s3-2多级汽轮机的损失及汽轮机装置的效率

1、第二节第二节 多级汽轮机的损失及装置的效率多级汽轮机的损失及装置的效率多级汽轮机的损失多级汽轮机的损失外部漏汽损失机械损失外部损失机组的散热损失排汽管的阻力损失中间再热管道损失级内各项损失进汽机构的节流损失内部损失分类一、汽轮机轴封系统及轴封漏汽（气）损失一、汽轮机轴封系统及轴封漏汽（气）损失1、轴端漏汽（气）损失（1）原因：高压端蒸汽外漏造成损失；低压端空气内漏破坏真空。（2）减小措施：设置轴端汽封（轴封） 汽封是汽轮机关键部件之一，其性能优劣对机组的经济性和可靠性有重要影响。 在汽轮机的损失中， 约33来自漏汽 损失，因此从保证机 组经济性而言，要求 漏汽量越少越好，即 汽封间隙越小越好。

2、 从保证机组运行安全 而言，要求在各种状 态下，汽封不和转子 发生摩擦。（3）汽轮机的轴封系统.蒸汽蒸汽汽室C汽室b汽室a空气汽室b蒸汽蒸汽蒸汽、空气空气汽室a轴封总管轴封供汽来轴封溢流排大气疏水冷却水轴封冷却器轴封风机低压缸高压缸轴封蒸汽系统 轴封蒸汽系统的主要功能是向汽轮机、给水泵小汽轮机的轴封和主汽阀、调节阀的阀杆汽封提供密封蒸汽，同时将各汽封的漏汽合理导向或抽出。 在汽轮机的高压区段，轴封系统的正常功能是防止蒸汽向外泄漏，以确保汽轮机有较高的效率； 在汽轮机的低压区段，则是防止外界的空气进入汽轮机内部，保证汽轮机有尽可能高的真空（即尽可能低的背参数），也是为了保证汽轮机组的高效率。 轴

3、封蒸汽系统主要是由密封装置、轴封蒸汽母管、汽封冷却器等设备及相应的阀门、管路系统构成。 轴封系统启动状态LPIPHPStartup with vacuum inside of the turbine启动状态（汽缸内为真空）启动状态（汽缸内为真空）Aux. Steam辅助蒸汽辅助蒸汽A3Condenser凝汽器凝汽器Seal steam header汽封母管汽封母管2、汽封类型 通流部分汽封 按安装位置 隔板汽封 平衡活塞汽封 轴端汽封（轴封）汽封类型 曲径式汽封 按汽封结构 蜂窝式汽封 可调式汽封通流部分汽封 减少动叶顶部轴向和径向间隙作用 减少通流部分漏汽，提高级效率 减少动叶根部轴向间隙

4、作用：减少隔板（静叶持环）与主轴径向间隙、对汽流节流 减少隔板（静叶持环）漏汽 提高级效率。隔板汽封作用：减少平衡活塞漏汽并在平衡活塞两侧形成较大的压差，以平衡轴向推力。平衡活塞汽封 减少漏汽损失，提高汽轮机效率 减少高中压缸轴端漏汽作用 避免轴承进汽和轴承过热 提高汽轮机效率 减少低压缸轴端漏气，以免破坏真空 保证汽轮机安全轴端汽封曲径式汽封可调式汽封（布莱登汽封）自由状态下的布莱登汽封关闭状态下的布莱登汽封蜂窝式汽封 所谓蜂窝式密封，即密封环的内表面是由正六面体形状的蜂窝孔规则排列而成的蜂窝带构成。蜂窝带是由厚度仅为0.05mm0.10mm的海斯特镍基耐高温合金薄板在特殊成型设备上制成的正

5、六面体网格型材，根据密封环体尺寸制作成的蜂窝带，在真空钎焊炉中通过真空钎焊技术被焊接在母体密封环上，即形成了蜂窝式密封。 3、汽封结构：由汽封环、汽封体、弹行片和轴套组成 蜂窝式汽封组成：包括汽封环、蜂窝带、调整块和调整垫片等部件。蜂窝带由厚度为(0. 050. 1) mm 的海斯特镍基耐高温合金薄板加工成正六棱形孔状结构,工作温度可达1 000 。二、曲径汽封的工作原理图.曲径轴封及其热力过程（a）曲径轴封示意图；（b）曲径轴封的热力过程线 高低齿轴封曲径轴封 平齿轴封（光轴轴封）（一）、曲径轴封工作原理： 等流量曲线：当最末齿前后压差足够大时，最末齿才可能达到临界状态。常数xxllzzcA

6、Ghhhhhppppp132103210（二）曲径轴封漏汽量的计算1、曲径轴封漏汽量的基本计算公式25. 125. 182. 0001.0zzpAGpplclz时为临界，当pzppAGppzzllz02200125. 182. 0)(0时为亚临界，当2、轴封口流量系数的确定1; 8 . 07 . 0ll运行一段时间后：新轴封：3、光轴轴封漏汽量的修正 平齿汽封漏汽量大于高低齿汽封漏汽量，在利用前述公式计算漏汽量时需进行修正，引入修正系数K1pzppAGppzKzllz02200125. 182. 0)(10时为亚临界，当25. 125. 182. 00011.0zAKzpGpplclz时为临界

7、，当二、汽轮机进、排汽机构的节流损失 1、进汽机构的节流损失 （1）产生原因：节流引起压力降低，比焓降减少。（2）影响因素：管道长短、汽流速度，阀门型线及汽室形状等。（3）措施：选用经济流速（4060米秒） 选用带扩压管的阀门。（4） （0.030.05） ；000ppp0p2、排汽阻力损失:蒸汽在排汽管道中摩擦、撞击和涡流等项损失。 cccppp（0.020.06）cp（2）影响因素：排汽管中蒸汽的速度和排汽管的结构；（3）减小措施：将排汽管设计成扩压效率较高的扩压管；在扩压段内部和其后设置一些导流环或导流板限制蒸汽通过排汽管时的流速。 3、中间再热管道的压力损失 rp=(812)4机械损失

8、:克服轴承摩擦阻力，带动主油泵、调速器等消耗的机械能。四、汽轮机装置的效率及热经济性指标（一）相对效率 以1kg蒸汽在汽轮机中的理想焓降为评价基准而得到的一组效率称为相对效率。1汽轮机的相对内效率汽轮机的内功率tiiHHit0it06 . 3HGHDpi 2、汽轮机的机械效率 机械损失：汽轮机运行时克服轴承的摩擦阻力，带动主油泵和调速器消耗的功率。 机械损失为： 机械效率：mimimiiempppppPP1eimPPp3、发电机效率 发电机输入有效功率 ，输出电功率为 ，则发电机效率为 4汽轮发电机组的相对电效率 表示1kg蒸汽所具有的理想比焓降中有多少能量最终被转换成电能，是评价汽轮发电机组

9、工作完善程度的重要指标。egmitelmiteleelgppHGpHDppp16 . 300gelgmitgmitelHGHDp006 . 3gmitelelHGp0elelPePH2SGBPDEDCmaFPTPH4BDH8LPIPHPBH1H3H5H6H7（二）绝对效率当考虑发电厂整个热力循环时，若以整个热力循环加给每千克蒸汽的热量作为输入能量，以汽轮发电机组不同的功率作为输出能量所得到的一组效率称为绝对效率。 当以汽轮机的理想焓降为输出能量时，所得到的效率称为理想循环热效率 以整个热力循环加给每千克蒸汽的热量最终转变成电能的份额称为绝对电效率 ctotthhHQH0gmritela.三、汽轮发电机组的能耗率 1、汽耗率 汽轮发电机组每发1 电能所消耗的蒸汽量称为汽耗率，单位为 。 每小时消耗的蒸汽量称为汽耗量，单位为 。 2、热耗率 汽轮发电机组每发1 电能所消耗的热量称为热耗率，单位 。hkwkg/hkwkg/hkg /eltelHpDd360