汽轮机原理核电汽轮机讲解
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汽轮机工作原理及结构汽轮机是一种热力机械设备,其工作原理是利用高温和高压下的高速蒸汽通过叶轮叶片的作用,驱动轴,从而将热能转化为机械能。
汽轮机具有高效率、大功率、可靠性高等优点,广泛应用于发电、船舶、火车等领域。
本文将介绍汽轮机的工作原理及其结构组成。
### 一、汽轮机的工作原理汽轮机的工作原理基于卡诺循环的热力学理论,并且符合热力学第一、第二定律。
其工作过程可分为四个主要步骤:压缩、加热、膨胀、排放。
下面将对每个步骤进行详细说明:1. 压缩过程:在压缩过程中,汽轮机从外部介质(如空气、燃气等)吸入气体,并将其压缩至较高的压力。
这一步骤一般利用压缩机完成,其主要目的是提高进入汽轮机的工作流体的压力和密度,以便提高膨胀过程的能量转化效率。
2. 加热过程:在加热过程中,压缩后的工作流体进入锅炉或燃烧室,与燃料发生反应并吸收热量。
这使得工作流体的温度和能量进一步增加。
加热过程一般通过燃烧器来完成,通过燃料的燃烧释放的热量将水转化为高温高压的蒸汽。
3. 膨胀过程:在膨胀过程中,高温高压的蒸汽进入汽轮机的叶轮叶片中,使叶轮以高速旋转。
这一过程中,蒸汽的热能被转化为机械能,从而驱动汽轮机的输出轴转动。
4. 排放过程:在排放过程中,膨胀后的工作流体离开汽轮机,并进入冷凝装置或排放系统。
蒸汽在冷凝器中冷却并凝结为水,然后被泵送回锅炉以完成循环。
排放过程的主要目的是回收剩余的热量,并将工作流体恢复为液体状态,以便重新进入压缩过程。
以上四个步骤连续循环进行,从而使汽轮机持续输出机械能,满足各类工业和交通运输领域的需求。
### 二、汽轮机的结构组成汽轮机通常由以下几个主要组成部分构成:压缩机、燃烧器、涡轮机、冷却系统和辅助系统。
下面将对每个部分进行详细介绍。
1. 压缩机:压缩机是汽轮机中的重要组成部分,其主要功能是提高进入汽轮机的工作流体的压力和密度。
压缩机一般采用离心式、轴流式或混流式结构,通过旋转的叶轮将气体压缩并提供给燃烧器。
汽轮机工作原理
汽轮机是一种利用蒸汽能量来驱动转子旋转,从而产生功率的热力机械设备。
它是发电厂中最常见的发电装置之一,也被广泛应用于船舶和工业生产中。
汽轮机的工作原理主要包括蒸汽进汽、膨胀工作、排汽和再循环等几个基本过程。
首先,蒸汽进汽。
在汽轮机中,蒸汽由锅炉产生,经过调节阀进入汽轮机的高
压缸。
蒸汽进入高压缸后,通过喷嘴对转子产生冲击,推动转子旋转。
这一过程中,蒸汽的压力和温度都在不断下降,同时转子也在不断受到驱动。
接着是膨胀工作。
在高压缸中完成膨胀工作后的蒸汽,将进入中压缸和低压缸
依次进行膨胀工作,从而驱动汽轮机的转子旋转。
在这个过程中,蒸汽的压力和温度会不断降低,而转子则会不断受到推动。
然后是排汽。
当蒸汽完成了在汽轮机中的膨胀工作后,会被排出汽轮机,进入
凝汽器进行冷凝,最终变成液态水。
在凝汽器中,蒸汽和冷却水进行热交换,使蒸汽凝结成水,然后通过泵送回锅炉中继续循环使用。
最后是再循环。
在汽轮机工作中,为了提高效率和节能,通常会采用再循环系统。
再循环系统是将部分排汽重新加热后送回锅炉,再次转化为高温高压蒸汽,再次进入汽轮机中进行膨胀工作。
这样可以充分利用热能,提高汽轮机的热效率。
综上所述,汽轮机的工作原理是通过蒸汽的膨胀工作驱动转子旋转,从而产生
功率。
蒸汽进汽、膨胀工作、排汽和再循环是汽轮机工作过程中的基本环节。
汽轮机作为一种重要的动力装置,在工业生产和发电领域具有重要的应用价值,对其工作原理的深入理解和掌握,对于提高其效率和性能具有重要意义。
核电厂汽轮机的相关知识核电厂大多数都使用饱和汽,为了降低发电成本,单机容量已增加到1000MW级。
在总体配置上,饱和汽轮机组总是设计成高压缸和一组低压缸串级式配置,在进入低压缸前设置有汽水分离再热器,有的设计在汽水分离再热器和低压缸之间设置中压缸或中压段。
一般情况下,核电厂大功率汽轮机的所有汽缸都设计成双流的,且两个或更多的低压缸是并联设置。
还有在高压缸两端对称地每端布置两个低压缸的设计。
我国田湾核电厂就采用这种汽轮机配置。
大亚湾核电厂的汽轮机为英国公司设计制造的多缸单轴系冲动式汽轮机。
汽轮机的转速为3000r/min,额定功率为900MW,新汽参数为6.63MPa,283℃,低压缸排汽压力0.0075MPa,额定负荷下蒸汽流量为5515t/h,汽轮机为4缸、六排汽口型式。
一个高压缸和3个低压缸皆为双流对分式。
新蒸汽分4路经高压缸汽室后由进汽短管导入高压缸,高压缸的两个排汽口,各通过4根蒸汽管与低压缸两侧的汽水分离再热器相连。
高压缸排汽在汽水分离再热器经汽水分离再热后,进入低压缸,每个低压缸的两个排汽口与一台凝汽器相接,整台汽轮机,共有6个抽汽口,供2组高压加热器和4组低压加热器以及给水泵汽轮机用汽。
除氧器用汽来自高压缸排汽。
高压缸为铬钼材料铸造的单层缸结构,水平对分型式,每一汽流流向各有5级。
其中隔板皆采用隔板套结构,高压缸转子由镍铬钼钒钢锻成,每个流向都有锻成一体的5级叶轮,各级叶片的叶根皆为多*型,叶片长度为91mm,叶片的顶部有预加工的铆钉头,用来装置围带,每一级叶片的围带都由数段组成扇形叶片组。
高压缸的轴封、隔板汽封和通流部分汽封皆采用梳齿形汽封结构。
三台低压缸具有基本相同的结构,皆为双层缸,水平对分式。
内缸包含环形进汽室和所有的隔板。
外缸提供低阻力的蒸汽流道并将内缸的反冲力矩传递给汽轮机基础。
低压缸的内、外缸都由碳钢制造,内缸为焊接结构,外缸为焊接组装结构。
低压缸隔板由铁素体不锈钢制造,隔板的结构为标准的焊接静片和内外围带结构,嵌在隔板套的槽内。
汽轮机工作原理和结构汽轮机是一种利用燃气或蒸汽驱动转子旋转从而产生功的动力机械。
汽轮机工作原理是通过燃烧燃油或燃气与空气混合物,使得燃料释放的热能转化为热能增加的蒸汽或燃气的热能。
蒸汽或燃气通过高速喷射流,使得转子受到推力,因此转子开始旋转。
通过连接转子的轴来提供输出功率。
下面将详细介绍汽轮机的工作原理和结构。
1.汽轮机的工作原理汽轮机的工作过程可以分为四个步骤:压缩、燃烧、膨胀和排气。
a)压缩:进入汽轮机的空气被压缩到高压状态。
通常采用离心式压气机,它由若干个叶轮和固定导叶组成。
当空气经过叶轮时,由于叶片高速旋转的作用,空气被迫向前流动,流速增大且压力增加。
b)燃烧:经过压缩的空气进入燃烧室,并与燃料混合燃烧。
燃料可以是燃油或天然气。
在燃烧室中,混合物点燃并燃烧,燃料的热能转化为高温高压的蒸汽或燃气。
c)膨胀:高温高压的蒸汽或燃气被喷入汽轮机的叶片中使其转动。
蒸汽或燃气在叶片中膨胀,产生推力,从而将转子推动旋转。
蒸汽或燃气的压力和温度逐渐下降。
d)排气:蒸汽或燃气离开汽轮机后,被排入大气中。
排出蒸汽或燃气后,进入汽轮机的空气和燃料被再次压缩和加热,形成循环。
2.汽轮机的结构汽轮机主要由压气机、燃烧室、涡轮和调速装置等组成。
a)压气机:压气机是汽轮机的核心之一,用于将空气压缩到高压状态。
压气机包括若干个级,每个级别都由一个或多个叶轮和一些固定导叶组成。
叶轮通过旋转强制空气流经导叶,产生压力增加。
b)燃烧室:燃烧室是燃烧燃料的地方。
燃烧室通常是一个圆筒形的结构,内部涂有耐高温材料。
燃料喷入燃烧室中与空气混合并燃烧,产生高温高压的蒸汽或燃气。
c)涡轮:涡轮是通过高温高压的蒸汽或燃气驱动的。
涡轮包括高压涡轮和低压涡轮。
高压涡轮通常由多个级别组成,而低压涡轮由较少级别组成。
蒸汽或燃气在叶片中膨胀,产生推力,推动涡轮旋转。
d)调速装置:汽轮机在运行过程中需要不同负载下的不同输出功率。
调速装置用于控制汽轮机的转速,以保持恒定的转速或调整转速。
汽轮机技术知识整理(详细完整版)一、汽轮机概述汽轮机是一种将热能转换为机械能的热力发动机,广泛应用于发电、工业驱动等领域。
汽轮机的工作原理是通过燃料燃烧产生高温高压的蒸汽,蒸汽在汽轮机中膨胀做功,推动汽轮机转子旋转,进而驱动发电机或其他机械设备。
二、汽轮机主要部件1. 汽轮机本体:汽轮机本体是汽轮机的核心部分,包括转子、叶片、汽封等。
转子是汽轮机的旋转部分,叶片是汽轮机做功的关键部件,汽封则是用来密封汽轮机内部空间,防止蒸汽泄漏。
2. 蒸汽发生系统:蒸汽发生系统负责产生汽轮机所需的高温高压蒸汽,包括锅炉、过热器、再热器等设备。
3. 调速系统:调速系统负责调节汽轮机的转速,包括调速器、油泵、油马达等设备。
4. 冷凝系统:冷凝系统负责将汽轮机排出的乏汽冷凝成水,以便循环利用,包括冷凝器、水泵等设备。
三、汽轮机工作原理1. 蒸汽发生:燃料在锅炉中燃烧,产生高温高压的蒸汽。
2. 蒸汽膨胀:蒸汽进入汽轮机,在汽轮机中膨胀做功,推动汽轮机转子旋转。
3. 机械能输出:汽轮机转子旋转,通过联轴器将机械能传递给发电机或其他机械设备。
4. 冷凝:汽轮机排出的乏汽进入冷凝器,被冷却水冷凝成水,以便循环利用。
四、汽轮机维护与保养1. 定期检查:定期检查汽轮机各部件的工作状态,发现问题及时处理。
2. 润滑保养:定期对汽轮机进行润滑保养,保证各部件的运行顺畅。
3. 清洁保养:定期对汽轮机进行清洁保养,保持汽轮机的卫生状况。
4. 预防性维护:根据汽轮机的运行情况,进行预防性维护,延长汽轮机的使用寿命。
五、汽轮机的类型1. 按照工作压力分类:有低压汽轮机、中压汽轮机、高压汽轮机、超高压汽轮机、亚临界压力汽轮机和超临界压力汽轮机等。
2. 按照热力循环分类:有朗肯循环汽轮机、再热循环汽轮机和热电循环汽轮机等。
3. 按照结构形式分类:有单缸汽轮机、双缸汽轮机、多缸汽轮机等。
六、汽轮机的发展趋势1. 高参数化:随着科技的进步,汽轮机的参数越来越高,热效率也越来越高。
电厂汽轮机工作原理
汽轮机是一种利用燃料燃烧产生高温高压气体推动涡轮旋转的热力机械,常用于发电厂中。
其工作原理主要包括以下几个步骤:
1. 燃料燃烧:燃料在燃烧室中与空气混合并点火燃烧,产生高温高压气体(通常为水蒸气和高温燃烧气体)。
2. 气体膨胀:高温高压气体进入涡轮机组,驱动涡轮旋转。
涡轮通常由一系列叶片组成,气体通过这些叶片时产生反作用力,推动涡轮转动。
3. 动能转换:涡轮的旋转运动转化为轴的旋转运动,从而驱动发电机或其他设备工作。
发电机通过转动磁场产生电流,将机械能转化为电能。
4. 气体排出:在驱动涡轮旋转后,气体的能量被转化为机械能,温度和压力降低。
然后,剩余的废气被排放到大气中。
整个过程中,汽轮机通过不断循环流动的高温高压气体驱动涡轮旋转,实现了燃料的能量转化为机械能,并进一步转化为电能的过程。
汽轮机工作原理及结构汽轮机作为一种常见的热能转换装置,在能源领域发挥着重要的作用。
本文将介绍汽轮机的工作原理和结构,以帮助读者更好地了解和应用这一技术。
一、工作原理汽轮机通过当燃料燃烧产生高温高压气体,然后将这些气体通过喷嘴喷入汽轮机装置中的转子。
转子上的叶片受到高速高压气体的冲击力,在转子上产生转动力,从而驱动轴的转动。
同时,高温高压气体通过转子后转变为低温低压气体,然后被排出。
汽轮机通常采用闭式循环,也就是说排出的低温低压气体会再次进入锅炉或燃烧室进行再加热,然后再进入汽轮机转子。
这种循环能够充分利用能量,提高汽轮机的热效率。
此外,汽轮机还可以与发电机或水泵相结合,将机械能转化为电能或液压能。
二、结构组成汽轮机通常由以下几个主要部分组成:1. 锅炉:负责产生高温高压气体的燃烧室。
不同类型的汽轮机使用的锅炉有所不同,包括燃煤锅炉、燃气锅炉和核电锅炉等。
2. 压缩机:负责将空气压缩并输送到锅炉,以增加锅炉燃烧效率。
常见的压缩机类型有离心式压缩机和轴流式压缩机。
3. 燃气轮机:由轴和转子组成,是汽轮机的核心部件。
在燃烧室中释放的高温高压气体通过喷嘴进入燃气轮机,推动转子旋转,从而产生机械能。
4. 发电机或水泵:将燃气轮机输出的机械能转化为电能或液压能。
发电机或水泵与燃气轮机通过轴相连,通过传递转动力来完成能量转换。
5. 辅助设备:包括冷却系统、润滑系统、控制系统等,用于确保汽轮机的正常运行和安全性。
除了上述主要组成部分,汽轮机的结构还可能包括透平机组、减速机、机架等。
这些部件的具体组合和布局会根据实际应用需求的不同而有所变化。
三、应用领域汽轮机广泛应用于发电、航空、船舶、石化等众多领域。
其中,发电是汽轮机最常见的应用之一。
在热电站中,汽轮机与发电机结合,通过燃烧燃料产生高温高压气体,并将这些气体转化为电能。
此外,汽轮机还可以配合热泵系统,提供供暖和供热。
在航空领域,涡轮引擎是最常见的汽轮机类型之一。