多级汽轮机资料
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第一节 多级汽轮机的优越性及特点2.1.1 多级汽轮机的优越性和存在的问题(一)多级汽轮机的热效率大大提高1、多级汽轮机的循环热效率大大提高多级汽轮机的比焓降可比单级汽轮机增大很多,因而多级汽轮机的蒸汽初参数可大大提高,排汽压力可以降的很低,还可采用回热循环和中间再热循环,所以多级汽轮机的循环热效率大大高于单级汽轮机。
2、 多级汽轮机的相对内效率明显提高1)多级汽轮机在设计工况下每一级都在最佳速比附近工作,这就使它比单级汽轮机的相对内效率高。
2)在一定条件下,多级汽轮机的余速动能可以全部或部分地被下一级利用,而单级汽轮机的余速动能不可能被下一级利用。
对于多级汽轮机,只要相邻两级的部分进汽度相同,平均直径变化平滑,喷嘴进汽角与上一级的排汽角相近,级间的轴向间隙较小,两级的流量变化不大,那么上一级的余速动能可以全部或部分地被下一级利用。
除调节级及本汽缸地最末级外,多级汽轮机其他各级地余速动能一般可被下一级利用,因此整个汽轮机地内效率提高了。
3)多级汽轮机各级的比焓降比较小,速比一定时的圆周速度和平均直径m d 也都较小根据第一章中的连续方程111sin t n m n t Gv e d l c μπα=可知,在容积流量1t Gv 相同的条件下,由于m d 较小,喷口出口高n l 度增大,因而叶高损失减小,喷嘴流动效率较高。
4)多级汽轮机上面级的损失可以部分地被下面各级利用,使全机相对内效率提高,这种现象称为重热现象,这也是其效率比单级汽轮机高的一个原因。
综上所述,由于多级汽轮机的效率比单级汽轮机高得多,所以多级汽轮机的单位功率能耗大大低于单级汽轮机。
(二)多级汽轮机单位功率的投资大大减小多级汽轮机的单级功率可以远远大于单级汽轮机,因而使单位功率汽轮机组的造价、耗材和占地面积都比单级汽轮机大大减小,容量越大的机组减小得越多,这就使多级汽轮机单位功率得投资大大减小。
(三)多级汽轮机存在的问题1) 增加了一些附加损失,如隔板漏汽损失。
多级汽轮机♦多极汽轮机概述♦蒸汽在多级汽轮机内的能量转换♦多级汽轮机的结构♦汽轮机的轴封系统多级汽轮机的必要性♦F u=D(c1cosα1+c2cosα2)♦P u= u F u= Du(c1cosα1+c2cosα2)♦随D增大,要求叶片加长,离心力大,叶片根部拉断。
♦随压差增大,c1cos α1增大,F u增大,叶片折弯。
东方汽轮机厂生产的双缸双排汽300 MW汽轮机纵剖面东汽超超临界1000MW汽轮机蒸汽在多级汽轮机内的能量转换♦一、能量转换过程1p2p3p4p5phsΔhmactΔh t’1Δh t’2Δh t’3Δh t’4Δh t,2Δh t,3Δh t,4Δh i,1Δh i,2Δh i,3Δh i,4Δhmac i二. 多级汽轮机的特点(一)多级汽轮机的效率大大提高z在设计工况下每一级都在最佳工况附近工作z余速动能可以全部或部分的被下一级利用z在容积流量相同的条件下由于直径较小因而叶高损失减小,喷嘴流动效率较高z蒸汽初参数可大大提高,排汽压力降低,采用回热循环和中间再热循环,所以多级汽轮机的循环热效率高(二)多级汽轮机单位功率的投资大大减小z单机功率大。
单位功率汽轮机组的造价、材料消耗和占地面积减小。
(三)多级汽轮机存在的问题z增加了一些附加损失,如隔板漏汽损失;z增加了机组的长度和质量;z对零件的金属材料要求提高;z级数增加,结构更加复杂。
¾总体上讲:多级汽轮机远优于单级汽轮机。
多级汽轮机由于具有效率高、功率大、投资小等突出优点而得到广泛应用。
三、多级汽轮机内的损失♦进汽节流损失–由于节流作用引起的焓降损失–与管道长短、阀门型线、蒸汽室形状及气流速度等有关–包括两个汽缸之间♦排汽节流损失–由于排气管压力损失引起的焓降损失–取决于排气管中气流速度大小、排气管结构型式和它的型线三、多级汽轮机内的损失♦轴封漏汽损失–间隙、压差、漏出(入)、降低效率–正压轴封与负压轴封♦机械损失–克服支持轴承和推力轴承的摩擦阻力等–与转速有关四、汽轮机的功率和效率♦1 汽轮机的内功率–多级汽轮机内功率P i等于各级内功率之和♦2汽轮机的轴端功率–汽轮机的输出静功称为轴端功率P a=P i-ΔP m♦3 机械效率–轴端功率与内功率的比值η= P a/ P im四、汽轮机的功率和效率♦4 汽轮机的内效率–汽轮机的内功率与单位时间汽轮机中消耗的理想能量之比–反映蒸汽热能转换为机械功的相应关系–不直接反映汽轮机性能的优劣四、汽轮机的功率和效率♦5 汽轮机的相对内效率–汽轮机的有效焓降与理想焓降的比–反映汽轮机通流部分的完善程度,取决于汽轮机内各项节流损失和级内损失的大小,与轴封漏汽无关(78~90%)–若无回热抽汽,相对内效率=内效率汽轮机的相对内效率五余速利用和重热现象♦余速利用–上一级的余速可部分被本级利用–两级间轴向间隙小–平均直径相近–全周进汽♦重热现象♦级内的各项损失最终因摩擦转变为热量,被蒸汽吸收,提高蒸汽的做功能力,这种现象称为重热现象21P0P1p2Δhstδhnh2tΔhs Δhδhbδhc六.多级汽轮机的轴向推力及其平衡1. 轴向推力♦汽轮机在运行时,转子需要承受很大的轴向推力。