華北電力大學(xué)(北京)汽輪機(jī)原理第二章

1、第二章 多級(jí)汽輪機(jī) 采用多級(jí)、多缸汽輪機(jī)的原因 多級(jí)、多缸汽輪機(jī)的整機(jī)損失：進(jìn)、排汽損失，軸端漏汽損失。 汽輪發(fā)電機(jī)組性能的評(píng)價(jià) 軸向推力及其平衡方法本章主要內(nèi)容第一節(jié) 多級(jí)汽輪機(jī)的優(yōu)越性和特點(diǎn) 單級(jí)汽輪機(jī)功率提高受限制：P = D (hin hout )一）采用多級(jí)汽輪機(jī)的原因h,保持最佳速比，uDAdm離心力增大，葉片、葉輪強(qiáng)度不允許二）多級(jí)汽輪機(jī)的優(yōu)點(diǎn)1）效率大大提高朗肯提高：p提高, h提高。 i 提高：保證最佳速比；余速利用；上一級(jí)損失（機(jī)械能變?yōu)闊崮埽┠鼙幌乱患?jí)部分利用（重?zé)岈F(xiàn)象）。2）單位功率投資減少三）重?zé)岈F(xiàn)象和重?zé)嵯禂?shù) H-S圖上，等壓線向右擴(kuò)散，兩壓力之間提高初溫， ht提

2、高:上一級(jí)的損失使下一級(jí)初溫提高， ht提高。重?zé)岈F(xiàn)象 上一級(jí)的損失轉(zhuǎn)化為熱能，使下一級(jí)初溫提高， 使下一級(jí)ht提高，即上一級(jí)損失的功轉(zhuǎn)變的熱能在下一級(jí)中能被部分利用的現(xiàn)象。重?zé)嵯禂?shù) =（ ht ht mac ）/ ht mac四）多級(jí)汽輪機(jī)各級(jí)段的特點(diǎn) 1）高壓段 漏汽損失，葉高損失，葉輪摩擦損失大 扇形損失小，無濕汽損失 相對(duì)內(nèi)效率低2）低壓段 漏汽損失小，葉高損失小，葉輪摩擦損失小 扇形損失大，濕汽損失大，余速損失大 相對(duì)內(nèi)效率低 沿流動(dòng)方向，容積流量加大，質(zhì)量流量D加大，u加大, ht加大。 為了減小葉高，1 增大沿流動(dòng)方向，反動(dòng)度逐級(jí)加大 3）中壓段 各種損失小 相對(duì)內(nèi)效率高第二節(jié)進(jìn)

3、汽阻力損失和排汽阻力損失一）進(jìn)汽阻力損失 蒸汽進(jìn)入調(diào)節(jié)級(jí)之前，流經(jīng)主汽門、調(diào)節(jié)汽門、汽室等，壓力下降（節(jié)流，焓值不變），使整機(jī)理想焓降減小。整機(jī)理想焓降減小的值為進(jìn)汽阻力損失圖2.2.1p0 =(0.03-0.05) p0 二）排汽阻力損失1）定義排汽從末級(jí)葉片出口（壓力pc/ ）流至凝汽器喉部（壓力pc ） ，其間壓力下降，但未作功，壓力損失pc = pc/ - pc稱排汽阻力損失，使整機(jī)理想焓降減小。圖2.2.22）影響排汽阻力損失的因素三）整機(jī)熱力過程線第三節(jié)汽輪機(jī)及其裝置的評(píng)價(jià)指標(biāo)1）相對(duì) 內(nèi)效率 在進(jìn)、排汽壓力（ p0 - pc ）之間，流入汽輪機(jī)蒸汽的可用能轉(zhuǎn)化為汽輪機(jī)內(nèi)功率的百分

4、比。蒸汽的可用能：全機(jī)理想焓降 蒸汽在兩壓力之間絕熱、定熵膨脹所能做的功。汽輪機(jī)內(nèi)功率： 汽輪機(jī)內(nèi)全部葉片傳遞給輪盤的輪周力所產(chǎn)生的功率的總和?？紤]了以下?lián)p失：級(jí)內(nèi)損失，進(jìn)、排汽損失，軸封漏汽損失。 在不考慮軸封、門桿漏汽損失，沒有抽汽回?zé)?，純凝汽式機(jī)組mactmaciihh2）絕對(duì)內(nèi)效率 整個(gè)熱力循環(huán)中，蒸汽單位時(shí)間內(nèi)所獲得的熱量中轉(zhuǎn)化為汽輪機(jī)內(nèi)功率的比例。 無抽汽回?zé)釙r(shí)，ticmaciiahhh/0,相對(duì)效率和絕對(duì)效率相對(duì)效率 基準(zhǔn)：全機(jī)理想焓降； 僅評(píng)價(jià)汽輪發(fā)電機(jī)組的性能，不考慮熱力循環(huán)的效率。絕對(duì)效率 基準(zhǔn)：整個(gè)熱力循環(huán)中，蒸汽所獲得的熱量。 評(píng)價(jià)除鍋爐外，整套裝置的熱功轉(zhuǎn)換性能。既考

5、慮熱力循環(huán)的效率、也考慮汽輪發(fā)電機(jī)組的效率。3）汽輪機(jī)的內(nèi)功率、軸端功率和電機(jī)功率軸端功率：內(nèi)功率扣除主油泵、調(diào)速器、軸承功耗。4）機(jī)械效率和電機(jī)效率機(jī)械效率：從輪盤來的內(nèi)功率中傳遞到發(fā)電機(jī)軸端（用于發(fā)電）的百分比。電機(jī)效率：軸端功率中轉(zhuǎn)化為電功率的百分比。geelmieimactiPPPPhGP0整機(jī)理想焓降汽輪機(jī)內(nèi)功（率）汽輪機(jī)軸端功（率）發(fā)電機(jī)的電功（率）電機(jī)效率g機(jī)械效率m汽輪機(jī)相對(duì)效率i蒸汽在鍋爐中得到的熱量朗肯循環(huán)的效率5）汽輪發(fā)電機(jī)組相對(duì)電效率和絕對(duì)電效率gmitcelmactelagmielhhh/0,6）汽耗率和熱耗率汽耗率：發(fā)一度電所耗的蒸汽量。elmactelmactNh

6、hDDDd3600360000360000熱耗率：發(fā)一度電所耗的熱量。elaelmactcchhhhhdq,/0/03600)(3600)(汽輪機(jī)裝置的能流圖100份煤的化學(xué)能凝汽器冷源損失：44份發(fā)出電能：40份鍋爐損失：8份汽輪發(fā)電機(jī)損失：5份其它損失：3份第四節(jié) 軸封及其系統(tǒng)軸封概述：位置；基本作用；基本結(jié)構(gòu)本節(jié)內(nèi)容一）齒形軸封的工作原理二）軸封系統(tǒng)的構(gòu)成三）軸封系統(tǒng)的作用一）齒形軸封的工作原理 工作原理 熱力過程：降壓、升速；動(dòng)能轉(zhuǎn)化為熱能，壓力不變?？傮w效果相當(dāng)于節(jié)流。二）軸封系統(tǒng)的構(gòu)成 原理性的基本軸封系統(tǒng) 圖.4.7國產(chǎn)機(jī)組軸封系統(tǒng) 圖.4.國產(chǎn)機(jī)組軸封系統(tǒng)24三）軸封系統(tǒng)的作用

7、 防止低壓端漏入空氣，破壞凝汽器真空。 減少高壓端漏出蒸汽，降低軸封漏汽損失。 利用高壓端漏出蒸汽的余熱。 回收高壓端漏出蒸汽，減小補(bǔ)水率。第五節(jié) 多級(jí)汽輪機(jī)軸向推力及其平衡方法本節(jié)內(nèi)容：軸向推力和推力軸承軸向 推力的構(gòu)成1. 軸向 推力的平衡措施1 軸向推力和推力軸承軸向推力的方向： 由高壓端指向低壓端，和汽流流動(dòng)方向相同。軸向推力的產(chǎn)生原因 輪盤前、后壓差；汽流軸向沖擊力；軸凸肩端面上汽壓產(chǎn)生的軸向力。推力軸承的作用和結(jié)構(gòu)軸向推力由推力軸承承擔(dān)；徑向、軸向聯(lián)合推力軸承。推力盤和推力瓦。2 軸向 推力的構(gòu)成（1）沖動(dòng)式汽輪機(jī)的軸向推力（2）反動(dòng)式汽輪機(jī)的軸向 推力3 軸向 推力的平衡措施平衡活塞法結(jié)構(gòu)：高壓端軸封處，轉(zhuǎn)子上置活塞。缺點(diǎn)：軸封漏汽量增大。高參數(shù)、大容量機(jī)組一般不采用。對(duì)稱布置輪盤上開平衡孔第六節(jié) 單排汽口凝汽式汽輪機(jī)的極限功率本節(jié)內(nèi)容： 采用多缸汽輪機(jī)的原因。多缸汽輪機(jī)產(chǎn)生的工程背景。影響單排汽口汽輪機(jī)極限功率的因素1.提高單機(jī)最大功率的途徑。1 影響單排汽口汽輪機(jī)極限功率的因素極限功率：在一定初、終參數(shù)和轉(zhuǎn)速下，