1、单元二 汽轮机的本体结构v转子的作用：汇集各级动叶栅上的旋转机械能，并将其传递给发电机。v一、转子的结构v（一）轮式转子v按照制造工艺，轮式转子可分为整锻式、套装式、组合式和焊接式四种形式。v1、套装转子v一、转子的结构v2、整锻转子v3、组合转子v4 4、焊接转子、焊接转子v（二）鼓式转子（二）鼓式转子v二、转子上的主要零部件二、转子上的主要零部件v（一）叶轮（一）叶轮v1 1、叶轮的结构、叶轮的结构v2 2、叶轮的振动、叶轮的振动v （二）联轴器（二）联轴器v 联轴器又称靠背轮，它的作用是连接汽轮机的各联轴器又称靠背轮，它的作用是连接汽轮机的各转子及发电机转子，并传递转子上的扭矩。转子及发
2、电机转子，并传递转子上的扭矩。v 按照结构和特性，联轴器可分为刚性联轴器、半按照结构和特性，联轴器可分为刚性联轴器、半挠性联轴器和挠性联轴器三种形式挠性联轴器和挠性联轴器三种形式 v 三、转子的临界转速三、转子的临界转速v（一）等直径均布质量转（一）等直径均布质量转子的临界转速子的临界转速v（二）汽轮机转子的临界（二）汽轮机转子的临界转速转速v（三）转子临界转速的校（三）转子临界转速的校核标准核标准v1.4 1.4 n ncncn nn0 00.7n0.7nc(n+1)c(n+1)点击观看转子结构安装录像点击观看转子结构安装录像转子的作用是什么？2、转子的常见结构有哪些？3、临界转速机组的运行
3、有什么意义？v一、盘车的作用：v在汽轮机启动冲转前和停机后，使转子以一定的转速连续转动，以保证转子均匀受热和冷却的装置为盘车装置，对盘车装置要求既能盘动转子，又能在汽轮机转子转速高于盘车转速时能自动脱开，停止转动。v二、盘车装置的组成v主要由电动机、用来减速的大小齿轮传动系统及小齿轮与盘车大齿轮相啮合和退出所必须的连杆机构和操纵杆组成。盘车装置的结构录像 具有螺旋轴的电动盘车装置1小齿轮；2大齿轮：3啮合齿轮；4盘车大齿轮；5电动机；6螺旋轴 具有链轮蜗轮蜗杆的盘车装置传动轮系1电动机轴；2主动链轮；3链条；4链轮；5蜗杆；6蜗轮；7蜗轮轴；8惰轮；9减速齿轮；10主齿轮轴；11侧板；12摆动
4、齿轮；13盘车齿轮 电动机带动主动链轮旋转，通过链条、从动链轮、蜗杆、涡轮、涡轮轴小齿轮以及惰轮来转动减速齿轮，减速齿轮用键与主齿轮轴相连，主齿轮轴跟减速小齿轮相啮合，减速小齿轮又与盘车大齿轮相啮合。将操纵杆移到“投入（IN）”位置时小齿轮与盘车大齿轮啮合。将操纵杆移到“退出（OUT）”位置时，小齿轮退出啮合。1、2触点；3活塞；4气缸；5操纵杆 盘车装置啮合原理图 三、盘车装置工作原理导课：导课：汽轮机结构汽轮机结构解体过程解体过程（动画）（动画）v一、汽缸的作用一、汽缸的作用v 汽缸是汽轮机的外壳。其作用是汽缸是汽轮机的外壳。其作用是将进入汽轮机的蒸汽与大气隔开，形将进入汽轮机的蒸汽与大气
5、隔开，形成蒸汽能量转换的封闭汽室；汽缸内成蒸汽能量转换的封闭汽室；汽缸内部安装着隔板和隔板套、汽封等部件，部安装着隔板和隔板套、汽封等部件，外部与进汽、排汽及抽汽等管道相连外部与进汽、排汽及抽汽等管道相连接，因此还起着支承定位的作用。接，因此还起着支承定位的作用。v 应保证汽缸有足够的强度和刚度、应保证汽缸有足够的强度和刚度、通流部分有较好的流动性能、各部分通流部分有较好的流动性能、各部分受热时能自由膨胀且中心不变、形状受热时能自由膨胀且中心不变、形状简单对称，还应尽量减小热应力。简单对称，还应尽量减小热应力。v二、汽缸的结构二、汽缸的结构1蒸汽室；2导汽管；3上汽缸；4排汽管口；5法兰；6下
6、汽缸；7抽汽管口 v 1.高、中压缸高、中压缸v 高、中压缸其结构设计的一个重要问题是在保证强度的条件下，高、中压缸其结构设计的一个重要问题是在保证强度的条件下，尽量减薄汽缸壁和法兰的厚度，以减小热应力和热变形。尽量减薄汽缸壁和法兰的厚度，以减小热应力和热变形。v 近代高参数大容量汽轮机的高压缸多采用双层结构，有的机组甚近代高参数大容量汽轮机的高压缸多采用双层结构，有的机组甚至中压缸也采用双层缸，并在内、外缸的夹层中通以一定压力和温度至中压缸也采用双层缸，并在内、外缸的夹层中通以一定压力和温度的蒸汽。的蒸汽。v 每层汽缸承受的压差和温差减少，汽缸壁和法兰的厚度减薄，从每层汽缸承受的压差和温差减
7、少，汽缸壁和法兰的厚度减薄，从而而减小减小了启、停及工况变化时的了启、停及工况变化时的热应力热应力，加快了启、停速度，有利于，加快了启、停速度，有利于改善机组变工况运行的适应性。改善机组变工况运行的适应性。v 由于外缸受到夹层蒸汽的冷却，工作温度较低，可采用较低等级由于外缸受到夹层蒸汽的冷却，工作温度较低，可采用较低等级的材料，的材料，节约了优质耐热合金钢节约了优质耐热合金钢。双层缸结构的缺点是增加了安装、。双层缸结构的缺点是增加了安装、检修工作量。检修工作量。国产300MW汽轮机高压缸示意图1进汽连接管；2小管；3螺旋圈；4汽封环；5高压内缸；6隔板套；7隔板槽；8高压外缸；9纵销；10立销
8、；11调节级喷嘴组 国产引进型300MW汽轮机高、中压缸纵剖面图1外缸；2高压内缸；3中压内缸；4低压平衡活塞持环；5高压静叶持环；6高压平衡活塞持环；7中压平衡活塞持环；8中压一号静叶持环；9定位销；10中压二号静叶持环；11中压排汽；12中压进汽；13高压进汽；14高压排汽；15H形梁；回流式高压缸回流式高压缸 低压缸顶部密封环 低压进汽管外缸次内缸喷水减温装置 1进水管；2喷水管 v高压缸的前端即从调高压缸的前端即从调节阀到调节级喷嘴这段节阀到调节级喷嘴这段区域是汽轮机的进汽部区域是汽轮机的进汽部分，它包括蒸汽室和喷分，它包括蒸汽室和喷嘴室，是汽轮机中承受嘴室，是汽轮机中承受压力和温度最
9、高的部分。压力和温度最高的部分。高压外缸法兰法兰螺栓加热流程蒸汽连接口蒸汽连接口平面槽v 汽轮机安装在基础上。基础上固定有若干块基础台板（或称机座、座架），汽缸通过轴承座或其外伸的搭脚支承在基础台板上。v 1.高、中压缸的支承v 汽轮机高、中压缸一般通过其水平法兰两端伸出的猫爪支承在轴承座上，称为猫爪支承。猫爪支承。下缸猫爪支承 支承块紧固螺栓轴承座压块下缸猫爪 上缸猫爪支承压块紧固螺栓安装垫铁定位销水冷垫铁定位键上缸猫爪下缸猫爪工作垫铁猫爪支承上缸猫爪支承下缸猫爪支承 下缸猫爪中分面支承1下缸猫爪；2螺栓；3平面键；4垫圈；5轴承座 国产引进型300汽轮机内缸支承 1垫片；2螺钉；3支撑键；
10、4销子 v四、滑销系统四、滑销系统v1.1.滑销系统的作用：滑销系统的作用：v（1 1）允许机组（汽缸和转子）进行自由的膨胀）允许机组（汽缸和转子）进行自由的膨胀v（2 2）保证汽缸和转子中心一致）保证汽缸和转子中心一致v（3 3）保证机组牢固的固定在基础上。）保证机组牢固的固定在基础上。v2.2.滑销系统的组成滑销系统的组成v横销、纵销、立销、角销等横销、纵销、立销、角销等（a）立销；（b）猫爪横销；（c）横销；纵销；（d）角销 图4-44 汽轮机各部位滑销 图4-45国产引进型300汽轮机滑销系统横销纵销定中心梁猫爪横销纵销v1、汽缸的作用是什么？v2、简述常见300MW机组汽缸的结构v3
11、、猫爪的作用是什么？v4、滑销系统的作用什么？有哪些部分组成？v一、喷嘴组一、喷嘴组v大功率汽轮机常用的喷嘴组主要有两种，一种大功率汽轮机常用的喷嘴组主要有两种，一种是整体铣制焊接而成，另一种是精密铸造而成。是整体铣制焊接而成，另一种是精密铸造而成。v二、隔板二、隔板v隔板用来固定静叶片，并隔板用来固定静叶片，并将汽缸内分隔成若干个汽将汽缸内分隔成若干个汽室。为了安装与拆卸方便，室。为了安装与拆卸方便，隔板通常做成水平对分形隔板通常做成水平对分形式。隔板内圆孔处开有汽式。隔板内圆孔处开有汽封安装槽，用来安装隔板封安装槽，用来安装隔板汽封，减小隔板漏汽损失。汽封，减小隔板漏汽损失。v（一）冲动级
12、隔板（一）冲动级隔板v冲动式汽轮机的隔板主要冲动式汽轮机的隔板主要由静叶片、隔板体和隔板由静叶片、隔板体和隔板外缘组成，主要形式有焊外缘组成，主要形式有焊接式和铸造式两种。接式和铸造式两种。v1铸造隔板v2焊接隔板v（二）反动级隔板v三、隔板套（静叶持环）三、隔板套（静叶持环）采用隔板套可以简化汽缸结构，采用隔板套可以简化汽缸结构，减小汽轮机轴向尺寸，有利于汽缸减小汽轮机轴向尺寸，有利于汽缸的通用，便于抽汽口的布置，还使的通用，便于抽汽口的布置，还使机组启、停及负荷变化过程中，汽机组启、停及负荷变化过程中，汽缸的热膨胀较均匀，减小了热应力缸的热膨胀较均匀，减小了热应力和热变形。但隔板套的采用会
13、增加和热变形。但隔板套的采用会增加汽缸的径向尺寸，使水平法兰厚度汽缸的径向尺寸，使水平法兰厚度增加，延长了汽轮机启动时间。增加，延长了汽轮机启动时间。v四、隔板及隔板套的支承和定位四、隔板及隔板套的支承和定位v隔板在汽缸或隔板套中的支承及隔板套在汽缸中的支承，应保证受热隔板在汽缸或隔板套中的支承及隔板套在汽缸中的支承，应保证受热时能自由膨胀及满足对中要求。因此隔板及隔板套与安装槽内应留有时能自由膨胀及满足对中要求。因此隔板及隔板套与安装槽内应留有适当的间隙（径向间隙一般为适当的间隙（径向间隙一般为1-2mm1-2mm），并具有合理的支承定位方式。），并具有合理的支承定位方式。v隔板及隔板套的支
14、承方式有中分面支承和非中分面支承两种。隔板及隔板套的支承方式有中分面支承和非中分面支承两种。点击播放v1、汽封的作用、汽封的作用v2、汽封的结构、汽封的结构v现代汽轮机中通常采用曲径式汽封，其主要形式现代汽轮机中通常采用曲径式汽封，其主要形式有：梳齿形、形和枞树形。其中枞树形汽封因有：梳齿形、形和枞树形。其中枞树形汽封因结构复杂，应用较少，此处不作介绍。结构复杂，应用较少，此处不作介绍。v1、喷嘴、隔板常见的类型有哪些？喷嘴、隔板的作用是什么？v2、汽封的作用是什么？其主要形式有哪些？v一、中间再热给汽轮机调节带来的问题一、中间再热给汽轮机调节带来的问题v 大功率机组为提高循环效率以及降低排汽
15、湿大功率机组为提高循环效率以及降低排汽湿度，均采甩了中间再热，从而给汽轮机的调节带来了度，均采甩了中间再热，从而给汽轮机的调节带来了新的问题。新的问题。v（一）采用单元制的问题（一）采用单元制的问题v 中间再热机组，由于中间再热压力是随着机中间再热机组，由于中间再热压力是随着机组功率的变化而变化的，因此，不同机组的再热器之组功率的变化而变化的，因此，不同机组的再热器之间不能相连；同时，为使锅炉能正常运行，必须使新间不能相连；同时，为使锅炉能正常运行，必须使新汽流量与再热蒸汽流量之间保持严格的比例关系汽流量与再热蒸汽流量之间保持严格的比例关系。v（二）中间再热容积的影响（二）中间再热容积的影响
16、v1 1 中低压缸功率滞延中低压缸功率滞延v当外界负荷变化时，随着调节汽阀开度的改变，凝汽式汽轮机当外界负荷变化时，随着调节汽阀开度的改变，凝汽式汽轮机的流量和功率也随之而改变，而再热式汽轮机由于存在着较庞的流量和功率也随之而改变，而再热式汽轮机由于存在着较庞大的中间容积，使得中低压缸流量和功率的变化滞后于调节汽大的中间容积，使得中低压缸流量和功率的变化滞后于调节汽阀开度的改变，从而使其负荷适应性变差。阀开度的改变，从而使其负荷适应性变差。v2 2 甩负荷时的超速甩负荷时的超速v 由于中间再热容积的存在，加之大机组转子飞升时间较短，由于中间再热容积的存在，加之大机组转子飞升时间较短，因此再热式
17、机组甩负荷时，即使因此再热式机组甩负荷时，即使高压调节汽阀高压调节汽阀已迅速全关，再已迅速全关，再热器及管道中存留的蒸汽仍将继续流人汽轮机的中、低压缸作热器及管道中存留的蒸汽仍将继续流人汽轮机的中、低压缸作功，使得汽轮机的转速升高，引起超速保护装置动作而停机。功，使得汽轮机的转速升高，引起超速保护装置动作而停机。粗略估算，中间容积的剩余蒸汽可使汽轮机转速超出（粗略估算，中间容积的剩余蒸汽可使汽轮机转速超出（40 40 一一 50%)n 50%)n。超过了机组转动部件强度极限的允许范围。超过了机组转动部件强度极限的允许范围。v二、中间再热机组的调节特点二、中间再热机组的调节特点v（1 1）设置旁
18、路系统）设置旁路系统v为了解决汽轮机空载流量与锅炉最低负荷不一致的矛盾，为了解决汽轮机空载流量与锅炉最低负荷不一致的矛盾，同时为了保护再热器，回收工质，中间再热式汽轮机都同时为了保护再热器，回收工质，中间再热式汽轮机都设置有旁路系统。所谓旁路系统，是指与汽轮机通流部设置有旁路系统。所谓旁路系统，是指与汽轮机通流部分相并联的蒸汽管路。分相并联的蒸汽管路。v通常将与高压缸并联的管路称为通常将与高压缸并联的管路称为级旁路；级旁路；v与中、低压缸并联的管路称为与中、低压缸并联的管路称为 级旁路；级旁路；v与整台机组相并联的管路则称为与整台机组相并联的管路则称为 级大旁路。级大旁路。v图图 4 4 一一
19、 49 49 为具有为具有、级旁路的两级旁路系统。级旁路的两级旁路系统。v3 设置中压主汽阀和调节汽阀v 为了防止甩负荷时汽轮机超速，在中压缸前设置中压主汽阀和中压调节汽阀。v中压主汽阀和调节汽阀工作原理介绍（动画）v4 汽轮机、锅炉的协调控制方式v 单元制机组负荷适应性的提高，主要取决于对锅炉蓄存能量的利用程度。而汽轮机、锅炉的控制方式关系到锅炉蓄存能量的利用，目前采用的机组的控制方式有以下几种。v(1）汽轮机跟随控制方式v(2）锅炉跟随控制方式v(3）机炉协调控制方式v1、中间再热机组的调节特点是什么？v2、中间再热给汽轮机调节带来的常见问题有哪些？v 一、汽轮机调节的任务一、汽轮机调节的
20、任务v 电力用户对电力的供应有一定量和质的要求。v 量的要求：功率的大小v 质的要求：一是电压，二是频率。60npf etMMdtdInpMit9555v 汽轮机调节的任务是及时调整汽轮机的功率，使它能满足外界负荷变化的需要，同时保证转速在允许的范围内。v 二、各种调节系统的比较二、各种调节系统的比较v 功频模拟电调与液压调节系统的比较：v （1）模拟电调系统的电气部分，具有快速、准确和灵敏度高的特点v （2）功频模拟电调为多回路多变量调节系统，PID的综合运算能力强，具有较强的适应外界负荷变化和抗内扰能力，v （3）功频模拟电调的静态特性和动态特性好v （4）功频模拟电调可提供调频、带基本负
21、荷和单向调频等不同的运行方式。v （5）功频模拟电调有利于机组的自动化v 数字电调和模拟电调的比较，v （1）用计算机取代模拟电调中的电子硬件，特别是采用微处理机和使功能分散到各处理单元后，显著提高了可靠性。v （2）计算机的运算、逻辑判断与处理功能特别强，除控制手段外，在数据处理、系统监控、可靠性分析、性能诊断和运行管理(参数与指标显示、制表打印、报警、事故追忆和人机对话)等方面，都可以得到充分的发挥。v （3）调节品质高，系统的静态和动态特性良好 v （4）利用计算机有利于实现机组协调控制、厂级控制以至优化控制 v 液压调节系统的工作原理液压调节系统的工作原理v 调节对象：调节系统对其作用
22、的那个装置叫调节对象。v 被调量：被系统调节的物理量叫被调量v 给定值：被调量应保证达到的值叫给定值，v 扰动：引起被调量变化的各种因素都叫做扰动，v 反馈：将输出信号的一部分返回到输入端叫做反馈。v 闭环与开环：调节系统的被调量与输入量之间存在着反馈的回路叫闭环，不存在反馈的系统叫开环。v 过渡过程：系统受扰动后动作，输出量或系统中其它中间参数随时间变化的过程叫过渡过程。v1高速弹性调速器液压调节系统v 2径向泵液压调节系统v 3旋转阻尼液压调节系统汽轮机的调节系统，均可以分成三个组成机构，汽轮机的调节系统，均可以分成三个组成机构，(1(1）转速感应机构。）转速感应机构。作用是感应汽轮机转速
23、的改变，并将其转变成其他物理作用是感应汽轮机转速的改变，并将其转变成其他物理量的变化。其输人为转速变化信号，输出为滑环位移或油量的变化。其输人为转速变化信号，输出为滑环位移或油压变化信号。压变化信号。(2(2）传动放大（反馈）机构。）传动放大（反馈）机构。作用是进行信号的传递、转换、放大及信号的反馈。其作用是进行信号的传递、转换、放大及信号的反馈。其输人信号为感应机构的输出信号（位移或油压变化信号）；输人信号为感应机构的输出信号（位移或油压变化信号）；输出信号则为油动机的位移。输出信号则为油动机的位移。(3(3）配汽执行机构。）配汽执行机构。是指调节汽阀及其与油动机活塞间的连接装置。是指调节汽阀及其与油动机活塞间的连接装置。：v1、汽轮机调节系统的基本任务是什么？v2、简述汽轮机调节系统的工作原理。v 3、典型的调节系统的的特点是什么？
