《汽轮机原理》第03章摘要.ppt

特点：1.循环热效率高 可采用高进汽参数、低排气压力，整机焓降大，可采用回热、在热循环。 2.相对内效率高 （1）可在最佳速度比附近工作； （2）合理分配每级焓降、平均直径、叶片高度，使叶高、部分进汽损失小； （3）前级损失可被后级利用，整机效率高； （4）多数情况余速可被利用。 3.单位功率的投资以及运行成本明显降低4.其他方面的优势 有利于采用先进技术。 级组（装置）大型化后的共性问题。 （二）多级汽轮机的工作过程 1.高压级段（高压缸） 压力、温度高，比容、容积流量、通流面积小，为保证喷嘴、叶片高度，因此其出口角a1较小。 因叶片高度短，平均反动度亦小。 比容较小，且变化不大，各级比焓降小，且变化不大。为提高叶片高度，使叶轮平均直径、圆周速度减小，在一定的速度比下，汽流速度、焓降减小，且变化不大。 效率较低。叶高损失、漏气损失较大，级的相对内效率较低。密度、漏汽间隙（相对）较大；部分进汽使漏汽量增大。 2.低压级段（低压缸）a.喷嘴出口角a1大。较大容积流量、通流面积大，为避免叶片过高。B.各级比容、直径变化大，叶片长度、比焓降大。C.反动度大。叶片高度大，为避免叶根出现负的反动度，平均反动度大；因比焓降大，为避免喷嘴速度过高，增大反动度，使部分焓降在动叶内发生。D.湿汽、余速损失损失大，级效率低。（漏气、摩擦损失小，无部分进汽损失。） 3.中压级段（中压缸）。级效率高。 二、多级汽轮机的重热现象 （一），重热现象 在h—s 图上，在过热区内，随着温度增加，等压线是呈扩散形；在湿蒸汽区，等压线是斜率为常数的直线。因此，在h—s 图上的两条等压线之间的距离（焓降）是随着熵的增加而增加的。这样一来，前一级的损失造成的熵增，能使后一级的理想焓降增加。即前一级的损失，加热了蒸汽本身，使后一级的进汽温度升高，即在后一级得到了利用——这就是多级汽轮机的重热现象。 三、多级汽轮机的余速利用 前级余速可被后级利用，整机相对内效率ηri提高； 速度比xa对轮周效率的影响减弱；最佳速度比(xa)op增大。 第二节 多级汽轮机的损失及汽轮机装置效率 汽轮机除了各级级内损失之外，还有进、排汽管道的节流损失，前后端轴封的漏汽损失，机械损失。 一 、汽轮机轴封系统及前、后端轴封的漏汽损失 （一）轴封系统(轴封供汽，轴封漏汽，轴封回汽） 设置汽封系统的思路： 1.高压侧与外界压差大，汽封齿数多、分段亦多，两端间设腔室； 2.各腔室压力不一样，通过连通管引至压力相当的加热器或汽缸夹层，回收漏汽热量和工质； 3.最外侧腔室。维持微真空（轴封冷却器、轴封风机），蒸汽不能漏出，有少量空气漏人,经轴封风机抽出； 4.最外第二腔室与轴封蒸汽母管相连，压力略高于大气压力，以防止空气漏人低压缸内。 1.漏汽原因： 由于结构的要求，汽轮机大轴必须从汽缸内向外伸出并支持在轴承座上。这样，大轴和汽缸之间必须留有一定的间隙。汽缸的高压端，缸内蒸汽压力大于大气压力，蒸汽必然要从间隙向外泄漏。 这样就减少了作功蒸汽量 ， 降低了机组的经济性。 在机组的排汽端，缸内为真空运行，蒸汽压力低于大气压力，外界的空气将通过间隙流入汽缸内，破坏真空，也会降低机组的经济性。 计算曲径轴封漏汽量的单一表达式 无需判断轴封最后一片孔口处是否达到临界速度，即可直接计算漏汽量。 四、汽轮机装置的效率及热经济性指标 火 力 发 电 厂 的 生 产 过 程 ， 要 经 过 一 系 列 的 能 量 转 换 之 后 ， 最 后 才 能 将 矿 物 燃 料 的 化 学 能 转 变 为 电 能 。 在 这 些 转 换 过 程 中 ， 要 用 各 种 效 率 来 描 述 整 个 能 量 转 换 过 程 中 的 完 善 成 度 。 （一）相对效率（不考虑循环效率） 1.汽轮机组相对内效率——内功率 汽 轮 机 的 相 对 内 效 率 是 衡 量 汽 轮 机 内 能 量 转 换 完 善 程 度 的 重 要 指 标 。 它 是 整 机 的 有 效 焓 降 与 理 想 焓 降 之 比 : 第三节 多级汽轮机的轴向推力 一，多级汽轮机的轴向推力 蒸汽通过汽轮机通流部分膨胀作功时，对叶片的作用力由圆周分力和轴向分力所组成。其中，圆周分力推动叶轮作功，而轴向分力则对转子产生一个轴向推力。 在一般情况下，作用在一个冲动级上的轴向推力由 3 部分所组成： （一）蒸汽作用在动叶片上的轴向推力 ：