目前，国内电厂锅炉连续运行时数可达400Oh以上，事故率为1％左右，可用率可达90％。 汽机?
汽轮机是火力发电厂三大主要设备之一。它是以蒸汽为工质，将热能转变为机械能的高速旋转式原动机。它为发电机的能量转换提供机械能。 一、汽轮机的工作原理
由锅炉来的蒸汽通过汽轮机时，分别在喷嘴（静叶片）和动叶片中进行能量转换。根据蒸汽在动、静叶片中做功原理不同，汽轮机可分为冲动式和反动式两种。
冲动式汽轮机工作原理如图所示。具有一定压力和温度的蒸汽首先在固定不动的喷嘴中膨胀加速，使蒸汽压力和温度降低，部分热能变为动能。从喷嘴喷出的高速汽流以一定的方向进入装在叶轮上的动叶片流道，在动叶片流道中改变速度，产生作用力，推动叶轮和轴转动，使蒸汽的动能转变为轴的机械能。
在反动式汽轮机中，蒸汽流过喷嘴和动叶片时，蒸汽不仅在喷嘴中膨胀加速，而且在动叶片中也要继续膨
胀，使蒸汽在动叶片流道中的流速提高。当由动叶片流道出口喷出时，蒸汽便给动叶片一个反动力。动叶片同时受到喷嘴出口汽流的冲动力和自身出口汽流的反动力。在这两个力的作用下，动叶片带动叶轮和轮高速旋转，这就是反动式汽轮机的工作原理。
冲动式汽轮机工作原理
l一大轴；2一叶轮；3一动叶片；4一喷嘴
二、汽轮机设备的组成
汽轮机设备包括汽轮机本体、调速保护及油系统、辅助设备和热力系统等。 1．汽轮机本体
汽轮机本体由静止和转动两大部分构成。前者又称“静子”，包括汽缸、隔板、喷嘴、汽封和轴承等部件；后者又称“转子”，包括轴、叶轮和动叶片等部件。 2．调速保护及油系统
汽轮机的调速保护及油系统包括调速器、油泵、调速传动机构、调速汽门、安全保护装置和冷油器等部件。 3．辅助设备
汽轮机的辅助设备有凝汽器、抽汽器、除氧器、加热器和凝结水泵等。 4热力系统
汽轮机的热力系统包括主蒸汽系统、给水除氧系统、抽汽回热系统和凝汽系统等。 三、汽轮机的分类 1．按工作原理分类
如前所述，按工作原理不同，汽轮机可分为冲动式和反动式两种。 2按热力过程特性分类
按照热力过程特性的不同，汽轮机可分为下面四种：
（1）凝汽式汽轮机。其特点是在汽轮机中做功后的排汽，在低于大气压力的真空状态下进入凝汽器凝结成水。
（2）背压式汽轮机。其特点是在排汽压力高于大气压力的情况下，将排汽供给热用户。 （3）中间再热式汽轮机。其特点是在汽轮机高压部分做功后蒸汽全部抽出，送到锅炉再热器中加热，然后回到汽轮机中压部分继续做功。
（4）调整抽汽式汽轮机。其特点是从汽轮机的某级抽出部分具有一定压力的蒸汽供热用户使用，排汽仍进入凝汽器。 3．按主蒸汽参数分类
进人汽轮机的蒸汽参数是指蒸汽压力和温度。按不同压力等级可分为： （1）低压汽轮机。主蒸汽压力小于1.47MPa； （2）中压汽轮机。主蒸汽压力为 l.96～3.92MPa； （3）高压汽轮机。主蒸汽压力为 5.88～9.8MPa； （4）超高压汽轮机。主蒸汽压力为11.77～13.93MPa； （5）亚临界压力汽轮机。主蒸汽压力为15.69～17.65MPa； （6）超临界压力汽轮机。主蒸汽压力大于22.15MPa；
此外，按用途分类有电厂汽轮机、工业汽轮机、船用汽轮机；按汽流方向分类有轴流式、辐流式、周流式汽轮机；按汽缸数目分类有单缸、双缸和多缸汽轮机；按机组转轴数目分类有单铀和双轴汽轮机等。 四、汽轮机的型号
国产汽轮机的型号采用三组符号加数字来表示。
第一组用汉语拼音字母及数字来表示。汉语拼音字母表示汽轮机型式，其后的数字表示汽轮机的额定功率，单位为MW。第二组表示蒸汽参数。第三组数字表示设计的先后次序。 汽轮机型号中蒸汽参数表示法 型式 参数表示方法 示例
凝汽式 主蒸汽压力/主蒸汽温度 N100-8.83/535
中间再热式 主蒸汽压力/主蒸汽温度/中间再热温度 N300-16.7/538/538 抽汽式 主蒸汽压力/高压抽汽压力/低压抽汽压力 C50-8.83/0.98/0.118 背压式 主蒸汽压力/背压 B50-8.83/0.98
抽汽背压式 主蒸汽压力/抽汽压力/背压 CB25-8.83/0.98/0.118 注 功率单位为MW；压力单位为MPa；温度单位为℃。
例如 N300－16.7／537／537－2型汽轮机，表示额定功率为300MW，额定进汽压力为16.7MPa，额定主蒸汽温度为537℃，额定再热蒸汽温度为537℃，是中间再热凝汽式汽轮机，属第二次变型设计。
五、汽轮机的经济和安全指标 l。汽轮机运行的经济指标
（1）循环热效率。汽轮机设备的循环热效率是在理想条件下1kg蒸汽在汽轮机内转换机械功的热量与锅炉送出蒸汽热量之比。目前大功率汽轮机的循环热效率已达40％以上。
（2）汽轮机内效率。汽轮机相对内效率是蒸汽在汽轮机内的有效比焓降与等嫡比焓降之比，它是评价汽轮机结构先进程度的一个重要指标。
（3）汽耗率。汽耗率是汽轮发电机组每生产1kw?h电所需要的蒸汽量，一般为3.O～3.2kg／（kw?h）。
（4）热耗率。热耗率是汽轮发电机组每生产Ikw?h电所消耗的热量。一般为8000kJ/（kw?h）左右。
2．汽轮机运行的安全指标
（1）可用率。机组的可用率是指在统计期间，机组运行累计小时数及备用停机小时数之和与统计期间日历小时数的百分比。
（2）等效可用率。等效可用率为考虑到降低出力影响的可用率，即
上式中等效小时数为机组运行中降低出力小时数折算成机组全停的小时数。
（3）强迫停机率。强迫停机率是指在统计期间机组的强迫停运小时数与统计期间小时数的百分比。
（4）等效强迫停机率。等效强迫停机率为考虑到降低出力影响的强迫停机率，即
发电机?
发电机是电厂的主要设备之一，它同锅炉和汽轮机会称为火力发电厂的三大主机。目前，在电力系统中，几乎所有的发电机：汽轮发电机、水轮发电机、核发电机、燃汽轮发电机及太阳能发电机等都属同步发电机。尽管其容量大小、原动机类型、构造形式、冷却方式等各有差异，但其工作原理是相同的。
一、同步发电机的基本构造和工作原理
同步发电机是利用电磁感应原理将机械能转换成电能的设备，其工作原理如图所示。由图可见，同步发电机可分为定子和转子两大部分，定子部分主要由定子铁芯和绕组组成，分为A、B、C三相，均匀的分布在定于槽中；转子部分由转子铁芯和绕组组成，绕组通以直流电，建立发电机的磁场。当转子由原动机（如汽轮机）带动旋转时，产生一旋转磁场，定子绕组（导线）切割了转子磁场的磁力线，就在定子绕组上感应出电动势，当定于绕组接通用电设备时，定于绕组中即产生三相电流，发出电能。
同步发电机的工作原理 二、同步发电视的为类
同步发电机因用途不同，结构也相差甚大，一般可按其原动机的类别、本体结构特点、安装方式等进行分类。
（1）按原动机的类别不同，同步发电机可分为汽轮发电机、水轮发电机、燃汽轮发电机及柴油发电机等。
（2）按冷却介质的不同，可分为空气冷却、氢气冷却和水冷却等。 （3）按主轴安装方式不同，可分为卧式安装和立式安装等。
（4）按本体结构不同，可分为隐极式和凸板式、旋转电枢式和旋转磁极式等。
同步发电机的结构，主要是由原动机的特性决定的。如汽轮发电机，由于转速高达3000r／min，故极对数少，转子采用隐极式，卧式安装；水轮发电机由于转速低（一般在500r／min以下）故其极对数多，转子采用凸极式，立式安装。 三、同步发电机的主要技术数据
为使发电机按设计技术条件运行，一般在发电机出厂时都在铭牌上标注出额定参数，并在说明书中加以说明。这些额定参数主要有：
（1）额定容量（或额定功率）。额定容量是指发电机在设计技术条件下运行输出的视在功率，用kVA或MVA表示；额定功率是指发电机输出的有功功率，用kw或MW表示。 （2）额定定子电压是指发电机在设计技术条件下运行时，定子绕组出线端的线电压，用kV表示。我国生产的300MW和600MW发电机组额定定子电压均为20kV （3）额定定子电流 指发电机定子绕组出线的额定线电流，单位为A。
（4）额定功率因数（COSφ指发电机在额定功率下运行时，定于电压和定子电流之间允许的相角差的余弦值。300MW机组的额定功率因数为0.85，600MW机组的额定功率因数为0.9。 （5）额定转速。指正常运行时发电机的转速，用 r／min（每分钟转数）表示。我国生产的汽轮发电机转速均为3O00r／min。
（6）额定频率。我国电网的额定频率为50HZ（即每秒50周）。
（7）额定励磁电流。指发电机在额定出力时，转子绕组通过的励磁电流，用A或kA表示。 （8）额定励磁电压。指发电机励磁电流达到额定值时，额定出力运行在稳定温度时的励磁电压。
（9）额定温度。指发电机在额定功率运转时的最高允许温度（℃）。
（10）效率。指发电机输出与输入能量之百分比，一般额定效率在93％～98％之间，300MW和600MW大型机组在98％以上。
我国生产的300MW汽轮发电机主要参数如表所示。 生产厂 上海电机厂 东方电机厂 哈尔滨电机厂
型号 QFSN-300-2型 QFSN-300-20型 QFSN-300-2型 额定功率（MW） 300 300 300 额定定子电压（kV） 20 20 20
额定定子电流（A） 10190 10190 10190 额定功率因数 0.85 0.85 0.85
额定转速（r／min） 3000 3000 3000 额定氢压（Mpa） 0.31 0.3 0.3
额定励磁电流/电压（A/V） 2510/302 2203/426 2642/365 绝缘等级 B F/B B（F）/B（F）
励磁系统 三相同轴交流，静止SCR 三相同轴交流，静止SCR 三相同轴交流，静止SCR 冷却方式 水氢氢 水氢氢 水氢氢 效率（％） 98.8 ≥98.8 98.8 短路比 ＞0.5 0.556 0.656
注：型号中Q-汽轮机；F-发电机；S-定子为水内冷；N-转子为氢内冷；300 -功率为300MW；2-2极；20-额定电压为20kV。
我国上海汽轮发电机厂设计的QFSN-600-2型600MW水氢氢（转子采用氢内冷，定子铁芯采用氢表冷，定子绕组采用水内冷，即简称水氢氢冷却方式）汽轮发电机的主要技术参数为
额定功率 600MW 额定电压：20KV； 额定定子电流 19245A； 额定功率因数 O． 9； 额定转速 3000r／min；额定氢压 0.4MPa； 额定励磁电流／电压 3820A/417V； 效率98.94％； 短路比 0.54；冷却方式 水氢氢。 四、汽轮发电机的励磁系统
发电机要发出电来，除了需要原动机带动其旋转外，还需给转子绕组输人直流电流（称为励磁电流），建立旋转磁场。供给励磁电流的电路，称为励磁系统，包括励磁机、励磁调节器及控制装置等。
励磁系统由两个基本部分组成，即励磁功率单元和励磁调节器。励磁功率单元，包括交流电源及整流装置，它向发电机的励磁绕组提供直流励磁电流；励磁调节器（AVR）是根据发电机发出的电流、电压情况，自动调节励磁功率单元的励磁电流的大小，以满足系统运行的需要。 励磁控制系统指励磁系统及其控制对象——发电机共同组成的闭环反馈控制系统。励磁控制系统原理框图如 下所示。
（一）励磁系统的主要功能
励磁系统的作用不仅是在发电机中建立旋转磁场，而且还对发电机及电网的安全、经济运行起着重要作用。励磁系统的主要功能是：
（1）在正常运行情况下，供给发电机励磁电流，并根据发电机所带负荷的变化，自动调整励磁电流的大小，以维持发电机的机端电压在给定值（额定电压值）。
（2）当发电机并列运行时，使各发电机组所带的无功功率稳定并实现合理分配。 （3）在电力系统发生短路故障、发电机端电压严重下降时，能对发电机强行励磁，使励磁电压迅速增升到顶值（300MW和 600MW发电机强励顶值电压为额定值的2倍），以提高电力系统的暂态稳定性；短路故障切除后，使电压迅速恢复正常。
（4）当发电机突然甩负荷时，能进行强行减磁，将励磁电流迅速降到安全数值，以防止发电机电压过分升高。
（5）当发电机内部发生短路故障（如定于绕组相间短路，转子绕组两点接地短路）跳闸时，能对发电机快速灭磁，将励磁电流减到零，以减小故障损坏程度。 （二）发电机励磁系统简介
发电机的励磁方式主要有三种：①直流励磁机励磁方式；②交流励磁机励磁方式，又分为静止整流器励磁方式（称有刷励磁）和旋转整流器励磁方式（称无刷励磁）；③静止励磁方式（如自共励励磁方式）。 1．直流励磁机励磁系统
60年代以前，汽轮发电机的励磁方式均采用同轴直流发电机作为励磁机，通过励磁调节器改变直流励磁机的励磁电流，来改变发电机转子绕组的励磁电压，以调节转子的励磁电流，达到调节发电机机端电压和输出无功功率的目的。目前100MW以下的汽轮发电机仍采用这种励磁