汽轮机培训教材第三章

汽轮机培训教材 主讲人：

目录第一章 基础知识

第二章

汽轮机本体

第三章

汽轮机设备检修

汽轮机的基本概念

汽轮机作为一种原动机，它是从1890年瑞典工程师拉 法尔制造出第一台功率仅为5马力的汽轮机起，至今已有 100多年的历史，我国的第一台汽轮机是1949年在上海汽 轮机制造，容量为6000千瓦，于1956年在淮南发电厂投 产。

汽轮机的基本概念 汽轮机铸造业之所以能够迅速发展是因为： 它的热效率高，凝汽式汽轮机组的综合热效率达40%,供 热机组热效率可达80%。 汽轮机是连续工作的回旋机械，它可已具有较大的功率。 机组运行平稳，事故率较低，一般可保持3年左右大修， 充分提高了设备利用率。正因为汽轮机有这些优点，所以 被广泛用于拖动发电机、鼓风机、水泵及用作船舶的动力 机械。

第一章 基础知识一、名称及符号 1、温度：物体表面的冷热程度

2、压力:物体单位面积上所承受的垂直作用力3、绝对压力：容器内气体的真实压力。用P绝表示 4、表压力：用压力表计测得的压力。用P表表示 5、真空值：用真空表测得的数值。用H表示 P绝﹦P表+B大气压 P绝=B—H 6、比容：单位质量工质所占有的体积。符号：V 单位：立方米每公斤5

第一章 基础知识7、密度：单位容积内工质的质量。 方米 8、能：含有动能;物体由于运动而具有的能量 位能(势能):物体由于一定温度所具有的能 热能：物体内部分子由于热运动而具有的能量 内能：指储存与物体内部的能量。分：内动能，内位能 9、功：凡力施加与物体，并使该物体沿作用力的方向产生位移，对物体 做了 功，单位时间内所做的功，叫功率。 符号：ρ 单位：公斤每立

10、节流：介质在管道内流动，由于通流截面积突然缩小，使介质压力 降低，这种现象叫节流 11、汽耗率：汽机产生单位功所消耗的蒸汽量

12、热耗率：汽机产生单位功所消耗的热量6

第二章 汽轮机本体 第一节 汽轮机的基本概念及分类 汽轮机是利用蒸汽热能来做功的旋转式原动机

1、工作原理：蒸汽进入汽轮机喷嘴膨胀降压增加流速按一定的方向 喷射出来(将蒸汽的热能转变成动能),进入叶片推动叶轮旋转(蒸

汽的动能转变成转子的旋转机械能)并拖动风机或发电机旋转。 2、特点 ：功率大、转速高、效率高、运行平稳、使用寿命长

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第一节 汽轮机的基本概念及分类

一：汽轮机的分类 1、按工作原理分 a、冲动式：蒸汽的热能转变成动能的过程，仅在喷嘴中发生，而工作叶片只 是把蒸汽的动能转变成机械能的汽轮机，

叫冲动式汽轮机。 b、反动式：蒸汽的热能变为动能的过程不仅在喷嘴中发生，而且在叶片中同 样发生的汽轮机，叫反动式汽轮机 2、按汽轮机所具有的级数分单级汽轮机、复速级汽轮机和多级汽轮机。

所谓汽轮机的级：是由一段喷嘴与其后边的一级动叶片组成，用来完成蒸汽 转变成机械功全过程的基本单元。 单级汽轮机用来拖动油泵或给水泵 复速级汽轮机即双列汽轮机 随着汽轮机越来越趋向高温、高压、大功率，单机汽轮机等已不能满足工 业的需求，所以多级汽轮机就应运而生，下边所讲的汽轮机都是多级汽轮机。

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第一节 汽轮机的基本概念及分类

3、按蒸汽在汽轮机内部流动的方向分： 轴流式汽轮机、辐流式汽轮机、周流式汽轮机 轴流式汽轮机：蒸汽在汽轮机内流动的方向和轴平行，现各电厂运行着的汽 轮机多是这种气轮机。 4、按汽缸的数目分 单缸汽轮机、双缸汽轮机、多缸汽轮机 5、按汽轮机的热力特性分 凝汽式汽轮机、调整抽气式汽轮机、背压式汽轮机、抽背式汽轮机、补汽式 汽轮机及中间再热式汽轮机

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第一节 汽轮机的基本概念及分类

6、按汽轮机的用途分 电站汽轮机：用来发电或热电联产的汽轮机 工业汽轮机：用来带动水泵、油泵、鼓风机等的汽轮机 船用汽轮机：作为船舶的动力装置，用以推动螺旋桨 7、按进气压力分 低压气轮机：新蒸汽压力 1.2—1.5Mpa 中压汽轮机：新蒸汽压力 2—4Mpa 次高压汽轮机：新蒸汽压力 5—6Mpa 高压汽轮机：新蒸汽压力 6—10Mpa 超高压汽轮机：新蒸汽压力 12—14Mpa 亚临界汽轮机 ：新蒸汽压力 16—18Mpa 超亚临界汽轮机：新蒸汽压力 大于22.17Mpa

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第二节 汽轮机的基础

一、海岛式(双层布置)、整块式(单层布置) 1、机组基础不良会造成 a、汽轮机、减速器、风机转子之间的中心偏差，使机组振动加大 b、汽缸偏斜度的改变，使汽缸与轴承，汽缸内部与转子的相对位置变化，引起 轴承的磨损和汽缸内部动静部分的磨损及碰撞 c、机组安装后扬度(杨度：机组安装时预先考虑的高、低压端水平应有的差别) 改变，使推力轴承上承受的负荷过大 二、机组运行时应注意 a、高温部分的管道、阀门汽缸等必须保温完好，不允许蒸汽和疏水直接喷射到 基础上，防止高温影响混凝土的强度或造成基础的高压端的不平衡下沉 b、轴承、油管路各处有漏油应立即消除，防止混凝土疏松裂开 c、不允许在振动较大的情况下长期运行 d、冬季尽量保持车间内各处温度一致，防止基础

局部受热，造成冷热不均损坏 基础

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第三节 汽缸及热膨胀汽缸的用途和构造 1、作用： a、将汽轮机的通流部分与大气隔开，保证蒸汽在汽轮机内完成其 做工过程。 b、承受汽轮机目些静止部件的重量(隔板、喷嘴、汽封套等) 2、构造：中小型汽轮机采用单层缸，呈圆筒结构，具有水平中分 面，分成上、下缸，用螺栓连接：汽缸为减少优质材料的消耗， 还将汽缸分为高、低压缸。高压缸内蒸汽压力、温度较高，使 用较好的铸钢，低压缸内的压力、温度相对较低，用一般铸钢 制造，高低压缸之间用螺丝连接并加以密封焊。汽缸水平面的 严密性要求严格，结合面处用0.05mm的塞尺不能塞入。上汽缸 的高压端设有进气室，下缸设有抽气口、疏水口，上下缸均车 有放置隔板用的隔板槽，汽缸两端中心孔处车有放置汽封套的 凹槽。12

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二、汽缸受力分析 1、由于汽缸内外的压力差，是汽缸壁上承受一定的作用力 2、隔板和喷嘴加于汽缸的力 3、汽缸及汽缸上固定部件的重量 4、轴承座与汽缸铸为一体或轴承座与螺栓连接下汽缸的机组，转子 的重量和转子转动是得不平衡力 5、小型机组的主气门、新蒸汽管道与汽缸连接，对汽缸盖的作用力 6、汽缸在运行中存在温度差引起的热应力

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三、汽缸所承受的热应力 1、当负荷变化，机组各级温度、压力都要变化，于是汽缸沿长度方 向产生温度差，使汽缸材料的热应力增大 2、由于汽缸内外的温度差，造成汽缸壁上的热应力 3、由于汽机高压端采用部分进气，使汽缸壁沿横断面方向的温度不 同，从而造成材料内部的热应力 4、启动、停机，上下汽缸存在温差，形成汽缸沿横断面方向的热应 力和热变形 5、汽机的热应力和热变形，在负荷剧烈波动时最大，也最危险，如 迅速停机、急速启动、暖机不良等

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四、汽缸的热膨胀及滑销系统1、汽缸膨胀不合理的进行，造成问题 a、汽缸热应力过大，引起汽缸变形和裂纹，造成汽轮机振动加剧，汽缸 漏气，严重时使汽缸无法工作 b、汽缸内轴向和径向间隙改变，有时会造成汽封和动、静叶碰撞的严重 事故 2、为满足运行要求，汽缸的热膨胀应满足以下 a、温度变化，汽缸和转子的中心必须始终保持一致，不能引起振动和动 静部件的摩擦 b、温度变化，不会引起汽缸、轴承座等有关部件的变形、裂纹 c、汽轮机转子和静止部分的轴向间隙合乎要求，保证运行的安全、经济。

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为满足以上要求，所

以设置了滑销系统 横销：引导汽缸沿横向膨胀 纵销：引导汽缸沿轴向膨胀并推动前轴承座轴向移动，并保持轴承座与汽缸

中心线一致立销：引导汽缸沿垂直向膨胀，并保持汽缸和轴承中心一致 悬臂横销(猫爪):保证汽缸在横向方向自由而正确的膨胀，同时随着汽缸 在轴向的膨胀和收缩推动前轴承座前后移动，保持转子与汽缸的轴向相对位 移 角销：代替连接前轴承箱与基础台版的螺丝，它还有和纵销相同的作用 斜销：一种辅助滑销，能起纵向和横向的双重作用 所以称为死点。

死点：位于横销与纵销中心线的交叉点。这个点在机组运行中是始终不动的，