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多级汽轮机的重热现象
多级汽轮机的重热现象
多级汽轮机（MLGs）是现代汽轮机设计的一种改进形式，它非常适合在有限的气体预报条件下工作，可以提供高压气体以驱动风力发电机组，但是由于它们的规模和复杂度，多级汽轮机经常会遭受重热问题。
重热是指汽轮机系统运行温度超过允许值。
由于气体在经过每一级叶轮时会发生加热，而且某些时候发电功率过大，所以最终的结果就是系统温度的升高。
汽轮机的热分析是一个非常复杂的过程，因为它涉及到叶轮内部压力与温度的动态变化，以及系统中流体运动、设备散热和蒸汽压力变化等问题。
如果热力学分析过程不能及时发现和控制，就会出现重热现象。
重热可能会损坏多级汽轮机组件，危及机组安全。
因此，多级汽轮机系统中重热检测非常重要。
一般采用末级叶轮排气温度和末级叶轮排气压力来控制多级汽轮机的重热。
要实现精确的重热控制，计算机技术应用也是必不可少的。
因此，为了确保多级汽轮机的安全可靠运行，定期的重热检测是必不可少的，及时发现重热异常，及时采取有效的控制措施，是安全运行的保障。
汽轮机分类按汽轮机所具有的级数分类单级汽轮机单级汽轮机是只有一个级的汽轮机，即只有一列喷嘴及其后面的一列动叶片，是最简单的汽轮机。
所谓汽轮机的级，是由一列喷嘴与其后变的一列动叶片所组成，用来完成蒸汽热能转变为机械功全过程的基本单元。
2．复速级汽轮机复速级汽轮机是单级汽轮机的变种，仍是单级汽轮机。
它与一般单级汽轮机不同之处是具有两列以上的动叶片，又称为速度级汽轮机。
3.多级汽轮机为了提高汽轮机的效率，汽轮机越来越趋向高温，高压，大容量。
单级汽轮机的功率很小，已不能满足工业的发展，多级汽轮机便应运而生。
按蒸汽在汽轮机内流动的方向分类轴流式汽轮机这种汽轮机的蒸汽在汽轮机内流动的方向和轴平行。
辐流式汽轮机指蒸汽在汽轮机内流动的方向与汽轮机轴相垂直的汽轮机。
周流式汽轮机蒸汽在汽轮机中既不是沿轴线方向流动，也不是沿辐向流动，而是沿圆周方向。
按汽缸的数目分类单缸汽轮机只有一个汽缸的汽轮机叫单缸汽轮机。
双缸汽轮机汽轮机的转子分别装在高、低压两个汽缸内，蒸汽从高压缸流出后，进入低压缸。
高低压缸转子以联轴器连接。
多缸汽轮机由于功率的增加，汽轮机单采用一两个汽缸已不能满足功率的要求，所以出现了高，中，低压三缸及多缸的汽轮机。
新蒸汽从高压缸排出后经导气管进入中压缸，从中压缸排出后在经过导气管进入低压缸。
根据结构需要中，低压缸也可以制成多个。
按汽轮机的工作原理分类冲动式汽轮机蒸汽的热能转变为动能的过程，仅在喷嘴中发生，而工作叶片只是把蒸汽的动能转变成机械能的汽轮机叫做冲动式汽轮机。
即蒸汽仅在喷嘴中产生压力降，而在叶片中不产生压力降。
反动式汽轮机蒸汽的热能转变为动能的过程，不仅在喷嘴中发生，而且在叶片中也同样发生的汽轮机叫做反动式汽轮机。
五．按汽轮机热力系统特征分类1．凝汽式汽轮机蒸汽在汽轮机内做功后除有一部分轴封漏汽外，全部排入凝汽器。
2．调整抽汽式汽轮机它与凝汽式汽轮机的区别在于：其抽汽压力可以在某一范围加以调整，可以有一级调整抽汽，也可以有两级调整抽汽。
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。
多级汽轮机的工作原理解析多级汽轮机通常由高压汽缸、中压汽缸和低压汽缸组成，每个汽缸又包括一个转子和一个定子。
转子是旋转部件，由叶片组成；而定子则是固定部件，也由叶片构成。
这些转子和定子通过轴连接在一起，形成一个整体。
蒸汽则通过多级汽缸进行流动，每个级别都从前一个级别的出口进入，从后一个级别的进口流出。
首先，从锅炉中产生的高温高压蒸汽通过汽轮机的进口进入第一级高压汽缸。
在这个过程中，需要控制蒸汽流量和背压，以保证蒸汽的流量和质量在一定范围内。
接下来，高温高压蒸汽进入高压汽缸，与高压汽轮机转子上的高压叶片接触，通过热交换的方式，将蒸汽的高温高压能量转移到高压叶片上。
在这个过程中，蒸汽的能量被转化为旋转转子的动能，并带动转子旋转。
而后，蒸汽从高压汽缸的出口流出，进入中压汽缸。
在中压汽缸中，蒸汽再次与中压叶片接触，继续将其能量传递给中压叶片。
最后，蒸汽从中压汽缸出口进入低压汽缸。
在低压汽缸中，蒸汽再次与低压叶片接触，将其剩余能量转移到低压叶片上。
随着蒸汽从高压汽缸到低压汽缸的流动，蒸汽的压力和温度逐级降低，同时叶片的尺寸也逐级增大。
这是为了充分利用蒸汽的能量，提高汽轮机的能量转换效率。
整个过程中，每个级别的转子都被蒸汽的动能推动旋转。
同时，由于转子与定子之间存在差速，叶片上的蒸汽将承受一个向前方推动的力，这使得转子能够对流体进行机械能转换。
最后，经过多级汽缸的作用，蒸汽从低压汽缸出口排出，进入冷凝器进行冷凝，然后重新回到锅炉中进行循环。
多级汽轮机相对于单级汽轮机具有一些优点。
首先，多级汽轮机可以提高汽轮机的能量转换效率，减少能源的浪费。
其次，多级汽轮机可以更好地适应不同条件下的工作需求，提高汽轮机的运行稳定性和可靠性。
此外，多级汽轮机还可以降低风险，当一个级别发生故障时，其他级别仍然可以正常工作。
总结多级汽轮机是一种利用高温高压蒸汽驱动的动力装置，它通过多个级别的转子和定子进行工作。
蒸汽从高压汽缸到低压汽缸的过程中，逐级降低压力和温度，同时通过热交换和机械能转换，将蒸汽的能量转化为旋转转子的动能。
