时单元电厂热力设备及运行汽轮机工作原理学习教案.pptx

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1、时单元电厂热力设备及运行汽轮机工作时单元电厂热力设备及运行汽轮机工作(gngzu)原理原理第一页，共35页。第一节 汽轮机设备的组成(z chn)及工作过程n n原动机：拖动发电机旋转发电的机械或设备。原动机：拖动发电机旋转发电的机械或设备。原动机：拖动发电机旋转发电的机械或设备。原动机：拖动发电机旋转发电的机械或设备。n n汽轮机：把蒸汽的热能转换为机械能，拖动其它机械转动的汽轮机：把蒸汽的热能转换为机械能，拖动其它机械转动的汽轮机：把蒸汽的热能转换为机械能，拖动其它机械转动的汽轮机：把蒸汽的热能转换为机械能，拖动其它机械转动的原动机。原动机。原动机。原动机。n n汽轮发电机组：汽轮机与发电

2、机的组合体。汽轮发电机组：汽轮机与发电机的组合体。汽轮发电机组：汽轮机与发电机的组合体。汽轮发电机组：汽轮机与发电机的组合体。n n汽轮机设备：汽轮机本体汽轮机设备：汽轮机本体汽轮机设备：汽轮机本体汽轮机设备：汽轮机本体(bnt)(bnt)(bnt)(bnt)及其辅助设备由管道和阀及其辅助设备由管道和阀及其辅助设备由管道和阀及其辅助设备由管道和阀门连成的一个整体。门连成的一个整体。门连成的一个整体。门连成的一个整体。第1页/共35页第二页，共35页。一、汽轮机的基本一、汽轮机的基本(jbn)(jbn)结构结构静子静子转子：主轴、叶轮（或转鼓）、转子：主轴、叶轮（或转鼓）、动叶栅、联轴器及其紧固

3、件等动叶栅、联轴器及其紧固件等组成。将蒸汽的动能转换组成。将蒸汽的动能转换(zhunhun)汽轮机旋转的机械汽轮机旋转的机械能。能。静子：汽缸静子：汽缸(qgng)、喷嘴室、喷嘴室、静叶栅、隔板、隔板套（或静叶静叶栅、隔板、隔板套（或静叶持环）、汽封、轴承、轴承座、持环）、汽封、轴承、轴承座、机座、滑销系统及有关紧固件等机座、滑销系统及有关紧固件等组成。将蒸汽的热能转换为蒸汽组成。将蒸汽的热能转换为蒸汽的动能。的动能。由凝汽设备、循环由凝汽设备、循环供水设备、回热加供水设备、回热加热设备、给水除氧热设备、给水除氧设备、汽封设备、设备、汽封设备、供油设备、旁路设供油设备、旁路设备、调节保护系统备

4、、调节保护系统等组成。等组成。转子转子汽轮机机组汽轮机机组汽轮机本体汽轮机本体附属设备附属设备图图9-1 9-1 汽轮机的基本结构汽轮机的基本结构第2页/共35页第三页，共35页。n n汽轮机本体汽轮机本体汽轮机本体汽轮机本体(bnt):(bnt):(bnt):(bnt):将蒸汽的热能转化为机械能。将蒸汽的热能转化为机械能。将蒸汽的热能转化为机械能。将蒸汽的热能转化为机械能。n n凝汽设备：造成汽轮机排汽口的高度真空，减少能源损失；回凝汽设备：造成汽轮机排汽口的高度真空，减少能源损失；回凝汽设备：造成汽轮机排汽口的高度真空，减少能源损失；回凝汽设备：造成汽轮机排汽口的高度真空，减少能源损失；回

5、收工质；一定的真空除氧作用。收工质；一定的真空除氧作用。收工质；一定的真空除氧作用。收工质；一定的真空除氧作用。n n循环供水设备：将汽轮机凝汽器使用的冷却水经冷却装置冷却循环供水设备：将汽轮机凝汽器使用的冷却水经冷却装置冷却循环供水设备：将汽轮机凝汽器使用的冷却水经冷却装置冷却循环供水设备：将汽轮机凝汽器使用的冷却水经冷却装置冷却降温后输入凝汽器再循环使用。降温后输入凝汽器再循环使用。降温后输入凝汽器再循环使用。降温后输入凝汽器再循环使用。n n回热加热设备：利用汽轮机抽汽加热锅炉给水，使部分工质的回热加热设备：利用汽轮机抽汽加热锅炉给水，使部分工质的回热加热设备：利用汽轮机抽汽加热锅炉给水

6、，使部分工质的回热加热设备：利用汽轮机抽汽加热锅炉给水，使部分工质的汽化潜热重新在循环中得到利用，减少工质冷源损失，提高循汽化潜热重新在循环中得到利用，减少工质冷源损失，提高循汽化潜热重新在循环中得到利用，减少工质冷源损失，提高循汽化潜热重新在循环中得到利用，减少工质冷源损失，提高循环效率。环效率。环效率。环效率。n n给水除氧设备：用来除去锅炉给水中的氧气及其他气体，保证给水除氧设备：用来除去锅炉给水中的氧气及其他气体，保证给水除氧设备：用来除去锅炉给水中的氧气及其他气体，保证给水除氧设备：用来除去锅炉给水中的氧气及其他气体，保证给水的品质。同时，又能加热给水提高给水温度。给水的品质。同时，

7、又能加热给水提高给水温度。给水的品质。同时，又能加热给水提高给水温度。给水的品质。同时，又能加热给水提高给水温度。n n汽封设备：阻止汽缸高压部分的蒸汽泄出和汽缸低压部分漏入汽封设备：阻止汽缸高压部分的蒸汽泄出和汽缸低压部分漏入汽封设备：阻止汽缸高压部分的蒸汽泄出和汽缸低压部分漏入汽封设备：阻止汽缸高压部分的蒸汽泄出和汽缸低压部分漏入空气，回收工质和热量。空气，回收工质和热量。空气，回收工质和热量。空气，回收工质和热量。汽轮机设备汽轮机设备(shbi)(shbi)的组成：的组成：第3页/共35页第四页，共35页。n n供油设备：供给机组调节、保安、轴承润滑和顶轴等处的工作用油。供油设备：供给机

8、组调节、保安、轴承润滑和顶轴等处的工作用油。供油设备：供给机组调节、保安、轴承润滑和顶轴等处的工作用油。供油设备：供给机组调节、保安、轴承润滑和顶轴等处的工作用油。n n旁路设备：机组启动期间，使蒸汽和再热蒸汽参数尽快达到汽轮机旁路设备：机组启动期间，使蒸汽和再热蒸汽参数尽快达到汽轮机旁路设备：机组启动期间，使蒸汽和再热蒸汽参数尽快达到汽轮机旁路设备：机组启动期间，使蒸汽和再热蒸汽参数尽快达到汽轮机冲转要求；机组正常运行期间，协调机炉之间蒸汽量；机组甩负荷冲转要求；机组正常运行期间，协调机炉之间蒸汽量；机组甩负荷冲转要求；机组正常运行期间，协调机炉之间蒸汽量；机组甩负荷冲转要求；机组正常运行期

9、间，协调机炉之间蒸汽量；机组甩负荷或运行工况急剧变化时，排出锅炉产生的过量蒸汽。旁路系统还可或运行工况急剧变化时，排出锅炉产生的过量蒸汽。旁路系统还可或运行工况急剧变化时，排出锅炉产生的过量蒸汽。旁路系统还可或运行工况急剧变化时，排出锅炉产生的过量蒸汽。旁路系统还可用于保护锅炉再热器。用于保护锅炉再热器。用于保护锅炉再热器。用于保护锅炉再热器。n n调节保护系统：控制汽轮机转速，使汽轮机发电机能并入电网；在调节保护系统：控制汽轮机转速，使汽轮机发电机能并入电网；在调节保护系统：控制汽轮机转速，使汽轮机发电机能并入电网；在调节保护系统：控制汽轮机转速，使汽轮机发电机能并入电网；在外界负荷变化时及

10、时地调节汽轮机功率，以满足用户用电量变化的外界负荷变化时及时地调节汽轮机功率，以满足用户用电量变化的外界负荷变化时及时地调节汽轮机功率，以满足用户用电量变化的外界负荷变化时及时地调节汽轮机功率，以满足用户用电量变化的需要需要需要需要(xyo)(xyo)(xyo)(xyo)，同时保证汽轮发电机组的工作转速在正常允许范围，同时保证汽轮发电机组的工作转速在正常允许范围，同时保证汽轮发电机组的工作转速在正常允许范围，同时保证汽轮发电机组的工作转速在正常允许范围内。内。内。内。汽轮机设备汽轮机设备(shbi)(shbi)的组成：的组成：第4页/共35页第五页，共35页。图图9-2 9-2 汽轮机设备汽轮

11、机设备(shbi)(shbi)动画动画汽轮机设备汽轮机设备(shbi)(shbi)动画：动画：第5页/共35页第六页，共35页。图图9-3 9-3 汽轮机设备汽轮机设备(shbi)(shbi)的组成示意图的组成示意图汽轮机设备汽轮机设备(shbi)(shbi)的组成示意图：的组成示意图：第6页/共35页第七页，共35页。二、汽轮机的工作二、汽轮机的工作(gngzu)(gngzu)过程过程n n来自来自来自来自(li z)(li z)(li z)(li z)锅炉过热器的高温高压蒸汽经主汽阀、调节阀进入汽锅炉过热器的高温高压蒸汽经主汽阀、调节阀进入汽锅炉过热器的高温高压蒸汽经主汽阀、调节阀进入汽锅

12、炉过热器的高温高压蒸汽经主汽阀、调节阀进入汽轮机。轮机。轮机。轮机。n n由于汽轮机排汽口的压力大大低于进汽压力，蒸汽在这个压差作用由于汽轮机排汽口的压力大大低于进汽压力，蒸汽在这个压差作用由于汽轮机排汽口的压力大大低于进汽压力，蒸汽在这个压差作用由于汽轮机排汽口的压力大大低于进汽压力，蒸汽在这个压差作用下向排汽口流动，其压力和温度逐渐降低，部分热能逐级转换为汽下向排汽口流动，其压力和温度逐渐降低，部分热能逐级转换为汽下向排汽口流动，其压力和温度逐渐降低，部分热能逐级转换为汽下向排汽口流动，其压力和温度逐渐降低，部分热能逐级转换为汽轮机转子旋转的机械能。轮机转子旋转的机械能。轮机转子旋转的机械

13、能。轮机转子旋转的机械能。n n作完功的蒸汽称为排汽作完功的蒸汽称为排汽作完功的蒸汽称为排汽作完功的蒸汽称为排汽(或称乏汽或称乏汽或称乏汽或称乏汽)，从排汽口排入凝汽器，在较低，从排汽口排入凝汽器，在较低，从排汽口排入凝汽器，在较低，从排汽口排入凝汽器，在较低的温度下凝结成水。的温度下凝结成水。的温度下凝结成水。的温度下凝结成水。n n凝结水由凝结水泵抽出送往低压加热器和除氧器，再经给水泵升压凝结水由凝结水泵抽出送往低压加热器和除氧器，再经给水泵升压凝结水由凝结水泵抽出送往低压加热器和除氧器，再经给水泵升压凝结水由凝结水泵抽出送往低压加热器和除氧器，再经给水泵升压进入高压加热器，进入锅炉的省煤

14、器，完成封闭的热力循环。进入高压加热器，进入锅炉的省煤器，完成封闭的热力循环。进入高压加热器，进入锅炉的省煤器，完成封闭的热力循环。进入高压加热器，进入锅炉的省煤器，完成封闭的热力循环。第7页/共35页第八页，共35页。三、汽轮机本体三、汽轮机本体(bnt)(bnt)n n转子的主要部件：转子的主要部件：转子的主要部件：转子的主要部件：n n主轴主轴主轴主轴n n叶轮（或转鼓）叶轮（或转鼓）叶轮（或转鼓）叶轮（或转鼓）n n动叶栅动叶栅动叶栅动叶栅n n联轴器联轴器联轴器联轴器n n静子的主要部件：静子的主要部件：静子的主要部件：静子的主要部件：n n汽缸汽缸汽缸汽缸n n喷嘴室喷嘴室喷嘴室喷

15、嘴室n n静叶栅（或喷嘴）静叶栅（或喷嘴）静叶栅（或喷嘴）静叶栅（或喷嘴）n n隔板隔板隔板隔板(bn)(bn)(bn)(bn)和隔板和隔板和隔板和隔板(bn)(bn)(bn)(bn)套套套套(或静叶持环或静叶持环或静叶持环或静叶持环)n n汽封汽封汽封汽封n n轴承和轴承座轴承和轴承座轴承和轴承座轴承和轴承座n n滑销系统滑销系统滑销系统滑销系统第8页/共35页第九页，共35页。1.1.汽缸汽缸(qgng)(qgng)n n定义：汽轮机的外壳。定义：汽轮机的外壳。定义：汽轮机的外壳。定义：汽轮机的外壳。n n位置：位置：位置：位置：n n内壁：支撑喷嘴静叶片、隔板、汽封环等零部件；内壁：支撑

16、喷嘴静叶片、隔板、汽封环等零部件；内壁：支撑喷嘴静叶片、隔板、汽封环等零部件；内壁：支撑喷嘴静叶片、隔板、汽封环等零部件；n n外部：与进汽管、抽汽管、排汽管、疏水管等相接。外部：与进汽管、抽汽管、排汽管、疏水管等相接。外部：与进汽管、抽汽管、排汽管、疏水管等相接。外部：与进汽管、抽汽管、排汽管、疏水管等相接。n n主要作用：主要作用：主要作用：主要作用：n n将工作蒸汽将工作蒸汽将工作蒸汽将工作蒸汽(zhn q)(zhn q)(zhn q)(zhn q)与大气隔开。与大气隔开。与大气隔开。与大气隔开。第9页/共35页第十页，共35页。2.2.隔板隔板(bn)(bn)和隔板和隔板(bn)(bn

17、)套套(或静叶持环或静叶持环)n n定义：汽轮机各级的间壁。定义：汽轮机各级的间壁。定义：汽轮机各级的间壁。定义：汽轮机各级的间壁。n n位置：上下两半装在汽缸内或隔板套内。位置：上下两半装在汽缸内或隔板套内。位置：上下两半装在汽缸内或隔板套内。位置：上下两半装在汽缸内或隔板套内。n n主要作用：主要作用：主要作用：主要作用：n n用来固定静叶栅。用来固定静叶栅。用来固定静叶栅。用来固定静叶栅。n n把多级汽轮机的各个压力把多级汽轮机的各个压力把多级汽轮机的各个压力把多级汽轮机的各个压力(yl)(yl)(yl)(yl)级隔开。级隔开。级隔开。级隔开。第10页/共35页第十一页，共35页。3.3

18、.静叶栅（或喷嘴静叶栅（或喷嘴(pnzu)(pnzu)）n n静叶栅：固定静叶栅：固定静叶栅：固定静叶栅：固定(gdng)(gdng)(gdng)(gdng)在隔板上静止不动的叶片。在隔板上静止不动的叶片。在隔板上静止不动的叶片。在隔板上静止不动的叶片。n n喷嘴：由两个相邻静叶片构成的不动汽道，是一个把喷嘴：由两个相邻静叶片构成的不动汽道，是一个把喷嘴：由两个相邻静叶片构成的不动汽道，是一个把喷嘴：由两个相邻静叶片构成的不动汽道，是一个把蒸汽的热能转变为动能的结构元件。蒸汽的热能转变为动能的结构元件。蒸汽的热能转变为动能的结构元件。蒸汽的热能转变为动能的结构元件。n n位置：固定位置：固定位

19、置：固定位置：固定(gdng)(gdng)(gdng)(gdng)在隔板上。在隔板上。在隔板上。在隔板上。n n主要作用：主要作用：主要作用：主要作用：n n把蒸汽的热能转变成动能，使蒸汽膨胀降压，增加流把蒸汽的热能转变成动能，使蒸汽膨胀降压，增加流把蒸汽的热能转变成动能，使蒸汽膨胀降压，增加流把蒸汽的热能转变成动能，使蒸汽膨胀降压，增加流速，按一定的方向喷射出来，推动动叶片而做功。速，按一定的方向喷射出来，推动动叶片而做功。速，按一定的方向喷射出来，推动动叶片而做功。速，按一定的方向喷射出来，推动动叶片而做功。第11页/共35页第十二页，共35页。4.4.汽封汽封n n定义：在汽轮机动、静部

20、件的有关部位定义：在汽轮机动、静部件的有关部位定义：在汽轮机动、静部件的有关部位定义：在汽轮机动、静部件的有关部位(bwi)(bwi)(bwi)(bwi)设有设有设有设有的密封装置。的密封装置。的密封装置。的密封装置。n n位置：位置：位置：位置：n n叶顶汽封：装在动叶栅顶部围带处的汽封。叶顶汽封：装在动叶栅顶部围带处的汽封。叶顶汽封：装在动叶栅顶部围带处的汽封。叶顶汽封：装在动叶栅顶部围带处的汽封。n n隔板汽封：装在隔板内圆与主轴间的汽封。隔板汽封：装在隔板内圆与主轴间的汽封。隔板汽封：装在隔板内圆与主轴间的汽封。隔板汽封：装在隔板内圆与主轴间的汽封。n n轴端汽封：装在各转子两端与汽缸

21、之间的汽封。轴端汽封：装在各转子两端与汽缸之间的汽封。轴端汽封：装在各转子两端与汽缸之间的汽封。轴端汽封：装在各转子两端与汽缸之间的汽封。n n主要作用：主要作用：主要作用：主要作用：n n低压缸排汽端轴封用于防止外界空气漏入汽轮机。低压缸排汽端轴封用于防止外界空气漏入汽轮机。低压缸排汽端轴封用于防止外界空气漏入汽轮机。低压缸排汽端轴封用于防止外界空气漏入汽轮机。n n其他处的轴封用于防止蒸汽外漏。其他处的轴封用于防止蒸汽外漏。其他处的轴封用于防止蒸汽外漏。其他处的轴封用于防止蒸汽外漏。第12页/共35页第十三页，共35页。5.5.轴承轴承(zhuchng)(zhuchng)n n定义：支承相

22、对旋转的轴的部件。定义：支承相对旋转的轴的部件。定义：支承相对旋转的轴的部件。定义：支承相对旋转的轴的部件。n n位置：内部与轴接触，外部与轴承座接触。位置：内部与轴接触，外部与轴承座接触。位置：内部与轴接触，外部与轴承座接触。位置：内部与轴接触，外部与轴承座接触。n n主要作用：用来承受转子的全部重量并且确定转子在汽缸主要作用：用来承受转子的全部重量并且确定转子在汽缸主要作用：用来承受转子的全部重量并且确定转子在汽缸主要作用：用来承受转子的全部重量并且确定转子在汽缸中的正确位置。中的正确位置。中的正确位置。中的正确位置。n n径向支持轴承：用于支持转子的重量以及由于转子振动所径向支持轴承：用

23、于支持转子的重量以及由于转子振动所径向支持轴承：用于支持转子的重量以及由于转子振动所径向支持轴承：用于支持转子的重量以及由于转子振动所引起的冲击力等，并固定转子的径向位置，保证转子与引起的冲击力等，并固定转子的径向位置，保证转子与引起的冲击力等，并固定转子的径向位置，保证转子与引起的冲击力等，并固定转子的径向位置，保证转子与静子同心静子同心静子同心静子同心(tngxn)(tngxn)(tngxn)(tngxn)。n n轴向推力轴承：用于承受转子上的轴向推力，确定转子的轴向推力轴承：用于承受转子上的轴向推力，确定转子的轴向推力轴承：用于承受转子上的轴向推力，确定转子的轴向推力轴承：用于承受转子上

24、的轴向推力，确定转子的轴向位置，以保持通流部分动、静部件间合理的轴向间轴向位置，以保持通流部分动、静部件间合理的轴向间轴向位置，以保持通流部分动、静部件间合理的轴向间轴向位置，以保持通流部分动、静部件间合理的轴向间隙。隙。隙。隙。第13页/共35页第十四页，共35页。6.6.滑销系统滑销系统(xtng)(xtng)n n滑销：布置在汽缸台板上的能让汽缸顺畅膨胀、收缩滑销：布置在汽缸台板上的能让汽缸顺畅膨胀、收缩滑销：布置在汽缸台板上的能让汽缸顺畅膨胀、收缩滑销：布置在汽缸台板上的能让汽缸顺畅膨胀、收缩的部件。的部件。的部件。的部件。n n主要作用主要作用主要作用主要作用(zuyng)(zuyn

25、g)(zuyng)(zuyng)：正确引导汽缸部件的热胀冷缩，：正确引导汽缸部件的热胀冷缩，：正确引导汽缸部件的热胀冷缩，：正确引导汽缸部件的热胀冷缩，以保持动、静部件间合理的轴向间隙，保证汽缸和转以保持动、静部件间合理的轴向间隙，保证汽缸和转以保持动、静部件间合理的轴向间隙，保证汽缸和转以保持动、静部件间合理的轴向间隙，保证汽缸和转子中心的一致。子中心的一致。子中心的一致。子中心的一致。第14页/共35页第十五页，共35页。7.7.动叶栅（或动叶片动叶栅（或动叶片(ypin)(ypin)）n n定义：装在转子上的叶片称为动叶片。定义：装在转子上的叶片称为动叶片。定义：装在转子上的叶片称为动叶

26、片。定义：装在转子上的叶片称为动叶片。n n位置：直接嵌装在转子的外缘上，即安装在转子叶位置：直接嵌装在转子的外缘上，即安装在转子叶位置：直接嵌装在转子的外缘上，即安装在转子叶位置：直接嵌装在转子的外缘上，即安装在转子叶轮或转鼓轮或转鼓轮或转鼓轮或转鼓(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)上。上。上。上。n n主要作用：接受静叶栅射出的高速汽流，把蒸汽的主要作用：接受静叶栅射出的高速汽流，把蒸汽的主要作用：接受静叶栅射出的高速汽流，把蒸汽的主要作用：接受静叶栅射出的高速汽流，把蒸汽的动能转换成机械能，使转子旋转。动能转换成机械能，使转子旋转。动能转换成机械能，使转子旋转。动能转换成机

27、械能，使转子旋转。第15页/共35页第十六页，共35页。8.8.叶轮叶轮(yln)(yln)（或转鼓）（或转鼓）n n定义：安装动叶片的轮盘定义：安装动叶片的轮盘定义：安装动叶片的轮盘定义：安装动叶片的轮盘(ln pn)(ln pn)(ln pn)(ln pn)，是冲动式汽轮机，是冲动式汽轮机，是冲动式汽轮机，是冲动式汽轮机转子的组成部分。转子的组成部分。转子的组成部分。转子的组成部分。n n位置：位置：位置：位置：n n整锻转子的叶轮与主轴为一体。整锻转子的叶轮与主轴为一体。整锻转子的叶轮与主轴为一体。整锻转子的叶轮与主轴为一体。n n套装转子的叶轮套在主轴上。套装转子的叶轮套在主轴上。套装

28、转子的叶轮套在主轴上。套装转子的叶轮套在主轴上。n n轮缘用来固定动叶片。轮缘用来固定动叶片。轮缘用来固定动叶片。轮缘用来固定动叶片。n n主要作用：将动叶片的转动力矩传递给主轴。主要作用：将动叶片的转动力矩传递给主轴。主要作用：将动叶片的转动力矩传递给主轴。主要作用：将动叶片的转动力矩传递给主轴。第16页/共35页第十七页，共35页。9.9.主轴主轴(zhzhu)(zhzhu)n n定义：汽轮机转子主要组成部分。定义：汽轮机转子主要组成部分。定义：汽轮机转子主要组成部分。定义：汽轮机转子主要组成部分。n n位置：两端支撑在轴承位置：两端支撑在轴承位置：两端支撑在轴承位置：两端支撑在轴承(zh

29、uchng)(zhuchng)(zhuchng)(zhuchng)上。上。上。上。n n主要作用：接收动叶片通过叶轮传递过来的转动力主要作用：接收动叶片通过叶轮传递过来的转动力主要作用：接收动叶片通过叶轮传递过来的转动力主要作用：接收动叶片通过叶轮传递过来的转动力矩，并带动发电机转子、主油泵转动。矩，并带动发电机转子、主油泵转动。矩，并带动发电机转子、主油泵转动。矩，并带动发电机转子、主油泵转动。第17页/共35页第十八页，共35页。10.10.联轴器联轴器n n定义：汽轮发电机转子的连接定义：汽轮发电机转子的连接定义：汽轮发电机转子的连接定义：汽轮发电机转子的连接(linji)(linji)

30、(linji)(linji)装置，又称靠装置，又称靠装置，又称靠装置，又称靠背轮。背轮。背轮。背轮。n n位置：两个转子的连接位置：两个转子的连接位置：两个转子的连接位置：两个转子的连接(linji)(linji)(linji)(linji)处。处。处。处。n n主要作用：主要作用：主要作用：主要作用：n n连接连接连接连接(linji)(linji)(linji)(linji)汽轮机的高、中、低压转子，及汽轮机汽轮机的高、中、低压转子，及汽轮机汽轮机的高、中、低压转子，及汽轮机汽轮机的高、中、低压转子，及汽轮机与发电机转子，传递扭矩。与发电机转子，传递扭矩。与发电机转子，传递扭矩。与发电机转

31、子，传递扭矩。n n在多缸汽轮机中，如果几个转子合用一个推力轴承，在多缸汽轮机中，如果几个转子合用一个推力轴承，在多缸汽轮机中，如果几个转子合用一个推力轴承，在多缸汽轮机中，如果几个转子合用一个推力轴承，则联轴器还将传递轴向推力；如果每个转子都有自己则联轴器还将传递轴向推力；如果每个转子都有自己则联轴器还将传递轴向推力；如果每个转子都有自己则联轴器还将传递轴向推力；如果每个转子都有自己的推力轴承，则联轴器应保证各转子的轴向位移互不的推力轴承，则联轴器应保证各转子的轴向位移互不的推力轴承，则联轴器应保证各转子的轴向位移互不的推力轴承，则联轴器应保证各转子的轴向位移互不干扰，即不允许传递轴向推力。

32、干扰，即不允许传递轴向推力。干扰，即不允许传递轴向推力。干扰，即不允许传递轴向推力。第18页/共35页第十九页，共35页。第二节 汽轮机级的工作(gngzu)原理uu汽轮机级汽轮机级汽轮机级汽轮机级uu冲动冲动冲动冲动(chngdng)(chngdng)(chngdng)(chngdng)级级级级uu反动级反动级反动级反动级第19页/共35页第二十页，共35页。一、汽轮机级一、汽轮机级n n汽轮机的级：一列喷嘴叶栅与一列配套的动叶栅组成的一个能量转汽轮机的级：一列喷嘴叶栅与一列配套的动叶栅组成的一个能量转汽轮机的级：一列喷嘴叶栅与一列配套的动叶栅组成的一个能量转汽轮机的级：一列喷嘴叶栅与一列配

33、套的动叶栅组成的一个能量转换的基本单元。换的基本单元。换的基本单元。换的基本单元。n n级的能量转换：级的能量转换：级的能量转换：级的能量转换：n n具有一定压力、温度的蒸汽通过汽轮机的级时，首先在静叶栅通道具有一定压力、温度的蒸汽通过汽轮机的级时，首先在静叶栅通道具有一定压力、温度的蒸汽通过汽轮机的级时，首先在静叶栅通道具有一定压力、温度的蒸汽通过汽轮机的级时，首先在静叶栅通道中得到膨胀加速，将蒸汽的热能转化中得到膨胀加速，将蒸汽的热能转化中得到膨胀加速，将蒸汽的热能转化中得到膨胀加速，将蒸汽的热能转化(zhunhu)(zhunhu)(zhunhu)(zhunhu)为高速汽流的动能。为高速汽

34、流的动能。为高速汽流的动能。为高速汽流的动能。n n然后进入动叶通道，在其中改变方向或者既改变方向同时又膨胀加然后进入动叶通道，在其中改变方向或者既改变方向同时又膨胀加然后进入动叶通道，在其中改变方向或者既改变方向同时又膨胀加然后进入动叶通道，在其中改变方向或者既改变方向同时又膨胀加速，推动叶轮旋转，将高速汽流的动能转变为旋转机械能。速，推动叶轮旋转，将高速汽流的动能转变为旋转机械能。速，推动叶轮旋转，将高速汽流的动能转变为旋转机械能。速，推动叶轮旋转，将高速汽流的动能转变为旋转机械能。n n级的分类：根据级的做功原理，可以将级分为两类：级的分类：根据级的做功原理，可以将级分为两类：级的分类：

35、根据级的做功原理，可以将级分为两类：级的分类：根据级的做功原理，可以将级分为两类：n n冲动级冲动级冲动级冲动级n n反动级反动级反动级反动级第20页/共35页第二十一页，共35页。汽轮机转子汽轮机转子(zhun(zhun z)z)的结构图的结构图图图9-4 9-4 汽轮机转子汽轮机转子(zhun z)(zhun z)的结构图的结构图第21页/共35页第二十二页，共35页。汽轮机级的结构图汽轮机级的结构图图图9-5 9-5 汽轮机级的结构图汽轮机级的结构图第22页/共35页第二十三页，共35页。二、冲动级的工作二、冲动级的工作(gngzu)(gngzu)原理原理n n冲动级：当汽流通过动叶通道

36、时，由于受到动叶通道形状的冲动级：当汽流通过动叶通道时，由于受到动叶通道形状的冲动级：当汽流通过动叶通道时，由于受到动叶通道形状的冲动级：当汽流通过动叶通道时，由于受到动叶通道形状的限制而弯曲被迫改变方向，因而产生离心力，离心力作用于限制而弯曲被迫改变方向，因而产生离心力，离心力作用于限制而弯曲被迫改变方向，因而产生离心力，离心力作用于限制而弯曲被迫改变方向，因而产生离心力，离心力作用于叶片上，被称为冲动力。这时蒸汽在汽轮机的级所作的机械叶片上，被称为冲动力。这时蒸汽在汽轮机的级所作的机械叶片上，被称为冲动力。这时蒸汽在汽轮机的级所作的机械叶片上，被称为冲动力。这时蒸汽在汽轮机的级所作的机械功

37、等于蒸汽微团流进、流出动叶通道时其动能功等于蒸汽微团流进、流出动叶通道时其动能功等于蒸汽微团流进、流出动叶通道时其动能功等于蒸汽微团流进、流出动叶通道时其动能(dngnng)(dngnng)(dngnng)(dngnng)的的的的变化量。而这种级称为冲动级。变化量。而这种级称为冲动级。变化量。而这种级称为冲动级。变化量。而这种级称为冲动级。图图9-6 9-6 冲动级工作冲动级工作(gngzu)(gngzu)原理原理第23页/共35页第二十四页，共35页。二、冲动二、冲动(chngdng)(chngdng)级的工作原理级的工作原理图图9-7 9-7 单级冲动级汽轮机结构简图单级冲动级汽轮机结构简

38、图1-1-轴；轴；2-2-叶轮叶轮(yln)(yln)；3-3-动叶栅；动叶栅；4-4-喷嘴喷嘴n n单级汽轮机：由一个单级汽轮机：由一个单级汽轮机：由一个单级汽轮机：由一个级构成级构成级构成级构成(guchng)(guchng)(guchng)(guchng)的的的的汽轮机。汽轮机。汽轮机。汽轮机。n n多级汽轮机：由多个多级汽轮机：由多个多级汽轮机：由多个多级汽轮机：由多个级构成级构成级构成级构成(guchng)(guchng)(guchng)(guchng)的的的的汽轮机。汽轮机。汽轮机。汽轮机。第24页/共35页第二十五页，共35页。三、反动三、反动(fndng)(fndng)级的工作

39、原理级的工作原理n n反动级：当汽流通过动叶反动级：当汽流通过动叶反动级：当汽流通过动叶反动级：当汽流通过动叶通道时，一方面要改变方通道时，一方面要改变方通道时，一方面要改变方通道时，一方面要改变方向，同时还要膨胀加速，向，同时还要膨胀加速，向，同时还要膨胀加速，向，同时还要膨胀加速，改变方向会对叶片改变方向会对叶片改变方向会对叶片改变方向会对叶片(ypin)(ypin)(ypin)(ypin)产生一个冲动力，产生一个冲动力，产生一个冲动力，产生一个冲动力，膨胀加速会对叶片膨胀加速会对叶片膨胀加速会对叶片膨胀加速会对叶片(ypin)(ypin)(ypin)(ypin)产生一个反作用产生一个反作

40、用产生一个反作用产生一个反作用力，即反动力。蒸汽通过力，即反动力。蒸汽通过力，即反动力。蒸汽通过力，即反动力。蒸汽通过这种级，两种力同时作功。这种级，两种力同时作功。这种级，两种力同时作功。这种级，两种力同时作功。通常称这种级为反动级。通常称这种级为反动级。通常称这种级为反动级。通常称这种级为反动级。图图9-8 9-8 反动级工作反动级工作(gngzu)(gngzu)原原理理第25页/共35页第二十六页，共35页。第三节第三节 蒸汽在喷嘴蒸汽在喷嘴(pnzu)(pnzu)叶栅中的流动和能叶栅中的流动和能量转换量转换uu蒸汽蒸汽蒸汽蒸汽(zhn q)(zhn q)(zhn q)(zhn q)在喷

41、嘴和动叶流道中流动的分析在喷嘴和动叶流道中流动的分析在喷嘴和动叶流道中流动的分析在喷嘴和动叶流道中流动的分析uu蒸汽蒸汽蒸汽蒸汽(zhn q)(zhn q)(zhn q)(zhn q)在喷嘴和动叶流道中流动的假设在喷嘴和动叶流道中流动的假设在喷嘴和动叶流道中流动的假设在喷嘴和动叶流道中流动的假设uu蒸汽蒸汽蒸汽蒸汽(zhn q)(zhn q)(zhn q)(zhn q)在喷嘴中的能量转换在喷嘴中的能量转换在喷嘴中的能量转换在喷嘴中的能量转换uu喷嘴叶栅的结构喷嘴叶栅的结构喷嘴叶栅的结构喷嘴叶栅的结构第26页/共35页第二十七页，共35页。一、蒸汽一、蒸汽(zhn q)(zhn q)在喷嘴和动叶

42、流道中流动在喷嘴和动叶流道中流动的分析的分析n n实际流动实际流动实际流动实际流动(lidng)(lidng)(lidng)(lidng)是三维、非稳定、多相的复杂流动是三维、非稳定、多相的复杂流动是三维、非稳定、多相的复杂流动是三维、非稳定、多相的复杂流动(lidng)(lidng)(lidng)(lidng)。图图9-99-9蒸汽在喷嘴蒸汽在喷嘴(pnzu)(pnzu)和动叶流道中流动和动叶流道中流动第27页/共35页第二十八页，共35页。二、蒸汽在喷嘴和动叶流道中流动二、蒸汽在喷嘴和动叶流道中流动(lidng)(lidng)的假的假设设n n稳定稳定稳定稳定(wndng)(wndng)(

43、wndng)(wndng)流动：即蒸汽在流道中任一点的参数不随流动：即蒸汽在流道中任一点的参数不随流动：即蒸汽在流道中任一点的参数不随流动：即蒸汽在流道中任一点的参数不随时间变化。时间变化。时间变化。时间变化。n n一元流动：即蒸汽在流道中的参数只沿流动方向变化，一元流动：即蒸汽在流道中的参数只沿流动方向变化，一元流动：即蒸汽在流道中的参数只沿流动方向变化，一元流动：即蒸汽在流道中的参数只沿流动方向变化，n n 而在垂直于流道的方向上是相同的。而在垂直于流道的方向上是相同的。而在垂直于流道的方向上是相同的。而在垂直于流道的方向上是相同的。n n绝热流动：即认为蒸汽在流道中流动速度很高，因而流绝

44、热流动：即认为蒸汽在流道中流动速度很高，因而流绝热流动：即认为蒸汽在流道中流动速度很高，因而流绝热流动：即认为蒸汽在流道中流动速度很高，因而流n n 经流道的时间很短，来不及与壁面产生热经流道的时间很短，来不及与壁面产生热经流道的时间很短，来不及与壁面产生热经流道的时间很短，来不及与壁面产生热交交交交n n换。换。换。换。第28页/共35页第二十九页，共35页。三、蒸汽在喷嘴中的能量三、蒸汽在喷嘴中的能量(nngling)(nngling)转换转换.喷嘴中的热力过程喷嘴中的热力过程n nP0,P1P0,P1P0,P1P0,P1分别是喷嘴进出口压力分别是喷嘴进出口压力分别是喷嘴进出口压力分别是喷

45、嘴进出口压力(yl)(yl)(yl)(yl)。n n理想热力过程理想热力过程理想热力过程理想热力过程:01t:01t:01t:01t。n n实际热力过程实际热力过程实际热力过程实际热力过程:01:01:01:01。n n0*0*0*0*点：点：点：点：0 0 0 0的滞止参数点。的滞止参数点。的滞止参数点。的滞止参数点。n nHntHntHntHnt：喷嘴理想焓降。：喷嘴理想焓降。：喷嘴理想焓降。：喷嘴理想焓降。n nhnhnhnhn：喷嘴损失。：喷嘴损失。：喷嘴损失。：喷嘴损失。s1t1h1thnh00P0P0*0*h0h0*h图图9-109-10喷嘴喷嘴(pnzu)(pnzu)中的热力中的

46、热力过程过程Hnt第29页/共35页第三十页，共35页。.喷嘴喷嘴(pnzu)(pnzu)出口汽流的理想速度出口汽流的理想速度第30页/共35页第三十一页，共35页。3.3.喷嘴喷嘴(pnzu)(pnzu)出口汽流的实际速度出口汽流的实际速度第31页/共35页第三十二页，共35页。4.4.喷嘴喷嘴(pnzu)(pnzu)流速系数流速系数n n定义：实际速度与理论流速定义：实际速度与理论流速定义：实际速度与理论流速定义：实际速度与理论流速(li s)(li s)(li s)(li s)的比值。也称的比值。也称的比值。也称的比值。也称速度系数，用速度系数，用速度系数，用速度系数，用表示。表示。表示

47、。表示。n n影响影响影响影响(yngxing)(yngxing)(yngxing)(yngxing)因素：喷嘴高度、叶型、汽道形状、表因素：喷嘴高度、叶型、汽道形状、表因素：喷嘴高度、叶型、汽道形状、表因素：喷嘴高度、叶型、汽道形状、表面粗糙度、前后压力等。面粗糙度、前后压力等。面粗糙度、前后压力等。面粗糙度、前后压力等。n n范围：范围：范围：范围：0.950.950.950.950.970.970.970.97。第32页/共35页第三十三页，共35页。5.5.喷嘴喷嘴(pnzu)(pnzu)损失损失n n定义：蒸汽定义：蒸汽定义：蒸汽定义：蒸汽(zhn q)(zhn q)(zhn q)(

48、zhn q)在喷嘴中流动由于摩擦而造成的损在喷嘴中流动由于摩擦而造成的损在喷嘴中流动由于摩擦而造成的损在喷嘴中流动由于摩擦而造成的损失。用失。用失。用失。用hnhnhnhn表示。表示。表示。表示。第33页/共35页第三十四页，共35页。四、作业四、作业(zuy)(zuy)（1 1 1 1）汽轮机本体由哪些）汽轮机本体由哪些）汽轮机本体由哪些）汽轮机本体由哪些(nxi)(nxi)(nxi)(nxi)部件组成？部件组成？部件组成？部件组成？（2 2 2 2）汽轮机的辅助设备主要有哪些）汽轮机的辅助设备主要有哪些）汽轮机的辅助设备主要有哪些）汽轮机的辅助设备主要有哪些(nxi)(nxi)(nxi)(nxi)？第34页/共35页第三十五页，共35页。