关于背压式、抽气式、冷凝式汽轮机的区别

火电厂主要设备简介火力发电厂是利用化石燃料燃烧释放的热能发电的动力设施，包括燃料燃烧释热和热能电能转换以及电能输出的所有设备、装置、仪表器件，以及为此目的设置在特定场所的建筑物、构筑物和所有有关生产和生活的附属设施。

主要有蒸汽动力发电厂、燃气轮机发电厂、内燃机发电厂几种类型.火电厂主要设备：汽轮机本体汽轮机本体（steam turbine proper）是完成蒸汽热能转换为机械能的汽轮机组的基本部分，即汽轮机本身。

它与回热加热系统、调节保安系统、油系统、凝汽系统以及其他辅助设备共同组成汽轮机组。

汽轮机本体由固定部分（静子）和转动部分（转子）组成。

固定部分包括汽缸、隔板、喷嘴、汽封、紧固件和轴承等。

转动部分包括主轴、叶轮或轮鼓、叶片和联轴器等。

固定部分的喷嘴、隔板与转动部分的叶轮、叶片组成蒸汽热能转换为机械能的通流部分。

汽缸是约束高压蒸汽不得外泄的外壳。

汽轮机本体还设有汽封系统。

锅炉本体锅炉设备是火力发电厂中的主要热力设备之一。

它的任务是使燃料通过燃烧将化学能转变为热能，并且以此热能加热水，使其成为一定数量和质量（压力和温度）的蒸汽。

由炉膛、烟道、汽水系统（其中包括受热面、汽包、联箱和连接管道）以及炉墙和构架等部分组成的整体，称为“锅炉本体”。

“热力系统及辅助设备汽轮机部分的辅助设备有凝汽器、水泵、回热加热器、除氧器等。

把锅炉、汽轮机及其辅助设备按汽水循环过程用管道和附件连接起来所构成的系统，叫做发电厂的热力系统。

发电厂的热力系统按照不同的使用目的分为“原则性热力系统”、“全面性热力系统”、汽轮机组热力系统”等。

发电机本体在发电厂中，同步发电机是将机械能转变成电能的唯一电气设备。

因而将一次能源（水力、煤、油、风力、原子能等）转换为二次能源的发电机，现在几乎都是采用三相交流同步发电机。

在发电厂中的交流同步发电机，电枢是静止的，磁极由原动机拖动旋转。

其励磁方式为发电机的励磁线圈FLQ（即转子绕组）由同轴的并激直流励磁机经电刷及滑环来供电。

凝汽式汽轮机科技名词定义中文名称: 凝汽式汽轮机英文名称: condensing steam turbine定义: 蒸汽在汽轮机本体中膨胀做功后排入凝汽器的汽轮机。

所属学科: 电力(一级学科);汽轮机、燃气轮机(二级学科)本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布百科名片凝汽式汽轮机,就是指蒸汽在汽轮内膨胀做功以后,除小部分轴封漏气之处,全部进入凝汽器凝结成水的汽轮机。

目录简介运行特性排汽压力与机组功率编辑本段简介实际上为了提高汽轮机的热效率,减少汽轮机排汽缸的直径尺寸,将做过部分功的蒸汽从汽轮机内抽出来,送入回热加热器,用以加热锅炉给水,这种不调整抽汽式汽轮机,也统称为凝汽式汽轮机。

火电厂中普遍采用的专为发电用的汽轮机。

凝汽设备主要由凝汽器、循环水泵、凝结水泵与抽气器组成。

汽轮机排汽进入凝汽器,被循环水冷却凝结为水,由凝结水泵抽出,经过各级加热器加热后作为给水送往锅炉。

汽轮机的排汽在凝汽器内受冷凝结为水的过程中,体积骤然缩小,因而原来充满蒸汽的密闭空间形成真空,这降低了汽轮机的排汽压力,使蒸汽的理想焓降增大,从而提高了装置的热效率。

汽轮机排汽中的非凝结气体(主要就是空气)则由抽气器抽出,以维持必要的真空度。

汽轮机最常用的凝汽器为表面式。

冷却水排入冷却水池或冷却水塔降温后再循环使用。

靠近江、河、湖泊的电厂,如水量充足,可将由凝汽器排出的冷却水直接排入江、河、湖泊,称为径流冷却方式。

但这种方式可能对河流湖泊造成热污染。

严重缺水地区的电厂,可采用空冷式凝汽器。

但它结构庞大,金属材料消耗多,除列车电站外,一般电厂较少采用。

老式电厂中,有的采用混合式凝汽器,汽轮机排汽与冷却水直接混合接触冷却。

但因排汽凝结水被冷却水污染,需要处理后才能作为锅炉给水,已很少采用。

背压科技名词定义中文名称: 背压英文名称: back pressure定义: 工质在热机中做功后排出的压力。

一般指汽轮机的排汽压力。

所属学科: 电力(一级学科);通论(二级学科)本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布目录背压(Back pressure) 后端的压力。

温度：标志物体的冷热程度。

微观上是反映分子热运动的程度。

对于单个分子，温度是没有意义的。

饱和温度：汽液两相动态平衡所对应的温度。

压力：气体在单位面积上所产生的垂直方向的平均作用力。

绝对压力：气体的真正压力，表压力加上大气压力。

热传导：物体各部分无相对位移，仅依靠物质分子、原子及自由电子等微观粒子热运动而使热量从温度较高的物体传递到热量较低的物体的现象。

对流：流体中温度不同的部分之间发生宏观相对位移所引起的热量传递的现象。

热辐射：由于物体内部微观粒子的热运动状态改变，而将部分热力学能转换成电磁波的能量发生的过程。

朗肯循环：凝汽式汽轮机：做完工的蒸汽排入凝汽器，回收工质，排气压力低于大气压。

背压式汽轮机：做完工的蒸汽直接对外供热，排气压力大于大气压。

真空：凝汽器内的绝对压力是低于大气压的，凝汽器压力与大气压的差值。

真空度：真空与大气压之比，反映真空状态下气体的稀薄程度。

冷却倍率：循环水流量与进入凝汽器的蒸汽流量。

油循环倍率：主油泵每小时的出油量与主邮箱总油量之比。

凝汽器端差：凝汽器排气压力下的饱和温度与循环水出水温度之差，正常运行时，他是判断凝汽器铜管结垢程度。

热力学研究中，以第一定律为基础，效率法研究中，凝汽器的冷源损失是电厂中的主要损失。

过冷度：凝汽器排气压力下的宝盒温度与凝结水温度低的数值，因为气体的实际结晶温度低于理论的结晶程度。

故障：设备在工作中，因某种原因丧失规定功能或危害安全的现象。

事故：一般指造成死亡疾病上海损坏或者其它损失的意外情况。

极限真空：表示该状态下，没有任何物质存在，即绝对压力等于零，实际中是不存在的。

最有力真空：提高真空所耗的厂用电与提高真空所增加的发电量之差最大值所对应的真空。

转子零界转速：转子系统在旋转状态下与其支撑系统发生共振时产生最大震动所对应的转速。

速度变动率：汽轮机空负荷时所对应的最大转速与额定负荷对应的最小转速之差与额定转速之比。

迟缓率：由于调速系统各部件之间的间隙，摩擦等原因，一直汽轮机正常运行的静态特性曲线上转速微量变化而不会引起负荷变化的想象，此转速的微量变化的总量与额定转速的百分比。

一汽机分类1按工作原理分类（1）冲动式汽轮机。

主要由冲动级组成，蒸汽主要在喷嘴叶栅（或静叶栅）中膨胀，在动叶栅中只有少量膨胀。

（2）反动式汽轮机。

主要由反动级组成，蒸汽主要在喷嘴叶栅（或静叶栅）和动叶栅中都进行膨胀，且膨胀程度相同。

2按热力性能分类（1）凝汽式汽轮机排汽在高度真空状态下进入凝汽器凝结成水。

在现代汽轮机中，多数采用回热循环。

此时，进入汽轮机的蒸汽，除大部分排入凝汽器外，尚有少部分蒸汽从汽轮机中分批抽出，用来回热加热锅炉给水。

这种汽轮机称为有回热抽汽的凝汽式汽轮机，简称凝汽式汽轮机。

（2）背压式汽轮机排汽直接用于用于供热，无凝汽器。

当其排汽作为其他中、低压汽轮机的工作蒸汽时，称为前置式汽轮机（3）调节抽汽式汽轮机从汽轮机中间某几级后抽出一定参数、一定流量的蒸汽（在规定的压力下）对外供热，其余排汽仍排入凝汽器，由于热用户对供热蒸汽压力有一定要求，需要对抽汽供热压力进行自动调节，故称调节抽汽。

根据供热需要，有一次调节抽汽和二次调节抽汽之分。

（4）抽汽背压式汽轮机具有调节抽汽的背压式汽轮机。

（5）中间再热汽轮机进入汽机的蒸汽膨胀到一定压力后，被全部抽出送往锅炉的再热器进行再热，再返回汽机继续膨胀做功。

（6）混压式汽轮机利用其他来源的蒸汽进入汽机相应中间级，与原来蒸汽一起工作，通常用于工业生产，作为蒸汽热能的综合利用。

进入汽轮机的蒸汽参数是指进汽的压力和温度，按不同的压力等级可分为（1）低压汽轮机新蒸汽压力小于1.5MPa；（2）中压汽轮机新蒸汽压力为2MPa -4MPa；（3）高压汽轮机新蒸汽压力为6MPa -10MPa；（4）超高压汽轮机新蒸汽压力为12 MPa -14MPa；（5）亚临界汽轮机新蒸汽压力为16 MPa -18MPa；（6）超临界汽轮机新蒸汽压力为22.2MPa以上。

4按汽流方向可分为（1）轴流式组成汽机的各级叶栅沿轴向依次排列，汽流方向总趋势是轴向的，绝大多数汽机都为轴流式汽轮机（2）辐流式组成汽机的各级叶栅沿半径方向依次排列，气流方向总趋势是沿半径方向。

抽凝机组的淘汰是未来热电发展的必然趋势我们先来简单普及一下热电机组的主要类型。

一是抽凝机组，顾名思义，就是抽汽凝气式汽轮机（既抽气，又凝气）。

二是背压类汽轮机组，最简单的解释，汽轮机进汽与排出汽轮机的蒸汽量相等。

现役的热电厂，由于历史原因，抽凝机组居多。

特别是在80年代中期，改革开放初，社会用电量增加，缺电引起的停电是家常便饭，当稍微有点用蒸汽的企业，就想到建一个热电厂，此时的机组，可以说百分之百是抽凝机组，因为那个时候工业电价，每度能超1元钱，而煤炭价格，不到100元/吨。

所以，随便发发电，都能赚钱的。

当然就不在乎抽凝机组是不是能耗高，也没有人去在意是不是要去搞能效高的背压机组，因为能效高不等于赚钱，赚钱就是经济效益，社会效益必须要用经济效益来调控。

随着工业不断的发展，煤炭价格也不断攀升，从几十元每吨，窜升到历史最高1000元/吨以上；而电价，却不可思议地不断下跌，从一块多，降到现在的四五毛（热电上网价格）。

这一来一去，竟成反比。

当然，从社会能源角度来看，这是好事，用价格杠杆来调节，让热电厂节约能源，采用高效的设备，这是政府的初衷，也是能源发展的必然趋势。

抽凝机组，相对于火电机组来说，能耗高。

举个例子，每度电的成本，如60万的火电机组，300克煤炭；抽凝机组，一般要600克，也就是说，同样一度电的成本，大型火电机组，在0.25元/度，抽凝机组，0.5元/度。

所以，从社会能源方面来说，抽凝机组应当淘汰，没有存在的理由。

抽凝机组与火电机组相比，除了装机容量小以外，抽凝机组还能向外供热（供蒸汽）。

只要能解决供热问题，就能淘汰掉高能耗的抽凝机组。

因此，背压类机组，就应用而生，代表了未来热电的主流。

背压类机组（下称背压机组），包括纯背压机组、抽背机组等等，最主要的特点，汽轮机没有凝汽部分，排汽量与进汽量几乎相等，能最大限度地提高效能。

我们同样举上面一个例子，纯背压机组，发电煤耗200克，是很简单能达到的，这是现代最选进、单机容量最高的火电，无法达到的。

背压式汽轮机跟抽凝，纯凝式汽轮机不一样的地方就是它没有凝汽器，它的热能全部排出，并供给热用户。

以同步器压增弹簧改变压力变换器的泄油口的大小改变进汽量，使发电机功率改变，这样也改变了排汽量的大小，这样称“以电定热”；它的调速系统上装有调压器（投用调压器时，同步器应在空负荷位置），它的作用也是来改变脉冲油压，同时改变进汽量，但它的底部脉冲信号来自汽轮机的排汽压力，当排汽压力升高或降低时，就改变了调压器滑阀的原来位置，改变了泄油窗口的大小，使进汽量增加或减少，也改变了发电机的功率，也保证了排汽压力在工作范围内，这称“以热定电”。

凝汽式汽轮机是指汽轮机排汽直接排入凝汽器。

背压式汽轮机是指汽轮机排汽在大于大气压力的状态下供热用户使用，当排汽用作其他中低压汽轮机的新汽时，则称为前置式汽轮机。

背压式是以大气压力为标准的，排汽压力高于大气压；其与凝汽式本质区别是背压较高，所以排汽比容相对同等级机组较小，末级叶片相对较短，汽缸等通流部件相较偏小。

一般来说，排汽有其他用途，比如供热。

汽轮机工作原理2008-08-31 16:33汽轮机基本概念汽轮机是能将蒸汽热能转化为机械功的外燃回转式机械，来自锅炉的蒸汽进入汽轮机后，依次经过一系列环形配置的喷嘴和动叶，将蒸汽的热能转化为汽轮机转子旋转的机械能。

蒸汽在汽轮机中，以不同方式进行能量转换，便构成了不同工作原理的汽轮机。

级：一列喷嘴和其后的一列动叶组成的级。

单级汽轮机：只有一个级组成的汽轮机多级汽轮机：由多个级组成的汽轮机冲动式汽轮机：喷嘴中膨胀，动叶中做功反动式汽轮机：喷嘴和动叶中各膨胀50%1、汽轮机的结构汽缸汽缸是汽轮机的外壳，其作用是将汽轮机的通流部分与大气隔开，形成封闭的汽室，保证蒸汽在汽轮机内部完成能量的转换过程，汽缸内安装着喷嘴室、隔板、隔板套等零部件；汽缸外连接着进汽、排汽、抽汽等管道。

汽缸的高、中压段一般采用合金钢或碳钢铸造结构，低压段可根据容量和结构要求，采用铸造结构或由简单铸件、型钢及钢板焊接的焊接结构。

压缩试题1、压缩机的定义是什么？（5）压缩机是一种用来提高气体压力或输送气体的机器，从能量观点看压缩机是把原动机（如汽轮机）的机械能转化为压力能的一种机械。

2、离心式压缩机的工作原理？（5）当汽轮机带动压缩机主轴转动时，叶轮叶片流道里的气体被叶片带动，随主轴一起旋转，在离心力作用下，汽体被甩到叶轮外，进入扩压器，叶片中心将形成低压区域，外面的气体，从而进入叶轮，填补稀薄地带，由于叶轮连续旋转，故气体在离心力作用下不断甩出，外界气体就连续流入，在叶轮中增压增速后，进入扩压器。

3、什么叫离心式压缩机的喘振？（5）当离心式压缩机的进气流量小于设计允许的最小流量时，压缩机出现一种不稳定的工作状态，随着有异常声音和大的振动出现，这种现象叫喘振，这个最小流量为喘振极限流量。

4、汽轮机的工作原理是什么？（5）有锅炉来的高压过热蒸汽通过汽轮机的喷嘴膨胀，在膨胀时蒸汽的压力降低，流速增加，蒸汽热能转化为动能。

同时以很高的流速射到叶片上，推动叶轮转动，即动能转化为机械能，再带动压缩机转子做功。

5、凝汽式、抽汽凝汽式、背压式汽轮机各有什么不同？（5）凝汽式汽轮机是指进入汽轮机的蒸汽在做功后，全部排入凝汽器，凝结的水全部返回锅炉，即汽轮机的排汽压力小于1大气压。

背压式汽轮机是指汽轮机的排汽压力大于1大气压，其排汽全部供给其它汽轮机或用户使用。

抽汽凝汽式汽轮机是指进入汽轮机的蒸汽在汽轮机中间某一级抽出部分已经做了功的蒸汽，供给其它用户使用，另一部分蒸汽侧排入凝器器结成水返回锅炉。

6、真空冷凝液系统的作用是什么？（8）在汽轮机的排汽口建立并维持高度真空，使蒸汽中所含热能尽可能多地在汽轮机中变为机械能，提高热循环的热效率。

将汽轮机的排汽凝结成洁净的凝结水，重新返回锅炉去，作为锅炉给水。

7、真空、冷凝液系统主要有那些设备组成？（8）主要有主冷凝器、冷凝液泵、抽气喷射器、抽气冷凝器及连接这些设备的管道和附件。

8、供油系统一般主要有那些设备组成？油箱的作用是什么？（8）主要有：油箱、油泵、油冷却器、油过滤器及仪表和管道附件组成。

1、背压式汽轮机背压式汽轮机是将汽轮机的排汽供热用户使用的汽轮机。

其排汽压力（背压）高于大气压力。

背压式汽轮机排汽压力高，通流部分的级数少，结构简单，同时不需要庞大的凝汽器和冷却水系统，机组轻小，造价低。

当它的排汽用于供热时，热能可得到充分利用，但这时汽轮机的功率与供热所需蒸汽量直接相关，因此不可能同时满足热负荷和电（或动力）负荷变动的需要，这是背压式汽轮机用于供热时的局限性。

这种机组的主要特点是设计工况下的经济性好，节能效果明显。

另外，它的结构简单，投资省，运行可靠。

主要缺点是发电量取决于供热量，不能独立调节来同时满足热用户和电用户的需要。

因此，背压式汽轮机多用于热负荷全年稳定的企业自备电厂或有稳定的基本热负荷的区域性热电厂。

2、抽汽背压式汽轮机抽汽背压式汽轮机是从汽轮机的中间级抽取部分蒸汽，供需要较高压力等级的热用户，同时保持一定背压的排汽，供需要较低压力等级的热用户使用的汽轮机。

这种机组的经济性与背压式机组相似，设计工况下的经济性较好，但对负荷变化的适应性差。

3、抽汽凝汽式汽轮机抽汽凝汽式汽轮机是从汽轮机中间抽出部分蒸汽，供热用户使用的凝汽式汽轮机。

抽汽凝汽式汽轮机从汽轮机中间级抽出具有一定压力的蒸汽供给热用户，一般又分为单抽汽和双抽汽两种。

其中双抽汽汽轮机可供给热用户两种不同压力的蒸汽。

这种机组的主要特点是当热用户所需的蒸汽负荷突然降低时，多余蒸汽可以经过汽轮机抽汽点以后的级继续膨胀发电。

这种机组的优点是灵活性较大，能够在较大范围内同时满足热负荷和电负荷的需要。

因此选用于负荷变化幅度较大，变化频繁的区域性热电厂中。

它的缺点是热经济性比背压式机组的差，而且辅机较多，价格较贵，系统也较复杂。

4、小结背压式汽轮机的排汽全部用于供热，虽然发电少了，但是机组总的能量利用效率可以达到70～85，所以背压式是能量利用最好的机组。

凝汽式汽轮机系统目前能量利用率最多只有45％。

背压式汽轮机一般只适合50MW以下机组，主要原因是受排汽热力管网制约，因为热力管网的输送距离蒸汽一般在4km，热水一般10km，因此无法采用大机组。

汽轮机的分类1、按照汽轮机的热力特征分类(1)、凝汽式汽轮机:蒸汽在汽轮机内膨胀做功以后,除小部分轴封漏气外,全部进入凝汽器凝结成水的汽轮机.实际上为了提高汽轮机的热效率,减少汽轮机排汽缸的直径尺寸,将做过功的蒸汽从汽轮机内抽出来,送入回热加热器,用以加热锅炉给水,这种不调整抽汽式汽轮机,也统称为凝汽式汽轮机.(2)、抽汽凝汽式汽轮机:蒸汽进入汽轮机内部做过功以后,从中间某一级抽出来一部分,用于工业生产或民用采暖,其余排入凝汽器凝结成水的汽轮机,称为一次抽汽式或单抽式汽轮机.从不同的级间抽出两种不同压力的蒸汽,分别供给不同的用户或生产过程的汽轮机称为双抽式(二次抽汽式)汽轮机.(3)、背压式汽轮机:蒸汽进入汽轮机内部做功以后,以高于大气压力排除汽轮机,用于工业生产或民用采暖的汽轮机.(4)、抽汽背压式汽轮机:为了满足不同用户和生产过程的需要,从背压式汽轮机内部抽出部分压力较高的蒸汽用于工业生产,其余蒸汽继续做功后以较低的压力排除,供工业生产和居民采暖的汽轮机.(5)、中间再热式汽轮机:对于高参数、大功率的汽轮机,主蒸汽的除温、初压都比较高,蒸汽在汽轮机内部膨胀到末几级,其湿度不断增大,对汽轮机的安全运行很不利,为了减少排气湿度,将做过部分功的蒸汽从高压缸中排出,在返回锅炉重新加热,使温度接近初始状态,然后进入汽轮机的的低压缸继续做功,这种汽轮机称为中间再热式汽轮机.2、按用途分(1)、电站汽轮机:仅用来带动发电机发电的汽轮机称为电站汽轮机.(2)、供热式汽轮机:既带动发电机发电又对外供热的汽轮机称为供热式汽轮机,又称为热电联产汽轮机.(3)、工业汽轮机:用来驱动风机、水泵、压缩机等机械设备的汽轮机称为工业汽轮机.(4)、船用汽轮机:专门用于船舶推进动力装置的汽轮机称为船用汽轮机.3、按汽轮机的进汽压力分(1)、低压汽轮机:进汽压力为1.2~1.5MPa(2)、中压汽轮机:进汽压力为2.0~4.0MPa(3)、次高压汽轮机:进汽压力为5.0~6.0MPa(4)、高压汽轮机:进汽压力为6.0~10.0MPa(5)、超高压汽轮机:进汽压力为12.0~14.0MPa(6)、亚临界汽轮机:进汽压力为16.0~18.0MPa(7)、超临界汽轮机:进汽压力大于22.17MPa。

汽轮机基础知识：1、汽轮机的工作原理：汽轮机使用蒸汽热能做功的旋转式原动机，其工作过程经过两次能量转换，即通过喷嘴将蒸汽的热能转化为动能，使蒸汽的流速得到提高，高速气流流经动叶片（动叶栅），对动叶片（动叶栅）产生作用力，带动转子旋转，从而再将动能转化为转子转动的机械能。

汽轮机工作的基本原理是力的冲动作用原理和反动作用原理。

冲动作用原理：在汽轮机中，蒸汽在喷嘴中膨胀加速，压力降低，速度增加，热能转变为动能，高速气流进入动叶片，速度方向改变，对动叶片产生了冲动力，推动叶轮旋转做功，将蒸汽的动能转变为机械能，这种利用冲动力做功的称为冲动作用原理。

反动作用原理：蒸汽不仅在喷嘴中膨胀加速，而且在动叶栅中继续膨胀加速，同时对动叶栅产生一反作用力，利用此力推动叶轮旋转做功的称为反动作用原理。

2、汽轮机结构：由转子和静子两大部分组成，转子包括：主轴、叶轮、叶片、推力盘、联轴器等，静子包括：汽缸、滑销系统、隔板、隔板套、喷嘴、汽封、轴承等。

各个部件介绍如下：主轴：起支持旋转零件及传递扭矩作用。

叶轮：由轮缘、轮面、轮毂三部分组成。

轮缘是安装叶片的部分，具有与叶根相配合的形状；轮毂是将叶轮套在主轴上的配合部分，是靠近轮孔的部分；轮面是轮毂与轮缘的连接部分。

叶片：作用是将蒸汽的热能转换为动能，再将动能转换为汽轮机转子旋转的机械能。

有静叶和动叶之分。

冲动式汽轮机每一级由一个隔板和一个叶轮组成，动叶片安装在叶轮或转鼓上，随转子一起转动；而反动式汽轮机不采用隔板式结构，没有叶轮和隔板，动叶片直接装在转子的外缘上，静叶则固定在汽缸内壁或静叶持环上。

推力盘：将转子的部分轴向推力传递给推力轴承平衡。

联轴器：又叫靠背轮或对轮，是用来连接汽轮机转子和压缩机转子的部件，将汽轮机转子的扭矩传给压缩机转子。

汽缸：即汽轮机的外壳，其作用是将汽轮机的通流部分与大气隔开，形成封闭的汽室，保证蒸汽在汽轮机内完成能量转换过程。

滑销系统：隔板：用来安装喷嘴，并将各级叶轮分开。

抽凝式和凝汽式汽轮机改为背压机的优势分析发表时间：2020-12-22T06:24:51.240Z 来源：《防护工程》2020年26期作者：周晓[导读] 基于设计者的视角针对在以背压机替换抽凝式和凝汽式汽轮机过程中出现的问题，提出了对原有设备进行改造，与设计新型背压机设备两种解决问题的对策。

盛虹炼化有限公司（连云港）江苏连云港市 222000摘要：本文以机械工程学相关理念为基础，结合能源学相关领域的知识，着重分析了背压式汽轮机的结构特点，围绕热效率更高、内耗较低两个方面阐明了将抽凝式汽轮机、凝汽式汽轮机改为背压机的具体优势，并根据“节能减排”的根本目标及其相关宗旨，基于设计者的视角针对在以背压机替换抽凝式和凝汽式汽轮机过程中出现的问题，提出了对原有设备进行改造，与设计新型背压机设备两种解决问题的对策。

关键词：抽凝式汽轮机；背压式汽轮机；优势引言国家在“十一五”规划纲要中提出了两个指标：“‘十一五’期间，国内单位生产能耗总值应降低20%左右，其中，主要污染物排放总量应减少10%的约束性指标。

”“节能减排”作为贯彻落实社会主义科学发展观，构建和谐社会的一大重要举措，亦是建设环境友好型社会，节约自然资源的不二选择，能够有效转变经济的增长方式，对经济发展结构进行调整，促进社会和谐稳定发展。

本文的研究方法是文献分析法。

本文对主题的研究，旨在使我国热电厂更换汽轮机样式，以提高机组运行效率，提升经济效益，进而保证我国电力事业的根本任务和总体目标的实现，保证我国电力事业健康稳定的发展。

一、工业汽轮机发展现状近年来，国外工业汽轮机的主要发展方向仍以提高机组转速、效率与可靠性为主。

相比之下，在我国，伴随着工业的现代化发展，许多企业通过从“自行设计”到“引进”再到“自行设计”的发展，实现了螺旋式上升的良性循环，丰富了我国汽轮机设备的品种，提升了我国汽轮机机组的质量，并进一步为企业带来了更大的经济效益。

在我国，许多企业生产的汽轮机质量早已达到甚至超越了相关的国际标准。

汽轮机的基本原理及其附属设备介绍一、汽轮机的基本原理1、汽轮机的组成汽轮机又名蒸汽透平机(steam turbine)，是将蒸汽的热能转换成机械能的一种旋转式原动机。

（1）汽轮机的组成：转子和静子。

（2）转子：转动部分的总称。

包括：转轴、叶轮、叶片、联轴器及其附件。

（3）静子：不转动部分的总称。

包括：汽缸、进汽机构、排汽机构、汽封、滑销系统、轴承和盘车装置等。

汽轮机工艺图2、汽轮机分类汽轮机的分类3、背压式汽轮机排汽直接用于工业或供热，排汽压力高于大气压力，没有凝汽器。

当排汽作为其他中低压汽轮机的工作蒸汽时，称为前置式汽轮机,因此没有冷源损失，能量利用率高，但发电量完全由热负荷决定。

(凝汽式机组排汽在凝汽器中被冷却水带走的热量为2140-2220kJ/kg,称为冷源损失,而蒸汽带入汽轮机的热量3400kJ/kg左右)背压式汽轮机4、调节抽汽式汽轮机从汽轮机某级后抽出一定压力的部分蒸汽对外供热，其余排汽仍进入凝汽器。

由于热用户对供热压力有一定的要求，需要对抽汽压力进行自动调节（用于回热抽汽的压力无需调节)，因而汽轮机装备有抽汽压力调节机构，以维持抽汽压力恒定故称为调节抽汽。

根据用户需要，有一次调节抽汽和两次调节抽汽。

揭去上汽缸的国产30万汽轮机汽缸和转子图5、汽轮机的级、级内能量转换过程（1）汽轮机的级：静叶栅动叶栅是汽轮机作功的最小单元。

能量转换过程（2）级内能量转换过程：具有一定压力、温度的蒸汽通过汽轮机的级时，首先在喷嘴叶栅通道中得到膨胀加速，将蒸汽的热能转化为高速汽流的动能，然后进入动叶通道，在其中改变方向或者既改变方向同时又膨胀加速，推动叶轮旋转，将高速汽流的动能转变为旋转机械能。

能量转换过程（3）冲动级：当汽流通过动叶通道时，由于受到动叶通道形状的限制而弯曲被迫改变方向，因而产生离心力，离心力作用于叶片上，被称为冲动力。

这时蒸汽在汽轮机的级所作的机械功等于蒸汽进、出动叶通道时其动能的变化量。

汽轮机分类汽轮机是一种利用高温高压蒸汽驱动涡轮旋转的热力机械设备。

根据不同的分类标准，汽轮机可以分为多种类型，包括工作方式、排气压力、制造方式等。

下面将从不同的角度介绍几种常见的汽轮机分类。

一、按工作方式分类1. 逆流式汽轮机：逆流式汽轮机是指蒸汽在进入涡轮后，先经过高压缸，然后再进入低压缸，最后排出。

逆流式汽轮机结构简单，效率较高，广泛应用于发电、船舶和化工等领域。

2. 并流式汽轮机：并流式汽轮机是指蒸汽在进入涡轮后，同时经过高压缸和低压缸，最后排出。

并流式汽轮机结构相对复杂，但具有较高的效率和稳定性，主要用于大型发电厂和核电站等需要高效稳定输出的场合。

二、按排气压力分类1. 背压汽轮机：背压汽轮机是指在涡轮排气端设置一定的背压，使得排出蒸汽压力高于大气压力。

背压汽轮机适用于供热和热电联供系统，能够充分利用排出的高温高压蒸汽。

2. 凝汽汽轮机：凝汽汽轮机是指在涡轮排气端设置凝汽器，将排出的蒸汽冷凝为水，降低排气温度。

凝汽汽轮机适用于发电系统，能够提高发电效率和减少水的消耗。

三、按制造方式分类1. 工业汽轮机：工业汽轮机是指用于工业领域的汽轮机，包括发电、化工、钢铁等行业。

工业汽轮机通常功率较大，结构复杂，能够满足工业生产的需求。

2. 舰船汽轮机：舰船汽轮机是指用于船舶的汽轮机，包括军舰、商船等。

舰船汽轮机通常功率较小，结构紧凑，能够满足船舶的动力需求。

汽轮机是一种重要的热力机械设备，根据工作方式、排气压力和制造方式等不同分类标准，可以分为逆流式汽轮机和并流式汽轮机、背压汽轮机和凝汽汽轮机，以及工业汽轮机和舰船汽轮机等多种类型。

不同类型的汽轮机在不同领域具有广泛的应用，为工业生产和船舶动力提供了重要支持。

汽轮机分类介绍1.汽轮机的概念汽轮机是基于汽轮原理设计的一种能够转化热能为机械能的装置。

它通过利用燃料燃烧产生的高温高压气体对转子进行推动，并通过转子上的叶片转化为旋转动能，最终驱动发电机或其他机械设备。

2.汽轮机的工作原理汽轮机主要由压气机、燃烧室、汽轮机和排气系统四大部分组成。

压气机将空气压缩后送入燃烧室，燃烧室内将燃料与压缩空气混合并燃烧，产生高温高压气体。

高温高压气体进入汽轮机，通过与叶片的相互作用使叶片产生旋转运动，从而驱动输出轴的旋转。

排气系统将排出的废气排出汽轮机。

3.汽轮机的分类汽轮机可以根据不同的分类标准进行分类，常见的分类方式如下：3.1 根据工作介质分类- 水轮机：以水蒸气作为工作介质的汽轮机。

- 气轮机：以其他气体（如空气、天然气等）作为工作介质的汽轮机。

3.2 根据压气机类型分类- 径向流压气机：压缩空气通过轴向流向转动的叶轮进行压缩。

- 轴流压气机：压缩空气通过轴向或斜轴向流向转动的叶片进行压缩。

3.3 根据汽轮机用途分类- 电力汽轮机：用于驱动发电机产生电力的汽轮机。

- 工业汽轮机：用于驱动工业设备的汽轮机，如驱动压缩机、泵等。

3.4 根据排气方式分类- 凝汽式汽轮机：在汽轮机的排气管道中，利用冷凝器将废气冷凝回液体状态，以提高发电效率。

- 排气式汽轮机：废气直接排放到大气中，不进行冷凝处理。

4.本文档涉及附件附件1：汽轮机结构示意图附件2：汽轮机分类对比表5.法律名词及注释1.根据《中华人民共和国电力法》，汽轮机属于电力设备的一种，需要依法获得电力行业的生产许可证。

2.根据《燃气管理条例》，燃气汽轮机需要遵守相应的燃气安全管理规定，定期进行安全检查和维护。

6.全文结束。

1汽轮机的分类按照热力过程可以分为凝气使汽轮机、抽气凝汽式汽轮机、背压式汽轮机等⑴凝汽式汽轮机蒸汽在汽轮机做完功后全部排入凝汽器冷凝，凝汽器内部压力比大气压低。

⑵抽气凝汽式汽轮机蒸汽在汽轮机膨胀至某级时，将其中一部分蒸汽从汽轮机中抽出来，供给其他的蒸汽用户，其余蒸汽在后面级中做完功后再排入凝汽器。

⑶背压式汽轮机蒸汽在进入汽轮机膨胀做功后，在大于一个大气压的压力下排出气缸。

按照工作原理可以分为冲动式、反动式、冲动式与反动式的组合汽轮机。

2汽轮机的型号表示及其含义国产汽轮机的表示方法△（表示汽轮机类型）××（表示额定功率）—××（表示蒸汽参数）—×（表示变型设计次序）常用的表示方法有：N—凝汽式、B—背压式、C—抽气式、CC—二次调整抽气式、CB —抽气背压式、HY—船用移动式例如C145/N220—12.75/535/535—2 表示的就是抽气凝汽式汽轮机，抽气时汽机额定功率为145MW，全凝时额定功率为220MW，主蒸汽压力为12.75MPa，过热温度为535℃，再热温度为535℃。

3汽轮机的工作原理⑴冲动式汽轮机叶轮上装配一圈动叶片与喷嘴配合在一起，构成一个做功的简单机械，由喷嘴与其配合的动叶片构成的做功单元叫做级。

由一个级组成的汽轮机叫做单级汽轮机。

喷嘴又叫静叶片，它是一个截面形状特殊且不断变化的通道，蒸汽进入喷嘴以后发生膨胀，消耗了蒸汽的压力能，也就是消耗了蒸汽的热能，蒸汽的压力和温度都下降了，而蒸汽的流速却增加了，变成了高速的气流，喷嘴的作用就是就是将蒸汽的热能变成动能。

动叶片又叫工作叶片，在叶轮的外圆周上装满的一整圈叶片常叫动叶栅，由喷嘴流出的高速气流流至动叶片时，其速度的大小和方向是一定的，之后气流由于受到动叶片的阻碍而改变其原来的速度大小和方向，这时气流必然给动叶片一个反作用力，推动叶片运动，将动能转化成叶轮转动的机械能。

由上述可知，在汽轮机连续工作过程中有两次能量转换：蒸汽热能→蒸汽动能→转子机械能。

汽轮机的分类及相关名词解释一、背压式汽轮机排汽压力（背压）高于大气压力的汽轮机。

排汽用于供热的背压式汽轮机为供热式汽轮机的一种，应用很广；排汽用作其他汽轮机进汽的背压式汽轮机称为前置式汽轮机。

背压式汽轮机排汽压力高，通流部分的级数少，结构简单，同时不需要庞大的凝汽器和冷却水系统，机组轻小，造价低。

当它的排汽用于供热时，热能可得到充分利用，但这时汽轮机的功率与供热所需蒸汽量直接相关，因此不可能同时满足热负荷和电（或动力）负荷变动的需要，这是背压式汽轮机用于供热时的局限性。

发电用的背压式汽轮机通常都与凝汽式汽轮机或抽汽式汽轮机并列运行或并入电网，用其他汽轮机调整和平衡电负荷。

对于驱动泵和通风机等机械的背压式汽轮机，则用其他汽源调整和平衡热负荷。

发电用的背压式汽轮机装有调压器，根据背压变化控制进汽量，使进汽量适应生产流程中热负荷的需要，并使排汽压力控制在规定的范围内.对于蒸汽参数低的电站汽轮机，有时可在老机组之前迭置一台高参数背压式汽轮机(即前置式汽轮机)，以提高电站热效率，增大功率，但这时需要换用新锅炉和水泵等设备。

二、凝汽式汽轮机火电厂中普遍采用的专为发电用的汽轮机。

凝汽设备主要由凝汽器、循环水泵、凝结水泵和抽气器组成。

汽轮机排汽进入凝汽器，被循环水冷却凝结为水，由凝结水泵抽出，经过各级加热器加热后作为给水送往锅炉。

汽轮机的排汽在凝汽器内受冷凝结为水的过程中，体积骤然缩小，因而原来充满蒸汽的密闭空间形成真空，这降低了汽轮机的排汽压力，使蒸汽的理想焓降增大，从而提高了装置的热效率。

汽轮机排汽中的非凝结气体(主要是空气)则由抽气器抽出,以维持必要的真空度。

三、抽汽式汽轮机抽汽式汽轮机从中间级抽出蒸汽供给热用户的汽轮机。

抽汽压力根据用户的需要和产品系列化的要求而确定，能在一定范围内调整（见表[抽汽压力调整范围（兆帕）]）。

按抽汽数目的不同，抽汽式汽轮机分为单抽汽和双抽汽两种。

单抽汽的通流部分可分为高压和低压两段。

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自卑有多种档次，最高档次的自卑表现为吹嘘自己干什么都是天才。

名词解释1．温度：温度是表示物体冷热程度的度量。

2．饱和温度：对水进行定压加热时，通常把水开始沸腾的温度，称为“饱和”温度，即沸点。

3．压力：单位面积上所受到的垂直作用力称为压力。

4．绝对压力：不论是正压或负压，容器内气体的真实压力称为绝对压力。

用P绝表示。

绝对压力=表压力+大气压力。

5．热传导：在同一物体中，热量自高温部分传至低温部分，或两个温度不同的固体彼此接触时，热量自高温部分传递给低温部分的过程称为热传导、6．对流：流体(气、汽或液体)和固体壁面接触时，相互间的热传递过程称为对流放热。

7．热辐射：它是高温物质通过电磁波等把热量传递给低温物质的过程。

这种热交换现象和热传导、热对流有本质上的不同，它不仅产生能量转移，而且还伴有能量形式的转移，即由热能转变为辐射能，再由辐射能转变为热能。

8．朗肯循环：进入锅炉的给水定压吸热变成干饱和蒸汽，然后经过热器变成过热蒸汽，然后在汽轮机中绝热膨胀做功，排汽进入凝汽器定压放热，凝结成水，然后经给水泵绝热压缩再进入锅炉，往复形成循环，称朗肯循环。

9．回热循环：所谓给水加热就是利用从汽轮机某中间级后抽出部分蒸汽来加热给水，具有给水回热的循环叫做“回热循环”。

10．中间再热循环：中间再热循环就是把汽轮机高压缸内做了功的蒸汽引到锅炉的中间再热器重新加热，使蒸汽的温度又得到提高，然后再引到汽轮机中压缸内继续做功，最后的乏汽排入凝汽器。

这种热循环称中间再热循环。

11．冲动式汽轮机：冲动式汽轮机是指蒸汽仅在喷嘴中膨胀做功的汽轮机。