汽轮机设备及运行讲义(全部)
汽轮机设备及运行 课件 (6)
叶片汽蚀
3. 措施
在水蚀严重的部位（叶片进口边背面上部）常采用抗 水蚀能力的措施，具体做法有：镀硬铬、堆焊硬质合 金层、焊硬质合金覆面或表面强化处理、热处理等。 其硬化层长度最好不超过150mm。
叶片振动
叶片是一个弹性体，当突受外力作用后，叶片将产生 自由振动，其频率称为叶片的自振频率（或称固有频 率）。叶片的自振频率取决于叶片的尺寸、材料及叶 片固定方式等因素。当叶片受到周期性的外力（激振 力）作用时就会发生强迫振动。若叶片的自振频率等 于或倍于激振力的频率，叶片就会发生共振现象，使 叶片的振幅增大，甚至造成叶片损坏。
• 叶轮 1.作用 安装动叶片并将动叶片上的转矩传递给 主轴。 2.结构 轮缘：开有安装叶片的叶根槽； 轮面：将轮缘和轮毂或主轴连成一体， 开有平衡孔； 轮毂：减小叶轮内孔应力的加厚部分；
叶轮的结构形式
(a)(b)(c)等厚度叶轮 (d)(e)锥形叶轮 (f)双曲线叶轮 (g)等强度叶轮
• 叶轮
n
转动部分与静止部分： 静叶栅与动叶栅： 级：一列静叶栅和一列动叶栅组成的水 蒸汽从热能到机械能转换的基本单元。 喷嘴：将蒸汽热能转变为动能；从喷嘴 出来的高速汽流速度为绝对速度。 动叶：将蒸汽动能转变为机械能。汽轮 机以转速n工作时，旋转着的动叶栅具有圆 周速度u（牵连速度）；蒸汽则以相对速度 w1和w2进、出动叶通道。
叶片振动 2. 叶片调频方法 1）改善叶根的研合质量或捻铆叶根，增加叶片安装 紧力以提高刚性；
2）改善围带或拉金的连接质量； 3）改变叶片组的叶片数； 4）加装拉金； 5）在叶片顶部钻减荷孔。
转子
• 作用 将蒸汽的热能和动能转变为旋转的机 械能并传递给发电机。
• 组成 转子是由主轴、叶轮、动叶栅、联 轴器等组成。
《汽轮机》 讲义
《汽轮机》讲义一、汽轮机的定义与工作原理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。
它在现代工业中有着广泛的应用，特别是在发电领域。
其工作原理基于热力学中的朗肯循环。
高温高压的蒸汽进入汽轮机后，通过一系列的喷嘴和动叶片，蒸汽的热能被转化为动能，进而推动叶片旋转，输出机械能。
蒸汽在汽轮机中的流动过程是一个连续的能量转换过程。
从喷嘴出来的高速蒸汽冲击动叶片，使动叶片带动转子旋转。
在这个过程中，蒸汽的压力和温度逐渐降低，流速也相应发生变化，最终以低温低压的状态排出汽轮机。
二、汽轮机的分类根据不同的分类标准，汽轮机可以分为多种类型。
按工作原理，可分为冲动式汽轮机和反动式汽轮机。
冲动式汽轮机中，蒸汽主要在喷嘴中膨胀加速，在动叶片中不膨胀或膨胀很小；而反动式汽轮机中，蒸汽在喷嘴和动叶片中都膨胀做功。
按热力特性，可分为凝汽式、背压式、抽汽式和多压式汽轮机等。
凝汽式汽轮机是最常见的类型，其排汽在凝汽器中凝结成水，循环使用；背压式汽轮机的排汽压力高于大气压，可直接用于供热；抽汽式汽轮机则在运行过程中可抽出部分蒸汽用于供热或其他用途；多压式汽轮机则是在不同的压力段采用不同的热力循环，以提高效率。
按蒸汽参数，可分为低压、中压、高压、超高压、亚临界和超临界汽轮机等。
蒸汽参数越高，汽轮机的效率通常也越高。
按用途，可分为电站汽轮机、工业汽轮机和船用汽轮机等。
电站汽轮机主要用于发电；工业汽轮机用于驱动各种工业设备，如压缩机、风机等；船用汽轮机则用于船舶的动力系统。
三、汽轮机的结构汽轮机的结构复杂，主要由静止部分和转动部分组成。
静止部分包括汽缸、隔板、喷嘴、汽封等。
汽缸是汽轮机的外壳，承受蒸汽的压力和温度；隔板将汽缸分成若干个汽室，引导蒸汽的流动；喷嘴将蒸汽的热能转化为动能；汽封则用于减少蒸汽的泄漏。
转动部分包括转子、叶轮、叶片和联轴器等。
转子是汽轮机的核心部件，由主轴和安装在其上的叶轮、叶片等组成；叶轮用于安装叶片，并传递扭矩；叶片则是实现能量转换的关键部件；联轴器用于连接汽轮机的转子和其他设备的轴。
汽轮机设备及运行讲义(全部)
第一篇汽轮机的结构与性能第一章概述第一节汽轮机的基本工作原理汽轮机是一种以具有一定温度和压力的水蒸气为工质，将热能转变为机械能的回转式原动机.它在工作时先把蒸汽的热能转变成动能，然后再使蒸汽的动能转变成机械能.与其他热力原动机相比,它具有单机功率大、转速高、效率较高、运转平稳和使用寿命长等优点,在现代工业中得到广泛的应用.一、汽轮机在热力发电厂中的作用汽轮机的主要用途是作为热力发电用的原动机。
在以煤、石油和天然气为燃料的现代常规火力发电厂、核电站和地热电厂中,都采用以汽轮机为原动机的汽轮发电机组。
其发电量约占总发电量的80%左右.汽轮机的排汽或中间抽汽可以用来满足生产和生活的供热需要。
这种既供热又供电的热电联产汽轮机，在热能的综合有效利用方面具有较高的经济性.由于汽轮机能够变速运行,故可以用它直接驱动各种泵、风机、压缩机和船舶螺旋桨等。
在生产过程有余能、余热的各种工厂企业中，可以利用各种类型的工业汽轮机，使不同品位的热能得到合理有效的利用，从而提高企业的节能和经济效益。
汽轮机必须与锅炉、加热器、凝汽器、给水泵等机械设备组成热力系统，才能进行工作。
热力发电厂是能量转换的工厂。
锅炉将燃料化学能转换为蒸汽的热能，汽轮机将热能转换为机械能，发电机将机械能转换为电能.因为我国原煤总产量居世界第一位，根据国家的燃料政策，我国是以煤炭为主要燃料的国家，所以燃煤火力发电厂在目前及以后相当长的时间内仍处于我国电能生产的主导地位。
因此，作为原动机拖动发电机的汽轮机，显然在我国电力工业中占有十分重要的地位.二、汽轮机发展概况和我国汽轮机的发展特点1．汽轮机的发展概况汽轮机的发展大致经历了以下几个时期：1883年瑞典工程师拉瓦尔首先发明、制造了世界上第一台单级冲动式汽轮机。
1884年英国柏生氏发明了多级反动式汽轮机。
1900年法国拉托教授发明了多级冲动式汽轮机；几乎与拉托同时，美国工程师寇蒂斯发明了双列速度级汽轮机。
1912年瑞典的密克斯托莱姆兄弟发明了辐流式汽轮机。
汽轮机设备及运行培训课件
汽轮机设备及运行培训课件1. 引言本课程将为学员介绍汽轮机设备及其运行原理。
汽轮机是一种常见的能量转换设备，广泛应用于工业领域。
通过学习本课程，学员将了解汽轮机的工作原理、组成部分和运行方式，掌握汽轮机的基本知识和运行要点。
2. 汽轮机概述2.1 汽轮机定义汽轮机是一种通过蒸汽或其他工质的热力能量转换成机械能的装置。
它是以连续流出和定向喷入的高速气流驱动转子而实现动力传递的机械。
2.2 汽轮机分类汽轮机可根据工质、布置形式、燃料种类等多个方面进行分类。
常见的分类包括： - 根据工质：蒸汽轮机、气体轮机等； - 根据布置形式：分级式汽轮机、双背压汽轮机等； - 根据燃料种类：燃气轮机、燃煤轮机、核动力轮机等。
2.3 汽轮机工作原理汽轮机的工作原理基于热力学循环原理，主要包括： 1. 压缩：工质通过压缩进入汽轮机； 2. 加热：通过加热工质增加其内能； 3. 膨胀：高温高压工质通过喷嘴喷射到转子上，通过喷射产生的动能转化为机械能； 4. 排出：工质排出汽轮机，完成一个循环。
3. 汽轮机组成部分汽轮机主要由以下几个组成部分构成： - 燃烧系统：负责燃料燃烧，提供高温高压的工质； - 压缩机：将进入的工质压缩，提高其压力； - 燃气发电机：将压缩后的气体与燃料混合并燃烧，产生高温高压的气体； - 转子：将高温高压气体的动能转化为机械能，并传递给发电机或其他工作设备； - 冷却系统：用于冷却汽轮机，维持其正常运行温度。
4. 汽轮机运行要点4.1 汽轮机启动与停机汽轮机启动前需要进行预热，通常包括轴承预热、管道预热等。
停机时，应按照规定的程序进行冷却和停机操作，以确保汽轮机安全停机。
4.2 汽轮机运行监测汽轮机运行监测是确保汽轮机正常运行的重要手段。
可以通过监测转子转速、温度、振动等参数，及时发现潜在问题并采取相应措施。
4.3 汽轮机维护保养汽轮机的维护保养是保障其正常运行的关键。
维护保养包括日常巡视、润滑、紧固、清洁等工作，以及定期的大修、小修等。
汽轮机讲义
第一篇基础篇问题1：汽轮机系统知识的学习主线是什么？运行、检修与维护安全经济油冷、水冷、联锁、热力学、流体力学、传热学、保护、安规、检修规程金属材料能量转换基础（热力学I\II\III定律）焓、熵、卡诺循环、朗肯循环介质：水、汽、油饱和水、饱和蒸汽、饱和压力、欠饱和、过饱和、过热度、过冷度设备：汽轮机、回热抽汽管道、除氧器、给水泵、凝汽器端差、辐射传热、对流传热、传导传热金属疲劳、腐蚀、冲刷热应力、大轴弯曲、震荡、超速结垢、堵塞、漏气（汽）、蒸汽湿度、爆管、拒动蒸汽干度烧瓦、高加泄露、飞车真空度下降、油中带水、电负荷热负荷异常、电机故障运行中的异常对应设备的状况分析检修如何为运行服务问题2：热力学的三大定律是什么？（汽轮机、锅炉最基础理论）关键词：焓、熵（1）汽轮机的系统作用汽轮机的工作基本原理是将锅炉燃烧受热后的高温、高压的具有较大内能和势能的蒸汽所具备的能量转化为动能。
汽轮机的附属设备就是为了这一能量的安全、高效的转换，而配备的专属设备。
（2）焓汽体所具备的内能和势能总和。
滞止焓如果汽体具备一定的动能，假定其动能可全部逆向转换为内能，此时的焓值就是滞止焓。
即速度为0的焓。
焓的基本单位为 kJ/kg 注意国际标准k代表千的意思时要小写。
h=U+PV.其中U为内能，与温度相关，温度是分子的剧烈运动的一个度量，不要认为因为有了温度，所以分子运动会剧烈，分子运动是个随机过程。
P为气(汽)体的压力，V为体积。
P与V代表分子的势能，势能是分子之间相斥引起的，和磁势能比较类似，是无形的。
（3）熵无序到有序的度量。
（人类社会，很多人的工作不是直接推动社会进步，而是维持秩序，这些也称为人类社会的熵）熵的基本单位：焦耳/开尔文.焓代表了热力学第一定律---能量守恒定律。
（自然法则）h+C2/2+q+w=守恒解释一下：同一般的书籍有些不一样，h代表焓，C代表动能，q代表工质的吸热放热，w为机械能转换，包括做功或者受力。
发电厂原理第四章 汽轮机设备及运行PPT课件
（2）等效可用率: 等效可 运用 行率 累 统 备 计 计用 小 期 小 等 时 间时 效 数 小 1 数 小 时 0 % 0 时 数数 （3）强迫停机率:指在统计期间，机组的强迫停运小时数与统计期间
小时数的百分比。
四、汽轮机本体介绍
音频资料介绍汽轮机本体知识
喷嘴 叶片 及叶片安装 高中压缸 低压缸
动叶片
汽轮机热力系统介绍
一、凝结水系统及设备
300WM机组主凝结水系统
凝汽器外观图
二、回热加热器设备
（一）回热加热器类型 1、按传热方式（或换热方式不同） A) 混合式加热器：加热蒸汽和被加热的水直接混合的加热器。 特点： （1）无端差，传热效果好，水的温度可以达到加热蒸汽压力下 的饱和温度（即端差为0）； （2）结构简单，造价低廉； （3）缺点：组成的系统复杂，每台加热器后均需设置给水泵， 使厂用电消耗大，故混合式加热器主要做除氧器使用。
汽缸外形
汽缸外形
高压缸转子
中低压缸转子
国产20万汽轮机外观
揭去上汽缸的国产30万汽轮机汽缸和转子 图
汽缸法兰螺栓，用于连接上下汽缸
汽缸起吊
高压缸转子
中低压缸转子
低压缸转子，前两级有围带，后三级有拉筋
转子起吊
低压转子
吊起来的低压转子
动叶
动叶
带拉筋和围带的动叶片
末级动叶片，对着外面的是进汽侧
位于给水泵和锅炉省煤器之间的加热器，因其水侧承受的是比锅炉 过热蒸汽压力还要高的给水泵出口的压力，故称为高压加热器。
加热器介绍资料
写在最后
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
汽轮机设备及运行-第一章
1 2 1 2 h0 c0 h1 c1 W 2 2
cdc vdp
§1.0 ③ 状态方程或过程方程
概
述
蒸汽在某一截面上的各种状态参数之间的关系由状态方程式 来确定，对于理想气体： pV RT 式中：p —气体的绝对压力，Pa； v —气体的比容，m3/kg； T —热力学温度，K； R —通用气体常数， R =461.5J/kg·K 等比熵过程方程： pv const
c wu
进入动叶的蒸汽相对速度应为绝对速度与圆周速度的向量差， 即： ，这三个速度组成的三角形叫动叶进口速度三角形。 w1 c1 u
同理，由动叶出口的绝对速度 c2 、相对速度w2 和圆周速度 u c2 w2 u 组成的三角形为动叶出口速度三角形。
1 ：喷管出口汽流角
1g：喷管出口几何角；
蒸汽在斜切部分的实际膨胀与偏转
§1.1 蒸汽在喷管中的流动 （二）汽流偏转角的计算 根据连续流动方程计算。 lntn cc sin 1g An cc G c 喷管喉部截面有： c c ct ct A1c1t l1tn c1t sin(1g ) 喷管出口截面有：G1 1 1t 1t 因为 Gc G1 ，当
喷管宽度小时损失小，在满足要求的条件下，尽量选择窄 喷管。一般 0.95 ~ 0.98 ，计算时取 0.97 。
§1.1
蒸汽在喷管中的流动
(二）喷管的流量计算
通过喷管的质量流量决定于流道的出口面积、出口流速和对 于出口点的蒸汽比容。 对出口面积为 An的喷管，其流过的理想质量流量为： An c1t Gnt
k
式中：k —为定熵指数； 过热蒸汽：k=1.3； 饱和蒸汽：k=1.135； 湿蒸汽： k=1.035+0.1x（x为过程初态干度）
汽轮机设备及运行 课件 (1)
道德规范是由一定的社会物质条件和社会关系所决定的， 同时又是一定社会或一定阶级的人们自觉行为的产物。道 德规范随着社会的发展而不断发展的，具有历史性和继承 性。在阶级社会和有阶级存在的社会，道德规范的形成、 发展及其在实践中的贯彻，同现实社会的阶级关系和阶级 斗争有密切的关系。不同社会的不同阶级有不同的道德规 范。马克思主义认为，人们的行为，凡是有利于社会进步 和社会发展的，就是合乎道德的，反之就是不道德的。肯 定道德规范的历史性和阶级性，并不否认道德本身的继承 性。任何先进阶级的道德规范总是要继承和发展先前社会 中的有积极和进步作用的道德规范。社会主义和共产主义 道德规范，是从无产阶级的阶级斗争的利益和全人类的利 益中引申出来的，是最先进的道德规范。
职业道德：
职业道德的出现，与社会分工的发展相联系。原始社会的大 分工，是原始职业分工的雏形，包含了职业道德的萌芽。随 着奴隶社会职业分工的日益发展，使人们在职业活动中发生 各种各样的联系，为了调整不同职业内部、不同行业之间， 以及每个从业人员之间的关系，便产生了职业道德。由于职 业活动是人类最基本的实践活动，因而职业道德比婚姻家庭 道德、社会公德更能反映一定社会、一定阶级的道德要求和 道德面貌。在古希腊柏拉图的《理想国》和我国战国时的《 周礼》、《考工记》中就已提出了职业道德的规范。马克思 和恩格斯在《费尔巴哈》一文中指出：以一定的方式进行生 产活动的一定的个人，发生一定的社会关系和政治关系，一 定的生活活动方式，就形成一定的职业活动。职业的不同， 也就形成不同的道德意识和道德行为。
《汽轮机设备及运行》课件
（ 1） 1 汽轮机运行值班员职业概况
1 职业概况
• 本职业的基本情况、职业环境条件、对从业人员的基本要求，以 及开展本职业培训和职业技能鉴定工作的要求。具体是： • 1.职业名称：依照《中华人民共和国职业分类大典》所确定 的职业名称。 • 2.职业定义：依照《中华人民共和国职业分类大典》的规定。 新职业的职业名称和职业定义经专家论证后，由劳动和社会保障 部确定。 • 3.职业等级：国家职业资格等级由低到高，一般分为五级 （初级）、四级（中级）、三级（高级）、二级（技师）、一级 （高级技师）共五个等级。 • 4.职业环境条件：从事某一职业所处的客观环境。 • 5.职业能力特征：从业人员掌握必备的职业知识和技能所需 要的基本能力和潜力。 • 6.基本文化程度：指从事本职业应具备的最低文化程度，一 般表示为初中毕业、高中毕业（或同等学历）等。
汽轮机运行2讲解
滑参数启动的法兰和螺栓的温度差一般不会成为影 响机组升速和带负荷的主要因素。
转子的热应力
冷态启动时转子外表面受压应力， 内孔表面受拉应力。 热态启动一次，转子承受一次热交 变应力 一般通过监视和控制调节级汽缸内 壁的温度变化率来控制转子的热应
力。
转子的热应力 过渡工况下的热应力： 汽轮机在启动、停机或负荷变化时，转子 金属内部将产生较大的温度梯度并由此产 生热应力，这种过渡工况下的热应力是影 响机组寿命损耗的重要因素。
热应力
每经过一次启停，热应力交替变化一次，导 致零部件低周波疲劳损伤。 若启停频繁，就形成低频交变应力。 若热应力超过许用应力时，产生永久变形， 随着运行时间增长，部件表面会产生裂纹， 使出现疲劳损伤，以致转子断裂。
汽缸的热应力
汽缸出现裂纹，大多由于热拉应力引起。 调节级和中压缸进汽处温度变化最大， 热应力最高 启停过程中要严格控制调节汽室蒸汽温 度的变化率。 且汽轮机的快速冷却比快速加热更危险。
汽轮机的受热特点
冷态启动 金属t≤ts时，凝结换热，凝结放热换热系数 大，温升快 金属t＞ ts时，对流换热，换热系数取决于 蒸汽流速和比容。 启动过程中可以通过控制蒸汽的压力、温度、 流量、速度等控制对金属的对流放热量，从 而控制温升率。
汽缸壁的传热过程
蒸汽通过对流换热将热量传递给内壁； 内壁再通过热传导将热量传递给外壁。
动静间摩碰 机组振动 转子永久弯曲
运行要求
启动前和停机后，必须正确使用盘车：冲转前应盘 车足够长时间；停机后，应在转子金属温度降至规 定值方可停盘车。 启动前盘车过程中，必须测量转子的弯曲度。启动 盘车时，转子偏心不应超过0.25mm；机组冲转时， 转子偏心应小于0.05mm。
汽轮机运行知识讲义
汽轮机运行一般知识讲一：汽轮机的启动1.1汽轮机合理启停方式意义汽轮机的启动过程就是将转子由静止状态加速至额定转速并带负荷正常的过程。
汽轮机冷态启动时，转子和汽缸温度等于室温（约250C左右），而正常运行时，转子、汽缸的温度很高，在满负荷时，调节级处的金属温度在3500C左右，就是说，在整个启动过程中，调节级处的金属温度要升高3250C左右。
汽机冲动后，汽缸被加热时，汽缸内壁温度高于外壁，内壁的膨胀由于受到外壁的制约，因而内壁受到压缩，产生压缩热应力；而外壁则由于受内壁膨胀的拉伸，产生热拉应力。
同样，当转子被加热时，转子外表面和中心间存在温差，温度高的外表面产生压应力，中心则产生拉应力。
因此，汽轮机的启动，从传热学观点来说，是一个不稳定的导热过程，汽轮机的停止则与此过程相反，是汽轮机各部件不稳定的冷却过程。
汽轮机的启动过程实质上就是对汽轮机各部件的加热过程，主要包括升速、暖机、定速和接带负荷等几个阶段。
所谓合理启动，就是寻求合理的加热方式，在启动过程中使机组各部件的热应力、热变形、转子与汽缸的胀差以及转动部分的振动均维持在允许范围内，尽快地把机组的金属温度均匀地升高到工作温度。
汽轮机的启动过程，实际也是一个消耗能源的过程，需要煤、水、电，每启动一次，需要消耗人民币数千元。
所以，启动时，在保证设备安全的情况下，应尽快地使汽轮机组带上负荷，以减少启动时的消耗，有着一定的经济效益。
热变形、热应力概念：汽轮机各部件在温度变化时将产生胀缩，并因胀缩而引起热变形。
当这种热变形受到约束时，将会在金属部件内产生热应力。
转子与汽缸的胀差概念：汽轮机转子和汽缸，其轴向长度比横向尺寸大，故轴向热膨胀是主要的。
转子和汽缸不仅金属材料和膨胀系数不同，而且汽轮机的转子质量比汽缸小（大约1：4），转子与蒸汽接触的表面积却是汽缸与蒸汽接触表面积的五倍左右。
因此，启动过程中，转子的温升比汽缸大，从而两者轴向膨胀数值产生差异。
转子与汽缸沿轴向膨胀之差值，称为转子与汽缸的相对膨胀差，简称胀差。
汽轮机设备及运行培训课件
汽轮机设备及运行培训课件1. 概述本文档旨在为汽轮机设备及运行培训课程提供详细的课件。
课件内容包括汽轮机的工作原理、构成部件、运行过程、维护与故障处理等方面的知识。
通过学习本课件，学员将能够全面了解汽轮机的工作原理和运行要点，提升对汽轮机设备及运行的认识和掌握。
2. 汽轮机的工作原理2.1 蒸汽动力循环蒸汽动力循环是汽轮机工作的基础，了解蒸汽动力循环的原理对于理解汽轮机的工作原理至关重要。
本节将介绍蒸汽动力循环的基本组成和工作原理。
2.2 理想汽轮机循环理想汽轮机循环是对汽轮机工作过程的理想化描述，它可以帮助我们理解汽轮机的工作原理。
本节将介绍理想汽轮机循环的基本假设和数学模型。
2.3 实际汽轮机循环实际汽轮机循环考虑了实际工况下的影响因素，与理想汽轮机循环存在一定的差异。
本节将介绍实际汽轮机循环的特点和影响因素。
3. 汽轮机的构成部件3.1 汽轮机的主要构成部件汽轮机由多个主要构成部件组成，每个部件的功能和作用不同。
本节将依次介绍汽轮机的主要构成部件，包括汽轮机轴、汽轮机叶片、汽轮机转子、汽轮机定子等。
3.2 汽轮机辅助设备汽轮机辅助设备对于汽轮机的运行和维护起着关键的作用。
本节将介绍汽轮机的主要辅助设备，包括汽轮机控制系统、汽轮机润滑系统、汽轮机冷却系统等。
4. 汽轮机的运行过程4.1 汽轮机启动过程汽轮机的启动过程需要严格控制各个参数，以确保正常启动。
本节将介绍汽轮机的启动过程，包括汽轮机预热、汽轮机启动和汽轮机达到额定转速等步骤。
4.2 汽轮机的负荷调节汽轮机的负荷调节是为了满足不同负荷要求，保持汽轮机运行稳定和高效。
本节将介绍汽轮机的负荷调节原理和方法。
4.3 汽轮机的停机过程汽轮机的停机过程需要经过一系列步骤，以保证汽轮机的安全和可靠停机。
本节将介绍汽轮机的停机过程，包括负荷减小、冷却和停机等步骤。
5. 汽轮机的维护与故障处理5.1 汽轮机的常规维护汽轮机的常规维护是保证汽轮机长期运行稳定和可靠的重要环节。
XX电厂汽轮机操作运行培训讲义
作者：liar第一章汽轮机基本原理及结构第一节工程热力学常识工程热力学是热力学中的一个分支，它主要是研究热和功之间相互转换的规律，其主要目的是建立热机理论。
热能与其它能量之间的转换，总是通过物质的状态变化来实现的，如燃气轮机中的燃气。
蒸汽轮机中的水蒸气等，工程热力学把这种物质称为工质，最常用的工质是一些可压缩的流体。
1.状态参数基本概念工质的状态变化，我们可以通过几个状态参数加以描述。
（1）压力气体与其它物质一样都是由分子组成。
容器中的大量气体分子总是充满了整个容器，且一直处于不停的运动之中。
气体的压力即气体分子运动时撞击容器表面而在单位面积上所呈现的平均作用力，用P 表示。
在工程热力学中测量气体压力的单位是公斤力/㎡或公斤力/厘米²，或常用“工程气压”作单位。
即：1工程气压=1公斤力/厘米²=10000公斤力/米²。
通常物理学中所用的物理大气压是指由于空气的重力所产生的压力，它是以纬度45°出的海平面上的常年平均气压定作“标准大气压”，即物理大气压，它与工程气压的换算关系为：1物理大气压=1.033工程气压。
在工程测量中也常用水柱或汞柱来表示压力：1工程气压=10米水柱=736毫米汞柱1物理大气压=10.33米水柱=760毫米汞柱在工程上常用弹簧管式压力计或U型管式压力计测量工质的压力。
这些表计本身常处于大气压的作用下，从它们的工作原理可以看出，表计上所显示的数值是工质的压力与当地大气压的差值而不是工质的真实压力。
我们把工质的真实压力称为“绝对压力”，把表计所指示的压力称为“表压力”。
它们的关系是：当工质的绝对压力高于当地大气压时：工质绝对压力=当地大气压+表压力当工质绝对压力低于当地大气压时，即出现真空时：工质绝对压力=当地大气压力-表压力。
此时测量真空的仪器就叫真空计，而此时的“表压力”就称为真空度。
（2）温度温度表示了物体的冷热程度。
从分子运动学角度讲，温度是物体分子运动平均动能的度量，物体的温度越高表示其分子运动的速度越大，则动能也越大、即物体所具有的能量也越大。
汽轮机讲课PPT演示课件
四、真空泵结构、原理。
如右图为水环泵的 工作原理示意图，水环 泵是由叶轮、泵体、吸 排气盘、水在泵体内壁 形成的水环、吸气口、 排气口等组成的。
叶轮被偏心的安装在 泵体中，当叶轮按顺时 针方向旋转时，进入水 环泵泵体的水被叶轮抛 向四周，由于离心力的 作用，水形成了一个与泵腔形状相似的等厚度的封闭的水 环。水环的上部内表面恰好与叶轮轮毂相切，水环的下部
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5、汽轮机进汽
(1)汽轮机高压缸进汽
a.蒸汽品质符合要求。
b.蒸汽参数符合要求。
(2)汽轮机中压并汽条件
a.高压调门开度大于15%。
b.中压蒸汽压力＞1.5MPa、过热度大于50℃。
(3)低压并汽：
a.低压蒸汽压力＞1.5 kg/cm2.
b.温度大于＞200℃。
c.低压旁路减压阀开度大于20%时。
(5)监视机组转子静止的膨胀、差胀、振动、轴承温度
(6)注意高压缸排汽管必须充分疏水，防止管道水冲击。
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汽轮机的停机——只有一种定参数方式 (1)燃机减负荷至排烟温度565℃，汽机高压调门开始以 20%/min速率关闭。当排烟温度小于524℃时，高压调门速 关。 (2)当高压调门开度小于15%时中压过热蒸汽至再热器入口 调门即时全关。 (3)当机组解列转速小于75%，低压调门关闭。 (4)投入盘车后，关闭高中压汽缸的抽真空阀，可以减小 高中压缸的上下温差，给机组启动带来方便。
汽轮机设备及运行
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讲课要求：
一、汽轮机基本结构。 二、汽轮机起停要注意的事项。 三、汽轮机起停监控（重点）。 四、真空泵结构、原理。
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Hale Waihona Puke 一、汽轮机基本结构 1、汽轮机的组成 2、机组的死点 3、汽轮机的热工监控点 4、主汽门的结构
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汽轮机设备及运行讲义(全部)-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN第一篇汽轮机的结构与性能第一章概述第一节汽轮机的基本工作原理汽轮机是一种以具有一定温度和压力的水蒸气为工质，将热能转变为机械能的回转式原动机。
它在工作时先把蒸汽的热能转变成动能，然后再使蒸汽的动能转变成机械能。
与其他热力原动机相比，它具有单机功率大、转速高、效率较高、运转平稳和使用寿命长等优点，在现代工业中得到广泛的应用。
一、汽轮机在热力发电厂中的作用汽轮机的主要用途是作为热力发电用的原动机。
在以煤、石油和天然气为燃料的现代常规火力发电厂、核电站和地热电厂中，都采用以汽轮机为原动机的汽轮发电机组。
其发电量约占总发电量的80％左右。
汽轮机的排汽或中间抽汽可以用来满足生产和生活的供热需要。
这种既供热又供电的热电联产汽轮机，在热能的综合有效利用方面具有较高的经济性。
由于汽轮机能够变速运行，故可以用它直接驱动各种泵、风机、压缩机和船舶螺旋桨等。
在生产过程有余能、余热的各种工厂企业中，可以利用各种类型的工业汽轮机，使不同品位的热能得到合理有效的利用，从而提高企业的节能和经济效益。
汽轮机必须与锅炉、加热器、凝汽器、给水泵等机械设备组成热力系统，才能进行工作。
热力发电厂是能量转换的工厂。
锅炉将燃料化学能转换为蒸汽的热能，汽轮机将热能转换为机械能，发电机将机械能转换为电能。
因为我国原煤总产量居世界第一位，根据国家的燃料政策，我国是以煤炭为主要燃料的国家，所以燃煤火力发电厂在目前及以后相当长的时间内仍处于我国电能生产的主导地位。
因此，作为原动机拖动发电机的汽轮机，显然在我国电力工业中占有十分重要的地位。
二、汽轮机发展概况和我国汽轮机的发展特点1．汽轮机的发展概况汽轮机的发展大致经历了以下几个时期：1883年瑞典工程师拉瓦尔首先发明、制造了世界上第一台单级冲动式汽轮机。
1884年英国柏生氏发明了多级反动式汽轮机。
1900年法国拉托教授发明了多级冲动式汽轮机；几乎与拉托同时，美国工程师寇蒂斯发明了双列速度级汽轮机。
1912年瑞典的密克斯托莱姆兄弟发明了辐流式汽轮机。
至今，汽轮机的发展已逾百年。
目前世界上已投运的化石燃料电站汽轮机，其最大单机功率有1300MW（,538℃／538℃）的双轴机组和1200MW的单轴机组。
核电站汽轮机的单机功率将保留在1300MW水平上。
2．我国汽轮机的发展特点新中国建立时，我国没有汽轮机制造业。
建国后相继建成了上海、哈尔滨和东方三大汽轮机厂，它们主要生产大功率的电站汽轮机，并于1955年由上海汽轮机厂制造了国产第一台中压6000kw冲动式汽轮机。
此后，我国汽轮机制造工业得到迅速发展，已经陆续生产中压12MW、25MW，高压50MW、100MW，超高压中间再热125MW、200MW，以及亚临界参数300MW、600MW的汽轮机。
此外还建立了北京重型电机厂，武汉和青岛汽轮机厂，以及生产工业汽轮机和燃气轮机为主的杭州汽轮机厂和南京汽轮发电机厂。
从而使我国的汽轮机制造业形成了独具特色的一套完整的生产体系。
随着科学技术的进步，汽轮机的制造技术日益完善。
现在，站在新的世纪之初展望未来，我国汽轮机发展将有如下特点：（l）大力发展再热式大功率机组。
大功率汽轮机的主要优点是：降低单位功率的金属消耗量及成本；提高机组经济性、安全可靠性、负荷适应性和自动化水平；节约电厂占地面积，降低电厂建设投资，加速电厂建设速度；减少运行人员，从而降低机组运行、管理费用。
（2）提高蒸汽初参数。
提高蒸汽初参数，可以提高火力发电机组的循环热效率。
但参数的提高又受到金属材料热力机械性能的限制。
目前广泛采用的珠光体热强钢一般适用于580℃以下，进一步提高温度就必须采用奥氏体钢，这种钢不但价格昂贵，而且许多工艺性能都不如珠光体钢。
因此，目前300MW容量等级机组采用亚临界参数（16 2～16 7MPa，535～540℃）较为合适。
600MW容量等级机组常采用亚临界和超临界（23．5～24．５MPa，560～570℃）两种参数，超临界参数机组的热经济性可以提高约2％。
可见，蒸汽初参数的提高已趋于稳定。
（3）发展大功率供热机组。
为提高火电厂的经济性以及节能和保护环境，应因地制宜地发展热电联产，研制各种类型的供热机组。
（4）采用先进的结构设计，提高机组的负荷适应性。
这主要是采用双层汽缸和圆筒型汽缸；加大动静部分间的轴向间隙；汽缸采用窄法兰及柔性较好的双头螺栓等。
（5）采用无中心孔转子及焊接转子。
（6）研制汽轮机末级长叶片。
采用较长的末级叶片，可以减少汽轮机排汽缸的数目或在相同排汽缸个数时增大机组的容量。
（7）采用适合于我国的电液控制系统。
（8）发展核电站用的汽轮机。
发展核电，是我国解决能源不足问题的主要途径。
目前，我国的秦山核电站和大亚湾核电站均已正常运行，单机容量分别为300MW和900MW。
三、汽轮机本体（一）汽轮机的工作原理蒸汽对汽轮机转子作功一般有两种方式，即依据冲动作用原理或反动作用原理。
1．冲动作用原理当运动物体碰到另一个静止的或速度较低的物体时，就会受到阻碍而改变其速度，同时给阻碍它运动的物体一个作用力，这个作用力称为冲动力。
如图１—１（a）所示，蒸汽在喷嘴4中产生膨胀，压力降低、速度增加，蒸汽的热能转换为蒸汽的动能。
高速汽流冲击叶片3由于汽流方向的改变，蒸汽对叶片产生一个冲动力，该冲动力对叶片作功，使叶轮2旋转，从而将蒸汽的动能转换成轴旋转的机械能。
这种利用冲动力作功的原理，称为冲动作用原理。
图１－1（b）为蒸汽对叶片的冲动作用原理图。
假设汽流在圆弧形流道内的流动为理想流动，汽流微团从喷嘴出口以速度C１进入动叶片，作匀速圆周运动，最后以速度C２，（Ｃ２与C１的速率相等，方向相反）流出流道。
因为汽流微团受流道约束而运动，所以每一微团都直接或间接地受到流道内弧表面的弹力作用，这个弹力就是汽流微团作圆周运动的向心力。
与此同时，根据牛顿第三定律，叶片内弧表面受到汽流微团的压力作用，此压力在效果上属离心力。
图１－1（b）中ＦＡ、FＢ分别表示汽流微团作用在Ａ、Ｂ各点的压力。
这些压力又都可以分解为沿圆周方向的周向力ＦＩu和沿转轴方向的轴向力FＩＺ。
将作用于叶片上的全部周向力相加，其合力为Ｆu＝ＦＡu＋ＦＢＵ＋…＋ＦＦＵ>０而轴向力由图上左右对称点可见，两两大小相等、方向相反，故其轴向合力为零。
周向力ＦＵ即为冲动力。
如果叶片旋转的速度为U，则在单位时间内汽流周向力所作的功为P＝ＦＵ×U。
这就是冲动作用原理。
冲动作用原理的特点是，蒸汽的冲动力对动叶所作的功等于热能转换为汽轮机转子机械能的数量。
蒸汽在动叶道中不膨胀。
图１—１单级冲动式汽轮机（a）结构简图；（b）冲动作用原理1一轴，2一叶轮；3一叶片；4一喷嘴在实际汽轮机中，从喷嘴流出的汽流方向与动叶栅的运动方向成一夹角，因而动叶形状不能做成半圆形，但工作原理却与上述完全相同。
2．反动作用原理火箭在宇宙空间中运动，是利用燃料燃烧产生的高温高压气体以很大的速度从尾部向后喷出的，火箭就向前飞去（见图１－2）。
根据动量守恒定律，火箭受到的推力ＦＲ与火箭向后喷出气流相对于火箭的速度成正比，推力ＦＲ方向与汽流速度方向相反，这种运动称为反冲运动。
由反冲运动产生的作用力称为反动力；利用反动力作功的原理，称为反动作用原理。
在反动式汽轮机中，进入喷嘴的蒸汽产生膨胀，压力由Ｐ０降至Ｐ１；，出口汽流达到较高速度C１。
汽流流进动叶后，一方面由于速度方向改变而产生一个冲动力Ｆ１，另一方面蒸汽同时在动叶道内继续膨胀，压力由P１降到Ｐ２，汽流加速产生一个反动力ＦＲ，见图１－3。
动叶则在蒸汽的这两种力的合力作用下向左运动。
图1-2反动作用原理的特点为，蒸汽的冲动力和反动力同时对动叶片作功，其所作的功等于热能转换为汽轮机转子的机械能的数量。
显然，反动式汽轮机是同时利用冲动和反动作用原理工作的。
3．蒸汽在级内的能量转换过程在汽轮机中，一列静叶栅（喷嘴）和其后的动叶栅，（动叶片），组成将蒸汽热能转换成机械能的基本工作单元，称为汽轮机的级。
只有一个级的汽轮机，称为单级汽轮机：有若干个级的汽轮机，称为多级汽轮机。
图1-4为单级冲动式汽轮机示意图。
它由汽缸、喷觜、前叶片、图1-3蒸汽对反动式汽轮机叶片的作用力叶轮和轴等部件组成。
蒸汽流过喷嘴时，压力由P。
降至P1，流速则从C0增至C1。
将热能转换为动能；在动叶片中，蒸汽按冲动原理给动叶片以冲动力，使叶轮旋转而输出机械功，将大部分蒸汽动能转换为叶轮的机械能。
图1-4 单缓冲动式汽轮机示意图1一轴，2一叶轮；3一动叶片; 4一喷嘴；5一汽缸；6一排汽口图1-5为级中蒸汽在h-s图上的热力过程线。
0点是级前的蒸汽状态点，即喷嘴进口处的蒸汽压力为P。
，温度为t。
，流速为C。
滞止状态点为0*。
0*点就是假想汽流被等熵地滞止到P1、P。
分别为喷嘴和动叶出口压力。
若不考虑损失时，Δh1为喷嘴的理想比焓降*；Δh1*为喷嘴的滞止理想比焓降；Δh2为动叶片的理想比焓降（Δh2/≈Δh2）；Δht为级的理想比焓降；Δht*为级的滞止理想比焓降。
实质上，蒸汽在级内的流动过程中有能量损失，所以实际热力过程线为012曲线。
为判定蒸汽在动叶片中膨胀的程度，通常采用反动度ρ来衡量，它等于蒸汽在动叶片中的理想比焓降与级的滞止理想比焓降之比，即ρ=Δh2/Δht* (1-1)式（1-1）说明，Δh2越大，则ρ越大，蒸汽对动叶片的反动力也越大。
因而，根据反动度的大小，汽轮机的级具有不同的形式。
(1)纯冲动级。
反动度ρ=0的级称为纯冲动级，如图1－6所示。
级内能量转换的特点是，级的滞止理想比焓降Δht*全部在喷嘴中转换为蒸汽的动能，蒸汽在动叶片中无膨胀，只改变速度方向，仅有冲动力对动叶片作功。
因此，P1=P2，Δh2=0，Δh1*=Δht*.它的结构特点为，动叶叶型近似于对称弯曲，流道不收缩。
纯冲动级的比焓降较大（即工作能力大），效率比较低。
图1－5 级的热力过程（2）反动级。
反动级是指蒸汽在喷嘴和动叶中的理想比焓降相等的级。
在反动级中，ρ=，P1＞P2，Δh1 =Δh2=Δh如图1-7所示。
级内能量转换的特点是，级的理想比焓降Δht有一半在喷嘴中转换为蒸汽的动能，对动叶片施以冲动力，另一半在动叶片中继续膨胀加速，产生反动力，二者一起对动叶片作功。
它的结构特点为，动叶片与喷嘴的叶型完全相同，流道均为收缩型。
反动级的比焓降比较小，效率比冲动级高。
图1－6纯冲动级中蒸汽图1－7反动级中图1－8带反动度的压力和速度变化示意图蒸汽压力和速度冲动级中蒸汽压力和速度变化l一静叶；2一动叶；变化示意图示意图 l一静叶；2一动叶；3一隔板 4一叶轮； 3一隔板 4一叶轮；5一轴（3）带反动度的冲动级。