当前位置：首页 > 模块十四、汽轮机基本知识 - 图文
子模块一、热力循环原理
1.1工作过程
最简单的水蒸气动力循环装置由锅炉、汽轮机、冷凝器和水泵组成，如图a所示。其工作过程如下：水在锅炉和过热器中吸热，由饱和水变为过热蒸汽；过热蒸汽进入汽轮机中膨胀，对外作功；在汽轮机出口，工质为低压湿蒸汽状态（称为乏汽），此乏汽进入冷凝器向冷却水放热，凝结为饱和水（称为凝结水）；水泵消耗外功，将凝结水升压并送回锅炉，完成动力循环。图b、c、d表示上述理想的简单蒸汽动力循环，称为朗肯循环：
1.2 循环分析
汽轮机中的膨胀过程1-2：可逆绝热过程，即定熵过程。应用开口系能量方程，过程中工质对外作功为 wT?h1?h2；
冷凝器中的放热过程2-3：定压放热过程。过程中工质放热为
q2?h2?h3；
水泵中的压缩过程3-4：定熵过程。过程中工质接受外功为
wP?h4?h3；
锅炉中的吸热过程4-1：定压吸热过程。过程中工质吸热为 q1?h1?h2。 朗肯循环的热效率为
?t?wwT?wP(h1?h2)?(h4?h3)??q1q1h1?h4
rw?wwT是反映动力循环经济性的另一指标，
其定义是循环的净输出功量与汽轮机作功量
功比
之比值。朗肯循环的功比为
w?wP(h1?h2)?(h4?h3)w?T?wTwTh1?h2
rw?由于水的不可压缩性（压缩过程中体积变化很小），故泵功常可按下式近似计算： wP??vdp?v?p?v3(p4?p3)
水泵耗功远小于汽轮机作功（在T-s图和h-s图上点3和点4几乎重合，图上是夸大了的画法），因此在近似计算中又常可忽略泵功wP不计，此时循环热效率为
h1?h2h1?h4
?t?
评价蒸汽动力装置的另一个重要指标是汽耗率，其定义是装置每输出1kW?h（等于3 600 kJ）功量所耗费的蒸汽量，用d表示：
3600w kg/(kW?h)
d?式中，循环净功量w的单位是kJ/kg；汽耗率d 的单位为kg/(kw·h)。
如果考虑汽轮机内的摩擦，即蒸汽在汽轮机中如图11-4所示由状态1不可逆绝热膨胀至状态
2’，则汽轮机的实际作功量 w'T将小于无摩擦时的理想作功量 wT，即
w'T?h1?h2?wT?h1?h2'
常用汽轮机相对内效率 ?T来表示汽轮机内膨胀过程的理想程度，其定义为
?T?
w'Th1?h2'?wTh1?h2
?T的数值一般在85～95%之间。
1T1h4322?22?s(a)(b)s
考虑汽轮机内摩擦时的简单蒸汽动力循环
应当指出，朗肯循环是最基本的蒸汽动力循环，它的结构简单而热效率较低，但是，现代大、中型蒸汽动力装置中所实际采用的较复杂的蒸汽动力循环，都是在其基础上加以改进后得到的。
子模块二、汽轮机基本概念
2.1汽轮机的基本概念
汽轮机是用蒸汽来作功的旋转式原动机。蒸汽的热能转变为汽轮机转子旋转的机械功需要经过两次能量转换，即：蒸汽流过汽轮机喷嘴时，将热能转换成蒸汽高速流动的动能；高速汽流流过工作叶片时，将蒸汽动能转换成汽轮机转子旋转的机械功。这就是汽轮机能作功的原理。
2.2 汽轮机的分类
2.2.1按热力过程特性分类
凝汽式汽轮机：进入汽轮机的蒸汽，除很少一部分泄漏外，全部排入凝汽器，这种汽轮机称为纯凝汽式汽轮机。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。
背压式汽轮机：排汽压力高于大气压力的汽轮机称为背压式汽轮机。其排汽可供工业或采暖使用，当其排汽作为中、低压汽轮机的进汽时，称为前置式汽轮机。
调节抽汽式汽轮机：在这种汽轮机中，部分蒸汽在一种或两种给定压力下抽出对外供热，其余蒸汽作功后仍排入凝汽器。由于用户对供汽压力和供热量有一定要求，需对抽汽压力进行调节(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。 中间再热式汽轮机：新蒸汽经汽轮机前几级作功后，全部引至加热装置再次加热到某一温度，然后再回到汽轮机继续作功。这种汽轮机称为中间再热式汽轮机。 2.2.2按新蒸汽压力分
低压汽轮机 新蒸汽压力为1.2 MPa ~2MPa； 中压汽轮机 新蒸汽压力为2.1 MPa ~8MPa； 高压汽轮机 新蒸汽压力为8.1 MPa ~12.5MPa； 超高压汽轮机 新蒸汽压力为12.6 MPa ~15.1MPa； 亚临界汽轮机 新蒸汽压力为15.1 MPa ~22MPa； 超临界汽轮机 新蒸汽压力为22.12MPa以上。
本文作者：...共分享92篇相关文档
