第二篇 汽轮机基础知识1PPT课件
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
后返回汽轮机继续膨胀做功
• 混压式汽轮机 • 利用其他来源的蒸汽引入汽轮机相应的中间级，与原来的蒸汽一起工作。通
常用于工业生产的流程中，用来综合利用蒸汽的热能
汽轮机其他分类
• 1.工作原理
• 冲动式汽轮机主要由冲动级组成，蒸汽主要在喷嘴叶栅中膨胀，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，蒸汽在喷嘴叶栅和动叶栅中膨胀程度相同。由于反动级
• 生水蚀，影响机组运行的安全。另外电厂一般以大气环境
作为冷源，排汽温度的降低还受到环境温度的限制。排汽 压力的降低会增大排汽容积流量，从而要求汽轮机有更大 的排汽面积，增加了汽轮机末级叶片的长度和凝汽器的尺 寸，提高了造价和制造难度。同时循环水泵容量及其耗电 景也会增加。因此，汽轮机排汽压力的选择应综合考虑冷 却水温度、末级叶片尺寸、凝汽器和循环水泵的投资费用 等因素，在进行技术经济比较后确定。
• 调节抽汽式汽轮机 • 从汽轮机某级后抽出一定压力的部分蒸汽对外供热，其余排汽仍进入凝汽器。
由于热用户对供热蒸汽压力有一定要求，需要对抽汽供热压力进行自动调节， 故称为调节抽汽。根据供热需进入汽轮机的蒸汽膨胀到某一要，有一次调节 抽汽和两次调节抽汽之分
• 抽汽背压式汽轮机 具有调节抽汽的背压式汽轮机 • 中间再热式汽轮机 • 进入汽轮机的蒸汽膨胀到某一压力后，被送往锅炉的再热器进行再热，再热
第二篇 汽轮机基础知识 第一节 汽轮机工作原理
蒸汽的冲动作用原理和反动作用原理
• 冲动作用原理 • 冲动力：改变其速度的大小和方向则产生一冲动力或
汽流改变流动方向对汽道产生一离心力，此力为冲动 力，此力的大小取决于单位时间内通过动叶通道的蒸 汽质量及其速度的变化 。
• 反动作用原理 • 反动力：因汽流膨胀产生一相反力（汽体压力变化），
• 反动式汽轮机的级效率比冲动式高，大部分为短叶片，制
造简单，但每级的压力降较小，总级数较冲动式汽轮机多 得多，一般来讲，小容量汽轮机用冲动式为宜，大容量汽 轮机采用反动式可改善经济性。
提高电厂热力循环效率的途径
• 电厂热力循环以朗肯循环为基础，根据上
面的分析可知，提高电厂热力循
• 环效率的途径有：提高循环的平均吸热温
• 提高热力循环初参数受到金属材料所能承受的最
高温度的限制。目前，电厂热力循环蒸汽初温在 550到600度以下。
降低排汽压力提高循环效率
• 汽轮机的排汽是湿蒸汽，降低了汽轮机的排汽压力就降低
了热力循环的平均放热温度，从而使热力循环的效率提高。 但是排汽压力的降低会使汽轮机排汽的干度下降，造成汽 轮机最后几级蒸汽中的水滴增加，对汽轮机叶片产
度，降低循环的平均放热温度，采用
• 给水回热、蒸汽再热、热电联产和双工质
复合循环等。
提高蒸汽初参数提高循环效率
• 在平均放热温度不变的情况下，提高蒸汽的初温
可以提高循环的平均吸热温度，因此可以提高循 环效率。提高蒸汽初温，也提高了汽轮机排汽干 度，减少汽轮机末级叶片水蚀。提高蒸汽的初压 力可以提高蒸汽的饱和温度，从而提高循环的平 均吸热温度，提高循环效率。但随着蒸汽初压的 提高，汽轮机的排汽干度降低，从而限制了蒸汽 初压的提高。
采用中间再热提高循环效率
• 提高电厂热力循环的蒸汽初压力可以提高循环效
率，但是蒸汽初压力的
• 提高却使排汽干度下降，使得提高受到了限制。
为了进一步提高蒸汽的初压
• 力，可以当蒸汽在汽轮机中膨胀到一定压力时，
将蒸汽引入锅炉进行再热，从
• 而提高汽轮机排汽干度。再热汽轮机组不仅可以
减少汽轮机低压段的蒸汽含
汽轮机分类
• 1.按照热力特性分
• 凝汽式汽轮机 • 蒸汽在汽轮机中膨胀做功后，在高度真空状态下进入凝汽器凝结成水。有些
给水泵汽轮机没有回热系统，称为纯凝汽式汽轮机
• 背压式汽轮机 • 蒸汽在汽轮机中膨胀做功后，排汽直接用于供热，不设凝汽器。当排汽作为
其他中低压汽轮机的工作蒸汽时，称为前置式汽轮机
主蒸汽压力 大于２２.１MPa
• 超超临界压力汽轮机
主蒸汽压力 大于３２MPa
反动式Βιβλιοθήκη Baidu轮机和冲动式汽轮机的优
缺点比较？
• 不论冲动式汽轮机还是反动式汽轮机，其静叶片的格道都
是收缩形的，既槽道的进口宽度大，出口宽度小，蒸汽经 过这种槽道后，压力降低，速度增加。但动叶片的槽道则 不一样，冲动式汽轮机的槽道进出口宽度基本差不多，从 静野流来的蒸汽只在其中改变方向，没有加速，动叶进出 口的速度相等；反动式汽轮机动野形成的槽道和静叶相同， 也呈收缩形，只是安装方向相反，蒸汽在槽道中不但改变 方向，还增加（）了速度，出口压力也比进口压力低。
• 水量，也提高了循环效率。
采用给水回热提高循环效率
• 给水回热就是利用汽轮机中间级抽汽加热锅炉给水，从而
提高锅炉的给水温度热力循环方式。采用给水回热可以使 工质在热力循环内部互相传递热量，减少蒸汽在凝汽器中 的冷源损失，使循环的效率得以提高。从理论上讲，给水 回热级数越多，给水温度越高，整个热力循环越接近卡诺 循环，回热循环效率越高。但随着回热级数的增加，循环 效率的提高越来越小，回热级数的增加受到设备投资的限 制。在一定的回热级数下，给水温度有一个最佳值。目
不能做成部分进汽，故调节级常采用单列冲动级或复速级
• 2.按照主蒸汽压力
• 低压汽轮机
主蒸汽压力 0.12～1.5MPa
• 中压汽轮机
主蒸汽压力 ２～４MPa
• 高压汽轮机
主蒸汽压力６～１０MPa
• 超高压汽轮机
主蒸汽压力 １２～１４MPa
• 亚临界压力汽轮机
主蒸汽压力 １６～１８MPa
• 超临界压力汽轮机
如火箭。
• 此力的大小取决于汽体压力的变化。
作用在动叶片上的里有：冲动力和反动力
冲动式汽轮机级的工作原理和级内 能量转换过程及特点。
• 蒸汽在汽轮机级内的能量转换过程，是先将蒸汽的热能在
其喷嘴叶栅中转换为蒸汽所具有的动能，然后再将蒸汽的 动能在动叶栅中转换为轴所输出的机械功。具有一定温度 和压力的蒸汽先在固定不动的喷嘴流道中进行膨胀加速， 蒸汽的压力、温度降低，速度增加，将蒸汽所携带的部分 热能转变为蒸汽的动能。从喷嘴叶栅喷出的高速汽流，以 一定的方向进入装在叶轮上的动叶栅，在动叶流道中继续 膨胀，改变汽流速度的方向和大小，对动叶栅产生作用力， 推动叶轮旋转作功，通过汽轮机轴对外输出机械功，完成 动能到机械功的转换。由上述可知，汽轮机中的能量转换 经历了两个阶段：第一阶段是在喷嘴叶栅和动叶栅中将蒸 汽所携带的热能转变为蒸汽所具有的动能，第二阶段是在 动叶栅中将蒸汽的动能转变为推动叶轮旋转机械功，通过 汽轮机轴对外输出。
• 混压式汽轮机 • 利用其他来源的蒸汽引入汽轮机相应的中间级，与原来的蒸汽一起工作。通
常用于工业生产的流程中，用来综合利用蒸汽的热能
汽轮机其他分类
• 1.工作原理
• 冲动式汽轮机主要由冲动级组成，蒸汽主要在喷嘴叶栅中膨胀，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，蒸汽在喷嘴叶栅和动叶栅中膨胀程度相同。由于反动级
• 生水蚀，影响机组运行的安全。另外电厂一般以大气环境
作为冷源，排汽温度的降低还受到环境温度的限制。排汽 压力的降低会增大排汽容积流量，从而要求汽轮机有更大 的排汽面积，增加了汽轮机末级叶片的长度和凝汽器的尺 寸，提高了造价和制造难度。同时循环水泵容量及其耗电 景也会增加。因此，汽轮机排汽压力的选择应综合考虑冷 却水温度、末级叶片尺寸、凝汽器和循环水泵的投资费用 等因素，在进行技术经济比较后确定。
• 调节抽汽式汽轮机 • 从汽轮机某级后抽出一定压力的部分蒸汽对外供热，其余排汽仍进入凝汽器。
由于热用户对供热蒸汽压力有一定要求，需要对抽汽供热压力进行自动调节， 故称为调节抽汽。根据供热需进入汽轮机的蒸汽膨胀到某一要，有一次调节 抽汽和两次调节抽汽之分
• 抽汽背压式汽轮机 具有调节抽汽的背压式汽轮机 • 中间再热式汽轮机 • 进入汽轮机的蒸汽膨胀到某一压力后，被送往锅炉的再热器进行再热，再热
第二篇 汽轮机基础知识 第一节 汽轮机工作原理
蒸汽的冲动作用原理和反动作用原理
• 冲动作用原理 • 冲动力：改变其速度的大小和方向则产生一冲动力或
汽流改变流动方向对汽道产生一离心力，此力为冲动 力，此力的大小取决于单位时间内通过动叶通道的蒸 汽质量及其速度的变化 。
• 反动作用原理 • 反动力：因汽流膨胀产生一相反力（汽体压力变化），
• 反动式汽轮机的级效率比冲动式高，大部分为短叶片，制
造简单，但每级的压力降较小，总级数较冲动式汽轮机多 得多，一般来讲，小容量汽轮机用冲动式为宜，大容量汽 轮机采用反动式可改善经济性。
提高电厂热力循环效率的途径
• 电厂热力循环以朗肯循环为基础，根据上
面的分析可知，提高电厂热力循
• 环效率的途径有：提高循环的平均吸热温
• 提高热力循环初参数受到金属材料所能承受的最
高温度的限制。目前，电厂热力循环蒸汽初温在 550到600度以下。
降低排汽压力提高循环效率
• 汽轮机的排汽是湿蒸汽，降低了汽轮机的排汽压力就降低
了热力循环的平均放热温度，从而使热力循环的效率提高。 但是排汽压力的降低会使汽轮机排汽的干度下降，造成汽 轮机最后几级蒸汽中的水滴增加，对汽轮机叶片产
度，降低循环的平均放热温度，采用
• 给水回热、蒸汽再热、热电联产和双工质
复合循环等。
提高蒸汽初参数提高循环效率
• 在平均放热温度不变的情况下，提高蒸汽的初温
可以提高循环的平均吸热温度，因此可以提高循 环效率。提高蒸汽初温，也提高了汽轮机排汽干 度，减少汽轮机末级叶片水蚀。提高蒸汽的初压 力可以提高蒸汽的饱和温度，从而提高循环的平 均吸热温度，提高循环效率。但随着蒸汽初压的 提高，汽轮机的排汽干度降低，从而限制了蒸汽 初压的提高。
采用中间再热提高循环效率
• 提高电厂热力循环的蒸汽初压力可以提高循环效
率，但是蒸汽初压力的
• 提高却使排汽干度下降，使得提高受到了限制。
为了进一步提高蒸汽的初压
• 力，可以当蒸汽在汽轮机中膨胀到一定压力时，
将蒸汽引入锅炉进行再热，从
• 而提高汽轮机排汽干度。再热汽轮机组不仅可以
减少汽轮机低压段的蒸汽含
汽轮机分类
• 1.按照热力特性分
• 凝汽式汽轮机 • 蒸汽在汽轮机中膨胀做功后，在高度真空状态下进入凝汽器凝结成水。有些
给水泵汽轮机没有回热系统，称为纯凝汽式汽轮机
• 背压式汽轮机 • 蒸汽在汽轮机中膨胀做功后，排汽直接用于供热，不设凝汽器。当排汽作为
其他中低压汽轮机的工作蒸汽时，称为前置式汽轮机
主蒸汽压力 大于２２.１MPa
• 超超临界压力汽轮机
主蒸汽压力 大于３２MPa
反动式Βιβλιοθήκη Baidu轮机和冲动式汽轮机的优
缺点比较？
• 不论冲动式汽轮机还是反动式汽轮机，其静叶片的格道都
是收缩形的，既槽道的进口宽度大，出口宽度小，蒸汽经 过这种槽道后，压力降低，速度增加。但动叶片的槽道则 不一样，冲动式汽轮机的槽道进出口宽度基本差不多，从 静野流来的蒸汽只在其中改变方向，没有加速，动叶进出 口的速度相等；反动式汽轮机动野形成的槽道和静叶相同， 也呈收缩形，只是安装方向相反，蒸汽在槽道中不但改变 方向，还增加（）了速度，出口压力也比进口压力低。
• 水量，也提高了循环效率。
采用给水回热提高循环效率
• 给水回热就是利用汽轮机中间级抽汽加热锅炉给水，从而
提高锅炉的给水温度热力循环方式。采用给水回热可以使 工质在热力循环内部互相传递热量，减少蒸汽在凝汽器中 的冷源损失，使循环的效率得以提高。从理论上讲，给水 回热级数越多，给水温度越高，整个热力循环越接近卡诺 循环，回热循环效率越高。但随着回热级数的增加，循环 效率的提高越来越小，回热级数的增加受到设备投资的限 制。在一定的回热级数下，给水温度有一个最佳值。目
不能做成部分进汽，故调节级常采用单列冲动级或复速级
• 2.按照主蒸汽压力
• 低压汽轮机
主蒸汽压力 0.12～1.5MPa
• 中压汽轮机
主蒸汽压力 ２～４MPa
• 高压汽轮机
主蒸汽压力６～１０MPa
• 超高压汽轮机
主蒸汽压力 １２～１４MPa
• 亚临界压力汽轮机
主蒸汽压力 １６～１８MPa
• 超临界压力汽轮机
如火箭。
• 此力的大小取决于汽体压力的变化。
作用在动叶片上的里有：冲动力和反动力
冲动式汽轮机级的工作原理和级内 能量转换过程及特点。
• 蒸汽在汽轮机级内的能量转换过程，是先将蒸汽的热能在
其喷嘴叶栅中转换为蒸汽所具有的动能，然后再将蒸汽的 动能在动叶栅中转换为轴所输出的机械功。具有一定温度 和压力的蒸汽先在固定不动的喷嘴流道中进行膨胀加速， 蒸汽的压力、温度降低，速度增加，将蒸汽所携带的部分 热能转变为蒸汽的动能。从喷嘴叶栅喷出的高速汽流，以 一定的方向进入装在叶轮上的动叶栅，在动叶流道中继续 膨胀，改变汽流速度的方向和大小，对动叶栅产生作用力， 推动叶轮旋转作功，通过汽轮机轴对外输出机械功，完成 动能到机械功的转换。由上述可知，汽轮机中的能量转换 经历了两个阶段：第一阶段是在喷嘴叶栅和动叶栅中将蒸 汽所携带的热能转变为蒸汽所具有的动能，第二阶段是在 动叶栅中将蒸汽的动能转变为推动叶轮旋转机械功，通过 汽轮机轴对外输出。