華北電力大學(xué)(北京)汽輪機原理第二章

1、第二章 多級汽輪機 采用多級、多缸汽輪機的原因 多級、多缸汽輪機的整機損失：進、排汽損失，軸端漏汽損失。 汽輪發(fā)電機組性能的評價 軸向推力及其平衡方法本章主要內(nèi)容第一節(jié) 多級汽輪機的優(yōu)越性和特點 單級汽輪機功率提高受限制：P = D (hin hout )一）采用多級汽輪機的原因h,保持最佳速比，uDAdm離心力增大，葉片、葉輪強度不允許二）多級汽輪機的優(yōu)點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；上一級損失（機械能變?yōu)闊崮埽┠鼙幌乱患壊糠掷茫ㄖ責(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，等壓線向右擴散，兩壓力之間提高初溫， ht提

2、高:上一級的損失使下一級初溫提高， ht提高。重?zé)岈F(xiàn)象 上一級的損失轉(zhuǎn)化為熱能，使下一級初溫提高， 使下一級ht提高，即上一級損失的功轉(zhuǎn)變的熱能在下一級中能被部分利用的現(xiàn)象。重?zé)嵯禂?shù) =（ ht ht mac ）/ ht mac四）多級汽輪機各級段的特點 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 相對內(nèi)效率低 沿流動方向，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 增大沿流動方向，反動度逐級加大 3）中壓段 各種損失小 相對內(nèi)效率高第二節(jié)進

3、汽阻力損失和排汽阻力損失一）進汽阻力損失 蒸汽進入調(diào)節(jié)級之前，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），使整機理想焓降減小。整機理想焓降減小的值為進汽阻力損失圖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，使整機理想焓降減小。圖2.2.22）影響排汽阻力損失的因素三）整機熱力過程線第三節(jié)汽輪機及其裝置的評價指標(biāo)1）相對 內(nèi)效率 在進、排汽壓力（ p0 - pc ）之間，流入汽輪機蒸汽的可用能轉(zhuǎn)化為汽輪機內(nèi)功率的百分

4、比。蒸汽的可用能：全機理想焓降 蒸汽在兩壓力之間絕熱、定熵膨脹所能做的功。汽輪機內(nèi)功率： 汽輪機內(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：級內(nèi)損失，進、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)幔兡綑C組mactmaciihh2）絕對內(nèi)效率 整個熱力循環(huán)中，蒸汽單位時間內(nèi)所獲得的熱量中轉(zhuǎn)化為汽輪機內(nèi)功率的比例。 無抽汽回?zé)釙r，ticmaciiahhh/0,相對效率和絕對效率相對效率 基準(zhǔn)：全機理想焓降； 僅評價汽輪發(fā)電機組的性能，不考慮熱力循環(huán)的效率。絕對效率 基準(zhǔn)：整個熱力循環(huán)中，蒸汽所獲得的熱量。 評價除鍋爐外，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)電機組的效率。3）汽輪機的內(nèi)功率、軸端功率和電機功率軸端功率：內(nèi)功率扣除主油泵、調(diào)速器、軸承功耗。4）機械效率和電機效率機械效率：從輪盤來的內(nèi)功率中傳遞到發(fā)電機軸端（用于發(fā)電）的百分比。電機效率：軸端功率中轉(zhuǎn)化為電功率的百分比。geelmieimactiPPPPhGP0整機理想焓降汽輪機內(nèi)功（率）汽輪機軸端功（率）發(fā)電機的電功（率）電機效率g機械效率m汽輪機相對效率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)電機組相對電效率和絕對電效率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)機組軸封系統(tǒng) 圖.4.國產(chǎn)機組軸封系統(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，減小補水率。第五節(jié) 多級汽輪機軸向推力及其平衡方法本節(jié)內(nèi)容：1. 軸向推力和推力軸承2. 軸向 推力的構(gòu)成3. 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）沖動式汽輪機的軸向推力（2）反動式汽輪機的軸向 推力3 軸向 推力的平衡措施I.平衡活塞法結(jié)構(gòu)：高壓端軸封處，轉(zhuǎn)子上置活塞。缺點：軸封漏汽量增大。高參數(shù)、大容量機組一般不采用。I.對稱布置II.輪盤上開平衡孔第六節(jié) 單排汽口凝汽式汽輪機的極限功率本節(jié)內(nèi)容： 采用多缸汽輪機的原因。多缸汽輪機產(chǎn)生的工程背景。1.影響單排汽口汽輪機極限功率的因素2.提高單機最大功率的途徑。1 影響單排汽口汽輪機極限功率的因素極限功率：在一定初、終參數(shù)和轉(zhuǎn)速下，單排汽口凝汽式汽輪