下载文档原格式
第三节 汽轮机及其装置的评价指标由于蒸汽在汽轮机中的能量转换存在着损失，蒸汽的理想比焓降m ac t h ∆不可能全部变为有用功，转换成有用功的只是实际比焓降m ac i h ∆实际比焓降m ac i h ∆小与理想比焓降m ac t h ∆。
对于没有回热抽汽、没有前后端轴封漏气和门杆漏气的纯凝汽式汽轮机，m ac t h ∆m ac i h ∆之比称为汽轮机的相对内效率，以i η表示。
m a c tm a ci i h h ∆∆=η （2.3.1）实际上在汽轮机装置的整个循环中，为了使1kg 蒸汽具有理想比焓降m ac t h ∆，需要加给1kg 热蒸汽的热量远比m ac t h ∆大的多，这主要是因为整个热力循环中存在着很大的冷源损失。
m ac i h ∆与整个热力循环中加给1kg 蒸汽的热量之比称为汽轮机的绝对内效率，以i a .η表示，则i t cm a c i ia h h h ηηη='-∆=0. （2.3.2）式中 0h ——进入汽轮机的新蒸汽比焓；ch '——对于纯凝汽式汽轮机为凝结水比焓，即汽轮机排汽压力下的饱和水比焓，有回热抽汽式改为末级高压加热器出口给水比焓。
t η——忽略本机组水泵耗功，且蒸汽动力装置按朗肯循环工作时的循环热效率cmact t h h h '-∆=0η。
在汽轮发电机组中，效率分为两大类：以全机理想比焓降m ac t h ∆为基准来衡量设备完善程度的效率称为相对效率；以整个循环中加给1kg 蒸汽的热量为基准来衡量的，称为绝对效率。
汽轮机的 内效率i p 为i m a c t im a ct i h G h D p ηη∆=∆=006.3 （2.3.3）式中，00,G D 是分别以t/h 和kg/s 为单位的汽轮机进汽流量。
汽轮机运行时，为了克服径向轴承和推力轴承的摩擦阻力，为了带动主油泵，为了带动调速器，都要消耗一些功率，这三项功率消耗之和称为汽轮机的机械损失。
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。
与单级汽轮机比较,多级汽轮机的最大特点是(__＿）、热效率高。
一、判断题1.>表示物体冷热程度的物理量称为热量。
×2.>粘度是表示液体流动性好坏的物理量,粘度越大,液体流动性越好。
×3.>温度越高则润滑油的粘度越低。
√4.>汽轮机抽汽量越大则其效率越高。
×5.>汽轮机进汽压力越高,则其热效率越高。
√6.>盘车装置若工作失常不能停机。
√7.> 转速表不正常汽机不能启动冲转。
√8.> 在液体内部和表面同时进行强烈汽化的现象叫蒸发。
×9.>饱和汽压随温度升高而降低。
×10.>液体在沸腾时,虽然对它加热,但温度不变。
√11.> 工质经过一个热力循环后,其对外做了功,则其能量将会减少。
×12.>标准状态指一个大气压和0℃的状态。
×13.> 气体压力变大,则体积一定减小。
×14.>工质节流后其压力下降,热量也会损失掉。
×15.> 蒸汽压力越大,比容也越大。
×16.> 所谓稳定流动,就是层流。
×17.>将干饱和蒸汽压加压后其将变化湿饱和蒸汽。
×18.>冷油器冷却后的油进入油箱后再进入润滑系统。
×19.>仪表电源失去时必须立即停机。
×20.>汽封加热器是用来加热汽封的。
×21.>疏水泵自启动时,除氧器内压力会降低。
√22.>连续排污量增大,除氧器内压力会降低。
×23.>给水泵流量增加,则电流会增加。
√24.>给水泵电压下降则电流下降。
×25.>给水泵跳闸停运后,备用泵未立即投入则除氧器会缺水。
×26.>增加抽汽器工作蒸汽量汽量会降低抽汽室真空。
√27.>管子越长,暖管时间越长。
1)汽轮机的级: 汽轮机的级是汽轮机中由一列静叶栅和一列动叶栅组成的将蒸汽热能转换成机械能的基本工作单元。
2)级的余速损失: 汽流离开动叶通道时具有一定的速度，且这个速度对应的动能在该级内不能转换为机械功，称余速损失3)滑销系统: 保证汽缸定向自由膨胀，保持汽缸与转子中心位置一致汽耗微增率: 每增加单位功率需多增加的汽耗量。
4)迟缓率: 1n、2n 分别表示在机组同一功率下的最高和最低转速0n时汽轮机的额定转速5)压比: 喷嘴后的压力与喷嘴前的滞止压力之比6)速度系数: ：在喷嘴出口处蒸汽的实际速度比理论速度7)速比: 动叶圆周速度u与喷嘴出口速度c1之比x1=u/c18)最佳速比: 轮周效率最大时的速度比称为最佳速度比。
9)反动度: 动叶的理想比焓降与级的理想比焓降的比值。
表示蒸汽在动叶通道内膨胀程度大小的指标。
10)轮周效率: 1kg蒸汽在轮周上所作的轮周功Wu与整个级所消耗的蒸汽理想能量Eo之比。
11)11 、轮周功率: 单位时间内蒸汽推动叶轮旋转所作出的机械功。
12)轮周损失: 喷嘴出口气流的实际比焓值h1与理想比焓值h1t之差速度变动率：汽轮机空负荷时对应的最大转速nmax和额定负荷时所对应的最小转速nmin之差与与汽轮机额定转速n0之比13)凝汽器冷却倍率: 进入凝汽器的冷却水量与进入凝汽器的蒸汽量的比值称为凝汽器的冷却倍率。
表明冷却水量是被凝结蒸汽量的多少倍又称循环倍率M=Dw/Dc14)级按照不同角度的分类：按能量转换特点分为纯冲动级、冲动级、反动级、复速级等几种15)汽轮机的两大作用原理及其特点：冲动作用原理冲动力推动动叶做功。
特点：蒸汽只在喷嘴中膨胀。
反动作用原理反动力推动动叶做功。
特点：蒸汽在喷嘴、动叶都膨胀。
16)反动度：蒸汽在动叶栅中膨胀时的理想比焓降与整个级的滞止理想比焓降之比17)滞止参数：将蒸汽等熵滞止到初速为零的滞止状态点，此时蒸汽参数为制止参数18)临界压比：临界压力与滞止压力之比称为临界压力比19)轮周效率：指1kg/s蒸汽在级内所做的轮周功与蒸汽在该级中所具有的理想能量值比20)级的余速损失：把在叶栅中转换为机械能的一部分动能成为该级的级的余速损失21)最佳速度比：使达最大值的速度比，称最佳速度比22)部分进气度：工作喷管所占的弧段长度与整个圆周长的比值23)级的相对内效率：级的有效比焓降与理想能量之比称为级的相对内效率24)重热现象：上一级的损失造成比熵的增大将使后面级的理想比焓将增大，即上一级损失中的一小部可以在以后各级中得到利用，这种现象称为重热现象25)进汽节流损失：如果没有进汽机构的节流，则全机的理想比焓降为，由于节流的存在，实际的理想比焓降为，其差值即为节流引起的比焓降损失，称为汽轮机进汽节流损失26)排气节流损失：排气在排气管中流动时，由于磨擦、涡流、转向等阻力作用而有压力降落，这部分蒸汽压降没有做功，形成损失，称为排气节流损失27)轴封:在转子穿过汽封两端处装有汽封，称为周端汽封，简称轴封28)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不可能全部变为有用功，而有效比焓降小于理想比焓降，两者之比称为汽轮机的相对内效率29)汽轮机发电机组的相对内效率：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内效率30)汽轮机发电机组的绝对内效率：1kg蒸气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蒸汽的热能之比称为汽轮机发电机组的绝对内效率31)汽耗率：机组每生产1kw*h电能所消耗的蒸汽量称为汽耗率32)热耗率：每生产1kw*h电能所消耗的热能称为热耗率33)盖度:为了使正气从喷管叶栅流出时不与动叶栅顶部和根部发生碰撞，从而顺利地流进动叶栅，动叶栅的进口高度须稍大于喷管叶栅的出口高度，两者之差称为~34)汽轮机：是以蒸汽为工质的将热能转变为机械能的旋转式原动机优点：单机功率大、效率较高、运转平稳、单位功率制造成本低、使用寿命长35)级：是汽轮机做功的基本单元，由喷管叶栅与之相配合得动叶栅组成36)能量转换过程：具有一定速度和压力的蒸汽进入喷管叶栅中做功，速度增加，压力降低，将蒸汽的热能转变为动能，从喷管流出的高速汽流进入动叶通道。
多级汽轮机的工作过程及特点一、多级汽轮机的热力过程多级汽轮机由依次若干个级串联组成。
蒸汽首先在第一级喷嘴内膨胀加速，然后进入动叶栅作功。
经第一级膨胀后蒸汽再进入下一级继续膨胀作功，直到蒸汽从最末级排出为止。
蒸汽在多级汽轮机中膨胀作功过程与在级中的膨胀作功过程一样，可以用i-s 图上的热力过程线表示，如图1－1所示。
0′点表示第一级喷嘴前的蒸汽状态，根据第一级的各项级内损失，可定出2点是第一级的蒸汽终态点，同时它也是第二级前的蒸汽初态点，0′点与2点之间用一条光滑曲线连接，则为第一级的工作过程曲线。
同样可绘出第二级的热力过程线；依次类推，也可绘出以后各级的热力过程线，将各级的热力过程线依次连接起来就是整台汽 轮机的热力过程线。
图1－1 多级汽轮机的热力过程线图中p co 为汽轮机排汽压力，也称汽轮机的背压，H t 为考虑主汽阀，调节汽阀及排汽管的节流损失后汽轮机的理想焓降；h t1和h i1分别为第一级的理想焓降及内焓降；H i 为汽轮机的有效焓降，从图中可以看出，汽轮机的有效焓降H i 等于各级的有效焓降h i 之和，即H i ＝∑h i 。
整台汽轮机的内功率等于各级内功率之和。
二、多级工业汽轮机的特点1．由于级数多，使每级承担的焓降较小，相应的喷嘴出口速度较低，这样即使在动叶圆周速度不大的情况下，每个级都可以在最佳速度比下工作，因此保证每级有较高的效率，从而使汽轮机的效率得到提高。
2．由于各级焓降减小，在保持速度比一定时级的圆周速度和平均直径也较'0p p 0 i SH t h t1 0 '0 h i1H i'co p p co2小，这样可以相应提高动、静叶高度，减少了叶高损失。
对部分进汽的级而言，级的直径减小可提高部分进汽度，减少部分进汽损失，提高级的效率。
3．在多级汽轮机中除了调节级，在有抽汽口处和最后一级，它们的余速功能不能被利用外，其余各级由于汽道平坦、轴向距离较小、级与级之间布置得紧凑，所以上一级余速动能可全部或大部分被下一级所利用，提高了汽轮机的效率。
