汽轮机的基本工作原理.ppt

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1、二、汽轮机的基本工作原理主要内容1、汽轮机概述2、汽轮机的基本做功原理（1）级的基本结构和工作原理（2）多级汽轮机（3）汽轮机的变工况3、汽轮机的零件结构与强度振动概述（1）基本结构（2）强度与振动问题4、汽轮机的调节、监测、保护概述2.1汽轮机概述2.1.1汽轮机定义及特点1、汽轮机汽轮机是一种以蒸汽为工质，并将蒸汽的热能转换为机械功的旋转机械。英文：Turbine，译名透平叶轮机械（广义范畴）2.1汽轮机概述2.1.1汽轮机定义及特点2、汽轮机的特点（1）单机功率大：300MW→600MW→900MW（2）效率高：汽轮机内效率：→90%电厂效率：→40%（3）运转平稳：

2、机组振动<0.03mm（4）使用寿命长：>30年（5）整个循环中燃用劣质、廉价燃料：如劣质煤等（6）使用范围专业而广泛火电厂核电厂直接驱动……2.1汽轮机概述2.1.1汽轮机定义及特点3、汽轮机的发展趋势（1）增加单机功率：→300、600、1000、1300MW（2）提高蒸汽参数亚临界：16.7MPa，538℃超临界：24.2MPa，566℃超超临界：28.2MPa，600℃（3）提高效率（4）降低金属消耗量和成本（5）提高机组运行水平，增强机组的负荷适应性（6）采用联合循环（燃气––蒸汽联合循环）提高效率：→57%~60%清洁燃烧技术（减少污染：除尘、脱硫、脱硝、重金属

3、等）2.1汽轮机概述2.1.1汽轮机定义及特点4、汽轮机生产厂家（1）国内（单位：MW）上海汽轮机厂125、300、600、1000哈尔滨汽轮机厂200、300、600、1000东方汽轮机厂200、300、600、1000北京重型电机厂100、200、350、600青岛汽轮机厂中小型汽轮机南京汽轮发电机厂中小型汽轮机、燃气轮机杭州汽轮机厂工业汽轮机（2）国外美国：GE、WH德国：KWU（SIEMENS）瑞士：BBC、ABB法国：ALSTHOM日本：MHI、TOS、HIT英国：GEC俄罗斯：列宁格勒金属工厂、哈尔科夫汽轮机厂意大利：2.1汽轮机概述2.1.1汽轮机定义及特点5

4、、汽轮机的分类及型号（1）分类①工作原理冲动式反动式②热力过程凝汽式：N背压式：B抽汽式：C③工质参数（系列化）中压高压超高压亚临界超临界④其他方法：轴系单轴双轴汽缸布置单缸多缸汽流总体流向轴流式辐流式（2）型号N300–16.7/538/538N600–16.7/538/538N600–24.2/566/566N1000–28.2/600/6002.2汽轮机的基本做功原理2.2.1级的基本结构和工作原理1、级（1）定义：级是由喷嘴叶栅（或静叶栅）和它相配合的动叶栅所组成；汽轮机作功的基本单元。蒸汽热能喷嘴（静叶栅）↓蒸汽动能动叶栅↓机械能应用单个级单级汽轮机多个级串联多级

5、汽轮机2.2汽轮机的基本做功原理2.2.1级的基本结构和工作原理（2）级的基本做功原理①冲动作用原理蒸汽仅把从喷嘴中获得的动能转变为机械功，不涉及蒸汽在动叶通道中的膨胀。②反动作用原理汽流在动叶通道中继续膨胀加速，则在汽流离开动叶时，施加给动叶一个与汽流运动方向相反的作用力，即反动力（又称反击力）。2.2汽轮机的基本做功原理2.2.1级的基本结构和工作原理（3）级的反动度反动度是衡量级中冲动作用、反动作用相对大小的参数。（焓降）反动度蒸汽在动叶通道内膨胀时的理想焓降和整个级的滞止理想焓降的比值数值范围正常状况0~0.5非正常状况‹0（负值）›0.52.2汽轮机的基本做功原理

6、2.2.1级的基本结构和工作原理（4）级的基本分类及特点冲动级反动度小：0~0.20做功能力：相对较强效率：相对较低结构特点隔板叶轮构成的汽轮机→冲动式汽轮机→级数相对较少→轴系相对短而粗构成汽轮机的两类基本流派，各有特点，各有应用反动级≡0.5相对较弱相对较高静叶栅动叶栅→反动式汽轮机→级数相对较多→轴系细长目前发展的趋势在于两者的相互各取所长，最佳的反动度大约在0.4左右。2.2汽轮机的基本做功原理2.2.1级的基本结构和工作原理2、蒸汽在级中的能源转换（1）蒸汽在喷嘴中的流动（2）汽轮机中喷嘴的结构形式及流动特点（3）蒸汽在动叶通道中的流动：级的速度三角形（4）叶栅的

7、几何结构尺寸及最佳参数（5）级做功过程中的各种损失及危害漏汽损失、湿汽损失、……（9项）（6）级的能量转化效果理想焓降→有效焓降级内功率（10~30MW）级的相对内效率（85~90）%（7）长叶片级的工作特点2.2汽轮机的基本做功原理2.2.1级的基本结构和工作原理例如：级的湿汽损失1．产生原因：蒸汽进入湿蒸汽区域工作部分蒸汽凝结成水，使作功蒸汽流量减少；蒸汽携带水滴流动耗功（蒸汽动能减少）；水滴反向撞击动叶片（作负功，水蚀：绘图说明其产生、危害部位等）蒸汽来不及凝结而未放出汽化潜热，从而造成过冷损失2、湿汽损失的