汽輪機(jī)原理概論

汽輪機(jī)原理概論1第一頁，共三十八頁，2022年，8月28日主目錄

第一章

概論一、汽輪機(jī)概述二、汽輪機(jī)的發(fā)展三、汽輪機(jī)系統(tǒng)及基本組成四、汽輪機(jī)的分類和型號五、本課程的主要內(nèi)容首頁第二頁，共三十八頁，2022年，8月28日汽輪機(jī)又名蒸汽透平，是以蒸汽為工質(zhì)的旋轉(zhuǎn)式機(jī)械，主要用作發(fā)電原動機(jī)，也用來直接驅(qū)動各種泵、風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)和船舶螺旋槳等。其排汽或中間抽汽可用來滿足生產(chǎn)和生活上的供熱需要。汽輪機(jī)概述汽輪機(jī)是以蒸汽為工質(zhì)的將熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的旋轉(zhuǎn)式原動機(jī)。汽輪機(jī)概念第三頁，共三十八頁，2022年，8月28日汽輪機(jī)概述第四頁，共三十八頁，2022年，8月28日汽輪機(jī)概述汽輪機(jī)的應(yīng)用

主要是火力發(fā)電廠

鍋爐汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)

蒸汽化學(xué)能(燃料)熱能機(jī)械能電能第五頁，共三十八頁，2022年，8月28日第六頁，共三十八頁，2022年，8月28日火電廠外景汽輪機(jī)概述第七頁，共三十八頁，2022年，8月28日熱電廠外景汽輪機(jī)概述第八頁，共三十八頁，2022年，8月28日汽輪機(jī)概述第九頁，共三十八頁，2022年，8月28日汽輪機(jī)概述汽輪機(jī)的應(yīng)用

核電站

核電站發(fā)電的原理與火電廠相似，都要有一個熱源，將水加熱成蒸汽，進(jìn)而推動汽輪機(jī)旋轉(zhuǎn)并帶動發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動而發(fā)出電能。不同的是核電廠所用的熱源不是煤或石油，它的熱源是原子核的裂變能。

核電是一種安全清潔的能源，利用它可以大大地節(jié)約煤和減少污染。一個1000MW的火電廠一天燃燒的煤是9600t，而相應(yīng)1000MW的核電廠，一天只要3.3kg的U235，同樣容量的電廠其用燃料量竟相差300萬倍。

利用鈾(或钚）在反應(yīng)堆核裂變熱能→（汽輪機(jī)）機(jī)械能→電能第十頁，共三十八頁，2022年，8月28日我國核電建設(shè)規(guī)模目前，中國有4座核電站11臺機(jī)組運(yùn)行

浙江秦山核電站廣東大亞灣核電站江蘇田灣核電站嶺澳核電站

中國在建中核電站

廣東陽江核電站浙江南部的三門核電站遼寧紅沿河核電廠江西彭澤核電廠a.消耗燃燒少b.燃燒時不需要空氣助燃c.容量越大越經(jīng)濟(jì)d.有放射性污染核電站特點：汽輪機(jī)概述第十一頁，共三十八頁，2022年，8月28日大亞灣核電站汽輪機(jī)概述第十二頁，共三十八頁，2022年，8月28日核電站遠(yuǎn)景汽輪機(jī)概述第十三頁，共三十八頁，2022年，8月28日①太陽能熱發(fā)電：它是將吸收的太陽輻射熱能轉(zhuǎn)換成電能的裝置，其基本組成與常規(guī)火力電廠相似。

②太陽能光發(fā)電：太陽能光發(fā)電不通過熱過程而直接將太陽的光能轉(zhuǎn)換成電能，其中光伏電池是一種主要的太陽能光發(fā)電形式，也叫光伏發(fā)電。光伏發(fā)電是把照射到太陽能電池上的光直接變換成電能的一種發(fā)電形式，它是目前太陽能發(fā)電研究的方向。太陽能發(fā)電汽輪機(jī)概述第十四頁，共三十八頁，2022年，8月28日太陽能發(fā)電——光伏發(fā)電汽輪機(jī)概述第十五頁，共三十八頁，2022年，8月28日地球本身是個大熱庫，地?zé)豳Y源遍布世界各地。僅地表10公里以內(nèi)就有可供開采的熱能，地?zé)崮艿膬α亢艽螅目偭看蠹s是煤炭的一億七千萬倍。但是，目前世界上實際能利用的地?zé)豳Y源很少，主要限于蒸汽田和熱水田，這兩者統(tǒng)稱為地?zé)崽?。地?zé)犭娬臼乔鍧嵉哪茉?。它的發(fā)電成本比水電和火電都低，而且地?zé)岚l(fā)電后排出的熱水還可以供采暖、醫(yī)療、提取化學(xué)物質(zhì)等利用，所以目前地?zé)岚l(fā)電發(fā)展很快。地?zé)岚l(fā)電汽輪機(jī)概述第十六頁，共三十八頁，2022年，8月28日汽輪機(jī)概述地?zé)岚l(fā)電廠第十七頁，共三十八頁，2022年，8月28日汽輪機(jī)概述泰坦尼克號第十八頁，共三十八頁，2022年，8月28日汽輪機(jī)的發(fā)展1、1883年，Laval（瑞典）研制出第一臺軸流式汽輪機(jī)2、70年代后，進(jìn)入百萬級3、汽輪機(jī)主要制造業(yè)：GECo.（GeneralElectricCorporation)美國通用電氣公司（沖動式）WHCo.(WestingHouseElectricCorporation)西屋（反動式）BBC(BrownBoveriCo.)瑞士（反動式）AA(Alsthon-AtlantagueCo.)法國（沖動式、反動式）其他（蘇聯(lián)、日本等）我國三大動力設(shè)備廠：哈汽、上汽、東汽工業(yè)汽輪機(jī)：杭州燃?xì)廨啓C(jī)：南京第十九頁，共三十八頁，2022年，8月28日汽輪機(jī)系統(tǒng)及基本組成一、蒸汽動力循環(huán)和汽輪機(jī)做功過程二、汽輪機(jī)設(shè)備及其系統(tǒng)三、汽輪機(jī)基本組成第二十頁，共三十八頁，2022年，8月28日蒸汽動力循環(huán)和汽輪機(jī)做功過程朗肯循環(huán)回?zé)嵫h(huán)中間再熱循環(huán)蒸汽-燃?xì)饴?lián)合循環(huán)熱電聯(lián)產(chǎn)循環(huán)第二十一頁，共三十八頁，2022年，8月28日

四個主要裝置：鍋爐汽輪機(jī)凝汽器給水泵鍋爐汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)給水泵凝汽器朗肯循環(huán)第二十二頁，共三十八頁，2022年，8月28日鍋爐汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)給水泵凝汽器1234運(yùn)行原理：12汽輪機(jī)s膨脹23凝汽器p放熱34給水泵s壓縮41

鍋爐p吸熱朗肯循環(huán)第二十三頁，共三十八頁，2022年，8月28日回?zé)嵫h(huán)抽汽去凝汽器表面式回?zé)崞鞒槠淠o水混合式回?zé)崞鞒槠交責(zé)岬诙捻?，共三十八頁?022年，8月28日Ts65431b中間再熱循環(huán)第二十五頁，共三十八頁，2022年，8月28日蒸汽-燃?xì)饴?lián)合循環(huán)第二十六頁，共三十八頁，2022年，8月28日熱電聯(lián)產(chǎn)循環(huán)用發(fā)電廠作了功的蒸汽的余熱來滿足熱用戶的需要，這種作法稱為熱電聯(lián)(產(chǎn))供。熱用戶為什么要用換熱器而不直接用熱力循環(huán)的水？第二十七頁，共三十八頁，2022年，8月28日改變循環(huán)參數(shù)提高初溫度提高初壓力降低乏汽壓力改變循環(huán)形式回?zé)嵫h(huán)再熱循環(huán)聯(lián)合循環(huán)熱電聯(lián)產(chǎn)燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)新型動力循環(huán)IGCCPFBC-CC…...提高循環(huán)熱效率的途徑第二十八頁，共三十八頁，2022年，8月28日主蒸汽系統(tǒng)：吹動汽輪機(jī)旋轉(zhuǎn)，帶動發(fā)電機(jī)做功，是發(fā)電廠主要的做功介質(zhì)通過的系統(tǒng)。再熱蒸汽系統(tǒng)：輔助主蒸汽系統(tǒng)做功，提高機(jī)組熱效率?；?zé)岢槠到y(tǒng)：盡量減少進(jìn)入凝汽器的無用能量，提高機(jī)組熱效率。軸封系統(tǒng)：防止汽輪機(jī)內(nèi)部高壓蒸汽向外泄露，保證汽輪機(jī)效率，保持真空系統(tǒng)嚴(yán)密性。真空系統(tǒng)：維持汽輪機(jī)的低背壓和凝汽器真空。凝結(jié)水系統(tǒng)：將凝結(jié)水輸送到除氧器，完成加熱、除氧、化學(xué)處理和剔除雜質(zhì)。給水系統(tǒng)：提高給水壓力，加熱后為鍋爐提供給水。主機(jī)油系統(tǒng)：包括潤滑油系統(tǒng)、頂軸油系統(tǒng)、調(diào)節(jié)、保安系統(tǒng)。汽輪機(jī)設(shè)備及其系統(tǒng)第二十九頁，共三十八頁，2022年，8月28日汽輪機(jī)調(diào)節(jié)、保安系統(tǒng)：協(xié)調(diào)各系統(tǒng)同步地按照要求進(jìn)行工作。潤滑油系統(tǒng)：為汽輪機(jī)提供潤滑、冷卻用油。發(fā)電機(jī)冷卻系統(tǒng)和密封系統(tǒng)：冷卻系統(tǒng)的功能是冷卻發(fā)電機(jī)，帶走發(fā)電機(jī)工作時的熱量。密封系統(tǒng)的功能是密封冷卻介質(zhì)的外泄。工業(yè)水系統(tǒng)：提供冷卻介質(zhì)。冷卻各種輔助設(shè)備。頂軸油系統(tǒng)由于不是所有機(jī)組都有，所以不做介紹。液壓油系統(tǒng)劃歸調(diào)節(jié)、保安系統(tǒng)，所以不做介紹。其它系統(tǒng)：壓縮空氣系統(tǒng)、旁路系統(tǒng)、減溫水系統(tǒng)、精處理系統(tǒng)、膠球系統(tǒng)等。汽輪機(jī)設(shè)備及其系統(tǒng)第三十頁，共三十八頁，2022年，8月28日汽輪機(jī)基本組成汽輪機(jī)級汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子汽輪機(jī)汽缸和隔板汽封汽輪機(jī)軸承聯(lián)軸器、盤車裝置汽輪機(jī)控制和保護(hù)系統(tǒng)第三十一頁，共三十八頁，2022年，8月28日汽輪機(jī)的分類和型號1、按工作原理分沖動式汽輪機(jī)反動式汽輪機(jī)2、按熱力特性分凝汽式汽輪機(jī)背壓式汽輪機(jī)抽汽式汽輪機(jī)抽汽背壓式汽輪機(jī)中間再熱式汽輪機(jī)第三十二頁，共三十八頁，2022年，8月28日汽輪機(jī)類別主蒸汽壓力（MPa)低壓汽輪機(jī)1.2~2.0中壓汽輪機(jī)2.1~4.0高壓汽輪機(jī)8.1~12.5超高壓汽輪機(jī)12.6~15.0亞臨界壓力汽輪機(jī)15.1~22.5超臨界壓力汽輪機(jī)>22.1超超臨界壓力汽輪機(jī)>273、按主蒸汽壓力分汽輪機(jī)的分類和型號第三十三頁，共三十八頁，2022年，8月28日汽輪機(jī)的分類和型號功率用途凝汽式供暖電站工業(yè)船用大功率小功率第三十四頁，共三十八頁，2022年，8月28日變型設(shè)計次序ΔXX-XX-XX蒸汽參數(shù)額定功率型式例：N300-16.7/538/538300MW凝汽式汽輪機(jī),主蒸汽壓力為16.7MPa，溫度為538oC,再熱蒸汽溫度538oC。汽輪機(jī)型號的表示方法汽輪機(jī)型號的組成為：第三十五頁，共三十八頁，2022年，8月28日汽輪機(jī)型式代號見下表