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汽轮机安全运行与检修 汽轮机工作原理和结构1.1基本工作原理： 汽轮机是一种以蒸汽为工作介质，并将蒸汽的热能转化为机械能， “级”是汽轮机的最基本工作单元，在结构上它是由静叶栅(喷嘴栅)和对应的动叶栅所组成。从能量观点上看，它是将工质(蒸汽)的能量转变为汽轮机机械能的一个能量转换过程。工质的热能在喷嘴栅中(也可以有部分在动叶栅中)首先转变为工质的动能，然后在动叶栅中再使这部分动能转变为机械能，在汽轮机的级中蒸汽的热能是如何转变成汽轮机的机械能的呢 在汽轮机中（如图）,蒸汽在喷嘴（或静叶栅中）中发生膨胀，压力降低，速度增加，热能转变为动能。高速汽流流经动叶片3时，由于汽流方向改变（膨胀,速度增加），产生了对叶片的冲动力，推动叶轮2旋转作功，将蒸汽的动能变成轴旋转的机械能。（动量守恒定律） 单级汽轮机和多级汽轮机只有一个级的汽轮机为单级汽轮机， 由多个级组成的汽轮机为多级汽轮机。 由于单级汽轮机的容量和效率受到很大的限制，在实际应用中，将若干个冲动级依次叠置成多级汽轮机。汽轮机的容量是和进入汽轮机的蒸汽量和蒸汽的比焓降成正比的，为提高汽轮机的经济性，除应努力减小汽轮机内的各种损失外，还应努力提高蒸汽的初参数和降低背压，以提高循环热效率；为提高汽轮机的单机功率，除应增大汽轮机的进汽量外，还应增大蒸汽在汽轮机内的比焓降。可以看出，这两方面的共同要求是增大蒸汽在汽轮机内的比焓降。 如果一个比较大的比焓降只在单级内加以利用，其结果将是：要么因为级的最佳速度比大大偏离最佳值而使效率显著降低；要么因为蒸汽的容积流量急骤增大，要求有相当大的级的直径和叶片高度，这在制造上是无法实现的。因此，为保证汽轮机有较高的效率和较大的单机功率，就必须将汽轮机设计成多级汽轮机。在多级汽轮机中每个级只承担部分比焓降，使很大的比焓降逐级有效地加以利用。多级汽轮机的功率是各级功率之和，因此多级汽轮机的功率可以按需要做得很大。 由于动能转变为机械能的方式不同，便有不同工作原理的汽轮机。冲动式和反动式汽轮机 如果蒸汽的膨胀全部发生在喷嘴中，在动叶栅中不再膨胀，即Δhn*=Δht*，Δhb=0，Ωm=0，这种级称为纯冲动级。如果蒸汽的膨胀不仅发生在喷嘴中，而且在动叶中也有同等程度的膨胀，即Δhn*=Δhb=0.5Δht*，因此Ωm=0.5，这种级称为典型反动级。 　　目前习惯上将具有不大的反动度值，即Ωm=0.05～0.3的级，仍称为冲动级(或带有反动度的冲动级)；而当反动度较大，即Ωm=0.4～0.6时，才称为反动级，更高的反动度在汽轮机中一般不予采用。 目前，国内生产的用于电站的汽轮发电机组的汽轮机容量已达到1000MW，是一种一次中间再热，单轴四缸四排气凝汽式汽轮机。 上海汽轮机厂生产的1000MW超超临界汽轮机 1.2单流程单缸汽轮机的基本结构： 单流程单缸汽轮机剖面图 汽轮机主要由固定部分(静体或静子)和 转动部分(转子)组成。 固定部件包括气缸（大部分以水平中分面分为上下半缸）、进汽部分（主汽门、调节阀）蒸汽室、喷嘴室、隔板、隔板套(或静叶持环)、汽封、轴承、轴承座、机座、滑销系统以及有关紧固零件等。汽缸是汽轮机的外壳。其作用是将汽轮机的通流部分与大气隔开,形成封闭汽室,保证蒸汽在汽轮机内完成其能量转变过程。 转动部分包括叶栅、叶轮或转子、主轴和联轴器及紧固件等旋转部件。转子的叶轮、轴封套、联轴器等部件和主轴是分别制造的，然后将它们热套(过盈配合)在主轴上，并用键传递力矩。 为了调节汽轮机的功率和转速，每台汽轮机有一套由调节装置组成的调节系统。通过对汽轮机实时转速和功率检测并与给定值比较，根据偏离值自动调节进汽调节门的开度，调整进汽量，进而调节汽轮机的功率和转速符合设定值。 汽轮机是高速旋转设备，它的转子和定子间隙很小，是既庞大又精密的设备。为保证汽轮机安全运行，配有一套自动保护装置，以便在异常情况下发出警报，在危急情况下自动关闭主汽阀，使之停运。调节系统和保护装置常用压力油来传递信号和操纵有关部件。 汽轮机的各个轴承也需要油润滑和冷却，因而每台汽轮机都配有一套润滑油系统。 在汽轮机启动冲转前和停机后，使转子以一定转速连续转动，以保证转子均匀受热和冷却，防止大轴弯曲而置的盘车装置 第2节 汽轮机安全运行和故障预防 1．转子的安全技术参数 转子是汽轮机组最重要的部件，它承担最重要的任务，其工作状态比较复杂，在高温、高转速情况下，既承担着巨大的离心应力及传递功率所产生的扭转应力，又承担着热应力、蠕变，还可能产生弯曲、振动等。 1) 应力是由于转子高速旋转引起的。它由两部分组成，即转子体本身的离心应力和安装在转子上的叶片离心应力。