汽轮机原理及系统
汽轮机控制原理
汽轮机控制原理一、汽轮机的基本原理汽轮机是一种利用高速旋转的转子带动涡轮叶片工作，从而将热能转化为机械能的热力学装置。
其基本原理是利用高温高压的蒸汽或气体驱动涡轮旋转，使得涡轮带动发电机或其他设备工作。
二、汽轮机控制系统的组成汽轮机控制系统主要由以下几个部分组成：1. 传感器：用于测量汽轮机运行状态参数，如温度、压力、转速等；2. 控制器：根据传感器采集到的数据，对汽轮机进行控制和调节；3. 执行器：根据控制器发出的指令，对汽轮机进行操作和调整；4. 监测系统：对汽轮机运行状态进行监测和诊断，及时发现故障并处理。
三、汽轮机控制系统的功能1. 调节蒸汽流量：通过调节蒸汽阀门开度来控制蒸汽流量，以满足负荷需求。
2. 调节燃料供给：通过调节燃料阀门开度来控制燃料供给量，以满足负荷需求。
3. 调节转速：通过调节蒸汽阀门和燃料阀门的开度，控制涡轮旋转速度，以满足负荷需求。
4. 控制温度和压力：通过控制蒸汽流量、燃料供给和排气温度等参数，控制汽轮机的温度和压力。
5. 监测和诊断：对汽轮机运行状态进行监测和诊断，及时发现故障并处理。
四、汽轮机控制系统的工作原理1. 蒸汽流量控制：当负荷需求增加时，传感器检测到蒸汽流量下降，控制器会发出指令，使蒸汽阀门开度增加，增加蒸汽流量。
反之亦然。
2. 燃料供给控制：当负荷需求增加时，传感器检测到燃料供给不足，控制器会发出指令，使燃料阀门开度增加，增加燃料供给。
反之亦然。
3. 转速调节：当负荷需求增加时，传感器检测到涡轮转速下降，控制器会发出指令同时调节蒸汽阀门和燃料阀门的开度，以增加蒸汽流量和燃料供给，从而提高涡轮转速。
4. 温度和压力控制：当负荷需求增加时，传感器检测到温度和压力下降，控制器会发出指令调节蒸汽流量、燃料供给和排气温度等参数，以提高温度和压力。
5. 监测和诊断：通过监测各种参数，如振动、温度、压力等，及时发现汽轮机故障，并进行诊断和处理。
五、汽轮机控制系统的优点1. 自动化程度高：汽轮机控制系统能够自动进行负载调节、转速调节等操作，减少了人工干预。
汽轮机的工作原理讲解
汽轮机的工作原理讲解
汽轮机是一种利用燃料燃烧释放的热能，通过燃气在高温和高压条件
下对涡轮叶片进行推动，从而驱动发电机产生电能的热能转换设备。
它的
工作原理基于热力学循环原理，主要包括热能转换、能量变化、动力传递
和工作过程四个方面。
1.热能转换过程：
2.能量变化过程：
高温高压的燃气通过喷嘴进入涡轮，燃气对涡轮叶片的推动力会导致
涡轮旋转。
而涡轮旋转则会转化为机械能，进而传递到轴上。
涡轮上的叶
片被高速旋转的燃气推动，能量逐渐从燃气转移到涡轮上。
3.动力传递过程：
燃气转动涡轮的运动被传递到轴上，然后再传输给发电机、泵或机械
设备等。
涡轮旋转的能量会带动连接在轴上的部件进行工作。
通常情况下，轴会与发电机驱动装置连接，涡轮运动的能量最后会被传递到发电机上，
从而产生电能。
4.工作过程：
具体而言，汽轮机的工作过程通常分为四个过程：加热过程、定容过程、膨胀过程和排气过程。
-加热过程：燃料在燃烧室中燃烧，释放出高温高压的燃气。
-定容过程：高温高压的燃气进入涡轮，将热能转化为机械能，完成
能量的转化。
-膨胀过程：涡轮旋转的机械能被传递到轴上，进而传输给发电机等部件以产生有用功。
-排气过程：燃气经过涡轮之后，被排出汽轮机系统。
总的来说，汽轮机的工作原理是通过燃料的燃烧产生高温高压气体，再利用燃气对涡轮的推动作用将热能转化为机械能，然后通过轴将机械能传递给发电机等部件，最终转化为电能或其他形式的能量输出。
汽轮机广泛应用于发电站、船舶、航空、石化等领域，是一种高效可靠的能源转换装置。
汽轮机原理知识点总结
汽轮机原理知识点总结一、汽轮机的基本原理汽轮机是一种利用热能转化为机械能的装置，其基本原理是通过高温高压蒸汽驱动叶轮旋转，从而将热能转化为机械能。
汽轮机主要由进气系统、燃烧室、排气系统和叶轮组成。
二、进气系统进气系统主要由空气滤清器、增压器和进气管组成。
空气滤清器可以过滤掉空气中的杂质，增压器可以将空气压力提高到所需的水平，进气管将增压后的空气送入燃烧室。
三、燃烧室燃烧室是将油或天然气等可燃物质与空气混合并点火进行爆发性反应，产生高温高压蒸汽的地方。
在这里，可燃物质被点火后会迅速燃烧，并释放出大量的能量。
四、排气系统排气系统主要由排放管和涡轮组成。
通过涡轮的旋转运动将排放出来的废气排出，并驱动叶轮旋转。
五、叶轮叶轮是汽轮机最核心的部件，也是将热能转化为机械能的关键。
它由多个叶片组成，当高温高压蒸汽冲击到叶片上时，会使得叶轮开始旋转。
六、汽轮机的工作过程汽轮机的工作过程可以分为四个阶段：进气、压缩、燃烧和排气。
在进气阶段，空气被吸入进气系统并经过增压器增压后送入燃烧室；在压缩阶段，空气被压缩并提高温度；在燃烧阶段，可燃物质与空气混合并点火进行爆发性反应，产生高温高压蒸汽；在排气阶段，废气被排放出来，并通过涡轮驱动叶轮旋转。
七、汽轮机的类型根据不同的工作原理和用途，汽轮机可以分为循环式汽轮机和透平式汽轮机两种类型。
循环式汽轮机主要用于发电站等大型能源设施中，而透平式汽轮机则主要应用于船舶和飞机等交通工具中。
八、汽轮机的优缺点汽轮机具有高效率、稳定性好、寿命长等优点，但也存在一些缺点，如噪音大、维护成本高、占地面积大等。
此外，汽轮机的使用还会对环境造成一定的影响。
九、汽轮机的应用领域由于其高效率和稳定性好等特点，汽轮机在电力行业、船舶行业和航空航天行业等领域得到广泛应用。
在电力行业中，汽轮机主要用于发电站；在船舶行业中，汽轮机则主要用于驱动螺旋桨；在航空航天行业中，则主要应用于飞机发动机。
汽轮机工作原理及构造
汽轮机工作原理及构造汽轮机是一种常用于发电厂和船舶动力系统中的热力机械设备。
它通过燃烧燃料产生高温高压的蒸汽，然后利用蒸汽的能量驱动涡轮机进行旋转，最终将旋转的动能转化为电能或机械动力。
本文将介绍汽轮机的工作原理及构造。
一、汽轮机的工作原理汽轮机的工作原理基于热力学循环和流体力学原理。
一般而言，汽轮机采用的热力学循环是朗肯循环，其主要由以下四个过程组成：压缩、加热、膨胀和冷却。
1. 压缩过程：冷凝器中的凝汽泵将凝结的蒸汽吸入压缩机中，通过压缩使其压力和温度升高。
2. 加热过程：高温高压的蒸汽进入到汽轮机的燃烧室中，其中的燃料燃烧产生高温高压的气体，使蒸汽进一步增加温度和压力。
3. 膨胀过程：高温高压的气体通过喷嘴喷射到涡轮机中，推动涡轮机旋转，由于涡轮机叶片的设计，气体内部的压力和温度降低。
同时，涡轮机的转动也将转动轴上的发电机或其他机械装置带动。
4. 冷却过程：膨胀后的蒸汽进入冷凝器，通过冷凝器中的冷却水吸热，使蒸汽冷凝成水，并回路循环。
二、汽轮机的构造汽轮机的主要构造包括压缩机、燃烧室、涡轮机和冷凝器等组成部分。
下面将对这些部分进行简要介绍。
1. 压缩机：压缩机通常是由多个级数的离心式或轴流式压缩机组成。
其主要作用是将低温低压的蒸汽压缩成高温高压的蒸汽，为燃烧室提供所需的工作介质。
2. 燃烧室：燃烧室是燃烧燃料的地方，其设计可以使燃料尽量充分燃烧，并产生高温高压的气体。
不同类型的汽轮机有不同的燃烧室结构，常见的有环形燃烧室和燃气轮机中的燃烧室。
3. 涡轮机：涡轮机是汽轮机中最核心的部分，它是通过高温高压气体的推动而旋转，将热能转化为机械能。
涡轮机一般包括高压涡轮和低压涡轮。
高压涡轮接受来自燃烧室的高温高压气体推动，低压涡轮接受来自高压涡轮排出的低温低压气体推动。
4. 冷凝器：冷凝器是一个换热器，用于将膨胀后的蒸汽冷凝成水。
冷凝器通常通过冷却水来吸热，使蒸汽冷凝成水，并将冷凝后的水再次引入蒸汽循环中。
汽轮机的工作原理和基本结构
一、汽轮机设备结构与工作原理1．汽轮机工作的基本原理是怎样的？汽轮机发电机组是如何发出电来的？具有一定压力、温度的蒸汽，进入汽轮机，流过喷嘴并在喷嘴内膨胀获得很高的速度。
高速流动的蒸汽流经汽轮机转子上的动叶片做功，当动叶片为反动式时，蒸汽在动叶中发生膨胀产生的反动力亦使动叶片做功，动叶带动汽轮机转子，按一定的速度均匀转动。
这就是汽轮机最基本的工作原理。
从能量转换的角度讲，蒸汽的热能在喷嘴内转换为汽流动能，动叶片又将动能转换为机械能，反动式叶片，蒸汽在动叶膨胀部分，直接由热能转换成机械能。
汽轮机的转子与发电机转子是用联轴器连接起来的，汽轮机转子以一定速度转动时，发电机转子也跟着转动，由于电磁感应的作用，发电机静子线圈中产生电流，通过变电配电设备向用户供电。
2．汽轮机如何分类？汽轮机按热力过程可分为：⑴凝汽式汽轮机（代号为N）。
⑵一次调整抽汽式汽轮机（代号为C）。
⑶二次调整抽汽式汽轮机（代号为C、C）。
⑷背压式汽轮机（代号为B）。
按工作原理可分为：⑴冲动式汽轮机。
⑵反动式汽轮机。
⑶冲动反动联合式汽轮机。
按新蒸汽压力可分为：⑴低压汽轮机新汽压力为1.18～1.47MPa。
⑵中压汽轮机新汽压力为1.96～3.92MPa。
⑶高压汽轮机新汽压力为5.88～9.81MPa。
⑷超高压汽轮机新汽压力为11.77～13.75MPa。
⑸亚临界压力汽轮机新汽压力为15.69～17.65MPa。
⑹超临界压力汽轮机新汽压力为22.16MPa。
按蒸汽流动方向可分为：⑴轴流式汽轮机。
⑵辐流式汽轮机。
3．汽轮机的型号如何表示？汽轮机型号表示汽轮机基本特性，我国目前采用汉语拼音和数字来表示汽轮机型号，其型号由三段组成：× ××-×××／×××／×××-×（第一段)(第二段)(第三段）第一段表示型式及额定功率（MW），第二段表示蒸汽参数，第三段表示设计变型序号。
汽轮机工作原理及流程
汽轮机工作原理及流程一、简介汽轮机是一种将热能转化为机械能的旋转式动力机械，广泛应用于发电、化工、船舶等领域。
它利用高温高压蒸汽在汽轮机叶片上做功，带动转子旋转，从而输出动力。
汽轮机具有效率高、单机功率大、使用燃料范围广等优点。
二、工作原理汽轮机的工作原理主要包括冲动作用原理和反动作用原理。
1. 冲动作用原理当蒸汽进入汽轮机叶片通道时，蒸汽分子对叶片产生一定的冲动力，使叶片旋转。
这种冲动力是由于蒸汽在进入叶片通道时，因蒸汽温度和压力发生变化，蒸汽分子速度发生改变而产生的。
冲动作用原理适用于低速和中速汽轮机。
2. 反动作用原理当蒸汽进入汽轮机时，不仅对叶片产生冲动力，而且对整个汽轮机转子产生反作用力，推动转子旋转。
这种反作用力是由于蒸汽在叶片通道中充分膨胀，蒸汽分子速度增大而产生的。
反动作用原理适用于高速汽轮机。
三、流程汽轮机的工作流程主要包括启动过程和正常运行过程。
1. 启动过程启动过程是汽轮机从静止状态到额定转速运行的过程。
首先，需要建立蒸汽参数，使汽轮机具备足够的蒸汽动力。
然后，开启主汽阀，使蒸汽进入汽轮机，推动转子旋转。
随着转速的增加，蒸汽流量和压力逐渐增大，直到达到额定转速。
在启动过程中，需要对汽轮机的各个参数进行监控和调整，确保安全稳定的启动。
2. 正常运行过程正常运行过程中，汽轮机处于稳定的工作状态，蒸汽通过调节阀控制流量和压力，对汽轮机做功。
此时，蒸汽的能量得到充分的利用，转化为机械能输出。
汽轮机的运行参数需要进行实时监控和调整，以保证其稳定性和经济性。
如果遇到异常情况，需要进行及时的处理和修复，以防止事故的发生。
3. 停机过程停机过程是汽轮机从额定转速逐渐降低到静止状态的过程。
当需要停机时，首先关闭主汽阀，切断蒸汽供应，汽轮机的输出功率逐渐降低。
然后，通过调节凝汽器阀门，控制汽轮机的进水和出水，使汽轮机冷却。
随着时间的推移，汽轮机的转速逐渐降低，直到达到静止状态。
停机过程中，同样需要对汽轮机的各个参数进行监控和调整，确保安全稳定的停机。
汽轮机的工作原理和结构-附图
汽輪機工作原理和結構一、汽輪機工作原理汽輪機是將蒸汽の熱能轉換成機械能の蝸輪式機械。
在汽輪機中，蒸汽在噴嘴中發生膨脹，壓力降低，速度增加，熱能轉變為動能。
如圖1所示。
高速汽流流經動葉片3時，由於汽流方向改變，產生了對葉片の衝動力，推動葉輪2旋轉做功，將蒸汽の動能變成軸旋轉の機械能。
圖1 衝動式汽輪機工作原理圖1-軸；2-葉輪；3-動葉片；4-噴嘴二、汽輪機結構汽輪機主要由轉動部分(轉子)和固定部分(靜體或靜子)組成。
轉動部分包括葉柵、葉輪或轉子、主軸和聯軸器及緊固件等旋轉部件。
固定部件包括氣缸、蒸汽室、噴嘴室、隔板、隔板套(或靜葉持環)、汽封、軸承、軸承座、機座、滑銷系統以及有關緊固零件等。
套裝轉子の結構如圖2所示。
套裝轉子の葉輪、軸封套、聯軸器等部件和主軸是分別製造の，然後將它們熱套(過盈配合)在主軸上，並用鍵傳遞力矩。
圖2 套裝轉子結構1-油封環2-油封套3-軸4-動葉槽5-葉輪6-平衡槽汽輪機主要用途是在熱力發電廠中做帶動發電機の原動機。
為了保證汽輪機正常工作，需配置必要の附屬設備，如管道、閥門、凝汽器等，汽輪機及其附屬設備の組合稱為汽輪機設備。
圖3為汽輪機設備組成圖。
來自蒸汽發生器の高溫高壓蒸汽經主汽閥、調節閥進入汽輪機。
由於汽輪機排汽口の壓力大大低於進汽壓力，蒸汽在這個壓差作用下向排汽口流動，其壓力和溫度逐漸降低，部分熱能轉換為汽輪機轉子旋轉の機械能。
做完功の蒸汽稱為乏汽，從排汽口排入凝汽器，在較低の溫度下凝結成水，此凝結水由凝結水泵抽出送經蒸汽發生器構成封閉の熱力迴圈。
為了吸收乏汽在凝汽器放出の凝結熱，並保護較低の凝結溫度，必須用迴圈水泵不斷地向凝汽器供應冷卻水。
由於汽輪機の尾部和凝汽器不能絕對密封，其內部壓力又低於外界大氣壓，因而會有空氣漏入，最終進入凝汽器の殼側。
若任空氣在凝汽器內積累，凝汽器內壓力必然會升高，導致乏汽壓力升高，減少蒸汽對汽輪機做の有用功，同時積累の空氣還會帶來乏汽凝結放熱の惡化，這兩者都會導致熱迴圈效率の下降，因而必須將凝汽器殼側の空氣抽出。
汽轮机调速系统原理
汽轮机调速系统原理
汽轮机调速系统是通过控制汽轮机的燃料供给和负载调节，使其在不同负荷条件下保持稳定运行的一种控制系统。
其原理主要包括几个方面：
1. 反馈控制原理：汽轮机调速系统通过测量转速信号、负载信号以及燃烧器供气压力等参数，形成反馈信号，并与设定值进行比较。
通过比较的结果，控制调速阀的开度，以实现转速的调整和稳定。
2. PID控制原理：调速系统中常采用PID控制器。
PID控制器
通过比较实际转速与设定值之间的误差，即偏差，根据比例、积分和微分三个控制量来调节调速阀的开度。
比例控制器根据误差大小来快速响应，积分控制器用于消除稳态误差，微分控制器用于减小系统的超调量和震荡。
3. 负载调节原理：汽轮机负载调节的原理是通过调整燃料供给量来实现的。
当负荷增加时，调速系统信号作用于燃料调节阀，使其开度增大，增加燃料供给，以增加汽轮机输出功率。
反之，当负荷减少时，信号作用于燃料调节阀，使其开度减小，减少燃料供给，以减少汽轮机输出功率。
4. 燃烧器供气控制原理：燃烧器供气控制是调速系统的重要部分之一。
其原理是根据燃烧器的氧气需求来调整供气压力。
当转速下降或负载增加时，氧气需求相应增加，调速系统信号作用于调节阀，使其打开，增加供气压力，以满足燃烧器的要求。
反之，当转速上升或负载减小时，供气压力相应减小，以节约
能源。
通过以上原理的综合作用，汽轮机调速系统能够实现稳定运行和负载变化的快速响应。
这不仅保证了汽轮机的运行安全和可靠性，也提高了能源利用效率。
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汽轮机工作原理
冲动作用原理和反动作用原理
冲动式汽轮机的工作原理
1—轴 3—动叶片
2—叶轮 4—喷嘴
反动式汽轮机的工作原理
在反动式汽轮机 中，蒸汽不但在喷嘴 （静叶）中产生膨胀， 高速汽流对动叶产生 一个冲动力；而且在 动叶中也膨胀，汽流 必然对动叶产生一个 由于加速而引起的反 动力，使转子在蒸汽 冲动力和反动力的共 同作用下旋转作功。
凝结水系统
凝结水系统将热井的凝结水经凝结水 泵升压后通过轴加、低加等送至除氧 器。对水质进行加热、除氧、过滤等。 并给其他设备提供密封和减温用水。
热井
除氧器
பைடு நூலகம்
来自汽 轮机抽 汽系统
密 封 用 水
减 温 用 水
凝结水泵 来自汽 轮机轴 封系统
低加
低加
轴封加热器
给水系统
锅炉 给水系统主要是将除氧器的水经给水泵加压后 通过高压加热器进一步加热后送到锅炉省煤器。 另外还要提供过热器的一、二级减温器的减温 水，用于调节锅炉蒸汽出口温度。 来自汽 轮机抽 汽系统 M
混 合 式 汽 轮 机
低中 压压 汽汽 轮轮 机机 高 压 汽 轮 机
超 高 压 汽 轮 机
亚超 临临 界界 汽汽 轮轮 机机 超 超 临 界 汽 轮 机
汽轮机的结构
转 子
叶片 汽缸
叶轮
隔板
汽封
主轴
静 子
汽轮机的结构
转 子
汽轮机转动部件的组合体称为转子， 它包括主轴、叶轮(或转鼓)、叶片、 联轴器及装在轴上的其他零件。
汽缸从高压向低压方向看， 大致上呈圆筒形或圆锥形。 为了便于加工、安装及检 修，汽缸一般作成水平对 分式，即分为上、下汽缸， 水平结合面一般用法兰螺 栓连接 。
汽轮机的结构（静子）
隔板结构
隔板用于固定 喷嘴叶片，并将整 个汽缸内部空间分 隔成若干个汽室。 它主要由隔板体， 喷嘴叶栅和隔板外 缘等部分组成。为 了安装和拆卸方便， 隔板沿水平中分面 对分为上、下两半 块，称上、下隔板。
电厂汽轮机及系统
目
录
一、汽轮机及系统在电厂中的作用及在热动专业中 的地位 二、学习目标
三、学习内容
四、小结
汽轮机及系统在电厂中的作用及 在热动专业中的地位
锅炉
汽轮机
发电机
化学能
热能
动能 机械能
电能
学习目标
1、了解汽轮机的分类 2、熟悉汽轮机的结构和工作原理 3、掌握汽轮机系统的组成和流程
学习内容
汽轮机系统
汽轮机调节以 及保安系统 凝结水系统 给水系统
汽轮机油系统
疏水系统
轴封蒸汽系统
系统
循环水系统 回热抽汽系统
主蒸汽、再 热蒸汽系统 高低压旁路系统
辅助蒸汽系统
真空抽汽系统
汽轮机调节以及保安系统
汽轮机调节以及保安系统主要有电气和液压两大部分组成。由 电气部分负责对信号的处理并发出控制信号到电液转换器，再 由电液转换器控制液压部分完成对对象的控制。
（一）汽轮机分类及本体结构
（二）汽轮机工作原理 （三）汽轮机系统
汽轮机分类及本体结构
汽轮机的分类
按热力过程特性分类 按工作原理分类 按新蒸汽压力分类
凝 汽 式 汽 轮 机
背 压 式 汽 轮 机
调 节 抽 汽 式 汽 轮 机
中 间 再 热 式 汽 轮 机
冲 动 式 汽 轮 机
反 动 式 汽 轮 机
汽轮机 的工作 原理。
汽轮机 系统的 组成。
简述汽轮机的结构组成及 工作原理。
课 后 思 考
汽轮机系统的构成有哪些？ 汽轮机各系统分别有哪些 设备，又是如何工作的？
谢 谢
2013年8月
静 子
汽轮机的静止部件的组合体称为静 子，包括汽缸、隔板、汽封、轴承 等部件，但主要是汽缸和隔板。
汽轮机的结构（转子）
叶轮、叶片的结构
叶顶
叶型
1-轮缘 2-轮体 3-轮壳 4-平衡孔 5-叶片
叶根
汽轮机的结构（转子）
汽轮机转子
中压缸 转子
高压缸 转子 低压缸 转子
汽缸的结构
汽轮机的结构（静子）
偶 合 器
除氧器
减 温 器 用 水
高加
高加
给水泵
偶 合 器
M
去热井
汽轮机油系统
主油泵
推 力 支 持
盘车装置
轴 承
轴 承
油位计 排烟风机
顶轴装置
冷油器
汽轮机油系统 主要为汽轮机 提供润滑和冷 却的作用。在 轴承处形成油 膜防止发生摩 擦。
冷却水 切换阀
小 结
汽轮机 的分类 标准及 其种类。
汽轮机 的结构。