汽轮机概念及其分类
更新时间:2024-01-15 22:45:01 阅读量: 教育文库 文档下载
第1章 汽轮机概念及其分类
1.1 汽轮机概述
1.1.1 汽轮机的概念
概念:汽轮机是一种将蒸汽的热能转换成机械能的蒸汽动力装置,又称为蒸汽透平。
汽轮机是以蒸汽为工质的旋转式机械,主要用作发电原动机,也用来直接驱动各种泵、风机、压缩机和船舶螺旋桨等,还可以利用汽轮机的排汽或中间抽汽满足生产和生活上的供热需要。
特点:功率大、转速高、运行平稳、热经济性高、易损件少,运行安全可靠,调速方便、振动小、噪音小等。
1.1.2 汽轮机的工作原理
1、具有一定温度(T)和压力(P)的蒸汽(锅炉或核反应堆)首先进入固定不动的喷嘴(也称静叶),蒸汽在喷嘴内膨胀,蒸汽的压力(P)、温度(T)不断降低,速度(V)增大,形成一股高速汽流,蒸汽的热能转化为动能。
2、高速汽流流经动叶(也称叶片)做功,动叶片带动汽轮机转子以一定的速度均匀转动,蒸汽的动能转化为机械能。
能量转换过程:蒸汽在汽轮机中,能量转换包括2个阶段,如图1所示:
图1 汽轮机能量转换过程
1.1.3 汽轮机的分类
汽轮机的类别和型式很多,可按工作原理、主蒸汽(进汽)参数、热力特性、结构类型、转速、用途等几个方面进行分类(如表1所示)。
1、按工作原理分类
(1)冲动式汽轮机:各级按照冲动原理设计,蒸汽主要在静叶(喷嘴)叶栅槽道中膨胀,在动叶叶栅槽道中主要改变流动方向,只有少量膨胀。
(2)反动式汽轮机:各级按冲动和反动原理设计,蒸汽在静叶(喷嘴)叶
栅槽道和动叶叶栅槽道中都发生膨胀,且膨胀程度相等。
备注:调节级采用冲动级,其它级均为反动级。
(3)冲动反动组合式汽轮机:转子各级动叶片既有冲动级又有反动级。 2、按主蒸汽(进汽)参数分类
(1)低压汽轮机:压力小于1.47 Mpa(0.12~1.5MPa) (2)中压汽轮机:压力为1.96~3.92 Mpa(2~4 MPa) (3)次高压汽轮机:压力为5~6 MPa
(4)高压汽轮机:压力为5.88~9.81 Mpa(6~12Mpa) (5)超高压汽轮机:压力为11.77~13.93 Mpa(12~14 MPa) (6)亚临界压力汽轮机:压力为15.69~17.65 Mpa(16~18 MPa) (7)超临界压力汽轮机:压力大于22.15 Mpa (8)超超临界压力汽轮机:压力大于32 Mpa 3、按热力特性分类
(1)凝汽式汽轮机(N):蒸汽在汽轮机内做功后,乏汽(排汽)在低于大气压力的真空状态下全部排入凝汽器,凝结成水。
备注:有些小汽轮机没有回热系统,称为纯凝汽式汽轮机。
(2)背压式汽轮机(B):蒸汽在汽轮机内做功后,乏汽(排汽)在高于大气压力的状态下供热用户使用,没有布置凝汽器用于乏汽的冷凝。
备注:若乏汽(排汽)作为其它中低压汽轮机的新汽时,称为前置式汽轮机。 (3)抽汽凝汽式汽轮机(调节抽汽式汽轮机):在汽轮机的级间某一位置抽出部分蒸汽,调整压力后对外供热,其余蒸汽在汽轮机内做功,做功后乏汽(排汽)在低于大气压力的真空状态下全部排入凝汽器,凝结成水。
(4)抽气背压式汽轮机:在汽轮机的级间某一位置抽出部分蒸汽,供热用户使用,其余蒸汽在汽轮机内做功,做功后乏汽(排汽)在高于大气压力的状态下供热用户使用,没有布置凝汽器用于乏汽的冷凝。
备注:调节抽汽和排汽都供热用户使用。
(5)中间再热式汽轮机:新汽在高压缸做功后,进入锅炉再热器再热,经过再热后的高压缸排汽进一步进入低中压缸做功,最后乏汽(排汽)在低于大气压力的真空状态下全部排入凝汽器,凝结成水。
(a)凝汽式汽轮机 (b)背压式汽轮机 (c)抽汽凝汽式汽轮机
图2 汽轮机分类
4、按汽流方向分类
(1)轴流式汽轮机:组成汽轮机的各级叶栅沿轴向依次排列,汽流方向的总趋势是轴向的,绝大多数汽轮机都是轴流式汽轮机。
(2)辐流式汽轮机:组成汽轮机的各级叶栅沿半径方向依次排列,汽流方向的总趋势是半径方向的。
5、按用途分类
(1)电站汽轮机:用来发电或热电联产的汽轮机,汽轮机转速恒定,也称为恒速汽轮机。主要采用凝汽式汽轮机,也采用同时供热供电的(抽汽式、背压式)汽轮机。如图3所示。
(2)工业汽轮机:用于拖动风机、水泵、油泵等转动机械,其运行速度经常是变动的,也称为变转速汽轮机。
(3)船用汽轮机:用于船舶的动力装置,驱动螺旋桨。为适应倒车的需要,其转动方向是可变的。 6、按汽缸的数目分类 (1)单缸汽轮机 (2)双缸汽轮机 (3)多缸汽轮机
图3电站汽轮机工作简易示意图
7、按排汽冷却方式分类
(1)水冷(湿冷)汽轮机:汽轮机排汽由循环水(通过冷凝器)冷却,凝结成水。
(2)空冷(干冷)汽轮机:采用空气(风)带走凝汽器废热的汽轮机。汽轮机排汽经空气直接冷却或间接冷却,凝结成水,常用于缺水富煤地区。
8、按燃料分类
(1)火电汽轮机:燃用化石燃料(煤、石油、天然气等)。 (2)核电汽轮机:核燃料。
图4 简单蒸汽循环汽轮机示意图
9、按热力循环方式分类
(1)简单循环汽轮机:以蒸汽为单一工质进行发电,如图4所示。
(2)燃气-蒸汽联合循环:以燃气轮机的排气(高温烟气)作为热源,进入余热锅炉加热水形成一定温度和压力的水蒸汽,水蒸汽进入汽轮机进行发电。
10、按转速分类
(1)低速汽轮机:n<3000 r/min (2)中速汽轮机:n=3000 r/min (3)高速汽轮机:n>3000 r/min
由于发电机的极数只能成对增加或减小,大型汽轮机的转速通常选用两档: (1)对于50Hz电网:3000 r/min或1500 r/min; (2)对于60Hz电网:3600 r/min或1800 r/min。
3000 r/min和3600 r/min称为全转速机组,1500 r/min和1800 r/min称为半转速机组。工业用、给水泵小汽轮机,最高转速可达12000r/min(变转速)。
1.1.4 汽轮机的型号
汽轮机型号表示汽轮机基本特性,我国目前采用汉语拼音和数字来表示汽轮机型号,其型号组成方式如图5所示。表2给出了我国常用汽轮机型式号,表3给出了我国常用汽轮机型号中蒸汽参数表示法。
图5汽轮机型号的表示方法
例一:N300-16.7/537/537-2型汽轮机
含义:300MW凝汽式汽轮机,主蒸汽压力为16.7MPa,温度为537oC,再热蒸汽温度537oC,中间再热凝汽式汽轮机,属第二次变型设计。 例二:N100-90/535型汽轮机
含义:100MW凝汽式汽轮机,主蒸汽压力为8.82 MPa,温度为535oC。
表2 汽轮机型式代号
代号 N B C 型式 凝汽式 背压式 一次调整抽汽式 代号 CB CY Y 型式 抽汽背压式 船用 移动式 CC 两次调整抽汽式 HN 核电汽轮机 表3汽轮机型号中蒸汽参数表示法
型 式 凝汽式 中间再热式 抽汽式 背压式 抽汽背压式 参数表示方法 主蒸汽压力/主蒸汽温度 主蒸汽压力/主蒸汽温度/中间再热温度 主蒸汽压力/高压抽汽压力/低压抽汽压力 主蒸汽压力/背压 主蒸汽压力/抽汽压力/背压 示例 N100-8.83/535 N300-16.7/538/538 C50-8.83/0.98/0.118 B50-8.83/0.98 CB25-8.83/0.98/0.118 1、N3-2.35:3MW凝汽式汽轮机,主蒸汽压力为2.35 MPa。
2、C12-4.9/1.5/0.98:12MW抽汽式汽轮机,主蒸汽压力为4.9 MPa,高压抽汽压力为1.5 MPa,低压抽汽压力为0.98 MPa。
3、CC12-3.43/0.98/0.49:12MW两次调整抽汽式汽轮机,主蒸汽压力为3.43MPa ,一级抽汽压力为0.98 MPa、二级抽汽压力为0.49 MPa。
4、B3-3.43/0.49 :3MW背压式汽轮机、主蒸汽压力为3.43MPa ,背压为4.9 MPa。
5、CB12-4.9/1.18/0.17:12MW抽汽背压式汽轮机、主蒸汽压力为4.9 MPa、抽汽压力为1.18 MPa、背压为0.17 MPa。
CC 两次调整抽汽式 HN 核电汽轮机 表3汽轮机型号中蒸汽参数表示法
型 式 凝汽式 中间再热式 抽汽式 背压式 抽汽背压式 参数表示方法 主蒸汽压力/主蒸汽温度 主蒸汽压力/主蒸汽温度/中间再热温度 主蒸汽压力/高压抽汽压力/低压抽汽压力 主蒸汽压力/背压 主蒸汽压力/抽汽压力/背压 示例 N100-8.83/535 N300-16.7/538/538 C50-8.83/0.98/0.118 B50-8.83/0.98 CB25-8.83/0.98/0.118 1、N3-2.35:3MW凝汽式汽轮机,主蒸汽压力为2.35 MPa。
2、C12-4.9/1.5/0.98:12MW抽汽式汽轮机,主蒸汽压力为4.9 MPa,高压抽汽压力为1.5 MPa,低压抽汽压力为0.98 MPa。
3、CC12-3.43/0.98/0.49:12MW两次调整抽汽式汽轮机,主蒸汽压力为3.43MPa ,一级抽汽压力为0.98 MPa、二级抽汽压力为0.49 MPa。
4、B3-3.43/0.49 :3MW背压式汽轮机、主蒸汽压力为3.43MPa ,背压为4.9 MPa。
5、CB12-4.9/1.18/0.17:12MW抽汽背压式汽轮机、主蒸汽压力为4.9 MPa、抽汽压力为1.18 MPa、背压为0.17 MPa。
正在阅读:
汽轮机概念及其分类01-15
教科研年度工作总结优秀例文8篇08-03
松原市体育馆建设项目可行性研究报告(1)03-14
2015-2020年中国高分子义齿材料行业市场深度调研及投资战略咨询报告06-02
01-系统配置指导06-14
2020餐饮业劳动合同(通用版)08-18
精神损害赔偿的一般原则是什么09-29
宁波大学通识教育核心课程建设现状及对策07-25
亿栋商务旅游酒店可行性研究报告04-16
- exercise2
- 铅锌矿详查地质设计 - 图文
- 厨余垃圾、餐厨垃圾堆肥系统设计方案
- 陈明珠开题报告
- 化工原理精选例题
- 政府形象宣传册营销案例
- 小学一至三年级语文阅读专项练习题
- 2014.民诉 期末考试 复习题
- 巅峰智业 - 做好顶层设计对建设城市的重要意义
- (三起)冀教版三年级英语上册Unit4 Lesson24练习题及答案
- 2017年实心轮胎现状及发展趋势分析(目录)
- 基于GIS的农用地定级技术研究定稿
- 2017-2022年中国医疗保健市场调查与市场前景预测报告(目录) - 图文
- 作业
- OFDM技术仿真(MATLAB代码) - 图文
- Android工程师笔试题及答案
- 生命密码联合密码
- 空间地上权若干法律问题探究
- 江苏学业水平测试《机械基础》模拟试题
- 选课走班实施方案
- 汽轮机
- 概念
- 及其
- 分类
- 中国古代文学诗文背诵精读篇目
- 天津大学第五版-刘俊吉-物理化学课后习题答案(全)
- 北洋军阀的统治测试题
- 2018年苏教版小学数学四年级下册第二单元《认识多位数》试题共2套
- 2015年河南选调生考试面试真题及解析:以“宽容”为题做一个演讲
- 人教B版选修(2-2)1.1.1《函数的平均变化率》word练习题5
- 一级考试试题
- 大学计算机学习心得体会
- 2016年度综合管理部工作总结
- 涉密信息系统集成资质管理办法
- 2015-2016(两套真题)全国税务人员执法资格考试统一考试(地税)试卷及答案 - 图文
- 2018-2023年中国建筑安装行业发展前景与投资战略规划分析报告 - 图文
- 济宁
- 山东省电工复审题库 - 图文
- 出口食品原料种植场监督检查记录表(附件3)
- 解读《脾胃论》系列文(一) - 接受理论
- 2015年中考物理复习拓展猜押试题—声学知识
- 布袋除尘器安装说明书
- 实验一 长度测量实验 - 图文
- 药物制剂技术