汽轮机资料收集整理

汽轮机料集收集整理

1、 国产200MW汽轮发电机组的热耗率为q = 8402 kJ/kw.h，国产300MW 汽轮发电机组的热耗率为q

= 7993 kJ/kw.h ，我国电力工业以发展超临界参数300MW、600MW机组为主。国内主要汽轮机制造厂商设计制造的600MW超临界汽轮机，保证热耗已达到了7600kJ/(kW?h)以下，汽轮发电机组的绝对电效率达到46%以上，就是3600kJ和绝对电效率之间的关系。

2、 蒸汽在进汽机构中的压力损失和管道长短、阀门型线、蒸汽室形状及汽流速度有关。通常，当阀

门全开时，汽流速度为（40～60）m/s

3、 多级汽轮机有冲动式和反动式两种。国产100MW、125MW、200MW汽轮机都是冲动式汽轮机；国产

300MW汽轮机则是反动式汽轮机。多级汽轮机通常用喷嘴调节，控制进汽量，第一级称为调节级，其余级称为压力级；

4、 现代汽轮机中常见的轴封是齿形轴封，它是由许多固定在汽缸上的金属片组成。其高低齿与轴或

者轴套上的凸肩沟槽相错对应，使两者之间保持一较小的间隙δ，以形成许多汽封齿隙。而两齿之间形成一个环形汽室。减小轴封齿两侧的压力差是减少轴封漏汽量的主要措施。

5、 汽轮机必须有进汽机构和排汽管道。进汽机构由主汽阀、调节阀、导汽管和蒸汽室组成。排汽机

构是一个扩散形的排汽管所构成。

6、 蒸汽通过汽轮机进、排汽机构时，由于摩擦和涡流的存在，会使压力降低，形成损失。 7、 当前世界主要工业发达国家火力发电厂的平均热效率为(35～38) %, 超（超）临界机组可达42% 。 8、 在多级汽轮机中，总的轴向推力是很大的。特别是反动式汽轮机，其总的轴向推力可达200～300

T ，冲动式汽轮机，其总的轴向推力可达40～80T。这样大的轴向推力是推力轴承所不能承受的。因此，必须设法减少总的轴向推力，使之符合推力轴承的能承载能力。也就是说，对汽轮机总的轴向推力应加以平衡。

9、 汽轮机最大功率决定于进汽量。而通过汽轮机的最大流量又决定于末级叶片的几何尺寸。长叶片

将产生巨大的离心力。叶片材料的强度是有限的，因此，末级叶片的叶高将受到限制。这就是说，单缸单排汽的汽轮机的功率是有限的，其最大功率称为汽轮机的极限功率。 10、 一公斤铀裂变释放出的能量，相当于2700吨标准煤完全燃烧所放出的热能。

11、

采用给水回热加热循环，可以提高循环的热效率。同时也增加了设备（加热器、管道、阀门、水泵等），使系统复杂，投资增加。但有利是主要的：

1）回热抽汽可使汽轮机进汽量增加，而排汽量减少。对提高效率、改善末级的设计都是有好处的； 2）由于热效率的提高，锅炉热负荷减少，可以减少锅炉的受热面，节约部分金属材料； 3）由于凝汽量的减少，可以减少凝汽器的换热面，节约大量的铜材。 12、 在凝汽式机组中，通过凝汽器散去的热量有时比用于驱动汽轮发电机组所消耗的能量还大，

一台出力为660MW的机组，其冷段散热约为780MW，因而凝汽器的运行状况能明显影响机组的热经济性。 13、 凝汽设备工作原理

提高效率→提高汽轮机理想焓降，即提高初焓，降低排汽焓（压力）。

降低排汽焓值→降低排汽压力。一般来说，排汽压力每降低2 kpa，循环热效率就可以提高约3.5 %。 降低排汽压力过程：使排汽在密封容器中、在较低温度下受冷却而凝结成水，体积突然缩小（如在0.0049Mpa下，蒸汽比水的容积大28000倍）而形成真空。同时用抽气器或者真空泵将漏入空气不断地抽出， 保持真空。

凝结生成的凝结水，经汇集以后，又重新送入锅炉作为给水，反复循环使用。 14、主要任务：

1、建立并维持高度真空，降低排汽焓值，提高理想焓降； 2、将蒸汽凝结成水，并将凝结水回收到锅炉作为给水。 3、排汽压力的最佳值：降低排汽焓值，提高理想焓降，可以提高效率。但不是排汽压力越低越好。理由：

(1）排汽压力↓，v↑，汽轮机排汽部分的尺寸增大，成本上升。而且制造困难，材料也受到限制。 (2）排汽压力↓，v↑，凝汽器的冷却面积增大，冷却水量增大，厂用电增大。 (3）排汽压力↓，X↑，湿汽损失增加，水蚀严重。

因此，要作技术经济分析。一般，最佳排汽压力为0.00294～0.00686MPa(0.03～0.07ata)，通常取0.005Mpa 14、 空气冷却塔是一个巨大的建筑物，呈双曲旋转形，空气冷却器布置在空气冷却塔下部周围墙

体上。利用高低压力差，将冷风通过空气冷却器吸入塔内，形成自然对流，将循环水中的热量带走。循环水冷却后，送入混合式凝汽器冷却汽轮机排汽。这种空冷凝汽系统，投资大，但可以节节约大量水。 15、 运行对凝汽设备的要求

（1）凝汽器冷却管应具有较好的传热系数，保证良好传热效果。自然冷却水泥沙、污染少；

（2）凝结水温度不应低于排汽压力对应的饱和温度，以免增加过冷度。这和供水方式、季节、地理位置有关；

（3）蒸汽在凝汽器内的阻力要小，以降低排汽口压力和减少凝结水过冷度。 （4）尽可能减少抽空气带出的蒸汽，减小抽气器功耗。 （5）循环冷却水流动阻力要小，减少循环水泵功耗。

16、每MW配～60㎡冷凝器冷却面积，25MW就是1500㎡。一般对于单流程凝汽器，m=80～120范围之内；对于双流程凝汽器，m=60～70范围之内。

17、蒸汽处于饱和状态时，其压力与温度一一对应。所以，凝汽器内压力取决于蒸汽凝结温度，故首先要求出排汽温度。排汽温度的高低取决于冷却水的进口温度、冷却水的温升和传热端差。蒸汽处于饱和状态时，其压力与温度一一对应。所以凝汽器内压力取决于蒸汽凝结温度，故首先要求出排汽温度。排汽温度的高低取决于冷却水的进口温度、冷却水的温升和传热端差。

18、直流供水系统比较简单，投资少，运行费用低。南方的电厂，一般都建在沿江、沿河、沿海岸或者沿大的水库，多采用直流供水方式。而北方的电厂，由于水源不足，多采用循环供水方式。

19、凝汽器的最有利真空：凝汽器的进汽量是由外界负荷决定的，而冷却水温升是依靠调节冷却水量来控制的。冷却水量增加，可降低冷却水温升，降低汽轮机排汽压力，增大理想焓降，提高经济性，但是水泵功率要增大。故存在最佳冷却水量，即冷却水量增大，使汽轮机功率增加所得到收益大于水泵功率增大，净收益最大。该真空称为凝汽器的最有利真空。

凝汽器的极限真空：若真空进一步增高，使末级叶片的斜切部分达到膨胀极限时的真空称为凝汽器的极限真空。这时候余速损失增加。

20、假设只有水蒸汽存在，并且凝汽器内各处的压力都相等，则蒸汽应在与压力相对应的饱和温度下凝结。实际上并非如此，因为：

1，排汽从凝汽器进口向空气抽出口流动，由于阻力存在，则凝汽器内各处压力都不相同；

2，整个系统不可能完全密封，有空气漏入。则凝汽器内各处空气分压也不相同，凝结时的饱和温度也不相同。

这样，由于阻力和空气的存在，蒸汽分压降低，使凝结水温度低于凝汽器进口处的蒸汽温度，造

成凝结水过冷。

空气来源：新蒸汽带入；汽轮机装置密封不严；负荷降低时真空前移，扩大漏汽范围；

漏汽量估计（经验公式）：要准确确定空气漏入量是有困难的，通常用下面的经验公式进估计：

其中，Da---漏入空气量(kg/h)；

Dc---凝汽器的设计进汽量(t/h)； K1---严密系数，一般取K1=5。

上式也可以用于检查凝汽设备的严密程度。这时，Da为抽汽口测得的被抽出的空气量。K1为评定的严密等级系数：K1=1为优，K1=2为良好，K1=3为中等。 21、空气漏入对凝汽器工作的影响

1，空气的漏入会使传热效果变差，传热端差增大。结果会使排汽压力升高，降低了机组的经济性；

2，空气的漏入，增加了凝结水中空气的容解度，对汽轮机装置和管道系统金属产生腐蚀，影响机组的安全性；

3，空气的漏入，会使空气分压增大，使凝结水的过冷度增加，影响了机组的经济性； 4，低压缸因温度升高而变形，造成机组振动，影响安全。

22、1. 抽气器的作用：连续抽出漏入凝汽器内空气，维持真空，对运行影响很大。

2. 工作原理：一种压气器，将汽气混合物从凝汽器抽气口的压力压缩到高于大气压的出口压力。 3. 抽气器的型式

机械式喷射式真空泵特点：结构简单、工作可靠、制造成本低、维护方便、建立真空快。常用的有射汽抽气器和射水抽气器，工作原理相同工质不同。前者用蒸汽作工质，后者用水作工质。国产200MW汽轮机就是采用射水抽气器作为主抽汽器。中小型汽轮机多采用射汽抽气器作为主抽汽器。 23、进一步提高燃煤火电厂发电效率有几种方法：如整体煤气化联合循环（IGCC）、增压流化床联合循环（PFBC）及超超临界技术（USC，ultra-supercritical）等。从技术难度和现实性来看，超超临界技术较易实现。

24、所谓超超临界只是一个相对的概念，目前有比较多共识的，是将主蒸汽压力达到27MPa以上或者温度达到600℃以上的机组称为超超临界机组。

25、蒸汽温度达到600℃及以上时，传统的马氏体不锈钢难以胜任高温下的高载荷要求。因此需要含W、Nb、V、N、Co、B等元素的材料。高压内汽缸的高温螺栓以及叶片，由于工作应力较大，在没有冷却的情况下，必须使用热强性更好的高温镍基合金或高温钴基合金。而这类材料往往导热性差、线胀系数大，对结构设计提出更高的要求。

26、设计工况：汽轮机在设计参数（进行汽轮机热力设计时确定的各参数）下运行为设计工况，也称经济工况（在此工况下运行效率最高）。汽轮机的热力设计：给定初终参数、功率和转速的条件下，计算和确定蒸汽流量、级数、各级尺寸、蒸汽参数、反动度、功率和效率等，进而得出各级和全机的热力过程线等。设计工况具有唯一性。

变工况(off-design)：汽轮机在偏离设计参数的条件下运行的工况。 27、喷嘴的变工况特性：

（1）缩放喷嘴的变工况性能较差，只要偏离设计工况，效率就下降；渐缩喷嘴只有在压比小于临界压比试，效率才下降。 （2）渐缩喷嘴变工况前后均为临界时，喷嘴流量与喷嘴前蒸汽（滞止）压力成正比，与喷嘴前（滞止）热力学温度的平方根成反比。

（3）渐缩喷嘴变工况前后均为亚临界时，喷嘴流量与喷嘴前蒸汽（滞止）压力与该工况下彭台门系数的乘积成正比，与喷嘴前（滞止）热力学温度的平方根成反比。

28、级的临界工况：级内的喷嘴叶栅或动叶栅两者之一的流速达到或超过临界速度，称该工况为级的临界工况。级的喷嘴或者动叶的汽流速度刚达到临界速度时，级前后的压力比称为级临界压力比。

29、如变工况前后级均为临界工况，无论是喷嘴或动叶为临界，通过级的流量，与滞止初压或初压成正比，与滞止初温或初温的平方根成反比；如果变工况前后级组均为临界工况，通过级组的流量，与级组内各级前压力正比，与级前初温的平方根成反比。 30、通常把调节级汽室、各段调整抽汽和非调整抽汽汽室作为压力的监视点，通称为监视段压力。 凝汽式汽轮机的监视段压力与流量成正比，同一流量下，若监视段压力较初投产时的数值高，表明监视点后面级的通流部分可能结垢：当监视段压力增大5％～15％以上时，轴向推力将增大到威胁机组安全的程度。

31、每次大修时揭开缸都会发现汽轮机的转子、隔板叶片上会或多或少存在结垢和锈蚀现象。垢的主要成分是积盐和氧化皮。积盐是由于蒸汽品质不良造成的，主要成分是钠盐、二氧化硅、铁氧化物等。氧化皮是由于蒸汽中含有氧并在高温下与铁生成FeO、Fe2O3、Fe3O4造成的。锈蚀现象是所沉积的盐份把叶片表面腐蚀成大小不一的一些麻点坑（俗称垢下腐蚀）,在把垢清除掉后，就会显现出来。（天津正和丰机械设备维修有限责任公司18920060628） 32、结垢对汽轮机产生的危害：

（1）结垢会使汽轮机叶片表面变得粗糙，增大了蒸汽流动时的摩擦损失，从而降低汽轮机的效率。

（2）汽轮机叶片结垢使蒸汽的通流截面积减少，降低了汽轮机的输出功率。

（3）积盐和氧化皮沉积在隔板静叶片上，会增大隔板前后的压力差，从而增大隔板的变形应力。 （4）积盐和氧化皮沉积在转子动叶片上，会增大叶轮前后的压力差，从而增大汽轮机转子的轴向推力，使推力瓦过负荷，严重时甚至会造成推力瓦乌金烧毁，动静部分发生摩擦、碰撞。

（5）一些盐类物质对叶片有腐蚀作用，腐蚀作用会降低叶片强度，严重时会使叶片断裂造成重大事故。 33、

（6）当沿汽轮机圆周结垢不均匀时，将影响转子的平衡，使汽轮机振动加大，甚至造成严重事故。 （7）氧化皮达到一定厚度，在启停机、负荷有较大变化时，叶片金属温度也会发生幅度较大的变化，会使氧化皮产生部分脱落，脱落的氧化皮会随着气流冲撞后级叶片，使后级叶片损伤。垢样成分分析：Na+ Si4+ Fe3+ Cu2+ 其他

喷嘴：20.5% 54.6% 8.9% 6.2% 9.8% 叶片：38.7% 40.5% 11.3% 7.3% 2.2%；

34、汽轮机清洗：

1、机组停运后冷却至给水温度左右,从给水管路接一路至自动主汽门前疏水,关闭电动主汽门.本体疏水.放给水到汽轮机内,,放到平面法兰疏水有水为至.静止几小时待结垢溶于水后,根据化水化验结果决定何时放水.如是抽凝机组还要加固凝汽器；

2、清洗用柠檬酸和液氨；

3、清水洗应该就差不多了，如果加入EDTA估计酸性有点强，柠檬酸是合理的选择，在酸洗过程中要注意进行化学监督，同时要注意凝汽器应用千斤顶顶起来，不要压坏了弹簧，在清洗过程中适当进行手动或者是电动盘车)，喷砂处理有点过于“野蛮”了，处理不好会动平衡；

4、如果是停机解缸处理，可以采用高压水清洗，效果不错；

5、汽轮机的通流部分即蒸汽流过并做功的部分，其中包括喷嘴，隔板以及动、静叶片以及相应的汽封装置。汽轮机通流部分结垢将使通流面积减少，使机组出力下降。此外，结垢使动、静槽道表面粗糙，磨擦损失增加。若主汽阀、调节阀以及抽汽逆止阀的阀杆上结垢引起卡涩，还可能导致汽轮机发生严重事故。所以对汽轮机通流部分的清洗在汽轮机的维护中占有极重要的位置。高压水射流喷砂除垢清洗方案对指导实际的汽轮机通流部分结垢清除具有参考借鉴作用。 汽轮机的维护中，通流部分的清洗占有很重要的位置，但是如果能在不停机的情况下采取措施，则具有更大的实际意义；

35、汽轮机常用备品备件：1、油动机密封等；2、错油门滑阀、密封等；93、轴承#；4、汽封片； 5、汽缸螺栓；6、各种密封、垫片；7、弹簧；8、主油泵的密封环等

36、（四川）德阳东辅电力设备有限公司，专营锅炉、汽轮机、发电机备品备件 http://www.dfepec.com/index.html

37、第一调节汽门全开而其他调节汽门都关闭时，调节级动叶受力最大，为调节级的最危险工况。 38、节流调节凝汽式汽轮机的轴向推力随负荷增大而增加，且在最大负荷时达最大值 。 1. 一般可近似认为，凝汽式汽轮机总的轴向推力与流量成正比变化，且最大功率时达最大值。

2. 汽轮机变负荷运行方式有两种：一是定压运行，一是滑压运行。定压运行：机组负荷变化时，汽轮机的进

汽参数不变。通过调整汽门开度，调节进汽量，改变机组负荷。滑压运行：调节汽门全开或开度不变，根据负荷大小调节进入锅炉的燃料量、给水量和空气量，使锅炉出口蒸汽压力和流量随负荷而变化，维持出口蒸汽温度不变的运行方式，汽轮机进汽压力与流量都随负荷升降而增减。也称变压运行。

3. 滑压运行汽轮机的相对内效率较高。蒸汽初压低，给水泵耗功少。高压机组给水泵耗功为机组功率的2%，

亚临界机组3-4%，超临界机组5-7%。

4. 由水蒸汽性质图可知，过热蒸汽区的等温线在高压区域弯曲较大，在低压区较平。如不考虑给水泵耗功的

变化，滑压运行的经济性不如定压喷嘴配汽；如考虑给水泵耗功的变化，由于滑压运行时给水压力降低，给水泵耗功减少，在蒸汽参数足够高时或参数不是很高但负荷较低时，经济性好于定压喷嘴配汽。 5. 汽轮机变压运行时的安全性，主要考核机组在变负荷时，汽轮机零部件热应力大小；灵活性是指允许机组

负荷变化速率的大小。汽轮机零部件的热应力，主要与温度变化大小及变化速率有关，温度变化越大，热应力越大，安全性越差。对于同等幅度的负荷变化，温度变化越大，灵活性就越差。因此，安全性和灵活性是统一的。滑压运行机组的安全性和灵活性都高于定压运行

6. 喷嘴配汽定压运行汽轮机调峰时，若迅速改变负荷，将引起高压缸内各级，特别是调节级处较大的温度变

化，这是限制该机组调峰灵活性的主要原因，也是影响机组的安全可靠运行的关键问题。节流配汽定压运行时，高压缸各级温度变化虽不大，但节流损失较大，热经济性较低。滑压运行机组，负荷变化时，高压缸各级温度几乎不变。

7. 大容量汽轮机调峰时，采用滑压运行方式，在安全性和负荷变化灵活性上，都优于定压运行方式，一定条

件下的经济性也优于定压运行方式。

8. 一般将级的实际容积流量与该级的容积额定流量的比值作为衡量容积流量的比照，该值小于( 30～35)%时

的工况，称为级的小容积流量工况。

9. 大功率汽轮机的最后几级，特别是末级，在小流量下运行时，出现叶片振动应力（发生颤振）升高、转子

和静子被加热（摩擦损失）、动叶出口边受到水珠冲蚀、级的有效功率为负值等现象，影响汽轮机的安全性和经济性。

10. 初温不变，初压升高，如调节汽门开度不变， G↑，末级危险性↑。若第一调节汽门刚全开，此时升高P0，

则调节级流量↑，比焓降不变，叶片受力增大，影响运行安全性。P0↓，G↓，一般危险性不大，若此时仍让机组发额定功率，G＞G0，使末级的工况危险，整机的轴向推力↑。

11. p0与Pr不变， t0与tr升高，钢材蠕变加快，温度越高，蠕变速度越快，蠕变极限越小

12. t0与tr下降过快，一般是锅炉满水等事故造成的，应防止汽轮机水冲击。另外湿度增大，蒸汽中夹带的

水滴轴向打击动叶进口边叶背，使轴向推力增大推力瓦块温度升高，轴向位移增大。 13. 下降速度小于1℃/min时没有危险，但汽温降的多时，应防止轴向推力过大。 14. 真空恶化和排汽温度（排汽压力）对安全运行的影响：

(1) 轴承坐落在汽缸洼窝，轴承抬高，转子对中性被破坏而产生强烈的振动； (2) 冷却水管胀口松脱漏水，污染凝结水；

(3) 小容积流量，可能诱发末级叶片颤振及低压缸超温。

15. 汽轮机通用曲线：一般将单位蒸汽功率变化随排汽压力变化的关系用曲线表示出来，称为汽轮机通用曲线。

16. 极限真空：定义1：随着排汽压力的降低，单位蒸汽功率的增加量等于抽汽增加造成的功率减小

量时的排汽压力称为极限压力，对应的真空为极限真空。图中c点的真空。

定义2：末级动叶斜切部分刚刚全部用于蒸汽膨胀时的排汽压力称为极限压力，对应的真空为极限真空。 17. 汽轮发电机组的功率与汽耗量间的关系曲线称为汽轮发电机组的工况图，也称汽耗线。表示机组电功率与

汽耗量之间关系的方程，称为机组的汽耗特性方程。不同形式的汽轮机，以及采用不同的配汽方式，机组的工况图不同。

18. 汽轮发电机组的空载汽耗Dnl: 汽轮发电机组保持空转时为克服机械损失所消耗的蒸汽量； 汽耗微增率d1: 每增加单位功率所增加的汽耗量。

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