汽轮机连接方式及构造原理

汽轮机设备包括：汽轮机本体、调速系统、油系统和附属设备（凝汽和回热系统设备）。从焊接热处理工作需要出发，本部分内容不叙述汽轮机原理结构等问题，仅叙述其类型和特点。

（一）汽轮机本体

汽轮机容量是以它的发电能力表示的，单位是千瓦（与发电机一体考虑）。由于蒸汽流经管道到达汽轮机，则产生压降和热损失，因此，汽轮机的蒸汽参数（指进口处的汽压和汽温）比锅炉出口处低一些。

发电厂的汽轮机主要有凝汽式和供热式两种。供热式又有抽汽式和背压式两种。凝汽式汽轮机是专门用来发电的，做完功的蒸汽全部排入凝汽器凝结成水，再重新打回锅炉继续应用；供热式汽轮机既发电又供热，效率较高。其中抽汽式汽轮机做功部分膨胀后的蒸汽被抽出来向外供热；背压式汽轮机（排汽压力比大气压力高的汽轮机叫背压式汽轮机）其全部排汽都供给工厂生产供热，不需要凝汽设备。

汽轮机的外壳是一个封闭的汽室，俗称汽缸。中、低压参数的汽轮机只有一个汽缸，从水平面分成上、下两半（上汽缸和下汽缸）。用螺栓连接，这种汽轮机称为单缸式汽轮机。高压以上参数的汽轮机一般有两个（高压缸、低压缸）或更多的汽缸，平行分开布置，用管道连接，这种汽轮机称为多缸式汽轮机，例如：我国制造的300MW汽轮机有四个汽缸，见图1-5。

图1-5　我国制造的300MW汽轮机示意图

多缸式汽轮机又分为单轴式和双轴式两种。单轴式汽轮机中，所有转子串连在一起，只有一根大轴。双轴式汽轮机中，其转子分成两组连接，有两根平行并列的大轴，每轴各带一台发电机。汽轮机大轴和汽缸在运行中，由于起动、停机不当或升降负荷太快等，均会使大轴或汽缸产生裂纹，汽缸因上述原因或热胀冷缩受阻时，还会产生变形，均应在运行及检修中引起注意。

（二）汽轮机的附属设备

汽轮机除本体设备外，其调速系统、危急保安装置和油系统等是极其重要的，但与焊接热处理工作关系较小，故略去不作叙述，但汽轮机的附属设备与焊接热处理工作关系较为密切，故在此简述之。(www.xing528.com)

汽轮机的附属设备包括凝汽设备（凝汽器、抽气器、凝结水泵等）和回热系统设备（低压加热器、除氧器、高压加热器等）。

1.凝汽设备

凝汽设备的作用是将汽轮机排汽凝结成水，并在凝汽中形成高度真空（压力小于0.101325MPa的均称为真空，当凝汽器中压力为0.004～0.005MPa，即真空度为95%～96%时，即认为是高度真空），凝结水则经过凝结水泵打到除氧器。

凝汽器外壳内装有很多铜管，管内通冷却水，管外为汽轮机的排汽。排汽凝结成水后汇流于下部集水箱，体积缩小约3万倍，在凝汽器内形成真空，但存有不能凝结的空气和其它气体，这些气体必须用抽汽器抽走，以便得到更高的真空。

汽轮机的排汽凝结为水时，虽然温度没有改变。但大量排汽的潜热（汽化热）被冷却水带走，冷却水量一般约为排汽量的50～60倍。

2.回热系统

回热系统是指由低压加热器、除氧器、高压加热器等组成的利用从汽轮机抽出部分蒸汽对凝结水进行加热，提高进入锅炉前给水温度的装置，以达到减少排入凝汽器的蒸汽量及其潜热损失，从而降低发电煤耗。一般中温中压汽轮机有3～4台加热器，高温高压汽轮机有5～6台加热器。

（1）高压、低压加热器。高、低加热器是由一个外壳和许多钢管或铜管所组成的对水加热的装置。凝结水在管中流过，并被管外的蒸汽加热。

在给水泵前的加热器由于通过的凝结水压力低，叫低压加热器；在给水泵后的加热器，由于通过的给水压力高，叫高压加热器。

（2）除氧器。在运行中，凝汽设备和凝结水泵等都处于真空状态，难免有空气漏入凝结水中，因此，凝结水（给水）在进入锅炉前，必须经除氧“头”和储水箱组成的除氧器除氧，同时，发电厂汽水系统的补充水也要除氧，这时，凝结水补充的化学水由除氧器头部进入，并在“头”中散落成水滴，被下部引入的抽汽加热到沸点，使氧和二氧化碳气体从水中逸出进入大气中（水温越高，气体在水中的溶解度越低，水温达到沸点时，溶解度接近于零，原来溶解于水中的各种气体均从水中逸出），水则流到储水箱内，然后用给水泵打到锅炉中去。