常规岛-汽机原理与结构教学课件

核电站汽轮机原理与结构1概述汽轮机—一种将蒸汽的热能转变为机械功的旋转式原动机优点——单机功率大,热经济性高,运行平稳可靠,使用寿命长,单位功率造价低,能使用各种廉价燃料等缺点——体积庞大、变负荷能力差,必须配套有锅炉凝汽器、水泵、给水处理等大型设备以及给水回热等复杂的热力系统。因而机动性差,不便用于移动式装备中。用途:现代火力发电厂和核电厂的主要原动机可作为大型船舶及军舰的推进动力冶金、化工等部门用以驱动各种大型工作机供热式汽轮机还可满足生产和生活用汽、用热的需要,实现高效益的热电联合生产。沌轮机发电机組的设备組主蒸汽1一主汽阀;2一调节阀保护装置调节装置发电机励磁机白高压缸低压缸供油系统至各轴承抽凝蒸汽发生器除氧器器④冷却水泵给水泵凝结水泵高压加热器低压加热器汽轮发电机维的设备组成2汽轮机基本工作原理及级的概念汽轮机是利用蒸汽的热能来作功的旋转机械:因此它的工作原理是n小列基于热能转换为机械能的理论。剖面暖开图级—喷嘴和与其配合的动叶栅所构成的汽轮机基本作功单元。单级汽轮机与多级汽轮机单级冲动式汽轮机剖面示意图轴;2-叶轮;3动叶;4啧嘴叶栅;56-排汽管21级的作功原理冲动怍用原理—一当一运动物体碰到另一静止的或运动速度比它低的物体时,就会受到阻碍而改变其速度的大小及方向,同时给阻碍它运动的物体一作用力,这个力称为冲动力,其大小取决于运动物体的质量和它的速度变化。在汽轮机中,从喷嘴流出的高速蒸汽通过动叶汽道时,其流动方向改变,因而对叶片产生一冲击力,推动叶轮运动,作出机械功。这就是冲动作用原理。疚动作用原理—反动力是由原来静止或运动速度较小的物体,在离开或通过另一物体时,聚然获得一个较大的速度而产生的在汽轮机中,当蒸汽在动叶片构成的汽道内膨胀加速时,汽流必然对动叶作用一个由于加速而产生的反动力,推动叶轮运动,作出机械功。这就是反动作用原理。动作用原的特点是汽流在动叶汽道中不膨胀加速面只政变方向;足动作用原理的点是汽流在动叶汽道内不仅改变方向,厦且还进行膨胀加速。22级的反动度Ωm定义:蒸汽在动叶汽道内膨胀时的理想焓降Mb与整个级的滞止理想焓降Mt之比△hn△/,△h+△h9n表示了蒸汽在动叶汽道内的膨∠h胀程度。实际上,9n沿直径是增加∠hb的。下标m为平均直径。1hb当级的理想滞止焓降及反动度确定后,便可根据上式来确定喷嘴和动叶的理想焓降,即Mhn=(1-_2n)Mh△Mh=2△M确定级的反动度用热力过程线23级的分类和特点231按反动度分分茜纯冲动级,反动级,带反动度的冲动级三种纯冲动级:按照n=0的条件设计的p级叫作纯冲动级。在纯冲动级中,热能到动能的转换在喷嘴中进行,而在动叶中只有动能到(机械能)轮周功的转换。纯冲动级的特点是:*g=0P1=P20M*动叶通流截面沿流道不变(a)纯冲动级反动级按照n2=0.5的条件设计的级叫作P反动级。在反动级中,蒸汽的热能转变为动能的过程,不仅发生在喷嘴叶栅中,也发生在动叶栅中,而cp且这种转变在喷嘴和动叶中大约各完成一半。反动级的特点是:*g=0.5P1>P2求Mhn=Mn=05Mh*喷嘴通道及动叶通道都为渐缩型动、静叶片型状相同,反向安装(b)反动级c帶反动度的冲动级纯冲动级的作功能力大,而反动级的效率高。因此实际中的冲动级将反动度选在0~0.5之间,一般取9n=0050.20。习惯上讲这种级称为冲动级。这种级的特点是:蒸汽的膨胀大部分发生在喷嘴叶栅中,只有小部分在动叶栅中发生,故其动叶通道也稍有收缩。这种级具有纯冲动级及反动级的共同优点现代大型汽轮机中,为了获得尽可能高的效率,更普遍地采用了反动级(c)带反动度的冲动级232按结构分蒸汽压力nC1蒸汽的绝对速度单列级与双列复速级双列复速级简称复速级,由美国工程师寇蒂斯(Curs于1900年前后创造。实际上是冲动级的一种延伸。√作功能力比单列冲动级的大;√常用于单级汽轮机或中小型汽轮机的第一级;√以利用蒸汽的速度为主,也称其为速度级√为提高级效率,通常选取5~10%)的反动度。233其他分类按级的工作特性将其分为调节级和压力级采用喷嘴调节汽轮机的通流面积随负荷变化而变化的第