汽輪機課件：多級汽輪機

多級汽輪機回顧效率最高受到材料強度的限制：單級汽輪機的功率不會設計得太大

單級汽輪機的效率太低，余速得不到利用基本知識1.多級汽輪機的特點2.重熱現(xiàn)象3.多級汽輪機的損失4.軸向推力5.極限功率分析多級汽輪機的特點多級汽輪機的損失采取的措施3.軸向推力的平衡4.軸封系統(tǒng)基本能力告知一、多級汽輪機的優(yōu)點1．多級汽輪機的循環(huán)熱效率大大提高（回熱循環(huán)，中間再熱循環(huán)）2．多級汽輪機的相對內(nèi)效率明顯提高（1）多級汽輪機每一級承擔的焓降不必很大，可以保證各級都在最佳速比附近工作。（2）在一定的條件下，多級汽輪機的余速動能可以全部或部分地被下一級利用。（3）多級汽輪機級的焓降較小，可以采用漸縮噴嘴，避免了縮放噴嘴。（4）當級的焓降較小時，根據(jù)最佳速比的要求，可相應減小級的平均直徑，從而可適當增加葉柵高度，減小葉柵的端部損失。（5）多級汽輪機具有重熱現(xiàn)象3．多級汽輪機單位功率的投資大大減小二、多級汽輪機存在的問題（1）增加了一些附加的能量損失，如隔板漏汽損失、濕汽損失等。（2）由于級數(shù)多，相應地增加了機組的長度和質(zhì)量。（3）多級汽輪機高中壓缸工作溫度較高，零部件的金屬材料要求較高（4）級數(shù)增加，零部件增多，使多級汽輪機的結(jié)構(gòu)更為復雜。發(fā)展的方向：大功率，高參數(shù)，高效率

哈汽廠：600MW反動式汽輪機

1個調(diào)節(jié)級，10個高壓級，2*9個中壓級，4*7個低壓級125MW，31個級，13.5米，310t三、多級汽輪機各級段的工作特點多級汽輪機分為高壓缸，中壓缸，低壓缸1．高壓段工作蒸汽的壓力、溫度很高，比體積較小所需的通流面積也較小。高壓段各級的反動度較小高壓段各級的焓降較小高壓段漏汽損失較大，葉高損失較大，摩擦損失較大，因此高壓各級效率較低2．低壓段容積流量很大，葉片高度大，反動度較高，理想焓降較高濕飽和蒸汽區(qū)，濕氣損失大，其他損失較小，最末級余速動能損失不被利用，效率較低3．中壓段各級損失較小，效率較高，反動度和級的尺寸逐級升高四、整機損失（一）內(nèi)部損失影響蒸汽狀態(tài)的損失1．進汽機構(gòu)的節(jié)流損失原因：措施：主汽門和調(diào)節(jié)汽門的節(jié)流作用，使蒸汽壓力下降限制蒸汽流速40~60m/s主要方法：優(yōu)化閥門的型線。2．各級級內(nèi)損失3.排汽管的壓力損失

原因：乏汽在排汽管中流動時，產(chǎn)生摩擦、渦流等，造成壓力降低凝汽機組的cn<100~120m/s，背壓機組cn<40~60m/s措施：導流板和擴壓排汽管道（二）外部損失1．機械損失支持軸承和推力軸承的摩擦阻力，以及帶動主油泵等，消耗一部分有用功而造成損失（0.5～1）％2．軸端漏汽損失高壓軸封：防止漏出蒸汽低壓軸封：阻止空氣漏入汽封的工作原理蒸汽密度不斷減小，速度不斷增加，焓降增加，但是流量不變

bdfh,,,等流量曲線軸封漏汽量的計算1.最后一個齒隙的汽流速度低于臨界速度2.最后一個齒隙的汽流速度等于臨界速度臨界流速的判別式：簡單軸封系統(tǒng)熱態(tài)啟動：先供汽

后真空冷態(tài)啟動：先真空

后供汽125機組的軸封系統(tǒng)接觸式汽封接觸齒的材料：非金屬材料美國進口鎳基合金材質(zhì)耐高溫，耐磨，耐腐蝕，自潤滑，且有彈簧系統(tǒng)蜂窩狀鎳鉻合金焊接在金屬基體上蜂窩式汽封五、重熱現(xiàn)象1.定義：多級汽輪機中，前面級的損失在以后的級中能部分地得到利用結(jié)論：汽輪機各級理想焓降之和，大于汽輪機的理想焓降2.重熱系數(shù)

4.效率3.有效焓降影響重熱系數(shù)的因素：級數(shù)級內(nèi)損失蒸汽狀態(tài)重熱系數(shù)越大，多級汽輪機的內(nèi)效率就越高？六、余速利用余速利用提高整機的相對內(nèi)效率

七、整機熱力過程線300MW整機理想焓降整機有效焓降整機的相對內(nèi)效率每個級的平均效率總結(jié)：八、軸向推力及平衡方法1.產(chǎn)生的原因：反動式汽輪機的軸向力有100~200T，沖動式汽輪機的軸向力有40~80T轉(zhuǎn)動部件前后存在壓差；流動方向變化2.方向：高壓指向低壓，與汽流的運動方向基本上一致3.影響：使轉(zhuǎn)子產(chǎn)生軸向位移，破壞動靜部分之間的軸向間隙4.組成：沖動式汽輪機的軸向推力1）作用在動葉上的軸向推力壓力反動度作用在動葉上的軸向推力與該級的反動度成正比

結(jié)論：級2）作用在葉輪輪面上的軸向推力葉輪反動度結(jié)論：葉輪上輪面上的軸向推力正比于葉輪反動度3）作用在汽封凸肩上的軸向推力級機反動式汽輪機：1）作用在動葉上的軸向推力2）作用在轉(zhuǎn)轂上的軸向推力3）作用在轉(zhuǎn)子凸肩上的軸向推力5.軸向推力的平衡1）葉輪上開平衡孔2）轉(zhuǎn)子前部裝設平衡活塞3）反向流動布置4）推力軸承軸封套九、汽輪機裝置的經(jīng)濟指標1.汽輪機的相對內(nèi)效率(一)汽輪發(fā)電機組的效率2.機械效率

3.發(fā)電機效率

4.汽輪發(fā)電機組的相對電效率

電功率(二)汽耗率和熱耗率

1.汽耗率——機組每生產(chǎn)電能所消耗的蒸汽量2.熱耗率——機組每生產(chǎn)電能所需的熱量3kg/(kW·h)

7800～9200kJ/(kW·h)

發(fā)電廠的總效率發(fā)電廠的效率大約是多少？如何計算？影響效率的主要原因是什么？如何提高效率？十、單排汽口汽輪機的極限功率1.極限功率：在一定的初終參數(shù)和轉(zhuǎn)速下，單排汽口汽輪機所能發(fā)出的最大功率。原因：極限功率受到末級葉片強度、高度、直徑的限制。因此容積流量受限。?；責釞C組極限功率：m=1.1~1.362回熱比純凝汽式功率大