汽轮机内效率计算方法

二、级的相对内效率和内功率
1、级的实际热力过程曲线 上级余速被本级利用。 本级余速分为三种情况： 本级余速不被下级利用； 全部被利用；部分利用。
由图可以看出，本级余速是否被下级利用，
对本级的有效焓降
hi 的值没有影响。
hi 为级的有效焓降，它表示1kg蒸汽所具有的 理想能量最后转化为有效功的能量。越大，机
Ce ——与级的类型有关的系数。
部分进汽总损失系数由以上两部分所组成，即
e w s
若用热量单位来表示：
he e E0
喷嘴组数越多，斥汽损失越大。尽量减少喷嘴组 数目。
5、漏汽损失 h 在汽轮机中，由动静
两部分所组成的级 ，有
间隙。由于压差的作用，
有间隙存在，就会漏汽
级的总漏汽损失为：
h hp ht
反动级
漏汽损失比冲动级大。图1.5.10。因为：
内径汽封的漏汽量比冲动级的隔板漏汽量
大。内径汽封直径大、汽封齿数少。
动叶前后的压差较大，叶顶漏汽量大。
经验公式：
ht 1.72

1.4 r
lb
E0
减少漏汽的措施：
减小径向间隙和轴向间隙，采用径向和
§1.5级内损失和级的相对内效率
前面提到的喷嘴损失 hn 、动叶损失 hb 、余 速损失 hc 2 ，都是级内损失。除此之外，级内损失
还包括：叶高损失 hl 、扇形损失 h 、叶轮摩 擦损失 h f 、部分进汽损失 h 、漏汽损失 h 、
湿汽损失 hx 。
e
当然，不是各级都同时具有这所有损失，而是 根据具体情况分别分析计算其不同的损失。如只有
(c) 出汽边喷射蒸汽的空心喷嘴 从压力较高一级来的蒸汽引入空心喷嘴， 从出口边的缝隙喷出， 优点： 消除尾迹区，阻止该处形成大的水珠； 使尾迹区速度均衡，提高级效率和改善动 叶的应力状况。 由压力较高点来的蒸汽，参与作功，能量 不损失。

漏汽损失
由于冲动级和反动级的结构不同，级内漏汽量的大小和漏汽对级效率的影响也不同，故有必要分开讨论两种 级的漏汽问题。
对于冲动级，隔板前后存在着较大的压差，而隔板和转轴之间又存在着间隙，因此必定有一部分蒸汽，从隔 板前通过间隙漏到隔板与本级叶轮之间的汽室内。由于这部分蒸汽不通过喷嘴，所以不参加作功，因而形成了隔 板漏汽损失。此外，漏进这一汽室内的蒸汽还有可能通过喷嘴和动叶根部之间的间隙流入动叶。由于这些漏汽不 是以正确方向进入动叶的，因此不但不作功，反而扰乱了动叶中的主汽流，造成损失。为了避免隔板漏汽混入动 叶中干扰主汽流，一方面在叶轮上开设平衡孔，使隔板漏汽经过平衡孔流到级后，另一方面在动叶根部设置汽封 片加以阻挡，并在设计时选取合理的反动度，尽量使动叶根部不出现吸汽或漏汽现象。
扇形损失与径高比=有关。短小，越大，如=l0时，=0．007，=3时，=0．078，两者相差约11倍。一般当 >8~12时，采用等截面直叶片，虽然存在着扇形损失，但加工方便；当<8~12时，为适应汽流参数沿叶高的变化， 采用扭叶片，虽然加工复杂，但避免了扇形损失；当很大时，很小，故可忽确不计。
叶轮摩擦损失
可见，部分进汽度越小，鼓风损失越大。为了减少鼓风损失，除合理选择部分进汽度外，还经常采用护罩， 把“死区”内的动叶罩住，这样可减少鼓动蒸汽量，使鼓风损失减小。
2>斥汽损失与鼓风损失相反，它发生在装有喷嘴的工作弧段内。当动叶栅经过无喷嘴的弧段时，对应的汽道 b内被汽室a中的呆滞蒸汽所充满。当动叶进入工作弧段时，除嘴中射出的高速汽流首先必须把汽道中的呆滞蒸汽 推出去，并使之加速，从而消耗了工作蒸汽的一部分动能。
叶轮摩擦损失，简称摩擦损失，是由两部分组成的：
(1)叶轮两侧及围带表而的粗糙度引起的摩擦损失当叶轮在充满蒸汽的汽室内转动时由于蒸汽的粘性和旋转 表面的粗糙度，粘附在叶轮两侧及外缘表面的蒸汽微团被叶轮带着转动，其圆周速度与叶轮表面相应点的圆周速 度大致相等，紧贴在汽缸壁或隔板表面的蒸汽微团的圆周速度为零。由叶轮表面至汽缸壁的间距上蒸汽微团的圆 周速度是不同的，即存在着速度梯度、因此造成了蒸汽微团之间和蒸汽与壁面之间的摩擦。为了克服摩擦和带动 蒸汽质点运动．必然要消耗一部分轮周功。

N：kW
G：蒸汽流量,kg/h
ΔHs：等熵焓降，kJ/kg，注意这里是等熵焓降！
η：等熵效率，也称内效率，%，一般也就60~70%，这个效率也就是你所言的那个60%的效率。

再来看看你的蒸汽参数：
1、汽轮机入口过热蒸汽：
压力P=，温度T=390C，比焓H=3,218kJ/kg，比熵S= kJ/；
2、汽轮机出口蒸汽：
注意，你既然指定了等熵效率60%，那么你就应该计算和入口蒸汽比熵相等的熵值的蒸汽参数，其温度压力这俩参数你不能都去指定，而需要你计算：
压力P=8barg（压力值你可以指定，这个与背压汽轮机控制出口蒸汽压力的过程是吻合的）
比熵S= kJ/（比熵一定要和入口蒸汽相等！此点非常重要，这是你计算的基准！）根据上述两个条件，即指定的压力和比熵，确定最终汽轮机出口蒸汽参数为：温度T= C，比焓H=2,954kJ/kg，你的计算错在这里！因为你指定了等熵效率60%，那么你就不能再指定出口蒸汽的温度、压力这两个参数了，你应该指定比熵、压力这两个参数，由这俩参数计算比焓，求出焓降：
ΔHs=3218-2954=265 kJ/kg；
因此N=G.ΔHs.η/3600=10000x265x60%/3600= kW= MW，拿计算器摁都成，MW 消耗蒸汽量（俗称的汽耗）W=10/= T/MW，一般工厂用汽轮机用蒸汽参数要比楼主给出的蒸汽参数更高，比如5MPa，450C蒸汽，汽耗一般在20T/MW（或者说20kg/kW），你这个汽轮机的数据略高了些，但你的蒸汽参数低啊，经验数据还是差不多的，贵厂的汽轮机发电是不是差不多这个数？呵呵。

1 汽轮机做功原理公式解释汽轮机能量转换过程中，由于存在各种损失，其理想焓降t H ∆不能全部转换为有用功，所以变为有用功的有效焓降i H ∆，总是小于理想焓降t H ∆，两者之比称为汽轮机的内效率ri η。

即：iri tH H η∆=∆ 汽轮机的内功率i N 正比于蒸汽流量0D （kg/h ）与有效焓降i H ∆的乘积，故：0036003600i t rii D H D H N η∆∆==g g g由于存在机械损失，汽轮机轴端功率ax N 为：ax N =03600t ri axi ax D H N ηηη∆=g g g ；ax η为机械效率以轴端功率带动发电机时，要考虑发电机效率el η，故发电机出线端功率el N 为：03600t ri ax elel ax el D H N N ηηηη∆==g g g g当令ax el αηη=g时，最后便得到汽轮机带动发电机的出线端功率为： 03600t riel D H N ηα∆=g g2 初温0t 对汽轮机功率i N 的影响当锅炉热耗量Q 不变的条件下，讨论蒸汽初温与汽轮机功率的变化关系： 由功率方程式：036003600()t ri t rii fw D H Q H N h h ηη∆∆==-g g g g已知，D ：汽轮机进汽量； t H ∆：理想焓降；ri η：内效率； Q ：锅炉吸收热量；0()fw Q D h h =-g0h ：进汽焓值；fw h ：出口焓值；可知，由于初温变化引起的功率增量为：00002000000123[]3600()ri t t ri t ri i fw fw fw H H h H QN t t t h h t h h t h h t ηηη∂∆∆∂∆∂∆=∆-∆+∆-∂-∂-∂1444244431444244431442443或：000000132111(]i t rii t fw ri N H h t N H t h h t t ηη∆∂∆∂∂=-+∆∆∂-∂∂1424314243142431：表示因焓降改变所引起功率的变化；tH t ∂∆∂可直接由焓熵（h-s ）图查得；或者把蒸汽作为理想气体，用下述公式求得：1200[1()]1k k t p kH RT k p -∆=--12000[1()]1k t t k H H p kRt k p T -∂∆∆=-=∂- 其中，k ：绝热系数，对于过热蒸汽k =1.3； R ：通用气体常数，R =461.76(J/(kg .K))； 0T ：绝对温度（K ），00273T t =+； 2p ：排气压力； 0p ：初压；2：表示热耗一定，初温（初焓）升高后，蒸汽流量减小引起的功率变化；h t ∂∂可由焓熵（h-s ）图查得；对过热蒸汽00p h c T =g，p c =0h t ∂∂；p c 为定压比热容(J/(kg .K))； 3：表示初温变化时汽轮机效率改变引起的功率变化，它对非再热凝汽式汽轮机不可忽略。

汽轮机低压缸效率的在线计算摘要：提出了一种满足工程实用需要的汽轮机低压缸效率的计算方法，为汽轮机效率实时监测及热经济性诊断提供一种实用手段。

算例表明该计算方法完全可以满足电厂运行的精度要求。

关键词：汽轮机；低压缸；效率；在线计算1.引言汽缸效率是表现汽轮机运行状态的重要技术经济指标。

依据热力学理论，汽缸效率定义为缸内实际焓降Δh与理想焓降Δht之比：η=Δh/Δht，各个缸的实际焓降Δh通过可测参数（如温度、压力等）在焓熵图上或计算机软件求得，但是，在对汽轮机低压缸的焓降进行计算时，由于其排汽工作于湿蒸汽区，需要干度及温度或干度及压力两种参数组合才能确定低压缸排汽焓，而低压缸排汽干度（或湿度）目前还难以实现在线测量，排汽的焓值无法通过常规方法得到，使汽轮机组整体实时性能计算、在线效率分析难以实现。

许多科研人员曾针对这个问题作过不少研究，目前广泛使用的是参考文献：[1]给出的一个迭代算法。

在这个算法中，利用已知的机组负荷和排汽压力，估计排汽焓初值，通过机组变工况计算，从末级逐级算到中压缸最前一级，判断该级级前温度是否等于再热蒸汽温度，如不符合计算精度要求，则调整排汽焓值，重复迭代计算，直至满足精度要求为止。

该方法的排汽焓估计值经验随意性较大，程序实现存在困难，计算过程实时性无法保证，不适合于火电机组实时运行优化的工程处理。

本文利用现场实际的可测参数，从工程实用的角度提出了一种低压缸效率的计算方法，算法复杂程度在原来基础上有所减少，计算精度满足工程要求，通过算例计算验证了它的合理性，计算方法可用于汽缸效率实时在线计算。

2.低压缸效率计算由于低压缸排汽是湿蒸汽，其压力和温度是饱和对应关系，因此先参考排汽干度设计值假定一个排汽干度值，再从测点中获得排汽温度，就能求出排汽焓，再应用能量平衡的方法推算出发电机功率，若此功率值与电能表读数接近，则假定值准确，从而便能够求出低压缸效率。

若推算功率值与电能表读数相差较大，则另假定干度值，按此方法进行迭代计算，最终求得低压缸效率。

电厂各项指标解释目录一、发电设备能力 (1)1、发电设备容量： (1)2、期末发电设备容量 (1)3、期末发电设备综合可能出力 (1)4、发电设备实际可能出力 (1)5、股权比例 (1)二、供热生产能力 (2)1、供热生产能力 (2)2、供热机组容量 (2)3、锅炉生产能力 (2)4、期末锅炉设备容量 (2)5、锅炉平均容量 (2)6、期末锅炉可能出力 (3)7、期末锅炉实际可能出力 (3)三、产量及主要技术经济指标 (3)1、发电量 (3)2、基本（合约）电价 (3)3、发电设备平均利用小时 (3)4、发电设备平均容量 (4)5、最高负荷 (4)6、发电最低负荷 (4)7、平均负荷 (4)8、负荷率 (4)9、发电用厂用电量 (5)10、发电厂用电率 (5)11、综合厂用电量 (5)12、综合厂用电率 (5)13、上网电量 (5)14、扣罚电量 (6)15、奖励电量 (6)16、购网电量 (6)17、售电量 (6)18、标准煤量 (6)19、发电用标准煤量 (7)20、低位发热量 (7)21、发电标准煤耗 (7)22、供电标准煤耗 (7)23、发电用原煤量 (7)24、发电燃油耗（发电燃油耗率） (8)25、发电燃气耗（发电燃气耗率） (8)26、发电原煤耗 (8)27、非生产用煤量 (8)28、煤损率 (8)29、供热量 (8)30、供热厂用电率 (9)31、发电（供热）水耗率 (10)32、供热耗用标准煤量 (10)33、供热负荷 (11)34、供热标准煤耗 (11)35、供热原煤耗 (11)36、供热燃油耗 (11)37、供热燃气耗 (11)38、热电比 (11)39、电力生产总成本 (11)40、发电单位成本（元/兆瓦时） (12)41、售电单位成本 (12)42、供热单位成本（元/吉焦） (12)43、发电单位燃料成本（元/兆瓦时） (12)44、利润总额 (12)45、职工平均人数 (12)46、现价总产值 (12)47、不变价总产值 (12)48、电力工业增加值 (13)四、电、热费指标 (14)1、应收电费 (14)2、实收电费 (14)3、电费回收率 (14)4、往年陈欠电费 (14)5、本月回收陈欠电费 (14)6、本月陈欠电费回收率 (14)7、本年累计回收陈欠电费 (14)8、陈欠电费余额 (15)9、本年新欠电费 (15)10、本月回收新欠电费 (15)11、欠电费总额 (15)12、应收热费 (15)13、实收热费 (15)14、热费回收率 (15)15、往年陈欠热费 (15)16、本月回收陈欠热费 (15)17、本月陈欠热费回收率 (15)18、本年累计回收陈欠热费 (15)19、陈欠热费余额 (16)20、本年新欠热费 (16)21、本月回收新欠热费 (16)22、欠热费总额 (16)五、可靠性指标 (16)1、运行小时 (16)2、备用小时 (16)3、计划停运小时 (16)4、非计划停运小时 (16)5、统计时期小时 (17)6、可用小时 (17)7、强迫停运小时 (17)8、发电设备可调小时 (17)9、可用系数（％） (17)10、发电设备等效可用系数（％） (17)11、强迫停运率（％） (18)12、调峰系数 (18)13、可调系数 (18)14、冷态、热态启动 (18)六、水库调度情况 (18)1、正常高水位： (18)2、死水位： (18)3、有效库容： (18)4、防洪水位： (18)5、防洪限制水位： (19)6、总库容： (19)7、水头： (19)8、发电用水量： (19)9、发电耗水率： (19)10、水量利用率： (19)11、保证出力： (19)七、发供电设备考核统计指标 (19)1、发（供）电设备完好率 (19)2、发（供）电设备事故率 (20)3、发（供）电设备占用人数 (20)八、电能效率指标 (20)1、汽轮发电机组热耗率 (20)2、汽轮机的汽耗率 (21)3、汽轮发电机组（绝对）电效率 (22)4、管道效率 (22)5、锅炉效率 (22)6、发电热效率 (24)7、供热热效率 (24)8、热电厂全厂热效率 (24)九、火电厂技术经济小指标 (24)1、主蒸汽压力 (24)2、主蒸汽温度 (24)3、排汽温度 (25)4、高加投入率 (25)5、锅炉平均蒸发量 (25)6、发电机漏氢率 (25)7、自动投入率 (25)8、排烟温度 (26)9、烟气含氧量 (26)10、冷风温度 (26)11、飞灰可燃物 (26)12、灰渣可燃物 (26)13、漏煤损失 (26)14、真空度 (26)15、凝汽器端差 (26)16、凝结水过冷度 (27)17、循环水入口温度 (27)18、给水温度 (27)19、排污率 (27)20、汽水损失率 (27)21、补给水率 (28)22、给水泵用电单耗 (28)23、循环水泵耗电率 (28)24、磨煤机用电单耗 (28)25、排粉机用电单耗 (28)26、送风机用电单耗 (28)27、引风机用电率耗 (28)28、除灰用电单耗 (28)29、输煤用电单耗 (29)30、制水用电单耗 (29)31、灰份 (29)32、挥发份 (29)33、空气预热器漏风率 (29)1、 发电设备容量：发电设备容量是从设备的构造和经济运行条件考虑的最大长期生产能力，设备容量是由该设备的设计所决定的，并且标明在设备的铭牌上，亦称铭牌容量。

考虑了级内的各项损失之后，真正转变为轴功的焓降
级的相对内效率 i
级的有效焓降与级的理想能量之比
i
hi E0
E0
hn
hb
h
hvf
hp E0
ht
hx
(1 2 )hc2
级的内功率
Pi
Gh
*
ti
Dh *t i
3600
不考虑余速利用
h-s图
Pf G
摩擦损失与 G成v 反比 ，高压级的摩擦损失大 低压级的小
摩擦损失与蒸汽流量成反比 ，小机组摩擦损失大
低负荷或空负荷，应监视排汽温度
（四）部分进汽损失
喷嘴连续部满整个圆周，这种进汽方式称为全周进汽
喷嘴布置在某个弧段内，这种进汽方式称为部分进汽 装有喷嘴的弧长与整个圆周之比，称为部分进汽度
e zntn
影响：均使级效率降低，影响汽轮机运行的经济性
（一）叶栅损失 喷嘴损失和动叶损失统称为叶栅损失 叶栅的几何参数
叶片的横截面形状称为叶型。其周线称为型线。
平均直径dm 、 叶片高度l 、 叶栅节距t、叶型宽度B、叶型弦长b
出口边厚度Δ、安装角 s、 s(叶栅额线与弦长之间的夹角)
叶型进口角 0g 、 1g（叶型中弧线在前缘点的切线与叶栅前额线之间的夹角 ）
（1）两个级的平均直径接近相等；
（2）下一级的喷嘴进汽方向应与上一级的动叶排汽方向一致；
余（速3不）能两被级利之用间的级距离应尽可能小，而且在此间隙内汽流不发生扰动。
（1）调节级； （2）级后有抽汽口的级； （3）部分进汽度和平均直径突然变化的级； （4）最末一级。
二、级的相对内效率和内功率
级的有效焓降 hi
采取的措施： 2 1

300MW汽轮机热力计算一、热力参数选择1.类型：N300-16.67/537/537机组形式为亚临界、一次中间再热、两缸两气1.额定功率：Pel=300MW;高压缸排气压力prh=p2=3.8896MPa;中压缸排汽压力p3=p4=0.7979Mpa;凝汽器压力Pc=0.004698Mpa;汽轮机转速n=3000r/min;2.其他参数给水泵出口压力Pfp=凝结水泵出口压力Pcp=机械效率ƞni=发电机效率ƞg=加热器效率ƞh=3、相对内效率的估计根据已有同类机组相关运行数据选择汽轮机的相对内效率：高压缸，ƞriH= ;中压缸，ƞriM= ；低压缸ƞriL=4、损失的估算主汽阀和调节汽阀节流压力损失：Δp0=再热器压损ΔPrh=0.1Prh=中压缸联合气阀节流压力损失ΔP‘rh=0.02 Prh=中低压缸连通管压力损失Δps=0.02ps=低压缸排气阻力损失Δpc=0.04pc=一、汽轮机热力过程线的拟定1、在焓熵图上，根据新蒸汽压力p0= 和新蒸汽温度t= ,可确定汽轮机进气状态点0（主汽阀前），并查的该点的比焓值h0= ,比熵s= ,比体积v=2、在焓熵图上，根据初压p0= 和主汽阀和调节气阀节流压力损失Δp= 以确定调节级级前压力p‘0= p-Δp= ，然后根据p‘和h的交点可以确定调节级级前状态点1，并查的该店的温度t‘0= ，比熵s’= ，比体积v‘=3、在焓熵图上，根据高压缸排气压力prh = 和s= 可以确定高压缸理想出口状态点为2t，并查的该点比焓值hHt = ,温度tHt= ,比体积vH=4、在焓熵图上，根据高压缸排气压力prh = 和再热器压损Δprh= 可以确定热再热压力p’rh =prh-Δprh= ,然后根据p’rh和再热蒸汽温度tth= 确定中压缸进气状态点为3（中压缸联合气阀前），并查的该点的比焓值h’rh = 比熵3‘rh= ,比体积v’rh=5、在焓熵图上，根据热再热压力p’rh = 和中压缸联合气阀节流压力损失Δp’rh= ，可以确定中压缸气阀后压力p’’rh =p’rh-Δp’rh= 然后根据p’’rh与h’rh的交点可以确定中压缸气阀状态点4，并查得该点的温度t’’h = ,比熵s’’rh= 比体积v’’rh=若将中、低压缸的热力过程线分别用直线画出，则进行如下步骤：①在焓熵图上，根据中压缸排气压力ps = 和s’rh= 可以确定中压缸理想出口状态点5t,并查得该点比焓值hmt = ,温度tMt= ,比体积vMt= ,由此可以得到中压缸理想比焓降ΔHt M=h’rh-hmt= ,进而可以确定中压缸实际比焓降ΔHi M=ΔHtM-ƞriM= ,再根据h’rh、ΔHiM和ps可以确定中压缸实际出口状态5，并查得该点比焓值hs = ，温度ts= ,比体积vs= ss=②在焓熵图上，根据中压缸排汽压力Ps= 和中低压缸连通管压力损失Δps = ;可以确定低压缸进气P’s=Ps-Δps= ,然后根据P’s和中压缸排汽比焓hs 可以确定低压缸进气状态点6，并查得该点的温度t’s= ,比熵t’s= ,比体积v’s=③在焓熵图上，根据凝汽器压力pc = 和低压缸排气阻力损失Δpc=可以确定低压缸排气压力p’c =pc+Δpc=④在焓熵图上，根据凝汽器压力pc = 和ss= 可以确定低压缸理想状态出口状态点7t，并查得该点比焓值hct = ,温度tct= ，比体积vct= ，干度x ct = 。

（叶片越长），扇形损失越大。 当>8～12时，级应该采用等截面直叶片。等 截面直叶片的设计和加工都比较容易，但存在着 扇形损失； 当<8～12的级，为适应汽流参数沿叶高的变 化则应采用扭叶片，避免扇形损失。
3、叶轮摩擦损失 （1）叶轮两侧及围带表面的粗糙度引起的摩 擦损失 叶轮在汽室中作高速旋转时，由于蒸汽粘性， 由叶轮表面至汽缸壁的间距上蒸汽微团的圆周速 度是不同的，即存在速度梯度，因此产生叶轮轮
面与蒸汽及蒸汽之间的摩擦。
3、叶轮摩擦损失 （2）子午面内的涡流运动 引起的损失 靠近叶轮轮面侧的蒸汽质点 随叶轮一起转动时，受到离心力
作用，沿径向向外流动。
靠近隔板处的蒸汽质点的旋
转速度小，自然要向旋转中心处
流动以保持蒸汽的连续性。于是， 在叶轮两侧的汽室中就形成了涡：
a1 2 l xa ln 即hl l E0
a1 ——试验系数。单列级=9.9，为双列级为27.6.
l n ——喷嘴高度。
2、扇形损失 由于汽轮机的叶栅是安装在叶轮上的，呈环形。
汽流参数和叶片几何参数（节距、进汽角）沿叶高是
变化的。
环形叶栅，图1.5.1，与直叶栅相比的特点：
(a)叶栅的相对节距不是常数，从内径向外径 成比例的增加，平均直径处为最佳，其它都偏离最佳 值，叶型损失系数都大于最小值，带入额外的流动损 失。
t 1t d b lb t 0.6 Gn 1 m 2t d nln sin 1
t
t
——动叶顶部间隙的流量系数
t ——动叶顶部的反动度
——动叶顶部的当量间隙
（4）叶顶漏汽损失计算
Gt ' ht hi Gl
经验公式计算：
1 z t ' ht hi 2 sin 1

η a,el= △Ht ηel = ηt ηel= ηt ηi ηm ηg (h0-h ’c)
式中：h0为新蒸汽比焓；h ’c为凝结 水比焓，有回热抽汽时，则为给水 比焓hfw。
ηɡ=1－
△Pg Pe
Pel―发电机出线端的功率 Pe―汽轮机的轴端功率
ΔPg―为发电机损失，包括发电机的机械损失
（机械摩擦和鼓风等）和电气损失（电气方面
的励磁、铁心损失和线圈发热等）
汽轮机发电机组的相对电效率
Pel= D0 △Ht ηi ηmηg = G0 △Ht ηi ηmηg 3.6
ηel= ηi ηmηg
Pel= D0 △Ht ηel = G0 △Ht ηel 3.6
ηel表示在1kg蒸汽所具有的理想比焓降中有 多少能量最终被转换成电能，称为汽轮机发 电机组的相对电效率
汽轮发电机组的绝对电效率
汽轮发电机组绝对电效率是1kg蒸汽 理想比焓降中转换成电能的部分与 整个热力循环中加给1kg蒸汽的热量 比，用ηa,el表示，即
气流量。
汽轮机的机械效率
ηm=
Pe Pi
=
（Pi Pm）=1－
Pi
Pm Pi
式中
Pe ―汽轮机的有效功率 Pi―汽轮机的内功率 ΔPm―机械损失，其大小与转速有关，并 随转速增大而增大
发电机效率
Pel 3.6Pel
Pel
ng＝ Pe ＝ D0 △Ht ηi ηm ＝ G0 △Ht ηi ηm
式中
汽轮机的相对内效率
在汽轮机中，由于能量转换存在损失，蒸汽的理
想比焓降△Ht不可能全部变为有用功，而有效焓降
比△Hi小于理想焓降比△Ht，两者之比 称为汽轮机
的相对内效率，用ηi表示

汽轮机组效率及热力系统节能降耗定量分析计算关于修订管理标准的通知汽轮机组主要经济技术指标的计算为了统一汽轮机组主要经济技术指标的计算方法及过程，本章节计算公式选自中华人民共和国电力行业标准DL/T 904—2004《火力发电厂技术经济指标计算方法》和 GB/T 8117—87《电站汽轮机热力性能验收规程》。

1 凝汽式汽轮机组主要经济技术指标计算1. 1汽轮机组热耗率及功率计算a. 非再热机组试验热耗率：G0 HkJ/kWhG HHRfwfwN t式中G0 ─主蒸汽流量，kg/h；G fw ─给水流量，kg/h；H 0─主蒸汽焓值，kJ/kg；Hfw ─给水焓值，kJ/kg；N t ─实测发电机端功率，kW。

修正后（经二类）的热耗率：kJ/kWhHQ HRC Q式中C Q ─主蒸汽压力、主蒸汽温度、汽机背压对热耗的综合修正系数。

修正后的功率：N N t kWpQ式中K Q ─主蒸汽压力、主蒸汽温度、汽机背压对功率的综合修正系数。

b.再热机组试验热耗率：：kJ/kWhG 0 H 0G fw H fw G R（H r H 1）G J (H r H J )HRN t式中G R ─高压缸排汽流量，kg/h；G J ─再热减温水流量，kg/h；H r ─再热蒸汽焓值，kJ/kg；关于修订管理标准的通知H1 ─高压缸排汽焓值，kJ/kg；H J ─再热减温水焓值，kJ/kg。

修正后（经二类）的热耗率：kJ/kWhHQ HRC Q式中C Q ─主蒸汽压力、主蒸汽温度、再热蒸汽温度、再热压损、再热减温水流量及汽机背压对热耗的综合修正系数。

修正后的功率：N N t kWpQ式中K Q ─主蒸汽压力、主蒸汽温度、再热蒸汽温度、再热压损、再热减温水流量及汽机背压对功率的综合修正系数。

1. 2汽轮机汽耗率计算a. 试验汽耗率：kg/kWhSR G0N tb. 修正后的汽耗率：SR G ckg/kWh关于修订管理标准的通知pc cp式中G c ─ 修正后的主蒸汽流量， G cG 0 ，kg/h ；p c 、c ─ 设计主蒸汽压力、主蒸汽比容； p 0 、0 ─ 实测主蒸汽压力、主蒸汽比容。

1 汽轮机做功原理公式解释汽轮机能量转换过程中，由于存在各种损失，其理想焓降t H ∆不能全部转换为有用功，所以变为有用功的有效焓降i H ∆，总是小于理想焓降t H ∆，两者之比称为汽轮机的内效率ri η。

即：iri tH H η∆=∆ 汽轮机的内功率i N 正比于蒸汽流量0D （kg/h ）与有效焓降i H ∆的乘积，故：0036003600i t rii D H D H N η∆∆==由于存在机械损失，汽轮机轴端功率ax N 为：ax N =03600t ri axi ax D H N ηηη∆=；ax η为机械效率以轴端功率带动发电机时，要考虑发电机效率el η，故发电机出线端功率el N 为：03600t ri ax elel ax el D H N N ηηηη∆==当令axel αηη=时，最后便得到汽轮机带动发电机的出线端功率为：03600t riel D H N ηα∆=2 初温0t 对汽轮机功率i N 的影响当锅炉热耗量Q 不变的条件下，讨论蒸汽初温与汽轮机功率的变化关系： 由功率方程式：036003600()t ri t rii fw D H Q H N h h ηη∆∆==-已知，D ：汽轮机进汽量； t H ∆：理想焓降；ri η：内效率； Q ：锅炉吸收热量；0()fw Q D h h =-0h ：进汽焓值；fw h ：出口焓值；可知，由于初温变化引起的功率增量为：00002000000123[]3600()ri t t ri t ri i fw fw fw H H h H QN t t t h h t h h t h h t ηηη∂∆∆∂∆∂∆=∆-∆+∆-∂-∂-∂ 或：000000132111(]i t rii t fw ri N H h t N H t h h t t ηη∆∂∆∂∂=-+∆∆∂-∂∂1：表示因焓降改变所引起功率的变化；tH t ∂∆∂可直接由焓熵（h-s ）图查得；或者把蒸汽作为理想气体，用下述公式求得：1200[1()]1k k t p kH RT k p -∆=--12000[1()]1k t t k H H p kRt k p T -∂∆∆=-=∂- 其中，k ：绝热系数，对于过热蒸汽k =1.3； R ：通用气体常数，R =461.76(J/(kg .K))； 0T ：绝对温度（K ），00273T t =+； 2p ：排气压力； 0p ：初压；2：表示热耗一定，初温（初焓）升高后，蒸汽流量减小引起的功率变化；h t ∂∂可由焓熵（h-s ）图查得；对过热蒸汽00p h c T =，p c =h t ∂∂；p c 为定压比热容(J/(kg .K))； 3：表示初温变化时汽轮机效率改变引起的功率变化，它对非再热凝汽式汽轮机不可忽略。

汽轮机效率计算公式汽轮机效率的计算公式呀，这可是个挺专业的话题。

但别担心，我会尽量用简单易懂的方式给您讲明白。

咱们先来说说汽轮机是啥。

想象一下，它就像是一个超级大力士，不停地转动，把热能转化为机械能，为咱们的各种设备提供动力。

那怎么衡量这个大力士干活儿干得好不好呢？这就得靠效率计算公式啦。

汽轮机效率的基本计算公式是：η = （输出功率 / 输入热量）×100% 。

这里面的输出功率，就是汽轮机实际做的有用功；输入热量呢，就是给汽轮机提供的总能量。

比如说，有一个工厂里的汽轮机，它接收了 1000 焦耳的热量，然后转化出来 800 焦耳的有用功。

那它的效率就是（800÷1000）× 100%= 80% 。

这就意味着，这台汽轮机把 80% 的输入能量都有效地利用起来干活儿了，剩下的 20% 可能就因为各种原因浪费掉啦。

我记得之前去一家工厂参观的时候，就碰到了关于汽轮机效率的有趣事儿。

当时我在车间里，听到工程师们在讨论一台新安装的汽轮机效率不太理想的问题。

他们拿着各种仪表的数据，皱着眉头，在本子上不停地计算。

我凑过去看了看，发现他们正在根据实际运行的数据，代入效率计算公式里，试图找出问题所在。

其中一个工程师说：“这输入热量看起来没问题呀，可输出功率咋就这么低呢？”另一个接着说：“是不是哪里有泄漏，导致能量损失了？”大家你一言我一语，讨论得热火朝天。

最后他们发现，原来是有一个管道的连接处密封不严，有一部分蒸汽泄漏出去了，这才导致了效率降低。

经过一番抢修和调整，再次运行的时候，效率果然提高了不少，大家脸上都露出了欣慰的笑容。

所以说呀，这个效率计算公式可不是纸上谈兵，它能实实在在地帮助我们发现问题，提高汽轮机的工作效率。

在实际应用中，计算汽轮机效率可不那么简单。

因为要考虑很多因素，像蒸汽的压力、温度、流量，还有汽轮机内部的各种损失等等。

这就需要我们对汽轮机的工作原理和各种参数有深入的了解。

汽轮机热效率计算摘要: 计算了一次蒸汽经减温减压后的㶲损失。

提出利用背压式汽轮机进行余压发电,使蒸汽按品质梯级利用。

将一次蒸汽(参数为36 t/h、3. 43 MPa、435 ℃)减温减压至工艺设备需要的二次蒸汽(参数为1. 25 MPa、260 ℃) ,一次蒸汽㶲损失率为0. 15。

利用二者压力差进行余压发电,每年发电量为1226. 62×104 kW·h /a。

㶲的注音：yòng简体部首：火㶲的部首笔画：4 总笔画：9当系统由任意状态可逆的变化到与给定环境相平衡的状态时，理论上可以无限转换为任何其他能量形式的那部分能量，称为㶲（Ex）。

与此相对应，一切不能转换为㶲的能量称为火无【目前并未被收录进汉语词典】（An）（anergy）。

任何能量E均由㶲（Ex）和火无（An）所组成，即E=Ex+An。

㶲反应能量的”数量“与能量之间“质”的差别的统一尺度，国内一些人把㶲称为可用能、有效能或可用度。

㶲作为一种评价能量的价值参数，从“量”与“质”的结合上规定了能量的“价值”，解决了热力学和能源科学中长期以来还没有任何一个参数可以单独评价能量的价值问题，改变了人们对能的性质、能的损失和能的转换效率等传统看法。

某钢铁厂炼铁部1号锅炉房现有2台燃用高炉煤气的中温中压锅炉,每台锅炉产汽(一次蒸汽)量为18 t/h,压力为3. 43 MPa,温度为435 ℃。

原设计中,利用一次蒸汽通过凝汽式汽轮机发电,带动送风机向高炉送风。

现计划用这2台锅炉替代焦化厂锅炉,向焦化厂输送蒸汽,送风机改用外网电力驱动。

焦化厂工艺设备用汽(二次蒸汽)压力为1. 25 MPa,温度为260 ℃。

为达到焦化厂工艺设备的用汽参数要求,一次蒸汽须经减温减压后变为符合工艺设备要求的二次蒸汽。

减温减压过程一般由减温减压装置完成,减温减压装置由减压系统、减温系统、安全保护装置及热力调节仪表组成。

一次蒸汽通过减压系统将压力减至设定压力,减温水经喷嘴喷射入蒸汽管道内,使减压后的一次蒸汽降温,变为二次蒸汽。

参数的选择对汽轮机内效率浅析原创：孙维兵连云港碱厂22042摘要：简要叙述电力和工业用汽轮机的内效率，以及蒸汽初、终参数选择对对全厂能耗的影响。

关键词：汽轮机内效率蒸汽参数能耗一、汽轮机内效率1、背压汽轮机数据模拟本表来源某碱厂6000kw背压机组，带下划线的为表计显示值。

其他为计算或模拟值。

本机组型号B6－35 /5，设计蒸汽压力3.53Mpa435℃，排汽压力0.49Mpa。

设计内效率77.7%。

由于蒸汽和喷管叶片的磨擦生热，被蒸汽吸收后汽温提高，在下一级得到利用，机组级数越多，利用次数越多，总内效率有所提高。

热机内效率η＝100％×实际焓降÷理想焓降，汽轮机的内效率表示的是设计的汽轮机组的完善程度，相当于存在的所有不可逆损失的大小，即实际利用的焓降与理论上能达到的焓降的比值。

严济慈说：“所费多于所当费，或所得少于所应得，都是一种浪费”。

提高热机的热效率的方法有二种，一是提高高温热源的温度，二是降低低温热源即环境的温度；低温热源变化较小，因此提高蒸汽初温和初压就成为提高机组的热效率的途径。

相对地，提高热机的内效率则基本上只有一种方法，即设计更完善的机组使汽机内部各种不可逆损失减少到最少。

从热力学第二定律上看，冷源损失是必不可少的，如果用背压抽汽供热机组，它是将冷源损失算到热用户上，导致所有背压热效率接近100%，但内效率差距仍然很大。

2、纯碱行业真空透平机、压缩透平机和背压汽轮机相对内效率比较各个背压供热机组热效率都接近100%，但汽耗率分别为8.29、9.34、11.44、12.62 kg/kwh，即消耗同样多的蒸汽量发出的电能有大有小。

小容量汽轮机的汽封间隙相对较大，漏汽损失较大，同时由于成本投资所限，汽轮机级数少，设计的叶型也属早期产品，所以容量小的机组内效率很低。

目前电力系统主力机组亚临界压力汽轮机组都较大，总内效率高达90-92%，热力学级数达到27级；相比于发电用汽轮机，工业汽轮机级数少，内效率偏低，明显是不经济的。

汽轮机低压缸效率计算汽轮机是一种将燃料的热能转化为机械能的装置，由高压缸和低压缸组成。

在汽轮机中，低压缸的效率对整个系统的性能有很大的影响。

本文将从汽轮机低压缸效率的计算方法、影响因素以及提高低压缸效率的方法等方面进行探讨。

我们来看一下汽轮机低压缸效率的计算方法。

汽轮机低压缸效率是指在给定的工作条件下，低压缸从蒸汽中获取的机械能与燃料的热能之间的比值。

计算低压缸效率的公式为：低压缸效率 = (出口功率 / 燃料热值) × 100%其中，出口功率是指低压缸输出的机械功率，燃料热值是指单位质量燃料所释放的热能。

通过这个公式，我们可以计算出汽轮机低压缸的效率。

影响汽轮机低压缸效率的因素有很多。

首先是进口蒸汽的质量。

如果进口蒸汽的质量低，含有较多的杂质或水分，会导致低压缸效率下降。

其次是低压缸的结构和设计。

合理的低压缸结构和设计能够使蒸汽在低压缸内得到更好的膨胀和利用，从而提高低压缸效率。

此外，低压缸的运行工况也会对效率产生影响。

例如，当负荷变化较大时，低压缸效率可能会下降。

为了提高汽轮机低压缸的效率，可以采取以下几种方法。

首先是改善进口蒸汽的质量。

通过蒸汽净化设备，可以去除蒸汽中的杂质和水分，提高进口蒸汽的质量。

其次是优化低压缸的结构和设计。

合理选择低压缸的叶片形状、数量和布置方式，可以提高蒸汽在低压缸内的膨胀和利用效果。

此外，对低压缸的运行工况进行优化调整，可以提高低压缸的效率。

除了上述方法，还可以采用回热再利用技术来提高低压缸效率。

回热再利用是指将低压缸的排出蒸汽再次利用，用于加热进口蒸汽。

这样可以提高进口蒸汽的温度和压力，从而提高低压缸的效率。

此外，还可以采用提高低压缸排气温度的方法来提高效率。

通过增加低压缸的排气温度，可以减少热损失，提高低压缸的效率。

汽轮机低压缸效率是衡量汽轮机性能的重要指标之一。

通过合理的设计和优化，以及采用一些提高效率的方法，可以有效地提高低压缸的效率。

这不仅可以提高汽轮机的能效，还可以降低能源消耗，实现可持续发展。

汽轮机内效率
汽轮机内效率是指汽轮机从燃料中提取能量转换为机械能的能量转换效率。

它可以定义为输出功率与输入燃料能量之比。

具体计算方法如下：
汽轮机内效率 = 净功输出 / 燃料热值
其中，净功输出指的是汽轮机实际输出的功率减去供给机械和电气设备的功率损耗；燃料热值指的是单位质量燃料所含的能量。

通常情况下，汽轮机内效率不会达到100%，而是受到各种损失的影响。

常见的损失包括燃烧不完全带来的烟气热损失、废气换热器带走的热损失、机械摩擦损失等。

提高汽轮机内效率可以通过优化燃烧过程、提高压力比和温度比、改进换热设备等措施来实现。