1. 汽輪機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)
<；一>；汽輪機(jī)基本概念知識(shí)
1、水的臨界壓力
當(dāng)水的壓力達(dá)到225.65Kg/cm2、溫度達(dá)到374.15℃時(shí)，水和蒸汽的密度就相同了，分不出水與蒸汽的界線，水在不發(fā)生汽化的情況下就變以為蒸汽，水不再用沸騰汽化的方式進(jìn)行蒸發(fā)，這個(gè)壓力就稱(chēng)為水的臨界壓力。
2、汽流速度相當(dāng)于音速時(shí)蒸汽所處的狀態(tài)稱(chēng)為臨界狀態(tài)，產(chǎn)生臨界狀態(tài)的截面稱(chēng)為臨界截面，該截面上所有的參數(shù)均稱(chēng)為臨界參數(shù)，即臨界速度CC、臨界壓力PC、臨界壓力比εC、臨界比容υC、臨界流量GC等。
3、汽輪機(jī)的極限真空
1㎏蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)后，由于蒸汽壓力降為排汽壓力，用來(lái)做功的有用熱降為新蒸汽熱量與排汽含熱量之差，假定新蒸汽的壓力和溫度不變，則當(dāng)凝汽器真空超高，排汽的含熱量越小，這樣，同1㎏蒸汽用來(lái)做功的熱量就增加了。所以，當(dāng)真空高時(shí)就可以使汽輪機(jī)的耗汽量減小。
但真空的提高不是沒(méi)有限制的，真空的提高受到末級(jí)葉片膨脹能力的限制，與此能力相當(dāng)?shù)恼婵站徒凶鰳O限真空，超過(guò)這一極限真空而再提高時(shí)，也不能使汽輪機(jī)負(fù)荷繼續(xù)增加而獲得經(jīng)濟(jì)效益。
4、汽輪機(jī)的差脹
汽缸與轉(zhuǎn)子之間的相對(duì)膨脹之差叫差脹。正差脹大說(shuō)明汽缸脹得慢，轉(zhuǎn)子脹得快，負(fù)差脹說(shuō)明汽缸未收縮轉(zhuǎn)子已收縮了，或汽缸脹得快，轉(zhuǎn)子脹得慢，這種現(xiàn)象發(fā)生在有法蘭加熱裝置的汽輪機(jī)上。
5、汽輪機(jī)的臨界轉(zhuǎn)速
由于軸的重心和轉(zhuǎn)子的重心之間有偏心，因此在軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)就產(chǎn)生離心力，這是造成汽輪機(jī)振動(dòng)和軸彎曲的主要原因。轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，重心隨著軸中心線而轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)軸每轉(zhuǎn)一周，就產(chǎn)生一次振動(dòng)，這是離心力引起的對(duì)軸的強(qiáng)迫振動(dòng)，每秒鐘產(chǎn)生的對(duì)軸的強(qiáng)迫振動(dòng)次數(shù)叫做強(qiáng)迫振動(dòng)的頻率。
當(dāng)轉(zhuǎn)子的強(qiáng)迫振動(dòng)頻率和轉(zhuǎn)子的自由振動(dòng)頻率相重合時(shí)，也就是離心力方向變動(dòng)的次數(shù)引起轉(zhuǎn)子強(qiáng)迫振動(dòng)頻率和自由振動(dòng)頻率相同或成比例時(shí)，就產(chǎn)生共振，這時(shí)轉(zhuǎn)子的振動(dòng)特別大，這一轉(zhuǎn)速就稱(chēng)為轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速。
6、過(guò)冷度
汽輪機(jī)排汽溫度與凝結(jié)水溫度之差叫做過(guò)冷度。過(guò)冷度大，要降低汽輪機(jī)的經(jīng)濟(jì)性，因凝結(jié)水溫度低，被冷卻水帶走熱量就多，熱損失就大。
7、冷卻倍率
每噸排汽凝結(jié)時(shí)所需要的冷卻水量，稱(chēng)為冷卻倍率=冷卻水量/排汽量。
一般凝汽器的冷卻倍率取50~60，還有更大的。
8、排汽溫度與真空之間的關(guān)系
水的沸騰溫度與水表面上的氣體（如：空氣、水蒸汽）壓力有一定關(guān)系。
水表面的空氣壓力越大，水的沸點(diǎn)也越高，水的溫度達(dá)到沸點(diǎn)后，水若繼續(xù)受熱就會(huì)變?yōu)橥瑴囟鹊乃�蒸汽，水在變�(yōu)樗�蒸汽的過(guò)程中，水的溫度并不升高，在此溫度的水稱(chēng)為飽和水，同溫度的水蒸汽稱(chēng)為飽和蒸汽。
為什么在汽輪機(jī)的排氣室中溫度只有幾十度還會(huì)有水蒸汽呢？這是因?yàn)榕艢馐抑械膲毫Ρ却髿鈮毫Φ停�所以水蒸汽的飽和溫度出很低，雖然只有幾十度，水仍然是汽態(tài)。
我們說(shuō)凝汽
2. 汽輪機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)
將蒸汽的能量轉(zhuǎn)換成為機(jī)械功的旋轉(zhuǎn)式動(dòng)力機(jī)械。
又稱(chēng)蒸汽透平。主要用作發(fā)電用的原動(dòng)機(jī)，也可直接驅(qū)動(dòng)各種泵、風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)和船舶螺旋槳等。
還可以利用汽輪機(jī)的排汽或中間抽汽滿足生產(chǎn)和生活上的供熱需要 。 汽輪機(jī)是將蒸汽的能量轉(zhuǎn)換為機(jī)械功的旋轉(zhuǎn)式動(dòng)力機(jī)械，是蒸汽動(dòng)力裝置的主要設(shè)備之一。
汽輪機(jī)是一種透平機(jī)械，又稱(chēng)蒸汽透平。 公元一世紀(jì)時(shí)，亞歷山大的希羅記述了利用蒸汽反作用力而旋轉(zhuǎn)的汽轉(zhuǎn)球，又稱(chēng)為風(fēng)神輪，這是最早的反動(dòng)式汽輪機(jī)的雛形；1629年意大利的布蘭卡提出由一股蒸汽沖擊葉片而旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)輪。
19世紀(jì)末，瑞典拉瓦爾和英國(guó)帕森斯分別創(chuàng)制了實(shí)用的汽輪機(jī)。拉瓦爾于1882年制成了第一臺(tái)5馬力（3.67千瓦）的單級(jí)沖動(dòng)式汽輪機(jī)，并解決了有關(guān)的噴嘴設(shè)計(jì)和強(qiáng)度設(shè)計(jì)問(wèn)題。
單級(jí)沖動(dòng)式汽輪機(jī)功率很小，現(xiàn)在已很少采用。 20世紀(jì)初，法國(guó)拉托和瑞士佐萊分別制造了多級(jí)沖動(dòng)式汽輪機(jī)。
多級(jí)結(jié)構(gòu)為增大汽輪機(jī)功率開(kāi)拓了道路，已被廣泛采用，機(jī)組功率不斷增大。帕森斯在1884年取得英國(guó)專(zhuān)利，制成了第一臺(tái)10馬力的多級(jí)反動(dòng)式汽輪機(jī)，這臺(tái)汽輪機(jī)的功率和效率在當(dāng)時(shí)都占領(lǐng)先地位。
20世紀(jì)初，美國(guó)的柯蒂斯制成多個(gè)速度級(jí)的汽輪機(jī)，每個(gè)速度級(jí)一般有兩列動(dòng)葉，在第一列動(dòng)葉后在汽缸上裝有導(dǎo)向葉片，將汽流導(dǎo)向第二列動(dòng)葉。現(xiàn)在速度級(jí)的汽輪機(jī)只用于小型的汽輪機(jī)上，主要驅(qū)動(dòng)泵、鼓風(fēng)機(jī)等，也常用作中小型多級(jí)汽輪機(jī)的第一級(jí)。
與往復(fù)式蒸汽機(jī)相比，汽輪機(jī)中的蒸汽流動(dòng)是連續(xù)的、高速的，單位面積中能通過(guò)的流量大，因而能發(fā)出較大的功率。大功率汽輪機(jī)可以采用較高的蒸汽壓力和溫度，故熱效率較高。
19世紀(jì)以來(lái)，汽輪機(jī)的發(fā)展就是在不斷提高安全可靠性、耐用性和保證運(yùn)行方便的基礎(chǔ)上，增大單機(jī)功率和提高裝置的熱經(jīng)濟(jì)性。 汽輪機(jī)的出現(xiàn)推動(dòng)了電力工業(yè)的發(fā)展，到20世紀(jì)初，電站汽輪機(jī)單機(jī)功率已達(dá)10兆瓦。
隨著電力應(yīng)用的日益廣泛，美國(guó)紐約等大城市的電站尖峰負(fù)荷在20年代已接近1000兆瓦，如果單機(jī)功率只有10兆瓦，則需要裝機(jī)近百臺(tái)，因此20年代時(shí)單機(jī)功率就已增大到60兆瓦，30年代初又出現(xiàn)了165兆瓦和208兆瓦的汽輪機(jī)。 此后的經(jīng)濟(jì)衰退和第二次世界大戰(zhàn)期間爆發(fā)，使汽輪機(jī)單機(jī)功率的增大處于停頓狀態(tài)。
50年代，隨著戰(zhàn)后經(jīng)濟(jì)發(fā)展，電力需求突飛猛進(jìn)，單機(jī)功率又開(kāi)始不斷增大，陸續(xù)出現(xiàn)了325~600兆瓦的大型汽輪機(jī)；60年代制成了1000兆瓦汽輪機(jī)；70年代，制成了1300兆瓦汽輪機(jī)。現(xiàn)在許多國(guó)家常用的單機(jī)功率為300~600兆瓦。
汽輪機(jī)在社會(huì)經(jīng)濟(jì)的各部門(mén)中都有廣泛的應(yīng)用。汽輪機(jī)種類(lèi)很多，并有不同的分類(lèi)方法。
按結(jié)構(gòu)分，有單級(jí)汽輪機(jī)和多級(jí)汽輪機(jī)；各級(jí)裝在一個(gè)汽缸內(nèi)的單缸汽輪機(jī)，和各級(jí)分裝在幾個(gè)汽缸內(nèi)的多缸汽輪機(jī)；各級(jí)裝在一根軸上的單軸汽輪機(jī)，和各級(jí)裝在兩根平行軸上的雙軸汽輪機(jī)等。 按工作原理分，有蒸汽主要在各級(jí)噴嘴（或靜葉）中膨脹的沖動(dòng)式汽輪機(jī)；蒸汽在靜葉和動(dòng)葉中都膨脹的反動(dòng)式汽輪機(jī)；以及蒸汽在噴嘴中膨脹后的動(dòng)能在幾列動(dòng)葉上加以利用的速度級(jí)汽輪機(jī)。
按熱力特性分，有為凝汽式、供熱式、背壓式、抽汽式和飽和蒸汽汽輪機(jī)等類(lèi)型。凝汽式汽輪機(jī)排出的蒸汽流入凝汽器，排汽壓力低于大氣壓力，因此具有良好的熱力性能，是最為常用的一種汽輪機(jī)；供熱式汽輪機(jī)既提供動(dòng)力驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)或其他機(jī)械，又提供生產(chǎn)或生活用熱，具有較高的熱能利用率；背壓式汽輪機(jī)的排汽壓力大于大氣壓力的汽輪機(jī)；抽汽式汽輪機(jī)是能從中間級(jí)抽出蒸汽供熱的汽輪機(jī)；飽和蒸汽輪機(jī)是以飽和狀態(tài)的蒸汽作為新蒸汽的汽輪機(jī)。
汽輪機(jī)的蒸汽從進(jìn)口膨脹到出口，單位質(zhì)量蒸汽的容積增大幾百倍，甚至上千倍，因此各級(jí)葉片高度必須逐級(jí)加長(zhǎng)。大功率凝汽式汽輪機(jī)所需的排汽面積很大，末級(jí)葉片須做得很長(zhǎng)。
汽輪機(jī)裝置的熱經(jīng)濟(jì)性用汽輪機(jī)熱耗率或熱效率表示。汽輪機(jī)熱耗率是每輸出單位機(jī)械功所消耗的蒸汽熱量，熱效率是輸出機(jī)械功與所耗蒸汽熱量之比。
對(duì)于整個(gè)電站，還需考慮鍋爐效率和廠內(nèi)用電。因此，電站熱耗率比單獨(dú)汽輪機(jī)的熱耗率高，電站熱效率比單獨(dú)汽輪機(jī)的熱效率低。
一座汽輪發(fā)電機(jī)總功率為1000兆瓦的電站，每年約需耗用標(biāo)準(zhǔn)煤230萬(wàn)噸。如果熱效率絕對(duì)值能提高1%，每年可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤 6萬(wàn)噸。
因此，汽輪機(jī)裝置的熱效率一直受到重視。為了提高汽輪機(jī)熱效率，除了不斷改進(jìn)汽輪機(jī)本身的效率，包括改進(jìn)各級(jí)葉片的葉型設(shè)計(jì)（以減少流動(dòng)損失）和降低閥門(mén)及進(jìn)排汽管損失以外，還可從熱力學(xué)觀點(diǎn)出發(fā)采取措施。
根據(jù)熱力學(xué)原理，新蒸汽參數(shù)越高，熱力循環(huán)的熱效率也越高。早期汽輪機(jī)所用新蒸汽壓力和溫度都較低，熱效率低于20%。
隨著單機(jī)功率的提高，30年代初新蒸汽壓力已提高到3~4兆帕，溫度為400~450℃。隨著高溫材料的不斷改進(jìn)，蒸汽溫度逐步提高到535℃，壓力也提高到6~12.5兆帕，個(gè)別的已達(dá)16兆帕，熱效率達(dá)30%以上。
50年代初，已有采用新蒸汽溫度為600℃的汽輪機(jī)。以后又有新蒸汽溫度為650℃的汽輪機(jī)。
現(xiàn)代大型汽輪機(jī)按照其輸出功率的不同，采用的新蒸汽壓力又可以分為各個(gè)壓力等級(jí)，通常采用新蒸汽壓力24.5~26兆帕。
3. 汽輪機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)
汽輪機(jī)基本概念知識(shí)
1、水的臨界壓力
當(dāng)水的壓力達(dá)到225.65Kg/cm2、溫度達(dá)到374.15℃時(shí)，水和蒸汽的密度就相同了，分不出水與蒸汽的界線，水在不發(fā)生汽化的情況下就變以為蒸汽，水不再用沸騰汽化的方式進(jìn)行蒸發(fā)，這個(gè)壓力就稱(chēng)為水的臨界壓力。
2、汽流速度相當(dāng)于音速時(shí)蒸汽所處的狀態(tài)稱(chēng)為臨界狀態(tài)，產(chǎn)生臨界狀態(tài)的截面稱(chēng)為臨界截面，該截面上所有的參數(shù)均稱(chēng)為臨界參數(shù)，即臨界速度CC、臨界壓力PC、臨界壓力比εC、臨界比容υC、臨界流量GC等。
3、汽輪機(jī)的極限真空
1㎏蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)后，由于蒸汽壓力降為排汽壓力，用來(lái)做功的有用熱降為新蒸汽熱量與排汽含熱量之差，假定新蒸汽的壓力和溫度不變，則當(dāng)凝汽器真空超高，排汽的含熱量越小，這樣，同1㎏蒸汽用來(lái)做功的熱量就增加了。所以，當(dāng)真空高時(shí)就可以使汽輪機(jī)的耗汽量減小。
但真空的提高不是沒(méi)有限制的，真空的提高受到末級(jí)葉片膨脹能力的限制，與此能力相當(dāng)?shù)恼婵站徒凶鰳O限真空，超過(guò)這一極限真空而再提高時(shí)，也不能使汽輪機(jī)負(fù)荷繼續(xù)增加而獲得經(jīng)濟(jì)效益。
4、汽輪機(jī)的差脹
汽缸與轉(zhuǎn)子之間的相對(duì)膨脹之差叫差脹。正差脹大說(shuō)明汽缸脹得慢，轉(zhuǎn)子脹得快，負(fù)差脹說(shuō)明汽缸未收縮轉(zhuǎn)子已收縮了，或汽缸脹得快，轉(zhuǎn)子脹得慢，這種現(xiàn)象發(fā)生在有法蘭加熱裝置的汽輪機(jī)上。
5、汽輪機(jī)的臨界轉(zhuǎn)速
由于軸的重心和轉(zhuǎn)子的重心之間有偏心，因此在軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)就產(chǎn)生離心力，這是造成汽輪機(jī)振動(dòng)和軸彎曲的主要原因。轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，重心隨著軸中心線而轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)軸每轉(zhuǎn)一周，就產(chǎn)生一次振動(dòng)，這是離心力引起的對(duì)軸的強(qiáng)迫振動(dòng)，每秒鐘產(chǎn)生的對(duì)軸的強(qiáng)迫振動(dòng)次數(shù)叫做強(qiáng)迫振動(dòng)的頻率。
當(dāng)轉(zhuǎn)子的強(qiáng)迫振動(dòng)頻率和轉(zhuǎn)子的自由振動(dòng)頻率相重合時(shí)，也就是離心力方向變動(dòng)的次數(shù)引起轉(zhuǎn)子強(qiáng)迫振動(dòng)頻率和自由振動(dòng)頻率相同或成比例時(shí)，就產(chǎn)生共振，這時(shí)轉(zhuǎn)子的振動(dòng)特別大，這一轉(zhuǎn)速就稱(chēng)為轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速。
6、過(guò)冷度
汽輪機(jī)排汽溫度與凝結(jié)水溫度之差叫做過(guò)冷度。過(guò)冷度大，要降低汽輪機(jī)的經(jīng)濟(jì)性，因凝結(jié)水溫度低，被冷卻水帶走熱量就多，熱損失就大。
7、冷卻倍率
每噸排汽凝結(jié)時(shí)所需要的冷卻水量，稱(chēng)為冷卻倍率=冷卻水量/排汽量。
一般凝汽器的冷卻倍率取50~60，還有更大的。
8、排汽溫度與真空之間的關(guān)系
水的沸騰溫度與水表面上的氣體（如：空氣、水蒸汽）壓力有一定關(guān)系。
水表面的空氣壓力越大，水的沸點(diǎn)也越高，水的溫度達(dá)到沸點(diǎn)后，水若繼續(xù)受熱就會(huì)變?yōu)橥瑴囟鹊乃�蒸汽，水在變�(yōu)樗�蒸汽的過(guò)程中，水的溫度并不升高，在此溫度的水稱(chēng)為飽和水，同溫度的水蒸汽稱(chēng)為飽和蒸汽。
為什么在汽輪機(jī)的排氣室中溫度只有幾十度還會(huì)有水蒸汽呢？這是因?yàn)榕艢馐抑械膲毫Ρ却髿鈮毫Φ停�所以水蒸汽的飽和溫度出很低，雖然只有幾十度，水仍然是汽態(tài)。
我們說(shuō)凝汽
4. 汽輪機(jī)運(yùn)行要知道那些知識(shí)
機(jī)組負(fù)荷，周波，轉(zhuǎn)速，進(jìn)汽壓力、溫度 排氣壓力也就是凝汽器真空，安全油壓，潤(rùn)滑油壓 一二次脈沖油壓，潤(rùn)滑油溫，各個(gè)輔機(jī)運(yùn)行電流，出口壓力，調(diào)節(jié)級(jí)及各級(jí)抽氣壓力等等。
保養(yǎng)
1、每15天至少1次，啟動(dòng)潤(rùn)滑油泵、頂軸油泵、發(fā)電機(jī)密封油泵、調(diào)節(jié)系統(tǒng)油泵，并通過(guò)盤(pán)車(chē)裝置盤(pán)車(chē)15分鐘；
2、每15天至少1次，啟動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的油泵，并開(kāi)、關(guān)汽輪機(jī)配汽系統(tǒng)的所有油動(dòng)機(jī)；
3、如果汽輪機(jī)停運(yùn)超過(guò)10天，應(yīng)根據(jù)專(zhuān)門(mén)程序，防止在汽輪機(jī)裝置和汽輪機(jī)通流部分形成和積聚水份。
4、當(dāng)汽輪機(jī)長(zhǎng)期處于盤(pán)車(chē)狀態(tài)時(shí)，每班（8個(gè)小時(shí)）應(yīng)至少一次，啟動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的電動(dòng)油泵15分鐘，向調(diào)速器軸承的備用潤(rùn)滑油箱充油。