【汽(qi)輪機】汽(qi)輪機工作原理(li)(li) 汽(qi)輪機原理(li)(li) 汽(qi)輪機結構圖

汽輪機工作原理和結構

一、汽輪機工作原理

汽(qi)輪機是將蒸汽(qi)的(de)(de)熱能(neng)(neng)(neng)轉(zhuan)換成(cheng)機械能(neng)(neng)(neng)的(de)(de)蝸輪式機械。在(zai)汽(qi)輪機中(zhong)，蒸汽(qi)在(zai)噴(pen)嘴中(zhong)發生膨脹(zhang)，壓力降低(di)，速(su)度增加，熱能(neng)(neng)(neng)轉(zhuan)變為動(dong)能(neng)(neng)(neng)。如圖1所示。高速(su)汽(qi)流流經動(dong)葉(xie)片(pian)3時，由(you)于汽(qi)流方向改變，產生了對葉(xie)片(pian)的(de)(de)沖動(dong)力，推動(dong)葉(xie)輪2旋轉(zhuan)做功，將蒸汽(qi)的(de)(de)動(dong)能(neng)(neng)(neng)變成(cheng)軸旋轉(zhuan)的(de)(de)機械能(neng)(neng)(neng)。

二、汽輪機結構

汽輪機主要由(you)轉(zhuan)(zhuan)動部(bu)分（轉(zhuan)(zhuan)子(zi)）和固定(ding)部(bu)分（靜(jing)(jing)體或(huo)靜(jing)(jing)子(zi)）組成。轉(zhuan)(zhuan)動部(bu)分包(bao)括葉柵、葉輪或(huo)轉(zhuan)(zhuan)子(zi)、主軸(zhou)和聯軸(zhou)器及緊固件(jian)(jian)等(deng)旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)部(bu)件(jian)(jian)。固定(ding)部(bu)件(jian)(jian)包(bao)括氣(qi)缸、蒸汽室、噴嘴室、隔(ge)板、隔(ge)板套（或(huo)靜(jing)(jing)葉持(chi)環）、汽封、軸(zhou)承、軸(zhou)承座、機座、滑銷系統以及有(you)關緊固零(ling)件(jian)(jian)等(deng)。

套(tao)裝轉子(zi)的結構如圖2所(suo)示。套(tao)裝轉子(zi)的葉輪(lun)、軸封套(tao)、聯(lian)軸器等部件和主軸是分(fen)別制造的，然(ran)后將它們熱套(tao)（過盈配合(he)）在主軸上，并用(yong)鍵傳遞力矩。

汽輪機主要用途是在熱力發電廠中做帶動發電機的原動機。為了保證汽輪機正常工作，需配置必要的附屬設備，如管道、閥門、凝汽器等，汽輪機及其附屬設備的組合稱為汽輪機設備。圖3為汽輪機設備組成圖。來自蒸汽發生器的高溫高壓蒸汽經主汽閥、調節閥進入汽輪機。由于汽輪機排汽口的壓力大大低于進汽壓力，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的機械能。做完功的蒸汽稱為乏汽，從排汽口排入凝汽器，在較低的溫度下凝結成水，此凝結水由凝結水泵抽出(chu)送經蒸汽(qi)(qi)發生器構成封閉的(de)(de)(de)(de)熱(re)力(li)(li)循(xun)環(huan)。為了吸(xi)收(shou)乏(fa)汽(qi)(qi)在(zai)凝(ning)(ning)(ning)(ning)(ning)汽(qi)(qi)器放(fang)出(chu)的(de)(de)(de)(de)凝(ning)(ning)(ning)(ning)(ning)結(jie)熱(re)，并保護較(jiao)低(di)的(de)(de)(de)(de)凝(ning)(ning)(ning)(ning)(ning)結(jie)溫度(du)，必(bi)須用循(xun)環(huan)水(shui)泵不斷地向凝(ning)(ning)(ning)(ning)(ning)汽(qi)(qi)器供應冷卻水(shui)。由于(yu)(yu)汽(qi)(qi)輪機的(de)(de)(de)(de)尾部(bu)和凝(ning)(ning)(ning)(ning)(ning)汽(qi)(qi)器不能(neng)絕對密封，其內(nei)(nei)部(bu)壓(ya)力(li)(li)又低(di)于(yu)(yu)外界大氣壓(ya)，因而會(hui)(hui)有(you)空(kong)氣漏(lou)入，最終(zhong)進入凝(ning)(ning)(ning)(ning)(ning)汽(qi)(qi)器的(de)(de)(de)(de)殼側。若任空(kong)氣在(zai)凝(ning)(ning)(ning)(ning)(ning)汽(qi)(qi)器內(nei)(nei)積(ji)累，凝(ning)(ning)(ning)(ning)(ning)汽(qi)(qi)器內(nei)(nei)壓(ya)力(li)(li)必(bi)然會(hui)(hui)升高，導致(zhi)乏(fa)汽(qi)(qi)壓(ya)力(li)(li)升高，減(jian)少蒸汽(qi)(qi)對汽(qi)(qi)輪機做的(de)(de)(de)(de)有(you)用功，同時積(ji)累的(de)(de)(de)(de)空(kong)氣還會(hui)(hui)帶(dai)來乏(fa)汽(qi)(qi)凝(ning)(ning)(ning)(ning)(ning)結(jie)放(fang)熱(re)的(de)(de)(de)(de)惡化(hua)，這兩者都會(hui)(hui)導致(zhi)熱(re)循(xun)環(huan)效(xiao)率的(de)(de)(de)(de)下降，因而必(bi)須將凝(ning)(ning)(ning)(ning)(ning)汽(qi)(qi)器殼側的(de)(de)(de)(de)空(kong)氣抽出(chu)。凝(ning)(ning)(ning)(ning)(ning)汽(qi)(qi)設備由凝(ning)(ning)(ning)(ning)(ning)汽(qi)(qi)器、凝(ning)(ning)(ning)(ning)(ning)結(jie)水(shui)泵、循(xun)環(huan)水(shui)泵和抽氣器組成，它的(de)(de)(de)(de)作用是建立并保持凝(ning)(ning)(ning)(ning)(ning)汽(qi)(qi)器的(de)(de)(de)(de)真空(kong)，以(yi)使汽(qi)(qi)輪機保持較(jiao)低(di)的(de)(de)(de)(de)排汽(qi)(qi)壓(ya)力(li)(li)，同時回收(shou)凝(ning)(ning)(ning)(ning)(ning)結(jie)水(shui)循(xun)環(huan)使用，以(yi)減(jian)少熱(re)損失，提(ti)高汽(qi)(qi)輪機設備運行的(de)(de)(de)(de)經濟性。

調(diao)(diao)節汽(qi)(qi)(qi)輪(lun)(lun)機(ji)的功(gong)率(lv)和(he)(he)轉(zhuan)速，每(mei)(mei)臺(tai)汽(qi)(qi)(qi)輪(lun)(lun)機(ji)有一(yi)套由調(diao)(diao)節裝置(zhi)組成的調(diao)(diao)節系(xi)統(tong)(tong)。另外(wai)，汽(qi)(qi)(qi)輪(lun)(lun)機(ji)是高(gao)速旋轉(zhuan)設備(bei)(bei)，它(ta)的轉(zhuan)子和(he)(he)定(ding)子間隙很小(xiao)，是既(ji)龐大又精密的設備(bei)(bei)。為保證汽(qi)(qi)(qi)輪(lun)(lun)機(ji)安全運行(xing)，配(pei)有一(yi)套自(zi)動(dong)保護裝置(zhi)，以(yi)便在(zai)異(yi)常情(qing)況(kuang)下發出警報，在(zai)危(wei)急(ji)情(qing)況(kuang)下自(zi)動(dong)關閉(bi)主汽(qi)(qi)(qi)閥，使之(zhi)停運。調(diao)(diao)節系(xi)統(tong)(tong)和(he)(he)保護裝置(zhi)常用壓力油(you)來傳遞信號和(he)(he)操縱有關部件。汽(qi)(qi)(qi)輪(lun)(lun)機(ji)的各個軸承也需要油(you)潤滑(hua)和(he)(he)冷卻，因(yin)而每(mei)(mei)臺(tai)汽(qi)(qi)(qi)輪(lun)(lun)機(ji)都配(pei)有一(yi)套潤滑(hua)油(you)系(xi)統(tong)(tong)。 總之(zhi)，汽(qi)(qi)(qi)輪(lun)(lun)機(ji)設備(bei)(bei)是以(yi)汽(qi)(qi)(qi)輪(lun)(lun)機(ji)為核心，包括凝汽(qi)(qi)(qi)設備(bei)(bei)、回熱(re)加熱(re)設備(bei)(bei)、調(diao)(diao)節和(he)(he)保護裝置(zhi)及供(gong)油(you)系(xi)統(tong)(tong)等附屬設備(bei)(bei)在(zai)內的一(yi)系(xi)列動(dong)力設備(bei)(bei)組合(he)。正(zheng)是靠它(ta)們協調(diao)(diao)有序地工作，才得以(yi)完成能量轉(zhuan)換的任務(wu)。