汽轮机实习报告

汽轮机实习报告 汽轮机实习报告 姓名：班级：学号：指导老师： 蒸汽动力装置是以水蒸气（或其他物质的蒸汽）作为工质，利用 化学能、核能、地热能或太阳能等，按一定的热循环方式使热能转 换成机械能的装置。蒸汽由锅炉或蒸汽发生器供给，也可直接利用 地热蒸汽。蒸汽驱动原动机作功。 蒸汽动力装置是各国工业机械的重要组成部分，随着科技的发展， 内燃机、燃气轮机等一系列新的机械陆续投入使用，但蒸汽装置仍 有其独特的优势，并继续在船舶、发电、军工等领域占有重要地位。 特别是锅炉和汽轮机组成的汽轮机动力装置系统。 01 动力装置是上世纪二三十年代最先进的船用动力系统，其主 要包括两部分：锅炉和汽轮机。锅炉部分主要是利用燃油燃烧释放 的热能加热锅炉内的工作介质-水，使其产生不同品质的蒸汽，将其 中产生的蒸汽输送到汽轮机中，推动汽轮机叶片进行做功，带动汽 轮机轴的转动，进而带动螺旋桨或发电机转轴旋转，产生舰船前进 的动力或船用电力。 在整套系统中，为保证系统正常运行，还附加了很多的辅助设备， 如供给燃油的燃油系统，产生蒸汽和输送蒸汽的蒸汽系统，对汽轮 机叶片和减速器进行润滑和冷却的滑油冷却系统，对乏汽进行冷凝 和再用的凝-给水系统等等。这些系统在一起正常运行才能使01 动 力装置源源不断产生船舶所需的动力和电力。掌握01 动力装置的构 造，重点要熟悉各个系统的功能及组成，并了解它的运行参数及运 行工况。 1 概述 1）汽轮机的概念 汽轮机是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。汽轮机具有单机功率大、连续回转工作 稳定、可靠性好等优点。2）汽轮机系统组成 汽轮机系统主要包括：汽轮机组、蒸汽系统、辅蒸汽系统、凝水 -给水系统、润滑油系统、循环冷却水系统、系统汽封抽气系统等。 2 汽轮机的部分参数 汽轮机：6000r/min 螺旋桨转速：300r/min 减速器减速比：20 螺旋桨温度：不超过 75℃ 低油压保护滑油压力值：0.1MPa 汽轮机轴承温度：不能超过 75℃ 凝水泵正常压力：0.11MP 凝水泵低负荷压力：0.105MP 凝水泵的 温升：不超过 5℃ 废气总管的压力：0.2MPa 2 汽轮机组 在船舶上汽轮机组包括两部分：一个是正车汽轮机，一个是倒车 汽轮机。主汽轮机组由主汽轮机、冷凝器和齿轮减速器三大部分组 成。按照汽轮机配置方式的不同，主汽轮机组划分为单缸双机、单 机双缸两种类型。在 01 动力装置中采用的是单缸单机。 在汽轮机中，经蒸汽管道而来的具有一定压力和温度的蒸汽在喷 嘴通道内膨胀，将自身的热能转换为蒸汽的动能，然后高速的蒸汽 冲击汽轮机叶片，推动叶片，并带动叶轮和轴旋转。将蒸汽的热能 转换为叶片的机械能。在倒车汽轮机中，汽轮机转子的工作叶片的 安装方向与正车汽轮机工作叶片的安装方向相反，向其中通入蒸汽 后可使汽轮机转子倒转，实现倒车。做功后的蒸汽，被送往冷凝器， 蒸汽在冷凝器中被循环冷却水冷却成凝水，凝水经凝水-给水系统送 往锅炉进行再循环。 3 主蒸汽系统 锅炉与汽轮机之间的蒸汽管道与通往各用气点的支管及其附件称 为电厂主蒸汽系统。蒸汽系统的主要功用是输送蒸汽。从锅炉出来 的过热蒸汽分为两个管道：一个是主蒸汽管道，一个是辅蒸汽管道。 主蒸汽管道向主汽轮机输送蒸汽，辅蒸汽管道供给辅机及辅助换热 设备用气。 过热蒸汽从锅炉出来，经过正、倒车阀，将蒸汽输送到正车汽轮 机或倒车汽轮机。当船需要正车行驶时，打开正车阀，蒸汽进入正 车管道，通过旋转大手轮调节三个阀门的开度，来控制进入汽轮机 的蒸汽量，以达到正常或者加速行驶等。当需要紧急刹车或者是长 期倒车时，打开倒车阀，通过调节小手轮，控制蒸汽流量，从而达 到所需的要求。 在蒸汽管道上还安有速关阀。当发生事故时，如滑油的温度和压 力超过 70℃时，或者汽轮机叶片被腐蚀，易发生断裂是，为了快速、 及时的关闭蒸汽流量，可以关闭速关阀。 在船舶上安有保安装置，它起到了超转速保护的功能。在汽轮机 转子最前端的轴上安装一个小的叶轮，叶轮的转速与轴的转速成正 比，当汽轮机轴的转速超过 5%时，保安装置中的与转速成正比的油 压，超过调节器中的弹簧设定的值时，改变了油的通道，油与高压 水进行转换，并快速关闭速关阀，起到保护作用。如下为示意图 图 1 蒸汽系统 4 辅蒸汽系统 供给辅机用气及辅助换热设备用气的系统，称为辅蒸汽系统。在 01 动力装置中，使用的凝水泵、滑油泵都是气动的。因而需要辅蒸 汽系统给这些设备提供过热蒸汽，从锅炉中产生的部分过热蒸汽被 送到凝水泵和滑油泵，之后形成的乏汽，部分回到主冷凝器中冷凝， 部分通过废气总管回到锅炉那边，预热给水，然后进入锅炉完成循 环。 5 凝水-给水系统 凝给水系统主要功能是将凝汽器热井中的凝结水由凝水泵送出， 此外还可向各有关系统提供水源。凝给水系统主要包括凝汽器、凝 水泵、凝结水储存箱低压加热器、除氧器等。蒸汽经过冷凝器冷凝， 冷凝水经凝水泵送出，并进行加热、除氧、化学处理和去除杂质， 最终到达给水系统。动力装置中使用的凝水泵是气动的，从锅炉中 产生的过热蒸汽部分送到气动凝水泵中。 图 2 凝水-给水系统 6 润滑油系统 滑油系统主要作用有：在轴承中形成稳定油膜，以维持转子良好 旋转；转子的热传导、表面摩擦会产生热量，为保持油温合适，需 要一部分油量进行换热。润滑油系统由油柜、滑油加热器、滑油泵、 电动导油泵、滑油冷却器和各连接管道等设备组成。 第一次启动时，滑油从油库中出来，经过滑油加热器被从锅炉出 来的饱和蒸汽加热，然后通过滑油泵，根据滑油不同的压力，分别 送往主机或者变速器中。其中使用的滑油泵是气动的，利用的是从 锅炉产生的过热蒸汽。从主机或变速器出来的滑油又回到油库中， 之后从油库出来的滑油，因为此时的滑油温度很高，不需要经过滑 油加热器，通过滑油驳运泵，进入滑油冷却器，利用海水冷却滑油， 再通过滑油泵送往各个需要滑油的设备中。 7 循环冷却水系统 循环冷缺水系统的功能是向冷凝器供给冷却水，用以冷凝进入冷 凝器内的的蒸汽，同时还供给其他辅助设备所学的冷却、冲洗用水。 循环水系统是通过净化后的海水对需要冷却的设备提供设备冷去水。 净化后的海水，部分被送至主冷凝器中，对进入冷凝器的蒸汽进行 冷凝，部分被送至滑油冷却器中，对滑油进行冷却。 8 船用蒸汽动力装置与电站动力装置部分设备的区别 船用蒸汽动力装置与电站尤其是火电发电厂的动力装置在系统机 构、设备组成上基本相同。但是船舶在海洋航行时会遇到摇摆、震 动等海洋环境，并且船舶空间有限，还要满足适航性、生命力、可 靠性等要求，因而对船用动力装置提出了更多的要求，特别是军用 舰船，要求更高，因而船用蒸汽动力装置有一些设备与电站设备不 同。 由于受船舶条件等各方面因素的限制，船舶动力装置系统是维持 船舶运行及保证舰船生命力最精简的系统。与电厂汽轮机不同，舰 船汽轮机有倒车级，以适应舰船机动航行、进出港口、复杂航道航 行、恶劣海况航行或执行作战任务等要求。安装倒车汽轮机增加了 动力系统的运行成本，同时由于设备增多使船舶