动力机械2-多级汽轮机..
动力机器基础设计规范 GB 50040-96
动力机器基础设计规范 GB50040－96主编部门：中华人民共和国机械工业部批准部门：中华人民共和国建设部施行日期：1997年1月1日关于发布国家标准《动力机器基础设计规范》的通知建标[1996]428号根据国家计委计综(1987)2390号文的要求，由机械工业部会同有关部门共同修订的《动力机器基础设计规范》已经有关部门会审，现批准《动力机器基础设计规范》GB50040－96为强制性国家标准，自一九九七年一月一日起施行。
原国家标准《动力机器基础设计规范》GBJ40－79同时废止。
本标准由机械工业部负责管理，具体解释等工作由机械工业部设计研究院负责，出版发行由建设部标准定额研究所负责组织。
中华人民共和国建设部一九九六年七月二十二日1 总则1.0.1 为了在动力机器基础设计中贯彻执行国家的技术经济政策，确保工程质量，合理地选择有关动力参数和基础形式，做到技术先进、经济合理、安全适用，制订本规范。
1.0.2 本规范适用于下列各种动力机器的基础设计：(1)活塞式压缩机；(2)汽轮机组和电机；(3)透平压缩机；(4)破碎机和磨机；(5)冲击机器（锻锤、落锤）；(6)热模锻压力机；(7)金属切削机床。
1.0.3 动力机器基础设计时，除采用本规范外，尚应符合国家现行有关标准、规范的规定。
2 术语、符号2.1 术语2.1.1 基组foundation set动力机器基础和基础上的机器、附属设备、填土的总称。
2.1.2 当量荷载equivalent load为便于分析而采用的与作用于原振动系统的动荷载相当的静荷载。
2.1.3 框架式基础frame type foundation由顶层梁板、柱和底板连接而构成的基础。
2.1.4 墙式基础wall type foundation由顶板、纵横墙和底板连接而构成的基础。
2.1.5 地基刚度stiffness of subsoil地基抵抗变形的能力，其值为施加于地基上的力（力矩）与它引起的线变位（角变位）之比。
汽轮机原理
《汽轮机原理》思考题杨建明康松编东南大学动力工程系2000年10月第1章汽轮机级的工作原理1．何谓滞止参数？喷嘴和动叶的滞止参数如何计算？2．叶栅通道的速度系数代表了什么意义？影响速度系数大小的主要因素有哪些？3．反动度的意义是什么？汽轮机的级按反动度的大小如何分类？在叶栅通道结构上又是如何实现反动度设计的？4．速度系数、能量损失系数和喷嘴及动叶损失系数三者间的关系如何？5．什么是级的热力过程线？它在分析级的能量转换、认识级工作过程中有何特别作用？6．什么是速度三角形，其意义是什么？7．何谓轮周功率？何谓轮周功？何谓理想能量？轮周功在级热力过程线上如何表示？8．什么是余速损失？什么是余速利用系数？影响余速利用的主要因素有哪些？9．何谓速比？何谓假想速比？10．轮周效率的意义是什么？影响轮周效率的因素有哪些？11．什么是最佳速比？为什么会存在最佳速比？当余速利用后，轮周效率与速比之间的关系发生了哪些主要变化？12．最佳速比与反动度的关系怎样？对相同容量的汽轮机，为什么冲动式的级数一般少于反动式？13．何谓单列级？何谓复速级？它们各自有何优缺点？14．何谓流量系数？流量系数的大小有何特点？15．对汽轮机弯曲形渐缩叶栅通道，最大出口汽流速度能否超过音速？为什么？16．何谓叶栅通道的临界压比？在叶栅通道汽流速度和通流量计算中，临界压比计算有何特别意义？17．叶栅通道的最大出口流速和通过的最大流量是否出现于同一前后压比？为什么？18．何谓叶栅出口汽流偏转角？在什么工况下发生？19．喷嘴调节汽轮机，为什么调节级总为冲动式？20．何谓盖度？其主要起什么作用？21．为什么冲动式汽轮机总会有一定的反动度？22．为什么要采用长扭叶片？23．长扭叶片有哪些主要特点？24．何谓轮周损失？何谓级内损失？两者间的关系怎样？25．什么是叶高损失？其物理意义是什么？采取何种措施减小叶高损失？26．决定叶片高度的主要因素有哪些？27．什么是二次流损失？如何减小二次流损失？28．何谓撞击损失？主要发生在何种情况？29．何谓冲角？正、负冲角是如何定义的？30．何谓扇形损失？采取何技术措施可消除或减小扇形损失？31．叶轮摩擦损失的机理是什么？对冲动级和反动级，此项损失有何差别？32．什么是部分进汽度？为什么要采用部分进汽？33．部分进汽损失的机理是什么？如何减小部分进汽损失？34．什么是湿汽损失？产生湿汽损失的机理有哪些？如何减小湿汽损失？35．什么是漏汽损失？冲动级和反动级在此项损失上有何不同？36．试述级理想焓降、理想能量、轮周功率、级内功率的关系，它们在级热力过程线上如何表示？37．什么是级内效率？它与轮周效率的关系又怎样？38．冲动级和反动级在级焓降和级内损失方面存在哪些主要差别？论文：①冲动级与反动级的优劣之比较②最佳速度比与反动度、动叶出口绝对汽流角的关系第2章多级汽轮机1．为什么要采用多级汽轮机？多级汽轮机有何显著优点？2．何谓重热现象？何谓重热系数？重热系数的大小主要与哪些因素有关？3．多级汽轮机计及重热后，级数是增多还是减少？为什么？4．对冲动式中间再热汽轮机，为什么级的平均反动度随蒸汽膨胀流程逐级增大？5．为什么一次中间再热机组高压缸叶栅通道的平均直径变化不大，但低压缸变化较大？6．为什么一次中间再热汽轮机的焓降是逐级增大的？7．试分析一次中间再热汽轮机高、中、低三个汽缸相对内效率的大小分布和各自级内损失的特点。
发电厂动力部分
发电厂动力部分一、引言发电厂是实现电力供应的重要设施，其中动力部分起着至关重要的作用。
动力部分主要是指发电厂的发电机组及其配套设备，包括汽轮机、透平机、内燃机等。
本文将从动力部分的组成、工作原理、维护保养等方面进行详细介绍。
二、动力部分的组成1. 发电机组发电机组是发电厂中最重要的设备之一，它由发电机和动力机组组成。
发电机是将机械能转换为电能的设备，而动力机组则提供发电机所需的动力。
动力机组可以有多种形式，比较常见的有汽轮机、透平机和内燃机等。
2. 汽轮机汽轮机是发电厂中最常见和常用的动力机组。
它通过燃烧燃料产生的热能，使水转化为蒸汽并驱动汽轮机旋转，进而驱动发电机发电。
汽轮机具有转速高、效率高、可靠性好等优点，广泛应用于各类型的发电厂。
3. 透平机透平机是一种利用高速气流动能产生动力的机械装置。
在发电厂中，透平机常用于燃气轮机发电。
燃气轮机将燃气与压缩空气混合并燃烧，产生高温高压的气流，经过透平机转动发电机发电。
透平机具有体积小、启动迅速等特点。
4. 内燃机内燃机是利用燃烧内燃机燃料产生的爆炸能将活塞转动，从而驱动发电机发电的一种动力机组。
内燃机可以使用各种类型的燃料，如汽油、柴油、天然气等。
内燃机具有启动迅速、运行稳定等优势，广泛应用于小型发电厂和紧急备用电源装置。
三、动力部分的工作原理1. 汽轮机工作原理汽轮机是一种将热能转化为机械能的装置。
当燃料燃烧后，高温高压燃气通过燃气管道进入汽轮机，在高速旋转的叶片上产生推力，推动汽轮机的转子旋转。
旋转的转子通过连接轴带动发电机转子旋转，发电机在转子旋转的过程中产生电力。
2. 透平机工作原理透平机利用高速气流动能产生动力。
燃烧后的燃气通过透平机内部的喷嘴，高速喷出并冲击到叶片上，将动能转化为旋转动力。
透平机的转子与发电机的转子相连，旋转的转子带动发电机转子一起旋转，产生电力。
3. 内燃机工作原理内燃机通过燃烧内燃机燃料生成的爆炸能将活塞推动转动，进而带动连杆和曲轴旋转。
汽轮机课程设计-设计计算说明书-西安交大
透平机械原理课程设计计算说明书设计题目: 700kW单级凝汽式汽轮机设计班级动力机械2班姓名覃建华指导教师赵志军2015 年 1 月 3 日目录2汽轮机设计计算说明书一、设计任务书初步设计一台冲动凝汽式汽轮机，用以带动发电机。
1. 原始参数蒸汽初参数 p 0=0.98MPa t 0=300℃ 凝汽器进口处压力 p c =0.3Mpa 给水温度 t fw =550℃经济功率 P e =700kW ±1% 汽轮机转速 n =3000r/min 汽轮机内效率 ηoi =(80±1)% 2. 设计任务（1）热力系统设计及计算拟定具有三级抽汽的热力系统，其中第二级抽汽供除氧器加热用；做原则性热力系统图；计算系统的热耗率。
（2）汽轮机的热力设计及计算调节级与非调节级的焓降分配；调节级的方案比较与详细热力计算；非调节级的热力设计及计算；按比例绘出各级速度三角形及汽轮机在i -s 图上的热力膨胀过程曲线图。
（3）绘制一张汽轮机纵剖面图。
（4）设计计算说明书一份。
二、设计步骤1. 画出原则性热力系统图根据设计要求，参考同类型机型设计，其系统用下图3-1表示。
为了对系统进行热平衡计算。
首先，应作出汽轮机蒸汽膨胀近似过程曲线。
其次，确定各加热器温度，抽汽压力等有关的数据。
最后，根据能量守恒计算每一个加热器的抽汽量，同时对功率进行平衡（<5%）。
除氧补水过热器，抽汽漏汽射汽抽汽ρ高加低加2. 初步拟定热力过程线（1）由p0=3.43MPa，t0=435℃，p c=5.5kPa，得h s=1168.66kJ/kg（2）取进汽节流损失∆p0=0.04p0，则p0′=3.293MPa（3）取λ=0.04 c2=100m/s，则排汽)2p c=0.05p c，节流损失Δp c=λ(c2100Δh C2 p c′=5.72MPa（4）由p0′=3.29MPa，t0=435℃，p c′=5.72MPa，得h s′=1158.48MPa（5）由h i=h s′ηoi，得h i=926.78MPa确定汽轮机出口点状态5点：h5=2377.85MPa，s5=7.74kJ/(kg∙℃)4点：h4=h5−c22/2=2372.85kJ/kg，s4=7.72kJ/(kg∙℃)（6）初步设计调节级a 选取中径d m=1.1m=0.24，h s为调节级理想焓降b 小机组取双列复速级c a=√2h s，x a=uc ac 由d m=1.1m，x a=0.24，n=3000r/min，得h s=258.9001kJ/kgd 由h s定出调节级后状态点1s，h1s=3045.47kJ/kg，s1s=6.99kJ/(kg∙℃)p1s=1.325MPa，t1s=301.1℃e 由《汽轮机原理》P85-P87调节级ηoi−x a曲线，得ηoi=0.69，初步确定1点h1=3125.81kJ/kg，s1=7.12kJ/(kg∙℃)，t1=338.05℃（7）以1点和4点相连，与饱和线相交得a点，1与a的中点沿等压线上浮10-20kJ/kg得2点，a点沿等压线下浮10-20kJ/kg得3点，实线0-1-2-3-4近似为热力过程线。
第一章 汽轮机级的工作原理
第一章汽轮机级的工作原理第一节概述汽轮机是将蒸汽工质的热能转变成动能，再将动能转变成机械能的一种热机。
多级汽轮机由若干个级构成，而每个级就是汽轮机做功的基本单元，级是由喷管叶栅和与之相配合的动叶栅所组成。
喷管叶栅将蒸汽的热能转变成动能，动叶栅将蒸汽的动能转变成机械能。
一、蒸汽的冲动原理和反动原理高速汽流通过动叶栅时，发生动量变化对动叶栅产生冲力，使动叶栅转动做功而获得机械能。
由动量定理可知，机械能的大小决定于工作蒸汽的质量流量和速度变化量，质量流量越大，速度变化越大，作用力也越大。
图1—1所示为无膨胀的动叶通道，汽流在动叶汽道内不膨胀加速，而只随汽道形状改变其流动方向，汽流改变流动方向对汽道所产生的离心力，叫做冲动力，这时蒸汽所做的机械功等于它在动叶栅中动能的变化量，这种级叫做冲动级。
蒸汽在动叶汽道内随汽道改变流动方向的同时仍继续膨胀、加速，加速的汽流流出汽道时，对动叶栅将施加一个与汽流流出方向相反的反作用力，此力类似于火箭发射时，高速气体从火箭尾部流出，给火箭一个与流动方向相反的反作用力，这个作用力叫做反动力。
依靠反动力做功的级叫做反动级，如图1—2所示。
现代汽轮机级中，冲动力和反动力通常是同时作用的，在这两个力的台力作用下，使动叶栅旋转而产生机械功。
这两个力的作用效果是不同的，冲动力的做功能力较大，而反动力的流动效率较高，这一点会在以后的讨论中说明。
二、级的反动度为了说明汽轮机级中反动力所占的比例，即蒸汽在动叶中膨胀程度的大小，常用级的反动度Ω表示，它等于蒸汽在动叶栅中膨胀时的理想比焙降厶Ab和整个级的滞止理想比焰降△ht。
之比，即第5页截面上喷管和动叶中的理想比焙降所确定。
平均直径是动叶项部和根部处叶轮直径的平均值。
图1—3是级中蒸汽膨胀在焓熵图上的热力过程线。
o点是级前的蒸汽状态点，o*点是蒸汽等熵滞止到初速等于零的状态点，Pl、F2分别为喷管出口压力和动叶出口压力。
蒸汽从滞止状态o·点在级内等熵膨胀到P，时的比焙降厶AI。
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
汽轮机分类介绍简版
汽轮机分类介绍汽轮机分类介绍1. 汽轮机的基本概念和工作原理汽轮机是一种将热能转化为机械能的装置，广泛应用于发电厂、船舶、工厂等各个领域。
它通过利用高温高压蒸汽对涡轮叶片进行冲击推动叶轮转动，进而带动发电机或其他设备转动，产生电力或机械动力。
2. 汽轮机的分类根据不同的分类标准，汽轮机可以分为以下几类：2.1 按工作原理分类2.1.1 背压式汽轮机背压式汽轮机是最简单的一种汽轮机，其主要由一台汽轮机和一个背压式蒸汽负载组成。
蒸汽进入汽轮机的叶轮进行膨胀，然后排出，供应给背压负载使用。
2.1.2 凝汽式汽轮机凝汽式汽轮机在汽轮机的排汽端设置了凝汽器，用来冷却和凝结从汽轮机中排出的蒸汽，形成液态水，然后继续供给锅炉，循环利用。
2.2 按燃料类型分类2.2.1 燃气汽轮机燃气汽轮机主要是利用天然气等燃气作为燃料，通过燃烧产生高温高压的气体，推动涡轮旋转，进而带动发电机等设备发电。
2.2.2 燃煤汽轮机燃煤汽轮机则是利用煤炭等燃料进行燃烧，产生高温高压的蒸汽，进而推动涡轮旋转，发电。
2.2.3 生物质汽轮机生物质汽轮机是利用可再生能源生物质作为燃料，通过燃烧产生蒸汽，推动涡轮旋转，发电。
2.3 按用途分类2.3.1 发电用汽轮机发电用汽轮机是最常见的汽轮机类型，广泛应用于各种发电厂，通过将热能转化为电能，满足人们对电力的需求。
2.3.2 船用汽轮机船用汽轮机主要用于船舶推进系统，通过将蒸汽产生的机械能转化为推力，推动船舶在水中前进。
2.3.3 工业用汽轮机工业用汽轮机通常用于工厂、化工等领域，将蒸汽产生的机械能转化为机械动力，驱动各种设备运行。
3. 典型汽轮机的特点与应用不同类型的汽轮机具有各自的特点和应用场景：- 背压式汽轮机常用于能量回收系统、锅炉冷热联产等领域，其简单可靠，适用于小型工业应用。
- 凝汽式汽轮机适用于大型发电厂和冷热联产系统，能够提高热效率，减少能量损失。
- 燃气汽轮机由于燃料利用率较高，具有灵活、快速启动等优点，被广泛应用于城市供热、发电等领域。
2023年公用设备工程师之专业知识(动力专业)通关考试题库带答案解析
2023年公用设备工程师之专业知识（动力专业）通关考试题库带答案解析单选题（共30题）1、下列叙述中属于滚动支架的适用条件的是( )。
A.管道上不允许有垂直位移且需减少摩擦力的支撑点B.管道上不允许有任何方向的水平位移的支撑点C.管道上不允许有任何方向的垂直位移的支吊点D.管道上不允许有任何方向的线位移和角位移的支承点【答案】 A2、以下选项中不属于多级汽轮机的优越性的是( )。
A.提高循环热效率B.提高单机功率，蒸汽在汽轮机中具有较大的质量焓降C.排汽压力可以降得很低D.多级汽轮机上面级由于损失转化成的热量不能被下面的级所利用【答案】 D3、间歇调节是指( )。
A.在室外温度升高时，不改变网络的循环水量和供水温度，只减少每天供暖的小时数的调节方式B.把整个供暖期按照室外温度分为几个阶段进行调节C.在热源处改变网路循环量，而网路供水温度保持不变D.在热源处改变网路供水温度，而网路循环水量保持不变【答案】 A4、电捕焦油器的绝缘子箱( )。
A.温度控制在105～110℃，目的是提高除焦油效率B.温度控制在80～90℃，和设备气流温度一致C.温度控制不是设备的必备配置D.温度控制在105～110℃，目的是防止煤气中的焦油、萘的水分凝结在绝缘子上，降低绝缘性，影响工作电场【答案】 D5、( )是指煤中内孔隙的单位体积煤的质量。
A.散密度B.视密度C.真密度D.堆积密度【答案】 B6、逆卡诺循环是指当高温热源和低温热源随着过程的进行温度不变时，具有两个可逆的( )组成的逆向循环。
A.等压过程和等温过程B.等温过程和等熵过程C.等容过程和等压过程D.等容过程和等熵过程【答案】 B7、下列关于影响可燃气体着火极限的因素说法正确的是( )。
A.燃气-空气混合物的温度升高，着火极限范围将扩大B.高压时，对碳氢化合物而言，随压力升高，着火极限范围将减小；而对CO则相反，随压力升高，着火极限范围将变宽C.随着惰性气体含量减少，下限和上限均将提高D.水分对碳氢化合物和CO的着火起抑制作用【答案】 A8、在煤的燃烧或转化过程中，常用煤的发热量来计算( )。
《汽轮机的工作原理》课件
控制系统：通过传感器、控制器和执行器来控制汽轮机的运行状态和参数
调节系统与控制系统的关系：调节系统是控制系统的一部分，两者共同作用于汽轮机的运 行 调节系统和控制系统的作用：保证汽轮机的稳定运行，提高效率，降低能耗，延长使用寿 命
汽轮机的运行和维 护
汽轮机的发展趋势 和未来展望
提高汽轮机的效率和可靠性
采用先进的材料和 制造工艺，提高汽 轮机的耐久性和可 靠性
优化汽轮机的设计， 提高其效率和性能
采用先进的控制技 术和监测系统，提 高汽轮机的运行稳 定性和可靠性
加强汽轮机的维护 和保养，延长其使 用寿命和可靠性
发展新型的汽轮机技术
提高效率：通过改进设计、材料和制造工艺，提高汽轮机的热效率和机械效率 降低排放：采用环保技术，减少废气排放，降低对环境的影响
添加副标题
汽轮机的工作原理
汇报人：
目录
PART One
添加目录标题
PART Two
汽轮机的概述
PART Three
汽轮机的工作流程
PART Four
汽轮机的结构特点
PART Five
汽轮机的运行和维 护
PART Six
汽轮机的发展趋势 和未来展望
单击添加章节标题
汽轮机的概述
汽轮机的定义
汽轮机是一种将蒸汽的热能转化为机械能的旋转式动力机械。 主要由汽缸、转子、叶片、轴承等部件组成。 工作原理：蒸汽进入汽缸，推动转子旋转，从而输出机械能。 应用领域：广泛应用于发电、船舶、化工、冶金等行业。
THANK YOU
汇报人：
提高可靠性：通过优化设计、提高制造精度和加强维护，提高汽轮机的可靠性和寿命
汽轮机基础知识题库(有答案)
7
转子与叶片
转子
承受蒸汽对所有工作叶片的回转力， 并带动发电机转子、主油泵和调速器 转动。
叶片
装在转子上的动叶片，接受喷嘴叶栅 射出的高速汽流，把蒸汽的动能转换 成机械能，使转子旋转。
2024/1/25
8
汽缸与隔板
汽缸
汽轮机的外壳，将汽轮机的通流部分与大气隔开，形成封闭的汽室，保证蒸汽 在汽轮机内完成能量的转换过程。
结构组成
汽轮机主要由转动部分（转子）和固定部分（静体或静子） 组成。转动部分包括主轴、叶轮、动叶片和联轴器等；固定 部分包括汽缸、蒸汽室、喷嘴、隔板、静叶片、汽封和轴承 等。
5
蒸汽参数及循环过程
2024/1/25
蒸汽参数
蒸汽参数主要指蒸汽的压力、温度和焓值等，这些参数决定了汽轮机的做功能力和效率 。
隔板
安装在汽缸内并将汽缸分隔成若干个压力不同的腔室，用以固定静叶片。
2024/1/25
9
轴承与油系统
轴承
分为径向轴承和推力轴承，径向轴承支持转子的质量及由于转子质量不平衡引起 的离心力，并确定转子的径向位置，推力轴承承受蒸汽作用在转子上的轴向推力 ，并确定转子的轴向位置，保证转子与静止部分位置固定。
变速过程
通过改变进汽量或调整汽轮机调 节阀开度实现转速的调节，以满 足电网频率和负荷变化的需求。
2024/1/25
13
负荷调节方法及特点
喷嘴调节
通过改变喷嘴组通流面积来调节 进汽量，实现负荷的调节。特点 为部分负荷时效率高，但调节级
强度要求较高。
2024/1/25
节流调节
通过改变进汽阀开度来调节进汽压 力，从而改变负荷。特点为结构简 单，但部分负荷时效率较低。
汽轮机设备介绍
轴端汽封
轴封上的 汽封体
转子上的 汽封槽
为了完全阻止漏汽（气），采用轴封系统，将蒸汽相入汽 汽封中，阻断泄漏通道。
●隔板汽封：隔板内圆与转子之间的汽封。阻止蒸汽绕过喷嘴流 到隔板后。
●通流部分汽封（叶顶、叶根汽封）：阻止动叶顶、叶根处漏汽。
喷嘴
隔板体
（四）轴承 ●类型（按作用）：支持轴承、推力轴承。 1.支持轴承工作原理： （1）作用： 支撑转子重力+转动引起的附加加力，并确定转子的 径向位置，保证动、静部分的径向间隙。
2.热耗率：汽轮发电机组每发1KW.h的电所消耗的 热量。
汽轮机主要设备
汽轮机本体 汽 轮 机 设 备
汽轮机辅助设备
静子
转子 凝汽器 加热器
汽缸、隔板、 汽封、轴承
动叶片、主轴、 叶轮（转鼓）、 联轴器、盘车装置
除氧器
抽气器（真空泵）
一、汽轮机静子
（一）汽缸：是汽轮机的外壳。
1.作用：将汽轮机的通流部分与大气隔开，将蒸汽包容 在汽缸中膨胀做功，完成其能量转换。
汽轮机设备及系统
汽轮机的一般概念
1.定义： 汽轮机----将蒸汽的热能转换成机械能的高速旋转机械。 汽轮机设备----汽轮机本体设备及其附属设备。 汽轮发电机组----汽轮机与发电机的组合。
2.主要用途：在火电厂和核电站中，做为带动发电机的原动 机；也可直接用来驱动给水泵（称汽动给水泵）。
汽轮机的分类
2.结构特点：圆筒形或圆锥形；采用水平对分式，即分 为上、下汽缸，其垂直结合面用法兰螺栓连接。
3.根据功率不同，汽轮机有单缸、多缸结构。 单缸结构：用于功率100MW以下汽轮机。 双缸结构（1高、1低压缸）：如功率100MW、125MW汽轮机。 三缸结构（高、中、低压缸）：如200MW汽轮机。 四缸结构（1高、1中、2低）：如300MW、600MW汽轮机。 4.根据蒸汽参数不同，汽轮机有单层缸、多层缸结构。 超高压参数以上汽轮机高压缸、中压缸采用双层汽缸 低压缸用双层或三层汽缸（排汽室仍用单层结构）。 排汽室：汽轮机末级动叶排出的蒸汽导入凝汽器的部分。
汽轮机概念及其分类
第1章汽轮机概念及其分类1.1 汽轮机概述1.1.1 汽轮机的概念概念：汽轮机是一种将蒸汽的热能转换成机械能的蒸汽动力装置，又称为蒸汽透平。
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，还可以利用汽轮机的排汽或中间抽汽满足生产和生活上的供热需要。
特点：功率大、转速高、运行平稳、热经济性高、易损件少，运行平安可靠，调速方便、振动小、噪音小等。
1.1.2 汽轮机的工作原理1、具有一定温度〔T〕和压力〔P〕的蒸汽〔锅炉或核反响堆〕首先进入固定不动的喷嘴〔也称静叶〕，蒸汽在喷嘴内膨胀，蒸汽的压力〔P〕、温度〔T〕不断降低，速度〔V〕增大，形成一股高速汽流，蒸汽的热能转化为动能。
2、高速汽流流经动叶〔也称叶片〕做功，动叶片带动汽轮机转子以一定的速度均匀转动，蒸汽的动能转化为机械能。
能量转换过程：蒸汽在汽轮机中，能量转换包括2个阶段，如图1所示：图1 汽轮机能量转换过程1.1.3 汽轮机的分类汽轮机的类别和型式很多，可按工作原理、主蒸汽〔进汽〕参数、热力特性、构造类型、转速、用途等几个方面进展分类〔如表1所示〕。
1、按工作原理分类〔1〕冲动式汽轮机：各级按照冲动原理设计，蒸汽主要在静叶〔喷嘴〕叶栅槽道中膨胀，在动叶叶栅槽道中主要改变流动方向，只有少量膨胀。
〔2〕反动式汽轮机：各级按冲动和反动原理设计，蒸汽在静叶〔喷嘴〕叶栅槽道和动叶叶栅槽道中都发生膨胀，且膨胀程度相等。
备注：调节级采用冲动级，其它级均为反动级。
〔3〕冲动反动组合式汽轮机：转子各级动叶片既有冲动级又有反动级。
2、按主蒸汽〔进汽〕参数分类〔1〕低压汽轮机：压力小于1.47 Mpa〔0.12～1.5MPa〕〔2〕中压汽轮机：压力为1.96～3.92 Mpa〔2~4 MPa〕〔3〕次高压汽轮机：压力为5~6 MPa〔4〕高压汽轮机：压力为5.88～9.81 Mpa〔6~12Mpa〕〔5〕超高压汽轮机：压力为11.77～13.93 Mpa〔12~14 MPa〕〔6〕亚临界压力汽轮机：压力为15.69～17.65 Mpa〔16～18 MPa〕〔7〕超临界压力汽轮机：压力大于22.15 Mpa〔8〕超超临界压力汽轮机：压力大于32 Mpa3、按热力特性分类〔1〕凝汽式汽轮机〔N〕：蒸汽在汽轮机内做功后，乏汽〔排汽〕在低于大气压力的真空状态下全部排入凝汽器，凝结成水。
动力机械2-多级
2.2 内效率与重热系数（多级汽轮机特殊问题之一）
◆ 在多级汽轮机中，前一级的流动损失和余速损失，
表现：消耗蒸汽动能而变成热能留在汽流中
→ 一方面：流动损失使前一级能量转换效率降低； → 另一方面：流动损失使下一汽轮机级进口的温度升高。 在同样压差下： 汽轮机级理想焓降略为增大， 提高了该级的作功能力。
汽轮机 H i hi hi hi hiV 有效焓降： 各级等熵 hs hs hs hs hsV 焓降之和：
得到：
m H i oi hs
m oi
Hi 各级平均内效率： hs
汽轮机内效率：
Hi Hs
T oi
Ghi N i
汽轮机的 总等熵焓降： 总能量：
H s i0 isk
GH s
汽轮机 T H i i0 ik oi H s i0 isk 内效率：
T N GH GH 内功率： i i s oi
多级汽轮机结构剖面图
多级汽轮机结构剖面图
多级汽轮机结构外形图
类型：① 多级冲动式汽轮机； ② 多级反动式汽轮机。
1) 多级冲动式透平的基本结构（通流部分）
图 12000 kW多级冲动凝汽式汽轮机示意图
主要包含：→ 汽轮机主轴；
→ 主轴上安装若干个叶轮，叶轮上安装动叶片；
→ 两个叶轮之间装有隔板，隔板安装在汽缸上，
隔板上装有静叶片（喷管叶片）；
→ 基本单元（透平级 = 喷管叶栅 + 动叶栅）；
◆进汽损失 进汽速度40~60m/s，进汽压力损失p0=0.03~0.05p0。 优化阀的型线，使其带扩压管，把部分蒸汽的动能转化为 压力能。
汽轮机分类
按汽轮机所具有的级数分类
单级汽轮机
单级汽轮机是只有一个级的汽轮机，即只有一列喷嘴及其后面的一列动叶片，是最简单的汽轮机。
所谓汽轮机的级，是由一列喷嘴与其后变的一列动叶片所组成，用来完成蒸汽热能转变为机械功全过程的基本单元。
2．复速级汽轮机
复速级汽轮机是单级汽轮机的变种，仍是单级汽轮机。它与一般单级汽轮机不同之处是具有两列以上的动叶片，又称为速度级汽轮机。
按汽轮机的工作原理分类
冲动式汽轮机
蒸汽的热能转变为动能的过程，仅在喷嘴中发生，而工作叶片只是把蒸汽的动能转变成机械能的汽轮机叫做冲动式汽轮机。即蒸汽仅在喷嘴中产生压力降，而在叶片中不产生压力降。
反动式汽轮机
蒸汽的热能转变为动能的过程，不仅在喷嘴中发生，而且在叶片中也同样发生的汽轮机叫做反动式汽轮机。
为了提高发电厂的经济性和适应大机组发展的需要，蒸汽的初参数在不断提高，但主蒸汽温度的升高受到了金属材料及制造成本的限制，不能无限制地提高。随着主蒸汽压力的提高，蒸汽在汽轮机中膨胀至终了的湿度增大。为了使排汽湿度不超过允许限度，采用了蒸汽中间加热，称为中间再热式汽轮机。
六．按汽轮机用途分类
1．电站汽轮机
3.多级汽轮机
为了提高汽轮机的效率，汽轮机越来越趋向高温，高压，大容量。单级汽轮机的功率很小，已不能满足工业的发展，多级汽轮机便应运而生。按蒸汽在汽轮机内动的方向分类轴流式汽轮机
这种汽轮机的蒸汽在汽轮机内流动的方向和轴平行。
辐流式汽轮机
指蒸汽在汽轮机内流动的方向与汽轮机轴相垂直的汽轮机。
周流式汽轮机
中压汽轮机，新蒸汽压力为2—4MPa；
高压汽轮机，新蒸汽压力为6—10MPa左右；
超高压汽轮机，新蒸汽压力为12—14MPa;
汽轮机原理智慧树知到答案章节测试2023年山东科技大学
绪论单元测试1.汽轮机是以（）为工质的旋转式原动机。
A:水B:蒸汽C:燃气D:制冷工质答案:B2.某汽轮机型号表示为N200-16.7/535/535，其中第一个535代表是（）。
A:再热蒸汽温度B:主蒸汽压力C:主蒸汽温度D:功率答案:C3.某汽轮机型号表示为CC50-8.83/0.98/0.147，0.98代表是（）。
A:主蒸汽压力B:排汽背压C:高压抽汽压力D:低压抽汽压力答案:C4.某汽轮机型号表示为B25-8.83/0.98，B代表是（）。
A:调整抽汽式B:抽汽式C:凝汽式D:背压式答案:D5.某汽轮机型号表示为CC50-8.83/0.98/0.147，CC代表是（）。
A:二次调整抽汽式B:凝汽式C:背压式D:抽汽式答案:A6.汽轮机可以用于（）。
A:工业驱动B:船舶动力装置C:供热D:发电答案:ABCD7.N300-16.7/538/538，其中N代表是凝汽式机组。
（）A:错B:对答案:B8.C12-3.43/0.98，其中12代表是机组的功率，单位为KW。
（）A:对B:错答案:B9.N100-8.43/538，其中8.43代表是主蒸汽压力，单位MPa。
（）A:错B:对答案:B10.某汽轮机主蒸汽压力为25MPa，这属于亚临界汽轮机。
（）A:错B:对答案:A第一章测试1.纯冲动级的特点（）。
A:动叶中的理想比焓降等于0B:反动度在0.05-0.2之间C:蒸汽在动叶通道中加速D:动叶进口的压力大于出口压力答案:A2.带反动度的冲动级的特点（）。
A:反动度为0B:动叶进口的压力大于出口压力C:动叶中的理想比焓降等于0D:蒸汽在动叶通道中不加速答案:B3.级的反动度用于衡量蒸汽在（）中的膨胀程度。
A:动叶B:喷嘴C:级D:汽轮机答案:A4.喷嘴临界压比与（）有关。
A:喷嘴出口压力B:喷嘴进口初压C:喷嘴进口初温D:蒸汽的等熵指数答案:D5.在级的平均直径、喷嘴速度系数、喷嘴出口汽流角相同，并且取最佳速度比的条件下，（）的焓降最大。
汽轮机发电机组主要原理
汽轮机调节保护系统
汽轮机调节保护系统
• 上图为汽轮机调节系统的原理性构成。转速感受机构是将转子的转速 信号转变成一次控制信号；中间放大器对一次控制信号作功率放大， 并按调节目标作控制运算，产生油动机的控制信号；油动机是一种液 压位置伺服马达，按中间放大器的控制信号产生带动配汽机构动作的 驱动力，并达到预定的开度位置；配汽机构是将油动机的行程转变为 各调节汽门的开度，通过配汽机构的非线性传递特性，汽轮机的进汽 量与油动机行程间校正到近似线性关系；同步器作用于中间放大器， 产生控制油动机行程的控制信号，单机运行时改变汽轮机的转速，并 网运行时改变机组的功率；启动装置在机组启动时用于冲转、并提升 转速至同步器动作转速。
汽轮机本体——轴承
• 轴承分为径向支持轴承和推力轴承两种类型，它 们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。 • 径向支持轴承用来承搁转子的重量和旋转的不平 衡力，以保持转子旋转中心与汽缸中心一致，从 而保证转子与汽缸、汽封、厢板等静止部分的径 向间隙正确。主要形式有圆筒形轴承、椭圆形支 持轴承、多油楔轴承及可倾瓦轴承等。 • 推力轴承承受蒸汽作用在转子上的轴向推力，并 确定转子的轴向位置，以保证通流部分动静间正 确的轴向间隙。所以推力轴承被看成转子的定位 点，或称汽轮机转子对静子的相对死点。
汽轮机本体——汽轮机汽封
• 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。 按照安装位置的不同，汽封可分为：级间汽封 （隔板汽封、围带汽封和叶根汽封；轴端汽封 （简称轴封）装设在转子端部和汽缸之间，为阻 止低压侧空气漏入排汽缸，也防止蒸汽从转子端 部漏出，汽轮机均设置有蒸汽轴封系统 （外供、 均压箱），尾汽排至轴封加热器冷却。
汽轮机简介
汽轮机简介一、汽轮机是什么汽轮机又称蒸汽透平，是将蒸汽的热能转换成机械功的一种旋转式原动机具有单机功率大、热经济性高、运行安全可靠、可利用多种燃料和使用寿命长等优点广泛用于常规火力发电厂和核电站中拖动发电机来发电（定转速）还用于驱动泵、风机和船舶的螺旋桨等（可变转速）基本工作原理将水泵入锅炉加热，使之转变成高压高温的蒸汽，进入汽轮机经过一系列的静止叶片和转动叶片使蒸汽膨胀，蒸汽的压力、温度不断降低，速度不断增加，使蒸汽的热能转化为机械能，带动发电机（或其它机械）。
然后将汽轮机的排汽冷凝成水并泵回锅炉进入下次循环。
为了提供单机容量和循环效率，给水回热循环和中间再热循环在已成为大功率汽轮机装置的基本循环。
利用各级汽轮机抽出的主蒸汽加热补给水，随后在进一步膨胀之前对已经部分膨胀的蒸汽再加热。
二、汽轮机的分类1. 按工作原理冲动式：由冲动级组成，蒸汽主要在喷嘴中膨胀反动式：由反动级组成，蒸汽主要在喷嘴和动叶中膨胀程度相同2. 按热力特性凝汽式：排汽在高度真空状态下进入凝汽器凝结成水。
背压式：排汽直接用于供热，没有凝汽器。
调节抽汽式：从汽轮机某级后抽出一定压力的部分蒸汽对外供热，排汽仍进入凝汽器抽汽背压式：具有调节抽汽的背压式汽轮机中间再热式：进入汽轮机的蒸汽膨胀到某一压力后，被全部抽出送往锅炉的再热器进行再热，再返回汽轮机继续膨胀做功混压式：利用其他来源的蒸汽引入汽轮机相应的中间级，与原来的蒸汽一起工作空冷式：排汽经过空冷器凝结成水3. 按汽流方向轴流式：组成汽轮机的各级叶栅沿轴向依次排列，汽流方向的总趋势是轴向的辐流式：组成汽轮机的各级叶栅沿径向依次排列，汽流方向的总趋势是径向的4. 按用途电站汽轮机：用于拖动发电机，汽轮发电机组需按供电频率定转速运行，也称为定转速汽轮机工业汽轮机：用于拖动风机、水泵等转动机械，其运行速度经常是变动的，也称为变转速汽轮机船用汽轮机：用于船舶推进动力装置，驱动螺旋桨。
为适应倒车的需要，其转动方向是可变的凝汽式供暖汽轮机：在中低压缸连通管上加装蝶阀来调节供暖抽汽量，抽汽压力不像调节抽汽式汽轮机那样维持规定的数值，而是随流量大小基本上按直线规律变化5. 按进汽参数低压汽轮机：新蒸汽压力小于1.5MPa中压汽轮机：新蒸汽压力为2～4MPa高压汽轮机：新蒸汽压力为6～10MPa超高压汽轮机：新蒸汽压力为12～14MPa亚临界压力汽轮机：新蒸汽压力为16～22MPa超临界压力汽轮机：新蒸汽压力超过22.2MPa三、汽轮机的型号型号用来表示汽轮机的基本特性目前国产汽轮机的型号分为三组，即：x xx-xx-x变型设计序号蒸汽参数额定功率汽轮机类型代号N B C CC CB B Y类型凝汽式背压式一次调节抽汽式两次调节抽汽式抽汽背压式船用移动国产汽轮机类型的代号汽轮机型号中参数的表示方法汽轮机类型蒸汽参数表示方法示例凝汽式－主蒸汽压力/主蒸汽温度－N50-8.82/535中间再热式－主蒸汽压力/主蒸汽温度/中间再热温度－N300-16.7/537/537－主蒸汽压力/调节抽汽压力－C50-8.82/0.118一次调节抽汽式－主蒸汽压力/高压抽汽压力/低压抽汽压力－CC25-8.82/0.98/0.118两次调节抽汽式背压式－主蒸汽压力/背压－B50-8.82/0.98抽汽背压式－主蒸汽压力/抽汽压力/背压－CB25-8.82/0.98/0.118四、汽轮机的发展状况大功率高效超超临界汽轮机随着常规超临界技术的成熟,从90 年代开始,以日本、美国、欧洲为中心,世界又进入了新一轮超超临界汽轮机的发展阶段。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
◆ 目标：既提高汽轮机的功率，又保证汽轮机效率较高。 ◆ 两种解决方法 ① 采用多台单级汽轮机， 按压力高低排列，
→ 纯理论方法
没有应用实例
每台汽轮机分段利用总焓降。 ② 将许多汽轮机级，
按压力高低排列， 逐级利用总焓降。
→ 为多级汽轮机
二、多级透平工作过程
初参数（初压、初温）。 从热力循环角度看，使循环的热效率提高； → 采用多级结构，每级利用总焓降的一部分， 容易保证每个透平级均在最佳速比下工作；
→ 中间级的余速动能， 有可能被它的下一级所利用。
三、多级透平的特殊问题
1）整个透平内效率与每个透平级内效率平均值的关系问题； 2）余速利用问题（即前一级排汽速度被下一级利用的可能性 和具体条件）； 3）级间漏汽问题（隔板汽封漏汽的计算与平衡孔的开设）；
调 节 级 隔板和静叶
→ 多级汽轮机的第一级：调节级 （一般是双列复速级） 透平级 其余级：压力级 → 汽轮机前后两端安装有汽封， 内部装有隔板汽封。
主轴
目的：减小汽轮机的漏汽量。
汽封
汽封
叶轮和动叶
2) 多级反动式透平的基本结构（通流部分）
主要包含： → 静叶装在汽缸上；
动叶安装在转鼓上；
→ 小功率多级反动式汽轮机 一般没有调节级； → 设有平衡活塞， 以减小轴向推力；
推导示例：以一个四级冲动式汽轮机的膨胀过程为例：
假定：① 忽略汽轮机的进、排汽节流损失； m ② 各级的内效率都相同，用 oi 表示。
图4.4 三级汽轮机的焓-熵图
图4.5 三级汽轮机的温-熵图
hi hi hi hiV 汽轮机各级内效率： oi V hs hs hs hs
4）湿蒸汽问题（湿蒸汽引起的损失和水蚀等问题）；
5）轴向推力及其平衡问题； 5）热力设计问题（主要包括：通流部分形状、级数确定、 焓降分配、设计程序等）。
2.2 内效率与重热系数（多级汽轮机特殊问题之一）
◆ 在多级汽轮机中，前一级的流动损失和余速损失，
表现：消耗蒸汽动能而变成热能留在汽流中
→ 一方面：流动损失使前一级能量转换效率降低； → 另一方面：流动损失使下一汽轮机级进口的温度升高。 在同样压差下： 汽轮机级理想焓降略为增大， 提高了该级的作功能力。
●●
◆ 如果不考虑多级汽轮机的进、排汽节流作用： → 单级汽轮机： 级的绝热焓降 hs 级的内效率 → 多级汽轮机： 各级绝热焓降之和 hs
m 各级的平均内效率 oi
= =
汽轮机的绝热焓降 H s
T 汽轮机的内效率 oi
oi
>
<
汽轮机总绝热焓降 H s
T 汽轮机的内效率 oi
一、重热系数的性质
第二章 多级蒸汽透平
问题讨论：
1） 为什么要采用多级汽轮机？ 2） 什么是多级汽轮机？ 3） 多级汽轮机有什么特点？ 4） 多级汽轮机带来哪些特殊问题？
怎样解决？
2.1 多级蒸汽透平概要
* 透平级的轮周功率为： N u Ghs u
功率增大的三个途径：
① 透平级的等熵滞止焓降 hs*↑
结论：在最佳速比下，不能任意增大。 ② 蒸汽流量 G ↑ 结论：受材料强度的限制。 ③ 轮周效率 u↑ 结论：效果很小
汽轮机 H i hi hi hi hiV 有效焓降： 各级等熵 V h h h h h s s s s s 焓降之和：
得到：
m H i oi hs
各级压力分布曲线
各级功率分布曲线
→ 从调节级出来的汽流逐个进入后面的压力级， 在每个压力级中都继续膨胀、作功。 汽流的压力、温度和焓值逐渐降低； → 最后，从末级出来的蒸汽排出汽轮机. —→存在一个排汽节流损失；
各级压力分布曲线
各级功率分布曲线
→ 多级汽轮机的膨胀过程线如图所示。
在忽略调节阀前和前汽封漏汽的情况下： 多级汽轮机 H h i i i i 0 k 的有效焓降： 对外作功： Ni GHi G hi
m hs （第一级） 有： hi oi m hi oi hs （第三级） m hi oi hs （第二级） m V hiV oi hs （第四级）
上面四式相加，可得：
m hi hi hi hiV oi (hs hs hs hsV )
结论：单级汽轮机的功率受到限制。
一、汽轮机（透平）级的叠置
◆ 双列复速级： 所能利用的等熵焓降约为： hs 250 ~ 340 kJ/kg p0 5 压比约为： p
2
◆
汽轮机总焓降很大： → 中压机组总焓降： 1260 kJ/kg → 超高压再热机组总焓降：1680 ~2100 kJ/kg
p0 总压比： 100 ~ 5000 p2
类型：① 多级冲动式汽轮机； ② 多级反动式汽轮机。
1) 多级冲动式透平的基本结构（通流部分）
图4.1 12000 kW多级冲动凝汽式汽轮机示意图
主要包含：→ 汽轮机主轴；
→ 主轴上安装若干个叶轮，叶轮上安装动叶片；
→ 两个叶轮之间装有隔板，隔板安装在汽缸上，
隔板上装有静叶片（喷管叶片）；
→ 基本单元（透平级 = 喷管叶栅 + 动叶栅）；
Ghi Ni
汽轮机的 总等熵焓降： 总能量：
H s i0 isk
GH s
汽轮机 T H i i0 ik oi H s i0 isk 内效率：
T N GH GH 内功率： i i s oi
4）多级透平的特点
透平总功率等于每个透平级功率之和， ① 功率大： 即： N i N i ② 效率高： → 多级透平的焓降大，需要提高蒸汽的
1： 轮鼓； 2、3：动叶 4、5：导叶； 6： 汽缸 7：蒸汽汽室； 8：平衡活塞 9：蒸汽连通管
图4.2 反动式多级汽轮机示意图
3）多级冲动式汽轮机的工作过程
→ 在多级汽轮机中，蒸汽首先通过主汽阀、调节阀， 进入汽轮机调节级。—→ 存在一个进汽节流损失；
→ 汽流在调节级中膨胀作功。 压力、温度和焓值降低；