汽轮机工作原理和结构.ppt

汽缸的结构 汽缸从高压向低压方向看，大致上呈圆筒形或圆锥形。为了便于加工、安装及检修，汽缸一般作成水平对分式，即分为上、下汽缸，水平结合面一般用法兰螺栓连接，另外，为了合理利用材料和便于加工、运输，汽缸也常按缸内压力高低沿轴向分为几段，垂直结合面也采用法兰螺栓连接，由于垂直结合面一般不需拆卸，为保证其严密性，有些汽缸还在结合面的内圆加以密封焊。 350MW汽轮机结构图 汽轮机转子结构 转子与下汽缸 隔板结构 隔板用于固定喷嘴叶片，并将整个汽缸内部空间分隔成若干个汽室。它主要由隔板体，喷嘴叶栅和隔板外缘等部分组成。隔板通过外缘直接安装在汽缸或隔板套内专门的凹槽中。为了安装和拆卸方便，隔板沿水平中分面对分为上、下两半块，称上、下隔板。为了使上下隔板对准，并防止漏汽，在水平中分面加装密封键和定位销。在隔板体的内孔壁有安装汽封环的槽道。 汽 封 汽轮机通流部分的动、静机件之间，为了避免碰磨，必须留有一定的间隙，而间隙的存在又会导致漏汽，使汽轮机效率降低。为此，在汽轮机动、静机件的有关部位设有密封装置，通常称为汽封。 汽轮机安装现场 谢 谢 知识回顾Knowledge Review 汽轮机工作原理及结构 2013年11月 汽轮机是一种能量转换装置 电能的生产过程是一系列的能量转换过程 锅炉将水变为蒸汽的热能 汽轮机将蒸汽的热能转变成轴旋转的机械能 发电机把机械能转变成电能 火力发电厂生产工艺流程 汽轮机的优点 热效率高 凝汽式汽轮机组综合热效率高达40% 供热式机组综合热效率高达80%（55） 连续工作的回转机械，可以具有较大功率 目前单台机组容量已突破1300MW 运转平稳、事故率较低、充分提高了设备利用率 一般可保持3～4年大修一次 汽轮机的基本概念 汽轮机是用具有一定温度和压力的蒸汽来做功的回转式原动机 。按其做功原理的不同，可分为冲动式汽轮机和反动式汽轮机两种类型。 蒸汽热能 动能 机械能 冲动式汽轮机工作原理 蒸汽在喷嘴中发生膨胀，压力降低，速度增加，热能转变为动能。高速汽流流经动叶片3时，由于汽流方向改变，产生了对叶片的冲动力，推动叶轮2旋转作功，将蒸汽的动能变成叶轮轴旋转的机械能。这种利用冲动力作功的原理，称为冲动作用原理。 单级冲动式汽轮机 左图所示：蒸汽在喷嘴中发生膨胀，压力由p0降至p1，流速从c0增至c1，将蒸汽的热能转变为动能。蒸汽进入动叶栅后，改变流动方向，产生了冲动作用力使叶轮旋转作功，将蒸汽动能转变为转子的机械能。蒸汽离开动叶栅的速度降至c2。由于蒸汽在动叶栅中不膨胀，所以动叶栅前后压力相等，即p1=p2。 冲动式汽轮机的动叶片出，入口侧的横截面相对比较匀称，气流流道从入口到出口其面积基本不变。 （针对动叶片） 双列汽轮机工作原理 多级冲动式汽轮机 左图所示为一种具有三个冲动级的多级冲动式汽轮机。整个汽轮机的比焓降分别由三个冲动级加以利用。蒸汽进入汽缸后，在第一级喷嘴2中发生膨胀，压力由p0降至p1，汽流速度由co增至c1，然后进入第一级动叶栅3中作功,作功后流出动叶栅的汽流速度降至c2，由于蒸汽在动叶栅中不发生膨胀，动叶栅后的压力（即第一级后压力）即等于喷嘴后的压力p1，从第一级流出的蒸汽，再依次进入其后的两级并重复上述作功过程，最后从排汽管中排出。 反动作用原理 蒸汽的热能转变为动能的过程，不仅在喷嘴中发生，而且在动叶片中也同样发生的汽轮机，叫做反动式汽轮机。 在反动式汽轮机中，蒸汽不但在喷嘴（静叶栅）中产生膨胀，压力由p0降至p1，速度由c0增至c1，高速汽流对动叶产生一个冲动力；而且在动叶栅中也膨胀，压力由p1降至p2，速度由动叶进口相对速度w1增至动叶出口相对速度w2,汽流必然对动叶产生一个由于加速而引起的反动力，使转子在蒸汽冲动力和反动力的共同作用下旋转作功。 反动式汽轮机的动叶片出，入口侧的横截面不对称，叶型入口较肥大，而出口侧较薄，蒸汽流道从入口到出口呈渐缩状。 （针对动叶片） 多级反动式汽轮机剖面图 汽轮机的分类-1 按热力过程特性分类 凝汽式汽轮机 进入汽轮机的蒸汽，除很少一部分泄漏外，全部排入凝汽器。 背压式汽轮机 排汽压力高于大气压力的汽轮机称为背压式汽轮机。 调节抽汽式汽轮机 部分蒸汽在一种或两种给定压力下抽出对外供热，其余蒸汽作功后仍排入凝汽器。 中间再热式汽轮机 新蒸汽经汽轮机前几级作功后，全部引至加热装置再次加热到某一温度，然后再回到汽轮机继续作功。 汽轮机的分类-2 按工作原理分类 冲动式汽轮机 按冲动作用原理工作的汽轮机称为冲动式汽轮机 反动式汽轮机 按反动作用原理工作的汽轮机称为反