汽轮机及辅 助设备(常家芳)汽轮机(三)

第三部分凝汽器（冷凝器）

第一章凝汽设备作用、组成与工作原理

1.1凝汽设备的作用

凝汽设备是汽轮机组的一个重要辅机，在电厂凝汽式汽轮机组的热力循环中，凝汽设备起着冷源的作用，它对整个电厂的安全、经济运行具有重要作用。它的主要任务是将汽轮机排汽凝结成水，在汽轮机排汽口建立与维持一定的真空度；并把凝结水送回蒸汽发生器（或锅炉）继续使用。

凝汽设备的作用具体地可归结为四个方面：

(1) 凝结作用

凝汽器通过冷却水与汽轮机排汽的热交换，带走排汽的汽化潜热而使其凝结成水，凝结水经回热加热后作为蒸汽发生器（或锅炉）的给水重复使用。

(2) 建立并维持一定的真空

这是降低汽轮机的背压、提高电厂循环热效率所必需的。

(3) 除氧作用

现代凝汽器，特别是沸水堆核电机组的凝汽器，都要求有除氧作用，以适应机组的防腐要求。

(4) 蓄水作用

凝汽器的蓄水作用既是汇集和贮存凝结水、热力系统中的各种疏水、排汽和化学补给水的需要，也是缓冲运行中机组流量急剧变化、提高系统调节稳定性的需要，并且是确保凝结水泵必要的吸水压头的需要。

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1.2 凝汽设备的组成

图3-1凝汽设备的连接系统

1-汽轮机 2－发电机 3－凝汽器 4－冷却水泵 5－凝结水泵 6－抽气器

凝汽设备由凝汽器、冷却水泵、抽气器和凝结水泵组成。图3-1表示凝汽设备的系统图。

其中，各组成部分的作用如下：

凝汽器，它是凝汽设备的主要部分。其作用是：利用低温的冷却水，使汽轮机排出的蒸汽在其中凝结放热，将蒸汽凝结成水，为汽轮机排汽口建立与维持一定的真空度；对凝结水除氧；以及蓄水。

冷却水泵的作用：为凝汽器提供低温的冷却水，并带走汽轮机排汽在凝汽器中放出的热量；

抽气器的作用：由于凝汽器处于真空条件下工作，所以在凝汽器开始运行时，必须要用抽气器将其壳体内的空气抽出以建立真空；并在凝汽器运行过程中，将汽轮机排汽中夹带的空气和从真空系统不严密处漏入的空气不断抽出，以维持凝

汽器的真空。

凝结水泵的作用：把凝结水送回蒸气发生器（或锅炉）继续使用。

1.3 凝汽设备的工作原理

当凝汽器开始工作时，先由抽气器抽去凝汽器壳体内的空气，为其建立一定的真空度；接着，从汽轮机来的排汽进入凝汽器壳侧，由冷却水泵来的低温冷却水进入凝汽器管侧，通过冷凝管束使蒸汽凝结成水，并将凝结放出的热量带走；同时，为了维持凝汽器的真空度和减少不凝性气体对传热的影响，利用抽气器不断抽除凝汽器中积聚的空气；最后，通过凝结水泵将凝结水送回蒸汽发生器（或锅炉）继续使用。

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第二章 凝汽器的工作原理

2.1 凝汽器的压力（真空度）

汽轮机的背压对其热效率和热力系统的经济性有很大的影响，而凝汽器的主要任务就是为汽轮机排汽口建立并维持一定的真空度。根据电厂凝汽器运行经验，通常凝汽器压力升高1 Kpa ，汽轮机的汽耗就要增加1.5—2.5 %。因此，凝汽器压力（真空度）是表征凝汽器工作特性的主要指标。

2.1.1 凝汽器压力的确定

凝汽器压力通常是指，与凝汽器壳侧蒸汽凝结温度相对应的饱和压力。但是，实际上凝汽器壳侧各处的压力并不相等。我国“凝汽器性能试验规程”规定：凝汽器压力，是指凝汽器入口截面上

的蒸汽绝对压力，用'k P 表示；而凝

汽器计算压力是指，离凝汽器管束

第一排冷凝管约300 mm 处的蒸汽

绝对压力，用k P 表示。图3-2表示了

凝汽器压力'k P 与k P 的位置。

对汽轮机而言，感兴趣的是汽

轮机背压P K ‘，即；而从凝汽器角度，

关心的却是P K 。显然，P K ’与P K 之差取决于凝汽器喉部的阻力和扩压情况。在大型凝汽器中，它的喉部内都装设了低压加热器，抽汽管道，蒸汽导流元件等设备或部件。因此，凝汽器喉部的阻力不可忽视。本书中所述的均为凝汽器计算压力P K ，并简称为凝汽器压力。 在凝汽器中，由于蒸汽凝结成水的过程是在汽、水饱和状态下进行的。因此，凝汽器内蒸汽的饱和压力与饱和温度是相对应的。所以，凝汽器压力P K 的高低取决于蒸汽凝结的饱和温度s t 。为使凝汽器获得较高的真空度，

就要使凝汽器内蒸汽

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的饱和温度尽可能接近冷却水温度。如果冷却水量和冷却面积均为无限大，蒸汽与冷却水之间的温差可趋近于零（见图3-3中a ）。但是，实际上冷却水量和冷却面积都是有限的，所以蒸汽凝结放出的汽化潜热通过管壁传给冷却水时，必然存在传热温差；冷却水吸热后温度要升高，但总是低于蒸汽的饱和温度（见图3-3中c ）。凝汽器中蒸汽的饱和温度t S 与冷却水离开凝汽器的出口温度t 2之差称为传热端差δt 。因此，蒸汽凝结时的饱和温度t S 与冷却水进口温度t 1、冷却水的温升t ?和凝汽器的传热端差δt 有关。即：

δ+?+=t t t s 1t （3-1）

图3-3表示它们之间的关系。

当蒸汽凝结温度t S 确定后，就可查出其对应的饱和压力，即为凝汽器压力P K 。 当冷却水出口温度一定时，传热端差越小，汽轮机的排汽压力（背压）就越低，它的理想焓降就越大，在汽轮机各项损失不变时，机组的热效率就越高。

2.1.2 凝汽器压力的度量

大型凝汽器的压力采用水银真空计测量，测点应布置在离管束第一排冷却水管约300 mm 处，如图3-4所示。其中，H 值称为凝汽器真空度，它的单位为mmHg 。

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凝汽器压力为：

k P =B -H mmHg （3-2）

式中：B ——气压计所示水

银柱高度，mmHg ；

H ——真空计所示水

银柱高度，mmHg 。

但是，凝汽器压力的单位通常用Pa

表示，所以，应用下式表示：

k P =133.3（B -H ） Pa （3-3）

凝汽器的真空度通常用百分数表示，即：

100?=B H V % （3-4） 凝汽器压力P K 与真空度V 的换算关系为：

)100

1(3.133V B P k -= Pa （3-5）

2.2 影响凝汽器压力的因素

凝汽器的结构和运行对凝汽器压力均有影响，下面将分别作介绍。

2.2.1 结构因素

凝汽器的结构合理与否对凝汽器压力有一定的影响，下面简要介绍几个具有较大影响的因素。

2.2.1.1 管束长度与管板直径（或当量直径）之间的比值

为了使蒸汽沿管长方向分配比较均匀，管束长度与管板直径（或当量直径）的比值必须合理。否则会使凝汽器传热面积得不到充分的利用，从而影响传热量，使凝汽器压力升高。

2.2.1.2 管束的排列和布置型式

凝汽器中抽气口处的压力最低,蒸汽-空气混合物从凝汽器喉部流向抽气口，在经过管束时有流动阻力。从喉部到抽气口之间的压力降称为“汽阻”。汽阻的存在对凝汽器压力和凝结水的过冷度都有影响，这里先分析它对凝汽器压力的影响。当抽气口压力一定时，汽阻越大，凝汽器压力也越高。

管束的排列和布置型式对凝汽器的汽阻大小、蒸汽在管束中的分配是否均匀，以及是否会出现空气积聚的死区等都有影响。因此，在管束排列和布置方面，要求它所产生的汽阻尽可能小，管束内留出的蒸汽通道能使蒸汽在管束中均匀分配，并且不会出现空气积聚的死区。

另外，应该设置空气冷却区，使蒸汽-空气混合物得到冷却，以增大排出的蒸汽-空气混合物的过冷度，减少工质损失，并降低抽气器的负荷。

2.2.1.3 水室的形状

水室的形状对冷却水量在管束中的分配有很大影响。如果冷却水量分配不均匀，将影响传热效果，使传热端差增大，凝汽器压力升高。因此，水室的形状应有利于冷却水量在管束中的均匀分配。例如，N-15000-1型凝汽器采用的倾斜立方体水室（见图3-15），就有利于冷却水在管束中均匀分配。

2.2.1.4 凝汽器的严密性

由于凝汽器中空气含量对蒸汽凝结放热的影响很大，因此要尽可能减少凝汽器中的空气含量。其中，汽轮机排汽所夹带的空气是不可避免的，而凝汽器真空系统不严密所漏入的空气，往往是凝汽器空气含量过高的重要原因，但这是可以避免的。因此，在凝汽器安装与维修时，应尽可能使凝汽器真空系统达到严密。

2.2.2 运行因素

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凝汽设备运行的好坏对汽轮机运行的安全与经济性有很大的影响。凝汽设备的运行主要是能保证凝汽器达到最有利的真空度，减少凝结水的过冷度和含氧量，保证凝结水达到合格的水质。为此，必须对凝汽设备的运行进行严格的控制和监督。

在运行中，影响凝汽器真空度的因数很多，其中主要有：冷却水进水温度、冷却水的流量、凝汽器管束表面的清洁状况，以及真空系统的严密性等。为了保证凝汽设备的正常运行，必须经常而有系统地对运行指标进行分析，以便及时发现问题，并找出原因加以解决。

由于凝汽器压力取决于凝结温度

t，因此，影响凝结温度的因数也就是影响凝

s

汽器真空度的因数。由式（3-1）可知：影响凝结温度

t的因数有以下几项。

s

2.2.2.1 冷却水进口温度t1

如果凝汽器冷却水进口温度降低，凝结温度必然降低。因此，在相同的负荷和冷却水量下，冬季时凝汽器的真空度比夏季时高。在直流供水系统中，凝汽器的进水温度完全由自然条件决定，它随着气候、季节而变化。但在采用循环供水系统中，冷却水温度除了受大气温度和相对湿度影响外，还与循环水冷却设备运行的好坏有关。

2.2.2.2 冷却水温升t?

冷却水温升与冷却水流量有很大关系。当排入凝汽器的蒸汽量一定时，如果凝汽器中冷却水的温升增加，则说明冷却水量不足，从而引起冷却水出口温度升高，使凝汽器真空度下降。冷却水量不足的原因主要是循环水泵出力不足或水阻增加。而水阻增加的原因主要是由于冷却水管堵塞，循环水泵出口或凝汽器进水阀门开度不足，以及循环水泵虹吸遭到破坏等原因造成的。

2.2.2.3 凝汽器的端差δt

凝汽器端差增大，同样会使凝结温度升高，真空度下降。而端差又与冷却水进口温度t1、凝汽器每单位冷却面积的蒸汽负荷D n/F c、传热表面的清洁程度及凝汽器内积聚的空气量等因数有关。

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对于一定的凝汽器，在相同的负荷和冷却水流量条件下，端差的大小将表明凝汽器传热效率的高低。而运行中，传热效率高低又主要取决于传热表面脏污程度和汽侧积聚的空气量多少。凝汽器传热表面结垢或脏污均会增加污垢热阻，使传热效率降低，端差增大；当凝汽器内积聚的空气量过多时，由于空气热阻过大，使传热系数明显下降，从而使传热端差增大。

空气漏入凝汽器的原因，通常是由于真空系统管道阀门不严密或汽封压力不足甚至中断所造成的；也可能由于抽气器效率降低，不能将漏入凝汽器的空气完全抽出而造成的。

另外，凝汽器水位过高，淹没部分冷却管，使传热面积减少，传热端差增大，也会影响凝汽器的真空度。

2.3 凝汽器的特性曲线

在电厂运行过程中，并不直接关注凝汽器的传热系数，而是以凝汽器的绝对压力（或真空度）及冷却水出口端差的变化来判断凝汽器运行状况的好坏。而凝汽器的绝对压力又与传热端差之间存在一定的关系。

凝汽器的运行参数，例如冷却水量D W 、进口水温t 1、蒸汽凝结负荷D C 等往往偏离设计值。此时，凝汽器的压力也就随着改变。在一定冷却水量和进口水温下，凝汽器压力与蒸汽负荷之间的关系称为凝汽器特性曲线。凝汽器的特性曲线可以通过传热计算或试验方法求得。

传热计算的依据是下列基本关系式：

)1l n ()l n (t t K C D t

t t t K t C D F p w p w c δδδ?+=?+??= （3-6） t C D h h D p w c c c ?=-)(' （3-7）

将热平衡公式（3-7）代入传热公式（3-6），即可得到：

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1)('--=w

c w c c c D KF e D h h D t δ （3-8） 式（3-8）表明，端差δt 取决于蒸汽凝结负荷D C 、冷却水量D W 、传热系数K 和汽轮机排汽与凝结水之间的焓差

（h C -h C ‘）。如果，其它因数不变，

则δt 与D C 成正比。在不同的冷却

水进口温度t 1下，这是一组通过原

点的直线（见图3-5中虚线所示）。

当t 1升高时，δt 就下降。实际上，

凝汽器中传热系数K 是随着蒸汽凝

结负荷D C 变化而有所变化。实验

结果表明，当D C 在设计工况附近

时，传热系数K 几乎保持不变；但当D C 比设计值小得较多时，由于汽轮机内负压区域的扩大，使凝汽器的真空度升高，漏入凝汽器的空气量增多，使传热系数K 减小。由式（3-8）可知，当传热系数K 减小时，端差δt 则增大。然而由式（3-8）又可看出，D C 减小时δt 也减小。因此，当D C 下降到一定程度后，由于以上两方面因数共同作用的结果，使δt 将趋于定值，如图3-5中实线所示。

但是，对于凝汽器严密性很好的机组，随着负荷的下降，漏入的空气量几乎不变，所以，图3-5中的顷斜实线将向左延长，转折段出现在更小的D C 处，每根水平实线均向左下方移动。

图（3-5）的曲线通常由试验确定，也可近似用下列经验公式计算：

)5.7(5.31.1++=c

c F D t n t δ （3-9） 式中，n = 5—7，对传热表面清洁的、真空系统严密性较好的凝汽器可取较小值。此公式在凝结负荷较高的工况时，计算是足够准确的。

将式（3-7）、（3-9）代入式（3-1）；并考虑到，在凝汽式汽轮机通常的排汽压力范围内，焓差（h C -h C ‘）约为2180 kj/kg ，以及水的C p 为4.187 kj/(kg.℃)。

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于是，可得：

)5.7(5.3152011++++=c

c w c s F D t n D D t t （3-10） 由上式可见，在凝汽器传热面积F C

一定的条件下，当冷却水量D W 不变时，

凝汽器压力P K （与凝结温度s t 对应的饱

和压力）与冷却水进口温度t 1及蒸汽凝

结量D C 之间存在固定的关系。这一关

系绘制成的相应曲线称为凝汽器特性曲

线，如图3-6所示。

由图可见，当D C 和D W 一定时，凝汽器内压力随着冷却水进口温度的降低而降低。因此，将运行良好时测定的凝汽器特性曲线与运行时实测的数据相比较，就可判断凝汽器工作状况的好坏。运行中，引起凝汽器真空度下降的主要原因是：凝汽器传热管脏污、真空系统不严密或抽气器工作不正常；另外，冷却水进口温度升高或冷却水量不足等也可能造成凝汽器真空度下降。

应该说明，图3-6祗是对特定的冷却水

量所作出的凝汽器特性曲线。运行中，应根

据不同冷却水进口温度和不同凝结负荷，合

理调整循环水泵的台数，以保证经济运行；

并可得出一组相应的凝汽器特性曲线。

在D C 和t 1不变的条件下，增加冷却水量

可使温升Δt 减小，传热系数K 增大，从而

使凝汽器压力下降（或真空度提高）。但应注

意，通过增加冷却水量来降低凝汽器压力的

后果，一方面，它使汽轮机输出功率增大，

而另一方面也将使循环水泵的耗电量增加。图3-7表明了汽轮机输出功率与循环水泵耗电量随冷却水量变化的关系。

由上图可知，当汽轮机输出功率增量ΔP t与循环水泵耗电量增加值ΔP pu之差ΔP达到最大时，对应的冷却水量是最经济的，即图上曲线3的a点。与此相应的凝汽器内的真空度称为最有利真空度或最经济真空度。对于不同蒸汽凝结负荷和冷却水进口温度，通过试验得出的最有利真空度，就可确定循环水泵的最经济供水方式，从而合理调度投入运行的循环水泵的容量和台数。

2.4 凝结水过冷的原因及其改善措施

2.4.1 凝结水过冷的原因

在凝汽器中，热井中的凝结水温度t n常低于凝汽器入口蒸汽压力下的饱和温度t s，这种现象称为凝结水“过冷”，并定义t s- t n为凝结水的过冷度。

凝结水过冷不仅使冷源损失增加，影响机组的热经济性，而且凝汽水过冷的主要危害性是使凝结水的含氧量增加。因为，气体在水中的溶解能力是随着温度的升高而降低的，当水温达到饱和温度时，溶解于水中的气体几乎已全部析出。因此，凝结水过冷后，就会使一部分已析出的气体重新溶解于凝结水，使其含氧量增加。在核电厂中，对二回路水质的含氧量提出了更高的要求。即使设置了给水除氧器，也必须在凝汽器中进行真空除氧。因为，给水除氧器只能保证从除氧器到蒸汽发生器之间给水的含氧量，而从凝汽器到除氧器之间的凝结水系统中，凝结水的含氧量还要由凝汽器中的真空除氧来保证。因此，对于核电厂中的凝汽器，必须采取有效措施，减少凝结水的过冷度以保证凝结水的含氧量符合规定的要求。

为了减小凝结水的过冷，下面先分析凝汽器中造成凝结水过冷的原因。

2.4.1.1 凝结液膜中存在温差

凝汽器中，蒸汽在冷却管外凝结时将形成一层液膜，如图3-8所示。液膜外表

t，而液膜内表面的温度则等于管壁温

面的温度等于蒸汽压力相应的饱和温度

s

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度

t，二者之间的温差通常在5 ℃左右。所以，液膜的平均温度总是低于饱和温w

度

t，即处于过冷状态。

s

2.4.1.2 凝汽器中存在汽阻

由于蒸汽在流动过程中存在流动阻力，因此从凝汽器进口到抽气口，蒸汽压

力是逐步降低的。凝汽器进口处的蒸汽压力高，Array抽气口附近的蒸汽压力低，其压差称为“汽阻”。

由于汽阻的存在，沿着蒸汽流动方向，蒸汽压

力逐步下降，相应的饱和温度也逐渐降低。例

如，凝汽器进口处蒸汽压力为5 kPa，相应的饱

和温度为32.55 ℃，如果存在汽阻0.67 kPa，

则抽气口处蒸汽-空气混合物的压力为 4.33

kPa，相应的饱和温度为29.8℃。由于过冷度

以进口处蒸汽压力下的饱和温度为计算基准，

则由于汽阻产生2.75℃的过冷度。

2.4.1.3 凝汽器中存在空气

在凝汽器进口处，空气在总汽流中所占的

重量百分比一般不大于0.01%，可以忽略不计。

随着蒸汽向抽气口方向流动并不断凝结，空气所占的比率逐渐增加。在抽气口附

近，空气所占的重量百分比可达50—60%，此时，蒸汽分压力大大低于混合气体

的总压力。相应的凝结水温度也显著降低，造成这一区域凝结水进一步过冷。在

正常运行工况下，由于这一区域的蒸汽凝结量已很少，所以对全部凝结水的平均

过冷度不会产生明显的影响；因此，凝汽器中存在空气对凝结水虽然有一些影响，

但并不是凝结水产生过冷的主要因数。然而，在汽轮机低负荷运行时，由于汽轮

机内部负压区域的扩大，使凝汽器真空度升高，漏入的空气量增加，对凝结水的

过冷就有明显的影响。

2.4.1.4 冷却管表面对降落于其上的凝结水的再冷却

凝结水在下落的过程中，由于受到蒸汽的的加热，使其过冷度减小。但是，

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当凝结水下落到下一排冷却管上时，又被该排冷却管再冷却而使其过冷度增加。

由于以上原因，凝结水过冷现象不可避免，特别在汽轮机低负荷运行时，凝结水的过冷度将会增加。但是，设计良好的凝汽器，可以使凝结水的过冷度降低到最大限度。例如降低到0.5—1.0 ℃，从而满足核电厂及大型机组对凝结水除氧的要求。

2.4.2改善凝结水过冷的措施

2.4.2.1 采用蒸汽回热式凝汽器

早期凝汽器设计常使管束密集布置，致使蒸汽不能通畅地进入管束各个部位，与具有过冷度的凝结水充分接触，进行有效的热-质交换。近代大型凝汽器设计的特点之一是，使管束留有一定的蒸汽通道，使一部分蒸汽能直接通向凝结水底部。在凝结水下落到热井之前，有机会与蒸汽进行充分的接触，通过蒸汽的再加热，使凝结水的过冷度与含氧量显著降低。这种效应称为蒸汽回热作用。通过合理布置蒸汽通道，使凝结水得到回热作用的凝汽器称为“回热式凝汽器”。

合理的管束布置，对于强化回热作用，降低流动汽阻具有重要意义。回热式凝汽器常采用的一种管束布置形式是辐射型，其特点是，采用回旋状的带状管束排列。带状外侧形成逐渐变窄的蒸汽流道，使蒸汽均匀分配。带状内侧形成的流道使蒸汽-空气混合物能直接通往空气冷却区的抽气口。蒸汽在任何方向穿过的管排数不超过12—16排，这样不仅能对凝结水进行有效的回热，而且使流动汽阻大大降低（通常可降低到0.26—0.4 kPa）。显然，这种形式的管束布置能减少凝结水过冷，满足良好除氧性能的要求。

2.4.2.2 改进空气抽出系统

在电厂运行中，有效地抽除空气对于保证凝汽器良好的除氧效果是很重要的。许多凝汽器在高负荷下能充分地除氧，但在低负荷下除氧效果不良。

在低负荷时，由于循环水温升减小，凝汽器压力和相应的蒸汽饱和温度也降低，使蒸汽凝结区的面积缩小而空气冷却区面积增大，造成凝结水含氧量增加。试验结果表明，在25%额定负荷时，空气的泄漏量约为100 %负荷时的一倍。因此

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在低负荷启动时，必须抽除更多的空气以保持凝汽器的最低压力。这意味着，在较低的凝汽器压力下，抽气器要有抽出更多空气的能力。

2.4.2.3 采用鼓泡式除氧装置

无论管束如何改进,总有一些氧气仍会溶解在凝结水中，特别是在启动、低负荷及其它非正常运行方式时，氧气的溶解量会更大。排除这些氧气的有效方法，是在凝汽器热井中安装除氧装置，例如采用鼓泡式除氧装置，如图3-9所示。 鼓泡式除氧装置的工作原理：管束末的凝结水被一块略有倾斜的挡板引到一块多孔板的上方，加热蒸汽经蒸汽室向上穿过多孔板，反复鼓动多孔板上方的凝结水并使其再热。当凝结水达到并超过饱和温度时闪发成为蒸汽，并使其中溶解的气体析出。析出的气体被向上流动的蒸汽带走，除氧后的凝结水通过堰板流向出口。

加热蒸汽的压力应稍高于凝汽器压力，可用汽轮机抽汽或辅助汽源。当凝结水的含氧量符合除氧要求时，可以切除汽源。

试验证明，在启动、低负荷及变动工况时，鼓泡装置能有效地改善除氧性能。图3-10表示鼓泡装置改善除氧效果的情况。

1－无除氧装置；2－具有鼓泡装置。

第三章凝汽器的结构

3.1 凝汽器的分类

凝汽器可按各种方法进行分类。例如，按其用途可分为固定式（电厂用）凝汽器和运输式（船用）凝汽器；按电厂汽轮机功率大小，可分为大型、中型和小型凝汽器等。电厂用的凝汽器又可按其与汽轮机排布的位置和轴线的关系、冷却水供水方式、冷却水流程数、凝汽器壳体数等进一步分类。表3-1列出电厂用大型凝汽器的分类概况。

侧向布置的凝汽器虽能节省空间，降低机房高度，但要增加占地面积，所以世界上绝大多数电厂采用下向布置的凝汽器。我国电厂大型凝汽器都采用下向布置的凝汽器。

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电厂凝汽器采用横向布置还是纵向布置，很大程度上取决于电厂汽轮机房设备布置的条件，没有明确的限制条件和优劣之分，实际上两种布置形式都有采用。

冷却水供水方式完全取决于电厂所在地区的水源情况，这也是电厂建造可行性论证的一项重要内容。

大型电厂多数采用对分制凝汽器。随着电厂特别是核电厂汽轮机单机功率的增长，凝汽器冷却水进水方式已不限于对分制了，出现了在同一壳体内冷却水通过3—6根进水管进入3—6个水室去的凝汽器，分别称为三道—六道制凝汽器。

另外，根据凝汽器中蒸汽冷凝后的凝结水是否具有回热加热作用，又可分为回热式凝汽器与非回热式凝汽器。由于回热式凝汽器具有蒸汽回热作用，能减少甚至消除凝结水的过冷度。因此，电厂中大型凝汽器均采用回热式凝汽器。

3.2 凝汽器的管束布置

管束是凝汽器的主要组成部件，管束的排列方式和布置是否合理，对凝汽器的真空度、凝结水的过冷度和含氧量均起着决定性作用。

2.1管束的排列方式

管束的排列方式可分三种：三角形排列、正方形排列和辐向排列。如图3-11所示。

三角形排列：管子中心位于等边三角形的顶点，这种排列方式在管束节距相同时，管子的密集程度和阻力最大。

正方形排列：管子中心位于正方形的四个角上，管子的密集程度和阻力比三角形排列要小。

辐向排列：在管束横断面上，各排管子中心的连线呈辐射状，形成上宽下窄的通道，适用于要求汽阻较小的地方。

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图3-11 管束的排列方式

(a) 三角形排列法 (b)斜放正方形排列法 (c)辐向排列法

3.2.2 管束布置的基本原则

管束布置应遵循下列基本原则：

(1) 尽可能减小汽阻，降低凝结水的过冷度；

(2) 使传热面上的热负荷尽可能分布均匀，以提高传热效果和真空度；

(3) 蒸汽凝结的主要区域（称主凝结区），应尽可能减少其空气含量，以免影响传热效果和真空度；

(4) 管束中应留有适当的蒸汽通道，使凝汽器具有回热作用，减小过冷度；

(5) 尽可能减小排汽的工质损失，并降低抽气器的负荷；

(6) 减少凝结水在下落过程中受冷却管的再冷却。

3.2.3 管束布置时通常采用的措施

管束布置时通常采用下列措施：

(1) 由于蒸汽进入第一排管束时，流量最大，通流面积又突然缩小，因而引起较大的汽阻。因此，通常把最初几排管子布置得较稀，并留出蒸汽通道，或采用多区域向心式布置，以增大进汽周界，减低流速，减小汽阻；

(2) 随着蒸汽的凝结，管束内层的热负荷自然降低，为了提高内层管束的热负荷，可在进汽侧开通汽道，深入管束内层，使蒸汽直接进入管束内层，从而使管束的热负荷较均匀；

(3) 在管束进汽侧和出汽侧均开蒸汽-空气混合物通道，以缩短混合物向抽气口运动的路径，减小汽阻；

(4) 设置当汽板，防止主凝结区的蒸汽与空气冷却区的空气混合，影响传热效果；并防止蒸汽不经过主凝结区直接进入空气冷却区而增大该区域的热负荷；还可防止蒸汽-空气混合物不经过空气冷却区，直接流入抽气口，而使抽气器负荷增大；

(5) 布置适当的蒸汽回热通道，使部分蒸汽直接通到凝汽器底部再加热凝结水，以减小进入热井凝结水的过冷度；

(6) 布置空气冷却区，增大排出的蒸汽-空气混合物的过冷度，以减小工质损失，并降低抽气器的负荷；

(7) 在管束中设置凝结水挡板，以避免和减少上部管束下落的凝结水受到下部管束的再冷却。

图3-12、图3-13给出了国内外凝汽器常用的管束布置方式。

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图3-12 N —3000—7型凝汽器

1－管束隔板；2－冷却管束；3－抽气口；4－档板；5－空气冷却区；6－热井；7－人孔；8－水隔板

图3—13 国外凝汽器管束布置举例 (a) 苏联哈尔科夫工厂的管束布置；(b)法国“将军帽”式布置；(c)日本平衡降流式管束

1－空气冷却区；2－放射状管束；3－密集管束；4－空气收集管

汽轮机各设备作用及内部结构图

汽轮机各设备的作用收藏 01.凝汽设备主要有凝汽器、循环水泵、抽汽器、凝结水泵等组成。 任务：⑴在汽轮机排汽口建立并保持高度真空。 ⑵把汽轮机排汽凝结成水，再由凝结泵送至回热加热器，成为供给锅炉的给水。此 外，还有一定的真空除氧作用。 02.凝汽器冷却水的作用：将排汽冷凝成水，吸收排汽凝结所释放的热量。 03.加热器疏水装置的作用：可靠的将加热器内的疏水排出，同时防止蒸汽随之漏出。 04.轴封加热器的作用：回收轴封漏汽，用以加热凝结水从而减少轴封漏汽及热量损失，并改善车间的环境条件。 05.低压加热器凝结水旁路的作用：当加热器发生故障或某一台加热器停用时，不致中断主凝结水。 06.加热器安装排空气门的作用：为了不使空气在铜管的表面形成空气膜，使热阻增大，严重地影响加热器的传热效果，从而降低换热效率，故安装排空气门。 07.高压加热器设置水侧保护装置的作用：当高压加热器发生故障或管子破裂时，能迅速切断加热器管束的给水，同时又能保证向锅炉供水。 08.除氧器的作用：用来除去锅炉给水中的氧气及其他气体，保证给水的品质。同时, 又能加热给水提高给水温度。 09.除氧器设置水封筒的目的：保证除氧器不发生满水倒流入其他设备的事故。防止除氧器超压。 10. 除氧器水箱的作用：储存给水，平衡给水泵向锅炉的供水量与凝结水泵送进除氧器水量的差额，从而满足锅炉给水量的需要。 11. 除氧器再沸腾管的作用：有利于机组启动前对水箱中给水加温及备用水箱维持水温。正常运行中对提咼除氧效果有益处。

12. 液压止回阀的作用：用于防止管道中的液体倒流。 13. 安全阀的作用：一种保证设备安全的阀门。 14. 管道支吊架的作用：固定管子，并承受管道本身及管道内流体的重量和保温材料重量。 15. 给水泵的作用：向锅炉连续供给具有足够压力，流量和相当温度的给水。 16. 循环水泵的作用：主要是用来向汽轮机的凝汽器提供冷却水，冷凝进入凝汽器内的汽轮机排汽，此外，还向冷油器、发电机冷却器等提供冷却水。 17. 凝结水泵空气管的作用：将泵内聚集的空气排出。 18. 减温减压器的作用：作为补偿热化供热调峰之用（本厂）。 19. 减温减压装置的作用：⑴对外供热系统中，用以补充汽轮机抽汽的不足，还可做备用汽源。⑵当机组启停机或发生故障时，可起调节和保护的作用。⑶可做厂用低压用汽的汽源。 ⑷用于回收锅炉点火的排汽。 20. 汽轮机的作用：一种以具有一定温度和压力的水蒸气为介质，将热能转变为机械能的回转式原动机。 21. 汽缸的作用：将汽轮机的通流部分与大气隔开，以形成蒸汽热能转换为机械能的封闭汽室。 22. 汽封的作用：减少汽缸内的蒸汽向外漏泄和防止外界空气漏入汽缸。 23. 排汽缸的作用：将汽轮机末级动叶排出的蒸汽倒入凝汽器。 24. 排汽缸喷水装置的作用：为了防止排汽温度过高而引起汽缸变形，破坏汽轮机动静部分中心线的一致性，引起机组振动或其他事故。 25. 低压缸上部排汽门的作用：在事故情况下，如果低压缸内压力超过大气压力，自动打开向空排汽，以防止低压缸、凝汽器、低压段转子等因超压而损坏。 26. 叶轮的作用：用来装置叶片，并将汽流力在叶栅上产生的扭矩传递给主轴。 27. 叶轮上平衡孔的作用：为了减小叶轮两侧蒸汽压差，减小转子产生过大的轴向力 28. 叶根的作用：紧固动叶，使其在经受汽流的推力和旋转离心力作用下，不至于从轮缘沟

汽轮机各设备的作用

汽轮机各设备的作用 01. 凝汽设备主要有凝汽器、循环水泵、抽汽器、凝结水泵等组成。 任务：⑴在汽轮机排汽口建立并保持高度真空。 ⑵把汽轮机排汽凝结成水，再由凝结泵送至回热加热器，成为供给锅炉的给水。此 外，还有一定的真空除氧作用。 02. 凝汽器冷却水的作用：将排汽冷凝成水，吸收排汽凝结所释放的热量。 03. 加热器疏水装置的作用：可靠的将加热器内的疏水排出，同时防止蒸汽随之漏出。 04. 轴封加热器的作用：回收轴封漏汽，用以加热凝结水从而减少轴封漏汽及热量损失，并改善车间的环境条件。 05. 低压加热器凝结水旁路的作用：当加热器发生故障或某一台加热器停用时，不致中断主凝结水。 06. 加热器安装排空气门的作用：为了不使空气在铜管的表面形成空气膜，使热阻增大，严重地影响加热器的传热效果，从而降低换热效率，故安装排空气门。 07.高压加热器设置水侧保护装置的作用：当高压加热器发生故障或管子破裂时，能迅速切断加热器管束的给水，同时又能保证向锅炉供水。 08.除氧器的作用：用来除去锅炉给水中的氧气及其他气体，保证给水的品质。同时，又能加热给水提高给水温度。 09.除氧器设置水封筒的目的：保证除氧器不发生满水倒流入其他设备的事故。防止除氧器超压。 10.除氧器水箱的作用：储存给水，平衡给水泵向锅炉的供水量与凝结水泵送进除氧器水量的差额，从而满足锅炉给水量的需要。 11.除氧器再沸腾管的作用：有利于机组启动前对水箱中给水加温及备用水箱维持水温。正常运行中对提高除氧效果有益处。 12.液压止回阀的作用：用于防止管道中的液体倒流。 13.安全阀的作用：一种保证设备安全的阀门。 14.管道支吊架的作用：固定管子，并承受管道本身及管道内流体的重量和保温材料重量。 15.给水泵的作用：向锅炉连续供给具有足够压力，流量和相当温度的给水。 16.循环水泵的作用：主要是用来向汽轮机的凝汽器提供冷却水，冷凝进入凝汽器内的汽轮机排汽，此外，还向冷油器、发电机冷却器等提供冷却水。 17.凝结水泵空气管的作用：将泵内聚集的空气排出。 18.减温减压器的作用：作为补偿热化供热调峰之用（本厂） 19.减温减压装置的作用：⑴对外供热系统中，用以补充汽轮机抽汽的不足，还可做备用汽源。⑵当机组启停机或发生故障时，可起调节和保护的作用。⑶可做厂用低压用汽的汽源。 ⑷用于回收锅炉点火的排汽。 20.汽轮机的作用：一种以具有一定温度和压力的水蒸气为介质，将热能转变为机械能的回转式原动机。 21.汽缸的作用：将汽轮机的通流部分与大气隔开，以形成蒸汽热能转换为机械能的封闭汽室。 22.汽封的作用：减少汽缸内的蒸汽向外漏泄和防止外界空气漏入汽缸。 23.排汽缸的作用：将汽轮机末级动叶排出的蒸汽倒入凝汽器。 24.排汽缸喷水装置的作用：为了防止排汽温度过高而引起汽缸变形，破坏汽轮机动静部分中心线的一致性，引起机组振动或其他事故。

汽轮机各设备的作用

汽轮机各设备的作用 分类：汽机资料 1. 凝汽设备主要有凝汽器、循环水泵、抽汽器、凝结水泵等组成。 任务：⑴在汽轮机排汽口建立并保持高度真空。 ⑵把汽轮机排汽凝结成水，再由凝结泵送至回热加热器，成为供给锅炉的给水。此外，还有一定的真空除氧作用。 2. 凝汽器冷却水的作用：将排汽冷凝成水，吸收排汽凝结所释放的热量。 3. 加热器疏水装置的作用：可靠的将加热器内的疏水排出，同时防止蒸汽随之漏出。 4. 轴封加热器的作用：回收轴封漏汽，用以加热凝结水从而减少轴封漏汽及热量损失，并改善车间的环境条件。 5. 低压加热器凝结水旁路的作用：当加热器发生故障或某一台加热器停用时，不致中断主凝结水。 6. 加热器安装排空气门的作用：为了不使空气在铜管的表面形成空气膜，使热阻增大，严重地影响加热器的传热效果，从而降低换热效率，故安装排空气门。 7.高压加热器设置水侧保护装置的作用：当高压加热器发生故障或管子破裂时，能迅速切断加热器管束的给水，同时又能保证向锅炉供水。 8.除氧器的作用：用来除去锅炉给水中的氧气及其他气体，保证给水的品质。同时，又能加热给水提高给水温度。 9.除氧器设置水封筒的目的：保证除氧器不发生满水倒流入其他设备的事故。防止除氧器超压。 10.除氧器水箱的作用：储存给水，平衡给水泵向锅炉的供水量与凝结水泵送进除氧器水量的差额，从而满足锅炉给水量的需要。 11.除氧器再沸腾管的作用：有利于机组启动前对水箱中给水加温及备用水箱维持水温。正常运行中对提高除氧效果有益处。 12.液压止回阀的作用：用于防止管道中的液体倒流。 13.安全阀的作用：一种保证设备安全的阀门。 14.管道支吊架的作用：固定管子，并承受管道本身及管道内流体的重量和保温材料重量。 15.给水泵的作用：向锅炉连续供给具有足够压力，流量和相当温度的给水。 16.循环水泵的作用：主要是用来向汽轮机的凝汽器提供冷却水，冷凝进入凝汽器内的汽轮机排汽，此外，还向冷油器、发电机冷却器等提供冷却水。 17.凝结水泵空气管的作用：将泵内聚集的空气排出。 18.减温减压器的作用：作为补偿热化供热调峰之用（本厂）。 19.减温减压装置的作用：⑴对外供热系统中，用以补充汽轮机抽汽的不足，还可做备用汽源。⑵当机组启停机或发生故障时，可起调节和保护的作用。⑶可做厂用低压用汽的汽源。⑷用于回收锅炉点火的排汽。 20.汽轮机的作用：一种以具有一定温度和压力的水蒸气为介质，将热能转变为机械能的回转式原动机。 21.汽缸的作用：将汽轮机的通流部分与大气隔开，以形成蒸汽热能转换为机械能的封闭汽室。

2018年《汽轮机设备》考试试题及答案

2018年《汽轮机设备》考试试题及答案【完整版】 一、填空题 1、汽轮机转动部分包括（主轴）、（叶轮）、（动叶栅）、（联轴器）及其紧固件等。 2、转子的作用是汇集各级动叶片上的（旋转机械能），并将其传递给（发电机）。 3、汽缸内装有（隔板）、（隔板套）、（喷嘴室）等静止部件，汽缸外连接着（进汽）、（排汽）、（抽汽）等管道以及支承座架等。 4、进汽部分是指（调节阀）后蒸汽进入汽缸（第一级喷嘴）之前的这段区域，它是汽缸中承受蒸汽压力和温度（最高）的部分。 5、汽缸的支承方法有两种：一是通过（猫爪）支承在台板上的（轴承座上）；另一种是用外伸的撑角螺栓直接固定在（台板上）。 6、汽轮机滑销可分为（横销）、(纵销)、（立销）、(角销)、(斜销)、(猫爪横销)等。 7、汽封按其安装的位置不同可分为（轴端汽封）（隔板汽封）（通流部分汽封） 8、汽轮机的短叶片和中长叶片常用（围带）连接成组，长叶片则在叶身中部用（拉筋）连接成组。 9、叶根是（叶片）与（轮缘）相连接的部分，其作用是（紧固动叶）。

10、汽轮机中心孔的作用是为了去除转子段压时集中在轴心处的（夹杂物）和（疏松部分），以保证转子强度。同时，也有利于对转子进行（探伤）检查 二、选择题 1、在汽轮机停机过程中，汽缸外壁及转子中心孔所受应力（B） A、拉应力； B、压应力； C、机械应力 2、汽轮机冷态时将推力盘向非工作轴承推足定轴向位移零位，则在汽轮机冷态启动前轴向位移只能是（B） A 、零值；B、零或正值；C、零或负值 3、用来承担转子的重量和旋转的不平衡力的轴承是（B） A、推力轴承； B、径向轴承； C、滑动轴承 4、汽轮机高压前轴封的作用（A） A、防止高压蒸汽漏入； B、回收蒸汽热量； C、防止高压蒸汽漏出 5、大容量汽轮机高中压缸采用双层缸结构是因为（A） A、变工况能力强； B、能承受较高的压力； C、能承受较高的温度 6、用以固定汽轮机各级的静叶片和阻止级间漏汽的设备是（B） A、轴封套； B、隔板； C、静叶持环 7、梳齿型、J型和纵树型汽封属于（B） A、炭精式汽封； B、曲径式汽封； C、水封式汽封 8、汽轮机安装叶片的部位是（B）

汽轮机设备及系统

汽机专业设备稳定运行安全技术措施 为了实现汽机设备长周期稳定运行，保证汽机专业各项工作有序进行，防止出现由于管理不到位和人员因素的责任造成事故，针对目前设备运行状况和迎峰度夏的，特制定如下安全技术措施。 一、具体目标 1.确保机组安全稳定运行，不发生人为责任的不安全事件。 2.设备巡检到位，缺陷处理及时，确保机组各控制系统安全稳定运行。 3.夜间值班人员工作到位，按照工作标准处理缺陷、及时消缺，不发生不安全现象。 4.加强节假日期间值班人员工作到位，按照公司规定值班期间的各项制度进行值班和交接班。 二、加强主机设备的巡检力度 1. 汽轮机瓦轴系异常 1.1 每日观察CRT各轴瓦油温数值和变化情况；每周一次测量润滑油回油温度。 1.2 关注CRT轴振显示值及曲线,根据峰值变化规律判定是否存在严重异常，必要时调整蒸汽参数或负荷。 1.3 观察CRT各轴瓦瓦振变化；每周不少于两次测量各轴系

瓦振； 1.4 监视观察主机润滑油排烟风机运行是否正常，如果负压变化大，需对风机入口管进行排污；检查各轴承座回油视窗法兰螺栓是否松动，避免引起负压变化。 2.及时观察调速系统是否异常 2.1 针对以往容易出现的渗漏点重点巡检，如：程序阀各油管连接口、冷油器各法兰、油动机各连接口等。 2.2 根据压差及使用情况及时更换油泵出口滤芯；根据在线装置各滤芯压差情况，及时更换在线滤芯，控制油质颗粒度合格。 2.3 每周一次检查液压系统管道各连接部位是否松动，支吊架是否完好。 2.4根据抗燃油酸值等主要指标情况，及时组织准备脱酸滤芯，连续进行再生脱酸处理；根据季节变化情况，加大对液压油水份的控制，及时投运真空滤油机。 3. 严密监视主机润滑油系统状态及油品的各项指标 3.1润滑油出口滤网压差大，及时更换出口滤芯，更换后试压确定是否回装完好。 3.2润滑油油质不合格，根据油质化验情况，可将在线净油机切换至主机润滑油过滤，降低水份等指标的升高。 3.3润滑油泄漏，每日巡检记录油位变化情况；冷油器定期查漏，避免冷油器泄漏；巡检中在油箱上部进行检查，避免

火力发电厂主要及辅助设备的构造与作用

一次风机：干燥燃料，将燃料送入炉膛，一般采用离心式风机。 送风机：克服空气预热器、风道、燃烧器阻力，输送燃烧风，维持燃料充分燃烧。 引风机：将烟气排除，维持炉膛压力，形成流动烟气，完成烟气及空气的热交换。 磨煤机：将原煤磨成需要细度的煤粉，完成粗细粉分离及干燥。

空预器：空气预热器是利用锅炉尾部烟气热量来加热燃烧所需空气的一种热交换装置。提高锅炉效率，提高燃烧空气温度，减少燃料不完全燃烧热损失。空预器分为导热式和回转式。回转式是将烟气热量传导给蓄热元件，蓄热元件将热量传导给一、二次风，回转式空气预热器的漏风系数在8～10％。 炉水循环泵：建立和维持锅炉内部介质的循环，完成介质循环加热的过程。 燃烧器：将携带煤粉的一次风和助燃的二次风送入炉膛，并组织一定的气流结构，使煤粉能迅速稳定的着火，同时使煤粉和空气合理混合，达到煤粉在炉内迅速完全燃烧。煤粉燃烧器可分为直流燃烧器和旋流燃烧器两大类。 汽轮机本体 汽轮机本体是完成蒸汽热能转换为机械能的汽轮机组的基本部分，即汽轮机本身。它与回热加热系统、调节保安系统、油系统、凝汽系统以及其他辅助设备共同组成汽轮机组。汽轮机本体由固定部分（静子）和转动部分（转子）组成。固定部分包括汽缸、隔板、喷嘴、汽封、紧固件和轴承等。转动部分包括主轴、叶轮或轮鼓、叶片和联轴器等。固定部分的喷嘴、隔板与转动部分的叶轮、叶片组成蒸汽热能转换为机械能的通流部分。汽缸是约束高压蒸汽不得外泄的外壳。汽轮机本体还设有汽封系统。 汽轮机：汽轮机是一种将蒸汽的热势能转换成机械能的旋转原动机。分冲动式和反动式汽轮机。 给水泵：将除氧水箱的凝结水通过给水泵提高压力，经过高压加热器加热后，输送到锅炉省煤器入口，作为锅炉主给水。 高低压加热器：利用汽轮机抽汽，对给水、凝结水进行加热，其目的是提高整个热力系统经济性。 除氧器：除去锅炉给水中的各种气体，主要是水中的游离氧。 凝汽器：使汽轮机排汽口形成最佳真空，使工质膨胀到最低压力，尽可能多地将蒸汽热能转换为机械能，将乏汽凝结成水。 凝结泵：将凝汽器的凝结水通过各级低压加热器补充到除氧器。 油系统设备：一是为汽轮机的调节和保护系统提供工作用油，二是向汽轮机和发电机的各轴承供应大量的润滑油和冷却油。主要设备包括主油箱、主油泵、交直流油泵、冷油器、油净化装置等。 在发电厂中，同步发电机是将机械能转变成电能的唯一电气设备。因而将一次能源（水力、煤、油、风力、原子能等）转换为二次能源的发电机，现在几乎都是采用三相交流同步发电机。在发电厂中的交流同步发电机，电枢是静止的，磁极由原动机拖动旋转。其励磁方式为发电机的励磁线圈FLQ（即转子绕组）由同轴的并激直流励磁机经电刷及滑环来供电。同步发电机由定子（固定部分）和转子（转动部分）两部分组成。定子由定子铁心、定子线圈、机座、端盖、风道等组成。定子铁心和线圈是磁和电通过的部分，其他部分起着固定、支持和冷却的作用。 转子由转子本体、护环、心环、转子线圈、滑环、同轴激磁机电枢组成。 主变压器：利用电磁感应原理，可以把一种电压的交流电能转换成同频率的另一种电压等级

汽轮机转子与构成

汽轮机转子及构成 1转子定义 汽轮机所有转动部件的组合体称为转子（图13）。它主要包括：主轴、叶轮（转鼓）、叶片、联轴器等部件。 图13 转子 转子的作用：汇集各级动叶栅所得到的机械能，并传给发电机。 转子受力分析：传递扭矩、离心力引起的应力、温度不均匀引起的热应力、轴系振动所产生的振动应力。 汽轮机转子在高温蒸汽中高速旋转，不仅要承受汽流的作用力和由叶片、叶轮本身离心力所引起的应力，而且还承受着由温度差所引起的热应力。 此外，当转子不平衡质量过大时，将引起汽轮机的振动，转子要承受轴系振 动所产生的振动应力。因此，转子的工作状况对汽轮机的安全、经济运行有着很大的影响。 2转子的分类 根据汽轮机的分类，转子分为两种：轮式转子、鼓式转子。前者用于冲动式汽轮机，后者用于反动式汽轮机，鼓式转子上的动叶直接安装在转鼓上。 按临界转速是否在运行转速围，分为刚性转子和柔性转子。在启动过程中，刚性转子启动就很方便，不存在跨临界区域，而柔性转子因需要快速的跨临界，故要求用户在实际启动过程中，要充分暖机，为快速跨临界作好准备。 1、轮式转子

轮式转子根据转子结构和制造工艺的不同，可分为：套装转子、整段转子、焊接转子以及组合转子。 1-油封环2-轴封套3-轴4-动叶栅5-叶轮6-平衡槽 图14 套装转子示意图 （1）套装转子 套装转子的叶轮、轴封套、联轴器等部件和主轴是分别制造的，然后将它们热套在主轴上，各部件与主轴之间采用过盈配合，并用键传递力矩。主轴加工成阶梯形，中间直径大。 适用性：只适用于中、低参数的汽轮机和高参数汽轮机的中、低压部分，其工作温度一般在400℃以下。不宜用于高温高压汽轮机的高、中压转子。 ①优点：加工方便，材料利用合理，质量容易得到保证。 ②缺点：轮孔处应力较大，转子刚性差，高温下套装处易松动。 （2）整锻转子 叶轮和主轴及其他主要零部件由整体毛坯加工制成，没有热套部件。主轴的 中心通常钻有中心孔，其作用是： ①去掉锻件中残留的杂质及疏松部分； ②用来检查锻件的质量； ③减轻转子的重量。

汽轮机主要辅助设备

汽轮机主要辅助设备-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

汽轮机主要辅助设备 1．汽轮机的辅助设备主要有哪些？ 汽轮机设备除了本体、保护调节及供油设备外，还有许多重要的辅助设备。主要有凝汽器、回热加热设备、除氧器等。 2．凝汽器由哪些设备组成？ 汽轮机凝汽设备主要由凝汽器、循环水泵、抽气器、凝结水泵等组成。3．凝汽设备的作用是什么？ 凝汽设备的作用是： ⑴凝汽器用来冷却汽轮机排汽，使之凝结为水，再由凝结水泵送到除氧器，经给水泵送到锅炉。凝结水在发电厂是非常珍贵的，尤其对高温、高压设备。因此在汽轮机运行中，监视和保证凝结水是非常重要的。 ⑵在汽轮机排汽口造成高度真空，使蒸汽中所含的热量尽可能被用来发电，因此，凝汽器工作的好坏，对发电厂经济性影响极大。 ⑶在正常运行中凝汽器有除气作用，能除去凝结水中的含氧，从而提高给水质量防止设备腐蚀。 4．凝汽器的工作原理是怎样的？ 凝汽器中真空的形成主要原因是由于汽轮机的排汽被冷却成凝结水，其比容急剧缩小。如蒸汽在绝对压力4kPa时蒸汽的体积比水的体积大3万多倍。当排汽凝结成水后，体积就大为缩小，使凝汽器内形成高度真空。 凝汽器的真空形成和维持必须具备三个条件： ⑴凝汽器铜管必须通过一定的冷却水量。 ⑵凝结水泵必须不断地把凝结水抽走，避免水位升高，影响蒸汽的凝结。 ⑶抽气器必须把漏入的空气和排汽不凝结的气体抽走。 5．对凝汽器的要求是什么？ 对凝汽器的要求是： ⑴有较高的传热系数和合理的管束布置。 ⑵凝汽器本体及真空管系统要有高度的严密性。 ⑶汽阻及凝结水过冷度要小。 ⑷水阻要小。 ⑸凝结水的含氧量要小。 ⑹便于清洗冷却水管。 ⑺便于运输和安装。 6．凝汽器有哪些分类方式？ 按换热的方式，凝汽器可分为混合式和表面式两大类。 表面式凝汽器又可分为：按冷却水的流程，分为单道制、双道制、三道制。按水侧有无垂直隔板，分为单一制和对分制。 按进入凝汽器的汽流方向，分为汽流向下式、汽流向上式、汽流向心式、汽流向侧式。

汽轮机设备及系统安全运行常识参考文本

汽轮机设备及系统安全运行常识参考文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月

汽轮机设备及系统安全运行常识参考文 本 使用指引：此安全管理资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。 对于汽轮机组除机组本身外，大部分转动机械是离心 式水泵，如锅炉给水泵、凝结水泵、循环水泵、工业水 泵、热网泵、疏水泵和油泵等。离心式水泵是电厂不可缺 少的重要辅助设备，它的安全经济运行将直接影响发电供 热的安全和经济效益。转动机械运行中应注意以下几点事 项： (I)泵体、电机及周围地面清洁，电机出入口风道无杂 物。 (2)轴承内润滑油合格，油温、油压、油位在规定值范 围内。 (3)搬动对轮轻快，对轮罩完好，牢固无刮碰。水泵盘

根压盖不斜，冷却水畅通，水量合适。 (4)转动机械运行值班人员上岗前，必须经过专业培训，并经上岗考试合格后方可上岗。 (5)转动机械的运行值班人员必须熟悉所管辖的设备的工作原理、设备结构、性能和各种运行参数指标。 (6)值班时工作服要符合要求，不应当有可能被转动机器绞住的部分，穿好绝缘鞋，戴好安全帽。 (7)检查或擦拭设备时，手脚或身体任何部位不能接触设备的转动部分，防止发生机械伤害事件。不允许运行中清扫转动部位的脏物和污垢。 (8)检查水泵盘根时，要侧对着盘根压盖部位，防止介质喷出造成人员伤害。监督无关人员禁止靠近转动的机械。 (9)运行中要把各冷却水管接头进行重点检查，防止松动冷却水喷出进入电动机内，造成电动机短路烧损。

汽轮机各辅助设备的作用

1.凝汽设备主要有凝汽器、循环水泵、抽汽器、凝结水泵等组成。 任务：⑴在汽轮机排汽口建立并保持高度真空。 ⑵把汽轮机排汽凝结成水，再由凝结泵送至回热加热器，成为供给锅炉的给水。此外，还有一定的真空除氧作用。 2.凝汽器冷却水的作用：将排汽冷凝成水，吸收排汽凝结所释放的热量。 3.加热器疏水装置的作用：可靠的将加热器内的疏水排出，同时防止蒸汽随之漏出。 4.轴封加热器的作用：回收轴封漏汽，用以加热凝结水从而减少轴封漏汽及热量损失，并 改善车间的环境条件。 5.低压加热器凝结水旁路的作用：当加热器发生故障或某一台加热器停用时，不致中断主 凝结水。 6.加热器安装排空气门的作用：为了不使空气在铜管的表面形成空气膜，使热阻增大，严 重地影响加热器的传热效果，从而降低换热效率，故安装排空气门。 7.高压加热器设置水侧保护装置的作用：当高压加热器发生故障或管子破裂时，能迅速切 断加热器管束的给水，同时又能保证向锅炉供水。 8.除氧器的作用：用来除去锅炉给水中的氧气及其他气体，保证给水的品质。同时，又能 加热给水提高给水温度。 9.除氧器设置水封筒的目的：保证除氧器不发生满水倒流入其他设备的事故。防止除氧器 超压。 10.除氧器水箱的作用：储存给水，平衡给水泵向锅炉的供水量与凝结水泵送进除氧器水量 的差额，从而满足锅炉给水量的需要。 11.除氧器再沸腾管的作用：有利于机组启动前对水箱中给水加温及备用水箱维持水温。正 常运行中对提高除氧效果有益处。 12.液压止回阀的作用：用于防止管道中的液体倒流。 13.安全阀的作用：一种保证设备安全的阀门。 14.管道支吊架的作用：固定管子，并承受管道本身及管道内流体的重量和保温材料重量。 15.给水泵的作用：向锅炉连续供给具有足够压力，流量和相当温度的给水。 16.循环水泵的作用：主要是用来向汽轮机的凝汽器提供冷却水，冷凝进入凝汽器内的汽轮 机排汽，此外，还向冷油器、发电机冷却器等提供冷却水。 17.凝结水泵空气管的作用：将泵内聚集的空气排出。 18.减温减压器的作用：作为补偿热化供热调峰之用（本厂）。 19.减温减压装置的作用：⑴对外供热系统中，用以补充汽轮机抽汽的不足，还可做备用汽 源。⑵当机组启停机或发生故障时，可起调节和保护的作用。⑶可做厂用低压用汽的汽源。⑷用于回收锅炉点火的排汽。 20.汽轮机的作用：一种以具有一定温度和压力的水蒸气为介质，将热能转变为机械能的回 转式原动机。 21.汽缸的作用：将汽轮机的通流部分与大气隔开，以形成蒸汽热能转换为机械能的封闭汽 室。 22.汽封的作用：减少汽缸内的蒸汽向外漏泄和防止外界空气漏入汽缸。 23.排汽缸的作用：将汽轮机末级动叶排出的蒸汽倒入凝汽器。 24.排汽缸喷水装置的作用：为了防止排汽温度过高而引起汽缸变形，破坏汽轮机动静部分 中心线的一致性，引起机组振动或其他事故。 25.低压缸上部排汽门的作用：在事故情况下，如果低压缸内压力超过大气压力，自动打开 向空排汽，以防止低压缸、凝汽器、低压段转子等因超压而损坏。 26.叶轮的作用：用来装置叶片，并将汽流力在叶栅上产生的扭矩传递给主轴。

汽轮机设备及系统节能措施分析标准范本

解决方案编号：LX-FS-A77751 汽轮机设备及系统节能措施分析标 准范本 In the daily work environment, plan the important work to be done in the future, and require the personnel to jointly abide by the corresponding procedures and code of conduct, so that the overall behavior or activity reaches the specified standard 编写：_________________________ 审批：_________________________ 时间：________年_____月_____日 A4打印/ 新修订/ 完整/ 内容可编辑

汽轮机设备及系统节能措施分析标 准范本 使用说明：本解决方案资料适用于日常工作环境中对未来要做的重要工作进行具有统筹性，导向性的规划，并要求相关人员共同遵守对应的办事规程与行动准则，使整体行为或活动达到或超越规定的标准。资料内容可按真实状况进行条款调整，套用时请仔细阅读。 本书以火力发电厂汽轮机设备及系统为对象，论述其工作过程中可能存在 的能量损失及以节能为目标的运行优化技术和改造措施，并给出了参考案例和 经济性分析方法。全书共分九章，包括汽轮机通流部分改造，汽封及系统改 造，进、排气结构优化与改造，凝汽系统改造，汽轮机调峰运行节能，多机组 负荷优化分配，供热汽轮机运行节能与改造和大型汽轮机快速冷却问题等。

汽轮机设备及系统知识题库

汽轮机设备及系统知识题库 一、判断题 1）主蒸汽管道保温后，可以防止热传递过程的发生。（×） 2）热力除氧器、喷水减温器等是混合式换热器。（√） 3）在密闭容器内不准同时进行电焊及气焊工作。（√） 4）采用再热器可降低汽轮机末级叶片的蒸汽湿度，并提高循环热效率。（√） 5）多级汽机的各级叶轮轮面上一般都有5-7个平衡孔，用来平衡两侧压差，以减少轴向推力。（×） 6）发电机护环的组织是马氏体。（×） 7）" 8） 9）汽轮机找中心的目的就是为使汽轮机机组各转子的中心线连成一条线。（×） 10）蒸汽在汽轮机内做功的原理分为冲动作用原理和反动作用原理。（√） 11）蒸汽在汽轮机内做功的原理分为冲动作用原理和反动作用原理。（√） 12）汽缸冷却过快比加热过快更危险。（√） 13）盘车装置的主要作用是减少冲转子时的启动力矩。（×） 14）安装叶片时，对叶片组的轴向偏差要求较高，而对径向偏差可不作要求。（×）15）引起叶片振动的激振力主要是由于汽轮机工作过程中汽流的不均匀造成的。（√） 16）: 17）转子叶轮松动的原因之一是汽轮机发生超速，也有可能是原有过盈不够或运行时间过长产生材料疲劳。（√）

18） 19）对于汽轮机叶片应选用振动衰减率低的材料。（×） 20）大螺栓热紧法的顺序和冷紧时相反。（×） 21）末级叶片的高度是限制汽轮机提高单机功率的主要因素。（√） 22）猫爪横销的作用仅是承载缸体重量的。（×） 23）轴向振动是汽轮机叶片振动中最容易发生，同时也是最危险的一种振动。（×）24）发电机转子热不稳定性会造成转子的弹性弯曲，形状改变，这将影响转子的质量平衡，从而也造成机组轴承振动的不稳定变化。（√） 25）； 26）蒸汽对动叶片的作用力分解为轴向力和圆周力，这两者都推动叶轮旋转做功。（×）27）为提高动叶片的抗冲蚀能力，可在检修时将因冲蚀而形成的粗糙面打磨光滑。（×） 28） 29）除氧器的水压试验在全部检修工作结束，保温装复后进行。（√） 30）造成火力发电厂效率低的主要原因是汽轮机机械损失。（×） 31）发电机护环发生应力腐蚀开裂一般是从护环外壁开始。（×） 32）每次大修都应当对发电机风冷叶片进行表面检验。（√） 二、选择题 1）: 2）火电机组启动有滑参启动和定参数两种方式，对高参数、大容量机组而言，主要是（a）方式。 3） a. 滑参数； b. 定参数； c. 任意； d. 定温。 4）在允许范围内，尽可能保持较高的蒸汽温度和压力，则使（c）。

汽轮机辅助设备

第十一章 其它设备（仪用气泵、杂用气泵、雨水泵等） 前面十章的内容对汽轮机的主要设备及系统做了基本介绍，本章对剩余的其它设备进行介绍。其它设备主要包括压缩空气系统和雨水泵等装置。压缩空气系统的功能是向电厂各工作系统及有关设备提供符合不同品质要求的压缩空气。它由两大部分组成：仪表用气系统和厂（杂）用气系统，并且每个系统配备空气压缩机。空压机生产出一定压力和数量的压缩空气，并通过系统输送到厂用气和仪表用气系统。厂用气主要用于风动设备(或工具)和设备吹扫等；仪表用气则用于各类气动式仪表、装置和设备。与厂用气相比，对仪表用压缩空气的要求更高(无油、干燥、清洁、纯净)。雨水泵的作用是将经钢闸门、前池、拦污栅的由厂区雨水下水道来的水打到循环水出水工作井，最后排到长江。 第一节压缩空气系统 本工程拟采用仪用压缩空气和检修用压缩空气系统和后处理系统。 每两台机组设有2台60Nm3/min螺杆式厂用空气压缩机，配置1个20m3厂用压缩空气储气罐，检修用的压缩空气不经过净化，直接由压缩空气母管向各用气点供气。厂用压缩空气系统与仪用压缩空气系统联通，作仪用压缩空气系统的备用。正常工况下储气罐内压缩空气压力为0.8MPa。 压缩空气系统为两台1000MW机组提供压缩空气，由杂用气系统和仪表用气系统组成，采用2台杂用气泵和４台仪用气泵。压缩空气系统包括空压机、储气罐、干燥器、滤网及其连接管道等部件。仪用气泵和杂用气泵型号均为美国寿力亚洲公司生产的LS25-350H型系列压缩机。该型压缩机固定式螺杆空压机。 一、杂用气系统 玉环电厂1000MW汽轮机组杂用气系统如图11-1-1所示，由两台互为备用的杂用气泵和1台容量为50m3的杂用气罐组成，提供全电厂风动设备(或工具)和设备吹扫用气。 1．压缩机 杂用气泵为LS25S-350HWC-SUL型压缩机，为固定式螺杆空压机（有油），该压缩机采用闭式循环冷却水冷却，无脉动的空气。 整个压缩机系统包括空气系统、凝结水疏水系统、油系统、冷却系统和调节系统组成。各个系统的功能如下： 1）空气系统 通过过滤器（AF）吸入的空气在压缩机低压部件（El）中压缩后排到中间冷却器（Ci）。冷却空气在压缩机高压部件（Eh）中进一步压缩，然后通过消音器（AS）和后冷却器（Ca）排到空气管道系统。 2）凝结水疏水系统 凝结水系统安装有两个疏水器，一个安装在中间冷却器的下游，以防止凝结水进入压缩机单元；一个则安装在后冷却器的下游，以防止凝结水进入排气管。两个疏水器与凝结水疏水罐相连。每个疏水罐均配有一个自动排放凝结水的浮阀和一个手动排水阀。 3）油系统 油通过油泵完成从齿轮箱的油池经过冷却器和过滤器至轴承和定时齿轮的循环。如果油压力的升高值超过规定值，则阀开启。 4）冷却系统 冷却水环绕压缩机单元的出口管流经油冷却器、压缩机高压部件和压缩机低压部件的冷却套及中间冷却器和后冷却器。 5）调节系统 11-1

汽轮机本体及辅助设备安装方案

汽轮机本体及辅助设备安装方案 1.1.1.编制依据 1)《电力建设施工及验收技术规范》汽轮机组篇 DL-5190-2012。 2)《火电施工质量检验及评定标准》汽机篇。 3)《电力建设安全工作规范》火力发电厂部分DL-5009-2004 4)汽轮机厂提供的施工图纸和技术文件。 5)设计院相关的技术资料。 1.1. 2.工程概况 本工程配备2台中温次高压凝汽式单缸单排汽高转速汽轮机，汽轮机布置在汽轮发电车间内，安装与+7.0m运转平台，采用独立岛式基础。回热系统及润滑油系统布置于加热器平台中间夹层，并在运转层设置检修孔。 1.1.3.施工作业必须具备的条件 1.1.3.1.现场条件 1)车间门窗安装完毕，保证不漏雨水、遮蔽风砂。 2)桥式起重机投入使用。 3)汽轮发电机组基础验收合格，验收手续齐全。 4)施工用水、电、压缩空气已接至现场。 5)现场有足够的照明，道路通畅。 6)现场有防火措施，并配备消防用具。 1.1.3. 2.技术条件 1)施工用相关图纸，规范齐全。 2)各种记录表格齐备。 3)施工人员熟悉图纸和规范。 4)各种工、量具齐全。 1.1.3.3.主要施工仪器、工具及材料 主要施工仪器

常用工具及材料 1)32T千斤顶2个，铲刀、锉刀、刮刀、板手、锒头、倒链等常用工具。 2)黑铅粉、红丹粉、精炼亚麻仁油、油墨、胶布、透平油、汽油、白布、 面粉等，消耗材料均应为合格产品。 1.1.3.4.人员配置 为了保证按期、优质完成本合同工程的施工任务，成立汽机安装专班。选派精兵强将，配备精良机具，从人力、物力、机具设备等方面提供可靠保证。人员分工情况如下： 1.1.4.汽轮机发电机安装 1.1.4.1.安装程序方框图

火力发电厂主要及辅助设备的构造和作用

火力发电厂主要及辅助设备的构造和作用 一次风机：干燥燃料，将燃料送入炉膛，一般采用离心式风机。 送风机：克服空气预热器、风道、燃烧器阻力，输送燃烧风，维持燃料充分燃烧。 引风机：将烟气排除，维持炉膛压力，形成流动烟气，完成烟气及空气的热交换。 磨煤机：将原煤磨成需要细度的煤粉，完成粗细粉分离及干燥。-空预器：空气预热器是利用锅炉尾部烟气热量来加热燃烧所需空气的一种热交换装置。提高锅炉效率，提高燃烧空气温度，减少燃料不完全燃烧热损失。空预器分为导热式和回转式。回转式是将烟气热量传导给蓄热元件，蓄热元件将热量传导给一、二次风，回转式空气预热器的漏风系数在8～10％。 炉水循环泵：建立和维持锅炉内部介质的循环，完成介质循环加热的过程。 燃烧器：将携带煤粉的一次风和助燃的二次风送入炉膛，并组织一定的气流结构，使煤粉能迅速稳定的着火，同时使煤粉和空气合理混合，达到煤粉在炉内迅速完全燃烧。煤粉燃烧器可分为直流燃烧器和旋流燃烧器两大类。 汽轮机本体 汽轮机本体是完成蒸汽热能转换为机械能的汽轮机组的基本部分，即汽轮机本身。它与回热加热系统、调节保安系统、油系统、凝汽系统以及其他辅助设备共同组成汽轮机组。汽轮机本体由固定部分（静

子）和转动部分（转子）组成。固定部分包括汽缸、隔板、喷嘴、汽封、紧固件和轴承等。转动部分包括主轴、叶轮或轮鼓、叶片和联轴器等。固定部分的喷嘴、隔板与转动部分的叶轮、叶片组成蒸汽热能转换为机械能的通流部分。汽缸是约束高压蒸汽不得外泄的外壳。汽轮机本体还设有汽封系统。 汽轮机：汽轮机是一种将蒸汽的热势能转换成机械能的旋转原动机。分冲动式和反动式汽轮机。 给水泵：将除氧水箱的凝结水通过给水泵提高压力，经过高压加热器加热后，输送到锅炉省煤器入口，作为锅炉主给水。 高低压加热器：利用汽轮机抽汽，对给水、凝结水进行加热，其目的是提高整个热力系统经济性。 除氧器：除去锅炉给水中的各种气体，主要是水中的游离氧。 凝汽器：使汽轮机排汽口形成最佳真空，使工质膨胀到最低压力，尽可能多地将蒸汽热能转换为机械能，将乏汽凝结成水。 凝结泵：将凝汽器的凝结水通过各级低压加热器补充到除氧器。 油系统设备：一是为汽轮机的调节和保护系统提供工作用油，二是向汽轮机和发电机的各轴承供应大量的润滑油和冷却油。主要设备包括主油箱、主油泵、交直流油泵、冷油器、油净化装置等。 在发电厂中，同步发电机是将机械能转变成电能的唯一电气设备。因而将一次能源（水力、煤、油、风力、原子能等）转换为二次能源的发电机，现在几乎都是采用三相交流同步发电机。在发电厂中的交流同步发电机，电枢是静止的，磁极由原动机拖动旋转。其励磁方式为发电机的

汽轮机的工作原理和结构-附图

汽轮机工作原理和结构 一、汽轮机工作原理 汽轮机是将蒸汽的热能转换成机械能的蜗轮式机械。在汽轮机中，蒸汽在喷嘴中发生膨胀，压力降低，速度增加，热能转变为动能。如图1所示。高速汽流流经动叶片3时，由于汽流方向改变，产生了对叶片的冲动力，推动叶轮2旋转做功，将蒸汽的动能变成轴旋转的机械能。 图1 冲动式汽轮机工作原理图 1-轴；2-叶轮；3-动叶片；4-喷嘴 二、汽轮机结构 汽轮机主要由转动部分(转子)和固定部分(静体或静子)组成。转动部分包括叶栅、叶轮或转子、主轴和联轴器及紧固件等旋转部件。固定部件包括气缸、蒸汽室、喷嘴室、隔板、隔板套(或静叶持环)、汽封、轴承、轴承座、机座、滑销系统以及有关紧固零件等。

套装转子的结构如图2所示。套装转子的叶轮、轴封套、联轴器等部件和主轴是分别制造的，然后将它们热套(过盈配合)在主轴上，并用键传递力矩。 图2 套装转子结构 1-油封环2-油封套3-轴4-动叶槽5-叶轮6-平衡槽 汽轮机主要用途是在热力发电厂中做带动发电机的原动机。为了保证汽轮机正常工作，需配置必要的附属设备，如管道、阀门、凝汽器等，汽轮机及其附属设备的组合称为汽轮机设备。图3为汽轮机设备组成图。来自蒸汽发生器的高温高压蒸汽经主汽阀、调节阀进入汽轮机。由于汽轮机排汽口的压力大大低于进汽压力，蒸汽在这个压差作用下向排汽口流动，其压力和温度逐渐降低，部分热能转换为汽轮机转子旋转的机械能。做完功的蒸汽称为乏汽，从排汽口排入凝汽器，在较低的温度下凝结成水，此凝结水由凝结水泵抽出送经蒸汽发生器构成封闭的热力循环。为了吸收乏汽在凝汽器放出的凝结热，并保护较低的凝结温度，必须用循环水泵不断地向凝汽器供应冷却水。由于汽轮机的尾部和凝汽器不能绝对密封，其内部压力又低于外界大气压，因而会有空气漏入，最终进入凝汽器的壳侧。若任空气在凝汽器内积累，凝汽器内压力必然会升高，导致乏汽压力升高，减少蒸汽对汽轮机做的有用功，同时积累的空气还会带来乏汽凝结放热的恶化，这两者都会导致热循环效率的下降，因而必须将凝汽器壳侧的空气抽出。凝汽设备由凝汽器、凝结水泵、循环水泵和抽气器组成，它的作用是建立并保持凝汽器的真空，以使汽轮机保持较低的排汽压力，同时回收凝结水循环使用，以减少热损失，提高汽轮机设备运行的经济性。

《汽轮机设备及系统》学习知识点

《汽轮机设备及系统》学习知识点 常用的工质状态参数有温度、压力、比容、焓、熵、内能等。 过热蒸汽的温度与饱和蒸汽的温度之差叫蒸汽的过热度。 焓的物理意义为:在某一状态下汽体所具有的总能量,它等于内能和压力势能之和。 汽轮机设备及系统包括汽轮机本体、调节保安油系统、辅助设备及热力系统等。汽轮机本体由转子和静子组成。 按工作原理分类：冲动式和反动式汽轮机。蒸汽主要在各级喷嘴(或静叶)中膨胀为冲动式汽轮机；蒸汽在静叶和动叶中都膨胀为反动式汽轮机。汽轮机是将蒸汽的热能转换成机械能的蜗轮式机械。 按热力特性分：凝汽式汽轮机、背压式汽轮机（排汽压力高于大气压力，直接用于供热，无凝汽器）、调整抽汽式汽轮机（抽汽供热）、中间再热式汽轮机。 主蒸汽压力5.88～9.8Mpa属高压、15.69～17.65Mpa属亚临界汽轮机。 国产中间再热式汽轮机型号表示方法：主蒸汽压力/主蒸汽温度/中间再热温度，如N300-16.7/538/538 汽轮机本体是汽轮机设备的主要组成部分，它由转动部分（转子）和固定部分（静子）组成。转动部分包括动叶栅、冲动式汽轮机的叶轮（或反动式汽轮机的转鼓）、主轴和联轴器及紧固件等旋转部件；固定部件包括汽缸、蒸汽室、喷嘴室、隔板、隔板套（或静叶持环）、汽封、轴承、轴承座、机座、滑销系统以及有关坚固零件等。 叶片是汽轮机中数量和种类最多的关键零件，其结构型线、工作状态将直接影响能量转换效率，因此其加工精度要求高。 转子按主轴与其他部件间的结合方式，可分为套装转子、整锻转子、焊接转子和组合转子四大类。组合转子在高温段采用整锻结构，而在中、低温段采用套装结构，形成组合转子，以减小锻件尺寸。 联轴器一般可分为刚性、半挠性、挠性三类。刚性联轴器结构简单、连接刚性强，可传递较大的扭矩和轴向、径向力，但对两轴的同心度要求严格，对振动的传递比较敏感。 转子的临界转速：转子不可避免地会存在局部的质心偏移。当转子转动时，这些质心偏移产生的离心力就成为一种周期性的激振力作用在转子上，使转子产生受迫振动。当激振力的频率与转子系统在转动条件下的自振频率相接近时，转子就会发生共振，振幅急剧增大，产生剧烈振动，此时的转速就称为转子的临界转速。它在运行中表现为：汽轮机启动升速过程中，在某个特定的转速下，机组振动急剧增大，超过这一转速后，振动便迅速减小。 汽缸的作用是将汽轮机的通流部分与大气隔开，以形成蒸汽热能转换为机械能的封闭汽室。大容量中间再热式汽轮机一般采用多缸，汽缸数目取决于机组的容量和单个低压汽缸所能达到的通流能力。 双层缸结构的优点是把原单层缸承受的巨大蒸汽压力分摊给内外缸，减少了每层缸的压差与温差，缸壁和法兰可以相应减薄，在机组启停及变工况时，其热应力也相应减小，有利于缩短启动时间和提高负荷的适应性，内缸主要承受高温及部分蒸汽压力作用，且其尺寸小，可做得较薄，而外缸因设计有蒸汽内部冷却，运行温度较低，可用较便宜的合金制造。外缸的内外压差比单层汽缸时降低了许多，减少了漏汽的可能，汽缸结合面的严密性能够得到保障。 分缸与合缸布置各有优缺点，合缸可以减少1-2个轴承，缩短了高、中压转子的长度，制造成本和维修工作量降低。缺点是使机组的胀差不易控制，合缸后汽缸形状复杂，转子和汽缸的几何尺寸相对单缸而言较大，管道布置困难。 调节汽轮机的功率主要是通过改变进汽量进行，因此，汽轮机均设置有一个控制进汽量的机构，此机构称为配汽机构。汽轮机的配汽方式主要有节流配汽、喷嘴配汽两种。