成汽流通道，完成能量的轉(zhuǎn)換。等截面葉片：葉型沿葉高不變變截面葉片：葉型沿葉高變化葉根：葉片與葉輪相連接的部分。它的結(jié)構(gòu)應保證在任何運行條件下葉片都能牢靠地固定在葉輪上，并力求制造簡單，裝配方便。,凝汽設備的主要作用有兩方面：一是在汽輪機排汽口建立并維持高度真空，增強蒸汽在汽輪機內(nèi)的作功能力，從而提高循環(huán)熱效率；二是保證蒸汽凝結(jié)并供應潔凈的凝結(jié)水作為鍋爐給水。,凝汽設備的組成：凝汽器、抽氣器、凝結(jié)水泵,三、凝汽系統(tǒng)及設備,（一）凝汽器凝汽器的分類：表面式和混合式表面式凝汽器的結(jié)構(gòu),表面式凝汽器的分類,根據(jù)冷卻介質(zhì)不同，表面式凝汽器又分為空氣冷卻式和水冷卻式兩種。根據(jù)冷卻水流程不同，凝汽器可分為單流程、雙流程、多流程凝汽器。根據(jù)空氣抽出口位置不同，即凝汽器中汽流流動形式不同，現(xiàn)代凝汽器分為汽流向心式和汽流向側(cè)式兩大類,（二）抽氣器,機組啟動時，需要把一些汽、水管路系統(tǒng)和設備中所聚集的空氣抽出，以便加快啟動速度。正常運行時，必須用它及時地抽出凝汽器中的不凝結(jié)氣體，維持凝汽器規(guī)定的真空；及時地抽出加熱器中的不凝結(jié)氣體，保證加熱器具有較高的換熱效率；把汽輪機低壓段軸封的蒸汽、空氣及時地抽到軸封冷卻器中，以確保軸封的正常工作等。抽氣設備按工作原理可分為射流式和容積式兩大類。,1、射流式抽氣器根據(jù)工作介質(zhì)不同，射流式抽氣器可分為射汽式和射水式兩種。射汽抽氣器,抽氣器型式的選擇主要根據(jù)汽輪機設備的運行情況和抽氣器的特點來考慮。一般對于高、中壓母管制額定參數(shù)啟動的機組，工作蒸汽的來源有保證，多采用射汽抽氣器。為提高經(jīng)濟性，射汽抽氣器多制成帶中間冷卻器的兩級或三級抽氣器，另外還要配置專用的啟動抽氣器，它的任務是在汽輪機啟動前，使凝汽器迅速建立真空，以縮短啟動時間。對于單元機組，由于射汽抽氣器的過載能力小以及機組滑參數(shù)啟動時需要引入其他的工作汽源，使系統(tǒng)復雜化，所以多采用射水抽氣器。,射水抽氣器,射水抽氣器結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，啟動運行方便。通常需要專設工作水泵，工作水量大，被抽出的混合氣體中蒸汽含量大，不能回收，工質(zhì)損失較多。適用于滑參數(shù)啟動和滑壓運行的單元制再熱機組。,2、容積式抽氣器容積式抽氣器分為水環(huán)式真空泵和機械離心式真空泵兩種。水環(huán)式真空泵,為保證穩(wěn)定的水環(huán)厚度，運行中需要向泵內(nèi)補充凝結(jié)水。工作水溫度升高，水環(huán)泵抽吸能力下降，故運行中要保證工作水冷卻器的正常運行。,（三）給水泵、凝結(jié)水泵及循環(huán)水泵,泵通常可分為離心式和軸流式兩種,1、給水泵給水泵作用是將除氧后的水升壓后流經(jīng)高壓加熱器和省煤器后送往汽包，保證新蒸汽的壓力和克服各熱力設備的流動阻力。給水泵按原動機的型式又可分為汽動給水泵和電動給水泵。600MW機組多采用兩臺汽泵和一臺電泵。,2、凝結(jié)水泵其作用是將凝汽器熱水井中的凝結(jié)水引出經(jīng)各級低壓加熱器加熱后送往除氧器。凝結(jié)水泵多為離心式，分立式和臥式。立式多用于大型機組。,3、循環(huán)水泵作用是將冷卻水加壓輸送至凝汽器中去冷卻汽輪機的排汽。循環(huán)水泵多采用軸流泵。,（一）回熱加熱器回熱加熱器是發(fā)電廠熱力過程中重要的熱力輔助設備，回熱循環(huán)提高機組熱經(jīng)濟性就是通過回熱加熱器對鍋爐給水進行加熱，以提高給水溫度來實現(xiàn)的。1.回熱加熱器型式及應用（1）分類按傳熱方式：混合式和表面式按布置方式：臥式和立式按汽側(cè)壓力：高壓和低壓加熱器在實際的回熱系統(tǒng)中，更多地采用了一個混合式加熱器既作為加熱級又為給水除氧，其余加熱器均采用表面式加熱器。,四、給水回熱加熱系統(tǒng),2、回熱加熱器結(jié)構(gòu),按照被加熱水引入和引出加熱器的方式，表面式加熱器可分為水室結(jié)構(gòu)和聯(lián)箱結(jié)構(gòu)兩大類。水室結(jié)構(gòu)采用管板U形管束連接方式；聯(lián)箱結(jié)構(gòu)采用聯(lián)箱與蛇形管束或螺旋形管束相連接的方式。,立式管板U形管束低壓加熱器,（一）給水除氧的目的、方法及原理1、給水除氧的必要性、b任務和方法（1）氧氣的危害：給水或凝結(jié)水中溶解的氧氣會對熱力設備和管道造成腐蝕。（2）給水除氧的目的：除去給水中溶解的氧及其它氣體，防止熱力設備及管道的腐蝕和傳熱惡化，保證熱力設備安全、經(jīng)濟運行。（3）給水除氧方法化學除氧：僅作為輔助手段。物理除氧：采用熱力除氧原理,五、給水除氧系統(tǒng),2、熱力除氧原