汽轮机的基本概念实用教案

1、p 1883年瑞典工程师拉伐尔设计第一台3725W的汽轮机p 1884年英国(yn u)工程师巴森斯设计第一台反动式汽轮机p 目前,已出现超超临界参数(初压35MPa,初温649)汽轮机,单机容量1300MWp 我国:p 1956年上海汽轮机厂第一台容量6MW 凝汽式汽轮机p 1974年上海汽轮机厂制造我国第一台300Mw汽轮机p 1990年哈尔滨汽轮机厂设计制造第一台600MW汽轮机第1页/共23页第一页，共23页。第一节 汽轮机的基本(jbn)工作原理一单级汽轮机和多级汽轮机的概念(ginin) 汽轮机的级是由一列喷嘴和其后的一列或几列动叶片组成的汽轮机的基本做功单元，它分为单列级和双列级

2、两种。 二、汽轮机的基本工作原理 1、蒸汽的冲动作用原理 2、蒸汽的反动作用原理第2页/共23页第二页，共23页。几个几个(j )基本概念基本概念l 由喷嘴和与其配合的动叶片构成的作功单元称为级，级是汽轮机中最基本的作由喷嘴和与其配合的动叶片构成的作功单元称为级，级是汽轮机中最基本的作功单元。功单元。l 采用冲动原理工作的级称冲动级，采用反动原理工作的级称反动级。采用冲动原理工作的级称冲动级，采用反动原理工作的级称反动级。l 冲动级和反动级的区别在于蒸汽的热能转变为动能的部位不同，冲动级中只在冲动级和反动级的区别在于蒸汽的热能转变为动能的部位不同，冲动级中只在喷嘴内进行，而反动级中一部分在喷嘴

3、内进行，另一部分在动叶片内进行。喷嘴内进行，而反动级中一部分在喷嘴内进行，另一部分在动叶片内进行。l 我们把蒸汽在动叶片中的膨胀程度我们把蒸汽在动叶片中的膨胀程度(chngd)(chngd)占级中总的膨胀程度占级中总的膨胀程度(chngd)(chngd)的比例数，或蒸汽在动叶片中的理想焓降与级中总的焓降之比称为级的反动度，的比例数，或蒸汽在动叶片中的理想焓降与级中总的焓降之比称为级的反动度，纯冲动级反动度为零，反动级的反动度为纯冲动级反动度为零，反动级的反动度为0.50.5，带反动度的冲动级反动度介于，带反动度的冲动级反动度介于0 0和和0.50.5之间。之间。l 近代带不大反动度的冲动级使用

4、最广泛，它可以提高冲动式汽轮机的效率。近代带不大反动度的冲动级使用最广泛，它可以提高冲动式汽轮机的效率。汽轮机中的级汽轮机中的级第3页/共23页第三页，共23页。 只有一个级组成的汽轮机叫单级汽轮机，由一个冲动级组成的汽轮只有一个级组成的汽轮机叫单级汽轮机，由一个冲动级组成的汽轮机叫单级冲动式汽轮机，由一个反动级组成的汽轮机叫单级反动式汽轮机叫单级冲动式汽轮机，由一个反动级组成的汽轮机叫单级反动式汽轮机，实际应用中大多采用单级冲动式汽轮机。单级汽轮机功率小，通常机，实际应用中大多采用单级冲动式汽轮机。单级汽轮机功率小，通常用来驱动功率不大的设备，如润滑油泵、水泵等。用来驱动功率不大的设备，如润

5、滑油泵、水泵等。 在单级汽轮机中，有时在叶轮上装两列动叶片，在于两列动叶片间在单级汽轮机中，有时在叶轮上装两列动叶片，在于两列动叶片间的汽缸上还安装有引导的汽缸上还安装有引导(yndo)蒸汽流向的导向叶片。蒸汽在喷嘴中膨蒸汽流向的导向叶片。蒸汽在喷嘴中膨胀加速后，首先流经第一列动叶片作功，后又由导向叶片引入第二列动胀加速后，首先流经第一列动叶片作功，后又由导向叶片引入第二列动叶片继续作功，然后再排出机外，这样就减少了蒸汽的能量损失，提高叶片继续作功，然后再排出机外，这样就减少了蒸汽的能量损失，提高了汽轮机的效率。这种级叫双列速度级，有时还有三列速度级，但常用了汽轮机的效率。这种级叫双列速度级，

6、有时还有三列速度级，但常用的还是双列速度级，这种级也可作为多级汽轮机的首级。的还是双列速度级，这种级也可作为多级汽轮机的首级。单级汽轮机单级汽轮机第4页/共23页第四页，共23页。 随着机组功率的增大，单级汽轮机满足不了随着机组功率的增大，单级汽轮机满足不了(blio)大功率的要求，大功率的要求，因此出现了多级汽轮机，由多个冲动级组成的汽轮机叫冲动式多级汽轮因此出现了多级汽轮机，由多个冲动级组成的汽轮机叫冲动式多级汽轮机，由多个反动级组成的汽轮机叫反动式多级汽轮机。也有些汽轮机中机，由多个反动级组成的汽轮机叫反动式多级汽轮机。也有些汽轮机中既有冲动级，又有反动级，称冲动和反动组合式汽轮机。既有

7、冲动级，又有反动级，称冲动和反动组合式汽轮机。 在多级汽轮机中，蒸汽依次通过一级级膨胀作功，汽轮机的功率等在多级汽轮机中，蒸汽依次通过一级级膨胀作功，汽轮机的功率等于各级功率的总和，因此多级汽轮机的功率可以作得很大。于各级功率的总和，因此多级汽轮机的功率可以作得很大。多级汽轮机多级汽轮机第5页/共23页第五页，共23页。（a）结构(jigu)简图； b）冲动作用原理1-轴；2-叶轮；3-叶片；4-喷嘴图1-1 单级冲动式汽轮机 第6页/共23页第六页，共23页。图1-2 单级冲动式汽轮机示意图1-汽缸(qgng)；2-叶轮；3-轴；4-喷嘴；5-动叶片；6-排汽口第7页/共23页第七页，共23

8、页。图1-3 火箭工作(gngzu)原理示意图 图1-4 蒸汽(zhn q)对反动式汽轮 机叶片的作用力第8页/共23页第八页，共23页。第9页/共23页第九页，共23页。图1-5 级的热力过程1-喷嘴；2-动叶；3-隔板( bn)；4-叶轮第10页/共23页第十页，共23页。按照不同的反动度，汽轮机的级可分为下列按照不同的反动度，汽轮机的级可分为下列(xili)(xili)类型：类型：（1 1）纯冲动级）纯冲动级（2 2）反动级）反动级（3 3）带有反动度的冲动级）带有反动度的冲动级第11页/共23页第十一页，共23页。图1-6 纯冲动级中蒸汽压力(yl)和速度变化示意图 1-静叶持环；2-

9、动叶；3-喷嘴图1-7 反动(fndng)级中蒸汽压力和速度变化示意图 图1-8 带反动度的冲动(chngdng)级中蒸汽压力和速度变化示意图 1-喷嘴；2-动叶3-隔板；4-叶轮；5-轴；第12页/共23页第十二页，共23页。三、冲动(chngdng)式多级汽轮机图1-9 冲动式多级汽轮机通流部分示意图1-转子；2-隔板；3-喷嘴(pnzu)；4-动叶片；5-汽缸；6-蒸汽室；7-排汽管；8-轴封；9隔板封第13页/共23页第十三页，共23页。四、反动(fndng)式多级汽轮机1-鼓型转子；2-动叶片；3-静叶片4-平衡活塞；5-汽缸；6-蒸汽室；7-连接管图1-10 反动(fndng)式汽

10、轮机通流部分示意图第14页/共23页第十四页，共23页。第二节 汽轮机的分类、型号(xngho)及 规范规定一、汽轮机的分类1、按工作原理(yunl)划分2、按热力过程特性划分3、按用途划分4、按蒸汽的流动方向划分5、按进汽参数的高低划分第15页/共23页第十五页，共23页。第16页/共23页第十六页，共23页。第17页/共23页第十七页，共23页。v按主蒸汽参数分类v低压汽轮机： 小于1.47 Mpa；v中压汽轮机： 1.96 3.92 Mpa；v高压(goy)汽轮机： 5.88 9.81 Mpa；v超高压(goy)汽轮机： 为11.77 13.93Mpa； v亚临界压力汽轮机： 15.69

11、 17.65Mpa；v超临界压力汽轮机： 大于22.12 Mpa；v超超临界压力汽轮机： 大于32 Mpa 第18页/共23页第十八页，共23页。二、汽轮机的型号(xngho)图1-11 国产(guchn)汽轮机型号示意图表1-1 汽轮机热力特性或用途(yngt)的代号表代号NBCCCCBHY形式 凝汽式背压式一次调节抽汽式二次调节抽汽式抽汽背压式船用移动式第19页/共23页第十九页，共23页。表1-2 蒸汽参数的表示(biosh)方法 汽轮机汽轮机类型类型蒸汽参数蒸汽参数表示方法表示方法汽轮机汽轮机类型类型蒸汽参数蒸汽参数表示方法表示方法凝汽式凝汽式新蒸汽压力新蒸汽压力新蒸汽温度新蒸汽温度一

12、次调节一次调节抽汽式抽汽式新蒸汽压力新蒸汽压力调节抽汽压力调节抽汽压力中间再中间再热式热式新蒸汽压力新蒸汽压力新蒸汽温度新蒸汽温度中间再热温度中间再热温度二次调节二次调节抽汽式抽汽式新蒸汽压力新蒸汽压力高压抽汽压力高压抽汽压力低压抽汽压力低压抽汽压力背压式背压式新蒸汽压新蒸汽压力力/背压背压抽汽背抽汽背压式压式新蒸汽压力新蒸汽压力抽汽压力抽汽压力/背压背压第20页/共23页第二十页，共23页。N3-2.35N3-2.35B6-3.43/0.981B6-3.43/0.981C6-3.43/0.49C6-3.43/0.49CB6-3.43/0.981/0.49CB6-3.43/0.981/0.49CC6-3.43/0.981/0.49CC6-3.43/0.981/0.49N100-13/535/535N100-13/535/535型号(xngho)举例: 第21页/共23页第二十一页，共23页。蒸汽参数功率（MW）新蒸汽压力（MPa）新蒸汽温度（