90万千瓦核电站汽轮机简介:
1、由热能变为机械能的原动机：蒸汽机、内燃机、涡轮机——又分为汽轮机和燃气轮机。
汽轮机的特点：高温高压高转速，功率大体积小。
2、汽轮机分冲动式、反动式、轴流式、幅流式。
我们现在用的是轴流式——冲动式汽轮机。
这种汽轮机效率η高，功率N大，体积V小。
3、汽轮机的基本原理：
汽体膨胀，产生速度，冲击推动叶片作功，带动转子旋转产生扭矩。
○1汽轮机作功需要一个高热源和一个低冷源，在海水温度一定时，初参数（t,p）愈高，可提高可利用焓降h，效率η就能提高。
另一方面，尽量利用汽体的汽化潜热r，也是提高效率η的一个办法。
机组的初参数：283℃，6.71Mpa，664.8kcal/kg
排汽参数：40.3℃，7.5kpa，614.9 kcal/kg
再加上高压缸排汽经再热，可利用焓降h仅为104.2 kcal/kg，这个焓降是很低的。
在凝汽器内放出的汽化潜热r=574.9 kcal/kg，大量的热量排到大海里去。
对于1kg汽体而言，排到大海里的热量是可利用热量的5.5倍，所以我们要尽量减少汽化潜热r的损失。
低真空采暖是一个最好的办法，几乎100%利用汽化潜热。
可是一年还有夏天，我们只能利用加热器加热给水减少汽化潜热r的损失，提高机组效率。
低真空的形成：1kg水的容积0.001m3，初蒸汽的容积0.2426 m3/kg，排汽的容积19. 6m3/kg，循环水凝结1kg排汽，可使19. 6 m3的空间形成真空。
汽机后面有真空，前面的汽体才能膨胀出现速度，达到汽流作功的目的。
所以，想要提高效率η，就要提高初始参数，提高可利用焓降h，利用汽化潜热r。
核电站提高初始参数受到限制，效率低是必然的，但核电站优势是明显的，将来国家发电主要依靠核电站。
机组增大功率主要是增大蒸汽流量。
○2速度三角形：汽流的相对速度w，轮周速度u，绝对速度c，进口角α，出口角β。
速度三角形是计算效率、功率的依据。
○3叶片、机翼的升力F：
v1＞v2，p1＜p2，p2- p1=F
若是平板或圆球在气流中就不可能产生升力。
4、制造汽轮机的关键技术：
○1长叶片的设计、加工。
1g质量产生的离心力达到几吨的力。
○2几十吨重的大锻件、大铸件，都是合金钢。
○3大机床高精度的加工设备。
○4耐温、耐压高强度的合金材料，Cr，Mo，Ni，V，因而汽轮机的特点是高温、高压、高转速。
5、机组概况：
两台机组是用饱和蒸汽、中间再热、冲动式汽轮机，属中压机组。
单机功率，额定90万千瓦，最大98.38万千瓦；
汽轮机效率η=983800×860/[(664.8-226)×1532.7×3600]=34.9%；
汽轮机汽耗率d=5.6kg/kwh；
机组长度：高压机6.31+低压机3×7.3+1台轴承座+发电机14.21+励磁机，估计超过45m。
凝汽器尺寸：16.5×6.1×13.4m3。
汽轮机结构:
1、汽缸
隔板套、双层缸。
喷咀、转向导叶环、静叶、隔板。
高压缸的材质，Cr，Mo，Ni，V，耐高温，高强度。
低压缸的排汽口，需要刚性好，空气动力特性好。
螺栓、加热器
2、转子
整体转子，套装转子，叶轮，Cr，Mo，Ni
级数：4×2×5
叶片：估计6000多个，低压末叶945m/m，焊硬质合金片
叶根：高压转子1~4级三叉型，5级四叉型，低压转子1~3级二叉型，4级三叉型，5级纵树型。
围带、拉筋
转子中心孔φ150，转子长6.31m/7.3m
装好叶片的转子作静平衡，动平衡；
临界转速nck 1.4nck＜n＜0.7nck+1
3、汽封
前后汽封、隔板汽封、径向汽封
第1级喷咀与动叶的间隙1.5~0.3mm
高压缸两端轴封减少蒸汽向外漏，低压缸两端轴封减少空气向内漏。
启动、停机时轴封都要封住，不要往汽缸内漏空气。
通流部分的隔板汽封和叶顶径向汽封是防止蒸汽不作功漏到下一级影响机内效率。
4、轴承、轴承座
八个径向轴承和一个推力轴承，每个转子两个径向轴承。
径向轴承种类：圆筒、椭圆、三油楔。
推力轴承有正负工作面，各工作面各有十块瓦块。
径向轴承用四块球面垫块支承在轴承座内。
五个轴承座，1#是前轴承座，2#里有推力轴承，3#~5#轴承座相同。
轴承振动分为垂直、水平、轴向三个方向的振动，要求＜
0.02~0.03mm。
振动的原因，往往是转子不平衡或运行程序不当造成热膨胀不均匀。
不平衡可在冷态或热态时找平衡。
5、滑销系统
保证汽缸和转子同心，避免振动与摩擦，机组在运动中，一定要均匀合理地膨胀，否则就要出事故。
纵销：引导轴承座和汽缸沿着轴向膨胀；
横销：引导轴承座和汽缸沿着横向膨胀；
立销：引导汽缸垂直膨胀。
转子的死点在2#轴承座中的推力轴承的主工作面上。
高压缸的死点在高压缸的后侧，低压缸的死点在低压缸的前侧。
轴承座的死点在轴承座的中点，1#轴承座例外，它是前后滑动的。
汽轮机几个主要系统:
1、主蒸汽系统
蒸汽发生器来汽6.71Mpa，283℃三条主蒸汽管道，每条主蒸汽管上7个安全阀，其中3个动力阀，4个弹簧阀母管
○1四根管去高压缸；
○2汽水分离再热器（另外还有抽汽用之加热）；
○3除氧器（另外还有高压缸排汽、辅助蒸汽、排放蒸汽）；
○4给水泵小汽轮机；
○5大气和排放系统；
○6轴封和其他。
2、给水加热系统
三台凝汽器的热水井，一根凝结水联管，三台凝结水泵，部分通往轴封加热器，大部分通往四级低压加热器，1#2#加热器在一个壳体中，形成一台复合加热器，这样三台复合加热器并联，3#4#加热器串联成两列并联。
利用低压缸抽汽加热给水，提高机组效率。
低加：U型管，不锈钢，胀接，表面式加热。
除氧器，加热到饱和温度t=167.84℃，p=0.7515Mpa，加热除氧。
三台主给水泵（两台汽动，一台电动），一台备用，扬程840m，泵功率7900~9500KW。
小汽轮机：单缸、单流、变速、冲动式机组，7级（1调速级，6压力级）。
两列高压加热器，6#7#加热器串联成两列，每列高加各承担50%流量。
高加：U型管，不锈钢，焊接，表面式加热，出口温度226℃，压力7.3Mpa，流量2×806.7kg/s(5800t/h)。
蒸汽发生器
3、循环水系统
海水四条独立的进水口闸门拦污栅旋转过滤网两台循环水泵 2根进水渠，直径φ3000，钢筋混凝土浇制，水流速＞3m/s，防止海生物 6根φ1900钢管冷凝器水室。
冷凝器：压力7500Pa，温度40.32℃，冷却面积17883m3，管数2×6808根，管材钛合金，冷却管φ25.4，l=16700。
循环水倍率：循环水
44.96m3/s，凝汽857.93kg/s，倍率52.4。
管板为双层管板，外层与海水接触是青铜，内层是碳钢，中间空腔是压力密封水，防止海水污染凝结水。
循环水排水 6根φ1900钢管 2条排水渠，截面积为正方形
2.85×2.85m2，钢筋混凝土浇制两机共用排水池大海。
循环水泵：流量22.5m3/s(81000m3/h)，
扬程16m H2O
功率4500KW
4、调速、保安、润滑、顶轴、盘车系统
○1调速、保安
调节油：主油箱过滤网前置泵升压0.69Mpa 冷油器过滤网主油泵，升压到13.8Mpa（表压），43℃
A、1#轴承座里的危急保安器；
B、高压缸前的四个蒸汽柜中的主汽门和调节阀作动力油；
C、低压缸前的六个主汽门和调节阀作动力油。
超速限制在103%额定转速（3090rad/min）关小汽门，动作转速为106%额定转速(3180 rad/min) 关闭汽门。
○2润滑
正常运行是由高压转子前端的主油泵提供润滑油，在启动和停运时由交流电动油泵提供润滑油。
主油泵出口油压头202 m H2O。
向各轴承提供表压为0.1Mpa，温度为
38~45℃的润滑油。
○3顶轴
机组在盘车之前，启动一台顶轴油泵，将转子托起0.03~0.05mm，形成一层油膜，防止轴颈与轴瓦发生干摩擦损坏轴瓦。
○4盘车
机组启动或停运时需要启动顶轴油泵，投入盘车装置，使汽轮机转子以37r/min的速度旋转，防止大轴弯曲。
