汽轮发电机组的原理及相关计算
汽轮发电机组转子找中心计算公式
汽轮发电机组转子找中心计算公式在汽轮发电机组的运行过程中,转子的运转是至关重要的。
其中,转子的转动中心对于运行稳定性和可靠性有着至关重要的影响。
因此,在汽轮发电机组的设计和维护中,求解转子的转动中心是非常必要的。
下面将介绍求解汽轮发电机组转子找中心的计算公式。
转子找中心的背景汽轮发电机组是通过汽轮机驱动发电机转动从而发电的设备。
其中,汽轮机的轴心线与发电机轴心线并不在一条直线上,这就需要通过转子找中心来纠正它们之间的错位,以达到提高设备性能和稳定运行的目的。
通常,转子找中心是通过现场测量所得数据计算来进行,主要测量数据包括:•转轮的径向跳动值;•转轮的轴向偏移值;•连续的单自由度振动测量结果。
为了方便计算,我们将测得的转子径向跳动值化为平均半径值,将转轮轴向偏移值化为平均直径值。
然后就可以利用求解转子找中心的计算公式来计算出转子的转动中心。
求解转子找中心的计算公式基本概念在采用传统的机械方法寻找转子转动中心时,需要通过传感器对转轮高度进行测量,再测出多个高度点的平均值,计算后得出转子的转动中心。
假设转子转动中心为O,则转子上一点P的径向距离r=r1−r2,其中r1为对准设备上转子径向的距离,r2为转轮在循环中的径向跳动量,如图所示:image1.pngimage1.png均值法如果采用测量方法进行求解,可以采用以下的求解公式:$$O(A,r_1) = \\frac{\\sum_{i=1}^{n} (A_i-\\bar{A})r_i}{\\sum_{i=1}^{n} r_i}+r_1$$其中,A为采集到的多个高度点的平均值,r为平均半径值,$\\bar{A}$为A的平均值,n为采集到的高度点数量,r1为对准设备上转子径向的距离。
最小二乘法最小二乘法中的转子找中心公式如下:$$O(A,r_1)\\approx\\frac {\\sum_{i=1}^{n} r_i^2(A_i -\\bar{A})(A_i - r_i\\sin \\theta_i + r_1\\cos \\theta_i)}{\\sum_{i=1}^{n} r_i^2(A_i - \\bar{A})^2} - r_1\\cos \\alpha + D$$其中,$\\theta_i$为第i次测量时转子的转角度数,D为直线与圆心所在线的交点距离转轮的径向跳动量,$\\alpha$为直线斜率的反正切值。
汽轮发电机的原理
汽轮发电机的原理
汽轮发电机是一种利用汽轮机驱动发电机发电的装置。
它的工作原理主要包括以下几个步骤:
1. 进气与压缩:空气通过进气口进入汽轮机,并在压缩过程中增加温度和压力。
通常,进气口会有一个滤网来阻止灰尘进入。
2. 燃烧与燃料供给:在高压、高温状态下,进气中注入燃料,形成混合气体。
通常情况下,燃料可以是天然气、煤油或其他可燃气体。
3. 膨胀与驱动:混合气体在高温高压下进入轴喷嘴(轮叶)中,通过喷嘴的喷射作用,使得汽轮叶片受到推力,从而驱动轴转动。
4. 转动并通过动能转换为机械能:驱动发电机输出电流的轴转动,将高速旋转的机械能转换为电能,通过发电机转子上的导线圈,产生电磁感应电动势。
5. 火花消除:生成的电能的发电频率、电压和电流需要通过控制器来进行稳定控制和调节,并消除可能产生的火花放电。
6. 冷却与排放:汽轮机和发电机的部分能量会以热量的形式散失,需要通过冷却系统进行散热。
同时,废气也需要通过排气系统进行排放。
综上所述,汽轮发电机通过燃料与空气的混合燃烧产生高温高
压气体,通过驱动轴驱动发电机转动,将机械能转换为电能。
其主要原理是通过驱动轴的转动获得机械能,再通过电磁感应原理转换为电能。
汽轮发电机工作的基本原理
汽轮发电机工作的基本原理汽轮发电机是一种将热能转化为电能的装置。
它利用燃料燃烧产生的热能驱动涡轮旋转,通过涡轮与发电机之间的连轴器传递动力,将机械能转化为电能。
汽轮发电机工作的基本原理包括燃烧系统、涡轮机械系统和发电机系统。
1. 燃烧系统燃烧系统是汽轮发电机的核心部分,其主要功能是将燃料燃烧产生的热能转化为机械能。
燃烧系统包括燃料供应系统、燃烧室和废气处理系统。
燃料供应系统负责将燃料送入燃烧室,燃料可以是石油、天然气或煤等。
燃料经过处理后进入燃烧室,在与空气充分混合后燃烧,产生高温高压的燃烧气体。
燃烧室是燃料燃烧的空间,其结构通常采用多级喷嘴和引燃器设计,以保证燃烧效率和稳定性。
燃烧室中的燃烧气体经过燃烧后呈高温高压的状态。
废气处理系统用于处理燃烧产生的废气,主要包括除尘器和脱硫器等设备。
这些设备可以减少燃烧产生的污染物对环境的影响,保护生态环境。
2. 涡轮机械系统涡轮机械系统是汽轮发电机中的关键部分,它负责将燃烧产生的热能转化为机械能。
涡轮机械系统主要包括高压涡轮、中压涡轮和低压涡轮。
高压涡轮是汽轮发电机系统中受到高温高压燃烧气体推动的第一级涡轮。
燃烧产生的高温高压气体通过高压涡轮,驱动涡轮高速旋转。
中压涡轮和低压涡轮是涡轮机械系统中的后续级涡轮。
燃烧气体在高压涡轮作用后的剩余能量继续被中压涡轮和低压涡轮转化为动能,推动这些涡轮旋转。
涡轮旋转的动能通过轴承传递到发电机上,驱动发电机旋转,进而产生电能。
涡轮机械系统的设计和优化是汽轮发电机性能和效率的关键。
3. 发电机系统发电机系统是汽轮发电机中负责将机械能转化为电能的设备。
发电机系统由转子和定子组成,转子与涡轮机械系统相连,定子固定在发电机壳体内。
涡轮机械系统提供的动能驱动转子旋转,使得磁场沿着定子导线方向变化。
根据法拉第电磁感应定律,导线中将产生感应电动势,进而驱动电子在导线中流动,从而产生电能。
发电机系统通过电路系统将产生的电能输出到变压器或电网上,为人们的生活和工业生产提供电力支持。
汽轮发电机组的工作原理
汽轮发电机组的工作原理?发电机是把机械能转变为电能的一种设备。
发电机的静止部分叫定子,转动部分叫转子,在定子的内圆上有槽,槽内装有三绕组,用来产生感应电流。
转子由硅钢片和导线制成,发电机转子有隐极试和凸极式两种。
励磁机发出来的或者式励磁柜转变出来的直流电经滑环炭刷送至发电机的转子线圈中。
转子带上直流电后,便成了电磁铁,这时转子周围就有了磁场,当汽轮机带动发电机转子旋转时,磁场也就跟着旋转,定子槽内的导线就会切割磁力产生感应电流,这就是发电机使机械能转变为电能的基本过程。
1、发电厂的主要经济指标(1)什么叫汽耗率每生产一千瓦小时电能所需要的蒸汽量称为汽耗率D kg/kw•hd=NdD—汽轮机发电机组发出电功率为Nd时的汽耗量kg/h(2)什么叫热耗率每生产一千瓦小时电能所需要的热量称为热耗率,用符号q表示Q kJ/kw•hq=Nd(3)厂用电率厂用电量占发电量的百分数叫厂用电率2、汽轮机的轴封起什么作用,有几种形式?答:高压汽缸端时防止蒸汽顺轴流出(启动前防止空气漏入)低压缸真空部分防止空气顺轴流入。
我厂机组两端轴封都是防止蒸汽顺轴流出轴封:齿形轴封和炭精轴封我厂为炭精轴封3、我厂汽轮机有哪些保护?①超速保护②报警装置③主开关速关闭连锁装置4、临界转速?在汽轮机启动的升速过程中,当转速升到某一转速时,汽轮机、发电机的轮子逐渐发生较大振动,当转速离开此转速后振动逐渐减小或消失,这种转子发生较大振动的转速称为临界转速5、推力轴承的作用?推力轴承的作用是使汽轮机和汽缸之间的轴向位置固定并且承受转子在运行中的轴向推力6、轴向位移变化有什么危害?说明汽轮机动静部分的相对位置发生变化,如果轴向位移的数值变化接近或超过汽轮机动静部分最小轴向间隙时,将发生摩擦,使汽轮机严重破坏。
如果推力轴承坏通流部分将发生碰撞。
7、汽轮机的调速系统起什么作用使汽轮机输出的功率与外界负荷保持平衡和保持额定转速的作用,当外部负荷发生变化时,调速系统要保证调速汽门的开度以适应负荷的变化,以免汽轮机转速发生危险的波动。
汽轮机基础知识
汽轮机基础知识一、工作原理:汽轮机工作原理,简单的讲就是利用具有一定压力、温度的蒸汽进人汽轮机,驱动汽轮机旋转,输出轴功;在此过程中,将蒸汽的热能转化成机械转动的动能。
热能转化的多少,与蒸汽的焓值大小有关,即一定压力、温度的蒸汽,其焓值是一定的,单位是KJ/Kg,具体数值可查工程热力学焓值表或焓熵图,所以当汽轮机进汽、排汽参数一定时,进汽与排汽的焓值差既是每千克蒸汽的能量输出量,再乘以进汽量、汽轮机效率、机械效率,既是汽轮机的输出轴功率。
蒸汽焓值的大小,与其压力、温度有关,在目前使用的汽轮机参数范围内,压力或温度升高,其焓值也增加,所以当汽轮机输出功率一定时,进汽参数升高或排汽参数降低,汽轮机进汽量要减少;反之亦然。
若进汽、排汽参数一定,则进汽量增加意味着汽轮机输出功率增加;对于发电型机组,由于其运行转速是恒定的,进汽量增加,发电机输出功率也增加;而对于拖动型机组,进汽量增加时,会引起机组转速的增加,从理论上讲,若不考虑能量损失等因素,转速(n)的变化与其拖动设备的扬程(H)、流量(Q)、功率(N)有如下关系:n1/n2=H1/H2;(n1/n2)**2=Q1/Q2;(n1/n2)**3=N1/N2;对于拖动型机组,其设备及管道系统在设计时已基本定型,当设备负荷发生变化时,其流量变化必然引起系统压力的变化,而压力的变化是现场最易直接观测到的,系统压力的变化又引起汽轮机转速的变化,所以此时应及时调整汽轮机进汽量来维持转速,保持系统压力的稳定,故只要能够满足所驱动设备的负荷要求,汽轮机并不一定在额定转速下运行;汽轮机的设计在额定转速下运行其效率最佳,所以在机组选型时,应使所拖动的设备负荷近可能接近汽轮机设计功率,以提高系统的运转效率。
二、分类:汽轮机分类方式有多种,一般按热力系统方式分为凝汽式(N)、背压式(B)、抽凝式(C)、抽背式(CB),凝汽式机组一般用于发电厂进行发电,当用户具备固定的热用户和热负荷时,可根据热负荷的参数及负荷量选择背压式(B)、抽凝式(C)或抽背式(CB)机组。
汽轮发电机工作原理
汽轮发电机工作原理
汽轮发电机是一种利用燃煤、燃气等燃料燃烧产生高温高压蒸汽驱动汽轮机转动,然后通过发电机将机械能转化为电能的设备。
汽轮发电机的工作原理基于热力学的循环,主要包括以下几个步骤:
1. 燃烧室:燃料在燃烧室中被引燃,产生高温高压的燃烧气体,其中包括氮气、水蒸气和二氧化碳等。
2. 燃气膨胀:燃烧气体进入汽轮机的定子叶片,高速旋转的转子叶片将气体进行膨胀,从而将热能转化为动能。
转子叶片上的喷嘴使气体获得高速,推动转子旋转。
3. 转子驱动:转子叶片的旋转带动汽轮机的转子,使其产生高速旋转。
转子连接发电机,将转轴的转动转化为电能。
4. 发电:发电机内部的转子和定子之间产生电磁感应,转子的旋转运动在定子上产生变化的磁场,从而产生电压。
通过传送装置将发电机产生的电能传送到电网中供应给用户使用。
整个过程中,汽轮发电机通过燃料燃烧产生的高温高压燃烧气体将热能转化为动能,再将动能进一步转化为电能。
这种方式高效利用了燃烧燃料产生的能量,同时不断循环使用燃气,从而实现了发电的目的。
汽轮发电机工作的基本原理
汽轮发电机工作的基本原理汽轮发电机是一种利用汽轮机和发电机相结合的装置,通过将燃料燃烧产生的热能转化为机械能,再将机械能转化为电能。
它的基本原理是利用汽轮机的工作原理,将热能转化为机械能,然后通过发电机将机械能转化为电能。
汽轮发电机的工作过程可以分为三个主要部分:燃烧系统、汽轮机系统和发电机系统。
燃烧系统是汽轮发电机的能源来源,它通过燃烧燃料产生高温高压的热能。
燃料可以是化石燃料如煤炭、石油或天然气,也可以是可再生能源如生物质等。
燃烧系统包括燃料供应系统、燃烧室和排烟系统。
燃料供应系统负责将燃料输送到燃烧室中,燃烧室则是燃料燃烧的地方,排烟系统则将燃烧产生的废气排放出去。
汽轮机系统是汽轮发电机的核心部分,它将燃烧产生的高温高压气体转化为机械能。
汽轮机系统由多级汽轮机组成,每级汽轮机都包括一个高压和一个低压汽轮机。
高温高压气体经过高压汽轮机的叶轮,通过冲击和膨胀的作用使叶轮旋转,产生机械能。
然后,低压气体进入低压汽轮机,继续通过叶轮的冲击和膨胀作用产生更多的机械能。
最后,经过汽轮机系统的工作,高温高压气体变为低温低压气体,准备进入排烟系统。
发电机系统是将汽轮机输出的机械能转化为电能的部分。
机械能通过轴传递给发电机,使发电机内的导线在磁场作用下产生电流。
发电机系统由转子和定子组成,转子是旋转的部分,定子是固定的部分。
机械能通过转子的旋转产生旋转磁场,而定子中的导线则在旋转磁场的作用下产生电流。
这样,机械能就转化为了电能。
发电机系统还包括调压器和电气控制系统,用于调节输出电压和控制发电机的运行。
总结起来,汽轮发电机的基本原理是利用燃烧系统将燃料燃烧产生的热能转化为高温高压气体,然后通过汽轮机系统将气体转化为机械能,最后通过发电机系统将机械能转化为电能。
这是一种高效可靠的发电方式,广泛应用于电力工业领域。
汽轮发电机组的原理及相关计算
我单位用0.8MPa的蒸汽40T/H,就此情况,我应该选用多少吨的锅炉(考虑采用循环流化床锅炉),如果可以的话,还要考虑发电,请问,锅炉的蒸发量和汽轮机的发点量有什么关系.可考虑用75t/h的循环流化床锅炉,蒸汽参数为温度450度、压力为3.8mpa,现在由于煤价上涨,发电亏损太厉害,当然如果自己用就另当别论了,建议采用抽凝机组一台6000KW/H,6000KW/H 的机组大约满负荷需用30t/h蒸汽(纯凝),如果带抽汽最多能进77t/h蒸汽,也就是说最大供汽量就是47t/h,供汽参数为温度298度、压力为0.8mpa,抽凝机组最大的好处就是能够随负荷的变化进行调节。
锅炉蒸发量与气轮机发电量的关系,纯凝机组为1000KW/H 用汽约5t/h,抽凝机组视抽汽量的多少,不会变化太大,如果不考虑发电,就需要上减温减压设备,降低锅炉蒸汽参数。
300MW汽轮机运行1小时需要多少蒸汽?需要16.7MPa(170公斤力)的主蒸汽额定压力,每小时主蒸汽流量为908t,这个要看你的机组带的负荷了负荷高蒸汽量就大但是也跟你的机组的调门状态有关顺序阀控制蒸汽量比单阀控制需要的蒸汽量小具体的去集控室DCS操作员站上看吧我们200MW 的机组带140MW的负荷单阀蒸汽量好象是400T/H 切换成顺序阀后蒸汽量380T/H。
应该是204吨。
通常,MW指的是电工率,要想大概计算也可以:锅炉吨位×每吨蒸汽焓×汽轮机效率×发电机效率:锅炉吨位×0.7×0.42=电功率MW,比如204×0.7×0.42=60MW。
这里的0.7是1t/h基本等同于0.7MW,(习惯会认为是0.7MW,但也要看蒸汽的参数,蒸汽的压力和过热度不同,焓值也不同,即蒸汽焓随蒸汽参数的不同是不同的,会有点出入)0.42是考虑汽轮机效率、发电机效率的系数(也决定于汽轮机那边的系统,0.42是取一个大概值。
汽轮发电机结构及工作原理
汽轮发电机结构及工作原理发电机通常由定子、转子、端盖及轴承等部件构成。
定子由定子铁芯、线包绕组、机座以及固定这些部分的其他结构件组成。
转子由转子铁芯(或磁极、磁扼)绕组、护环、中心环、滑环、风扇及转轴等部件组成。
由轴承及端盖将发电机的定子,转子连接组装起来,使转子能在定子中旋转,做切割磁力线的运动,从而产生感应电势,通过接线端子引出,接在回路中,便产生了电流。
汽轮发电机与汽轮机配套的发电机。
为了得到较高的效率,汽轮机一般做成高速的,通常为3000转/分(频率为50赫)或3600转/分(频率为60赫)。
核电站中汽轮机转速较低,但也在1500转/分以上。
高速汽轮发电机为了减少因离心力而产生的机械应力以及降低风摩耗,转子直径一般做得比较小,长度比较大,即采用细长的转子。
特别是在3000转/分以上的大容量高速机组,由于材料强度的关系,转子直径受到严格的限制,一般不能超过 1.2米。
而转子本体的长度又受到临界速度的限制。
当本体长度达到直径的6倍以上时,转子的第二临界速度将接近于电机的运转速度,运行中可能发生较大的振动。
所以大型高速汽轮发电机转子的尺寸受到严格的限制。
10万千瓦左右的空冷电机其转子尺寸已达到上述的极限尺寸,要再增大电机容量,只有靠增加电机的电磁负荷来实现。
为此必须加强电机的冷却。
所以 5~10万千瓦以上的汽轮发电机都采用了冷却效果较好的氢冷或水冷技术。
70年代以来,汽轮发电机的最大容量已达到130~150万千瓦。
从1986年以来,在高临界温度超导电材料研究方面取得了重大突破。
超导技术可望在汽轮发电机中得到应用,这将在汽轮发电机发展史上产生一个新的飞电磁感应定律励磁机就是一个小功率的直流发电机,一般都为几十伏,励磁电压一般不变,即使变动也很小,而励磁电流的大小由磁场变阻器或自动励磁调节器调节,它的作用是将发出来的直流电供发电机转子磁极饶组励磁电流以产生磁场.励磁电流在发电机空载时改变其大小可以改变发电机的端电压,在发电机并网带负荷时改变其大小可以改变发电机的无功功率.电磁感应定律:只要穿过回路的磁通量发生变化电路中将产生感应电动势。
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。
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。
1000MW汽轮机原理解析
第三章 汽轮机工作原理第一节 汽轮机的基本工作原理和类型汽轮机是一种以具有一定温度和压力的水蒸汽为工质,将热能转变为机械能的回转式原转换为动能,为冲动作用原理。
而产生冲动力,动叶则在这两种力的合力作用下将蒸汽动能转换成旋转的机械能,这种利用反动力作功的原理,称为反动作用原理。
在汽轮机中蒸汽的动能到机械能的转变都是通过上述两种不同作用原理来实现的。
通常我们将利用冲动原理作功的汽轮机称为冲动式汽轮机,将利用反动原理作功的汽轮机称为反动式汽轮机。
二、汽轮机的基本工作原理最简单的汽轮机如图3-2所示,它由喷嘴、动叶片、叶轮和轴等基本部件组成。
从图可见,当有一定压力和温度的蒸汽通过喷嘴膨胀加速时,蒸汽的压力温度降低,速度增加,使热能转变为动能。
然后,有较高速度的蒸汽由喷嘴流出,进入动叶通道,在弯曲的动叶通道内,改变汽流方向,给动叶片以冲动力,如图3-3所示,产生了动叶旋转动力矩,带动主轴旋转,输出机械功,即在动叶中蒸汽推动叶片旋转做功,完成动能到机械能的转换。
由上述可知,汽轮机在工作时,首先在喷嘴叶栅中蒸汽的热能转变为动能,然后在动叶栅中蒸汽的动能转变为机械能,喷嘴叶栅和与它相配合的动叶片完成了能量转换的全过程,于是便构成了汽轮机的基本工作单元——级。
三、汽轮机的分类汽轮机的类型很多,在实际运用当中,常按下列方法对汽轮机进行分类。
1、按工作原理分类1)冲动式汽轮机:按冲动作功原理工作的汽轮机称为冲动式汽轮机。
它在工作时,蒸汽的膨胀主要在喷嘴中进行,少部分在动叶片中膨胀。
2)反动式汽轮机:按反动作功原理工作的汽轮机称为反动式汽轮机。
它在工作时,蒸汽的膨胀在喷嘴动叶片中各进行大约一半。
3)冲动反动联合式汽轮机:由冲动级和反动级组合而成的汽轮机称为冲动反动联合式汽轮机。
2、按热力过程分类1)凝汽式汽轮机:进入汽轮机作功的蒸汽,除少量的漏气外,全部或大部分排入凝汽器的汽轮机。
蒸汽全部排入凝汽器的汽轮机又称纯凝汽式汽轮机;采用回热加热系统,除部分抽气外,大部分蒸汽排入凝汽器的汽轮机,称为凝汽式汽轮机2)背压式汽轮机:蒸汽在汽轮机作功后,以高于大气压的压力排出,供工业或采暖使用。
汽轮发电机工作原理.
汽轮发电机结构及工作原理发电机通常由定子、转子、端盖及轴承等部件构成。
定子由定子铁芯、线包绕组、机座以及固定这些部分的其他结构件组成。
转子由转子铁芯(或磁极、磁扼绕组、护环、中心环、滑环、风扇及转轴等部件组成。
由轴承及端盖将发电机的定子,转子连接组装起来,使转子能在定子中旋转,做切割磁力线的运动,从而产生感应电势,通过接线端子引出,接在回路中,便产生了电流。
汽轮发电机与汽轮机配套的发电机。
为了得到较高的效率,汽轮机一般做成高速的,通常为3000转/分(频率为50赫或3600转/分(频率为60赫。
核电站中汽轮机转速较低,但也在1500转/分以上。
高速汽轮发电机为了减少因离心力而产生的机械应力以及降低风摩耗,转子直径一般做得比较小,长度比较大,即采用细长的转子。
特别是在3000转/分以上的大容量高速机组,由于材料强度的关系,转子直径受到严格的限制,一般不能超过 1.2米。
而转子本体的长度又受到临界速度的限制。
当本体长度达到直径的6倍以上时,转子的第二临界速度将接近于电机的运转速度,运行中可能发生较大的振动。
所以大型高速汽轮发电机转子的尺寸受到严格的限制。
10万千瓦左右的空冷电机其转子尺寸已达到上述的极限尺寸,要再增大电机容量,只有靠增加电机的电磁负荷来实现。
为此必须加强电机的冷却。
所以 5~10万千瓦以上的汽轮发电机都采用了冷却效果较好的氢冷或水冷技术。
70年代以来,汽轮发电机的最大容量已达到130 ~150万千瓦。
从1986年以来,在高临界温度超导电材料研究方面取得了重大突破。
超导技术可望在汽轮发电机中得到应用,这将在汽轮发电机发展史上产生一个新的飞电磁感应定律励磁机就是一个小功率的直流发电机,一般都为几十伏,励磁电压一般不变,即使变动也很小,而励磁电流的大小由磁场变阻器或自动励磁调节器调节,它的作用是将发出来的直流电供发电机转子磁极饶组励磁电流以产生磁场.励磁电流在发电机空载时改变其大小可以改变发电机的端电压,在发电机并网带负荷时改变其大小可以改变发电机的无功功率.电磁感应定律:只要穿过回路的磁通量发生变化电路中将产生感应电动势。
汽轮机原理
喷嘴损失 Φ称为喷嘴速度系数
2 c12t c12 c 0 hn 1 2 1t 1 2 hn 2 2 2
喷嘴速度系数Φ随叶片高度ln的变化曲线
三、蒸汽在动叶栅中的流动
c1 表示喷嘴出口汽流的绝对速度,以相对速度 w1
u 为圆周速度,大小为 u
汽轮机(steam turbine)
是将蒸汽的能量转换成为机械能的旋转式 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。
汽轮机的发展史
1883年瑞典工程师拉瓦尔——单级冲动式; 1884年英国工程师帕森斯——多级反动式。 我国: 1955年第一台由上海汽轮机厂生产的6MW汽轮机 60~70年代生产了12、25、50、100、125、 200、300MW机组。 80年代初,引进了美国西屋公司300、600MW全 套技术。
复速级----由固定的喷嘴叶栅、 导向叶栅和安装在同一叶轮 上的两列动叶栅所组成的级 称为复速级。
图1-5 复速级中汽流压力和速度变化示意图 1-喷嘴;2-第一列动叶;3-导叶;4-第二列动叶
3.调节级和非调节级 按级的通流面积是否随负荷大小而变,可将 级分为调节级和非调节级。
(1)调节级 通流面积随负荷改变而改变的级称为调节级。 如:喷嘴调节汽轮机的第一级为调节级。
汽轮机原理部分
主讲人:王强
调兵山热电厂培训 月
2014年1
汽轮机原理
第一部分 绪 论 第二部分 汽轮机级的工作原理 第三部分 多级汽轮机
第一部分 绪 论
汽轮机的发展简史 汽轮机的分类及型号 汽轮机产品型号的表示方法
蒸汽与蒸气的区别
蒸气:蒸气是物质受热受压后由液态变为气 态的形式。通俗点说蒸气就是液体蒸发或沸 腾后所产生的气体。 蒸汽:即水蒸气,是水的气体形式。
汽轮发电机原理
汽轮发电机原理
汽轮发电机是一种利用汽轮机驱动发电机发电的设备,其原理
是利用燃料燃烧产生高温高压的蒸汽,然后通过汽轮机将蒸汽的热
能转换成机械能,驱动发电机产生电能。
汽轮发电机原理主要包括
蒸汽发生系统、汽轮机系统和发电机系统三个部分。
首先,蒸汽发生系统是汽轮发电机的核心部分之一。
在这个系
统中,燃料(如煤、石油、天然气等)在锅炉中燃烧,产生高温高
压的燃气,然后燃气通过燃气-水换热器,将热能传递给水,使水变
成高温高压的蒸汽。
蒸汽发生后,经过减压阀调节压力,然后进入
汽轮机系统。
其次,汽轮机系统是汽轮发电机的动力来源。
蒸汽进入汽轮机后,会驱动汽轮机转动。
汽轮机内部有多级叶片,蒸汽在叶片上膨胀,推动叶片旋转,从而驱动汽轮机转动。
汽轮机的转动产生的机
械能通过轴传递给发电机系统。
最后,发电机系统将汽轮机传递过来的机械能转换成电能。
汽
轮机驱动发电机转动,通过磁场和导线的相对运动产生感应电动势,最终转换成交流电输出。
发电机系统还包括调压器、保护装置等辅
助设备,用于确保发电机的安全稳定运行。
总的来说,汽轮发电机的原理是利用燃料燃烧产生蒸汽,然后
通过汽轮机将蒸汽的热能转换成机械能,最终驱动发电机产生电能。
这种发电方式具有高效、稳定的特点,被广泛应用于电力工业中,
为人们的生产生活提供了可靠的电力支持。
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。
汽轮发电机工作的基本原理
汽轮发电机工作的基本原理汽轮发电机是一种利用汽轮机驱动发电机发电的设备。
它的工作原理基于汽轮机和发电机的相互作用。
下面将详细介绍汽轮发电机的工作原理。
汽轮发电机的工作原理可以分为两个部分,即汽轮机的工作原理和发电机的工作原理。
让我们来了解汽轮机的工作原理。
汽轮机是一种利用高速旋转的涡轮叶片转动的原理,将燃料燃烧释放的能量转化为机械能的装置。
汽轮机的核心部件是涡轮叶片,它被安装在转子上,并与高温高压的蒸汽流体接触。
当蒸汽流体通过涡轮叶片时,由于叶片的形状和角度设计得合理,蒸汽的动能会被转化为旋转动能,从而带动涡轮叶片高速旋转。
涡轮叶片的旋转带动转子的旋转,从而实现了能量的转换。
而汽轮机的动力源来自于燃料的燃烧,燃烧释放的高温高压的蒸汽流体通过喷嘴进入汽轮机,推动涡轮叶片的旋转。
接下来,我们来了解发电机的工作原理。
发电机是一种将机械能转化为电能的装置。
它的核心部件是转子和定子。
转子是由导体组成的电磁线圈,而定子则是由线圈包围的铁芯。
当转子旋转时,通过电磁感应原理,导体中的电子会受到磁场力的作用,从而产生电流。
这个电流会通过导线输出,形成电能。
为了保持电流的稳定,发电机通常需要与调整系统相连,以调整转子的旋转速度和输出的电压。
将汽轮机和发电机结合在一起,就形成了汽轮发电机。
具体来说,汽轮机的旋转动能通过轴传递给发电机的转子,进而产生电流。
在汽轮发电机中,蒸汽流体通过喷嘴进入汽轮机,推动涡轮叶片的旋转。
涡轮叶片的旋转带动转子旋转,通过电磁感应原理,转子上的导体产生电流。
这个电流经过调整系统后输出,形成电能。
总结起来,汽轮发电机的工作原理可以简单概括为:燃料的燃烧产生高温高压的蒸汽流体,蒸汽流体通过喷嘴进入汽轮机,推动涡轮叶片的旋转,涡轮叶片的旋转带动发电机转子旋转,通过电磁感应原理产生电流,最终输出电能。
汽轮发电机作为一种高效可靠的发电设备,被广泛应用于发电厂、工厂和船舶等场所。
它以其独特的工作原理和高效能转换的特点,为我们提供了稳定可靠的电力供应。
燃气轮机发电厂的工作原理、类型、及其发电厂设备构成
燃气轮机发电厂的工作原理、类型、及其发电厂设备构成(一)燃气轮机燃气轮机是将气体压缩、加热后在透平中膨胀,把热能转换为机械能的旋转式动力机械。
简单循环的燃气轮机由压气机、燃烧室、燃气透平三大部分,以及控制与保护系统、润滑油和液压油系统、空气过滤器和消声器、燃料系统、起动装置等附属设备组成。
1.工作原理单轴简单循环燃气轮机的工作原理如图1所示。
压气机从大气吸入空气,经绝热压缩,压力和温度升高;压缩后的空气进入燃烧室,与由燃料喷嘴喷射出来的燃料进行混合和燃烧,所产生的高温燃气,进入透平,经过绝热膨胀做功,推动透平转子转动将燃料的化等压加热座席冷却学能转变为机械能;膨胀做功后的燃气直接排入大气。
透平发出的功率约有2/3消耗于压气机对空气进行压缩,其余的1/3成为燃气轮机输出的机械功。
图1单轴简单循环燃气轮机的工作原理2.类型燃气轮机按结构轻重程度可分为重型和轻型两类,按循环方式可分为简单循环和复杂循环两类。
(二)燃气轮机发电厂燃气轮机发电厂采用燃气轮机或燃气-蒸汽联合循环中的燃气轮机和汽轮机驱动发电机。
目前,燃气轮机及其联合循环主要燃用液体燃料(柴油、重油、渣油和原油)或气体燃料(天然气、焦炉煤气、高炉煤气、液化石油气、炼油厂气和煤层气等),直接燃用超净水煤浆和煤粉的燃气轮机正在试验中。
整体煤气化燃气-蒸汽联合循环电厂和燃煤的增压流化床燃气-蒸汽联合循环电厂尚处于商业示范阶段。
1.燃气轮机发电厂的类型燃气轮机发电厂主要有以下几种:(1)单纯用燃气轮机驱动发电机的发电厂。
燃气轮机的循环方式可以是多种多样的,如简单循环、再热循环等。
目前大型燃气轮机的单机功率已达260MW,供电效率为35%~41.57%。
一个发电厂可以安装1台或多台燃气轮发电机组,一般用作调峰或紧急备用。
(2)用燃气轮机与汽轮机组合成的联合循环发电厂。
它可以是余热锅炉型的、有补燃的余热锅炉型的和双流体循环型的。
目前单轴式联合循环机组的单机功率已达390MW,供电效率为55%~58%。
汽轮发电机组
汽轮机部分
1 2
3
转子
转子是汽轮机的核心部件,由主轴、叶轮和动叶片组成,负 责将蒸汽的热能转化为机械能。
静子
静子包括汽缸、喷嘴、隔板等部件,主要作用是引导蒸汽流 动并形成必要的汽流通道。
控制系统
控制系统包括调节阀、控制阀和保护装置等,用于控制蒸汽 流量、压力和温度等参数。
发电机部分
定子
定子是发电机的核心部件,由铁芯和绕组组成,负责由励磁绕组和旋转整流器组成,用于产生直流电流并控制磁场强度。
控制系统
控制系统包括励磁调节器和继电保护装置等,用于控制发电机的电压、电流和功率等参数。
控制系统
01
02
03
监控系统
监控系统负责对汽轮发电 机组的运行状态进行实时 监测和控制。
调节系统
调节系统负责对汽轮机的 蒸汽参数进行调节和控制, 以保证机组稳定运行。
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汽轮发电机组
目 录
• 汽轮发电机组概述 • 汽轮发电机组的结构 • 汽轮发电机组的运行与维护 • 汽轮发电机组的优化与改造 • 汽轮发电机组的应用与发展趋势
01
汽轮发电机组概述
定义与特点
定义
汽轮发电机组是一种将热能转换 为机械能,再进一步转换为电能 的装置,主要由汽轮机和发电机 组成。
特点
汽轮发电机组具有效率高、单机 功率大、运行灵活等优点,广泛 应用于火电、核电、燃气电站等 领域。
工作原理
热能转换为机械能
蒸汽通过汽轮机的喷嘴膨胀,推动汽 轮机转子转动,将热能转换为机械能 。
机械能转换为电能
汽轮机转子通过联轴器与发电机转子 相连,发电机转子在励磁作用下转动 ,产生交流电,通过滑环和碳刷输出 电能。
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。
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我单位用0.8MPa的蒸汽40T/H,就此情况,我应该选用多少吨的锅炉(考虑采用循环流化床锅炉),如果可以的话,还要考虑发电,请问,锅炉的蒸发量和汽轮机的发点量有什么关系.
可考虑用75t/h的循环流化床锅炉,蒸汽参数为温度450度、压力为3.8mpa,现在由于煤价上涨,发电亏损太厉害,当然如果自己用就另当别论了,建议采用抽凝机组一台6000KW/H,6000KW/H 的机组大约满负荷需用30t/h蒸汽(纯凝),如果带抽汽最多能进77t/h蒸汽,也就是说最大供汽量就是47t/h,供汽参数为温度298度、压力为0.8mpa,抽凝机组最大的好处就是能够随负荷的变化进行调节。
锅炉蒸发量与气轮机发电量的关系,纯凝机组为1000KW/H 用汽约5t/h,抽凝机组视抽汽量的多少,不会变化太大,如果不考虑发电,就需要上减温减压设备,降低锅炉蒸汽参数。
300MW汽轮机运行1小时需要多少蒸汽?
需要16.7MPa(170公斤力)的主蒸汽额定压力,每小时主蒸汽流量为908t,这个要看你的机组带的负荷了负荷高蒸汽量就大但是也跟你的机组的调门状态有关顺序阀控制蒸汽量比单阀控制需要的蒸汽量小具体的去集控室DCS操作员站上看吧我们200MW 的机组带140MW的负荷单阀蒸汽量好象是400T/H 切换成顺序阀后蒸汽量380T/H。
应该是204吨。
通常,MW指的是电工率,要想大概计算也可以:锅炉吨位×每吨蒸汽焓×汽轮机效率×发电机效率:锅炉吨位×0.7×0.42=电功率
MW,比如204×0.7×0.42=60MW。
这里的0.7是1t/h基本等同于0.7MW,(习惯会认为是0.7MW,但也要看蒸汽的参数,蒸汽的压力和过热度不同,焓值也不同,即蒸汽焓随蒸汽参数的不同是不同的,会有点出入)0.42是考虑汽轮机效率、发电机效率的系数(也决定于汽轮机那边的系统,0.42是取一个大概值。
可以查汽轮机岗位那边的设计书).
锅炉产生的蒸汽是吨位计,但汽轮机发电是以热量计,其实按上面是可以转换的。
算出锅炉运行参数时每吨蒸汽含的热量,系统的效率,就可以得出MW。
习惯上,电厂的装机容量都以MW,而不大习惯说锅炉是多少吨。
至于 60MW的发电机配置多大的锅炉,不一定是上204吨,会有个富余量。
当然还得是在锅炉设计上有的系列,一般都不上非标的。