汽轮机设备及运行课件
第二章 汽轮发电机及运行技术PPT课件
定子水冷却器
定子线棒冷却水流量
t/h
45
每个冷却器百分比容量
%
100
定子冷却水进口水温
℃
40~48
定子冷却水THA工况下出 口水温
℃
61.8
≤85
定子冷却水T-MCR工况下 出口水温
℃
≤85
≤85
定子冷却水VWO工况下 出口水温
℃
≤85
≤85
定子冷却水导电率
μs/cm 0.5~1.5
定子冷却水压力P
四、发电机的电势方程、等值电路和相量图
E 0 U jI( X s X ) U jIX d
五、汽轮发电机的氢、油、水系统
1. 汽轮发电机的氢气系统
（1）汽轮发电机氢气系统的作用。 为冷却大容量汽轮发电机定子铁芯和转子绕组，要求建立 一套专门的氢气系统。氢气系统一方面通过氢气冷却器将循 环冷却氢气中的热量与冷却水交换，另一方面能保证给发电 机补氢和补漏气，能自动监视和自动维持发电机内的氢压稳 定，能自动维持氢气的纯度和冷却器端的氢温，能实现发电 机内的气体置换等功能。
型式 集装
数量 单位
240
l/min
3
m3
7.5
kW
7.5
kW
16
m3/h
0.8
Mpa
15.8
m3/h
0.8
Mpa
容量 位置
0.5
Mpa
Mpa
Mpa
kW
备注
单流环 进油合一回油分离 0.056±0.02 Mpa 不适用 不适用 不适用 见投标附图 不适用
（3）350MW汽轮发电机密封油系统的参数
密封油压大于氢压
第一节 汽轮发电机的基本知识
汽轮机设备及运行培训课件
汽轮机设备及运行培训课件1. 引言本课程将为学员介绍汽轮机设备及其运行原理。
汽轮机是一种常见的能量转换设备，广泛应用于工业领域。
通过学习本课程，学员将了解汽轮机的工作原理、组成部分和运行方式，掌握汽轮机的基本知识和运行要点。
2. 汽轮机概述2.1 汽轮机定义汽轮机是一种通过蒸汽或其他工质的热力能量转换成机械能的装置。
它是以连续流出和定向喷入的高速气流驱动转子而实现动力传递的机械。
2.2 汽轮机分类汽轮机可根据工质、布置形式、燃料种类等多个方面进行分类。
常见的分类包括： - 根据工质：蒸汽轮机、气体轮机等； - 根据布置形式：分级式汽轮机、双背压汽轮机等； - 根据燃料种类：燃气轮机、燃煤轮机、核动力轮机等。
2.3 汽轮机工作原理汽轮机的工作原理基于热力学循环原理，主要包括： 1. 压缩：工质通过压缩进入汽轮机； 2. 加热：通过加热工质增加其内能； 3. 膨胀：高温高压工质通过喷嘴喷射到转子上，通过喷射产生的动能转化为机械能； 4. 排出：工质排出汽轮机，完成一个循环。
3. 汽轮机组成部分汽轮机主要由以下几个组成部分构成： - 燃烧系统：负责燃料燃烧，提供高温高压的工质； - 压缩机：将进入的工质压缩，提高其压力； - 燃气发电机：将压缩后的气体与燃料混合并燃烧，产生高温高压的气体； - 转子：将高温高压气体的动能转化为机械能，并传递给发电机或其他工作设备； - 冷却系统：用于冷却汽轮机，维持其正常运行温度。
4. 汽轮机运行要点4.1 汽轮机启动与停机汽轮机启动前需要进行预热，通常包括轴承预热、管道预热等。
停机时，应按照规定的程序进行冷却和停机操作，以确保汽轮机安全停机。
4.2 汽轮机运行监测汽轮机运行监测是确保汽轮机正常运行的重要手段。
可以通过监测转子转速、温度、振动等参数，及时发现潜在问题并采取相应措施。
4.3 汽轮机维护保养汽轮机的维护保养是保障其正常运行的关键。
维护保养包括日常巡视、润滑、紧固、清洁等工作，以及定期的大修、小修等。
发电厂原理第四章 汽轮机设备及运行PPT课件
（2）等效可用率: 等效可 运用 行率 累 统 备 计 计用 小 期 小 等 时 间时 效 数 小 1 数 小 时 0 % 0 时 数数 （3）强迫停机率:指在统计期间，机组的强迫停运小时数与统计期间
小时数的百分比。
四、汽轮机本体介绍
音频资料介绍汽轮机本体知识
喷嘴 叶片 及叶片安装 高中压缸 低压缸
动叶片
汽轮机热力系统介绍
一、凝结水系统及设备
300WM机组主凝结水系统
凝汽器外观图
二、回热加热器设备
（一）回热加热器类型 1、按传热方式（或换热方式不同） A) 混合式加热器：加热蒸汽和被加热的水直接混合的加热器。 特点： （1）无端差，传热效果好，水的温度可以达到加热蒸汽压力下 的饱和温度（即端差为0）； （2）结构简单，造价低廉； （3）缺点：组成的系统复杂，每台加热器后均需设置给水泵， 使厂用电消耗大，故混合式加热器主要做除氧器使用。
汽缸外形
汽缸外形
高压缸转子
中低压缸转子
国产20万汽轮机外观
揭去上汽缸的国产30万汽轮机汽缸和转子 图
汽缸法兰螺栓，用于连接上下汽缸
汽缸起吊
高压缸转子
中低压缸转子
低压缸转子，前两级有围带，后三级有拉筋
转子起吊
低压转子
吊起来的低压转子
动叶
动叶
带拉筋和围带的动叶片
末级动叶片，对着外面的是进汽侧
位于给水泵和锅炉省煤器之间的加热器，因其水侧承受的是比锅炉 过热蒸汽压力还要高的给水泵出口的压力，故称为高压加热器。
加热器介绍资料
写在最后
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
汽轮机设备及运行_课件_(7)
转速恢复
与外界平衡
2.功率频率调节
对于单元制中间再热机组，因有中间热容存在。 外扰 机组负荷变化 锅炉出口压力 造成“内扰” 蒸汽压力的变化将影响蒸汽的作功能力，使蒸汽流量和机组 功率之间的比例关系受到影响， 也就是说，1kg蒸汽作功能力产生变化。 即：同样的转速变化得不到相应的功率变化，不能适应外界 负荷变化的要求。这样，机组转速仍将继续变化，易引起电网频 率和调节系统的不稳定。 引入功率大反馈，即功率偏差信号，对机组功率和转速（频 率）的调节。
《汽轮机设备及运行》课件
（7） 7 汽轮机的调节系统
第一节 汽轮机调节保护的任务
任务
高精度地控制机组的转速和功率输出，快速地响
应电网的负荷扰动，满足优良供电品质要求，保障机
组安全和优化寿命损耗，实现安全、经济运行。
1.负荷调节： 外界负荷 电网频率
机组转速
一次调频
同步器动作 调节阀动作
锅炉协调动作
❖模拟电液调节(AEH analog electric hydraulic control)
转速感受器将转速信号转变为模拟电信号，中间放 大及配汽特性的非线性校正采用模拟电路，控制信号 与油动机行程反馈信号差动后经功率伺服放大输入到 电液转换器(或称电液伺服阀)，控制油动机的行程。系 统得到简化，控制精度得到提高，但模拟电路存在温 漂、时漂，复杂非线性校正和控制算法难以实现。
启动装置
保护系统
转速感受
中间放大
油动机
配汽机构
同步器
液压伺服执行机构 转速
图6-5 汽轮机调节保护系统原理性框图
汽轮机
发电机
调节系统的种类
❖机械液压调节（MHC:mechanical hydraulic
汽轮机设备及运行培训课件
汽轮机设备及运行培训课件1. 概述本文档旨在为汽轮机设备及运行培训课程提供详细的课件。
课件内容包括汽轮机的工作原理、构成部件、运行过程、维护与故障处理等方面的知识。
通过学习本课件，学员将能够全面了解汽轮机的工作原理和运行要点，提升对汽轮机设备及运行的认识和掌握。
2. 汽轮机的工作原理2.1 蒸汽动力循环蒸汽动力循环是汽轮机工作的基础，了解蒸汽动力循环的原理对于理解汽轮机的工作原理至关重要。
本节将介绍蒸汽动力循环的基本组成和工作原理。
2.2 理想汽轮机循环理想汽轮机循环是对汽轮机工作过程的理想化描述，它可以帮助我们理解汽轮机的工作原理。
本节将介绍理想汽轮机循环的基本假设和数学模型。
2.3 实际汽轮机循环实际汽轮机循环考虑了实际工况下的影响因素，与理想汽轮机循环存在一定的差异。
本节将介绍实际汽轮机循环的特点和影响因素。
3. 汽轮机的构成部件3.1 汽轮机的主要构成部件汽轮机由多个主要构成部件组成，每个部件的功能和作用不同。
本节将依次介绍汽轮机的主要构成部件，包括汽轮机轴、汽轮机叶片、汽轮机转子、汽轮机定子等。
3.2 汽轮机辅助设备汽轮机辅助设备对于汽轮机的运行和维护起着关键的作用。
本节将介绍汽轮机的主要辅助设备，包括汽轮机控制系统、汽轮机润滑系统、汽轮机冷却系统等。
4. 汽轮机的运行过程4.1 汽轮机启动过程汽轮机的启动过程需要严格控制各个参数，以确保正常启动。
本节将介绍汽轮机的启动过程，包括汽轮机预热、汽轮机启动和汽轮机达到额定转速等步骤。
4.2 汽轮机的负荷调节汽轮机的负荷调节是为了满足不同负荷要求，保持汽轮机运行稳定和高效。
本节将介绍汽轮机的负荷调节原理和方法。
4.3 汽轮机的停机过程汽轮机的停机过程需要经过一系列步骤，以保证汽轮机的安全和可靠停机。
本节将介绍汽轮机的停机过程，包括负荷减小、冷却和停机等步骤。
5. 汽轮机的维护与故障处理5.1 汽轮机的常规维护汽轮机的常规维护是保证汽轮机长期运行稳定和可靠的重要环节。
汽轮机讲课PPT演示课件
四、真空泵结构、原理。
如右图为水环泵的 工作原理示意图，水环 泵是由叶轮、泵体、吸 排气盘、水在泵体内壁 形成的水环、吸气口、 排气口等组成的。
叶轮被偏心的安装在 泵体中，当叶轮按顺时 针方向旋转时，进入水 环泵泵体的水被叶轮抛 向四周，由于离心力的 作用，水形成了一个与泵腔形状相似的等厚度的封闭的水 环。水环的上部内表面恰好与叶轮轮毂相切，水环的下部
13
5、汽轮机进汽
(1)汽轮机高压缸进汽
a.蒸汽品质符合要求。
b.蒸汽参数符合要求。
(2)汽轮机中压并汽条件
a.高压调门开度大于15%。
b.中压蒸汽压力＞1.5MPa、过热度大于50℃。
(3)低压并汽：
a.低压蒸汽压力＞1.5 kg/cm2.
b.温度大于＞200℃。
c.低压旁路减压阀开度大于20%时。
(5)监视机组转子静止的膨胀、差胀、振动、轴承温度
(6)注意高压缸排汽管必须充分疏水，防止管道水冲击。
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汽轮机的停机——只有一种定参数方式 (1)燃机减负荷至排烟温度565℃，汽机高压调门开始以 20%/min速率关闭。当排烟温度小于524℃时，高压调门速 关。 (2)当高压调门开度小于15%时中压过热蒸汽至再热器入口 调门即时全关。 (3)当机组解列转速小于75%，低压调门关闭。 (4)投入盘车后，关闭高中压汽缸的抽真空阀，可以减小 高中压缸的上下温差，给机组启动带来方便。
汽轮机设备及运行
1
讲课要求：
一、汽轮机基本结构。 二、汽轮机起停要注意的事项。 三、汽轮机起停监控（重点）。 四、真空泵结构、原理。
2
Hale Waihona Puke 一、汽轮机基本结构 1、汽轮机的组成 2、机组的死点 3、汽轮机的热工监控点 4、主汽门的结构
汽轮机设备及运行 课件 (1)
道德规范是由一定的社会物质条件和社会关系所决定的， 同时又是一定社会或一定阶级的人们自觉行为的产物。道 德规范随着社会的发展而不断发展的，具有历史性和继承 性。在阶级社会和有阶级存在的社会，道德规范的形成、 发展及其在实践中的贯彻，同现实社会的阶级关系和阶级 斗争有密切的关系。不同社会的不同阶级有不同的道德规 范。马克思主义认为，人们的行为，凡是有利于社会进步 和社会发展的，就是合乎道德的，反之就是不道德的。肯 定道德规范的历史性和阶级性，并不否认道德本身的继承 性。任何先进阶级的道德规范总是要继承和发展先前社会 中的有积极和进步作用的道德规范。社会主义和共产主义 道德规范，是从无产阶级的阶级斗争的利益和全人类的利 益中引申出来的，是最先进的道德规范。
职业道德：
职业道德的出现，与社会分工的发展相联系。原始社会的大 分工，是原始职业分工的雏形，包含了职业道德的萌芽。随 着奴隶社会职业分工的日益发展，使人们在职业活动中发生 各种各样的联系，为了调整不同职业内部、不同行业之间， 以及每个从业人员之间的关系，便产生了职业道德。由于职 业活动是人类最基本的实践活动，因而职业道德比婚姻家庭 道德、社会公德更能反映一定社会、一定阶级的道德要求和 道德面貌。在古希腊柏拉图的《理想国》和我国战国时的《 周礼》、《考工记》中就已提出了职业道德的规范。马克思 和恩格斯在《费尔巴哈》一文中指出：以一定的方式进行生 产活动的一定的个人，发生一定的社会关系和政治关系，一 定的生活活动方式，就形成一定的职业活动。职业的不同， 也就形成不同的道德意识和道德行为。
《汽轮机设备及运行》课件
（ 1） 1 汽轮机运行值班员职业概况
1 职业概况
• 本职业的基本情况、职业环境条件、对从业人员的基本要求，以 及开展本职业培训和职业技能鉴定工作的要求。具体是： • 1.职业名称：依照《中华人民共和国职业分类大典》所确定 的职业名称。 • 2.职业定义：依照《中华人民共和国职业分类大典》的规定。 新职业的职业名称和职业定义经专家论证后，由劳动和社会保障 部确定。 • 3.职业等级：国家职业资格等级由低到高，一般分为五级 （初级）、四级（中级）、三级（高级）、二级（技师）、一级 （高级技师）共五个等级。 • 4.职业环境条件：从事某一职业所处的客观环境。 • 5.职业能力特征：从业人员掌握必备的职业知识和技能所需 要的基本能力和潜力。 • 6.基本文化程度：指从事本职业应具备的最低文化程度，一 般表示为初中毕业、高中毕业（或同等学历）等。
汽轮机设备及运行 课件 (8)
（3）锅炉过热器的温差和热应力
在锅炉蒸发量小于10%额定值时，必须限制过热器入口烟温。控 制烟温的方法主要是限制燃烧率（控制燃料）或调整火焰中心的 位置（控制炉膛出口温度）。 随着压力的升高，可逐渐提高烟温，同时必须限制出口蒸汽温 度。过热器出口汽温主要取决于当时锅炉的燃烧率及汽轮机启动 加热状态，也与炉内火焰中心位置和过量空气系数有关。
（2）锅炉水冷壁的温差和热应力
外壁温度高于内壁温度，外壁承受压缩应力，内壁承受拉伸应 力。水冷壁管内外壁温差与壁厚成正比，管壁越厚温差越大，产 生的热应力也越大。 对于多次强制循环锅炉，水冷壁中水流分布均匀，水冷壁管之 间的温差很小。 对采用螺旋管圈水冷壁的直流炉，管内质量流速能保证，因而 可防止膜态沸腾。水冷壁温度分布均匀，温差较小，热膨胀舒畅， 故可快速启动，缩短启动时间。
（4）汽轮机负荷变化时的热应力 汽轮机负荷在35％～100％范围内变化时，调节 级后的汽温变化可达100℃，因此在负荷变化时，转 子和汽缸上将产生温差和热应力。对于现代大型汽轮 机，降负荷运行一般都采用变压运行方式，通流部分 温度变化不大，主要部件的热应力也不大。
（5）汽轮机热应力的监视 现代大型汽轮机在启、停或变工况时，主要靠监 视转子的热应力来判断发电机组的整体热应力水平， 进而确定机组的启、停方式，其原因为：
从冲转到定速阶段，汽缸和转子温度要发生变 化，因为转子加热快，轴向膨胀速度快于汽缸，因 此汽机的正胀差呈较均匀的上升趋势，且主要出现 在高压缸的调节级或中压缸，对于低压缸还受到摩 擦鼓风热量和转子离心力的影响。 当机组并网带负荷后，正胀差增加的幅度加大， 对于启动性能较差的机组，要进行多次暖机，避免 胀差过大。
热膨胀：金属材料受热后体积增大。 热变形：金属材料由于温度变化引起的变形。 热应力：金属材料的热变形受到约束而在其内部产生的应力。 塑性变形：金属在超过屈服极限的应力作用下产生的永久变形。 金属疲劳：金属材料在交变应力长期作用下发生断裂破坏。
汽轮机设备及系统PPT课件
（1）定义：
• 级是由喷嘴叶栅（或静叶栅） 和它相配合的动叶栅所组成；
• 汽轮机作功的基本单元。
蒸汽热能
喷嘴（静叶栅）↓
蒸汽动能
动叶栅
↓
机械能·
• 应用
• 单个级
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汽轮机本体设备概述
1.1 级的基本结构
1、级
（1）定义：
• 级是由喷嘴叶栅（或静叶栅） 和它相配合的动叶栅所组成；
• 汽轮机作功的基本单元。
• 在汽轮机的高压区段，轴封系统 的正常功能是防止蒸汽向外泄漏， 以确保汽轮机有较高的效率； • 在汽轮机的低压区段，则是防 止外界的空气进入汽轮机内部， 保证汽轮机有尽可能高的真空。
o 主要装置
• 密封装置、轴封蒸汽母管、轴 封加热器等设备及相应的阀门、 管路系统构成。
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三、汽轮机的辅助系统 3.1 轴封系统
第18页/共81页
汽轮机本体设备概述
1.2 静止部件
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汽轮机本体设备概述
1.2 静止部件
2、隔板、静叶栅
（1）隔板构造
• 外圈
• 用隔板套将隔板组合成一 个相对组合体
• 将隔板安装于汽缸内
• 喷嘴（喷嘴的型线部分）
• 完成蒸汽加速的场所
• 内圈
• 安装隔板汽封结构
（2）上下中分
• 上隔板
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2、汽轮机液压油系统 （1）抗燃油系统的功用 • 向供油对象提供合格用油 （2）供油对象 • 汽轮机调节系统（液压油） • 汽轮机保护系统（安全油） （3）特点 • 抗燃 • 高油压 （4）系统构成
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汽轮机本体设备概述
1.3 转动部件
汽轮机设备及运行讲义（全部）
汽轮机设备及运行讲义（全部）第一篇汽轮机的结构与性能第一章概述第一节汽轮机的基本工作原理汽轮机是一种以具有一定温度和压力的水蒸气为工质，将热能转变为机械能的回转式原动机。
它在工作时先把蒸汽的热能转变成动能，然后再使蒸汽的动能转变成机械能。
与其他热力原动机相比，它具有单机功率大、转速高、效率较高、运转平稳和使用寿命长等优点，在现代工业中得到广泛的应用。
一、汽轮机在热力发电厂中的作用汽轮机的主要用途是作为热力发电用的原动机。
在以煤、石油和天然气为燃料的现代常规火力发电厂、核电站和地热电厂中，都采用以汽轮机为原动机的汽轮发电机组。
其发电量约占总发电量的80％左右。
汽轮机的排汽或中间抽汽可以用来满足生产和生活的供热需要。
这种既供热又供电的热电联产汽轮机，在热能的综合有效利用方面具有较高的经济性。
由于汽轮机能够变速运行，故可以用它直接驱动各种泵、风机、压缩机和船舶螺旋桨等。
在生产过程有余能、余热的各种工厂企业中，可以利用各种类型的工业汽轮机，使不同品位的热能得到合理有效的利用，从而提高企业的节能和经济效益。
汽轮机必须与锅炉、加热器、凝汽器、给水泵等机械设备组成热力系统，才能进行工作。
热力发电厂是能量转换的工厂。
锅炉将燃料化学能转换为蒸汽的热能，汽轮机将热能转换为机械能，发电机将机械能转换为电能。
因为我国原煤总产量居世界第一位，根据国家的燃料政策，我国是以煤炭为主要燃料的国家，所以燃煤火力发电厂在目前及以后相当长的时间内仍处于我国电能生产的主导地位。
因此，作为原动机拖动发电机的汽轮机，显然在我国电力工业中占有十分重要的地位。
二、汽轮机发展概况和我国汽轮机的发展特点1．汽轮机的发展概况汽轮机的发展大致经历了以下几个时期：1883年瑞典工程师拉瓦尔首先发明、制造了世界上第一台单级冲动式汽轮机。
1884年英国柏生氏发明了多级反动式汽轮机。
1900年法国拉托教授发明了多级冲动式汽轮机；几乎与拉托同时，美国工程师寇蒂斯发明了双列速度级汽轮机。
汽轮机辅助设备系统启停及运行一PPT课件
启动前的检查
4、用手或其他辅助工具盘动对轮，转动灵活、 轻快，无卡涩；
5、检查电动机及泵已检修完毕，工作票终结；
真空系统的投入
1、 投入前的检查： 1） 按真空系统阀门检查卡，检查各阀门开
关位置正确； 2） 检查确认盘车运行正常； 3） 检查确认循环水系统运行正常，循环水
泵已启动； 4） 检查确认凝结水系统运行正常；
危急保安器型式
按结构特点不同，危急保安可分为飞锤式和 飞环式两种。它们的工作原理完全相同。其 基本原理是当汽轮机转速达到危急保安器规 定的动作转速时，飞锤（或飞环）飞出，打 击脱扣杆件，使危急遮断滑阀（危急遮油门） 动作，关闭自动主汽门和调节汽门，使汽轮 机迅速停机
飞环式危急保安器与飞锤式危急保安 器结构上有什么不同？
汽轮机辅助设备系统启停及运 行一
汽机专业学习课件
什么叫绝胀？
汽缸的绝对膨胀叫绝胀， 也称之为缸胀
绝胀
起动过程是对汽轮机汽缸、转子及每个零部 件的加热过程。
在起动过程中，缸胀逐渐增大；停机时，汽 轮机各部金属温度下降，汽缸逐渐收缩，缸 胀减小。
胀差
气缸与转子沿轴向膨胀的差值称之为 胀差
差胀正负值说明什么问题？
差胀大小与哪些因素有关？
汽轮机在起动、停机及运行过程中，差胀的大小与 下列因素有关：
⑴ 起动机组时，汽缸与法兰加热装置投用不当，加 热汽量过大或过小。
⑵ 暖机过程中，升速率太快或暖机时间过短。 ⑶ 正常停机或滑参数停机时，汽温下降太快。 ⑷ 增负荷速度太快。 ⑸ 甩负荷后，空负荷或低负荷运行时间过长。 ⑹ 汽轮机发生水冲击。 ⑺ 正常运行过程中，蒸汽参数变化速度过快。
由于汽缸与转子的钢材有所不同，一般转子 的线膨胀系数大于汽缸的线膨胀系数，加上 转子质量小受热面大，机组在正常运行时， 差胀均为正值。
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蒸汽参数随叶高变化，即比焓降也沿
叶高变化，因此级的反动度也随叶高变
化。一般取叶片根部截面、叶片平均截
面、叶片顶部截面为特征截面，相应的
反动度为Ωr、Ωm和Ωt。实际上，级
的反动度沿叶高是增大的。对于短叶片
，一般给出的反动度为级的平均反动度
。
7
三、汽轮机级的类型及特点
（一）冲动级和反动级
按蒸汽在动叶通道内膨胀程度 不同，即反动度的大小不同，轴 流式级可分为冲动级和反动级。
汽轮机设备及运行课件
2020/9/14
第一节 级的一般概念
一、汽轮机的级、级内能量转换过程
1、汽轮机的级：是由一组安装在喷嘴汽室或隔板上的 静叶栅和一组安装在叶轮上的动叶栅所组成，它是 汽轮机作功的最小单元。
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，首先在静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。通过冲动和反动两种作用实现。
2
3
汽轮机低压转子（含动叶栅）
4
蒸汽在级中做功的热力过程线
5
3、冲动作用原理(impulse):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。
1、冲动级。 Ωm=0的级叫纯冲动 级，蒸汽只在喷管叶栅中膨胀， 在动叶栅中不膨胀而只改变其流 动方向。纯冲动级做功能力大， 但效率比较低，现代一般采用带 少量反动度（Ωm=0 .05~0.2）的 冲动级。做功能力比反动级大， 效率比纯冲动级高。
8
冲动式汽轮机的结构特点：因为汽流在动叶 栅内膨胀量较少，所以动叶栅的截面形状是 近似对称的。因为动叶栅前后压力相差较小 ，没有太大的轴向力作用在转子上，所以冲 动式汽轮机可以采用质量轻，结构紧凑的轮 盘式转子。同样可以采用较大的径向间隙， 从而提高汽轮机运行的灵活性。但是喷嘴叶 栅前后存在较大的压力差，为了减少喷嘴叶 栅与轴之间间隙的漏汽量，要尽量减小间隙 的直径，所以设计为隔板结构，把喷嘴装在 隔板的外环上，在隔板的内孔装有汽封片。
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第二节 蒸汽在喷嘴中的能量转换过程
一、基本假设和基本方程式 二、蒸汽在喷嘴中的流动过程 三、蒸汽在动叶栅中的流动与能量转换过 程
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一、基本假设和基本方程式
流过叶栅通道的蒸汽是具有粘性、非连续性和不 稳定三元流的实际流体。为了研究方便，特作假设： 1.蒸汽在叶栅通道的流动是稳定的：即在流动过程中 ，通道中任意点的蒸汽参数不随时间变化而改变。 2.蒸汽在叶栅通道的流动是一元流动：即蒸汽在叶栅 通道中流动时，其参数只沿流动方向变化，而在与流 动方向相垂直的截面上不变化。 3.蒸汽在叶栅通道的流动是绝热流动：即蒸汽在叶栅 通道中流速很快，流动时与外界没有热交换。
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（三）调节级和非调节级
按通流面积是否随负荷大小改变，可将汽轮机 的级分为调节级(governing stage)和非调节级。 1、调节级：通流面积能随负荷改变而改变。如喷管 调节汽轮机的第一级。运行时，可通过改变通流面 积来控制进气量，达到调节汽轮机负荷的目的。一 般中小汽轮机用复速级作为调节级，大型汽轮机常 用单列冲动级作为调节级。 2、非调节级：通流面积不随负荷改变而改变的级。 二者另一个不同点：调节级总是做成部分进汽，而 非调节级可以是全周进汽，也可以是部分进汽。
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汽轮机的第一级就是调节级，机组靠改 变调速汽门的开度，控制汽室的投入和喷嘴 的工作，改变部分进汽度，改变进汽量，以 调整负荷。用调节阀调节负荷的机组是节流 调节机组，其第一级喷嘴是全部投入的，不 起调节作用，当然也不是调节级。当然，也 有符合调节的。
调节级是汽缸中温度最高、压力最高、 做功量最大的级，又是部分进汽，所以，对 其温度、压力要严格监控，防止超标造成危 害。另外，监视调节级压力，也可以了解后 面各级蒸汽通道的工作情况。
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2、反动级： Ωm≈0.5。蒸汽在 喷管和动叶通道中 的膨胀程度相等。 做功的力基本上冲 动力和反动力各占 一半。结构特点： 动叶叶型与喷管叶 型相同。效率比纯 冲动级高，但做功 能力较小。
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反动级汽轮机特点：喷嘴叶栅和动叶栅可以采 用相同的叶型，构成相似的喷嘴叶栅和动叶栅 通道，因而可以降低汽轮机的制造成本。因为 在动叶片前后存在较大的压力差，为了减小汽 流对转子作用的轴向力，反动式汽轮机采用转 鼓式结构，没有叶。喷嘴叶片直接安装在汽 缸内壁，使级的轴向尺寸减小。但粗大的转鼓 式转子质量大，启动时热惯性大，增加了暖机 时间而影响到汽轮机运行的机动性。为了减少 蒸汽漏泄量应尽量减小径向间隙。为了平衡轴 向推力，还设置了平衡活塞。反动级因动叶片 前后存在压力差，为了避免过大的级内损失， 一般不采用部分进汽，而采用全周进汽。
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（二）压力级和速度级
按蒸汽的动能转换为转子机械能的过程不同，还 把汽轮机和级分为压力级和速度级。 1、压力级：蒸汽的动能转换为转子机械能的过程在 级内只进行一次的级。叶轮上只装一列动叶栅，故又 称单列级。可以是冲动级，也可以是反动级。 2、速度级：转换过程进行一次以上的级。可以是双 列或多列的。只有一列喷管，后面有两列或更多列动 叶片。采用最多的是双列速度级，又称复速级。速度 级是冲动式的，可以看作是单列冲动级的延伸。做功 能力很大，但效率低。常用于单级汽轮机和中、小型 多级汽轮机的第一级。
4、反动作用原理(reaction): 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。
蒸汽对于动叶栅的作用力 6
二、反动度
为了描述蒸汽通过汽轮机某一级时在动叶通道中的膨胀程度 大小，通常用反动度Ω来描述。反动度等于蒸汽在动叶通道中膨 胀时的焓降和在整个级的理想焓降之比，即