汽輪機培訓(xùn)講義課件

汽輪機培訓(xùn)講義2023/12/5汽輪機培訓(xùn)講義第一章概述汽輪機又叫蒸汽透平，它是以水蒸汽為工質(zhì)，轉(zhuǎn)子按一定方向作旋轉(zhuǎn)運動的連續(xù)工作的原動機。廣泛地應(yīng)用于發(fā)電、船艦、冶金、石油、化工等工業(yè)部門，已有一百多年的歷史。工業(yè)汽輪機是指除去中心電站、中心熱電站及船艦用汽輪機以外的其它有關(guān)行業(yè)中使用的汽輪機都統(tǒng)稱為工業(yè)汽輪機。三十年代冶金工業(yè)加速了工業(yè)汽輪機的發(fā)展，尤其是六十年代初期高壓離心式壓縮機用于合成氨、乙烯生產(chǎn)，使工業(yè)汽輪機獲得極其廣泛地使用。為什么汽輪機在國內(nèi)外、在許多工業(yè)部門獲得非常廣泛的應(yīng)用呢？主要因為汽輪機具有以下幾個優(yōu)點：1.功率范圍大：由幾千瓦的小汽輪機到110萬千瓦的大型汽輪機都可以生產(chǎn)，供給各工業(yè)部門選用。2.效率較高：在所有的原動機中，汽輪機裝置的效率僅比柴油機稍低，而比燃氣輪機、蒸汽機的效率高許多，使用汽輪機可使產(chǎn)品成本降低。3.汽輪機的轉(zhuǎn)速易于調(diào)節(jié)，變轉(zhuǎn)速運行的靈敏性及穩(wěn)定性使工業(yè)生產(chǎn)的實際要求獲得滿意地實現(xiàn)，自動化控制十分方便；4.汽輪機的防爆、防潮性比電動機好，可以露天運行，在化工等防爆要求嚴格的場所使用汽輪機，安全性好。5.汽輪機起動幾乎不用電，減少對電網(wǎng)供電的依賴性，使運行費用降低。6.汽輪機在高轉(zhuǎn)速下效率更高，因此用它來驅(qū)動在高速運轉(zhuǎn)的離心式壓縮機、泵等，這樣機組運行時經(jīng)濟性好。7.便于實現(xiàn)熱能的綜合利用，這是最主要的優(yōu)點。汽輪機培訓(xùn)講義第二章汽輪機的分類1.按熱力過程分類：1）凝汽式汽輪機：純凝汽式汽輪機一般簡稱為凝汽式汽輪機，如圖所示，蒸汽在汽輪機中做功后，全部排入凝汽器，凝汽器的壓力低于大氣壓力。即排汽壓力小于大氣壓力。汽輪機培訓(xùn)講義2）抽汽凝汽式汽輪機：如圖所示，蒸汽在汽輪機前面幾級做功后，將其中一部分蒸汽從氣輪機中抽出去，送入相應(yīng)的蒸汽管網(wǎng)供汽輪機或其它生產(chǎn)工藝加熱用，其余的蒸汽在汽輪機的后幾級做功后排入凝汽器。汽輪機培訓(xùn)講義3）背壓式汽輪機如圖所示，蒸汽進入汽輪機膨脹作功后在大于一個大氣壓力下排出氣缸，即P排＞P大氣，其排出氣送入相應(yīng)的蒸汽管閥。汽輪機培訓(xùn)講義4）多壓式汽輪機若工藝過程中有某一個壓力的蒸汽用不完時，就把這股多余的蒸汽用管路注入汽輪機中的某個中間級內(nèi)，與原來的蒸汽一起工作，這樣就可以從多余的蒸汽中獲得能量，得到一部分有用功，作為蒸汽熱量的綜合利用，稱為注入式汽輪機。汽輪機培訓(xùn)講義另外，汽輪機按工作原理可分為沖動式、反動式、沖動與反動組合式汽輪機；按結(jié)構(gòu)可單級汽輪機、多級汽輪機和速度級汽輪機。汽輪機培訓(xùn)講義第三章汽輪機的工作原理一、沖動式汽輪機：沖動式汽輪機的最簡單結(jié)構(gòu)，葉輪上配裝一圈動葉片與葉輪噴嘴配合在一起，構(gòu)成一個作功的簡單機械。噴嘴又名靜葉片，它是一個截面形狀特殊且不斷變化的通道。由鍋爐或其它蒸汽發(fā)生器中所產(chǎn)生的蒸汽，進入噴嘴后蒸汽發(fā)生膨脹，消耗了蒸汽的壓力能。即消耗了蒸汽的熱能，蒸汽的壓力與溫度都下降了，而蒸汽的流速卻增加了，獲得了高速汽流。噴嘴的作用就是將蒸汽的熱能轉(zhuǎn)換成動能。動葉片又稱工作葉片，在葉片的外圓周上裝滿的一整圈葉片，常叫動葉柵。由噴嘴流出的高速汽流流過葉片時，其速度的大小及方向是一定的，汽流由于受到動葉片的阻礙（作用力），改變其原有速度的方向及大小，這時汽流必然給動葉片一個反作用力，推動葉片運動，將一部分動能轉(zhuǎn)換成葉輪旋轉(zhuǎn)的機械能。由上述可知，在汽輪機連續(xù)工作過程中有兩次能量轉(zhuǎn)換，即熱能→動能→機械能。汽輪機培訓(xùn)講義三、反動式汽輪機反動式汽輪機是利用反作用力與沖擊力將蒸汽的速度能轉(zhuǎn)換為機械能的。反動式的級仍然是由一列靜葉柵和一列動葉柵組成。它的工作原理是：在靜葉柵中氣流與流經(jīng)噴嘴時相似，壓力降低，容積膨脹，速度增加；而它的動葉柵也做成截面逐漸收縮氣道，氣流在動葉柵進一步降壓、膨脹和加速，根據(jù)慣性定律可知，運動的物體不受外力作用的話，則一定按照它原來速度的大小和方向運動下去，氣流在動葉柵中既然獲得了加速度，那必然有外力作用在氣流上，這個力是由于在動葉柵中降低了氣流的壓力和溫度，即氣流的熱能轉(zhuǎn)換為動能所得到的。在動葉柵中進一步使汽流降低壓力、速增并以高速離開，這時氣流必然給動葉柵一個大小相等、方向相反的作用力，使動葉柵轉(zhuǎn)動，帶動軸旋轉(zhuǎn)對外作功。這就是反動汽輪機的作功原理。汽輪機培訓(xùn)講義沖動式與反動式汽輪機的葉柵汽輪機培訓(xùn)講義汽輪機的結(jié)構(gòu)1、轉(zhuǎn)子汽輪機中所有轉(zhuǎn)動部件的組合體稱轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子是汽輪機最重要的部件之一，它包括主軸、葉輪或轉(zhuǎn)鼓、動葉片、止推盤、危急保安器、聯(lián)軸器以及其他裝在軸上的零部件。汽輪機的轉(zhuǎn)子的作用是將蒸汽的動能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能，傳遞作用在葉片上的蒸汽圓周分力所產(chǎn)生的扭矩，向外輸出機械能，驅(qū)動壓縮機、泵等。汽輪機轉(zhuǎn)子按結(jié)構(gòu)型式可分為輪式轉(zhuǎn)子和鼓式轉(zhuǎn)子按制造工藝可分為整鍛式、套裝式、組合式和焊接轉(zhuǎn)子汽輪機培訓(xùn)講義套裝式轉(zhuǎn)子是葉輪與主軸分別加工，再以過盈配合方式將葉輪套在軸上。這種轉(zhuǎn)子加工方便，材料利用合理，葉輪與主軸的鍛件質(zhì)量容易得到保證，但它不適合在高溫情況下工作，快速啟動性差。汽輪機轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)形式汽輪機培訓(xùn)講義整鍛式轉(zhuǎn)子

各級葉輪與主軸一起鍛出，其優(yōu)點是葉輪受力情況好，強度高，不存在運行中主軸與葉輪間松動的問題，可適用于高溫、高速條件；結(jié)構(gòu)緊湊、轉(zhuǎn)配簡單、省去了也輪到哦套裝過程。缺點是轉(zhuǎn)子直徑不宜過大，直徑過大不容易保證鍛件的質(zhì)量，另外對整鍛式轉(zhuǎn)子的制造技術(shù)要求較高汽輪機培訓(xùn)講義組合轉(zhuǎn)子

組合轉(zhuǎn)子的高壓部分為整鍛式，中壓部分為套裝式。這種轉(zhuǎn)子兼有上述兩種轉(zhuǎn)子的優(yōu)點。汽輪機培訓(xùn)講義焊接轉(zhuǎn)子焊接轉(zhuǎn)子是由幾個強度很高的實心輪盤和兩個軸端在外緣部分焊接而成。這種轉(zhuǎn)子的優(yōu)點是強度高、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、剛性好，應(yīng)用很廣泛。但焊接鼓式轉(zhuǎn)子在制造時，要求材料的焊接性能好，并且對焊接技術(shù)要求較高。汽輪機培訓(xùn)講義2、轉(zhuǎn)子葉輪汽輪機轉(zhuǎn)子葉輪的作用是用來安裝沖動級動葉片，并將動葉片所受的汽流作用力所產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)力矩傳遞給主軸做功。葉輪工作時，主要承受的力有以下幾種。1、葉輪自身質(zhì)量引起的離心力。2、葉片、圍帶和拉筋引起的離心力。3、套裝轉(zhuǎn)子由于葉輪套裝在軸上的過盈產(chǎn)生的接觸應(yīng)力4、在較高溫度區(qū)域內(nèi)的葉輪以及在透平啟動過程中，葉輪受到溫度沿徑向分布不均引起的溫度應(yīng)力。5、在帶反動度的級中，由葉輪前后壓差造成的軸向力。汽輪機培訓(xùn)講義轉(zhuǎn)子葉輪的形式主要有等厚度葉輪、錐形葉輪、等強度葉輪。其中等厚度葉輪加工方便、但葉輪強度差；錐形葉輪不但加工方便而且強度高；等強度葉輪的特點是徑向各處的應(yīng)力都相等，這種葉輪強度最高。葉輪一般分輪緣、輪轂、輪盤三部分。輪緣是安裝動葉片的部分。輪緣一般做成等厚度，有安裝動葉片的葉根槽；整鍛式轉(zhuǎn)子的輪轂與軸一起鍛出。套裝式轉(zhuǎn)子是靠輪轂將葉輪套裝在軸上；輪盤是輪轂與輪緣的中間部分。汽輪機培訓(xùn)講義3、轉(zhuǎn)子葉片汽輪機轉(zhuǎn)子的葉片又稱動葉片，是汽輪機中重要的零部件之一，它裝滿了葉輪一周。由噴嘴流出的高速汽流流進動葉片時，其速度的大小和方向都是一定的，在動葉片中，汽流由于受動葉片的作用力，改變了原來的速度大小和方向，這時汽流就給動葉片一個反作用力，該反作用力沿轉(zhuǎn)子輪周方向的分力，推動轉(zhuǎn)子做旋轉(zhuǎn)運動，對外做功，將蒸汽的動能轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)子的機械能。汽輪機培訓(xùn)講義4、隔板沖動式多級汽輪機調(diào)節(jié)級以后的級稱壓力級，各級間都有隔板隔開，因此，隔板是汽輪機各級的間壁，其上安裝有噴嘴，同時還起到阻止級間漏氣的作用。噴嘴葉柵與轉(zhuǎn)子上相應(yīng)的葉輪上的工作葉柵構(gòu)成一個級，所以可以說，用隔板使每個葉輪都在一個相應(yīng)的蒸汽室內(nèi)運轉(zhuǎn)。隔板由隔板體、噴嘴、外緣以及隔板內(nèi)圓汽封組成。按噴嘴在隔板上的固定方法不同，可分為焊接隔板和鑄造隔板。汽輪機培訓(xùn)講義5、靜葉片汽輪機靜葉片又稱噴嘴，其作用是蒸汽在噴嘴中流動時降壓、升速，將熱能轉(zhuǎn)化為動能，并使高速汽流按一定的方向噴向工作葉片。調(diào)節(jié)級噴嘴是直接安裝在高壓蒸汽室中的，調(diào)節(jié)級的噴嘴按需要分為幾個噴嘴組，每個噴嘴組由一個調(diào)節(jié)汽閥控制。沖動式汽輪機調(diào)節(jié)級以后的噴組均安裝在相應(yīng)的各級的隔板上，在整周均勻分布；反動式汽輪機中通常不使用隔板，各反動級靜葉直接安裝在汽輪機缸體上或靜葉持環(huán)上，靜葉持環(huán)再安裝在汽輪機缸體上。高壓段的靜葉片一般都有圍帶，它可以提高靜葉片的強度和密封效果，圍帶也分自帶和鉚接兩種。汽輪機培訓(xùn)講義6、汽缸汽輪機缸體主要用來支撐轉(zhuǎn)子、隔板、靜葉持環(huán)、調(diào)節(jié)汽閥等部件，容納并通過蒸汽，保證汽輪機在缸體內(nèi)完成能量的轉(zhuǎn)換做功過程，同時把汽輪機的噴嘴、靜葉、轉(zhuǎn)子等與大氣隔開，形成密封腔體。

汽輪機汽缸體為檢修方便，一般設(shè)有水平中分面。為了合理利用材料，還常沿軸向分為兩段，高壓段承受壓力，溫度較高，通常用耐高溫貴重金屬材料制造，而低壓段則通常采用鑄鐵或鋼板焊接結(jié)構(gòu)汽輪機培訓(xùn)講義汽缸本身是水平剖分為上下部分，上下缸又各分有前后缸。前缸因溫度高用鑄鋼制造，后缸溫度低用鑄鐵制造。汽輪機組在起動或停機、增減負荷時，缸體溫度均會上升或下降，會產(chǎn)生熱脹和冷縮現(xiàn)象。由于溫差變化，熱膨脹幅度可由幾毫米至十幾毫米。但與汽缸連接的臺板溫度變化很小，為保證汽缸與轉(zhuǎn)子的相對位置，在汽缸作為臺板間裝有適當(dāng)間隙的滑銷系統(tǒng)，其作用是：a、保證汽缸和轉(zhuǎn)子的中心一致，避免因機體膨脹造成中心變化，引起機組振動或動、靜之間的摩擦；b、保證汽缸能自由膨脹，以免發(fā)生過大應(yīng)力而引起變形；c、使靜子和轉(zhuǎn)子軸向與徑向間隙符合要求。汽輪機培訓(xùn)講義滑銷的分類1、橫銷：其作用是允許汽缸在橫向能自由膨脹，一般裝在低壓缸排氣室的橫向中心線上或排氣室的尾部，左、右各裝一個。2、縱銷：其作用是允許汽缸沿縱向中心能自由膨脹，限制汽缸縱向中心的橫向移動?？v銷中心線與橫銷中心線的交點稱為“死點”汽缸膨脹時這點始終保持不動?？v銷安裝在后軸承座、前軸承座的底部。汽輪機培訓(xùn)講義立銷：其作用是保證汽缸在垂直方向能自由膨脹，并與縱銷共同保持機組的縱向中心不變。立銷安裝在低壓汽缸排氣室尾部與臺板之間、高壓汽缸的前端與前軸承座之間以及雙缸汽輪機的低壓汽缸前端和高壓汽缸端與中心軸承座之間。所有的立銷均在機組的縱向中心線上。汽輪機培訓(xùn)講義貓爪橫銷：其作用是保證汽缸能橫向膨脹，同時隨著汽缸在軸向的膨脹和收縮，推動軸承座向前或向后移動，以保持轉(zhuǎn)子與汽缸的軸向相對位置。貓爪橫銷安裝在前軸承座及雙氣缸汽輪機中間軸承座的水平結(jié)合面上。貓爪橫銷和立銷共同保持汽缸的中心和軸承座的中心一致。汽輪機培訓(xùn)講義我廠汽輪機貓爪結(jié)構(gòu)如圖所示，汽輪機采用上貓爪支撐，汽缸中心線與轉(zhuǎn)子的中心線重合，這樣就消除了貓爪在熱態(tài)工作環(huán)境下對汽缸中心線的影響。的貓爪下有兩個球形墊圈支撐，在機組溫度變化時，保證汽輪機貓爪的移動。汽輪機軸承座與汽缸有一個拉桿連接，在汽輪機缸體產(chǎn)生位移時，推著汽輪機軸承座前后移動。另外在汽輪機貓爪旁邊還有熱膨脹監(jiān)測裝置，用以監(jiān)測汽輪機開機后的汽缸膨脹量。汽輪機培訓(xùn)講義汽輪機培訓(xùn)講義角銷：裝在前部軸承座及雙缸汽輪機中間軸承座底部的左右兩側(cè)，以代替連接軸承座與臺板的螺栓，但允許軸承座縱向移動。斜銷：它是一種輔助滑銷，起縱銷和橫銷的雙重導(dǎo)向作用。裝在排汽室前部左右兩側(cè)撐腳與臺板之間。汽輪機培訓(xùn)講義7、外汽封在轉(zhuǎn)子穿出汽缸的部位配置有汽封，前汽封為防止、減少缸內(nèi)汽封向外泄漏，防止高溫蒸汽漏入軸承座致使軸承溫度升高及潤滑油含水，低壓側(cè)汽封的作用是阻止空氣漏入排氣缸，破壞真空。汽封的工作原理如圖，汽缸內(nèi)一部分蒸汽經(jīng)250、275的內(nèi)側(cè)漏至腔室Ⅱ，前后汽封的腔體Ⅱ用外管路聯(lián)通，根據(jù)汽輪機漏氣量的大小，漏氣排入大氣或引至汽封冷卻器，腔體Ⅱ中還有一小部分蒸汽繼續(xù)通過汽封外側(cè)漏至腔體Ⅰ，并經(jīng)由上部冒汽管線及汽封端部件拍向大氣。在腔體Ⅰ中加工有甩汽盤，利用它將漏汽甩向冒汽管汽輪機培訓(xùn)講義8、平衡活塞汽封汽輪機在運行時會產(chǎn)生軸向推力，所以設(shè)置有平衡活塞，以抵消一部分軸向推力。如圖所示，在汽輪機運行時，各級葉片都有壓差，加之轉(zhuǎn)鼓不是等根徑而是沿汽流方向逐漸增大，致使轉(zhuǎn)子產(chǎn)生一個軸向推力F1；同時P1腔室的一部分蒸汽經(jīng)過平衡活塞汽封漏至平衡腔室P2，P2的壓力小于P1，所以產(chǎn)生了一個與F1反方向的力F2，在它們共同作用下，軸向推力為F=F1-F2+F3，F(xiàn)3為聯(lián)軸器的附加軸向推力。汽輪機培訓(xùn)講義9、油封環(huán)油封環(huán)主要安裝在前后軸承座靠汽缸側(cè)端部，其作用是防止軸承座中飛濺的同油沿著轉(zhuǎn)軸向外泄露，同時也能阻止汽封汽漏入軸承座如圖所示，油封環(huán)4、6分別裝在軸承座上，軸承座內(nèi)的油沿軸向向外漏時，通過甩油盤盤將油甩回軸承箱，一小部分油氣接著沿軸向外漏，通過油封環(huán)的攔截，冷凝的潤滑油通過回油孔7回到軸承向內(nèi)汽輪機培訓(xùn)講義10、調(diào)節(jié)汽閥調(diào)節(jié)汽閥的作用是調(diào)節(jié)進入汽輪機的蒸汽量，使機組受控參數(shù)符合要求。調(diào)節(jié)汽閥主要由調(diào)節(jié)閥、傳動機構(gòu)和油動機三部分組成，調(diào)節(jié)汽閥包括閥桿、閥梁、閥碟及閥座等汽輪機培訓(xùn)講義11、錯油門與油動機

油動機與錯油門的作用油動機通過錯油門將由調(diào)速器輸出的二次油壓信號轉(zhuǎn)換成油缸活塞的行程，并通過杠桿系統(tǒng)操縱調(diào)節(jié)汽閥的開度，使進入汽輪機的蒸汽流量與所要求的流量或功率相適應(yīng)。錯油門從二次油路中得到信號，并控制作為動力的壓力油進入油缸活塞的上腔或下腔。汽輪機培訓(xùn)講義油動機結(jié)構(gòu)油動機主要由錯油門（件9），連接體（件6），油缸（件4）和反饋系統(tǒng)組成。雙作用油動機由油缸體、活塞（件5），活塞桿（件3）及密封體組成，活塞桿上裝有反饋導(dǎo)板（件2）及與調(diào)節(jié)汽閥杠桿相接的關(guān)節(jié)軸承（件1）。錯油門的滑閥（件8）和套筒（件7）裝在其殼體中，錯油門滑閥的上端是轉(zhuǎn)動盤（件16），轉(zhuǎn)動盤與彈簧座之間裝有推力球軸承（件15），彈簧（件14）的作用力取決于與調(diào)節(jié)螺栓（件11）及杠桿（件10）的位置。汽輪機培訓(xùn)講義錯油門的結(jié)構(gòu)二次油壓的變化使錯油門滑閥產(chǎn)生上、下運動，當(dāng)二次油壓升高時，滑閥上移，由接口（23）通入的壓力油進入油缸活塞上腔，而下腔與回油口相通，于是活塞向下移動，并通過調(diào)節(jié)汽閥杠桿使調(diào)節(jié)汽閥開度增大。與此同時，反饋導(dǎo)板，彎曲杠桿（件12）將活塞的運動傳遞給杠桿（件10），杠桿便產(chǎn)生與滑閥反方向的運動使反饋彈簧力增加,于是錯油門滑閥返回到中間位置。通過活塞桿上調(diào)節(jié)螺栓調(diào)整反饋導(dǎo)板的斜度，可改變二次油壓與活塞桿行程之間的比例關(guān)系。圖示的反饋導(dǎo)板是直線，二次油壓與活塞行程是線性關(guān)系。若反饋導(dǎo)板是特殊型線，則兩者也可以是非線性關(guān)系汽輪機培訓(xùn)講義壓力油從接口（23）進入錯油門，并經(jīng)其殼體內(nèi)的通道，由進油口（25）進入滑閥中心，而后從轉(zhuǎn)動盤中的徑向、切向孔噴出，由于壓力油從轉(zhuǎn)動盤的切線方向連續(xù)噴出，所以使錯油門滑閥產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運動，通過螺釘（24）調(diào)節(jié)噴油量的大小，可改變滑閥的轉(zhuǎn)動頻率，這一頻率可用專門的測量儀表在螺栓套（26）中測出。為提高油動機動作的靈敏度。在錯油門滑閥旋轉(zhuǎn)的同時，又使其產(chǎn)生軸向振動，這是通過在滑閥下部的一只小孔（22）來實現(xiàn)的，滑閥每轉(zhuǎn)動一圈該孔便與回油孔（20）接通一次。這時就有一部分二次油壓排出，于是引起二次油壓下降并導(dǎo)致滑閥下移，當(dāng)滑閥繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，小孔被封閉時，則滑閥又上移，因此隨著滑閥旋轉(zhuǎn)，滑閥一直重復(fù)上述動作，這時，就有微量壓力油反復(fù)進入油缸活塞上腔或下腔，使活塞及調(diào)節(jié)汽閥閥桿出現(xiàn)微小振動，從而使油動機對調(diào)節(jié)信號的響應(yīng)不會遲緩，錯油門滑閥的振幅可由螺釘（21）來調(diào)節(jié)。汽輪機培訓(xùn)講義12、危急遮斷器危急遮斷器的作用是當(dāng)汽輪機在運行中出現(xiàn)故障時，危急遮斷器動作，將速關(guān)閥的速關(guān)油泄掉，使速關(guān)閥迅速關(guān)閉，切斷汽輪機進汽。汽輪機培訓(xùn)講義危急遮斷器結(jié)構(gòu)及工作原理危急遮斷滑閥及其殼體（9）通過托架（2）裝在前軸承座上，殼體內(nèi)裝有襯套（8、13），滑閥（5）可以在襯套中沿水平方向滑動。滑閥上有兩個控制凸肩（11、12），襯套（8，13）與滑閥凸肩相應(yīng)的端面起對凸肩的限位和油路的密封作用。在危急保安裝置未投入工作時，彈簧（10）使滑閥處于與襯套（13）端面接觸的位置?；y的另一端是活塞（16），它的端部有一扁司和鉤（17）的一端相連接，而鉤的另一端插在汽輪機轉(zhuǎn)子的兩個凸肩之間。1、杠桿2、托架3、通向速關(guān)閥的油口4、回油口5、滑閥6、從實驗滑閥來的壓力油7、活塞8襯套9、滑閥殼體10、彈簧11、控制凸肩12、控制凸肩13、襯套14、壓力油進口15、節(jié)流孔板16、活塞17、鉤汽輪機培訓(xùn)講義在危急保安裝置的滑閥處于工作位置（如上圖所示）時，壓力油從接口（14）流經(jīng)節(jié)流孔板（15）形成速關(guān)油進入危急保安裝置。由于活塞（16）的環(huán)形面積比凸肩（12）的環(huán)形面積小，使得速關(guān)油作用在滑閥上的力大于彈簧的作用力。因此，控制凸肩（12）被緊密地壓在襯套（8）的端面上，這樣，回油口（4）被切斷，速關(guān)油經(jīng)油口流出殼體，通過啟動裝置進入速關(guān)閥。如果危急保安裝置的油壓下降，滑閥將被彈簧推向襯套（13）的端面，切斷進油，同時將速關(guān)油與回油口接通，泄去速關(guān)油，使速關(guān)閥迅速關(guān)閉。

危急保安裝置可以通過以下途徑動作：①手動：將杠桿（1）向下壓②轉(zhuǎn)子軸向位移：鉤被轉(zhuǎn)子的凸肩抬起③危急遮斷器動作上述情況均是切斷壓力油，同時泄掉速關(guān)油。汽輪機培訓(xùn)講義危急保安器危機遮斷器的結(jié)構(gòu)如圖7-10所示，在汽輪機轉(zhuǎn)子前軸端部分按要求加工的徑向孔中，裝配有兩只導(dǎo)向環(huán)（4、8），上面一只用螺紋套筒（2）壓在轉(zhuǎn)子裝配孔中的接觸面上；下面一只由彈簧（9）壓住，兩只導(dǎo)向環(huán)中裝入被彈簧壓著的飛錘，飛錘中裝有銷（6），旋入螺紋套筒內(nèi)的螺栓（1）使銷不致落到另一側(cè)。若汽輪機轉(zhuǎn)速升高到規(guī)定的動作轉(zhuǎn)速時，飛錘和銷的離心力克服彈簧力而使飛錘擊出打在危急保安裝置的拉鉤上，引起速關(guān)閥關(guān)閉，汽輪機立即停機。1、螺栓2、螺紋套筒3、導(dǎo)向片4、導(dǎo)向環(huán)5、飛錘6、銷7、導(dǎo)向片8、導(dǎo)向環(huán)9、彈簧10、螺釘危急遮斷器的作用是當(dāng)汽輪機轉(zhuǎn)速超過最高連續(xù)運行轉(zhuǎn)速的9-11％時，通過危急保安裝置使汽輪機停機。汽輪機培訓(xùn)講義13、速關(guān)閥速關(guān)閥是水平安裝在汽輪機汽缸的進汽管路上，由閥體、濾網(wǎng)和油缸等部分組成。速關(guān)閥是新蒸汽管網(wǎng)和汽輪機之間的主要關(guān)閉機構(gòu)，在運行中當(dāng)出現(xiàn)事故時，它能在最短時間內(nèi)切斷進入汽輪機的蒸汽。新蒸汽經(jīng)過蒸汽濾網(wǎng)閥錐，在這個閥錐中裝有一只卸荷錐，由于它的面積相對閥錐要小得多，所以在速關(guān)閥開啟時能夠減少提升力。在卸荷閥開啟后，閥錐后的壓差減小，容易被開啟。閥套中的襯套有一個軸向密封面，當(dāng)速關(guān)閥全開后，閥桿和襯套之間就不會有漏汽，而閥門關(guān)閉時，閥桿和襯套之間的漏汽經(jīng)排凝口排出。汽輪機培訓(xùn)講義油缸部分：速關(guān)閥是由油壓控制的，開啟過程是通過啟動裝置來操作的，壓力油經(jīng)過外側(cè)接口通到活塞前面，使活塞克服彈簧力并將其壓向活塞盤，而由啟動裝置的速關(guān)閥油通過內(nèi)側(cè)的接口進入活塞盤后面，速關(guān)油壓力將活塞盤和活塞一起推到終點位置，閥門也由閥桿提升而開啟，這時活塞前的空間和啟動裝置中的回油口相通。如果危急保安裝置動作，速關(guān)油路中壓力迅速下降，彈簧力大于活塞盤后油壓力，于是活塞盤和閥桿、閥錐被迅速推向關(guān)閉位置，活塞盤后殘留的部分速關(guān)油流入活塞和彈簧空間并經(jīng)卸壓口排出。汽輪機培訓(xùn)講義汽輪機盤車裝置如圖所示，油缸3安裝在汽輪機軸承座上，活塞4受油壓的作用在油缸內(nèi)上下移動，帶動下部拉桿5、框架7、和插銷，當(dāng)插銷與進入棘輪后，拖動棘輪與汽輪機轉(zhuǎn)子一起轉(zhuǎn)動。棘輪一般有24個齒，一次活塞每盤動一次，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)15度。汽輪機培訓(xùn)講義油泵出來的高壓油經(jīng)過減壓閥16整定后又經(jīng)過減壓閥12減壓至0.8MPa送至活塞上腔。當(dāng)電磁閥帶電后，另一路油經(jīng)過電磁閥16供至活塞下腔，減壓閥18用于調(diào)節(jié)活塞下腔油壓。當(dāng)活塞下腔油壓P2＞活塞上腔壓力P1時，活塞上行，盤動轉(zhuǎn)子汽輪機培訓(xùn)講義汽輪機的級內(nèi)損失蒸汽在汽輪機的級內(nèi)進行能量轉(zhuǎn)換的過程中，在輪周上產(chǎn)生丁噴嘴損失、動葉損失和余速損失，對于不同結(jié)構(gòu)形式的級，在不同的工作條件下，還將產(chǎn)生葉輪摩擦鼓風(fēng)損失、漏汽損失、濕汽損失等稱為級內(nèi)損失汽輪機培訓(xùn)講義1、噴嘴及動葉損失噴嘴損失和動葉損失是蒸汽流過噴嘴葉柵和動葉柵時產(chǎn)生的所有損失的總稱，其數(shù)值應(yīng)由制造研究部門的葉柵空氣動力特性實驗結(jié)果確定。根據(jù)各類不同噴曉葉柵在不同的工作條件下所得到實驗結(jié)果綜合分析，可將噴嘴損失及動葉損失分為以下幾方面的損失。汽輪機培訓(xùn)講義1)葉型損失葉片橫斷面周邊所形成的幾何形狀稱葉型。蒸汽流過葉型表面時在表面形成附面層，附面層中層與層間有速度梯度而形成摩擦損失；當(dāng)葉柵彎曲度較大時，葉柵出口的擴壓區(qū)中附面層厚度增大并與壁面分離，形成葉型背弧出口部分的渦流區(qū)而造成能量損失；葉型的尾線有一定厚度，背弧與內(nèi)弧面內(nèi)的附面層速度不同，當(dāng)汽流離開尾線時，產(chǎn)生汽流與尾線點的脫離，使不同速度的汽流互相交混形成一系列渦流組成的層邊區(qū)，消耗能量造成損失。綜上所述，附面層中摩擦損失、渦流損失、尾跡損失總稱為葉型損失汽輪機培訓(xùn)講義2)端部損失汽流流過葉柵流道時，在流道的頂壁和根部也要形成附面層而產(chǎn)生摩擦損失；在流道的這兩個端面上由于內(nèi)弧面上的壓力大于背弧面上的壓力，在此壓差的作用下，端部附面層內(nèi)的汽流除從葉型進口流向出口外，還要作自內(nèi)弧流向背弧的橫向流動，并與背弧出口邊增厚的附面層匯合形成渦流區(qū)，如圖所示，上下端面形成的是兩個對稱且方向相反的渦流，消耗能量形成的損失稱為端部損失，又稱雙渦流損失。汽輪機培訓(xùn)講義2、摩擦鼓風(fēng)損失汽輪機工作時，級內(nèi)充滿了蒸汽，蒸汽是具有粘滯性的實際氣體．當(dāng)葉輪在級的前后隔板所形成的汽室中高速旋轉(zhuǎn)時，葉輪表面會與蒸汽產(chǎn)生庫擦而損失機械功同時，緊貼在葉輪表面的蒸汽微團隨葉輪一起轉(zhuǎn)動，它的圓周速度與相鄰葉輪表面的圓周速度相近、而緊貼在汽缸或隔板表面蒸汽微團的速度等于零。這樣蒸汽微團的圓周速度自葉輪表面至汽缸或隔板表面逐漸減?。a(chǎn)生了速度梯度，使蒸汽微團之間也產(chǎn)生了摩擦、形成能量損失。此外、由于靠近葉輪表面約蒸汽微團具有較大的線速度，因而其質(zhì)量產(chǎn)生的離心力也較大，而靠近汽缸的蒸汽微團的線速度較?。滟|(zhì)量產(chǎn)生的離心力也較小。這樣蒸汽在葉輪兩側(cè)就形成丁由葉輪表面流向汽缸的渦流運動而增加了能量損失。葉輪表面速度梯度及雙渦流形成的摩擦損失如圖所示。汽輪機培訓(xùn)講義鼓風(fēng)損失是由于不是全部動葉柵通道都有蒸汽流過而引起的。當(dāng)蒸汽流量不夠大而采用部分進汽時，只有沿汽流方向正對噴嘴出口的動葉柵通道中有工作蒸汽流過，其余動葉柵通道中沒有工作蒸汽流入。沒有蒸汽流過的動葉柵隨葉輪旋轉(zhuǎn)時，由于動葉柵的進口角大于出口角，會類似鼓風(fēng)機那樣產(chǎn)生將周圍的非工作蒸汽從葉輪的一側(cè)鼓向另一例而消耗機械功。同時，動葉柵每旋轉(zhuǎn)一周只有經(jīng)過部分進汽的噴嘴工作弧段部位時，才有蒸汽流過，工作蒸汽流首先把滯留在動葉柵通道中的蒸汽驅(qū)出，動葉柵離開噴嘴工作弧段時，抽吸主汽流也會引起汽流動能的損失。以上的損失稱為鼓風(fēng)損失。為了減少鼓風(fēng)損失，通常在非工作曲弧段上裝護罩，將動葉柵罩在中間，可以便鼓風(fēng)區(qū)域縮小，達到減輕鼓風(fēng)損失的目的。汽輪機培訓(xùn)講義右圖為常見級內(nèi)漏汽情形示意圖。部分蒸汽通過隔板汽封漏入葉輪與隔板間的汽室中；汽室中的蒸汽可能通過噴嘴和葉根之間的徑間隙，漏入動葉柵流道內(nèi)而擾亂了動葉柵中的主汽流造成損失；帶有反動度的沖動級，在動葉柵頂部有一部分蒸汽不通過動葉柵流道作功，而從葉頂袖間隙中流至級后造成損失；葉輪開有平衡孔時，由噴嘴出口汽流的抽吸作用，會有部分蒸汽經(jīng)乎衡孔自輪后流至輪前，其流動方向與主汽流流動方向相反，也可能因級有反動度，部分蒸汽又會經(jīng)平衡孔由葉輪前流向葉輪后等。級中的漏汽現(xiàn)象是相當(dāng)復(fù)雜的。汽輪機培訓(xùn)講義3、濕汽損失當(dāng)級工作在濕蒸汽區(qū)域時，由于下列一些原因，會產(chǎn)生能量損失。1)濕蒸汽中會析出水滴，使作功的蒸汽量減少。2)由于水滴的比重比蒸汽比重要大幾倍，當(dāng)濕蒸汽在級內(nèi)進行能量轉(zhuǎn)換、膨脹加速時，水滴所獲得的速度為蒸汽的速度的10一13％，因而造成兩者之間的摩擦和碰撞．損耗一部分動能。3)在濕蒸汽進入動葉柵時，水滴的速度較小，其相對速度的方向角與葉柵進口結(jié)構(gòu)角相差很大，使水滴撞擊在動葉片的背弧上，對動葉產(chǎn)生制動作用。為克服水滴的制動力，就要損耗一部分機械功。4)水滴撞擊在動葉柵上會產(chǎn)生散射，這就進一步加大了水滴與蒸汽之間的摩擦而損耗蒸汽的部分動能?！蓾裾羝鸬哪芰繐p失稱為濕汽損失。蒸汽的濕度愈大，所含的水滴愈多，濕汽損失也相應(yīng)增大。濕蒸汽除了引起能量損失，降低級效率外，其中的水滴還會撞擊動葉柵的進口邊，產(chǎn)生機械損傷，稱為沖蝕。輕微的沖蝕使動葉柵表面變得粗糙，進而在葉片表面形成密集的小坑，使蒸汽在動葉柵內(nèi)的流動損失增大。長期嚴重的沖蝕將使動葉柵進口邊金屬脫落而呈鋸齒狀。由于水滴運動時受離心力作用．動葉柵頂部蒸汽的濕度較大．同時動葉柵頂部的圓周速度較大．因此動葉柵頂部附近的進汽側(cè)背弧上的沖蝕最為嚴重。汽輪機培訓(xùn)講義為減輕濕汽損失和防止葉片受沖蝕，已采用各種夫濕裝置，盡可能地把汽流中的水滴分離出來。去濕裝置的結(jié)構(gòu)形式較多，最常用的是夫濕槽，它利用噴嘴出口汽流圓周速度分量產(chǎn)生的離心作用、將水滴甩入去濕漕匯集后由汽缸下部的疏水孔排出。有些汽輪機的級在噴嘴葉柵頂部鑄縫處加工一道騎吸濕槽，或在空心噴嘴葉柵的出口邊開一條吸濕縫。它們經(jīng)過隔板外環(huán)內(nèi)的環(huán)形室與凝汽器相遇，利用凝器內(nèi)的負壓將噴嘴葉柵表面的水膜吸入凝汽器。為了防止?jié)裾羝臎_蝕，應(yīng)盡可能提高葉片的抗沖蝕能力。例如可在受沖蝕的部位鑲焊硬質(zhì)合金，或進行一些表面處理，以提高葉片表面的硬度。汽輪機培訓(xùn)講義5、余速損失汽輪機的任一中間級的位置是本級的噴嘴葉柵與上級的動葉柵相鄰，而本級的動葉柵又與下一級的噴嘴葉柵接壤。余速損失是指本級中以絕對速度C2排出的蒸汽余速動能子,這部分能量未能參加本級作功造成損失，稱為余速損失。汽輪機培訓(xùn)講義3、漏汽損失級在工作時．固定噴嘴葉柵的隔板或汽缸是靜止的，葉輪、主軸或轉(zhuǎn)鼓作高速旋轉(zhuǎn)，動靜部分間有間隙d級的噴嘴和動葉前后存在著壓差(P≠0)，則有部分蒸汽通過各種間隙統(tǒng)過隔板和動葉流走．不參與主汽流作功．由此而形成的損失稱為漏汽損失。汽輪機培訓(xùn)講義第四章汽輪機附屬設(shè)備1、抽氣器抽氣器的任務(wù)是將漏入凝汽器內(nèi)的空氣和蒸汽中所含的不凝汽氣體連續(xù)不斷地抽出，保持凝汽器始終在高度真空下運行。抽氣器運行狀況的優(yōu)劣，影響著凝汽器內(nèi)真空度的大小，對機組的安全，經(jīng)濟運行起著重要的作用。汽輪機培訓(xùn)講義抽氣器的工作原理下圖噴射式抽氣器的示意圖，它由噴嘴A，混合室B，擴壓管C組成，工作介質(zhì)通過噴嘴A，由壓力能轉(zhuǎn)變?yōu)樗俣饶?，便在混合室中形成了高于凝汽器?nèi)的真空，達到把氣、汽混合物從凝汽器中抽出的目的。為了把從凝汽器中抽出的氣、汽混合物排入大氣，在混合室之后設(shè)有擴壓管C，把工質(zhì)的速