6 供热式汽轮机(201411027)解析
《汽轮机》课件七、供热机组的调节
背压式
供热机组 抽凝式
抽背式
热电分产：
分别生产热能和电能
凝汽式机组：对外发电，对冷源 放热，低位热源完全得不到利用
工业锅炉或热水锅炉：
供热的低品位热能由高品位热能 贬值转换而来，能源浪费极大
热电联产：既发电又供热 热电合供的汽轮机成为供热式汽轮机
供热式汽轮机的经济性
供热式机组热电联产的经济性体现在两个方面： 一、是与单独生产热能相比，蒸汽要先发电作功后再供热，需要锅炉将燃料的化学能转 换成高参数蒸汽的高位热能，这与分别生产热能只要求燃料在锅炉中转换成低参数蒸汽 的低位热能相比，锅炉中的换热温差和相应的损失较小； 二、是与单独生产电能相比，热电联产因利用已作功的低位热能对外供热，从而避免了 冷源损失。
• 下面的泄油口开大，Px1下降----错油门的活塞下移，油动机 的活塞下移，高压调节汽阀开大，功率增加；供热量增加。
二次抽汽工作原理
具有一次可调节抽汽的凝汽式汽轮机 虽然可以同时满足热用户的要求，但 是不同的热用户对供汽参数的要求不 同，例如作为生产用的蒸汽参数较高， 而供暖用的蒸汽参数较低，这是一次 调节抽汽式汽轮机不能解决的。具有 两次可调节抽汽的凝汽式汽轮机可以 在很大程度上满足这两种热用户的要 求，同时还能使电负荷不受热负荷的 影响。
当机组按热负荷运行时，此时机组并入电网，调速器滑环由同步器控制处于固定位置 （即外界负荷变化机组转速变化不能引起滑环移动），而调压器根据机组排汽（即供热 蒸汽）压力的变化来控制进汽量。若热用户用汽量增加，引起供热压力下降，调压器滑 阀活塞在弹簧力作用下下移，通过杠杆（以调速器滑环为支点）使错油门活塞下移，打 开油动机上、下部油流通道，开大调节阀，增加进汽量，使供热蒸汽压力重新稳定，从 而满足热用户耗汽量增大的需要。在这种运行方式下，背压机组热负荷的改变，必然引 起供电负荷的改变，这只能由与该背压机组并网运行的其它机组来平衡或调节了。
汽轮机原理-6-1供热式汽轮机的热经济性
三、热电厂的热负荷与对外供热系统
供汽方案： (一)由锅炉来的蒸汽经减压减温后 直接供汽，如图中p1所示； (二)由背压式机组的排汽或抽汽凝 汽式供热机组的调节抽汽对外直接 供汽， p3所示； (三) 采用蒸汽喷射泵，提高蒸汽压 力，供给热用户， 通过蒸汽喷射泵，将供热机组的压 力为p3的蒸汽增压至p2后再对外直 接供汽； (四)利用调节抽汽为蒸汽发生器的 加热（一次）蒸汽，生产压力稍低 的二次蒸汽（p4）对外间接供汽。
4
第六章 供热式汽轮机
3. 热电联产 安装有供热式汽轮机的电厂称为热电厂。
除了供应电能以外，同时还利用作过功（即发了电） 的汽轮机抽汽或排汽来满足生产和生活上所需热量。 这种能量生产方式称为热电联产。
4. 热电联产特点 一次能源利用得比较合理,做到按质供能，梯级用能，
能尽其用，使地区的整个能量供应系统节约了能源。
热负荷：发电厂通过热网向热用户供应的不同用途的热量 非季节性热负荷：生产热负荷（包括工艺热负荷、动力热负 荷）、热水供应热负荷 季节性热负荷：采暖及通风热负荷等。 生产热负荷：所用蒸汽压力稍高，约为1.4~4.0MPa； 生活用热：多数压力为0.1MPa，温度为150℃左右。
第一节 供热式汽轮机的经济性
5
第六章 供热式汽轮机
6
第一节 供热式汽轮机的经济性
一. 供热式汽轮机的经济性
汽轮机、发电机知识资料
汽轮机的分类方式作者：佚名文章来源：不详点击数：59 更新时间：2008-9-26 19:52:421、按照汽轮机的热力特征分类（1）凝汽式汽轮机：蒸汽在汽轮机内膨胀做功以后，除小部分轴封漏气外，全部进入凝汽器凝结成水的汽轮机。
实际上为了提高汽轮机的热效率，减少汽轮机排汽缸的直径尺寸，将做过功的蒸汽从汽轮机内抽出来，送入回热加热器，用以加热锅炉给水，这种不调整抽汽式汽轮机，也统称为凝汽式汽轮机。
（2）抽汽凝汽式汽轮机：蒸汽进入汽轮机内部做过功以后，从中间某一级抽出来一部分，用于工业生产或民用采暖，其余排入凝汽器凝结成水的汽轮机，称为一次抽汽式或单抽式汽轮机。
从不同的级间抽出两种不同压力的蒸汽，分别供给不同的用户或生产过程的汽轮机称为双抽式（二次抽汽式）汽轮机。
（3）背压式汽轮机：蒸汽进入汽轮机内部做功以后，以高于大气压力排出汽轮机，用于工业生产或民用采暖的汽轮机。
（4）抽汽背压式汽轮机：为了满足不同用户和生产过程的需要，从背压式汽轮机内部抽出部分压力较高的蒸汽用于工业生产，其余蒸汽继续做功后以较低的压力排除，供工业生产和居民采暖的汽轮机。
（5）中间再热式汽轮机：对于高参数、大功率的汽轮机，主蒸汽的除温、初压都比较高，蒸汽在汽轮机内部膨胀到末几级，其湿度不断增大，对汽轮机的安全运行很不利，为了减少排气湿度，将做过部分功的蒸汽从高压缸中排出，在返回锅炉重新加热，使温度接近初始状态，然后进入汽轮机的的低压缸继续做功，这种汽轮机称为中间再热式汽轮机。
2、按用途分（1）电站汽轮机：仅用来带动发电机发电的汽轮机称为电站汽轮机。
（2）供热式汽轮机：既带动发电机发电又对外供热的汽轮机称为供热式汽轮机，又称为热电联产汽轮机。
（3）工业汽轮机：用来驱动风机、水泵、压缩机等机械设备的汽轮机称为工业汽轮机。
（4）船用汽轮机：专门用于船舶推进动力装置的汽轮机称为船用汽轮机。
3、按汽轮机的进汽压力分（1）低压汽轮机：进汽压力为1.2～1.5Mpa（2）中压汽轮机：进汽压力为2.0～4.0Mpa（3）次高压汽轮机：进汽压力为5.0～6.0Mpa（4）高压汽轮机：进汽压力为6.0～10.0Mpa（5）超高压汽轮机：进汽压力为12.0～14.0Mpa（6）亚临界汽轮机：进汽压力为16.0～18.0Mpa（7）超临界汽轮机：进汽压力大于22.17MPa汽轮机简介由汽轮机中间级抽出一部分蒸汽供给用户，即在发电的同时还供热的汽轮机。
第六章 汽轮机回热加热系统解析
SEPI
二、旁路系统的型式 types of bypass system
一级大旁路系统 二级旁路系统 三级旁路系统
SEPI
三、汽轮机旁路系统容量的选择 choosing the capacity of bypass system
SEPI
水 4、加热器水位计漏水 5、加热器振动，汽水冲击管道
第三节 给水除氧设备及系统
feed water deaeration equipment and system
SEPI
一、除氧器的工作原理和结构 working principle and structure
作用：除去锅炉给水中的氧气、氮气、二
物理（热力除氧）方法：
SEPI
（一）热力除氧原理
pb 亨利定律：b k P
道尔顿定律： P
pb
SEPI
除氧阶段： 初期除氧：气体以微小气泡的形式又水
中逸出来的机械分离，只有在水中蒸汽 的溶解的气体的总压力大大超过水面上 的总压力时，机械分离才有可能进行。 能除去80%~90%的氧气。
（二）除氧器的结构
1、除氧塔
喷雾填料式：喷雾层进行第一阶段除氧， 填料层进行第二阶段除氧。填料层中有二 次蒸汽。
喷雾淋水盘式： 水膜式：
SEPI
2、除氧水箱
作用：
（1）当某种原因中断或减少了向除氧器 的进水时，水箱的存水量可满足10~15 分钟的锅炉最大给水消耗量；
（2）它的安放位置使给水泵入口产生一 定的富裕静压，保证给水泵在特殊工况 下运行时不发生汽化。
SEPI
第五章供热式汽轮机课件
《汽轮机原理》
1、理想比焓降小，机组的尺寸和质量小，结构简单 2、没有低压区级组，通流部分尺寸变化平缓 3、进汽流量大，可设计为全周进汽，避免了叶片高度过小
4、蒸汽流量变化大，宜采用喷嘴配汽，一般采用复速级
抽汽背压式机
组：可同时供电、
供工业用汽和供 暖
背压式汽轮机及工况图
二、背压式汽轮机热、电负荷间的关系 《汽轮机原理》
Q 为供热式机组的热电比 Pel
评价热电联产完善程度的指标为热化发电率：
Ph
Q
供热机组热电联产 的经济性体现
《汽轮机原理》
与单独生产热能相比：燃料的化学能转换为 高参数高位热能，温差和相应损失小
与单独生产电能相比：利用了作功后的低 位热能，减小或避免了冷源损失
热电联产的优点：
综合用能，按质用能，节约能源 减轻污染，改善环境 提高供热质量，改善劳动条件 其他效益：煤和灰的占地和运输成本降低
《汽轮机原理》
第二节 一次调节抽汽式汽轮机
一、调节抽汽式汽轮机的特点： 二、一次调节抽汽式汽轮机：
《汽轮机原理》
（一）、一次调节抽汽式汽轮机功率与流量的关系：
一次调节抽汽式汽轮机热力系统及热力过程
（二）、一次调节抽汽式汽轮机的工况图：
《汽轮机原理》
凝汽工况线、背压工况线、等抽汽量工况线、等凝汽工况线 一次调节抽汽式汽轮机的工况图
《汽轮机原理》
第三节 二次调节抽汽式汽轮机
二次调节抽汽式汽轮机：
《汽轮机原理》
（一）、二次调节抽汽式汽轮机功率与流量的关系：
二次调节抽汽式汽轮机热力系统及热力过程
《汽轮机原理》
（二）、二次调节抽汽式汽轮机的工况图：
二次调节抽汽式汽轮机的工况图
汽轮机热机名词解释解读
热机名词解释1. 工质：实现热能和机械能相互转化的媒介物质，叫做工质。
为了获得更多的功，要求工质有良好的膨胀性和流动性、价廉、易得、热力性能稳定、对设备无腐蚀作用，而水蒸汽具有这种性能，发电厂采用水蒸汽作为工质。
2. 状态参数：凡能够表示工质状态特性的物理量，就叫做状态参数。
例如：温度T、压力p、比容ひ、内能u、焓h、熵s等，我们常用的就是这六个，还有拥等状态参数。
状态参数不同于我们平时说的如：流量、容积等“参数”，它是指表示工质状态特性的物理量，所以，要注意区别状态参数的概念，不能混同于习惯的“参数”。
3. 压力p:单位面积上所受到的垂直作用力称为压力。
绝对压力、表压力、真空、大气压之间的关系：容器内气体的真实压力，称为绝对压力；气体的绝对压力高于大气压的部分，称为表压力；4. 比容υ：单位质量物质所占有的容积称为物质的比容，与密度ρ互为倒数。
单位：m3/Kg。
比容的改变是作功的标志，比容增加标志气体向外膨胀作功，比容减小标志着气体受压缩消耗外功，在作功过程中推动力是压力P，dw=pdν。
在P-v图上表示，曲线下部的面积就是功。
5. 温度T：温度是物体冷热程度的量度。
在通用的国际单位制中，把水、冰和蒸汽共存时的水的三相点的温度以下冰的熔点273.15K定为摄氏温度的零度。
在热力学的分析计算中，常用的是国际单位制中的热力学温标，叫做开氏温标，也称为绝对温标。
这种状态的温度实际上是达不到的。
绝对温标与摄氏温标都是国际单位制中所规定使用的温标，换算关系：T=t+273。
少数欧美国家还习惯用华氏温标t℉ t℉=9/5t+326. 焓：I=U+pdν某一状态单位质量的气体所具有的总能量称为焓。
是内能和压力势能的总和。
内能U是温度的函数，而pdν是压力的函数，因此焓是温度和压力的函数。
不同温度、压力下气体的焓不同。
气体状态变化时，吸收或放出的热量等于焓的变化量。
7. 熵S——熵无简单的物理意义，不能用仪表测量，其定义：熵的微小变化等于过程中加入微小热量dq与加热时绝对温度T之比。
供热式汽轮机参数系列
表1
额定功率 kW
主蒸汽参数
压力
温度
kgf/cm2(绝对)
℃
背压 kgf/cm2(绝对)
500
13
340
3
750
13
340
3
750
13
340
5
750
24
390
3
750
24
390
5
1000
24
390
3
1000
24
390
5
1500
24
390
3
1500
24
390
5
1500
35
435
10
3000
35
435
3
320～350
24
390
22～26
370～400
35
435
32～37
420～445
50
435
47～52
420～445
90
525
85～95
525～540
130
550
125～135
540～555
130
535/535
125～135
525～540/525～540
135
535/535
130～140
525～540/525～540
中华人民共和国国家标准 供热式汽轮机参数系列
Parameters of steam turbines in conventional combined heating and power stations
UDC 621.165 GB 4773—84
国家标准局 1984-11-27 发布
汽轮机课后思考题与答案
汽轮机思考题1汽轮机有那些用途，我国的汽轮机是如何进行分类的，其型号和型式如何表示？答：汽轮机除了发电，还被用作大型舰船动力设备，并广泛作为工业动力源，用于驱动鼓风机、泵、压缩机等设备。
按做功原理分：冲动式汽轮机、反动式汽轮机。
按热力过程特性分：凝汽式汽轮机、背压式汽轮机、调整抽汽式汽轮机、中间再热式汽轮机。
按蒸汽压力分：低压汽轮机、中压汽轮机、高压汽轮机、超高压汽轮机、亚临界压力汽轮机、超临界压力汽轮机、超超临界压力汽轮机。
另外，按气缸数可以分为单缸汽轮机和多缸汽轮机；按机组转轴数可以分为单轴汽轮机和双轴汽轮机；按工作状况可以分为固定式汽轮机和移动式汽轮机等。
我国制造的汽轮机的型号大多包含三部分信息。
第一部分信息由汉语拼音字母表示汽轮机的形式，由数字表示汽轮机的容量，即额定功率（MW）；第二部分信息用几组由斜线分割的数字分别表示新蒸汽参数、再热蒸汽参数、供热蒸汽参数等。
第三部分为厂家设计序号。
型式表示为：热力过程特性+做功方式+几缸几排气+蒸汽压力。
1.汽轮机课程研究的主要内容有那些，如何从科学研究及工程应用的不同角度学习该课程？答：该课程研究主要内容有：汽轮机级内能量转换过程、汽轮机的变工况特性等、汽轮机零件强度与振动、自动调节基本理论等。
从科学研究方面，我们需要细致的了解汽轮机做功原理及每个零部件的运动受力情况，从工程应用方面学习，我们则侧重于汽轮机的安全运行过程。
2.研究汽轮机原理要用到那些基本假设与基本方程，要用到那些经验及试验修正？答：基本假设：①流动是稳定的；②绝热；③理想气体；④一元流。
基本方程：①连续方程；②状态方程；③能量平衡方程。
修正系数：速度系数ϕ、动叶速度系数ψ3. 简述汽轮机级的组成及工作过程。
答：级是由一列环排的静叶栅和动叶栅所组成的做功单元。
当蒸汽通过汽轮机级时，首先在喷嘴叶栅中将热能转变成动能，然后在动叶栅中将剩余的热能及动能转变成机械能，使得叶轮和轴转动，从而实现汽轮机的利用蒸汽做功的任务。
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。
关于汽轮机供热的运行问题分析及对策探讨
关于汽轮机供热的运行问题分析及对策探讨摘要：汽轮机供热运行过程中，汽轮机本身的运行状态和设备的运行情况对汽轮机的运行效率有着直接的影响。
结合当前汽轮机供热运行的特点和实际情况，探讨在运行过程中存在的问题，主要表现在轴封系统，机组振动和机组负荷低时供热压力偏低等方面。
要想提高汽轮机供热运行的效果和稳定性，就要根据汽轮机供热运行的特点以及供热运行的具体情况制定有针对性的应对方案，保证汽轮机供热运行在具体实施环节能够达到安全稳定运行要求，避免汽轮机工作运行受到影响。
关键词：汽轮机供热；运行问题；对策引言汽轮机供热运行过程复杂，在运行过程中各设备的配合以及设备本身的状态对系统的运行状况有影响，要想提高汽轮机供热运行的效果，就要对轴封的密封性进行全面检查，并检查机组的稳定性，检查设备基础及设备的安装稳定性和检查机组负荷低时供热情况。
只有做好这几方面工作，才能保证汽轮机供热运行达到安全稳定要求，为汽轮机供热运行提供有力支持，保证汽轮机在供热运行方面提高运行的效率，减少汽轮机供热运行存在的问题，使汽轮机在供热运行方面达到安全稳定标准。
一、汽轮机供热运行存在的问题（一）轴封系统问题汽轮机在供热运行过程中，低压缸的轴封容易因密封不严的问题导致低压缸在运行过程中出现冒汽的现象，蒸发的水蒸气遇到空气凝结成水珠，回流到低压缸的表面。
如果与低压缸中的油类接触容易增加油质中的水分，使油类的纯度降低，影响汽轮机的稳定运行。
汽轮机在运行过程中油质的纯度至关重要。
油质与水分混合不但会降低油类的粘度，同时也会导致汽轮机在运行过程中出现诸多问题。
当前影响汽轮机供热运行的问题较多，其中轴封系统的问题较为突出，低压缸的轴封从结构和密封情况来看存在漏气的隐患。
如何解决这些问题？如何加强对轴封系统的检查是当前汽轮机供热运行维护保养的重要手段，也是消除故障的重要手段。
（二）机组振动问题汽轮机供热运行过程中机组的运行稳定性至关重要，机组中涉及到的设备数量多，各设备在相互配合的运行过程中机组振动不可避免。
《汽轮机原理》第五章 供热式汽轮机
13
3. 等抽汽量工况线
当抽汽量 De 为不同常数时，机组的功率与流量的一组关系曲 线称为等抽汽量工况线。由于抽汽量的存在，机组的功率为：
Pi
D0H t i
3600
De
H
t
i
=
3600
Bc D0 Pie
式中 Pie 为由于抽汽量没通过低压缸而少发的功率，当抽汽量一 定时，Pie 也为定值。这时，机组的功率与流量的关系曲线应
当通过低压缸流量 Dc 为不同常数时，机组的功率与流量的一
组关系曲线称为等凝汽量工况线。这时候，机组的功率为：
P i
D0Hti
3600
Dc
H
t
i
3600
Bb D0 Pi
（5 — 10 ）
当 Dc = 0 时，则 Pi BbD0 ，即 cd 为线（纯背压工况线）。 所以，在不同的 Dc 下就可以得到一组平行 cd 的 线。
称为纯凝汽工况线。这时，机组的功率为：
Pi
D0Ht i
3600
Bc D0
（5—6）
a 根据5中假—线设4段中，o的上o0’式a表的线示B所c机为示组一。有常该效数线功。就率显是为然纯零，凝时功汽的率工空况P载i 线汽与，耗流其量量斜DD率0n呈l为直，dc线点关3所系H60t对，0i 应。如的图图
为双列级。 4. 由于整机理想焓降小，对于同功率大小的凝汽式汽轮机来说，背压机的
流量大，相应各级通流部分的几何尺寸就大，叶高长、部分进汽度大。 5. 背压机的初参数一般不会很高，多为中参数。排汽压力要根据热负荷的
性质而定。工业用汽，压力一般为0.8 ~ 1.3 M p a；采暖用汽，一般为 0.12 ~ 0 .25Mpa。
汽轮机原理chap6 供热式汽轮机
5
§6 - 1
供热式汽轮机的经济性
三、热电厂的热负荷与对外供热系统
热负荷：发电厂通过热网向热用户供应 热负荷 的不同用途的热量 非季节性热负荷：生产热负荷（包括工 艺热负荷、动力热负荷）、热水供应热 负荷 季节性热负荷：采暖及通风热负荷等。
生产热负荷所用蒸汽压力稍高，约为
1.4~4.0MPa； 生活用热多数压力为0.1MPa，温度为 150℃左右。
背压式汽轮机的排汽一部分引到低压 排汽一部分引到低压 凝汽式汽轮机发电， 凝汽式汽轮机 背压式汽轮机可以承担较大的电负荷， 承担较大的电负荷， 承担较大的电负荷 汽轮机效率可以提高， 汽轮机效率可以提高 而低压凝汽式汽轮机由于去掉了高压 级组，成本既可以降低，效率又不受 影响。 11
二、背压式汽轮机热、电负荷间的关系 背压式汽轮机热、
DΠ ∆HtΠηiΠ 3600 3600 DΙ＝ Ι Ι P－ + ∆P e m Ι Ι Ι Ι ∆Ht ηi ηg ∆Ht ηi ∆Ht ηi Dh ∆HtΠηiΠ 3600 3600 及：DΙ＝ P+ + ∆P e m ∆Ht ηi ηg ∆Ht ηi ∆Ht ηi
18
三、一次调节抽汽式汽轮机工况图 1.凝汽工况线 凝汽工况线
第六章 供热式汽轮机
1
§6 - 1
供热式汽轮机的经济性
一、供热式汽轮机的经济性
ηi =
Pi D0 (h0 − h fw )
2
§6 - 1
供热式汽轮机的经济性
一、供热可以大大超过凝汽式机组的热效率。 利用了低品位能量 ，装置的热效率可以大大超过凝汽式机组的热效率。
发电量主要由低压机组所需总蒸汽 发电量 量决定； 低压机组则根据电负荷的的需求来 调节其进汽量，从而改变前置汽轮 调节其进汽量 机的排汽量。
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( 6-2 )
式中，Q / Pel称为供热式汽轮机热电比。 Q ( 1 ) > 1，因此， el,th el。这就表明，供热式汽轮机的热效 由于 Pel 率比凝汽式汽轮机高。 8
第一节 供热式汽轮机的经济性
目前，大功率火电机组的热效率约4 0 %。 但实行热电联产之后，由 于热电比 Q > 0，因此，热效率就会提高。对于背压式汽轮机，热 Pel 电比可达6 ~ 8 ，从而可以使整机热效率达85 % 左右。而调节抽汽式 汽轮机组，由于保留了冷源损失装置，其热效率高于凝汽式汽轮机组
热电厂不同供汽方案示意图
第二节 背压式汽轮机
一. 背压式汽轮机的特点
定义：排汽压力高于大气压力的汽轮机。排汽用于供热或其他用途。
13
第二节 背压式汽轮机
一、 背压式汽轮机的特点
背压式汽轮机的任务是供热，同时发电，电功率取决于热负荷。
背压机没有பைடு நூலகம்热抽汽，也没有凝汽器。排汽全部送到热用户。因此，其
第一节 供热式汽轮机的热经济性 第二节 背压式汽轮机
第三节 调节抽汽式汽轮机
第四节 调节抽汽式汽轮机的热力设计特点
3
第六章 供热式汽轮机
1. 供热式汽轮机 能同时对外供电、供热的汽轮机称为供热式汽轮机 （或者称热电联产汽轮机）。
2. 分产发电 一般发电厂都采用凝汽式机组，只生产电能向用户供 电。工业生产和人们生活用热则由特设的工业锅炉及采暖 锅炉房单独供应。这种能量生产方式称为热、电分产。
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第一节 供热式汽轮机的经济性
Pel 对于凝汽式汽轮机，其理论热效率为 ： el Q1
( 6 -1 )
其中，Pel为汽轮发电机组的电功率， Q1为单位时间内锅炉燃料所供给的
总热量。
对于供热式汽轮机来说，同时发电Pel和供热Q，其热效率为：
Pel Q Q el ,th el (1 ) Q1 Pel
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第六章 供热式汽轮机
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第一节 供热式汽轮机的经济性
一. 供热式汽轮机的经济性
在动力循环中，不可避免地有一部分热能没有转换为机械能，而排放 到低温热源中，形成冷源损失，使循环的热效率降低。这一部分低位热 能，数量是相当可观的。对于凝汽式汽轮机来说 ，排汽压力一般为
0.005Mpa左右，排汽焓值和相应凝结水的焓值之差
而低于背压式汽轮机组，约为（40 ~ 85）%之间。
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第一节 供热式汽轮机的经济性
二. 各种供热机组的特点
供热式汽轮机有背压式汽轮机和调节抽汽式汽轮机两大类： 背压式汽轮机排汽压力（背压）高于一个大气压力。 调节抽汽式汽轮机是将在汽轮机内作过功的蒸汽从某个中间级后 抽出来供给热用户。根据热用户对用汽参数的不同要求，调节抽 汽式汽轮机可以是单抽汽的，也可以是双抽汽的。 供热式汽轮机的供热参数一般有两种，即工业用汽和采暖用汽两种不 同的参数。工业用汽的压力一般为 0.8 ~ 1.3 Mpa (8 ~13 a t a ) ；采 暖用汽压力一般为0.05 ~ 0.12Mpa （0.5 ~1.2 a t a )。
大时，进汽量增大，发电功率增大；反之亦然。这就是说，背压机的发电 功率要受供热量大小的限制，不能同时满足热、电两负荷的要求。
热经济性是最好的。 背压机排汽参数高，整机理想焓降小，是凝汽式机组的1/8-1/3。都采用
喷嘴调节。调节级形式多为双列级。
由于整机理想焓降小，对于同功率大小的凝汽式汽轮机来说，背压机的 流量大，相应各级通流部分的几何尺寸就大，叶高长、部分进汽度大。
背压机的初参数一般不会很高，多为中参数。通流部分大部分工作在过
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第六章 供热式汽轮机
3. 热电联产 安装有供热式汽轮机的电厂称为热电厂。 除了供应电能以外，同时还利用作过功（即发了电） 的汽轮机抽汽或排汽来满足生产和生活上所需热量。 这种能量生产方式称为热电联产。 4. 热电联产特点 一次能源利用得比较合理,做到按质供能，梯级用能， 能尽其用，使地区的整个能量供应系统节约了能源。
重庆大学本科课程
Principle of Steam Turbine
汽轮机原理
授课教师：陈艳容 2013.11
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第六章 供热式汽轮机
教学目标及基本要求 1）掌握热电联产的概念； 2）掌握供热式汽轮机的类型 ； 3）掌握背压式汽轮机的特点 ； 4）掌握一次调节抽汽式汽轮机的工况图 ；
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第六章 供热式汽轮机
第一节 供热式汽轮机的经济性
三、热电厂的热负荷与对外供热系统
供汽方案： (一)由锅炉来的蒸汽经减压减温后 直接供汽，如图中p1所示； (二)由背压式机组的排汽或抽汽凝 汽式供热机组的调节抽汽对外直接 供汽， p3所示； (三) 采用蒸汽喷射泵，提高蒸汽压 力，供给热用户， 通过蒸汽喷射泵，将供热机组的压 力为p3的蒸汽增压至p2后再对外直 接供汽； (四)利用调节抽汽为蒸汽发生器的 加热（一次）蒸汽，生产压力稍低 的二次蒸汽（p4）对外间接供汽。
热蒸汽区。排汽压力要根据热负荷的性质而定，不宜采用节流调节。工业 用汽，压力一般为0.8 ~ 1.3 M p a；采暖用汽，一般为0.12 ~ 0 .25Mpa。
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第二节 背压式汽轮机
二、 背压机热、电负荷之间的关系
图6--4为背压式汽轮机装置示意图。新蒸汽进入背压机1膨胀作功后，排汽
送到热用户4。由于无回热抽汽，进汽量等于排汽量。所以，当热负荷增
(hc h'c ) ，一般有
2200 kJ / kg (小机组有2300 kJ / kg ），这也就是1 kg 蒸汽在凝结时所 放出的热量。这个数字比机组的整机理想焓降还要大。如国产200 MW 汽
轮机，整机理想焓降为 1720.7 kJ / kg，小于2200 kJ / kg（冷源损失）。
如果能充分利用其中一部分热能，则可以大大提高火电厂的循环热效率。
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第一节 供热式汽轮机的经济性
三、热电厂的热负荷与对外供热系统 热负荷：发电厂通过热网向热用户供应的不同用途的热量 非季节性热负荷：生产热负荷（包括工艺热负荷、动力热负荷）、热水供应热负荷 季节性热负荷：采暖及通风热负荷等。 生产热负荷：所用蒸汽压力稍高，约为1.4~4.0MPa； 生活用热：多数压力为0.1MPa，温度为150℃左右。