(1.1)--0.1 汽轮机概述汽轮机原理.pdf

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1、汽轮机原理1.课程特性汽轮机原理专业拓展课理论性与应用性强与工业发展联系密切涉及学科广汽轮机原理热力发电厂毕业实习毕业设计生产实习专业综合课程设计工程热力学控制工程流体力学锅炉原理工程制图机械设计先修课程后续课程2学分总学时36实验学时4讲课学时32 汽轮机原理专业拓展课理论性与应用性强与工业发展联系密切涉及学科广1.课程特性级工作原理多级汽轮机汽轮机变工况汽轮机设计工况汽轮机调节系统汽轮机零件强度与振动凝汽设计及系统汽轮机本体汽轮机辅机汽轮机组2.课程体系课堂学习、在线课程、生产实习随堂活动工作原理、设备结构、工程应用课后习题热力计算、基本理论、理论应用实验操作认识机组本体和零件多种媒介扩展

2、学习3.学习方法汽轮机原理()汽轮机原理视频4.学习平台汽轮机原理（兰州交通大学）_哔哩哔哩_bilibili讲解特别详细汽轮机原理_武汉大学_中国大学MOOC(慕课)(icourse163.org)教材一致4.学习平台“十二五”普通高等教育本科规划教材；介绍电厂汽轮机经典理论，系统地阐述汽轮机设备的结构和工作原理；内容充分反映了我国电站汽轮机的现状及国内外的新技术、新成果；教材章节内容分布合理、有逻辑性，重点突出，阐述清晰。5.教材分析BACDE概念原理基础计算案例分析零件结构工作原理实验观摩汽轮机原理6.教学内容类型分类过程考核20%作业成绩课堂表现实验成绩期末考核80%闭卷考试题型客观题

3、20%主观题80%7.课程考核8.课程目标目标1熟悉汽轮机级的基熟悉汽轮机级的基本概念和工作原理；本概念和工作原理；掌握汽轮机运掌握汽轮机运 行的行的特性；了解多级汽特性；了解多级汽轮机的特点与汽轮轮机的特点与汽轮机辅助设备机辅助设备 的作用、的作用、特性。特性。目标2掌握结构参数、运行掌握结构参数、运行参数对汽轮机经济运参数对汽轮机经济运行的影响，针对节能行的影响，针对节能减排、能源绿色应用减排、能源绿色应用等领域中的工程问题等领域中的工程问题提出解决方案，具备提出解决方案，具备解决工程实际问题的解决工程实际问题的能力。能力。目标3培养学生灵活应用培养学生灵活应用所学知识，分析、所学知识，分

4、析、解决实际工程问题解决实际工程问题的能力，建立工程的能力，建立工程理念。理念。目标4了解汽轮机技术发展趋势及了解汽轮机技术发展趋势及技术瓶颈，建立工程师的技术瓶颈，建立工程师的责任感与使命感，增强学生责任感与使命感，增强学生自信心及爱国主义情怀；逐自信心及爱国主义情怀；逐步构建良好的职业道德体系，步构建良好的职业道德体系，培养精益求培养精益求精的工匠精神。精的工匠精神。汽轮机简介 汽轮机用途 汽轮机分类 汽轮机型号 汽轮机技术发展趋势绪论主要内容0.1 教学要求能力目标 看图看图识别识别汽轮机汽轮机类型类型 识读识读不同类型汽不同类型汽轮机铭牌轮机铭牌知识目标 说明说明汽轮机结构汽轮机结构

5、描述描述汽轮机工作汽轮机工作特点特点 解释解释汽轮机型号汽轮机型号价值目标 激发激发同学们的使命同学们的使命感、上进心和价值感、上进心和价值认同感，坚定认同感，坚定“四“四个自信”个自信”积极对接学科前沿，积极对接学科前沿，增强学生对专业的增强学生对专业的认同认同感感图图1 1000MW二次再热超超临界汽轮机二次再热超超临界汽轮机蒸汽透平(steam turbin)以蒸汽为工质热能机械能旋转式原动机汽轮机汽轮机本体管道和阀门辅机设备凝汽设备回热设备调节设备汽轮机设备认识汽轮机超超临界汽轮机本体解剖视频超超临界汽轮机本体解剖视频视频来自伯努利仿真技术有限公司视频来自伯努利仿真技术有限公司认识汽轮

6、机汽轮机车间图汽轮机车间图认识汽轮机汽轮机揭盖图汽轮机揭盖图认识汽轮机江苏常熟发电公司四号机组低压转子江苏常熟发电公司四号机组低压转子认识汽轮机汽轮机低压转子（含动叶栅）汽轮机低压转子（含动叶栅）认识汽轮机汽轮机高压上缸（含静叶栅）汽轮机高压上缸（含静叶栅）认识汽轮机汽轮机低压缸扣盖汽轮机低压缸扣盖认识汽轮机位于法国位于法国 CHOOZ 的世界上第一大核电厂的的世界上第一大核电厂的 HP/IP 汽机汽机(1560 MW)认识汽轮机汽轮机高压缸汽轮机高压缸国外汽轮机技术发展希罗（埃及）反动式汽轮机雏形前120年图图2 反动式汽轮机雏形反动式汽轮机雏形拉法尔（瑞典）单级冲动式汽轮机1883多级反动

7、式汽轮机1884反动辐流式汽轮机1912德国西门子多级轴流式1930多级冲动式汽轮机1902第一台超临界机组在美国投运31MPa/621/6211957主流容量为700MW1967超超临界参数，6001000MW至今1955年第一台中压6MW汽轮机我国汽轮机技术发展20世纪70年代超高参数、中间再热125MW、200MW、亚临界汽轮机20世纪80年代引进300MW、600MW成套机组2004年11月哈汽首台国产600MW超临界机组沁北电厂投运650MW核电汽轮机投运2006年国产1000MW超超临界机组投运至今能够制造600MW1000MW的超超临界汽轮发电机组发展高参数35MPa,700大容

8、量、高效率我国汽轮机三大生产商哈 汽上 汽东 汽哈尔滨汽轮机厂“一五”重点工程哈尔滨汽轮机厂有限责任公司()欢迎您上海电气集团(shanghai-)上海电气电站集团最早的汽轮机生产厂大国重器纪录片上海汽轮机厂上海电气电站集团最早的汽轮机生产厂东方汽轮机有限公司_首页()东方汽轮机有限公司世界的东方 一流的电气发电供热工业拖动二 汽轮机的用途（一）采用汽轮机的热力发电方式燃煤发电燃气蒸汽联合循环发电核能发电地热发电太阳能集热发电图图2 火力发电生产流程图火力发电生产流程图锅炉汽轮机发电机锅炉：化学能热能汽轮机：热能机械能发电机：机械能电能1.燃煤发电燃煤机组工作过程电厂运行人员的日常电厂集控室电

9、厂集控室图图3 燃气燃气-蒸汽联合循环发电生产流程图蒸汽联合循环发电生产流程图燃气发电燃气轮机蒸汽发电蒸汽轮机热效率高蒸汽轮机发电燃气轮机发电2.燃气-蒸汽联合循环发电燃气轮机装备制造业“皇冠上的明珠”重型燃气轮机重型燃气轮机燃气蒸汽联合循环发电原理燃气燃气蒸汽联合循环发电原理视频蒸汽联合循环发电原理视频反应堆：核能热能汽轮机发电机组：热能电能图图4 核电生产流程图核电生产流程图汽轮机发电机组3.核能发电“华龙一号”全球首堆“华龙一号”全球首堆中核集团福清核电中核集团福清核电5号机组汽轮机厂房号机组汽轮机厂房核电湿蒸汽汽轮机 国家名片2021.1投运2017年年12月，福清月，福清5号机组首根

10、核电汽轮机低压转子吊装号机组首根核电汽轮机低压转子吊装“华龙一号”汽轮发电机组模型“华龙一号”汽轮发电机组模型单轴三缸四排汽单轴三缸四排汽核电汽轮机 国家名片汽轮机发电机组：热能电能图图5 地热发电流程图地热发电流程图汽轮机发电机组4.地热发电图图6 太阳能发电流程图太阳能发电流程图集热器：太阳能热能汽轮机发电机组：热能电能汽轮机发电机组5.太阳能集热发电太阳能热发电原理太阳能热发电原理视频太阳能热发电原理视频（二）供热(a)背压汽轮机背压汽轮机(b)抽汽凝汽式供热汽轮机抽汽凝汽式供热汽轮机图图7 供热式汽轮机供热式汽轮机(c)抽汽背压式供热汽轮机抽汽背压式供热汽轮机（三）工业驱动舰船泵风机压

11、缩机图图8 给水泵驱动汽轮机给水泵驱动汽轮机汽轮机的分类工作原理热力特性主蒸汽压力三 汽轮机分类 冲动式汽轮机喷嘴主要动叶少量蒸汽膨胀加速主要是蒸汽的冲动力做功图图9 轴流式多级冲动式汽轮机示意图轴流式多级冲动式汽轮机示意图1-新蒸汽室；新蒸汽室；2-第一级喷嘴；第一级喷嘴；3-第一级动叶栅；第一级动叶栅；4-第二级喷嘴；第二级喷嘴；5-第二级动叶栅；第二级动叶栅；6-排汽管；排汽管；7-隔板隔板1.按工作原理分类图图10 轴流式多级反动式汽轮机示意图轴流式多级反动式汽轮机示意图1-轮鼓；轮鼓；2、3-动叶栅；动叶栅；4、5-静叶栅；静叶栅；6-汽缸汽缸7-环形进汽室；环形进汽室；8-平衡活塞

12、；平衡活塞；9-联络蒸汽管联络蒸汽管 反动式汽轮机喷嘴动叶蒸汽膨胀加速大致相同蒸汽的冲动力和反动力做功1.按工作原理分类 凝汽式汽轮机抽汽加热给水蒸汽凝汽器汽轮机图图12 凝汽式汽轮机热力特性图凝汽式汽轮机热力特性图图图11 凝汽式汽轮机凝汽式汽轮机蒸汽凝汽器凝结水中间级后加热给水抽汽轴封漏汽泄漏2.按热力过程特性分类 中间再热汽轮机某中间级抽出2再热器汽轮机图6 朗肯循环温熵图TS01图图13 600MW四缸四排汽汽轮机组四缸四排汽汽轮机组中间再热循环2图图14 朗肯循环温熵图朗肯循环温熵图TS032.按热力过程特性分类 背压式汽轮机汽轮机蒸汽没有凝汽器排汽压力大气压排汽 热用户中低压汽轮机

13、前置式汽轮机热用户图图16 背压式汽轮机热力特性图背压式汽轮机热力特性图图图15 背压式汽轮机图背压式汽轮机图2.按热力过程特性分类 抽汽式汽轮机蒸汽排汽凝汽器中间级后抽汽供热抽出图图17 抽汽式凝汽式汽轮机抽汽式凝汽式汽轮机抽汽供热蒸汽凝汽器汽轮机图图18 两次调整抽汽式热力特性图两次调整抽汽式热力特性图2.按热力过程特性分类 抽汽背压式汽轮机汽轮机抽汽供热蒸汽图图20 抽汽背压式热力特性图抽汽背压式热力特性图热用户图图19 抽汽背压式汽轮机抽汽背压式汽轮机蒸汽排汽热用户中间级后抽汽供热抽出2.按热力过程特性分类 多压汽轮机汽轮机凝汽器抽汽供热蒸汽1两股蒸汽压力高的蒸汽进口引入压力低的蒸汽中

14、间级引入图图22 两次调整抽汽式热力特性图两次调整抽汽式热力特性图蒸汽2图图21 双压凝汽式汽轮机外观图双压凝汽式汽轮机外观图2.按热力过程特性分类低压汽轮机中压汽轮机高压汽轮机超高压汽轮机亚临界压力汽轮机超临界压力汽轮机超超临界压力汽轮机p=610MPap=24MPap=0.121.5MPap=1214MPap=1618MPap22.1MPap32MPa3.按蒸汽参数分类 辐流式汽轮机图图24 辐流式多级反动式汽轮机示意图辐流式多级反动式汽轮机示意图1、2-叶轮；叶轮；3-新蒸汽管；新蒸汽管；4、5-汽轮机主轴；汽轮机主轴；6、7-工作叶片；工作叶片；8-机壳；机壳；轴流式汽轮机图图23 轴

15、流式多级反动式汽轮机示意图轴流式多级反动式汽轮机示意图1-轮鼓；轮鼓；2、3-动叶栅；动叶栅；4、5-静叶栅；静叶栅；6-汽缸汽缸7-环形进汽室；环形进汽室；8-平衡活塞；平衡活塞；9-联络蒸汽管联络蒸汽管4.按流动方向分类 单缸 多缸图图25 单缸汽轮机单缸汽轮机图图26 1000MW二次再热五缸四排汽机组二次再热五缸四排汽机组超高压缸高压缸中压缸低压缸5.按汽缸数目分类 电站汽轮机 工业汽轮机 船用汽轮机6.按用途分类 单轴 双轴图图27 单轴汽轮机单轴汽轮机图图28 双轴汽轮机双轴汽轮机7.按布置方式分类 双轴布置汽轮机组我国汽轮机组型号如何表示进口汽轮机组型号如何表示四 汽轮机的型号汽

16、轮机类型额定功率（MW)蒸汽参数变型设计次序表表0-1 国产汽轮机型号的代号国产汽轮机型号的代号代号NBCCCCBCYGYHN型式凝汽式背压式一次调整抽汽式两次调整抽汽式抽汽背压式船用工业用移动式核电汽轮机四 汽轮机的型号汽 轮 机 类 型蒸 汽 参 数 表 示 方 法示例凝汽式主蒸汽压力/主蒸汽温度N50-8.82/535-2中间再热式主蒸汽压力/主蒸汽温度/中间再热温度N300-16.7/537/537-3一次调节抽汽式主蒸汽压力/调节抽汽压力C50-8.82/0.118-1两次调节抽汽式主蒸汽压力/高压抽汽压力/低压抽汽压力CC25-8.82/0.98/0.118-5背压 式主蒸汽压力/

17、背压B50-8.82/0.98-3抽汽背压式主蒸汽压力/抽汽压力/背压CB25-8.82/0.98/0.118-2表表0-2 汽轮机型号中蒸汽参数表示方法汽轮机型号中蒸汽参数表示方法 CC25-8.82/0.98/0.118-5两次调整抽汽式汽轮机，功率为两次调整抽汽式汽轮机，功率为25MW，主蒸汽压力主蒸汽压力8.82MPa，高压抽汽和低压抽汽的压力分别为，高压抽汽和低压抽汽的压力分别为0.98MPa和和0.118MPa，第第5次变型设计。次变型设计。日本三菱TC2F-33.5T单轴；C双缸；2F双排汽；33.5末级叶片长度是33.5英寸（851mm）。国外汽轮机的型号阿尔斯通T2A330-

18、30-2F1044T汽轮机，2二次过热，A对称布置，330功率，303000r/min，2F双排汽，1044末级叶片长度。国外汽轮机的型号 增大机组容量 提高蒸汽初参数 二次再热是发展方向 采用联合循环系统提高效率 提高机组的运行水平五 汽轮机的技术发展趋势 增大机组容量 提高蒸汽初参数十四五规划华能莱芜电厂 二次再热学习通必做作业学习通必做作业学习通选做作业发电工业驱动汽轮机发展用途国外发展国内发展供热燃煤发电燃气蒸汽联合循环核能发电地热发电太阳能热发电小 结汽轮机冲动式汽轮机反动式汽轮机按工作原理分按热力特性分按蒸汽参数分凝汽式汽轮机背压式汽轮机调整抽汽式汽轮机中间再热式汽轮机多压式汽轮机其他分类方式汽缸数目单缸多缸布置方式汽流流动方向轴流式辐流式周流式用途电站汽轮机工业汽轮机船用汽轮机单轴多轴小 结汽轮机型号