第二讲(火电厂汽轮机)
火力发电厂汽轮机运行常识
火力发电厂汽轮机运行常识火力发电厂汽轮机运行常识1、汽轮机是如何分类的？答：汽轮机可按如下几种方法来分类：（1）按热力过程的特性分类：A、凝汽式汽轮机；B 调整抽汽式汽轮机；C 中间再热式汽轮机；D 背压式汽轮机（2）按工作原理分类：A、冲动式汽轮机；B 反动式汽轮机；C、冲动、反动联合式汽轮机（3）按新蒸汽压力分类：A、低压汽轮机，其新蒸汽压力为1.18--1.47MPa；B 中压汽轮机，其新蒸汽压力为1.96--3.92 MPa ；C 高压汽轮机，其新蒸汽压力为5.88--9.80 MPa ；D、超高压汽轮机，其新蒸汽压力为11.77--13.73 MPa ；E亚临界压力汽轮机，其新蒸汽伍力为15.69--17.5 MPa ；F、超临界压力汽轮机，其新蒸汽压力22.16 MPaG、超超临界压力汽轮机，其新蒸汽压力25--31 MPa2、什么叫冲动式汽轮机？什么叫反动式汽轮机？答：冲动式汽轮机是指蒸汽仅在喷嘴中进行膨胀的汽轮机。
在冲动式汽轮机的动叶片中，蒸汽并不膨胀做功而只是改变流动方向，一般大型冲动式汽轮机的最后几级长叶片有时也设计成有一定的反动度即叶片中蒸汽也发生很小一部分膨胀，从而得到一定的汽流加速作用，但与反动式汽轮机相比，这种膨胀很小。
反动式汽轮机是指蒸汽不仅在喷嘴中，而且在动叶片中也进行膨胀的汽轮机。
反动式汽轮机的动叶片上不仅受到由于汽流冲击而产生的作用力，而且受到蒸汽在动叶片中膨胀加速而产生的作用力。
反动式汽轮机一般都是多级的。
按照蒸汽在汽轮机中的流动方向分类，反动式汽轮机可分为轴流式和辐流式两种。
3、什么叫汽轮机的反动度？答：反动度一般是对反动式汽轮机而言的。
蒸汽进入反动式汽轮机内，不论在静叶片上，或动叶片上都发生膨胀，此时压力降低，焓值降低，热能转换成蒸汽的动能。
在汽轮机中一组喷嘴和一组动叶片组成一个压力级。
级的反动度是指动叶片焓降与这一级中静、动叶总焓降之比。
4、什么是热力学第一定律？答：热力学第一定律的含义是：能量不可能被创造，也不可能被消失，可以从一种形态转变成另一种形态。
火电厂集控运行专业《汽轮机的分类及型号》
2教材：汽轮机设备及运行，电力出版社，杨巧云主编
参考资料
1参考教材：电厂汽轮机学习知道，电力出版社，孙为民 杨巧云主编
课后作业
1-8；1-9
课后记载
单元名称
汽轮机的分类及型号
授课次序
2
教学地点
教室、汽轮机综合实训室
教学时间
/课时
2
教学目标
1〕了解汽轮机的根本结构。
2〕掌握汽轮机的分类及其型号。
3〕了解汽轮机的开展概况。
1〕根据汽轮机模型，能讲述汽轮机的根本结构及作用。
2〕能根据工作原理、热力特性、主蒸汽参数将汽轮机进行分类。
3〕能表述汽轮机的型号。
3素质目标
1〕培养团队意识与协作精神。
2〕培养刻苦钻研业务，爱岗、敬业的精神。
3〕培养平安和责任意识。
教学重点
汽轮机的分类及其型号
教学难点
及处理
难点：汽轮机的分类
处理：运用不同型式汽轮机的结构图与实物图片进行比照讲解
教学组织
与
媒介运用
课堂设计
阶段
教学目标
内 容
课堂活动
时间
引入课题
回忆：1、汽轮机级的工பைடு நூலகம்原理？
介绍分类方法
介绍现今常见汽轮机的主蒸汽压力范围
4、其他分类
〔二〕国产汽轮机产品型号
1产品型号组成
2汽轮机型式代号
3汽轮机型号中蒸汽参数表示方式
教师主讲，学生参与
45
点评与小结
1、总结：汽轮机的分类
2、练习：〔1〕写出某型式汽轮机参数
〔2〕根据某汽轮机参数写出汽轮机的重要参数
火力发电厂锅炉汽轮机电气设备系统图讲解ppt
下降管
连接锅筒和水冷壁，使水循环流动 。
过热器
用于将蒸汽加热到所需温度，提高 蒸汽的焓值。
省煤器
利用烟气余热加热给水，提高锅炉 效率。
空气预热器
利用烟气余热加热空气，为炉膛提 供充足的氧气。
锅炉运行中的安全注意事项
定期检查锅炉设备，及时发现和处理故障。 加强锅炉水处理和排污工作，防止结垢和腐 蚀。
火力发电厂锅炉汽轮机电气 设备系统图讲解ppt
2023-10-29
目录
• 火力发电厂概述 • 锅炉设备系统图讲解 • 汽轮机设备系统图讲解 • 电气设备系统图讲解 • 系统图的维护和管理 • 系统图在火力发电厂中的应用案例
01
火力发电厂概述
发电厂的定义与分类
发电厂的定义
发电厂是利用各种能源将其他形式的能源转化为电能的工厂 。
发电机
将机械能转化为电 能，输出三相交流 电。
变压器
将发电机输出的电 压升高或降低，以 供不同负荷使用。
配电装置
将电能分配给不同 的用户和设备，包 括开关、刀闸、母 线等。
继电保护装置
监测电力系统中的 设备运行状态，当 发生故障时自动切 断电源，保护设备 和人身安全。
控制系统
对发电厂中的设备 进行自动化控制， 包括监控、调节、 控制等。
系统图中的主要设备及功能
主要设备
汽轮机本体、蒸汽阀、疏水阀、凝汽器、扩容器、水泵等。
功能
汽轮机本体是汽轮机的核心设备，用于将蒸汽的热能转化为机械能；蒸汽阀用于控制蒸汽的流量和压 力；疏水阀用于排放凝结水；凝汽器用于冷却蒸汽并回收水资源；扩容器用于扩大蒸汽的体积，降低 其温度；水泵用于输送水和蒸汽。
权限控制
01
大型火力发电厂汽轮机知识资料培训PPT
3. 叶片
叶片由叶根、叶顶、叶型 部份组成， 动叶片多采用1Cr13， 静叶片多采用2Cr13
叶根: 叶顶：多由围带和拉筋组 成，提高叶片的刚性
4.汽缸
5.轴封结构
6、汽封装置
高压端轴封，也称前轴封，防止高压蒸汽漏出 低压端轴封，也称后轴封，防止空气漏入 隔板汽封，防止级间漏气
▪
不懂莫逞能事故不上门。20.9.2320.9.2312:32:3512:32:35September 23, 2020
▪
消防安全是关系社会稳定、经济发展 的大事 。2020年9月23日下午 12时32分20.9.2320.9.23
▪
质量创造生活，庇护生命，维系生存 。2020年9月23日星期 三下午 12时32分35秒 12:32:3520.9.23
五、凝结水泵
六、 循 环 水 泵
▪ 在火电厂各 类水泵中， 给水泵是最 重要的一种 水泵，它的 作用是向锅 炉连续供给 具有足够压 力、流量和 相当温度的 给水。
给水泵
给水泵
高低旁路阀
讲解结束！ 谢谢！
▪
绿叶底下防虫害，平静之中防隐患。20.9.2320.9.23Wednes day, September 23, 2020
2.抽真空系统
▪ 由于凝汽器或乏汽管等连接处的不严密，势 必有空气从外界漏入。为了保持凝汽器中有 较高的真空度，必须采用抽气设备将漏入的 空气不断抽走。
▪ 抽汽器的常用种类
• 射汽抽汽器 • 射水抽汽器 • 水环式真空泵
水环式真空泵
四、除氧器
▪ 锅炉给水中如含有氧和CO2等气体，不仅影响传热，而 且还会严重腐蚀各受热面的金属壁面。因此，给水在进 入锅炉省煤器之前，必须先经过除氧（实际上不仅是除 氧，而是“除气”）
火电厂汽轮机保护的基本知识
保护装置的常见功能项目
• 内部跳闸项目：参数、故障特点 • 外部跳闸项目：系统相关设备 • 手动跳闸项目
1.2 横向连锁
• 系统中相互关联的两设备甲、乙。 • 甲、乙均有保护装置。 • 甲、乙其中之一保护动作时，自动要求另 一设备进行的相关故障处理动作。 • 发出这种自动的，配合处理故障的装置称 为横向连锁。 • 最简单的横向连锁：甲跳闸，乙立即跳闸。
火电厂汽轮机保护的基本知识
• 4.1 保护和连锁的基本常识 • 4.2 ETS & MTS • 4.3 OPC
火电厂汽轮机 保护和连锁的基本常识
• 1 设备的保护装置和横向连锁的概念 • 2 汽轮机的保护装置 • 3 汽轮机与发电机-变压器组的连锁
1 保护装置和横向连锁的概念
1.1 设备的保护装置
2 汽轮机的保护装置
• 2.1 汽轮机保护装置的常见配置
2.1 汽轮机保护装置概述
• 常见配置： ETS &MTS ETS：Emergency trip system 电气危急遮断系统 MTS: Mechanical trip system 机械危急遮断系统 动作内容：快关自动主汽门、调门、抽汽逆 止门。
LV：低真空 LBO：低润滑油压 LP：EH油压低 OS：110%额定转速 TB：轴向位移 TSI：胀差和振动。
3 汽轮机与发电机-变压器组 的连锁
发-变组故障，电气跳闸：
• 单元制机组 • 方案1：汽轮机立即跳闸，锅炉联跳(或手动 停炉），机组全体停运。（小机组现在常 用） • 方案2：汽轮机立即跳闸，锅炉维持最低负 荷， FCB。锅炉蒸发量走旁路。 （大机组 常用）
2.2 ETS的功能项目设置
• 内部停机保护：所有汽轮机危险的跳闸参 数（含电超速），公用 • 外部停机请求：横向连锁 • 手动打闸：远方、电信号。通常为正常停
火力发电厂锅炉、汽轮机、电气设备系统图讲解
火力发电厂的基本构成
燃料系统：提供燃烧所需的燃料如煤、油或天然气。 燃烧系统：将燃料与空气混合并燃烧产生高温高压的烟气。 热力系统：利用燃烧产生的热量加热给水使其变成蒸汽。 汽轮机系统：利用蒸汽驱动汽轮机转动从而发电。 控制系统：监控和调节整个火力发电厂的运行。
火力发电厂的工作原理
火力发电厂利用化石燃料（如煤、石油、天然气等）燃烧产生的热量将水加热成蒸汽 蒸汽压力推动汽轮机旋转进而驱动发电机发电 发电机发出的电能通过变压器升压后输送到电网供用户使用 火力发电厂需要定期维护和检修以确保安全和稳定运行
脱硫脱硝技术：采用先进的脱硫脱硝技术减少烟气中的硫氧化物和氮氧化物排放。
除尘技术：采用高效除尘技术确保烟尘排放符合标准。
废水处理：对产生的废水进行深度处理和回用减少对环境的影响。
火力发电厂的未来发展方向
高效低耗：提高发电效率降低能耗减少对化石燃料的依赖 清洁环保：采用先进的烟气处理技术和清洁燃料减少污染物排放 智能化发展：利用数字化和自动化技术提高发电厂的运营效率和安全性 多能互补：结合其他可再生能源实现多种能源的互补和优化配置
汽轮机的作用和工作原理
汽轮机的作用：将蒸汽的热能转换为机械能驱动发电机或其他机械运转。
工作原理：高温高压的蒸汽通过汽轮机的叶片时使叶片旋转从而将热能转换为机 械能。蒸汽在汽轮机中膨胀压力降低速度增加进一步推动叶片旋转。
汽轮机的构成和系统图解析
汽轮机的主要构成：进汽机构、叶轮、导流环、调节保安系统等 系统图的作用：直观展示汽轮机各部件的连接关系和工作原理 系统图的解析：重点解析进汽机构、叶轮、导流环和调节保安系统的工作原理和作用 汽轮机的工作流程：从进汽到排汽的整个工作过程以及各部件的作用和措施：包括过载保护、短路保护、欠压保护等保护装置的 设置和维护以及防止电气火灾和人身触电的措施。
火力发电厂汽轮机系统讲义
一. 主机设备介绍：1.辛店电厂#5、6机组型号：N300-16.7/538/538；机组型式：亚临界、中间再热、反动式、单轴、两缸两排汽、凝汽式汽轮机；旋转方向：从机头向发电机看为顺时针；汽轮机的启动方式：高压缸启动；制造厂商：哈尔滨汽轮机厂有限责任公司；2.主机设计参数：二. 汽机主要系统介绍：（一）主汽系统：锅炉与汽轮机之间的蒸汽通道与通往各用汽点的支管及其附件称为发电厂主汽系统，对于再热机组还包括再热蒸汽管道。
（解释流程）（二）旁路系统：指高参数蒸汽不进入汽缸通流部分做功而是经过与汽缸并联的减温减压器，将减温减压后的蒸汽送至低一级参数的管道或凝结器。
1.作用：加快启动时间，改善启动条件；保护不允许干烧的再热器；回收工质降低噪音。
2.一、二级旁路及减温水（分别解释流程）：（三）回热抽汽系统：1.回热系统作用是：抽取汽轮机做功后蒸汽作为各加热器的加热汽源，用于提高凝结水和给水温度以提高机组的循环热效率。
300MW机组共计8段非调整抽汽。
（三高、四低、一除氧）三段高压抽汽分别在：高压9级后、高压13级后、中压5级后；作为#1、2、3高压加热器的汽源。
四段低压抽汽分别在低压2级后（调阀端）、低压4级后（电机端）、低压5级后（调阀、电机端）、低压6级后（调阀、电机端）；作为#5、6、7、8低压加热器的汽源。
一级除氧抽汽（四抽）。
作为除氧器的汽源。
2.回热抽汽额定工况：（抽汽压力为绝对压力）（四）主凝结水系统：指凝结器至除氧器之间与主凝结水相关的管路与设备。
包括：2台100%容量的凝结水泵、凝结水精处理装置、一台轴封加热器、四台低压加热器、一台凝结水补水箱和补水泵。
主要作用：加热凝结水，并将凝结水从凝结器热水井送至除氧器。
（介绍流程：轴加-#8、7、6、5低加）轴封加热器为表面式热交换器，用于凝结轴封漏汽、门杆漏汽，轴封加热器以及与之相连的汽轮机轴封汽室靠轴抽风机维持微负压状态，防止蒸汽漏入环境中或进入汽轮机润滑油系统。
论火电厂汽轮机低真空运行的原因及对策
论火电厂汽轮机低真空运行的原因及对策在火电厂的运行中，汽轮机的正常运行至关重要。
然而，汽轮机低真空运行是一个常见且较为棘手的问题。
这一状况不仅会影响机组的发电效率，还可能对设备的安全性和稳定性造成威胁。
深入探究汽轮机低真空运行的原因，并制定相应的对策，对于保障火电厂的安全、稳定和高效运行具有重要意义。
一、火电厂汽轮机低真空运行的原因1、凝汽器故障凝汽器是汽轮机排汽冷却的关键设备。
如果凝汽器铜管结垢严重，会大大降低其换热效率，导致排汽压力升高，真空度下降。
此外，凝汽器的密封性出现问题，如铜管泄漏，会使冷却水中断或减少，也会影响真空度。
2、循环水系统问题循环水的流量、温度和压力对汽轮机真空度有直接影响。
循环水泵故障、叶轮磨损或管道堵塞等，都可能导致循环水流量不足。
而循环水温度过高，通常是由于冷却塔散热效果不佳造成的，也会使进入凝汽器的水温升高，影响凝汽器的冷却效果。
3、真空系统泄漏真空系统的严密性是维持汽轮机正常真空的重要条件。
当真空系统中的阀门、管道法兰、焊缝等部位出现泄漏时，外界空气会进入系统，破坏真空。
4、抽气设备故障抽气设备负责将凝汽器内的不凝结气体抽出，以维持真空。
如果抽气器工作不正常，如抽气能力下降、工作水温度过高等，就无法有效地抽出不凝结气体，导致真空度降低。
5、负荷变化当机组负荷突然增加时，蒸汽流量增大，如果循环水系统和抽气设备不能及时适应这种变化，就可能导致真空度下降。
6、运行操作不当运行人员在操作过程中，如果对相关参数的调整不及时、不准确，例如对循环水进出口温度、凝结水水位等控制不当，也会引起汽轮机低真空运行。
二、火电厂汽轮机低真空运行的对策1、加强凝汽器的维护与管理定期对凝汽器进行清洗，去除铜管内的结垢，提高换热效率。
同时，加强对凝汽器密封性的检查，及时发现并处理泄漏问题。
2、优化循环水系统定期检查和维护循环水泵，确保其正常运行。
对于管道堵塞等问题，要及时清理。
此外，提高冷却塔的散热效果，如加强对冷却塔的维护、调整淋水密度等，降低循环水温度。
火电厂汽轮机辅机常见故障及检修方法
火电厂汽轮机辅机常见故障及检修方法火电厂汽轮机是发电厂中常见的一种主要设备，而汽轮机的辅机在汽轮机运行中也扮演着十分重要的角色。
汽轮机的辅机包括给水泵、鼓风机、除盐设备等，它们的正常运行对汽轮机的稳定运行起着至关重要的作用。
在日常运行中，辅机也会出现一些常见故障，影响汽轮机的正常运行，因此需要及时检修和处理。
下面我们将对火电厂汽轮机辅机常见故障及检修方法进行详细介绍。
1. 给水泵故障及检修方法给水泵是汽轮机辅机中非常重要的一种设备，其主要作用是将水输送到锅炉中，起到给水补给的作用。
常见的给水泵故障有：（1）水泵压力不稳定：可能是由于水泵内部叶轮磨损或者进口阀门故障导致的。
此时需要进行检修，拆卸水泵检查叶轮和阀门的磨损情况，如有需要更换叶轮或阀门等零部件。
（2）水泵漏水：漏水可能是由于水泵密封件老化或损坏导致的。
需要进行检修，更换密封圈或者调整密封装置。
（3）水泵出口压力过低：可能是由于水泵内部泄漏或者进口阀门打不开导致的。
需要检修，修理水泵内部泄漏部位，或者修理进口阀门。
鼓风机在汽轮机辅机中起到了增压给燃气的作用，是整个供气系统中至关重要的部件。
常见的鼓风机故障有：（1）鼓风机轴承异常：可能是由于轴承磨损或者润滑不足导致的。
需要进行检修，更换磨损的轴承或者加强润滑。
（3）鼓风机温度过高：可能是由于风机内部积灰或者通风不良导致的。
需要进行检修，清理风机内部的积灰，并调整通风系统。
除盐设备在汽轮机辅机中用于处理给水中的盐分，保证锅炉水质的纯净度，是保证汽轮机正常运行的重要设备。
常见的除盐设备故障有：（1）盐分排放不足：可能是由于除盐设备中的树脂饱和或者床层疏松导致的。
需要进行检修，更换饱和的树脂或者重新填充床层。
（2）盐分排放过多：可能是由于盐桶中盐的浓度超标或者盐桶漏水导致的。
需要进行检修，调整盐桶中盐的浓度或者修理盐桶漏水处。
火电厂汽轮机辅机在日常运行中可能会出现各种常见故障，而这些故障的发生会影响汽轮机的正常运行。
电厂汽轮机的知识点总结
电厂汽轮机的知识点总结介绍：汽轮机是一种热力机械，是利用水蒸气或其他工质的热能转化为机械能的装置。
它是一种常见的发电设备，被广泛应用于火电、核电和其它能源发电厂。
本文将从汽轮机的工作原理、结构组成、运行特点以及发展趋势等方面进行详细的介绍。
一、汽轮机的工作原理汽轮机是利用燃烧后的高温高压气体对叶片产生推力，使转子转动，从而将热能转化为机械能的热力机械。
其工作原理可以简单分为三个步骤：1. 蒸汽进汽：燃料燃烧产生高温高压的蒸汽，蒸汽通过管道输送至汽轮机中。
2. 蒸汽冲击叶片：蒸汽通过喷嘴或导流板冲击叶片，产生反作用力推动转子转动。
3. 蒸汽排汽：蒸汽在对叶片产生推力后，通过排汽口排放至凝汽器或空气中。
二、汽轮机的结构组成汽轮机通常由转子、定子、叶片和其它辅助设备组成。
其结构组成可以分为以下几个部分：1. 转子：汽轮机的转子通常由多个圆形叶轮组成，转子转动时，叶片与蒸汽相互作用产生动能。
2. 定子：定子是用来固定叶片的部件，通常包括机壳、轴承座和端盖等。
3. 叶片：叶片是汽轮机的核心部件，根据其工作位置和角度可以分为定转矩叶片、动转矩叶片和导汽叶片等。
4. 辅助设备：包括进汽阀、排汽阀、调速阀、轴承、密封和冷却系统等。
三、汽轮机的运行特点汽轮机作为电力设备，在其运行过程中具有以下一些特点：1. 高效节能：汽轮机具有高效节能的特点，可以将燃料的热能转化为机械能，并输出给发电设备。
2. 运行稳定：汽轮机的运行稳定性比较高，可以根据负荷的大小进行自动调节。
3. 负载响应快：汽轮机的负载响应速度比较快，可以在较短时间内实现从空载到满载的切换。
4. 维护成本高：汽轮机的维护成本相对较高，需要定期进行检修和保养。
四、汽轮机的发展趋势随着电力行业的发展和技术的进步，汽轮机也在不断的进行改进和创新。
其发展趋势主要体现在以下几个方面：1. 提高效率：未来汽轮机将会不断提高热力转化效率和发电效率，以减少燃料消耗和环境污染。
汽轮机原理汇总(最新最全面)PPT优秀课件
我国电力生产的情景预测 (TWh)
煤 石油 天然气 核电 水电 其它 总共
1971 98 16 0 0 30 0 144
2000 1081 46 19 17 222 2 1387
2010 1723 51 74 90 333 10 2282
2030 3503 54 349 242 622 42 4813
18 18
我国一次能源需求的情景预测
（Mtce)
1971
煤
274
石油
61
天然气 4
核电
0
水电
4
其它
0
总和
343
2000
941 337 43 6 27 1 1355
2010
1220 480 81 33 41 6 1861
2030
1826 826 216 90 77 13 3048
年增长率 （%） 2.2 3.0 5.5 9.3 3.5 6.8 2.7
超高压汽轮机
亚临界压力汽轮机
超临界压力汽轮机
16 16
按热力特性分类（即汽轮机型式）
凝汽式、中间再热式 背压式
供热
调整抽汽式
Turbine
Turbine
Turbine
热用户
17 17
按主蒸汽参数分类 低压汽轮机：小于1.47 Mpa； 中压汽轮机：1.96 ~ 3.92 Mpa； 高压汽轮机：5.88 ~ 9.81 Mpa； 超高压汽轮机：为11.77 ~ 13.93 Mpa； 临界压力汽轮机：15.69 ~ 17.65 Mpa； 超临界压力汽轮机：大于22.15 Mpa； 超超临界压力汽轮机：大于32 Mpa
《汽轮机原理》
任课教师： 李 爱 军
火电厂汽轮发电机组工作原理及结构课件PPT
2021/3/10
11
中国核电站分布图
2021/3/10
12
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。
2021/3/10
2021/3/10
5
风力发电机内部结构
2021/3/10
6
潮汐发电
2021/3/10
7
利用海水的潮长潮落，产生的势能进行发电。
2.水力发电： 利用水的势能, 来推动水轮机的转子，带动发电机转子 ， 进行发电
2021/3/10
8
3太阳能发 电利用太阳的光辐射，通过光伏 组件吸收热量，产生电能。
7.干球温度：干球温度是温度计在普通空气中所测出 的温度，即我们一般天气预报里常说的气温。
8.湿球温度：湿球温度是指同等焓值空气状态下，空
气中水蒸汽达到饱和时的空气温度，
2021/3/10
20
HEC Marketing Dept.
21
。
火力发电厂是由四大系统组成
。
1 .汽水系统 2.燃烧系统 3.电气系统 4.控制系统
能转变为机械能，为发电机
发电提供机械能。
2021/3/10
24
动叶片
喷嘴
叶轮
“级”是汽轮机中最基本的工作单
轴
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。
2021/3/10
25
冲动作用原理
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
火电厂汽轮机原理
绪论
汽轮机概念 以蒸汽为介质，将热能转变为机械能的装置。 是工业革命的标志。 汽轮机的发展史 1883年第一台汽轮机 高温 高压 大容量 多缸 多轴 中间再热 凝汽式 核电等
绪论
汽轮机发展特点 1）增加单机容量； 2）提高蒸汽参数； 3）采用中间再热； 4）联合循环汽轮机； 5) 核电汽轮机； 6）提高了自动化水平
绪论
汽轮机分类 1）按工作原理：冲动式，反动式 2）按热力特性分：凝汽式，背压式，抽汽
式，背压抽汽式，多压式 3）按压力分：低压（<1.5MPa)到超超临界
（>32MPa）
绪论
汽轮机型号 Ƅ××－××－× 型式代号：N，B，C，CC，CB，HN 功率 蒸汽参数 变型设计序号
第一章 汽轮机级的工作原理
调节级和方程 动量方程 能量方程 状态方程
dP cdc
级的工作过程
1）力学条件
dP cdc
2）几何条件 dA (Ma2 1) dc
A
c
喷管中蒸汽流速计算
实际流速计算
h0
C02 2
h1
C12 2
C1 C1t 2hn*
为喷管蒸汽流速系数，与喷管高度，叶
级内压力和速度的变化
1）冲动级内（见图1－4） 2）反动级内（见图1－5） 3）复速级内（见图1－4c）
复习思考题
1）何为反动度？如何用此概念划分汽轮 机级的类型？
2）谈一谈汽轮机的发展趋势。 3）熟悉汽轮机型号的表示方法。
复速级
级的类型
压力级（单列级）和速度级（双列速度级， 多列）
第一节 汽轮机蒸汽做功原理 第二节 级的工作过程 第三节 轮周效率和最佳速度比 第四节 机内损失和级效率
火电厂汽轮机工艺流程介绍
道）等而冷却凝结成的水。
四、除氧器
1、作用：除去凝结水中的氧气以及其它气体。 2、主要控制参数： ❖ 除氧器水位； ❖ 除氧器压力；
五、给水泵
1、作用：将除氧器出来的凝结水加压后通过各级高压加 热器送入汽包。
六、省煤器
作用：利用锅炉尾部低温烟气的热量来加热锅炉给水， 从而可以降低锅炉排烟温度，提高锅炉的热效率，节约 燃料消耗量。
七、水冷壁
作用：是指水循环回路的上升管，它是锅炉的主要辐射
受热面，同时具有保护和减轻炉墙的功能。
八、汽包
1、作用 2、主要控制参数：汽包水位
火电厂工艺流程介绍
一、火电厂类型
1、蒸汽动力火电厂 2、燃气轮机发电厂 3、内燃机发电厂
二、发电过程是一个能量的转化过程：
化学能（煤、油、气） 热能机械能电能 核能
蒸汽动力火电厂示意图
汽轮机
1、作用：将蒸汽的热能转化为机械能。 2、主要的控制参数：转速、输出功率。 3、调节主要参数的执行机构：主汽门、调节门。 4、主要的监控参数：温度、振动、缸胀、膨胀、
位移、零转速、偏心等。
汽水系统工艺流程
汽水系统流程 凝汽器 凝结水泵 低压加热器 除氧器 给水泵 高压再热器 汽机低压缸 凝汽器 其示意图如下：
汽水系统主要设备
一、凝汽器
1、作用：将蒸汽（汽轮机的排汽）凝结成水。 2、凝汽器的相关参数： ❖ 凝汽器真空 ❖ 凝汽器水位 ❖ 汽轮机低压缸排汽温度
二、凝结水泵
1、作用：给凝结水加压、排出凝汽器中的凝结水。 2、凝结水泵的主要控制任务：凝结水泵的启动和停止。 3、相关概念： ❖ 联动：互为备用的设备，若运行中的设备非正常停止或
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绪论----汽轮机的发展----中国发展
中国汽轮机发展初期 1955年 上海汽轮机厂制造出第一台6MW汽轮机。 1964年 哈尔滨汽轮机厂第一台100MW机组在高井电厂投入运行； 1972年 第一台200MW汽轮机在朝阳电厂投入运行； 1974年 第一台300MW机组在望亭电厂投入运行。
70年代进口了10台200—320MW机组，分别安装在了陡河、元宝山、
CC －两次抽汽式汽轮机；
CB －抽汽背压式汽轮机； CL －超临界汽轮机。
绪论----汽轮机的分类和型号 汽轮机型号举例 例（1）东方汽轮机厂N600－24.2/566/566－Ⅰ
凝汽式汽轮机，额定功率为600MW，主蒸汽压力为24.2MPa，主蒸汽 温度566℃，再热蒸汽温度566℃。
例（2）哈尔滨汽轮机厂CLN600－24.2/566/566－Ⅰ
安装在邹县电厂 2007年投产
上汽厂1000MW汽轮机， 安装在玉环电厂，2006年 11月投产。
国电谏壁发电厂2×1000MW机组
绪论----汽轮机的分类和型号 1.按工作原理分类
冲动式汽轮机
绪论----汽轮机的分类和型号 1.按工作原理分类
反动式汽轮机
绪论----汽轮机的分类和型号
2.按热力特性分类 (1)凝汽式 汽轮机
绪论----汽轮机的发展----中国发展
中国电力发展新时期 2004年 外高桥电厂投产了900MW机组
2006年
至令
玉环电厂投产了1000MW机组， (汽轮机由上海汽轮机厂制造) 已有39台1000机组投产。 上大压小，关停200MW机组。 主力机组为600MW机组。
东方汽轮机厂生产的1000MW机组
单抽汽式 汽轮机
双抽汽式 汽轮机
绪论----汽轮机的分类和型号
2.按热力特性分类
(4)中间再热 式汽轮机
高压缸内作完功后回到锅炉 再热器加热然后再回到中压 缸继续作功
绪论----汽轮机的分类和型号
3.接主蒸汽压力分类 低压汽轮机：小于1.47Mpa； 中压汽轮机：1.96—3.92Mpa； 高压汽轮机：5.88—9.8Mpa； 超高压汽轮机：11.77—13.93Mpa； 亚临界汽轮机：15.69—17.65Mpa； 超临界汽轮机： 大于22.15Mpa；
谢谢
1.汽轮机的基本结构组成
汽轮机组成：
一、转动部分 二、静止部分
1.汽轮机的基本结构组成
1.汽轮机的基本结构组成联轴器
高、中压转子
1.汽轮机的基本结构组成
转动部分 动叶栅 叶轮 主轴 联轴器 四部分组成
动叶栅
叶轮
主轴
1.汽轮机的基本结构组成
静止部分
高压缸
中压缸
下隔板 下汽缸
计功率，铭牌功率。
2.最大连续功率 在额定的主、再热蒸汽参数，汽轮机能连续运行状态下的最大 功率。
绪论----汽轮机的功率定义 3.热耗率验收功率 在额定的主、再热蒸汽参数，保证汽轮机热耗率最低时的功率，
与额定功率一至。
4.阀门全开功率 汽轮机的进汽调节阀门全开时的进汽量以及在最大连续功率定 义的条件下发电机输出的功率。
初识汽轮机
绪 论
汽轮机的发展 汽轮机的分类和型号 汽轮机功率问题
绪论----汽轮机的发展
1883年瑞典工程师拉瓦尔设计制造出了第一 台单级冲动式汽轮机。 在1884年英国工程师帕森斯设计制造了第一 台单级反动式汽轮机。
单级汽轮机： 冲动式、反动式
绪论----汽轮机的发展
单机功率增大
1883年第一台 3.7KW 100W白炽灯，37盏灯 单机功率增大，单位功率的投资成本大幅降低。
大港、清河电厂。70年代末国产机组占到总容量70%。
绪论----汽轮机的发展----中国发展
中国汽轮机发展中期 1987年 采用引进技术生产的300MW机组在石横电厂投入 运行；
1989年 采用引进技术生产的600MW机组在平圩电厂投入
运行； 2000年 从俄罗斯引进两台超临界800MW机组在绥中电厂 投入运行。
超临界凝汽式汽轮机，额定功率为600MW，主蒸汽压力为24.2MPa， 主蒸汽温度566℃，再热蒸汽温度566℃。 例（3）CB25－8.82/0.98/0.118 一次可调抽汽，背压式汽轮机，额定功率25MW，主汽压力8.82MPa ，一次抽汽压力为0.98 MPa，背压为0.118 MPa。
绪论----汽轮机的功率定义 1.额定功率 在额定的主、再热蒸汽参数、设计的背压下，汽轮机达到的设
绪论----汽轮机的功率定义 5.最经济的连续功率 汽轮机在规定的终端参数下能达到最低热耗率或汽耗率时的功
率。
电 厂 汽 轮 机
第 一 PP Tw ww .1 pp t. co m
学习内容
1.汽轮机基本结构组成
2.级的工作过程和做功原理 3.级的反动度理解、级的类型和特点 4.级的能量转换分析
6000KW 100W白炽灯，6万盏灯 单机功率增大，机组的热经济性提高。 1.2MW 100W白炽灯，12万盏灯 20世纪60 年代 600MW 100W白炽灯，600万盏灯 单机功率增大，电力建设速度加快。 1972年 1300MW 100W白炽灯，1300万盏灯 单机功率增大，电网调峰能力提高。
轴承
四部分组成
下隔板
1.汽轮机的基本结构组成
静止部分 轴承支持转子
汽轮机轴承
汽轮机转子
一.汽轮机的基本结构组成
进汽部分
管理进入 汽轮机的 蒸汽流量 高压主汽阀 高压调节汽阀 中压主汽阀
一.汽轮机的基本结构组成
再理解汽轮机的作用 1).蒸汽在汽轮机内将热能转换成动能。(在静叶栅中完成) 2).蒸汽通过静叶栅后，产生高速流动的蒸汽射流。 3).蒸汽射流冲动转子上的动叶栅，将高速的动能变成作用 力传递给动叶栅，动叶栅带动整个转子高速旋转，动能转 变成高速的旋转机械能。 4).汽轮机转子高速旋转通过联轴器带动发电机转子一同旋 转，在发电机内发出电能。
超超临界汽轮机： 大于32Mpa；
绪论----汽轮机的分类和型号 汽轮机型号识别
× ××－×××/×××/×××－× 第一段 第二段表示： 汽轮机的进汽参数。。 第三段表示： 该汽轮机在设计中变型序号， 第二段 第三段 第一段表示：
型式、汽轮机额定功（MW）
型式表示符号： N－ －凝汽式汽轮机； B－ －背压式汽轮机； C－ －一次抽汽式汽轮机；
作功后的蒸汽全部进入凝汽器 凝汽器内高度真空
作功后的蒸汽以高于大气压的 压力状态排出汽轮机 排出的蒸汽可作工作和民用
(2)背压式 汽轮机
绪论----汽轮机的分类和型号
2.按热力特性分类 (3)调节抽汽 式汽轮机 作过部分功的蒸汽从汽轮机中 间级抽出来作工业和民用
抽汽凝汽 式汽轮机
抽汽背压 式汽轮机
1.汽轮机的基本结构组成
静止部分
中压缸 低压缸 高压缸
下汽缸实物图
下隔板
1.汽轮机的基本结构组成
静止部分 高、中压转 子 汽缸与转子的 配合 高、中压缸
低压转子
下隔板
1.汽轮机的基本结构组成
静止部分
上汽缸 上汽缸安装
1.汽轮机的基本结构组成
静止部分
上隔板
静叶栅
汽缸(上缸、下
缸)
隔板
静叶栅
静叶片
绪论----汽轮机的发展----中国发展
中国汽轮机厂的发展 上海汽轮机厂： 中国第一家汽轮机厂，1953年建厂。
哈尔滨汽轮机厂：1956年建厂，国产第一台25MW、50MW、
100MW和200MW汽轮机在此生产 。1986年制造了我国第一
台600MW汽轮机，目前自主研制超临界600MW汽轮机。 东方汽轮机厂：1965年开始兴建，目前的主力机型为600MW 汽轮机。
绪论----汽轮机的发展
蒸汽参数提高
低压 低温
中压 中温
高压 高温
超高压 高温
亚临界 机组
超临界 机组
超超临 界机组
效率提高
2%-2.5%
4%-5%
绪论----汽轮机的发展
采取再热、回热循环提高经济性 提高运行管理水平，保证设备可靠利用率 提高汽轮机调节、自动、保护性能，保证汽轮机运行的健 康水平，增加汽轮机运行寿命。 技术复杂程度提高，设备设计水平提高。