汽輪機(jī)課件：多級(jí)汽輪機(jī)

多級(jí)汽輪機(jī)回顧效率最高受到材料強(qiáng)度的限制：?jiǎn)渭?jí)汽輪機(jī)的功率不會(huì)設(shè)計(jì)得太大

單級(jí)汽輪機(jī)的效率太低，余速得不到利用基本知識(shí)1.多級(jí)汽輪機(jī)的特點(diǎn)2.重?zé)岈F(xiàn)象3.多級(jí)汽輪機(jī)的損失4.軸向推力5.極限功率分析多級(jí)汽輪機(jī)的特點(diǎn)多級(jí)汽輪機(jī)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(jí)汽輪機(jī)的優(yōu)點(diǎn)1．多級(jí)汽輪機(jī)的循環(huán)熱效率大大提高（回?zé)嵫h(huán)，中間再熱循環(huán)）2．多級(jí)汽輪機(jī)的相對(duì)內(nèi)效率明顯提高（1）多級(jí)汽輪機(jī)每一級(jí)承擔(dān)的焓降不必很大，可以保證各級(jí)都在最佳速比附近工作。（2）在一定的條件下，多級(jí)汽輪機(jī)的余速動(dòng)能可以全部或部分地被下一級(jí)利用。（3）多級(jí)汽輪機(jī)級(jí)的焓降較小，可以采用漸縮噴嘴，避免了縮放噴嘴。（4）當(dāng)級(jí)的焓降較小時(shí)，根據(jù)最佳速比的要求，可相應(yīng)減小級(jí)的平均直徑，從而可適當(dāng)增加葉柵高度，減小葉柵的端部損失。（5）多級(jí)汽輪機(jī)具有重?zé)岈F(xiàn)象3．多級(jí)汽輪機(jī)單位功率的投資大大減小二、多級(jí)汽輪機(jī)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(jí)數(shù)多，相應(yīng)地增加了機(jī)組的長(zhǎng)度和質(zhì)量。（3）多級(jí)汽輪機(jī)高中壓缸工作溫度較高，零部件的金屬材料要求較高（4）級(jí)數(shù)增加，零部件增多，使多級(jí)汽輪機(jī)的結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜。發(fā)展的方向：大功率，高參數(shù)，高效率

哈汽廠：600MW反動(dòng)式汽輪機(jī)

1個(gè)調(diào)節(jié)級(jí)，10個(gè)高壓級(jí)，2*9個(gè)中壓級(jí)，4*7個(gè)低壓級(jí)125MW，31個(gè)級(jí)，13.5米，310t三、多級(jí)汽輪機(jī)各級(jí)段的工作特點(diǎn)多級(jí)汽輪機(jī)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(jí)的反動(dòng)度較小高壓段各級(jí)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(jí)效率較低2．低壓段容積流量很大，葉片高度大，反動(dòng)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(jí)余速動(dòng)能損失不被利用，效率較低3．中壓段各級(jí)損失較小，效率較高，反動(dòng)度和級(jí)的尺寸逐級(jí)升高四、整機(jī)損失（一）內(nèi)部損失影響蒸汽狀態(tài)的損失1．進(jìn)汽機(jī)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(jí)級(jí)內(nèi)損失3.排汽管的壓力損失

原因：乏汽在排汽管中流動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生摩擦、渦流等，造成壓力降低凝汽機(jī)組的cn<100~120m/s，背壓機(jī)組cn<40~60m/s措施：導(dǎo)流板和擴(kuò)壓排汽管道（二）外部損失1．機(jī)械損失支持軸承和推力軸承的摩擦阻力，以及帶動(dòng)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(jì)算1.最后一個(gè)齒隙的汽流速度低于臨界速度2.最后一個(gè)齒隙的汽流速度等于臨界速度臨界流速的判別式：簡(jiǎn)單軸封系統(tǒng)熱態(tài)啟動(dòng)：先供汽

后真空冷態(tài)啟動(dòng)：先真空

后供汽125機(jī)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(guó)進(jìn)口鎳基合金材質(zhì)耐高溫，耐磨，耐腐蝕，自潤(rùn)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?zé)岈F(xiàn)象1.定義：多級(jí)汽輪機(jī)中，前面級(jí)的損失在以后的級(jí)中能部分地得到利用結(jié)論：汽輪機(jī)各級(jí)理想焓降之和，大于汽輪機(jī)的理想焓降2.重?zé)嵯禂?shù)

4.效率3.有效焓降影響重?zé)嵯禂?shù)的因素：級(jí)數(shù)級(jí)內(nèi)損失蒸汽狀態(tài)重?zé)嵯禂?shù)越大，多級(jí)汽輪機(jī)的內(nèi)效率就越高？六、余速利用余速利用提高整機(jī)的相對(duì)內(nèi)效率

七、整機(jī)熱力過程線300MW整機(jī)理想焓降整機(jī)有效焓降整機(jī)的相對(duì)內(nèi)效率每個(gè)級(jí)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(dòng)式汽輪機(jī)的軸向力有100~200T，沖動(dòng)式汽輪機(jī)的軸向力有40~80T轉(zhuǎn)動(dòng)部件前后存在壓差；流動(dòng)方向變化2.方向：高壓指向低壓，與汽流的運(yùn)動(dòng)方向基本上一致3.影響：使轉(zhuǎn)子產(chǎn)生軸向位移，破壞動(dòng)靜部分之間的軸向間隙4.組成：沖動(dòng)式汽輪機(jī)的軸向推力1）作用在動(dòng)葉上的軸向推力壓力反動(dòng)度作用在動(dòng)葉上的軸向推力與該級(jí)的反動(dòng)度成正比

結(jié)論：級(jí)2）作用在葉輪輪面上的軸向推力葉輪反動(dòng)度結(jié)論：葉輪上輪面上的軸向推力正比于葉輪反動(dòng)度3）作用在汽封凸肩上的軸向推力級(jí)機(jī)反動(dòng)式汽輪機(jī)：1）作用在動(dòng)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(shè)平衡活塞3）反向流動(dòng)布置4）推力軸承軸封套九、汽輪機(jī)裝置的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)1.汽輪機(jī)的相對(duì)內(nèi)效率(一)汽輪發(fā)電機(jī)組的效率2.機(jī)械效率

3.發(fā)電機(jī)效率

4.汽輪發(fā)電機(jī)組的相對(duì)電效率

電功率(二)汽耗率和熱耗率

1.汽耗率——機(jī)組每生產(chǎn)電能所消耗的蒸汽量2.熱耗率——機(jī)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(jì)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(jī)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(jī)所能發(fā)出的最大功率。原因：極限功率受到末級(jí)葉片強(qiáng)度、高度、直徑的限制。因此容積流量受限。?；?zé)釞C(jī)組極限功率：m=1.1~1.362回?zé)岜燃兡焦β蚀?/p>