汽轮机设备及运行

汽轮机设备及运行机械与电力工程系绪论电力工业在国民经济中的地位：

是国民经济的一项基础产业，也是国民经济发展的先行行业。电力生产的形式：a：火力发电——汽轮发电机组b：水利发电——水轮机c：核能发电——汽轮发电机组d：其他——生物能、风能、潮汐能绪论火电厂基本概念

（一）能量转换过程

燃料化学能→蒸汽热能→机械能→电能

（二）火电厂三大主机

锅炉：将燃料的化学能转变为热能

汽轮机：将锅炉产生的蒸汽热能转变为转子

的旋转机械能

发电机：将旋转机械能转变为电能绪论汽轮机的概念：

是一种将蒸汽热能转变为机械能的外燃式高速旋转原动机汽轮机特点：

单机功率大、效率高、运转平稳、寿命长

汽轮机的用途：

发电厂的原动机；驱动泵、风机、压气机一、汽轮机装置在电厂中的地位

锅炉汽轮机发电机

蒸汽化学能(燃料)热能机械能电能一、汽轮机装置在电厂中的地位二、汽轮机的发展概述世界第一台汽轮机诞生

a.1883年，拉瓦尔（瑞典）

这是一台单机功率仅为3.7kw的汽轮机。b.多级汽轮机、辐流式汽轮机、背压汽轮机国外汽轮机制造企业

a.美国通用电气公司——冲动式b.美国西屋公司——反动式c.法国阿尔斯通-大西洋公司——反动式、冲动式

二、汽轮机的发展概述国内汽轮机制造企业

a.三大动力设备厂：

哈气、上汽、东汽b.工业汽轮机：

杭州汽轮机厂c.燃气轮机：

南京汽轮机厂

二、汽轮机的发展概述发展趋势（1）增大单机功率（2）提高蒸汽参数（3）采用中间再热（4）提高机组的运行水平

三、汽轮机的的分类1、按工作原理理分冲动式汽轮机机反动式汽轮机机2、按热力特性性分凝汽式汽轮机机背压式汽轮机机抽汽式汽轮机机抽汽背压式汽汽轮机多压式汽轮机机3、按主蒸汽压压力分汽轮机类别主蒸汽压力（MPa)低压汽轮机0.12~1.5中压汽轮机2~4高压汽轮机6~10超高压汽轮机12~14亚临界压力汽轮机16~18超临界压力汽轮机>22.1超超临界压力汽轮机>32汽轮机型号的的表示方法汽轮机型号的的组成为：ΔXX-XX-XX变型设计次序序蒸汽参数额定功率型式例：N300-16.7/538/538300MW凝汽式汽轮机机,主蒸汽压力为为16.7MPa，温度为538ºC,再热蒸汽温度度538ºC。汽轮机型式代代号见下表：：代号型式代号型式N凝汽式CB抽汽背压式B背压式CY船用C一次调整抽汽式Y移动式CC两次调整抽汽式HN核电汽轮机四、汽轮机有有关功率的定定义电力行业对汽汽轮机发电机机组功率的定定义：（1）额定功率（（TRL，铭牌功率））——额定蒸发量（2）最大连续功功率（TMCR）——额定蒸发量（3）热耗率验收收功率（THC）（4）阀门全开功功率（VWO）——锅炉最大连续续出力（5）最经济连续续功率（ECR）五、现代汽轮轮机的结构1、转动部分：：主轴、叶轮轮、动叶片、、联轴器2、静止部分：：汽缸、隔板板、静叶、轴轴承六、本书的内内容：内容原理（第一章）结构运行（第五、六章章）本体（第二章章）辅机凝汽设备（第第四章）调节保护（第第三章）第一章汽汽轮机级的工工作原理级是汽轮机中中最基本的工工作单位级由静叶栅（（喷嘴栅）和和动叶栅组成成本章着重阐述述单级汽轮机机的工作原理理第一节概述一、汽轮机通通流部分结构构1、通流部分：：蒸汽流动做做功的通道2、通流部分的的结构：级：是汽轮机机中最基本的的工作单元。。在结构上它它是由静叶（（喷嘴）和对对应的动叶所所组成；一列列固定的喷嘴嘴和与它配合合的动叶片构构成了汽轮机机的基本作功功单元，称为为汽轮机的级级。1轴2叶轮3动叶栅4喷嘴二、冲动作用用原理和反动动作用原理（一）冲动作用原理理冲动力的定义义：根据力学知识识，当一运动动物体碰到另另一个静止的的物体或者运运动速度低于于它的物体时时，就会受到到阻碍而改变变其速度的大大小或方向，，同时给阻碍碍它的物体的的一个作用力力特点：蒸汽仅把从喷喷嘴中获得的的动能转变为为机械功，蒸蒸汽在动叶通通道中不膨胀胀，动叶通道道不收缩（一）冲动作作用原理喷嘴出口处：：蒸汽以相对速速度w1进入动叶通道道，由于受到到动叶的阻碍碍，汽流方向向不断改变，，最后以相对对速度w2流出动叶通道道，在流道中蒸汽汽对动叶产生生一个轮周方方向的冲动力力F1，该力对动叶叶作功使动叶叶转动（二）反动作作用原理反动力定义：：蒸汽在动叶汽汽道内膨胀时时对动叶的作作用力。根据据动量守恒定定律，当气体体从容器中加加速流出时，，要对容器产产生—个与流动方向向相反的力。。基本特点：蒸汽在动叶流流道中不仅要要改变方向，，而且还要膨膨胀加速，从从结构上看动动叶通道是逐逐渐收缩的。。从作用用力方方面分分析原原理蒸汽流流经级级时先先在喷喷嘴中中膨胀胀压力力降低低，速速度增增加一一方面面通过过速度度方向向的改改变，，产生生冲动动力F1蒸汽在在动叶叶中继继续膨膨胀，，压力力降低低，所所产生生的焓焓降转转化为为动能能造成成动叶叶出口口的相相对速速度w2大于进进口相相对速速度w1，使汽汽流产产生了了作用用于动动叶上上的与与汽流流方向向相反反的反反动力力Fr。在蒸汽汽的冲冲动力力和反反动力力合力力作用用下推推动动动叶旋旋转作作功。。动叶通通道是是逐渐渐收缩缩的基本概概念级滞止止理想想焓降降：0点是级级前的的蒸汽汽状态态点，，0*点是汽汽流被被等熵熵滞止止到初初速等等于零零的状状态，，p1、p2分别为为喷嘴嘴出口口压力力和动动叶出出口压压力，，蒸汽汽在级级内从从滞止止状态态0*等熵膨膨胀到到p2时的焓焓降称称为级级的滞滞止理理想焓焓降级理想想焓降降：蒸汽在在级内内从0点等熵熵膨胀胀到p2时的焓焓降称称为为级的的理想想焓降降。三、反反动度度和级级的类类型二、反反动度度和级级的类类型汽轮机机的反反动度度蒸汽在在动叶叶通道道内膨膨胀时时的理理想焓焓降hb，和在整整个级级的滞滞止理理想焓焓降ht*之比，，即反动度度反动度度：表示蒸蒸汽在在动叶叶通道道内膨膨胀程程度大大小的的指标标。它等于于蒸汽汽在动动叶通通道中中的理理想焓焓降与与喷嘴嘴的滞滞止理理想焓焓降和和动叶叶通道道中理理想焓焓降之之和的的比值值级的平平直径径处（（即1/2叶高处处）的的反动动度用用Ωm表示，，其表表达式式为：：（二））汽轮轮机级级的类类型和和特点点1.按反动动度的的大小小进行行分类类2.按通流流面积积是否否随负负荷而而变分分类3.按蒸汽汽的动动能转转换为为转子子机械械能的的过程程分类类级的类类型及及特点点汽轮机机的级级可分分为冲冲动级级和反反动级级两大大类冲动级级冲动级级又分分：纯冲动动级、、带反反动度度的冲冲动级级速度度级1)纯冲动动级：：反动度度为零零的级级称为为纯冲冲动级级工作特特点：：是蒸汽汽只在在喷嘴嘴中膨膨胀，，在动动叶通通道中中不膨膨胀结构特特点：：动叶叶叶型近近似对对称弯弯曲，，作功功能力力大，，但效效率比比带反反动度度的冲冲动级级低。。现代冲冲动式式汽轮轮机中中广泛泛采用用具有有一定定反动动度的的冲动动级，，简称称为冲冲动级级工作特特点:蒸汽的的膨胀胀主要要喷嘴嘴中进进行，，在动动叶通通道中中仅有有小部部分膨膨胀，，产生生的反反动力力较小小，主主要利利用冲冲动力力作功功结构特特点：：作功能能力比比反动动级的的大，，效率率又比比纯冲冲动级级高。。带反动动度的的冲动动级定义：：蒸汽在在级中中的理理想焓焓降平平均分分配在在喷嘴嘴和动动叶通通道中中的级级称为为反动动级工作特特点：：蒸汽在在喷嘴嘴和动动叶通通道中中的膨膨胀程程度相相等，，作功功的力力冲动动力和和反动动力各各占一一半结构特特点：：动叶叶叶型与与喷嘴嘴叶型型完全全相同同。反反动级级的效效率高高于冲冲动级级，但但整级级的理理想焓焓降较较小。。反动级级调节级级喷嘴调节：多数汽轮机采用改变第一级喷嘴面积的方法调节进汽量，称之为喷嘴调节。调节级：中、小容量汽轮机的调节级喷嘴调节汽轮机的第一级称为调节级，一般采用复速级。大容量汽轮机多采用单列冲动级。还把汽轮机的级分为速度级和压力级两种。速度级级:为使充充分利利用余余速，，在两两列动动叶之之间装装设—列导向向叶片片，排排汽经经过导导向叶叶片后后改变变方向向，进进入第第二列列动叶叶继续续作功功。这这种级级称为为速度级级。复速级级：同一叶叶轮上上装有有两列列动叶叶片的的双列列速度度级，，又称称为复复速级级。工作特特点：：蒸汽主主要在在喷嘴嘴中膨膨胀加加速：：动叶叶通道道和导导向叶叶片通通道中中基本本不膨膨胀，，焓降降大、、效率率较低低。用用于单单级汽汽轮机机和中中、小小型多多级汽汽轮机机的第第一级级。复速级级第二节节蒸蒸汽汽在级级内的的流动动基本假假设（1）蒸汽汽在级级内的的流动动是稳稳定流流动（2）蒸汽汽在级级内的的流动动是一一元流流动（3）蒸汽汽在级级内的的流动动是绝绝热流流动一、可可压缩缩流体体一元元流动动的基基本方方程：连续性性方程程：微分形形式：：运动方方程：：能量方方程：：状态方方程：：二、蒸蒸汽在在喷嘴嘴中的的膨胀胀过程程蒸汽在在喷嘴嘴中的的膨胀胀过程程（一））喷嘴嘴中的的汽流流速度度1.喷嘴出出口汽汽流的的理想想速度度：可由能能量方方程求求得sh1p112h1t∆hn∆hc00p0P0*0*h0h0*2.临界速速度和和临界界压力力比临界状状态：：汽流流速度度等于于当地地音速速的状状态临界压压力比比：临临界压压力与与滞止止初压压之比比即3.喷嘴出出口汽汽流实实际速速度：：c1=c1t----喷嘴速速度系系数喷嘴的的动能能损失失:喷嘴的的能量量损失失系数数:影响速速度系系数的的因素素有：：喷嘴嘴高度度、叶叶型、、汽道道形状状、表表面粗粗糙度度、前前后压压力等等。速度系系数与与叶高高的关关系曲曲线如如下图图：（二）喷喷嘴截截面积积的变变化规规律当喷嘴嘴内流流动为为亚音音速流流动时时，M<1，汽道道的截截面积积随着着汽流流加速速而逐逐渐减减小，，称为为渐缩缩喷嘴嘴当喷嘴嘴内流流动为为超音音速流流动时时，M>1，汽道道的截截面积积随着着汽流流加速速而逐逐渐增增大，，称为为渐扩扩喷嘴嘴当喷嘴嘴内汽汽流速速度等等于当当地音音速时时，M=1，喷嘴嘴截面面积达达最小小值，，称为为临界界截面面积或或候部部喷嘴中中的热热力过过程P0,P1分别是是喷嘴嘴进出出口压压力。理想热热力过过程从从0→1。实际热热力过过程是是0→2。0*点是0的滞止止参数数点。。hsh1p112h1t∆hn∆hc00p0P0*0*h0h0*蒸汽滞滞止和和喷嘴嘴出口口参数数计算算喷嘴出出口汽汽流速速度的的计算算喷嘴出出口的的理想想速度度c1t为：喷嘴实实际出出口速速度为为：喷嘴速速度系系数动能损损失为为：喷嘴动动能损损失滞止理理想比比焓降降喷嘴的的能量量损失失系数数：：与蒸汽汽之比喷嘴截截面积积的变变化规规律喷嘴中中的临临界状状态临界压压力比比只取决决于蒸蒸汽本本身的的性质质，与与喷嘴嘴的结结构无无关。。对于过过热蒸蒸汽：：对于干干饱和和蒸汽汽：喷嘴中中的蒸蒸汽流流量（1）理想想情况况下，，当喷喷嘴前前后的的压力力比大大于于临界界压力力比时时，由由连续续性方方程有有：实际流流量：：称为喷喷嘴流流量系系数，，它主主要与与蒸汽汽状态态及蒸蒸汽在在喷嘴嘴中的的膨胀胀程度度有关关。（2）当喷喷嘴前前后的的压力力比小小于或或等于于临界界压力力比时时，通通过喷喷嘴的的流量量将保保持不不变，，即为为临界界流量量：实际临临界流流量：：对于过过热蒸蒸汽，，对于饱饱和蒸蒸汽，，由以上上分析析可知知，通通过喷喷嘴的的最大大蒸汽汽流量量（即即临界界流量量），，在喷喷嘴出出口面面积和和蒸汽汽性质质确定定后，，只与与蒸汽汽的初初参数数有关关；只只要初初参数数已知知，则则通过过喷嘴嘴的临临界流流量即即为定定值。。5、彭台台门系系数β当喷嘴嘴进出出口压压力比比处于于某个个数值值时，，其相相应的的流量量Gn与同一一初状状态下下的临临界流流量Gnc之比值值称为为流量量比，，也称称为彭彭台门门系数数，记记为β。6、蒸汽汽在斜斜切部部分的的膨胀胀p0ptαtct如图所所示，，AB为渐缩缩喷嘴嘴的出出口截截面，，即吼吼口截截面，，ABC即为斜斜切部部分。。当喷喷嘴出出口压压力p1大于临临界压压力p1c时，蒸蒸汽在在斜切切部分分不发发生膨膨胀。。但当当p1d<p1<p1c时汽流流将在在斜切切部分分发生生膨胀胀。汽流在在斜切切部分分膨胀胀时将将使汽汽流出出口速速度大大于音音速，，同时时汽流流的方方向也也将发发生偏偏转。。p1d为极限限压力力：特特征线线与AC重合时时的出出口压压力。。扰动的的等压压线，，即汽汽流膨膨胀的的特征征线，，也称称马赫赫锥母母线。。为马赫赫角：：特征征线与与汽流流流动动方向向的夹夹角。。蒸汽在在动叶叶中的的流动动蒸汽在在喷嘴嘴中从从压力力p0膨胀到到出口口压力力p1，以速速度c1流向动动叶栅栅。当当蒸汽汽通过过动叶叶时，，一般般还要要继续续膨胀胀，压压力由由p1降到p2.如图所所示级级的热热力过过程，，则此此时级级的滞滞止理理想比比焓降降Δht*为：sh0*021P0*P0P1P2Δhn*Δht*Δhb’∆hb近似认认为与与∆h‘b相等——动叶内内理想想比焓焓降Δhb与级滞滞止理理想比比焓降降Δht*之比，，表示示蒸汽汽在动动叶内内的膨膨胀程程度。。1、反动动度ΩmΩm=0时称为为纯冲冲动级级Ωm=0.5时称为为典型型反动动级2、动叶叶出口口的速速度计计算由能量量平衡衡方程程可知知：由于存存在不不可逆逆损失失，则则动叶叶出口口实际际相对对速度度为：：动叶速速度系系数这样蒸蒸汽流流经动动叶时时的能能量损损失：：其能量量损失失系数数是：：小结：：对蒸汽汽在喷喷嘴和和动叶叶中流流动的的分析析对整整个汽汽轮机机原理理的学学习来来说，，是最最基本本同时时又是是最重重要的的，必必须深深刻理理解其其热力力过程程，牢牢固掌掌握各各个计计算关关系式式及其其物理理意义义。第二二节节级级的的轮轮周周效效率率和和最最佳佳速速度度比比一、、速速度度三三角角形形u————动叶叶的的圆周周速速度度c1、w1、u构成成动动叶叶栅栅的的进进口口速速度度三三角角形形，，c2、w2、u构成成动动叶叶栅栅的的出出口口速速度度三三角角形形。。则则各各个个速速度度矢矢量量之之间间的的关关系系式式为为：：当蒸蒸汽汽以以速速度度c2离开开本本级级时时，，蒸蒸汽汽所所带带走走的的动动能能不不能能本本级级利利用用，，称称为为该该级级余余速速损损失失。。在多多级级汽汽轮轮机机中中，，前前一一级级的的余余速速损损失失常常可可以以部部分分或或全全部部被被下下一一级级所所利利用用。。用用余余速速利利用用系系数数μ1表示示被被利利用用的的部部分分，，则则为为：：二、、轮轮周周功功率率和和轮轮周周功功单位位时时间间内内蒸蒸汽汽推推动动叶叶轮轮旋旋转转所所做做的的机机械械功功，，称称为为轮轮周周功功率率。。根根据据动动量量守守恒恒，，叶叶片片对对蒸蒸汽汽周周向向力力为为：：则轮轮周周功功率率为为：：1kg蒸汽汽产产生生的的有有效效功功，，称称为为级级的的做做功功能能力力，，为为：：由上上式式可可以以看看出出：：单单位位蒸蒸汽汽流流量量在在一一级级内内所所做做轮轮周周功功等等于于冲冲动动力力作作功功和和反反动动力力作作功功之之和和。。冲动动力力作作功功反动动力力作作功功级的的轮轮周周效效率率和和最最佳佳速速度度比比蒸汽汽在在级级内内的的焓焓降降计计算算公公式式级的的有有效效焓焓降降等等于于级级的的做做功功能能力力。。轮周周效效率率和和速速度度比比的的定定义义根据据能能量量平平衡衡，，级级的的有有效效焓焓降降为为单位位蒸蒸汽汽量量流流过过某某级级所所产产生生的的轮轮周周功功与与蒸蒸汽汽在在该该级级中中理理想想可可用用能能之之比比，，称称为为该该级级的的轮轮周周效效率率。。速度度比比x1=u/c1———反映映了了余余速速损损失失的的大大小小假想想速速度度比比xa=u/ca,其中中假假想想速速度度轮周周效效率率与与喷喷嘴嘴能能量量损损失失、、动动叶叶能能量量损损失失和和余余速速损损失失有有关关。。能量量损损失失与与速速度度系系数数有有关关。。叶栅栅确确定定以以后后，，速速度度系系数数也也就就确确定定。。余速速损损失失最最小小，，轮轮周周效效率率最最大大，，如如下下图图。。轮周周效效率率与与速速度度比比之之间间的的关关系系纯冲冲动动级级的的最最佳佳速速度度比比反动动级级的的最最佳佳速速度度比比所以以：：则由由可可得得：：速度度级级（（复复速速级级））的的最最佳佳速速度度比比为便便于于分分析析，，对对速速度度级级做做如如下下假假设设：：（1）蒸蒸汽汽只只在在喷喷嘴嘴中中膨膨胀胀（2）在在级级中中没没有有能能量量损损失失（3）各各个个进进出出口口角角度度相相等等经过过同同样样的的分分析析可可以以得得到到：：最佳佳假假想想速速度度比比为为叶栅栅几几何何特特性性（（p49~50)一、、部部分分进进汽汽度度的的定定义义在确确定定喷喷嘴嘴的的尺尺寸寸之之前前，，首首先先应应根根据据喷喷嘴嘴前前后后压压力力比比的的大大小小确确定定喷喷嘴嘴的的型型式式二、、流流管管的的计计算算截截面面、、叶叶高高或或宽宽度度1、n>cr2、cr>n>1d3、n<1d三、、长长叶叶片片级级的的设设计计1、叶叶片片径径高高比比和和相相对对节节距距的的定定义义8~10的叶叶片片就就成成为为长长叶叶片片，，其其特特点点为为：：（1）圆圆周周速速度度沿沿叶叶高高不不同同，，气气流流冲冲击击背背弧弧或或凹凹弧弧；；（2）叶叶栅栅存存在在最最佳佳相相对对节节距距，，大大于于或或小小于于（x1）op造成成损损失失；；（3）c1较c0、c2要大大得得多多，，受受c1u离心心力力产产生生径径向向压压力力梯梯度度的的影影响响，，p1沿叶叶高高是是增增加加的的，，径径向向流流动动产产生生损损失失；；综合以上上特点，，可知长长叶片要要按二元元或三元元流进行行设计2、二元流流设计（（简单径径向平衡衡法cr=0）（1）理想等等环量流流型（cz=const→c1ur=const）（2）等1角流型(cos1=c1u/c1=const→c1urcos1=const）3、完全径径向平衡衡法（1）三元流流流型（2）可控涡涡流型（（反动度度沿叶高高可按需需要进行行控制））第四节级级内各各项损失失和级效效率一、级内内损失1、喷嘴能能量损失失、动叶叶能量损损失和余余速损失失喷嘴能量量损失和和动叶能能量损失失又称为为叶栅损损失，叶叶栅损失失又可分分（1）叶型边边界层的的磨擦损损失（2）边界层层脱离引引起的涡涡流损失失（3）尾迹损损失（4）流道中中有超音音速时可可能存在在激波损损失2、叶高损损失3、撞击损损失4、扇形损损失5、叶轮摩摩擦损失失6、部分进进汽损失失（1）鼓风损损失（2）斥汽损失7、湿汽损失hx8、漏汽损失h二、级效率级的有效焓降降第二章多级级汽轮机本章主要讨论论多级汽轮机机中蒸汽的进进、排汽损失失，轴向推力力以及轴封系系统等问题第一节多级级汽轮机的优优越性及其特特点一、多级汽轮轮机的优缺点点1、多级汽轮机机每级的焓降降较小，有可可能使速度比比设计在最佳佳速度比附近近，同时c1小、u也小，即直径径小，叶高或或部分进汽度度相应大，这这些都是效率率增大；2、各级余速动动能可以部分分的被利用；；3、多级汽轮机机可以实现回回热循环和中中间再热循环环；4、由于重热现现象，多级汽汽轮机前面级级的损失部分分的被后面各各级所利用。。二、重热现象象和重热系数数ΔhmactΔht’1Δht’2Δht’3Δht’4Δht，2Δht，3Δht，4Δhi，1Δhi，2Δhi，3Δhi，4Δhmaci在h-s图上，等压线线沿着比熵增增大的方向是是逐渐扩张的的，所以，多多级汽轮机中中上一级损失失的一部分可可以在以后各各级中得到利利用的现象。。无损失和有损损失时的理想想焓降分别为为：重热系数为：：全机有效比焓焓降则全机的相对对内效率为：：各级平均的相相对内效率：：从以上分析可可知，重热现现象使全机的的相对内效率率高于各级平平均的相对内内效率。但并并不是说α越大，全机的的效率就越高高。因为重热热现象的存在在只不过是使使多级汽轮机机能回收其损损失的一部分分而已。第二节汽轮轮机进汽、排排汽损失和热热力过程线一、进汽损失失进汽速度40~60m/s，进汽压力损损失p0=0.03~0.05p0。优化阀的型线线，使其带扩扩压管，把部部分蒸汽的动动能转化为压压力能。二、排气损失失凝汽机组的cex<100~120m/s，背压机组cex<40~60m/s。当进入排汽管管的汽流速度度较低，即M<0.3时，可以将蒸蒸汽视为不可可压缩流体，，对其进出口口建立能量平平衡方程：两边同除以，，则有：：静压恢复系数数能量损失系数数当排汽管进口口汽流M>0.3时，就必须考考虑其压缩性性，但仍然有有：三、多级汽轮轮机的热力过过程线（p112~116)三、汽轮机装装置的评价指指标蒸汽的热能内功率Pi电功率Pel轴功率Pax1、汽轮机的相相对内效率2、机械效率3、发电机效率率则汽轮发电机机组的相对和和绝对电效率率为：4、汽耗率——机组每生产1KWh电能所消耗的的蒸汽量5、热耗率——机组每生产1KWh电能所需的热热量第三节多多级汽轮机的的轴向推力及及其平衡反动式汽轮机机的轴向力有有100~200T，冲动式汽轮轮机的轴向力力有40~80T。一、冲动式汽汽轮机的轴向向推力1、作用在动叶叶上的轴向推推力2、作用在叶轮轮轮面上的轴轴向推力隔板轴封漏汽汽量为通过平衡孔的的漏汽量为动叶根部轴向向间隙处的漏漏汽量为如动叶稍有漏漏气，其流量量平衡为(d→pd→Fz,2)3、作用在轴封封凸肩上的轴轴向推力4、转子凸肩上上的轴向力二、轴向推力力的平衡1、设置平衡活活塞p1212、采用具有平平衡孔的叶轮轮p1173、利用汽轮机机分缸的反向向平衡p1214、采用推力轴轴承第四节轴轴封及其系统统一、轴封类型型1、高低齿曲径径轴封；2、平齿光轴轴轴封。二、芬诺曲线线等流量曲线芬诺曲线三、轴封漏汽汽量的计算1、最后一个齿齿隙的汽流速速度低于临界界速度2、最后一个齿齿隙的汽流速速度等于临界界速度第三章汽汽轮机在变工工况下的工作作汽轮机喷嘴变变工况级变工况机组变工况调节级变工况况一、渐缩喷嘴嘴的变工况对于渐缩喷嘴嘴，当其初参参数及出口面面积不变时，，通过喷嘴的的流量为：ACBGGcrG1PcrP1P1=PcP在流量与出口口压力的关系系曲线图中，，BC段近似于椭圆圆曲线，则：：β即为彭台门系系数，此时通通过喷嘴的任任意流量G可表示为：当蒸汽的参数数发生改变时时，喷嘴流量量为：1、当初压不变变时2、喷嘴前后压压力同时变化化时流量锥的概念念在实际计算中中，大都采用用图解法计算算流量，即使使用流量锥或或是流量网图图。假设最大初压压为p0m，相应的最大大临界流量为为G0mm、1、0之间关系的三三维显示为流流量锥，二维维表示为流量量网图。（oad为等腰直角三三角形）渐缩喷嘴流量量锥如右图所所示。abdc相对初压相对背压二、缩放喷嘴嘴的变工况（（极限压力p132）1、当初压不变变时2、初终参数同同时改变时三、汽轮机级级的变工况喷嘴前、后压压力发生变化化引起流量的的变化。反之之，当流经喷喷嘴的流量变变化时，喷嘴嘴和动叶前后后的压力也要要随之变化，，从而引起级级内各个参数数发生变化。。本节主要研研究级中诸参参数随流量变变化而变化的的基本规律。。（一）设计工工况和变动工工况均为临界界工况1、喷嘴在临界界状态2、动叶在临界界状态若近似认为，，则有有：用喷嘴参数表表示则同理有有：小结：当级在临界状状态下工作时时，不论临界界状态是发生生在喷嘴中还还是动叶中，，其流量均与与级前压力成成正比，而与与级后压力无无关。当c0变化不大（二）设计工工况及变工况况均为亚临界界状态当级在亚临界界状态下工作作时，通过级级的流量与级级前、后的压压力均有关动叶进口的撞撞击损失一、冲角（p50）正冲角时，气气流冲击内弧弧面；负冲角角时，气流冲冲击动叶的背背弧面。级负荷变化，，是由于流量量变化，压力力和焓降随之之发生变化。。于是发生冲冲击损失。二、撞击损失失（p139）焓降增大，导导致正冲角；；焓降减小，导导致负冲角。。级内反动度的的变化设计工况下的的连续性方程程焓降减小时的的连续性方程程，理论上有有从p139b图上可以看出出，实际情况况是因此，级的反反动