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汽轮机的工作原理(汽轮机的基本原理)

1.汽轮机又称蒸汽轮机，是一种将蒸汽的热能转化为机械能的旋转原动机。

(1)汽轮机的组成：转子和定子。

(2)转子：旋转部件的总称。包括转轴、叶轮、叶片、联轴器及其附件。

(3)定子：非旋转部件的总称。包括汽缸、进汽机构、排汽机构、汽封、滑销系统、轴承和盘车装置等。

涡轮机流程图

2.汽轮机的分类

汽轮机分类

3.背压式汽轮机

排汽直接用于工业或供热，排汽压力高于大气压，无冷凝器。当乏汽作为其他中低压汽轮机的工作蒸汽时，称为前置式汽轮机，因此没有冷源损失，能量利用率高，但发电量完全由热负荷决定。(凝汽机组排汽带走的凝汽器内冷却水的热量为2140-2220kJ/kg，称为冷源损失，而蒸汽带入汽轮机的热量约为3400kJ/kg)

4.调整抽汽汽轮机

从汽轮机的某一级抽出一部分具有一定压力的蒸汽对外供热，其余的排汽仍进入凝汽器。由于热用户对供热压力有一定的要求，需要自动调节抽汽压力(回热抽汽的压力不需要调节)，所以汽轮机配有抽汽压力调节机构，使抽汽压力保持恒定，所以称为调节抽汽。根据用户要求，有一次抽取调节和两次抽取调节。

国产30万汽轮机汽缸和转子拆卸图

5.汽轮机级内和级间的能量转换过程。

(1)汽轮机的级：静叶栅和动叶栅是汽轮机做功的最小单位。

能量转换过程

(2)级内能量转换过程：

具有一定压力和温度的蒸汽通过汽轮机的级时，首先在喷嘴叶栅通道中膨胀加速，将蒸汽的热能转化为高速蒸汽流的动能，然后进入动叶通道，在此改变方向或双向膨胀加速，推动叶轮旋转，将高速蒸汽流的动能转化为旋转机械能。

能量转换过程

(3)冲量级：蒸汽流通过动叶通道时，由于动叶通道形状的限制而发生弯曲，被迫改变方向，从而产生离心力，作用在叶片上，称为冲量。此时蒸汽在汽轮机级所做的机械功等于蒸汽进出通道时动能的变化。而这个电平叫做脉冲电平。

(4)反动级：蒸汽流通过转子通道时，一方面需要改变方向，同时需要膨胀和加速。前者会推动刀片，后者会反作用刀片，也就是反作用力。经过这一阶段的蒸汽，两个力量同时工作。这个层次通常被称为反动层次。

(5)反应性。反动度表示级内反作用力的比例，即蒸汽在动叶片中的膨胀程度。

分级热处理线

(6)有反动冲动的层面。

为了提高级的效率，通常，脉冲级也有一定的反应度(=0.05 ~ 0.20)，p1 p2，HN * HB。这个阶段称为具有反应性的脉冲阶段，它具有功能强、效率高的特点。

(7)反相

通常反应度=0.5的水平称为反应水平。对于反应级，蒸汽在静叶和动叶通道中的膨胀程度相同，即p1p2。反力平台在冲量和反力的同时作用下工作。反动阶级比冲动阶级更有效率，但效率较低。

6.汽轮机工艺简介

汽轮机工艺简介

(1)电厂基本汽水系统流程(Rankin

(5)主给水系统：除氧器水箱下水管低压给水管给水泵高压给水管高压加热器主给水管。

(6)回热抽汽系统和加热器疏水系统：汽轮机抽汽管道各回热加热器(高压加热器、低压加热器和除氧器)疏水管道疏水回收设备。

(7)抽气系统：(低压加热器、凝结水泵)冷凝器抽真空设备及系统。

(8)循环冷却水系统：循环水进水管冷凝器循环水出水管(汽轮机车间范围内)

(9)污水利用系统：锅炉汽包连续排污管道连续排污扩容器(蒸汽)除氧器，

下联箱固定排污管道 (水)定期排污扩容器。

(10)辅助蒸汽系统和补给水系统：

1)辅助蒸汽集箱及其连接的管道和设备。

2)化工车间除盐水罐供水箱供水泵冷凝器(或除氧器或疏水箱)。

7.电厂主要经济指标

(1)汽轮发电机组蒸汽消耗率d0:机组每发出1KW.h的功率所消耗的蒸汽量；200MW机组约为3kg/kw.h

(2)汽轮发电机组热耗率Q:每发电1KW.h消耗的蒸汽量；200MW机组在8400kJ/kw.h左右

(3)发电厂总效率PL:发电厂产生的电能和消耗的燃料的总能量；200MW机组约为34%。

(4)发电煤耗率：电厂每生产1KW.h电力所需的煤耗。

(5)标准煤耗率：发电厂每生产1KW.h电力所需的标准煤耗；* *中，标准煤为300-420克/(千瓦时)。

(6)厂用电率：厂用电占总发电量的百分比，约为5%-10%。

(7)供电标准煤耗率：扣除厂用电标准煤耗率。

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