汽机专业培训教材1(最新)

新疆天富集团有限公司集控汽机专业培训教材培训教材（汽机分册）2010年9月2目录第一篇基础知识第一章工程热力学模块1热力学基本知识………………………………………………………6模块2工质…………………………………………………………………6模块3热力学第一、第二定律………………………………………………8模块4热力循环………………………………………………………………10第二章流体力学模块1流体动力学的几个基本概念模块2水泵第三章传热学基础模块1热传递基本概念及定律……………………………13模块2换热器…………………………………………………………………13第四章金属材料模块1金属热量传递方式………………………………………………………16模块2金属材料热应力第五章热工基础模块1模块1热工知识模块2常用表计模块3DCS操作系统自动调模块4DEH数字电液调节系统模块第六章识图模块1阀门及标识…………………………………………………………36模块2DCS操作画面演示模块3DEH操作画面演示第二篇专业知识第一章汽轮机构造及工作原理模块1汽轮机的分类及型号模块2汽轮机构造及工作原理第二章汽轮机调节保安系统模块1调节系统……………………………………………………………523模块2保安系统……………………………………………………………56模块3油系统及供油设备…………………………………………………58第三章热力系统热力系统简介第四章辅助设备模块1辅助设备分类及特点模块2除氧、回热加热设备……………………………………………………63模块3给水系统模块4泵与风机………………………………………………………………67模块5减温减压器………………………………………………………………68第五章管道及其附件模块1管道及其附件……………………………………………………………69第三篇基本技能第一章汽机巡操职责模块1汽机巡操员职责………………………………………………………78模块2汽机巡操员基本技能要求第二章设备巡检制度模块1设备巡检及方法…………………………………………………………79模块2巡检的主要项目………………………………………………………79模块3电动机的运行监视……………………………………………………80第三章辅机的启停及事故处理模块1除氧器…………………………………………………………………81模块2给水泵…………………………………………………………………85模块3循环水泵及冷却塔……………………………………………………90模块4连排的作用、投入、停运及维护……………………………………90模块5减温减压器………………………………………………………………91模块6热力网的启停操作及运行维护………………………………………93模块7高压加热器……………………………………………………………103第四篇专业技能第一章两票三制及岗位职责模块1两票三制………………………………………………………4模块2职责及专业技能要求…第二章汽轮机启动与停止模块1汽轮机启动…………………………………………………………106模块2汽轮机停机…………………………………………………………………第三章汽轮机试验模块1汽轮机组静态试验……………………………………………………112模块2动态试验……………………………………………………………112模块3定期维护和试验………………………………………………………113第四章汽轮机运行中的维护、检查模块1运行中的日常维护…………………………………………………113模块2主要参数的控制指标………………………………………………115第五章汽轮机事故处理模块1事故处理的原则………………………………………………………117模块2故障停机项目及操作步骤……………………………………………117模块3典型事故处理…………………………………………………………118第六章汽轮机经济运行模块1热电厂经济指标的分析及单元制机组运行……………………………120模块2火电厂热力循环与热经济性……………………………………………124模块3汽轮机经济小指标…………………………………………………1285第一篇基础知识第一章工程热力学模块1热力学基本知识热力学基本概念物质在通常情况下有三态－固态、液态和汽态，一切物质都是由极小的微粒组成的，这些微粒叫做分子。（一）分子：1、分子的质量很小，在很小的体积内，分子的数目却是很大的。如：直径0.1mm的一滴水含有106个分子；标准状态下（0℃，1个大气压）1cm3的氧气含有2.7×1019个氧分子。2、分子是运动的。3、分子与分子之间存在一定的距离。4、分子与分子之间有相互作用的分子力。分子力是分子间引力与斥力的结合。5、分子的运动与物质的温度有关。（二）水：水以五种状态形式存在，分为未饱和水、饱和水、湿饱和蒸汽、干饱和蒸汽、过热蒸汽。1、未饱和水：在一定压力下，未达到饱和温度的水称为未饱和水。2、饱和水：在一定压力下达到饱和温度，产生沸点状态下的水即为饱和水。3、湿饱和蒸汽：在水没有完全气化之前，这时饱和水与饱和蒸汽共存，把这种含有饱和水的蒸汽叫湿饱和蒸汽，简称湿蒸汽。4、干饱和蒸汽：当水达到饱和温度后，如继续定压加热，则饱和水开始气化，此时比容增大，而水温并不升高，保持饱和温度。继续加热，水不断气化直至完全变为蒸汽，最后一滴水变为蒸汽的状态称干饱和蒸汽。5、过热蒸汽：在一定压力下超过饱和温度，具有过热度的蒸汽叫过热蒸汽。这里我们导入一些相关概念：⑴饱和温度：对水进行定压加热时，水自0℃开始升高至沸腾，通常把水沸腾的开始温度称饱和温度，即沸点。⑵饱和压力：饱和水状态时对应的蒸汽压力，称为饱和压力。⑶饱和蒸汽：蒸发的蒸汽称为饱和蒸汽。⑷干度：是指1Kg湿饱和蒸汽中干饱和蒸汽的重量，用x表示。如x=90％表示：1Kg干蒸汽中有0.9Kg干蒸汽和0.1Kg的水。饱和水x=0；干饱和蒸汽x=1。⑸湿度：1Kg湿饱和蒸汽中饱和水的重量叫湿度。⑹液体热：在水加热到饱和水的阶段所加入的热量叫液体热。⑦汽化潜热：把1Kg已经加热到饱和温度的水在定压下完全气化，所加入的热量叫汽化潜热。用r表示。⑻过热度：将干饱和蒸汽继续定压加热，蒸汽温度就要上升，而超过饱和温6度，其超过的温度叫过热度。⑼过热热：过热过程中吸收的热量叫过热热。模块2工质汽轮机利用具有一定压力和温度的蒸汽作功，把热能转变成机械能，这里，蒸汽起了媒介作用。这种实现能量转换的媒介物质，我们就称其为工质。电能生产是连续的，为了使热机不断的做功，就要求工质连续不断的流过。因此工质应具有良好的流动性和膨胀性，水蒸气正好具有价廉、易得、热力性能稳定、无毒、不腐蚀等这样的特性，所以发电厂中主要以水蒸汽作为工质。一工质的状态参数1、工质的状态是由于工质的压力、温度、比热容等物理量来确定的，这些表明工质状态特征的物理量，称为工质的状态参数。工质如有一组（最少2个）确定的状态参数，就表明工质处于一个确定的状态，若工质确定状态对应的状态参数中有一个或几个发生了变化，则工质的状态就会发生变化。工质的状态参数有压力、温度、比容、内能、焓、熵六个常用量，其中温度、压力、比容这三个状态参数可以通过仪表直接测得，因而称为基本状态参数，而内能、焓、熵则称为导出参数。2、温度温度是表明物体冷热程度的度量。温度的数值表示方法叫做温标，常用的温标有两类，即摄氏温标和绝对温标（也称热力学温标）。⑴摄氏温标摄氏温标又称为国际百度温标，它规定标准大气压下（1.01325×105Pa）下水的冰点为0℃，沸点为100℃，其间划分一百等分，每一等分称为1摄氏度。摄氏温度用字母t表示，单位为℃。⑵绝对温标又称开氏温标，它以摄氏零下273.15℃作为零度，用字母T表示，单位为K。即273.15K=0℃。两者的换算关系是：T=t＋273.153、压力⑴压力的定义物体单位面积上所受到的垂直作用力称为压力，用P表示。即P=F/S式中P－压力（Pa）S－面积（m2）F－作用在面积S上的垂直作用力（N）⑵压力的单位1标准大气压=1.01325×105Pa=760mmHg⑶绝对压力、表压力和真空值①容器内气体的真实压力称为绝对压力。此压力若高于大气压力，则气体处于正压状态，须用压力计来测量气体的绝对压力；反之若容器内绝对压力低于大气压力则称气体处于负压状态，测量时应用真空计。②表压力：用压力表测得的压力，称为表压力。表压力是气体的绝对压力与大气压力的差值，也就是说表压力是以大气压力为起点测量的，而绝对压力是以7完全真空为起点测量的。其间关系式为：P绝=P表＋B③真空值：真空计测得的数值称为真空，它表示大气压力超出绝对压力的部分，真空值愈大，则绝对压力愈低。其间关系式为：P绝=B－H4、比容单位质量的物体所占有的容积称为比容，用字母υ表示，单位为m3／Kg。比容愈大，说明物体愈轻；比容愈大，表示物体愈重。5、能任何物体具有做功的能力，我们就说这个物体具有能。⑴动能：⑵热能：⑶位能：⑷内能：物体的内能是指储存于物体内部的能量。5、焓焓也是一个状态参数。6、熵熵是一个物理量，也是热力计算中常用的一个状态参数。模块3热力学第一、第二定律1、热力学第一定律――实质上是能量守恒与转换定律在热力学上的一种特定应用形式。热可以变为功，功可以变为热，一定量的热消失时，必产生一定量的功；消耗一定量的功时，必出现与之对应的一定量的热。2、热力学第二定律――说明了能量传递和转化的方向、条件、程度。它有两种叙述方法：（1）从能量传递角度来讲：热不可能自发地不付代价地从低温物体传质高温物体。（2）从能量转化角度来讲；不可能制造出从单一热源吸热，使之全部转化成为功而不留下任何其它变化的热力发动机。3、功、功率⑴机械功就是力与位移的乘积⑵热功将气体膨胀对外所做的机械功称为热功⑶功率单位时间内所做的功叫做功率4、热量、在加热和冷却过程中，物体吸收或放出的热能称为热量。用Q表示，模块4热力循环工质从某一状态点开始，经过一系列的状态变化，又回到原来这一状态点的变化过程的综合。⑴卡诺循环卡诺循环是由两个可逆的等温过程和两个可逆的绝热过程组成。但由于：⑴卡诺循环只允许用在湿饱和蒸汽区，这就使冷、热源的可利用温差不大，上限温度受临界温度（374.15℃）的限制，下限受大气温度限制，这样热效率η=1－T2／T1不可能提高很多；⑵整个热机都处于湿蒸汽状态下工作，运行条件十分恶劣；⑶绝热压缩过程是蒸汽比容比水大1～2千倍，需要的压气机体积很大，消耗的功率也很大。故火电厂不采用卡诺循环。8⑵朗肯循环火力发电厂中蒸汽动力装置的基本热力循环设备是由蒸汽锅炉、汽轮机、凝汽器和给水泵组成的。工质在热力设备中不断地进行吸热、膨胀、放热、压缩等四个过程，使热能不断的转变为机械能，这就是火力发电厂的朗肯循环。它是最简单的火力发电厂的理论循环，是组成蒸汽动力装置的基本循环。其循环过程为：作为工质的凝结水用凝结水泵和给水泵将其从凝汽器打入锅炉省煤器内，这个过程为工质的绝热压缩过程；水在省煤器内预热，然后进入炉膛水冷壁内，被加热汽化成饱和蒸汽，再进入过热器内过热变成过热蒸汽，这个过程是定压吸热过程；从锅炉出来的过热蒸汽导入汽轮机中，在其中膨胀做功（汽轮机带动发电机转动发出电能），这个过程是绝热膨胀过程；在汽轮机内作完功的乏汽，排入凝汽器内，在循环水的冷却下放出它的汽化潜热，定压凝结成饱和水，这个过程是定压放热过程凝汽器内的凝结水重又通过凝结水泵和给水泵送入锅炉加热蒸发从而完成了循环。⑶中间再热循环为了保证末几级蒸汽的湿度在允许范围内，就必须提高初压的同时提高初温，但提高初温又受到金属材料强度的限制，为解决此问题采用中间再热循环。就是将汽轮机高压缸内已经作了部分功的蒸汽，再引入锅炉中间再热器中重新加热，使蒸汽温度提高至初温，再热后的蒸汽引向汽轮机低压缸继续做功。由于再热，使得流经低压缸末几级的蒸汽湿度大为减少。⑷回热循环在纯凝汽式汽轮机的热力循环（即朗肯循环）中，新蒸汽的热量在汽轮机中转变为功的部分只占30％左右，而其余的