2021年汽轮机课程设计

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电厂汽轮机原理课程设计

电厂汽轮机原理课程设计

电厂汽轮机原理课程设计一、课程设计要求本次课程设计旨在加深学生对于电厂汽轮机原理的理解和应用能力,在实践中掌握汽轮机组件的基本参数计算和性能分析方法。

设计要求如下:1.根据所给出的汽轮机参数和性能数据,进行基本的参数计算和分析,如:功率、效率、压力、温度等;2.进行汽轮机不同工况下的性能分析,包括负荷率、滑动压比、热耗率和环保指标等;3.针对汽轮机工作实际情况,进行性能调整和优化,提高汽轮机的效率和稳定性;4.给出汽轮机工作实际问题的解决思路和方案,提高学生解决实际问题的能力。

二、课程设计内容1. 汽轮机基本参数计算和分析在汽轮机运行中,其基本参数是十分重要的,而这些参数往往来自于汽轮机的设计理论或实测数据。

本次课程设计,在基本参数计算和分析方面的内容主要包括:1.1. 热力性质和物理性质在汽轮机的工作过程中,其能量转化和传递实质上是一个热力学过程。

因此,掌握汽轮机气体的热力性质和物理性质是十分必要的,主要包括:比热、比容、比重、压缩系数等。

1.2. 各部件基本参数计算汽轮机由多种不同的部件组成,每个部件对汽轮机性能有着不同的影响。

因此,在设计汽轮机时,需要根据不同的部件来计算出相应的参数,如:叶轮的出口角度和出口速度、叶轮的平均直径、叶片数等。

每个部件的参数计算要通过公式和实测数据来进行。

2. 汽轮机工况下性能分析在汽轮机工作过程中,往往会出现多种不同的工况,这些工况对于汽轮机的性能有着不同的影响。

因此,在性能分析方面,需要考虑多种工况下汽轮机的性能表现。

2.1. 负荷率和滑动压比汽轮机的负荷率是指汽轮机输出功率与额定功率之比,而滑动比则是指汽轮机进、出口的压力比。

这两个参数对于汽轮机成本、热效率和环保指标等方面都有着不同的影响,需要在性能分析中进行考虑。

2.2. 热耗率和环保指标汽轮机的热耗率是指汽轮机吸收的热量与输出功率之比,而环保指标则是指汽轮机对环境的影响。

在汽轮机设计和性能分析中,需要同时考虑这两个参数,以提高汽轮机的经济效益和环保性能。

汽轮机课程设计用表

汽轮机课程设计用表

汽轮机课程设计用表一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握汽轮机的基本原理、结构特点和工作过程,培养学生对汽轮机的运行维护和故障诊断的能力。

具体来说,知识目标包括:了解汽轮机的分类、工作原理、主要部件和性能参数;掌握汽轮机的运行调节、故障分析和维护方法。

技能目标包括:能够运用所学知识对汽轮机进行运行调试和故障排除;具备一定的创新能力和实践能力,能够对汽轮机进行改进和优化。

情感态度价值观目标包括:培养学生对汽轮机行业的兴趣和热情,提高学生的社会责任感和使命感。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括汽轮机的基本原理、结构特点、工作过程、运行维护和故障诊断等方面的知识。

具体包括以下几个部分:1.汽轮机的基本原理:介绍汽轮机的工作原理、能量转换过程和热力学基础。

2.汽轮机的结构特点:讲解汽轮机的主要部件,如静叶环、动叶环、涡轮盘、喷嘴等,以及它们的功能和结构特点。

3.汽轮机的工作过程:分析汽轮机的工作过程,包括喷嘴膨胀、涡轮旋转、排气等阶段。

4.汽轮机的运行维护:介绍汽轮机的启动、停机、运行调节和故障处理等方面的知识。

5.汽轮机的故障诊断:讲解汽轮机故障的类型、原因和诊断方法,以及故障排除和预防措施。

三、教学方法为了实现本课程的教学目标,我们将采用多种教学方法,包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。

通过这些方法的综合运用,激发学生的学习兴趣和主动性,提高学生的实践能力和创新能力。

具体来说:1.讲授法:通过教师的讲解,使学生掌握汽轮机的基本原理、结构和运行维护等方面的知识。

2.讨论法:学生进行分组讨论,培养学生的团队协作能力和问题解决能力。

3.案例分析法:通过分析典型故障案例,使学生掌握汽轮机故障诊断的方法和技巧。

4.实验法:学生进行实验操作,培养学生的实践能力和创新意识。

四、教学资源为了保证本课程的教学质量,我们将选择和准备适当的教学资源,包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备等。

这些资源将支持教学内容和教学方法的实施,丰富学生的学习体验。

汽轮机改造机组课程设计

汽轮机改造机组课程设计

汽轮机改造机组课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生理解汽轮机的基本工作原理和主要结构,掌握改造机组的相关理论知识。

2. 使学生掌握汽轮机改造机组的设计原则和流程,了解不同改造方案的优缺点。

3. 帮助学生了解汽轮机改造过程中的节能、减排技术及其在工程实践中的应用。

技能目标:1. 培养学生运用所学知识分析汽轮机改造问题的能力,能够独立设计合理的改造方案。

2. 提高学生运用计算软件、查阅相关资料进行汽轮机改造机组设计和计算的能力。

3. 培养学生团队协作和沟通表达能力,能够就改造方案进行讨论和优化。

情感态度价值观目标:1. 培养学生热爱祖国、热爱社会主义事业,树立正确的价值观和人生观。

2. 培养学生具备节能环保意识,关注气候变化和可持续发展。

3. 培养学生勇于创新、敢于实践的精神,激发学生对工程技术的兴趣。

本课程针对高年级学生,结合学科特点和教学要求,以实用性为导向,旨在提高学生理论联系实际的能力。

通过本课程的学习,使学生能够掌握汽轮机改造机组的相关知识,具备独立设计和优化改造方案的能力,同时培养他们的团队协作和沟通表达能力,为我国汽轮机行业的发展贡献力量。

二、教学内容1. 汽轮机基本工作原理及结构:回顾课本中汽轮机的工作原理、主要组成部分及其功能,分析各部件在机组运行中的作用。

2. 汽轮机改造机组设计原则:讲解汽轮机改造的设计原则,如提高热效率、降低能耗、减少污染物排放等,结合课本案例进行分析。

3. 改造方案及优缺点对比:介绍常见的汽轮机改造方案,如叶片改型、通流部分优化、回热系统改进等,对比各种方案的优缺点。

4. 节能减排技术在改造中的应用:讲解汽轮机改造中应用的节能、减排技术,如变频调速、余热利用、低氮氧化物燃烧等,并结合实际案例进行分析。

5. 汽轮机改造机组设计流程:详细讲解设计流程,包括需求分析、方案设计、计算分析、设备选型、施工图设计等,指导学生按照流程完成课程设计。

6. 教学大纲及进度安排:- 第一周:回顾汽轮机基本工作原理及结构,介绍课程设计要求及进度安排;- 第二周:讲解汽轮机改造机组设计原则,分析课本案例;- 第三周:介绍改造方案及优缺点对比,进行小组讨论;- 第四周:讲解节能减排技术在改造中的应用,分析实际案例;- 第五周:讲解设计流程,指导学生完成课程设计;- 第六周:课程设计汇报、交流与评价。

课程设计6[1].1

课程设计6[1].1
汽轮机课程设计
肖卓楠
设计题目:25MW中压凝汽式汽轮机 热力计算及通流部分尺寸设计 工程背景和教学要求:


通过每个学生独立地进行多级汽轮机的热 力计算,可以使学生进一步巩固所学汽轮 机原理和系统的基本知识。 掌握汽轮机本体的设计原则、方法、和步 骤。增强学生对汽轮机原理及系统的进一 步理解。
设计基本参数选择

设计要求


1.汽轮机结构和形式的选择; 2.汽轮机热力系统的计算; 3.汽轮机通流部分的主要尺寸的计算; 4.汽轮机功率和主要技术经济指标的计算 5.根据计算结果设计绘制的汽轮机本体通流部分 纵刨面图 6.编制一本具有详细计算过程的计算说明书
主要设计内容

1.汽轮机及各级进汽量的初步估算。 2.级焓降分配和级数的确定。 3.根据焓降分配进行各级的详细热力计算。 4.对计算结果进行必要的修正。
修正以后的各级比焓降分配在拟定热 力过程曲线上,并找出相应的各级回热抽汽 压力,并与前边回热系统计算所得抽汽压力 比较,并适当调整使其统一。对回热系统重 新计算,确定各级抽汽量,并确定汽机各级 组蒸汽量。
(1)级平均直径变化:
50m m
数比x
25cm
第一级的直径估取
d
1 m

60 x 1 G 1 t
CY

DJ2 DJ1
轴封 漏汽
GJ2
(1)抽汽压力确定: a.用等温升或等焓升分配原则得到各加热器出口水温tfw及对 应焓; b.各加热器内疏水温度:te’=tfw+&t 从而查表知其对应饱 和蒸汽压力pe’; c.各级回热抽汽压:pe=pe’+△pe,同样查表知对应抽汽比焓,
d.在拟定的热力过程曲线上找到抽汽压力和焓值所对应的抽汽 点。 注意:除氧器及压力的选择。 传热端差&的和抽汽压损△pe的选择。

汽轮机课程设计Ap

汽轮机课程设计Ap

汽轮机课程设计Ap一、课程目标知识目标:1. 学生能理解汽轮机的基本工作原理和结构组成,掌握其主要部件的功能。

2. 学生能够描述汽轮机的工作循环,包括热力学过程和能量转换。

3. 学生能够运用物理和数学知识分析汽轮机的性能参数,如效率、功率和热耗。

技能目标:1. 学生能够运用计算机辅助设计软件(如CAD)完成汽轮机零部件的初步设计。

2. 学生通过课程学习,培养解决实际工程问题的能力,能够设计简单的汽轮机系统。

3. 学生能够运用数据分析和处理软件对汽轮机的性能数据进行处理和分析。

情感态度价值观目标:1. 学生培养对能源转换和利用的兴趣,增强对可持续发展和环保的意识。

2. 学生通过团队协作和问题解决,培养合作精神和责任感,认识到工程伦理的重要性。

3. 学生在探究汽轮机科技发展的过程中,激发创新意识,增强对国家科技进步的自豪感。

课程性质:本课程结合理论知识和实践应用,注重培养学生的动手能力和工程思维。

学生特点:高二年级学生,具备一定的物理和数学基础,对工程技术和能源转换有较高的兴趣。

教学要求:结合课本知识,通过案例分析和项目实践,引导学生主动探究,提高解决实际问题的能力。

教学过程中,将目标分解为具体的学习成果,以便于教学设计和评估的顺利进行。

二、教学内容1. 汽轮机原理概述:介绍汽轮机的工作原理、类型及其在能源转换中的应用。

- 教材章节:第二章“汽轮机的基本原理”- 内容列举:热力学第一定律、理想汽轮机循环、实际汽轮机循环。

2. 汽轮机结构及主要部件:分析汽轮机的结构组成,重点讲解主要部件的功能和工作原理。

- 教材章节:第三章“汽轮机的结构”- 内容列举:喷嘴、动叶、静叶、转子、轴承等部件的结构和作用。

3. 汽轮机性能分析:运用物理和数学知识对汽轮机的性能参数进行分析。

- 教材章节:第四章“汽轮机的性能分析”- 内容列举:汽轮机的效率、功率、热耗、汽耗等性能指标的计算方法。

4. 汽轮机设计基础:结合计算机辅助设计软件,进行汽轮机零部件的初步设计。

汽轮机设备及系统课程设计 (2)

汽轮机设备及系统课程设计 (2)

汽轮机设备及系统课程设计背景汽轮机是一种广泛应用于发电、驱动船舶、滑行作业车辆等领域的热力机械设备。

本课程设计旨在通过对汽轮机设备及系统的研究和分析,加深学生对汽轮机的认识,培养学生的工程设计能力,提高学生的实践操作技能。

课程目标本课程的主要目标为:1.深入了解汽轮机的构造、原理和工作过程;2.掌握汽轮机的设计和分析方法;3.学习汽轮机的维护和运行管理;4.提高学生的课程设计和实践操作能力。

课程内容本课程的内容主要包括以下几个方面:1. 汽轮机的基本构造和原理汽轮机由旋转和静止部分组成。

其中旋转部分有转子、转盘等,静止部分有固定叶片、导叶片等。

汽轮机的主要工作原理是空气被压缩、加热、然后将高速气流通过叶片,产生旋转力,驱动轴。

2. 汽轮机的设计和分析方法汽轮机设计和分析需要考虑多个因素,如轴承、叶片、转子等各个部分的尺寸和材质选择,以及元件的制造工艺等。

本课程将介绍汽轮机的设计和分析方法,让学生了解和掌握汽轮机的设计要点。

3. 汽轮机的维护和运行管理汽轮机的维护和运行管理是确保汽轮机正常运转的重要步骤。

学生需要学习汽轮机的维护和运行管理的基本知识,掌握相关的检修和维护技巧,并且了解故障排除方法。

4. 课程设计课程设计是本课程的重要内容,学生需要在老师的指导下独立完成一次汽轮机的设计或分析,通过实践锻炼自己的技能,同时巩固掌握课程内容。

课程考核课程考核包括平时成绩和期末考试成绩。

平时成绩包括出勤率、课堂表现、讨论和小组作业等。

期末考试成绩包括理论知识考核和课程设计评估。

结语本课程通过对汽轮机设备及系统的研究和分析,让学生了解汽轮机的构造、原理和工作过程,掌握汽轮机的设计和分析方法,并且提高学生的实践操作能力。

期望学生通过本课程的学习,能够成为具有实践能力和创新精神的优秀工程师。

汽轮机课程设计

汽轮机课程设计

汽轮机课程设计1. 设计背景汽轮机是一种利用蒸汽能转换为机械能的热动力设备,广泛应用于发电厂、石油化工企业等各类工业领域。

由于汽轮机的运行原理比较复杂,对于机电工程专业的学生来说,汽轮机的学习和应用都是一个重要的课程。

本文旨在给出一种基于汽轮机学习的课程设计方案,帮助学生更好地理解汽轮机的工作原理和应用,培养学生的实践能力。

2. 设计内容2.1 设计目标•了解汽轮机工作原理和组成结构;•掌握汽轮机调节运行的方法;•能够进行汽轮机数据处理和分析;•能够对汽轮机进行维修和保养。

2.2 设计步骤1.理论学习学生需要先学习汽轮机的工作原理、组成结构、调节运行方法等相关理论知识,这些知识可以通过课堂讲授、教材阅读、网络资源等途径获取。

2.实践练习学生需要通过实践操作来巩固和应用所学的理论知识,具体包括以下几个方面:–数据采集和处理:学生需要使用传感器和数据采集系统对汽轮机进行数据采集,并通过计算机软件进行数据处理和分析。

–检测和维修:学生需要使用专业工具和设备对汽轮机进行检测和维修,包括清洁、换油、更换零部件等。

–模拟实验:学生需要通过模拟实验来模拟汽轮机的运行状态,观察和研究汽轮机的性能指标和工况变化。

3.报告撰写学生需要根据实践操作和理论研究的结果,编写一份详细的课程设计报告,包括以下内容:–设计背景和目标;–理论学习的;–实践操作的过程和方法;–实验结果和数据处理分析;–操作中遇到的问题和解决方案;–对课程设计的和反思,提出改进建议。

3. 设计意义和价值本课程设计方案可以帮助学生更好地理解汽轮机的工作原理和应用,开拓学生的实践能力和创新意识。

同时,本方案设计的实践操作环节可以使学生了解汽轮机在实际应用中的变化和运行状况,掌握对汽轮机的维修和保养方法,提高综合实践能力和操作技能。

通过本方案的学习,学生可以更好地适应工作环境的需求,为未来的职业生涯打下坚实的基础。

4.汽轮机作为一种重要的热动力设备,在各行各业中都有广泛的应用。

汽轮机课程设计hwsg

汽轮机课程设计hwsg

汽轮机课程设计hwsg一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握汽轮机的基本原理、结构特点和运行机制,培养学生进行汽轮机设计和运行优化的基本能力,提高学生在能源工程及热能利用领域的综合素质。

知识目标:了解汽轮机的发展历程、分类和基本工作原理;熟悉汽轮机的各级结构、材料和热力特性;掌握汽轮机的运行调节、效率评价和故障分析。

技能目标:能够运用所学知识进行汽轮机的热力计算和结构设计;具备汽轮机运行参数的监测、调整和优化能力;掌握汽轮机常见故障的诊断和处理方法。

情感态度价值观目标:培养学生对汽轮机及相关领域的热爱和敬业精神,树立正确的创新意识;强化学生在团队合作中积极沟通、协作解决问题的能力。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括汽轮机的基本原理、结构与特性,汽轮机的运行与管理,以及汽轮机的热力计算与设计。

1.汽轮机的基本原理与结构:介绍汽轮机的工作原理、各级结构及其功能,包括静叶环、动叶环、叶轮、喷嘴等。

2.汽轮机的特性:阐述汽轮机的热力特性、机械特性和运行特性,分析影响汽轮机效率的因素。

3.汽轮机的运行与管理:讲解汽轮机的启动、停机、运行调节和故障处理,强调运行安全与经济性。

4.汽轮机的热力计算与设计:学习汽轮机的热力计算方法,包括热力参数的选取、热力损失的计算等;介绍汽轮机的设计原则和方法。

三、教学方法本课程采用多种教学方法,包括讲授法、案例分析法、实验法等,以激发学生的学习兴趣和主动性。

1.讲授法:通过系统讲解,使学生掌握汽轮机的基本原理、结构和运行特性。

2.案例分析法:分析实际运行中的汽轮机案例,提高学生解决实际问题的能力。

3.实验法:开展汽轮机实验,使学生了解汽轮机的实际运行情况,培养学生的动手能力。

四、教学资源本课程的教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备。

1.教材:选用权威、实用的教材,为学生提供系统、全面的知识体系。

2.参考书:推荐相关领域的经典著作和最新研究成果,拓宽学生的知识视野。

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汽轮机课程设计汽轮机设备及检修课程设计指导书一、课程设计目的和任务1.目的(1)系统地总结、巩固并应用《汽轮机设备及检修》课程中已学过的理论知识,重点掌握汽轮机凝汽系统结构与基本检修方法及工艺;(2)通过设计对汽轮机的局部检修过程作初步了解,培养自己的管理水平;(3)了解不同类型机组的结构特点及检修的新工艺、新方法。

2.任务对某火电厂汽轮机凝汽系统进行分析,根据所学《汽轮机设备及检修》、《热力发电厂》等有关知识,提出该凝汽设备的配置,根据机组的运行情况,设计凝汽系统的检修方案,并说明设计依据。

二、课程设计的过程课程设计过程分为选题和资料收集阶段、分析和计划阶段、设计(论文)阶段、课程设计说明书写阶段,具体内容和任务如下1.选题和资料收集根据课程设计提出的任务,收集相关资料。

资料包括某火电厂汽轮机本体结构、凝汽系统基本情况、汽轮机运行规程等。

2.分析计划阶段(1)分析并确定汽轮机凝汽系统型式、特点;(2)分析并确定检修方案涉及的内容;(3)对本课程设计进行合理安排。

3.课程设计说明书写阶段要求严格按照规范要求进行设计,画出图表,编制课程设计说明书,并同时上交电子文档和打印件。

三、课程设计的方式及时间分配1.方式利用课余时间,通过查阅相关参考资料,结合教师指导,完成课程设计任务。

2.课程设计的时间和进程课程设计规定时间201*.3-201*.13课程设计进程资料收集及分析计划2天设计阶段7天整理阶段2天四、课程设计的课题汽轮机凝汽系统检修方案设计五、设计注意事项1.在进行图表数据查找时要力求准确;2.设计格式要求规范;3.如有附图,应规范、美观;4.分析问题应有理有据,结论清晰明了。

六、课程设计的主要内容1.检修目的及要求;检修项目及基本方法;检修工器具及材料备件清单;检修安全措施等内容;检修流程图。

七、在课程设计期间需要填写和提交的表格和资料1.课程设计课题及任务说明;2.汽轮机本体结构简介;3.汽轮机凝汽系统简介;4.检修方案;5.设计总结;7.列出参考书籍、文献和资料;8.同时上交电子文档和打印件。

附参考资料1.《电厂汽轮机》孙为民主编中国电力出版社201*2.《热力发电厂》杨义波等合编中国电力出版社201*3.《某电厂主机、辅机运行规程》自定4.《热力设备安装与检修》李润林主编中国电力出版社20扩展阅读汽轮机设备课程设计汽轮机设备课程设计一、三热问题概述(一)热应力1、形成金属与蒸汽的温度差使各金属部件产生膨胀或收缩变形,如果物体的热变形收到约束,则在物体内部就会产生热应力。

2、变形及应力情况如果物体受热膨胀受到约束,则物体内将产生压应力;如果物体冷却收缩收到约束,物体内将产生拉应力。

当物体内部加热或冷却不均匀,温度分布不均匀时,物体即使不受到外部约束,其内部也会产生热应力。

高温区产生压应力,低温区产生拉应力,汽轮机转子和气缸的热应力主要是由于温度分布不均引起的。

3、特点热应力随约束程度的增大而增大。

由于材料的线膨胀系数、弹性模量与泊桑比随温度变化而变化,热应力不仅与温度变化量有关,而且受初始温度的影响。

热应力与零外载相平衡,是由热变形受约束引起的自平衡应力,在温度高处发生压缩,温度低处发生拉伸形变。

热应力具有自限性,屈服流动或高温蠕变可使热应力降低。

对于塑性材料,热应力不会导致构件断裂,但交变热应力有可能导致构件发生疲劳失效或塑性变形累积。

4、影响因素温差、受约束、材质5、控制原则1)汽缸壁的热应力在汽缸壁厚度和金属材料一定的情况下,气缸内、外壁表面的热应力与温差成正比;气缸冷却过快比加热过快更危险;控制汽轮机金属的温升速度是控制热应力的基本方法。

2)螺栓的热应力启动时螺栓收到的热应力最大。

法兰、螺栓的温差引起的热应力;螺栓被紧固拉伸时引起的拉热应力;汽缸内部蒸汽压力对螺栓产生的拉应力。

以上三个热应力之和为螺栓收到的应力3)转子的热应力在运行中,转子不仅受到离心力的作用,而且也受到热应力的影响。

交变应力的作用危急转子的寿命。

必须注意汽轮机每启停一次,对转子表面层就交替出现一次热压应力和热拉应力;若汽轮机多次启、停,则交变应力多次反复作用,将会引起转子表面出现裂纹,这种情况称之为转子的低频率疲劳损伤。

大机组结构优化技术改造之后,应重视转子的热应力。

6、启停时的应力情况汽轮机冷态启动时的热应力汽缸内壁和转子外表面产生压应力;汽缸外壁和转子中心孔产生拉应力汽轮机停机过程的热应力汽缸内壁和转子外表面产生压应力;汽缸外壁和转子中心孔产生拉应力汽轮机热态启动时的热应力在整个热态启动过程中,冲转时进入调节级处的蒸汽温度可能比该处的金属温度低,使其先受到冷却,在转子表面和汽缸内表面产生拉应力。

随着转速的升高及接带负荷,该处的蒸汽温度将迅速提高,并高出金属温度,转子表面及汽缸内壁产生压应力,这样在整个热态启动过程中,汽轮机部件的热应力要经历一个拉----压循环。

负荷变动时的热应力降负荷时,汽缸内壁和转子表面产生拉应力;增负荷时,汽缸内壁和转子表面产生压应力汽轮机从启动、稳定工况下运行至停机过程,转子和汽缸上各点的热应力都要经历一个拉---第1页压循环,转子外表面由压应力变为拉应力,中心孔面由拉应力变为压应力。

7、变形规律温度升高的一侧产生热压应力,温度降低的一侧产生热拉应力,简述为“热压冷拉”。

(二)热膨胀1、概念相对胀差汽轮机汽缸与转子以同一死点膨胀或收缩时,其出现的差值称为相对膨胀差。

正胀差转子轴向膨胀大于汽缸值。

负胀差转子轴向膨胀小于汽缸值。

2、形成汽轮机在启停和变负荷时,由于各金属部件处于不稳定传热过程中,其加热和冷却速度不同而形成温差,此时汽缸和转子的金属内部就会产生热膨胀。

3、变形规律热胀冷缩。

4、影响因素几何尺寸、金属材料的线膨胀系数、汽轮机通流部分的的热力过程及汽缸各段金属温度的变化值、汽轮机滑销系统畅通与否、控制蒸汽温升(温降)和流量变化速度、轴封供汽的影响、汽缸法兰、螺栓加热装置的影响、凝汽器真空的影响、汽缸保温和疏水的影响5、控制原则控制蒸汽升降温度及升降负荷的速度,以保证汽缸和转子的温差在允许范围内;合理的使用汽缸和法兰螺栓加热装置;利用轴封供汽控制胀差6、汽轮机启动时胀差的变化规律简述为“热正冷负”1)汽轮机冷态启动前,汽缸一般要进行预热,轴封要供汽,此时汽轮机胀差总体表现为正胀差2)从冲转到定速阶段,汽轮机的正胀差呈上升趋势。

对采用中压缸启动的机组,则这阶段胀差变化主要发生在中压缸3)当机组并网接带负荷后,正胀差增加的幅度较大,对于启动性能较差的机组,在启动过程中要完成多次暖机,以缓解胀差大的矛盾汽轮机甩负荷、停机、热态启动时相对胀差的变化规律1)汽轮机甩负荷或停机时,流过汽轮机通流部分的蒸汽温度会低于金属温度,转子比汽缸冷却快,及转子比汽缸收缩的多,因而出现负胀差2)热态启动时,转子汽缸的金属温度高,若冲转时蒸汽温度偏低,则蒸汽进入汽轮机后对转子和汽缸起冷却作用,也会出现负胀差,几乎不可避免的会出现负胀差7、汽轮机胀差增大的原因正胀差值增大的原因有以下几点(1)启动时暖机时间太短,升速或加负荷太快;(2)滑销系统或轴承台板的滑动性能差,容易卡涩;(3)轴封供汽温度高,供汽量大,引起轴颈过分伸长;(4)机组启动时,进汽压力、温度、流量等参数过高;(5)推力轴承磨损,引起轴向位移增大;(6)汽缸保温层保温效果不佳或保温层脱落;在寒冷的冬季汽机房室内温度太低或有穿堂冷风;(7)胀差指示器零点不准或触点磨损,引起数字偏差;(8)真空低、轴承油温过高;(9)各级抽汽量变化影响;转子磨擦鼓风损失;泊桑交效应。

负胀差值增大的原因有(1)负荷突然下降或机组突然甩负荷;(2)主汽漫度骤然降低或启动时进汽温度低于金属温度;(3)由于各种原因引起的水冲击;(4)轴封供汽温度太低,流量太小;(5)轴向位移变化;(6)机组启动时转速突然升高,由于泊桑效应负胀差变化明显;(7)油温太低;(8)转子停止过程中过早停止轴封供汽;(9)排汽温度升高。

8、汽缸和转子的热膨胀危害汽轮机在启停和变工况时,设备零部件存在温差,产生第2页热应力,引起热膨胀,改变了常温下零部件位置。

由于各部件几何尺寸及材质的不同,其热膨胀也不相同,造成各动静部分间隙变化,危害汽轮机的安全运行。

9、汽缸变形示意图10、胀差的控制启动时的控制机组启动一般都采用额定参数启动,冷态启动时,可通过控制均压箱温度(轴封供汽温度)和压力的办法来控制转子和汽缸的胀差。

应严格控制升速暖机时间,启动中有可能出现胀差过大现象,此时应及时调节轴封供汽参数,使机组在稳定转速或稳定负荷下停留暖机,同时可采取调整凝汽器真空方法来控制胀差,我们可以适当降低真空,减少正胀差的发展。

通过后汽缸的喷水降温控制排汽缸温度来减小正胀差,同时机组启动过程中,为了减少正胀差发展,当调节级下缸内壁温度达到350度左右时,可关小或关闭本体疏水,在启动过程中还可以调整前轴封漏汽至6段抽汽电动门来控制正胀差的增大。

热态启动时,新蒸汽温度应高于汽缸最高金属温度50100度,并有50度的过热度,可以保证新蒸汽经调门节流,导汽管散热和调节级喷嘴膨胀后,蒸汽温度仍不低于汽缸金属温度,防止蒸汽温度过低,转子突然冷却而产生急剧收缩,出现负胀差增大现象。

还应注意轴封汽源温度防止转子受冷却。

所以热态启动时应先向轴封供汽后抽真空,以避免大量冷空气从轴封处漏入而出现局部较大的负胀差。

停机过程中的控制随着负荷、转速的降低,转子冷却比汽缸快,所以胀差一般向负方向发展,特别是滑参数停机时更为严重,额定参数停机,要及时开启本体疏水及有关疏水。

转子停止转动后,负胀差可能更加发展,应维持一定温度的轴封蒸汽,真空到零后方可停止向轴封供汽。

切记要关闭均压箱进汽门和旁路门,开启均压箱疏水门,防止有蒸汽漏入轴封系统。

总之,汽轮机启停及运行工况变动时受热应力、热变形、振动和胀差等因素限制,要保证汽轮机安全运行,必须抓好每一个环节,并且有机的联系起来,研究胀差,就是为了发现机组启停及工况变化时胀差的变化规律,并采取措施,使胀差维持在正常范围,减少机组启停过程的消耗,这对保证汽轮机安全经济运行有重要意义。

(三)热变形1、形成由于温度的变化引起物体的变形称之为热变形2、上、下缸温差引起的变形(1)上、下缸产生温差的原因1)下缸散热面积大且布置有回热抽汽管道和疏水管道;第3页2)在汽缸内热蒸汽上升,而经汽缸金属壁冷却后的凝结水流至下缸形成较厚的水膜,使下缸受热条件恶化,且疏水不良时更差;3)一般情况下,下汽缸的保温不如上缸,且下汽缸的保温材料容易因机组振动而脱落;4)下汽缸置于温度较低的运行平台以下并造成空气对流,使上下汽缸的冷却条件不同而产生温度差。

(2)危害由于汽缸产生热翘曲变形,使汽轮机下部动静间隙减小,同时隔板和叶轮也将偏离正常情况所处的垂直平面,从而使动静部件轴向间隙也发生变化,超过允许范围将会发生动静摩擦。

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