发电厂生产过程汽轮机原理结构
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汽轮机工作原理及结构汽轮机是一种热力机械设备,其工作原理是利用高温和高压下的高速蒸汽通过叶轮叶片的作用,驱动轴,从而将热能转化为机械能。
汽轮机具有高效率、大功率、可靠性高等优点,广泛应用于发电、船舶、火车等领域。
本文将介绍汽轮机的工作原理及其结构组成。
### 一、汽轮机的工作原理汽轮机的工作原理基于卡诺循环的热力学理论,并且符合热力学第一、第二定律。
其工作过程可分为四个主要步骤:压缩、加热、膨胀、排放。
下面将对每个步骤进行详细说明:1. 压缩过程:在压缩过程中,汽轮机从外部介质(如空气、燃气等)吸入气体,并将其压缩至较高的压力。
这一步骤一般利用压缩机完成,其主要目的是提高进入汽轮机的工作流体的压力和密度,以便提高膨胀过程的能量转化效率。
2. 加热过程:在加热过程中,压缩后的工作流体进入锅炉或燃烧室,与燃料发生反应并吸收热量。
这使得工作流体的温度和能量进一步增加。
加热过程一般通过燃烧器来完成,通过燃料的燃烧释放的热量将水转化为高温高压的蒸汽。
3. 膨胀过程:在膨胀过程中,高温高压的蒸汽进入汽轮机的叶轮叶片中,使叶轮以高速旋转。
这一过程中,蒸汽的热能被转化为机械能,从而驱动汽轮机的输出轴转动。
4. 排放过程:在排放过程中,膨胀后的工作流体离开汽轮机,并进入冷凝装置或排放系统。
蒸汽在冷凝器中冷却并凝结为水,然后被泵送回锅炉以完成循环。
排放过程的主要目的是回收剩余的热量,并将工作流体恢复为液体状态,以便重新进入压缩过程。
以上四个步骤连续循环进行,从而使汽轮机持续输出机械能,满足各类工业和交通运输领域的需求。
### 二、汽轮机的结构组成汽轮机通常由以下几个主要组成部分构成:压缩机、燃烧器、涡轮机、冷却系统和辅助系统。
下面将对每个部分进行详细介绍。
1. 压缩机:压缩机是汽轮机中的重要组成部分,其主要功能是提高进入汽轮机的工作流体的压力和密度。
压缩机一般采用离心式、轴流式或混流式结构,通过旋转的叶轮将气体压缩并提供给燃烧器。
汽轮发电机结构及原理汽轮机是汽轮发电机的核心部分,它是由燃烧室、叶轮、减速器、涡轮、轴等组成的。
首先,燃烧室中燃料与空气混合并燃烧,产生高温高压的燃烧气体。
然后,燃烧气体通过燃气进气管进入叶轮,叶轮受到高速气体的冲击力,开始转动。
转动的叶轮通过轴连接到发电机上,将转动的动力传递给发电机,进而驱动发电机产生电能。
在转动过程中,通过减速器使叶轮的转速适应发电机的转速要求。
发电机是将汽轮机的机械能转化为电能的装置。
发电机主要由定子、转子、导电线圈等部分组成。
当叶轮转动时,通过轴传递的动力使转子开始旋转。
转子与定子之间存在磁场作用力,磁场会产生感应电动势,从而在导电线圈内产生电流。
电流通过导电线圈流动,最终通过导线输出为电能。
汽轮发电机的工作原理是基于热力学和电磁学原理。
首先,汽轮机根据热力学原理,通过燃烧气体的膨胀工作使叶轮转动,将热能转化为机械能。
然后,发电机根据电磁学原理,将机械能转化为电能。
发电机的转子通过转动产生磁场,而定子上的导电线圈则与转子的磁场相互作用,产生感应电动势。
最后,导电线圈内的电流通过导线输出为电能。
1.高效率:汽轮发电机的高效率是由于其利用燃烧气体的高温高压工作和高速旋转的叶轮,使得能量转化更加充分,发电效率高。
2.大容量:汽轮发电机适用于大型发电站,可以提供较大的发电能力,满足大规模电力需求。
3.稳定性好:汽轮发电机采用了先进的稳定控制系统,能够自动调节负载和电压,保持发电系统的稳定运行。
4.可用多种燃料:汽轮发电机可以使用多种燃料,如天然气、煤气、石油等,具有较高的燃料适应性。
总之,汽轮发电机是一种将热能转化为电能的设备,其结构包括汽轮机和发电机两部分组成。
通过热力学和电磁学原理,在高温高压的蒸汽驱动下,汽轮机转动产生机械能,然后发电机将机械能转化为电能。
汽轮发电机具有高效率、大容量、稳定性好和燃料适应性强等特点,在电力系统中发挥着重要的作用。
汽轮机工作原理及构造汽轮机是一种常用于发电厂和船舶动力系统中的热力机械设备。
它通过燃烧燃料产生高温高压的蒸汽,然后利用蒸汽的能量驱动涡轮机进行旋转,最终将旋转的动能转化为电能或机械动力。
本文将介绍汽轮机的工作原理及构造。
一、汽轮机的工作原理汽轮机的工作原理基于热力学循环和流体力学原理。
一般而言,汽轮机采用的热力学循环是朗肯循环,其主要由以下四个过程组成:压缩、加热、膨胀和冷却。
1. 压缩过程:冷凝器中的凝汽泵将凝结的蒸汽吸入压缩机中,通过压缩使其压力和温度升高。
2. 加热过程:高温高压的蒸汽进入到汽轮机的燃烧室中,其中的燃料燃烧产生高温高压的气体,使蒸汽进一步增加温度和压力。
3. 膨胀过程:高温高压的气体通过喷嘴喷射到涡轮机中,推动涡轮机旋转,由于涡轮机叶片的设计,气体内部的压力和温度降低。
同时,涡轮机的转动也将转动轴上的发电机或其他机械装置带动。
4. 冷却过程:膨胀后的蒸汽进入冷凝器,通过冷凝器中的冷却水吸热,使蒸汽冷凝成水,并回路循环。
二、汽轮机的构造汽轮机的主要构造包括压缩机、燃烧室、涡轮机和冷凝器等组成部分。
下面将对这些部分进行简要介绍。
1. 压缩机:压缩机通常是由多个级数的离心式或轴流式压缩机组成。
其主要作用是将低温低压的蒸汽压缩成高温高压的蒸汽,为燃烧室提供所需的工作介质。
2. 燃烧室:燃烧室是燃烧燃料的地方,其设计可以使燃料尽量充分燃烧,并产生高温高压的气体。
不同类型的汽轮机有不同的燃烧室结构,常见的有环形燃烧室和燃气轮机中的燃烧室。
3. 涡轮机:涡轮机是汽轮机中最核心的部分,它是通过高温高压气体的推动而旋转,将热能转化为机械能。
涡轮机一般包括高压涡轮和低压涡轮。
高压涡轮接受来自燃烧室的高温高压气体推动,低压涡轮接受来自高压涡轮排出的低温低压气体推动。
4. 冷凝器:冷凝器是一个换热器,用于将膨胀后的蒸汽冷凝成水。
冷凝器通常通过冷却水来吸热,使蒸汽冷凝成水,并将冷凝后的水再次引入蒸汽循环中。
汽轮机结构及原理一、组成部件:1. 压气机:用于将空气压缩,提高进入燃烧室的压力。
2. 燃烧室:将燃料与压缩空气混合并燃烧,产生高温高压的燃气。
3. 喷气管:用于引导和加速燃气流出燃烧室,产生冲力。
4. 轴:将压气机、涡轮机和发电机等部件连接起来。
5. 涡轮机:通过燃气的冲力驱动,使轴产生旋转运动。
6. 发电机:通过轴的运动,将机械能转化为电能。
二、工作原理:1. 压缩空气:气体由进气口进入压气机,压气机的叶片逐渐减少叶片间的空隙,从而将气体压缩,提高气体的压力和密度。
2. 燃烧过程:压缩后的空气经过燃油喷嘴喷入燃烧室,与燃料混合并点燃。
燃烧产生的高温高压燃气通过喷气管流向后方。
3. 燃气驱动:燃气通过涡轮机,将燃气的高速和高温转化为轴的旋转运动,产生机械能。
4. 电能发电:轴的旋转运动通过发电机,将机械能转化为电能。
发电机的旋转子产生交流,通过定子的线圈而感应电流,最终输出电能。
三、工作过程:1. 进气:外部空气通过进气口进入压气机。
2. 压缩:压气机的叶片将空气逐渐压缩,提高气体的压力和密度。
3. 燃烧:压缩后的空气通过燃油喷嘴喷入燃烧室,与燃料混合并点燃。
4. 转动涡轮:燃烧产生的高温高压燃气通过喷气管流向后方,驱动涡轮机旋转。
5. 转动轴:涡轮机的旋转运动通过轴传递,使轴产生旋转运动。
6. 发电:轴的旋转运动通过发电机,将机械能转化为电能,供应电力负载使用。
7. 排气:燃烧后的废气排出机外,通过喷气管排出。
四、特点和应用:1. 汽轮机具有高效率和大功率输出的优点,广泛应用于发电厂、船舶推进系统、航空器动力装置等领域。
2. 汽轮机结构简单,可靠性高,适应性强,同时可根据实际需求进行多机组联网运行,提高整体系统的可靠性和性能。
3. 由于汽轮机使用燃汽轮机使用化石燃料,其燃烧过程会产生大量的二氧化碳和其他排放物,对环境造成污染。
因此,在环保意识增强的背景下,与其他清洁能源技术相比,汽轮机在未来的发展中面临一定限制和挑战。
汽轮机工作原理及结构汽轮机是一种利用高温高压气体通过叶轮机械将热能转化为机械能的能量转换设备,广泛应用于发电、动力机械和化工设备中。
汽轮机的工作原理基于热力学循环,其结构包括汽轮机本体、汽轮机轴系及配套的附件装置等。
汽轮机的热力学循环基于布雷顿循环。
该循环由四个连续的过程组成:加热过程、等压膨胀过程、冷却过程和等压压缩过程。
汽轮机的工质通常为水蒸气,其在锅炉中受热成为高温高压的气体,然后通过汽轮机本体中的高速转动的叶轮,将气体动能转化为机械能。
随着热能向外界传递,气体逐渐冷却,并通过冷却系统中的冷却器冷却,进而被压缩至初始状态的压力和温度,最后回到锅炉中再次循环。
汽轮机本体主要由高、低压缸、中间管道和包围它们的壳体组成。
高压气体先进入高压缸中,然后通过叶片进行膨胀,接着进入低压缸中继续膨胀,直至通过最后一组叶片进入中间管道。
叶片是汽轮机本体中最重要的零部件之一,通常由高强度、高耐热性能的材料制成。
叶轮是汽轮机中的动力元件,通常是由多个叶片组成,其负责将气体的动能转化为机械能,使汽轮机产生转动力矩。
为了保证叶轮的结构安全和机械性能,通常需要在叶轮上设置多个加强梁。
汽轮机轴系通常是由主轴、转速控制装置、轴承和联轴器等组成。
主轴是汽轮机中的核心部件,其承担着汽轮机的全部动能传递任务,其质量和刚度对汽轮机的总体性能有着重要的影响。
转速控制装置是汽轮机中的关键部件,其负责控制汽轮机的转速,在发电机负荷和汽轮机负载变化时调节汽轮机旋转的速度,从而保证汽轮机的平稳运转。
轴承是汽轮机中提供支撑和定位功能的部件,它负责保证汽轮机主轴的安全、平稳、可靠运转。
联轴器则用于连接汽轮机的输出轴和传动装置,实现传动和调速的功能。
汽轮机的附件装置主要包括给水装置、汽机启动装置、油系统、冷却系统和排气系统等。
这些装置对汽轮机的性能调节、保护和运行状态监测有着很重要的作用。
例如,给水装置主要负责给汽轮机提供水源,从而保障汽轮机转动所需要的蒸汽,保证汽轮机的水平运行。
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。
汽轮机工作原理和结构汽轮机是一种利用燃气或蒸汽驱动转子旋转从而产生功的动力机械。
汽轮机工作原理是通过燃烧燃油或燃气与空气混合物,使得燃料释放的热能转化为热能增加的蒸汽或燃气的热能。
蒸汽或燃气通过高速喷射流,使得转子受到推力,因此转子开始旋转。
通过连接转子的轴来提供输出功率。
下面将详细介绍汽轮机的工作原理和结构。
1.汽轮机的工作原理汽轮机的工作过程可以分为四个步骤:压缩、燃烧、膨胀和排气。
a)压缩:进入汽轮机的空气被压缩到高压状态。
通常采用离心式压气机,它由若干个叶轮和固定导叶组成。
当空气经过叶轮时,由于叶片高速旋转的作用,空气被迫向前流动,流速增大且压力增加。
b)燃烧:经过压缩的空气进入燃烧室,并与燃料混合燃烧。
燃料可以是燃油或天然气。
在燃烧室中,混合物点燃并燃烧,燃料的热能转化为高温高压的蒸汽或燃气。
c)膨胀:高温高压的蒸汽或燃气被喷入汽轮机的叶片中使其转动。
蒸汽或燃气在叶片中膨胀,产生推力,从而将转子推动旋转。
蒸汽或燃气的压力和温度逐渐下降。
d)排气:蒸汽或燃气离开汽轮机后,被排入大气中。
排出蒸汽或燃气后,进入汽轮机的空气和燃料被再次压缩和加热,形成循环。
2.汽轮机的结构汽轮机主要由压气机、燃烧室、涡轮和调速装置等组成。
a)压气机:压气机是汽轮机的核心之一,用于将空气压缩到高压状态。
压气机包括若干个级,每个级别都由一个或多个叶轮和一些固定导叶组成。
叶轮通过旋转强制空气流经导叶,产生压力增加。
b)燃烧室:燃烧室是燃烧燃料的地方。
燃烧室通常是一个圆筒形的结构,内部涂有耐高温材料。
燃料喷入燃烧室中与空气混合并燃烧,产生高温高压的蒸汽或燃气。
c)涡轮:涡轮是通过高温高压的蒸汽或燃气驱动的。
涡轮包括高压涡轮和低压涡轮。
高压涡轮通常由多个级别组成,而低压涡轮由较少级别组成。
蒸汽或燃气在叶片中膨胀,产生推力,推动涡轮旋转。
d)调速装置:汽轮机在运行过程中需要不同负载下的不同输出功率。
调速装置用于控制汽轮机的转速,以保持恒定的转速或调整转速。
汽轮机工作原理汽轮机是一种常见的热力机械设备,广泛应用于发电厂、船舶、工业生产等领域。
它以高温高压的蒸汽作为能源,通过热力转换将热能转化为机械能或电能。
本文将详细介绍汽轮机的工作原理,包括汽轮机的基本组成、工作流程和主要性能参数等。
一、汽轮机的基本组成汽轮机主要由以下几个组成部分构成:汽轮机蒸汽收缩系统、汽轮机主机和汽轮机辅助系统。
1.汽轮机蒸汽收缩系统:蒸汽收缩系统由燃煤锅炉、锅炉辅助系统、烟气净化设备和燃料处理设备等组成。
燃煤锅炉将燃煤燃烧产生的热能转化为蒸汽,通过管道输送至汽轮机主机。
2.汽轮机主机:汽轮机主机包括高压缸组、中压缸组和低压缸组等部分。
蒸汽进入高压缸组,蒸汽的动力使得高压缸的转子旋转,从而带动主轴旋转。
蒸汽从高压缸组排出后进入中压缸组,再经过低压缸组排出,完成能量转换。
3.汽轮机辅助系统:辅助系统包括给水系统、汽轮机油系统、给油系统和循环水系统等。
给水系统负责将凝结水补充至锅炉,汽轮机油系统则负责为轴承提供润滑油。
二、汽轮机的工作流程汽轮机的工作流程分为汽化、膨胀、凝结和抽汽四个过程。
1.汽化过程:在燃煤锅炉中,燃煤燃烧产生高温高压的燃烧产物,通过换热器将燃烧产物的热能传递给蒸汽。
蒸汽进入汽轮机主机后,其压力和温度均较高。
2.膨胀过程:高温高压的蒸汽进入汽轮机主机后,在高压缸组中膨胀,蒸汽的动能转化为转子的转动能量。
在膨胀过程中,蒸汽的温度和压力逐渐降低。
3.凝结过程:蒸汽膨胀后,温度和压力下降,蒸汽在低压缸组中进一步膨胀。
蒸汽的能量逐渐转化为机械能,同时温度降低至饱和温度以下,蒸汽开始凝结成水。
4.抽汽过程:凝结后的水从汽轮机中抽出,回到锅炉中再次加热。
抽出的水通过再生器加热并再次进入锅炉,完成了水-蒸汽循环。
三、汽轮机的性能参数汽轮机的性能参数主要包括功率、效率和压比。
1.功率:汽轮机的功率指它所能输出的机械功或电功。
按照功率大小可分为几个级别,例如小型汽轮机适用于小型工厂和船舶。
发电厂汽轮机真空抽气系统结构及其原理发电厂汽轮机真空抽气系统结构及其原理1、引言1.1 背景在发电厂汽轮机运行过程中,汽轮机排汽需要通过真空抽气系统来维持负压状态,以提高汽轮机的效率和性能。
1.2 目的本文旨在介绍发电厂汽轮机真空抽气系统的结构和工作原理,以便于了解其在汽轮机运行中的重要作用。
2、系统结构2.1 主要部件真空抽气系统由以下主要部件组成:2.1.1 真空泵2.1.2 抽气冷凝器2.1.3 真空容器2.1.4 动力装置2.1.5 控制系统2.2 系统流程真空抽气系统的工作流程如下:2.2.1 真空泵抽气2.2.2 气体冷凝2.2.3 真空容器储存2.2.4 控制系统调节3、系统原理3.1 真空泵原理真空泵通过机械或液体封闭工作原理,来抽取系统中的空气和蒸汽,形成负压状态,以满足汽轮机运行过程中排气要求。
3.2 抽气冷凝器原理抽气冷凝器通过将从真空泵中抽出的气体冷却凝结,以降低气体的压力和温度,进一步增强系统的负压效果。
3.3 真空容器原理真空容器作为储存空气和蒸汽的设备,能够维持系统的稳定性,并提供一定的缓冲能力,以满足汽轮机不同工况的需求。
3.4 控制系统原理控制系统通过监测和控制真空抽气系统的工作参数,如压力、温度和流量等,来保证系统的正常运行和稳定性。
附件:附件1:发电厂汽轮机真空抽气系统结构图附件2:真空抽气系统工作流程图法律名词及注释:1、汽轮机:也称为蒸汽轮机,是一种利用蒸汽压力产生机械能的设备。
2、发电厂:指发电设备和厂房等组成的生产电力的场所。
3、真空泵:一种用于抽取气体和蒸汽的设备,能够产生负压状态。
4、抽气冷凝器:用于将气体冷却凝结,降低气体的压力和温度的设备。
5、真空容器:一种储存空气和蒸汽的设备,用于维持系统的稳定性。
6、动力装置:提供真空抽气系统运行所需的动力来源,如电机等。
7、控制系统:用于监测和控制真空抽气系统的设备和程序,以保证系统的正常运行和稳定性。
汽轮机工作原理和结构一、汽轮机工作原理汽轮机是将蒸汽的热能转换成机械能的蜗轮式机械。
在汽轮机中,蒸汽在喷嘴中发生膨胀,压力降低,速度增加,热能转变为动能。
如图1所示.高速汽流流经动叶片3时,由于汽流方向改变,产生了对叶片的冲动力,推动叶轮2旋转做功,将蒸汽的动能变成轴旋转的机械能。
图1 冲动式汽轮机工作原理图1—轴;2—叶轮;3—动叶片;4-喷嘴二、汽轮机结构汽轮机主要由转动部分(转子)和固定部分(静体或静子)组成。
转动部分包括叶栅、叶轮或转子、主轴和联轴器及紧固件等旋转部件。
固定部件包括气缸、蒸汽室、喷嘴室、隔板、隔板套(或静叶持环)、汽封、轴承、轴承座、机座、滑销系统以及有关紧固零件等。
套装转子的结构如图2所示。
套装转子的叶轮、轴封套、联轴器等部件和主轴是分别制造的,然后将它们热套(过盈配合)在主轴上,并用键传递力矩。
图2 套装转子结构1—油封环2—油封套3—轴4—动叶槽5—叶轮6-平衡槽汽轮机主要用途是在热力发电厂中做带动发电机的原动机。
为了保证汽轮机正常工作,需配置必要的附属设备,如管道、阀门、凝汽器等,汽轮机及其附属设备的组合称为汽轮机设备。
图3为汽轮机设备组成图.来自蒸汽发生器的高温高压蒸汽经主汽阀、调节阀进入汽轮机。
由于汽轮机排汽口的压力大大低于进汽压力,蒸汽在这个压差作用下向排汽口流动,其压力和温度逐渐降低,部分热能转换为汽轮机转子旋转的机械能。
做完功的蒸汽称为乏汽,从排汽口排入凝汽器,在较低的温度下凝结成水,此凝结水由凝结水泵抽出送经蒸汽发生器构成封闭的热力循环。
为了吸收乏汽在凝汽器放出的凝结热,并保护较低的凝结温度,必须用循环水泵不断地向凝汽器供应冷却水。
由于汽轮机的尾部和凝汽器不能绝对密封,其内部压力又低于外界大气压,因而会有空气漏入,最终进入凝汽器的壳侧.若任空气在凝汽器内积累,凝汽器内压力必然会升高,导致乏汽压力升高,减少蒸汽对汽轮机做的有用功,同时积累的空气还会带来乏汽凝结放热的恶化,这两者都会导致热循环效率的下降,因而必须将凝汽器壳侧的空气抽出。
汽轮发电机结构及工作原理发电机通常由定子、转子、端盖及轴承等部件构成。
定子由定子铁芯、线包绕组、机座以及固定这些部分的其他结构件组成。
转子由转子铁芯(或磁极、磁扼)绕组、护环、中心环、滑环、风扇及转轴等部件组成。
由轴承及端盖将发电机的定子,转子连接组装起来,使转子能在定子中旋转,做切割磁力线的运动,从而产生感应电势,通过接线端子引出,接在回路中,便产生了电流。
汽轮发电机与汽轮机配套的发电机。
为了得到较高的效率,汽轮机一般做成高速的,通常为3000转/分(频率为50赫)或3600转/分(频率为60赫)。
核电站中汽轮机转速较低,但也在1500转/分以上。
高速汽轮发电机为了减少因离心力而产生的机械应力以及降低风摩耗,转子直径一般做得比较小,长度比较大,即采用细长的转子。
特别是在3000转/分以上的大容量高速机组,由于材料强度的关系,转子直径受到严格的限制,一般不能超过 1.2米。
而转子本体的长度又受到临界速度的限制。
当本体长度达到直径的6倍以上时,转子的第二临界速度将接近于电机的运转速度,运行中可能发生较大的振动。
所以大型高速汽轮发电机转子的尺寸受到严格的限制。
10万千瓦左右的空冷电机其转子尺寸已达到上述的极限尺寸,要再增大电机容量,只有靠增加电机的电磁负荷来实现。
为此必须加强电机的冷却。
所以 5~10万千瓦以上的汽轮发电机都采用了冷却效果较好的氢冷或水冷技术。
70年代以来,汽轮发电机的最大容量已达到130~150万千瓦。
从1986年以来,在高临界温度超导电材料研究方面取得了重大突破。
超导技术可望在汽轮发电机中得到应用,这将在汽轮发电机发展史上产生一个新的飞电磁感应定律励磁机就是一个小功率的直流发电机,一般都为几十伏,励磁电压一般不变,即使变动也很小,而励磁电流的大小由磁场变阻器或自动励磁调节器调节,它的作用是将发出来的直流电供发电机转子磁极饶组励磁电流以产生磁场.励磁电流在发电机空载时改变其大小可以改变发电机的端电压,在发电机并网带负荷时改变其大小可以改变发电机的无功功率.电磁感应定律:只要穿过回路的磁通量发生变化电路中将产生感应电动势。
汽轮机工作原理及结构汽轮机作为一种常见的热能转换装置,在能源领域发挥着重要的作用。
本文将介绍汽轮机的工作原理和结构,以帮助读者更好地了解和应用这一技术。
一、工作原理汽轮机通过当燃料燃烧产生高温高压气体,然后将这些气体通过喷嘴喷入汽轮机装置中的转子。
转子上的叶片受到高速高压气体的冲击力,在转子上产生转动力,从而驱动轴的转动。
同时,高温高压气体通过转子后转变为低温低压气体,然后被排出。
汽轮机通常采用闭式循环,也就是说排出的低温低压气体会再次进入锅炉或燃烧室进行再加热,然后再进入汽轮机转子。
这种循环能够充分利用能量,提高汽轮机的热效率。
此外,汽轮机还可以与发电机或水泵相结合,将机械能转化为电能或液压能。
二、结构组成汽轮机通常由以下几个主要部分组成:1. 锅炉:负责产生高温高压气体的燃烧室。
不同类型的汽轮机使用的锅炉有所不同,包括燃煤锅炉、燃气锅炉和核电锅炉等。
2. 压缩机:负责将空气压缩并输送到锅炉,以增加锅炉燃烧效率。
常见的压缩机类型有离心式压缩机和轴流式压缩机。
3. 燃气轮机:由轴和转子组成,是汽轮机的核心部件。
在燃烧室中释放的高温高压气体通过喷嘴进入燃气轮机,推动转子旋转,从而产生机械能。
4. 发电机或水泵:将燃气轮机输出的机械能转化为电能或液压能。
发电机或水泵与燃气轮机通过轴相连,通过传递转动力来完成能量转换。
5. 辅助设备:包括冷却系统、润滑系统、控制系统等,用于确保汽轮机的正常运行和安全性。
除了上述主要组成部分,汽轮机的结构还可能包括透平机组、减速机、机架等。
这些部件的具体组合和布局会根据实际应用需求的不同而有所变化。
三、应用领域汽轮机广泛应用于发电、航空、船舶、石化等众多领域。
其中,发电是汽轮机最常见的应用之一。
在热电站中,汽轮机与发电机结合,通过燃烧燃料产生高温高压气体,并将这些气体转化为电能。
此外,汽轮机还可以配合热泵系统,提供供暖和供热。
在航空领域,涡轮引擎是最常见的汽轮机类型之一。
汽轮机工作原理及结构汽轮机作为一种重要的热力设备,广泛应用于发电厂、炼油厂、化工厂等工业领域。
它利用燃烧产生的高温高压气体驱动涡轮转动,从而产生功力输出。
本文将从汽轮机的工作原理和结构两个方面进行探讨。
首先,我们来了解一下汽轮机的工作原理。
汽轮机利用循环过程来转化热能为功能的基本原理是卡诺循环。
汽轮机的工作过程可以分为四个阶段:压缩、燃烧、膨胀和排气。
首先,通过压缩机,将空气压缩到高压状态,使内能增加。
然后,将高压空气引入燃烧室,与燃料进行燃烧,产生高温高压气体。
接下来,将高温高压气体带入涡轮机,通过膨胀过程,使气体的内能转化为机械能,驱动涡轮机旋转。
最后,将剩余能量的低温废气排出,完成一个工作循环。
接下来,我们来了解汽轮机的结构。
汽轮机主要由压缩机、燃烧室、涡轮机和冷却系统四个主要部分组成。
首先,压缩机是汽轮机的关键部件之一,其作用是将大量空气压缩到高压状态,以提供燃烧所需的气体进入燃烧室。
压缩机通常采用蜗壳式结构,通过旋转叶片将气体压缩。
其次,燃烧室是将燃料和压缩空气进行充分混合并燃烧的地方。
燃烧室采用环形燃烧室或舒适燃烧室,以确保充分燃烧和高温高压气体的产生。
然后,涡轮机是汽轮机的动力输出部件,由一系列的定子和转子叶片组成。
高温高压气体经过涡轮机膨胀,使涡轮机转动,从而输出功力。
最后,汽轮机还配备了冷却系统,用于冷却各个部件和控制温度。
汽轮机的工作原理和结构使其具有以下几点优势:首先,汽轮机的热效率高,能够充分利用燃料的热能;其次,汽轮机的功率可以调节,适应不同负载需求;再次,汽轮机的运行可靠性较高,维护成本较低。
因此,汽轮机在工业领域得到广泛应用。
总之,汽轮机是一种利用燃料燃烧产生高温高压气体驱动涡轮旋转的热力设备。
它通过循环过程将热能转化为机械能,实现功率输出。
汽轮机的工作原理和结构使其具有高效、可调节和可靠的特点。
随着技术的发展,汽轮机的性能和效率将不断提高,为工业生产提供更加可靠和高效的动力支持。
汽轮发电机结构及原理第四节汽轮发电机按照电磁感应定律,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。
在发电机本体醒目的位置装设有铭牌,标出发电机的主要技术参数,作为发电机运行的技术指标。
(一)定子发电机的定子由定子铁芯、定子绕组、机座、端盖及轴承等部件组成。
燃气轮机发电厂的工作原理、类型、及其发电厂设备构成(一)燃气轮机燃气轮机是将气体压缩、加热后在透平中膨胀,把热能转换为机械能的旋转式动力机械。
简单循环的燃气轮机由压气机、燃烧室、燃气透平三大部分,以及控制与保护系统、润滑油和液压油系统、空气过滤器和消声器、燃料系统、起动装置等附属设备组成。
1.工作原理单轴简单循环燃气轮机的工作原理如图1所示。
压气机从大气吸入空气,经绝热压缩,压力和温度升高;压缩后的空气进入燃烧室,与由燃料喷嘴喷射出来的燃料进行混合和燃烧,所产生的高温燃气,进入透平,经过绝热膨胀做功,推动透平转子转动将燃料的化等压加热座席冷却学能转变为机械能;膨胀做功后的燃气直接排入大气。
透平发出的功率约有2/3消耗于压气机对空气进行压缩,其余的1/3成为燃气轮机输出的机械功。
图1单轴简单循环燃气轮机的工作原理2.类型燃气轮机按结构轻重程度可分为重型和轻型两类,按循环方式可分为简单循环和复杂循环两类。
(二)燃气轮机发电厂燃气轮机发电厂采用燃气轮机或燃气-蒸汽联合循环中的燃气轮机和汽轮机驱动发电机。
目前,燃气轮机及其联合循环主要燃用液体燃料(柴油、重油、渣油和原油)或气体燃料(天然气、焦炉煤气、高炉煤气、液化石油气、炼油厂气和煤层气等),直接燃用超净水煤浆和煤粉的燃气轮机正在试验中。
整体煤气化燃气-蒸汽联合循环电厂和燃煤的增压流化床燃气-蒸汽联合循环电厂尚处于商业示范阶段。
1.燃气轮机发电厂的类型燃气轮机发电厂主要有以下几种:(1)单纯用燃气轮机驱动发电机的发电厂。
燃气轮机的循环方式可以是多种多样的,如简单循环、再热循环等。
目前大型燃气轮机的单机功率已达260MW,供电效率为35%~41.57%。
一个发电厂可以安装1台或多台燃气轮发电机组,一般用作调峰或紧急备用。
(2)用燃气轮机与汽轮机组合成的联合循环发电厂。
它可以是余热锅炉型的、有补燃的余热锅炉型的和双流体循环型的。
目前单轴式联合循环机组的单机功率已达390MW,供电效率为55%~58%。
电厂汽轮机原理及系统一、引言电厂汽轮机是一种常见的发电设备,其原理和系统是电厂发电过程中关键的组成部分。
本文将从汽轮机的原理和系统两个方面进行详细介绍。
二、汽轮机原理汽轮机是利用燃烧产生的高温高压气体对叶轮进行推动,实现能量转换的设备。
其基本原理包括以下几个方面:1. 燃烧过程:燃料在燃烧室内与空气混合燃烧,产生高温高压气体。
2. 能量转换:高温高压气体通过喷嘴进入汽轮机的叶轮,推动叶轮高速旋转。
3. 转动机械:叶轮的旋转驱动整个汽轮机的转子系统运转。
4. 能量输出:汽轮机转子系统的运转带动发电机转子旋转,通过电磁感应产生电能输出。
汽轮机原理的核心在于能量转换过程,通过高温高压气体对叶轮的推动,将热能转化为机械能,最终转化为电能输出。
三、汽轮机系统汽轮机的系统是由多个组件和装置组成,共同协作完成能量转换和发电过程。
主要包括以下几个方面:1. 燃料供应系统:负责将燃料输送至燃烧室,确保燃料的稳定供应和燃烧效果。
2. 燃烧系统:包括燃烧室和喷嘴等部件,实现燃料与空气的混合燃烧,产生高温高压气体。
3. 叶轮和转子系统:包括汽轮机的高压叶轮、低压叶轮和转子等部件,通过高温高压气体的推动实现叶轮和转子的旋转运动。
4. 发电机系统:汽轮机驱动发电机转子旋转,通过电磁感应产生电能输出。
5. 冷却系统:汽轮机运转过程中会产生大量热能,冷却系统用于控制汽轮机的温度,确保安全运行。
6. 辅助系统:包括润滑系统、控制系统、监测系统等,对汽轮机进行辅助支持和监控。
汽轮机系统的各个组件和装置密切配合,共同完成能量转换和发电过程。
每个系统都起着重要的作用,任何一个环节的故障都可能导致汽轮机运行异常或停机。
四、总结电厂汽轮机是一种重要的发电设备,其原理和系统是电厂发电过程中关键的组成部分。
汽轮机通过燃料燃烧产生的高温高压气体对叶轮进行推动,实现能量转换,最终转化为电能输出。
汽轮机系统由多个组件和装置组成,包括燃料供应系统、燃烧系统、叶轮和转子系统、发电机系统、冷却系统以及辅助系统等。