1、汽轮机设计所一、汽轮机装置在国民经济中的地位一、汽轮机装置在国民经济中的地位 电力工业是国民经济的电力工业是国民经济的基础工业之一，电力工业的基础工业之一，电力工业的发展水平直接影响到各行各发展水平直接影响到各行各业的发展，电力生产量是衡业的发展，电力生产量是衡量一个国家经济水平的重要量一个国家经济水平的重要指标，人均占有电量是衡量指标，人均占有电量是衡量人民生活水平的重要指标。人民生活水平的重要指标。世界电量的世界电量的80% %以上是由汽以上是由汽轮机作为原动机生产的（火轮机作为原动机生产的（火电和核电），因此，汽轮机电和核电），因此，汽轮机在国民经济中占有重要的地在国民经济中占有重要的地
2、位。位。 汽轮机装置的特点是单机功率大、汽轮机装置的特点是单机功率大、热经济性高、运行安全可靠、单位功率热经济性高、运行安全可靠、单位功率制造成本低。制造成本低。 锅 炉发 电 机 蒸 汽化学能(燃料)热能机械能电能汽轮机：以水蒸汽为工质，将热能转变为机械 能的外燃高速旋转式原动机。 汽轮机：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，也用来直接驱动各种泵、风机、压缩机和船舶螺旋桨等。二、汽轮机主要制造业二、汽轮机主要制造业v GE Co.（General Electric Corporation) 美国通用电气公司（冲动式）v WH Co. (Westing House Electr
3、ic Corporation) v 西屋电气公司（反动式）v BBC (Brown Boveri Co.) 瑞士勃朗.鲍维利公司 （反动式）v AA (Alsthon-Atlantague Co.) 法国阿尔斯通大西洋公司（冲动式、反动式）v 其他（苏联、日本等）我国的主要汽轮机生产厂家：三大：哈汽、上汽、东汽三中:北重、南汽、武汽三小:青汽、广汽、杭汽;工业汽轮机：杭汽 燃气轮机：南汽我厂的汽轮机概况 齐鲁电机自2004年起引进“世界500强”阿尔斯通公司10万30万千瓦容量等级汽轮机设计制造技术，实现汽轮机与发电机的配套生产。首台15万千瓦汽轮机2006年12月29日在山东晨鸣集团成功并网
4、发电2007又自主开发了具有国内先进水平、拥有自主知识产权的单抽、双抽60MW汽轮机，首台60MW汽轮机2008年9月30日在潍坊鲁丽集团一次启机成功，并网发电。现有CC50、CC60 、 B60 、C25等多种机型。最终目标是建设成我国第四大发电设备制造基地 。三三.汽轮机的分类汽轮机的分类 按主蒸汽参数分类 低压汽轮机：小于低压汽轮机：小于1.47 Mpa； 中压汽轮机：中压汽轮机：1.96 3.92 Mpa； 高压汽轮机：高压汽轮机：5.88 9.81 Mpa； 超高压汽轮机：为超高压汽轮机：为11.77 13.93Mpa； 临界压力汽轮机：临界压力汽轮机：15.69 17.65Mpa；
5、 超临界压力汽轮机：大于超临界压力汽轮机：大于22.15 Mpa； 超超临界压力汽轮机：大于超超临界压力汽轮机：大于32 Mpa 汽轮机的型号及蒸汽参数 代号名称第2组数字第3组数字第4组数字N凝汽式进汽压力N中间再热凝汽式进汽压力进汽温度中间再热温度B背压式进汽压力排汽压力C一次抽汽式进汽压力抽汽压力CC 二次抽汽式进汽压力一次抽汽压力二次抽汽压力CB 抽汽背压式进汽压力抽汽压力排汽压力G工业汽轮机进汽压力H船用汽轮机进汽压力Y移动汽轮机进汽压力N51-8.83/535B60-8.2/0.7C60-8.83/0.49CB6-3.43/0.981/0.49CC60-8.83/3.92/0.98
6、N100-13/535/535 四四.汽轮机本体结构汽轮机本体结构 1、汽缸、汽缸、汽缸结构 上汽缸、下汽缸 高压缸、低压缸 大功率高参数做成内外双层汽缸、汽缸材质汽缸材质取决于工作温度。250以下采用铸铁，超过300 采用铸钢；400 450 可用ZG25；温度在450 535 采用ZG20CrMo或ZG20CrMoV2.隔板和喷嘴 汽轮机中隔板的作用是将汽轮机各级隔离开来，并固定喷嘴和阻止各级间的漏汽。 隔板是由隔板外缘、喷嘴和隔板体构成的圆形板状组合体。隔板按照制造方法的不同可以分为铸造隔板、焊接隔板和组合隔板三种。目前大型汽轮机普遍采用焊接隔板。焊接隔板是将预先加工好的喷嘴叶栅焊接在隔
7、板体和外缘之间制成。隔板通常做成水平对分形式，汽轮机的主轴穿过其内圆孔。 喷嘴的作用是对蒸汽进行加速，将热能转变为动能。 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.轴封结构三、汽封装置三、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7.联轴器 联轴器也叫靠背轮或对轮。它的作用是连接汽轮机各转子以及汽轮机转子与发电机转子，借以将蒸汽作用在汽轮机转子上的扭矩传递给发电机转子，使发电机转子旋转，从而产生电能。 汽轮发电机组中，常用的联
8、轴器有刚性联轴器和半挠性联轴器。8. 汽轮机转子按结构型式转子可分为轮式转子和鼓式转子两种.轮式转子轮式转子是在主轴上直接锻出或以过盈方式安装有若干级叶轮，动叶片安装在叶轮外缘上，这种转子主要应用在冲动式汽轮机转子上。国内大部分机组采用的型式。鼓式转子鼓式转子主轴中间部位较粗，外形像鼓筒一样，转鼓外缘加工有周向沟槽，转子的各级动叶片就直接安装在周向沟槽中，这种转子通常应用在动叶片前后有一定压差的反动式汽轮机转子上。如引进的150MW汽轮机。按制造工艺制造工艺转子可分为整锻式、套装式、焊接式等。整锻式转子是各级叶轮同主轴一起锻出；套装式转子是叶轮和主轴分别加工，再以过盈配合方式将叶轮红套在轴上；
9、焊接转子是用几个强度很高的实心叶轮在外缘部分焊接连成鼓筒结构，形成焊接鼓式转子。在国内化工行业多为整锻式转子，其优点是结构紧凑，叶轮受力情况好，强度高，不存在运行中叶轮与主轴间松动问题，可适用于高温、高速条件。9. 盘车装置作用：汽轮机启动及停车后用来盘动转子，使其均匀加热可冷却，以免弯曲分类：低速盘车：转速为36r/min，多用于中小汽轮机高速盘车：转速为4070r/min，多用于大型机组，有利于改善轴承润滑盘车装置10.轴承五五.汽轮机调节系统汽轮机调节系统 由于交流电能不能大量储存，因此发电厂必须根据外界负荷及时地生产相应数量的电能。 在火电厂中，汽轮发电机组的工作是由蒸汽在汽轮机转子上
10、产生的作用力矩和发电机转子受到负载的反动力矩之间的平衡关系所决定的。当这两个力矩相等时，汽轮发电机组在一定的转速下稳定运转。我国电网频率为50Hz，相应的汽轮机额定转速就是3000r/min。 但外界用户的用电情况总是经常不断地变化，因此发电机的负载力矩随外界用户的变化也在不断地变化，如果汽轮机蒸汽力矩不能随着相应地变化，机组的稳定运转就遭到破坏，从而导致汽轮机转速的变化，转速的变化意味着供电频率的变化。调节系统的任务 为了保证供电质量，确保机组安全运行，汽轮机必须装有调节系统。 其基本任务是：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
11、正常允许变化范围内。 2011年4月4日星期一动力工程汽轮机49汽轮机调节系统简介机械液压调节系统功频电液DEH调节系统DEHDEH系统：也是一种功率系统：也是一种功率频率调节系统频率调节系统不同的是：给定、比较、不同的是：给定、比较、PIDPID运算部分在数运算部分在数字计算机内进行字计算机内进行模拟电调模拟电调 连续控制连续控制DEHDEH 离散控制（采样控制）离散控制（采样控制）DEH系统六.汽轮机辅机 1.凝汽器凝汽器的作用 建立并维持高度真空，使进入汽轮机的蒸汽充分膨胀到尽可能低的背压，从而使汽轮机的理想焓降增大，提高循环效率； 将汽轮机的排汽凝结为水，以便回收工质，重新送回锅炉作为
12、给水使用。(目前普遍使用表面式凝汽器表面式凝汽器，使凝结水在不受到污染的情况下得到回收)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 水环式真空泵射汽抽汽器射汽抽汽器水环式真空泵3.回热加热器 回热加热器（简称：加热器）是利用从汽轮机中间级引来的、作过部分功的抽汽来加热主凝结水或给水，可减少乏汽在凝汽器中的热量损失（即冷源损失），从而提高循环热效率。 火电厂应用最广泛的是带有管板的表面式回热加热器。回热加热器种类 根据回热加热器所承受的水侧压力是给水泵出
13、口压力，还是凝结水出口压力，把它们分成高压回热加热器和低压回热加热器两种，分别简称为“高加”和“低加”。它们的工作原理与凝汽器相同，都是一种表面式加热器。 一台汽轮机常常需要配备若干级回热加热器。表面式加热四、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”） 火电厂广泛采用加热除氧的方法，即在除氧器内将一定压力下的水加热至该压力下的饱和温度，使原来溶解于水中的各种气体全部从水中迅速逸出，并设法及时予以排除这就是除氧器所承担的主要任务 除氧器在多级回热加热器系统中同时还起着一级加热器的作用。除氧器的构造 淋水盘式除氧器1-配水槽；2-筛盘；3-蒸汽分配箱；4-排气门五、凝结水泵六、循环水泵给水泵给水泵 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。讲解结束！谢谢！
