汽轮机发电机本体结构及功能

第一章600WM汽轮机低压缸及发电机结构简介一、汽轮机热力系统得工作原理1、汽水流程:再热后得蒸汽从机组两侧得两个中压再热主汽调节联合阀及四根中压导汽管从中部进入分流得中压缸,经过正反各9 级反动式压力级后,从中压缸上部四角得4 个排汽口排出,合并成两根连通管,分别进入Ⅰ号、Ⅱ号2个低压缸。

低压缸为双分流结构,蒸汽从中部流入,经过正反向各7 级反动式压力级后,从2个排汽口向下排入凝汽器。

排入凝汽器得乏汽在凝汽器内凝结成凝结水,由凝结水泵升压后经化学精处理装置、汽封冷却器、四台低压加热器,最后进入除氧器,除氧水由给水泵升压后经三台高压加热器进入锅炉省煤器,构成热力循环。

二、汽轮机本体缸体得常规设计低压汽缸为三层缸结构,能够节省优质钢材,缩短启动时间。

汽机各转子均为无中心孔转子,采用刚性联接,,提高了转子得寿命及启动速度。

#1 低压转子得前轴承采用两瓦块可倾瓦轴承,这种轴承不仅有良好得自位性能,而且能承受较大得载荷,运行稳定。

低压转子得另外三个轴承为圆筒轴承,能承受更大得负荷。

三、岱海电厂得设备配置及选型汽轮机有两个双流得低压缸;通流级数为28级。

低压汽缸为三层缸结构,能够节省优质钢材,缩短启动时间。

汽机各转子均为无中心孔转子,采用刚性联接,提高了转子得寿命及启动速度。

低压缸设有四个径向支持轴承。

#1 低压缸得前轴承采用两瓦块可倾瓦轴承,这种轴承不仅有良好得自位性能,而且能承受较大得载荷,运行稳定。

低压转子得另外三个轴承为圆筒轴承,能承受更大得负荷。

汽轮机低压缸有4级抽汽,分别用于向4 台低压加热器提供加热汽源。

N600-16、7/538/538汽轮机采用一次中间再热,其优点就是提高机组得热效率,在同样得初参数条件下,再热机组一般比非再热机组得热效率提高4%左右,而且由于末级蒸汽温度较非再热机组大大降低,因此,对防止汽轮机组低压末级叶片水蚀特别有利。

但就是中间再热式机组得热力系统比较复杂。

汽轮机额定基本参数型号 N600-16、7/538/538铭牌出力 603、7MW结构形式亚临界、一次中间再热、单轴、四缸、四排汽、反动式、冷凝式主汽压力 16、7MPa主汽温度 538℃再热汽压力 3、194MPa再热汽温度 538℃背压 11、8kPa(a)冷却水温 18℃给水温度 278、2℃转速 3000r/min旋转方向从汽轮机端向发电机端瞧为顺时针汽轮机抽汽级数 8级通流级数 58级高压部分级数 I+11级,叶片全部由围带固定中压部分级数 2×9级,叶片全部由围带固定低压部分级数 2×2×7级,其中前5级叶片由围带固定;次末级叶片为自由叶片;末级叶片由两道拉筋分组固定,为防水蚀叶片。

一、汽轮机设备结构与工作原理1．汽轮机工作的基本原理是怎样的？汽轮机发电机组是如何发出电来的？具有一定压力、温度的蒸汽，进入汽轮机，流过喷嘴并在喷嘴内膨胀获得很高的速度。

高速流动的蒸汽流经汽轮机转子上的动叶片做功，当动叶片为反动式时，蒸汽在动叶中发生膨胀产生的反动力亦使动叶片做功，动叶带动汽轮机转子，按一定的速度均匀转动。

这就是汽轮机最基本的工作原理。

从能量转换的角度讲，蒸汽的热能在喷嘴内转换为汽流动能，动叶片又将动能转换为机械能，反动式叶片，蒸汽在动叶膨胀部分，直接由热能转换成机械能。

汽轮机的转子与发电机转子是用联轴器连接起来的，汽轮机转子以一定速度转动时，发电机转子也跟着转动，由于电磁感应的作用，发电机静子线圈中产生电流，通过变电配电设备向用户供电。

2．汽轮机如何分类？汽轮机按热力过程可分为：⑴凝汽式汽轮机（代号为N）。

⑵一次调整抽汽式汽轮机（代号为C）。

⑶二次调整抽汽式汽轮机（代号为C、C）。

⑷背压式汽轮机（代号为B）。

按工作原理可分为：⑴冲动式汽轮机。

⑵反动式汽轮机。

⑶冲动反动联合式汽轮机。

按新蒸汽压力可分为：⑴低压汽轮机新汽压力为1.18～1.47MPa。

⑵中压汽轮机新汽压力为1.96～3.92MPa。

⑶高压汽轮机新汽压力为5.88～9.81MPa。

⑷超高压汽轮机新汽压力为11.77～13.75MPa。

⑸亚临界压力汽轮机新汽压力为15.69～17.65MPa。

⑹超临界压力汽轮机新汽压力为22.16MPa。

按蒸汽流动方向可分为：⑴轴流式汽轮机。

⑵辐流式汽轮机。

3．汽轮机的型号如何表示？汽轮机型号表示汽轮机基本特性，我国目前采用汉语拼音和数字来表示汽轮机型号，其型号由三段组成：× ××-×××／×××／×××-×（第一段)(第二段)(第三段）第一段表示型式及额定功率（MW），第二段表示蒸汽参数，第三段表示设计变型序号。

汽轮机发电机本体结构及功能一、发电机结构及功能氢冷发电机在本体上主要由定子和转子两大部分组成,在附属系统上主要有励磁系统、冷却系统、密封油系统和氢气系统。

二、发电机定子定子由机座、铁芯、定子绕组、端盖等部分组成。

1、机座及端盖定子机座为中段机座和两端端罩组成的三段式组合结构，中间段与铁芯长度相近。

沿轴向布置的环形板既是铁芯的支撑件，也是风区隔板，隔板间有圆形风管。

两端端罩罩住定子线圈端部，4个卧式冷却器置于两端罩顶部的冷却器罩内。

三段式机座之间用螺栓把合，各接合面处除用橡胶圆条密封外，还用气密罩封焊，端罩两侧下部设有排水法兰，接液位信号器，冷却器漏水可及时报警。

整个机座按防爆要求设计，具有足够的强度和良好的气密性，经受1.0兆帕30分钟的水压试验和4×105帕气密试验。

2、机座的作用：主要是支持和固定铁芯绕组。

如果用端盖轴承，它还要承受转子的重量和电磁力以及分配冷却气流力矩。

（特别是在发电机出口短路后要承受10倍以上的短路力矩的作用），除此以外，还要防止漏氢和承受住氢气的爆炸力。

3、定子弹性支撑：为了减少发电机运行时定子铁芯所产生的双倍频的振动对发电机基础的影响，铁芯与机座之间采用轴向组合式弹性定位筋作为隔振结构。

两个主要振动源：一是铁芯振动，其振动频率为二倍频100HZ。

这因为在二极发电机中，由于发电机转子磁场的影响，机座和定子铁芯将受到100HZ的交变电磁力的作用，并使定子铁芯变成一个不断变化的椭圆，使机座发生倍频振动。

二是转子振动，这通常只发生在轴承与端盖合成一体的发电机上，它起因于转子的各种不平衡，其频率为50HZ，即转子的机械旋转频率。

所以说机座都是为高强度优质钢板焊接而成。

4、端盖：端盖是发电机密封的一个组成部分，它分为内端盖和外端盖，为了安装，检修，拆装方便，一般端盖由上下两半构成。

外端盖采用钢板焊接而成，内端盖由铝合金或玻璃钢板压铸而成。

外端盖的作用：密封、支承（转子）、防爆的作用。

汽轮机本体由转动部分和静止部分两个方面组成；转子包括主轴、叶轮、动叶片和联轴器等；静止部分包括进汽部分、汽缸、隔板和静叶栅、汽封及轴承等。

汽轮机设备除了本体、保护调节及供油设备外，还有许多重要的辅助设备。

主要有凝汽器、回热加热设备、除氧器等。

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。

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。

汽轮机是能将蒸汽热能转化为机械功的外燃回转式机械，来自锅炉的蒸汽进入汽轮机后，依次经过一系列环形配置的喷嘴和动叶，将蒸汽的热能转化为汽轮机转子旋转的机械能。

蒸汽在汽轮机中，以不同方式进行能量转换，便构成了不同工作原理的汽轮机。

一、汽缸汽缸是汽轮机的外壳，其作用是将汽轮机的通流部分与大气隔开，形成封闭的汽室，保证蒸汽在汽轮机内部完成能量的转换过程，汽缸内安装着喷嘴室、隔板、隔板套等零部件；汽缸外连接着进汽、排汽、抽汽等管道。

汽缸的高、中压段一般采用合金钢或碳钢铸造结构，低压段可根据容量和结构要求，采用铸造结构或由简单铸件、型钢及钢板焊接的焊接结构。

高压缸有单层缸和双层缸两种形式。

单层缸多用于中低参数的汽轮机。

双层缸适用于参数相对较高的汽轮机。

分为高压内缸和高压外缸。

高压内缸由水平中分面分开，形成上、下缸，内缸支承在外缸的水平中分面上。

高压外缸由前后共四个猫爪支撑在前轴承箱上。

猫爪由下缸一起铸出，位于下缸的上部，这样使支承点保持在水平中心线上。

中压缸由中压内缸和中压外缸组成。

中压内缸在水平中分面上分开，形成上下汽缸，内缸支承在外缸的水平中分面上，采用在外缸上加工出来的一外凸台和在内缸上的一个环形槽相互配合，保持内缸在轴向的位置。

中压外缸由水平中分面分开，形成上下汽缸。

中压外缸也以前后两对猫爪分别支撑在中轴承箱和1号低压缸的前轴承箱上。

低压缸为反向分流式，每个低压缸一个外缸和两个内缸组成，全部由板件焊接而成。

300MW汽轮机本体结构及运行汽轮机是一种利用燃料的热能转换成机械能的动力装置。

在电站中，汽轮机通常作为发电机的驱动力源，将蒸汽能量转换成电能。

本文将重点介绍300MW汽轮机的本体结构及其运行原理。

一、汽轮机本体结构：1.轴系结构：汽轮机的轴系结构主要包括转子、轴承和密封装置。

转子是汽轮机的核心部件，转子上安装了多级叶片，通过叶片转动来转换蒸汽的能量。

轴承用于支撑转子的旋转运动，减少机械摩擦，并承受转子产生的离心力。

密封装置用于减少蒸汽泄漏，确保汽轮机的高效运行。

2.燃烧室：燃烧室是蒸汽发生器，其作用是将燃料燃烧产生的高温高压气体送入汽轮机的叶片中，驱动叶片旋转。

燃烧室的设计影响着汽轮机的能量转换效率和稳定性。

3.叶片组件：汽轮机的叶片组件包括高、中、低压叶片组，每组叶片都具有不同的结构和转速。

高压叶片组用于转子的高速部分，中、低压叶片组用于降低压力和提高效率。

4.冷却系统：汽轮机的叶片和转子在高温高压条件下工作，容易受到热应力的影响。

因此，汽轮机设有冷却系统，用于降低叶片和转子的温度，延长其使用寿命。

5.控制系统：汽轮机的控制系统包括液压系统、温度控制系统、转速控制系统等，用于监测和调节汽轮机的运行状态，确保其安全运行。

二、汽轮机的运行原理：汽轮机的工作原理是通过蒸汽的能量转换成机械能，达到驱动发电机发电的目的。

其工作过程主要包括蒸汽进气、叶片旋转、功率输出等阶段：1.蒸汽进气阶段：汽轮机从锅炉中得到高压高温的蒸汽，蒸汽在进入汽轮机后被导入高压叶片组，叶片组将蒸汽的能量转换成叶片旋转的动能。

2.叶片旋转阶段：蒸汽的动能通过叶片的旋转传递给转子，转子带动发电机转动，将机械能转换成电能。

3.功率输出阶段：汽轮机驱动发电机旋转，发电机通过旋转产生电流，输出电能。

总结：汽轮机是一种将燃料燃烧产生的热能转换成机械能的动力装置，其本体结构主要包括轴系结构、燃烧室、叶片组件、冷却系统和控制系统。

汽轮机通过蒸汽的能量转换实现驱动发电机发电的目的，具有高效、稳定的特点，是电站中不可或缺的设备。

第四节汽轮发电机汽轮发电机是同步发电机的一种,它是由汽轮机作原动机拖动转子旋转，利用电磁感应原理把机械能转换成电能的设备。

汽轮发电机包括发电机本体、励磁系统及其冷却系统等。

一、汽轮发电机的工作原理按照电磁感应定律，导线切割磁力线感应出电动势，这是发电机的基本工作原理。

汽轮发电机转子与汽轮机转子高速旋转时,发电机转子随着转动。

发电机转子绕组内通入直流电流后，便建立一个磁场，这个磁场称主磁极,它随着汽轮发电机转子旋转。

其磁通自转子的一个极出来，经过空气隙、定子铁芯、空气隙、进入转子另一个极构成回路.根据电磁感应定律，发电机磁极旋转一周，主磁极的磁力线北装在定子铁芯内的U、V、W三相绕组（导线)依次切割，在定子绕组内感应的电动势正好变化一次，亦即感应电动势每秒钟变化的次数,恰好等于磁极每秒钟的旋转次数.汽轮发电机转子具有一对磁极(即1个N极、一个S极），转子旋转一周，定子绕组中的感应电动势正好交变一次(假如发电机转子为P对磁极时，转子旋转一周，定子绕组中感应电动势交变P次）。

当汽轮机以每分钟3000转旋转时,发电机转子每秒钟要旋转50周，磁极也要变化50次，那么在发电机定子绕组内感应电动势也变化50次，这样发电机转子以每秒钟50周的恒速旋转，在定子三相绕组内感应出相位不同的三相交变电动势，即频率为50Hz的三相交变电动势。

这时若将发电机定子三相绕组引出线的末端（即中性点）连在一起。

绕组的首端引出线与用电设备连接，就会有电流流过，这个过程即为汽轮机转子输入的机械能转换为电能的过程.二、汽轮发电机的结构火力发电厂的汽轮机发电机皆采用二极、转速为3000r/min的卧式结构.发电机与汽轮机、励磁机等配套组成同轴运转的汽轮发电机组.发电机最基本的组成部件是定子和转子。

为监视发电机定子绕组、铁芯、轴承及冷却器等各重要部位的运行温度，在这些部位埋置了多只测温元件,通过导线连接到温度巡检装置，在运行中进行监控，并通过微机进行显示和打印。

第一篇汽轮机本体结构及运行第一章汽轮机本体结构第一节本体结构概述我公司300MW机组汽轮机是上海汽轮机有限公司生产的引进型、亚临界、一次中间再热、单轴、双缸双排汽、高、中压合缸、抽汽凝汽式汽轮机。

该汽轮机本体由转动和静止两大部分构成。

转动部分包括动叶栅、叶轮、主轴、联轴器及紧固件，静止部分包括汽缸、喷嘴室、隔板套（静叶持环）、汽封、轴承、轴承座、滑销系统机座及有关紧固件。

本机通流部分由高、中、低三部分组成，高压汽缸内有一个部分进汽调节的冲动级和11个反动式压力级，中压汽缸内有9个反动式压力级，低压部分分为两分流式，每一分流由7个反动式压力级组成，全机共35级。

高压蒸汽经主汽阀、调节汽阀，然后由高压上缸三个和下缸三个进汽套管连接到高压缸的喷嘴室，蒸汽在高压缸内做完功，通过高压外下缸的一个排汽口流到锅炉再热器，从再热器通过两个再热主汽阀、调节汽阀从中压缸下部进入中压缸的进汽室，蒸汽流经中压叶片，通过连通管到低压缸，再由低压叶片通道的中央，分别流向两端的排汽口。

本机高、中、低压缸均设有抽汽口，共有8级，抽汽口的分布见下表。

对本机的各动、静部件，将在本章中分别介绍。

抽汽号级后抽汽抽汽口数抽汽口尺寸（mm）1（高压缸）71φ219×1972（高压缸）111φ219×2073（中压缸）161φ327×3064（中压缸）201φ511×4895（低压缸）221φ510×4906（低压缸）241φ510×4907（低压缸）252φ510×4908（低压缸）264φ510×490第二节技术规范及主要性能一、技术规范型号：C300-16.67/0.8/538/538型式：亚临界，一次中间再热，单轴，双缸双排汽，高、中压合缸，抽汽凝汽式额定功率：300MW额定转速：3000r/min额定蒸汽流量：907t/h主蒸汽额定压力：16.67Mpa主蒸汽额定温度：538℃再热蒸汽额定压力： 3.137Mpa再热蒸汽额定温度：538℃额定排汽压力：0.00539Mpa额定给水温度：273℃额定冷却水温度：20℃回热级数：3级高压加热+1级除氧加热+4级低压加热给水泵驱动方式：小汽轮机驱动低压末级叶片长：905mm净热耗率：7892kj/kw.h（额定工况下）临界转速：高中压转子一阶：1732r/min；二阶：＞4000r/min低压转子一阶：1583r/min；二阶：＞4000r/min 振动值：工作转速下轴颈振动值≤0.075mm；过临界时轴颈振动最大允许值0.2mm。

汽轮机本体结构介绍
汽轮机是一种热力机械，利用燃烧产生的热能转化为机械能。

它主要由以下几个组成部分构成：
1.燃烧室：燃烧室是燃烧燃料的区域。

在燃烧室中，燃料与空气混合并点燃，产生高温高压的燃烧气体。

2.高压涡轮：高压涡轮是汽轮机的一个关键部件，它接收高温高压的燃烧气体，并利用气体的动能驱动转子旋转。

高压涡轮通常由多个级别组成，每个级别包含一个转子和一个定子。

3.中压涡轮：中压涡轮位于高压涡轮之后，接收由高压涡轮排出的燃烧气体，并再次利用其动能驱动转子旋转。

4.低压涡轮：低压涡轮位于中压涡轮之后，接收由中压涡轮排出的燃烧气体，并再次利用其动能驱动转子旋转。

5.转子和定子：涡轮机的转子是由多个叶片组成的旋转部件，叶片的形状和排列方式对气体的能量转换效率起重要作用。

定子是位于转子周围的静止部件，通过与转子之间的气体流动交互，实现能量的转换。

6.减速器和发电机：汽轮机通常与发电机连接，通过减速器将高速旋转的涡轮机转子的转速降低，从而驱动发电机产生电力。

7.冷却系统：由于涡轮机内部温度较高，需要冷却系统来控制温度，以保护涡轮机的结构和材料。

汽轮机的本体结构根据不同类型和应用场景而有所差异，例如有工业用汽轮机、航空发动机和电力站汽轮机等。

每种类型的汽轮机在结构上可能会有一些特殊的设计和配置，但其基本原理和组成部分基本相似。

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汽轮机发电机机组工作原理
汽轮机发电机机组是一种常见的发电设备，利用燃气或蒸
汽驱动汽轮机旋转，经过发电机转化为电能。

下面是该机组的工作原理的详细描述。

汽轮机发电机机组由汽轮机和发电机两部分组成。

汽轮机
部分是核心设备，其工作原理基于热力学循环原理。

首先，压缩机将空气压缩，并将其送入燃烧室。

在燃烧室内，在燃料的燃烧下，产生高温高压的燃气。

然后，燃气通过喷嘴喷入汽轮机的叶片中，使叶片旋转。

汽轮机的转动将热能转化为机械能，驱动发电机工作。

发电机部分负责将汽轮机的机械能转化为电能。

发电机基
于电磁感应原理工作。

当汽轮机转动时，它驱动发电机的转子旋转。

转子上的导线在磁场中运动时，会产生感应电动势。

通过转子上的导线和定子上的导线之间的电磁感应，发电机将机械能转化为电能。

这样产生的电能可以通过变压器升压后传输到电网中，供电给用户。

汽轮机发电机机组的工作原理可总结为热能转化为机械能，再由机械能转化为电能。

该机组具有高效、稳定可靠等特点，因此在发电领域得到广泛应用。

汽轮机发电机机组对于工业生产和日常生活的电力供应具有重要意义，是现代社会发展和运转不可或缺的能源设备之一。

发电机按结构特点划分，可分为凸极和隐极式或立式和卧式。

大型汽轮发电机的基本结构一般为卧式布置的隐极式结构。

它主要由定子机座、定子铁芯、定子绕组、转子磁轭、主磁极、转子绕组、定子端盖、转子的集电环和大轴等主要部件组成。

1.机座和端盖。

发电机机座作用主要是支撑和固定铁芯、绕组等部件。

整个铁芯通过它安装并固定在基础上，而且还设置了作为冷却通风系统的风道和风室。

机座的机壳和铁芯背部间的空间是通风系统的一部分。

机座采用整体防振结构，包括内机座和外机座，内、外机座间装有弹性隔振装置。

另外，机壳的密封性要求高，一般采用较厚的钢板。

2.端盖。

发电机端盖是用来保护定子端部绕组的，也是发电机密封的一个组成部分。

为了安装检修方便，端盖由水平方向分成两部分，并在上面设有停机检查人孔。

同样，防爆和密封仍是对端盖的基本要求。

3.定子铁芯。

发电机定子铁芯是构成发电机励磁回路和固定定子绕组的重要部件。

它的质量与损耗在发电机的总质量和总损耗中所占的比例很大、一般大型发电机定子铁芯为为发电机总重量的30%，铁损为发电机总损耗的15％左右。

为了减少定子铁芯磁滞及涡流损耗。

定子常采用导磁率高。

损耗小的硅钢片叠压而成。

4.定子绕组。

发电机定子绕组是由许多线棒连接而成的。

每根线棒用铜线编织胶化成型后，包以绝缘带热压成型。

每根线棒分直线部分和端部渐开线部分。

而端部则起连接作用，将各线棒按一定规律连接起来，构成发电机定子绕组。

5.转子。

发电机转子是发电机的主要部件之一，它主要由转子铁芯、转子绕组、护环、中心环、集电环及风扇等部件组成。

转子铁芯一般采用具有良好导磁性能及具备足够机械强度的合金钢整体锻制而成。

转子绕组一般采用铜或机械性能经过改善的铜银合金导体材料绕制而成。

6.集电环俗称滑环，分为正、负两个环。

为了缩短轴承支撑点间的距离，减少集电环直径及圆周速度，集电环都装在发电机的轴承外侧。

励磁电流由静止电刷通过旋转的集电环流入转子绕组。

护环的作用是将转子端部绕组压紧在转轴上，护环对转子绕组起者固定、保护，防止变形、位移、甩出作用。