汽轮机原理(第二章多级汽轮机 ).ppt

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1、第二章多级汽轮机为何要采用多级汽轮机？从分析结论：多级汽轮机即可保证每一级在下工作(效率高)，又可使例如：湖南益阳电厂(功率大)高压缸：12级+1单列调节级中压缸：9级低压缸：14级共36级图２－１3００MW汽轮机汽缸及连接§2—1多级汽轮机的特点与损失1.汽轮机的结构及工作原理一、多级汽轮机的工作过程图２－２　国产６００MW汽轮机高、中压缸纵剖面图图２－３　国产６００MW汽轮机低压缸纵剖面图—主汽阀前压力—调节汽阀后压力—整台汽轮机的理想焓降—整台汽轮机的实际焓降2.热力过程线以右图为例（图2—４）二、多级汽轮机的优点1.功率大2.效率高3.单位功率投资省缺

2、点：结构复杂，总造价高，且存在一些附加损失（漏汽损失大，湿汽损失）。三、多级汽轮机各级段的工作特点1.高压段2.中压段3.低压段四、重热现象和重热系数1.重热现象以四级组成的多级汽轮机为例进行说明，其热力过程线（图2—5）：因为在h—s图上，过热区的等压线沿熵增方向是扩张型的。哪个大？和重热现象—前级的损失被下级部分利用，使下级的理想焓降在相同的压差下比前级无损失时的理想焓降略有增大，这种现象就称为多级汽轮机的重热现象。（为什么？）2.重热系数显然>定义为重热系数（1）影响重热系数的因素?整台汽轮机的相对内效率各级平均内效率由（1）（2）（3）式得：（2）（3

3、）即整台汽轮机的相对内效率大于各级的平均相对内效率。结论：引论：能否说越大，汽轮机的效率越高？答案：不能。因为率就越低。增大是以损失为前提的。增大，说明损失增大，重热现象只能回收损失中的一部分，而这一部分远不能补偿损失的增大，所以应说，越大，汽轮机的内效五、进汽阻力损失和排汽阻力损失－主汽阀前蒸汽压力；－调节汽阀后蒸汽压力；－高压缸排汽压力；－低压缸进汽压力；－低压缸末级动叶后压力；－凝汽器压力。图２－６　汽轮机蒸汽系统1.进汽机构阻力损失（图2—７）（1）以焓降表示（2）以压降表示2.连通管的压力损失注：再热机组还有冷、热再热管道及再热器阻力损失。3.排汽阻

4、力损失（图2—８）（1）以焓降表示（2）以压降表示´（3）降低排汽阻力损失的措施将排汽管设计成具有良好性能的扩压管，使排汽中部分动能转变成静压，以补偿排汽管中的压力损失。4.多级汽轮机的热力过程线（图2—９）§2—2汽轮机及其装置的评价指标一、汽轮机的相对内效率相对效率：输入能量以全机的理想焓降计算。绝对效率：输入能量以整个循环中1kg蒸汽在锅炉里吸收热量计算。效率二、理想功率图２－１０　汽轮机发电机组式中—汽轮机进汽量，kg/h—为克服轴承摩擦阻力、带动主轴泵、调速器等消耗的能量。—机械效率三、内功率四、轴功率式中分析：越高。（1）对同一机组，负荷越大，越高

5、。（2）对不同机组，容量越大，五、电机功率式中—发电机效率，因发电机存在冷却介质的摩擦、铜损(线圈发热)、铁损(铁芯涡流发热)。注：对国产125MW机组以上的机组：.六、相对电效率表示每1kg蒸汽的理想焓降转变成电能的份额七、循环效率—主蒸汽焓—锅炉给水焓式中八、绝对电效率表示每kg蒸汽热量最终转变成电能的份额。九、汽耗率d表示每生产1kW•h电能所消耗的蒸汽量。汽耗率仅能进行同类型同参数机组的经济性比较，不适用于不同类型机组的经济性比较。十、热耗率q表示每生产1kW•h电能所消耗的热量。q即可进行同类型机组的比较，也可进行不同类型机组的比较。若再热机组，必须

6、加再热蒸汽吸热量，即§2—3多级汽轮机的轴向推力及平衡1.方向一般是高压端→低压端2.大小冲动式汽轮机可达40～80t反动式汽轮机可达200～300t（为什么？）注：只有作用在转动部分上才能产生轴向推力3.危害性严重危及机组的运行安全一、轴向推力的概念二、冲动式汽轮机的轴向推力及计算1.作用在动叶上的轴向推力（图2—１1）分析：（3）对复速级，为两列动叶轴向力之和。（1）对冲动级，轴向分速改变不大，第一项可略去。（2）对部分进汽级，2.叶轮轮面两侧压差产生的轴向推力式中—叶轮后压力（1）当轮盘面积及前后压差较大时，分析：较大，一般在轮盘上开平衡孔。（2）部分进

7、汽级，不进汽动叶也受压差的作用，再加上—叶轮前压力这一项。3.作用在轴凸肩上的轴向推力一般很小任一级总轴向推力整台汽轮机轴向推力2.轴向推力的组成（1）作用在动叶上的轴向推力（2）作用在转鼓锥形面上的推力（3）作用在转子阶梯上的轴向推力四、轴向推力的平衡方法1.采用平衡活塞（1）原理（图2—１2）1.反动式汽轮机转子为鼓式转子，无叶轮，叶片直接装在转鼓上。（为什么？）三、反动式汽轮机的轴向推力将转子高压轴封第一段轴封直径加大，使其产生平衡活塞作用。漏汽环形面积增大，漏汽量加大。一般用于中小型机组，但目前300MW及以上反动式汽轮机广泛采用（高压、中压、低压平衡

8、活塞）。缺点：（2）计算2.在叶轮上开