华北电力大学(北京)汽轮机原理第二章

1、第二章 多级汽轮机 采用多级、多缸汽轮机的原因 多级、多缸汽轮机的整机损失：进、排汽损失，轴端漏汽损失。 汽轮发电机组性能的评价 轴向推力及其平衡方法本章主要内容第一节 多级汽轮机的优越性和特点 单级汽轮机功率提高受限制：P = D (hin hout )一）采用多级汽轮机的原因h,保持最佳速比，uDAdm离心力增大，叶片、叶轮强度不允许二）多级汽轮机的优点1）效率大大提高朗肯提高：p提高, h提高。 i 提高：保证最佳速比；余速利用；上一级损失（机械能变为热能）能被下一级部分利用（重热现象）。2）单位功率投资减少三）重热现象和重热系数 H-S图上，等压线向右扩散，两压力之间提高初温， ht提

2、高:上一级的损失使下一级初温提高， ht提高。重热现象 上一级的损失转化为热能，使下一级初温提高， 使下一级ht提高，即上一级损失的功转变的热能在下一级中能被部分利用的现象。重热系数 =（ ht ht mac ）/ ht mac四）多级汽轮机各级段的特点 1）高压段 漏汽损失，叶高损失，叶轮摩擦损失大 扇形损失小，无湿汽损失 相对内效率低2）低压段 漏汽损失小，叶高损失小，叶轮摩擦损失小 扇形损失大，湿汽损失大，余速损失大 相对内效率低 沿流动方向，容积流量加大，质量流量D加大，u加大, ht加大。 为了减小叶高，1 增大沿流动方向，反动度逐级加大 3）中压段 各种损失小 相对内效率高第二节进

3、汽阻力损失和排汽阻力损失一）进汽阻力损失 蒸汽进入调节级之前，流经主汽门、调节汽门、汽室等，压力下降（节流，焓值不变），使整机理想焓降减小。整机理想焓降减小的值为进汽阻力损失图2.2.1p0 =(0.03-0.05) p0 二）排汽阻力损失1）定义排汽从末级叶片出口（压力pc/ ）流至凝汽器喉部（压力pc ） ，其间压力下降，但未作功，压力损失pc = pc/ - pc称排汽阻力损失，使整机理想焓降减小。图2.2.22）影响排汽阻力损失的因素三）整机热力过程线第三节汽轮机及其装置的评价指标1）相对 内效率 在进、排汽压力（ p0 - pc ）之间，流入汽轮机蒸汽的可用能转化为汽轮机内功率的百分

4、比。蒸汽的可用能：全机理想焓降 蒸汽在两压力之间绝热、定熵膨胀所能做的功。汽轮机内功率： 汽轮机内全部叶片传递给轮盘的轮周力所产生的功率的总和。考虑了以下损失：级内损失，进、排汽损失，轴封漏汽损失。 在不考虑轴封、门杆漏汽损失，没有抽汽回热，纯凝汽式机组mactmaciihh2）绝对内效率 整个热力循环中，蒸汽单位时间内所获得的热量中转化为汽轮机内功率的比例。 无抽汽回热时，ticmaciiahhh/0,相对效率和绝对效率相对效率 基准：全机理想焓降； 仅评价汽轮发电机组的性能，不考虑热力循环的效率。绝对效率 基准：整个热力循环中，蒸汽所获得的热量。 评价除锅炉外，整套装置的热功转换性能。既考

5、虑热力循环的效率、也考虑汽轮发电机组的效率。3）汽轮机的内功率、轴端功率和电机功率轴端功率：内功率扣除主油泵、调速器、轴承功耗。4）机械效率和电机效率机械效率：从轮盘来的内功率中传递到发电机轴端（用于发电）的百分比。电机效率：轴端功率中转化为电功率的百分比。geelmieimactiPPPPhGP0整机理想焓降汽轮机内功（率）汽轮机轴端功（率）发电机的电功（率）电机效率g机械效率m汽轮机相对效率i蒸汽在锅炉中得到的热量朗肯循环的效率5）汽轮发电机组相对电效率和绝对电效率gmitcelmactelagmielhhh/0,6）汽耗率和热耗率汽耗率：发一度电所耗的蒸汽量。elmactelmactNh

6、hDDDd3600360000360000热耗率：发一度电所耗的热量。elaelmactcchhhhhdq,/0/03600)(3600)(汽轮机装置的能流图100份煤的化学能凝汽器冷源损失：44份发出电能：40份锅炉损失：8份汽轮发电机损失：5份其它损失：3份第四节 轴封及其系统轴封概述：位置；基本作用；基本结构本节内容一）齿形轴封的工作原理二）轴封系统的构成三）轴封系统的作用一）齿形轴封的工作原理 工作原理 热力过程：降压、升速；动能转化为热能，压力不变。总体效果相当于节流。二）轴封系统的构成 原理性的基本轴封系统 图.4.7国产机组轴封系统 图.4.国产机组轴封系统24三）轴封系统的作用

7、 防止低压端漏入空气，破坏凝汽器真空。 减少高压端漏出蒸汽，降低轴封漏汽损失。 利用高压端漏出蒸汽的余热。 回收高压端漏出蒸汽，减小补水率。第五节 多级汽轮机轴向推力及其平衡方法本节内容：1. 轴向推力和推力轴承2. 轴向 推力的构成3. 轴向 推力的平衡措施1 轴向推力和推力轴承轴向推力的方向： 由高压端指向低压端，和汽流流动方向相同。轴向推力的产生原因 轮盘前、后压差；汽流轴向冲击力；轴凸肩端面上汽压产生的轴向力。推力轴承的作用和结构轴向推力由推力轴承承担；径向、轴向联合推力轴承。推力盘和推力瓦。2 轴向 推力的构成（1）冲动式汽轮机的轴向推力（2）反动式汽轮机的轴向 推力3 轴向 推力的平衡措施I.平衡活塞法结构：高压端轴封处，转子上置活塞。缺点：轴封漏汽量增大。高参数、大容量机组一般不采用。I.对称布置II.轮盘上开平衡孔第六节 单排汽口凝汽式汽轮机的极限功率本节内容： 采用多缸汽轮机的原因。多缸汽轮机产生的工程背景。1.影响单排汽口汽轮机极限功率的因素2.提高单机最大功率的途径。1 影响单排汽口汽轮机极限功率的因素极限功率：在一定初、终参数和转速下，单排汽口凝汽式汽轮