汽轮机工作原理和结构.ppt

汽轮机工作原理及结构,2013年11月,汽轮机是一种能量转换装置,电能的生产过程是一系列的能量转换过程 锅炉将水变为蒸汽的热能 汽轮机将蒸汽的热能转变成轴旋转的机械能 发电机把机械能转变成电能,火力发电厂生产工艺流程,汽轮机的优点,热效率高 凝汽式汽轮机组综合热效率高达40% 供热式机组综合热效率高达80%（55） 连续工作的回转机械，可以具有较大功率 目前单台机组容量已突破1300MW 运转平稳、事故率较低、充分提高了设备利用率 一般可保持34年大修一次,汽轮机的基本概念,汽轮机是用具有一定温度和压力的蒸汽来做功的回转式原动机 。按其做功原理的不同，可分为冲动式汽轮机和反动式汽轮机两种类型。 蒸汽热能 动能 机械能,冲动式汽轮机工作原理,蒸汽在喷嘴中发生膨胀，压力降低，速度增加，热能转变为动能。高速汽流流经动叶片3时，由于汽流方向改变，产生了对叶片的冲动力，推动叶轮2旋转作功，将蒸汽的动能变成叶轮轴旋转的机械能。这种利用冲动力作功的原理，称为冲动作用原理。,单级冲动式汽轮机,左图所示：蒸汽在喷嘴中发生膨胀，压力由p0降至p1，流速从c0增至c1，将蒸汽的热能转变为动能。蒸汽进入动叶栅后，改变流动方向，产生了冲动作用力使叶轮旋转作功，将蒸汽动能转变为转子的机械能。蒸汽离开动叶栅的速度降至c2。由于蒸汽在动叶栅中不膨胀，所以动叶栅前后压力相等，即p1=p2。 冲动式汽轮机的动叶片出，入口侧的横截面相对比较匀称，气流流道从入口到出口其面积基本不变。 （针对动叶片）,双列汽轮机工作原理,多级冲动式汽轮机,左图所示为一种具有三个冲动级的多级冲动式汽轮机。整个汽轮机的比焓降分别由三个冲动级加以利用。蒸汽进入汽缸后，在第一级喷嘴2中发生膨胀，压力由p0降至p1，汽流速度由co增至c1，然后进入第一级动叶栅3中作功,作功后流出动叶栅的汽流速度降至c2，由于蒸汽在动叶栅中不发生膨胀，动叶栅后的压力（即第一级后压力）即等于喷嘴后的压力p1，从第一级流出的蒸汽，再依次进入其后的两级并重复上述作功过程，最后从排汽管中排出。,反动作用原理,蒸汽的热能转变为动能的过程，不仅在喷嘴中发生，而且在动叶片中也同样发生的汽轮机，叫做反动式汽轮机。 在反动式汽轮机中，蒸汽不但在喷嘴（静叶栅）中产生膨胀，压力由p0降至p1，速度由c0增至c1，高速汽流对动叶产生一个冲动力；而且在动叶栅中也膨胀，压力由p1降至p2，速度由动叶进口相对速度w1增至动叶出口相对速度w2,汽流必然对动叶产生一个由于加速而引起的反动力，使转子在蒸汽冲动力和反动力的共同作用下旋转作功。 反动式汽轮机的动叶片出，入口侧的横截面不对称，叶型入口较肥大，而出口侧较薄，蒸汽流道从入口到出口呈渐缩状。,（针对动叶片）,多级反动式汽轮机剖面图,汽轮机的分类-1,按热力过程特性分类 凝汽式汽轮机 进入汽轮机的蒸汽，除很少一部分泄漏外，全部排入凝汽器。 背压式汽轮机 排汽压力高于大气压力的汽轮机称为背压式汽轮机。 调节抽汽式汽轮机 部分蒸汽在一种或两种给定压力下抽出对外供热，其余蒸汽作功后仍排入凝汽器。 中间再热式汽轮机 新蒸汽经汽轮机前几级作功后，全部引至加热装置再次加热到某一温度，然后再回到汽轮机继续作功。,汽轮机的分类-2,按工作原理分类 冲动式汽轮机 按冲动作用原理工作的汽轮机称为冲动式汽轮机 反动式汽轮机 按反动作用原理工作的汽轮机称为反动式汽轮机 混合式汽轮机 由按冲动原理工作的级和按反动原理工作的级组合而成的汽轮机称为混合式汽轮机,汽轮机的分类-3,按新(主)蒸汽压力分类 低压汽轮机 新蒸汽压力为1.2 MPa2MPa； 中压汽轮机 新蒸汽压力为2.1 MPa8MPa； 高压汽轮机 新蒸汽压力为8.1 MPa12.5MPa； 超高压汽轮机 新蒸汽压力为12.6MPa15.1MPa； 亚临界汽轮机 新蒸汽压力为15.1MPa22MPa； 超临界汽轮机 新蒸汽压力为22.12MPa25MPa； 超超临界汽轮机 新蒸汽压力为25.0MPa以上。,国产汽轮机类型的代号,N: 凝汽式 C: 一次调节抽汽式 CC: 两次调节抽汽式 B: 背压式 CB: 抽汽背压式 H: 船用 Y: 移动式 k: 空冷式,国产汽轮机的型号表示方法是：,X X XX X,变形设计次序,蒸汽参数,额定功率(MW),汽轮机类型,例如：CJK350-24.2/566/566 超临界间接空冷 主汽阀前566 再热蒸汽进气阀前566,主要技术规范及热力参数： 型号CJK350-24.2/0.4/566/566、一次中间再热、两缸两排汽、单轴、间接空冷抽汽凝汽式汽轮机 额定功率350MW 主蒸汽额定参数24.2MPa/566 最大进汽量1150t/h 额定背压12Kpa 最大抽气量