汽轮机做功原理公式解释

1 汽轮机做功原理公式解释
汽轮机能量转换过程中，由于存在各种损失，其理想焓降t H ∆不能全部转换为有用功，所以变为有用功的有效焓降i H ∆，总是小于理想焓降t H ∆，两者之比称为汽轮机的内效率
ri η。

即：
i
ri t
H H η∆=
∆ 汽轮机的内功率i N 正比于蒸汽流量0D （kg/h ）与有效焓降i H ∆的乘积，故：
0036003600
i t ri
i D H D H N η∆∆=
=
由于存在机械损失，汽轮机轴端功率ax N 为：
ax N =03600
t ri ax
i ax D H N ηηη∆=
；ax η为机械效率
以轴端功率带动发电机时，要考虑发电机效率el η，故发电机出线端功率el N 为：
03600
t ri ax el
el ax el D H N N ηηηη∆==
当令ax
el αηη=时，最后便得到汽轮机带动发电机的出线端功率为：
03600
t ri
el D H N ηα∆=
2 初温0t 对汽轮机功率i N 的影响
当锅炉热耗量Q 不变的条件下，讨论蒸汽初温与汽轮机功率的变化关系： 由功率方程式：
036003600()
t ri t ri
i fw D H Q H N h h ηη∆∆=
=-
已知，
D ：汽轮机进汽量； t H ∆：理想焓降；
ri η：内效率； Q ：锅炉吸收热量；
0()fw Q D h h =-
0h ：进汽焓值；
fw h ：出口焓值；
可知，由于初温变化引起的功率增量为：
000
02000000
1
2
3
[]3600()ri t t ri t ri i fw fw fw H H h H Q
N t t t h h t h h t h h t ηηη∂∆∆∂∆∂∆=
∆-∆+∆-∂-∂-∂ 或：
000000
1
3
2
111(]i t ri
i t fw ri N H h t N H t h h t t ηη∆∂∆∂∂=-+∆∆∂-∂∂
1：表示因焓降改变所引起功率的变化；
t
H t ∂∆∂可直接由焓熵（h-s ）图查得；或者把蒸
汽作为理想气体，用下述公式求得：
1200[1()]1k k t p k
H RT k p -∆=--
1
2000
[1()]1k t t k H H p kR
t k p T -∂∆∆=-=
∂- 其中，
k ：绝热系数，对于过热蒸汽k =1.3； R ：通用气体常数，R =461.76(J/(kg .K))； 0T ：绝对温度（K ），00273T t =+； 2p ：排气压力； 0p ：初压；
2：表示热耗一定，初温（初焓）升高后，蒸汽流量减小引起的功率变化；
h t ∂∂可由焓熵（h-s ）图查得；对过热蒸汽00p h c T =，p c =
h t ∂∂；p c 为定压比热容(J/(kg .K))； 3：表示初温变化时汽轮机效率改变引起的功率变化，它对非再热凝汽式汽轮机不可忽略。

根据经验，可以近似认为初温每升高30~50℃，效率约升高1%，故
01
%30~50
ri t η∂=∂ 于是，初温变化引起的功率增量式可简化为：
00011
[%](30~50)p i i fw ri
c N t N T h h η∆=-+∆- 0T ：绝对温度（K ），00273T t =+； 0h ：进汽焓值；
fw h ：出口焓值；
p c 为定压比热容(J/(kg .K))；
ri η：内效率；。