汽轮机的基本工作原理..
汽轮机工作原理及结构
汽轮机工作原理及结构汽轮机是一种热力机械设备，其工作原理是利用高温和高压下的高速蒸汽通过叶轮叶片的作用，驱动轴，从而将热能转化为机械能。
汽轮机具有高效率、大功率、可靠性高等优点，广泛应用于发电、船舶、火车等领域。
本文将介绍汽轮机的工作原理及其结构组成。
### 一、汽轮机的工作原理汽轮机的工作原理基于卡诺循环的热力学理论，并且符合热力学第一、第二定律。
其工作过程可分为四个主要步骤：压缩、加热、膨胀、排放。
下面将对每个步骤进行详细说明：1. 压缩过程：在压缩过程中，汽轮机从外部介质（如空气、燃气等）吸入气体，并将其压缩至较高的压力。
这一步骤一般利用压缩机完成，其主要目的是提高进入汽轮机的工作流体的压力和密度，以便提高膨胀过程的能量转化效率。
2. 加热过程：在加热过程中，压缩后的工作流体进入锅炉或燃烧室，与燃料发生反应并吸收热量。
这使得工作流体的温度和能量进一步增加。
加热过程一般通过燃烧器来完成，通过燃料的燃烧释放的热量将水转化为高温高压的蒸汽。
3. 膨胀过程：在膨胀过程中，高温高压的蒸汽进入汽轮机的叶轮叶片中，使叶轮以高速旋转。
这一过程中，蒸汽的热能被转化为机械能，从而驱动汽轮机的输出轴转动。
4. 排放过程：在排放过程中，膨胀后的工作流体离开汽轮机，并进入冷凝装置或排放系统。
蒸汽在冷凝器中冷却并凝结为水，然后被泵送回锅炉以完成循环。
排放过程的主要目的是回收剩余的热量，并将工作流体恢复为液体状态，以便重新进入压缩过程。
以上四个步骤连续循环进行，从而使汽轮机持续输出机械能，满足各类工业和交通运输领域的需求。
### 二、汽轮机的结构组成汽轮机通常由以下几个主要组成部分构成：压缩机、燃烧器、涡轮机、冷却系统和辅助系统。
下面将对每个部分进行详细介绍。
1. 压缩机：压缩机是汽轮机中的重要组成部分，其主要功能是提高进入汽轮机的工作流体的压力和密度。
压缩机一般采用离心式、轴流式或混流式结构，通过旋转的叶轮将气体压缩并提供给燃烧器。
汽轮机的工作原理和基本结构
一、汽轮机设备结构与工作原理1．汽轮机工作的基本原理是怎样的？汽轮机发电机组是如何发出电来的？具有一定压力、温度的蒸汽，进入汽轮机，流过喷嘴并在喷嘴内膨胀获得很高的速度。
高速流动的蒸汽流经汽轮机转子上的动叶片做功，当动叶片为反动式时，蒸汽在动叶中发生膨胀产生的反动力亦使动叶片做功，动叶带动汽轮机转子，按一定的速度均匀转动。
这就是汽轮机最基本的工作原理。
从能量转换的角度讲，蒸汽的热能在喷嘴内转换为汽流动能，动叶片又将动能转换为机械能，反动式叶片，蒸汽在动叶膨胀部分，直接由热能转换成机械能。
汽轮机的转子与发电机转子是用联轴器连接起来的，汽轮机转子以一定速度转动时，发电机转子也跟着转动，由于电磁感应的作用，发电机静子线圈中产生电流，通过变电配电设备向用户供电。
2．汽轮机如何分类？汽轮机按热力过程可分为：⑴凝汽式汽轮机（代号为N）。
⑵一次调整抽汽式汽轮机（代号为C）。
⑶二次调整抽汽式汽轮机（代号为C、C）。
⑷背压式汽轮机（代号为B）。
按工作原理可分为：⑴冲动式汽轮机。
⑵反动式汽轮机。
⑶冲动反动联合式汽轮机。
按新蒸汽压力可分为：⑴低压汽轮机新汽压力为1.18～1.47MPa。
⑵中压汽轮机新汽压力为1.96～3.92MPa。
⑶高压汽轮机新汽压力为5.88～9.81MPa。
⑷超高压汽轮机新汽压力为11.77～13.75MPa。
⑸亚临界压力汽轮机新汽压力为15.69～17.65MPa。
⑹超临界压力汽轮机新汽压力为22.16MPa。
按蒸汽流动方向可分为：⑴轴流式汽轮机。
⑵辐流式汽轮机。
3．汽轮机的型号如何表示？汽轮机型号表示汽轮机基本特性，我国目前采用汉语拼音和数字来表示汽轮机型号，其型号由三段组成：× ××-×××／×××／×××-×（第一段)(第二段)(第三段）第一段表示型式及额定功率（MW），第二段表示蒸汽参数，第三段表示设计变型序号。
汽轮机的工作原理
汽轮机的工作原理
首先，蒸汽进汽轮机是汽轮机工作的第一步。
在汽轮机中，蒸汽通过进气阀进入汽轮机的高压缸，然后顺着汽轮机内部的蒸汽通道进入叶片，推动叶片旋转。
蒸汽的进入使得汽轮机内部产生了一定的压力，这种压力将推动叶片旋转，从而驱动汽轮机的转子旋转。
接下来，蒸汽膨胀是汽轮机工作的第二步。
在汽轮机中，蒸汽进入后，蒸汽的压力将逐渐下降，同时蒸汽的体积将逐渐膨胀。
这种蒸汽膨胀的过程将继续推动叶片旋转，从而驱动汽轮机的转子继续旋转。
最后，蒸汽排出是汽轮机工作的最后一步。
在汽轮机中，蒸汽在推动叶片旋转后，将排出汽轮机，并进入冷凝器进行冷凝，最终变成水。
这样，汽轮机内部的蒸汽压力将得到释放，汽轮机也将停止工作。
总的来说，汽轮机的工作原理就是通过蒸汽的进入、膨胀和排出这几个基本过程来实现的。
通过这些过程，汽轮机能够将蒸汽的能量转化为机械能，从而驱动汽轮机的转子旋转，实现对外部设备的驱动。
除此之外，汽轮机还有一些其他的工作原理，例如汽轮机内部的叶片设计、汽轮机的燃料供给等等。
这些工作原理都是汽轮机能够正常工作的重要因素，对于汽轮机的性能和效率都有着重要的影响。
综上所述，汽轮机的工作原理是通过蒸汽的进入、膨胀和排出这几个基本过程来实现的。
了解汽轮机的工作原理对于我们更好地理解汽轮机的工作原理和性能有着重要的意义。
希望通过本文的介绍，能够对各位对汽轮机的工作原理有所帮助。
汽轮机工作原理及流程
汽轮机工作原理及流程一、简介汽轮机是一种将热能转化为机械能的旋转式动力机械，广泛应用于发电、化工、船舶等领域。
它利用高温高压蒸汽在汽轮机叶片上做功，带动转子旋转，从而输出动力。
汽轮机具有效率高、单机功率大、使用燃料范围广等优点。
二、工作原理汽轮机的工作原理主要包括冲动作用原理和反动作用原理。
1. 冲动作用原理当蒸汽进入汽轮机叶片通道时，蒸汽分子对叶片产生一定的冲动力，使叶片旋转。
这种冲动力是由于蒸汽在进入叶片通道时，因蒸汽温度和压力发生变化，蒸汽分子速度发生改变而产生的。
冲动作用原理适用于低速和中速汽轮机。
2. 反动作用原理当蒸汽进入汽轮机时，不仅对叶片产生冲动力，而且对整个汽轮机转子产生反作用力，推动转子旋转。
这种反作用力是由于蒸汽在叶片通道中充分膨胀，蒸汽分子速度增大而产生的。
反动作用原理适用于高速汽轮机。
三、流程汽轮机的工作流程主要包括启动过程和正常运行过程。
1. 启动过程启动过程是汽轮机从静止状态到额定转速运行的过程。
首先，需要建立蒸汽参数，使汽轮机具备足够的蒸汽动力。
然后，开启主汽阀，使蒸汽进入汽轮机，推动转子旋转。
随着转速的增加，蒸汽流量和压力逐渐增大，直到达到额定转速。
在启动过程中，需要对汽轮机的各个参数进行监控和调整，确保安全稳定的启动。
2. 正常运行过程正常运行过程中，汽轮机处于稳定的工作状态，蒸汽通过调节阀控制流量和压力，对汽轮机做功。
此时，蒸汽的能量得到充分的利用，转化为机械能输出。
汽轮机的运行参数需要进行实时监控和调整，以保证其稳定性和经济性。
如果遇到异常情况，需要进行及时的处理和修复，以防止事故的发生。
3. 停机过程停机过程是汽轮机从额定转速逐渐降低到静止状态的过程。
当需要停机时，首先关闭主汽阀，切断蒸汽供应，汽轮机的输出功率逐渐降低。
然后，通过调节凝汽器阀门，控制汽轮机的进水和出水，使汽轮机冷却。
随着时间的推移，汽轮机的转速逐渐降低，直到达到静止状态。
停机过程中，同样需要对汽轮机的各个参数进行监控和调整，确保安全稳定的停机。
汽轮机的工作原理
汽轮机的工作原理
首先，蒸汽进汽轮机。
汽轮机的工作过程始于燃料燃烧产生的高温高压蒸汽，蒸汽经过锅炉产生后，进入汽轮机的高压缸。
在高压缸内，蒸汽的压力和温度能够将叶片推动旋转，使得轴承和发电机等设备开始运转。
接着，蒸汽膨胀。
高压缸中的蒸汽在推动叶片旋转后，压力和温度逐渐下降，蒸汽也因此膨胀。
蒸汽膨胀的过程中，蒸汽对叶片施加的作用力逐渐减小，但是叶片的转速却在不断增加，从而使得汽轮机的转子也跟随转速逐渐增加。
然后，蒸汽排出。
在高压缸膨胀后，蒸汽进入汽轮机的中压缸和低压缸，再次推动叶片旋转，继续膨胀。
在低压缸膨胀后，蒸汽的压力和温度已经降至很低的水平，蒸汽排出汽轮机，进入凝汽器中进行冷凝，形成液态水。
最后，工作介质循环。
液态水经过凝汽器冷凝后，再经过泵送至锅炉重新加热成为高温高压蒸汽，重新进入汽轮机，循环往复，形成汽轮机的工作过程。
总的来说，汽轮机的工作原理是利用高温高压蒸汽推动叶片旋转，从而带动轴承和发电机等设备运转。
整个工作过程是一个不断循环的过程，通过蒸汽的膨胀和排出，完成了能量的转化和利用。
汽轮机作为一种重要的动力设备，广泛应用于发电、船舶、飞机等领域，是现代工业中不可或缺的设备之一。
汽轮机工作原理及用途
汽轮机工作原理及用途
汽轮机是一种利用高速流体动能转化为机械能的热力发动机。
其工作原理是通过循环流体（通常是蒸汽）在叶片上产生动力，并驱动轴传递机械能。
汽轮机的工作原理如下：
1. 气流进入汽轮机，并通过进气管道进入叶轮机组。
2. 叶轮机组由一组叶片构成，当气流通过叶片时，受到了力的作用，使得叶轮旋转。
3. 旋转的叶轮通过轴传递机械能，从而驱动其他设备，如发电机或涡轮泵。
4. 排出气流的废气经过排气管道排出汽轮机。
汽轮机具有多种用途，主要包括以下几个方面：
1. 发电：汽轮机是发电厂中常见的发电设备，通过与发电机联动，将机械能转化为电能，用于供应电力。
2. 动力：汽轮机用于推动各种类型的机械设备，如船舶、飞机和工业设备等。
3. 热能回收：汽轮机可以利用废热，如锅炉排出的高温废气，来驱动它们，从而提高能源利用效率。
4. 石油工业：汽轮机在石油加工过程中被广泛应用，在炼油厂中用于驱动压缩机和泵等设备。
5. 化工工业：汽轮机可用于化工厂中的各种过程，如提供压缩空气、提供动力等。
总之，汽轮机作为一种高效节能的发动机，被广泛应用于发电、动力和工业领域，为各种设备提供动力和能源。
汽轮机基础知识
汽轮机基础知识一、工作原理：汽轮机工作原理，简单的讲就是利用具有一定压力、温度的蒸汽进人汽轮机，驱动汽轮机旋转，输出轴功；在此过程中，将蒸汽的热能转化成机械转动的动能。
热能转化的多少，与蒸汽的焓值大小有关，即一定压力、温度的蒸汽，其焓值是一定的，单位是KJ/Kg，具体数值可查工程热力学焓值表或焓熵图，所以当汽轮机进汽、排汽参数一定时，进汽与排汽的焓值差既是每千克蒸汽的能量输出量，再乘以进汽量、汽轮机效率、机械效率，既是汽轮机的输出轴功率。
蒸汽焓值的大小，与其压力、温度有关，在目前使用的汽轮机参数范围内，压力或温度升高，其焓值也增加，所以当汽轮机输出功率一定时，进汽参数升高或排汽参数降低，汽轮机进汽量要减少；反之亦然。
若进汽、排汽参数一定，则进汽量增加意味着汽轮机输出功率增加；对于发电型机组，由于其运行转速是恒定的，进汽量增加，发电机输出功率也增加；而对于拖动型机组，进汽量增加时，会引起机组转速的增加，从理论上讲，若不考虑能量损失等因素，转速(n)的变化与其拖动设备的扬程（H）、流量(Q)、功率(N)有如下关系：n1/n2=H1/H2;(n1/n2)**2=Q1/Q2;(n1/n2)**3=N1/N2;对于拖动型机组，其设备及管道系统在设计时已基本定型，当设备负荷发生变化时，其流量变化必然引起系统压力的变化，而压力的变化是现场最易直接观测到的，系统压力的变化又引起汽轮机转速的变化，所以此时应及时调整汽轮机进汽量来维持转速，保持系统压力的稳定，故只要能够满足所驱动设备的负荷要求，汽轮机并不一定在额定转速下运行；汽轮机的设计在额定转速下运行其效率最佳，所以在机组选型时，应使所拖动的设备负荷近可能接近汽轮机设计功率，以提高系统的运转效率。
二、分类：汽轮机分类方式有多种，一般按热力系统方式分为凝汽式（N）、背压式（B）、抽凝式（C）、抽背式（CB），凝汽式机组一般用于发电厂进行发电，当用户具备固定的热用户和热负荷时，可根据热负荷的参数及负荷量选择背压式（B）、抽凝式（C）或抽背式（CB）机组。
汽轮发电机工作的基本原理
汽轮发电机工作的基本原理汽轮发电机是一种利用汽轮机和发电机相结合的装置，通过将燃料燃烧产生的热能转化为机械能，再将机械能转化为电能。
它的基本原理是利用汽轮机的工作原理，将热能转化为机械能，然后通过发电机将机械能转化为电能。
汽轮发电机的工作过程可以分为三个主要部分：燃烧系统、汽轮机系统和发电机系统。
燃烧系统是汽轮发电机的能源来源，它通过燃烧燃料产生高温高压的热能。
燃料可以是化石燃料如煤炭、石油或天然气，也可以是可再生能源如生物质等。
燃烧系统包括燃料供应系统、燃烧室和排烟系统。
燃料供应系统负责将燃料输送到燃烧室中，燃烧室则是燃料燃烧的地方，排烟系统则将燃烧产生的废气排放出去。
汽轮机系统是汽轮发电机的核心部分，它将燃烧产生的高温高压气体转化为机械能。
汽轮机系统由多级汽轮机组成，每级汽轮机都包括一个高压和一个低压汽轮机。
高温高压气体经过高压汽轮机的叶轮，通过冲击和膨胀的作用使叶轮旋转，产生机械能。
然后，低压气体进入低压汽轮机，继续通过叶轮的冲击和膨胀作用产生更多的机械能。
最后，经过汽轮机系统的工作，高温高压气体变为低温低压气体，准备进入排烟系统。
发电机系统是将汽轮机输出的机械能转化为电能的部分。
机械能通过轴传递给发电机，使发电机内的导线在磁场作用下产生电流。
发电机系统由转子和定子组成，转子是旋转的部分，定子是固定的部分。
机械能通过转子的旋转产生旋转磁场，而定子中的导线则在旋转磁场的作用下产生电流。
这样，机械能就转化为了电能。
发电机系统还包括调压器和电气控制系统，用于调节输出电压和控制发电机的运行。
总结起来，汽轮发电机的基本原理是利用燃烧系统将燃料燃烧产生的热能转化为高温高压气体，然后通过汽轮机系统将气体转化为机械能，最后通过发电机系统将机械能转化为电能。
这是一种高效可靠的发电方式，广泛应用于电力工业领域。
汽轮机工作原理和结构
汽轮机工作原理和结构汽轮机是一种利用燃气或蒸汽驱动转子旋转从而产生功的动力机械。
汽轮机工作原理是通过燃烧燃油或燃气与空气混合物，使得燃料释放的热能转化为热能增加的蒸汽或燃气的热能。
蒸汽或燃气通过高速喷射流，使得转子受到推力，因此转子开始旋转。
通过连接转子的轴来提供输出功率。
下面将详细介绍汽轮机的工作原理和结构。
1.汽轮机的工作原理汽轮机的工作过程可以分为四个步骤：压缩、燃烧、膨胀和排气。
a)压缩：进入汽轮机的空气被压缩到高压状态。
通常采用离心式压气机，它由若干个叶轮和固定导叶组成。
当空气经过叶轮时，由于叶片高速旋转的作用，空气被迫向前流动，流速增大且压力增加。
b)燃烧：经过压缩的空气进入燃烧室，并与燃料混合燃烧。
燃料可以是燃油或天然气。
在燃烧室中，混合物点燃并燃烧，燃料的热能转化为高温高压的蒸汽或燃气。
c)膨胀：高温高压的蒸汽或燃气被喷入汽轮机的叶片中使其转动。
蒸汽或燃气在叶片中膨胀，产生推力，从而将转子推动旋转。
蒸汽或燃气的压力和温度逐渐下降。
d)排气：蒸汽或燃气离开汽轮机后，被排入大气中。
排出蒸汽或燃气后，进入汽轮机的空气和燃料被再次压缩和加热，形成循环。
2.汽轮机的结构汽轮机主要由压气机、燃烧室、涡轮和调速装置等组成。
a)压气机：压气机是汽轮机的核心之一，用于将空气压缩到高压状态。
压气机包括若干个级，每个级别都由一个或多个叶轮和一些固定导叶组成。
叶轮通过旋转强制空气流经导叶，产生压力增加。
b)燃烧室：燃烧室是燃烧燃料的地方。
燃烧室通常是一个圆筒形的结构，内部涂有耐高温材料。
燃料喷入燃烧室中与空气混合并燃烧，产生高温高压的蒸汽或燃气。
c)涡轮：涡轮是通过高温高压的蒸汽或燃气驱动的。
涡轮包括高压涡轮和低压涡轮。
高压涡轮通常由多个级别组成，而低压涡轮由较少级别组成。
蒸汽或燃气在叶片中膨胀，产生推力，推动涡轮旋转。
d)调速装置：汽轮机在运行过程中需要不同负载下的不同输出功率。
调速装置用于控制汽轮机的转速，以保持恒定的转速或调整转速。
汽轮机的基本原理
汽轮机的基本原理
汽轮机是一种将热能转化为机械能的设备，其基本原理是通过热力循环使工作物质（通常是蒸汽）在旋转的转子上进行膨胀和压缩，从而驱动转子转动。
其主要原理如下：
1. 蒸汽进入汽轮机的高压部分，被压缩至高温高压状态。
这一过程是通过一个或多个高压涡轮机实现的，涡轮机通过高速旋转将蒸汽压缩。
2. 压缩后的高温高压蒸汽进入汽轮机的中压和低压部分，继续进行膨胀。
这一过程也是通过一个或多个中低压涡轮机实现的，蒸汽在旋转的转子上释放热能，推动转子转动。
3. 膨胀后的低温低压蒸汽排出汽轮机，并通过冷凝器冷却成液体，再次进入锅炉进行再次加热和循环。
4. 转子通过与压缩蒸汽和膨胀蒸汽的作用，在转子上产生动力。
这个动力可以用来输出机械能，例如驱动发电机产生电能。
总的来说，汽轮机利用高压蒸汽的能量驱动转子旋转，从而将热能转化为机械能。
这种转换过程中，蒸汽的能量会以机械能的形式输出到外部，从而实现了能源的转换。
汽轮机工作原理及结构
汽轮机工作原理及结构汽轮机作为一种常见的热能转换装置，在能源领域发挥着重要的作用。
本文将介绍汽轮机的工作原理和结构，以帮助读者更好地了解和应用这一技术。
一、工作原理汽轮机通过当燃料燃烧产生高温高压气体，然后将这些气体通过喷嘴喷入汽轮机装置中的转子。
转子上的叶片受到高速高压气体的冲击力，在转子上产生转动力，从而驱动轴的转动。
同时，高温高压气体通过转子后转变为低温低压气体，然后被排出。
汽轮机通常采用闭式循环，也就是说排出的低温低压气体会再次进入锅炉或燃烧室进行再加热，然后再进入汽轮机转子。
这种循环能够充分利用能量，提高汽轮机的热效率。
此外，汽轮机还可以与发电机或水泵相结合，将机械能转化为电能或液压能。
二、结构组成汽轮机通常由以下几个主要部分组成：1. 锅炉：负责产生高温高压气体的燃烧室。
不同类型的汽轮机使用的锅炉有所不同，包括燃煤锅炉、燃气锅炉和核电锅炉等。
2. 压缩机：负责将空气压缩并输送到锅炉，以增加锅炉燃烧效率。
常见的压缩机类型有离心式压缩机和轴流式压缩机。
3. 燃气轮机：由轴和转子组成，是汽轮机的核心部件。
在燃烧室中释放的高温高压气体通过喷嘴进入燃气轮机，推动转子旋转，从而产生机械能。
4. 发电机或水泵：将燃气轮机输出的机械能转化为电能或液压能。
发电机或水泵与燃气轮机通过轴相连，通过传递转动力来完成能量转换。
5. 辅助设备：包括冷却系统、润滑系统、控制系统等，用于确保汽轮机的正常运行和安全性。
除了上述主要组成部分，汽轮机的结构还可能包括透平机组、减速机、机架等。
这些部件的具体组合和布局会根据实际应用需求的不同而有所变化。
三、应用领域汽轮机广泛应用于发电、航空、船舶、石化等众多领域。
其中，发电是汽轮机最常见的应用之一。
在热电站中，汽轮机与发电机结合，通过燃烧燃料产生高温高压气体，并将这些气体转化为电能。
此外，汽轮机还可以配合热泵系统，提供供暖和供热。
在航空领域，涡轮引擎是最常见的汽轮机类型之一。
汽轮机的基本原理
汽轮机的基本原理
汽轮机是一种热动力设备，利用高温、高压的燃气经过喷嘴均匀喷到叶轮上，产生高速旋转的动力。
汽轮机的基本原理可以分为压缩、燃烧和膨胀三个过程。
首先是压缩过程。
汽轮机通过压缩气体，提高其压力和温度。
压缩过程中，进气口引入空气，进入压缩机，在叶轮叶片的作用下，气体被压缩，同时增加了气体的温度和能量。
接下来是燃烧过程。
在高温高压的条件下，燃油喷射进入燃烧室，与空气混合并燃烧。
燃烧产生的高温高压气体经过喷嘴进入叶轮，形成高速旋转的气流。
最后是膨胀过程。
高速旋转的气流冲击叶轮，使叶轮带动主轴高速旋转。
同时，喷嘴喷出的气体也产生反作用力，并将剩余的能量传递给工作设备（例如发电机），从而完成能量转换。
总结来说，汽轮机通过压缩、燃烧和膨胀三个过程，将热能转化为机械能，实现能量的转换和利用。
这种原理使得汽轮机在发电厂、船舶、工业生产和航空领域等多个领域得以广泛应用。
汽轮发电机组工作原理
汽轮发电机组工作原理
汽轮发电机组是一种通过汽轮机驱动发电机发电的设备。
其工作原理如下：
1. 燃烧：燃料（通常为天然气、石油或煤等）在燃烧室中燃烧，产生高温高压的燃气。
2. 燃气进入涡轮机：燃气通过喷嘴进入涡轮机的高速喷嘴，使喷嘴叶片旋转。
3. 叶轮驱动轴：燃气推动涡轮转动，涡轮机的叶片连接到同一轴上的压气机和发电机。
4. 压气机工作：涡轮机的旋转推动压气机的叶片旋转，将空气压缩。
5. 压缩空气进入燃烧室：被压缩的空气进一步加热，并与燃料混合，维持燃气的高温高压。
6. 发电机发电：高温高压的燃气通过喷嘴冲击发电机的转子，转子绕着定子旋转，产生电流。
7. 转化为电能：发电机将机械能转化为电能，并输出给电网供应电力。
整个过程中，燃气不断循环往复，涡轮机和压气机的旋转运动驱动发电机进行发电，实现了热能向电能的转化。
汽轮机基础知识
汽轮机基础知识：1、汽轮机的工作原理：汽轮机使用蒸汽热能做功的旋转式原动机，其工作过程经过两次能量转换，即通过喷嘴将蒸汽的热能转化为动能，使蒸汽的流速得到提高，高速气流流经动叶片（动叶栅），对动叶片（动叶栅）产生作用力，带动转子旋转，从而再将动能转化为转子转动的机械能。
汽轮机工作的基本原理是力的冲动作用原理和反动作用原理。
冲动作用原理：在汽轮机中，蒸汽在喷嘴中膨胀加速，压力降低，速度增加，热能转变为动能，高速气流进入动叶片，速度方向改变，对动叶片产生了冲动力，推动叶轮旋转做功，将蒸汽的动能转变为机械能，这种利用冲动力做功的称为冲动作用原理。
反动作用原理：蒸汽不仅在喷嘴中膨胀加速，而且在动叶栅中继续膨胀加速，同时对动叶栅产生一反作用力，利用此力推动叶轮旋转做功的称为反动作用原理。
2、汽轮机结构：由转子和静子两大部分组成，转子包括：主轴、叶轮、叶片、推力盘、联轴器等，静子包括：汽缸、滑销系统、隔板、隔板套、喷嘴、汽封、轴承等。
各个部件介绍如下：主轴：起支持旋转零件及传递扭矩作用。
叶轮：由轮缘、轮面、轮毂三部分组成。
轮缘是安装叶片的部分，具有与叶根相配合的形状；轮毂是将叶轮套在主轴上的配合部分，是靠近轮孔的部分；轮面是轮毂与轮缘的连接部分。
叶片：作用是将蒸汽的热能转换为动能，再将动能转换为汽轮机转子旋转的机械能。
有静叶和动叶之分。
冲动式汽轮机每一级由一个隔板和一个叶轮组成，动叶片安装在叶轮或转鼓上，随转子一起转动；而反动式汽轮机不采用隔板式结构，没有叶轮和隔板，动叶片直接装在转子的外缘上，静叶则固定在汽缸内壁或静叶持环上。
推力盘：将转子的部分轴向推力传递给推力轴承平衡。
联轴器：又叫靠背轮或对轮，是用来连接汽轮机转子和压缩机转子的部件，将汽轮机转子的扭矩传给压缩机转子。
汽缸：即汽轮机的外壳，其作用是将汽轮机的通流部分与大气隔开，形成封闭的汽室，保证蒸汽在汽轮机内完成能量转换过程。
滑销系统：隔板：用来安装喷嘴，并将各级叶轮分开。
汽轮机的基本工作原理是
汽轮机的基本工作原理是
汽轮机是一种利用燃烧燃料产生高温高压气体，然后利用高速旋转的涡轮叶片来提供功率的装置。
其基本工作原理如下：
1. 空气压缩：空气经过进气口进入轴流式或离心式压气机，压气机的叶片将空气压缩，使其压力和温度升高。
2. 燃烧：在压气机出口处喷入燃料，燃料与压缩空气混合并在燃烧室中进行燃烧，释放出高温高压气体。
3. 膨胀和加速：高温高压气体进入轴流式或径流式涡轮叶片，通过与叶片的相互作用，气体膨胀并加速旋转涡轮。
4. 功率输出：旋转涡轮将气体动能转化为机械能，驱动轴上的设备工作，如发电机或者推进系统。
5. 排气：气体在旋转涡轮后的剩余能量将被利用来提供加力，然后排入大气中。
汽轮机的基本工作原理是通过将燃料燃烧产生的高温高压气体转化为旋转动能，最终输出有用的功率。
这种技术在发电厂、船舶和飞机等领域广泛应用。
汽轮机原理及构造
汽轮机原理及构造一、汽轮机原理汽轮机是一种利用高速旋转的轴来驱动机械设备的热力机械，其原理是通过燃烧燃料产生高温高压气体，然后将高压气体喷射到叶片上，使叶片转动，从而产生动力。
汽轮机的原理可以简单概括为三个步骤：压气、燃烧和推进。
1.压气：在汽轮机的压气阶段，空气被压缩并带入燃气室。
压缩空气提高了其温度和压力。
2.燃烧：在燃烧室中喷入燃料并点燃，形成高温高压的可膨胀气体。
3.推进：可膨胀气体通过喷嘴或喷管进入涡轮叶片，产生反作用力，推动轴转动，从而实现能量转换。
汽轮机运用了热力学循环原理，通常采用布雷顿循环，包括压缩、供热、膨胀和冷却四个过程。
在汽轮机循环过程中，燃气流体经由涡轮、压气机、燃烧室等组成的主要设备，依次完成不同的热力学过程。
二、汽轮机构造汽轮机通常由压气机、燃烧室、涡轮机和辅助设备组成。
1.压气机：压气机是汽轮机的关键部件之一，其作用是将进入轴流压气机的空气通过压缩提高其温度和压力。
压气机通常由多个级别的叶轮和导叶构成，气流会随着不同阶段的叶轮的作用而被不断压缩。
2.燃烧室：燃烧室是燃料燃烧的地方，将燃料和压缩空气混合并点燃。
燃烧室内的燃料燃烧产生高温高压气体，它们会进一步被进入涡轮机的喷嘴推入和加速。
3.涡轮机：涡轮机由高和低压涡轮组成，其主要作用是利用燃烧气流的动能转化为机械能，驱动轴旋转。
高压涡轮和低压涡轮的叶片受到高温高压气体的冲击，从而转动轴，实现能量转换。
4.辅助设备：汽轮机还有一些辅助设备，包括增压器、减温器、调速器、冷却系统等。
增压器用于增加压气机进气量，提高整个系统的效率。
减温器用于降低压缩空气的温度。
调速器用于控制汽轮机的转速，以适应实际运行需求。
冷却系统用于冷却涡轮叶片和其他高温部件，防止过热损坏。
总之，汽轮机利用燃料燃烧产生的高温高压气体驱动涡轮旋转，并通过传动装置将机械能输出。
汽轮机具有结构简单、工作可靠、适用范围广等特点，被广泛应用于发电、机械制造、航空、航天等领域。
汽轮机工作原理
汽轮机工作原理
汽轮机是一种利用高温高压蒸汽或气体驱动转子旋转，从
而产生功的热能机械设备。
它的工作原理可以简单概括为
以下几个步骤：
1. 接收热能：汽轮机首先从外部燃烧设备（如燃煤锅炉、
天然气燃烧炉）等处接收到高温高压的燃烧产生的蒸汽或
气体。
2. 进行分级：进入汽轮机后，蒸汽或气体首先会经过多级
的高、中、低压涡轮叶轮组成的压力级，每个压力级的叶
轮都会将蒸汽或气体的能量转化为旋转动能。
压力级的分
级是为了充分利用蒸汽或气体的能量，提高效率。
3. 驱动转子旋转：蒸汽或气体通过压力级后，会进入最后
一个低压涡轮叶轮，叶轮上的流体将动能转化为旋转动能，推动叶轮旋转。
叶轮与轴连在一起，因此叶轮的旋转也会
驱动轴一同旋转。
4. 产生功：由于轴与发电机相连，因此轴的旋转会将机械能转化为电能，从而产生功。
同时，汽轮机还可以利用轴的旋转驱动其他设备，如水泵、压缩机等。
5. 排出剩余热能：在汽轮机工作过程中，蒸汽或气体会释放一部分热能，这些剩余热能可以通过余热锅炉或余热回收系统等设备进行回收利用，提高能源利用率。
总的来说，汽轮机的工作原理是通过将高温高压的蒸汽或气体转化为旋转动能，进而产生功。
它是一种能量转换设备，广泛应用于发电厂、化工厂、石油化工、钢铁冶金等行业。
汽轮机的工作原理
汽轮机的工作原理
汽轮机是一种利用高速旋转的涡轮叶片将热能转化为机械能的设备。
其工作原理可以分为三个主要部分：压缩、燃烧和膨胀。
首先，气体（通常为空气）通过压缩机被压缩。
在压缩机中，气体被推入叶轮，随后叶轮的高速旋转使气体受到挤压，气体的压力和温度都随之升高。
通过连续的压缩过程，气体被压缩到更高的压力。
接下来，高压气体进入燃烧室。
在燃烧室中，燃料被喷入，并与气体混合。
燃料在燃烧的过程中产生高温高压的燃烧气体，使得燃烧室内的气体温度急剧上升。
然后，高温高压燃烧气体进入膨胀机（也称为涡轮机）。
在膨胀机中，燃烧气体通过作用于叶轮，使叶轮转动。
通过传导和对叶轮的工作流体作用力，转动的叶轮将热能转化为机械能，推动轴上的负载（如发电机）工作。
同时，燃烧气体的温度和压力逐渐降低，从而提供了膨胀机的动力。
最后，经过涡轮机的燃烧气体将排出到大气中，经过一系列的排气系统处理。
总的来说，汽轮机的工作原理是通过压缩气体、燃烧燃料产生高温高压燃烧气体，并利用涡轮机将气体的热能转化为机械能的过程。
这种工作原理使得汽轮机成为能源转换中重要的设备之一。
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E 0 hn hb hl h h f he h hx 1 1 hc2
（2）级内功率
Pi Ghi
（3）级的相对内效率
统
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2.2 汽轮机的基本做功原理
2.2.2 多级汽轮机 汽 1、多级汽轮机的结构类型和特点
（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
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：
统
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 汽 轮 机 设 备 及 系 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
统
– 多个级串联
（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、重金属等）
统
2.1 汽轮机概述
汽 轮 机 设 备 及 系 2.1.1 汽轮机定义及特点 （2）国外 4、汽轮机生产厂家
o 叶身（叶片型线部分）
• 完成做功的场所 • 依据做功原理
– 冲动式叶型 – 反动式叶型
统
o 叶根（叶片固结于叶轮）
• 各种类型的叶根结构
2.3 汽轮机的零件结构与强度振动概述
2.3.1 基本结构 汽 轮 机 设 备 及 系
统
围带
2.3 汽轮机的零件结构与强度振动概述
2.3.1 基本结构 汽 轮 机 设 备 及 系
统
– 非正常状况
» ‹0（负值） » ›0.5
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 汽 轮 机 设 备 及 系
（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
• 反动级
– ≡ 0.5 – 相对较弱 – 相对较高
（1）进汽部分 （2）汽缸缸体
• 中分结构
– 上半缸 – 下半缸 – 中分面法兰
• 多层缸结构
– 内缸 – 外缸
统
（3）排汽结构 （4）抽汽结构
2.3 汽轮机的零件结构与强度振动概述
2.3.2 强度与振动 汽 1、汽轮机强度与振动的主要问题
轮 机 设 备 及 系 （1）热应力
• 温差的存在 → 金属材料热胀冷缩 → 金属材料内部的热膨 胀不均匀，或零件受外部约束 → 被约束的材料处于压应力、 施加约束的材料处于拉应力状态 → 热应力 弹性变形 塑性变形（不可恢复）：汽缸变形、转子热扰曲等
统
2.2 汽轮机的基本做功原理
2.2.3 汽轮机的变工况 汽 3、变工况简要分析示例
轮 机 设 备 及 系 （1）汽轮机超负荷运行
• • • 汽轮机末级大量过载； 长期运行下，可能导致汽轮机末级损坏； 例如：某厂汽轮机末级叶片断裂，甩入凝汽器。
（2）汽轮机甩负荷带厂用电或零负荷空转
• 汽轮机内部温度将发生强烈变化
统
2、湿汽损失的计算 3、湿汽损失的危害
• 水蚀及防护
2.2 汽轮机的基本做功原理
汽 轮 机 设 备 及 系 2.2.1 级的基本结构和工作原理 例如：级的能量转化效果
（1）理想焓降 → 有效焓降 hi ht hn hb hl h h f he h hx hc2
2.2.1 级的基本结构和工作原理 汽 2、蒸汽在级中的能源转换
轮 机 设 备 及 系 （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） 理想焓降 → 有效焓降 级内功率 （10~30MW） 级的相对内效率 （85~90）%
2.3 汽轮机的零件结构与强度振动概述
2.3.1 基本结构 汽 轮 机 设 备 及 系 3、转子结构
o 汇聚各级功率，向外传递扭矩，是汽轮机所有转动部件的组合体 o 转子的类型
• 套装转子
– 叶轮
» 单独加工、红套
– 转轴
• 焊接转子
– 轮盘
» 单独加工、焊接
• 整锻转子
– 有中心孔 – 无中心孔
统
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 汽 轮 机 设 备 及 系
（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
hb hb m ht hn Biblioteka b• 喷嘴（喷嘴的型线部分）
– 完成蒸汽加速的场所
• 内圈
– 安装隔板汽封结构
（2）上下中分
• 上隔板 • 下隔板
统
（3）制造工艺
• 铸造 • 焊接
2.3 汽轮机的零件结构与强度振动概述
2.3.1 基本结构 汽 轮 机 设 备 及 系
统
焊接隔板
2.3 汽轮机的零件结构与强度振动概述
2.3.1 基本结构 汽 轮 机 设 备 及 系 5、汽缸
• 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
统
• 杭州汽轮机厂
– 工业汽轮机
2.1 汽轮机概述
汽 轮 机 设 备 及 系 2.1.1 汽轮机定义及特点 ④其他方法： 5、汽轮机的分类及型号
（1）分类
① 工作原理
– – 冲动式 反动式 – 轴系
» 单轴 » 双轴
– 汽缸布置
统
2.2 汽轮机的基本做功原理
2.2.2 多级汽轮机 汽 轮 机 设 备 及 系
统
多级冲动式汽轮机
2.2 汽轮机的基本做功原理
2.2.2 多级汽轮机 汽 轮 机 设 备 及 系
统
多级反动式汽轮机
2.2 汽轮机的基本做功原理
2.2.2 多级汽轮机 汽 2、多级汽轮机的工作特点 级 → 汽轮机 轮 （基本做功单元） → （完整的机械） 机
» 多级汽轮机
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 汽 轮 机 设 备 及 系
（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）。
统
2.3 汽轮机的零件结构与强度振动概述
2.3.1 基本结构 汽 轮 机 设 备 及 系 2、叶轮结构
o 叶轮通常用于冲动式汽轮机 o 叶轮的外轮缘
• 加工对应于各类叶根的叶 根槽
– 周向安装 – 轴向安装
o 叶轮的内缘
• 套装叶轮
– 红套工艺
• 拉杆叶轮
– 拉杆结构
统
• 整体叶轮
– 在转子上直接加工出叶轮
– – 局部强烈冷却 局部强烈受热
统
• •
造成严重的热应力，损伤机组的使用寿命 例如：某厂汽轮机调节级、转子产生严重裂纹
2.3 汽轮机的零件结构与强度振动概述
2.3.1 基本结构 汽 轮 机 设 备 及 系 1、汽轮机动叶片
o 叶顶（及附带结构）
• 围带
– 整体围带 – 铆接围带
• 拉金
– 整圈松装拉金 – 部分焊接拉金
（6）级的能量转化效果
统
（7）长叶片级的工作特点
2.2 汽轮机的基本做功原理
汽 轮 机 设 备 及 系 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
汽 轮 机 设 备 及 系 1、汽轮机
o 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。 o 英文：Turbine，译名透平 o 叶轮机械（广义范畴）
统
2.1 汽轮机概述
2.1.1 汽轮机定义及特点 汽 2、汽轮机的特点
轮 机 设 备 及 系 （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： 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
二、汽轮机的基本工作原理
主要内容
汽
1、汽轮机概述 轮 2、汽轮机的基本做功原理
机 设 备 及 系 （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