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第1篇 汽輪機廠認(rèn)知實習(xí)報告范文
在認(rèn)知實習(xí)的兩周里，我們?nèi)嗳⒂^了上海汽輪機廠，上海鍋爐廠以及上海外高橋第三發(fā)電廠三個與接下來要學(xué)習(xí)的專業(yè)課息息相關(guān)的地方。在這些企業(yè)的生產(chǎn)車間里，我了解了一些汽輪機及鍋爐的概念，并且在課后查詢了相關(guān)資料有了更加深入的了解，也讓我對接下來的專業(yè)課有所認(rèn)識。
一、 汽輪機
汽輪機是將蒸汽的能量轉(zhuǎn)換為機械功的旋轉(zhuǎn)式動力機械，是蒸汽動力裝置的主要設(shè)備之一。
固定部分（靜子）和轉(zhuǎn)動部分（轉(zhuǎn)子）組成，與回?zé)峒訜嵯到y(tǒng)(包括抽汽、給水、凝結(jié)水及疏水系統(tǒng)等)、調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)、油系統(tǒng)以及其他輔助設(shè)備共同組成的汽輪機組件。固定部分包括汽缸、隔板、噴嘴、汽封、緊固件和軸承等。轉(zhuǎn)動部分包括主軸、葉輪或輪鼓、葉片和聯(lián)軸器等。固定部分的噴嘴、隔板與轉(zhuǎn)動部分的葉輪、葉片組成蒸汽熱能轉(zhuǎn)換為機械能的通流部分。
汽缸即汽輪機的外殼，是汽輪機靜止部分的主要部件之一。它的作用是將汽輪機的通流部分與大氣隔絕，以形成蒸汽能量轉(zhuǎn)換的封閉空間，以及支承汽輪機的其他靜止部件。汽缸是約束高壓蒸汽不得外泄的外殼，還設(shè)有汽封系統(tǒng)。一般氣缸分為高壓缸及中低壓缸等等。汽輪機高壓端軸封稱為高壓軸封，在單缸汽輪機中又稱為前軸封。低壓端軸封稱為低壓軸封，在單缸汽輪機中又稱為后軸封。裝在隔板汽封槽中的汽封稱為隔板汽封。另外裝在隔板上與圍帶配合防止漏汽的又稱為圍帶汽封。不論是軸封還是隔板汽封、圍帶汽封，其構(gòu)造及外形均大同小異，阻汽原理一致，統(tǒng)稱為汽封。
汽輪機汽缸兩端軸孔處與轉(zhuǎn)軸間有一定間隙，這樣在工作時，汽缸內(nèi)進(jìn)汽端將發(fā)生高壓蒸汽大量泄露。再看排汽端，一般凝汽式汽輪機的排汽壓力在0.02公斤/平方厘米 (絕對)左右,即排汽端處于高真空狀態(tài),大氣中的空氣將沿后軸孔大量漏入排汽管和凝汽器，就會破壞汽輪機的真空。因此，為了減少高壓端的向外漏汽和排汽端往里漏空氣，要求在汽缸兩端軸孔處配備汽封裝置（又稱軸封）。
目前廣泛采用的是高低齒型的梳齒結(jié)構(gòu)，軸封片直接在軸封環(huán)上車出，或?qū)⑤S封片壓緊在軸封環(huán)的槽道里，軸封環(huán)一般由四個或六個弧段組成。齒尖最薄處厚度為0.1毫米。有彈簧片壓住軸封環(huán)，使其緊貼隔板或汽封體，彈簧片的作用是箍緊軸封環(huán)，當(dāng)軸封片與主軸相碰時，可自動退讓，防止軸封受損。當(dāng)壓差較小時，可以不用高低齒，而用平齒。為了減少漏汽，要求軸封間隙盡量小，但為了保證機組的安全運行，要求軸封不發(fā)生碰擦現(xiàn)象，所以軸封間隙有一定的要求。
隔板是汽輪機各級的間壁，用以固定汽輪機各級的靜葉片和阻止級間漏氣，并將汽輪機通流部分分隔成若干個級。
汽輪機的轉(zhuǎn)動部分總稱為轉(zhuǎn)子，主要由主軸葉輪（或輪鼓）動葉及聯(lián)軸器等組成，它是汽輪機最主要的部件之一，起著工質(zhì)能量轉(zhuǎn)換及扭矩傳遞的任務(wù)。
汽輪機的葉片是汽輪機很重要的一個組成部分，葉片又分為靜葉及動葉片兩種。靜葉片一般由工作部分和安裝部分組成，起倒流的作用。動葉片又稱為透平葉片，用來做功，一般由葉根、葉型部分和葉頂三部分組成，動葉片安裝在葉輪或轉(zhuǎn)鼓上，由多個葉片組成動葉柵，其作用是將蒸汽的熱能轉(zhuǎn)換為動能，再將動能轉(zhuǎn)換為汽輪機轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)機械能，使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。
葉片由葉根、工作部分和頂部組成。
葉根用來將葉片固定在葉輪上，葉根與葉輪的連接應(yīng)牢固可靠，而且要保證葉片在任何運行條件下都不會松動，同時葉根的結(jié)構(gòu)應(yīng)在滿足強度的條件下盡量簡單，使制造、安裝方便，并使葉輪緣的軸向尺寸為最小。常用的葉根有：t型、菌型葉根、叉形葉根、樅樹型葉根。蒸汽從這里通過，將動能轉(zhuǎn)化為機械功。
工作部分是葉片的主要部分。葉片的凹入部分稱為葉面，凸出部分稱為葉背，一般汽輪機的葉片型線沿葉高是相同的，當(dāng)葉高很長時，而葉高與直徑之比大于１／１０時，則用扭曲葉片。
葉頂一般做成鉚釘狀，上面有套裝圍帶，它加強了葉片強度又減少了漏汽。圍帶有以下幾種形式：
①鉚接圍帶：圍帶由扁鋼制成，然后用鉚接法固定在葉片的頂部。
②整體圍帶：圍帶與葉片同為一整體，在加工葉片時一起銑出，待葉片組裝后，再將圍帶焊在一起。
③彈性拱型圍帶：它是將彈簧鋼片彎成拱型，用鉚釘固定在葉片頂部，采用互圈環(huán)狀聯(lián)接。
汽輪機工作時，蒸汽通過噴嘴，壓力下降，體積膨脹形成高速汽流，推動葉輪旋轉(zhuǎn)而作功。如果蒸汽在葉片中壓力不再降低，也就是蒸汽在葉片通道中的流速（即相對速度）不變化，只是依靠汽流對葉片的沖擊力量而推動轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，這類汽輪機稱為沖動式，也稱壓力級，在工業(yè)中應(yīng)用廣泛。如果蒸汽在葉片中繼續(xù)膨脹（簡稱相對速度）比進(jìn)口時要大，這種汽輪機的作功不僅由于蒸汽對葉片的沖擊力，而且還有由于蒸汽相對速度的變化而產(chǎn)生的巨大的反作用力，因此這類汽輪機稱為反動式汽輪機。
只有一列噴嘴和一列動葉片組成的汽輪機叫單級汽輪機。由幾個單級串聯(lián)起來叫多級汽輪機。由于高壓蒸汽一次降壓后汽流速度極高，因而葉輪轉(zhuǎn)速極高，將超過目前材料允許的強度。因此采用壓力分級法，每次在噴嘴中壓力降都不大，因而汽流速度也不高，高壓蒸汽經(jīng)多級葉輪后能量既充分得到利用而葉輪轉(zhuǎn)速也不超過材料強度許可范圍。這就是采用多級汽輪機的原因。
如果由于蒸汽離開每一級葉片的流速仍高，為了充分利用汽流的動能，可用導(dǎo)向葉片將汽流引入第二排葉片中（每一個葉輪可安裝二排葉片）進(jìn)一步推動轉(zhuǎn)軸做功，這稱為速度分級，簡稱速度級（又稱復(fù)速級）。速度級常用于小型汽輪機，或汽輪機的第一級。
除了看到汽輪機的制造工藝以外，我們還參觀了燃?xì)廨啓C車間，了解了汽輪機和燃?xì)廨啓C的異同。
燃?xì)廨啓C是以連續(xù)流動的氣體為工質(zhì)帶動葉輪高速旋轉(zhuǎn)，將燃料的能量轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏霉Φ膬?nèi)燃式動力機械，是一種旋轉(zhuǎn)葉輪式熱力發(fā)動機。 燃?xì)廨啓C可以是一個廣泛的稱呼，基本原理大同小異，一般所指的燃?xì)鉁u輪發(fā)動機，通常是指用于船舶、車輛。其特點是啟動快，體積小，單位密度功率高，但是發(fā)熱量巨大，對空氣流量需求十分旺盛。燃?xì)廨啓C的工作過程是，壓氣機連續(xù)地從大氣中吸入空氣并將其壓縮；壓縮后的空氣進(jìn)入燃燒室，與噴入的燃料混合后燃燒，成為高溫燃?xì)?，隨即流入燃?xì)馔钙街信蛎涀鞴?，推動透平葉輪帶著壓氣機葉輪一起旋轉(zhuǎn)；加熱后的高溫燃?xì)獾淖鞴δ芰︼@著提高，因而燃?xì)馔钙皆趲訅簹鈾C的同時，尚有余功作為燃?xì)廨啓C的輸出機械功。
燃?xì)廨啓C主要由壓氣機、燃燒室和燃?xì)馔钙饺蟛考?gòu)成。運行基本流程是壓氣機：對進(jìn)氣增壓；燃燒室：通過對壓氣機的壓縮空氣燃燒加熱，增加工質(zhì)的做功能力；透平：通過膨脹做功，將燃?xì)獾臒崮苻D(zhuǎn)變?yōu)閷θ紮C大軸轉(zhuǎn)動的機械能。旋轉(zhuǎn)的壓氣機就向一把風(fēng)扇，將進(jìn)氣加壓并驅(qū)動之進(jìn)入燃燒系統(tǒng)。流體工質(zhì)在燃燒室中被燃燒，加熱。透平則可看成是一個風(fēng)車，為加熱的流體（燃?xì)猓?qū)動旋轉(zhuǎn)來帶動壓氣機，并通過旋轉(zhuǎn)軸將多余的功輸出（帶動發(fā)電機）。
汽輪機與燃?xì)廨啓C的差別在于：汽輪機屬于外燃機，而燃?xì)廨啓C屬于內(nèi)燃機。燃?xì)廨啓C對于葉片的材料要求高于汽輪機，因而一般采用陶瓷葉片，內(nèi)部中空，用來運輸冷卻空氣。由于汽輪機是外燃機，可以使用各種燃料包括一些固態(tài)的化石燃料諸如煤，但是作為內(nèi)燃機的燃?xì)廨啓C通常是不能使用固態(tài)化石燃料，因為會在燃燒室內(nèi)形成固態(tài)殘渣，不利于工作循環(huán)的進(jìn)行，因此一般使用液氣態(tài)的燃料，當(dāng)然也有可以燃燒固態(tài)煤的燃?xì)廨啓C?？傮w來說，燃?xì)廨啓C對燃料要求不高，可以燃燒重油等劣質(zhì)燃料
二、 鍋爐
鍋爐是由鍋和爐組成的，鍋的原義指在火上加熱的盛水容器，爐指燃燒燃料的場所，上面的盛水部件為鍋，下面的加熱部分為爐，鍋和爐的一體化設(shè)計稱為鍋爐。鍋爐是一種能量轉(zhuǎn)換設(shè)備，向鍋爐輸入的能量有燃料中的化學(xué)能、電能、高溫?zé)煔獾臒崮艿刃问?，而?jīng)過鍋爐轉(zhuǎn)換，向外輸出具有一定熱能的蒸汽、高溫水或有機熱載體。鍋爐中產(chǎn)生的熱水或蒸汽可直接為工業(yè)生產(chǎn)和人民生活提供所需熱能，也可通過蒸汽動力裝置轉(zhuǎn)換為機械能，或再通過發(fā)電機將機械能轉(zhuǎn)換為電能。提供熱水的鍋爐稱為熱水鍋爐，主要用于生活，工業(yè)生產(chǎn)中也有少量應(yīng)用。產(chǎn)生蒸汽的鍋爐稱為蒸汽鍋爐，常簡稱為鍋爐，多用于火電站、船舶、機車和工礦企業(yè)。
鍋爐有各種分類方式，其中按燃燒方式分類： 有室燃爐、旋風(fēng)爐、 流化床爐、常壓鍋爐（無壓鍋爐,就是在一個正常大氣壓下工作的鍋爐）、低壓鍋爐（壓力小于等于2.5mpa）、中壓鍋爐（壓力小于等于3.9mpa）、高壓鍋爐（壓力小于等于10.0mpa）按壓力分類： 超高壓鍋爐（壓力小于等于14.0mpa）、亞臨界鍋爐（壓力介于17—18mpa）、超臨界鍋爐（壓力介于22--25mpa）
鍋爐整體的結(jié)構(gòu)包括鍋爐本體、輔助設(shè)備和安全裝置兩大部分。鍋爐中的爐膛、鍋筒、燃燒器、水冷壁、過熱器、省煤器、空氣預(yù)熱器、構(gòu)架和爐墻等主要部件構(gòu)成生產(chǎn)蒸汽的核心部分，稱為鍋爐本體。鍋爐本體中兩個最主要的部件是爐膛和鍋筒。爐膛又稱燃燒室，是供燃料燃燒的空間。將固體燃料放在爐排上，進(jìn)行火床燃燒的爐膛稱為層燃爐，又稱火床爐；將液體、氣體或磨成粉狀的固體燃料，噴入火室燃燒的爐膛稱為室燃爐，又稱火室爐；空氣將煤粒托起使其呈沸騰狀態(tài)燃燒，并適于燃燒劣質(zhì)燃料的爐膛稱為沸騰爐，又稱流化床爐；利用空氣流使煤粒高速旋轉(zhuǎn)，并強烈火燒的圓筒形爐膛稱為旋風(fēng)爐。
燃稻殼蒸汽鍋爐的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖
爐膛設(shè)計需要充分考慮使用燃料的特性。每臺鍋爐應(yīng)盡量燃用原設(shè)計的燃料。燃用特性差別較大的燃料時鍋爐運行的經(jīng)濟性和可靠性都可能降低。
鍋筒簡體由優(yōu)質(zhì)厚鋼板制成，是鍋爐中最重要的部件之一。是自然循環(huán)和多次強制循環(huán)鍋爐中，接受省煤器來的給水、聯(lián)接循環(huán)回路，并向過熱器輸送飽和蒸汽的圓筒形容器。包括汽水分離和蒸汽清洗裝置、給水分配管、排污和加藥設(shè)備等。其中汽水分離裝置的作用是將從水冷壁來的飽和蒸汽與水分離開來，并盡量減少蒸汽中攜帶的細(xì)小水滴。中、低壓鍋爐常用擋板和縫隙擋板作為粗分離元件；中壓以上的鍋爐除廣泛采用多種型式的旋風(fēng)分離器進(jìn)行粗分離外，還用百葉窗、鋼絲網(wǎng)或均汽板等進(jìn)行進(jìn)一步分離。鍋筒上還裝有水位表、安全閥等監(jiān)測和保護(hù)設(shè)施。他的主要功能是儲水，進(jìn)行汽水分離，在運行中排除鍋水中的鹽水和泥渣，避免含有高濃度鹽分和雜質(zhì)的鍋水隨蒸汽進(jìn)入過熱器和汽輪機中。
由于這次的參觀里還有發(fā)電廠，因而著重看了解了一下電站鍋爐。? 電站鍋爐，通俗來講就是電廠用來發(fā)電的鍋爐。一般容量較大，現(xiàn)在主力機組為300mw。 電站鍋爐主要有兩類：煤粉爐和循環(huán)流化床鍋爐。這兩類鍋爐是目前電站所用的主要類型。流化床爐和煤粉爐的最大區(qū)別是液體和煤塊粉狀。
