汽轮机设备及系统资料
汽轮机本体设备及系统介绍
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汽轮机有关热工监视、控制系 统
DCS分散控制系统 分布式计算机控制系统，对生产过程
进行集中监视、操作、管理和分散控制 的一种新型控制技术，包括CCS、SCS、 DAS系统等。
26.535 62.790 4.150 33.142 18.000 37.060 4.150 36.500 32.000 92.628 650.000
7
Hale Waihona Puke 级的概念汽轮机级是汽轮机作 功的基本单位。 一个级由一级静叶和 一级动叶组成。 静叶实现热动转换成 动能 动叶实现动能转换成 机械能。
8
高中压转子
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危险点——从人身伤害的角度 （续1）
高温高压水泄漏 高加疏水（#1高加疏水251.8℃） 给水（278.9℃，20.08MPa） 低加疏水（#5低加疏水109.3℃） 凝结水（131.5℃，1.7MPa）
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危险点——从人身伤害的角度 （续2）
润滑油着火 氢气爆炸 触电
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危险点——从设备损坏的角度
油压（LBO） 、低EH油压（LP） 、轴向位移 超过极限值（RP） 、汽轮机轴振大（VB） 、 集控室手动停机、外部信号跳机。
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DEH
数字电液控制系统（DEH） 其主要的功能是实现汽机的自动升速、同
步和带负荷。 还可实现：阀门试验及阀门管理；转子热
应力计算和控制功能；当CCS投入时，DEH系 统满足锅炉跟踪、汽机跟踪、机炉协调、定压 变压运行、快速减负荷（RUNBACK）、手动 等运行方式的要求；OPC超速保护功能；还留 有与DCS、TSI、ETS等其它设备的接口。
130MW机组(汽轮机)设备系统简介
四、汽轮机结构简介
１、汽缸
高中压缸采用合缸，其通流部分反向布置，主蒸汽、再热蒸汽的进汽 部分集中在高中压缸中部；高压缸内有一个单列调节级和8个压力级， 其中第1～6压力级采用双层缸结构，第7～8压力级合用一隔板套；中压 缸共10个压力级，其中第1～6压力级采用双层缸结构， 第7～8和9～10 压力级分别合用一隔板套。高中压内外缸的下缸均悬挂在上缸上，内上 缸以水平中分面安放在外下缸上，外上缸以水平中分面安放在前后轴承 座上。 低压缸为分流双排汽，径向扩压式结构。其内缸为通流部分，外 缸为排汽部分；低压外缸与轴承座分开，直接支承在台板上；进汽采用 波形管与中低压联通管相连；低压外缸内装有喷水降温装置，顶部装有 两只安全膜板，当汽侧压力大于大气压力时鼓破。
保安系统图
（四）润滑油系统
主油泵 主油泵为单级后弯离心式油泵，由汽轮机主轴直接带动， 主油泵为单级后弯离心式油泵，由汽轮机主轴直接带动，供汽轮发电机 组的全部用油，出口油压为1.17MPa，流量为 组的全部用油，出口油压为 ，流量为270m3/h。 。 主油箱 主油箱为后置式，容积23 主油箱为后置式，容积 m3，其内部装有二道滤网，并设有六组总功率 ，其内部装有二道滤网， 的电加热装置， 为6×6KW的电加热装置，作冬季提高油温之用；其顶部装有排油烟风机，出 × 的电加热装置 作冬季提高油温之用；其顶部装有排油烟风机， 口设一调整门，维持主油箱负压在300～500Pa，最高 口设一调整门，维持主油箱负压在 ～ ，最高600Pa，以排除油箱中 ， 的油烟。 的油烟。 冷油器 系统中设有四台冷油器，并联使用。用来冷却润滑油， 系统中设有四台冷油器，并联使用。用来冷却润滑油，调整控制轴承进 油温度。 油温度。 过压阀 当润滑油压高于0.15MPa时，过压阀动作，排油至主油箱。 当润滑油压高于 时 过压阀动作，排油至主油箱。
汽轮机主辅设备及各系统基本介绍
汽封系统
汽封汽源在启动时由新蒸汽供给。汽封系统分为前汽封和后汽
封。前汽封由四段汽封环组成三档汽室；后汽封由三段汽封环组成二
档汽室。其中前汽封第一档送入第二道抽汽备用接口管路，送往除氧
调整抽汽除氧器用，第三级非调整抽汽供低压
加热器用。在一、二级抽汽管道上装有液压止
回阀，以避免蒸汽倒流影响汽轮机运行安全。
当主汽门关闭时，控制油门亦随之动作，泄去
抽汽逆止阀的操纵座活塞压力油，使抽汽逆止
阀在弹簧力作用下自动关闭。第三级非调整抽
汽，由于汽压较低，采用了普通逆止阀。主蒸
汽管路，抽汽管路尽量采用对称布置或增加热
下半隔板在中分面处有密封键和定位销。
转向导叶环采用“拉钩”结构支持在汽缸 上，顶部及底部与汽缸间有定位键，非进汽弧 段带有护套。
前轴承座
装有推力轴承前轴承、主油泵、调速器、
保安装置、转速表、温度表等，前轴承座安放
在前座架上，其结合面上有纵向滑键，前轴承
座可沿轴向滑动。热膨胀指示器装在轴承座下
凝汽器上部；第三档会同后汽封第二档及主汽门、各调节汽阀阀杆漏
凝结水泵出口后有一路凝结水可以进入凝结器上部。在启动时还用于
冷却蒸汽和由主汽门前来的疏水；低负荷运行时，此回水可保持凝汽器内一
定的水位以维持凝结水泵的正常工作。
油系统
⑴油系统主要向汽轮机-发电机组各轴承（包括发电 机轴承）提供润滑油和向调节保安系统提供压力油， 本系统确保汽轮发电机组各轴承在机组正常运行，启 停及升速等工况下正常工作。
高负荷限制：当机组实际负荷大于高负荷限制值时，高负荷限制动作， 逐渐关小调门，使实际负荷小于高负荷限制值。
汽轮机凝汽系统及设备
汽轮机凝汽系统及设备1. 汽轮机凝汽系统概述汽轮机凝汽系统是汽轮机的一个重要组成部分，主要用于回收汽轮机排出的热能，并将其转化为可再利用的水资源。
凝汽系统的功能包括冷却和回收汽轮机排出的高温高压蒸汽，并将其转化为冷凝水，以供锅炉再次加热。
凝汽系统由多种设备组成，包括凝汽器、空冷器、凝汽泵等。
这些设备通过协同工作，实现了汽轮机排气蒸汽的冷凝和凝汽水的回收，并将凝汽水输送回锅炉进行再次加热，以提供给汽轮机继续工作所需的蒸汽。
2. 凝汽系统主要设备2.1 凝汽器（Condenser）凝汽器是凝汽系统中最重要的设备之一。
它负责将汽轮机排出的高温高压蒸汽冷凝成液态水，并实现蒸汽的回收。
凝汽器通常由许多平行布置的管子组成，通过这些管子，冷却水进入凝汽器并与蒸汽接触，使蒸汽冷却并凝结成水滴。
2.2 空冷器（Air Cooler）空冷器是凝汽系统的辅助设备，用于在部分负载或停机情况下，提供冷却介质。
它采用空气作为冷凝介质，通过自然对流或风机强制对流的方式，将蒸汽冷却为水。
2.3 凝汽泵（Condensate Pump）凝汽泵是凝汽系统中的一种泵，用于将凝结水从凝汽器或空冷器中抽出，并将其输送回锅炉进行再次加热。
凝汽泵通常采用离心泵，它能够有效地输送大量的水，并具有较高的泵送效率。
2.4 其他设备除了上述主要设备外，凝汽系统还包括一些辅助设备，如水箱、水封罩、排气器等。
这些设备的功能各不相同，但都起到了辅助凝汽系统正常运行的作用。
3. 凝汽系统工作原理汽轮机凝汽系统的工作原理可以简要概括如下：1.汽轮机排出的高温高压蒸汽通过主蒸汽管道进入凝汽器。
2.在凝汽器中，蒸汽与冷却介质（一般为冷却水）进行热交换，蒸汽冷却并凝结为水滴。
3.凝结水通过凝汽泵被抽出，并输送回锅炉进行再次加热。
4.经过再次加热后，水变为蒸汽，再次进入汽轮机进行工作。
5.空冷器在部分负载或停机情况下起到辅助冷却的作用，保证凝汽系统的正常运行。
4. 凝汽系统的重要性凝汽系统在汽轮机发电厂中起到至关重要的作用，它不仅能够有效地回收汽轮机排出的热能，减少能源浪费，还能够提高汽轮机的热效率和发电效率。
精选第四章汽轮机的凝汽系统及设备
四、凝汽器内压力的确定
当蒸汽处于饱和状态时，其压力与温度是一一对应的。所以， 凝汽器内压力取决于蒸汽凝结温度。为了求得凝汽器内压力，就得 先求出排汽温度。排汽温度的高低取决于冷却水的进口温度、冷却 水的温升和传热端差。
这种空气冷却式凝汽系统，设备、建筑费用高，但可以节 约大量的水。 我国山西大同第二发电厂有两台200MW 汽轮发 电机组用了 此系统 。
Hamon间接空冷系统
Heller 系统
空气冷 却式凝 汽系统
直接空 气冷却 系统
2、运行对凝汽设备的要求： （1）凝汽器冷却管应具有较好的传热系数，保证良好的传 热效果，获得较高的真空度，同时尽可能的减少换热面积。 （2）凝结水温度不应低于排汽压力对应的饱和温度，以免 增加过冷度。这和供水方式、季节、地理位置有关； （3）蒸汽在凝汽器内的流动阻力要小，以降低排汽口压力 和减少凝结水过冷度。
（三）传热端差 传热端差和冷却面积、传热量及传热系数有关系。设计时，
一般取 t 3 ~ 10 0C 。对于单流程凝汽器，取 t 7 ~ 9o C，对 于多流程凝汽器，取 t 4.5 ~ 6.5o C 。
作业与思考题
1，画出最简单的凝汽系统图，其主要设备及其作用。 2，间接空冷系统图，其主要设备及其作用。 3，凝汽器内的压力如何确定？ 4，什么是凝汽器的最有利真空和极限真空？
空冷凝器系统
直接空冷系统 间接空冷系统
带表面式凝汽器的间接 空冷系统（哈蒙系统）
带喷射式凝汽器的间接 空冷系统（海勒系统）
（1）直接空气冷却系统： 用空气作为冷却工质的凝汽器称为空气直接冷却式凝汽
汽轮机设备及其系统
汽轮机设备及其系统1、汽轮机设备及系统的组成是怎样的?汽轮机设备及系统包括汽轮机本体、调节保安油系统、辅助设备及热力系统等。
汽轮机本体由汽轮机的转动部分和静止部分组成；调节保安油系统主要包括调节汽阀、调速器、调速传动机构、主油泵、油箱、安全保护装置等；辅助设备主要包括凝汽器、抽气器（或水环真空泵）、高低压加热器、除氧器、给水泵、凝结水泵、循环水泵等；热力系统主要指主蒸汽系统、再热蒸汽系统、凝气系统、给水回热系统、给水除氧系统等。
汽轮发电机组的供油系统是保证机组安全稳定运行的重要系统。
2、汽轮机本体由哪几部分组成?⑴静止部分。
冲动式汽轮机是同汽缸、喷嘴、隔板、隔板套及汽封等部件部分。
反动式汽轮机是由汽缸、静叶持环、平衡鼓及汽封等部件组成。
⑵转动部分。
由主轴、叶轮、安装在叶轮上的动叶片、联轴器及轴封套等部件组成。
3、汽缸的作用是什么?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，保证蒸汽在其中完成能量转换过程。
4、高参数大容量机组的高、中压缸为什么要采用双层缸结构?随着蒸汽初参数的提高，汽缸壁的厚度、法兰与螺栓尺寸都要增加，汽缸内外壁压差、温差相应增加。
为了简化汽缸结构，节省优质合金钢材，减少汽缸热应力和热变形，加快机组启、停速度，所以高参数大容量机组的高、中压缸都采用双层结构。
5、大功率机组的高、中压缸采用双层缸结构有哪些优点?⑴可以减轻单个汽缸的重量，加工制造方便。
⑵可以按不同温度合理选用钢材，节省优质合金钢材。
⑶每层缸壁相应减薄，内缸和外缸的内外壁之间的温度减小，有利改善机组的启、停机性能和变工况性能。
⑷运行时可以把某级抽汽引入内外缸夹层，使内外缸所承受的压差、温度大为减少，进H 一步缩短了启、停机时间。
二6、什么是排汽缸？从运行角度说出对排汽缸有何要求?将汽轮机末级动叶排出的蒸汽导入凝汽器的部分叫排汽缸。
排汽缸尺寸大，是在高度真空下工作的，故要求排汽缸应有足够的刚性，良好的流动性以回收排汽的动能。
汽轮机设备
汽轮机设备汽轮机设备包括汽轮机本体、调速系统、油系统及附属设备(凝汽设备、回热系统设备等)。
(一)汽轮机的容量和种类汽轮机的容量是以它的发电能力来表示的，单位是kW。
由于蒸汽流经管道产生压降和热损失，汽轮机的蒸汽参数(进口的汽压和汽温）比锅炉出口处的低一些。
发电厂用的汽轮机主要有凝汽式和供热式两种。
供热式汽轮机又分为抽汽式和背压式两种。
凝汽式汽轮机是专门用来发电的，做完功的蒸汽全部排入凝汽器凝结成水,重新打回锅炉。
供热式汽轮机既发电又供热,效率较高。
在抽汽式汽轮机中,部分膨胀做功后的蒸汽被抽出来向外供热。
在背压式汽轮机中,全部排汽都供给工厂生产用，不需要凝汽设备。
我国目前系列生产的高温高压及以上参数的汽轮机见表1。
电力系统已不再采用中温中压凝汽式小火电机组。
按引进技术制造的300MW和60OMW汽轮机，汽压(绝对压力)为16.7MPa（169绝对大气压)，汽温为537/537℃,均为凝汽式机组。
目前世界上最大的汽轮机是美国的1300MW机组。
(二）汽轮机的原理和结构1.原理汽轮机中能量转换的主要部件是喷嘴（静叶片）和叶片(动叶片)。
蒸汽流过固定的喷嘴（见图1)，压力、温度降低,体积膨胀,流速增高，热能转变为动能;高速蒸汽冲动装在叶轮上的叶片,使转子转动，蒸汽流速降低，动能又变成机械能。
这就是冲动式汽轮机的基本原理。
图1冲动式汽轮机原理还有一种汽轮机称为反动式汽轮机,它的能量转换部件也是静叶片和动叶片。
在这种汽轮机中蒸汽既在静叶片中又在动叶片中降低压力和温度,将热能变为动能,依靠汽流喷出产生的反作用力,推动叶轮旋转,与喷气式飞机的原理相似,如图2所示。
图2反动式汽轮机原理除了容量很小、蒸汽参数较低的汽轮机只有一级喷嘴和叶片外，一般汽轮机都是多级式的,有许多级喷嘴和叶片。
例如,国产高温高压50MW汽轮机有18级喷嘴和叶片。
蒸汽逐级流过喷嘴和叶片，从每级喷嘴喷出来的高速蒸汽都冲动叶片使转子转动,最后一级叶片出口处的蒸汽压力、温度、流速均很低。
电厂汽轮机设备及系统
电厂汽轮机设备及系统概述电厂汽轮机是一种机械设备，用于将燃料的化学能转化为机械能，进而驱动发电机发电。
它是电厂的核心设备之一，负责产生能量供给电网。
本文将介绍电厂汽轮机的工作原理、组成部分以及关键系统。
工作原理电厂汽轮机的工作原理基于斯特林循环或布雷顿循环。
循环过程涉及燃烧、加热、膨胀和冷却四个阶段。
1.燃烧阶段：燃料（如煤炭、天然气或油）在锅炉内燃烧，产生高温高压的燃气。
2.加热阶段：燃气通过锅炉中的水管，加热水并产生蒸汽。
3.膨胀阶段：蒸汽进入汽轮机，通过喷嘴和叶片的作用，使汽轮机转动。
4.冷却阶段：剩余的能量由冷却水吸收，蒸汽变成水，并重新注入锅炉。
组成部分电厂汽轮机由以下组成部分构成：1.燃气轮机：负责产生高温高压的燃气，并转化为机械能。
燃气轮机通常是旋转式的，由一个或多个轴承支撑。
2.发电机：与燃气轮机相连，通过轴将机械能转化为电能。
发电机是电厂汽轮机的核心组件之一。
3.锅炉：提供蒸汽，用于驱动汽轮机。
锅炉内的燃料燃烧产生高温高压的燃气，而水则通过燃气加热蒸发成蒸汽。
4.冷却系统：吸收蒸汽中的余热，将蒸汽冷却成水，并重新注入锅炉。
5.燃料供应系统：负责将燃料（如煤炭、天然气）输送到锅炉中，以提供燃烧所需的热能。
关键系统除了上述组成部分，电厂汽轮机还包括一些关键系统，确保运行的安全和高效。
1.控制系统：监测和控制汽轮机的运行参数，包括温度、压力、流量等。
通过自动控制和调节，确保汽轮机的稳定运行和优化性能。
2.安全系统：包括火灾探测、烟雾探测、温度和压力过高的报警系统等，用于监测异常情况并采取安全措施，以防止事故发生。
3.润滑系统：用于提供润滑油，减少组件之间的摩擦和磨损，确保汽轮机的正常运行。
4.排放系统：由于燃料的燃烧会产生废气和烟尘，排放系统用于处理和净化废气，以满足环境保护要求。
5.维护系统：包括定期维护、故障排除和设备检修等活动，确保汽轮机的健康运行和长期可靠性。
总结电厂汽轮机是电厂的核心设备之一，以燃料的化学能转化为机械能，从而驱动发电机发电。
汽轮机培训基础知识课件
• 叶型：叶片的基本部分，它构成汽流通道，完成能 量的转换。
– 等截面叶片：叶型沿叶高不变
– 变截面叶片：叶型沿叶高变化
• 叶根：叶片与叶轮相连接的部分。它的结构应保证 在任何运行条件下叶片都能牢靠地固定在叶轮上， 并力求制造简单，装配方便。
• （2）给水除氧的目的：除去给水中溶解的氧及其它 气体，防止热力设备及管道的腐蚀和传热恶化，保 证热力设备安全、经济运行。
• （3）给水除氧方法 – 化学除氧：仅作为辅助手段。 – 物理除氧：采用热力除氧原理
• 2、热力除氧原理
• 亨利定律：单位体积中溶于水中的气体量与水面上 该气体的分压力成正比。
3、循环水泵 作用是将冷却水加压输送至凝汽器中去冷却汽
轮机的排汽。
循环水泵多采用轴流泵。
四、给水回热加热系统
（一）回热加热器
• 回热加热器是发电厂热力过程中重要的热力辅助 设备，回热循环提高机组热经济性就是通过回热 加热器对锅炉给水进行加热，以提高给水温度来 实现的。
• 1.回热加热器型式及应用
• （1）分类
三、凝汽系统及设备
凝汽设备的主要作用 有两方面：一是在汽轮 机排汽口建立并维持高 度真空，增强蒸汽在汽 轮机内的作功能力，从 而提高循环热效率；二 是保证蒸汽凝结并供应 洁净的凝结水作为锅炉 给水。
凝汽设备的组成：凝汽器、 抽气器、凝结水泵
•
（一）凝汽器
• 凝汽器的分类：表面式和混合式
• 表面式凝汽器的结构
• 其它分类方法： – 按汽流方向分类：轴流式和辐流式 – 按用途分类：电站汽轮机、工业汽轮机、船 用汽轮机 – 按汽缸数目分类：单缸、双缸、多缸 – 按机组转轴数目分：单轴、双轴 – 按工作状况分类：固定式、移动式
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。
汽轮机设备介绍
从而保证动静件之间的轴向间隙在允许范围内。 大型汽轮机通常都采用高中压缸反向布置以及低压缸分流等措施， 但由于高中压缸的轴向推力不可能做到完全平衡，故其轴向推力 仍具有较大的数值。 例如国产200MW汽轮机额定工况下的轴向推力为13.25吨， 300MW汽轮机为14吨，而且运行工况变化时还可能出现更大的 瞬时轴向推力或反向推力。所以，推力轴承的工作是十分重要的。
调节系统的任务
为了保证装置生产平稳，确保机组安全运行，汽轮 机必须装有调节系统。 其基本任务是：在外界负荷变化时，及时地调节汽 轮机功率，以满足装置生产变化的需要，同时保证 汽轮压缩机组的工作转速在正常允许变化范围内。
凝结水泵：由于凝汽器热井内处于真空状态，水不会自动流出来。
凝结水泵的作用就是将热井内的凝结水抽吸出来，经过低压加热 器加热后送到除氧器。
汽轮机设备与系统 ---2013.1.
汽轮机：以水蒸汽为工质，将热能转变为机械能的高速旋转式原动机。
在汽轮机前端的前轴承座内，装有油泵组、危急
遮断器、轴向位移发动器、推力支持联合轴承以 及调节系统其它部套。前轴承座的前端装有保安 操纵箱，在前轴承座的壳体上方还装有调速器， 侧部装有调压器。 前轴承座由前架支承，在座架上沿汽轮机中心线 有纵向键，当机组受热膨胀时，可以沿此纵向键 向前滑动，前轴承座与前汽缸用猫爪相连，在横 向以及垂直方向抱歉有定位的膨胀滑销，以保证 汽轮机中心在膨胀时不不致变动。
汽轮机的工作原理
“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”
单级冲动式汽轮机工作原理结构立体图
（1）冲动作用原理（Impulse
汽轮机技术知识整理(详细完整版)
汽轮机技术知识整理(详细完整版)一、汽轮机概述汽轮机是一种将热能转换为机械能的热力发动机，广泛应用于发电、工业驱动等领域。
汽轮机的工作原理是通过燃料燃烧产生高温高压的蒸汽，蒸汽在汽轮机中膨胀做功，推动汽轮机转子旋转，进而驱动发电机或其他机械设备。
二、汽轮机主要部件1. 汽轮机本体：汽轮机本体是汽轮机的核心部分，包括转子、叶片、汽封等。
转子是汽轮机的旋转部分，叶片是汽轮机做功的关键部件，汽封则是用来密封汽轮机内部空间，防止蒸汽泄漏。
2. 蒸汽发生系统：蒸汽发生系统负责产生汽轮机所需的高温高压蒸汽，包括锅炉、过热器、再热器等设备。
3. 调速系统：调速系统负责调节汽轮机的转速，包括调速器、油泵、油马达等设备。
4. 冷凝系统：冷凝系统负责将汽轮机排出的乏汽冷凝成水，以便循环利用，包括冷凝器、水泵等设备。
三、汽轮机工作原理1. 蒸汽发生：燃料在锅炉中燃烧，产生高温高压的蒸汽。
2. 蒸汽膨胀：蒸汽进入汽轮机，在汽轮机中膨胀做功，推动汽轮机转子旋转。
3. 机械能输出：汽轮机转子旋转，通过联轴器将机械能传递给发电机或其他机械设备。
4. 冷凝：汽轮机排出的乏汽进入冷凝器，被冷却水冷凝成水，以便循环利用。
四、汽轮机维护与保养1. 定期检查：定期检查汽轮机各部件的工作状态，发现问题及时处理。
2. 润滑保养：定期对汽轮机进行润滑保养，保证各部件的运行顺畅。
3. 清洁保养：定期对汽轮机进行清洁保养，保持汽轮机的卫生状况。
4. 预防性维护：根据汽轮机的运行情况，进行预防性维护，延长汽轮机的使用寿命。
五、汽轮机的类型1. 按照工作压力分类：有低压汽轮机、中压汽轮机、高压汽轮机、超高压汽轮机、亚临界压力汽轮机和超临界压力汽轮机等。
2. 按照热力循环分类：有朗肯循环汽轮机、再热循环汽轮机和热电循环汽轮机等。
3. 按照结构形式分类：有单缸汽轮机、双缸汽轮机、多缸汽轮机等。
六、汽轮机的发展趋势1. 高参数化：随着科技的进步，汽轮机的参数越来越高，热效率也越来越高。
汽轮机的组成
汽轮机的组成一、前言汽轮机作为一种重要的动力设备，在工业、交通等领域都有着广泛的应用。
它是将燃料燃烧产生的高温高压气体转化为机械能，从而驱动发电机或者直接驱动机械设备工作的装置。
汽轮机由多个部件组成，每个部件都有着不同的作用和特点。
本文将对汽轮机的组成进行详细介绍。
二、汽轮机的基本结构汽轮机主要由以下几个部分组成：1. 燃气系统：包括燃油系统、点火系统、燃烧室等。
2. 压气系统：包括压缩器、进气道等。
3. 高温部分：包括燃气发生器和涡轮。
4. 低温部分：包括排气系统和冷却系统。
5. 轴系：包括转子和轴承。
三、各部分详细介绍1. 燃气系统（1）燃油系统：用于将液体或者气体状态下的燃料输送到燃烧室中进行燃烧。
常见的液体燃料有柴油、煤油等，气体燃料有天然气、液化气等。
燃油系统主要由燃油泵、喷嘴、过滤器等组成。
（2）点火系统：用于点燃燃料，使其在燃烧室内进行燃烧。
常见的点火方式有火花点火和压缩自着火两种方式。
（3）燃烧室：是将空气与燃料混合后进行燃烧的地方，其主要作用是产生高温高压的气体，从而驱动涡轮转动。
常见的类型有环形、腔式等多种。
2. 压气系统（1）进气道：将外部空气引入到压缩器中进行压缩。
（2）压缩器：将进气道中的空气进行压缩，从而提高其温度和压力。
常见的类型有离心式和轴流式两种。
3. 高温部分（1）燃气发生器：是汽轮机中最重要的部件之一，也是汽轮机能否正常工作的关键所在。
它将经过压缩后的空气与喷入其中的燃料混合后进行燃烧，产生高温高压的气体，从而驱动涡轮旋转。
（2）涡轮：是汽轮机中的另一个重要部件，其主要作用是将高温高压气体所带来的能量转化为机械能。
涡轮通常分为高压涡轮和低压涡轮两种。
4. 低温部分（1）排气系统：将经过涡轮的低温低压气体排出汽轮机外。
排气系统中常见的部件有排气管、喇叭口等。
（2）冷却系统：用于降低汽轮机内部的温度，防止发生过热现象。
冷却系统中常见的部件有冷却水管、散热器等。
5. 轴系（1）转子：是汽轮机中最重要的部件之一，其主要作用是将涡轮所带来的旋转动能传递到发电机或者其他设备上。
汽轮机原理 汽轮机的凝汽系统及设备
管材
• 铜管：传热系数高 • 钢管：
– 抗高速湿蒸汽引起的腐蚀 – 湍流漏汽以及管子进口段的腐蚀 – 抗空冷区的氨腐蚀 – 导热系数低，胀管困难，薄壁管
• 钛管：适用于任何水质和抗腐蚀
组装中的凝汽器外壳
凝汽器隔板在安装中，可见挡汽板，形 成空冷区
组装中的隔板
国产引进型300MW机组凝汽器
单壳体、对分、双流程、表面式
喉部
• 足够的强度来承载凑，最低压力的低 压加热器布置在喉部 • 各种蒸汽和水的汇集点：疏水，旁路，小 机排气等
冷却水管
• 确保管子和隔板紧密接触，改善管子的震 动特性
（2）凝汽器的极限真空：若真空进一步增高， 末级叶片的斜切部分达到膨胀极限时的真空称为 凝汽器的极限真空。这时候余速损失增加。
五、真空除氧
使水在真空下低温沸腾，脱除水中含有的氧气、氮气、二氧 化碳等气体。
真空除氧
• 亨利定律：当水和气体之间处于平衡状态 时，水中溶解的该气体的量与水面上该气 体的分压力成正比。
冷却水流程：冷却水在凝汽器中依次流过冷却水管的次数。图4－5中所示的 凝汽器为双流程的凝汽器。 凝汽器的传热面分为主凝结区和空气冷却区两部分，用挡板13隔开，空气冷 却区的面积约占总传热面积的5％~10%。 漏入凝汽器内的不凝结空气，经过空气冷却区进一步冷却后，由抽气设备从 抽气口15抽出。
空气冷却区： 凝结尚未凝结的蒸汽，减少蒸汽工质的损失； 冷却空气，使其体积流量减小，减轻抽气设备的负荷，提高抽气效果。
四、凝汽器内高度真空的形成
蒸汽遇冷凝结，体积骤然减小。 0.0049MPa的压力下，水的体积约为干蒸汽的1/28000倍，这样就在凝汽 器容积内形成高度真空。
汽轮机设备及系统
汽轮机本体设备概述
1.1 级的基本结构
汽 1、级
轮
（1）定义：
• 级是由喷嘴叶栅（或静叶栅）
机
和它相配合的动叶栅所组成；
• 汽轮机作功的基本单元。
设
蒸汽热能
喷嘴（静叶栅）↓
备
蒸汽动能
及
动叶栅
↓ 机械能·
系
• 应用
– 单个级
统
» 单级汽轮机
– 多个级串联
» 多级汽轮机
汽轮机本体设备概述
1.1 级的基本结构
机
o 主要功能
设
• 在汽轮机冲转前和停机后使 转子转动，以避免转子受热
备
和冷却不均而产生热弯曲。
• 启动前盘动转子，可以检查
及
动静部件间是否有摩擦、润
滑油系统工作是否正常及主
系
轴弯曲是否过大等。用来检
统
查汽轮机是否具备正常启动 条件。
汽轮机调节系统
汽 1、汽轮机调节系统的基本构成与原理
轮
（1）调节系统的基本功能
及
（6）使用范围专业而广泛
系
• 火电厂
• 核电厂
统
• 直接驱动
• ……
汽 3、汽轮机的发展趋势
轮
（1）增加单机功率：→300、600、1000、1300MW
（2）提高蒸汽参数
机
• 亚临界：16.7MPa，538℃
设
• 超临界：24.2MPa，566℃
• 超超临界：28.2MPa，600℃
备
（3）提高效率
• 内圈
及
– 安装隔板汽封结构
（2）上下中分
系
• 上隔板
• 下隔板
统
（3）制造工艺
汽轮机主辅设备及各系统基本介绍
调节汽阀控制下流进汽轮机内各喷嘴膨胀作功。其中，部分蒸汽中途被抽出
机外做回热抽汽和加热除氧用，其余部分继续膨胀作功后排入冷凝器，并凝
结成水。借助凝结水泵将凝结水升压后打入汽封加热器，再经过低压加热器
后进入除氧器，经除氧后低压给水借助给水泵升压后送入锅炉。汽封加热器、
低压加热器均具有旁路系统，必要时可以不通过任何一个加热器。
架的纵向滑销中心形成汽缸热膨胀死点。
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。
喷嘴、隔板及转向导叶环
喷嘴组为装配焊接式结构或围带焊接式
结构，由螺栓固定于汽缸板
为铸造隔板；下半隔板支持在汽缸中分面处的
两个悬挂销上，底部与汽缸间有一定位键，上
操纵座下壳体上设有行程指示及行程开
关。
调节汽阀及连杆
为群阀提板式结构,型线阀碟,负荷变动时，各 阀碟按一定顺序开启。阀碟行程，出厂时已调 整好。
主汽系统
从锅炉来的中温中压新蒸汽，经由蒸汽管道、电动隔离阀和电动主汽门
到自动主汽门。主汽门内装有蒸气滤网，以分离蒸气中的水滴和防止杂物进
入汽轮机。新蒸汽由主汽门经三通接头分别进入汽轮机蒸汽室两侧，蒸汽在
下半隔板在中分面处有密封键和定位销。
转向导叶环采用“拉钩”结构支持在汽缸 上，顶部及底部与汽缸间有定位键，非进汽弧 段带有护套。
前轴承座
装有推力轴承前轴承、主油泵、调速器、
保安装置、转速表、温度表等，前轴承座安放
在前座架上，其结合面上有纵向滑键，前轴承
座可沿轴向滑动。热膨胀指示器装在轴承座下
侧部。采用“猫爪”结构时，与汽缸“猫爪”
相配的滑键带有冷却水孔。
后轴承座
电厂汽轮机设备及系统
（二）汽缸
汽缸的作用和组成：
汽缸是汽轮机的外壳，汽轮机本体的主要零 部件几乎包含在汽缸内。汽缸的作用是将 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完成能量转 换过程。汽缸内部装有喷嘴室、喷嘴、隔 板、隔板套和汽封等零部件。汽缸外部装 有调节汽阀及进汽、排汽和回热抽汽管道 等。
电厂汽轮机设备及系统
第一节 概述
火电厂基本概念 （一）能量转换过程
燃料化学能 → 蒸汽热能 → 机械能 → 电能
（二）火电厂三大主机 锅 炉：将燃料的化学能转变为蒸汽的热能 汽轮机：将锅炉生产蒸汽热能转化为转子旋转机械 能 发电机：将旋转机械能转化为电能
火力发电厂示意图
S
T B
P
C
T 4
1´ 1
（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
（2）半挠性联轴器：两半联轴器之间加了一段波形 圆筒。他在传递扭矩时是呈刚性的，还能传递一定 轴向推力，部分吸收转子之间传递的振动。它也允 许相邻两轴端之间有少许的不同心度和端面瓢偏度 。
汽轮机本体包括静止部分（固定件）、转动部分 （转子组体）及支承部分（轴承）三部分。
汽轮机静止部分包括基础、台板（机座）、汽缸 、喷嘴、隔板、隔板套、汽封等固定件。
汽轮机转动部分总称为转子，主要由主轴、叶轮 （或轮鼓）、动叶及联轴器等组成。
（一）喷嘴、隔板
1．喷嘴和隔板的作用和特点： ➢ 喷嘴是组成汽轮机的主要部件之一。它的
4´
3´
3
2 2´
S
B：锅炉
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第一节
汽
缸
汽缸是汽轮机的最重要的部件之一，它是 汽轮机中重量大，形状和受力状态复杂的 一个部件。它是汽轮机的外壳，用于将汽 轮机的通流部分与大气隔开，并在其内部 支撑固定喷嘴组、隔板组（静叶持环）、 隔板（静叶环）、汽封等静止部件，以保 证蒸汽有可能完成其能量的转换过程。汽 缸外部还连接有进汽、排汽、回热抽汽及 疏水等管道。
这使机组在启停止和变负荷运行时，内、外壁之间 的温度差较小，热应力也较小，有利于缩短启动时 间和提高汽轮机对负荷的适应性具有较强的调峰能 力。但双缸的结构比单层汽缸复杂，零部件增多， 因而加工工时、安装和检修等方面的工作量有所增 加。
下附高、中压缸的图片
现大型汽轮机高、中压缸布置均为反向布置，它的优点：新蒸汽及 热器蒸汽的进汽部分均集中在汽缸的中部，可减少汽缸的温度差及 应力，而且温度最高的部分布置在距离汽轮机轴承较远的位置，使 承受汽缸温度的影响较小，改善了轴承的工作条件，同时还可平衡 部分高、中压级的轴向推力。另外，前后轴端汽封均处于高中压缸 汽部位，使轴封漏气损失显著减少，此外，高、中压缸的型式还减 了一至二个径向支持轴承，缩短了高、中压缸转子的长度。 蒸汽从喷嘴高速喷出时产生的反作用力，通过隔板传递给汽缸，使 缸承受一个与转速方向相反的力矩。为了平衡此力矩，在外汽缸左 的下部装有一弹簧性支座，其布置在基础上，以减少左支撑猫爪的 力，确保汽缸自由膨胀，其中心线位置不变。 为了减少运行中汽缸法兰的内外壁温差，高中汽缸采用厚而窄的水 法兰，高中压外缸上、下法兰两端的左右两侧都沿轴向伸出猫爪， 猫爪为安装猫爪，上猫爪为支撑猫爪，分别支撑在前轴承箱和中间 承箱的相应平台上。内缸的上、下法兰两端各伸出两对猫爪，下猫 为安装猫爪，上猫爪为支撑猫爪，支撑在外缸水平中分面内壁的凸 上。内缸的工作温度较高，采用优质的耐热铬钼合金钢浇铸，，其 下内缸中间各有四个进汽接口，与外汽缸上的高、中压进汽接口对
一、高、中压缸
因高、中压缸内的蒸汽压力、温度都很高，致使汽缸 内、外压差很大，如果采用单层汽缸结构势必造成汽 缸壁加厚，为保证联接螺栓必须的的予紧力来保证汽 缸中分面的汽密性，法兰的尺寸和螺栓的直径也要相 应的加大。在汽轮机的启动、停止和负荷变化时，会 因热量传递其内外壁将出现较大的温差而产生很大的 热应力和热变形，这对设备的安全运行极为不利，还 会缩短其工作寿命。而采用双层汽缸结构后，把原单 层汽缸所受的蒸汽总压力分摊给了内、外两层汽缸， 减少了每层汽缸内、外壁之间的压力差和温度差，汽 缸壁与单层缸相比 可以相应减薄，有利于保证汽缸结 合面的严密性，而且在内、外缸之间有蒸汽流动，以 调整内、外缸的内、外壁温差，使内缸主要承受压力 差，外缸主要承受温度差。
缸应具有足够的强度和刚度，以承受工作 时汽缸内、外的压力差的作用力、各零部 件的自身重量和管道的作用力，以及沿汽 缸轴向、径向温度分布不均而引起的热应 力。特别是机组在快速启、停和运行工况 变化时，将引起很大的温度变化，会在汽 缸和法兰中生产很大的的热应力和热变形。 不同机组的汽缸有不同的结构特点，它受 机组容量、新蒸汽参数、排汽参数、是否 采用中间再热以及制造厂家的制造方法、 工艺水平等各方面的影响。
改进后首台机组于1991年4月出厂，10月投 运，在此以后，又改进制造了产品编号为 C151型机组。近年来，在125MW机组的基 础上，上海汽轮机厂又研究生产了采用引 进技术的135MW汽轮发电机组（产品编号 从D151开始），其技术性能有了进一步的 提高，并采用了数字式电调系统，目前不 仅135MW机组业已有多台投入运行。且已 有较多台300MW、600MW机组投入运行。
的汽轮机以来，汽轮机经历了120年的历史。 一个多世纪以来，汽轮机沿着大单机容量、 提高蒸汽参数、不断改进材料和制造工艺、 加强自动化水平的方向发展。中国制造的 第一台容量为6000KW的汽轮机，与1956 年投运，以后陆续制造出12MW、25MW、 50MW的中压和高压汽轮机，1959年投运 了100MW的汽轮机。1969年9月我国自行 设计制造的125MW超高压中间再热汽轮机 组正式投产发电，标志着我国火力发电设 备的制造和运行水平进入了一个新时期。
在此以后，我国自行设计制造了200MW、 300MW机组，并在引进技术的基础上制造了 300MW、600MW汽轮发电机组，且陆续投入运 行。 第一台125MW机组的汽轮机由上海汽轮机厂制造， 投入30多年以来，先后已有130余台125MW的机 组投产发电，占全国电网容量的9%，成为我国火 力发电机组之一。30多年来，125MW机组经过不 断的设计优化和技术完善，各项技术指标和运行 实绩也有了不断的提高。该汽轮机的优化设计工 作一直在进行，其中第一阶段在1978年—1981年 间在生产第35—47台机组中进行，其产品编号仍 为151.主要针对此前生产的34台汽轮机所暴露出 来的问题与不足进行优化改进。
汽轮机设备及系统概况
----- 鲍玉和汽轮机设备概述 第一章 轮机的发展史汽轮机的发展史
汽轮机时火力发电厂的主要设备之一，它 与锅炉、发电机一起被称作火电厂三大主 机。与其他动力机械相比，汽轮机具有转 速高、单机功率高、效率高、安全可靠等 特点。自从1883年，瑞典工程师C.G.P.de 拉法尔建造了世界第一台功率未3.67瓦有 实用价值
第二阶段在1982年—1986年间，在生产第48— 58台机组中进行，产品编号为A151.这次改进的 目的的主要是提高整个电厂的安全性，同时在保 持其出力不变的前提下主蒸汽和再热蒸汽温度均 由550℃降低到535℃.第三阶段工作是在第59— 86台机组中进行，产品编号仍为A151.主要考虑 到机组的运行安全性、可靠性及出力，改进的内 容较少。第四阶段从第87台机组开始，产品编号 为B151，主要目的是提高机组的经济性，使机组 在不抽厂用气情况下汽耗达到8499KJ/（KW.h）。 同时，进一步提高机组的安全性和自动化水平。