热力发电厂动力设备汽轮机

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1、热力发电厂动力设备汽轮机动力工程系火电厂基本概念（一）能量转换过程燃料化学能→蒸汽热能→机械能→电能（二）火电厂三大主机锅炉：将燃料的化学能转变为蒸汽的热能汽轮机：将锅炉生产蒸汽热能转化为转子旋转机械能发电机：将旋转机械能转化为电能第一节概述B：锅炉S：锅炉过热器T：汽轮机C：冷凝器P：水泵STCPB火力发电厂示意图TS12341´2´3´4´汽轮机是以蒸汽为工质的旋转式机械，主要用作发电原动机，也用来直接驱动各种泵、风机、压缩机和船舶螺旋桨等。特点：功率大，转速高，运行平稳，工作可靠，热经济性高等。一、汽轮机设备的主要组成1.汽轮机本体(1)配汽机构。主要有主蒸汽导管、自动主汽门、

2、调节阀等。(2)汽轮机转子。主要有动叶、叶轮、轴等。(3)汽轮机静子。主要有静叶、汽缸、隔板、轴封、轴承等。2.调节保安油系统主要有调速器、油动机、调节阀、油箱、主油泵、辅助油箱和保安设备等。3.凝汽及抽汽系统主要有凝汽器、凝结水泵、抽气器、循环水泵和冷水塔等。4.回热加热系统主要有低压加热器、除氧器、高压加热器等。汽轮机本体结构1-轴；2-叶轮；3-动叶片；4-喷嘴1-油封环2-油封套3-轴4-动叶槽5-叶轮6-平衡槽二、汽论机分类：汽轮机冲动式汽轮机反动式汽轮机凝汽式汽轮机供热式汽轮机背压式汽轮机调节抽汽式汽轮机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

3、轮机按作功原理分按功能分按参数高低分按热力特性分类（即汽轮机型式）凝汽式、中间再热式背压式调整抽汽式供热TurbineTurbine热用户Turbine按主蒸汽参数分类低压汽轮机：小于1.47Mpa；中压汽轮机：1.96～3.92Mpa；高压汽轮机：5.88～9.81Mpa；超高压汽轮机：为11.77～13.93Mpa；临界压力汽轮机：15.69～17.65Mpa；超临界压力汽轮机：大于22.15Mpa；超超临界压力汽轮机：大于32MpaΔXX-XX-XX变型设计次序蒸汽参数额定功率型式例：N300-16.7/538/538300MW凝汽式汽轮机,主蒸汽压力为16.7MPa，温度为53

4、8ºC,再热蒸汽温度538ºC。汽轮机型式代号见下表：代号型式代号型式N凝汽式CB抽汽背压式B背压式CY船用C一次调整抽汽式Y移动式CC两次调整抽汽式HN核电汽轮机三、汽轮机型号一、汽轮机的级、级内能量转换过程1.汽轮机的级：静叶栅动叶栅级是汽轮机作功的最小单元。第二节汽轮机的基本原理和主要结构2.级内能量转换过程：具有一定压力、温度的蒸汽通过汽轮机的级时，首先在静叶栅通道中得到膨胀加速，将蒸汽的热能转化为高速汽流的动能，然后进入动叶通道，在其中改变方向或者既改变方向同时又膨胀加速，推动叶轮旋转，将高速汽流的动能转变为旋转机械能。汽轮机做功过程3.冲动级：当汽流通过动叶通道时，由于受到

5、动叶通道形状的限制而弯曲被迫改变方向，因而产生离心力，离心力作用于叶片上，被称为冲动力。这时蒸汽在汽轮机的级所作的机械功等于蒸汽微团流进、流出动叶通道时其动能的变化量。而这种级称为冲动级。4.反动级：当汽流通过动叶通道时，一方面要改变方向，同时还要膨胀加速，前者会对叶片产生一个冲动力，后者会对叶片产生一个反作用力，即反动力。蒸汽通过这种级，两种力同时作功。通常称这种级为反动级。4.反动度反动度表明蒸汽在叶片中的膨胀程度定义：指工作叶片焓降与级的总焓降之比5.冲动级和反动级冲动级有三种不同的形式：纯冲动级:通常把反动度等于零的级称为纯冲动级。对于纯冲动级来说，=、=0、=，蒸汽流出动叶

6、的速度C,具有一定的动能C未被利用而损失，称这种损失为余速损失，用表示。带反动度的冲动级:为了提高级的效率，通常，冲动级也带有一定的反动度（=0.050.20)，这种级称为带反动度的冲动级，它具有作功能力大、效率高的特点。反动级:通常把反动度=0.5的级称为反动级。对于反动级来说，蒸汽在静叶和动叶通道的膨胀程度相同，即是，。反动级是在冲动力和反动力同时作用下作功。反动级的效率比冲动级高，但作功能力小。蒸汽在静叶栅通道中的膨胀过程喷嘴的作用是让蒸汽在其通道中流动时得到膨胀加速，将热能转变为动能。喷嘴是固定不动的，蒸汽流过时，不对外作功，W=0；同时与外界无热交换，q=0。则根据能量

7、方程式，则1.喷嘴出口的汽流理想速度在进行喷嘴流动计算时，喷嘴前的参数p(初速）是已知的条件。按等熵过程膨胀，其过程曲线如图所示。根据上式，则喷嘴出口汽流理想速度为----蒸汽进入喷嘴时的速度（m/s)；----蒸汽进入喷嘴时的焓（J/kq)；----蒸汽按等熵过程膨胀的终态焓（J/kq)。称为喷嘴的理想焓降。为了方便，引用滞止参数，如图所示，滞止焓值为：把相应的滞止参数分别代入式，则2.喷嘴出口的汽流实际速度实际流动是有损失的，汽流实际速度小