汽轮机部分概述学习教案.pptx

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1、会计学1汽轮机部分汽轮机部分(b fen)概述概述第一页，共34页。主要主要(zhyo)内容内容汽轮机基本原理汽轮机基本原理反动反动(fndng)(fndng)度及汽轮机的分类度及汽轮机的分类 汽轮机的分类汽轮机的分类第1页/共34页第二页，共34页。第一节第一节 汽轮机的基本原理汽轮机的基本原理一、汽轮机的定义及特点 以蒸汽为工质，将热能机械能的回转式原动机。属于涡轮机械，又称蒸汽透平（turbine）。主要用作发电原动机，也用来直接驱动(q dn)各种泵、风机、压缩机和船舶螺旋桨等。特点：不同于往复式汽轮机，单机功率大、热经济性高、运行安全可靠、单位功率制造成本低；第2页/共34页第三页，

2、共34页。1919世纪末，欧洲人制造了实用的汽轮机。世纪末，欧洲人制造了实用的汽轮机。18831883年瑞典工程师拉伐尔创造第一台轴流式汽轮机年瑞典工程师拉伐尔创造第一台轴流式汽轮机3725W3725W；1884188418941894年英国工程师巴森斯第一台反动式汽轮机；年英国工程师巴森斯第一台反动式汽轮机；19001900年寇蒂斯造复速级汽轮机；造多级冲动年寇蒂斯造复速级汽轮机；造多级冲动(chngdng)(chngdng)式汽轮机；式汽轮机；19201920年造给水回热式汽轮机；年造给水回热式汽轮机；19251925年造出中间再热式年造出中间再热式汽轮机；汽轮机；第3页/共34页第四页，

3、共34页。n n目前世界上最大单机目前世界上最大单机1300MW1300MW在美国，由瑞士公司；在美国，由瑞士公司；n n 解放后国内陆续兴建了三大汽轮机制造厂，解放后国内陆续兴建了三大汽轮机制造厂，9090年年前后前后(qinhu)(qinhu)分别引进西屋、西门子等技术生产分别引进西屋、西门子等技术生产300300、600MW600MW机组。机组。n n19561956年上海汽轮机厂第一台年上海汽轮机厂第一台6MW6MW凝汽式汽轮机；凝汽式汽轮机；n n19741974年上海汽轮机厂第一台年上海汽轮机厂第一台300MW300MW汽轮机；汽轮机；n n19901990年哈尔滨汽轮机厂第一台年

4、哈尔滨汽轮机厂第一台600MW600MW汽轮机；汽轮机；n n制造厂家：哈汽、上汽、东汽、北京重型、青岛汽制造厂家：哈汽、上汽、东汽、北京重型、青岛汽轮机厂、武汉及杭州汽轮发电机厂。轮机厂、武汉及杭州汽轮发电机厂。第4页/共34页第五页，共34页。二、汽轮机结构简介二、汽轮机结构简介二、汽轮机结构简介二、汽轮机结构简介基本部件基本部件基本部件基本部件喷嘴喷嘴喷嘴喷嘴(pnzu(pnzu)（静叶）（静叶）（静叶）（静叶）动叶（与叶轮、主轴构成动叶（与叶轮、主轴构成动叶（与叶轮、主轴构成动叶（与叶轮、主轴构成转子）转子）转子）转子）汽缸。汽缸。汽缸。汽缸。第5页/共34页第六页，共34页。第6页/

5、共34页第七页，共34页。在喷嘴通道内，蒸汽膨胀在喷嘴通道内，蒸汽膨胀(png zhng)(png zhng)压力压力，温，温度度，汽流速度，汽流速度，实现了由热能，实现了由热能动能。动能。高速蒸汽进入动叶，给予动叶以冲动力，通常汽流高速蒸汽进入动叶，给予动叶以冲动力，通常汽流在动叶槽道中继续膨胀在动叶槽道中继续膨胀(png zhng)(png zhng)，并转变方向，并转变方向，当汽流离开动叶槽道时，它给叶片以反动力，这两个当汽流离开动叶槽道时，它给叶片以反动力，这两个力的合力，推动动叶带动叶轮和轴旋转，做出机械功。力的合力，推动动叶带动叶轮和轴旋转，做出机械功。由喷嘴和一列动叶栅组成能量转

6、换的基本单元，称由喷嘴和一列动叶栅组成能量转换的基本单元，称之为级。汽轮机可以是单级的，但绝大多数是多级的。之为级。汽轮机可以是单级的，但绝大多数是多级的。第7页/共34页第八页，共34页。本体的组成本体的组成本体的组成本体的组成 由转动部分（转子）和固定由转动部分（转子）和固定由转动部分（转子）和固定由转动部分（转子）和固定(gdng)(gdng)(gdng)(gdng)部分（静子）组成。部分（静子）组成。部分（静子）组成。部分（静子）组成。（1 1 1 1）转动部分包括主轴、叶轮或轮毂、叶片和联轴器等；）转动部分包括主轴、叶轮或轮毂、叶片和联轴器等；）转动部分包括主轴、叶轮或轮毂、叶片和联

7、轴器等；）转动部分包括主轴、叶轮或轮毂、叶片和联轴器等；（2 2 2 2）固定）固定）固定）固定(gdng)(gdng)(gdng)(gdng)部分包括汽缸、隔板、喷嘴、汽封、紧部分包括汽缸、隔板、喷嘴、汽封、紧部分包括汽缸、隔板、喷嘴、汽封、紧部分包括汽缸、隔板、喷嘴、汽封、紧固件和轴承等；固件和轴承等；固件和轴承等；固件和轴承等；（3 3 3 3）固定）固定）固定）固定(gdng)(gdng)(gdng)(gdng)部分的喷嘴、隔板与转动部分的叶轮、部分的喷嘴、隔板与转动部分的叶轮、部分的喷嘴、隔板与转动部分的叶轮、部分的喷嘴、隔板与转动部分的叶轮、动叶片组成蒸汽热能动叶片组成蒸汽热能动叶

8、片组成蒸汽热能动叶片组成蒸汽热能机械能的通流部分；机械能的通流部分；机械能的通流部分；机械能的通流部分；第8页/共34页第九页，共34页。（4 4）汽缸约束）汽缸约束(yush)(yush)高压蒸汽不外泄；高压蒸汽不外泄；本体还设有汽封系统。本体还设有汽封系统。辅助系统辅助系统 只有转子和静子无法正常工作，还必须有附属于只有转子和静子无法正常工作，还必须有附属于本体的各种系统；本体的各种系统；主要包括汽水系统、调节保护系统、润滑系统、主要包括汽水系统、调节保护系统、润滑系统、凝结水系统、给水回热系统、给水除氧系统等。凝结水系统、给水回热系统、给水除氧系统等。第9页/共34页第十页，共34页。三

9、、汽轮机工作三、汽轮机工作(gngzu)原理原理第10页/共34页第十一页，共34页。第11页/共34页第十二页，共34页。第12页/共34页第十三页，共34页。第13页/共34页第十四页，共34页。第14页/共34页第十五页，共34页。第15页/共34页第十六页，共34页。第二节、反动第二节、反动第二节、反动第二节、反动(fndng)(fndng)(fndng)(fndng)度及汽轮机级的分类度及汽轮机级的分类度及汽轮机级的分类度及汽轮机级的分类一、级内蒸汽一、级内蒸汽(zhn q)(zhn q)的膨胀过程的膨胀过程喷嘴内膨胀喷嘴内膨胀P0P1P0P1动叶内膨胀动叶内膨胀P1 P2P1 P2

10、第16页/共34页第十七页，共34页。初速度动叶内喷咀内级内理想(lxing)焓降二、级的反动(fndng)度 反映动叶中的膨胀程度。随高度而变化，平均直径处的反动(fndng)度第17页/共34页第十八页，共34页。三、级的分类三、级的分类三、级的分类三、级的分类按照反动度的概念，汽轮机的级可分为按照反动度的概念，汽轮机的级可分为按照反动度的概念，汽轮机的级可分为按照反动度的概念，汽轮机的级可分为1 1 1 1、纯冲动级、纯冲动级、纯冲动级、纯冲动级 m=0 m=0 m=0 m=0；2 2 2 2、反动级、反动级、反动级、反动级 m=0.5 m=0.5 m=0.5 m=0.5；3 3 3 3

11、、带反动度的冲动级、带反动度的冲动级、带反动度的冲动级、带反动度的冲动级 m=0.05 m=0.05 m=0.05 m=0.050.40.40.40.4；4 4 4 4、复速级（速度级）、复速级（速度级）、复速级（速度级）、复速级（速度级）充分利用级后的动能，能量转换充分利用级后的动能，能量转换充分利用级后的动能，能量转换充分利用级后的动能，能量转换(zhunhun)(zhunhun)(zhunhun)(zhunhun)次数一次以上。次数一次以上。次数一次以上。次数一次以上。第18页/共34页第十九页，共34页。第19页/共34页第二十页，共34页。第三节、汽轮机分类第三节、汽轮机分类第三节、

12、汽轮机分类第三节、汽轮机分类(fn(fn(fn(fn li)li)li)li)一、汽轮机的分类一、汽轮机的分类1 1、按照工作原理分、按照工作原理分（1 1）冲动式汽轮机：蒸汽主要在喷嘴）冲动式汽轮机：蒸汽主要在喷嘴(pnzu)(pnzu)中膨中膨胀；胀；（2 2）反动式汽轮机：在喷嘴）反动式汽轮机：在喷嘴(pnzu)(pnzu)中膨胀程度与中膨胀程度与在动叶在动叶 中膨胀的程度相同；中膨胀的程度相同；调节级采用冲动级，其它级均为反动级。调节级采用冲动级，其它级均为反动级。第20页/共34页第二十一页，共34页。2 2、按照热力特性分、按照热力特性分 （1 1）凝汽式）凝汽式 汽轮机排汽排入凝

13、汽器；汽轮机排汽排入凝汽器；（2 2）背压式）背压式 排汽在高于大气压力下排出，排汽可供给排汽在高于大气压力下排出，排汽可供给工业或采暖等热负荷；工业或采暖等热负荷；（3 3）调整抽汽式）调整抽汽式 除作为驱动原动力外，还利用抽汽供除作为驱动原动力外，还利用抽汽供给工业或采暖，抽汽压力一定给工业或采暖，抽汽压力一定(ydng)(ydng)范围内可以范围内可以进行调节；进行调节；第21页/共34页第二十二页，共34页。（4 4）简单循环汽轮机；）简单循环汽轮机；（5 5）回热循环汽轮机）回热循环汽轮机 利用汽轮机抽汽加热锅炉的给水，从利用汽轮机抽汽加热锅炉的给水，从而降低冷源损失，提高循环效率；

14、而降低冷源损失，提高循环效率；（6 6）中间再热汽轮机）中间再热汽轮机 为了提高汽轮机效率，降低汽轮机最为了提高汽轮机效率，降低汽轮机最后几级的蒸汽后几级的蒸汽(zhn q)(zhn q)湿度，将汽轮机高压缸排汽再送回湿度，将汽轮机高压缸排汽再送回锅炉再热器加热，然后送回中低压缸做功。锅炉再热器加热，然后送回中低压缸做功。第22页/共34页第二十三页，共34页。3 3、按照、按照(nzho)(nzho)新蒸汽参数分新蒸汽参数分汽轮机类别汽轮机类别主蒸汽压力（主蒸汽压力（MPa)低压汽轮机0.121.5中压汽轮机24高压汽轮机610超高压汽轮机1214亚临界压力汽轮机1618超临界压力汽轮机22

15、.7超超临界压力汽轮机32第23页/共34页第二十四页，共34页。4 4 4 4、按照结构分、按照结构分、按照结构分、按照结构分（1 1 1 1）单级和多级汽轮机；）单级和多级汽轮机；）单级和多级汽轮机；）单级和多级汽轮机；（2 2 2 2）单缸、双缸和多缸汽轮机；）单缸、双缸和多缸汽轮机；）单缸、双缸和多缸汽轮机；）单缸、双缸和多缸汽轮机；（3 3 3 3）单轴、双轴汽轮机；）单轴、双轴汽轮机；）单轴、双轴汽轮机；）单轴、双轴汽轮机；5 5 5 5、按汽流方向分、按汽流方向分、按汽流方向分、按汽流方向分（1 1 1 1）轴流式：蒸汽沿着）轴流式：蒸汽沿着）轴流式：蒸汽沿着）轴流式：蒸汽沿着(

16、yn zhe)(yn zhe)(yn zhe)(yn zhe)转子轴向流动；转子轴向流动；转子轴向流动；转子轴向流动；（2 2 2 2）辐（周）流式：蒸汽沿着）辐（周）流式：蒸汽沿着）辐（周）流式：蒸汽沿着）辐（周）流式：蒸汽沿着(yn zhe)(yn zhe)(yn zhe)(yn zhe)转子轮周方向转子轮周方向转子轮周方向转子轮周方向流动；流动；流动；流动；第24页/共34页第二十五页，共34页。第25页/共34页第二十六页，共34页。6 6 6 6、按能源分、按能源分、按能源分、按能源分（1 1 1 1）火力发电厂汽轮机；）火力发电厂汽轮机；）火力发电厂汽轮机；）火力发电厂汽轮机；（2

17、 2 2 2）核电站汽轮机；）核电站汽轮机；）核电站汽轮机；）核电站汽轮机；（3 3 3 3）乏汽汽轮机；（其他设备）乏汽汽轮机；（其他设备）乏汽汽轮机；（其他设备）乏汽汽轮机；（其他设备(shbi)(shbi)(shbi)(shbi)的低压排气或工的低压排气或工的低压排气或工的低压排气或工艺副产蒸汽工作）艺副产蒸汽工作）艺副产蒸汽工作）艺副产蒸汽工作）7 7 7 7、按用途分、按用途分、按用途分、按用途分 电站、工业、船用、移动电站用汽轮机；电站、工业、船用、移动电站用汽轮机；电站、工业、船用、移动电站用汽轮机；电站、工业、船用、移动电站用汽轮机；第26页/共34页第二十七页，共34页。二、

18、汽轮机型号二、汽轮机型号二、汽轮机型号二、汽轮机型号/例如例如例如例如(lr)(lr)(lr)(lr)：N300-16.7/538/538N300-16.7/538/538N300-16.7/538/538N300-16.7/538/538 额定功率为额定功率为额定功率为额定功率为300MW300MW300MW300MW的凝汽式汽轮机，主蒸汽压力为的凝汽式汽轮机，主蒸汽压力为的凝汽式汽轮机，主蒸汽压力为的凝汽式汽轮机，主蒸汽压力为16.7MPa16.7MPa16.7MPa16.7MPa，温度为，温度为，温度为，温度为538C538C538C538C，再热蒸汽温度，再热蒸汽温度，再热蒸汽温度，再

19、热蒸汽温度538C538C538C538C。代号代号型式型式代号代号型式型式N凝汽式凝汽式CB抽汽背压式抽汽背压式B背压式背压式CY船用船用C一次调整抽汽式一次调整抽汽式Y移动式移动式CC两次调整抽汽式两次调整抽汽式HN核电汽轮机核电汽轮机第27页/共34页第二十八页，共34页。CC25-8.38/0.98/0.12 额定功率为25MW的二次调节(tioji)抽汽式汽轮机、新汽压力为8.38MPa、高低压调节(tioji)抽汽压力分别为0.98 MPa和0.12MPa。第28页/共34页第二十九页，共34页。第29页/共34页第三十页，共34页。一、级内蒸汽的膨胀一、级内蒸汽的膨胀一、级内蒸汽

20、的膨胀一、级内蒸汽的膨胀(png zhng)(png zhng)(png zhng)(png zhng)过程过程过程过程冲动力冲动力冲动力冲动力FiFiFiFi、反动力、反动力、反动力、反动力FrFrFrFr：圆周速度：圆周速度：圆周速度：圆周速度：动叶进口速度：动叶进口速度：动叶进口速度：动叶进口速度：动叶出口速度：动叶出口速度：动叶出口速度：动叶出口速度：第30页/共34页第三十一页，共34页。第31页/共34页第三十二页，共34页。三、级的分类三、级的分类 按照能量转换特点，还可以按照能量转换特点，还可以把级分为速度级和压力把级分为速度级和压力(yl)(yl)级。级。速度级以利用汽流的速

21、度为主；速度级以利用汽流的速度为主；复速级是热能复速级是热能动能一次以上的动能一次以上的级。压力级。压力(yl)(yl)级以利用该级的级以利用该级的压力压力(yl)(yl)降或焓降为主，冲动降或焓降为主，冲动级和反动级均属于压力级和反动级均属于压力(yl)(yl)级。级。随着负荷变化，级内通流面积随着负荷变化，级内通流面积也发生变化的级称为调节级。采也发生变化的级称为调节级。采用喷嘴调节的汽轮机的第一级都用喷嘴调节的汽轮机的第一级都是调节级。对调节抽汽式汽轮机是调节级。对调节抽汽式汽轮机来说，抽汽口后边的旋转隔板也来说，抽汽口后边的旋转隔板也为调节级。为调节级。第32页/共34页第三十三页，共

22、34页。（4 4）抽汽背压式）抽汽背压式 利用抽汽供给工业用汽，排汽在利用抽汽供给工业用汽，排汽在高于大气压力下排出，供采暖或其它热负荷。抽汽高于大气压力下排出，供采暖或其它热负荷。抽汽压力在一定范围内可以进行调节；压力在一定范围内可以进行调节；（5 5）中间再热式）中间再热式 为了提高汽轮机效率，降低汽轮为了提高汽轮机效率，降低汽轮机最后几级的蒸汽湿度，将汽轮机高压缸排汽再送机最后几级的蒸汽湿度，将汽轮机高压缸排汽再送回锅炉再热器加热，然后送回中低压缸做功回锅炉再热器加热，然后送回中低压缸做功(zugng)(zugng)；（6 6）回热式）回热式 利用汽轮机抽汽加热锅炉的给水，从利用汽轮机抽汽加热锅炉的给水，从而降低冷源损失，提高循环效率。而降低冷源损失，提高循环效率。第33页/共34页第三十四页，共34页。