汽轮机的工作原理和结构-附图

合集下载

汽轮机工作原理

汽轮机工作原理什么是汽轮机？汽轮机是将蒸汽的热能转换成机械能的一种旋转式原动机，有转子（即转动部分的总称，包括：转轴、叶轮、叶片、联轴器及其附件）和静子（即不转动部分的总称，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）组成，如图：就凝汽式汽轮机而言，从锅炉产生的新蒸汽经由主阀门进入高压缸，再进入中压缸，再进入低压缸，最终进入凝汽器。

蒸汽的热能在汽轮机内消耗，变为蒸汽的动能，然后推动装有叶片的汽轮机转子，最终转化为机械能。

汽轮机本体结构详解图（示意图）：汽轮机本体主要由转子、静子、轴承及轴承箱、盘车装置四大部分构成，如图：1、转子:汽轮机通流中的转动部分,是汽轮机作功的关键部件,由主轴,叶轮,叶片,联轴器等主要零部件组成。

2、静子:汽轮机通流中的静止部分及汽轮机的外壳部分,由汽缸、隔板及隔板套、进汽部分、排汽部分、端汽封等主要零部件组成。

3、轴承及轴承箱：支持轴承用来承受转子的重量并保持转子的径向位置，推力轴承用来固定转子的轴向位置，轴承箱用来安装轴承和轴承座。

4、盘车装置：在进汽冲转前及停汽停机后使汽轮机继续保持低速旋转的装置，由电动机、减速器、离合器、操纵机构构成。

汽轮机的工作原理：汽轮机是用蒸汽做功的旋转式原动机，它将蒸汽的热能转变成透平转子旋转的机械能，这一转变过程需要经过两次能量转换，即蒸汽通过透平喷嘴（静叶片）时，将蒸汽的热能转换成蒸汽高速流动的动能，然后高速气流通过工作叶片时，将蒸汽的动能转换成透平转子旋转的机械能。

汽轮机工作原理分为两类：冲动式和反动式。

冲动式汽轮机的蒸汽热能转变成动能的过程，仅在喷嘴中进行，而工作叶片只是把蒸汽的动能转换成机械能，即蒸汽在喷嘴中膨胀，速度增大，温度压力降低，而在叶片中仅将其动能部分转变为机械能（汽体流速降低），而由于叶片沿流动方向的间槽道截面不变，因而蒸汽不再膨胀，压力也不再降低；反动式汽轮机中的蒸汽在静叶片中膨胀，压力温度均下降，流速增大，然后进入动叶片（工作叶片），由于动叶片沿流动方向的间槽道截面形状与静叶片间槽道截面变化相同，所以蒸汽在动叶片中继续膨胀，压力也要降低，由于汽流沿着动叶片内弧流动时方向是改变的，因此，叶片既受到冲击力的作用，同时又受到蒸汽在动叶片中膨胀，高速喷离动叶片产生反动力的作用，冲动力和反动力的合力就是动叶片所承受的力，这就是说，在反动式汽轮机中，蒸汽热能转变成动能的过程，不仅在静叶片中进行，也在动叶片中进行。

汽轮机的工作原理讲解

做功能力：复速级>纯冲动级>带反动度的冲动级>反动级
效率：复速级<纯冲动级<带反动度的冲动级<反动级
冲动式汽轮机一般级数较少，反动式汽轮机级数较多，但反动式汽轮机运行更为稳定，效率也较高。
3.调节级和非调节级
按通流面积是否随负荷大小而变，又可将汽轮机的级分为调节级和非调节级。 (1)调节级：通流面积能随负荷改变而改变的级称为调节级。如喷管调节汽轮机的第一级，这种级在运行时，可通过改变其通流面积来控制其进汽量，从而达到调节汽轮机负荷的目的。一般中小型汽轮机用复速级作为调节级，而大型汽轮机常用单列冲动级作为调节级。
分是反动力。
带反动度的冲动级的特点：
w1＜w2，P1＞P2, Δhn＞Δhb，Δht ≠Δhn 、Δhb ≠ 0 、 m = 0.05 0.20；
动叶叶型由入口到出口略有收缩；蒸汽在动叶栅中即膨胀又改变流动方向；
它的作功能力比反动级大比纯冲动级源自、效率比纯冲动级高。（2）反动级：
复速级：
采用最多的是同一叶轮上装有两列动叶片的双列速度级，又称复速级。
由一组静叶栅和安装在同一叶轮上的两列动叶栅及一组介于第一、二列动叶栅之间、固定在汽缸上的导向叶栅所组成。
第一列动叶栅通道流出汽流，其流速还相当大，为了利用这一部分动能，在第一列动叶栅之后装上一列导向叶栅以改变汽流的方向，使之顺利进入第二列动叶栅通道继续作功。
2）带反动度的冲动级
为了提高级的效率，通常，冲动级也带有一定的反动度（ m = 0.05 0.20 ) ，这种级称为带反动度的冲动级。
蒸汽的膨胀大部分在喷管中进行，只有一小部分在动叶中进行
（ Δhb =5%~20%Δht* ），蒸汽作用在动叶栅上的力主要是冲动力，一小部

图解汽轮发电机组工作原理及结构(ppt)

太阳能发电和风力发电流程（热核反应)，4氢—1氦，1KG氢的
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。
4.核能发电：利用铀235的核裂变，产生的能量，进行发电。
中国核电站分布图
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。
图解汽轮发电机组工作原理及结构 (ppt)
汽轮机厂房内平台汽轮发电机组
汽轮机厂房内平台汽轮发电机组
汽轮机锅炉集中控制室
600前希腊人泰勒斯发现了电（丝绸和琥珀麽擦产生静电）
1660年德国人埃里克发明了世界上第一台摩擦发电机（产生静电没有实用的价值）
。
1780年意大利医生加法尼,通过动物组织对电流的反应（他认为电是动物组织产生的）
1799年意大利物理学家伏特,他认为电不是来源动物 1800年伏特他发明了世界上第一块电池
1821年英国人法拉第发明了世界上第一台发电机。 1831年他发现当电磁铁穿过一个闭合回路时，线圈内就会产生电流，这就是“电磁感应”。由此他发明了世界上第一台永久磁铁能连续生产电流的发电机
1876年德国人西门子他发明了，采用电磁铁连续生产电流的发电机。
从作用力方面分析原理
蒸汽流经级时先在喷嘴中膨胀压力降低，速度增加一方面通过速度方
向的改变，产生冲动力F1
蒸汽在动叶中继续膨胀，压力降低，所产生的焓降转化为动能造成动叶
出口的相对速度w2大于进口相对速度w1，使汽流产生了作用于动叶上的与汽流方向相反的反动力Fr。

《汽轮机的工作原理》课件

调节系统：通过改变蒸汽流量、压力和温度来控制汽轮机的转速和功率
控制系统：通过传感器、控制器和执行器来控制汽轮机的运行状态和参数
调节系统与控制系统的关系：调节系统是控制系统的一部分，两者共同作用于汽轮机的运行调节系统和控制系统的作用：保证汽轮机的稳定运行，提高效率，降低能耗，延长使用寿命
汽轮机的运行和维护
汽轮机的发展趋势和未来展望
提高汽轮机的效率和可靠性
采用先进的材料和制造工艺，提高汽轮机的耐久性和可靠性
优化汽轮机的设计，提高其效率和性能
采用先进的控制技术和监测系统，提高汽轮机的运行稳定性和可靠性
加强汽轮机的维护和保养，延长其使用寿命和可靠性
发展新型的汽轮机技术
提高效率：通过改进设计、材料和制造工艺，提高汽轮机的热效率和机械效率降低排放：采用环保技术，减少废气排放，降低对环境的影响
添加副标题
汽轮机的工作原理
汇报人：
目录
PART One
添加目录标题
PART Two
汽轮机的概述
PART Three
汽轮机的工作流程
PART Four
汽轮机的结构特点
PART Five
汽轮机的运行和维护
PART Six
汽轮机的发展趋势和未来展望
单击添加章节标题
汽轮机的概述
汽轮机的定义
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。主要由汽缸、转子、叶片、轴承等部件组成。工作原理：蒸汽进入汽缸，推动转子旋转，从而输出机械能。应用领域：广泛应用于发电、船舶、化工、冶金等行业。
THANK YOU
汇报人：
提高可靠性：通过优化设计、提高制造精度和加强维护，提高汽轮机的可靠性和寿命

汽轮机 - 结构

压差，汽缸内外温度变化产生的热应力以及连接管道热状态改变时对汽缸的作用力； 4．端部装有汽封，形成严密的汽室，防止蒸汽外漏，在低压部分防止空气漏入； 5．汽缸上加工有抽汽口，与回热抽汽管道加热系统一起完成回热循环，加热给水，提高循环热效率。
汽缸
汽轮机下缸及转子图
（二）汽缸的支承方式
IP Turbine HP Turbine
内缸的支撑
（三）、滑销系统（结构、作用）和汽轮机的热膨胀
❖ 一）滑销系统的基本结构 ❖ 1) 纵销 ❖ 位置：轴承座底部和台板之间 ❖ 结构：轴承座底部和台板开矩形纵向槽，
中间装入长条形销（键） ❖ 作用：限制轴承座横向运动，确保轴承
座在汽缸膨胀推动下严格地沿纵向移动。
2）横销
❖汽缸支撑横销：猫爪横销或（低压缸与基座）
3) 立销
❖位置：轴承座纵向内端面中心处（横向）、汽缸两端中心处（横向）。
❖ 结构：轴承座纵向内端面中心处（横向）焊T形销，汽缸前端中心（横向）处焊U 形槽
❖ 作用：限制汽缸、轴承座之间中心的相对运动
❖4) 角销 ❖位置：前轴承座底部纵向凸出边沿上
❖结构：类似角铁状，压在轴承座底部纵向凸出边沿上
❖ 缸的数目：单缸、多缸 ❖ 排汽口的数目：单排汽口、多排汽口 ❖ 轴的数目：单轴、双轴汽轮机的发展历程：单级、多级、多缸、双轴多级：功率、压差增大的要求。多缸：功率、流量增大的要求。双轴：功率、流量增大，排汽口增多，若仍用
单轴，则轴变长，刚度下降。
～
HP
LP
～
单缸单排汽口双缸单排汽口
HP
❖作用：防止前轴承座纵向滑动过程中翘起，确保座底面与台板紧密接触，轴承中心线与地面平行，转子中心线与地面平行.

汽轮机工作原理

• 蒸汽流经级时先在喷嘴中膨胀压力降低，速度增加一方面通过速度方向的改变，产生冲动力F1 • 蒸汽在动叶中继续膨胀，压力降低，所产生的焓降转化为动能造成动叶出口的相对速度w2大于进口相对速度w1，使汽流产生了作用于动叶上的与汽流方向相反的反动力Fr。 • 在蒸汽的冲动力和反动力合力作用下推动动叶旋转作功。
汽轮机工作原理
保定电力职业技术学院热动1101 第一组
汽轮机是什么？
第一点
• 汽轮机是一种能量转换装置
第二点
• 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
第三点
•汽轮机有成蒸汽透平
一. 汽轮机的工作原理
汽轮机内的能量转换
• 一定压力和温度的蒸汽流经固定不动的喷嘴，并在其中膨胀，蒸汽的压力、温度不断降低，速度不断增加，使蒸汽的热能转化为动能。
蒸汽流过无膨胀动叶通道时速度的变化
（二）反动作用原理
• 反动力定义：蒸汽在动叶汽道内膨胀时对动叶的作用力。根据动量守恒定律，当气体从容器中加速流出时，要对容器产生—个与流动方向相反的力。 • 基本特点：蒸汽在动叶流道中不仅要改变方向，而且还要膨胀加速，从结构上看动叶通道是逐渐收缩的。
从作用力方面分析原理
蒸汽热能
喷嘴
气流的动能
动叶
轴的机械能
一、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
2叶轮 3动叶栅
静叶（喷嘴）和对应的动叶
所组成；一固定的喷嘴和
与它配合的动叶片构成了汽
轮机的基本作功单元，称为
1轴
4喷嘴
汽轮机的“级”
单级冲动式汽轮机工作原理结构立体图
（一）冲动作用原理
喷嘴出口处：蒸汽以相对速度w1进入动叶通道，由于受到动叶的阻碍，汽流方向不断改变，最后以相对速度w2流出动叶通道，在流道中蒸汽对动叶产生一个轮周方向的冲动力F1，该力对动叶作功使动叶转动

汽轮机的工作原理和结构-附图

汽轮机工作原理和结构一、汽轮机工作原理汽轮机是将蒸汽的热能转换成机械能的蜗轮式机械。

在汽轮机中,蒸汽在喷嘴中发生膨胀，压力降低，速度增加,热能转变为动能。

如图1所示.高速汽流流经动叶片3时,由于汽流方向改变，产生了对叶片的冲动力，推动叶轮2旋转做功，将蒸汽的动能变成轴旋转的机械能。

图1 冲动式汽轮机工作原理图1—轴；2—叶轮;3—动叶片；4-喷嘴二、汽轮机结构汽轮机主要由转动部分（转子）和固定部分（静体或静子）组成。

转动部分包括叶栅、叶轮或转子、主轴和联轴器及紧固件等旋转部件。

固定部件包括气缸、蒸汽室、喷嘴室、隔板、隔板套(或静叶持环）、汽封、轴承、轴承座、机座、滑销系统以及有关紧固零件等。

套装转子的结构如图2所示。

套装转子的叶轮、轴封套、联轴器等部件和主轴是分别制造的，然后将它们热套(过盈配合)在主轴上,并用键传递力矩。

图2 套装转子结构1—油封环2—油封套3—轴4—动叶槽5—叶轮6-平衡槽汽轮机主要用途是在热力发电厂中做带动发电机的原动机。

为了保证汽轮机正常工作，需配置必要的附属设备，如管道、阀门、凝汽器等，汽轮机及其附属设备的组合称为汽轮机设备。

图3为汽轮机设备组成图.来自蒸汽发生器的高温高压蒸汽经主汽阀、调节阀进入汽轮机。

由于汽轮机排汽口的压力大大低于进汽压力，蒸汽在这个压差作用下向排汽口流动,其压力和温度逐渐降低，部分热能转换为汽轮机转子旋转的机械能。

做完功的蒸汽称为乏汽，从排汽口排入凝汽器，在较低的温度下凝结成水，此凝结水由凝结水泵抽出送经蒸汽发生器构成封闭的热力循环。

为了吸收乏汽在凝汽器放出的凝结热，并保护较低的凝结温度,必须用循环水泵不断地向凝汽器供应冷却水。

由于汽轮机的尾部和凝汽器不能绝对密封,其内部压力又低于外界大气压,因而会有空气漏入，最终进入凝汽器的壳侧.若任空气在凝汽器内积累,凝汽器内压力必然会升高,导致乏汽压力升高,减少蒸汽对汽轮机做的有用功，同时积累的空气还会带来乏汽凝结放热的恶化，这两者都会导致热循环效率的下降，因而必须将凝汽器壳侧的空气抽出。

汽轮机的工作原理培训(PPT 59页)

凯迪12MW汽轮机转子临界转速：1533.5转/分凯迪30MW汽轮机转子一阶临界转速： 2536rpm；二阶临界转速：5845rpm
2）转子临界转速的安全校核 • 汽轮机升速过程中迅速平稳地通过临界转速。 • 临界转速与正常工作转速之间错开一定范围。刚性转子——一阶临界转速高于正常工作转速
的转子。
横销：引导汽缸沿横向滑动，并在轴向起定位作用。
纵销：引导轴向滑动。纵销与横销中心线的交点为膨胀的固定点，称为“死点”。
立销：引导汽缸沿垂直方向膨胀，并与纵销共同保持机组的轴向中心不变。
角销：也称为压板，作用是防止轴承座与基础台板脱离。
三、汽封
1、作用：减小漏汽损失。根据装设部位不同，汽封可分为：
静止部分（静子）：汽缸、隔板、轴承和汽封
一、转子 1.转子的结构
2、转子的临界转速 1）定义。在汽轮发电机组启动和停机过程中，
当转速达到某些数值时，机组发生强烈振动，而越过这些转速后，振动便迅速减弱。这些机组发生强烈振动时的转速称为转子的临界转速。
转子有无穷多个临界转速，分别称为一阶、二阶、三阶、…临界转速。
润滑油； 3）两表面间要有相对运动，且运动方向
是使润滑油从楔形间隙的宽口流向窄口。
2、轴承的结构 1）支持轴承作用：承担转子的重量及转子不平衡质量
产生的离心力；确定转子的径向位置。
形式：
（1）圆筒形轴承（2）椭圆形轴承（3）三油楔轴承（4）可倾瓦轴承
2）推力轴承作用：承受转子上未平衡的轴向推力，
凯迪12MW汽轮机部分保护值： ETS超速动作：3270r/min 危急遮断器动作转速：3270—3330r/min 轴向位移停机保护值：+1.3或-0.7 mm （

汽轮机ppt课件

级和反动级共同组成，一般情况下，汽轮机的前几级为冲动
级，后几级为反动级。近代常用的汽轮机，实际上用的大部分都是带反
动度的冲动式汽轮机，动叶片中也有汽流膨胀，但比在喷嘴中膨胀的程
度小些。
反动度是指蒸汽在汽轮机动叶片中膨胀的程度，反动度常用ρ来表示。
31
纯冲动级的ρ=0，意思是指蒸汽只在喷嘴中膨胀。反动级的ρ=0.5，意思是指蒸汽的膨胀有一半在喷嘴中进行。带反动度的冲动级0＜ρ＜0.5。带有不大反动度的冲动级使用最为广泛，它可以提高冲动式汽轮机的效率。
（2）国外
上海汽轮机厂
美国：GE、WH
哈尔滨汽轮机厂
德国：KWU（SIEMENS）
– 125、300、600、1000 – 200、300、600、1000 东方汽轮机厂
– 200、300、600、1000
瑞士：BBC、ABB 法国：ALSTHOM 日本：MHI、TOS、HIT
北京重型电机厂
44
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微团流进、流出动叶通道时其动能的变化量。而这种级称为冲动级。
45
反动级：当汽流通过动叶通道时，一方面要改变方向，同时还要膨胀加速，前者会对叶片产生一个冲动力，后者会对叶片产生一个反作用力，即反动力。蒸汽通过这种级，两种力同时作功。通常称这种级为反动级。
37
凝汽式汽轮机低压部分的动叶片通常采用自由状态的扭曲和变截面的叶片。
38
轴向力产生的原因一般情况下，汽轮机转子的轴向推力主要来源于蒸汽作用于动叶片上的轴向分力、动叶片和叶轮的前后压差、轴变径产生的压差等。

汽轮机构造及基本工作原理

汽轮机构造及基本工作原理1.公司三大主要设备简介：我公司汽轮机设备为上海汽轮机有限公司生产CZK330-16.7/0.4/538/538型亚临界参数、单轴、一次中间再热、双缸双排汽、直接空冷、抽汽凝汽式汽轮机，产品编号：C153。

汽轮机排汽冷却方式为机力通风直接空冷。

与上海锅炉厂有限公司生产的SG-1170/17.5-M722型亚临界参数、一次中间再热、燃煤自然循环汽包炉及上海汽轮发电机有限公司生产的QFSN-330-2型的水氢氢冷却、机端自并励发电机配套，锅炉与汽轮机热力系统采用单元制布置。

本汽轮机可供热网抽汽，压力可在0.25MPa(a)～0.7MPa(a)间调整。

2.汽轮机组主要参数额定出力：330MW 主蒸汽压力：16.7Mpa主蒸汽温度：538℃额定背压：14.5 KPa额定转速：3000r/min 级数：36级旋转方向：从机头向发电机方向看为顺时针旋转汽轮机总重（不包括罩壳）：约685t汽轮机全长（不包括罩壳）：17500mm高中压外缸（上、下部）：71.5 t 高压内缸：13.830t高压静叶持环（上、下部）：6.750t中压#1静叶持环（上、下部）：3.700t 中压#2静叶持环（上、下部）：5.784t 中压#3静叶持环（上、下部）：6.022t 喷嘴组：0.984t 高压排汽侧平衡活塞汽封体：2.060t低压外缸（调阀端）：31.664t低压外缸（电机端）：31.694t低压内缸（上、下部）：44.5t 低压进、排汽导流环：1.486t、3.200t 高中压转子：26.891 t 低压转子：37.629 t前轴承座：4.875t 前轴承座台板：2.826t低压第五级隔板（左、右旋）：1.070 t/1.070t低压第六级隔板（左、右旋）：1.750t/1.750t主汽门（左、右侧）：9.750t、9.750t再热主汽门（左侧、右侧）：5.800t、5.800t3.汽轮机本体结构3.1高中压外缸本机组为双缸双排汽结构，高中压缸采用合缸结构，反向布置，缸体部分为双层缸。

汽轮机原理(6汽轮机主要零部件结构)

低压缸
外缸和内缸之间的相对膨胀通过在内缸猫爪处的汽缸补偿器、端部汽封处的轴封补偿器以及中低压连通管处的波纹管进行补偿。外缸与轴承座、内缸和基础分离，不参与机组的滑销系统。
在低压缸端壁上装设排汽缸喷水减温装置。防止缸壁的温度超过允许范围，在低压缸适当位置上装设有向空泄放安全膜(安全阀)，其作用是防止汽缸遭受超压损害。
低压缸纵剖面图 1－低压转子 2－低压外缸上半 3－低压内缸上半 4－低压外缸 6－低压内缸下半 7－低压外缸下半
(三) 进汽部分和中低压连通管
1 进汽部分（1）定义：进汽部分是指调节汽阀后蒸汽进入汽缸第一级喷嘴的这段区域。它包括调节汽阀至喷嘴室的主蒸汽(再热蒸汽)导管、导管与汽缸的连接部分和喷嘴室。它是汽缸中承受蒸汽压力温度最高的部分。
由上汽缸水平法兰前后延伸出的猫爪作为支承猫爪，分别支承在汽缸前后的轴承座上。
特点：这种支承结构与中分面下猫爪支承一样，汽缸受热膨胀时，不会影响汽缸的中心线。同样克服了非中分面下猫爪支承的缺点。但其缺点是由于下缸是靠水平法兰螺栓吊在上缸上，螺栓受力增加，而且对中分面密封也不利，其安装也比较复杂。
出口
进口
油动机
(四) 汽缸的支承和滑销系统
1 汽缸的支承：汽缸通过轴承座及本身的搭脚支承在基础台板上，基础台板又用地脚螺栓固定在基础上。
（a）非中分面支承 (b)中分面支承
（1）猫爪支承 ①下猫爪支承由下汽缸水平法兰前后延伸出的猫爪作为支承猫爪，分别支承在汽缸前后的轴承座上。分为非中分面下猫爪支承和中分面下猫爪支承。特点：非中分面下猫爪支承的承力面与汽缸水平中分面不在一个平面上。其优点是结构简单，安装检修方便；缺点是汽缸受热使猫爪因温度升高而产生膨胀时，导致汽缸中分面抬高，使静子和转子不在一个中心线上，从而改变了静、动部分的径向间隙，严重时会造成静、动部分摩擦甚至碰撞振动而损坏汽轮发电机组。非中分面下猫爪支承只适用于温度不高的中低参数机组的高压缸的支承。中分面下猫爪支承是抬高猫爪的位置使其承力面正好与汽缸的中分面在同一水平面上，从而克服了非中分面下猫爪支承的缺点。这种结构使下汽缸的加工变的复杂，但安装检修简单。现常用于高参数大容量的机组的高、中压缸的支承。（如上海汽轮机厂300MW机组采用的支承结构就是中分面下猫爪支承）

第16课时单元_电厂热力设备及运行_第09章_汽轮机工作原理

质的汽化潜热重新在循环中得到利用，减少工质冷源损失，
漏入空气，回收工质和热量。
汽轮机设备的组成：
供油设备：供给机组调节、保安、轴承润滑和顶轴等处的
工作用油。
旁路设备：机组启动期间，使蒸汽和再热蒸汽参数尽快达
到汽轮机冲转要求；机组正常运行期间，协调机炉之间蒸
汽量；机组甩负荷或运行工况急剧变化时，排出锅炉产生的过量蒸汽。旁路系统还可用于保护锅炉再热器。调节保护系统：控制汽轮机转速，使汽轮机发电机能并入电网；在外界负荷变化时及时地调节汽轮机功率，以满足用户用电量变化的需要，同时保证汽轮发电机组的工作转速在正常允许范围内。
喷嘴中的热力过程
２.喷嘴出口汽流的理想速度
1 2 1 2 h0 h1t c1t c0 2 2
2 c1t 2(h0 h1t ) c0
(9 1) (9 2)
h0 喷嘴叶栅进口蒸汽的焓，j / kg。 c0 喷嘴叶栅进口蒸汽的速度，m / s。 h1t 喷嘴叶栅出口蒸汽的理想焓，j / kg。 c1t 喷嘴叶栅出口蒸汽的理想速度，m / s。
四、作业
（1）汽轮机本体由哪些部件组成？（2）汽轮机的辅助设备主要有哪些？
图9-6 冲动级工作原理
二、冲动级的工作原理
单级汽轮机：由一个级构成的汽轮机。多级汽轮机：由多个级构成的汽轮机。
图9-7 单级冲动级汽轮机结构简图
1-轴；2-叶轮；3-动叶栅；4-喷嘴
三、反动级的工作原理
反动级：当汽流通过动叶
通道时，一方面要改变方
向，同时还要膨胀加速，改变方向会对叶片产生一个冲动力，膨胀加速会对叶片产生一个反作用力，
原动机：拖动发电机旋转发电的机械或设备。汽轮机：把蒸汽的热能转换为机械能，拖动其它机械转动的原动机。汽轮发电机组：汽轮机与发电机的组合体。汽轮机设备：汽轮机本体及其辅助设备由管道和阀门连成的一个整体。

汽轮机的工作原理

按主蒸汽压力分
汽轮机类别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超临界压力汽轮机超超临界压力汽轮机主蒸汽压力（MPa) 0.12~1.5 2~4 6~10 12~14 16~18 >22.1 >32
汽轮机的型号
Δ XX - XX - XX
型式变型设计次序蒸汽参数额定功率
调节级

喷嘴调节：多数汽轮机采用改变第一级喷嘴面积
的方法调节进汽量，称之为喷嘴调节。

调节级：中、小容量汽轮机的调节级喷嘴调节汽
轮机的第一级称为调节级，一般采用复速级。大
容量汽轮机多采用单列冲动级。

还把汽轮机的级分为速度级和压力级两种。
汽轮机的分类
冲动式汽轮机
按工作原理分反动式汽轮机凝汽式汽轮机
蒸汽热能
喷嘴
气流的动能
动叶
轴的机械能
一、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
2叶轮 3动叶栅
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
1轴
4喷嘴
汽轮机的“级”
单级冲动式汽轮机工作原理结构立体图
（一）冲动作用原理
理想情况下表面式凝汽器的凝水温度应与排汽温度相同，被冷却水
带走的热量仅为排汽的汽化潜热。但实际运行中，由于排汽流动阻力及非凝结气体的存在，导致凝结水温度低于排汽温度，两者的温差称为过冷却度。冷却水管布置不当，运行中凝结水位过高而浸泡冷却水管,均会加大过冷却度。正常情况过冷却度应不大于1～2℃。排汽压力与机组功率降低凝汽式汽轮机的排汽压力,虽可提高热效率，但因排汽比容增大,汽轮机末级通流面积和叶片需要相应增大,这加大了制造成本,使加工困难。因此，最佳排汽压力需通过技术经济综合分析确定。目前一般凝汽式汽轮机排汽压力取为0.004～ 0.006兆帕。汽轮机功率决定于蒸汽流量。凝汽式汽轮机可通过的最大流量决定于末级叶片长度。由于叶片越大，离心力越大,这使它受到材料强度的限制。目前,末级叶片最大长度可达1000～1200毫米，叶片顶端最大允许圆周速度为550～650米/秒,单排汽口极限功率约为100～ 120兆瓦。低压缸采用分流式结构可提高单机功率。到80年代末，常规火电厂最大凝汽式单机功率，双轴机组为1300兆瓦，单轴机组为 800兆瓦。凝汽式机组设计为低转速（1500或1800转/分）时，可提高极限功率，但这又使汽轮机尺寸及材料消耗增加，因为汽轮机总重量与转速的三次方成反比。因此，除核电站为适应低参数、大流量特点，常采用低速汽轮机外，中国火力发电厂均采用3000转/分汽轮机

汽轮机的工作原理培训.pptx

0r/min 危急遮断器动作转速：3270—3330r/min 轴向位移停机保护值：+1.3或-0.7 mm （
负为反向）
润滑油压低停机保护：0.03MPa 轴承回油温度停机值：75 ℃ 轴瓦温度停机值：110 ℃ 凝汽器真空低停机值：-0.061MPa
转速之差与额定转速之比的百分数。
n1 n2 100%
n0
速度变动率过大、过小，机组工作稳定性较差。
速度变动率一般取3％～6％。
（三）迟缓率
1．定义 —— 在同一功率下因迟缓而出现的最大
转速变动量与额定转速的比值百分数
n 100%
n0 2．迟缓对机组运行的影响
单机运行机组，引起转速摆动；
并网运行机组，引起功率飘移；
降低调节灵敏度。
三、危急保护系统
1、电气危急保护系统 1）自动停机危急遮断系统（AST）。当发生异常情况时，关闭所有进汽阀，立即
停机。 2）超速保护系统（OPC）。当机组转速达到103%n0时，暂时关闭调节阀
。 2、机械超速危急遮断系统
汽轮机的主要保护：
1）超速保护。 2）轴向位移保护。 3）轴承供油低油压保护。 4）轴承回油油温高保护。 5）凝汽器低真空保护。 6）轴承振动高保护。
之间通常通过法兰螺栓连接。
3、滑销系统作用：1）保证汽缸受热或冷却后按一
定方向膨胀或收缩；
2）保持汽缸与转子中心一致。组成：由横销、纵销、立销等。
横销：引导汽缸沿横向滑动，并在轴向起定位作用。
纵销：引导轴向滑动。纵销与横销中心线的交点为膨胀的固定点，称为“死点”。
立销：引导汽缸沿垂直方向膨胀，并与纵销共同保持机组的轴向中心不变。
级：由一列静叶栅和与它配合的动叶栅组成的汽轮机的基本工作单元根据结构，级分为：单列级、双列级、多列级