氣機(jī)知識(shí)培訓(xùn)

1、火力發(fā)電廠的汽水流程 v 火力 發(fā)電廠的汽水系統(tǒng)由鍋爐、汽輪機(jī)、凝汽 器、給水泵等組成，水在鍋爐中被加熱成蒸汽，再 經(jīng)過熱器使蒸汽進(jìn)一步加熱后變成過熱蒸汽，過熱 蒸汽通過主蒸汽管道進(jìn)入汽輪機(jī)；過熱蒸汽在汽輪 機(jī)中不斷膨脹，高速流動(dòng)的蒸汽沖動(dòng)汽輪機(jī)葉片， 使汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子 旋轉(zhuǎn)，使發(fā)電機(jī)發(fā)電，蒸汽通過汽輪機(jī)后排入凝汽 器并被冷卻水冷卻凝結(jié)成水，凝結(jié)水在低壓加熱器 和除氧器中經(jīng)過加熱和除氧器后由給水泵打至高壓 加熱器，經(jīng)高壓加熱器進(jìn)入鍋爐。 汽機(jī)設(shè)備介紹 一、汽機(jī)本體 汽機(jī)本體 v汽機(jī)本體是汽輪機(jī)的重 要重要組成部分 汽輪機(jī)的工作原理 v 本體是汽機(jī)專業(yè)的主要設(shè)備之一，

2、汽輪機(jī)作為一種原動(dòng)機(jī)，它是在18 世紀(jì)末期出現(xiàn)的，從1890年瑞典工程師拉伐爾制造出第一臺(tái)功率僅有5 馬力的汽輪機(jī)起，至今汽輪機(jī)制造也已有一百多年的歷史。 v 汽輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，事故率較低，被廣泛用于拖動(dòng)發(fā)電機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、水 泵以及用作船舶的動(dòng)力機(jī)械。 v 汽輪機(jī)是用具有一定溫度和壓力的蒸汽來做功的回轉(zhuǎn)式原動(dòng)機(jī)，可分 為沖動(dòng)式和反動(dòng)式兩種，下面介紹一下汽輪機(jī)的工作原理：具有一定壓 力、溫度的蒸汽，進(jìn)入汽輪機(jī)，流過噴嘴并在噴嘴內(nèi)膨脹獲得很高的速 度，高速流動(dòng)的蒸汽流經(jīng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子的動(dòng)葉片時(shí)作功，當(dāng)動(dòng)葉片為反動(dòng) 式時(shí)，蒸汽在動(dòng)葉片中發(fā)生膨脹產(chǎn)生的反動(dòng)使動(dòng)葉片作功，從能量轉(zhuǎn)換 的角度講，蒸汽的熱能在噴嘴內(nèi)

3、轉(zhuǎn)換為汽流動(dòng)能，葉片又將動(dòng)能轉(zhuǎn)換為 機(jī)械能，反動(dòng)式葉片蒸汽在動(dòng)葉膨脹部分，直接由熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能。 什么是噴嘴？ v 噴嘴是將熱能轉(zhuǎn)變成動(dòng)能的具有特定形狀的流 道。蒸汽流經(jīng)噴嘴時(shí)產(chǎn)生膨脹，其壓力、溫度和焓 值降低，速度和比容增加，將蒸汽的熱能轉(zhuǎn)變成動(dòng) 能。 v （焓是熱力計(jì)算中常用的一個(gè)狀態(tài)參數(shù)。它等 于內(nèi)能和壓力勢能之和。單位是KJ/Kg。從熱力學(xué) 的觀點(diǎn)來看，蒸汽的熱焓就是蒸汽的能量，對于一 定壓力、溫度的蒸汽，其焓值是一定的。） v 在汽輪機(jī)中，蒸汽在噴嘴4中產(chǎn)生膨脹， 壓力降低，速度增加，熱能轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)能，高 速汽流流經(jīng)動(dòng)葉片3時(shí)，由于汽流方向改變， 產(chǎn)生了對葉片的沖動(dòng)力，推動(dòng)葉輪2旋轉(zhuǎn)

4、作功， 將蒸汽的動(dòng)能轉(zhuǎn)變成軸旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能。 汽輪發(fā)電機(jī)如何將機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽?v 蒸汽推動(dòng)汽輪機(jī)旋轉(zhuǎn)，汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子連接著發(fā)電機(jī) 轉(zhuǎn)子，汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，根據(jù)電磁 感應(yīng)原理，導(dǎo)體和磁場作相對運(yùn)動(dòng)，當(dāng)導(dǎo)體切割磁 力線時(shí)，導(dǎo)體上產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子就 是磁場，定子內(nèi)放置的線圈就是導(dǎo)體，轉(zhuǎn)子在定子 內(nèi)旋轉(zhuǎn)，定子線圈切割轉(zhuǎn)子磁場發(fā)出的磁力線，于 是在定子線圈中就產(chǎn)生了感應(yīng)電動(dòng)勢，將三個(gè)線圈 的始端引出稱A、B、C三相，接通用電設(shè)備線圈中 就有電流通過，這樣，發(fā)電機(jī)就把汽輪機(jī)輸入的機(jī) 械能轉(zhuǎn)變?yōu)榘l(fā)電機(jī)輸出的電能。 二、凝汽設(shè)備 v1、凝汽器 v2、循環(huán)水泵 v3、凝結(jié)水泵 v4、抽氣設(shè)

5、備 1、凝汽器 v 凝汽設(shè)備中最主要的是凝汽器， 由外殼、水室、端蓋、管板、中 間支持管板、冷卻水管等組成； 凝汽器內(nèi)部空間由銅管分割成兩 部分：一部分為蒸汽空間，在銅 管壁外，另一部分為冷卻水空間， 在銅管內(nèi)。汽機(jī)排汽與銅管外表 面接觸，冷卻水與銅管內(nèi)表面接 觸，蒸汽放熱經(jīng)銅管壁傳給冷卻 水，使排汽冷卻成凝結(jié)水，在汽 側(cè)形成高度真空，提高了機(jī)組的 循環(huán)熱效率，同時(shí)重新將凝結(jié)水 回收，送回鍋爐作為給水使用 隔板隔板 凝汽器內(nèi)真空的形成 v 正常運(yùn)行中，凝汽器內(nèi)真空的形成是由于汽輪 機(jī)排汽在凝汽器內(nèi)驟然凝結(jié)成水時(shí)，其比容急劇縮 小而形成的（在0.1MPa壓力下，蒸汽的比容比水的 比容大1725倍

6、，而在0.004MPa壓力下，蒸汽的比 容比水大三萬多倍）。由于汽輪機(jī)排汽中含有少量 的不凝結(jié)氣體，同時(shí)凝汽器本身及其連接的系統(tǒng)也 存在漏氣處，有部分空氣漏入凝汽器內(nèi)，所以需用 抽氣器將氣體連續(xù)不斷地抽出，以維持凝汽器在真 空下連續(xù)運(yùn)行。 2、循環(huán)水泵 v 循環(huán)水泵的作用是 向凝汽器銅管內(nèi)輸送冷 卻水，從而使排汽凝結(jié) 成水。 離心水泵的工作原理 v 在泵內(nèi)充滿水的情況下，葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn) 生離心力，葉輪槽道中的水在離心力的作用 下甩向四周流進(jìn)泵殼，于是葉輪中心壓力降 低。這個(gè)壓力低于進(jìn)水管內(nèi)壓力，水就在這 個(gè)壓力差的作用下由池流入葉輪，這樣水泵 就可以不斷地吸水不斷地出水了。 1 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 2 工

7、作原理工作原理 葉輪葉輪 軸軸 612片葉片片葉片 機(jī)殼等。機(jī)殼等。 蝸牛形通道；蝸牛形通道； 葉輪偏心放；葉輪偏心放； 可減少能耗，有利于動(dòng)可減少能耗，有利于動(dòng) 能轉(zhuǎn)化為靜壓能。能轉(zhuǎn)化為靜壓能。 葉輪葉輪 機(jī)殼機(jī)殼 底閥底閥(防止防止“氣縛氣縛”) 濾網(wǎng)濾網(wǎng)(阻攔阻攔 固體雜質(zhì)固體雜質(zhì)) 由于離心力的作用，泵的進(jìn)出口出產(chǎn)生壓力差，由于離心力的作用，泵的進(jìn)出口出產(chǎn)生壓力差， 從而使流體流動(dòng)。從而使流體流動(dòng)。 一、一、 離心泵的工作原理離心泵的工作原理 3、凝結(jié)水泵 v 凝結(jié)水泵的作用是回 收排汽的凝結(jié)水，打入 除氧器，經(jīng)給水泵重新 送回鍋爐利用。 4、抽氣設(shè)備 v 由于凝汽器內(nèi)形成高度 的真空

8、，外界空氣就會(huì)通過 處于真空狀態(tài)下的不嚴(yán)密處 漏入凝汽器的汽側(cè)空間，為 了防止這些不凝結(jié)氣體在凝 汽器中逐漸積累，使凝汽器 的真空下降，采用抽氣設(shè)備 將空氣不斷地從凝汽器中抽 出。抽氣設(shè)備包括射水箱、 射水泵以及射水抽氣器（另 外還有射汽抽氣器） 射水抽氣器 射水抽氣器的工作原理 v 射水抽氣器主要由工作水入口水室、噴嘴、混 合室、擴(kuò)壓管和逆止門等組成。工作水壓由專用的 射水泵供給。壓力水經(jīng)水室進(jìn)入噴嘴，噴嘴將壓力 水的壓力能轉(zhuǎn)變?yōu)樗俣饶芤愿咚偕涑?，在混合室?nèi) 形成高度真空，使凝汽器內(nèi)的氣、汽混合物被吸入 混合室，在混合室內(nèi)氣、汽混合物與水混合后一齊 進(jìn)入擴(kuò)壓管。工作水在擴(kuò)壓管中流速逐漸降低，

9、由 速度能轉(zhuǎn)變?yōu)閴毫δ?，最后在擴(kuò)壓管出口其壓力升 至略高于大氣壓力而排出擴(kuò)壓管進(jìn)入射水箱。 v 上面我們了解了凝汽設(shè) 備的組成，接下來，我們介 紹一下凝汽設(shè)備的系統(tǒng)走 向 ： v汽輪機(jī)的排汽進(jìn)入凝汽器并 在其中凝結(jié)成水，排汽凝結(jié) 時(shí)放出的熱量，由循環(huán)水泵 送入凝汽器冷卻水管中的冷 卻水帶走，被加熱的冷卻水 由涼水塔進(jìn)行冷卻后循環(huán)利 用，而凝結(jié)水則通過凝結(jié)水 泵從凝汽器底部的集水箱中 抽出，送入除氧器，然后經(jīng) 給水泵送入鍋爐。 v(右圖為涼水塔） 自然通風(fēng)涼水塔的工作原理 v 冷卻水進(jìn)入凝汽器吸熱后，沿壓力管道送至涼 水塔內(nèi)配水槽中，水沿配水槽由塔中心流向四周， 再由配水槽下邊的滴水孔眼呈線狀滴

10、落到孔眼同心 的濺水碟上濺成細(xì)小的水滴落入淋水裝置散熱后流 入儲(chǔ)水池，池內(nèi)的冷卻水再沿供水管經(jīng)循環(huán)泵送入 凝汽器中重復(fù)下一個(gè)循環(huán)過程。 v 水流在飛濺下落時(shí)，冷空氣依靠塔身所形成的 自拔力由塔的下部吸入并與水流是逆向向上流動(dòng)。 涼水塔的冷卻原理主要是蒸發(fā)，其次是對流換熱冷 卻。 三、回?zé)峒訜崞骷俺踉O(shè)備 v1、高壓加熱器 v2、低壓加熱器 v3、除氧器 1、高壓加熱器 v高壓加熱器是利用汽輪 機(jī)的前幾級抽汽加熱進(jìn) 入鍋爐的給水，從而提 高熱力循環(huán)效率的換熱 設(shè)備 高壓加熱器的工作原理 v 加熱器的受熱面是由銅管或鋼管組成的 U型管束，管束脹接在管板上，整個(gè)管束安裝 在圓筒形外殼內(nèi)，外殼上部用法

11、蘭和端蓋相 連組成進(jìn)出分隔的水室，給水由進(jìn)水口進(jìn)入 水室，通過U型管內(nèi)側(cè)從出水側(cè)流出，加熱蒸 汽從進(jìn)口流入，按導(dǎo)向板組成的通道曲折通 過U型管外側(cè)，放熱后，凝結(jié)成水由排水管排 出。 2、低壓加熱器 v低壓加熱器是利用汽輪 機(jī)后幾級的抽汽加熱凝 結(jié)水，從而提高熱力循 環(huán)效率的換熱設(shè)備 3、除氧器 v當(dāng)水與空氣接觸時(shí)，就會(huì)有 一部分氣體溶解到水中，給 水中溶解氣體不僅會(huì)造成熱 力設(shè)備及管道的腐蝕，還會(huì) 阻礙加熱器的傳熱效果，除 氧器的任務(wù)是除去水中的氧 氣和其他不凝結(jié)氣體，防止 熱力設(shè)備的腐蝕和傳熱效果 的惡化，保證熱力設(shè)備的安 全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。 除氧器的工作原理 v 熱力除氧的工作原理是建立在氣體的

12、溶解定律亨利定 律基礎(chǔ)上，其定律指出：在一定溫度下，當(dāng)液體和氣體間處 于平衡狀態(tài)時(shí)，單位體積中溶解的氣體量與水面上該氣體的 分壓力成正比。如果能將某種氣體在水面上的分壓力將至零， 那么就可以把溶解在水中的該氣體完全除去。 v 熱力除氧的方法建立在該基礎(chǔ)上，當(dāng)除氧器中水被定壓 加熱時(shí)，其蒸發(fā)蒸汽量增加，從而使該液面上蒸汽的分壓力 逐漸升高，而溶解在水中的氣體的分壓力逐漸降低，此時(shí)溶 解于水中的氣體就不斷溢出。當(dāng)水加熱到除氧器壓力下的飽 和溫度時(shí)，水面上全部是蒸汽，此時(shí)溶解氣體的分壓力將趨 近于零，于是溶解于水中的氣體即被除去。 四、汽輪機(jī)的其他輔助設(shè)備 v1、給水泵 v2、油箱 v3、冷油器 v

13、4、空氣冷卻器 v5、減溫減壓器 1、給水泵 v給水泵的作用是將除氧 器內(nèi)經(jīng)過除氧的水，通 過高壓加熱器加熱供給 鍋爐，提高循環(huán)的熱效 率，同時(shí)提供高壓旁路 減溫水、過熱器減溫水。 油箱 主油箱的作用 v 油箱不僅用于儲(chǔ)存系統(tǒng)的全部 用油，而且還擔(dān)負(fù)著分離油中的空 氣、水份以及各種機(jī)械雜物的任務(wù)。 2、冷油器 v冷油器的作用是冷卻汽 輪機(jī)組軸承的潤滑用油， 冷油器的出口油溫一般 保持在3545之間， 若高于或低于該溫度值， 將引起機(jī)組振動(dòng)或軸瓦 燒毀事故。 3、空冷器 v發(fā)電機(jī)空氣冷卻器的作 用是在機(jī)組運(yùn)行中，利 用冷卻介質(zhì)，將發(fā)電機(jī) 定子和轉(zhuǎn)子繞組線圈及 鐵芯激磁渦流所產(chǎn)生的 熱量及時(shí)帶走，

14、確保發(fā) 電機(jī)安全運(yùn)行。 4、減溫減壓器 減溫減壓器的作用 v 減溫減壓設(shè)備是用來降低新蒸汽的壓力 和溫度，保證生產(chǎn)和供暖所需要蒸汽的設(shè)備， 在熱電廠中也是對外界熱用戶的供熱設(shè)備。 一般情況下，它是用來向熱網(wǎng)高峰加熱器提 供加熱蒸汽，在供熱高峰時(shí)也可向蒸汽熱網(wǎng) 供應(yīng)一部分蒸汽，還可以用來作為調(diào)節(jié)抽汽 機(jī)組和背壓式機(jī)組向外界供汽的備用汽源。 省煤器 2-鍋爐（水冷壁） 3-過熱 器 4-汽輪機(jī) 5-發(fā)電機(jī) 6-凝汽器 7-凝結(jié)水泵 8-混合式回?zé)峒訜崞?9- 給水泵 10-低壓加熱器 11-高壓加熱器 12-循環(huán)泵 13-射水泵 14-射水抽氣器 隔板隔板 4、抽氣設(shè)備 v 由于凝汽器內(nèi)形成高度 的真空，外界空氣就會(huì)通過 處于真空狀態(tài)下的不嚴(yán)密處 漏入凝汽器的汽側(cè)空間，為 了防止這些不凝結(jié)氣體在凝 汽器中逐漸積累，使凝汽器 的真空下降，采用抽氣設(shè)備 將空氣不斷地從凝汽器中抽 出。抽氣設(shè)備包括射水箱、 射水泵以及射水抽氣器（另 外還有射汽抽氣器） 三、回?zé)峒訜崞骷俺踉O(shè)備