汽轮机基础知识
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第十章蒸汽轮机基础知识第一节概述一、概述汽轮机是用蒸汽做功的一种旋转式热力原动机,它的优点是功率大、效率高、结构简单、易损件少,运行安全可靠,调速方便、振动小、噪音小、防爆等,在炼油厂还可以充分利用炼油过程的余热生产蒸汽作为机泵的动力,这样可以综合利用热能。
正因为这些优点,蒸汽轮机在炼油厂得到了广泛的应用。
二、汽轮机的种类蒸汽轮机的种类繁多,根据其工作原理、性能、结构特点等,可按如下几方面进行分类。
第二节汽轮机的工作原理汽轮机的主要元件是由喷嘴(也称静叶)与动叶(也称叶片)两个部件组成。
喷嘴固定在机壳或隔板上,动叶固定在轮盘上。
蒸汽通过喷嘴时,压力下降,体积膨胀形成高速汽流,推动叶轮旋转而作功。
如果蒸汽在叶片中压力不再降低,也就是蒸汽在叶片通道中的流速(即相对速度)不变化,只是依靠汽流对叶片的冲击力量而推动转子转动,这类汽轮机称为冲动式,也称压力级,在工业中应用广泛。
如果蒸汽在叶片中继续膨胀(简称相对速度)比进口时要大,这种汽轮机的作功不仅由于蒸汽对叶片的冲击力,而且还有由于蒸汽相对速度的变化而产生的巨大的反作用力,因此这类汽轮机称为反动式汽轮机,在炼厂中应用较少。
只有一列喷嘴和一列动叶片组成的汽轮机叫单级汽轮机。
由几个单级串联起来叫多级汽轮机。
由于高压蒸汽一次降压后汽流速度极高,因而叶轮转速极高,将超过目前材料允许的强度。
因此采用压力分级法,每次在喷嘴中压力降都不大,因而汽流速度也不高,高压蒸汽经多级叶轮后能量既充分得到利用而叶轮转速也不超过材料强度许可范围。
这就是采用多级汽轮机的原因。
如果由于蒸汽离开每一级叶片的流速仍高,为了充分利用汽流的动能,可用导向叶片将汽流引入第二排叶片中(每一个叶轮可安装二排叶片)进一步推动转轴做功,这称为速度分级,简称速度级(又称复速级)。
速度级常用于小型汽轮机,或汽轮机的第一级。
第三节汽轮机结构汽轮机包括汽轮机本体、调节保安装置及辅助设备三大部分。
一、蒸汽轮机本体蒸汽轮机本体包括:静体(固定部分)--汽缸、喷嘴、隔板、汽封等;转子(转动部分)--轴、叶轮、叶片等;轴承(支承部分)--径向轴承和止推轴承。
汽轮机各设备的作用01. 凝汽设备主要有凝汽器、循环水泵、抽汽器、凝结水泵等组成。
任务:⑴在汽轮机排汽口建立并保持高度真空。
⑵把汽轮机排汽凝结成水,再由凝结泵送至回热加热器,成为供给锅炉的给水。
此外,还有一定的真空除氧作用。
02. 凝汽器冷却水的作用:将排汽冷凝成水,吸收排汽凝结所释放的热量。
03. 加热器疏水装置的作用:可靠的将加热器内的疏水排出,同时防止蒸汽随之漏出。
04. 轴封加热器的作用:回收轴封漏汽,用以加热凝结水从而减少轴封漏汽及热量损失,并改善车间的环境条件。
05. 低压加热器凝结水旁路的作用:当加热器发生故障或某一台加热器停用时,不致中断主凝结水。
06. 加热器安装排空气门的作用:为了不使空气在铜管的表面形成空气膜,使热阻增大,严重地影响加热器的传热效果,从而降低换热效率,故安装排空气门。
07.高压加热器设置水侧保护装置的作用:当高压加热器发生故障或管子破裂时,能迅速切断加热器管束的给水,同时又能保证向锅炉供水。
08.除氧器的作用:用来除去锅炉给水中的氧气及其他气体,保证给水的品质。
同时,又能加热给水提高给水温度。
09.除氧器设置水封筒的目的:保证除氧器不发生满水倒流入其他设备的事故。
防止除氧器超压。
10.除氧器水箱的作用:储存给水,平衡给水泵向锅炉的供水量与凝结水泵送进除氧器水量的差额,从而满足锅炉给水量的需要。
11.除氧器再沸腾管的作用:有利于机组启动前对水箱中给水加温及备用水箱维持水温。
正常运行中对提高除氧效果有益处。
12.液压止回阀的作用:用于防止管道中的液体倒流。
13.安全阀的作用:一种保证设备安全的阀门。
14.管道支吊架的作用:固定管子,并承受管道本身及管道内流体的重量和保温材料重量。
15.给水泵的作用:向锅炉连续供给具有足够压力,流量和相当温度的给水。
16.循环水泵的作用:主要是用来向汽轮机的凝汽器提供冷却水,冷凝进入凝汽器内的汽轮机排汽,此外,还向冷油器、发电机冷却器等提供冷却水。
《汽轮机》讲义一、汽轮机的定义与工作原理汽轮机是一种将蒸汽的热能转化为机械能的旋转式动力机械。
它在现代工业中有着广泛的应用,特别是在发电领域。
其工作原理基于热力学中的朗肯循环。
高温高压的蒸汽进入汽轮机后,通过一系列的喷嘴和动叶片,蒸汽的热能被转化为动能,进而推动叶片旋转,输出机械能。
蒸汽在汽轮机中的流动过程是一个连续的能量转换过程。
从喷嘴出来的高速蒸汽冲击动叶片,使动叶片带动转子旋转。
在这个过程中,蒸汽的压力和温度逐渐降低,流速也相应发生变化,最终以低温低压的状态排出汽轮机。
二、汽轮机的分类根据不同的分类标准,汽轮机可以分为多种类型。
按工作原理,可分为冲动式汽轮机和反动式汽轮机。
冲动式汽轮机中,蒸汽主要在喷嘴中膨胀加速,在动叶片中不膨胀或膨胀很小;而反动式汽轮机中,蒸汽在喷嘴和动叶片中都膨胀做功。
按热力特性,可分为凝汽式、背压式、抽汽式和多压式汽轮机等。
凝汽式汽轮机是最常见的类型,其排汽在凝汽器中凝结成水,循环使用;背压式汽轮机的排汽压力高于大气压,可直接用于供热;抽汽式汽轮机则在运行过程中可抽出部分蒸汽用于供热或其他用途;多压式汽轮机则是在不同的压力段采用不同的热力循环,以提高效率。
按蒸汽参数,可分为低压、中压、高压、超高压、亚临界和超临界汽轮机等。
蒸汽参数越高,汽轮机的效率通常也越高。
按用途,可分为电站汽轮机、工业汽轮机和船用汽轮机等。
电站汽轮机主要用于发电;工业汽轮机用于驱动各种工业设备,如压缩机、风机等;船用汽轮机则用于船舶的动力系统。
三、汽轮机的结构汽轮机的结构复杂,主要由静止部分和转动部分组成。
静止部分包括汽缸、隔板、喷嘴、汽封等。
汽缸是汽轮机的外壳,承受蒸汽的压力和温度;隔板将汽缸分成若干个汽室,引导蒸汽的流动;喷嘴将蒸汽的热能转化为动能;汽封则用于减少蒸汽的泄漏。
转动部分包括转子、叶轮、叶片和联轴器等。
转子是汽轮机的核心部件,由主轴和安装在其上的叶轮、叶片等组成;叶轮用于安装叶片,并传递扭矩;叶片则是实现能量转换的关键部件;联轴器用于连接汽轮机的转子和其他设备的轴。
汽轮机基本概念、工作原理介绍一、汽轮机运行基础知识1、流体力学基础知识一、流体的物理性质1、流动性流体的流动性是流体的基本特征,它是在流体自身重力或外力作用下产生的。
这也是流体容易通过管道输送的原因2、可压缩性流体的体积大小会随它所受压力的变化而变化,作用在流体上的压力增加,流体的体积将缩小,这称为流体的可压缩性。
3、膨胀性流体的体积还会随温度的变化而变化,温度升高,则体积膨胀,这称为流体的膨胀性。
4、粘滞性粘滞性标志着流体流动时内摩擦阻力的大小,它用粘度来表示。
粘度越大,阻力越大,流动性越差。
气体的粘度随温度的升高而升高,液体的粘度随温度的升高而降低。
二、液体静力学知识1、液体静压力及其基本特性液体静压力是指作用在液体内部距液面某一深度的点的压力。
液体静压力有两个基本特性:①液体静压力的方向和其作用面相垂直,并指向作用面。
②液体内任一点的各个方向的静压力均相等。
2、液体静力学基本方程P=Pa+ρgh式中Pa----大气压力ρ-----液体密度上式说明:液体静压力的大小是随深度按线性变化的。
3、绝对压力、表压力和真空①绝对压力:是以绝对真空为零算起的。
用Pj表示。
②表压力(或称相对压力):以大气压力Pa为零算起的。
用Pb表示。
③真空:绝对压力小于大气压力,即表压Pb为负值。
绝对压力、表压力、真空之间的关系为:Pj=Pa+Pb三、液体动力学知识1、基本概念①液体的运动要素:液体流动时,液体中每一点的压力和流速,反映了流体各点的运动情况。
因此,压力和流速是流体运动的基本要素。
②流量和平均流速:假定流体在流过断面时,其各点都具有相同的流速,在这个流速下所流过的流量与同一断面各点以实际流速流动时所流过的流量相当,这个流速称为平均流速,记作V。
单位时间内,通过与管内液流方向相垂直的断面的液体数量,称为流量。
流量可分为体积流量Qv和质量流量Qm。
Qv=V AQm=ρV A③稳定流和非稳定流:稳定流是指流体流速和压力不随时间的变化而变化的流动,反之则为非稳定流。
汽轮机基础知识一、工作原理:汽轮机工作原理,简单的讲就是利用具有一定压力、温度的蒸汽进人汽轮机,驱动汽轮机旋转,输出轴功;在此过程中,将蒸汽的热能转化成机械转动的动能。
热能转化的多少,与蒸汽的焓值大小有关,即一定压力、温度的蒸汽,其焓值是一定的,单位是KJ/Kg,具体数值可查工程热力学焓值表或焓熵图,所以当汽轮机进汽、排汽参数一定时,进汽与排汽的焓值差既是每千克蒸汽的能量输出量,再乘以进汽量、汽轮机效率、机械效率,既是汽轮机的输出轴功率。
蒸汽焓值的大小,与其压力、温度有关,在目前使用的汽轮机参数范围内,压力或温度升高,其焓值也增加,所以当汽轮机输出功率一定时,进汽参数升高或排汽参数降低,汽轮机进汽量要减少;反之亦然。
若进汽、排汽参数一定,则进汽量增加意味着汽轮机输出功率增加;对于发电型机组,由于其运行转速是恒定的,进汽量增加,发电机输出功率也增加;而对于拖动型机组,进汽量增加时,会引起机组转速的增加,从理论上讲,若不考虑能量损失等因素,转速(n)的变化与其拖动设备的扬程(H)、流量(Q)、功率(N)有如下关系:n1/n2=H1/H2;(n1/n2)**2=Q1/Q2;(n1/n2)**3=N1/N2;对于拖动型机组,其设备及管道系统在设计时已基本定型,当设备负荷发生变化时,其流量变化必然引起系统压力的变化,而压力的变化是现场最易直接观测到的,系统压力的变化又引起汽轮机转速的变化,所以此时应及时调整汽轮机进汽量来维持转速,保持系统压力的稳定,故只要能够满足所驱动设备的负荷要求,汽轮机并不一定在额定转速下运行;汽轮机的设计在额定转速下运行其效率最佳,所以在机组选型时,应使所拖动的设备负荷近可能接近汽轮机设计功率,以提高系统的运转效率。
二、分类:汽轮机分类方式有多种,一般按热力系统方式分为凝汽式(N)、背压式(B)、抽凝式(C)、抽背式(CB),凝汽式机组一般用于发电厂进行发电,当用户具备固定的热用户和热负荷时,可根据热负荷的参数及负荷量选择背压式(B)、抽凝式(C)或抽背式(CB)机组。
汽轮机技术知识整理(详细完整版)一、汽轮机概述汽轮机是一种将热能转换为机械能的热力发动机,广泛应用于发电、工业驱动等领域。
汽轮机的工作原理是通过燃料燃烧产生高温高压的蒸汽,蒸汽在汽轮机中膨胀做功,推动汽轮机转子旋转,进而驱动发电机或其他机械设备。
二、汽轮机主要部件1. 汽轮机本体:汽轮机本体是汽轮机的核心部分,包括转子、叶片、汽封等。
转子是汽轮机的旋转部分,叶片是汽轮机做功的关键部件,汽封则是用来密封汽轮机内部空间,防止蒸汽泄漏。
2. 蒸汽发生系统:蒸汽发生系统负责产生汽轮机所需的高温高压蒸汽,包括锅炉、过热器、再热器等设备。
3. 调速系统:调速系统负责调节汽轮机的转速,包括调速器、油泵、油马达等设备。
4. 冷凝系统:冷凝系统负责将汽轮机排出的乏汽冷凝成水,以便循环利用,包括冷凝器、水泵等设备。
三、汽轮机工作原理1. 蒸汽发生:燃料在锅炉中燃烧,产生高温高压的蒸汽。
2. 蒸汽膨胀:蒸汽进入汽轮机,在汽轮机中膨胀做功,推动汽轮机转子旋转。
3. 机械能输出:汽轮机转子旋转,通过联轴器将机械能传递给发电机或其他机械设备。
4. 冷凝:汽轮机排出的乏汽进入冷凝器,被冷却水冷凝成水,以便循环利用。
四、汽轮机维护与保养1. 定期检查:定期检查汽轮机各部件的工作状态,发现问题及时处理。
2. 润滑保养:定期对汽轮机进行润滑保养,保证各部件的运行顺畅。
3. 清洁保养:定期对汽轮机进行清洁保养,保持汽轮机的卫生状况。
4. 预防性维护:根据汽轮机的运行情况,进行预防性维护,延长汽轮机的使用寿命。
五、汽轮机的类型1. 按照工作压力分类:有低压汽轮机、中压汽轮机、高压汽轮机、超高压汽轮机、亚临界压力汽轮机和超临界压力汽轮机等。
2. 按照热力循环分类:有朗肯循环汽轮机、再热循环汽轮机和热电循环汽轮机等。
3. 按照结构形式分类:有单缸汽轮机、双缸汽轮机、多缸汽轮机等。
六、汽轮机的发展趋势1. 高参数化:随着科技的进步,汽轮机的参数越来越高,热效率也越来越高。
汽轮机基础知识一、选择题(每题3分,共30分)汽轮机是一种将什么能转化为机械能的机械装置?A. 化学能B. 热能C. 电能D. 动能下列关于汽轮机工作流程的说法,正确的是?A. 包括压缩、加热、膨胀和排气四个过程B. 只包括膨胀和排气两个过程C. 只包括排气过程D. 只包括压缩过程汽轮机的调节系统的主要作用是?A. 实现汽轮机负荷的平稳调节B. 控制汽轮机的转速C. 调节汽轮机的进口蒸汽温度D. 以上都是汽轮机的转子主要由哪些部分组成?A. 转轴、叶轮、叶片B. 汽缸、隔板、喷嘴C. 轴承、联轴器D. 汽封、滑销系统下列哪个因素对汽轮机效率的影响较大?A. 进口蒸汽温度B. 进口蒸汽压力C. 汽轮机转速D. 负荷大小汽轮机中的汽封主要用于什么目的?A. 提高汽轮机的效率B. 减小噪音C. 防止蒸汽外泄D. 增加蒸汽流量汽轮机的反动级与冲动级的主要区别在于?A. 蒸汽在静叶和动叶中的膨胀程度B. 蒸汽的流动方向C. 叶轮的形状D. 蒸汽的入口温度下列哪项不属于汽轮机的主要辅助系统?A. 冷却系统B. 抽汽系统C. 给水系统D. 燃烧系统汽轮机在正常运行时,为了防止动静摩擦,需要控制哪些间隙?A. 径向间隙B. 轴向间隙C. 两者都需要D. 两者都不需要汽轮机超速事故可能导致的严重后果不包括?A. 大轴断裂B. 轴瓦损坏C. 飞车D. 冷却水泄漏二、填空题(每题2分,共20分)汽轮机的工作原理是利用蒸汽在______下对转子叶片进行推动,从而使转子转动,实现机械功的输出。
汽轮机的主要组成部分包括______和______。
汽轮机中的______是组成汽轮机的主要部件之一,它的作用是把蒸汽的热能转变为高速汽流的动能。
汽轮机汽缸的作用是______,形成封闭的汽室,保证蒸汽在汽轮机内完成其能量转换过程。
汽轮机调节系统包括______、______、______和保护系统。
汽轮机的汽封分为______、隔板汽封和围带汽封三种。
汽轮机基本知识热工中基本参数有温度,压力,比容(密度的倒数)。
h(焓值)=内能+势能喷嘴中气流流过后,压力降低,动能增加汽轮机的基本工作原理:具有一定压力的水蒸气首先通过固定不动的,环状布置的喷嘴,蒸汽在喷嘴通道中压力降低,速度增加,在喷嘴出口处得到速度很高的气流,在喷嘴中完成了有蒸汽的热能转变为蒸汽动能的能量转换,从喷嘴出来的高速气流以一定的方向进入装在叶轮上的工作叶片通道(动叶栅),在动叶栅中蒸汽速度的大小和方向发生变化,对叶片产生一个作用力,推动叶轮旋转做功,将蒸汽的动能转化为机械能。
反动度:衡量蒸汽在动叶栅内的膨胀程度的参数。
在动叶栅中蒸汽的膨胀程度占级中总的应该膨胀的比例数,或是在动叶栅中理想焓降与级中的总焓降之比。
在纯冲动级中,蒸汽只在喷嘴叶栅中膨胀,在动叶栅中部膨胀,纯冲动级做功能力大,但流动效率低,一般不用,为了提高汽轮机级的效率,冲动级应具有一定的反动度,这时蒸汽的膨胀在喷嘴中进行,只有一小部分在动叶栅中继续膨胀,也称冲动级(=0.05-0.1),即带有反动度的冲动级在反动级中,蒸汽不仅在喷嘴中膨胀加速,而且在气流流经动叶栅通道时,继续膨胀加速,即蒸汽在动叶栅中,不仅气流的方向发生变化,而且其相对速度也有所增加,因此,动叶片不仅受到喷嘴出口高速气流的冲动力作用,而且还受到蒸汽离开动叶栅时的反作用力,所以反动级既有冲动力做功又有反动力做功,所以反动级的效率比冲动级的高,但功能力较小速度级:速度级的特点是在一个叶轮上装有两列或三列动叶栅,在两列动叶栅之间有一列装在气缸上的、固定不动的导向叶栅,一般是双列速度级,蒸汽经过第一列动叶栅后,其动能未被充分利用,从第一列动叶栅流出的气流速度任然相当大,有足够的动能再去推动叶片,此时气流速度的方向与,叶片旋转的方向相反,因此让气流经过一列固定不动的导向叶片,以改变气流的方向,在导向叶片通道中,气流速度的大小不变,气流离开导向叶片时的方向正好对着第二列动叶片的进口,这样第一列动叶栅出口的余速动能就可以继续在第二列动叶栅中继续转变为机械功,这种双列速度级的功率可比单列冲动级大很多,如果蒸汽离开第二列动叶栅时的速度任然很大,那么可以装设第二列导向叶片和第三列动叶片,这就是三列速度级,由于蒸汽在速度级中的速度很大,并且需要经过几列动叶片和导向叶片,因此速度级的能量损失就大,列数越多,损失就越大,一般就二列速度级。
汽轮机基础知识:1、汽轮机的工作原理:汽轮机使用蒸汽热能做功的旋转式原动机,其工作过程经过两次能量转换,即通过喷嘴将蒸汽的热能转化为动能,使蒸汽的流速得到提高,高速气流流经动叶片(动叶栅),对动叶片(动叶栅)产生作用力,带动转子旋转,从而再将动能转化为转子转动的机械能。
汽轮机工作的基本原理是力的冲动作用原理和反动作用原理。
冲动作用原理:在汽轮机中,蒸汽在喷嘴中膨胀加速,压力降低,速度增加,热能转变为动能,高速气流进入动叶片,速度方向改变,对动叶片产生了冲动力,推动叶轮旋转做功,将蒸汽的动能转变为机械能,这种利用冲动力做功的称为冲动作用原理。
反动作用原理:蒸汽不仅在喷嘴中膨胀加速,而且在动叶栅中继续膨胀加速,同时对动叶栅产生一反作用力,利用此力推动叶轮旋转做功的称为反动作用原理。
2、汽轮机结构:由转子和静子两大部分组成,转子包括:主轴、叶轮、叶片、推力盘、联轴器等,静子包括:汽缸、滑销系统、隔板、隔板套、喷嘴、汽封、轴承等。
各个部件介绍如下:主轴:起支持旋转零件及传递扭矩作用。
叶轮:由轮缘、轮面、轮毂三部分组成。
轮缘是安装叶片的部分,具有与叶根相配合的形状;轮毂是将叶轮套在主轴上的配合部分,是靠近轮孔的部分;轮面是轮毂与轮缘的连接部分。
叶片:作用是将蒸汽的热能转换为动能,再将动能转换为汽轮机转子旋转的机械能。
有静叶和动叶之分。
冲动式汽轮机每一级由一个隔板和一个叶轮组成,动叶片安装在叶轮或转鼓上,随转子一起转动;而反动式汽轮机不采用隔板式结构,没有叶轮和隔板,动叶片直接装在转子的外缘上,静叶则固定在汽缸内壁或静叶持环上。
推力盘:将转子的部分轴向推力传递给推力轴承平衡。
联轴器:又叫靠背轮或对轮,是用来连接汽轮机转子和压缩机转子的部件,将汽轮机转子的扭矩传给压缩机转子。
汽缸:即汽轮机的外壳,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完成能量转换过程。
滑销系统:隔板:用来安装喷嘴,并将各级叶轮分开。
电厂汽轮机基础知识和工艺流程一、汽轮机基础知识。
1.1 什么是汽轮机。
汽轮机啊,简单来说,就是一种把蒸汽的能量转化成机械能的设备。
就像一个大力士,蒸汽就是它的力量源泉。
这汽轮机可不得了,在电厂里那可是核心设备之一呢。
它就像心脏一样,为整个电厂的发电工作提供动力。
1.2 汽轮机的结构。
汽轮机的结构有点复杂,就像一个精密的机器人家族。
它有转子、静子这些部件。
转子就像它的脊梁骨,不停地转动着。
静子呢,就稳稳地待在那儿,为转子的转动提供条件。
还有汽缸,这汽缸就像是汽轮机的房子,把里面的部件都保护起来。
叶片也是关键的部分,就像小翅膀一样,蒸汽冲击着叶片,叶片就带着转子转动起来。
这每一个部件都各司其职,缺了谁都不行,真可谓是“一个萝卜一个坑”。
二、汽轮机的工艺流程。
2.1 蒸汽的产生。
首先得有蒸汽。
在电厂里,水被加热变成蒸汽。
这就像是把水变成了小火箭的燃料。
一般是通过锅炉来加热水的。
锅炉就像一个大熔炉,把水烧得滚烫滚烫的,水就变成了高温高压的蒸汽。
这蒸汽啊,充满了能量,就等着到汽轮机里去大显身手呢。
2.2 蒸汽在汽轮机里的工作过程。
当蒸汽进入汽轮机后,就开始了它的表演。
蒸汽以很高的速度冲击叶片,就像一群小士兵在冲锋陷阵。
叶片被蒸汽推着,带动转子转动起来。
这个过程就像一场接力赛,蒸汽把能量传递给叶片,叶片再传递给转子。
转子越转越快,就像一个飞速旋转的陀螺。
这个时候,蒸汽的能量就逐渐转化成了机械能。
这可是个神奇的过程,就像魔术一样。
2.3 能量的输出与后续利用。
转子转动起来后,就可以把机械能输出去了。
在电厂里,这个机械能会被用来带动发电机发电。
这就像把动力变成了电能这个宝藏。
发电机就像一个魔法盒,把机械能变成了我们日常生活中能用的电。
然后这些电就通过电网输送到千家万户,让我们的灯亮起来,电器转起来。
整个过程一环扣一环,哪一个环节出了问题都不行。
这就要求我们在电厂里要精心维护汽轮机,就像照顾自己的宝贝一样,不能有丝毫的马虎。
一、热力基础篇:1、什么是表压力?什么是绝对压力?用压力表测量压力所得的数值,是高于大气压力的数值,即表压力。
它指的是在大气压力的基础上测得的压力值。
将大气压力计算在内的数值才是压力的真正数值,工程上称这个压力为绝对压力。
表压力和绝对压力的关系如下:P表 = P绝—B 或 P绝 = P表 + B式中 P表----工质的表压力P绝----工质的绝对压力B---当时当地的大气压力(近似等于1工程大气压) 2、什么是真空?什么是真空度?当密闭容器中的压力低于大气压力时,称低于大气压力的部分为真空。
用百分数表示的真空,叫真空度.即:用测得的真空数值除以当地大气压力的数值再化为百分数。
用公式表示:真空度 = --h真空--×100%h/大气3、什么是经济真空? 什么是极限真空?所谓经济真空是提高真空使汽轮发电机增加的负荷与循环水泵多消耗的电功率之差为最大时的真空。
如真空再继续提高,由于汽轮机末级喷嘴的膨胀能力已达极限,汽轮机的功率不再增加,此时真空称为极限真空。
4、气体的比容与压力、温度有什么关系?气体的比容与压力、温度有密切的关系,当温度不变,压力提高时,气体的比容缩小;如果压力保持不变,只提高温度,则气体的体积膨胀,比容增大.它们之间的关系式为:Pv= RT式中 P ------- 压力v------- 比容T------- 绝对温度R------- 气体常数5、什么是汽化现象?什么是凝结现象?物质从液态变为汽态的过程叫汽化。
汽化方式有两种:蒸发;沸腾。
物质从汽态变为液态的现象叫凝结。
在一定的压力下,液态的沸点也就是蒸汽的凝结温度.凝结与汽化是两个相反的热力过程。
6、什么是过热蒸汽?什么是蒸汽的过热度?在同一压力下,对饱和蒸汽再加热,则蒸汽温度开始上升,超过饱和温度,这时的蒸汽就叫过热蒸汽。
过热蒸汽的温度与饱和蒸汽的温度之差叫蒸汽的过热度.过热度越大,则表示蒸汽所储存的热能越多,对外做功的能力越强。
电厂汽轮机基础知识和工艺流程一、汽轮机基础知识。
1.1 啥是汽轮机呢。
汽轮机啊,简单来说,就是一种把蒸汽的能量转化成机械能的设备。
就像一个大力士,把蒸汽的力量给“抓住”,然后变成能让发电机转动的力量。
这汽轮机的构造可不简单,就像一个精密的小世界。
它有好多部件,像转子、静子这些,每个部件都有自己的任务,就像一个团队里的各个成员,缺了谁都不行。
1.2 工作原理。
这汽轮机工作起来啊,就靠着蒸汽的冲力。
蒸汽就像一群着急赶路的小士兵,呼呼地冲向汽轮机的叶片。
这叶片呢,就像一个个小风车,被蒸汽这么一冲啊,就开始转动起来了。
这一转可不得了,就带动着整个转子转起来了。
这个过程就像多米诺骨牌一样,一环扣一环的。
二、工艺流程。
2.1 蒸汽的产生。
首先得有蒸汽啊。
这蒸汽可不是凭空来的,得在锅炉里产生。
就像烧开水一样,不过这锅炉里烧的可不是普通的水,而是经过处理的水。
这水在锅炉里被加热,加热到很高的温度,就变成了蒸汽。
这个过程就像魔术师变魔术一样神奇,水一下子就变成了能让汽轮机转动的蒸汽。
2.2 蒸汽进入汽轮机。
蒸汽产生之后呢,就像运动员听到了起跑的枪声一样,迅速地冲向汽轮机。
这时候的蒸汽可有劲儿了,带着满满的能量。
它们进入汽轮机后,就开始按照预定的路线去冲击叶片。
这就像水流进了水车一样,只不过这里是蒸汽推动汽轮机。
2.3 能量转换与输出。
当蒸汽冲击叶片的时候,就把自己的能量传递给了叶片。
叶片就开始欢快地转动起来了。
这一转啊,就把蒸汽的能量转化成了机械能。
这个机械能可不能浪费啊,它就通过汽轮机的轴传递出去。
就像接力赛一样,把能量传递给下一个环节,也就是发电机。
这发电机就像一个大胃王,把机械能吃进去,然后转化成电能。
2.4 蒸汽的排出。
蒸汽把自己的能量都贡献出来之后呢,就像完成任务的士兵一样,要离开战场了。
这时候的蒸汽已经没有了当初的冲劲,变成了乏汽。
这些乏汽就会被排出去,有的会被回收再利用,这就叫物尽其用,不浪费一点资源。
汽轮机汽轮机设备主要由汽轮机主机及其辅助设备组成。
汽轮机是火力发电厂的关键设备之一,它的任务是将蒸汽的热能转变为汽轮机转子旋转的机械能。
蒸汽进入汽轮机,先经过喷嘴,使压力和温度降低,流速增加,蒸汽的热能转变为高速动能,这种高速汽流冲动叶片,带动汽轮机转子旋转,将蒸汽的高速动能转变为转子旋转的机械能。
在汽轮机内做完功的蒸汽(又叫乏汽),排入凝汽器。
汽轮机的辅助设备主要有凝汽器、高低压加热器、除氧器、给水泵、循环水泵、凝结水泵等。
凝汽器的作用是把汽轮机排出的乏汽凝结成水,在汽轮机排汽口建立并保持高度的真空。
高、低压加热器是用汽轮机中间不同压力的抽汽来加热供给锅炉的给水,这就避免了部分蒸汽在凝汽器中的热量损失,提高了机组的效率。
有回热加热系统的汽轮机其排汽量减少了1/3发电煤耗可降低13%左右。
除氧器的任务是将送给锅炉的水进行除氧,除去溶解在给水中的气体,以防止氧气对锅炉、汽轮机及其管道的腐蚀。
给水泵的作用是把除氧器贮水箱内除过氧的给水送入锅炉。
循环水泵的作用是向凝汽器提供冷却汽轮机排汽的冷却水。
而凝结水泵的作用是抽出凝汽器中的凝结水,并将其输到除氧器。
凝结水在除氧器中经过除氧后用作锅炉的给水。
凝结水和给水系统凝汽设备主要由凝汽器、凝结水泵、循环水泵和抽气装置等组成,是火力发电厂热力系统中的一个重要组成部分。
凝汽设备的作用主要有:(1)在汽轮机排汽口建立并保持高度真空,提高汽轮机的循环热效率;(2)冷凝汽轮机的排汽,再用水泵将凝结水送回锅炉,以方便地实现热功转换的热力循环。
除此之外,凝汽器还对凝结水和补给水有一级真空除氧的作用。
并且可回收机组启停和正常运行中的疏水,接收机组启动和甩负荷过程中汽轮机旁路系统的排汽,减少工质的损失。
在机组启动时,凝汽器真空是靠抽气器抽出其中的空气建立起来的,此时所能达到的真空值较低。
在汽轮机正常运行时,低压缸的排汽进入凝汽器,凝汽器内的真空主要是依靠排汽的凝结形成的。
在4.9kPa的压力下,1kg蒸汽的体积比1kg水的体积大两万多倍。
这样,当蒸汽凝结成水后,其体积骤然缩小,原来被蒸汽充满的空间就形成了一定的真空。
此时抽气器的作用是抽出真空系统中漏入的空气及其它不凝结气体,维持凝汽器的真空。
汽轮机的排汽进入凝汽器冷凝后的凝结水,汇集在凝汽器的下部,由凝结水泵送至除氧器,做为锅炉的给水。
循环水泵供给凝汽器工作时所需的冷却水(一般为水质较差的循环水),冷却水进入凝汽器内吸收并带走汽轮机排汽凝结时所放出的热量。
给水回热设备回热加热器是指从汽轮机的某些中间级抽出部分蒸汽来加热凝结水或锅炉给水的设备。
按传热方式的不同,回热加热器可分为混合式和和表面式两种。
混合式加热器通过汽水直接混合来传递热量,表面式加热器则通过金属受热面来实现热量传递。
混合式加热器可将水直接加热到加热蒸汽压力下的饷温度,无端差,热经济性高,没有金属受热面,结构简单,造价低,且便于汇集不同温度的汽水,并能除去水中含有的气体。
但是,混合式加热的严重缺点是:每台加热器的出口必须配置升压水泵,这不仅增加了设备和投资,还使系统复杂化;而且当汽轮机变工况运行时,升压水泵的入口还容易发生汽蚀。
如果单独由混合式加热加热器组成回热系统投入实际运行,其厂用电量将大大增加,经济性反而降低,因此火力发电厂一般只将它用作除氧器。
表面式加热器由于金属受热面存在热阻,给水不可能被加热到对应抽汽压力下的饱和温度,不可避免地存在着端差。
因此,与混合式相比,其热经济性低,金属耗量大,造价高,而且还要增加与之相配套的疏水装置。
但是,由表面式加热器组成的回热系统比混合式的回热系统简单,且运行可靠,因而得到了广泛采用。
根据侧的布置和流动方向不同表面式加热器可分为立式和卧式两种。
卧式加热器内给水沿水平方向流动,立式加热器内给水沿垂直方向流动;立式加热器便于检修,占地面积小,可使厂房布置紧凑。
卧式加热器传热效果好,结构上便于布置蒸汽冷却段和疏水冷却段,因而在现代大容量机组上得到了广泛采用。
在整个回热系统中,一般将除氧器之后经给水泵压过的回热加热器称为高压加热器,这些加热器要承受很高的给水压力;而将除氧器之前仅承受凝结水泵较低压力的回热加热器称为低压加热器。
为了提高回热效率,更有效地利用抽汽的过热度,加强对疏水的冷却,高参数大容量机组的高压加热器,甚至部分低压加热器又把传热面分为蒸汽冷却段、凝结段和疏水冷却段三部分。
蒸汽冷却段又称为内置式蒸汽冷却器,它利用蒸汽的过热度,在蒸汽集态不变的条件下加热给水,以减小加热器内的换热端差,提高热效率。
疏水冷却段又称为内置式疏水冷却器,它是利用刚进入加热器的低温水来冷却疏水,既可减少本级抽汽量,又防止了本级疏水在通往下一级加热器的管道内发生汽化,排挤下一级抽汽,增加冷源损失。
随着加热器容量的发展,还有的机组将蒸汽冷却段或疏水冷却段布置于该级加热器壳体之外,形成单独的热交换器,称为外置式蒸汽冷却器或外置式疏水冷却器。
除氧器电厂热力设备发生腐蚀主要原因是水中溶解有活性气体,这些游离气体在高温条件下可以直接和钢铁产生化学反应,腐蚀设备,降低机组安全性;另外在热交换器中如有气体聚集,将会使传热恶化,降低机组的经济性。
因此必须处去给水中溶解的气体。
溶解于水中的活性气体主要是氧气,除氧器的作用就是除去给水中的氧气,保证给水品质。
同时除氧器也是一级混合式加热器。
1.加热除氧原理气体的溶解定律告诉我们:在一定温度下,当液体和气体之间处于平衡状态时,单位体积水中溶解的气体量与水面上该气体的分压力成正比。
这就是加热除氧的理论基础。
加热除氧器的工作原理是这样的:用压力稳定的蒸汽通入除氧器内,把水加热到除氧器压力下的饱和温度,在加热过程中,水面上蒸汽分压力逐渐增加,气体分压力逐渐降低,使溶解在水中的气体不断地逸出,待水加热到饱和温度时,气体分压力接近于零,水中气体也就被除去了。
为了增强除氧效果,增加除氧速度,除氧器都采用机械方法把水分成细流、水膜、雾状等状态,以增强传热效果,降低水的表面张力和粘滞力对气体逸出的影响,缩短水中氧气逸散到水面的距离和时间,使水中气体更快更多地分离。
2.除氧器的给水溶氧量运行中应定期化验给水溶氧量是否在正常范围内。
除氧器内部结构是否良好,一、二次蒸汽配比是否适当,是降低溶氧量的先决条件。
如喷嘴偏斜使雾化不良,淋水盘堵塞使水流不畅等,都将直接影响除氧效果。
一次加热蒸汽汽门开度偏小时,会使淋水盘下部二次蒸汽压力升高,从而可能形成汽把水托住的现象,使蒸汽自由通路减少,并且一次加热蒸汽量的不足将直接影响除氧效果;而一次加热蒸汽汽门开度过大时,二次蒸汽量不足,将会影响深度除氧的效果。
为保证除氧效果,还应特别注意排气门的开度,开度过小会影响除氧器内的蒸汽流速,减慢对水的加热,更主要的是对气体排出不利;而开度过大不仅会增大汽水热量损失,还可能造成排气带水,除氧头振动。
排气门开度应通过调整试验确定。
汽轮机火力发电厂供水系统火力发电厂在生产过程中需要大量的用水。
包括冷却汽轮机排汽的冷却水,发电机冷却用水,汽轮发电机组润滑油的冷却水,辅助机械轴承的冷却水,锅炉给水的补充水,除尘及生活用水等。
由水源、取水、供水设备和管路组成的系统叫做发电厂的供水系统。
按地形条件和水源江河日下的多少,可分为以下两种形式的供水系统。
一、直流供水系统直流供水系统也叫开式供水系统。
以江河、湖泊或海洋为水源,供水直接由水源引入,经凝汽器等设备吸热后返回水源系统,它又分下述三种系统:1.岸边水泵房直流供水系统这种系统把水泵装在水源岸边的水泵房内,经水泵升压的冷却水沿铺设在地下的供水管道送到机房。
2.中继泵直流供水系统这种系统设置两个水泵房,一个在岸边,另一个靠近发电厂,称为中继泵房,其间用明沟或水管连接。
3.水泵置于机房内的直流供水系统这种系统多以明沟把水直接引进机房的吸水井中,再用机房内的水泵抽出供水。
二、循环供水系统冷却水经凝汽器等吸热后进入冷却设备(如喷水池或冷却塔)冷却,被冷却后的水由循环水泵再送入凝汽器,如此循环使用,这种系统称为循环供水系统,也叫闭式供水系统。
循环供水系统根据冷却设备的不同又分为冷却水池、喷水池和冷却塔三种类型。
1.冷却水池循环供水系统这种系统直接利用湖泊、水库或在河道上筑坝构成冷却水池,循环水排入冷却水池,依靠与周围空气的对流换热自然冷却。
2.喷水池循环供水系统这种系统由喷嘴、喷水池和管道组成。
循环水由循环水泵打入凝汽器,吸热后经过压力配水总管进入置于喷水池上的若干配水管内,由喷嘴喷出,喷出的循环水呈伞形细雨状,被空气冷却后落入池中,经水沟流入循环水泵的吸水井,由循环水泵重新送入凝汽器。
3.冷却塔循环供水系统大容量火力发电厂一般采用冷却塔循环供水系统。
按冷却塔的通风方式冷却塔又分为自然通风冷却塔和机力通风冷却塔两种。
自然通风冷却塔循环供水系统:循环水由循环水泵打入凝汽器,吸热后送至冷却塔。
在冷却塔内距离地面高约8~10m处,经过配水槽从塔心流向四周,再经滴水管、溅水碟等淋水装置的作用,形成细小水滴和水膜自由下落。
冷却塔呈双曲线形,在冷却塔中,空气被抽吸由下向上流动,与下落的淼进行换热,冷却循环水。
这种空气自然流动的冷却塔叫自然通风冷却塔。
机力通风冷却塔的工作原理与自然通风冷却塔基本相同,只是冷却塔的通风方式不一样,机力通风冷却塔是依靠电动机带动的风机使空气强迫流动来冷却循环水的。
汽轮机的基本工作原理和类型汽轮机是一种以具有一定温度和压力的水蒸气为工质,将热能转变为机械能的回转式原动机。
它在工作时先把蒸汽的热能转变成动能,然后再使蒸汽的动能转变成机械能。
一、汽轮机的基本工作原理最简单的汽轮机(单级汽轮机)由喷嘴、动叶片、叶轮和轴等基本部件组成。
具有一定压力和温度的蒸汽通入喷嘴膨胀加速,这时蒸汽的压力、温度降低,速度增加,使热能转变成动能。
然后,具有较高速度的蒸汽由喷嘴流出,进入动叶片流道,在弯曲的动叶流道内,改变汽流方向,给动叶片以冲动力,产生了使叶轮旋转的力矩,带动主轴旋转,输出机械功,即在动叶片中蒸汽推动叶片旋转做功,完成动能到机械能的转换。
由上述可知,汽轮机在工作时,首先在喷嘴叶栅中蒸汽的热能转变成动能,然后在动叶栅中蒸汽的动能转变成机械能。
喷嘴叶栅和与它相配合的动叶完成了能量转换的全过程,于是便构成了汽轮机做功的基本单元。
通常称这个做功单元为汽轮机的级。
二、汽轮机的分类汽轮机不仅用于火电厂,也被广泛应用于其他行业,因而汽轮机的类型繁多。
实际应用中,常按下列方法来对汽轮机进行分类。
1.按工作原理分类(1)冲动式汽轮机:按冲动作功原理工作的汽轮机称为冲动式汽轮机。
它工作时,蒸汽的膨胀主要在喷嘴中进行,少部分在动叶片中膨胀。
(2)反动式汽轮机:按反动作功原理工作的汽轮机称为反动式汽轮机。