汽轮机 ppt课件

啮合机构及啮合原理：
先看一段视频。
其中盘车啮合机构主要由手柄拉杆+油缸+缓冲弹簧+ 摆轮+转子齿环组成。
投入原理：投入机构采用旋转式 油动机， 输出力偶矩。操纵滑阀、
回转活塞构成一个解除自锁、进 油、到位后排油的程序机构。液 压机构的进油由二位三通电磁换 向阀控制，当投入盘车时，电磁 换向阀通电时开启，液压机构进 油。曲柄由油缸带动(或手动)反时 针转动，带动连杆压缩推紧弹簧， 同时拉杆和摆杆下降，摆动壳和 摆动齿轮向下摆动直到摆动齿轮 与转子齿环接触，此时摆动齿轮 接近垂直位置，起动电机，摆动 齿轮实际上沿着转子齿环滚动， 带动摆动壳向右摆，直到碰上顶 杆，这时摆动轮与转子齿环已充 分啮合。
紧急启动盘车：⑴紧急盘车在手动方式进行，钥匙开 关放在手动位置；⑵注意紧急盘车是以轴瓦发生额外 磨损或损坏为代价，防止转子热弯曲，保护转子盘车 过程；⑶紧急盘车也必须满足润滑油压正常及相关条 件情况下，按下紧急盘车按钮，电磁阀动作①电磁阀 动作指示灯亮②紧急盘车指示灯亮，其他操作同手动 操作⑸⑹⑺步骤；⑷注意紧急盘车是发生危急汽轮机 转子时，选用盘车过程，平时严禁使用。
退出原理：当蒸汽冲转汽轮机转子使转速超过盘车转速 后，摆动齿轮转速突升，使摆动齿轮带动摆动壳向左迅 速弹出，推动拉杆和摆杆上升，当拉杆上端点超过水平 位置时，连杆在推紧弹簧的作用下，推动曲柄继续顺时 针转动，直到到达甩开位置。
三、盘车的投运时间与方法
1、投运时间： （1）汽轮机启动准备送轴封蒸汽前，要投入盘车装置
4、记住停机后停运条件：高压缸金属最高温度（调节级 金属温度）小于150℃，转子偏心小于0.075mm，上下缸温 差小于50℃时可以停止盘车。
5、在以上讲解基础上理解并熟记汽机规程第七章。

第一节
概述
一、蒸汽的冲动原理和反动原理
气流在动叶通道内不膨胀加速，
而只随气道形状改变其流动方向，
气流改变流动方向对气道所产生的 离心力，这个力叫做冲动力。这时
蒸汽所做的机械功等于它在动叶栅
中动能的变化量，这种级叫做冲动 级。
第一节
概述
蒸汽在动叶通道内随气道改变流动方向的同时仍然继续膨胀、 加速，即气流不仅改变方向，而且因为膨胀作用其速度也有 较大的增加；加速的气流流出气道时，对动叶栅施加一个与 气流流出方向相反的作用力，这个作用力叫做反动力。依靠
四、级的工作过程的研究方法
蒸汽在汽轮机中的运动是非常复杂
蒸汽有黏性，运动时，密度发生变化，所以，汽轮机 中的工质是黏性、可压缩流体。蒸汽在静叶栅和动叶 栅流道中作三元非定常流动，也就是说：流道内任何 一点的参数（压力、温度、速度、密度等），不仅是 空间的函数，而且是时间的函数。 虽然，叶栅通道内蒸汽的流动是黏性可压缩流体在弯 曲通道内的三元不稳定流动，流动情况非常复杂。但 是为了揭示流动的内在规律，通常对蒸汽的流动做以 下假设，并将其简化到一元情况下进行分析。
反动力做功的级叫做反动级。
第一节
概述
喷嘴叶栅和动叶栅内蒸汽流动过程示意图
第一节 概述 二、级的反动度
焓熵图中，0点是级前蒸汽状 态点，0*是蒸汽等熵滞止到初速 度等于零的状态点。
下标：t表示级；n表示 nozzle喷嘴；b表示动叶
第一节 概述
定义： 级反动度定义：等于蒸汽在动 叶汽道内膨胀时的理想比焓降 hb 和整个级的滞止理想比焓降 ht* 之比。
m hb hb hb * * ht* hn h b' hn hb
Ω m平均反动度：动叶平均直径截面上的反 动度。平均直径是指动叶顶部和根部处叶轮 直径的平均值。 反动度：衡量在动叶中膨胀的程度。

纯冲动级：蒸汽只在喷嘴中膨胀，在动叶通道中不膨胀。
冲动级：
带反动度的冲动级：蒸在汽现主代要冲在动喷式嘴汽中轮膨机胀中，广在泛动采叶用通，道简中称仅为有冲小动部级分。膨胀。
反动级： 蒸汽在喷嘴和动叶通道中膨胀程度相同。
反动级的效率高于冲动级，但是整级的理想焓降较小。
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大庆石化烷基化筹备组 Nick制作
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汽轮机速关
速关阀
速关阀也称为主汽门，它是 主蒸汽管路与汽轮机之间的主要 关闭机构，在紧急状态时能立即 隔断汽轮机的进汽，使机组快速 停机。
速关阀水平装配在汽轮机进 汽室侧面。按照汽轮机进汽容积 流量的不同，一台汽轮机可配置 一只或两只速关阀。
汽轮机停机时速关阀是关闭 的，在汽轮机起动和正常运行期 间速关阀处于全开状态。
• 叶根是将叶片固定在叶轮或转毂上的连接部分。 T型叶根：其结构简单，加工方便，其强度能满足较短叶片的工作需 要，因此普遍使用在较短叶片上。为了增加承载能力，可以采用外 包T型叶根和双T型叶根。
枞树型叶根：其承载截面接近于按等强度分布，承载能力最高。枞 树型叶根属于轴向装配式叶根，可以单装单拆。但是形状复杂、受 力面多、加工精度高，故多用于大型汽轮机的调节级和低压级。
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大庆石化烷基化筹备组 Nick制作
3
汽轮机调速系统
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大庆石化烷基化筹备组 Nick制作
汽轮机调速
汽轮机调速原理
02
电液转换器
调速信号转变为二次油压力变化
错油门 二次油压力变化，改变动 03 力油流向，驱动油动机
转速 调节
01
调速信号 自现场/DCS系统来
调节汽阀
04
油动机通过连杆机构带动调 节汽阀，改变汽轮机进气量

耐高温、耐高压
推力瓦需要具备在高温、高压条件下稳定工作的 能力。
抗磨损
推力瓦需要承受高速旋转和摩擦，因此需要具有 良好的抗磨损性能。
热稳定性
推力瓦需要具有良好的热稳定性，以确保在温度 变化时仍能保持稳定的性能。
推力瓦的材料选择与制造工艺
材料选择
推力瓦的材料应具备耐高温、耐高压 、抗磨损和热稳定性等性能，常用的 材料有铸铁、铜合金、不锈钢等。
05
汽轮机推力瓦的实际应用级、提高效率
详细描述
某电厂采用新型的汽轮机推力瓦，通过技术升级和优化改造，提高了汽轮机的运 行效率和稳定性，减少了设备故障和维修成本，从而提高了电厂的整体经济效益 。
案例二：某核电站汽轮机推力瓦的维护与检修
总结词
严格维护、保障安全
推力瓦的工作原理
润滑油膜形成
在推力瓦工作过程中，润滑油在推力瓦表面形成一层薄油膜，这 层油膜起到润滑和冷却的作用。
轴向推力转换
当汽轮机运转时，轴向推力通过推力瓦表面传递到润滑油膜上，通 过摩擦将轴向推力转换为热量。
热量的传递与散失
转换后的热量通过润滑油的循环流动被带走，并通过散热器等设备 将热量散失到大气中，以保持汽轮机的正常运转。
太阳能
03
在太阳能领域，推力瓦技术可应用于太阳能热发电系统，提高
热能转换效率和系统稳定性。
未来推力瓦技术的挑战与机遇
挑战
随着新能源技术的不断发展，推力瓦技术面临着不断更新换 代和技术升级的挑战，需要不断投入研发力量以保持领先地 位。
机遇
随着新能源市场的不断扩大，推力瓦技术的应用领域将更加 广泛，为相关企业提供了巨大的市场机遇和发展空间。同时 ，政府支持和政策引导也将为推力瓦技术的发展提供有力保 障。

我厂11机组a级检修是自投产以来第一次a级检修工作在检修工作中为了保证中低压转子对轮14位置状态本次大修滑销出现的问题15本次大修滑销出现的问题16本次大修滑销出现的问题17销出现的问各装配销间隙18本次大修滑销出现的问题19
兴泰发电
XINGTAI POWER
汽轮机滑销系 统
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兴泰发电
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滑销系统介绍
滑销系统的作用 滑销说简单点就是给机组一个自由膨胀或收缩的空 间。具体作用就是 1、保证汽缸和转子的中心一致，避免因机体膨胀造 成中心变化，引起机组振动或动、静之间的摩擦； 2、保证汽缸能自由膨胀，以免发生过大应力而引起 变形； 3、使静子和转子轴向与径向间隙符合要求。
兴泰发电
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滑销系统介绍
汽轮机各部的膨胀方向 汽轮机静子通过横向键相对于基础保持2个固定点 （绝对死点），1个在中低压轴承箱基架上2#轴承 中心线后205mm处，另1个在低压缸左右两侧基架 上低压进汽中心线前360mm处。机组启动时，高中 压缸、前轴承箱向前膨胀，低压缸向前、后两个方 向膨胀。转子相对于静子的固定点（相对死点）在 中低压轴承箱内推力轴承处，机组启动时，转子由 此处向前后膨胀。高压内缸相对于高压外缸的死点 在高压进汽中心线前475mm处，以定位环凸缘槽定 位，低压内缸相对于低压外缸的死点设在低压进汽 中心线处，高、低压内缸分别由死点向前后两个方 向膨胀。
兴泰发电
XINGTAI POWER
本次大修滑销出现的问题
情况介绍：
我厂#11机组A级检修是自投产以来第一次A
级检修工作，在检修工作中为了保证中低压转子 对轮之间的间隙要进行高中压外缸的推拉工作， 在推拉高中压缸的过程中发现，高中压缸在向后 推缸时与向前推缸时的位置偏差较大，高中压缸

第一节 汽轮机控制系统
一、控制任务
1自动监测
汽轮机监测仪表（Turbine Super visor y Instrumentation, TSI）
2自动保护
(1)超速保护系统（Overspeed Protection Controller, OPC）:
超速时关闭高、中压缸调节阀。 (2)危急遮断系统（Emergency Trip System, ETS，又称紧 急跳闸系统）:
第26页/共82页
第三节 汽轮机运行方式
1. 操作员自动（Operator Automation，OA） 2. 汽轮机自启动（ATC） 3. 自动同期（AS） 4. 协调控制（CCS）
由运行人员根据汽轮发电机机组运行情况选择运行方式。
第27页/共82页
一、操作员自动（OA）
1、操作员直接控制 ２、转速自动控制 ３、功率自动控制 ４、主汽压力自动控制
调节汽轮机的进汽量（也即改变发电机功率角）可控制汽轮 发电机组的输出电功率（有功功率）。
第2页/共82页
４汽轮机自动启停控制
汽轮机控制系统都设有ATC （Automation Turbine Control）功能，即 具有汽轮机自动盘车、自动升速、自动并网到 自动带负荷功能。
第3页/共82页
二、控制系统构成
f2(x)
GV1顺序阀开度L1SEQ ×
GV1阀位开度指令 图3-10 高压调节阀GV1阀位指令形成原理
其阀位开度=L1SIN×kSIN+L1SEQ×kSEQ
第21页/共82页
1
0
T
T
顺序阀方式 1
手动系统复位
T
0.00167
V≯
&
≥1 &

第一章 汽轮机级的工作原理
第一节 概述
• 1.概念：级是汽轮 机中最基本的做功 单元
• 2.组成：级由静叶 栅（喷管）和动叶 栅组成
1
一、冲动作用原理和反动作用原理
图1-1单级汽轮机结构图（立体图，结构图）
2
一、蒸汽的冲动作用原理和反动作用原理
• 动叶栅：动叶按一定的距离和角度安装在叶 轮上形成动叶栅，并构成许多相同的蒸汽通 道。
21
• 作业：画出带反动度的冲动级的压力和速度变化示意 图。
• 参考教材p7图1-5
22
（2）反动级：
通常把反动度m = 0.5的级称为反动级。 对于反动级来说，蒸汽在喷管和动叶通道的 膨胀程度相同。 当汽流通过动叶通道时，一方面要改变方向， 同时还要膨胀加速，前者会对叶片产生一个冲 动力，后 者会对叶片产生一个反作用力，即 反动力。蒸汽通过这种级，两种力同时作功。
10
反动力 轮周力
Fz
冲动力
11
m
二、汽轮机级的反动度
1、汽轮机级的反动度
ΔhC0
Δht*—级的滞止理想 焓降， Δhn*—蒸汽在喷管 中的滞止理想焓降， Δhb—蒸汽在动叶中 的理想焓降。
12
反动度：蒸汽在动叶栅中膨胀时的理想焓降和蒸汽在 整个级中的理想滞止焓降之比。
Δhb
Δhb
反动度m=---------------- = --------
17
• 1）纯冲动级
• 通常把反动度m等于零的级称为纯冲动级。
18
• 纯冲动级的特点： • 对于纯冲动级来说，W1=W2，P1=P2,Δht*
=Δhn* 、Δhb = 0 、 m = 0； • 动叶叶型几乎对称弯曲； • 蒸汽在动叶栅中不膨胀只改变流动方向； • 动叶进出口压力p相等，相对速度w也相等； • 纯冲动级做功能力大，但效率低。

3.利用现代控制技术，采用预测控制， 根据历史和当时负荷波动趋势，预测 负荷变化，通过提前改变燃料量作好 负荷变化的准备，增强一次调频能力， 并使蒸汽参数波动控制在最小范围内， 提高机组运行的经济性和安全性。
6.1.3 汽轮机调节系统的基本组成
调节系统基本组成 ❖转速感受机构 转子转速转变为一次控制信号 ❖中间放大机构 中间功率放大 ❖油动机 执行机构 ❖配汽机构 油动机行程与蒸汽流量非线性校正机构 ❖同步器 单机时改变机组转速和并网时改变机组功率 ❖启动装置 启动冲转、提升转速至同步器动作转速
Байду номын сангаас
电网有功负荷变化的基本特征
电网有功负荷随人们生活、工作 节律而变。基本特征是以24小时为 周期的大幅、慢变上迭加随机、小 幅、快变波动。
➢ 第一类变化
幅度小、周期短，具有随机性。 幅度小于5%，秒级。
➢ 第二类变化
幅度较大、周期较长，有一定可 预测性。大于5%，分级。
➢ 第三类变化
幅度大、周期长，由生产、生活 和气象等节律引起的。
频率一次调整
利用汽轮机转速控制或调节器，感受电网频 率(周波)变化改变有功功率输出，维持同步区 域发电输出与电网负荷平衡。这样的调节过程 称为一次调频。
一次调频为有差调节，汽轮机功率的改变量 正比于频率偏差。很明显，一次调频后满足了 外界负荷要求，但并不能保持电网频率不变。
频率二次调整
变化周期较长、变动幅度较大，有一定可预 测性。为在电网一次频率调整后，消除频率偏 差，通过调频机组或调频电厂，平移调节系统 静态特性线，改变调频机组的输出功率，补偿 电网负荷的静态频率特性产生的功率变化，使 电网频率维持在额定值。调频器来调整。
❖高压调门过开或过关

调节系统
其它保 保护系统 护信号
锅炉
主汽门 调节汽门
发电机 转速
汽轮机 功率
图6-1 汽轮机调节保护系统原理性框图
汽轮机的调节系统课件(PPT153页)
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6.1.1供电品质与电网有功功率与频率的调整
供电品质
发电厂的任务是向用户提供品质优良的电能。 电能的品质是电压、频率和波形。
M st
M em
Mf
再热器
过热器 HP IP
M em M f
LP
GEN
M st
汽轮机的调节系统课件(PPT153页)
汽轮机的调节系统课件(PPT153页)
为什么叫调速系统？ 当外界电负荷增大时，发电机的电磁阻力 矩增大，导致转子的转速下降，反之，转子的 转速上升。
因此，汽轮机应根据转速偏差改变调节汽 门的开度，即改变进汽量和焓降，使蒸汽的驱 动力矩与电磁阻力矩及摩擦力矩相平衡。故汽 轮机调节系统有时称为调速系统。
同步发电机的特性
同步发电机的端电压决定于无功功率，频率 决定于有功功率。无功功率决定于励磁，有功功 率决定于原动机的功率。
故电网的电压调节归励磁系统，频率调节归 汽轮机的功率控制系统。
汽轮机的调节系统课件(PPT153页)
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转子运动方程与汽轮机调速
J
d 2
dt 2
➢ 第三类变化
幅度大、周期长，由生产、生活 和气象等节律引起的。
汽轮机的调节系统课件(PPT153页)
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频率一次调整
利用汽轮机转速控制或调节器，感受电网频 率(周波)变化改变有功功率输出，维持同步区 域发电输出与电网负荷平衡。这样的调节过程 称为一次调频。