第三章汽輪機(jī)設(shè)備(shèbèi)及系統(tǒng)級的概念：是完成又熱能到機(jī)械能轉(zhuǎn)換的汽輪機(jī)基本工作單元，在結(jié)構(gòu)上由噴管(pēnɡuǎn)（靜葉柵）和其后的動葉柵所組成。汽輪機(jī)內(nèi)蒸汽的能量轉(zhuǎn)換過程(guòchéng)：蒸汽熱能蒸汽動能葉輪旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能第一頁，共39頁。汽輪機(jī)設(shè)備(shèbèi)的組成及工作概況汽輪機(jī)本體:蒸汽的壓力、溫度逐級降低，不斷將熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。凝汽設(shè)備：凝汽器、抽氣器、水泵，形成汽輪機(jī)的排汽口的真空，回收凝結(jié)水。回?zé)峒訜?jiārè)設(shè)備：用汽輪機(jī)的抽汽加熱(jiārè)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(jìn)汽量，適合外界負(fù)荷的變化；監(jiān)測汽輪機(jī)的運行參數(shù)，在危急狀態(tài)下保護(hù)汽輪機(jī)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第二頁，共39頁。1.汽輪機(jī)的分類按工作原理分：沖動式汽輪機(jī)和反動式汽輪機(jī)按熱力(rèlì)特性分：凝汽式汽輪機(jī)背壓式汽輪機(jī)調(diào)整抽汽式汽輪機(jī)中間再熱式汽輪機(jī)背壓式汽輪機(jī)和調(diào)整抽汽式汽輪機(jī)統(tǒng)稱為供熱式汽輪機(jī)一、汽輪機(jī)的分類(fēnlèi)及型號第三頁，共39頁。按主蒸汽(zhēnɡqì)參數(shù)分類低壓汽輪機(jī)：主蒸汽(zhēnɡqì)壓力小于1.5MPa。中壓汽輪機(jī)：主蒸汽(zhēnɡqì)壓力為2～4MPa。高壓汽輪機(jī)：主蒸汽(zhēnɡqì)壓力為6～10MPa。超高壓汽輪機(jī)：主蒸汽(zhēnɡqì)壓力為12～14MPa。亞臨界壓力汽輪機(jī)：主蒸汽(zhēnɡqì)壓力為16～18MPa。超臨界壓力汽輪機(jī)：主蒸汽(zhēnɡqì)壓力大于22.15MPa。超超臨界壓力汽輪機(jī)：主蒸汽(zhēnɡqì)壓力大于32MPa。一、汽輪機(jī)的分類(fēnlèi)及型號第四頁，共39頁。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(jī)、工業(yè)汽輪機(jī)、船用汽輪機(jī)按汽缸數(shù)目分類：單缸、雙缸、多缸按機(jī)組(jīzǔ)轉(zhuǎn)軸數(shù)目分：單軸、雙軸按工作狀況分類：固定式、移動式第五頁，共39頁。2、汽輪機(jī)的型號為了便于識別汽輪機(jī)，常用一些符號來表示它的基本(jīběn)特性或用途，這些符號稱汽輪機(jī)的型號。產(chǎn)品型號的表示如下：第六頁，共39頁。代號NBCCCCBHY型式凝汽式背壓式一次調(diào)整抽汽式二次調(diào)整抽汽式抽汽背壓式船用移動式汽輪機(jī)型號(xínghào)的漢語拼音代號第七頁，共39頁。汽輪機(jī)型號中蒸汽參數(shù)的表示(biǎoshì)方法型式參數(shù)表示方法示例凝汽式主蒸汽壓力/主蒸汽溫度N100-8.83/535中間再熱式主蒸汽壓力/主蒸汽溫度/中間再熱溫度N300-16.7/538/538抽汽式主蒸汽壓力/高壓抽汽壓力/低壓抽汽壓力CC50-8.83/0.98/0.118背壓式主蒸汽壓力/背壓B50-8.83/0.98抽汽背壓式主蒸汽壓力/抽汽壓力/背壓CB25-8.82/0.98/0.118第八頁，共39頁。汽輪機(jī)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(jī)的外殼。作用是將汽輪機(jī)通流(tōnɡliú)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(jī)可能是單缸的，也可能是多缸的。二、汽輪機(jī)的本體(běntǐ)結(jié)構(gòu)第九頁，共39頁。雙層缸的采用(cǎiyòng)采用雙層缸的好處：內(nèi)外夾層(jiācéng)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(jī)時間，提高了安全性和機(jī)動性。第十頁，共39頁。2、隔板(ɡébǎn)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(jī)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(shè)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(ānzhuāng)：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。第十一頁，共39頁。第十二頁，共39頁。（二）轉(zhuǎn)動(zhuàndòng)部分第十三頁，共39頁。1、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(zhuàndòng)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(jī)。受力：承受汽流的作用力、離心力、熱應(yīng)力。運行時引起的振動。分類：輪式轉(zhuǎn)子：用于沖動式汽輪機(jī)，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(jī)第十四頁，共39頁。2、葉輪(yèlún)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(qiánhòu)的壓力差，以減小轉(zhuǎn)子的軸向推力。第十五頁，共39頁。3、葉片(yèpiàn)作用：承受蒸汽作用力，把蒸汽的動能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能。組成(zǔchénɡ)：葉型、葉根和葉頂?shù)热糠值谑摚?9頁。對動葉的要求：強(qiáng)度高、型線好、抗腐蝕抗振動性能好。葉頂：起加強(qiáng)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(yīng)保證在任何運行(yùnxíng)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。第十七頁，共39頁。第十八頁，共39頁。凝汽設(shè)備的主要作用有兩方面：一是在汽輪機(jī)排汽口建立并維持高度真空，增強(qiáng)蒸汽(zhēnɡqì)在汽輪機(jī)內(nèi)的作功能力，從而提高循環(huán)熱效率；二是保證蒸汽(zhēnɡqì)凝結(jié)并供應(yīng)潔凈的凝結(jié)水作為鍋爐給水。凝汽設(shè)備的組成：凝汽器、抽氣器、凝結(jié)(níngjié)水泵三、凝汽系統(tǒng)(xìtǒng)及設(shè)備第十九頁，共39頁。（一）凝汽器凝汽器的分類(fēnlèi)：表面式和混合式表面式凝汽器的結(jié)構(gòu)第二十頁，共39頁。表面(biǎomiàn)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(xiàndài)凝汽器分為汽流向心式和汽流向側(cè)式兩大類第二十一頁，共39頁。（二）抽氣(chōuqì)器機(jī)組啟動(qǐdòng)時，需要把一些汽、水管路系統(tǒng)和設(shè)備中所聚集的空氣抽出，以便加快啟動(qǐdòng)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(jī)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(shè)備按工作原理可分為射流式和容積式兩大類。第二十二頁，共39頁。1、射流式抽氣器根據(jù)工作(gōngzuò)介質(zhì)不同，射流式抽氣器可分為射汽式和射水式兩種。射汽抽氣器第二十三頁，共39頁。抽氣器型式的選擇主要根據(jù)汽輪機(jī)設(shè)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(jī)組，工作蒸汽的來源有保證(bǎozhèng)，多采用射汽抽氣器。為提高經(jīng)濟(jì)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(wù)是在汽輪機(jī)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(jī)組，由于射汽抽氣器的過載能力小以及機(jī)組滑參數(shù)啟動時需要引入其他的工作汽源，使系統(tǒng)復(fù)雜化，所以多采用射水抽氣器。第二十四頁，共39頁。射水抽氣(chōuqì)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(shè)工作水泵，工作水量大，被抽出的混合氣體中蒸汽含量(hánliàng)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(jī)組。第二十五頁，共39頁。2、容積式抽氣器容積式抽氣器分為(fēnwéi)水環(huán)式真空泵和機(jī)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(bǔ)充凝結(jié)水。工作水溫度(wēndù)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。第二十六頁，共39頁。第二十七頁，共39頁。（三）給水泵(shuǐbèng)、凝結(jié)水泵(shuǐbèng)及循環(huán)水泵(shuǐbèng)泵通常(tōngcháng)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(zhēnɡqì)的壓力和克服各熱力設(shè)備的流動阻力。給水泵按原動機(jī)的型式又可分為汽動給水泵和電動給水泵。600MW機(jī)組多采用兩臺汽泵和一臺電泵。第二十八頁，共39頁。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(ɡèjí)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(jī)組。3、循環(huán)(xúnhuán)水泵作用是將冷卻水加壓輸送至凝汽器中去冷卻汽輪機(jī)的排汽。循環(huán)(xúnhuán)水泵多采用軸流泵。第二十九頁，共39頁。（一）回?zé)峒訜崞骰責(zé)峒訜崞魇前l(fā)電廠熱力過程中重要的熱力輔助設(shè)備，回?zé)嵫h(huán)提高機(jī)組熱經(jīng)濟(jì)性就是通過回?zé)峒訜崞鲗﹀仩t給水進(jìn)行加熱，以提高給水溫度來實現(xiàn)的。1.回?zé)峒訜崞餍褪郊皯?yīng)用（1）分類按傳熱方式：混合式和表面式按布置(bùzhì)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?zé)嵯到y(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(jǐshuǐ)回?zé)峒訜嵯到y(tǒng)第三十頁，共39頁。2、回?zé)峒訜崞鹘Y(jié)構(gòu)(jiégòu)按照被加熱水引入和引出(yǐnchū)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。第三十一頁，共39頁。第三十二頁，共39頁。立式管板—U形管束(guǎnshù)低壓加熱器第三十三頁，共39頁。（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(wù)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(shè)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(qìtǐ)，防止熱力設(shè)備及管道的腐蝕和傳熱惡化，保證熱力設(shè)備安全、經(jīng)濟(jì)運行。（3）給水除氧方法化學(xué)除氧：僅作為輔助手段。物理除氧：采用熱力除氧原理五、給水(jǐshuǐ)除氧系統(tǒng)第三十四頁，共39頁。2、熱力除氧原理亨利定律：單位體積中溶于水中的氣體量與水面上該氣體的分壓力成正比。b＝k