陜西潤滑油介紹汽輪機工作原理及其作用

1 汽輪機工作原理

汽輪機是將蒸汽的熱能轉(zhuǎn)換成機械能的蝸輪式機械。在汽輪機中，蒸汽在噴嘴中發(fā)生膨脹，壓力降低，速度增加，熱能轉(zhuǎn)變?yōu)閯幽?。如圖1所示。高速汽流流經(jīng)動葉片3時，由于汽流方向改變，產(chǎn)生了對葉片的沖動力，推動葉輪2旋轉(zhuǎn)做功，將蒸汽的動能變成軸旋轉(zhuǎn)的機械能。

1-軸；2-葉輪；3-動葉片；4-噴嘴

2 汽輪機結(jié)構(gòu)

汽輪機主要由轉(zhuǎn)動部分(轉(zhuǎn)子)和固定部分(靜體或靜子)組成。轉(zhuǎn)動部分包括葉柵、葉輪或轉(zhuǎn)子、主軸和聯(lián)軸器及緊固件等旋轉(zhuǎn)部件。固定部件包括氣缸、蒸汽室、噴嘴室、隔板、隔板套(或靜葉持環(huán))、汽封、軸承、軸承座、機座、滑銷系統(tǒng)以及有關(guān)緊固零件等。

套裝轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)如圖2所示。套裝轉(zhuǎn)子的葉輪、軸封套、聯(lián)軸器等部件和主軸是分別制造的，然后將它們熱套(過盈配合)在主軸上，并用鍵傳遞力矩。

1-油封環(huán) 2-油封套 3-軸 4-動葉槽 5-葉輪 6-平衡槽

汽輪機主要用途是在熱力發(fā)電廠中做帶動發(fā)電機的原動機。為了保證汽輪機正常工作，需配置必要的附屬設備，如管道、閥門、凝汽器等，汽輪機及其附屬設備的組合稱為汽輪機設備。圖3為汽輪機設備組成圖。來自蒸汽發(fā)生器的高溫高壓蒸汽經(jīng)主汽閥、調(diào)節(jié)閥進入汽輪機。由于汽輪機排汽口的壓力大大低于進汽壓力，蒸汽在這個壓差作用下向排汽口流動，其壓力和溫度逐漸降低，部分熱能轉(zhuǎn)換為汽輪機轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的機械能。做完功的蒸汽稱為乏汽，從排汽口排入凝汽器，在較低的溫度下凝結(jié)成水，此凝結(jié)水由凝結(jié)水泵抽出送經(jīng)蒸汽發(fā)生器構(gòu)成封閉的熱力循環(huán)。為了吸收乏汽在凝汽器放出的凝結(jié)熱，并保護較低的凝結(jié)溫度，必須用循環(huán)水泵不斷地向凝汽器供應冷卻水。由于汽輪機的尾部和凝汽器不能絕對密封，其內(nèi)部壓力又低于外界大氣壓，因而會有空氣漏入，最終進入凝汽器的殼側(cè)。若任空氣在凝汽器內(nèi)積累，凝汽器內(nèi)壓力必然會升高，導致乏汽壓力升高，減少蒸汽對汽輪機做的有用功，同時積累的空氣還會帶來乏汽凝結(jié)放熱的惡化，這兩者都會導致熱循環(huán)效率的下降，因而必須將凝汽器殼側(cè)的空氣抽出。凝汽設備由凝汽器、凝結(jié)水泵、循環(huán)水泵和抽氣器組成，它的作用是建立并保持凝汽器的真空，以使汽輪機保持較低的排汽壓力，同時回收凝結(jié)水循環(huán)使用，以減少熱損失，提高汽輪機設備運行的經(jīng)濟性。

1-主汽閥 2-調(diào)節(jié)閥 3-汽輪機 4-凝汽器 5-抽汽器 6-循環(huán)水泵

7-凝結(jié)水泵 8-低壓加熱器 9-除氧器 10-除水泵 11-高壓加熱器

為了調(diào)節(jié)汽輪機的功率和轉(zhuǎn)速，每臺汽輪機有一套由調(diào)節(jié)裝置組成的調(diào)節(jié)系統(tǒng)。另外，汽輪機是高速旋轉(zhuǎn)設備，它的轉(zhuǎn)子和定子間隙很小，是既龐大又精密的設備。為保證汽輪機安全運行，配有一套自動保護裝置，以便在異常情況下發(fā)出警報，在危急情況下自動關(guān)閉主汽閥，使之停運。調(diào)節(jié)系統(tǒng)和保護裝置常用壓力油來傳遞信號和操縱有關(guān)部件。汽輪機的各個軸承也需要油潤滑和冷卻，因而每臺汽輪機都配有一套潤滑油系統(tǒng)。

總之，陜西潤滑油的汽輪機設備是以汽輪機為核心，包括凝汽設備、回熱加熱設備、調(diào)節(jié)和保護裝置及供油系統(tǒng)等附屬設備在內(nèi)的一系列動力設備組合。正是靠它們協(xié)調(diào)有序地工作，才得以完成能量轉(zhuǎn)換的任務。

1．汽輪機潤滑系統(tǒng)

當儲油箱內(nèi)的油被主油泵抽出，并升到0.44MPa左右，一部分油進入汽輪機的調(diào)速系統(tǒng)；另一部分油經(jīng)過減壓閥，使油壓降到0.15MPa左右進入冷卻器，經(jīng)冷卻后的油再進入各個軸承中起到潤滑作用后，以軸承溢出油返回油箱。啟動油泵可以直接裝在油箱上，它可以代替主油泵工作。當汽輪機啟動或停機時，主油泵油壓不夠，必須開動啟動油泵，以保證軸承的潤滑。當鍋爐設備發(fā)生故障不能供汽，在停機時可用電動泵泵油，以減少軸承磨損。

1-主油泵；2-濾清器；3-汽油發(fā)電機組各軸承；4-減壓閥；

5-油冷卻器；6-啟動油泵；7-電動油泵

2．汽輪機油作用

汽輪機油主要是作為汽輪機的主機和輔機中主軸的潤滑油。隨著汽輪機的蒸汽溫度和工作壓力不斷提高，裝機容量不斷增加，使得汽輪機中的油溫越來越高，對汽輪機油的要求更為苛刻。汽輪機油在汽輪機組中的作用主要有以下幾個方面：

1) 潤滑作用

在汽輪機組的滑動軸承中，汽輪機油充滿其軸徑和軸瓦之間，形成流體潤滑膜，從而起到潤滑作用。

2) 調(diào)速作用

用于汽輪機調(diào)速系統(tǒng)的汽輪機油，作為液壓介質(zhì)，能傳遞壓力，通過調(diào)速系統(tǒng)對汽輪機的運行起到了調(diào)速作用。

3) 散熱冷卻作用

汽輪機高速運行時，軸承內(nèi)摩擦會產(chǎn)生大量的熱量，而在油輪系統(tǒng)中不斷循環(huán)流動的油能將這些熱量帶走。從而起到散熱冷卻作用。