汽輪機(jī)設(shè)備及運行培訓(xùn)課件-wenkub
2023-01-27 16:19:30 本頁面
【正文】 二、汽輪機(jī)的發(fā)展概述 ? 國內(nèi)汽輪機(jī)制造企業(yè) ： 哈氣、上汽、東汽 b. 工業(yè)汽輪機(jī)： 杭州汽輪機(jī)廠 ： 南京汽輪機(jī)廠 二、汽輪機(jī)的發(fā)展概述 ? 發(fā)展趨勢 （ 1）增大單機(jī)功率 （ 2）提高蒸汽參數(shù) （ 3）采用中間再熱 （ 4）提高機(jī)組的運行水平 三、汽輪機(jī)的分類 按工作原理分 沖動式汽輪機(jī) 反動式汽輪機(jī) 按熱力特性分 凝汽式汽輪機(jī) 背壓式汽輪機(jī) 抽汽式汽輪機(jī) 抽汽背壓式汽輪機(jī) 多壓式汽輪機(jī) 按主蒸汽壓力分 汽輪機(jī)類別 主蒸汽壓力（ MPa) 低壓汽輪機(jī) ~ 中壓汽輪機(jī) 2~4 高壓汽輪機(jī) 6~10 超高壓汽輪機(jī) 12~14 亞臨界壓力汽輪機(jī) 16~18 超臨界壓力汽輪機(jī) 超超臨界壓力汽輪機(jī) 32 ? 汽輪機(jī)型號的表示方法 汽輪機(jī)型號的組成為： Δ XX XX XX 變型設(shè)計次序 蒸汽參數(shù) 額定功率 型式 例 ： 300MW凝汽式汽輪機(jī) ,主蒸汽壓力為 ，溫度為538186。在結(jié)構(gòu)上它是由靜葉（噴嘴）和對應(yīng)的動葉所組成；一列固定的噴嘴和與它配合的動葉片構(gòu)成了汽輪機(jī)的基本作功單元，稱為汽輪機(jī)的級。 從作用力方面分析原理 ? 蒸汽流經(jīng)級時先在噴嘴中膨脹壓力降低，速度增加一方面通過速度方向的改變，產(chǎn)生沖動力 F1 ? 蒸汽在動葉中繼續(xù)膨脹，壓力降低，所產(chǎn)生的焓降轉(zhuǎn)化為動能造成動葉出口的相對速度 w2大于進(jìn)口相對速度 w1，使汽流產(chǎn)生了作用于動葉上的與汽流方向相反的反動力 Fr。 ? 它等于蒸汽在動葉通道中的理想焓降與噴嘴的滯止理想焓降和動葉通道中理想焓降之和的比值 ? 級的平直徑處（即 1/2葉高處）的反動度用 Ωm表示，其表達(dá)式為： （二）汽輪機(jī)級的類型和特點 分類 級的類型及特點 汽輪機(jī)的級可分為沖動級和反動級兩大類 沖動級 沖動級又分： 純沖動級、帶反動度的沖動級速度級 1) 純沖動級： 反動度為零的級稱為純沖動級 ? 工作特點： 是蒸汽只在噴嘴中膨脹，在動葉通道中不膨脹 ? 結(jié)構(gòu)特點： 動葉葉型近似對稱彎曲，作功能力大，但效率比帶反動度的沖動級低。 反動級 調(diào)節(jié)級 ? 噴嘴調(diào)節(jié)： 多數(shù)汽輪機(jī)采用改變第一級噴嘴面積的方法調(diào)節(jié)進(jìn)汽量，稱之為噴嘴調(diào)節(jié)。 ? 速度級 :為使充分利用余速，在兩列動葉之間裝設(shè) — 列導(dǎo)向葉片，排汽經(jīng)過導(dǎo)向葉片后改變方向，進(jìn)入第二列動葉繼續(xù)作功。用于單級汽輪機(jī)和中、小型多級汽輪機(jī)的第一級。 ? 實際熱力過程是 0→2 。 n? （ 2）當(dāng)噴嘴前后的壓力比小于或等于臨界壓力比時，通過噴嘴的流量將保持不變，即為臨界流量： ??????? 0011)12( ?pkkAG kknn ct實際臨界流量： n ctnnc GG ?? ?對于過熱蒸汽， 對于飽和蒸汽， ?????? , ?? pAGk nn ??????, ?? pAGk nn 由以上分析可知，通過噴嘴的最大蒸汽流量（即臨界流量），在噴嘴出口面積和蒸汽性質(zhì)確定后，只與蒸汽的初參數(shù)有關(guān)；只要初參數(shù)已知，則通過噴嘴的臨界流量即為定值。但當(dāng)p1dp1p1c時汽流將在斜切部分發(fā)生膨脹。 ?為馬赫角：特征線與汽流流動方向的夾角。 第二節(jié) 級的輪周效率和最佳速度比 一、速度三角形 2?*2?*2?2cuu1c 1?1?1?u—— 動葉的 圓周速度 c w u構(gòu)成動葉柵的進(jìn)口速度三角形， c w u構(gòu)成動葉柵的出口速度三角形。0 cc ??)1~0( 1 ??二、輪周功率和輪周功 單位時間內(nèi)蒸汽推動葉輪旋轉(zhuǎn)所做的機(jī)械功，稱為輪周功率。 速度比 x1=u/c1—— 反映了余速損失的大小 假想速度比 xa=u/ca,其中假想速度 *2 ta hc ??輪周效率與噴嘴能量損失、動葉能量損失和余速損失有關(guān)。 1c 2c ?902 ???1?1w 2w1c 2c ?902 ???1?1w 2w1c 2c ?902 ???1?1w 2w?輪周效率與速度比之間的關(guān)系 純沖動級的最佳速度比 ? ?? ?? ?? ?? ?2cos12cos0,cos180cos1cos2coscos22222011111211121112221121**221*221200010?????????????????????????????????????????????? ??????????????????????????opamaopuuutnttttmxxxxxconstconstconstconstconstxxwwuhchhhchchcE反動級的最佳速度比 1221*21*21 , wcwcm ????????? ??????葉型相同所以： ? ?11122122222121222221cos21111xxwwccwwccttu??????????????則由 可得： 01??? xu?11 cos)( ??opx 11 cos21 ??? ???? xma速度級（復(fù)速級）的最佳速度比 為便于分析，對速度級做如下假設(shè)： ??? ??????????????239。,00?????????? gbbgbb（ 1）蒸汽只在噴嘴中膨脹 （ 2）在級中沒有能量損失 （ 3）各個進(jìn)出口角度相等 經(jīng)過同樣的分析可以得到： 11 cos41)( ??opx 4cos)( 1???opax最佳假想速度比為 葉柵幾何特性（ p49~50) 一、部分進(jìn)汽度的定義 mnndtze??nb nanl nt1c1? 在確定噴嘴的尺寸之前，首先應(yīng)根據(jù)噴嘴前后壓力比的大小確定噴嘴的型式 二、流管的計算截面、葉高或?qū)挾? ?n ?cr 1111sinsin ????? nmnnnttnnn ldeltzcGA ??? ?cr ?n ?1d ? ? ? ? ? ? ? ? crncrnncrnmnccrn alzldeRTpGA ???1*0*0sin??)sin()sin( 111111??????? ????? nmnnnttnnn ldeltzcGA ?n?1d ? ?LaatglzAacrnnnnnn22????三、長葉片級的設(shè)計 葉片徑高比和相對節(jié)距的定義 bttld?????8~10的葉片就成為長葉片，其特點為： （ 1）圓周速度沿葉高不同，氣流沖擊背弧或凹?。? （ 2）葉柵存在最佳相對節(jié)距，大于或小于 （ x1） op造成損失； （ 3） c1較 c0、 c2要大得多，受 c1u離心力產(chǎn)生徑向壓力梯度的 影響， p1沿葉高是增加的，徑向流動產(chǎn)生損失； 綜合以上特點，可知長葉片要按二元或三元流進(jìn)行設(shè)計 二元流設(shè)計（簡單徑向平衡法 cr=0） rcdrdp u211 ?? （ 1）理想等環(huán)量流型（ cz=const→c 1ur =const） （ 2）等 ?1角流型 (cos ?1=c1u/c1 =const→c 1urcos ?1 =const） 完全徑向平衡法 （ 1）三元流流型 （ 2）可控渦流型（反動度沿葉高可按需要進(jìn)行控制） dtdmcmccRcrcdrdpmmmmmmmu?????????????????sincos1 22第四節(jié) 級內(nèi)各項損失和級效率 一、級內(nèi)損失 噴嘴能量損失、動葉能量損失和余速損失 噴嘴能量損失和動葉能量損失又稱為葉柵損失，葉柵損失又可分 （ 1）葉型邊界層的磨擦損失 （ 2）邊界層脫離引起的渦流損失 （ 3）尾跡損失 （ 4）流道中有超音速時可能存在激波損失 葉高損失 ul hlh ???撞擊損失 ? ?2sin 211??wh ??扇形損失 *2 thdl ?????????葉輪摩擦損失 322 ???????? udhf ?部分進(jìn)汽損失 （ 1）鼓風(fēng)損失 （ 2）斥汽損失 ? ?? ? *3100tuopanbbswhmxAlBhudleh??????????????swe hhh ?????濕汽損失 ?hx 漏汽損失 ?h? 二、級效率 級的有效焓降 ? ?iiirixfelcbnxfelcbntxfelcbntihGWEh
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