汽轮机设备及运行全解
汽轮机工作原理及结构
汽轮机工作原理及结构汽轮机是一种热力机械设备，其工作原理是利用高温和高压下的高速蒸汽通过叶轮叶片的作用，驱动轴，从而将热能转化为机械能。
汽轮机具有高效率、大功率、可靠性高等优点，广泛应用于发电、船舶、火车等领域。
本文将介绍汽轮机的工作原理及其结构组成。
### 一、汽轮机的工作原理汽轮机的工作原理基于卡诺循环的热力学理论，并且符合热力学第一、第二定律。
其工作过程可分为四个主要步骤：压缩、加热、膨胀、排放。
下面将对每个步骤进行详细说明：1. 压缩过程：在压缩过程中，汽轮机从外部介质（如空气、燃气等）吸入气体，并将其压缩至较高的压力。
这一步骤一般利用压缩机完成，其主要目的是提高进入汽轮机的工作流体的压力和密度，以便提高膨胀过程的能量转化效率。
2. 加热过程：在加热过程中，压缩后的工作流体进入锅炉或燃烧室，与燃料发生反应并吸收热量。
这使得工作流体的温度和能量进一步增加。
加热过程一般通过燃烧器来完成，通过燃料的燃烧释放的热量将水转化为高温高压的蒸汽。
3. 膨胀过程：在膨胀过程中，高温高压的蒸汽进入汽轮机的叶轮叶片中，使叶轮以高速旋转。
这一过程中，蒸汽的热能被转化为机械能，从而驱动汽轮机的输出轴转动。
4. 排放过程：在排放过程中，膨胀后的工作流体离开汽轮机，并进入冷凝装置或排放系统。
蒸汽在冷凝器中冷却并凝结为水，然后被泵送回锅炉以完成循环。
排放过程的主要目的是回收剩余的热量，并将工作流体恢复为液体状态，以便重新进入压缩过程。
以上四个步骤连续循环进行，从而使汽轮机持续输出机械能，满足各类工业和交通运输领域的需求。
### 二、汽轮机的结构组成汽轮机通常由以下几个主要组成部分构成：压缩机、燃烧器、涡轮机、冷却系统和辅助系统。
下面将对每个部分进行详细介绍。
1. 压缩机：压缩机是汽轮机中的重要组成部分，其主要功能是提高进入汽轮机的工作流体的压力和密度。
压缩机一般采用离心式、轴流式或混流式结构，通过旋转的叶轮将气体压缩并提供给燃烧器。
第五章_汽轮机抽汽系统详解
研究内容：新型 抽汽止回阀的设 计、制造、测试 和应用
应用前景：提高 抽汽系统的效率 和稳定性，降低 能耗和维护成本
研究进展：国内 外相关研究机构 和企业正在进行 新型抽汽止回阀 的研究和应用， 取得了一定的成 果
抽汽系统智能化控制的研究和应用
智能化控制技术在抽汽系统中的应用 智能化控制技术的发展趋势 智能化控制技术在抽汽系统中的应用案例 智能化控制技术在抽汽系统中的应用前景
功能：在紧急情况下快速关闭抽 汽口，防止蒸汽泄漏
应用：在汽轮机启动、停机、故 障处理等过程中使用
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原理：通过电磁阀或气动阀控制 抽汽口的开闭
优点：提高汽轮机运行的安全性 和可靠性
调节抽汽压力和流量
调节抽汽压力：通过调节抽汽压力，可以控制汽轮机的输出功率和转速，从而实现对电力系统的 稳定控制。
调节抽汽流量：通过调节抽汽流量，可以控制汽轮机的输出功率和转速，从而实现对电力系统的 稳定控制。
调节抽汽压力和流量的关系：抽汽压力和流量是相互关联的，调节抽汽压力可以改变抽汽流量， 调节抽汽流量也可以改变抽汽压力。
调节抽汽压力和流量的方法：可以通过改变抽汽阀门的开度、改变抽汽管道的长度、改变抽汽管 道的直径等方式来调节抽汽压力和流量。
安全阀的作用： 在压力超过规定 值时自动开启， 释放压力，防止 设备损坏
安全阀的设置： 应安装在汽轮机 抽汽系统的关键 部位，如高压缸、 低压缸等
安全阀的选型： 应根据汽轮机抽 汽系统的压力、 温度、流量等参 数选的密封性能、开 启压力等参数， 确保其正常运行
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结构：由阀体、阀芯、阀座等部 件组成
汽轮机轴封系统全解ppt课件
轴封加热器多级水封 水封的级数可以用公式：
n p1 p2
gh
P1:轴加内的压力，kPa; P2:外界压力，kPa; h :每级水封管的高度； ρ：水的密度，kg/m3.
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轴加多级水封图
至凝汽器
放 水
排 空放
水
排 空
放
排 空
放水
水
轴加疏水来
凝结水来
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多级水封作为轴加的疏水装置的优缺点： 优点：没有机械传动，因而无磨损、无卡涩；没有电气 元件，因而不需要调试，不耗电；结构简单，维护方便。 缺点 ：停机后水封管内有残留积水，易造成金属锈蚀， 因而影响再次启动时凝结水的质量；占地面积大，需挖深坑 放置水封，以及仅能在加热器间压力差不大的情况下使用。
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4、轴封风机 本系统采用两台100%容量轴封风机(其中一台备用)。 作用是用以抽出轴封加热器内的不凝结气体，以保证轴
封加热器在良好的换热条件下工作，并维持汽封腔室一定的 负压，使轴封汽的外挡漏气不向外冒汽。
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6、减温器 作用：用新蒸汽供汽温度，以免低压汽封体和转子产生
热变形。 减温器的水来自凝结水，由设置在喷水减温器底部的法兰 口进入喷嘴，喷嘴使冷却水雾化，且沿蒸汽流动方向喷出， 同蒸汽充分混合，使其出口温度保证在所要求的供汽温度范 围内。
9
1、轴端汽封 本机组高压缸和低压缸共有2组汽封。
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DAS汽封其结构形式与梳齿类似，但汽封块两侧的高 齿部分齿宽加厚，它与轴的径向间隙略小于其它齿，并采 用铁素体类材料将其嵌入汽封块中，与转子摩擦时产生的 热量小，不易弯轴。开机过临界时如产生碰磨就会先与大 齿磨，由于它厚不易磨掉故不会磨到其它的齿，保证正常 运行时的汽封间隙。
汽轮机设备运行与检修演示文稿
把所转动的轴瓦固定后再进行工作，以防人手被打伤。
第十七页，共25页。
❖ (3)在轴瓦就位时不准用手拿轴瓦的边缘，以免在轴瓦下
滑时使手受伤。
❖ (4)用吊车直接对装在汽缸盖内的转子进行微吊工作，须
检查吊车的制动装置动作可靠。微吊时钢丝绳要垂直， 操作要缓慢，装千分表监视，并应派有经验的人员进行 指挥和操作。
❖ (4)指挥人员和其他协助的人员应注意站立的位置，防止在大盖翻
转时被打伤。
第十六页，共25页。
❖ 第424条 使用加热棒拆装汽缸螺栓时，应先测绝缘。现
场电线应放置整齐。工作人员离开现场应切断电源。
❖ 第425条 拆装轴承工作必须遵守下列各项：
❖ (1)揭开和盖上轴承盖应使用吊环螺栓，将丝扣牢固地
第二十二页，共25页。
❖ 第431条 拆卸自动主汽阀、调速汽阀及离心式调 速器时，应根据其构造使用专用工具(如长丝扣螺 栓等)，均衡地放松弹簧，以防弹簧弹出伤人。不准将
手插入阀门与阀座之间。
❖ 第432条 在清理端部轴封、隔板轴封或其他带有尖
锐边缘的零件时，应戴手套。
❖ 第433条 在下汽缸中工作时，凝汽器喉部的孔和各抽汽
❖ (1)只许在一个现场负责人的指挥下进行吊大盖的工作；
❖ (2)使用专用的揭盖起重工具，起吊前应按照第826条的 要求进行检查：
❖ (3)检查大盖的起吊是否均衡时，以及在整个起吊时 间内，禁止工作人员将头部或手伸入汽缸法兰接合 面之间。
❖ 第422条 汽缸揭盖后，在汽缸的平面上行走应防止裤脚 被机件或螺栓钩住而引起摔跌。
§7-1 一般注意事项
汽轮机轴封系统全解
关闭。
2、轴封系统投运
1 开启轴封加热器进水门。 2. 热器出水门。 3 关闭轴封加热器旁路门。 4 运行值班人员送上轴加风机电源，启动轴加风机，开启轴加风机进口风
门。 5 关闭轴加疏水排地沟门。 6 开启轴封汽至轴封加热器进汽门。 7 检查轴加排汽正常，轴加疏水U型水封管不烫手。 8 开启轴加U型疏水至疏水箱门，注意凝汽器真空变化。（三期轴加疏水因
b)如一抽压力达不到要求，而汽平衡达到要求，轴封供汽切 至汽平衡供给；如汽平衡也达不到要求，则打开主汽至轴
封进气门，将轴封供汽切至主蒸汽供给。 c)机组运行时，如机组跳闸或机组停机时，应调整打开主汽
至轴封进气门及减温水，调整冷再压力在2.94-29.4kPa， 温度在180～220℃，调整轴封压力至正常，保证汽机惰
维持正常的轴封母管压力，并联系维修处理。旁路门误开，
应立即关闭。 B:开、停机时，若轴封供汽阀失灵，联系维修处理。有关阀
门误关，应立即开启。 2、轴封温度过低
1）原因 A:轴加满水了，水通过轴封回汽管路进入轴封母管，引起温
度下降
B:轴封减温水自动失灵，大量的减温水进入轴封母管， 引起轴封温度骤降。
有良好的负荷适应性
在汽轮机起动和低负荷时所有汽缸中压力都低于大气压 力。密封汽供到“X”腔室，通过汽封片一边漏入汽轮机，另 一边漏到“Y”腔室。“Y”腔室与轴封加热器相连，轴加风 机抽吸此漏气，控制该室压力具有一定的真空度。因而，外
界空气通过外部汽封片漏入“Y”腔室后，与从“X”腔室来 的密封蒸汽混合，再流向轴封冷却器。
1、轴端汽封 本机组高压缸和低压缸共有2组汽封。
DAS汽封其结构形式与梳齿类似，但汽封块两侧的高 齿部分齿宽加厚，它与轴的径向间隙略小于其它齿，并采 用铁素体类材料将其嵌入汽封块中，与转子摩擦时产生的 热量小，不易弯轴。开机过临界时如产生碰磨就会先与大 齿磨，由于它厚不易磨掉故不会磨到其它的齿，保证正常
凝汽式汽轮机讲解
使用说明书产品名称：凝汽式汽轮机产品代号：HS产品型号：NH25/04编制: 校核: 批准:日期: 日期: 日期:目录2、汽轮机转速、功率 (4)3、蒸汽参数 (4)4、启动升速曲线 (5)5、公共工程消耗指标 (6)6、汽轮机外形尺寸及重量 (6)9、汽轮机油 (7)三、汽轮机本体及辅机 (8)1、概述 (8)2、纵剖面图 (9)3、汽缸 (10)4、喷嘴组和转向导叶环 (10)5、隔板 (11)6、汽封 (11)7、转子 (12)8、前支座 (14)9、推力轴承前轴承 (15)10、径向轴承 (16)11、后支座 (17)13、盘车装置 (18)14、调阀总成 (20)15、速关阀 (23)16、危急遮断器 (25)17、危急遮断油门 (26)18、错油门油动机 (27)19、速关组合装置 (30)20、蓄能器 (34)21、凝汽器 (35)22、疏水膨胀箱 (41)23、抽气器 (42)24、排汽安全阀 (43)25、转速监测 (46)26、振动监测 (47)27、轴位移监测 (48)28、温度监测 (49)29、505调速器 (49)五、汽轮机管道系统 (52)1、蒸汽管道 (52)2、油管道 (53)3、汽封、疏水管路 (54)七、起动和运行 (54)1、起动前准备 (54)2、起动 (56)3、停机 (56)4、起动、运行、停机的其余要求 (57)5、汽轮机常见故障 (57)九、维护和保养 (60)1、运行时的保养工作 (60)2、停机保养 (60)3、蒸汽系统清洗指南 (62)4、加油和油管理 (64)2、汽轮机转速、功率设计汽轮机型号NH25/04型式凝汽式被驱动机械压缩机旋转方向（从汽轮机向被驱动机械方向看）顺时针功率kW额定功率2458转速r/min汽轮机（额定转速）10639临界转速4300最大连续转速11171最小连续转速7980机械跳闸转速12177～12400 电子跳闸转速12065发讯盘齿数60齿3、蒸汽参数3.1、蒸汽压力以下压力指汽轮机主汽门前的压力，均为绝对压力。
汽轮机工作原理及流程
汽轮机工作原理及流程
汽轮机是一种利用蒸汽动力的热力机械，其工作原理和流程是由蒸汽的能量转
换为机械能，从而驱动发电机或其他机械设备。
汽轮机工作原理及流程主要包括蒸汽进汽轮机、蒸汽膨胀、蒸汽冷凝和蒸汽排出等过程。
首先，蒸汽进汽轮机。
在汽轮机中，蒸汽从锅炉中产生，经过调节阀进入汽轮
机的高压缸，然后通过叶片的作用使汽轮机转动。
蒸汽的进入使得汽轮机内部产生高速旋转，从而转动发电机或其他机械设备。
其次，蒸汽膨胀。
在汽轮机内部，蒸汽受到叶片的作用，从而产生膨胀，使得
汽轮机转动更加迅速。
蒸汽的膨胀过程是汽轮机工作中非常重要的一环，它直接影响着汽轮机的工作效率和输出功率。
接着是蒸汽冷凝。
在汽轮机工作过程中，蒸汽膨胀后的温度降低，需要通过冷
凝器进行冷凝。
蒸汽在冷凝器内部散发热量，经过冷凝后变成凝结水，然后排出系统。
这一过程是为了保证汽轮机内部循环的蒸汽能够继续被利用，提高能源利用率。
最后是蒸汽排出。
冷凝后的凝结水排出系统，蒸汽的循环过程完成，汽轮机重
新进入下一个循环。
蒸汽排出过程是汽轮机工作流程的最后一环，也是为了保证系统内部蒸汽循环的顺利进行。
总的来说，汽轮机工作原理及流程是一个连续循环的过程，通过蒸汽的进入、
膨胀、冷凝和排出，实现了能量的转换和机械设备的驱动。
汽轮机作为一种重要的能源转换设备，在发电、工业生产等领域有着广泛的应用，其工作原理和流程的理解对于提高能源利用效率和保障设备安全稳定运行具有重要意义。
电厂汽轮机设备及系统
（三）汽封的作用 汽轮机通汽部分的动静部分之间，为了防
止碰擦，必须留有一定的间隙。而间隙的存 在必将导致漏汽，使汽轮机的经济性下降。 为了解决这一矛盾，在汽轮机动、静部件的 有关部位设有密封装置，通常称为汽封。可 分为轴端汽封（又称轴封）、隔板汽封和围 带汽封三种。
（四）轴承
轴承的作用与类型
汽轮机工作时其转子受蒸汽的作用以高速旋转着， 这时将产生各种不同方向的作用力，因此汽轮机必 须有可靠的支承装置—轴承。
4. 反动度
定义：指工作叶片焓降与级的总焓降之比
m
hb ht*
hb hn* hb
hn* (1 m )ht*
hb mht*
反动度表明蒸汽在叶片中 的膨胀程度
5. 冲动级和反动级
冲动级有三种不同的形式：
纯冲动级:通常把反动度等于零的级称为纯冲动级。对于纯冲
动级来说， =p1 、p2 = 0、hb = hn*，蒸汽ht流* 出动叶的速
（3）挠性联轴器：一般有齿轮式和弹簧式两种。这 类联轴器不传递轴向推力，基本不传递振动，对中 要求低，但易磨损，需要润滑，造价高。多用于小 型汽轮机。
三、汽轮机型号
Δ XX - XX - XX 型式
额定功率
变型设计次序 蒸汽参数
例：N300-16.7/538/538
300MW凝汽式汽轮机,主蒸汽压力为16.7MPa，温度为538ºC,再热蒸 汽温度538ºC。
汽轮机型式代号见下表：
代号 N B C CC
型式 凝汽式 背压式 一次调整抽汽式 两次调整抽汽式
（七）联轴器
联轴器又称对轮或靠背轮。作用是传递扭矩。
（1）刚性联轴器：结构简单，能够承受相邻转子分 配来的重量，，减少支撑轴承数，并缩短机组长度。 缺点是传递振动和轴向位移，对找中心要求高
第五章汽轮机运行
汽缸法兰、螺栓加热装置。汽轮机在启停过程中使用法兰和螺栓加热
装置，可以起到控制膨胀和胀差的目的。但现在生产的机组，由于汽缸采用 中国•武汉 窄、高型法兰，使得法兰内外壁厚大大减小，法兰内外温差减小，故已取消 Wuhan,430074,P.R.China Tel:027-87542418 了汽缸法兰、螺栓加热装置。西门子公司生产的汽轮机高压缸为整体圆筒形， Fax:027-87540724 完全取消了汽缸法兰，使汽缸的温度变化能更好的与转子同步。shhuang1@ 11
华中科技大学 能源与动力工程学院
HUST School of Energy and Power Engineering
3、影响胀差的主要因素
凝汽器真空。当真空降低时，欲保持机组转速或负荷不变，必须增加进
汽量，使高压转子受热加快，高压缸正胀差增大；由于进汽量增大，中、低 压缸摩擦鼓风热容易被蒸汽带走，因而转子被加热的程度减小，正胀差减小。 当凝汽器真空升高时，过程正好相反。
660MW超临界空冷汽轮机及运行
660MW超临界空冷汽轮机及运行随着社会对能源需求的日益增长，汽轮机作为重要的能源转换设备，其效率和可靠性对于满足人们的能源需求至关重要。
本文将重点介绍660MW超临界空冷汽轮机及其运行。
一、超临界空冷汽轮机简介超临界空冷汽轮机是一种高效、清洁的能源转换设备，它采用了超临界蒸汽技术，可以在高温高压下提高蒸汽的效率，从而实现能源的高效利用。
这种汽轮机主要应用于大型火力发电厂、石油化工等领域，为工业生产和人们的生活提供稳定的电力供应。
二、660MW超临界空冷汽轮机结构及特点1、结构：660MW超临界空冷汽轮机主要由进汽系统、主轴、叶片、发电机、控制系统等组成。
其中，进汽系统负责将锅炉产生的蒸汽引入汽轮机，主轴是支撑整个机组的核心部件，叶片则用于将蒸汽的动能转化为机械能，发电机将机械能转化为电能，控制系统则对整个机组进行监控和调节。
2、特点：660MW超临界空冷汽轮机具有效率高、容量大、可靠性强的特点。
其采用超临界蒸汽技术，可以在高温高压下运行，提高蒸汽的效率。
该汽轮机还采用了先进的密封技术和控制系统，保证了设备的可靠性和稳定性。
三、660MW超临界空冷汽轮机的运行1、启动：在启动660MW超临界空冷汽轮机之前，需要进行全面的检查和准备工作，包括确认设备状态良好、控制系统正常等。
启动后，汽轮机需要经过暖机、加速等阶段，直至达到额定转速。
2、运行：在正常运行过程中，660MW超临界空冷汽轮机需要保持稳定的转速和负荷，以实现高效的能源转换。
同时，需要对设备进行定期检查和维护，确保设备的正常运行。
3、停机：在停机时，需要进行逐步减速、停机等操作，同时进行设备的检查和维护。
还需要对设备进行定期的保养和维护，以延长设备的使用寿命。
四、结论660MW超临界空冷汽轮机作为一种高效、清洁的能源转换设备，对于满足人们的能源需求至关重要。
在实际运行中，需要采取科学合理的措施进行设备的监控和维护，以确保设备的稳定性和可靠性。
汽轮机工作原理及流程
汽轮机工作原理及流程汽轮机是一种利用蒸汽能量来驱动转子旋转的热力机械设备，它在现代工业中扮演着至关重要的角色。
汽轮机的工作原理及流程对于了解其运行机制和性能特点具有重要意义。
本文将从汽轮机的工作原理、基本结构和工作流程等方面进行详细介绍。
汽轮机的工作原理主要是利用蒸汽的压力能将动能转化为机械能。
当高温高压的蒸汽通过汽轮机的喷嘴进入叶片区域时，蒸汽的动能将叶片推动并使其产生旋转。
汽轮机的转子通过叶片的推动而旋转，从而驱动汽轮机的发电机或其他负载设备。
这一过程中，蒸汽的压力和温度逐渐下降，最终排出汽轮机，完成了一个工作循环。
汽轮机的基本结构包括汽轮机转子、定子、叶片、喷嘴等部件。
转子是汽轮机的主要工作部件，它由多级叶轮组成，每个叶轮上安装有叶片。
定子是支撑转子的固定部件，它包括了汽轮机的外壳、轴承等部件。
叶片是汽轮机中最关键的部件之一，它的设计和排列方式直接影响着汽轮机的性能和效率。
喷嘴是用来喷射高压蒸汽的装置，它的设计和工作状态对汽轮机的工作效果有着重要影响。
汽轮机的工作流程主要包括汽轮机的启动、加速、稳定运行和停机等阶段。
在汽轮机启动阶段，首先需要将汽轮机加热至一定温度，然后通过喷射高压蒸汽来推动转子旋转。
随着蒸汽的不断喷射，汽轮机的转速逐渐加快，从而完成了汽轮机的启动。
在汽轮机稳定运行阶段，蒸汽的压力和温度保持在一定范围内，并通过控制喷嘴和叶片的工作状态来控制汽轮机的输出功率。
最后，在汽轮机停机阶段，需要逐渐减少喷嘴的喷射量，使汽轮机的转速逐渐降低，最终停止转动。
总的来说，汽轮机是一种利用蒸汽能量来驱动转子旋转的热力机械设备，其工作原理和流程对于了解其运行机制和性能特点具有重要意义。
通过对汽轮机的工作原理、基本结构和工作流程进行详细介绍，可以更好地理解汽轮机的工作原理和运行特点，为汽轮机的设计、运行和维护提供重要参考。
汽轮机工作原理__结构
汽轮机工作原理和结构1汽轮机工作原理汽轮机是将蒸汽的热能转换成机械能的蜗轮式机械。
在汽轮机中，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。
如图1所示。
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旋转做功，将蒸汽的动能变成轴旋转的机械图1冲动式汽轮机工作原理图1-轴；2-叶轮；3-动叶片；4-喷嘴2汽轮机结构汽轮机主要由转动部分（转子）和固定部分（静体或静子）组成。
转动部分包括叶栅、叶轮或转子、主轴和联轴器及紧固件等旋转部件。
固定部件包括气缸、蒸汽室、喷嘴室、隔板、隔板套（或静叶持环）、汽封、轴承、轴承座、机座、滑销系统以及有关紧固零件等。
套装转子的结构如图2所示。
套装转子的叶轮、轴封套、联轴器等部件和主轴是分别制造的，然后将它们热套（过盈配合）在主轴上，并用键传递力矩。
图2套装转子结构1-油封环2-油封套3-轴4-动叶槽5-叶轮6-平衡槽汽轮机主要用途是在热力发电厂中做带动发电机的原动机。
为了保证汽轮机正常工作，需配置必要的附属设备，如管道、阀门、凝汽器等，汽轮机及其附属设备的组合称为汽轮机设备。
图3为汽轮机设备组成图。
来自蒸汽发生器的高温高压蒸汽经主汽阀、调节阀进入汽轮机。
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，部分热能转换为汽轮机转子旋转的机械能。
做完功的蒸汽称为乏汽，从排汽口排入凝汽器，在较低的温度下凝结成水，此凝结水由凝结水泵抽出送经蒸汽发生器构成封闭的热力循环。
为了吸收乏汽在凝汽器放出的凝结热，并保护较低的凝结温度，必须用循环水泵不断地向凝汽器供应冷却水。
由于汽轮机的尾部和凝汽器不能绝对密封，其内部压力又低于外界大气压，因而会有空气漏入，最终进入凝汽器的壳侧。
若任空气在凝汽器内积累，凝汽器内压力必然会升高，导致乏汽压力升高，减少蒸汽对汽轮机做的有用功，同时积累的空气还会带来乏汽凝结放热的恶化，这两者都会导致热循环效率的下降，因而必须将凝汽器壳侧的空气抽出。
汽轮机轴封系统全解
在启动过程中，汽源供汽经均压箱调压稳压后 ，一部分向前汽封供汽，另一部分向后汽封供汽；当 机组达到一定负荷后，后轴封用汽完全由前汽封的漏 汽供给，随着负荷继续升高，前汽封的多余漏汽自动 溢流到凝汽器，并由调节阀自动保持供汽压力稳定。 设置在低压汽封供汽管路上的温度控制站自动调节以 保持低压汽封供汽温度的稳定。总之，从启动前投汽 封到停机后停止汽封送汽，该系统完全能自动调整，
随着机组负荷的增加，调速汽阀开大，进汽量增加， 汽缸内压力相应增大。当高中压缸两端的排汽压力高于 “X”腔室压力时，汽流在内汽封环内发生相反流动，缸内 的蒸汽经过汽封流向“X”腔室。
三、轴封系统相关设备的简介
它由轴端汽封、压力调整机构（均压箱）、轴封加热器 、轴封风机、喷水减温器以及有关管道组成的闭式轴封系 统。
运行时的汽封间隙。
DAS汽封属于传统迷宫汽封的范畴，安全可靠性高。 迷宫密封由一组环状的密封齿片组成，齿与轴之间形成 了一组节流间隙与膨胀空腔。气体流经各个环形的齿顶间隙 时，产生节流效应，间隙中的压力温度均降低。当气体流经 各个膨胀空腔时，则会产生一系列等焓热力学过程 。
气体穿过齿顶间隙进入空腔，由于容积突然扩大，气体膨 胀而产生剧烈的漩涡。在容积比间隙容积大很多的空腔中气 体流速几乎等于零，这时，气流的绝大部分动能转化为热能， 被腔室中的气体吸收，气体温度又从流经间隙时的温度回升 到流入间隙前的温度，在空腔内的压力却回升很小，使气流 的焓值保持接近于间隙前的数值。气流残存小部分动能，以 余速穿过下一级齿顶间隙继续降低压力和流量。经过一级一 级地重复上述节流及等焓热力学过程，使气体的残余速度非 常低，气体压力逐渐降低，最终气体的外漏量非常小，起到
汽轮机工作原理及结构
汽轮机工作原理及结构汽轮机作为一种常见的热能转换装置，在能源领域发挥着重要的作用。
本文将介绍汽轮机的工作原理和结构，以帮助读者更好地了解和应用这一技术。
一、工作原理汽轮机通过当燃料燃烧产生高温高压气体，然后将这些气体通过喷嘴喷入汽轮机装置中的转子。
转子上的叶片受到高速高压气体的冲击力，在转子上产生转动力，从而驱动轴的转动。
同时，高温高压气体通过转子后转变为低温低压气体，然后被排出。
汽轮机通常采用闭式循环，也就是说排出的低温低压气体会再次进入锅炉或燃烧室进行再加热，然后再进入汽轮机转子。
这种循环能够充分利用能量，提高汽轮机的热效率。
此外，汽轮机还可以与发电机或水泵相结合，将机械能转化为电能或液压能。
二、结构组成汽轮机通常由以下几个主要部分组成：1. 锅炉：负责产生高温高压气体的燃烧室。
不同类型的汽轮机使用的锅炉有所不同，包括燃煤锅炉、燃气锅炉和核电锅炉等。
2. 压缩机：负责将空气压缩并输送到锅炉，以增加锅炉燃烧效率。
常见的压缩机类型有离心式压缩机和轴流式压缩机。
3. 燃气轮机：由轴和转子组成，是汽轮机的核心部件。
在燃烧室中释放的高温高压气体通过喷嘴进入燃气轮机，推动转子旋转，从而产生机械能。
4. 发电机或水泵：将燃气轮机输出的机械能转化为电能或液压能。
发电机或水泵与燃气轮机通过轴相连，通过传递转动力来完成能量转换。
5. 辅助设备：包括冷却系统、润滑系统、控制系统等，用于确保汽轮机的正常运行和安全性。
除了上述主要组成部分，汽轮机的结构还可能包括透平机组、减速机、机架等。
这些部件的具体组合和布局会根据实际应用需求的不同而有所变化。
三、应用领域汽轮机广泛应用于发电、航空、船舶、石化等众多领域。
其中，发电是汽轮机最常见的应用之一。
在热电站中，汽轮机与发电机结合，通过燃烧燃料产生高温高压气体，并将这些气体转化为电能。
此外，汽轮机还可以配合热泵系统，提供供暖和供热。
在航空领域，涡轮引擎是最常见的汽轮机类型之一。
汽轮机的基本原理及其附属设备介绍
汽轮机的基本原理及其附属设备介绍一、汽轮机的基本原理1、汽轮机的组成汽轮机又名蒸汽透平机(steam turbine)，是将蒸汽的热能转换成机械能的一种旋转式原动机。
（1）汽轮机的组成：转子和静子。
（2）转子：转动部分的总称。
包括：转轴、叶轮、叶片、联轴器及其附件。
（3）静子：不转动部分的总称。
包括：汽缸、进汽机构、排汽机构、汽封、滑销系统、轴承和盘车装置等。
汽轮机工艺图2、汽轮机分类汽轮机的分类3、背压式汽轮机排汽直接用于工业或供热，排汽压力高于大气压力，没有凝汽器。
当排汽作为其他中低压汽轮机的工作蒸汽时，称为前置式汽轮机,因此没有冷源损失，能量利用率高，但发电量完全由热负荷决定。
(凝汽式机组排汽在凝汽器中被冷却水带走的热量为2140-2220kJ/kg,称为冷源损失,而蒸汽带入汽轮机的热量3400kJ/kg左右)背压式汽轮机4、调节抽汽式汽轮机从汽轮机某级后抽出一定压力的部分蒸汽对外供热，其余排汽仍进入凝汽器。
由于热用户对供热压力有一定的要求，需要对抽汽压力进行自动调节（用于回热抽汽的压力无需调节)，因而汽轮机装备有抽汽压力调节机构，以维持抽汽压力恒定故称为调节抽汽。
根据用户需要，有一次调节抽汽和两次调节抽汽。
揭去上汽缸的国产30万汽轮机汽缸和转子图5、汽轮机的级、级内能量转换过程（1）汽轮机的级：静叶栅动叶栅是汽轮机作功的最小单元。
能量转换过程（2）级内能量转换过程：具有一定压力、温度的蒸汽通过汽轮机的级时，首先在喷嘴叶栅通道中得到膨胀加速，将蒸汽的热能转化为高速汽流的动能，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。
能量转换过程（3）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等于蒸汽进、出动叶通道时其动能的变化量。
300MW级汽轮机运行导则[1]2023简版
![300MW级汽轮机运行导则[1]2023简版](https://img.taocdn.com/s3/m/40b8ab287f21af45b307e87101f69e314232fa11.png)
300MW级汽轮机运行导则[1]300MW级汽轮机运行导则[1]引言300MW级汽轮机是一种常见的发电设备，广泛应用于电力行业。
为了保证汽轮机的正常运行，提高发电效率，降低故障风险，本文将详细介绍300MW级汽轮机的运行导则。
1. 汽轮机的基本原理汽轮机是一种将热能转化为机械能的装置。
它通过燃烧燃料产生高温高压蒸汽，然后将蒸汽通过喷嘴喷入汽轮机内部的叶片，使叶片转动，从而驱动发电机产生电能。
2. 汽轮机的组成部分汽轮机由燃烧系统、蒸汽系统、过热系统、再热系统、冷却系统、控制系统等部分组成。
其中，燃烧系统负责燃烧燃料产生蒸汽，蒸汽系统负责蒸汽的输送和排放，过热系统负责提高蒸汽的温度，再热系统负责加热蒸汽，冷却系统负责冷却蒸汽，控制系统负责控制汽轮机的运行。
3. 汽轮机的运行注意事项为了确保汽轮机的正常运行，需要注意以下事项：3.1 温度和压力控制在汽轮机运行过程中，应监测和控制蒸汽的温度和压力。
过高的温度和压力可能导致汽轮机受损，而过低的温度和压力可能导致发电效率降低。
3.2 燃料选择和燃烧控制选择适当的燃料对汽轮机的运行至关重要。
燃料的品质和燃烧稳定性将直接影响到汽轮机的效率和寿命。
，要确保燃烧过程的稳定性，避免燃烧不完全和过多的污染物排放。
3.3 润滑和冷却汽轮机的叶片和轴承等部件需要进行润滑和冷却，以确保其正常运转。
应定期检查和更换润滑油，注意冷却系统的运行状态，及时清洗和修复。
3.4 定期维护和检修定期维护和检修是保证汽轮机长期稳定运行的重要措施。
应制定详细的维护计划，按照规定的周期对汽轮机进行检查、清洁、维修和更换损坏的部件。
结论通过本文的介绍，我们了解到300MW级汽轮机的基本原理和组成部分，以及其运行时需要注意的事项。
了解和掌握这些知识，将有助于提高汽轮机的运行效率和可靠性，减少故障的发生，保证发电设备的正常运行。
[1] 参考文献：。
图解汽轮发电机组工作原理及结构
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火力发电厂的几个基本概念
1.饱和水：指在一定条件时，水不能再溶解某种物 质而达到此物质的饱和状态，但此饱和水还可以溶 解其他物质，里面物质的溶解度并不会互相影响。 2.饱和蒸汽：当液体在有限的密闭空间中蒸发时 单 位时间内进入空间的分子数目与返回液体中的分子 数目相等时，则蒸发与凝结处于动平衡状态。 3.过热蒸汽：就是在一定压力下，蒸汽达到饱和温 度，继续吸热，温度超过饱和温度。
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喷嘴
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隔板
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汽轮机喷嘴和喷嘴室
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隔板和下汽缸组装
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轴承（轴瓦）
汽轮机的轴承有径向支持轴承和轴向推 力轴承两种。
1.径向支持承轴：支持转子重量 和离心力。 ( 固定式、自立式 、三油楔式、可倾瓦。） 2.推力承轴： 承担汽轮机转子轴向推力， 保证轴向间隙。
热核反应，相当地球燃烧19000T的标煤，太阳中可燃烧的氢为10分之1，能燃 烧100多亿年。电磁波-粒子流。地球接收的能量只占总能量的20亿分之1。
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4.核能发电：利用铀235的核裂变，产生的 能量，进行发电。
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中国核电站分布图
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原理：1个中子进入铀235原子核以后，原子就变的不稳 定，分裂成2个较小质量的原子核，这就是核裂反应， 产生很大的能量的同时，还会放出2-3个中子和其他射 线，这些中子再次进入铀235原子核，不断重复上述核 裂变反应。
CC50-8.82/0.98/0.118
火电厂汽轮机设备及运行-第五章 回热加热系统
运行特性：除氧器抽汽量、抽汽温度、
抽汽压力、主凝结水温度、出口给水温 度等参数与机组负荷之间的变化关系
除氧器的运行维护
正常运行维护和监视 （1）溶氧量 （2）压力和温度 （3）给水箱水位
水压液动控制式旁路保护装置
电气控制式旁路保护装置
回热加热器的运行特性
抽汽压力、抽汽温度、进口水温、出口 水温等参数与机组负荷之间的关系
回热加热器的运行
• 回热加热器的投停原则 原则上随机组滑启、滑停 先投水侧后投汽侧 投运过程中严格控制加热器出水温度变化率
• 加热器正常运行中的监视项目 疏水水位 传热端差 汽侧压力与出口水温 加热器负荷
基于汽液两相流动特性设计的大机组加热器水位调节的新 方法和设备，靠汽液两相流的自反馈特性改变流量达到控制水位的 目的。
疏水调节阀
• 电动疏水调节阀和汽动疏水调节阀
高加自动保护旁路
• 作用：当高加发生故障或管束泄漏时，迅 速自动切断高压加热器的进水，同时给水 经旁路直接向锅炉供水。
• 形式：水压液动控制式和电气控制式
运行过程中影响加热器端差的主要因素
• 传热面结垢 • 汽侧集聚了空气 • 疏水水位过高 • 旁路阀漏水
第二节 除氧器
• 给水中溶解气体的危害：腐蚀热力设备及管道， 阻碍传热，降低热力设备的经济性
• 给水中不凝结气体的来源：补充水带入，真空下 工作的设备及管道漏入
• 给水除氧的任务：出去水中的氧气和其它不凝结 气体，防止热力设备腐蚀和传热恶化，保证热力 设备的安全经济运行。
• 物理除氧（热力除氧） 原理：亨利溶解定律和道尔顿分压定律
亨利溶解定律
在一定温度下，当溶于水中的气体与自水中离析 的气体处于动态平衡时，单位体积水中溶解的 气体量和水面上该气体的分压力成正比。
汽轮机油系统设备原理、工作流程及事故处理
1 、典型油系统介绍汽机的油系统按功能可以分为：调节油部分，保安油部分，润滑油部分。
汽轮机的油系统是一套分厂完整的液压油系统，其组成：储油装置-油箱，动力单元-油泵，输送装置-管道，冷却单元-冷油器，净化单元-过滤器，控制单元-电调装置，执行单元-油动机。
下面以电调式汽轮机油系统为例分别来介绍：（1）调节油系统电调型汽轮机通过电子调节器(即DEH)输出电信号，经过电液转换装置，改变成液压信号，控制油动机动作。
目前国内小型汽轮机用的电液转换器主要有三种分别是：VOITH,CPC,DDV(MOOG)。
作用是将接收到的电信号转换成相应的液压信号。
动力油(EH油)从注油泵出其中一路进入电液转换器，经过电液转换器变压后，成为调节油，进入错油门底部，控制错油门阀芯移动，改变动力油进入油动机活塞的油路，进而改变油动机活塞的位置。
油动机能够在一个特定的位置挺住，电调系统需要感知油动机目前的位置，这就需要有反馈信号的存在。
（2）润滑油系统动力油来自主油泵出口，经过一射油器后，形成一股较低压力的油，这股油经过冷油器冷却至40℃(该温度下油的粘度最佳，工程实践中一般要求油温在40~45℃)后直接进入各个轴承，在转子轴颈和轴瓦之间形成一层油膜，起到润滑作用，同时，通过油将轴承处产生的热量带走。
（3）保安油系统保安油系统，顾名思义，对汽轮机的起到安全保护作用的一股油。
保安油是由一股动力油在经过危机遮断装置后形成的。
保安油在汽轮机运行中，几乎不消耗油量，保安油压力与动力油一致。
只有当外部原因促使危机遮断装置动作，或者AST电磁阀动作，将保安油卸掉，保安油失压，使得汽轮机保安设备动作，起到关闭和保护汽轮机的作用。
例如汽轮机的主汽门液压缸上就接有保安油，当保安油失压后，主汽门会迅速关闭以切断汽轮机进汽。
2 、润滑油系统的组成系统主要由汽轮机主轴驱动的主油泵、冷油器、注油器、顶轴油系统、排烟系统、集装油箱（主油箱）、润滑油泵、事故油泵、密封油备用泵、滤网、电加热器、阀门、逆止门和各种监测仪表等构成。
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变型设计次序
蒸汽参数
例：N300-16.7/538/538
300MW凝汽式汽轮机,主蒸汽压力为16.7MPa，温度为 538º C,再热蒸汽温度538º C。 汽轮机型式代号见下表： 代号 N B C CC 型式 凝汽式 背压式 一次调整抽汽式 两次调整抽汽式 代号 CB CY Y HN 型式 抽汽背压式 船用 移动式 核电汽轮机
动叶通道是逐渐收缩的
三、反动度和级的类型
基本概念
级滞止理想焓降：0点是级前
的蒸汽状态点，0*点是汽流被等 熵滞止到初速等于零的状态，p1、 p2分别为喷嘴出口压力和动叶出 口压力，蒸汽在级内从滞止状态 0*等熵膨胀到p2时的焓降称为级 的滞止理想焓降
级理想焓降：蒸汽在级内从0点等熵膨胀到p源自时的焓降 ht称为 级的理想焓降。
反动度：表示蒸汽在动叶通道内膨
胀程度大小的指标。 它等于蒸汽在动叶通道中的理想焓降 与喷嘴的滞止理想焓降和动叶通道中 理想焓降之和的比值 级的平直径处（即1/2叶高处）的反 动度用Ωm表示，其表达式为：
hb hb hb m * * hn hb hn hb ht*
喷嘴出口处：蒸汽以 相对速度w1进入动叶 通道，由于受到动叶 的阻碍，汽流方向不 断改变，最后以相对 速度w2流出动叶通道， 在流道中蒸汽对动叶 产生一个轮周方向的 冲动力F1，该力对动 叶作功使动叶转动
（二）反动作用原理
反动力定义：蒸汽在动 叶汽道内膨胀时对动叶 的作用力。根据动量守 恒定律，当气体从容器 中加速流出时，要对容 器产生—个与流动方向 相反的力。 基本特点：蒸汽在动叶 流道中不仅要改变方向， 而且还要膨胀加速，从 结构上看动叶通道是逐 渐收缩的。
（一）冲动作用原理
冲动力的定义：根据力学知识，当 一运动物体碰到另一个静止的物体或 者运动速度低于它的物体时，就会受 到阻碍而改变其速度的大小或方向， 同时给阻碍它的物体的一个作用力 特点：蒸汽仅把从喷嘴中获得的动能 转变为机械功，蒸汽在动叶通道中不 膨胀，动叶通道不收缩
（一）冲动作用原理
2、按热力特性分
多压式汽轮机
3、按主蒸汽压力分
汽轮机类别 低压汽轮机 中压汽轮机 主蒸汽压力（MPa) 0.12~1.5 2~4
高压汽轮机
超高压汽轮机 亚临界压力汽轮机 超临界压力汽轮机
6~10
12~14 16~18 >22.1
超超临界压力汽轮机
>32
三、汽轮机型号的表示方法
汽轮机型号的组成为：
Δ XX - XX - XX
结构特点：动叶叶型与喷嘴叶型完全相
同。反动级的效率高于冲动级，但整级 的理想焓降较小。
调节级
喷嘴调节：多数汽轮机采用改变第一级喷嘴面积 的方法调节进汽量，称之为喷嘴调节。
1、转动部分：主轴、叶轮、动叶片、联轴器 2、静止部分：汽缸、隔板、静叶、轴承
六、本书的内容：
原理（一、二、三章） 本体（第四章） 内容 结构 辅机 调节保护（第六章） 运行（第七章）
凝汽设备（第五章）
第一章 汽轮机级的工作原理
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级是汽轮机中最基本的 工作单位 级由静叶栅（喷嘴栅） 和动叶栅组成 本章着重阐述单级汽轮 机的工作原理
从作用力方面分析原理
蒸汽流经级时先在喷嘴中膨胀压力 降低，速度增加一方面通过速度方 向的改变，产生冲动力F1 蒸汽在动叶中继续膨胀，压力降低， 所产生的焓降转化为动能造成动叶 出口的相对速度w2大于进口相对速 度w1，使汽流产生了作用于动叶上 的与汽流方向相反的反动力Fr。 在蒸汽的冲动力和反动力合力作用 下推动动叶旋转作功。
（二）汽轮机级的类型和特点 1.按反动度的大小进行分类 2.按通流面积是否随负荷而变分类 3.按蒸汽的动能转换为转子机械能的过程 分类
级的类型及特点
汽轮机的级可分为冲动级和反动级两大类
冲动级
冲动级又分：纯冲动级、带反动度的冲动级速度级 1) 纯冲动级：反动度为零的级称为纯冲动级
工作特点：是蒸汽只在喷嘴中膨胀，在动叶通道中不膨胀 结构特点：动叶叶型近似对称弯曲，作功能力大，但效率 比带反动度的冲动级低。
汽轮机设备及 运行
机械与电力工程系
绪论
汽轮机是以蒸汽为工质的旋转式机械，主要用作发 电原动机，也用来直接驱动各种泵、风机、压缩机 和船舶螺旋桨等。
一、汽轮机装置在电厂中的地位
锅 化学能 (燃料)
炉
发电机 电能 机械能
蒸汽
热能
二、汽轮机的分类
1、按工作原理分
冲动式汽轮机 反动式汽轮机 凝汽式汽轮机 背压式汽轮机 抽汽式汽轮机 抽汽背压式汽轮机
四、汽轮机的发展
1、1883年研制出第一台轴流式汽轮机 1903-1907 出现了热电联产的汽轮机 1920年左右出现回热循环 1925年 第一台中间再热式 2、发展趋势 （1）增大单机功率 （2）提高蒸汽参数 （3）采用中间再热 （4）采用燃气—蒸汽联合循环 （5）提高机组的运行水平
五、现代汽轮机的结构
带反动度的冲动级
现代冲动式汽轮机中广泛采用具有一定 反动度的冲动级，简称为冲动级 工作特点:蒸汽的膨胀主要喷嘴中进行， 在动叶通道中仅有小部分膨胀，产生的 反动力较小，主要利用冲动力作功 结构特点：作功能力比反动级的大，效 率又比纯冲动级高。
反动级
定义：蒸汽在级中的理想焓降平均分配
在喷嘴和动叶通道中的级称为反动级 工作特点：蒸汽在喷嘴和动叶通道中的 膨胀程度相等，作功的力冲动力和反动 力各占一半
第一节概述
一、汽轮机通流部分结构
1、通流部分：蒸汽流动做功的通 道 2、通流部分的结构： 级：是汽轮机中最基本的工作单 元。在结构上它是由静叶（喷 嘴）和对应的动叶所组成；一 列固定的喷嘴和与它配合的动 叶片构成了汽轮机的基本作功 单元，称为汽轮机的级。
2叶轮 3动叶栅
4喷嘴
1轴
二、冲动作用原理和反动作用原理
汽轮机的反动度 蒸汽在动叶通道内膨 胀时的理想焓降hb， 和在整个级的滞止理想 焓降ht* 之比，即
m
m hb
二、反动度和级的类型
hb ht*
* hn hb
hb * hn hb
* hb mht* hn 1 m ht*
反动度