绪论-涡轮机2011-2012-1精简版

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1、主讲人：李明汽车工程学院热能工程系联系方式：85095196E-mail:limingtiger@163.com涡轮机原理主要内容当前电力工程领域的发展特点轮机工程领域的先进技术先进设计及制造技术先进的自动化技术先进的运行及优化技术热能与动力工程领域对基础学科知识的需求汽轮机生产商汽轮机分类第一章绪论中国的大区电网大机组、大电网与分布式能源相结合当前热能与动力工程领域的发展特点大机组汽（气）轮机CAD/CFD经济性的进一步提高新材料的应用先进设计及制造技术汽轮机CAD/CFD汽轮机辅助系统CAD（虚拟现实

2、）汽轮机CAD/CFD分流式蒸汽轮机蒸汽轮机转子子午面边界喷嘴蜂窝式汽封可控涡及全三维（马刀）型反动式叶片马刀型静叶片及隔板低压低直径汽封隔板三元流场三种马刀型S2流面计算提高经济性的先进技术燃气轮机实图燃气轮机转子安装压气机转子燃气轮机单晶叶片燃气轮机叶片新材料的应用经济性进一步提高。。。新蒸汽参数的提高由热力学理论可知，提高新蒸汽参数能明显改善机组的运行经济性，特别是提高新蒸汽压力。国外还在进一步提高新蒸汽压力。目前已相继出现新汽压力为30～35MPa的超超临界机组投入运行。提高新蒸汽的压力和温度，都

3、是降低热耗的重要手段。ABB（AseaBrownBoveriCo.）进行了计算分析，如对初压为18MPa、25MPa及30MPa和初温、再热汽温为540℃、565℃、600℃的机组，当其他参数相同，压力从亚临界18MPa提高到超临界15MPa及以上时，热耗降低约l.8%～2.0%；当初压不变而汽温从540℃提高至565℃时，热耗约可降低1.3%～l.5%，如果提高到600℃，则热耗可降低3%～3.5%。目前，ABB正在对初温为600℃等级的汽轮机转子、叶片、螺栓等材料的热强度以及转子、汽缸、管道等材料的焊

4、接问题等方面进行科研攻关。先进的自动化技术自动控制技术计算机网络技术DCSsystem先进的运行及优化技术集中控制及运行技术数据库及计算机技术故障诊断及状态检修数据的分析－TurningDataIntoDollarsPerformanceManagement-TurningDataIntoDollarsDCS仿真显示启动曲线TurningDataIntoDollarsPerformanceManagement-TurningDataIntoDollars运行人员辅助工具可以在线计算运行的偏差性能参数和效率

5、计算(RealTime)PerformanceManagement-TurningDataIntoDollars燃气轮机叶片损伤燃气轮机叶片氧化和寿命机组振动故障常见振动故障的诊断下面介绍机组常见振动故障特征、判断方法。质量不平衡转子的弯曲动静碰摩油膜失稳和汽流激振结构共振结构刚度不足联轴器不对中裂纹转子转子中心孔进油转子截面刚度不对称低压转子断口断轴破损的部件断裂的低压转子机组的诊断尽管现代化机组控制系统先进，自动化程度高，保护功能多，但用来直接反映机组运行效益和进行故障诊断的专家系统还很不完善。目前只

6、能由运行人员或技术人员通过对机组运行参数的分析来间接地反映和判断机组的健康水平，因此，对设备故障的判断和设备性能效益的评价缺乏预知性、准确性和科学性，而且费时费力。同时，对运行人员的优化操作和检修人员的状态检修也带来很大困难。世界知名厂商1、Siemens西门子2、Hitachi日立3、Toshiba东芝4、Alstom（阿尔斯通）5、GE（GeneralElectricCompany通用电气）6、列宁格勒金属工厂（LMZ）中国知名厂商上海汽轮机哈尔滨汽轮机厂杭州汽轮机厂中航世新燃气轮机汽轮机的热力发电方

7、式燃煤发电（先进技术，热效率>42%）蒸汽-燃气联合循环发电（排气>300℃）核能发电（铀裂变1kg=2700t标准煤，氘聚变1kg=1000t标准煤）地热发电（浅层地热）太阳能集热发电（太阳能锅炉）汽轮机系统动力循环蒸汽动力循环-郎肯循环抽汽回热循环从汽轮机中抽出部分已作过一些功的蒸汽，在回热加热器内加热给水，从而减少了低温水从热源的吸热。蒸汽再热循环在汽轮机（高压部分）内膨胀至某一中间压力的蒸汽被全部引出，送入锅炉的再热器中再次加热，然后送回汽轮机（低压部分）继续作功。由于再热，蒸汽膨胀终了时的干度x

8、有明显的提高。汽轮机设备及其系统汽轮机本体（转动部分（转子）+固定部分（静子））控制保安系统（主汽阀、调节汽阀、控制执行机构、信号变送器、控制油系统、计算机控制系统、安全保护装置）辅助设备及其系统（凝汽器、抽气器、高压低压加热器、除氧器、给水泵、凝结水泵、凝升泵、循环水泵）主蒸汽系统再热蒸汽系统给水回热系统润滑油系统汽轮机基本构成转动部分（转子）：动叶栅、叶轮、主轴、联轴器固定部分（静子）：汽缸、蒸气室、喷嘴室、隔板、隔板套（