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。
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a) 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。 另一种是国产自行开发系列常规冲动 式汽轮机。前者只有杭汽轮有能力设计、制造；后者是其余大多数汽轮机制造 商共有技术，只是各有细微差别，技术原理和主体结构上并无本质不同。 下面具体分析一下两种技术的差别： 1、整体技术的比较 杭汽轮1975年引进西门子三系列整体汽轮机技术， 包括设计、 制造、 验收 (含 材料体系、标准体系)，是一整套成熟完善的技术体系；并两次签订十年同步发 展协议，跟踪西门子技术到2007年，目前已生产3000台以上，通过引进、消化、 吸收、再创新的技术发展模式，目前的技术水平已达到世界先进水平，在国内， 杭汽在技术含量、设计、制造、验收(包括材料体系、标准体系)、强度分析计算、
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热力计算选型、质量水平等多方面均处于领先地位。 其余主要汽轮机制造商背压机技术均出同源， 为在上世纪五六十年原苏联援 助中国工业建设时的非完善技术体系基础上自行发展的，整体技术水平成熟， 但 相对落后。 2、经济性比较 根据汽轮机原理计算及多年运行经验和多个使用厂家比较，反动式背压 类汽轮机功率 35MW 额定工况下汽耗比冲动式低 5-15%，40MW 以上低 2-4%,变 参数、变负荷运行时优势更大，由于汽耗优势带来的同等条件之下多发电量， 按每度电 0.4-0.6 元考虑，每年多收的电费，杭汽比其余厂家价格高出的价 格部分，大概需两年左右就能收回（，江浙等煤价较高地区，一年内部分机 型就能收回多余投资；具体可比较其余厂家和杭汽提供的汽耗，并实地考察 类似机型运行情况） ；冷凝类水冷汽轮机由于排汽压力较高等因素制约，汽耗 优势较小，空冷式机组有较大的汽耗优势,通常为 2-5％。 3、根据用户工艺和参数选型比较 冲动式为固定参数选型； 即产品具有系列性，并不能根据用户的具体参数和 工艺要求进行“量体裁衣”式的设计制造，只能就近选择机型或采用个别部件的 更换， 进行名义上的个性化设计制造， 其设计工况一般容易偏离实际运行工况 （背 压机的选型原则是“以汽定电” ，用户实际选择的设计工况或机组最长期运行工 况与定型机的标准工况往往会有较大偏差） 。而反动式可以根据用户不同标准或 非标参数，以及工艺要求，进行计算机优化设计，通过标准部套和标准积木块区 段合理搭配设计制造。 其设计工况完全按用户要求， 是真正意义上的 “量体裁衣” ， 可达到最佳的效率和实现宽广的高效运行区。 4、结构比较 反动式叶片比较窄，级间距小，级数多，焓降分配更均匀，热能的转换更加 充分，热利用率高，多数机型转速高。 4.1 叶片 冲动式的叶片为冲动式，无整体围带、需调频、需考虑临界转速限制；而反 动式叶片为反动式，叶片与围带为整体结构、为不调频叶片，无需考虑临界转速 的限制。
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4.2转子 冲动式转子为套装结构，通常为细直轴，转子为轮盘结构，刚性、动力学性 能、适应变工况能力相对较差； 反动式采用整锻转鼓型转子，转子刚性好，在宽广的变参数范围内均能保证 良好的振动特性和运行稳定性。 冲动式转子级数较少，通常是反动式的1/3－1/2 。 4.3导叶持环（隔板） 冲动式采用隔板来放置静叶，动静间隙需逐级调整； 反动式静叶安装采用持 环结构，动静间隙间隙靠加工来保证，无需逐级调整，数控加工程度较高，许多 部套的安装能靠加工精度来保证。 5、加工能力比较： 杭汽从75年开始，陆续花巨资购置各类进口数控加工设备，检验、检测、试 验设备（详见加工设备清单） ，设备加工精度高、加工能力强；其铸件毛坯均采 用先进的树脂砂造型技术，使铸件的内在质量和表面光洁度都大大提高。 6、试验手段比较 6.1 杭汽应用先进的动平衡技术和设备进行汽轮机转子高速动平衡和超速试 验，使转子动平衡精度达到国际标准要求，为机组的安全可靠运行提供保障，共 有两套进口的高速动平衡机（8吨和32吨）供使用，其余大部分汽轮机厂家没有 高速动平衡设备，只做350r/min左右的低转速动平衡。 6.2 杭汽每台汽轮机在制造厂内总装完成后进行空负荷机械运转试验。空负荷
试车前，将提供用户的油管路预制、酸洗，完成汽轮机油循环；试车过程中需要 将汽轮机冲转到额定转速，并在此转速下进行轴振、瓦温监测，速关阀试验活塞 在最大连续转速进行动作试验，并进行3次飞錘跳车试验， 遥控电磁阀停机试验， 手动停机装置停机试验，切断油压测定，紧急停机试验，盘车装置试验，完成所 有试验后在额定转速下运行2小时。试车正常后第二天开缸复检。严格的高速动 平衡和规范的空载试车；作为质量控制关键一环，可有效保证产品质量，节约用 户现场的安装调试时间和成本； 而其余厂家很少做空负荷试车，即使做，实验内容也较少，具体可向各厂家
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