汽轮机实习报告

汽轮机实习报告

实习地点：三甲实验室姓名：孙班级：4学号：113指导老师：许X实习时间:2014.6.13

蒸汽动力装置是以水蒸气（或其他物质的蒸汽）作为工质，利用化学能、核能、地热能或太阳能等，按一定的热循环方式使热能转换成机械能的装置。蒸汽由锅炉或蒸汽发生器供给，也可直接利用地热蒸汽。蒸汽驱动原动机作功。

蒸汽动力装置是各国工业机械的重要组成部分，随着科技的发展，内燃机、燃气轮机等一系列新的机械陆续投入使用，但蒸汽装置仍有其独特的优势，并继续在船舶、发电、军工等领域占有重要地位。特别是锅炉和汽轮机组成的汽轮机动力装置系统。

本次实习参观的01蒸汽动力装置原是前苏联设计制造并装配在驱逐舰上的动力系统，该系统于二十世纪二十年代开始设计，建造于二十世纪三十年代，代表了当时世界动力系统的先进水平。新中国成立后，为发展人民海军，巩固祖国海疆，二十世纪五十年代我国向前苏联购买了四套半动力系统用以装备海军，其中的半套用于教学研究，安放在了中国人民军事工程学院，即我校的前身，此后一直用于科研以及学生学习。经过六十多年的岁月之后，该装置的整体性能已经不能满足现代社会的要求，但其设计思想及理念、系统的布置布局、装备制造水平、制造工艺仍值得我们学习。经过一天的参观学习，我们对这套系统已经有了一定的了解。

01动力装置是上世纪二三十年代最先进的船用动力系统，其主要包括两部分：锅炉和汽轮机。锅炉部分主要是利用燃油燃烧释放的热能加热锅炉内的工作介质-水，使其产生不同品质的蒸汽，将其中产生的蒸汽输送到汽轮机中，推动汽轮机叶片进行做功，带动汽轮机轴的转动，进而带动螺旋桨或发电机转轴旋转，产生舰船前进的动力或船用电力。

在整套系统中，为保证系统正常运行，还附加了很多的辅助设备，如供给燃油的燃油系统，产生蒸汽和输送蒸汽的蒸汽系统，对汽轮机叶片和减速器进行润滑和冷却的滑油冷却系统，对乏汽进行冷凝和再用的凝-给水系统等等。这些系统在一起正常运行才能使01动力装置源源不断产生船舶所需的动力和电力。掌握01动力装置的构造，重点要熟悉各个系统的功能及组成，并了解它的运行参数及运行工况。

1）汽轮机的概念

汽轮机是将蒸汽的能量转换成为机械功的旋转式动力机械。又称蒸汽透平。主要用作发电用的原动机，也可直接驱动各种泵、风机、压缩机和船舶螺旋桨等。还可以利用汽轮机的排汽或中间抽汽满足生产和生活上的供热需要。汽轮机具有单机功率大、连续回转工作稳定、可靠性好等优点。

2）汽轮机系统组成

汽轮机系统主要包括：汽轮机组、蒸汽系统、辅蒸汽系统、凝水-给水系统、润滑油系统、循环冷却水系统、系统汽封抽气系统等。

2汽轮机的部分参数

汽轮机：6000r/min

螺旋桨转速：300r/min

减速器减速比：20

螺旋桨温度：不超过75℃

低油压保护滑油压力值：0.1MPa

汽轮机轴承温度：不能超过75℃

凝水泵正常压力：0.11MP

凝水泵低负荷压力：0.105MP

凝水泵的温升：不超过5℃

废气总管的压力：0.2MPa

2汽轮机组

在船舶上汽轮机组包括两部分：一个是正车汽轮机，一个是倒车汽轮机。主汽轮机组由主汽轮机、冷凝器和齿轮减速器三大部分组成。按照汽轮机配置方式的不同，主汽轮机组划分为单缸双机、单机双缸两种类型。在01动力装置中采用的是单缸单机。

在汽轮机中，经蒸汽管道而来的具有一定压力和温度的蒸汽在喷嘴通道内膨胀，将自身的热能转换为蒸汽的动能，然后高速的蒸汽冲击汽轮机叶片，推动叶片，并带动叶轮和轴旋转。将蒸汽的热能转换为叶片的机械能。在倒车汽轮机中，汽轮机转子的工作叶片的安装方向与正车汽轮机工作叶片的安装方向相反，向其中通入蒸汽后可使汽轮机转子倒转，实现倒车。做功后的蒸汽，被送往冷凝器，蒸汽在冷凝器中被循环冷却水冷却成凝水，凝水经凝水-给水系统送往锅炉进行再循环。

3主蒸汽系统

锅炉与汽轮机之间的蒸汽管道与通往各用气点的支管及其附件称为电厂主蒸汽系统。蒸汽系统的主要功用是输送蒸汽。从锅炉出来的过热蒸汽分为两个管道：一个是主蒸汽管道，一个是辅蒸汽管道。主蒸汽管道向主汽轮机输送蒸汽，辅蒸汽管道供给辅机及辅助换热设备用气。

过热蒸汽从锅炉出来，经过正、倒车阀，将蒸汽输送到正车汽轮机或倒车汽轮机。当船需要正车行驶时，打开正车阀，蒸汽进入正车管道，通过旋转大手轮调节三个阀门的开度，来控制进入汽轮机的蒸汽量，以达到正常或者加速行驶等。当需要紧急刹车或者是长期倒车时，打开倒车阀，通过调节小手轮，控制蒸汽流量，从而达到所需的要求。

在蒸汽管道上还安有速关阀。当发生事故时，如滑油的温度和压力超过70℃时，或者汽轮机叶片被腐蚀，易发生断裂是，为了快速、及时的关闭蒸汽流量，可以关闭速关阀。

在船舶上安有保安装置，它起到了超转速保护的功能。在汽轮机转子最前端的轴上安装一个小的叶轮，叶轮的转速与轴的转速成正比，当汽轮机轴的转速超过5%时，保安装置中的与转速成正比的油压，超过调节器中的弹簧设定的值时，改变了油的通道，油与高压水进行转换，并快速关闭速关阀，起到保护作用。如下为示意图

图1蒸汽系统

4辅蒸汽系统

供给辅机用气及辅助换热设备用气的系统，称为辅蒸汽系统。在01动力装置中，使用的凝水泵、滑油泵都是气动的。因而需要辅蒸汽系统给这些设备提供过热蒸汽，从锅炉中产生的部分过热蒸汽被送到凝水泵和滑油泵，之后形成的乏汽，部分回到主冷凝器中冷凝，部分通过废气总管回到锅炉那边，预热给水，然后进入锅炉完成循环。

5凝水-给水系统

凝给水系统主要功能是将凝汽器热井中的凝结水由凝水泵送出，此外还可向各有关系统提供水源。凝给水系统主要包括凝汽器、凝水泵、凝结水储存箱低压加热器、除氧器等。蒸汽经过冷凝器冷凝，冷凝水经凝水泵送出，并进行加热、除氧、化学处理和去除杂质，最终到达给水系统。动力装置中使用的凝水泵是气动的，从锅炉中产生的过热蒸汽部分送到气动凝水泵中。

图2凝水-给水系统

6润滑油系统

滑油系统主要作用有：在轴承中形成稳定油膜，以维持转子良好旋转；转子的热传导、表面摩擦会产生热量，为保持油温合适，需要一部分油量进行换热。润滑油系统由油柜、滑油加热器、滑油泵、电动导油泵、滑油冷却器和各连接管道等设备组成。

第一次启动时，滑油从油库中出来，经过滑油加热器被从锅炉出来的饱和蒸汽加热，然后通过滑油泵，根据滑油不同的压力，分别送往主机或者变速器中。其中使用的滑油泵是气动的，利用的是从锅炉产生的过热蒸汽。从主机或变速器出来的滑油又回到油库中，之后从油库出来的滑油，因为此时的滑油温度很高，不需要经过滑油加热器，通过滑油驳运泵，进入滑油冷却器，利用海水冷却滑油，再通过滑油泵送往各个需要滑油的设备中。

7循环冷却水系统

循环冷缺水系统的功能是向冷凝器供给冷却水，用以冷凝进入冷凝器内的的蒸汽，同时还供给其他辅助设备所学的冷却、冲洗用水。循环水系统是通过净化后的海水对需要冷却的设备提供设备冷去水。净化后的海水，部分被送至主冷凝器中，对进入冷凝器的蒸汽进行冷凝，部分被送至滑油冷却器中，对滑油进行冷却。

8船用蒸汽动力装置与电站动力装置部分设备的区别

船用蒸汽动力装置与电站尤其是火电发电厂的动力装置在系统机构、设备组成上基本相同。但是船舶在海洋航行时会遇到摇摆、震动等海洋环境，并且船舶空间有限，还要满足适航性、生命力、可靠性等要求，因而对船用动力装置提出了更多的要求，特别是军用舰船，要求更高，因而船用蒸汽动力装置有一些设备与电站设备不同。

由于受船舶条件等各方面因素的，船舶动力装置系统是维持船舶运行及保证舰船生命力最精简的系统。与电厂汽轮机不同，舰船汽轮机有倒车级，以适

应舰船机动航行、进出港口、复杂航道航行、恶劣海况航行或执行作战任务等要求。安装倒车汽轮机增加了动力系统的运行成本，同时由于设备增多使船舶内部布置更加复杂，操作也更为复杂。而且装在主汽轮机上装配倒车级使正常航行时，倒车级会随正车级空转而产生摩擦鼓风损失，消耗蒸汽轮机发出的功率，影响正车汽轮机运行的经济性。但倒车级后，会使船舶动力装置满足复杂的工况变化，对于舰船尤其是军舰来说是很必要的。

汽水循环图

实践出真知。通过此次实习，也把课本上的知识进行了升华，对平日在课堂上学习的理论知识有了更清晰的认识，由抽象变具体，印象更加深刻。见识了工程中的锅炉、汽轮机、冷凝器、燃油系统、补水系统、滑油系统、蒸汽系统、循环冷却水系统等在现场安放的相对位置。了解了各个系统管道和设备的循环过程。

通过实习，可以很好地结合课本学习的知识，并认识到在工程应用与理论知识之间的差别。工程上要考虑各种实际因素，并结合实际情况对理论知识进行合理的调整。比如01蒸汽动力装置，要结合舰船条件，去除对维持舰船正常运行不必要的系统及设备，尽最大可能简化系统，以提高舰船性能，保证舰船生命力。01动力装置虽然是半个多世纪前的技术，但它的制造水平和设计思想仍有可参考性，只有充分了解动力装置发展进程，才能在原有的基础上做出创新。实践是检验真理的唯一标准，课本上的理论知识只有通过实践才能创造价值。