第五章、汽轮机工作原理.ppt

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1、第五章、汽轮机工作原理一、蒸汽在喷嘴中的膨胀过程喷嘴进口初速度：喷嘴的理想焓降：1、喷嘴出口理想速度：2、喷嘴出口实际速度：3、喷嘴损失：第一节、蒸汽在汽轮机级中的流动α1β1α2β2c1w1c2w2uu二、蒸汽在动叶栅中的流动过程动叶进口相对速度：动叶进口相对速度夹角：动叶出口理想相对速度：动叶出口实际相对速度：动叶损失：动叶出口绝对速度：余速损失及夹角：三、蒸汽在喷嘴叶栅斜切部分的膨胀：喷管的作用：当喷嘴前后压力比小于临界压力比时，加速膨胀；当喷嘴前后压力比大于临界压力比时，导流作用；四、汽流对动叶栅所作的轮周功

2、率：1kg蒸汽汽流动量变化：反作用力：α1β2W1COSβ1W2COSβ2C1COSα1C2COSα2切向作用力：轴向作用力：切向作用力所作的机械功：或：单位时间内流量为G：又称轮周功率。五、级的轮周效率1kg蒸汽所作出的轮周功Wu与蒸汽在该级所消耗的理想能量E0之比称为级的轮周效率。轮周效率：六、最佳速度比：速度比：假想速度比：设：1、纯冲动级：2、反动级：3、复数级（速度级）ηu与x1的关系曲线称为轮周效率曲线；最佳速比可使余速损失最小，轮周效率最高。余速利用对轮周效率和最佳速比的影响：1、利用余速可以提高级的轮

3、周效率；2、余速利用使速比在实用范围内对轮周效率的影响减弱了；3、余速利用使最佳速比与余速未利用时相比增大了；4、余速利用使轮周效率曲线失去了相对于最高效率点的对称性；七、汽轮机的级内损失和效率1、喷嘴损失δhn:2、动叶损失δhb:3、余速损失δhc2:4、叶高损失δhl:又称端部损失。5、扇形损失δhθ:6、叶轮摩擦损失δhf:与转速三次方成正比。7、部分进汽损失δhe:鼓风损失；斥汽损失。8、漏汽损失δhδ:叶顶漏汽；隔板漏汽；盖度。9、湿汽损失δhx:八、级的相对内效率和内功率：第二节、多级汽轮机一、多级汽轮

4、机出现的原因：1、焓降大的条件下，保持最佳速度比；2、提高初参数，降低背压，减小损失；3、高压级比容小，整锻转子直径小，焓降小；4、增大进汽量，增大比焓降；二、多级汽轮机的优点：1、单级焓降小，速度系数提高，最佳速比；2、降低叶片速度，摩擦损失减小，（摩擦损失与叶片速度三次方成正比）；3、余速利用；4、重热现象；多级汽轮机由于前一级存在损失，使后面各级的热力过程线逐渐向右偏移，因为等压线斜率随温度的增大而增大，等压线呈扩散状，后面各级的理想焓降因而有所增大的现象；hΔh1tˊΔh1iΔh2iΔh2tˊΔh2tHiΔh

5、3iΔh3tˊΔh3tΔh4iΔh4tˊΔh4tS重热系数：α=0.04～0.08三、多级汽轮机的损失：（一）多级汽轮机的外部损失1、机械损失2、轴封漏气损失：汽缸内压力高于当地大气压时，蒸汽外泄；低于当地大气压时，空气漏入；（二）多级汽轮机的内部损失1、进汽阻力损失：2、排汽阻力损失：最末级后压力高于排气管出口压力，焓降减小；排汽管构造：先扩压后转向；先转向后扩压。3、导汽管和中间再热器的压力损失：连接管道，再热器和阀门；四、汽轮机及其装置的效率：（一）相对效率1、汽轮机的相对内效率：2、汽轮机的相对有效效率（轴端

6、效率）：3、汽轮发电机组的相对电效率：汽轮发电机组的电功率：（二）绝对效率五、汽轮发电机组的经济指标1、汽耗率d：2、热耗率q：3、发电厂净效率：六、多级汽轮机的轴向推力：1、多级汽轮机的轴向推力（1）作用在动叶上的轴向推力（2）作用在叶轮面上的轴向推力（3）作用在轮毂上和轴的凸肩上的轴向推力2、轴向推力的平衡：（1）平衡活塞法：（2）采用平衡孔的叶轮：平衡孔个数为奇数（3）反向布置法：（4）采用推力轴承：七、极限功率：1、定义；在一定的初、终参数和转速下，单排汽口凝汽式汽轮机所能发出的最大功率，称为～。2、提高单机

7、最大功率的途径；1）采用高强度、低密度材料；2）增加排汽口；3）采用低转速；4）提高初参数、降低终参数；第三节、汽轮机变工况一、汽轮机级和级组的流量与参数的关系：1、变工况前后级或级组均未达到临界状态称为：弗留格尔公式对于凝汽式机组：2、变工况前后级或级组均达到了临界状态：3、弗留格尔公式应用条件：1）通流面积不变；2）流量相同（包括回热抽汽）；3）各级为均质流；4、应用及举例：（1）监视通流部分运行是否正常；（2）推算不同流量下各级前压力，求得各级压差、焓降，从而确定相应的功率、效率及零部件的受力情况。负荷给水流量

8、调节级后压力中间再热后压力高压缸效率中压缸效率-40%-36%-42%-44%-1.8%-0.4%故障汽轮机参数变化表（一）分析原因：1）压力突降，压力变小可知流量变小；2）压力与流量成正比，可知非调节级工作正常，原因在调节级前或调节级；3）无机组异常振动可知未出现机械损坏；4）调节级喷嘴、动叶损坏，会使流量增大；叶片断落使第一非调节级喷嘴堵塞