电力行业基础知识汽机专业设备简介一

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电力行业基础知识沉寂了几天以后,我决定不能光是给大家讲解电气。电气专业懂点就够了,毕竟里面涉及的东西可不少,我也不能说我都会啊咋的了。今天换一个口味,讲一讲汽机专业所使用的设备中的相关知识吧。

汽机专业包含很多项目其主要分为两大类:油系统、水系统。而这两大类中包含着各种各样的设备,而其中被称为发电厂三大主设备之一的汽轮机就是今天我们要简单讲解的一一个专题。

首先顾名思义,轮机是什么?轮机被称为热力涡轮机械。其主要作用就是通过以连续流动的气体为工质带动叶轮高速旋转而拖动其它负载的设备。结合上‘汽’字我们便可知汽轮机是将蒸汽的能量转换为机械能的旋转式动力机械,是蒸汽动力装置的主要设备之一。

下图为单级汽轮机简图,其主要零件包括喷嘴和装在轮盘上的动叶,蒸汽流过喷嘴和动叶流道。

其蒸汽在流过喷嘴时开始膨胀,蒸汽压力降低,流速加快,将蒸汽内所含能量转换成动能。然后高速流动的蒸汽再流过动叶流道,压力有时还继续再降低,并在动叶上产生作用力,推动轮盘转动,将蒸汽的动能转换成由主轴输出的机械功。

现代汽轮机的结构相较于上图所示却变得更为复杂,一般由若干级组成,其中每一级包括一列静叶(或喷嘴)和一列动叶。各级装在一个汽缸内的即是单缸汽轮机而各级分装在几个汽缸(分高、中、低压汽缸)内的则多缸汽轮机;又分为各级装在一根轴上的单轴汽轮机和各级装在两根平行轴上的双轴汽轮机。

其中多级汽轮机如下图所示:

汽轮机的级:由一列静叶栅(喷嘴)和一列动叶栅所组成的通流部分,是汽轮机的基本做功单元。一定压力和温度的蒸汽流经级的通流部分时,产生轮周向推力带动叶轮旋转而对外输出机械功。

现在向大家展示部分汽轮机实拍图:

为什么汽轮机运用地如此广泛呢?其特点向我们做出了有力的解释:汽轮机中蒸汽流动是连续的、速度高,单位面积中能通过的流量大,因而能发出较大的功率。功率大、转速高、效率高、运行平稳、使用寿命长。一般可保持3-5年左右大修,充分提高了设备利用率。正因为汽轮机有这些优点,所以被广泛用于拖动发电机、鼓风机、水泵及用作船舶的动力机械。也正因为这个优点,汽轮机边自此与发电厂这种稳定性要求较高的能耗企业结下了不解之缘。

汽轮机本体共包括(以某厂汽轮机为例):该厂汽轮机为单缸凝汽式汽轮机,本体主要有转动部分和静止部分组成。转动部分包括主轴、叶轮、联轴器、主油泵叶轮组等。静子部分包括汽缸、喷嘴组、隔板、汽封、轴承、轴承座、调节汽阀等。

1、汽缸:

汽缸是汽轮机的外壳。汽缸的作用主要是将汽轮机的通流部分(喷嘴、隔板、转子等)与大气隔开,保证蒸汽在汽轮机内完成做功过程。此外,它还支承汽轮机的某些静止部件(隔板、喷嘴室、汽封套等),承受它们的重量,还要承受由于沿汽缸轴向、径向温度分布不均而产生的热应力。汽轮机的汽缸一般制成水平对分式,即分上汽缸和下汽缸。便于加工制造与安装、检修。为合理利用钢材,中小型汽轮机汽缸常以一个或两个垂直结合面分为高压段、中压段和低压段。

2、转子:

汽轮机转子是汽轮机中最重要的部件,所有转动部分的组合体承受蒸汽对所有工作叶片的回旋力,带动主油泵和发电机旋转,它的工作条件比较恶劣,工作情况比较复杂,承受巨大的扭矩、弯矩、离心力、振动力以及转子本身的温度不均匀引起的热应力。如果在运行与检修中维护不当或疏忽,就有可能酿成大事故,因此必须对汽轮机转子有比较全面的了解。

汽轮机转子由主轴、叶片、推力盘、轴承、联轴器以及测速齿轮主油泵等组成。

3、滑销系统:

机组的滑销系统有纵销、横销、立销组成。纵销是沿汽轮机中心线设置在前轴承座与前地板之间引导汽缸沿轴向膨胀并推动前轴承座轴向移动,并保持轴承座与汽缸中心线一致。横销设置在前猫爪和后汽缸两侧底脚法兰下面。导引轴承座和汽缸横向膨胀,并与纵横销配合决定汽缸的死点。当汽缸受热膨胀时,由前猫爪推动前轴承座向前滑动。立销设置在前后轴承座与汽缸之间导引汽缸沿垂直方向膨胀。

4、喷嘴:

分为:渐缩喷嘴、缩放喷嘴。

作用:把蒸汽的热能转变成动能,也说是说使蒸汽膨胀降压,增加流速,按一定的方向喷射出来,进入动叶片做功。

5、隔板

作用:隔开相邻的压力级,组成若干汽室,保持各级前后的压力差和装设静叶。隔板上的静叶可采用全周进气,也可采用部分进气方式。汽轮机汽缸中的隔板是由隔板外缘、喷嘴、隔板体构成的圆形板状组合件。上面还安装有隔板轴封。汽缸内一级隔板与其后的一级叶轮组成一个压力级。隔板分上下两个半圆,各装在上下缸的凹槽内在中分面上有定位键,保证上下隔板连成一体。为保证开大缸时不掉下来,在上汽缸左右水平结合面处用销钉和埋头螺栓紧固在汽缸

6、汽封:

汽轮机运转时,转动部分因静止部分之间需有适当的间隙,才能保证动、静部分不致发生磨擦。轴封就是保证动静部分有适当间隙,同时又能防止蒸汽以动、静部分间隙泄漏或者空气从轴端漏入汽缸真空部分的一种设备。

汽封分通流部分汽封、隔板汽封、前后汽封(轴封)

汽封的作用:

高压汽封:减少高压缸向外漏气,造成工质损失,并使轴颈加热或冲进轴承箱破坏润滑油质。

低压汽封:防止空气漏入低压汽缸破坏真空。

隔板汽封:阻碍蒸汽绕过喷嘴,造成能量损失并使叶轮上的轴向推力增加。

通流部分汽封:阻碍蒸汽从动叶珊两端散逸,致使做功能力降低。

通流部分汽封包括动叶围带处的径向轴向汽封和动叶根部处的径向汽封。

隔板汽封环装在每级隔板内圆上,每圈汽封环由六个弧块组成。每个弧块上装有压紧弹簧。

前后汽封与隔板汽封结构相同。转子上车有凹槽,与汽封齿构成迷宫式汽封。前后汽封分为多级段,各级段后的腔室接不同压力的蒸汽管,回收汽封漏汽,维持排汽室真空。

无论是隔板汽封还是轴封,其构造与外形大同小异,阻汽原理一致。

7、叶片:

作用:把蒸汽的动能转变成旋转机械能。

组成:叶根、工作部份、叶顶、拉筋、围带

8、前轴承座:

前轴承座装有推力轴承前轴承、主油泵、保安装置、油动机等。前轴承座安放在前底板上。在其滑动面一侧,还装有热膨胀指示器。

9、后轴承座:

后轴承座与后汽缸分立,从而防止了后汽缸热膨胀对机组中心的影响。后轴承座装有汽轮机后轴承,发电机前轴承、盘车装置、盘车用电磁阀等。后轴承座两侧均有润滑油进回油口,便于机组左向或右向布置。

10、轴承:

汽轮机的轴承按其受力的方式可分为支持轴承和推力轴承两种。

(1)支持轴承用来支撑汽轮机转子的重力,保持动静件中心一致,从而保证动静件之间的轴向间隙在规定的范围。又叫主轴承,按其结构不同又分为椭圆形轴承圆筒形轴承、多油楔轴承和可倾轴承等。中小型汽轮机中多应用圆筒形轴承和椭圆形轴承。

(2)推力轴承用来平衡转子的轴向推力,确立转子膨胀死点,从而保证动静件之间的轴向间隙在设计范围内。

11、盘车装置:

汽轮机盘车的作用:1、为了保证汽轮机在停机后任意时间内能启动,停机后使转子连续或定期转动以便消除转子的热弯曲度。另外,盘车可防止由于汽门不严,蒸汽漏入汽轮机内部,而引起的热变形。2、由于盘车带动转子转动使汽室蒸汽受到良好的搅拌,以达到各部件均匀冷却。3、由于盘车时一定要润滑油泵,它还能使轴承冷却,以带走轴承中的热量。4、汽轮机冲转时,可减少转子的惰性,减少叶片的冲击力。5、大修时利用盘车,还可以对励磁机电刷滑环进行车削加工等。简单的说就是减小上下汽缸温差和减少冲转力矩。

以上便是汽轮机的简单介绍,图片不多,还请谅解。




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