《汽轮机原理》第2章节.pptx

第二章 多级汽轮机第一节 多级汽轮机的特点与损失第二节 汽轮机及其装置的评价指标第三节 多级汽轮机的轴向推力及其平衡第四节 轴封及其系统 第一节 多级汽轮机的特点与损失为什么采用多 级 汽 轮 机 ： 汽轮机的功率理想焓降 C1 u、d 从经济和安全两个方面来考虑，采用多级汽轮机,使每一级都能在最佳速度比附近工作，就能有效地利用蒸汽的理想焓降，提高机组效率。 一多 级 汽 轮 机 的 工 作 过 程 蒸 汽 在 多 级 汽 轮 机 中 膨 胀 作 功 过 程 和 在 级 中 的 膨 胀 作 功 过 程一 样。作功过程是重复的，但参数是变化的。多级汽轮机的热力过程曲线：整个热力过程曲线是各级实际膨胀过程线的组合。 二 多级汽轮机的优越性和存在的问题(一) 多级汽轮机的效率大大提高1. 多级汽轮机的循环热效率大大提高2. 多级汽轮机的相对内效率明显提高1） 多级汽轮机各级都在最佳速比附近工作2） 在一定条件下，多级汽轮机的余速动能可以全部或部分地被下一级利用3） 多级汽轮机各级的比焓降较小，速比一定时级的圆周速度和平均直径较小，所以在容积流量相同的条件下，喷嘴出口高度增大，叶高损失减小，喷嘴流动效率较高。4） 多级汽轮机前面级的损失可以部分地被下面各级利用，使全机相对内效率提高3） 由于新蒸汽与再热蒸汽温度的提高，多级汽轮机工作温度较高，对零部件的金属材料要求提高4） 级数增加，零部件增多，使汽轮机的机构复杂，全机制造成本相应提高三、多级汽轮机各级段的工作特点 1 高压段　（1）特点：容积流量小、喷嘴出汽角较小；对于冲动式汽轮机，反动度较小；各级焓降小。高压段各级的效率相对较低。 （2）可能存在的级内损失有：喷嘴损失、动叶损失、余速损失、叶高损失、扇形损失、漏汽损失、叶轮摩擦损失、部分进汽损失等。 漏汽损失较大、叶轮摩擦损失较大、叶高损失也较大。低压段　（1） 容积流量大、喷嘴出汽角大；反动度大；理想焓降大；　（2）低压级段的损失：低压级的余速损失较大、低压级湿汽损失大、漏汽损失很小、叶轮摩擦损失很小；没有部分进汽损失。 由于湿汽损失很大，使效率降低，特别是最后几级，效率降低更多。 3 中压段 特点及损失：叶高损失较小；一般为全周进汽，没有部分进汽损失。此外，中压级漏汽损失较小，叶轮摩擦损失也较小，也没有湿汽损失。所以，中压各级的级内损失较小，效率要比高压级和低压级都高。 四、重热现象和重热系数1重热现象多级汽轮机中，上一级的损失造成比熵的增加将使后面级的理想比焓降增大，即上一级损失中的一小部分可以在后面各级中得到利用，这种现象称为多级汽轮机的重热现象。2 重热系数设各级内效率相等，用（ ）表示，则各级内效率为：则全机有效比焓降为：整机理想焓降为 全机相对内效率：两个效率相比：由于等压线是呈扩散形，所以：表示各级理想焓降之和大于整机理想焓降。由于这部分热量的利用，使整机的内效率大于各级平均内效率。其中，称为重热系数。2 重热系数影响因素：1) 和级数有关，级数多，α大；2) 与各级内效率有关，级内效率低，则α大；与蒸汽状态有关，过热区α大，湿汽区α小。** 这里，决不能误认为α越大越好。因为α增大，是以增加损失为代价的，而重热只能回收损失其中的一小部分。α大会使整机的内效率降低。提高汽轮机效率的根本途径是提高各级的相对内效率五，汽轮机进汽阻力损失、排汽阻力损失由于摩擦和涡流的存在，会使压力降低，在进汽机构和排汽管道形成损失。 （一）进汽机构中的阻力损失　1 产生原因由于摩擦和涡流的存在，蒸汽通过汽轮机进汽管道就会有压力降低。2 进气管道的压力损失控制：限制蒸汽流速改善蒸汽在汽门中的流动特性（二）排汽管道的压力损失：1 排汽阻力损失原因：因摩擦、涡流等原因，会造成压力损失，即排汽管道的压力损失。2 估计排汽管道的压力损失计算及控制：式中，?——阻力系数； ——排汽管中的汽流速度，对于凝汽机，取=80~120m/s；对于背压机，取=40~60m/s。 ——排汽管出口压力。 凝汽式机组为凝 汽器喉部压力。扩压：把排汽动能转换为静压，以补偿排汽管中的压力损失，可以提高机组的经济性考虑了进、排汽机构的压力损失的热力过程曲线第二节 汽轮机装置的评价指标用 各 种 效 率 来 描 述 整 个 能 量 转 换 过 程 中 的 完 善 程 度 。1 汽轮机的相对内效率 2 机械效率3 发电机功率4 汽轮发电机组的相对电效率5 汽轮发电机组的绝对电效率6 汽耗率7 热耗率一，汽轮机的相对内效率 1相对内效率：它 是 整 机 的 有 效 焓 降 与 理 想 焓 降 之 比 ， 即 汽 轮 机 的 相 对 内 效 率 是 考 虑 了 机 组 进 出 口 管 道 的 压 力 损 失 和 各 级 内 能 的 。