1.电厂 汽机专业 学习资料

找了学习资料中，比较易懂的部分打出来，照顾初学的同行，呵呵……

火力发电的基本生产过程是，燃料在锅炉中燃烧，将其热量释放出来，传给锅炉中的水，从而产生高温高压蒸汽；蒸汽通过汽轮机又将热能转化为旋转动力，以驱动发电机输出电能。

大中型燃煤的火电厂，一般采用煤粉炉，其生产过程是：将进厂的原煤经碎煤机破碎、磨煤机磨成煤粉，用热风吹送，喷入锅炉炉膛，通过煤粉燃烧生成的高温烟气，首先加热炉膛内的水冷壁管与过热器管，然后经过烟道内的再热器、省煤器和空气预热器而进入除尘器，在清除烟气中的飞灰之后，通过烟囱排入大气。

水在锅炉炉膛内生成饱和蒸汽，通过过热器时，继续被烟气加热而变为过热蒸汽，经主蒸汽管送入汽轮机，并在汽轮机内膨胀作功后，进入凝汽器凝结成水。该凝结水经低压回热加热器进入除氧器，再经给水泵、高压加热器送入锅炉。从汽轮机某个中间级抽出一部分蒸汽，分别送入回热加热器和除氧器，供回热给水和加热除氧。为了补偿蒸汽和水的损失，还须将经过化学处理的补充水加入除氧器，除氧器出来的水才能供给锅炉使用。为使蒸汽在凝汽器内凝结成水，还必须不断用循环水泵将冷却水送入凝汽器中的冷凝管内进行热交换，这就又形成一个冷却水系统。冷却水或直接来自江、河、湖泊并排放入江、河、湖泊，或在冷却塔式喷水池中与大气进行热交换以重复使用。

过热蒸汽进入汽轮机以后，推动转子转动，带动发电机旋转发电，再通过一系列电气设备及输电线路送至用户。这就是一般的大中型凝汽式燃煤火电厂的生产过程。

2.汽轮机基础知识

&lt；一&gt；汽轮机基本概念知识

1、水的临界压力

当水的压力达到225.65Kg/cm2、温度达到374.15℃时，水和蒸汽的密度就相同了，分不出水与蒸汽的界线，水在不发生汽化的情况下就变以为蒸汽，水不再用沸腾汽化的方式进行蒸发，这个压力就称为水的临界压力。

2、汽流速度相当于音速时蒸汽所处的状态称为临界状态，产生临界状态的截面称为临界截面，该截面上所有的参数均称为临界参数，即临界速度CC、临界压力PC、临界压力比εC、临界比容υC、临界流量GC等。

3、汽轮机的极限真空

1㎏蒸汽进入汽轮机后，由于蒸汽压力降为排汽压力，用来做功的有用热降为新蒸汽热量与排汽含热量之差，假定新蒸汽的压力和温度不变，则当凝汽器真空超高，排汽的含热量越小，这样，同1㎏蒸汽用来做功的热量就增加了。所以，当真空高时就可以使汽轮机的耗汽量减小。

但真空的提高不是没有限制的，真空的提高受到末级叶片膨胀能力的限制，与此能力相当的真空就叫做极限真空，超过这一极限真空而再提高时，也不能使汽轮机负荷继续增加而获得经济效益。

4、汽轮机的差胀

汽缸与转子之间的相对膨胀之差叫差胀。正差胀大说明汽缸胀得慢，转子胀得快，负差胀说明汽缸未收缩转子已收缩了，或汽缸胀得快，转子胀得慢，这种现象发生在有法兰加热装置的汽轮机上。

5、汽轮机的临界转速

由于轴的重心和转子的重心之间有偏心，因此在轴转动时就产生离心力，这是造成汽轮机振动和轴弯曲的主要原因。转子旋转时，重心随着轴中心线而转动，当轴每转一周，就产生一次振动，这是离心力引起的对轴的强迫振动，每秒钟产生的对轴的强迫振动次数叫做强迫振动的频率。

当转子的强迫振动频率和转子的自由振动频率相重合时，也就是离心力方向变动的次数引起转子强迫振动频率和自由振动频率相同或成比例时，就产生共振，这时转子的振动特别大，这一转速就称为转子的临界转速。

6、过冷度

汽轮机排汽温度与凝结水温度之差叫做过冷度。过冷度大，要降低汽轮机的经济性，因凝结水温度低，被冷却水带走热量就多，热损失就大。

7、冷却倍率

每吨排汽凝结时所需要的冷却水量，称为冷却倍率=冷却水量/排汽量。

一般凝汽器的冷却倍率取50~60，还有更大的。

8、排汽温度与真空之间的关系

水的沸腾温度与水表面上的气体（如：空气、水蒸汽）压力有一定关系。

水表面的空气压力越大，水的沸点也越高，水的温度达到沸点后，水若继续受热就会变为同温度的水蒸汽，水在变为水蒸汽的过程中，水的温度并不升高，在此温度的水称为饱和水，同温度的水蒸汽称为饱和蒸汽。

为什么在汽轮机的排气室中温度只有几十度还会有水蒸汽呢？这是因为排气室中的压力比大气压力低，所以水蒸汽的饱和温度出很低，虽然只有几十度，水仍然是汽态。

我们说凝汽

3.汽轮机基础知识

将蒸汽的能量转换成为机械功的旋转式动力机械。

又称蒸汽透平。主要用作发电用的原动机，也可直接驱动各种泵、风机、压缩机和船舶螺旋桨等。

还可以利用汽轮机的排汽或中间抽汽满足生产和生活上的供热需要 。 汽轮机是将蒸汽的能量转换为机械功的旋转式动力机械，是蒸汽动力装置的主要设备之一。

汽轮机是一种透平机械，又称蒸汽透平。 公元一世纪时，亚历山大的希罗记述了利用蒸汽反作用力而旋转的汽转球，又称为风神轮，这是最早的反动式汽轮机的雏形；1629年意大利的布兰卡提出由一股蒸汽冲击叶片而旋转的转轮。

19世纪末，瑞典拉瓦尔和英国帕森斯分别创制了实用的汽轮机。拉瓦尔于1882年制成了第一台5马力（3.67千瓦）的单级冲动式汽轮机，并解决了有关的喷嘴设计和强度设计问题。

单级冲动式汽轮机功率很小，现在已很少采用。 20世纪初，法国拉托和瑞士佐莱分别制造了多级冲动式汽轮机。

多级结构为增大汽轮机功率开拓了道路，已被广泛采用，机组功率不断增大。帕森斯在1884年取得英国专利，制成了第一台10马力的多级反动式汽轮机，这台汽轮机的功率和效率在当时都占领先地位。

20世纪初，美国的柯蒂斯制成多个速度级的汽轮机，每个速度级一般有两列动叶，在第一列动叶后在汽缸上装有导向叶片，将汽流导向第二列动叶。现在速度级的汽轮机只用于小型的汽轮机上，主要驱动泵、鼓风机等，也常用作中小型多级汽轮机的第一级。

与往复式蒸汽机相比，汽轮机中的蒸汽流动是连续的、高速的，单位面积中能通过的流量大，因而能发出较大的功率。大功率汽轮机可以采用较高的蒸汽压力和温度，故热效率较高。

19世纪以来，汽轮机的发展就是在不断提高安全可靠性、耐用性和保证运行方便的基础上，增大单机功率和提高装置的热经济性。 汽轮机的出现推动了电力工业的发展，到20世纪初，电站汽轮机单机功率已达10兆瓦。

随着电力应用的日益广泛，美国纽约等大城市的电站尖峰负荷在20年代已接近1000兆瓦，如果单机功率只有10兆瓦，则需要装机近百台，因此20年代时单机功率就已增大到60兆瓦，30年代初又出现了165兆瓦和208兆瓦的汽轮机。 此后的经济衰退和第二次世界大战期间爆发，使汽轮机单机功率的增大处于停顿状态。

50年代，随着战后经济发展，电力需求突飞猛进，单机功率又开始不断增大，陆续出现了325~600兆瓦的大型汽轮机；60年代制成了1000兆瓦汽轮机；70年代，制成了1300兆瓦汽轮机。现在许多国家常用的单机功率为300~600兆瓦。

汽轮机在社会经济的各部门中都有广泛的应用。汽轮机种类很多，并有不同的分类方法。

按结构分，有单级汽轮机和多级汽轮机；各级装在一个汽缸内的单缸汽轮机，和各级分装在几个汽缸内的多缸汽轮机；各级装在一根轴上的单轴汽轮机，和各级装在两根平行轴上的双轴汽轮机等。 按工作原理分，有蒸汽主要在各级喷嘴（或静叶）中膨胀的冲动式汽轮机；蒸汽在静叶和动叶中都膨胀的反动式汽轮机；以及蒸汽在喷嘴中膨胀后的动能在几列动叶上加以利用的速度级汽轮机。

按热力特性分，有为凝汽式、供热式、背压式、抽汽式和饱和蒸汽汽轮机等类型。凝汽式汽轮机排出的蒸汽流入凝汽器，排汽压力低于大气压力，因此具有良好的热力性能，是最为常用的一种汽轮机；供热式汽轮机既提供动力驱动发电机或其他机械，又提供生产或生活用热，具有较高的热能利用率；背压式汽轮机的排汽压力大于大气压力的汽轮机；抽汽式汽轮机是能从中间级抽出蒸汽供热的汽轮机；饱和蒸汽轮机是以饱和状态的蒸汽作为新蒸汽的汽轮机。

汽轮机的蒸汽从进口膨胀到出口，单位质量蒸汽的容积增大几百倍，甚至上千倍，因此各级叶片高度必须逐级加长。大功率凝汽式汽轮机所需的排汽面积很大，末级叶片须做得很长。

汽轮机装置的热经济性用汽轮机热耗率或热效率表示。汽轮机热耗率是每输出单位机械功所消耗的蒸汽热量，热效率是输出机械功与所耗蒸汽热量之比。

对于整个电站，还需考虑锅炉效率和厂内用电。因此，电站热耗率比单独汽轮机的热耗率高，电站热效率比单独汽轮机的热效率低。

一座汽轮发电机总功率为1000兆瓦的电站，每年约需耗用标准煤230万吨。如果热效率绝对值能提高1%，每年可节约标准煤 6万吨。

因此，汽轮机装置的热效率一直受到重视。为了提高汽轮机热效率，除了不断改进汽轮机本身的效率，包括改进各级叶片的叶型设计（以减少流动损失）和降低阀门及进排汽管损失以外，还可从热力学观点出发采取措施。

根据热力学原理，新蒸汽参数越高，热力循环的热效率也越高。早期汽轮机所用新蒸汽压力和温度都较低，热效率低于20%。

随着单机功率的提高，30年代初新蒸汽压力已提高到3~4兆帕，温度为400~450℃。随着高温材料的不断改进，蒸汽温度逐步提高到535℃，压力也提高到6~12.5兆帕，个别的已达16兆帕，热效率达30%以上。

50年代初，已有采用新蒸汽温度为600℃的汽轮机。以后又有新蒸汽温度为650℃的汽轮机。

现代大型汽轮机按照其输出功率的不同，采用的新蒸汽压力又可以分为各个压力等级，通常采用新蒸汽压力24.5~26兆帕。

4.汽轮机基础知识

汽轮机基本概念知识1、水的临界压力当水的压力达到225.65Kg/cm2、温度达到374.15℃时，水和蒸汽的密度就相同了，分不出水与蒸汽的界线，水在不发生汽化的情况下就变以为蒸汽，水不再用沸腾汽化的方式进行蒸发，这个压力就称为水的临界压力。

2、汽流速度相当于音速时蒸汽所处的状态称为临界状态，产生临界状态的截面称为临界截面，该截面上所有的参数均称为临界参数，即临界速度CC、临界压力PC、临界压力比εC、临界比容υC、临界流量GC等。3、汽轮机的极限真空1㎏蒸汽进入汽轮机后，由于蒸汽压力降为排汽压力，用来做功的有用热降为新蒸汽热量与排汽含热量之差，假定新蒸汽的压力和温度不变，则当凝汽器真空超高，排汽的含热量越小，这样，同1㎏蒸汽用来做功的热量就增加了。

所以，当真空高时就可以使汽轮机的耗汽量减小。但真空的提高不是没有限制的，真空的提高受到末级叶片膨胀能力的限制，与此能力相当的真空就叫做极限真空，超过这一极限真空而再提高时，也不能使汽轮机负荷继续增加而获得经济效益。

4、汽轮机的差胀汽缸与转子之间的相对膨胀之差叫差胀。正差胀大说明汽缸胀得慢，转子胀得快，负差胀说明汽缸未收缩转子已收缩了，或汽缸胀得快，转子胀得慢，这种现象发生在有法兰加热装置的汽轮机上。

32313133353236313431303231363533e4b893e5b19e313333326330385、汽轮机的临界转速由于轴的重心和转子的重心之间有偏心，因此在轴转动时就产生离心力，这是造成汽轮机振动和轴弯曲的主要原因。转子旋转时，重心随着轴中心线而转动，当轴每转一周，就产生一次振动，这是离心力引起的对轴的强迫振动，每秒钟产生的对轴的强迫振动次数叫做强迫振动的频率。

当转子的强迫振动频率和转子的自由振动频率相重合时，也就是离心力方向变动的次数引起转子强迫振动频率和自由振动频率相同或成比例时，就产生共振，这时转子的振动特别大，这一转速就称为转子的临界转速。6、过冷度汽轮机排汽温度与凝结水温度之差叫做过冷度。

过冷度大，要降低汽轮机的经济性，因凝结水温度低，被冷却水带走热量就多，热损失就大。7、冷却倍率每吨排汽凝结时所需要的冷却水量，称为冷却倍率=冷却水量/排汽量。

一般凝汽器的冷却倍率取50~60，还有更大的。8、排汽温度与真空之间的关系水的沸腾温度与水表面上的气体（如：空气、水蒸汽）压力有一定关系。

水表面的空气压力越大，水的沸点也越高，水的温度达到沸点后，水若继续受热就会变为同温度的水蒸汽，水在变为水蒸汽的过程中，水的温度并不升高，在此温度的水称为饱和水，同温度的水蒸汽称为饱和蒸汽。为什么在汽轮机的排气室中温度只有几十度还会有水蒸汽呢？这是因为排气室中的压力比大气压力低，所以水蒸汽的饱和温度出很低，虽然只有几十度，水仍然是汽态。

我们说凝汽。

5.怎样学好汽轮机理论,专业知识

学生具备汽车工程及相关领域的基础理论和专业知识，掌握汽车现代设计理论与试验方法；了解汽车生产设备和加工工艺；掌握汽车电子控制、特种车辆及工程机械自动控制、汽车安全、节能与环保、汽车CAD/CAM/CAE等最新技术，具有进行汽车产品研究、设计、制造与开发、试验与检测、维修与管理的能力。

该专业的重要教学设施有： 从国外成套引进的汽车底盘测功和排放试验设备、计算机图形工作站、Pro/E、UG等三维设计及制造软件、ANSYS/LS-DYNA 、ADAMS等大型结构分析系统。

本专业办学历史悠久，师资力量雄厚，所在学科具有学士、硕士、博士学位授予权，并设有博士后流动站。

毕业生可在科研单位、高等院校从事设计、研究、教学和管理工作，也可在整车、改装车及其零部件制造企业和车辆使用、管理等单位工作

6.汽轮机工作原理

背压式汽轮机跟凝式汽轮机不一样的地方就是它没有凝汽器，它的热能排出，并供给热用户。

凝汽式汽轮机的蒸汽做功后则在凝汽器凝结为水。 工作的原理都是高温高压的蒸汽通过推动机组做功发电。

不管是凝气式还是背压式，汽轮机工作的原理都是一样的，都是高温高压的蒸汽通过推动机组转子上的叶片，从而是转子转动，将蒸汽的动能转化为转子转动的机械能，汽轮机是一个原动机，可以在带动其他机器，如发电机或者泵之类。 所谓的凝气机组，就是只进入机组的蒸汽在汽轮机中做完功后进入凝汽器，凝结成水，重新打回锅炉进行循环，一般排气相对压力和温度比较低。

而背压式的排气温度和压力都比较高，排气不进去凝汽器，而是引到其他地方进行再此利用，比如背压机组的排气可以用来做工业用气，或者背压机组也可以做其他机组的前置机。