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汽轮机系统介绍


高压内缸
中压内缸
低压内上缸
低压内上缸侧面
缸体 隔板
中、低压连通管
转子
• 转子是汽轮机转动部分的总称,它担负着把喷嘴叶栅 出来的蒸汽的动能转变为轴旋转的机械能及功率传递 的重任,是汽轮机最重要的部件之一。
• 按主轴与其他部件间的组合方式,转子可分为: ➢ 套装转子 ➢ 整锻转子 ➢ 焊接转子 ➢ 组合转子 • 一台机组采用何种类型转子,要由转子所处的温度条
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隔板
• 隔板的作用是把汽缸的内部空间分成 若干个蒸汽参数不同的腔室,汽轮机 从第二级以后的各级喷嘴叶栅都安装 在隔板上。蒸汽通过喷嘴叶栅,其压 力、温度逐级下降,将蒸汽的热能转 变成动能以很高的速度进入动叶片。
• 隔板由隔板体、喷嘴叶栅和隔板外缘 组成。由于安装和拆卸的需要,隔板 从水平中分面分为上、下两半,为使 上、下隔板对准,并防止漏气,在水 平中分面上加装有密封键和定位销。
酸价表示油中含酸分的多少。它以每克油中用多少毫克的氢氧化钾才能中和来计算。新汽轮机油的 酸价应不大于0.04KOHmg/g油。油质恶化时,酸价迅速上升。酸碱性反应是指油呈酸性还是碱性。 良好的润滑油应呈中性
抗乳化度和 闪点
抗乳化度是油能迅速的和水分离的能力,用分离所需的时间来表示。良好的汽轮机油抗乳化度不大 于8min,油中含有机酸时,抗乳化度恶化增大。闪点是指汽轮机油加热到一定程度时部分油变为气 体,用火一点就能燃烧,这个温度叫做闪点(又称引火点),汽轮机油的温度很高,因此闪点不能 太低,良好的汽轮机油闪点应不低于180℃,油质劣化时,闪点会下降。
件及各国的锻冶技术来确定。
转鼓
叶片
主轴
高、中压转子
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低压转子
喷嘴组及隔板
• 汽轮机的第一级喷嘴叶栅通常是由若干个喷嘴弧段组 成喷嘴组后,再固定在单独设置的喷嘴室的圆弧形槽 道中。
• 从汽轮机的第二级开始,以后的各段喷嘴叶栅则固定 在隔板上,而隔板可直接固定在汽缸上,也可固定在 隔板套上,隔板套再固定在汽缸上。
汽机所辖系统
• 汽轮机本体系统 • 汽轮机润滑油及EH油系统
• 汽轮机旁路系统 • 凝结水系统 • 给水及除氧系统 • 辅助蒸汽系统 • 轴封真空系统
• 循环冷却水系统
汽机本体及油系统
• 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。
• 转动部分包括动叶片、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。
• 支持轴承用来承担转子的重量和因部分进汽或振动引 起的不平衡作用力,并确定转子的位置,保证转子与 汽缸的中心线的一致。
• 推力轴承用来承担汽流引起的轴向推力,并确定转子 的轴向位置,确保汽轮机的动静部分的间隙。
支持轴承
支持轴承上瓦块
支持轴承瓦座
支持轴承下瓦块
推力盘
机组轴系示意图
汽封系统
轴端汽封
汽封槽
汽封体
高、中压转子轴封
高、中压缸汽封上盖
盘车系统
• 汽轮机启动前和停机后,为避免转子弯曲变形,应使 转子保持连续转动状态。当汽轮机启动冲转前,转子 两端由于轴封供汽,蒸汽从轴封两端漏入汽轮机,并 集中在汽缸上部,使转子和汽缸产生温差,若转子不 动则会产生热弯曲。同样,汽轮机停机后,转子仍具 有较高的温度,蒸汽聚集在汽缸的上部,由于汽缸结 构不同,汽轮机上下缸温降速度不一样,也存在上下 缸温度差,使转子产生热弯曲。
• 静止部分包括汽缸、蒸汽室、喷嘴、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
• 汽缸是汽轮机的外壳,它是汽轮机中重量最大,形状 复杂并且处在高温高压下工作的静止部件。它的作用 是将蒸汽与大气隔绝,形成蒸汽完成能量转换的封闭 空间。汽缸内安装着调节级喷嘴室及隔板、隔板套、 汽封等静止部件,汽缸外连接着进汽、排汽、抽汽等 管道。蒸汽在汽轮机内流动做功后蒸汽参数下降,汽 缸的高、中压部分承受蒸汽的内压力,低压部分有一 部分缸体需承受外部的大气压。
• 高速旋转的汽轮机,其动静部分必须留有一定的间隙, 为了减小泄漏,必须安装防止泄漏的装置来提高汽轮 机的工作效率,这种装置通常称为汽封。
• 汽封按安装位置的不同,可分为通流部分汽封、隔板 汽封和轴端汽封。
• 通流部分汽封主要作用是减少蒸汽从高压区段通过非 做功区段漏向低压区段,保证尽可能多的蒸汽在通道 内做功。
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汽轮机低压缸隔板安装
叶片
• 叶片按用途可分为静叶片(又称喷嘴叶片)和动叶片 (又称工作叶片,简称叶片)两种。
• 静叶片安装在隔板和汽缸上,在反动式汽轮机中,起 喷嘴作用。
• 动叶片安装在转子上,接受喷嘴叶栅射出的高速汽流, 把蒸汽的动能转换成机械能,使转子旋转。
叶片
• 动叶片是汽轮机中最重要的零件之一,主要表现在:
1. 它作为蒸汽热能转换为机械能的主要作功部件,其结 构型线、工作状态将直接对能量转换效率产生影响;
2. 数量最多,加工工作量相当大;
3. 它是汽轮机中承受应力最高的零件,又必须在相当恶 劣的工作条件下工作,事故率很高。因此,叶片的结 构、性能不仅涉及到设计制造,而且和汽轮机的经济 性及运转的安全可靠性关系密切。
汽轮机系统介绍
• 汽机系统概述 • 汽机所辖系统 • 汽轮机本体介绍 • 各系统介绍
汽机系统概述
汽轮机是将蒸汽的能量转换成为机械 能的旋转式动力机械。又称蒸汽透平( turbine)。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 。
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润滑油系统流程
红色为主油泵出口的压力油,紫色为#1射油器出口油,黄色为#2射油器出口油及润滑油,绿色为 回油。(点击图片放大)
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保安油,黄色为薄膜阀上腔油,紫色为跳闸 油,蓝色为AST油,白色为EH油无压回油
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顶轴油系统
当汽轮发电机组转子处在低速转动时,由于转子转速低, 轴颈和轴瓦之间无法形成有效的油膜将轴颈顶起,进而导致 轴颈和轴瓦干摩擦,因此必须采用一套顶轴系统,在转子低 速转动时利用高压油的静压将轴顶起。
叶片
• 动叶片一般有叶根、叶型部分(或称叶身)、叶项连 接件(围带或拉筋)组成。
叶片
• 叶根的作用是将动叶嵌固在叶轮轮缘或转鼓凸缘的沟 槽里,在汽流的作用力和旋转离心力的作用下,使叶 片不致于从沟槽里甩出来。
叶型部分
叶根
叶片
• 为了使动叶片之间组成良好的通道,保证汽流沿外缘 周界上的良好流动性,降低漏气损失,提高级的效率 ,通常叶顶上都装有围带或拉筋,将动叶片连成叶片 组。成组的叶片也提高了叶栅的刚度,降低了叶片中 的弯曲应力,改善了频率特性。在扭曲叶片加装围带 后,能限制动叶片外缘部分在蒸汽作用下发生扭转。
低压内缸和外缸的滑销
横销
低压内缸和外缸的滑销
滑销系统
• 高、中压缸由四只“猫爪”支托,“猫爪”搭在轴承 箱上,与轴承箱之间通过键配合,“猫爪”在键上可 以自由滑动。“猫爪”起到支撑汽缸的作用,同时起 到横向定位的作用。
猫爪
轴承
• 汽轮机作为高速旋转机械,其轴承是一个重要部件。 为了保证汽轮机工作时转子正常旋转,须设置支持轴 承和推力轴承。
(a)
18.6r/min
16.6r/min
接汽轮机连轴器盘 车大齿轮3.38r/min
(b)
No.5
螺杆转速700r/min
No.4
涡轮转速 43.7r/min
电动机中心线 电动机转速980r/min
No.3 18.6r/min
No.2 No.1 25.8r/min 43.7r/min
1-摆动板;2-盘车齿轮与轴;3-轴;4-链轮;5-连杆;6-齿轮键;7-主动链轮; 8-操纵杆;9-手柄;10-操纵杆;11-涡轮轴;12-蜗杆;13-滤油网框架
• 现代大型机组控制进汽量多采取喷嘴调节,这种方法 是把汽轮机第一级的喷嘴叶栅分成若干个弧段,流过 每个弧段的蒸汽量由各自的调速汽门进行控制。根据 负荷的大小,主汽门保持全开,依次开启或关闭调速 汽门来改变主蒸汽流量,以改变机组的功率适应外界 负荷。因此在改变机组流量的同时也改变了进汽面积 。通常把采用这种调节方法的汽轮机的第一级称为调 节级。
汽轮机润滑油系统
大型汽轮发电机组是高速旋转的机械设备,汽轮发 电机组的支持轴承和推力轴承需要大量的油来润滑和冷 却,在机组动静结合、高速转动的摩擦部位,短时间的 供油中断,都将会引起严重的设备损坏。因此汽轮机必 须有供油系统用于保证上述装置的正常工作。此外,润 滑油系统还为调速油系统提供低压安全油,为发电机密 封油系统提供备用油。
轴承润滑原理
润滑油指标
粘度
酸价和酸碱 反应
粘度是判断汽轮机油稠或稀的标准。粘度大,油就稠,不易流动;粘度小,油就稀,薄容易流动。 粘度以恩氏作为测量单位,常用的汽轮机油粘度为恩氏度2.9—4.3。粘度对于轴承润滑性能影响很 大,粘度过大轴承容易发热,过小会使油膜破坏。油质恶化时,油的粘度会增大。
汽轮机轴承为轴瓦式滑动轴承,采用了液体摩擦为理论。 轴承与轴瓦之间形成油楔,当轴颈以一定的速度转动时,油 楔部位由于带入油量增多而形成一定的压力,具有一定压力 的的润滑油在轴颈和轴瓦之间形成油膜,将轴颈抬起,使轴 颈与轴瓦之间形成液体摩擦,保证汽轮机安全稳定运行。同 时,轴承在运行中不断的向轴瓦供油,带走轴瓦工作时产生 的热量,冷却轴承。
顶轴油泵
顶轴油分配装置
汽轮机EH油系统
由于 汽轮机的蒸汽参数提高、功率增大,蒸汽作用 在调节阀上的力相应增大,开启调节阀所需的提升力也 愈来愈大,因此必须提高压力油的油压以增加油动机的 提升力,减小油动机尺寸,改善调节动态特性。但压力 油油压提高,泄漏的可能性增大,容易引起火灾。所以, 多数大型机组的调节系统用油采用抗燃油。
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