汽轮机工作原理和结构学习教案.pptx
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1、会计学1汽轮机工作原理汽轮机工作原理(yunl)和结构和结构第一页,共38页。汽轮机是一种能量转汽轮机是一种能量转换换(zhunhun)装置装置电能电能电能电能(dinnng)(dinnng)的生产过程是一系列的能的生产过程是一系列的能的生产过程是一系列的能的生产过程是一系列的能量转换过程量转换过程量转换过程量转换过程锅炉将水变为蒸汽的热能锅炉将水变为蒸汽的热能锅炉将水变为蒸汽的热能锅炉将水变为蒸汽的热能汽轮机将蒸汽的热能转变成轴旋转的机械汽轮机将蒸汽的热能转变成轴旋转的机械汽轮机将蒸汽的热能转变成轴旋转的机械汽轮机将蒸汽的热能转变成轴旋转的机械能能能能发电机把机械能转变成电能发电机把机械能转
2、变成电能发电机把机械能转变成电能发电机把机械能转变成电能(dinnng)(dinnng)第1页/共38页第二页,共38页。火力发电厂生产火力发电厂生产(shngchn)工工艺流程艺流程第2页/共38页第三页,共38页。汽轮机的汽轮机的优点优点(yudin)热效率高热效率高 凝汽式汽轮机组综合热效率凝汽式汽轮机组综合热效率高达高达40%供热式机组综合热效率高供热式机组综合热效率高达达80%(55)连续工作的回转机械,可以具有连续工作的回转机械,可以具有较大功率较大功率 目前单台机组容量已突破目前单台机组容量已突破1300MW运转平稳、事故率较低、充分提运转平稳、事故率较低、充分提高了设备利用率高
3、了设备利用率 一般一般(ybn)可保持可保持34年大年大修一次修一次第3页/共38页第四页,共38页。汽轮机的基本概念汽轮机的基本概念 汽轮机是用具有(jyu)一定温度和压力的蒸汽来做功的回转式原动机。按其做功原理的不同,可分为冲动式汽轮机和反动式汽轮机两种类型。蒸汽热能 动能 机械能第4页/共38页第五页,共38页。冲动式汽轮机工作冲动式汽轮机工作(gngzu)原理原理n n蒸汽在喷嘴中发生膨胀,蒸汽在喷嘴中发生膨胀,压力压力(yl)(yl)降低,速度降低,速度增加,热能转变为动能。增加,热能转变为动能。高速汽流流经动叶片高速汽流流经动叶片3 3时,时,由于汽流方向改变,产由于汽流方向改变,
4、产生了对叶片的冲动力,生了对叶片的冲动力,推动叶轮推动叶轮2 2旋转作功,将旋转作功,将蒸汽的动能变成叶轮轴蒸汽的动能变成叶轮轴旋转的机械能。这种利旋转的机械能。这种利用冲动力作功的原理,用冲动力作功的原理,称为冲动作用原理。称为冲动作用原理。第5页/共38页第六页,共38页。单级冲动单级冲动(chngdng)式汽轮机式汽轮机 左图所示:蒸汽左图所示:蒸汽(zhn q)(zhn q)在喷嘴中发生膨在喷嘴中发生膨胀,压力由胀,压力由p0p0降至降至p1p1,流速,流速从从c0c0增至增至c1c1,将蒸汽,将蒸汽(zhn(zhn q)q)的热能转变为动能。蒸汽的热能转变为动能。蒸汽(zhn q)(
5、zhn q)进入动叶栅后,进入动叶栅后,改变流动方向,产生了冲动改变流动方向,产生了冲动作用力使叶轮旋转作功,将作用力使叶轮旋转作功,将蒸汽蒸汽(zhn q)(zhn q)动能转变为动能转变为转子的机械能。蒸汽转子的机械能。蒸汽(zhn(zhn q)q)离开动叶栅的速度降至离开动叶栅的速度降至c2c2。由于蒸汽由于蒸汽(zhn q)(zhn q)在动叶在动叶栅中不膨胀,所以动叶栅前栅中不膨胀,所以动叶栅前后压力相等,即后压力相等,即p1=p2p1=p2。冲动式汽轮机的动叶冲动式汽轮机的动叶片出,入口侧的横截面相对片出,入口侧的横截面相对比较匀称,气流流道从入口比较匀称,气流流道从入口到出口其面
6、积基本不变。到出口其面积基本不变。(针对动叶片)(针对动叶片)第6页/共38页第七页,共38页。双列汽轮机工作双列汽轮机工作(gngzu)原理原理第7页/共38页第八页,共38页。多级冲动多级冲动(chngdng)式汽轮机式汽轮机 左图所示为一种左图所示为一种(y(y zhn)zhn)具有三个冲动级的多具有三个冲动级的多级冲动式汽轮机。整个汽轮级冲动式汽轮机。整个汽轮机的比焓降分别由三个冲动机的比焓降分别由三个冲动级加以利用。蒸汽进入汽缸级加以利用。蒸汽进入汽缸后,在第一级喷嘴后,在第一级喷嘴2 2中发生膨中发生膨胀,压力由胀,压力由p0p0降至降至p1p1,汽流,汽流速度由速度由coco增至
7、增至c1c1,然后进入,然后进入第一级动叶栅第一级动叶栅3 3中作功中作功,作功作功后流出动叶栅的汽流速度降后流出动叶栅的汽流速度降至至c2c2,由于蒸汽在动叶栅中,由于蒸汽在动叶栅中不发生膨胀,动叶栅后的压不发生膨胀,动叶栅后的压力(即第一级后压力)即等力(即第一级后压力)即等于喷嘴后的压力于喷嘴后的压力p1p1,从第一,从第一级流出的蒸汽,再依次进入级流出的蒸汽,再依次进入其后的两级并重复上述作功其后的两级并重复上述作功过程,最后从排汽管中排出。过程,最后从排汽管中排出。第8页/共38页第九页,共38页。反动反动(fndng)作用原理作用原理蒸汽的热能转变为动能的蒸汽的热能转变为动能的过程
8、,不仅在喷嘴中发生,而且过程,不仅在喷嘴中发生,而且在动叶片中也同样发生的汽轮机,在动叶片中也同样发生的汽轮机,叫做反动式汽轮机。叫做反动式汽轮机。在反动式汽轮机中,蒸汽在反动式汽轮机中,蒸汽不但在喷嘴(静叶栅)中产生膨不但在喷嘴(静叶栅)中产生膨胀,压力由胀,压力由p0p0降至降至p1p1,速度由,速度由c0c0增至增至c1c1,高速汽流对动叶产生一,高速汽流对动叶产生一个冲动力;而且在动叶栅中也膨个冲动力;而且在动叶栅中也膨胀,压力由胀,压力由p1p1降至降至p2p2,速度由动,速度由动叶进口相对速度叶进口相对速度w1w1增至动叶出口增至动叶出口相对速度相对速度w2,w2,汽流必然对动叶产
9、汽流必然对动叶产生一个由于加速而引起的反动力,生一个由于加速而引起的反动力,使转子在蒸汽冲动力和反动力的使转子在蒸汽冲动力和反动力的共同作用下旋转作功。共同作用下旋转作功。反动式汽轮机的动叶片出,反动式汽轮机的动叶片出,入口侧的横截面不对称入口侧的横截面不对称(duchn)(duchn),叶型入口较肥大,叶型入口较肥大,而出口侧较薄,蒸汽流道从入口而出口侧较薄,蒸汽流道从入口到出口呈渐缩状。到出口呈渐缩状。(针对(zhndu)动叶片)第9页/共38页第十页,共38页。多级反动多级反动(fndng)式汽轮机剖面图式汽轮机剖面图第10页/共38页第十一页,共38页。汽轮机的分类汽轮机的分类(fn
10、li)-1n n按热力过程特性分类按热力过程特性分类按热力过程特性分类按热力过程特性分类n n凝汽式汽轮机凝汽式汽轮机凝汽式汽轮机凝汽式汽轮机n n 进入汽轮机的蒸汽,除很少一部分泄漏外,全部排进入汽轮机的蒸汽,除很少一部分泄漏外,全部排进入汽轮机的蒸汽,除很少一部分泄漏外,全部排进入汽轮机的蒸汽,除很少一部分泄漏外,全部排入凝汽器。入凝汽器。入凝汽器。入凝汽器。n n背压式汽轮机背压式汽轮机背压式汽轮机背压式汽轮机n n 排汽压力高于大气压力的汽轮机称为背压式汽轮机。排汽压力高于大气压力的汽轮机称为背压式汽轮机。排汽压力高于大气压力的汽轮机称为背压式汽轮机。排汽压力高于大气压力的汽轮机称为背
11、压式汽轮机。n n调节抽汽式汽轮机调节抽汽式汽轮机调节抽汽式汽轮机调节抽汽式汽轮机n n 部分蒸汽在一种或两种给定压力下抽出对外供热,部分蒸汽在一种或两种给定压力下抽出对外供热,部分蒸汽在一种或两种给定压力下抽出对外供热,部分蒸汽在一种或两种给定压力下抽出对外供热,其余蒸汽作功后仍排入凝汽器。其余蒸汽作功后仍排入凝汽器。其余蒸汽作功后仍排入凝汽器。其余蒸汽作功后仍排入凝汽器。n n中间再热式汽轮机中间再热式汽轮机中间再热式汽轮机中间再热式汽轮机n n 新蒸汽经汽轮机前几级作功后,全部引至加热装置新蒸汽经汽轮机前几级作功后,全部引至加热装置新蒸汽经汽轮机前几级作功后,全部引至加热装置新蒸汽经汽轮
12、机前几级作功后,全部引至加热装置再次加热到某一温度,然后再次加热到某一温度,然后再次加热到某一温度,然后再次加热到某一温度,然后(rnhu)(rnhu)再回到汽轮机继再回到汽轮机继再回到汽轮机继再回到汽轮机继续作功。续作功。续作功。续作功。n n 第11页/共38页第十二页,共38页。汽轮机的分汽轮机的分类类(fn li)-2按工作原理分类按工作原理分类按工作原理分类按工作原理分类 冲动式汽轮机冲动式汽轮机冲动式汽轮机冲动式汽轮机 按冲动作用按冲动作用按冲动作用按冲动作用(zuyng)(zuyng)(zuyng)(zuyng)原理工作的汽轮机称为冲动式汽轮机原理工作的汽轮机称为冲动式汽轮机原理
13、工作的汽轮机称为冲动式汽轮机原理工作的汽轮机称为冲动式汽轮机 反动式汽轮机反动式汽轮机反动式汽轮机反动式汽轮机 按反动作用按反动作用按反动作用按反动作用(zuyng)(zuyng)(zuyng)(zuyng)原理工作的汽轮机称为反动式汽轮机原理工作的汽轮机称为反动式汽轮机原理工作的汽轮机称为反动式汽轮机原理工作的汽轮机称为反动式汽轮机 混合式汽轮机混合式汽轮机混合式汽轮机混合式汽轮机 由按冲动原理工作的级和按反动原理工作的级组合而成的汽轮由按冲动原理工作的级和按反动原理工作的级组合而成的汽轮由按冲动原理工作的级和按反动原理工作的级组合而成的汽轮由按冲动原理工作的级和按反动原理工作的级组合而成的
14、汽轮机称为混合式汽轮机机称为混合式汽轮机机称为混合式汽轮机机称为混合式汽轮机第12页/共38页第十三页,共38页。汽轮机的分类汽轮机的分类(fn li)-3按新按新按新按新(主主主主)蒸汽压力分类蒸汽压力分类蒸汽压力分类蒸汽压力分类 低压汽轮机新蒸汽压力为低压汽轮机新蒸汽压力为低压汽轮机新蒸汽压力为低压汽轮机新蒸汽压力为1.2 MPa1.2 MPa1.2 MPa1.2 MPa2MPa2MPa2MPa2MPa;中压汽轮机新蒸汽压力为中压汽轮机新蒸汽压力为中压汽轮机新蒸汽压力为中压汽轮机新蒸汽压力为2.1 MPa2.1 MPa2.1 MPa2.1 MPa8MPa8MPa8MPa8MPa;高压汽轮机
15、新蒸汽压力为高压汽轮机新蒸汽压力为高压汽轮机新蒸汽压力为高压汽轮机新蒸汽压力为8.1 MPa8.1 MPa8.1 MPa8.1 MPa12.5MPa12.5MPa12.5MPa12.5MPa;超高压汽轮机超高压汽轮机超高压汽轮机超高压汽轮机 新蒸汽压力为新蒸汽压力为新蒸汽压力为新蒸汽压力为12.6MPa12.6MPa12.6MPa12.6MPa15.1MPa15.1MPa15.1MPa15.1MPa;亚临界亚临界亚临界亚临界(ln ji)(ln ji)(ln ji)(ln ji)汽轮机汽轮机汽轮机汽轮机 新蒸汽压力为新蒸汽压力为新蒸汽压力为新蒸汽压力为15.1MPa15.1MPa15.1MPa
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