蒸汽輪機(jī)-孟劍

一、蒸汽輪機(jī)的工作原理與分類汽輪機(jī)是將蒸汽的熱能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的旋轉(zhuǎn)式動力機(jī)械。工作原理級的構(gòu)成：靜葉柵（又稱噴嘴）和動葉柵組成分類：（1）按工作原理分沖動式汽輪機(jī)，反動式汽輪機(jī)。（2）按排氣方式分類①凝汽式汽輪機(jī)：排汽進(jìn)入凝汽器，蒸汽在低于大氣壓情況下凝結(jié)。凝結(jié)水被引回作鍋爐給水的一部分，排汽凝結(jié)放出熱量不再利用。②背壓式汽輪機(jī)：排汽壓力常高于大氣壓，排汽進(jìn)入蒸汽管網(wǎng)，供熱用戶使用。③抽汽式汽輪機(jī)：當(dāng)蒸汽經(jīng)過若干個級的膨脹作功后，在汽缸上開有一個或多個抽汽口，將部分蒸汽抽出隨即進(jìn)入熱管網(wǎng)，供熱用戶使用。未抽出的蒸汽在汽輪機(jī)中繼續(xù)膨脹作功。帶抽汽的凝汽式汽輪機(jī)稱為抽汽凝汽式汽輪機(jī)，帶抽汽背壓式汽輪機(jī)稱為抽汽背壓式汽輪。抽汽又可分為調(diào)整抽汽和非調(diào)整抽汽。調(diào)整抽汽是可以通過調(diào)節(jié)進(jìn)汽和未抽出的蒸汽，而使抽汽壓力保持恒定。非調(diào)整抽汽的蒸汽壓力一般不能保持恒定。(3)按能量傳遞方式分類①直聯(lián)式汽輪機(jī)，直接同工作機(jī)械相連。②帶變速箱的汽輪機(jī)：通過變速箱與工作機(jī)械相連。(4)按蒸汽流道數(shù)目分類①單流道汽輪機(jī)：全部排氣都通過末級的汽輪機(jī)。②雙流道或多流道汽輪機(jī)：蒸汽在兩個或多個并列的汽流流道中分流的汽輪機(jī)。沖動式汽輪機(jī)：蒸汽只在汽輪機(jī)的靜葉柵中降壓膨脹加速，在動葉柵內(nèi)不降壓不膨脹，動葉只是把蒸汽動能轉(zhuǎn)換成機(jī)械功，同時改變汽流方向。工作原理反動式汽輪機(jī)：蒸汽在汽輪機(jī)的靜葉柵中被降壓、膨脹和加速，在動葉柵中也被進(jìn)一步降壓、膨脹加速。動葉不但將蒸汽的動能，同時也將蒸汽的部分內(nèi)能轉(zhuǎn)換成機(jī)械功，這種汽輪機(jī)稱為反動式汽輪機(jī)。反動度衡量蒸汽在動葉柵內(nèi)膨脹程度的參數(shù)。常用β表示。其定義是：在動葉柵中蒸汽膨脹的程度占級中總的應(yīng)該膨脹程度的比例數(shù)，或是在動葉柵中的理想焓降與級的總焓降之比。純沖動級的β=0；反動級的β=0.5；帶反動度的沖動式級β＜0.5。帶有不大反動度的沖動級使用最廣泛。

工作過程靜葉柵流道截面是漸縮形的，汽流通過流道后，汽流就被加速、膨脹，即汽體壓力自P0降到P1，溫度自t0降到t1，而汽流速度則由C0增加到C1。完成了熱能向動能的轉(zhuǎn)換。動葉柵流道截面也是做成逐漸收縮的，汽流在動葉柵中進(jìn)一步降壓、膨脹和加速。具有一定動能的汽流對動葉片產(chǎn)生一個沖擊力（又稱沖動力），汽流速度由C1降到C2。另一方面汽流在動葉流道內(nèi)的繼續(xù)膨脹、加速對動葉片產(chǎn)生一個反作用力（又稱反動力），汽流壓力由P1降到P2。這樣在沖動力和反動力的作用下，動葉片推動汽輪機(jī)主軸轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生機(jī)械功。多級汽輪機(jī)由若干個級串聯(lián)組成，蒸汽的熱能在各級內(nèi)連續(xù)地轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械功。當(dāng)汽輪機(jī)帶有被驅(qū)動的工作機(jī)械時，則稱為汽輪機(jī)組。汽輪機(jī)裝置汽輪機(jī)包括了凝汽器、齒輪箱、連接管道、輔機(jī)、儀表的全套設(shè)備。二、性能參數(shù)

（1）蒸汽參數(shù)蒸汽參數(shù)與整個汽輪機(jī)動力裝置的經(jīng)濟(jì)性、安全可靠性、制造成本、運(yùn)行費(fèi)用、產(chǎn)品系列化以及用汽工藝流程和用汽參數(shù)等因素有關(guān)（2）功率驅(qū)動用工業(yè)汽輪機(jī)的功率，一般按被驅(qū)動的工業(yè)機(jī)械的耗功加上適當(dāng)?shù)膬涠?，發(fā)電用機(jī)組則根據(jù)系統(tǒng)供給的汽量，求得能發(fā)出的功率，然后再按發(fā)電機(jī)系列，選配合適的發(fā)電機(jī)。工業(yè)汽輪機(jī)的功率常有額定功率和設(shè)計功率之分。設(shè)計功率是汽輪機(jī)熱力設(shè)計和通流部分設(shè)計的依據(jù)，在此功率下保證汽輪機(jī)運(yùn)行時的最高效率；額定功率是汽輪機(jī)可以連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的最大功率，也是銘牌功率。

（3）轉(zhuǎn)速汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速是固定不變的，工業(yè)汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速一般按被驅(qū)動的工業(yè)機(jī)械需要而定。一般對一定功率的機(jī)組，進(jìn)汽參數(shù)較高的，轉(zhuǎn)速也可高一些，背壓式及抽汽背壓式機(jī)組，可比冷凝式機(jī)組選用較高的轉(zhuǎn)速。（4）主要運(yùn)行經(jīng)濟(jì)指標(biāo)汽耗量、汽耗率、熱耗率