汽輪機培訓講義

2021-03-04 00:44:43 字數 4966 閱讀 9288

(1)噴嘴中汽流引數的變化:壓力降低,流速增加。

(2)不同聲速狀況氣流在噴嘴中流通截面積變化:dp<0,dc>0,由題4中公式可推導出:

a、氣流為超聲速氣流時,馬赫數ma>1,可推出da>0,氣流流通截面積是逐漸擴大的;

b、氣流為亞聲速氣流時,馬赫數ma<1,可推出da<0,氣流流通截面積是逐漸縮小的;

c、氣流為聲速氣流時,馬赫數ma=1,可推出da=0,這時候氣流流通截面積縮小到最小。

(3)不同聲速狀態氣流對噴嘴設計的要求:對亞聲速氣流要做成漸縮噴嘴;對超聲速氣流要做成漸擴噴嘴;對氣流由亞聲速連續增加到超聲速時要做成縮放噴嘴,或稱拉代爾噴嘴。

噴嘴截面形狀與氣流截面形狀相符合,才能保證氣流在噴嘴中充分膨脹,達到理想加速的效果。各種噴嘴的形狀如圖所示:

6、汽輪機中採用什麼形狀的噴嘴?

汽輪機中的噴嘴一般做成斜切噴嘴,如下圖所示:

為什麼要汽輪機中的噴嘴要做成斜切噴嘴呢?乙個原因是使噴嘴氣流有乙個很好的方向進入動葉片推動動葉片做功。另乙個原因是,當噴嘴出口壓力小於臨界壓力時,蒸汽在喉部ab截面只能得到聲速氣流,斜切部分是漸擴的,因此蒸汽在斜切部分繼續膨脹,在斜切出口截面得到超聲速氣流。

7、汽輪機級的反動度?

(1)定義:所謂反動度,指的是蒸汽在汽輪機動葉柵中的膨脹程度。用符號ρ表示。

(2)演算法:反動度等於蒸汽在動葉柵中的理想焓降hb(也稱為等熵焓降)與整級的滯止等熵焓降之比。如下式:

(3)公式所表示的含義:當反動度等於0時,相當於hb=0,說明蒸汽在動葉柵中不膨脹,只在噴嘴中膨脹。這樣的級較純衝動級。

通常所說的反動級是指反動度約等於0.5的級,其蒸汽在噴嘴和動葉柵中的膨脹程度基本相同。反動級的效率比純衝動級高,因此,一般的衝動級均帶有不大的反動度。

8、衝動級、反動級、速度級相關:

(1)衝動級:在純衝動級中,蒸汽只在噴嘴葉柵中膨脹、壓力降低,在動葉柵中不膨脹、壓力保持不變,其動葉片為對稱葉片,動葉進口安裝角等於動葉的出口安裝角,即氣流在動葉柵中的速度(指相對速度)的大小在理論上保持不變,由於葉片形狀的彎曲,氣流的方向發生了變化,對動葉片產生乙個衝擊力,使葉輪旋轉作功。純衝動級做功能力大,但流動效率低,現代汽輪機中已不採用。

(2)反動級:在反動級中,蒸汽不僅在噴嘴中膨脹加速,而且在汽流流經動葉柵通道時,繼續膨脹加速,即蒸汽在動葉柵中,不僅氣流的方向發生變化,而且其相對速度也有所增加。因此,動葉片不僅受到噴嘴出口高速氣流的衝動力作用,而且還受到蒸汽離開動葉柵時的反作用力,所以反動級既有衝動力做功又有反動力做功。

由於蒸汽在動葉柵中膨脹加速,是在衝動力和反動力的合力下使葉輪轉動做功的,所以反動級的效率比衝動級高,但做功能力較小。

(3)速度級:速度級的特點是在乙個葉輪上裝有兩列或三列動葉柵,在兩列動葉柵之間有一列裝在汽缸上的、固定不動的導向葉柵。

9、現代大功率高引數汽輪機為什麼第一級大都採用雙列速度級?

多級汽輪機的第一級往往採用雙列速度級,這樣可使蒸汽在速度級後,壓力和溫度都降低較多,不僅可以減少全機的級數,使汽輪機體積緊湊,而且可使速度級後面部分的汽缸及葉片等零部件對金屬材料的要求降低,從而降低汽輪機的成本。

10、汽輪機汽缸在工作時要承受那些力呢?

(1)汽缸內外的壓力差,使汽缸壁承受一定的作用力;

(2)隔板和噴嘴作用在汽缸上的力,這是由隔板前後的壓力差及汽流流過噴嘴時的反作用力所引起的;

(3)汽缸本身和安裝在汽缸上的各零部件的重量;

(4)軸承座與汽缸鑄成一體或軸承座螺栓連線汽缸的機組,汽缸還承受著轉子的重量及轉子轉動時產生的不平衡力;

(5)進、排汽管道作用在汽缸上的力;

(6)汽輪機在執行中,汽缸各部分存在著溫度差引起的熱應力。特別是在快速啟動、停機和工況變化時,溫度變化大,將在汽缸和法蘭中產生很大的熱應力的熱變形。

1、多層缸夾層中為什麼通入蒸汽?

原因有二:

(1)汽輪機採用多層缸時,通常在內外缸夾層裡引入一股中等壓力的蒸汽。當機組正常執行時,由於內缸溫度很高,其熱量源源不斷地輻射到外缸,有使外缸超溫的趨勢,這時夾層汽流對外缸起冷卻作用。(2)當機組冷態啟動時,為使內外缸盡可能迅速同步加熱,以減小動、靜脹差和熱應力,縮短啟動時間,此時夾層汽流即對汽缸起加熱作用。

2、噴嘴和隔板的作用是什麼?

(1)噴嘴:噴嘴是組成汽輪機的主要部件之一。它的作用是把蒸汽的熱能轉變為高速汽流的動能,使高速汽流以一定的方向從噴嘴噴出,進入動葉柵,推動葉輪旋轉做功。

第一級噴嘴直接安裝在汽缸高壓端專門的噴嘴室上。(嘿嘿,發幾張噴嘴的**來大家看看)

噴嘴外形(上下各一半)

噴嘴弧段**

(2)隔板:隔板用來安裝噴嘴,並將各級葉輪分隔開。衝動式汽輪機每一級由乙個隔板和乙個葉輪組成。

反動式汽輪機不採用隔板式結構,各級噴嘴片(也叫靜葉柵)直接安裝在汽缸上。照樣也搞幾張**來看看:

3、汽輪機第一級的噴嘴有什麼特點?

第一級噴嘴直接裝在汽缸高壓端專門的噴嘴室上,分成不同數目的弧段。由於第一級噴嘴工作蒸汽的壓力高,其容積流量較小,為使第一級噴嘴葉片具有一定的高度,以減少流動損失,常將第一級噴嘴做成部分進汽,即僅在部分圓弧上布置有噴嘴。各噴嘴弧段直接受各調節汽閥的控制,用它來調節汽輪機進汽量的多少,以適應負荷的需要(現在基本是4個調門,噴嘴分成上下兩半,上半2個導汽管,下半2個導汽管,分別對應各自的噴嘴弧段)。

因此,第一級噴嘴又稱調節級噴嘴。

4、脹差相關學習資料(謝謝「我把青春獻給電力」,這個東西是剛從他的那裡學來的,加上自己的淺顯分析,不對的請多指教哦)

(1)脹差的定義:汽輪機轉子與汽缸的相對膨脹,稱為脹差。習慣上規定轉子膨脹大於汽缸膨脹時的脹差值為正脹差,汽缸膨脹大於轉子膨脹時的脹差值為負脹差。

根據汽缸分類又可分為高差、中差、低i差、低ii差。脹差數值是很重要的執行引數,若脹差超限,則熱工保護動作使主機脫扣。

(2)使脹差向正值增大的主要因素簡述如下:

a、啟動時暖機時間太短,公升速太快或公升負荷太快。(意思大概就是暖機不充分,轉子和缸體膨脹不均勻吧)

b、汽缸夾層、法蘭加熱裝置的加熱汽溫太低或流量較低,引起汽加熱的作用較弱。(這也是熱應力的原因引起)

c、滑銷系統或軸承台板的滑動效能差,易卡澀。(導致缸體膨脹不順暢)

d、軸封汽溫度過高或軸封供汽量過大,引起軸頸過份伸長。**子膨脹量過大)

e、機組啟動時,進汽壓力、溫度、流量等引數過高。(相當於轉子太熱,缸體的膨脹跟不上轉子的膨脹)

f、推力軸承磨損,軸向位移增大。**子躥動量太大)

g、汽缸保溫層的保溫效果不佳或保溫層脫落,在嚴禁季節裡,汽機房室溫太低或有穿堂冷風。(缸體受冷卻,膨脹跟不上轉子)

h、雙層缸的夾層中流入冷汽(或冷水)。(缸體受冷卻,膨脹跟不上轉子)

i、脹差指示器零點不准或觸點磨損,引起數字偏差。

j、多轉子機組,相鄰轉子脹差變化帶來的互相影響。

k、真空變化的影響。(這麼就不知道為什麼了?)

l、轉速變化的影響。(這個同上)

m、各級抽汽量變化的影響,若一級抽汽停用,則影響高差很明顯。

n、軸承油溫太高。

o、機組停機惰走過程中由於「泊桑效應」的影響。(什麼是博桑效應呢??俺搞不懂)

(3)使脹差向負值增大的主要原因:

a、負荷迅速下降或突然甩負荷。

b、主汽溫驟減或啟動時的進汽溫度低於金屬溫度。

c、水衝擊。

d、汽缸夾、法蘭加熱裝置加熱過度。

e、軸封汽溫度太低。

f、軸向位移變化。

g、軸承油溫太低。

h、啟動進轉速突公升,由於轉子在離心力的作用下軸向尺寸縮小,尤其低差變化明顯。

i、汽缸夾層中流入高溫蒸汽,可能來自汽加熱裝置,也可能來自進汽套管的漏汽或者軸封漏汽。啟動時,一般應用加熱裝置來控制汽缸的膨脹量,而轉子主要依靠汽輪機的進汽溫度和流量以及軸封汽的汽溫和流量來控制轉子的膨脹量。啟動時脹差一般向正方向發展。

汽輪機在停用時,隨著負荷、轉速的降低,轉子冷卻比汽缸快,所以脹差一般向負方向發展,特別是滑引數停機時尤其嚴重,必須採用汽加熱裝置向汽缸夾層和法蘭通以冷卻蒸汽,以免脹差保護動作。汽輪機轉子停止轉動後,負脹差可能會更加發展,為此應當維持一定溫度的軸封蒸汽,以免造成惡果。

1、汽輪機滑銷系統相關(汽輪機滑銷系統在汽輪機的檢修或執行管理中一直是個弱點,甚至得不到足夠的重視,在汽機的學習中也常常被忽略,今天算是補補課吧)

先來個系統圖

(1)汽輪機滑銷系統的作用:保證汽缸在受熱的時候能順暢膨脹,讓汽缸和轉子的中心保持一致,以防發生意外事故。滑銷就是布置在汽缸台板上的能讓汽缸順暢膨脹、收縮的部件。

(2)滑銷的分類:根據滑銷的構造形式、安裝位置和不同的作用,滑銷系統通常由立銷、縱銷、橫銷、貓爪橫銷、斜銷、角銷等。下面逐一來介紹,盡量附上片,容易理解。如下圖:

a、立銷:立銷就是引導汽缸向垂直方向移動;

b、縱銷:縱銷引導軸承座和汽缸沿軸向滑動;

c、橫銷:橫銷則引導汽缸沿橫向滑動並與縱銷(或立銷)配合,確定膨脹的固定點,稱死點。對凝汽式汽輪機來說,死點多布置在低壓

排汽口的中心或附近,這樣在汽輪機受熱膨脹時,對龐大笨重的凝汽器影響較小。

(3)高中壓缸的上貓爪支撐與下貓爪支撐(先來2張**)

a、下貓爪支撐方式:

b、上貓爪中分面支撐方式(以前單位用的是上貓爪水平中分面支撐方式,沒照過**,姑且找個結構示意圖來看看吧)

(4)上、下缸貓爪支撐結構各自的優缺點:

a、上缸貓爪支撐:圖上可以看到,該種支撐方式其受力面和汽輪機汽缸的水平中分面是在同乙個平面內,能夠很好地保持汽缸和汽輪機轉子的中心一致,但是檢修的時候,要在下缸貓爪處加裝檢修墊鐵,否則下缸會下沉。

b、下缸貓爪支撐:其優點就是檢修方便,不用安裝檢修墊鐵。缺點是其貓爪受力面和汽缸中分面不在乙個平面上,當汽缸受熱、貓爪的溫度公升高膨脹時,將使汽缸的中心線公升高,二支撐在軸承箱上的轉子中心不變,從而造成下缸和轉子部件之間間隙變小,嚴重時引起動、靜摩擦。

2、汽輪機潤滑油在軸承中是怎麼工作的?

軸承在工作時,軸頸與軸瓦間形成油膜,建立液體摩擦,使汽輪機安全穩定地執行。潤滑油在下軸瓦水平結合面處進入,隨著轉動而捲進來的油首先經過軸和上軸瓦間的間隙,然後再經過軸和下軸瓦間的間隙,形成油膜。為了減少摩擦損失和使油能迴圈起來冷卻軸頸,在軸瓦的烏金面上刻有油槽,並在結合面附近向兩端擴充套件出去,以保證油在軸瓦全長上均勻分布。

油在軸瓦中潤滑後,從軸瓦兩端的空隙中流出。聚集在軸承座中,然後經油管流回油箱。

汽輪機操作執行培訓講義

第一章汽輪機基本原理及結構 第一節工程熱力學常識 工程熱力學是熱力學中的乙個分支,它主要是研究熱和功之間相互轉換的規律,其主要目的是建立熱機理論。熱能與其它能量之間的轉換,總是通過物質的狀態變化來實現的,如燃氣輪機中的燃氣。蒸汽輪機中的水蒸氣等,工程熱力學把這種物質稱為工質,最常用的工質是一些可壓縮...

汽輪機培訓內容

山東安利興生物發電 培訓人 張華陽 安利興生物發電 2012年2月20日 目錄第一章汽輪機裝置銘牌 汽輪機主要技術規範 3 第二章汽輪機輔機裝置銘牌 6 汽輪機輔助裝置技術規範 6 第三章前啟動前的檢查準備工作14 第四章靜態試驗16 第五章汽輪機暖管 20 第六章 啟動輔機 在暖管期間可以做一下操...

汽輪機執行培訓

答 汽輪機在起動 停機及執行過程中,差脹的大小與下列因素有關 1 起動機組時,汽缸與法蘭加熱裝置投用不當,加熱汽量過大或過小。2 暖機過程中,公升速率太快或暖機時間過短。3 正常停機或滑引數停機時,汽溫下降太快。4 增負荷速度太快。5 甩負荷後,空負荷或低負荷執行時間過長。6 汽輪機發生水衝擊。7 ...