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1、第二章 多级汽轮机,采用多级、多缸汽轮机的原因 多级、多缸汽轮机的整机损失：进、排汽损失，轴端漏汽损失。 汽轮发电机组性能的评价 轴向推力及其平衡方法,本章主要内容,第一节 多级汽轮机的优越性和特点,单级汽轮机功率提高受限制： P = D (hin hout ),一）采用多级汽轮机的原因,dm,离心力增大，叶片、叶轮强度不允许,二）多级汽轮机的优点,1）效率大大提高 朗肯提高：p提高, h提高。 i 提高：保证最佳速比；余速利用；上一级损失（机械能变为热能）能被下一级部分利用（重热现象）。 2）单位功率投资减少,三）重热现象和重热系数,H-S图上，等压线向右扩散，两压力之间提高初温， ht提高
2、:上一级的损失使下一级初温提高， ht提高。,重热现象,上一级的损失转化为热能，使下一级初温提高， 使下一级ht提高，即上一级损失的功转变的热能在下一级中能被部分利用的现象。,重热系数,=（ ht ht mac ）/ ht mac,四）多级汽轮机各级段的特点,1）高压段 漏汽损失，叶高损失，叶轮摩擦损失大 扇形损失小，无湿汽损失 相对内效率低,2）低压段 漏汽损失小，叶高损失小，叶轮摩擦损失小 扇形损失大，湿汽损失大，余速损失大 相对内效率低 沿流动方向，容积流量加大，质量流量D加大，u加大, ht加大。 为了减小叶高，1 增大 沿流动方向，反动度逐级加大,3）中压段 各种损失小 相对内效率高
3、,第二节进汽阻力损失和排汽阻力损失,一）进汽阻力损失 蒸汽进入调节级之前，流经主汽门、调节汽门、汽室等，压力下降（节流，焓值不变），使整机理想焓降减小。整机理想焓降减小的值为进汽阻力损失 图2.2.1 p0 =(0.03-0.05) p0,二）排汽阻力损失,1）定义 排汽从末级叶片出口（压力pc/ ）流至凝汽器喉部（压力pc ） ，其间压力下降，但未作功，压力损失pc = pc/ - pc称排汽阻力损失，使整机理想焓降减小。 图2.2.2,2）影响排汽阻力损失的因素,三）整机热力过程线,第三节汽轮机及其装置的评价指标,1）相对 内效率 在进、排汽压力（ p0 - pc ）之间，流入汽轮机蒸汽的
4、可用能转化为汽轮机内功率的百分比。 蒸汽的可用能：全机理想焓降 蒸汽在两压力之间绝热、定熵膨胀所能做的功。,汽轮机内功率： 汽轮机内全部叶片传递给轮盘的轮周力所产生的功率的总和。考虑了以下损失：级内损失，进、排汽损失，轴封漏汽损失。 在不考虑轴封、门杆漏汽损失，没有抽汽回热，纯凝汽式机组,2）绝对内效率 整个热力循环中，蒸汽单位时间内所获得的热量中转化为汽轮机内功率的比例。 无抽汽回热时，,相对效率和绝对效率,相对效率 基准：全机理想焓降； 仅评价汽轮发电机组的性能，不考虑热力循环的效率。 绝对效率 基准：整个热力循环中，蒸汽所获得的热量。 评价除锅炉外，整套装置的热功转换性能。既考虑热力循环
5、的效率、也考虑汽轮发电机组的效率。,3）汽轮机的内功率、轴端功率和电机功率 轴端功率：内功率扣除主油泵、调速器、轴承功耗。 4）机械效率和电机效率 机械效率：从轮盘来的内功率中传递到发电机轴端（用于发电）的百分比。 电机效率：轴端功率中转化为电功率的百分比。,蒸汽在锅炉中得到的热量,朗肯循环的效率,5）汽轮发电机组相对电效率和绝对电效率,6）汽耗率和热耗率,汽耗率： 发一度电所耗的蒸汽量。,热耗率： 发一度电所耗的热量。,汽轮机装置的能流图,100份煤的化学能,凝汽器冷源损失：44份,发出电能：40份,锅炉损失：8份,汽轮发电机损失：5份,其它损失：3份,第四节 轴封及其系统,轴封概述： 位置
6、；基本作用；基本结构 本节内容 一）齿形轴封的工作原理 二）轴封系统的构成 三）轴封系统的作用,一）齿形轴封的工作原理,工作原理 热力过程： 降压、升速； 动能转化为热能，压力不变。 总体效果相当于节流。,二）轴封系统的构成,原理性的基本轴封系统 图.4.7国产机组轴封系统 图.4.国产机组轴封系统24,三）轴封系统的作用,防止低压端漏入空气，破坏凝汽器真空。 减少高压端漏出蒸汽，降低轴封漏汽损失。 利用高压端漏出蒸汽的余热。 回收高压端漏出蒸汽，减小补水率。,第五节 多级汽轮机轴向推力及其平衡方法,本节内容： 轴向推力和推力轴承 轴向 推力的构成 轴向 推力的平衡措施,1 轴向推力和推力轴承
7、,轴向推力的方向： 由高压端指向低压端，和汽流流动方向相同。 轴向推力的产生原因 轮盘前、后压差；汽流轴向冲击力；轴凸肩端面上汽压产生的轴向力。 推力轴承的作用和结构 轴向推力由推力轴承承担； 径向、轴向联合推力轴承。 推力盘和推力瓦。,2 轴向 推力的构成,（1）冲动式汽轮机的轴向推力,（2）反动式汽轮机的轴向 推力,3 轴向 推力的平衡措施,平衡活塞法 结构：高压端轴封处，转子上置活塞。 缺点：轴封漏汽量增大。高参数、大容量机组一般不采用。 对称布置 轮盘上开平衡孔,第六节 单排汽口凝汽式汽轮机的极限功率,本节内容： 采用多缸汽轮机的原因。多缸汽轮机产生的工程背景。 影响单排汽口汽轮机极限功率的因素 提高单机最大功率的途径。,1 影响单排汽口汽轮机极限功率的因素,极限功率：在一定初、终参数和转速下，单排汽口凝汽式汽轮机所能发出的最大功率。主要受末级叶片强度限制。,2 提高单机最大功率的途径,末级叶片采用高强度、低密度的材料 汽流分缸、多排汽口。广泛采用 降低转速。 缺点：金属耗量增加。 级的直径、速比不变，则级数增加。 级数不变，则级的直径增大。,
