汽輪機(jī)級(jí)的工作原理-多級(jí)汽輪機(jī)

010203多級(jí)汽輪機(jī)概述多級(jí)汽輪機(jī)的熱力過(guò)程多級(jí)汽輪機(jī)的特點(diǎn)01多級(jí)汽輪機(jī)概述03頁(yè)（1）生產(chǎn)多級(jí)汽輪機(jī)的原因用電需求量大，需要大容量機(jī)組滿足節(jié)能降耗要求滿足環(huán)保要求多級(jí)汽輪機(jī)工作過(guò)程01多級(jí)汽輪機(jī)概述04頁(yè)（2）多級(jí)汽輪機(jī)的定義及種類多級(jí)汽輪機(jī)是按工作壓力高低順序排列的若干級(jí)組成的。定義常見(jiàn)的多級(jí)汽輪機(jī)有兩種，即多級(jí)沖動(dòng)式汽輪機(jī)和多級(jí)反動(dòng)式汽輪機(jī)。種類01多級(jí)汽輪機(jī)概述05頁(yè)（2）多級(jí)汽輪機(jī)的定義及種類多級(jí)沖動(dòng)式汽輪機(jī)多級(jí)反動(dòng)式汽輪機(jī)02多級(jí)汽輪機(jī)的熱力過(guò)程06頁(yè)HPIPLPG鍋爐高壓缸中壓缸凝汽器再熱器主汽閥調(diào)節(jié)閥低壓缸中壓主汽閥中壓調(diào)節(jié)閥過(guò)熱器LP02多級(jí)汽輪機(jī)的熱力過(guò)程07頁(yè)主蒸汽再熱蒸汽高壓缸排汽中壓缸排汽低壓缸排汽低壓缸進(jìn)汽高壓缸中壓缸低壓缸02多級(jí)汽輪機(jī)的熱力過(guò)程08頁(yè)五級(jí)凝汽式汽輪機(jī)的熱力過(guò)程

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02多級(jí)汽輪機(jī)的熱力過(guò)程09頁(yè)五級(jí)凝汽式汽輪機(jī)的熱力過(guò)程

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前一級(jí)的排汽狀態(tài)點(diǎn)，就是下一級(jí)的進(jìn)汽狀態(tài)點(diǎn)。把各點(diǎn)連接起來(lái)，就是多級(jí)汽輪機(jī)的熱力過(guò)程曲線。整個(gè)熱力過(guò)程曲線由三部分所組成：進(jìn)汽機(jī)構(gòu)的節(jié)流過(guò)程，各級(jí)實(shí)際膨脹過(guò)程,排汽管道的節(jié)流過(guò)程。03多級(jí)汽輪機(jī)的特點(diǎn)10頁(yè)1多級(jí)汽輪機(jī)的循環(huán)熱效率大大提高234多級(jí)汽輪機(jī)的相對(duì)內(nèi)效率明顯提高單位功率的投資和運(yùn)行成本降低便于新技術(shù)的采用5增加了一些附加的能量損失、結(jié)構(gòu)復(fù)雜內(nèi)容小結(jié)11頁(yè)60102多級(jí)汽輪機(jī)的重?zé)岈F(xiàn)象多級(jí)汽輪機(jī)的余速利用01多級(jí)汽輪機(jī)的重?zé)?3頁(yè)（1）重?zé)岈F(xiàn)象產(chǎn)生的原因在h-s圖上，在過(guò)熱區(qū)內(nèi)，隨著溫度增加，等壓線是呈擴(kuò)散形。因此，在h-s圖上的兩條等壓線之間的距離（焓降）是隨著熵的增加而增加的。這樣一來(lái)，前一級(jí)的損失造成的熵增，能使后一級(jí)的理想焓降增加。即前一級(jí)的損失，加熱了蒸汽本身，使后一級(jí)的進(jìn)汽溫度升高，即在后一級(jí)得到了利用——這就是多級(jí)汽輪機(jī)的重?zé)岈F(xiàn)象。s五級(jí)凝汽式汽輪機(jī)的熱力過(guò)程

h01多級(jí)汽輪機(jī)的重?zé)?4頁(yè)（2）重?zé)岈F(xiàn)象的本質(zhì)

前一級(jí)的損失造成的熵增，能使后一級(jí)的理想焓降增加。即前一級(jí)的損失，在后一級(jí)得到了利用。01多級(jí)汽輪機(jī)的重?zé)?5頁(yè)（3）重?zé)嵯禂?shù)五級(jí)凝汽式汽輪機(jī)的熱力過(guò)程

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01多級(jí)汽輪機(jī)的重?zé)?6頁(yè)（4）重?zé)岈F(xiàn)象對(duì)相對(duì)內(nèi)效率的影響

1）整機(jī)的內(nèi)效率大于各級(jí)平均內(nèi)效率2）決不能誤認(rèn)為α越大越好。因?yàn)棣猎龃?，是以增加損失為代價(jià)的，而重?zé)嶂荒芑厥論p失其中的一小部分。α大會(huì)使整機(jī)的內(nèi)效率降低。3）提高汽輪機(jī)效率的根本途徑是提高各級(jí)的相對(duì)內(nèi)效率。結(jié)論02多級(jí)汽輪機(jī)的余速利用07頁(yè)（1）余速利用對(duì)多級(jí)汽輪機(jī)熱力過(guò)程線的影響余速利用后使汽輪機(jī)級(jí)的熱力過(guò)程曲線向左側(cè)偏移，使汽輪機(jī)的有效比焓降增大，效率提高結(jié)論余速利用對(duì)多級(jí)汽輪機(jī)熱力過(guò)程線的影響02多級(jí)汽輪機(jī)的余速利用08頁(yè)（2）余速利用對(duì)汽輪機(jī)相對(duì)內(nèi)效率的影響余汽輪機(jī)級(jí)的余速利用能夠使整個(gè)汽輪機(jī)的相對(duì)內(nèi)效率有所提高。結(jié)論余速利用對(duì)多級(jí)汽輪機(jī)熱力過(guò)程線的影響02多級(jí)汽輪機(jī)的余速利用09頁(yè)（3）實(shí)現(xiàn)余速利用的條件（1）相鄰兩級(jí)的部分進(jìn)汽度相同（2）相鄰兩級(jí)的通流部分過(guò)渡平滑（3）相鄰兩級(jí)之間的軸向間隙要小，流量變化不大（4）前一級(jí)的排汽角α2應(yīng)與后一級(jí)噴管的進(jìn)汽角α0g一致綜上所述，多級(jí)汽輪機(jī)的中間級(jí)基本上都能充分地利用前一級(jí)的余速動(dòng)能。02多級(jí)汽輪機(jī)的余速利用10頁(yè)（4）余速不能利用的級(jí)（1）調(diào)節(jié)級(jí)（2）級(jí)后有抽汽口的級(jí)（3）末級(jí)內(nèi)容小結(jié)11頁(yè)60102多級(jí)汽輪機(jī)的效率汽輪發(fā)電機(jī)組的熱經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)01多級(jí)汽輪機(jī)的效率03頁(yè)（1）相關(guān)概念絕對(duì)效率相對(duì)效率以單位質(zhì)量蒸汽在熱力循環(huán)中所吸收熱量為基礎(chǔ)的效率是絕對(duì)效率以整機(jī)理想焓降為基礎(chǔ)的效率是相對(duì)效率汽輪機(jī)性能評(píng)價(jià)指標(biāo)01多級(jí)汽輪機(jī)的效率04頁(yè)（2）汽輪機(jī)的相對(duì)內(nèi)效率

輸入輸出

內(nèi)部損失01多級(jí)汽輪機(jī)的效率05頁(yè)（3）汽輪機(jī)的相對(duì)有效效率定義：有效功率Pe與理想功率Pt之比Pe輸出輸入

內(nèi)部損失外部損失

01多級(jí)汽輪機(jī)的效率06頁(yè)（4）發(fā)電機(jī)效率

輸入PeP輸出GP發(fā)電機(jī)輸出的電功率Pe汽輪機(jī)軸端功率發(fā)電機(jī)效率定義：發(fā)電機(jī)輸出的電功率與汽輪機(jī)輸入的軸功率的比值發(fā)電機(jī)損失

01多級(jí)汽輪機(jī)的效率07頁(yè)（5）汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組的相對(duì)電效率定義：發(fā)電機(jī)輸出的電功率P與汽輪機(jī)的理想功率Pt之比輸入PtP輸出G內(nèi)部損失外部損失發(fā)電機(jī)損失

01多級(jí)汽輪機(jī)的效率08頁(yè)（6）汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組的絕對(duì)電效率定義：在整個(gè)熱力循環(huán)中加給1kg蒸汽的熱量所轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿姆蓊~稱為汽輪發(fā)電機(jī)組的絕對(duì)電效率輸入Q0P輸出內(nèi)部損失外部損失發(fā)電機(jī)損失冷源損失

鍋爐損失管道損失02汽輪發(fā)電機(jī)組的熱經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)09頁(yè)每生產(chǎn)1kW·h電能所消耗的蒸汽量大型機(jī)組汽耗率（3-5kg）/kw.h汽耗率熱耗率每生產(chǎn)1kW·h電能所消耗的熱量大型機(jī)組熱耗率（8000-13000）kJ/（kw.h）汽耗率可用來(lái)衡量初參數(shù)相同機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性，熱耗率可用來(lái)衡量不同類型機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性

內(nèi)容小結(jié)10頁(yè)60102多級(jí)汽輪機(jī)的軸向推力及其平衡多級(jí)汽輪機(jī)的極限功率01多級(jí)汽輪機(jī)的軸向推力及其平衡03頁(yè)（1）軸向推力的方向軸向力周向力在軸流式汽輪機(jī)中，通常是高壓蒸汽由一端進(jìn)入，低壓蒸汽由另一端流出，從整體看，蒸汽對(duì)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子施加了一個(gè)由高壓端指向低壓端的軸向力，使汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子有向低壓端移動(dòng)的趨勢(shì)，這個(gè)力就稱為轉(zhuǎn)子的軸向推力。01汽輪機(jī)的發(fā)展歷程04頁(yè)（2）沖動(dòng)式汽輪機(jī)的軸向推力軸向推力的組成葉輪輪面轉(zhuǎn)子凸肩動(dòng)葉沖動(dòng)級(jí)圖汽封凸肩01汽輪機(jī)的發(fā)展歷程05頁(yè)（2）沖動(dòng)式汽輪機(jī)的軸向推力作用在動(dòng)葉上的軸向推力是由動(dòng)葉前后的靜壓差和汽流在動(dòng)葉中軸向分速度的改變所產(chǎn)生的結(jié)論：作用于動(dòng)葉柵上的軸向推力隨級(jí)的反動(dòng)度的增加而增大

動(dòng)葉上的軸向推力01汽輪機(jī)的發(fā)展歷程06頁(yè)（2）沖動(dòng)式汽輪機(jī)的軸向推力

結(jié)論：葉輪上的軸向力決定于葉輪兩側(cè)的壓差與葉輪面積

01汽輪機(jī)的發(fā)展歷程07頁(yè)（2）沖動(dòng)式汽輪機(jī)的軸向推力轉(zhuǎn)子凸肩上的軸向推力

01汽輪機(jī)的發(fā)展歷程08頁(yè)（2）沖動(dòng)式汽輪機(jī)的軸向推力汽封凸肩上的軸向推力

01汽輪機(jī)的發(fā)展歷程09頁(yè)（3）反動(dòng)式汽輪機(jī)的軸向推力軸向推力的組成動(dòng)葉轉(zhuǎn)子階梯轉(zhuǎn)鼓錐面作用于動(dòng)葉上的軸向推力其原理和計(jì)算方法與沖動(dòng)式汽輪機(jī)相同各級(jí)錐面上軸向推力之和階梯端面01汽輪機(jī)的發(fā)展歷程10頁(yè)（4）軸向推力的平衡汽流相反流動(dòng)開(kāi)平衡孔01汽輪機(jī)的發(fā)展歷程11頁(yè)（4）軸向推力的平衡平衡活塞Fz采用推力軸承02多級(jí)汽輪機(jī)的極限