汽輪機實習報告

第1篇 汽輪機廠認知實習報告范文

在認知實習的兩周里，我們全班去參觀了上海汽輪機廠，上海鍋爐廠以及上海外高橋第三發(fā)電廠三個與接下來要學習的專業(yè)課息息相關的地方。在這些企業(yè)的生產車間里，我了解了一些汽輪機及鍋爐的概念，并且在課后查詢了相關資料有了更加深入的了解，也讓我對接下來的專業(yè)課有所認識。

一、 汽輪機

汽輪機是將蒸汽的能量轉換為機械功的旋轉式動力機械，是蒸汽動力裝置的主要設備之一。

固定部分（靜子）和轉動部分（轉子）組成，與回熱加熱系統(tǒng)(包括抽汽、給水、凝結水及疏水系統(tǒng)等)、調節(jié)保安系統(tǒng)、油系統(tǒng)以及其他輔助設備共同組成的汽輪機組件。固定部分包括汽缸、隔板、噴嘴、汽封、緊固件和軸承等。轉動部分包括主軸、葉輪或輪鼓、葉片和聯(lián)軸器等。固定部分的噴嘴、隔板與轉動部分的葉輪、葉片組成蒸汽熱能轉換為機械能的通流部分。

汽缸即汽輪機的外殼，是汽輪機靜止部分的主要部件之一。它的作用是將汽輪機的通流部分與大氣隔絕，以形成蒸汽能量轉換的封閉空間，以及支承汽輪機的其他靜止部件。汽缸是約束高壓蒸汽不得外泄的外殼，還設有汽封系統(tǒng)。一般氣缸分為高壓缸及中低壓缸等等。汽輪機高壓端軸封稱為高壓軸封，在單缸汽輪機中又稱為前軸封。低壓端軸封稱為低壓軸封，在單缸汽輪機中又稱為后軸封。裝在隔板汽封槽中的汽封稱為隔板汽封。另外裝在隔板上與圍帶配合防止漏汽的又稱為圍帶汽封。不論是軸封還是隔板汽封、圍帶汽封，其構造及外形均大同小異，阻汽原理一致，統(tǒng)稱為汽封。

汽輪機汽缸兩端軸孔處與轉軸間有一定間隙，這樣在工作時，汽缸內進汽端將發(fā)生高壓蒸汽大量泄露。再看排汽端，一般凝汽式汽輪機的排汽壓力在0.02公斤/平方厘米 (絕對)左右,即排汽端處于高真空狀態(tài),大氣中的空氣將沿后軸孔大量漏入排汽管和凝汽器，就會破壞汽輪機的真空。因此，為了減少高壓端的向外漏汽和排汽端往里漏空氣，要求在汽缸兩端軸孔處配備汽封裝置（又稱軸封）。

目前廣泛采用的是高低齒型的梳齒結構，軸封片直接在軸封環(huán)上車出，或將軸封片壓緊在軸封環(huán)的槽道里，軸封環(huán)一般由四個或六個弧段組成。齒尖最薄處厚度為0.1毫米。有彈簧片壓住軸封環(huán)，使其緊貼隔板或汽封體，彈簧片的作用是箍緊軸封環(huán)，當軸封片與主軸相碰時，可自動退讓，防止軸封受損。當壓差較小時，可以不用高低齒，而用平齒。為了減少漏汽，要求軸封間隙盡量小，但為了保證機組的安全運行，要求軸封不發(fā)生碰擦現象，所以軸封間隙有一定的要求。

隔板是汽輪機各級的間壁，用以固定汽輪機各級的靜葉片和阻止級間漏氣，并將汽輪機通流部分分隔成若干個級。

汽輪機的轉動部分總稱為轉子，主要由主軸葉輪（或輪鼓）動葉及聯(lián)軸器等組成，它是汽輪機最主要的部件之一，起著工質能量轉換及扭矩傳遞的任務。

汽輪機的葉片是汽輪機很重要的一個組成部分，葉片又分為靜葉及動葉片兩種。靜葉片一般由工作部分和安裝部分組成，起倒流的作用。動葉片又稱為透平葉片，用來做功，一般由葉根、葉型部分和葉頂三部分組成，動葉片安裝在葉輪或轉鼓上，由多個葉片組成動葉柵，其作用是將蒸汽的熱能轉換為動能，再將動能轉換為汽輪機轉子旋轉機械能，使轉子旋轉。

葉片由葉根、工作部分和頂部組成。

葉根用來將葉片固定在葉輪上，葉根與葉輪的連接應牢固可靠，而且要保證葉片在任何運行條件下都不會松動，同時葉根的結構應在滿足強度的條件下盡量簡單，使制造、安裝方便，并使葉輪緣的軸向尺寸為最小。常用的葉根有：t型、菌型葉根、叉形葉根、樅樹型葉根。蒸汽從這里通過，將動能轉化為機械功。

工作部分是葉片的主要部分。葉片的凹入部分稱為葉面，凸出部分稱為葉背，一般汽輪機的葉片型線沿葉高是相同的，當葉高很長時，而葉高與直徑之比大于１／１０時，則用扭曲葉片。

葉頂一般做成鉚釘狀，上面有套裝圍帶，它加強了葉片強度又減少了漏汽。圍帶有以下幾種形式：

①鉚接圍帶：圍帶由扁鋼制成，然后用鉚接法固定在葉片的頂部。

②整體圍帶：圍帶與葉片同為一整體，在加工葉片時一起銑出，待葉片組裝后，再將圍帶焊在一起。

③彈性拱型圍帶：它是將彈簧鋼片彎成拱型，用鉚釘固定在葉片頂部，采用互圈環(huán)狀聯(lián)接。

汽輪機工作時，蒸汽通過噴嘴，壓力下降，體積膨脹形成高速汽流，推動葉輪旋轉而作功。如果蒸汽在葉片中壓力不再降低，也就是蒸汽在葉片通道中的流速（即相對速度）不變化，只是依靠汽流對葉片的沖擊力量而推動轉子轉動，這類汽輪機稱為沖動式，也稱壓力級，在工業(yè)中應用廣泛。如果蒸汽在葉片中繼續(xù)膨脹（簡稱相對速度）比進口時要大，這種汽輪機的作功不僅由于蒸汽對葉片的沖擊力，而且還有由于蒸汽相對速度的變化而產生的巨大的反作用力，因此這類汽輪機稱為反動式汽輪機。

只有一列噴嘴和一列動葉片組成的汽輪機叫單級汽輪機。由幾個單級串聯(lián)起來叫多級汽輪機。由于高壓蒸汽一次降壓后汽流速度極高，因而葉輪轉速極高，將超過目前材料允許的強度。因此采用壓力分級法，每次在噴嘴中壓力降都不大，因而汽流速度也不高，高壓蒸汽經多級葉輪后能量既充分得到利用而葉輪轉速也不超過材料強度許可范圍。這就是采用多級汽輪機的原因。

如果由于蒸汽離開每一級葉片的流速仍高，為了充分利用汽流的動能，可用導向葉片將汽流引入第二排葉片中（每一個葉輪可安裝二排葉片）進一步推動轉軸做功，這稱為速度分級，簡稱速度級（又稱復速級）。速度級常用于小型汽輪機，或汽輪機的第一級。

除了看到汽輪機的制造工藝以外，我們還參觀了燃氣輪機車間，了解了汽輪機和燃氣輪機的異同。

燃氣輪機是以連續(xù)流動的氣體為工質帶動葉輪高速旋轉，將燃料的能量轉變?yōu)橛杏霉Φ膬热际絼恿C械，是一種旋轉葉輪式熱力發(fā)動機。 燃氣輪機可以是一個廣泛的稱呼，基本原理大同小異，一般所指的燃氣渦輪發(fā)動機，通常是指用于船舶、車輛。其特點是啟動快，體積小，單位密度功率高，但是發(fā)熱量巨大，對空氣流量需求十分旺盛。燃氣輪機的工作過程是，壓氣機連續(xù)地從大氣中吸入空氣并將其壓縮；壓縮后的空氣進入燃燒室，與噴入的燃料混合后燃燒，成為高溫燃氣，隨即流入燃氣透平中膨脹作功，推動透平葉輪帶著壓氣機葉輪一起旋轉；加熱后的高溫燃氣的作功能力顯著提高，因而燃氣透平在帶動壓氣機的同時，尚有余功作為燃氣輪機的輸出機械功。

燃氣輪機主要由壓氣機、燃燒室和燃氣透平三大部件構成。運行基本流程是壓氣機：對進氣增壓；燃燒室：通過對壓氣機的壓縮空氣燃燒加熱，增加工質的做功能力；透平：通過膨脹做功，將燃氣的熱能轉變?yōu)閷θ紮C大軸轉動的機械能。旋轉的壓氣機就向一把風扇，將進氣加壓并驅動之進入燃燒系統(tǒng)。流體工質在燃燒室中被燃燒，加熱。透平則可看成是一個風車，為加熱的流體（燃氣）驅動旋轉來帶動壓氣機，并通過旋轉軸將多余的功輸出（帶動發(fā)電機）。

汽輪機與燃氣輪機的差別在于：汽輪機屬于外燃機，而燃氣輪機屬于內燃機。燃氣輪機對于葉片的材料要求高于汽輪機，因而一般采用陶瓷葉片，內部中空，用來運輸冷卻空氣。由于汽輪機是外燃機，可以使用各種燃料包括一些固態(tài)的化石燃料諸如煤，但是作為內燃機的燃氣輪機通常是不能使用固態(tài)化石燃料，因為會在燃燒室內形成固態(tài)殘渣，不利于工作循環(huán)的進行，因此一般使用液氣態(tài)的燃料，當然也有可以燃燒固態(tài)煤的燃氣輪機?？傮w來說，燃氣輪機對燃料要求不高，可以燃燒重油等劣質燃料

二、 鍋爐

鍋爐是由鍋和爐組成的，鍋的原義指在火上加熱的盛水容器，爐指燃燒燃料的場所，上面的盛水部件為鍋，下面的加熱部分為爐，鍋和爐的一體化設計稱為鍋爐。鍋爐是一種能量轉換設備，向鍋爐輸入的能量有燃料中的化學能、電能、高溫煙氣的熱能等形式，而經過鍋爐轉換，向外輸出具有一定熱能的蒸汽、高溫水或有機熱載體。鍋爐中產生的熱水或蒸汽可直接為工業(yè)生產和人民生活提供所需熱能，也可通過蒸汽動力裝置轉換為機械能，或再通過發(fā)電機將機械能轉換為電能。提供熱水的鍋爐稱為熱水鍋爐，主要用于生活，工業(yè)生產中也有少量應用。產生蒸汽的鍋爐稱為蒸汽鍋爐，常簡稱為鍋爐，多用于火電站、船舶、機車和工礦企業(yè)。

鍋爐有各種分類方式，其中按燃燒方式分類： 有室燃爐、旋風爐、 流化床爐、常壓鍋爐（無壓鍋爐,就是在一個正常大氣壓下工作的鍋爐）、低壓鍋爐（壓力小于等于2.5mpa）、中壓鍋爐（壓力小于等于3.9mpa）、高壓鍋爐（壓力小于等于10.0mpa）按壓力分類： 超高壓鍋爐（壓力小于等于14.0mpa）、亞臨界鍋爐（壓力介于17—18mpa）、超臨界鍋爐（壓力介于22--25mpa）

鍋爐整體的結構包括鍋爐本體、輔助設備和安全裝置兩大部分。鍋爐中的爐膛、鍋筒、燃燒器、水冷壁、過熱器、省煤器、空氣預熱器、構架和爐墻等主要部件構成生產蒸汽的核心部分，稱為鍋爐本體。鍋爐本體中兩個最主要的部件是爐膛和鍋筒。爐膛又稱燃燒室，是供燃料燃燒的空間。將固體燃料放在爐排上，進行火床燃燒的爐膛稱為層燃爐，又稱火床爐；將液體、氣體或磨成粉狀的固體燃料，噴入火室燃燒的爐膛稱為室燃爐，又稱火室爐；空氣將煤粒托起使其呈沸騰狀態(tài)燃燒，并適于燃燒劣質燃料的爐膛稱為沸騰爐，又稱流化床爐；利用空氣流使煤粒高速旋轉，并強烈火燒的圓筒形爐膛稱為旋風爐。

燃稻殼蒸汽鍋爐的內部結構圖

爐膛設計需要充分考慮使用燃料的特性。每臺鍋爐應盡量燃用原設計的燃料。燃用特性差別較大的燃料時鍋爐運行的經濟性和可靠性都可能降低。

鍋筒簡體由優(yōu)質厚鋼板制成，是鍋爐中最重要的部件之一。是自然循環(huán)和多次強制循環(huán)鍋爐中，接受省煤器來的給水、聯(lián)接循環(huán)回路，并向過熱器輸送飽和蒸汽的圓筒形容器。包括汽水分離和蒸汽清洗裝置、給水分配管、排污和加藥設備等。其中汽水分離裝置的作用是將從水冷壁來的飽和蒸汽與水分離開來，并盡量減少蒸汽中攜帶的細小水滴。中、低壓鍋爐常用擋板和縫隙擋板作為粗分離元件；中壓以上的鍋爐除廣泛采用多種型式的旋風分離器進行粗分離外，還用百葉窗、鋼絲網或均汽板等進行進一步分離。鍋筒上還裝有水位表、安全閥等監(jiān)測和保護設施。他的主要功能是儲水，進行汽水分離，在運行中排除鍋水中的鹽水和泥渣，避免含有高濃度鹽分和雜質的鍋水隨蒸汽進入過熱器和汽輪機中。

由于這次的參觀里還有發(fā)電廠，因而著重看了解了一下電站鍋爐。? 電站鍋爐，通俗來講就是電廠用來發(fā)電的鍋爐。一般容量較大，現在主力機組為300mw。 電站鍋爐主要有兩類：煤粉爐和循環(huán)流化床鍋爐。這兩類鍋爐是目前電站所用的主要類型。流化床爐和煤粉爐的最大區(qū)別是液體和煤塊粉狀。