反动式汽轮机介绍2009
冲动式与反动式汽轮机的优劣比较
冲动式与反动式汽轮机的优劣比较冲动式汽轮机的主要特点是蒸汽在喷嘴中膨胀，然后以高速冲击汽轮机的叶片，使叶片旋转从而将蒸汽的动能转化为机械能。
这种设计使蒸汽在膨胀过程中，压力和速度都迅速降低，而动能则转化为机械能。
效率较高：冲动式汽轮机的设计使其能有效地将蒸汽的动能转化为机械能，因此其效率相对较高。
结构简单：冲动式汽轮机的结构相对简单，设计和制造相对容易。
负荷能力受限：由于冲动式汽轮机中的蒸汽压力和速度在膨胀过程中迅速降低，因此其负荷能力相对较低。
热效率较低：虽然冲动式汽轮机的效率较高，但其热效率较低，因为蒸汽在膨胀过程中温度下降较快。
反动式汽轮机的主要特点是蒸汽在喷嘴中膨胀的同时，也向叶片的反方向流动，产生推力使叶片旋转。
这种设计使蒸汽在膨胀过程中，不仅速度降低，而且压力也降低。
负荷能力强：由于反动式汽轮机中的蒸汽压力和速度在膨胀过程中下降较慢，因此其负荷能力相对较强。
热效率较高：反动式汽轮机由于蒸汽膨胀过程中的温度下降较慢，因此其热效率相对较高。
结构复杂：反动式汽轮机的结构比冲动式汽轮机复杂，设计和制造难度较大。
对材料要求高：由于反动式汽轮机中的蒸汽同时向两个方向流动，对汽轮机的材料要求较高，需要使用更为耐用的材料。
冲动式汽轮机和反动式汽轮机各有其优缺点。
在选择使用时，需要根据实际的应用场景和需求进行权衡。
如果需要更高的效率和更简单的结构，冲动式汽轮机可能是一个更好的选择。
如果需要更高的负荷能力和更高的热效率，反动式汽轮机可能更适合。
汽轮机是现代火力发电厂的核心设备，其工作原理和设计结构对发电效率和经济性有着重要影响。
根据工作原理的不同，汽轮机可分为冲动式和反动式两种类型。
本文将详细介绍这两种汽轮机的特点，并通过比较分析得出它们的优劣。
冲动式汽轮机的主要特点是蒸汽首先在喷嘴中膨胀加速，然后进入动叶片，使叶片受到冲击而旋转。
这种设计使得蒸汽在喷嘴中转变为高速气流，并在动叶片上产生较强的冲击力，从而推动转子旋转。
汽轮机专题讲座
汽轮机专题讲座一、汽轮机发展简介汽轮机是将蒸汽的能量转换为机械功的旋转式动力机械，是蒸汽动力装置的主要设备之一。
汽轮机是一种透平机械，又称蒸汽透平。
公元一世纪时，亚历山大的希罗记述了利用蒸汽反作用力而旋转的汽转球，又称为风神轮，这是最早的反动式汽轮机的雏形；1629年意大利的布兰卡提出由一股蒸汽冲击叶片而旋转的转轮。
19世纪末，瑞典拉瓦尔和英国帕森斯分别创制了实用的汽轮机。
拉瓦尔于1882年制成了第一台5马力(3.67千瓦)的单级冲动式汽轮机，并解决了有关的喷嘴设计和强度设计问题。
单级冲动式汽轮机功率很小，现在已很少采用。
20世纪初，法国拉托和瑞士佐莱分别制造了多级冲动式汽轮机。
多级结构为增大汽轮机功率开拓了道路，已被广泛采用，机组功率不断增大。
帕森斯在1884年取得英国专利，制成了第一台10马力的多级反动式汽轮机，这台汽轮机的功率和效率在当时都占领先地位。
20世纪初，美国的柯蒂斯制成多个速度级的汽轮机，每个速度级一般有两列动叶，在第一列动叶后在汽缸上装有导向叶片，将汽流导向第二列动叶。
现在速度级的汽轮机只用于小型的汽轮机上，主要驱动泵、鼓风机等，也常用作中小型多级汽轮机的第一级。
与往复式蒸汽机相比，汽轮机中的蒸汽流动是连续的、高速的，单位面积中能通过的流量大，因而能发出较大的功率。
大功率汽轮机可以采用较高的蒸汽压力和温度，故热效率较高。
19世纪以来，汽轮机的发展就是在不断提高安全可靠性、耐用性和保证运行方便的基础上，增大单机功率和提高装置的热经济性。
汽轮机的出现推动了电力工业的发展，到20世纪初，电站汽轮机单机功率已达10兆瓦。
随着电力应用的日益广泛，美国纽约等大城市的电站尖峰负荷在20年代已接近1000兆瓦，如果单机功率只有10兆瓦，则需要装机近百台，因此20年代时单机功率就已增大到60兆瓦，30年代初又出现了165兆瓦和208兆瓦的汽轮机。
此后的经济衰退和第二次世界大战期间爆发，使汽轮机单机功率的增大处于停顿状态。
不同种类汽轮机介绍和对比
1、按工作原理分类：①冲动式汽轮机，主要由冲动级组成，蒸汽主要在喷嘴叶栅（或静叶栅）中膨胀，在动叶栅中只有少量膨胀。
②反动式汽轮机，主要由反动级组成，蒸汽在喷嘴叶栅（或静叶栅）和动叶栅中都进行膨胀，且膨胀程度相同。
2、按热力特性分：①凝汽式汽轮机：蒸汽在汽轮机中膨胀做功后，进入高度真空状态下的凝汽器，凝结成水。
②背压式汽轮机：排汽压力高于大气压力，直接用于供热，无凝汽器。
③调整抽汽式汽轮机：从汽轮机中间某几级后抽出一定参数、一定流量的蒸汽(在规定的压力下）对外供热，其余排汽仍排入凝汽器。
根据供热需要，有一次调整抽汽和二次抽汽之分。
④中间再热式汽轮机：蒸汽在汽轮机内膨胀做功过程中被引出，再次加热后返回汽轮机继续膨胀作功。
凝汽式背压为负压，蒸汽最终成为低温凝结水，能量利用率高；背压式有一定压力，蒸汽只是从高压蒸汽变为低压蒸汽，能量利用率没有凝汽式的高，但在某些运行稳定的场合，经常使用背压式透平，将高压蒸汽减压成为低压蒸汽，供需要低压蒸汽的系统使用。
凝汽式的透平相对背压式多了真空凝汽系统，结构相对复杂，造价高，但由于能量利用率高，所以现在在大功率场合较多地采用凝汽式，小功率场合由于凝汽系统可能造成运行成本相对背压式高，所以在小功率场合有后部直接放空的背压式透平。
3、按主蒸汽参数分，进入汽轮机的蒸汽参数是指进汽的压力和温度，按不同的压力等级可分为：①低压汽轮机：主蒸汽压力小于1.5Mpa;②中压汽轮机：主蒸汽压力为2--4Mpa;③高压汽轮机：主蒸汽压力为6--10Mpa;④超高压汽轮机：主蒸汽压力为12---14Mpa;⑤亚临界压力汽轮机：主蒸汽压力为16---18Mpa;⑥超临界压力汽轮机：主蒸汽压力大于22.15Mpa;⑦超超临界压力汽轮机：主蒸汽压力大于32Mpa。
4、此外按汽流方向分类可分为轴流式、辐流式、周流式汽轮机；5、按用途分类可分为电站汽轮机、工业汽轮机、船用汽轮机；按汽缸数目分类可分为单缸、双缸和多缸汽轮机；按机组转轴数目分类可分为单轴和双轴汽轮机；按工作状况分类可分为固定式和移动式汽轮机等。
汽轮机简介
汽轮机将蒸汽的能量转换成为机械功的旋转式动力机械。
又称蒸汽透平。
主要用作发电用的原动机，也可直接驱动各种泵、风机、压缩机和船舶螺旋桨等。
还可以利用汽轮机的排汽或中间抽汽满足生产和生活上的供热需要。
汽轮机是将蒸汽的能量转换为机械功的旋转式动力机械，是蒸汽动力装置的主要设备之一。
汽轮机是一种透平机械，又称蒸汽透平。
公元一世纪时，亚历山大的希罗记述了利用蒸汽反作用力而旋转的汽转球，又称为风神轮，这是最早的反动式汽轮机的雏形；1629年意大利的布兰卡提出由一股蒸汽冲击叶片而旋转的转轮。
将蒸汽的能量转换成为机械功的旋转式动力机械。
又称蒸汽透平。
主要用作发电用的原动机，也可直接驱动各种泵、风机、压缩机和船舶螺旋桨等。
还可以利用汽轮机的排汽或中间抽汽满足生产和生活上的供热需要。
公元1世纪，亚历山大的希罗记述的利用蒸汽反作用力而旋转的汽转球，是最早的反动式汽轮机的雏形。
1629年，意大利的G.de布兰卡提出由一股蒸汽冲击叶片而旋转的转轮。
1882年，瑞典的C.G.P.de拉瓦尔制成第一台5马力（3.67千瓦）的单级冲动式汽轮机。
1884年，英国的C.A.帕森斯制成第一台10马力（7.35千瓦）的多级反动式汽轮机。
1910年，瑞典的B.＆F.容克斯川兄弟制成辐流的反动式汽轮机。
20世纪初，法国的A.拉托和瑞士的H.佐莱分别制造了多级冲动式汽轮机，美国的C.G.柯蒂斯制成多个速度级的汽轮机。
单级汽轮机示意图<IMG alt=单级汽轮机示意图src="/Q/images/3820-t01.jpg">汽轮机通常在高温高压及高转速的条件下工作，是一种较为精密的重型机械，一般须与锅炉（或其他蒸汽发生器）、发电机(或其他被驱动机械)以及凝汽器、加热器、泵等组成成套设备，一起协调配合工作。
汽轮机种类很多。
按工作原理可分为冲动式汽轮机、反动式汽轮机和速度级汽轮机。
按热力特性可分为凝汽式汽轮机、背压式汽轮机、抽汽式汽轮机、供热式汽轮机、饱和蒸汽汽轮机、抽汽背压式汽轮机、多压式汽轮机、乏汽汽轮机等。
冲动汽轮机与反动汽轮机区别最新版
冲动式与反动式汽轮机区别（供参考）一、冲动式和反动式原理1.1、冲动式与反动式定义： 衡量蒸汽在动叶栅内膨胀程度的参数叫做反动度，其定义是： 在动叶栅中蒸汽膨胀的程度占级中总的应该膨胀程度的比例数， 或是在动叶 栅中理想焓降与级的总等熵滞止焓降之比。
纯冲动级的反动度为 0；反动级的约为 0.5（杭汽轮反动式产品） ；带反动度 的冲动级小于 0.5，通常为 0.05-0.2（国内冲动式产品） 。
1.2、叶片原理和结构上的主要区别： 冲动式：蒸汽只在汽轮机的静叶栅内降压膨胀加速，在动叶栅内不降压不膨 胀，动叶只是把蒸汽动能转换为机械功，同时改变汽流方向，其特点：动叶片 出、入口侧的横截面匀称，汽流通道从入口到出口其面积不变。
见下图 a。
带反动度的冲动式：蒸汽主要在汽轮机的静叶栅内降压膨胀加速，在动叶栅 内略微降压膨胀，动叶主要把蒸汽动能转换为机械功，同时改变汽流方向，其 特点：动叶片出、入口侧的横截面相对比较匀称，汽流通道从入口到出口其面 积基本不变。
见下图 b。
反动式：蒸汽在汽轮机静叶栅内被降压、膨胀和加速，在动叶栅内也被进一 步降压、膨胀和加速，动叶不但将蒸汽的动能，同时也将蒸汽的部分内能转换 成机械功。
其特点：动叶片出、入口侧的横截面不对称，叶型入口较肥大，而出口侧较 薄，汽流通道从入口到出口呈渐缩状。
反动式汽轮机汽流在叶片中不但变向， 而且加速。
见下图 c。
1a) 纯冲动级 图b) 带反动度的冲动级c) 反动级三种轴流式汽轮机级叶栅通道示意图整体而言，反动式效率最高。
二、杭汽反动式汽轮机相对于国产冲动式的优势和特点目前， 国内背压机主要有两种技术流派： 一种是杭汽轮引进德国西门子高端 技术反动式汽轮机，为积木块原理，即将汽轮机主要件——汽缸、转子、导叶 持环等分成若干技术成熟可靠的积木块区段。
根据用户要求，通过热力和强度 计算，将所需区段组合起来，组成各种不同类型的汽轮机，最多可组合近 600 种类型，高达 6000 多种变型的汽轮机。
汽轮机设备
汽轮机设备汽轮机设备包括汽轮机本体、调速系统、油系统及附属设备(凝汽设备、回热系统设备等)。
(一)汽轮机的容量和种类汽轮机的容量是以它的发电能力来表示的，单位是kW。
由于蒸汽流经管道产生压降和热损失，汽轮机的蒸汽参数(进口的汽压和汽温）比锅炉出口处的低一些。
发电厂用的汽轮机主要有凝汽式和供热式两种。
供热式汽轮机又分为抽汽式和背压式两种。
凝汽式汽轮机是专门用来发电的，做完功的蒸汽全部排入凝汽器凝结成水,重新打回锅炉。
供热式汽轮机既发电又供热,效率较高。
在抽汽式汽轮机中,部分膨胀做功后的蒸汽被抽出来向外供热。
在背压式汽轮机中,全部排汽都供给工厂生产用，不需要凝汽设备。
我国目前系列生产的高温高压及以上参数的汽轮机见表1。
电力系统已不再采用中温中压凝汽式小火电机组。
按引进技术制造的300MW和60OMW汽轮机，汽压(绝对压力)为16.7MPa（169绝对大气压)，汽温为537/537℃,均为凝汽式机组。
目前世界上最大的汽轮机是美国的1300MW机组。
(二）汽轮机的原理和结构1.原理汽轮机中能量转换的主要部件是喷嘴（静叶片）和叶片(动叶片)。
蒸汽流过固定的喷嘴（见图1)，压力、温度降低,体积膨胀,流速增高，热能转变为动能;高速蒸汽冲动装在叶轮上的叶片,使转子转动，蒸汽流速降低，动能又变成机械能。
这就是冲动式汽轮机的基本原理。
图1冲动式汽轮机原理还有一种汽轮机称为反动式汽轮机,它的能量转换部件也是静叶片和动叶片。
在这种汽轮机中蒸汽既在静叶片中又在动叶片中降低压力和温度,将热能变为动能,依靠汽流喷出产生的反作用力,推动叶轮旋转,与喷气式飞机的原理相似,如图2所示。
图2反动式汽轮机原理除了容量很小、蒸汽参数较低的汽轮机只有一级喷嘴和叶片外，一般汽轮机都是多级式的,有许多级喷嘴和叶片。
例如,国产高温高压50MW汽轮机有18级喷嘴和叶片。
蒸汽逐级流过喷嘴和叶片，从每级喷嘴喷出来的高速蒸汽都冲动叶片使转子转动,最后一级叶片出口处的蒸汽压力、温度、流速均很低。
反动式汽轮机与冲动式汽轮机
冲动式和反动式汽轮机的区别在于:1.反动式汽轮机的动叶片出，入口侧的横截面不对称，叶型入口较肥大，而出口侧较薄，蒸汽流道从入口到出口呈渐缩状。
而冲动式汽轮机的动叶片出，入口侧的横截面相对比较匀称，气流流道从入口到出口其面积基本不变。
2.冲动式汽轮机中蒸汽的压力降产生在隔板的喷嘴中，反动式汽轮机中蒸汽的压力降产生在装在汽缸上的静叶片和装在转子上的动叶片中。
冲动式汽轮机的动叶片装在叶轮上。
反动式汽轮机的叶片装在转鼓上。
3.为了平衡推力，在冲动式汽轮机叶轮上开有平衡孔，而反动式汽轮机在转鼓上设有平衡活塞。
1、冲动式汽轮机指蒸汽主要在喷嘴中进行膨胀，在动叶片中蒸汽不再膨胀或膨胀很少，而主要改变流动方向，现代冲动式汽轮机各级均具有一定的反动度，即蒸汽在动叶片中也发生很小的膨胀，从而使气流得到一定的加速作用，但仍算作冲动式汽轮机；2、反动式汽轮机是指蒸汽在喷嘴和动叶片中膨胀程度基本相同，此时动叶片不仅受到由于气流冲击而引起作用力，而且蒸汽在叶片中膨胀加速而引起反作用力，由于动叶片进口蒸汽存在较大压差，所以与冲动式汽轮机相比，反动式汽轮机轴向推力较大，因此一般都要装平衡盘以平衡轴向推力首先要弄清这个问题，你要先弄明白冲动式汽轮机和反动式汽轮机的区别。
隔板和静叶环是同一个东东，不过在冲动式里叫隔板，反动式叫静叶环，通常我们都成为静叶。
隔板套和静叶持环其实也是同一个东东，将一组隔板镶嵌在同一个套里，那个套叫隔板套；将静叶环镶嵌在同一个套里，那个套叫静叶持环（通常简称持环）。
汽轮机每一级动叶前都有静叶。
反动度蒸汽在动叶栅中的等熵焓降与级的等熵焓降之比。
1 因为调节级均采用部分进汽，工作时动叶通道不是连续地通过工作蒸汽。
当旋转着的动叶通过无喷嘴的弧段时，就成为动叶前后的漏气通道，而反动级动叶前后压差比较大，严重的漏汽损失将会造成级效率的极大降低。
另外冲动级做功能力大且级前后压差小,满足了调节级便于负荷响应的要求。
所以喷嘴调节的汽轮机调节级采用冲动式。
汽轮机设备介绍
轴端汽封
轴封上的 汽封体
转子上的 汽封槽
为了完全阻止漏汽（气），采用轴封系统，将蒸汽相入汽 汽封中，阻断泄漏通道。
●隔板汽封：隔板内圆与转子之间的汽封。阻止蒸汽绕过喷嘴流 到隔板后。
●通流部分汽封（叶顶、叶根汽封）：阻止动叶顶、叶根处漏汽。
喷嘴
隔板体
（四）轴承 ●类型（按作用）：支持轴承、推力轴承。 1.支持轴承工作原理： （1）作用： 支撑转子重力+转动引起的附加加力，并确定转子的 径向位置，保证动、静部分的径向间隙。
2.热耗率：汽轮发电机组每发1KW.h的电所消耗的 热量。
汽轮机主要设备
汽轮机本体 汽 轮 机 设 备
汽轮机辅助设备
静子
转子 凝汽器 加热器
汽缸、隔板、 汽封、轴承
动叶片、主轴、 叶轮（转鼓）、 联轴器、盘车装置
除氧器
抽气器（真空泵）
一、汽轮机静子
（一）汽缸：是汽轮机的外壳。
1.作用：将汽轮机的通流部分与大气隔开，将蒸汽包容 在汽缸中膨胀做功，完成其能量转换。
汽轮机设备及系统
汽轮机的一般概念
1.定义： 汽轮机----将蒸汽的热能转换成机械能的高速旋转机械。 汽轮机设备----汽轮机本体设备及其附属设备。 汽轮发电机组----汽轮机与发电机的组合。
2.主要用途：在火电厂和核电站中，做为带动发电机的原动 机；也可直接用来驱动给水泵（称汽动给水泵）。
汽轮机的分类
2.结构特点：圆筒形或圆锥形；采用水平对分式，即分 为上、下汽缸，其垂直结合面用法兰螺栓连接。
3.根据功率不同，汽轮机有单缸、多缸结构。 单缸结构：用于功率100MW以下汽轮机。 双缸结构（1高、1低压缸）：如功率100MW、125MW汽轮机。 三缸结构（高、中、低压缸）：如200MW汽轮机。 四缸结构（1高、1中、2低）：如300MW、600MW汽轮机。 4.根据蒸汽参数不同，汽轮机有单层缸、多层缸结构。 超高压参数以上汽轮机高压缸、中压缸采用双层汽缸 低压缸用双层或三层汽缸（排汽室仍用单层结构）。 排汽室：汽轮机末级动叶排出的蒸汽导入凝汽器的部分。
汽轮机结构与工作原理
汽轮机设备结构与工作原理2009-06-06 10:25:54| 分类：电厂汽轮机| 标签：|字号大中小订阅二、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。
反动式汽轮机与冲动式汽轮机
冲动式和的区别在于:1.的动叶片出，入口侧的不对称，叶型入口较肥大，而出口侧较薄，蒸汽从入口到出口呈渐缩状。
而的动叶片出，入口侧的相对比较匀称，气流从入口到出口其面积基本不变。
2.中蒸汽的产生在的中，中蒸汽的产生在装在上的静叶片和装在上的动叶片中。
的动叶片装在上。
反动式的叶片装在上。
3.为了平衡推力，在冲动式上开有，而反动式在上设有平衡活塞。
1、冲动式汽轮机指蒸汽主要在喷嘴中进行膨胀，在动叶片中蒸汽不再膨胀或膨胀很少，而主要改变流动方向，现代冲动式汽轮机各级均具有一定的反动度，即蒸汽在动叶片中也发生很小的膨胀，从而使气流得到一定的加速作用，但仍算作冲动式汽轮机；2、2、反动式汽轮机是指蒸汽在喷嘴和动叶片中膨胀程度基本相同，此时动叶片不仅受到由于气流冲击而引起作用力，而且蒸汽在叶片中膨胀加速而引起反作用力，由于动叶片进口蒸汽存在较大压差，所以与冲动式汽轮机相比，反动式汽轮机轴向推力较大，因此一般都要装平衡盘以平衡轴向推力首先要弄清这个问题，你要先弄明白冲动式汽轮机和反动式汽轮机的区别。
隔板和静叶环是同一个东东，不过在冲动式里叫隔板，反动式叫静叶环，通常我们都成为静叶。
隔板套和静叶持环其实也是同一个东东，将一组隔板镶嵌在同一个套里，那个套叫隔板套；将静叶环镶嵌在同一个套里，那个套叫静叶持环（通常简称持环）。
汽轮机每一级动叶前都有静叶。
反动度蒸汽在动叶栅中的等熵焓降与级的等熵焓降之比。
1 因为调节级均采用部分进汽，工作时动叶通道不是连续地通过工作蒸汽。
当旋转着的动叶通过无喷嘴的弧段时，就成为动叶前后的漏气通道，而反动级动叶前后压差比较大，严重的漏汽损失将会造成级效率的极大降低。
另外冲动级做功能力大且级前后压差小,满足了调节级便于负荷响应的要求。
所以喷嘴调节的汽轮机调节级采用冲动式。
调节级作为汽轮机的第一级,在运行时,可通过改变其通流面积来控制其进气量,从而达到调节汽轮机负荷的目的。
在调节级，主蒸汽的压力和温度都有很大的降低，减少了转子上其他级叶片用重要金属的数量和减少缸体及叶片尺寸面积。
浅谈汽轮机发展史及我厂汽轮机
浅谈汽轮机发展史及我厂汽轮机一、汽轮机的产生：汽轮机是一种以蒸汽为动力，并将蒸汽的热能转化为机械功的旋转机械，是现代火力发电厂中应用最广泛的原动机。
最早的蒸汽动力设备可以追溯到公元1世纪，由古罗马数学家亚历山大的希罗记述的利用蒸汽反作用力而旋转的汽转球，又称为风神轮，是最早的反动式汽轮机的雏形。
1883年，瑞典工程师拉瓦尔制成第一台5马力（3.67千瓦）的单级冲动式汽轮机。
随后在1884年，由英国工程师帕森斯制成第一台10马力（转速高达18000转/分、电压100伏、7.35千瓦）的单级反动式汽轮机，广泛应用在电站、航海和大型工业中。
二、汽轮机的发展：1900～1905年，汽轮机功率在200～3000千瓦之间，以1000～1500转/分的转速运行，且无一例外地为轴流式汽轮机。
发展到1916年，汽轮机功率达到50000千瓦（AEG公司造）其转速为1000转/分。
当时，转速为1500转/分的汽轮机功率大约为20000千瓦，转速为3000转/分的汽轮机其功率大约为10000千瓦。
经济衰退和第二次世界大战的影响，使的二战期中后期汽轮机单机功率的增大处于停顿状态。
50年代，随着战后经济发展，电力需求突飞猛进，单机功率又开始不断增大，陆续出现了325～600兆瓦的大型汽轮机；进入20世纪60年代，世界工业发达的国家生产的汽轮机已经达到500—600MW 等级水平。
1972年瑞士ABB公司制造的1300MW双轴全速汽轮机在美国投入运行，设计参数达到24Mpa，蒸汽温度538°C，3600rpm；1974年西德KWU公司制造的1300MW单轴半速（1500rpm）饱和蒸汽参数汽轮机投入运行；1982年世界上最大的1200MW单轴全速汽轮机在前苏联投入运行，压力24Mpa，蒸汽温度540°C。
我国汽轮机发展起步比较晚，1955年上海汽轮机厂制造出第一台6MW汽轮机。
1964年哈尔滨汽轮机厂第一台100MW机组在高井电厂投入运行；1972年第一台200MW汽轮机在朝阳电厂投入运行；1974年第一台300MW机组在望亭电厂投入运行。
冲动式与反动式的区别
冲动式与反动式的区别冲动式汽轮机是指蒸汽只在静叶中做功，动叶中只改变方向没有焓降，做功能力强，但是级的效率低，而目前的汽轮机都不是真正意义上的反动式的，真正意义上的反动已经不存在了，只存在带有一定反动度的冲动式汽轮机反动式，在动静都做攻，都有焓降，效率高，比如ALSTOM的机组，大多采用反动式，缺点是轴长，一般采用单轴承座，焊接转子，以减少轴的长度。
冲动式和反动式汽轮机的区别在于:1.反动式汽轮机的动叶片出，入口侧的横截面不对称，叶型入口较肥大，而出口侧较薄，蒸汽流道从入口到出口呈渐缩状。
而冲动式汽轮机的动叶片出，入口侧的横截面相对比较匀称，气流流道从入口到出口其面积基本不变。
2.冲动式汽轮机中蒸汽的压力降产生在隔板的喷嘴中，反动式汽轮机中蒸汽的压力降产生在装在汽缸上的静叶片和装在转子上的动叶片中。
冲动式汽轮机的动叶片装在叶轮上。
反动式汽轮机的叶片装在转鼓上。
3.为了平衡推力，在冲动式汽轮机叶轮上开有平衡孔，而反动式汽轮机在转鼓上设有平衡活塞。
蒸汽的热能转变为动能的过程仅在喷嘴中发生，而工作叶片只是把蒸汽的动能转换为机械能的汽轮机叫冲动式汽轮机，即蒸汽只在喷嘴中产生压力降，而在叶片中不产生压力降。
3 A4 }. f1 T- K' _蒸汽的热能转变为动能的过程不仅在喷嘴中发生，而且在叶片中也同样发生的汽轮机叫反动式汽轮机，即蒸汽不仅在喷嘴中进行膨胀，产生压力降，而且也在叶片中也膨胀，产生压力降。
冲动式与反动式在构造上的主要区别在于：冲动式：动叶片出、入口侧的横截面相对比较匀称，汽流通道从入口到出口其面积基本不变。
反动式：动叶片出、入口侧的横截面不对称，叶型入口较肥大，而出口侧较薄，汽流通道从入口到出口呈渐缩状。
冲动式汽轮机：主要由冲动级组成，蒸气主要在喷管（或静叶栅）中膨胀，在动叶栅中只有少量膨胀。
反动式汽轮机：主要由反动级组成，蒸气在喷管（或静叶栅）和动叶栅中都进行膨胀，且膨胀程度大致相同。
反动式汽轮机介绍2009
精密滚齿机(西德普发特)
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加工中心(西德)
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• 铸钢件、铸铁件采用树脂砂造型 • 重要铸锻件毛坯和零部件预制 • 关键零部件如转子、汽缸、导叶持环
等采用数控加工
• 转子高速动平衡
反动式汽轮机结构特点 :
• 转子和叶片
转子为整锻钢转鼓型结构，直叶片采 用自带围带，扭叶片采用拉金，叶根 采用倒T型和叉型。整个转子在强度 方面有足够的安全裕度，并通过振动 计算和高速动平衡保证稳定运转。
推力轴承为可倾瓦式，适用正、反向旋 转，并能承受正、负向剩余推力。
径向轴承根据振动、稳定性和负荷等各 种指标采用二油楔、四油楔或可倾瓦等 多种形式。
反动式汽轮机结构特点 :
• 配汽和调节
采用喷嘴调节法。调节汽阀的开启和关 闭由油动机通过横梁、两阀杆和杠杆系 统进行控制。
调节系统有全液压式，机械液压式和电 子液压式，可根据用户对系统功能及自 控水平的要求配置。
• 静子
根据蒸汽参数、流量和转速情况选择 标准进汽、中间和排汽区段；以及安 置喷嘴组的蒸汽室。利用螺纹调整装 置和偏心导柱，使汽缸、蒸汽室及导 叶持环等找正十分方便。对于高参数 机组采用双层汽缸结构，内缸为无中 分面圆筒型结构。
汽轮机知识简介
汽轮机知识简介一、概述火力发电厂是由锅炉、汽轮机、发电机及相应的辅助设备组成。
汽轮机是用蒸汽作工作介质的回转式原动机，它将蒸汽的热能转变为机械能。
汽轮机属于涡轮机械，因为涡轮机的外来语为透平，故汽轮机又称透平。
汽轮机在火力发电厂中的位置是：从锅炉来的高温高压热蒸汽，进人汽轮机后膨胀作功，使汽轮机转子获得机械能，然后汽轮机转子再带动与其联接的发电机转动，又把机械能转变为电能。
二、汽轮机的结构概括地看，汽轮机分为转动部分和静止部分。
转动部分亦即转子，转子是由轴、叶轮和动叶所组成的，动叶按一定的距离和一定的角度安装在叶轮上，而主轴上固定着一个或若干个叶轮，也有主轴和叶轮一体制造的。
静止部分主要是汽缸、隔板、静叶及轴承等。
汽缸的作用是形成密闭空间，蒸汽和转子在其中流动和旋转，并支撑装在汽缸内的其它部分，汽缸可以是一个，也可以是多个独立部分。
隔板装在汽缸上，隔板上装有喷嘴，喷嘴是静叶按一定距离和一定角度排列构成的蒸汽通道，从喷嘴出来的高速汽流，对动叶产生了一个作用力，推动转子转动，完成动能到机械能的转换。
一列静叶和一列动叶组成了从热能到机械能转换的基本单元，称之为级，汽轮机可以是单级的，但绝大多数是多级的。
转子和静叶之间要有密封，以减少运动表面和静止表面之间漏过的蒸汽流量，以保证汽轮机有较高的效率。
转子和静止之间是用汽封实现的；在多级汽轮机的级与级之间装有隔板轴封；在动叶顶部装有叶顶汽封。
除上述汽轮机的主体结构外，还必须有附属于本体的各种系统，例如：汽水系统、调解保护系统、润滑系统等三、汽轮机的工作原理我们知道，从喷嘴出来的蒸汽进入动叶通道时，一方面对动叶产生冲动力，另一方面蒸汽在动叶通道内膨胀加速，对动叶产生一个反作用力，在这两个力的合力作用下，动叶转动产生机械功，由此可见，汽轮机的工作原理可分两种。
1.冲动作用原理当蒸汽冲入动叶通道后，受到动叶的阻碍，改变其速度的大小和方向，但不存在体积膨胀，这种作用方式的工作原理称为冲动作用原理。
冲动式和反动式汽轮机
国内冲动式汽轮机源于上世纪五六十年苏联援助我国的发电用汽轮机技术，其产品在定功率、定转速、定参数的电力领域应用相对成熟，在变转速、变工况条件下冲动式汽轮机的调速范围比较窄。
冲动式汽轮机主要适用于发电。
国内反动式汽轮机采用引进的西门子汽轮机技术，产品广泛应用于炼油、煤化工、冶金等流程工程领域。
适用于驱动离心压缩机、轴流风机、给水泵等设备。
机组对各种变转速、变功率的工况适应能力较强。
反动式汽轮机可以根据用户的非标参数量身定制，能满足被驱动设备各种工况下的运行需要。
2、两种叶片特点及工作原理冲动式汽轮机冲动式叶片特点：动叶片出、入口侧的横截面相对比较匀称，气流通道从入口到出口的面积基本不变。
冲动式叶片工作原理：在冲动式汽轮机中，蒸汽在汽轮机的喷嘴中（静叶栅）内膨胀加速，压力变低，并从喷嘴喷出，在流动动叶片时压力和速度保持不变，只是改变了汽流方向，因此，对动叶片产生了一个冲动力，叶轮在这个冲动力的作用下旋转做功。
反动式汽轮机反动式叶片特点：动叶片出入口的横截面积不对称，叶型入口较宽阔，出口较窄，气流通道从入口到出口呈渐缩型。
气流在动叶片中不但改变方向，而且做功加速。
反动式叶片工作原理：蒸汽在汽轮机的喷嘴（静叶栅）内被降压、膨胀和加速，在动叶栅内被进一步降压、膨胀、加速。
因此动叶栅不单受出口高速汽流的冲动力作用做功，自身也将蒸汽的内能转化为动能做功，叶轮在蒸汽的冲动力和反动力的联合作用下旋转做功。
3、两种汽轮机效率对比冲动式汽轮机的效率曲线呈抛物线形，反动式汽轮机效率曲线呈指数型分布。
在功率、转速都有变化的变工况条件下，冲动式汽轮机的效率曲线下降幅度较大，反动式汽轮机的效率曲线趋于平缓变化不大。
因此，在石油、化工等流程工业领域反动式汽轮机长期运行效率要明显高于冲动式汽轮机。
在定功率、定转速条件下两者效率相差不大。
4、冲动式转子与反动式转子冲动式汽轮机转子一般为细直轴，转子为轮盘结构，有固定的震动频率。
其力学性能适用于定转速、定功率的发电用汽轮机。
反动式汽轮机工作原理
反动式汽轮机的工作原理由牛顿第三定律可知，当某物体对另一物体施加作用力时，此物体就必然要受到与其作用力大小相等、方向相反的的反作用力。
例如火箭就是利用燃料燃烧时所产生的大量高压气体从尾部高速喷出，对火箭产生的反作用力使其高速飞行的，这个反作用力称为反动力。
在反动式汽轮机中，蒸汽不但在喷嘴（静叶栅）中产生膨胀，压力由p0降至p1，速度由c0增至c1，高速汽流对动叶产生一个冲动力；而且在动叶栅中也膨胀，压力由p1降至p2，速度由动叶进口相对速度w1增至动叶出口相对速度w2,汽流必然对动叶产生一个由于加速而引起的反动力，使转子在蒸汽冲动力和反动力的共同作用下旋转作功。
蒸汽在反动级中的压力和速度变化情况如图7.6所示。
反动式汽轮机一般都是多级的。
按照蒸汽在汽轮机中的流动方向分类，反动式汽轮机可分为轴流式和辐流式两种。
图7.7为轴流式多级反动式汽轮机示意图。
它的动叶片直接装在轮鼓上，在每列叶片之前，装有静叶片。
动叶片和静叶片的断面形状基本相同。
压力为p0的新蒸汽由环形汽室7进入汽轮机后，在第一级静叶栅中膨胀，压力降低，速度增加。
然后进入第一级动叶栅，改变流动方向，产生冲动力。
在动叶栅中，蒸汽继续膨胀，压力下降，流速增高。
汽流在动叶栅中速度的增高，对动叶栅产生反动力。
转子在冲动力和反动力的共同作用下旋转作功。
从第一级流出的蒸汽依次进入以后各级重复上述过程，直到经过最后一级动叶栅离开汽轮机。
由于蒸汽的比容随着压力的降低而增大，因此，叶片的高度相应增高，使流通面积逐级增大，(点击图片可放大)以保证蒸汽顺利地流过。
由于反动式汽轮机每一级前后都存在压力差，因而在整个转子上产生很大的轴向推力，其方向如图所示。
为了减小这个轴向推力，反动式汽轮机不能象冲动式汽轮机那样采用叶轮结构，而是在转子前部装设平衡活塞8来抵消轴向推力。
活塞前的空间用联通管9和排汽管联通，使活塞上产生一个向左的轴向推力，以达到平衡转子轴向推力的目的。
二反动式汽轮机的轴向推力
在轴流式汽轮机中，通常是高压蒸汽由一端进入，低压蒸汽由 另一端流出，从整体看，蒸汽对汽轮机转子施加了一个由高压 端指向低压端的轴向力，使汽轮机转子有向低压端移动的趋势， 这个力就称为转子的轴向推力。
1
一，冲动式汽轮机的轴向推力 作用在一个冲动级上的轴向推力由 3 部分所组成： 1、作用在动叶片上的轴向力； 2、作用在叶轮面上的轴向力； 3、作用在轴凸肩上的轴向力。
• 冲动式汽轮机的轴细，有叶轮轮盘；反动式汽轮机的轴粗， 无轮盘。
6
二，反动式汽轮机的轴向推力
作用在反动汽轮机上的轴向推力由3部分所组成： 1、作用在叶片上的轴向力； 2、作用在轮毂锥形面上的轴向力； 3、作用在转子阶梯上的轴向力。
7
三，轴 向 推 力 的 平 衡 方 法
平衡办法有：
1.采用平衡孔平衡轴向推力
Fz FⅠ z ＋FzⅡ＋FzⅢ
(N)
对于多级转子来说，总的轴向推力
n
n
n
n
Fz FⅠz ＋ FzⅡ＋ FzⅢ
1
1
1
1
5
二，反动式汽轮机的轴向推力
• 由于反动式汽轮机每一级动叶前后都存在压力差(较大)，因 而在整个转子上产生很大的轴向推力，为了减小这个轴向推 力，反动式汽轮机不能象冲动式汽轮机那样采用叶轮结构， 叶片直接装在轮毂上。
4、已知汽轮机某级的理想焓降为84.3 kJ/kg，初始动能1.8 kJ/kg，反动度0.04， 喷嘴速度系数0.96，动叶速度系数0.96，圆周速度为171.8 m/s，喷嘴出口 角15°，动叶出口角1－3°，蒸汽流量G = 4.8 kg/s。求：
喷嘴出口相对速度？ 动叶出口相对速度？轮周功率？
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反动式汽轮机: • 背压式、抽汽背压式
NG、ENG、HG、HNG、EHNG
• 冷凝式、抽汽冷凝式
NK、ENK、HNK、EHNK
• 双流冷凝式
WK
• 补汽冷凝式、补汽抽汽冷凝式
ENK、EHNK
反动式汽轮机: • 进汽压力、温度
最高14 MPa(a)、 540 ℃
• 排汽压力
最高 4.7 MPa(a)
调节精度达到NAME SM23 D级标准。
• 保安监控装置
可配置转速、油压、新汽压力、抽汽压 力、真空、转子轴向位移、振动等保安 装置以及转速、振动、位移、温度、压 力等各式监控装置。
金加工车间
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数控转子车床(西德)
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数控立车
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数控镋铣床(西德)
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推力轴承为可倾瓦式，适用正、反向旋 转，并能承受正、负向剩余推力。
径向轴承根据振动、稳定性和负荷等各 种指标采用二油楔、四油楔或可倾瓦等 多种形式。
反动式汽轮机结构特点 :
反动式汽轮机结构特点:
• 配汽和调节
采用喷嘴调节法。调节汽阀的开启和关 闭由油动机通过横梁、两阀杆和杠杆系 统进行控制。
调节系统有全液压式，机械液压式和电 子液压式，可根据用户对系统功能及自 控水平的要求配置。
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精密滚齿机(西德普发特)
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试验控制室
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德国高速动平衡机
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动平衡监控室
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国产第一台大型乙烯装置驱动裂解气压缩机用汽轮机 HTC2009
• 转速范围
3000 r/min - 16000 r/min
• 功率范围
500 kW - 80000 kW
反动式汽轮机: • 型号说明
N—常压
K—凝汽式 式
E—抽汽式 式
S—特殊设计
H—高压 G—背压 W—双流
反动式汽轮机:
• 型号说明示例
NK 32/36/16 NK-常压冷凝式 32-进汽缸标识尺寸(内半径320mm) 36-排汽段标识尺寸(转子末级根径360mm) 16-延长段标识尺寸(延长段160mm)
反动式汽轮机产品技术特点 :
• 运用积木块设计原理，标准部套 和标准区段
• CAD设计方法，最优化设计 • 采用标准化低压扭叶片级组，整
个通流部分为不调频叶片 • 产品及零部件实现系列化、标准
化、通用化 • 产品整体技术规范符合API612
（美国石油协会特殊用途汽轮机 技术规范要求）
反动式汽轮机产品制造加工优势 :
• 静子
根据蒸汽参数、流量和转速情况选择 标准进汽、中间和排汽区段；以及安 置喷嘴组的蒸汽室。利用螺纹调整装 置和偏心导柱，使汽缸、蒸汽室及导 叶持环等找正十分方便。对于高参数 机组采用双层汽缸结构，内缸为无中 分面圆筒型结构。
反动式汽轮机结构特点 :
• 轴承和轴承座
轴承座支承在与汽轮机中心高度相当的 支座上而不受汽缸影响，轴承座与外缸 的相对位置可通过螺纹调整装置方便地 进行调整，汽轮机可在滑销系统中胀缩 自如，而轴承座不受倾倒或扭转负荷的 作用。
• 铸钢件、铸铁件采用树脂砂造型 • 重要铸锻件毛坯和零部件预制 • 关键零部件如转子、汽缸、导叶持环
等采用数控加工 • 转子高速动平衡
反动式汽轮机结构特点 :
• 转子和叶片
转子为整锻钢转鼓型结构，直叶片采 用自带围带，扭叶片采用拉金，叶根 采用倒T型和叉型。整个转子在强度 方面有足够的安全裕度，并通过振动 计算和高速动平衡保证稳定运转。