汽輪機(jī)課件完整版本

汽輪機(jī)1概述汽輪機(jī)的工作原理汽輪機(jī)特點汽輪機(jī)的基本結(jié)構(gòu)汽輪機(jī)的熱力和輔助系統(tǒng)汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)系統(tǒng)汽輪機(jī)的油系統(tǒng)汽輪機(jī)的開停車2第一章概述什么叫汽輪機(jī)？汽輪機(jī)又叫透平，是利用水蒸汽的熱能來作功的旋轉(zhuǎn)式原動機(jī)，汽輪機(jī)在工作時將熱能轉(zhuǎn)變?yōu)樗羝膭幽埽侔阉羝膭幽苻D(zhuǎn)變?yōu)檩S旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能。3概述汽輪機(jī)的工作原理具有一定壓力的蒸汽通過噴嘴，蒸汽在噴嘴的通道中壓力降低，速度增加，在噴嘴出口得到很高速度的蒸汽，此時完成了熱能轉(zhuǎn)化為動能過程，高速蒸汽作用在葉片上，蒸汽速度的大小和方向發(fā)生改變，對葉片產(chǎn)生一個作用力，推動葉輪旋轉(zhuǎn)作功，完成了蒸汽由動能轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)子的機(jī)械能過程。4概述火電廠基本概念（一）能量轉(zhuǎn)換過程燃料化學(xué)能→蒸汽熱能→機(jī)械能→電能（二）火電廠三大主機(jī)

鍋爐：將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)檎羝臒崮?/p>

汽輪機(jī)：將鍋爐生產(chǎn)蒸汽熱能轉(zhuǎn)化為

轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)機(jī)械能

發(fā)電機(jī)：將旋轉(zhuǎn)機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能

5B：鍋爐S：鍋爐過熱器T：汽輪機(jī)C：冷凝器P：水泵STCPB火力發(fā)電廠示意圖TS1234

1′

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4′6781、汽輪機(jī)分類：汽輪機(jī)沖動式汽輪機(jī)反動式汽輪機(jī)凝汽式汽輪機(jī)供熱式汽輪機(jī)背壓式汽輪機(jī)調(diào)節(jié)抽汽式汽輪機(jī)低壓汽輪機(jī)中壓汽輪機(jī)高壓汽輪機(jī)超高壓汽輪機(jī)亞臨界壓力汽輪機(jī)超臨界壓力汽輪機(jī)按作功原理分按功能分按參數(shù)高低分9沖動式汽輪機(jī)沖動式汽輪機(jī)指蒸汽主要在噴嘴中進(jìn)行膨脹，在動葉片中蒸汽不再膨脹或膨脹很少，而主要是改變流動方向?，F(xiàn)代沖動式汽輪機(jī)各級均具有一定的反動度，即蒸汽在動葉片中也發(fā)生很小一部分膨脹，從而使汽流得到一定的加速作用，但仍算作沖動式汽輪機(jī)。10反動式汽輪機(jī)反動式汽輪機(jī)是指蒸汽在噴嘴和動葉中的膨脹程度基本相同。此時動葉片不僅受到由于汽流沖擊而引起的作用力，而且受到因蒸汽在葉片中膨脹加速而引起的反作用力。由于動葉片進(jìn)出口蒸汽存在較大壓差，所以與沖動式汽輪機(jī)相比，反動式汽輪機(jī)軸向推力較大。因此一般都裝平衡盤以平衡軸向推力。11凝汽式汽輪機(jī)凝汽式汽輪機(jī)是指進(jìn)入汽輪機(jī)的蒸汽在做功后全部排入凝汽器，凝結(jié)成水全部返回鍋爐。進(jìn)入汽輪機(jī)的蒸汽，對于一般中壓機(jī)組來說，每1kg蒸汽含熱量約3223kJ，這些熱量中只有837kJ左右是做了功的，凝結(jié)水中約有126kJ熱量，約2240kJ熱量是被冷卻排汽的冷卻水帶走了，這是一個很大的損失。對于高壓汽輪機(jī)，由于進(jìn)汽含熱量大些（約3433kJ左右），可用的熱量相對來說要大些，但損失仍很大。為了減少這些損失，采用帶回?zé)嵩O(shè)備的凝汽式汽輪機(jī)，就是把進(jìn)入汽輪機(jī)做過一部分功的蒸汽抽出來，在回?zé)峒訜崞鲀?nèi)加熱鍋爐的給水，使給水溫度提高，節(jié)約燃料，提高經(jīng)濟(jì)性。12調(diào)整抽汽式汽輪機(jī)從汽輪機(jī)某一級中經(jīng)調(diào)壓器控制抽出大量已經(jīng)做了部分功的一定壓力范圍的蒸汽，供給其它工廠及熱用戶使用，機(jī)組仍設(shè)有凝汽器，這種型式的機(jī)組稱為調(diào)整抽汽式汽輪機(jī)。它一方面能使蒸汽中的含熱量得到充分利用，同時因設(shè)有凝汽器，當(dāng)用戶用汽量減少時，仍能根據(jù)低壓缸的容量保證汽輪機(jī)帶一定電負(fù)荷。13中間再熱式汽輪機(jī)中間再熱式汽輪機(jī)就是蒸汽在汽輪機(jī)內(nèi)做了一部分功后，從中間引出，通過鍋爐的再熱器提高溫度（一般升高到機(jī)組額定溫度），然后再回到汽輪機(jī)繼續(xù)做功，最后排入凝汽器的汽輪機(jī)。14按熱力特性分類（即汽輪機(jī)型式）

凝汽式、中間再熱式背壓式調(diào)整抽汽式供熱TurbineTurbine熱用戶Turbine15按主蒸汽參數(shù)分類低壓汽輪機(jī)：小于1.47Mpa；中壓汽輪機(jī)：1.96~3.92Mpa；高壓汽輪機(jī)：5.88~9.81Mpa；

超高壓汽輪機(jī)：為11.77~13.93Mpa；

臨界壓力汽輪機(jī)：15.69~17.65Mpa；超臨界壓力汽輪機(jī)：大于22.15Mpa；超超臨界壓力汽輪機(jī)：大于32Mpa

162、汽輪機(jī)的主要技術(shù)發(fā)展采用大容量機(jī)組提高蒸汽初參數(shù)采用聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)提高效率提高機(jī)組的運行水平173、汽輪機(jī)制造工業(yè)美國通用電氣公司、西屋電氣公司日本日立制作所、東芝電器會社、三菱重工株式會社瑞士BBC公司中國哈爾濱汽輪機(jī)廠、上海汽輪機(jī)廠、東方汽輪機(jī)廠、北京重型電機(jī)廠、青島汽輪廠、武漢汽輪發(fā)電機(jī)廠、杭州汽輪機(jī)廠、南京汽輪發(fā)電機(jī)廠18第二章、汽輪機(jī)特點汽輪機(jī)的優(yōu)點是單機(jī)功率大、效率高、運行安全可靠、使用壽命長。缺點是裝置龐大、復(fù)雜、需大量的水，不適合于小功率或移動式。19第三章、汽輪機(jī)的基本結(jié)構(gòu)汽輪機(jī)裝置包括汽輪機(jī)本體、輔助設(shè)備、調(diào)節(jié)部分、供油系統(tǒng)四大部分組成。20第三章、汽輪機(jī)的基本結(jié)構(gòu)汽輪機(jī)本體由靜止件、轉(zhuǎn)動件及支撐件組成。靜止件包括基礎(chǔ)、臺板、汽缸、噴嘴、隔板、汽封等；支撐件主要包括軸承座、軸承；動件即轉(zhuǎn)子，由軸和葉片組成。21第三章、汽輪機(jī)的基本結(jié)構(gòu)1、汽缸的作用汽缸是汽輪機(jī)的外殼。汽缸的作用主要是將汽輪機(jī)的通流部分（噴嘴、隔板、轉(zhuǎn)子等）與大氣隔開，保證蒸汽在汽輪機(jī)內(nèi)完成做功過程。此外，它還支承汽輪機(jī)的某些靜止部件（隔板、噴嘴室、汽封套等），承受它們的重量，還要承受由于沿汽缸軸向、徑向溫度分布不均而產(chǎn)生的熱應(yīng)力。22第三章、汽輪機(jī)的基本結(jié)構(gòu)2、汽輪機(jī)的汽缸種類汽輪機(jī)的汽缸一般制成水平對分式，即分上汽缸和下汽缸。為合理利用鋼材，中小型汽輪機(jī)汽缸常以一個或兩個垂直結(jié)合面分為高壓段、中壓段和低壓段。大功率的汽輪機(jī)根據(jù)工作特點分別設(shè)置高壓缸、中壓缸和低壓缸。高壓高溫采用雙層汽缸結(jié)構(gòu)后，汽缸分內(nèi)缸和外缸。汽輪機(jī)末級葉片以后將蒸汽排入凝汽器，這部分汽缸稱排汽缸。23第三章、汽輪機(jī)的基本結(jié)構(gòu)3、為什么汽缸通常制成上下缸的形式？汽缸通常制成具有水平結(jié)合面的水平對分形式。上、下汽缸之間用法蘭螺栓聯(lián)在一起，法蘭結(jié)合面要求平整，光潔度高，以保證上、下汽缸結(jié)合面嚴(yán)密不漏汽。汽缸分成上、下缸，主要是便于加工制造與安裝、檢修。24第三章、汽輪機(jī)的基本結(jié)構(gòu)4、大功率汽輪機(jī)的高、中壓缸采用雙層缸結(jié)構(gòu)大功率汽輪機(jī)的高、中壓缸采用雙層缸結(jié)構(gòu)有如下優(yōu)點：⑴整個蒸汽壓差由外缸和內(nèi)缸分擔(dān)，從而可減薄內(nèi)、外缸缸壁及法蘭的厚度。⑵外層汽缸不致與高溫蒸汽相接觸，因而外缸可以采用較低級的鋼材，節(jié)省優(yōu)質(zhì)鋼材。⑶雙層缸結(jié)構(gòu)的汽輪機(jī)在起動、停機(jī)時，汽缸的加熱和冷卻過程都可加快，因而縮短了起動和停機(jī)的時間。25第三章、汽輪機(jī)的基本結(jié)構(gòu)5、高、中壓汽缸采用雙層缸結(jié)構(gòu)后應(yīng)注意什么問題？高壓、中壓汽缸采用雙層結(jié)構(gòu)有很大的優(yōu)點，但也需注意一個問題。國產(chǎn)200MW、300MW機(jī)組，在高壓內(nèi)、外缸之間由于隔熱罩的不完善以及抽汽口布置不當(dāng)，會造成外缸內(nèi)壁溫度升高到超過設(shè)計允許值，并且使內(nèi)缸的外壁溫度高到不允許的數(shù)值，這種情況應(yīng)設(shè)法予以改善，否則有可能造成汽缸產(chǎn)生裂紋。125MW機(jī)組取消正常運行中夾層冷卻蒸汽后，由于某些原因，也出現(xiàn)外缸內(nèi)壁溫度過高的現(xiàn)象。26第三章、汽輪機(jī)的基本結(jié)構(gòu)6、大機(jī)組的低壓缸特點大機(jī)組的低壓缸有如下特點：⑴低壓缸的排汽容積流量較大，要求排汽缸尺寸龐大，故一般采用鋼板焊接結(jié)構(gòu)代替鑄造結(jié)構(gòu)。⑵再熱機(jī)組的低壓缸進(jìn)汽溫度一般都超過230℃，與排汽溫度差達(dá)200℃，因此也采用雙層結(jié)構(gòu)。通流部分在內(nèi)缸中承受溫度變化，低壓內(nèi)缸用高強度鑄鐵鑄造，而兼作排汽缸的整個低壓外缸仍為焊接結(jié)構(gòu)。龐大的排汽缸只承受排汽溫度，溫差變化小。⑶為防止長時間空負(fù)荷運行，排汽溫度過高而引起的排汽缸變形，在排汽缸內(nèi)還裝有噴水降溫裝置。⑷為減少排汽損失，排汽缸設(shè)計成徑向擴(kuò)壓結(jié)構(gòu)。27第三章、汽輪機(jī)的基本結(jié)構(gòu)7、隔板的結(jié)構(gòu)形式隔板的具體結(jié)構(gòu)是根據(jù)隔板的工作溫度和作用在兩側(cè)的蒸汽壓差來決定的，主要有以下三種形式：⑴焊接隔板：焊接隔板具有較高的強度和剛度，較好的汽密性，加工較方便，被廣泛用于中、高參數(shù)汽輪機(jī)的高、中壓部分。⑵窄噴嘴焊接隔板：高參數(shù)大功率汽輪機(jī)的高壓部分，每一級的蒸汽壓差較大，其隔板做得很厚，而靜葉高度很短，采用寬度較小的窄噴嘴焊接隔板。優(yōu)點是噴嘴損失小，但有相當(dāng)數(shù)量的導(dǎo)流筋存在，將增加汽流的阻力。國產(chǎn)125MW、300MW汽輪機(jī)都是有用的窄噴嘴焊接隔板。⑶鑄造隔板：鑄造隔板加工制造比較容易，成本低，但是靜葉片的表面光潔度較差，使用溫度也不能太高，一般應(yīng)小于300℃，因此都用在汽輪機(jī)的低壓部分。28第三章、汽輪機(jī)的基本結(jié)構(gòu)8、汽輪機(jī)噴嘴、隔板、靜葉噴嘴是由兩個相鄰靜葉片構(gòu)成的不動汽道，是一個把蒸汽的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)閯幽艿慕Y(jié)構(gòu)元件。裝在汽輪機(jī)第一級前的噴嘴成若干組，每組由一個調(diào)節(jié)汽門控制。隔板是汽輪機(jī)各級的間壁，用以固定靜葉片。靜葉是指固定在隔板上靜止不動的葉片。293031第三章、汽輪機(jī)的基本結(jié)構(gòu)9、汽輪機(jī)汽封的作用：汽輪機(jī)高壓端的軸封可以減少汽缸內(nèi)的高壓蒸汽外漏，但總會有少量的蒸汽泄漏，不僅造成損失，而且影響安全，凝汽式汽輪機(jī)低壓側(cè)汽封的作用是阻止外界空氣漏入低壓缸，從而破壞表面冷凝器的真空，導(dǎo)致排汽壓力增高，降低機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性，為了保證機(jī)組的安全運行，保證高壓蒸汽不外泄、空氣不進(jìn)入低壓缸，保證表面冷凝器的真空度，汽輪機(jī)均設(shè)汽封系統(tǒng)。3233第三章、汽輪機(jī)的基本結(jié)構(gòu)10、主軸承的作用軸承是汽輪機(jī)的一個重要組成部件，主軸承也叫徑向軸承。它的作用是承受轉(zhuǎn)子的全部重量以及由于轉(zhuǎn)子質(zhì)量不平衡引起的離心力，確定轉(zhuǎn)子在汽缸中的正確徑向位置。由于每個軸承都要承受較高的載荷，而且軸頸轉(zhuǎn)速很高，所以汽輪機(jī)的軸承都采用液體摩擦為理論基礎(chǔ)的軸瓦式滑動軸承，借助于有一定壓力的潤滑油在軸頸與軸瓦之間形成油膜，建立液體摩擦，使汽輪機(jī)安全穩(wěn)定地運行。3435第三章、汽輪機(jī)的基本結(jié)構(gòu)11、軸承的潤滑油膜的形成軸瓦的孔徑較軸頸稍大些，靜止時，軸頸位于軸瓦下部直接與軸瓦內(nèi)表面接觸，在軸瓦與軸頸之間形成了楔形間隙。當(dāng)轉(zhuǎn)子開始轉(zhuǎn)動時，軸頸與軸瓦之間會出現(xiàn)直接摩擦。但是，隨著軸頸的轉(zhuǎn)動，潤滑油由于粘性而附著在軸的表面上，被帶入軸頸與軸瓦之間的楔形間隙中。隨著轉(zhuǎn)速的升高，被帶入的油量增多，由于楔形間隙中油流的出口面積不斷減小，所以油壓不斷升高，當(dāng)這個壓力增大到足以平衡轉(zhuǎn)子對軸瓦的全部作用力時，軸頸被油膜托起，懸浮在油膜上轉(zhuǎn)動，從而避免了金屬直接摩擦，建立了液體摩擦。36第三章、汽輪機(jī)的基本結(jié)構(gòu)12、汽輪機(jī)主軸承主要結(jié)構(gòu)型式汽輪機(jī)主軸承主要有四種：⑴圓筒瓦支持軸承。⑵橢圓瓦支持軸承。⑶三油楔支持軸承。⑷可傾瓦支持軸承。37第三章、汽輪機(jī)的基本結(jié)構(gòu)13、汽輪機(jī)的盤車裝置汽輪機(jī)啟動前或停車后，使汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的裝置叫汽輪機(jī)的盤車裝置。汽輪機(jī)在暖管時會有少量蒸汽泄漏到機(jī)體中，導(dǎo)致機(jī)體內(nèi)溫度升高，汽輪機(jī)在停車時，機(jī)體處于高溫狀態(tài)，這時保證轉(zhuǎn)子緩慢轉(zhuǎn)動，可以防止轉(zhuǎn)子產(chǎn)生熱變形，也可以減小機(jī)組啟動時扭矩。38第三章、汽輪機(jī)的基本結(jié)構(gòu)14、盤車有哪兩種方式？小機(jī)組采用人力手動盤車中型和大型機(jī)組都采用電動盤車。39第三章、汽輪機(jī)的基本結(jié)構(gòu)15、電動盤車裝置主要有兩種型式。⑴具有螺旋軸的電動盤車裝置（大多數(shù)國產(chǎn)中、小型汽輪機(jī)組及125MW、300MW機(jī)組采用）。⑵具有擺動齒輪的電動盤車裝置（國產(chǎn)50MW、100MW、200MW機(jī)組采用）。40第四章、汽輪機(jī)的熱力系統(tǒng)和輔助系統(tǒng)1、汽輪機(jī)的熱力系統(tǒng)在汽輪機(jī)裝置中，鍋爐和汽輪機(jī)是主要的熱力設(shè)備，除此之外，還要有管道等各種輔助設(shè)備形成一個系統(tǒng)，這個系統(tǒng)就是熱力系統(tǒng)。

2、熱力系統(tǒng)主要有：連接鍋爐和汽輪機(jī)的蒸汽管網(wǎng)系統(tǒng)、除氧系統(tǒng)、凝液系統(tǒng)、補水系統(tǒng)、循環(huán)水系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)。41第四章、汽輪機(jī)的熱力系統(tǒng)和輔助系統(tǒng)3、熱力循環(huán)給水泵把經(jīng)過處理的軟水送進(jìn)鍋爐，向加熱爐（裂解爐）內(nèi)投入燃料并使之燃燒，把水加熱成符合要求的蒸汽，再把蒸汽引入汽輪機(jī)，推動汽輪機(jī)做功，做功后的蒸汽進(jìn)入表面冷凝器，在其中被循環(huán)水冷卻，凝結(jié)成水，再送入鍋爐。這種周而復(fù)始的過程叫熱力循環(huán)，也稱蒸汽的動力循環(huán)。42第四章、汽輪機(jī)的熱力系統(tǒng)和輔助系統(tǒng)4、凝器設(shè)備的任務(wù)在汽輪機(jī)的排汽口處建立并保持高度真空，從而提高汽輪機(jī)裝置的循環(huán)效率；獲得供蒸汽鍋爐給水用的純凈凝液。凝器設(shè)備由哪幾部分組成的？凝汽設(shè)備由表面冷凝器、真空泵系統(tǒng)、復(fù)水泵及其附屬管線組成。43第四章、汽輪機(jī)的熱力系統(tǒng)和輔助系統(tǒng)5、凝汽設(shè)備要求①表面冷凝器具有較高的傳熱系數(shù)，以保證良好的傳熱效果，使汽輪機(jī)在給定的條件下有可能最低的背壓。②凝汽設(shè)備的真空系統(tǒng)及表面冷凝器本體要有高度的嚴(yán)密性，防止空氣進(jìn)入系統(tǒng)影響傳熱效果及真空度。③凝液的過冷度要小。④表面冷凝器的汽阻和水阻要小。⑤凝液的含氧量要小，凝液中含氧量過大將會引起管道腐蝕影響傳熱。⑥與空氣一起被噴射泵抽出的蒸汽要少，以降低噴射泵的消耗。⑦表面冷凝器的結(jié)構(gòu)和布置便于制造安裝和檢修。44第四章、汽輪機(jī)的熱力系統(tǒng)和輔助系統(tǒng)6、真空容器內(nèi)的真實壓力叫絕對壓力，用P絕表示，當(dāng)絕對壓力低于大氣壓P大時容器內(nèi)的壓力仍叫絕對壓力，而把低于P大的部分叫真空，所測得的值叫真空值，記為P真。P絕=P大-P真或P真=P大-P絕45第四章、汽輪機(jī)的熱力系統(tǒng)和輔助系統(tǒng)7、表面冷凝器內(nèi)的真空的形成表面冷凝器內(nèi)的真空實質(zhì)上就是利用蒸汽相變，其比容變化的過程。當(dāng)蒸汽變?yōu)槟阂院?，發(fā)生相變，它的比容減小了萬倍，即它的體積減小了萬倍，在密封的容器內(nèi)形成了真空，為了維持所需要的真空，增設(shè)抽氣部分，把泄漏的不凝氣抽出。46第四章、汽輪機(jī)的熱力系統(tǒng)和輔助系統(tǒng)8、過冷度當(dāng)表面冷凝器內(nèi)的凝液溫度低于汽輪機(jī)的排汽溫度時，它們的差稱為過冷度，現(xiàn)代的汽輪機(jī)的過冷度一般不超過0.5～1℃。產(chǎn)生過冷的原因產(chǎn)生過冷的原因一是表面冷凝器的管束漏，二是系統(tǒng)密封不好，漏進(jìn)空氣。過冷危害產(chǎn)生過冷，使動力循環(huán)的經(jīng)濟(jì)性下降，，因為要加熱到同樣的鍋爐給水溫度，使能耗增大；凝液過冷，導(dǎo)致凝液中的含氧量增大，加劇管道的腐蝕。47第四章、汽輪機(jī)的熱力系統(tǒng)和輔助系統(tǒng)9、影響表面冷凝器工作的因素①循環(huán)水溫度在其它條件相同時，冷卻器的入口溫度越低，則出口溫度也越低，冷卻器的真空度也越高；②冷卻水溫升，冷卻倍率冷卻倍率表示凝結(jié)每公斤蒸汽所用的冷卻水量。冷卻倍率越大，溫升越小，真空越高；③溫度端差排汽溫度與冷卻水出口溫度的差稱為溫度端差。溫度端差越小越好，溫度端差越小表面冷凝器的壓力越低；④傳熱系數(shù)表面冷凝器的傳熱系數(shù)越大，換熱效果越好，真空值越高反之越低48第四章、汽輪機(jī)的熱力系統(tǒng)和輔助系統(tǒng)10、冷凝器的汽阻尾缸排出的氣體自喉管向抽氣口流動時，因為液體流動的阻力，其絕對壓力要下降，這個壓降稱為氣阻?，F(xiàn)代的冷凝器中，汽輪機(jī)的氣阻不超過5毫米水銀柱，大型機(jī)組的氣阻為2～3毫米水銀柱。表面冷凝器的水阻冷卻水在表面冷凝器中流動時受到的阻力稱為水阻。49第四章、汽輪機(jī)的熱力系統(tǒng)和輔助系統(tǒng)11、噴射泵的組成噴射泵主要由工作噴嘴A、混合室B和擴(kuò)壓器C組成。50第四章、汽輪機(jī)的熱力系統(tǒng)和輔助系統(tǒng)12、噴射泵的工作原理蒸汽經(jīng)過噴嘴以后，節(jié)流膨脹，氣體的流速增高，壓力降低，由靜壓能轉(zhuǎn)換為動能；在混合室內(nèi)形成低壓區(qū)，其壓力低于表面冷凝器的壓力，這樣表面冷凝器內(nèi)的不凝氣就被抽入混合室，并被高速氣流帶動，共同進(jìn)入擴(kuò)壓器，在擴(kuò)壓器內(nèi)流速降低，壓力增大，動能轉(zhuǎn)換為靜壓能，在擴(kuò)壓器出口，混合氣的壓力稍高于大氣壓，然后排入大氣中。51第四章、汽輪機(jī)的熱力系統(tǒng)和輔助系統(tǒng)13、二級噴射泵的工作原理表面冷器中不凝氣和蒸汽混合由第一噴射泵抽出，在擴(kuò)壓器被壓縮到某一壓力，進(jìn)入冷卻器中，大部分蒸汽被冷凝下來，回到表面冷凝器中。不凝氣及沒有冷凝下來的蒸汽被二級噴射泵抽出，進(jìn)入二級冷卻器，蒸汽被冷凝下來送到表面冷凝器中，不凝氣排到大氣中。52第五章汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)14、汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)系統(tǒng)為了達(dá)到某種特定的目的，把一些元件組成一個有自動調(diào)節(jié)和自動控制的機(jī)能，這種機(jī)能構(gòu)成的一個系統(tǒng)稱為自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)，簡稱調(diào)節(jié)系統(tǒng)。53第五章汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)15、調(diào)節(jié)系統(tǒng)的作用調(diào)節(jié)系統(tǒng)的作用一是調(diào)節(jié)汽輪機(jī)組的負(fù)荷及功率；二是調(diào)節(jié)負(fù)載機(jī)械的出口壓力和入口壓力；三是限定汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速的變化范圍。54第五章汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)16、作用在汽輪機(jī)上的力矩作用在汽輪機(jī)上的力矩有三種，一是主動力矩，即汽輪機(jī)給出的力矩；二是反力矩，即帶動負(fù)載所需要的力矩；三是摩擦力矩，由于軸承等各部分摩擦所引起的力矩。55第五章汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)17、汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的任務(wù)汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的基本任務(wù)是：在外界負(fù)荷變化時，及時地調(diào)節(jié)汽輪機(jī)的功率以滿足用戶用電量變化的需要，同時保證汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組的工作轉(zhuǎn)速在正常允許范圍之內(nèi)。56第五章汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)18、汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)機(jī)構(gòu)組成汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)系統(tǒng)根據(jù)其動作過程，一般由轉(zhuǎn)速感受機(jī)構(gòu)、傳動放大機(jī)構(gòu)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、反饋裝置等組成。57第五章汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)19、汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)各組成機(jī)構(gòu)的作用轉(zhuǎn)速感受機(jī)構(gòu)：感受汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速變化，并將其變換成位移變化或油壓變化的信號送至傳動放大機(jī)構(gòu)。按其原理分為機(jī)械式、液壓式、電子式三大類。傳動放大機(jī)構(gòu)：放大轉(zhuǎn)速感受機(jī)構(gòu)的輸出信號，并將其傳遞給執(zhí)行機(jī)構(gòu)。執(zhí)行機(jī)構(gòu)：通常由調(diào)節(jié)汽門和傳動機(jī)構(gòu)兩部分組成。根據(jù)傳動放大機(jī)構(gòu)的輸出信號，改變汽輪機(jī)的進(jìn)汽量。反饋裝置：為保持調(diào)節(jié)的穩(wěn)定，調(diào)節(jié)系統(tǒng)必須設(shè)有反饋裝置，使某一機(jī)構(gòu)的輸出信號對輸入信號進(jìn)行反向調(diào)節(jié)，這樣才能使調(diào)節(jié)過程穩(wěn)定。反饋一般有動態(tài)反饋和靜態(tài)反饋兩種。58第五章汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)20、汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)應(yīng)滿足的要求①壓縮機(jī)的負(fù)荷發(fā)生變化，調(diào)節(jié)系統(tǒng)應(yīng)及時的過渡到現(xiàn)有的工況，不能發(fā)生較大的波動。②抽汽式汽輪機(jī)組在滿足機(jī)組運行的同時，調(diào)節(jié)系統(tǒng)應(yīng)同時滿足熱負(fù)荷（抽汽）和壓縮機(jī)負(fù)荷的變化。③保護(hù)機(jī)組的安全。59第五章汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)21、改變汽輪機(jī)流量的方法改變汽輪機(jī)流量的方法是節(jié)流調(diào)節(jié)和噴嘴調(diào)節(jié)。60第五章汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)節(jié)流調(diào)節(jié)蒸汽經(jīng)過全開的主汽閥后，經(jīng)過流量調(diào)節(jié)閥，然后進(jìn)入汽輪機(jī)。即進(jìn)入汽輪機(jī)的蒸汽是由一個調(diào)節(jié)閥控制改變其流量，來完成汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)的，由于全部蒸汽流經(jīng)調(diào)節(jié)閥受到節(jié)流，所以叫做節(jié)流調(diào)節(jié)。61第五章汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)噴嘴調(diào)節(jié)在汽輪機(jī)的噴嘴前有一組調(diào)節(jié)閥，每個調(diào)節(jié)閥控制一組噴嘴，在結(jié)構(gòu)上使這些閥依次開啟，且只有當(dāng)前一個調(diào)節(jié)閥全開之后，第二個調(diào)節(jié)閥才能開始打開，因此只能有一個調(diào)節(jié)閥處于節(jié)流狀態(tài)，節(jié)流損失最小，噴嘴調(diào)節(jié)只能改變它的量，不能改變它的質(zhì)，這種調(diào)節(jié)稱為噴嘴調(diào)節(jié)。62第五章汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)22、調(diào)節(jié)系統(tǒng)的三大機(jī)構(gòu)組成調(diào)節(jié)系統(tǒng)是由感應(yīng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、中間放大機(jī)構(gòu)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成的。63第五章汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)感應(yīng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的作用感應(yīng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)是將一定的物理量通過某種檢測手段并轉(zhuǎn)換成與調(diào)節(jié)過程相適應(yīng)的另一種物理量，它是由感應(yīng)元件和調(diào)節(jié)元件組成的。64第五章汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)中間放大機(jī)構(gòu)組成中間放大機(jī)構(gòu)分為二類，一類是錯油門滑閥——油動機(jī)機(jī)構(gòu)；一類是噴嘴擋板機(jī)構(gòu)。錯油門滑閥——油動機(jī)機(jī)構(gòu)是由滑閥、油動機(jī)及反饋機(jī)構(gòu)，按滑閥的工作原理分，可分為通流式滑閥油動機(jī)機(jī)構(gòu)和斷流式滑閥油動機(jī)機(jī)構(gòu)兩類。目前使用的是斷流式滑閥油動機(jī)機(jī)構(gòu)。65第五章汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)為什么要設(shè)置中間放大機(jī)構(gòu)？大功率的汽輪機(jī)，由于蒸汽流量大，溫度壓力高，提升調(diào)節(jié)閥所用的力很大，這就要求進(jìn)入油動機(jī)有較高的動力油壓；另一方面，感應(yīng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)輸出信號較小，甚至無法工作，因此在調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)中間設(shè)置放大機(jī)構(gòu)和中間傳遞機(jī)構(gòu)，以提高工作的穩(wěn)定性和靈敏度。66第五章汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)電液轉(zhuǎn)換器將調(diào)速器的電信號轉(zhuǎn)換成液壓信號的中間放大元件。67第五章汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)錯油門的作用錯油門實際上是一個控制閥，它做為放大元件，其作用是將高速器輸出的信號經(jīng)電液轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換后，改變二次油壓的壓力，二次油進(jìn)入油動機(jī)，帶動錯油門滑閥，使其偏離中間位置，接通不同的油路，讓高壓油進(jìn)入油動機(jī)，改變油動機(jī)活塞上下的壓力，使活塞向上或向下移動，來開關(guān)調(diào)節(jié)閥。68第五章汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)錯油門滑閥在油動機(jī)動作以后要回到中間位置，為什么？汽輪機(jī)的錯油門滑閥是斷流式，在穩(wěn)定的狀態(tài)下運行，油動機(jī)就必須穩(wěn)定，這就要求進(jìn)入油動機(jī)的油要切斷。錯油門的滑閥只有回到中間位置，才能切斷油路，保證油動機(jī)的穩(wěn)定，因此，滑閥在動作之后，及時恢復(fù)到中間位置。69第五章汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)對錯油門滑閥的要求錯油門滑閥起著控制油流動方向的導(dǎo)向作用，要求它按著信號的要求及時打開通向油動機(jī)的通道，從而實現(xiàn)調(diào)節(jié)汽閥按生產(chǎn)的要求開大或關(guān)小。因此要求錯油門滑閥應(yīng)該做到：控制動力油的流動方向，及時、準(zhǔn)確、無卡澀現(xiàn)象；錯油門滑閥移動阻力應(yīng)最小。70第五章汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)滑門的重疊度在穩(wěn)定工況條件下，要求油動機(jī)活塞兩側(cè)既不能進(jìn)油，也不能泄油，為此滑閥處在中間位置時，滑閥的臺肩高度應(yīng)大于通道口的直徑，滑閥臺肩大于通道口的那部分，稱為重疊度71第五章汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)重疊度的大小對滑閥的影響為了保證油動機(jī)在穩(wěn)定的工況下的穩(wěn)定運行，滑閥的臺肩與通道口勢必要有一定的重疊度，有重疊度就存在空行程，因而造成滑閥的動作與油動機(jī)的動作不一致，只有滑閥移過重疊部分之后，控制油才能進(jìn)入油動機(jī)，重疊度的存在會使調(diào)節(jié)動作緩慢或滯后，所以重疊度一般不會太大，但也不能太小，重疊度過小，當(dāng)滑閥處于中間位置時，會使滑閥關(guān)不嚴(yán)導(dǎo)致控制油泄漏到油動機(jī)中。72第六章汽輪機(jī)的油系統(tǒng)油系統(tǒng)的組成1、為軸承提供潤滑的潤滑油系統(tǒng)2、為控制系統(tǒng)提供控制油的控制油系統(tǒng)73第六章汽輪機(jī)的油系統(tǒng)汽輪機(jī)油系統(tǒng)的作用汽輪機(jī)油系統(tǒng)的作用如下：⑴向機(jī)組各軸承供油，以便潤滑和冷卻軸承。⑵供給調(diào)節(jié)系統(tǒng)和保護(hù)裝置穩(wěn)定充足的壓力油，使它們正常工作。⑶供應(yīng)各傳動機(jī)構(gòu)潤滑用油。根據(jù)汽輪機(jī)油系統(tǒng)的作用，一般將油系統(tǒng)分為潤滑油系統(tǒng)和調(diào)節(jié)（保護(hù)）油系統(tǒng)兩個部分。74第六章汽輪機(jī)的油系統(tǒng)汽輪機(jī)油油質(zhì)劣化的危害汽輪機(jī)油質(zhì)量的好壞與汽輪機(jī)能否正常運行關(guān)系密切。油質(zhì)變壞使?jié)櫥偷男阅芎陀湍ちΠl(fā)生變化，造成各潤滑部分不能很好潤滑，結(jié)果使軸瓦烏金熔化損壞；還會使調(diào)節(jié)系統(tǒng)部件被腐蝕、生銹卡澀，導(dǎo)致調(diào)節(jié)系統(tǒng)和保護(hù)裝置動作失靈的嚴(yán)重后果。所以必須重視對汽輪機(jī)油質(zhì)量的監(jiān)督。75第六章汽輪機(jī)的油系統(tǒng)汽輪機(jī)的潤滑油壓是確定的根據(jù)汽輪機(jī)潤滑油壓根據(jù)轉(zhuǎn)子的重量、轉(zhuǎn)速、軸瓦的構(gòu)造及潤滑油的粘度等，在設(shè)計時計算出來，以保證軸頸與軸瓦之間能形成良好的油膜，并有足夠的油量來冷卻，因此汽輪機(jī)潤滑油壓一般取0.12～0.15MPa。潤滑油壓過高可能造成油擋漏油，軸承振動。油壓過低使油膜建立不良，甚至發(fā)生斷油損壞軸瓦。76第六章汽輪機(jī)的油系統(tǒng)汽輪機(jī)油的粘度及粘度指標(biāo)粘度是判斷汽輪機(jī)油稠和稀的標(biāo)準(zhǔn)。粘度大，油就稠，不容易流動；粘度小，油就稀、薄容易流動。粘度以恩氏度作為測定單位，常用的汽輪機(jī)油粘度為恩氏度2.9～4.3。粘度對于軸承潤滑性能影響很大，粘度過大軸承容易發(fā)熱，過小會使油膜破壞。油質(zhì)惡化時，油的粘度會增大。77第七章汽輪機(jī)的開停車1、暖管暖管就是限制蒸汽對管道預(yù)熱過程中的升溫速度和傳熱溫差。78第七章汽輪機(jī)的開停車2、水擊蒸汽溫度接近飽和溫度，一部分蒸汽冷凝下來形成水，這部分水在蒸汽的挾帶下，快速向前運動，在運動過程中，凝液不斷的錘擊管道壁面，發(fā)出噪音，當(dāng)遇到障礙時，如彎頭處，凝液突然停止，并把所有的動能全部釋放到管壁上，發(fā)出巨大的聲音，這種現(xiàn)象稱為水擊。79第七章汽輪機(jī)的開停車3、水擊的危害水擊的危害很大，輕則造成管道支撐松動、管道移位，重則造成管道及其附件（如閥門、法蘭、螺栓、焊縫、彎頭等）開裂而損壞。80第七章汽輪機(jī)的開停車4、汽輪機(jī)在開車前暖管當(dāng)高溫、高壓的蒸汽接觸到常溫的金屬管道壁面時，會有一部分蒸汽冷凝成水，這時若蒸汽速度過快，挾帶的凝液在管路內(nèi)形成水擊。過熱蒸汽接觸到管壁面時，如果壁面溫度低于該壓力下的飽和溫度，蒸汽中的熱量要以凝結(jié)放熱的方式傳熱給金屬壁，這時傳熱的溫差大致可以看成飽和蒸汽溫度與金屬壁面的溫度差，蒸汽凝液放熱系數(shù)很高，蒸汽壓力越高，放熱系數(shù)越大，管壁被急劇加熱，溫差可達(dá)200℃左右，這個溫差使金屬材料內(nèi)部熱應(yīng)力增加，如果反復(fù)出現(xiàn)，就會使管道及其附件產(chǎn)生熱膨脹和變形，甚至出現(xiàn)裂紋等。81第七章汽輪機(jī)的開停車5、暖管一般步驟暖管一般分為低壓暖管和升壓暖管二個步驟，低壓暖管就是排凝和預(yù)熱過程，升壓暖管引蒸汽的過程。82第七章汽輪機(jī)的開停車6、低壓暖管的目的將主蒸汽管網(wǎng)的高壓蒸汽經(jīng)節(jié)流降壓后，使飽和溫度降低，以減小凝結(jié)放熱時主蒸汽溫度與管壁面的溫度差；通過限制蒸汽流量，使凝液及時的從疏水器或?qū)Я芘懦?，減小產(chǎn)生水擊的可能性。83第七章汽輪機(jī)的開停車7、低壓暖管合格導(dǎo)淋中沒有水珠排出，管壁的溫度與蒸汽的溫度基本接近，此時低壓暖管合格。84第七章汽輪機(jī)的開停車8、升壓暖管升壓暖管必須在低壓暖管合格后才能進(jìn)行，一般情況下，高壓蒸汽升壓暖管速率0.1～0.15Mpa/min，超高壓蒸汽在4.0Mpa以前按0.1～0.2Mpa/min進(jìn)行，壓力升到4.0Mpa以后，可按0.5Mpa/min進(jìn)行，因為隨著壓力的升高，對應(yīng)的飽和溫度增長緩慢，可以適當(dāng)加快升壓速度。85第七章汽輪機(jī)的開停車9、升壓暖管和低壓暖管有