哈尔滨汽轮机厂汽轮机结构原理

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汽轮机工作原理及结构

汽轮机工作原理及结构

汽轮机工作原理及结构汽轮机是一种热力机械设备,其工作原理是利用高温和高压下的高速蒸汽通过叶轮叶片的作用,驱动轴,从而将热能转化为机械能。

汽轮机具有高效率、大功率、可靠性高等优点,广泛应用于发电、船舶、火车等领域。

本文将介绍汽轮机的工作原理及其结构组成。

### 一、汽轮机的工作原理汽轮机的工作原理基于卡诺循环的热力学理论,并且符合热力学第一、第二定律。

其工作过程可分为四个主要步骤:压缩、加热、膨胀、排放。

下面将对每个步骤进行详细说明:1. 压缩过程:在压缩过程中,汽轮机从外部介质(如空气、燃气等)吸入气体,并将其压缩至较高的压力。

这一步骤一般利用压缩机完成,其主要目的是提高进入汽轮机的工作流体的压力和密度,以便提高膨胀过程的能量转化效率。

2. 加热过程:在加热过程中,压缩后的工作流体进入锅炉或燃烧室,与燃料发生反应并吸收热量。

这使得工作流体的温度和能量进一步增加。

加热过程一般通过燃烧器来完成,通过燃料的燃烧释放的热量将水转化为高温高压的蒸汽。

3. 膨胀过程:在膨胀过程中,高温高压的蒸汽进入汽轮机的叶轮叶片中,使叶轮以高速旋转。

这一过程中,蒸汽的热能被转化为机械能,从而驱动汽轮机的输出轴转动。

4. 排放过程:在排放过程中,膨胀后的工作流体离开汽轮机,并进入冷凝装置或排放系统。

蒸汽在冷凝器中冷却并凝结为水,然后被泵送回锅炉以完成循环。

排放过程的主要目的是回收剩余的热量,并将工作流体恢复为液体状态,以便重新进入压缩过程。

以上四个步骤连续循环进行,从而使汽轮机持续输出机械能,满足各类工业和交通运输领域的需求。

### 二、汽轮机的结构组成汽轮机通常由以下几个主要组成部分构成:压缩机、燃烧器、涡轮机、冷却系统和辅助系统。

下面将对每个部分进行详细介绍。

1. 压缩机:压缩机是汽轮机中的重要组成部分,其主要功能是提高进入汽轮机的工作流体的压力和密度。

压缩机一般采用离心式、轴流式或混流式结构,通过旋转的叶轮将气体压缩并提供给燃烧器。

汽轮机工作原理及构造

汽轮机工作原理及构造

汽轮机工作原理及构造汽轮机是一种常用于发电厂和船舶动力系统中的热力机械设备。

它通过燃烧燃料产生高温高压的蒸汽,然后利用蒸汽的能量驱动涡轮机进行旋转,最终将旋转的动能转化为电能或机械动力。

本文将介绍汽轮机的工作原理及构造。

一、汽轮机的工作原理汽轮机的工作原理基于热力学循环和流体力学原理。

一般而言,汽轮机采用的热力学循环是朗肯循环,其主要由以下四个过程组成:压缩、加热、膨胀和冷却。

1. 压缩过程:冷凝器中的凝汽泵将凝结的蒸汽吸入压缩机中,通过压缩使其压力和温度升高。

2. 加热过程:高温高压的蒸汽进入到汽轮机的燃烧室中,其中的燃料燃烧产生高温高压的气体,使蒸汽进一步增加温度和压力。

3. 膨胀过程:高温高压的气体通过喷嘴喷射到涡轮机中,推动涡轮机旋转,由于涡轮机叶片的设计,气体内部的压力和温度降低。

同时,涡轮机的转动也将转动轴上的发电机或其他机械装置带动。

4. 冷却过程:膨胀后的蒸汽进入冷凝器,通过冷凝器中的冷却水吸热,使蒸汽冷凝成水,并回路循环。

二、汽轮机的构造汽轮机的主要构造包括压缩机、燃烧室、涡轮机和冷凝器等组成部分。

下面将对这些部分进行简要介绍。

1. 压缩机:压缩机通常是由多个级数的离心式或轴流式压缩机组成。

其主要作用是将低温低压的蒸汽压缩成高温高压的蒸汽,为燃烧室提供所需的工作介质。

2. 燃烧室:燃烧室是燃烧燃料的地方,其设计可以使燃料尽量充分燃烧,并产生高温高压的气体。

不同类型的汽轮机有不同的燃烧室结构,常见的有环形燃烧室和燃气轮机中的燃烧室。

3. 涡轮机:涡轮机是汽轮机中最核心的部分,它是通过高温高压气体的推动而旋转,将热能转化为机械能。

涡轮机一般包括高压涡轮和低压涡轮。

高压涡轮接受来自燃烧室的高温高压气体推动,低压涡轮接受来自高压涡轮排出的低温低压气体推动。

4. 冷凝器:冷凝器是一个换热器,用于将膨胀后的蒸汽冷凝成水。

冷凝器通常通过冷却水来吸热,使蒸汽冷凝成水,并将冷凝后的水再次引入蒸汽循环中。

汽轮机结构及原理

汽轮机结构及原理

汽轮机结构及原理一、组成部件:1. 压气机:用于将空气压缩,提高进入燃烧室的压力。

2. 燃烧室:将燃料与压缩空气混合并燃烧,产生高温高压的燃气。

3. 喷气管:用于引导和加速燃气流出燃烧室,产生冲力。

4. 轴:将压气机、涡轮机和发电机等部件连接起来。

5. 涡轮机:通过燃气的冲力驱动,使轴产生旋转运动。

6. 发电机:通过轴的运动,将机械能转化为电能。

二、工作原理:1. 压缩空气:气体由进气口进入压气机,压气机的叶片逐渐减少叶片间的空隙,从而将气体压缩,提高气体的压力和密度。

2. 燃烧过程:压缩后的空气经过燃油喷嘴喷入燃烧室,与燃料混合并点燃。

燃烧产生的高温高压燃气通过喷气管流向后方。

3. 燃气驱动:燃气通过涡轮机,将燃气的高速和高温转化为轴的旋转运动,产生机械能。

4. 电能发电:轴的旋转运动通过发电机,将机械能转化为电能。

发电机的旋转子产生交流,通过定子的线圈而感应电流,最终输出电能。

三、工作过程:1. 进气:外部空气通过进气口进入压气机。

2. 压缩:压气机的叶片将空气逐渐压缩,提高气体的压力和密度。

3. 燃烧:压缩后的空气通过燃油喷嘴喷入燃烧室,与燃料混合并点燃。

4. 转动涡轮:燃烧产生的高温高压燃气通过喷气管流向后方,驱动涡轮机旋转。

5. 转动轴:涡轮机的旋转运动通过轴传递,使轴产生旋转运动。

6. 发电:轴的旋转运动通过发电机,将机械能转化为电能,供应电力负载使用。

7. 排气:燃烧后的废气排出机外,通过喷气管排出。

四、特点和应用:1. 汽轮机具有高效率和大功率输出的优点,广泛应用于发电厂、船舶推进系统、航空器动力装置等领域。

2. 汽轮机结构简单,可靠性高,适应性强,同时可根据实际需求进行多机组联网运行,提高整体系统的可靠性和性能。

3. 由于汽轮机使用燃汽轮机使用化石燃料,其燃烧过程会产生大量的二氧化碳和其他排放物,对环境造成污染。

因此,在环保意识增强的背景下,与其他清洁能源技术相比,汽轮机在未来的发展中面临一定限制和挑战。

汽轮机工作原理及结构

汽轮机工作原理及结构

汽轮机工作原理及结构汽轮机是一种利用高温高压气体通过叶轮机械将热能转化为机械能的能量转换设备,广泛应用于发电、动力机械和化工设备中。

汽轮机的工作原理基于热力学循环,其结构包括汽轮机本体、汽轮机轴系及配套的附件装置等。

汽轮机的热力学循环基于布雷顿循环。

该循环由四个连续的过程组成:加热过程、等压膨胀过程、冷却过程和等压压缩过程。

汽轮机的工质通常为水蒸气,其在锅炉中受热成为高温高压的气体,然后通过汽轮机本体中的高速转动的叶轮,将气体动能转化为机械能。

随着热能向外界传递,气体逐渐冷却,并通过冷却系统中的冷却器冷却,进而被压缩至初始状态的压力和温度,最后回到锅炉中再次循环。

汽轮机本体主要由高、低压缸、中间管道和包围它们的壳体组成。

高压气体先进入高压缸中,然后通过叶片进行膨胀,接着进入低压缸中继续膨胀,直至通过最后一组叶片进入中间管道。

叶片是汽轮机本体中最重要的零部件之一,通常由高强度、高耐热性能的材料制成。

叶轮是汽轮机中的动力元件,通常是由多个叶片组成,其负责将气体的动能转化为机械能,使汽轮机产生转动力矩。

为了保证叶轮的结构安全和机械性能,通常需要在叶轮上设置多个加强梁。

汽轮机轴系通常是由主轴、转速控制装置、轴承和联轴器等组成。

主轴是汽轮机中的核心部件,其承担着汽轮机的全部动能传递任务,其质量和刚度对汽轮机的总体性能有着重要的影响。

转速控制装置是汽轮机中的关键部件,其负责控制汽轮机的转速,在发电机负荷和汽轮机负载变化时调节汽轮机旋转的速度,从而保证汽轮机的平稳运转。

轴承是汽轮机中提供支撑和定位功能的部件,它负责保证汽轮机主轴的安全、平稳、可靠运转。

联轴器则用于连接汽轮机的输出轴和传动装置,实现传动和调速的功能。

汽轮机的附件装置主要包括给水装置、汽机启动装置、油系统、冷却系统和排气系统等。

这些装置对汽轮机的性能调节、保护和运行状态监测有着很重要的作用。

例如,给水装置主要负责给汽轮机提供水源,从而保障汽轮机转动所需要的蒸汽,保证汽轮机的水平运行。

汽轮机工作原理及结构

汽轮机工作原理及结构

汽轮机工作原理及结构汽轮机是一种利用高温高压气体流经叶片,使叶片旋转,并通过叶轮与主轴连接转化为机械能的热机。

它的工作原理是基于热力学第二定律,即热量不能从低温物体自发地传递给高温物体,而只能通过外界的做功来传递。

汽轮机由压气机、燃气轮机、涡轮增压器、燃气发电机组等组成,其中压气机起吸入空气并进行压缩的作用,燃气轮机通过高温高压气体的膨胀来驱动叶轮旋转,并转化为机械能,然后经由主轴传递给涡轮增压器或燃气发电机组进行增压或发电。

汽轮机的结构主要由压气机、燃气轮机、涡轮增压器、燃气发电机组、燃料供给装置、烟气排放系统和润滑系统等组成,下面我们将详细介绍每个部分的结构。

1.压气机:压气机是汽轮机的进气部分,用于将外界空气压缩并送入燃气轮机。

它由多级叶片和导向器组成,每个级别的叶片都会将气体压缩到更高压力,从而提高燃气轮机的效率。

2.燃气轮机:燃气轮机是汽轮机的核心部分,负责将压缩后的气体膨胀为高速旋转的叶轮,并将燃气轮机的转动动能转化为机械能。

燃气轮机由进气段、燃烧系统、高压段和低压段组成。

进气段将压缩后的气体引入燃烧系统,燃烧系统将燃料与空气混合并燃烧产生高温高压气体。

高压段和低压段则通过多级叶片将燃烧产生的气体膨胀,并将动能传递给叶轮。

3.涡轮增压器:涡轮增压器是汽轮机的一个重要组成部分,用于增加燃料燃烧后的气体压力,提供更高的进气压力给燃气轮机工作的环境。

涡轮增压器主要由涡轮和压气机组成,涡轮通过高速旋转将压缩后的气体推入压气机,增加进气压力。

4.燃气发电机组:燃气发电机组是一种直接利用燃气轮机输出的功率来驱动发电机发电的装置。

燃气轮机通过转动主轴使发电机转子旋转,进而产生电能。

燃气发电机组相对于传统的发电方式具有高效率、低污染和低噪音等优点。

5.燃料供给装置:燃料供给装置用于将燃料引入燃烧系统,以满足燃气轮机燃烧所需的能量。

通常使用的燃料有天然气、柴油、重油等。

6.烟气排放系统:烟气排放系统用于将燃气轮机排出的烟气进行处理和净化,以减少对环境的污染。

汽轮机的本体结构及工作原理

汽轮机的本体结构及工作原理

汽轮机转子
பைடு நூலகம்
转子的作用是承受蒸汽对所有工作叶片的回转力,并带动 发电机转子和主油泵转动。
转子上设备组成及作用
1.主油泵:正常运行时为汽轮机提供润滑油、调速油和保安油; 2.危急保安器、轴向位移保护装置:在汽轮机超速及轴向位移超标 时,动作于危急遮断器而卸掉安全油压,使机组安全停下来; (本机为飞锤式危急保安器) 3.测速及轴向位移装置:给仪表和保护提供信号; 4.推力轴承:平衡轴向推力,保证汽轮机动静部分的间隙在正常范 围内; 5.径向轴承:承受转子重量和其他附加径向力,保持转子转动中心 与气缸中心一致,保证动静部件合理的径向间隙,并在一定转速 下正常运行; 6.前汽封装置:减少高压蒸汽外漏; 7.轮毂:是连接转轴和叶片的,传动叶片至转轴扭矩的;叶片上开 有平衡孔,作用是减少转子前后压差,从而减小轴向推力; 8.后汽封装置:阻止空气进入汽轮机,保证汽轮机真空; 9.盘车装置:冲转前和停机后,保证转子以一定的速度持续转动; 10.联轴器:用来连接汽轮机和发电机转子,传递汽轮机扭矩至发 电机。
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)
汽缸
汽缸:是汽轮机的外壳。汽缸的作用主要是将汽轮机的通流 部分(喷嘴、隔板、转子等)与大气隔开,保证蒸汽在汽轮机 内完成做功过程。此外,它还支承汽轮机的某些静止部件(隔 板、喷嘴室、汽封套等),承受它们的重量,还要承受由于沿 汽缸轴向、径向温度分布不均而产生的热应力。

汽轮机工作原理

汽轮机工作原理

汽轮机工作原理汽轮机是一种重要的热能动力设备,广泛应用于电力、航空、航海、石油化工等领域。

本文将以汽轮机的工作原理为主题,详细介绍汽轮机的构成和运行过程。

一、汽轮机的构成汽轮机主要由以下几部分组成:1. 燃烧系统:用于燃烧燃料并产生高温高压的燃气。

燃烧系统包括燃烧室、燃料喷嘴、点火系统等部分。

2. 压气机:将外界空气经过压缩提升至高压状态,并送入燃烧室进行燃烧。

压气机通常由多级叶轮组成。

3. 燃气轮机:由高温高压燃气驱动的部分,包括高压、低压涡轮和中间空气冷却系统。

燃气轮机将燃气的热能转化为机械能。

4. 发电机:将燃气轮机输出的机械能转化为电能的部分,通常由转子和定子组成。

二、汽轮机的工作过程汽轮机的工作过程主要分为四个阶段:压缩、燃烧、膨胀和排气。

1. 压缩阶段:外界空气经过进气口进入压气机,经过多级叶轮的作用逐级增压。

在压缩过程中,空气的温度和压力均上升。

2. 燃烧阶段:将经过压缩的空气与燃料混合并点燃,形成高温高压的燃气。

燃气释放的热能进一步提高了燃气的温度和压力。

3. 膨胀阶段:高温高压的燃气将通过高压涡轮和低压涡轮的作用,使涡轮转动并输出功率。

膨胀过程中,燃气的温度和压力受到降低。

4. 排气阶段:燃气经过涡轮的膨胀作用后失去了部分热能和动能,成为低温低压的排气。

三、汽轮机的工作原理汽轮机的工作原理基于热力循环的基本原理,即卡诺循环。

卡诺循环是一种理想热力循环,由等温膨胀、绝热膨胀、等温压缩和绝热压缩四个过程组成。

汽轮机的工作过程可以近似看作是对应于卡诺循环的一部分。

在汽轮机的工作过程中,压缩阶段和排气阶段对应于循环中的等温压缩和绝热压缩过程,即空气被压缩至较高压力和较低温度,然后被排出。

燃烧和膨胀阶段对应于循环中的等温膨胀和绝热膨胀过程,即燃料在高温高压下燃烧,并使流体膨胀产生动力。

汽轮机依靠燃气的高温高压状态,通过涡轮的转动产生功率,并经由发电机转换为电能。

汽轮机工作的高效率和大功率输出使其成为现代工业中不可或缺的设备。

汽轮机工作原理和结构

汽轮机工作原理和结构

汽轮机工作原理和结构汽轮机是一种利用燃气或蒸汽驱动转子旋转从而产生功的动力机械。

汽轮机工作原理是通过燃烧燃油或燃气与空气混合物,使得燃料释放的热能转化为热能增加的蒸汽或燃气的热能。

蒸汽或燃气通过高速喷射流,使得转子受到推力,因此转子开始旋转。

通过连接转子的轴来提供输出功率。

下面将详细介绍汽轮机的工作原理和结构。

1.汽轮机的工作原理汽轮机的工作过程可以分为四个步骤:压缩、燃烧、膨胀和排气。

a)压缩:进入汽轮机的空气被压缩到高压状态。

通常采用离心式压气机,它由若干个叶轮和固定导叶组成。

当空气经过叶轮时,由于叶片高速旋转的作用,空气被迫向前流动,流速增大且压力增加。

b)燃烧:经过压缩的空气进入燃烧室,并与燃料混合燃烧。

燃料可以是燃油或天然气。

在燃烧室中,混合物点燃并燃烧,燃料的热能转化为高温高压的蒸汽或燃气。

c)膨胀:高温高压的蒸汽或燃气被喷入汽轮机的叶片中使其转动。

蒸汽或燃气在叶片中膨胀,产生推力,从而将转子推动旋转。

蒸汽或燃气的压力和温度逐渐下降。

d)排气:蒸汽或燃气离开汽轮机后,被排入大气中。

排出蒸汽或燃气后,进入汽轮机的空气和燃料被再次压缩和加热,形成循环。

2.汽轮机的结构汽轮机主要由压气机、燃烧室、涡轮和调速装置等组成。

a)压气机:压气机是汽轮机的核心之一,用于将空气压缩到高压状态。

压气机包括若干个级,每个级别都由一个或多个叶轮和一些固定导叶组成。

叶轮通过旋转强制空气流经导叶,产生压力增加。

b)燃烧室:燃烧室是燃烧燃料的地方。

燃烧室通常是一个圆筒形的结构,内部涂有耐高温材料。

燃料喷入燃烧室中与空气混合并燃烧,产生高温高压的蒸汽或燃气。

c)涡轮:涡轮是通过高温高压的蒸汽或燃气驱动的。

涡轮包括高压涡轮和低压涡轮。

高压涡轮通常由多个级别组成,而低压涡轮由较少级别组成。

蒸汽或燃气在叶片中膨胀,产生推力,推动涡轮旋转。

d)调速装置:汽轮机在运行过程中需要不同负载下的不同输出功率。

调速装置用于控制汽轮机的转速,以保持恒定的转速或调整转速。

汽轮机设备结构与工作原理

汽轮机设备结构与工作原理

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。

汽轮机的工作原理和结构-附图

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。

600MW超临界汽轮机介绍

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600MW超临界汽轮机介绍(600-24.2/566/566型)哈尔滨汽轮机厂有限责任公司2008.10目录1 概述 (1)2哈汽公司超临界汽轮机业绩 (3)3 汽轮机主要结构 (6)3.1 叶片 (6)3.2 转子 (7)3.3 汽缸 (7)3.4 轴承 (9)3.5 大气阀 (10)3.6 阀门 (11)3.6.1 主汽阀 (11)3.6.2 调节阀 (11)3.6.3 再热主汽阀 (12)3.6.4 再热调节阀 (13)3.7 盘车装置 (13)4 防固粒腐蚀措施 (13)5 预防蒸汽激振力措施 (14)6 三缸四排汽超超临界汽轮机主要设计特点 (14)7 主要技术规范 (15)8.主要工况热平衡图 (16)9 机组运行情况 (23)9.1性能试验情况 (23)1 概述哈汽公司600MW超临界汽轮机为单轴、三缸、四排汽、一次中间再热、凝汽式机组。

高中压汽轮机采用合缸结构,低压积木块采用哈汽成熟的600MW超临界机组积木块。

应用哈汽公司引进三菱技术制造的1029mm末级叶片。

机组的通流及排汽部分采用三维设计优化,具有高的运行效率。

机组的组成模块经历了大量的实验研究,并有成熟的运行经验,机组运行高度可靠。

机组设计有两个主汽调节联合阀,分别布置在机组的两侧。

阀门通过挠性导汽管与高中压缸连接,这种结构使高温部件与高中压缸隔离,大大的降低了汽缸内的温度梯度,可有效防止启动过程缸体产生裂纹。

主汽阀、调节阀为联合阀结构,每个阀门由一个水平布置的主汽阀和两个垂直布置的调节阀组成。

这种布置减小了所需的整体空间,将所有的运行部件布置在汽轮机运行层以上,便于维修。

调节阀为柱塞阀,出口为扩散式。

来自调节阀的蒸汽通过四个导汽管(两个在上半,两个在下半)进入高中压缸中部,然后通入四个喷嘴室。

导汽管通过挠性进汽套筒与喷嘴室连接。

进入喷嘴室的蒸汽流过冲动式调节级,做功后温度明显下降,然后流过反动式高压压力级,做功后通过外缸下半上的排汽口排入再热器。

汽轮机工作原理及结构

汽轮机工作原理及结构

汽轮机工作原理及结构汽轮机作为一种常见的热能转换装置,在能源领域发挥着重要的作用。

本文将介绍汽轮机的工作原理和结构,以帮助读者更好地了解和应用这一技术。

一、工作原理汽轮机通过当燃料燃烧产生高温高压气体,然后将这些气体通过喷嘴喷入汽轮机装置中的转子。

转子上的叶片受到高速高压气体的冲击力,在转子上产生转动力,从而驱动轴的转动。

同时,高温高压气体通过转子后转变为低温低压气体,然后被排出。

汽轮机通常采用闭式循环,也就是说排出的低温低压气体会再次进入锅炉或燃烧室进行再加热,然后再进入汽轮机转子。

这种循环能够充分利用能量,提高汽轮机的热效率。

此外,汽轮机还可以与发电机或水泵相结合,将机械能转化为电能或液压能。

二、结构组成汽轮机通常由以下几个主要部分组成:1. 锅炉:负责产生高温高压气体的燃烧室。

不同类型的汽轮机使用的锅炉有所不同,包括燃煤锅炉、燃气锅炉和核电锅炉等。

2. 压缩机:负责将空气压缩并输送到锅炉,以增加锅炉燃烧效率。

常见的压缩机类型有离心式压缩机和轴流式压缩机。

3. 燃气轮机:由轴和转子组成,是汽轮机的核心部件。

在燃烧室中释放的高温高压气体通过喷嘴进入燃气轮机,推动转子旋转,从而产生机械能。

4. 发电机或水泵:将燃气轮机输出的机械能转化为电能或液压能。

发电机或水泵与燃气轮机通过轴相连,通过传递转动力来完成能量转换。

5. 辅助设备:包括冷却系统、润滑系统、控制系统等,用于确保汽轮机的正常运行和安全性。

除了上述主要组成部分,汽轮机的结构还可能包括透平机组、减速机、机架等。

这些部件的具体组合和布局会根据实际应用需求的不同而有所变化。

三、应用领域汽轮机广泛应用于发电、航空、船舶、石化等众多领域。

其中,发电是汽轮机最常见的应用之一。

在热电站中,汽轮机与发电机结合,通过燃烧燃料产生高温高压气体,并将这些气体转化为电能。

此外,汽轮机还可以配合热泵系统,提供供暖和供热。

在航空领域,涡轮引擎是最常见的汽轮机类型之一。

哈汽1000MW汽轮机本体讲义ppt

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目前汽轮机普遍采用多个调节阀控制汽轮机的进汽量,与之 相应的第一级喷嘴也分成若干个喷嘴组,每组喷嘴占据第一 级进汽圆周的一个弧段。本汽轮机正常运行时采用喷嘴调节 配汽方式,高压缸进汽由四个主汽调门控制,调门与四根上 下垂直布置的进汽管相连,进汽管直接插入高压缸内缸的喷 嘴室,在喷嘴室进口处采用密封环密封。喷嘴汽室的喷嘴共 分四个弧段,由四个调节阀控制。喷嘴室为水平、中分面结 构,下喷嘴室镶嵌在高压下内缸中,通过四个搭子及喷嘴室 外缘的凹槽与内缸上的凸缘固定在内缸上。上喷嘴室依靠螺 栓与下喷嘴室连接,在上喷嘴室的顶部和下喷嘴室的底部分 别设有导向键。因此喷嘴室能在内缸中自由膨胀,但不会对 内缸膨胀造成影响。高压喷嘴由四个喷嘴组成,沿圆周方向 整圈布置,焊接在喷嘴室中。
为了便于加工、装配和检修,汽缸一般做成水平中 分形式,其主要特点是:通常把汽缸分为上下两个 部分,转子从其径向中心穿过,为了使汽缸承受较 大的蒸汽压力而不泄漏,汽缸上下两个部分用紧固 件连接,最常用的是用螺栓、螺帽,它们沿上下缸 中分面外径的法兰将上下缸紧密联接在一起。为了 保证法兰结合面的严密性,汽缸中分面在制造过程 中必须光洁、平整。法兰螺栓的连接一般采用热紧 方式,也就是在安装螺栓时给螺栓一定的预紧力, 在经过一段时间的应力松弛后仍能保证法兰的严密 性。另外,汽缸的进汽部分尽可能分散布置,以免 造成局部热应力过大,引起汽缸变形。
所有隔板依靠左右两个支承梁用螺栓固定在汽缸下缸的隔板 槽内,下隔板底部有一中心销导向,保证隔板与转子的中心 一致。上隔板用螺栓与下隔板固定。隔板与隔板槽之间有足 够的空间,保证隔板向四周自由膨胀。
高中压缸静叶片
汽轮机的静叶片是构成汽轮机级的主要部件,蒸汽在静叶 片组成的汽道内膨胀加速,将蒸汽的热能变化为动能,是 汽轮机做功的主要部件,为保证叶片有较高的效率,一般 情况下,高中压缸静叶片都是带整体的叶根和围带的型钢 加工而成。大型汽轮机高压缸的进汽端一般设立单独的喷 嘴汽室,因而第一级喷嘴就不像其他级那样装在隔板上, 而是直接固定在喷嘴室上,采用这样的结构主要考虑的因 素是:将汽缸与最高参数的蒸汽相接触的部分限制在最小 的范围内,可以使汽轮机转子以及除进汽室第一级喷组以 外的缸体等静止件仅与降压后的蒸汽相接触,降低汽缸的 整体机械应力,有利于汽轮机的安全,使得汽缸结构简单, 缸体较薄,提高机组对工况的适应性。另外由于整体喷嘴 汽室的结构降低了轴端漏汽,可以简化轴端汽封的结构, 提高了机组的整体效率。

汽轮机工作原理及结构

汽轮机工作原理及结构

汽轮机工作原理及结构汽轮机作为一种重要的热力设备,广泛应用于发电厂、炼油厂、化工厂等工业领域。

它利用燃烧产生的高温高压气体驱动涡轮转动,从而产生功力输出。

本文将从汽轮机的工作原理和结构两个方面进行探讨。

首先,我们来了解一下汽轮机的工作原理。

汽轮机利用循环过程来转化热能为功能的基本原理是卡诺循环。

汽轮机的工作过程可以分为四个阶段:压缩、燃烧、膨胀和排气。

首先,通过压缩机,将空气压缩到高压状态,使内能增加。

然后,将高压空气引入燃烧室,与燃料进行燃烧,产生高温高压气体。

接下来,将高温高压气体带入涡轮机,通过膨胀过程,使气体的内能转化为机械能,驱动涡轮机旋转。

最后,将剩余能量的低温废气排出,完成一个工作循环。

接下来,我们来了解汽轮机的结构。

汽轮机主要由压缩机、燃烧室、涡轮机和冷却系统四个主要部分组成。

首先,压缩机是汽轮机的关键部件之一,其作用是将大量空气压缩到高压状态,以提供燃烧所需的气体进入燃烧室。

压缩机通常采用蜗壳式结构,通过旋转叶片将气体压缩。

其次,燃烧室是将燃料和压缩空气进行充分混合并燃烧的地方。

燃烧室采用环形燃烧室或舒适燃烧室,以确保充分燃烧和高温高压气体的产生。

然后,涡轮机是汽轮机的动力输出部件,由一系列的定子和转子叶片组成。

高温高压气体经过涡轮机膨胀,使涡轮机转动,从而输出功力。

最后,汽轮机还配备了冷却系统,用于冷却各个部件和控制温度。

汽轮机的工作原理和结构使其具有以下几点优势:首先,汽轮机的热效率高,能够充分利用燃料的热能;其次,汽轮机的功率可以调节,适应不同负载需求;再次,汽轮机的运行可靠性较高,维护成本较低。

因此,汽轮机在工业领域得到广泛应用。

总之,汽轮机是一种利用燃料燃烧产生高温高压气体驱动涡轮旋转的热力设备。

它通过循环过程将热能转化为机械能,实现功率输出。

汽轮机的工作原理和结构使其具有高效、可调节和可靠的特点。

随着技术的发展,汽轮机的性能和效率将不断提高,为工业生产提供更加可靠和高效的动力支持。

汽轮机原理及构造

汽轮机原理及构造

汽轮机原理及构造一、汽轮机原理汽轮机是一种利用高速旋转的轴来驱动机械设备的热力机械,其原理是通过燃烧燃料产生高温高压气体,然后将高压气体喷射到叶片上,使叶片转动,从而产生动力。

汽轮机的原理可以简单概括为三个步骤:压气、燃烧和推进。

1.压气:在汽轮机的压气阶段,空气被压缩并带入燃气室。

压缩空气提高了其温度和压力。

2.燃烧:在燃烧室中喷入燃料并点燃,形成高温高压的可膨胀气体。

3.推进:可膨胀气体通过喷嘴或喷管进入涡轮叶片,产生反作用力,推动轴转动,从而实现能量转换。

汽轮机运用了热力学循环原理,通常采用布雷顿循环,包括压缩、供热、膨胀和冷却四个过程。

在汽轮机循环过程中,燃气流体经由涡轮、压气机、燃烧室等组成的主要设备,依次完成不同的热力学过程。

二、汽轮机构造汽轮机通常由压气机、燃烧室、涡轮机和辅助设备组成。

1.压气机:压气机是汽轮机的关键部件之一,其作用是将进入轴流压气机的空气通过压缩提高其温度和压力。

压气机通常由多个级别的叶轮和导叶构成,气流会随着不同阶段的叶轮的作用而被不断压缩。

2.燃烧室:燃烧室是燃料燃烧的地方,将燃料和压缩空气混合并点燃。

燃烧室内的燃料燃烧产生高温高压气体,它们会进一步被进入涡轮机的喷嘴推入和加速。

3.涡轮机:涡轮机由高和低压涡轮组成,其主要作用是利用燃烧气流的动能转化为机械能,驱动轴旋转。

高压涡轮和低压涡轮的叶片受到高温高压气体的冲击,从而转动轴,实现能量转换。

4.辅助设备:汽轮机还有一些辅助设备,包括增压器、减温器、调速器、冷却系统等。

增压器用于增加压气机进气量,提高整个系统的效率。

减温器用于降低压缩空气的温度。

调速器用于控制汽轮机的转速,以适应实际运行需求。

冷却系统用于冷却涡轮叶片和其他高温部件,防止过热损坏。

总之,汽轮机利用燃料燃烧产生的高温高压气体驱动涡轮旋转,并通过传动装置将机械能输出。

汽轮机具有结构简单、工作可靠、适用范围广等特点,被广泛应用于发电、机械制造、航空、航天等领域。

汽轮机工作原理及构造

汽轮机工作原理及构造

汽轮机工作原理及构造汽轮机本体结构汽轮机本体由转动部分(转子)和静止部分(静体或静子)两部分组成:1. 转动部分:动叶片、叶轮(反动式汽轮机为转鼓)、主轴和联轴器及紧固件等旋转部件;2. 静止部分:包括汽缸、蒸汽室、喷管、隔板、隔板套(反动式汽轮机为静叶持环)、汽封、轴承、轴承座、机座、滑销系统以及有关紧固零件等。

汽缸汽缸的作用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离,保证蒸汽在汽轮机内部完成能量转换过程,形成封闭的汽室。

汽缸内安装着蒸汽室、隔板、隔板套等零部件,以外连接着进汽、排汽、抽汽等管道。

汽缸的结构1. 汽缸多做成水平对分形式,即分为上、下汽缸,水平结合面用法兰螺栓连接。

2. 为了合理利用材料,还常以一个或两个垂直结合面而分为高压、中压、低压等几段。

和水平结合面一样,垂直结合面亦通过法兰、螺栓连接,所不同的是垂直结合面通常在制造厂一次装配完毕就不再拆卸了,有的还在垂直结合面的内园加以密封焊。

高、中压缸双层缸结构1.把原单层缸承受的巨大蒸汽压力分摊给内外两层缸,减少了每层缸的压差与温差;2.内缸主要承受高温及部分蒸汽压力作用,故可做得较薄,则所耗用的贵重耐热金属材料相对减少。

而外缸因设计有蒸汽内部冷却,运行温度较低,故可用较便宜的合金钢制造,节约优质贵重合金材料;3.外缸的内、外压差比单层汽缸时降低了许多,因此减少了漏汽的可能,汽缸的严密性能够得到保障。

排汽缸单缸汽轮机的低压段以及多缸汽轮机的低压缸,统称汽轮机的排汽缸。

现代大功率凝汽式汽轮机,由于容积流量很大,因而排汽缸尺寸很大,排汽口数目往往不止一个。

由于排汽缸内承受的蒸汽压力、温度都比较低,它的强度一般没有什么问题。

但是为充分利用排汽余速、减小流动损失,要求排汽缸有合理导流形状以及防止因刚度不足而产生变形等成了考虑的主要问题。

法兰和连接螺栓汽缸内部承受很大的蒸汽压力,因此水平结合向的密封是—个非常重要的问题。

高参数汽轮机汽缸所承受的压力很高(特别是高压缸),要保证水平结合面的汽密件,就必须采用很厚的法兰和排列很紧密、尺寸很大的连接螺栓。

上气,哈气,东气100万千瓦机组汽轮机结构比较

上气,哈气,东气100万千瓦机组汽轮机结构比较
21哈汽n100025600600汽轮机纵剖面图22哈汽n100025600600汽轮机外形图212哈尔滨汽轮机厂ccln00025600600型汽轮机技术规范表21哈尔滨汽轮机厂ccln00025600600型汽轮机技术规范项目单位数据机组型式超超临界一次中间再热四缸四排汽单轴汽轮机型号ccln100025600600tha工况mw1000额定主蒸汽压力mpaa25额定排汽压力mpaa00049配汽方式喷嘴调节10额定转速rmin3000旋转方向从汽轮机端向发电机端逆时针11给水回热级数高加除氧低加31412低压末级叶片长度mm1219213通流级数48高压缸14低压缸末级叶片数据低压缸末级叶片长度mm12192低压缸末级叶片环形面118715机组外型尺寸长宽401017516启动方式高中压联合启动17变压运行负荷范围309018汽轮机本体重量148222汽轮机的进汽部分主蒸汽经主汽阀进入主汽调节阀然后由高压导汽管进入高压缸的蒸汽通过双流调节级流向调端通过冲动式压力级做功后由高压排汽口排入再热器
为此,国内各大动力制造企业相继引进了国外成熟的超超临界技术,目前均以具备百万 千万等级超超临界机组的生产制造能力。其中东方汽轮机厂、上海汽轮机厂、哈尔汽轮机厂 分别引进日立、西门子、日本东芝公司的超超临界汽轮机制造技术。目前,他们生产的超超 临界机组已经在国内多个电厂投入商业化运行,见表 1-1.超超临界机组也已经成为今后火 力发电机组建设的重点之一。
1036 1000 1000 1000 1036
26.25/605/603 29.3/605/603 29.3/605/603 28.0/605/603 26.25/605/603
东汽 上汽 上汽 上汽 东汽
20 09.6.14 2009.9
20 09.9.21 20 09.9.24 20 09.9.27
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汽 缸 胀 缩
示 意 图
二、汽轮机的启动及运行方面: 中压缸启动是阿尔斯公司大型再热冲ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ式汽轮机的一大特
点。机组采用中压缸冲转,滑压启动,在负荷达到额定功率的 91%时,主蒸汽压力达到额定值。在中压缸冲转直至带少量负荷 ,其高压缸一直处于真空状态。主蒸汽经高压旁路进入再热器, 便于在启动过程中控制蒸汽的参数,特别是主蒸汽温度与再热蒸 汽温度的匹配,此时相当于中压凝汽式机组的启动,控制比较方 便。由于在设计时已按予定启动程序详细地进行过胀差计算,因 此在启动过程中只按预定的程序控制,无需进行胀差监示和调整
大唐珲春发电厂
330MW汽轮发电机组 汽轮机简介 2008年6月
汽轮机概括
北重33万机组主要特点
一、汽轮机结构方面: 北重汽轮机厂采用意大利阿尔斯通技术,30万千瓦级汽轮机从设计上采取优 化汽轮机结构的特点。整个汽轮机本体部件标准化、模块化结构。汽轮机的 通流部分按模块化设计。我厂33万汽轮机组由高压、中压和低压三个缸组成 。均为双层缸的模块结构。高中压布置,单流,汽流方向相反。低压缸为反 相双流。双层缸结构把单层缸受的蒸汽总压力分摊给内、外两层汽缸,从而 使汽缸的壁厚和法兰、螺栓尺寸都大大减小,这样内缸主要承受高温,蒸汽 的高压由内、外缸共同承担,所以内缸壁可以较薄,大大降低了热应力。高 、中压缸的两端分别是高压缸排汽,压力和温度都比较低,因此,两端外汽 封漏汽小,轴承受汽封温度的影响也比较小。

三、轴承座与汽缸 转子与汽缸用共同的支撑点。轴承座牢固地用螺栓固定
在基础上,汽缸采用上猫爪支承,这样使汽缸的支承与转子的 支承在同一平面上,不受汽轮机变工况时的热影响,使机组的 通流部分在各种运行条件下都能保持最小的径向间隙。
轴承座固定在基础上的安装,与采用轴承箱滑动方式安装相 比较,易于保证制造质量,胀缩自如,反力矩小,有利于防止 产生爬行,避免影响轴系中心,能保证转子的稳定高速运行。
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