汽轮机发电机本体结构及功能
汽轮机本体结构介绍
一、汽缸、进汽部分、滑销系统
滑销系统
a、下猫爪支撑 b、下猫爪中分面支撑 c、上猫爪支撑
一、汽缸、进汽部分、滑销系统
滑销系统
1－上缸猫爪 2－下缸猫爪 3－安装垫片 4－工作垫片 5－水冷垫铁 6－定位销 7－定位健 8－紧固螺栓 9－压块
在装汽封环的相应转子上有一系列的台阶形汽封 槽，汽封环上加工有汽封齿，汽封齿有高齿和低 齿，二者相间排列，分别对者转子上的凹槽和凸 肩。汽封环一般有多块组成，置于汽封槽内，并 用弹簧片压住。
低压部分汽封环上的汽封齿做成平齿转子相配表 面亦为平圆柱面，其结构比高、低齿汽封简单。 汽封齿尖端很薄，即使动、静间发生磨擦，其产 生的热量也不大，且汽封环是有弹簧片压住，磨 碰时能作径向退让。汽封齿间隙在总装时修正。
六、轴承箱与轴承
前轴承座位于机组高压缸的调阀端，为一钢板焊 接的长方箱形结构。它支承高压转子，并在转子 接长轴上装置主油泵轮及危急遮断器。前轴承座 还装有差胀、转速、振动、偏心监视及键相器的 传感器，此外，还装有危急遮断控制器及试验装 置。
前轴承座有内部油管路系统，向安装于前轴承座 内、外的部件供油。
进气部分
一、汽缸、进汽部分、滑销系统
滑销系统 支撑基础必须稳固，其固有频率应避开汽轮发电
机的工作转速； 汽缸与轴承座应有良好的刚性，以免变形； 保证各汽缸在机组启动、运行、停机的过程中温
度变化时能自由膨胀和收缩，静子与转子中心线 保持一致，避免动、静部分之间的间隙消失以致 发生动静摩擦。
叶根部分：T型，叉型和枞树型。 叶顶部分：安装围带（也称复环）和拉金（拉
筋），安装围带是为了减小叶片工作弯应力，调 整叶片自振频率，减少叶顶漏汽。
汽轮机本体结构(低压缸及发电机)
第一章600WM汽轮机低压缸及发电机结构简介一、汽轮机热力系统得工作原理1、汽水流程:再热后得蒸汽从机组两侧得两个中压再热主汽调节联合阀及四根中压导汽管从中部进入分流得中压缸,经过正反各9 级反动式压力级后,从中压缸上部四角得4 个排汽口排出,合并成两根连通管,分别进入Ⅰ号、Ⅱ号2个低压缸。
低压缸为双分流结构,蒸汽从中部流入,经过正反向各7 级反动式压力级后,从2个排汽口向下排入凝汽器。
排入凝汽器得乏汽在凝汽器内凝结成凝结水,由凝结水泵升压后经化学精处理装置、汽封冷却器、四台低压加热器,最后进入除氧器,除氧水由给水泵升压后经三台高压加热器进入锅炉省煤器,构成热力循环。
二、汽轮机本体缸体得常规设计低压汽缸为三层缸结构,能够节省优质钢材,缩短启动时间。
汽机各转子均为无中心孔转子,采用刚性联接,,提高了转子得寿命及启动速度。
#1 低压转子得前轴承采用两瓦块可倾瓦轴承,这种轴承不仅有良好得自位性能,而且能承受较大得载荷,运行稳定。
低压转子得另外三个轴承为圆筒轴承,能承受更大得负荷。
三、岱海电厂得设备配置及选型汽轮机有两个双流得低压缸;通流级数为28级。
低压汽缸为三层缸结构,能够节省优质钢材,缩短启动时间。
汽机各转子均为无中心孔转子,采用刚性联接,提高了转子得寿命及启动速度。
低压缸设有四个径向支持轴承。
#1 低压缸得前轴承采用两瓦块可倾瓦轴承,这种轴承不仅有良好得自位性能,而且能承受较大得载荷,运行稳定。
低压转子得另外三个轴承为圆筒轴承,能承受更大得负荷。
汽轮机低压缸有4级抽汽,分别用于向4 台低压加热器提供加热汽源。
N600-16、7/538/538汽轮机采用一次中间再热,其优点就是提高机组得热效率,在同样得初参数条件下,再热机组一般比非再热机组得热效率提高4%左右,而且由于末级蒸汽温度较非再热机组大大降低,因此,对防止汽轮机组低压末级叶片水蚀特别有利。
但就是中间再热式机组得热力系统比较复杂。
汽轮机额定基本参数型号 N600-16、7/538/538铭牌出力 603、7MW结构形式亚临界、一次中间再热、单轴、四缸、四排汽、反动式、冷凝式主汽压力 16、7MPa主汽温度 538℃再热汽压力 3、194MPa再热汽温度 538℃背压 11、8kPa(a)冷却水温 18℃给水温度 278、2℃转速 3000r/min旋转方向从汽轮机端向发电机端瞧为顺时针汽轮机抽汽级数 8级通流级数 58级高压部分级数 I+11级,叶片全部由围带固定中压部分级数 2×9级,叶片全部由围带固定低压部分级数 2×2×7级,其中前5级叶片由围带固定;次末级叶片为自由叶片;末级叶片由两道拉筋分组固定,为防水蚀叶片。
汽轮机本体结构简介
辅汽 轴加风机
汽缸内
轴封腔室
空气
高负荷时
• 随着负荷的增加，高、中压缸排汽压力增 加，当排汽压力超过“X”腔室压力时，排 汽进入“X”腔室，“X”腔室蒸汽一部分 进入“Y”腔室,一部分排到汽封系统母管作 为低压缸轴封供汽汽源，形成自密封。大 约在30%负荷下系统达到自密封。如轴封 系统有多余的蒸汽，会通过溢流阀流往凝 汽器。。
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。
汽轮机轴承
汽轮机#1—#4轴承、 #7轴承为可倾瓦
顶轴油囊
#1—#4轴承可 倾瓦顶轴油孔
可倾瓦块
顶轴油孔
发电机轴承： #5、#6轴承
低压缸排汽温度升高的危害？
• 低压缸排汽温度升高时，转子与静子部件之间由 于热变形或过度差胀有产生碰擦的可能性。这样 的碰擦在一定转速以上会发生严重危害，并导致 强迫或长期停机。甚至在盘车转速时，尽管转速 已经下降，热变形和过度差胀所造成的摩擦，会 使得金属脱落并削弱转动部件，如铆钉、围带等， 最终将发生损坏。
二、汽轮机轴承
汽轮机的轴承有径向轴承和推力轴承两类。 径向支持轴承用来承担转子的重量和旋转的不平衡力，并确 定转子的径向位置，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、隔板等静止部分的径向间隙正确。汽轮 机#1—#4轴承、励磁小轴#7轴承为可倾瓦，发电机#5、#6轴承
为普通瓦。
低压缸内缸
低压缸内缸
低压转子
枞树型叶根
高压缸进汽门
• 主蒸汽从锅炉经2根主蒸汽管分别到达汽轮 机两侧的主汽阀和调节汽阀，并由6根导汽 管进入设置在高压内缸的喷嘴室。6根导汽 管对称地接到高中压外缸上下半各3个进汽 管接口。
汽轮机的工作原理和基本结构
一、汽轮机设备结构与工作原理1．汽轮机工作的基本原理是怎样的？汽轮机发电机组是如何发出电来的？具有一定压力、温度的蒸汽，进入汽轮机，流过喷嘴并在喷嘴内膨胀获得很高的速度。
高速流动的蒸汽流经汽轮机转子上的动叶片做功，当动叶片为反动式时，蒸汽在动叶中发生膨胀产生的反动力亦使动叶片做功，动叶带动汽轮机转子，按一定的速度均匀转动。
这就是汽轮机最基本的工作原理。
从能量转换的角度讲，蒸汽的热能在喷嘴内转换为汽流动能，动叶片又将动能转换为机械能，反动式叶片，蒸汽在动叶膨胀部分，直接由热能转换成机械能。
汽轮机的转子与发电机转子是用联轴器连接起来的，汽轮机转子以一定速度转动时，发电机转子也跟着转动，由于电磁感应的作用，发电机静子线圈中产生电流，通过变电配电设备向用户供电。
2．汽轮机如何分类？汽轮机按热力过程可分为：⑴凝汽式汽轮机（代号为N）。
⑵一次调整抽汽式汽轮机（代号为C）。
⑶二次调整抽汽式汽轮机（代号为C、C）。
⑷背压式汽轮机（代号为B）。
按工作原理可分为：⑴冲动式汽轮机。
⑵反动式汽轮机。
⑶冲动反动联合式汽轮机。
按新蒸汽压力可分为：⑴低压汽轮机新汽压力为1.18～1.47MPa。
⑵中压汽轮机新汽压力为1.96～3.92MPa。
⑶高压汽轮机新汽压力为5.88～9.81MPa。
⑷超高压汽轮机新汽压力为11.77～13.75MPa。
⑸亚临界压力汽轮机新汽压力为15.69～17.65MPa。
⑹超临界压力汽轮机新汽压力为22.16MPa。
按蒸汽流动方向可分为：⑴轴流式汽轮机。
⑵辐流式汽轮机。
3．汽轮机的型号如何表示？汽轮机型号表示汽轮机基本特性，我国目前采用汉语拼音和数字来表示汽轮机型号，其型号由三段组成：× ××-×××／×××／×××-×（第一段)(第二段)(第三段）第一段表示型式及额定功率（MW），第二段表示蒸汽参数，第三段表示设计变型序号。
汽轮机发电机本体结构及功能
汽轮机发电机本体结构及功能一、发电机结构及功能氢冷发电机在本体上主要由定子和转子两大部分组成,在附属系统上主要有励磁系统、冷却系统、密封油系统和氢气系统。
二、发电机定子定子由机座、铁芯、定子绕组、端盖等部分组成。
1、机座及端盖定子机座为中段机座和两端端罩组成的三段式组合结构，中间段与铁芯长度相近。
沿轴向布置的环形板既是铁芯的支撑件，也是风区隔板，隔板间有圆形风管。
两端端罩罩住定子线圈端部，4个卧式冷却器置于两端罩顶部的冷却器罩内。
三段式机座之间用螺栓把合，各接合面处除用橡胶圆条密封外，还用气密罩封焊，端罩两侧下部设有排水法兰，接液位信号器，冷却器漏水可及时报警。
整个机座按防爆要求设计，具有足够的强度和良好的气密性，经受1.0兆帕30分钟的水压试验和4×105帕气密试验。
2、机座的作用：主要是支持和固定铁芯绕组。
如果用端盖轴承，它还要承受转子的重量和电磁力以及分配冷却气流力矩。
（特别是在发电机出口短路后要承受10倍以上的短路力矩的作用），除此以外，还要防止漏氢和承受住氢气的爆炸力。
3、定子弹性支撑：为了减少发电机运行时定子铁芯所产生的双倍频的振动对发电机基础的影响，铁芯与机座之间采用轴向组合式弹性定位筋作为隔振结构。
两个主要振动源：一是铁芯振动，其振动频率为二倍频100HZ。
这因为在二极发电机中，由于发电机转子磁场的影响，机座和定子铁芯将受到100HZ的交变电磁力的作用，并使定子铁芯变成一个不断变化的椭圆，使机座发生倍频振动。
二是转子振动，这通常只发生在轴承与端盖合成一体的发电机上，它起因于转子的各种不平衡，其频率为50HZ，即转子的机械旋转频率。
所以说机座都是为高强度优质钢板焊接而成。
4、端盖：端盖是发电机密封的一个组成部分，它分为内端盖和外端盖，为了安装，检修，拆装方便，一般端盖由上下两半构成。
外端盖采用钢板焊接而成，内端盖由铝合金或玻璃钢板压铸而成。
外端盖的作用：密封、支承（转子）、防爆的作用。
汽轮机本体部分的组成、作用和特点
汽轮机本体由转动部分和静止部分两个方面组成；转子包括主轴、叶轮、动叶片和联轴器等；静止部分包括进汽部分、汽缸、隔板和静叶栅、汽封及轴承等。
汽轮机设备除了本体、保护调节及供油设备外，还有许多重要的辅助设备。
主要有凝汽器、回热加热设备、除氧器等。
汽轮机是将蒸汽的能量转换成为机械功的旋转式动力机械。
又称“蒸汽透平”。
主要用作发电用的原动机，也可直接驱动各种泵、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。
汽轮机是能将蒸汽热能转化为机械功的外燃回转式机械，来自锅炉的蒸汽进入汽轮机后，依次经过一系列环形配置的喷嘴和动叶，将蒸汽的热能转化为汽轮机转子旋转的机械能。
蒸汽在汽轮机中，以不同方式进行能量转换，便构成了不同工作原理的汽轮机。
一、汽缸汽缸是汽轮机的外壳，其作用是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部完成能量的转换过程，汽缸内安装着喷嘴室、隔板、隔板套等零部件；汽缸外连接着进汽、排汽、抽汽等管道。
汽缸的高、中压段一般采用合金钢或碳钢铸造结构，低压段可根据容量和结构要求，采用铸造结构或由简单铸件、型钢及钢板焊接的焊接结构。
高压缸有单层缸和双层缸两种形式。
单层缸多用于中低参数的汽轮机。
双层缸适用于参数相对较高的汽轮机。
分为高压内缸和高压外缸。
高压内缸由水平中分面分开，形成上、下缸，内缸支承在外缸的水平中分面上。
高压外缸由前后共四个猫爪支撑在前轴承箱上。
猫爪由下缸一起铸出，位于下缸的上部，这样使支承点保持在水平中心线上。
中压缸由中压内缸和中压外缸组成。
中压内缸在水平中分面上分开，形成上下汽缸，内缸支承在外缸的水平中分面上，采用在外缸上加工出来的一外凸台和在内缸上的一个环形槽相互配合，保持内缸在轴向的位置。
中压外缸由水平中分面分开，形成上下汽缸。
中压外缸也以前后两对猫爪分别支撑在中轴承箱和1号低压缸的前轴承箱上。
低压缸为反向分流式，每个低压缸一个外缸和两个内缸组成，全部由板件焊接而成。
汽机本体部件结构介绍
高压转子（11级）
调节级（带 高压转子图
高压缸内缸下半部分
汽轮机低压缸部分说明
低压缸共有2×7级反动级，蒸汽通流部分中 间进汽，反向流动做功后的乏汽经两端的排 汽口进入凝汽器。
调速级叶片为双层铆接围带结构。动叶片除 低压缸末三级为扭曲叶片外，其余均为等截 面叶片，调速级叶片和末三级叶片为调频叶 片。高中低压缸隔板静叶均为扭转叶片。末 级为905mm的自由叶片。
汽轮机本体部件组成
静止部分：包括汽缸、隔板套、隔板、喷嘴、 汽封、轴承、滑销系统及紧固零件等。
转动部分：包括主轴、叶轮、叶片、围带、 拉金、联轴器和紧固件等。
汽轮机高压缸部分说明
高、中压缸合缸，通流部分反向布置，低压缸对称分流布置。 该布置方式既可减小轴向推力，又可缩短转子长度，提高机 组的稳定性。
汽轮机轴承
低压转子图
末级长叶片（905mm）
拉金
汽轮机中压缸部分说明
蒸汽经高压缸做功后，从外缸下部的排汽口 排出进入锅炉再热器，再热后的蒸汽返回汽 轮机经左右两个中压主汽门，分别进入左右 两只中压调速汽门。中压调速汽门出口通过 滑动接头与中压缸下缸的进汽室相连。中压 缸共有9级反动级，蒸汽在中压缸膨胀做功后 经连通管进入低压缸。
高压缸为冲动、反动混合式，共有十二级叶片，其中第一级 (单列调节级)为冲动式，其余十一级为反动式。
该汽轮机为反动式汽轮机，轴向推力较大。为减少轴向推力， 采用鼓式转子，且高中压缸通流部分反向布置，形成锥体状， 低压缸为对称分流布置。这样可使轴向推力得到初步平衡。 剩余的轴向推力由设在高中压缸中部的高、中压平衡活塞和 设在高压排汽区的低压平衡活塞平衡。其中高、中压平衡活 塞平衡高压叶片通道上的轴向推力，低压平衡活塞平衡中压 缸通道上的轴向推力。
汽轮机的本体结构及工作原理
汽轮机的结构及工作原理
叶 片 喷 嘴 转 轴
轮 毂
按工作原理分
冲动式汽轮机：蒸汽通过喷嘴时，喷嘴内蒸汽压力下 降，流速增加，蒸汽以较高的速度吹在动叶片上，叶片在 圆周方向分力作用下推动轮毂作圆周运动 反动式汽轮机：蒸汽通过喷嘴时，蒸汽只改变汽流方 向方向，当蒸汽进入叶片后，开始膨胀，流速增加，此时 蒸汽对叶片产生反作用力，从而推动转子转动。
叶轮，平衡孔
轴向推力的平衡
多级冲动式汽轮机的轴向推力有几种平衡方法？
1、采用推力轴承 2、叶轮上开平衡孔 1）开设平衡孔以均衡叶轮前后压差。 2）采用平衡活塞，即适当加大高压端前轴封第一段轴封套 直径，以在其端面上产生与轴向推力相反的推力，平衡轴向 推力。 3）采用相反的蒸汽流动布置，抵消轴向推力（多缸机组）
多级汽轮机的优缺点
优点： 1. 单机功率大； 2. 效率高 一. 循环热效率高：初参数高，终参数低； 二. 相对内效率提高：最佳速比，余速利用，喷嘴流 道效率高； 3. 单位功率投资减小： 造价、材料、占地、人力 缺点： 1. 附加损失加大：如隔板漏气； 2. 机组长度质量加大； 3. 工作温度高，材料要求高； 4. 级数多，结构复杂，成本提高
本汽轮机型号C15-3.43/1.27（435℃）型，型式为单缸、冲动、单抽汽凝汽 式汽轮机，具有三级抽汽、两级双列调节级，由青岛捷能汽轮机股份有限公司制 造。 汽轮机级数共十一级。由两级双列调节级和九级压力级组成，调整抽汽点在 第一压力级后抽出，由中压调门控制压力与流量。 机组有三级抽汽，第一级抽汽为工业抽汽，有二只抽汽口，在第一级压力级 后；第二级抽汽进入除氧加热蒸汽母管，有一只抽汽口，在第二级压力级后；第 三级抽汽进入低压加热器，有一只抽汽口，在第六级压力级后，第十一级后为排 汽口通凝汽器。 本机组有高压调门、低压调门各一组（其中高压调门6只，低压调门5只）， 分别借助于机械杠杆与高低压油动机相连。 本汽轮机转子采用套装式转子。叶轮及汽封套筒“红套”于主轴上，用刚性 联轴器与发电机转子联接。前端的支承点为推力轴承前轴承，运行中形成转子的 相对死点，前后径向轴承都为椭圆轴承，推力轴承采用可倾瓦式推力瓦块，推力 轴承和前轴承组成径向推力联合轴承。具有垂直中分面和水平中分面。喷嘴室与 前汽缸铸为一体。新蒸汽由前汽缸左右两侧的导汽管进入汽缸，下半汽缸第一压 力级后设有工业抽汽口，后汽缸排汽口与凝汽器相连接。 在汽轮机前轴承的前端装有测速装置，在座内有主油泵、危急遮断装置、轴 向位移发送器、推力轴承前轴承及调节系统的一些有关部套。
汽轮机 - 结构
正在套中的叶轮
（三）叶片
动叶片：在汽轮机工作过
程中随汽轮机转子一起转
动的叶片称工作叶片，作 用是把蒸汽的动能转变成 机械能，使转子旋转。
静叶片安装在隔板或汽缸 上；动叶片安装在叶轮或 转鼓上。
安装在高压转子上的叶片
动叶片的结构型式
叶根：将动叶片固定在叶轮或转鼓上的连接部分，它的 结构应保证在任何运行条件下都能牢固地固定。
4)
斜销 位置：低压缸撑脚和基座之间 结构：撑脚和基座开槽，配销 作用： 引导低压缸横向、纵向膨胀的叠加。
5)
二） 滑销系统的作用
转子和汽缸（轴承座和台板）同心的保证
汽缸均匀、对称膨胀。横向中分面上各点膨
胀运动中仍然保持为中分面。
三）胀差
1)
胀差的定义：启动、停机过程中因为转子、 汽缸的质面比和加热条件不同导致的轴向热 膨胀的差值。 2) 胀差的危害：动、静部分轴向间隙减小。 3) 胀差的计算： △l相对=△l转子-△l汽缸
（一）转子
汽轮机的转动部分统称为转子，它是汽轮机的重要部 件之一，起着工质能量转换及扭矩传递的作用，它汇 集了各级动叶栅上得到的机械能并传给发电机（或其 他机械）
转子的工作条件相当复杂，它处在高温工质中，以高 速旋转承受着离心力所引起的巨大应力、蒸汽作用在 其上的轴向推力以及由于温度分布不均匀引起的热应 力，还要承受巨大的扭转力矩和轴系振动所产生的动 应力。
纵树型 叶根承 载能力 高
叉型叶根
叉型叶根强度高、适 应性好。检修时可以 单独拆换个别叶片， 所以被大功率汽轮机 末几级广泛采用。但 装配时比较费工；由 于整锻转子和焊接转 子的工作空间小，给 钻铆钉孔带来了困难， 所以这两种转子一般 不用叉型叶根。
300MW汽轮机本体结构及运行
300MW汽轮机本体结构及运行汽轮机是一种利用燃料的热能转换成机械能的动力装置。
在电站中，汽轮机通常作为发电机的驱动力源，将蒸汽能量转换成电能。
本文将重点介绍300MW汽轮机的本体结构及其运行原理。
一、汽轮机本体结构：1.轴系结构：汽轮机的轴系结构主要包括转子、轴承和密封装置。
转子是汽轮机的核心部件，转子上安装了多级叶片，通过叶片转动来转换蒸汽的能量。
轴承用于支撑转子的旋转运动，减少机械摩擦，并承受转子产生的离心力。
密封装置用于减少蒸汽泄漏，确保汽轮机的高效运行。
2.燃烧室：燃烧室是蒸汽发生器，其作用是将燃料燃烧产生的高温高压气体送入汽轮机的叶片中，驱动叶片旋转。
燃烧室的设计影响着汽轮机的能量转换效率和稳定性。
3.叶片组件：汽轮机的叶片组件包括高、中、低压叶片组，每组叶片都具有不同的结构和转速。
高压叶片组用于转子的高速部分，中、低压叶片组用于降低压力和提高效率。
4.冷却系统：汽轮机的叶片和转子在高温高压条件下工作，容易受到热应力的影响。
因此，汽轮机设有冷却系统，用于降低叶片和转子的温度，延长其使用寿命。
5.控制系统：汽轮机的控制系统包括液压系统、温度控制系统、转速控制系统等，用于监测和调节汽轮机的运行状态，确保其安全运行。
二、汽轮机的运行原理：汽轮机的工作原理是通过蒸汽的能量转换成机械能，达到驱动发电机发电的目的。
其工作过程主要包括蒸汽进气、叶片旋转、功率输出等阶段：1.蒸汽进气阶段：汽轮机从锅炉中得到高压高温的蒸汽，蒸汽在进入汽轮机后被导入高压叶片组，叶片组将蒸汽的能量转换成叶片旋转的动能。
2.叶片旋转阶段：蒸汽的动能通过叶片的旋转传递给转子，转子带动发电机转动，将机械能转换成电能。
3.功率输出阶段：汽轮机驱动发电机旋转，发电机通过旋转产生电流，输出电能。
总结：汽轮机是一种将燃料燃烧产生的热能转换成机械能的动力装置，其本体结构主要包括轴系结构、燃烧室、叶片组件、冷却系统和控制系统。
汽轮机通过蒸汽的能量转换实现驱动发电机发电的目的，具有高效、稳定的特点，是电站中不可或缺的设备。
汽轮发电机结构及原理
第四节汽轮发电机汽轮发电机是同步发电机的一种,它是由汽轮机作原动机拖动转子旋转，利用电磁感应原理把机械能转换成电能的设备。
汽轮发电机包括发电机本体、励磁系统及其冷却系统等。
一、汽轮发电机的工作原理按照电磁感应定律，导线切割磁力线感应出电动势，这是发电机的基本工作原理。
汽轮发电机转子与汽轮机转子高速旋转时,发电机转子随着转动。
发电机转子绕组内通入直流电流后，便建立一个磁场，这个磁场称主磁极,它随着汽轮发电机转子旋转。
其磁通自转子的一个极出来，经过空气隙、定子铁芯、空气隙、进入转子另一个极构成回路.根据电磁感应定律，发电机磁极旋转一周，主磁极的磁力线北装在定子铁芯内的U、V、W三相绕组（导线)依次切割，在定子绕组内感应的电动势正好变化一次，亦即感应电动势每秒钟变化的次数,恰好等于磁极每秒钟的旋转次数.汽轮发电机转子具有一对磁极(即1个N极、一个S极），转子旋转一周，定子绕组中的感应电动势正好交变一次(假如发电机转子为P对磁极时，转子旋转一周，定子绕组中感应电动势交变P次）。
当汽轮机以每分钟3000转旋转时,发电机转子每秒钟要旋转50周，磁极也要变化50次，那么在发电机定子绕组内感应电动势也变化50次，这样发电机转子以每秒钟50周的恒速旋转，在定子三相绕组内感应出相位不同的三相交变电动势，即频率为50Hz的三相交变电动势。
这时若将发电机定子三相绕组引出线的末端（即中性点）连在一起。
绕组的首端引出线与用电设备连接，就会有电流流过，这个过程即为汽轮机转子输入的机械能转换为电能的过程.二、汽轮发电机的结构火力发电厂的汽轮机发电机皆采用二极、转速为3000r/min的卧式结构.发电机与汽轮机、励磁机等配套组成同轴运转的汽轮发电机组.发电机最基本的组成部件是定子和转子。
为监视发电机定子绕组、铁芯、轴承及冷却器等各重要部位的运行温度，在这些部位埋置了多只测温元件,通过导线连接到温度巡检装置，在运行中进行监控，并通过微机进行显示和打印。
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
300MW汽轮机本体结构及运行
第一篇汽轮机本体结构及运行第一章汽轮机本体结构第一节本体结构概述我公司300MW机组汽轮机是上海汽轮机有限公司生产的引进型、亚临界、一次中间再热、单轴、双缸双排汽、高、中压合缸、抽汽凝汽式汽轮机。
该汽轮机本体由转动和静止两大部分构成。
转动部分包括动叶栅、叶轮、主轴、联轴器及紧固件，静止部分包括汽缸、喷嘴室、隔板套（静叶持环）、汽封、轴承、轴承座、滑销系统机座及有关紧固件。
本机通流部分由高、中、低三部分组成，高压汽缸内有一个部分进汽调节的冲动级和11个反动式压力级，中压汽缸内有9个反动式压力级，低压部分分为两分流式，每一分流由7个反动式压力级组成，全机共35级。
高压蒸汽经主汽阀、调节汽阀，然后由高压上缸三个和下缸三个进汽套管连接到高压缸的喷嘴室，蒸汽在高压缸内做完功，通过高压外下缸的一个排汽口流到锅炉再热器，从再热器通过两个再热主汽阀、调节汽阀从中压缸下部进入中压缸的进汽室，蒸汽流经中压叶片，通过连通管到低压缸，再由低压叶片通道的中央，分别流向两端的排汽口。
本机高、中、低压缸均设有抽汽口，共有8级，抽汽口的分布见下表。
对本机的各动、静部件，将在本章中分别介绍。
抽汽号级后抽汽抽汽口数抽汽口尺寸（mm）1（高压缸）71φ219×1972（高压缸）111φ219×2073（中压缸）161φ327×3064（中压缸）201φ511×4895（低压缸）221φ510×4906（低压缸）241φ510×4907（低压缸）252φ510×4908（低压缸）264φ510×490第二节技术规范及主要性能一、技术规范型号：C300-16.67/0.8/538/538型式：亚临界，一次中间再热，单轴，双缸双排汽，高、中压合缸，抽汽凝汽式额定功率：300MW额定转速：3000r/min额定蒸汽流量：907t/h主蒸汽额定压力：16.67Mpa主蒸汽额定温度：538℃再热蒸汽额定压力： 3.137Mpa再热蒸汽额定温度：538℃额定排汽压力：0.00539Mpa额定给水温度：273℃额定冷却水温度：20℃回热级数：3级高压加热+1级除氧加热+4级低压加热给水泵驱动方式：小汽轮机驱动低压末级叶片长：905mm净热耗率：7892kj/kw.h（额定工况下）临界转速：高中压转子一阶：1732r/min；二阶：＞4000r/min低压转子一阶：1583r/min；二阶：＞4000r/min 振动值：工作转速下轴颈振动值≤0.075mm；过临界时轴颈振动最大允许值0.2mm。
汽轮机本体结构介绍
汽轮机本体结构介绍
汽轮机是一种热力机械，利用燃烧产生的热能转化为机械能。
它主要由以下几个组成部分构成：
1.燃烧室：燃烧室是燃烧燃料的区域。
在燃烧室中，燃料与空气混合并点燃，产生高温高压的燃烧气体。
2.高压涡轮：高压涡轮是汽轮机的一个关键部件，它接收高温高压的燃烧气体，并利用气体的动能驱动转子旋转。
高压涡轮通常由多个级别组成，每个级别包含一个转子和一个定子。
3.中压涡轮：中压涡轮位于高压涡轮之后，接收由高压涡轮排出的燃烧气体，并再次利用其动能驱动转子旋转。
4.低压涡轮：低压涡轮位于中压涡轮之后，接收由中压涡轮排出的燃烧气体，并再次利用其动能驱动转子旋转。
5.转子和定子：涡轮机的转子是由多个叶片组成的旋转部件，叶片的形状和排列方式对气体的能量转换效率起重要作用。
定子是位于转子周围的静止部件，通过与转子之间的气体流动交互，实现能量的转换。
6.减速器和发电机：汽轮机通常与发电机连接，通过减速器将高速旋转的涡轮机转子的转速降低，从而驱动发电机产生电力。
7.冷却系统：由于涡轮机内部温度较高，需要冷却系统来控制温度，以保护涡轮机的结构和材料。
汽轮机的本体结构根据不同类型和应用场景而有所差异，例如有工业用汽轮机、航空发动机和电力站汽轮机等。
每种类型的汽轮机在结构上可能会有一些特殊的设计和配置，但其基本原理和组成部分基本相似。
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汽轮机发电机机组工作原理
汽轮机发电机机组工作原理
汽轮机发电机机组是一种常见的发电设备，利用燃气或蒸
汽驱动汽轮机旋转，经过发电机转化为电能。
下面是该机组的工作原理的详细描述。
汽轮机发电机机组由汽轮机和发电机两部分组成。
汽轮机
部分是核心设备，其工作原理基于热力学循环原理。
首先，压缩机将空气压缩，并将其送入燃烧室。
在燃烧室内，在燃料的燃烧下，产生高温高压的燃气。
然后，燃气通过喷嘴喷入汽轮机的叶片中，使叶片旋转。
汽轮机的转动将热能转化为机械能，驱动发电机工作。
发电机部分负责将汽轮机的机械能转化为电能。
发电机基
于电磁感应原理工作。
当汽轮机转动时，它驱动发电机的转子旋转。
转子上的导线在磁场中运动时，会产生感应电动势。
通过转子上的导线和定子上的导线之间的电磁感应，发电机将机械能转化为电能。
这样产生的电能可以通过变压器升压后传输到电网中，供电给用户。
汽轮机发电机机组的工作原理可总结为热能转化为机械能，再由机械能转化为电能。
该机组具有高效、稳定可靠等特点，因此在发电领域得到广泛应用。
汽轮机发电机机组对于工业生产和日常生活的电力供应具有重要意义，是现代社会发展和运转不可或缺的能源设备之一。
发电机有那些基本结构组成及作用？
发电机按结构特点划分，可分为凸极和隐极式或立式和卧式。
大型汽轮发电机的基本结构一般为卧式布置的隐极式结构。
它主要由定子机座、定子铁芯、定子绕组、转子磁轭、主磁极、转子绕组、定子端盖、转子的集电环和大轴等主要部件组成。
1.机座和端盖。
发电机机座作用主要是支撑和固定铁芯、绕组等部件。
整个铁芯通过它安装并固定在基础上，而且还设置了作为冷却通风系统的风道和风室。
机座的机壳和铁芯背部间的空间是通风系统的一部分。
机座采用整体防振结构，包括内机座和外机座，内、外机座间装有弹性隔振装置。
另外，机壳的密封性要求高，一般采用较厚的钢板。
2.端盖。
发电机端盖是用来保护定子端部绕组的，也是发电机密封的一个组成部分。
为了安装检修方便，端盖由水平方向分成两部分，并在上面设有停机检查人孔。
同样，防爆和密封仍是对端盖的基本要求。
3.定子铁芯。
发电机定子铁芯是构成发电机励磁回路和固定定子绕组的重要部件。
它的质量与损耗在发电机的总质量和总损耗中所占的比例很大、一般大型发电机定子铁芯为为发电机总重量的30%，铁损为发电机总损耗的15％左右。
为了减少定子铁芯磁滞及涡流损耗。
定子常采用导磁率高。
损耗小的硅钢片叠压而成。
4.定子绕组。
发电机定子绕组是由许多线棒连接而成的。
每根线棒用铜线编织胶化成型后，包以绝缘带热压成型。
每根线棒分直线部分和端部渐开线部分。
而端部则起连接作用，将各线棒按一定规律连接起来，构成发电机定子绕组。
5.转子。
发电机转子是发电机的主要部件之一，它主要由转子铁芯、转子绕组、护环、中心环、集电环及风扇等部件组成。
转子铁芯一般采用具有良好导磁性能及具备足够机械强度的合金钢整体锻制而成。
转子绕组一般采用铜或机械性能经过改善的铜银合金导体材料绕制而成。
6.集电环俗称滑环，分为正、负两个环。
为了缩短轴承支撑点间的距离，减少集电环直径及圆周速度，集电环都装在发电机的轴承外侧。
励磁电流由静止电刷通过旋转的集电环流入转子绕组。
护环的作用是将转子端部绕组压紧在转轴上，护环对转子绕组起者固定、保护，防止变形、位移、甩出作用。
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汽轮机发电机本体结构及功能一、发电机结构及功能氢冷发电机在本体上主要由定子和转子两大部分组成,在附属系统上主要有励磁系统、冷却系统、密封油系统和氢气系统。
二、发电机定子定子由机座、铁芯、定子绕组、端盖等部分组成。
1、机座及端盖定子机座为中段机座和两端端罩组成的三段式组合结构，中间段与铁芯长度相近。
沿轴向布置的环形板既是铁芯的支撑件，也是风区隔板，隔板间有圆形风管。
两端端罩罩住定子线圈端部，4个卧式冷却器置于两端罩顶部的冷却器罩内。
三段式机座之间用螺栓把合，各接合面处除用橡胶圆条密封外，还用气密罩封焊，端罩两侧下部设有排水法兰，接液位信号器，冷却器漏水可及时报警。
整个机座按防爆要求设计，具有足够的强度和良好的气密性，经受1.0兆帕30分钟的水压试验和4×105帕气密试验。
2、机座的作用：主要是支持和固定铁芯绕组。
如果用端盖轴承，它还要承受转子的重量和电磁力以及分配冷却气流力矩。
（特别是在发电机出口短路后要承受10倍以上的短路力矩的作用），除此以外，还要防止漏氢和承受住氢气的爆炸力。
3、定子弹性支撑：为了减少发电机运行时定子铁芯所产生的双倍频的振动对发电机基础的影响，铁芯与机座之间采用轴向组合式弹性定位筋作为隔振结构。
两个主要振动源：一是铁芯振动，其振动频率为二倍频100HZ。
这因为在二极发电机中，由于发电机转子磁场的影响，机座和定子铁芯将受到100HZ的交变电磁力的作用，并使定子铁芯变成一个不断变化的椭圆，使机座发生倍频振动。
二是转子振动，这通常只发生在轴承与端盖合成一体的发电机上，它起因于转子的各种不平衡，其频率为50HZ，即转子的机械旋转频率。
所以说机座都是为高强度优质钢板焊接而成。
4、端盖：端盖是发电机密封的一个组成部分，它分为内端盖和外端盖，为了安装，检修，拆装方便，一般端盖由上下两半构成。
外端盖采用钢板焊接而成，内端盖由铝合金或玻璃钢板压铸而成。
外端盖的作用：密封、支承（转子）、防爆的作用。
内端盖的作用主要是隔开冷热气体的作用，但内端盖与机座固定之间必须绝缘，防止引起涡流发热。
5、铁芯定子铁芯是构成发电机磁路和固定定子绕组的重要部件，为了减少铁芯的损耗（磁滞和涡流），一般大容量发电机定子铁芯采用高导磁，损耗小，厚度为0.35—0.5mm的优质冷扎硅钢片叠装而成。
我厂采用0.5mm硅钢片。
每层硅钢片由数张扇形片组成一个圆形，每张扇形片都涂了耐高温的F级绝缘漆。
定子铁芯的叠装结构与其通风散热方有关。
大容量电机铁芯的通风冷却有三种方式：铁芯轴向分段径向通风、铁芯内轴向通风、半轴向通风。
我厂采用第一种。
轴向分段径向通风式，铁芯沿轴向分段：中段每段厚度为30—50mm；端部铁芯易发热，每段厚度比中段小。
整个铁芯通过外圆的许多定位筋及两端的齿压板和压圈固定压紧，将铁芯与机座连成一个整体。
在铁芯内还有还穿有轴向拉紧螺杆，再用螺丝紧固压板上。
为了防止定子铁芯端部由于漏磁引起的发热，在大型电机中采用磁屏蔽和电屏蔽（高压变压器内部也有磁、电屏蔽，磁屏蔽）。
磁屏蔽是由硅钢片叠成的。
作用是把漏磁均匀转移和削弱，磁屏蔽自身也产生损耗和热量，但不是特大，由冷却系统进行冷却，完全可满足定子正常运行。
电屏蔽用铜或铝等导电性能好的材料制成。
作用是通过自身的涡流感应来削弱漏磁通或改变一部分漏磁通的路径。
（高压变压器的电屏蔽与发电机不一样，一个屏蔽电场，一个屏蔽磁场）6、定子绕组结构一般大型发电机都采用三相双层短距分布绕组（目的是为了改善电流波形，即消除绕组的高次谐波电动势，以获得近似的正弦波电动势）。
我厂定子绕组采用叠式绕组，每个线圈都是由两根条形线棒各自做成半匝后，构成所谓匝式结构，每根线棒由二排空心和实心线混合编织的导线组成，绕组的冷却是以通入空心和实心线混合编织的导线组成，绕组的冷却是以通入空心铜线中的水来实现的。
线圈股线在槽内采用540°换位，以减小附加损耗，定子绕组对地绝缘采用环氧F级云母粉热弹性绝缘，主绝缘外设有防晕层，端部渐开线部分用不同阻值的绝缘带来改善端部电位的分布，以防止运行时产生电晕放电。
绕组端部采用兰式结构，端部线棒为渐开线形，以保证间隙均匀并减小端损耗。
即在端部线鼻处用对接焊成一个整单匝式线圈（定子槽数60，绕组的并联支路2路，每极10槽，节距24）7、定子绕组绝缘定子绕组绝缘包括：股间绝缘、排间绝缘、换位部位的加强绝缘和线棒主绝缘。
（主绝缘是指对地主绝缘）。
绝缘采用的材料是玻璃布，环氧树脂和云母带。
一般最高允许温度为130℃，其优点耐潮、电气、机械及热性能好，但耐磨和抗电腐蚀能力较差，耐热等级一般为B级或F级。
8、定子绕组在槽内的固定发电机运行时，定子线棒的槽内部分受到各种交变电磁力的作用，上下层线棒之间的相互作用是产生径向力的主要作用。
短路时与厘米线棒上所受的电磁力可达几百公斤，线棒若不压紧就会在槽内出现双倍频率的径向振动。
大容量发电机在固定线棒的槽部时，在槽底、上下线棒间及槽楔下，垫以半导体漆环氧玻璃布层压板或酚醛层压板或垫以半导体适形材料制成的垫条；槽侧面用半导体弹性波纹板楔紧，也有用半导体斜面对头楔代替弹性波纹板的；在槽口处再用一对斜楔楔紧。
9、定子绕组端部固定汽轮发电机的定子绕组端部处在端部漏磁场中，两端部绕组又不易像槽内线棒那样固定的牢靠，容易受到电磁力的危害。
一般大中型发电机一般采用粗细不同的涤纶玻璃丝绳。
用环氧树脂浸透后，将上下线棒绑紧，在靠近铁芯处与线棒支架绑紧或加板加紧，使线棒端部成为一个整体。
但固定后的端部，其固有频率必须避开100HZ（正、负5）的频率，以免发生共振。
线棒间用绝缘垫块外包浸胶后的适形材料塞紧。
线棒与支架，绑绳等接触处均垫以适形材料，使之接触可靠。
10、定子绕组的水路连接与水电接头发电机内设有进水母管和出水管。
按每匝线圈进出水方式及其两半匝线棒的水流方向，定子绕组的水路分为两种形式：串联双水路和并联单流水路。
（我厂是并联单流水路）在水内冷的定子绕组中既通电又通水，所以绕组端的结构与空冷、氢冷的定子绕组有所不同。
它必须有一个可靠的水电接头，使定子绕组按电路接通，又让水方便地通过聚四氟乙烯引水管引入和排出。
因此水电接头是水冷电机中关键的部件。
绕组鼻端上下层两线棒间的水电联结必须十分可靠，若发生渗、漏水，则会影响电机安全可靠运行，甚至造成重大事故。
11、定子出线套管三、发电机转子主要部件：转子锻件、激磁绕组、护环、中心环和风扇等组成。
1、转子本体大容量发电机的转子铁芯采用导磁性能好和机械强度高的优质合金钢锻件，如镍铬钼钒（NiCrMoV）、镍铬钒、铬镍钼等合金钢的单一锻成体，经校验合格后，加工制成。
转子上沿轴向先有要放的转子绕组的槽（照片）我厂转子槽数是32 个，N—S极间各16槽。
2、 激磁绕组转子绕组为氢内冷。
绕组型式为同心式，每极8个线圈中串联两极间也是串联，每槽内放有多匝线圈，每匝线圈内含两半硬铜线组成，槽内部分的每根扁铜线上按一定规律走两排斜向不同的斜通风孔，两排斜通风孔的位置按不同槽底凹形铜线分风区将它们连通。
线圈端部由上下两半匝铜线上的凹形槽组成的风道冷却。
（看图）绕组对地绝缘采用环氧云母粉聚酰亚胺薄膜和玻璃胚布复合绝缘压制的槽衬（看图）匝间绝缘的直线部分为氧玻璃布板，端部聚酰亚胺薄膜聚芳酰胺纤维复合泊（NHN ）。
3、 转子槽楔与楔下垫条槽楔采用高强度、非磁性的合金材料制成。
端部槽楔为铝青铜材料，它具有较高的导电率及高温机械性能。
中间各段槽楔为铝合金材料，其上面加工有特殊的进风孔，以便学转子旋转时充分利用所产生的正负压头，强迫冷却气体流经转子绕组风道。
4、护环、中心环及风扇发电机采用悬挂式护环，中心环结构，护环为高强度非磁性锻钢，护环与转子本体热套后用环键固定。
中心环为优质合金钢锻件，由护环支撑，它与转子绕组端部轴向之间设置了弹性支撑，中心环与轴柄间有一定间隙，作为转子绕组端部线圈的冷却气体通道，其间装有由尼龙注塑而成的导风叶，当转子旋转时，导风叶可使沿切向进入中心环下的气流转为轴一径向，并产生有用的压头。
转轴两端的风扇为旋桨式，每个风扇有28个叶片，叶片用合金摸锻而成，叶片由其尾部的螺纹固定在风扇环上，风扇环热套在转轴上。
5、转子绕组引出线转子引出线由径向导电螺钉与位于转轴中心孔的导电杆组成，螺钉与导电杆用具有较高强度及电率的铬铜棒制成，它们之间用螺纹联接。
导电杆外有环氧玻璃布作为绝缘，导电螺钉与轴孔间，用橡胶密封圈密封。
6、集电环与电刷集电环与电刷是实现励磁电流从静止部件传送到转动部件的机构。
集电环有两种结构形式，用于不同的机组。
一种是集电环上有径向通风孔用小隔音罩将集电环及刷架部分罩住，外接鼓风机向罩内鼓风以冷却集电环，冷风顺励磁母线通道进入，热风排入厂房。
另一种集电环上有轴向通风孔，两集电环之间有离心风扇冷却集电环，冷热风由机坑上的冷，热风通道进入和排处，励磁母线可设置在冷风风道内。
相应地刷架有两种结构形式与集电环相匹配集电环用耐磨性好的合金钢制造，表面车有螺旋沟以改善电刷的接触性能。
集电环对转轴绝缘，绝缘筒用H级材料压制成，每个集电环上有36个电刷，由恒压弹簧提供所需压力。
四、发电机通风与冷却系统本型发电机采用定、转子相匹配的“四进五出”多流式通风系统。
转子本体部分绕组采用气隙取气铣孔斜流式氢内冷，转子端部绕组采用了纵横两路氢内冷。
转子本体沿轴向分为四个进风区，五个出风区。
利用槽楔上风斗在高速运转时的兜风和电风作用所形成的压差，使氢气流经转子绕组上由铣孔组成的“V”形斜流风道。
在转子绕组端部，每根铜线（半匝）沿长度方向铣有“”形槽，上下两匝组合形成风道从槽楔风孔甩入气隙。
另一路风沿横向（切向）风道，利用风扇的鼓风及大齿甩风槽的抽风作用进入气隙。
机座配置隔板和风管，与铁芯径向风道一起组成定子“四进五出”风区，与转子风路系统匹配。
热风经机座两端小外皮上的风孔进入端罩顶部的冷却器经罩内冷却器冷却后再经风扇鼓入，形成连续的密闭循环的系统。
发电机转轴两端装有轴流式风扇，提供足够的压头以保证35米3/秒的总风量。
定子绕组与定子引线为水内冷，同一线圈的上、下层线棒并联为一支路（如是引线线圈则含引线在内），全台共60个支路并联，冷却水从励端汇流管进，汽端汇流管出。
定子出线（连同过渡引线）分A 、B 、C 三相三个并联水路，由位于出线罩壁的管口供水。
五、轴承油密封发电机采用端盖轴承，椭圆轴瓦，轴瓦外圆上固定三块镶块，坐落在轴承座上，镶块与轴承座为球面配合能自动调正与轴心一到。
镶块与瓦体绝缘，以防止轴电流。
轴瓦下部设有高压油顶装置，起动及盘车时可用高压右顶起转子，防止轴颈与轴瓦干摩擦。
主、副励磁机各有两个轴承；当采用机端变励磁机（无励磁机）轴外伸端设有一多油楔稳定轴承。
油密封为双流环式，氢侧、空侧的压力油在密封瓦和轴之间形成一道油障，有效地阻止机内氢气外泄，油封油压由外部的跟踪系统控制。