汽轮机经济运行课件.

级内损失项和相对内效率
级内各项损失： 1. 叶栅损失 2. 余速损失 hc 2 3. 叶高损失 hl 4. 扇形损失 h 5. 叶轮摩擦损失 h f 6. 部分进汽损失 he 7. 漏汽损失 h 8. 湿汽损失 hx
级内损失项和相对内效率
级的相对内效率（级效率）：
0 hi ht hn hb hl h h f he h hx hc 2 i E0 ht0 1 hc 2
叶轮摩擦损失
叶轮以3000rpm旋转时，与两侧的蒸汽摩擦带来的损失。
hf
Pf G
f
hf
E0

Pf Pt
式中：Pf －摩擦损失所消耗功率
k 1 －经验系数 1.0 - 1.3
u 2 1 Pf k1 dm v 100
2
u －圆周速度 d m －级的平均直径 v －汽室中蒸汽平均比容
hn hb
hn
c12t 1 2 2
2 2 t


2
hb
2
1
叶栅损失
1. 叶型损失 叶型损失是指平面气流绕流叶栅时产生的能量损失。 1）边界层（附面层）摩擦损失 边界层摩擦损失的大小 i）叶型 ii）表面光洁度 iii）叶型表面压力分布
边界层
叶栅损失
1. 叶型损失 2）边界层脱离引起的涡流损失
汽轮机安全经济运行
主讲：郝杰

级内损失和级的相对内效率 多级汽轮机的效率 汽轮机运行分析 汽轮机事故诊断与处理
级内损失和级内相对内效率



级内损失项和相对内效率 喷嘴损失 动叶损失 叶栅损失 余速损失 扇形损失 叶轮摩擦损失 部分进汽损失 漏汽损失 湿汽损失
叶栅损失
2. 叶端损失 蒸汽流过叶栅时，在其通道的顶部和根部形成附面层产生 磨擦损失。
一般认为 l n ≮15mm；否则，端部损失占整个叶型损失的比重就大， 速度系数 就低。
叶栅损失
3. 冲波损失 汽流在跨声速和超声速范围内流动时，可能产生冲波，气 流突然被压缩产生能量损失。
余速损失
汽流在动叶栅中做功后，以一定的速度离开，其动能未被 本级利用。
2 c2 hc 2 2
c2
hc 2
E0
叶高损失
a hl hu l
l
hl
E0
a 1.2 （未包括扇形损失） a 1.6 （包括扇形损失） a2
式中：a －系数，单列级
复速级
l －叶高 h－轮周有效焓降 u
hu ht0 hn hb hc 2
边界层脱离点
无边界层脱离 （a）无涡流
边界层脱离 （b）有涡流
叶栅损失
1. 叶型损失 3）尾迹损失 在强度和工艺条件许可的情况下，应尽量减小出口边 的厚度，以减小尾迹损失。
叶栅损失
①进汽角的影响： 定义： 冲角=叶型进口角－汽流进口角
喷嘴： 0 g 0 动叶： 1g 1 为正时，正冲角 为负时，负冲角 1）冲角等于零时，叶栅损失最小； 2）正冲角的叶栅损失大于负冲角的叶栅损失。 设计工况时，汽流进口角和叶型进口角相等，叶栅损失最小
1 n b l f e x (1 1 ) c 2
级内功率：
Pi Dhi G hi 3.6
式中：D、G——级的进汽流量
t
h ，
kg
s
级内损失项和相对内效率
叶栅损失
叶栅损失包括喷管损失和动叶损失，由下列损失 组成： 1）叶型损失 2）叶端损失 3）冲波损失
1 sn s Ce xa e dn
Ce —经验系数，单列级取0.012，复速级取0.016
s n —喷管组数 d n —喷管叶栅的平均直径，m
漏汽损失
1. 冲动级的漏汽损失 包括隔板漏汽损失和动叶顶部的漏汽损失。
h hp ht
漏汽损失
1. 冲动级的漏汽损失 1）隔板漏汽损失
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扇形损失
环形叶栅，其节距 t 、圆周速度 u 随叶高 lb 有所不同，会偏离 最佳值。
h E0
lb 1 0.7 0.7 db
2 2
式中： lb －动叶高度 db －动叶平均直径 E0 －级理想能量 db 8 12 采用直叶片 lb 采用扭叶片 8 12
ec 3 1 w Be (1 e ) xa e 2
zntn 工作喷嘴所占弧长度 e 整个圆周长度 dm
ec Be
—护罩所占弧长与整周弧长之比 —与级型有关的系数，单列级取0.15，复速级取0.55
部分进汽损失
2.斥汽损失 由于动叶经过不装喷嘴弧段时，已充满停滞的蒸汽。当进 入喷嘴段时，高速汽流要排斥并加速停滞在汽道内的蒸汽，产 生损失。
叶栅损失
②相对节距影响： 当节距增大时，汽道中的汽流受腹面的约束随之减弱， 背面出口段的扩压范围和扩压程度都将明显增大，于是叶 型背面出口段的流动恶化，使叶型损失增加。 反之，相对节距过小，不仅使单位流量的摩擦面增加， 而且出口边的相对厚度增大，使尾迹损失增加，即叶型损 失增加，故只有在最佳节距下，叶型损失才最小。
hp
G p
G p G
v1t
hi'
p Ap
0 2hn
p Ap c1 p
v1t z p
式中：z p —汽封齿数； p —汽封流量系数； Ap —汽封间隙面积， Ap d p p v1t—喷嘴出口处比容。
hi' —不含漏汽损失时级的有效焓降
hi' ht0 hn hb hl h hc 2
部分进汽损失
he e E0
e w s
目的：增加高压级的叶片高度。 引起鼓风损失和斥汽损失。
部分进汽损失
1.鼓风损失 当e 1 时，只有当动叶通过喷嘴弧段时，才有工作蒸汽通过作功。 当动叶通过无喷嘴弧段时，不但没有工作蒸汽作功，反而象鼓风 机风扇一样，与充满停滞的蒸汽摩擦，产生损失。