汽轮机原理

胡丹梅、郭瑞堂、曾卓雄、何平、应雨龙

目录

  • 1 第一章 汽轮机级的工作原理
    • 1.1 级的反动度
    • 1.2 汽轮机级的类型
    • 1.3 蒸汽在喷管斜切部分中的膨胀,极限压比
    • 1.4 动叶进出口速度三角形
    • 1.5 级的轮轴功和轮周效率
    • 1.6 轮周效率的影响因素与最佳速度比
    • 1.7 级内损失及减小措施1
    • 1.8 级内损失及减小措施2
  • 2 第二章 多级汽轮机
    • 2.1 汽轮机的热经济性指标
    • 2.2 多级汽轮机的重热现象及重热系数
    • 2.3 多级汽轮机轴向推力平衡措施
    • 2.4 汽轮机中汽封的安装位置
  • 3 第三章 汽轮机的变工况
    • 3.1 级组和弗留格尔公式
    • 3.2 凝汽式汽轮机变工况时各级比焓降的变化
    • 3.3 节流调节
    • 3.4 调节级最危险工况
    • 3.5 滑压调节
  • 4 第四章 汽轮机的调节
    • 4.1 间接调节系统
    • 4.2 汽轮机调节系统的静态特性
    • 4.3 一次调频
    • 4.4 同步器
    • 4.5 二次调频
    • 4.6 油动机提升力系数和油动机时间常数
    • 4.7 中间容积及其给调节系统带来的问题
    • 4.8 DEH基本调节原理
  • 5 第五章 背压式汽轮机
    • 5.1 背压式汽轮机的特点
  • 6 第六章 汽轮机叶片振动
    • 6.1 叶片的低频激振力和高频激振力
    • 6.2 自由叶片的振动
    • 6.3 不调频叶片的安全准则
    • 6.4 调频叶片的安全准则
  • 7 第七章 汽轮机凝汽设备
    • 7.1 凝汽设备的组成及任务
    • 7.2 凝汽器内压力的确定
    • 7.3 凝汽器冷却倍率与凝汽器最佳真空
    • 7.4 多压凝汽器
  • 8 第八章 汽轮机运行
    • 8.1 胀差
级内损失及减小措施2

全周进汽和部分进汽:

(1)全周进汽

如果将喷嘴布置在隔板(或蒸汽室)的整个圆周上,使蒸汽沿整个圆周进汽,这种进汽方式称为全周进汽。

(2)部分进汽

为了增加喷嘴的高度,则将喷嘴布置在部分圆周上,使蒸汽沿部分圆弧进汽,这种进汽方式称为部分进汽。

用喷嘴工作弧段与整个圆周周长的比值表示部分进汽的程度,称为部分进汽度e。

漏汽损失:

(1)隔板漏汽损失

原因:隔板和转轴之间存在间隙, 隔板前后存在较大的压差。

解决措施:叶轮盘上开设平衡孔,让隔板漏汽从平衡孔漏出, 而不干扰主流 。汽封;适当的根部反动度,避免漏气进入动叶干扰主气流。

(2)叶顶漏气损失

原因:叶顶前后有较大压差△;叶顶与隔板和持环之间有轴向和径向间隙。

减少叶顶漏气损失的措施:在围带上加装径向汽封和轴向汽封;对无围带的长叶片,可将动叶顶部削薄以达到汽封的作用;尽量减小动叶顶部反动度。

湿汽损失:

原因:蒸汽在汽轮机最后几级时进入湿蒸汽区。

(1)一部分蒸汽在膨胀加速过程中凝结成水滴,减少了作功蒸汽量;

(2)水滴不膨胀作功,反为高速汽流所夹带前进,要消耗一部分轮周功 ;

(3)水滴前进速度低于蒸汽速度。从动叶进口速度三角形上分析,水滴从喷嘴中流出时,正好打击动叶背弧,阻止动叶前进,减小了有用功;

而水滴从动叶流出之后又打击下一级喷嘴的背弧,造成冲击损失。水滴长期冲蚀片,使 叶片进口边背弧被打击成许多麻点,严重时,会打穿叶片。

(4)湿蒸汽过冷现象。凝结滞后不能及时释放出潜热,造成蒸汽不能有效利用该部分热量。

汽轮机叶片水蚀:蒸汽在汽轮机最后几级时进入湿蒸汽区,部分蒸汽在凝结成水滴。水滴速度低于蒸汽速度,会冲击叶片背弧。水滴长期冲蚀叶片,使叶片进口边背弧被打击成许多麻点、凹坑,严重时会使叶片发生断裂。 

湿蒸汽会引起湿汽损失和冲蚀叶片,就必须采取一些去湿措施。

(1)捕水装置

(2)具有吸水缝的空心喷嘴

(3)采用出汽边喷射的空心喷嘴

提高叶片本身的抗湿能力,主要是设法增强叶片进汽边背弧的抗湿性能。

(1)采用耐腐蚀性强的叶片材料

(2)动叶片进汽边背弧加焊硬质合金

(3)对叶片表面进行处理:电火花处理等