汽轮机系统及设备概述

汽轮机系统及设备概述汽轮机是将蒸汽的热能转换为机械能的叶轮式旋转原动机。又称蒸汽透平。主要用作发电用的原动机，也可直接驱动各种泵、风机、压缩机和船舶螺旋桨等。还可以利用汽轮机的排汽或中间抽汽满足生产和生活上的供热需要。第一节汽轮机特点、作用。1）降低单位功率投资成本。如800MW机组比500MW汽轮机的千瓦造价低17%；1200MW机组比800MW机组的千瓦造价低15%—20%。2）提高运行经济性。如法国的600MW机组比国产的125MW机组的热耗率低276kj/kW.h，每年可节约燃煤4万吨。1、大容量汽轮机的特点第二节汽轮机的分类和型号汽轮机可以按照工作原理、热力特性、主蒸汽参数、汽流方向、用途、汽缸数目、机组转轴数目、工作状况等进行分类。下面章节将分别讲述。一、汽轮机的分类1、按照工作原理分类可分冲动式汽轮机和反动式汽轮机。冲动式汽轮机蒸汽主要在静叶中膨胀，在动叶中只有少量的膨胀。反动式汽轮机蒸汽在静叶和动叶中膨胀，而且膨胀程度相同。2、按热力特性分类分为凝汽式、供热式、背压式、抽汽式等类型。凝汽式汽轮机排出的蒸汽流入凝汽器，排汽压力低于大气压力，因此具有良好的热力性能，是最为常用的一种汽轮机；供热式汽轮机既提供动力驱动发电机或其他机械，又提供生产或生活用热，具有较高的热能利用率；背压式汽轮机的排汽压力大于大气压力的汽轮机；抽汽式汽轮机是能从中间级抽出蒸汽供热的汽轮机；3、按主蒸汽参数分类低压汽轮机：主蒸汽压力小于1.47MPa.中压汽轮机：主蒸汽压力为1.96~392MPa.高压汽轮机：主蒸汽压力为5.88~9.8MPa.超高压汽轮机：主蒸汽压力为11.77~13.93MPa.亚临界压力汽轮机；主蒸汽压力为15.69~17.65MPa.超临界压力汽轮机：主蒸汽压力大于22.15MPa.超超临界压力汽轮机：主蒸汽压力大于32MPa.二、汽轮机的型号中国生产的汽轮机所采用的系列标准及型号已经统一，汽轮机产品型号的表示方法是：Δ××—××—×变形设计参数蒸汽参数额定功率（MW）汽轮机型式（代号）印尼阿瓦电厂汽轮机型号N350—16.7/538/538—×变形设计参数主蒸汽压力、温度额定功率350MW凝汽式汽轮机第三节汽轮发电机组的术语定义1、发电机功率：发电机接线端（输出端）处的功率。2、净电功率：发电机功率减去厂用电功率。3、经济功率（ECR）：机组在此功率下，汽轮机热耗率或汽耗率为最小值。4、保证最大连续功率（T-MCR):在规定的端部条件（如额定主再蒸汽参数、最终给水温度、排汽压力设计值、补水率为0%等）及运行寿命期内，机组在发电机输出端连续输出的功率。它一般比额定功率大3%~6%。5、调节汽阀全开工况的功率（VWO）：在额定的主蒸汽参数条件、额定排汽压力、补水率为0%时，汽机调节汽阀全开，机组所能输出的功率。6、最大过负荷能力：在规定的过负荷条件下，如末级给水加热器停运或提高主蒸汽的压力，汽轮机调节汽阀全开下，机组所能输出的最大功率。7、额定功率（铭牌功率、铭牌出力）：汽轮机在额定的主再蒸汽参数条件、额定排汽压力、补水率为3%时，能在发电机接线端输出供方所保证的功率。第四节汽轮机的工作原理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。高速流动的蒸汽推动汽轮机转子转动，形成机械能。汽轮机的转子与发电机的转子通过连轴器联在一起。当汽轮机转子转动时便带动发电机转子转动。发电机把汽轮机的机械能转变为电能。电能经变压器将电压升压后，由输电线送至电用户。第五节汽轮机设备的组成及工作概况汽轮机设备：汽轮机本体及其辅助设备由管道和阀门连成一个整体。汽轮机辅助设备：凝汽设备、回热加热设备、除氧器、调节保安装置、供油系统等。汽轮机本体：转动部分：主要有主轴、叶轮、叶片、拉筋、围带、联轴器和紧固件。转动部件的组合体称为转子静止部分：包括汽缸、滑销系统、隔板（隔板外缘、静叶片和隔板体组成）、隔板套、喷嘴、汽封、轴承以及一些紧固零件。调节及保安油系统：主要有油动机、滑阀、调节阀、主油泵、辅助油泵等。汽轮机主要辅助系统设备凝汽设备：凝汽器、真空泵、循环水泵。主要作用：维持汽轮机排汽口的高度真空回收乏汽凝结水。回热加热系统：主要设备有低压加热器、高压加热器、除氧器、轴封加热器等。汽轮机装有超速保护、轴向位移（串轴）保护、低油压保护、低真空保护等装置。1、超速保护超速保护装置的作用就是用来在汽轮机转速超过额定转速的110～112%时，超速保护装置动作，自动关闭主汽阀和调速汽阀，紧急停机，起到保护设备安全的作用。2、轴向位移保护其作用是：当轴向位移达到一定数值时，发出报警信号；当轴向位移达到危险值时，保护装置动作，切断汽源停机。3、低油压保护其作用是：1）润滑油压低于正常要求数值时，首先发出信号，提醒运行人员注意并及时采取措施。2）油压继续下降至某一数值时，自动投入辅助油泵，提高油压。3）辅助油泵启动后，油压仍继续下跌到某一数值时，应打闸停机，并停止盘车。4、低真空保护当真空降低到一定数值时，发出报警信号；真空降至规定极限值时，能自动停机。