
蒸汽輪機模型
本實用新型涉及一種蒸汽輪機模型,包括底座以及設置在底座上方的單級沖動式蒸汽輪機模型和多級沖動式蒸汽輪機模型,單級沖動式蒸汽輪機模型和多級沖動式蒸汽輪機模型噴嘴由一個三通管連接頭兩連接口分別連接,三通管連接頭另一接口為氣源連接口。機殼內動葉柵中心固定于由機殼兩端中心孔貫穿的轉軸上,轉輪固定于模型出氣端機殼外轉軸上;單級機殼內有一級動葉柵,多級在單級的基礎上機殼內增加了兩級動葉柵和兩級靜葉柵,靜葉柵分別設置于一級與*二級動葉柵之間和二級與三級動葉柵之間,動、靜葉柵為逐級變大,動葉柵中心固定于轉軸上,靜葉柵外圓固定于機殼上;其特征在于同時演示對比單級和多級沖動式蒸汽輪機的作用與區別和工作原理及工作過程,也可以單獨演示。
熱力系統及輔助設備
汽輪機本體與鍋爐本體之間,由各種汽水管道、閥門及其輔助設備連成一個整體,這個整體就組成了發電廠的熱力系統。熱力系統除了要**機組安全、經濟、可靠地運行外,還要考慮機組能順利啟動、停機、切換設備、升降負荷等。因此,熱力系統,特別是大型機組的熱力系統,是相當復雜的。
熱力系統的基本流程:來自鍋爐的主蒸汽,首先在汽輪機高壓缸里做功,從高壓缸排出后,又送入鍋爐再熱器中再加熱,加熱后的蒸汽,又送入汽輪機中壓缸和低壓缸繼續做功,最后,汽輪機的排汽進入凝汽器。凝汽器管束里側通有來自環境的冷卻水,排氣在管束外側流過時不斷放出余熱,并凝結成水。冷卻水將吸收的熱量排入環境。從凝汽器排出的水稱為主凝結水,為了提高系統的效率,主凝結水并不直接送入鍋爐中,而是經過一系列加熱器加熱后再進入鍋爐。加熱器的熱源來自從汽缸的不同部位抽出的蒸汽,用它們對加熱器中的水進行加熱。主凝結水通過凝結水泵升壓后進入深度除鹽裝置進行水質處理。然后,依次流過軸封加熱器和四個低壓回熱加熱器,在那里吸收來自汽輪機抽汽的熱量。主凝結水溫度從30度左右不斷升高,達到140度左右后進入除氧器。除氧器將主凝結水中溶解的氧氣等氣體除去,以免對設備和管道造成腐蝕。同時,除氧器本身也是一個混合式加熱器,也可對主凝結水進行加熱。從除氧器下部水箱出來的水被送入給水泵,給水泵將水升到很高的壓力。從給水泵出來的水稱為主給水,主給水依次流過三個高壓加熱器,溫度達到260度左右后有進入鍋爐的省煤器進行下一輪的汽水循環。為了使用和管理上的方便,一般都將加熱器進行了編號。高壓加熱器為1,2,3號,除氧器為4號,低壓加熱器為5,6,7,8號。
熱力系統特別是大型機組的全面性熱力系統很復雜,我們分成以下幾個系統進行講述:
1、主蒸汽及汽輪機旁路系統
2、凝汽系統
3、低壓加熱器系統
4、給水除氧系統
5、高壓加熱器系統
6、補充水系統
1、主蒸汽及汽輪機旁路系統
鍋爐與汽輪機之間的蒸汽管道與通往各用汽處的支管及其附件稱為發電廠主蒸汽系統,對于再熱式機組還包括再熱蒸汽管道。中小型機組的主蒸汽系統采用母管制,參數相同的幾臺鍋爐的蒸汽都引到主蒸汽母管上,再由母管引至汽輪機。這種系統靈活性較好,事故時鍋爐可通過閥門互相切換,還可用于汽輪機鍋爐數目不等的情況。大型機組特別是再加熱機組的主蒸汽系統都采用單元制系統,其特點是汽輪機與其對應的鍋爐組成一個獨立的單元。大型再熱機組通常還設有旁路系統。機組啟動時,鍋爐先點火投運,而汽輪機高壓缸尚未進氣時,鍋爐再熱器中沒有工制流過。為了防止再熱器干燒,將主蒸汽經減溫減壓后,直接引入再熱器。再熱器出口的蒸汽又經過減溫減壓,直接進入凝汽器。這樣,整個汽水繞過汽輪機,形成了循環。
主蒸汽不進入汽輪機高壓缸,而是經降壓減溫后,直接進入再熱器的管路,稱為高壓旁路,也成I級旁路。再熱器出來的蒸汽,不進入汽輪機的中低壓缸,而是經降壓減溫后,直接排入凝汽器的管路,稱為低壓旁路,也稱II級旁路。旁路系統是利用減溫減壓器的減壓閥來降低蒸汽壓力,同時將減壓閥后,溫度較低的凝結水或給水直接噴入蒸汽中來降低其溫度。
除了保護再熱器外,旁路系統的作用還有很多,其中一個重要的作用是:在啟動時,參與主蒸汽參數的調整,從而加快啟動時間,改善啟動條件。
2、凝汽系統
凝汽系統是指與凝汽器相關的管路和設備,主要有凝汽器、凝結水泵、抽氣設備、冷卻水設備等。凝汽器是吸收汽輪機排汽的余熱并將其凝結成水的設備。凝汽器內,有規律的排列著冷卻水管,前側設有前水室,前水室被隔成上下兩部分,上為進水室,下為出水室。后部有后水室。水室及管束外有外殼,外殼上部有汽輪機進氣的排汽進口,下部有匯集凝結水的熱水井。冷卻水從進水室流進,沿著下部管束流向凝汽器后部的后水室,然后折返,從上部管束流向出水室。汽輪機的排汽從凝汽器的進氣口進入,在管束外面放熱,逐步凝結成水,匯集到凝汽器下部的熱水井中,由凝結水泵抽出升壓后進入低壓加熱器系統。
大型機組的凝汽器設計成方箱型,安裝在汽輪機低壓缸的底部,緊接低壓缸的排汽口。因為低壓缸有兩個排汽口,所以凝汽器也分為甲乙兩側。
汽輪機的排汽在凝汽器中凝結需要大量的冷卻水,冷卻水也稱循環水,其供水方式有兩種:
一種為直流供水方式,也叫開式供水。這種供水方式是用循環水泵直接向江河的上游取水,有循環水泵送入凝汽器,冷卻水從凝汽器吸熱后從凝汽器出水管排如江河的下游。循環水泵一般安裝在靠近水源的水泵房內。4臺300MVA機組循環水量每小時高達十多萬噸。
另一種供水方式為循環供水方式,也叫閉式供水方式。這種供水方式是在缺乏水源或水源離電廠較遠時使用。它必須有冷卻塔、冷卻水池、循環水泵等設施。循環水泵從這些冷卻設施的給水井中接水,在凝汽器中吸收排汽熱量后,再送回冷卻設施中。利用水蒸發降溫原理,使水降溫后,再送入凝汽器循環使用。冷卻塔塔身較高,且做成雙曲線形,起到通風筒的作用??掌麖乃硐虏窟M入,自然上升,有凝汽器出來的冷卻水從冷卻塔淋水裝置的上部淋下,目的是增加水和空氣接觸的面積和時間。冷卻塔的下部是冷卻水池。
3、低壓加熱器系統
從凝汽器熱井排出的凝結水稱為主凝結水。它首先被凝結水泵升壓,經過深度除鹽裝置對水經行化學處理,然后進入軸封加熱器,利用汽輪機的軸端漏氣來加熱,溫度有所提高后,再依次流過四個低壓加熱器,主凝結水的溫度不斷提高,最后進入除氧器,由于主凝結水的壓力較低,所以這里的加熱器稱為低壓加熱器。
低壓加熱器從外觀上分為立式和臥式兩種,被加熱的主凝結水都是從進水管經進水室進入受熱面管內,加熱后從出水室流出。加熱蒸汽進入加熱器后,在導向板的作用下反復從刷受熱面,不斷放出熱量而凝結成水。
這種在加熱器內由蒸汽凝結成的水稱為疏水,疏水的出路有兩種方式:一種叫逐級自流,即疏水自動由本級加熱器流入到器側壓力較低的加熱器或凝汽器中去;另一種疏水方式是采用疏水泵將疏水打入加熱器的出口,將其與主凝結水混合。
深度除鹽裝置的作用是利用離子交換樹枝對水進行進一步的化學處理,以提高水的品質。
300MVA機組的7,8號兩個加熱器合成在一起安裝在凝汽器的內部。
低壓加熱設有旁路裝置,這樣在加熱器故障時可將該加熱器切除,主凝結水經旁路直接進入下一級,而不至于使機組停運。
4、給水除氧系統
給水除氧系統的任務是:將主凝結水中的氧氣和其它氣體除掉,以免產生對設備的腐蝕,同時將主凝結水的壓力和溫度進一步提高。來自低壓加熱器的主凝結水進入除氧器,在除氧器內進行除氧并加熱后進入給水泵。
除氧器包括除氧頭和除氧水箱兩部分。其中,除氧頭為除氧和加熱裝置,水箱為儲存除氧水的容器。主凝結水從除氧頭**部進入除氧器,汽輪機的抽汽從除氧頭的中部進入。蒸汽將水加熱到沸騰狀態,水中溶解的氣體就會溢出,溢出的氣體從除氧頭的排氣管中排出。除去氣體的水落入水箱,再從水箱送入給水泵,給水泵的作用是為使給水獲得更高的壓力。給水泵多采用圓筒型多級離心泵,其出口壓力可高達20MPa,即200個大氣壓以上。為防止給水泵可能產生汽蝕而損壞,大型機組均設置前置泵,從除氧水箱流出的水,**入轉速較低的前置泵,然后再進入主給水泵。300MVA以上的機組經常運行的給水泵采用專門的小型汽輪機驅動,而備用泵采用電動機驅動。對于200MVA及其以下機組的運行及備用給水泵,一般都采用電動機驅動。因電動機轉速不可調節,所以電動機與給水泵之間廣泛采用液壓耦合器來調節給水泵的轉速,從而調節給水容量。
5、高壓加熱器系統
來自給水泵的主給水依次流過三個高壓加熱器,將溫度提高到260度左右,然后進入鍋爐的省煤器。這比將溫度很低的凝結水直接進入鍋爐可明顯提高機組的效率。高壓加熱器的工作原理、基本結構等都與低壓加熱器相似。只是因其被加熱的主給水壓力很高,故稱為高壓加熱器。高壓加熱器的疏水都是逐級自流,最后匯入除氧器。
高壓加熱器也設有旁路保護裝置,當任何一臺高壓加熱器的管系發生泄漏,只是加熱器內水位**過極限值時,控制系統立即動作,關閉加熱器進口水管,讓給水經旁路直接進入鍋爐。此時不影響鍋爐給水,機組仍可運行,只是經濟性有所降低。
6、補充水系統
機組運行中不可避免有汽水損失,因此,要不斷向系統補充質量合格的水。補充水必須經過一系列的處理才能**其質量。在化學水處理車間中,水首先經過澄清、過濾、除去雜質,在采用經過一系列離子交換器的處理,除掉水中的硬質鹽類,成為合格的補充水。為便于除氧,調節水量,補充水一般從細口的凝汽器或除氧器中補入。
火力發電一般是指利用石油、煤炭和天然氣等燃料燃燒時產生的熱能來加熱水,使水變成高溫、高壓水蒸氣,然后再由水蒸氣推動發電機來發電的方式的總稱。以煤、石油或天然氣作為燃料的發電廠統稱為火電廠。
火力發電站的主要設備系統包括:燃料供給系統、給水系統、蒸汽系統、冷卻系統、電氣系統及其他一些輔助處理設備。
熱電廠為火力發電廠,采用煤炭作為一次能源,利用皮帶傳送技術,向鍋爐輸送經處理過的煤粉,煤粉燃燒加熱鍋爐使鍋爐中的水變為水蒸汽,經一次加熱之后,水蒸汽進入高壓缸。為了提高熱效率,應對水蒸汽進行二次加熱,水蒸汽進入中壓缸。通過利用中壓缸的蒸汽去推動汽輪發電機發電。從中壓缸引出進入對稱的低壓缸。已經作過功的蒸汽一部分從中間段抽出供給煉油、化肥等兄弟企業,其余部分流經凝汽器水冷,成為40度左右的飽和水作為再利用水。40度左右的飽和水經過凝結水泵,經過低壓加熱器到除氧器中,此時為160度左右的飽和水,經過除氧器除氧,利用給水泵送入高壓加熱器中,其中高壓加熱器利用再加熱蒸汽作為加熱燃料,最后流入鍋爐進行再次利用。以上就是一次生產流程。
影響火電廠建設項目設備安裝及調試管理的因素
綜上所述,火電廠電力設備的安裝及調試管理關乎電力設備安全運行,對對整個工程質量產生巨大影響的關鍵環節,需要引起相關人士足夠的重視。各部門人士也應該協同配合,各司其職,共同確保電力設備運行的安全性。對于作業人員而言要,盡職盡責具備,具備良好的責任感和使命感,認真完成各項調試工作,以確保設備在后續的運行之中的質量得到**,較大限度的規避由于電力設備安裝及調試管理而引發的安全性事故。對于管理人員而言,加強對調試工作人員的工作監督和管理,以確保電力設備的各項指標調試準確,確保整個設備的安裝及調試管理穩步實施。對于個別工作不認真的調試人員,要給予及時的提醒或者進行一定的物質處罰,以確保電力設備調試的安全性。當然,針對本文論述中有失偏頗之處,還希望相關專家學者給予本人批評與指正。
自制蒸汽輪機模型,單級沖壓式,帶廢氣渦輪 ,壓縮空氣試機
全稱叫蒸汽渦輪發動機(Steam turbine)是一種擷?。▽⑺訜岷笮纬傻模┧羝畡幽苻D換為渦輪轉動的動能的機械。相較于原由詹姆斯·瓦特發明的單級往復式蒸汽機,渦輪蒸汽機大幅改善了熱效率,更接近熱力學中理想的可逆過程,并能提供更大的功率,至今它幾乎完全取代了往復式蒸汽機。渦輪蒸汽機特別適用于火力發電和核能發電,世界上大約80%的電是利用渦輪蒸汽機所產生。
老式船艦中也有不少使用,但是在現代化船艦中已經被燃氣渦輪引擎全面取代,只有少數特例如現代級還使用蒸汽渦輪。