汽轮机原理讲义.ppt

第1页，共19页，星期日，2025年，2月5日汽轮机的由来与发展方向?汽轮机的基本概念汽轮机是一种以蒸汽为工质，并将蒸汽的热能转换为机械能的一种旋转机械。汽轮机带动发电机的同时，将机械能转化成了电能。高压高温的蒸汽具有相当高的能量，热力学上称之为焓，当蒸汽依次通过汽轮机的通流级时，汽轮机的焓逐渐减少，当蒸汽从汽轮机排出时，蒸汽所具有的焓已经基本不具备作功能力了。在汽轮机级内蒸汽减少的焓部分地转变成了机械功。?汽轮机的历史与发展方向自从瓦特烧开水时发现蒸汽汽泡具有能量以来，仅过去了短短的百余年。汽轮机设计与制造技术已经取得了飞跃的发展。1883年，瑞典工程师拉伐尔（Laval）创造出第一台轴流式汽轮机，3.7kW单级冲动式汽轮机；1884~1894年，英国工程师巴森斯（C.A.Parsons）相继创造出了轴流式多级反动式汽轮机、辐流式汽轮机、和背压式汽轮机；1900年前后，美国工程师寇蒂斯（Curtis）创造出了正在通常所谓的寇蒂斯（复速级）单级汽轮机；1903年至1907年间，出现了热电联合生产的汽轮机，即背压式与调整抽汽式汽轮机；1920年左右，随着蒸汽动力循环装置的改进，出现了给水回热式汽轮机；1925年，出现了第一台中间再热式汽轮机；至此，今天所能见到的电站汽轮机的主要类型差不多已经齐备。上世纪40年代以来，汽轮机发展特别迅速。各种新技术与新材料层出不穷。材料科学的发展使得汽轮机向高参数发展成了可能；计算机技术的发展，全三维理论的出现，使得汽轮机通流级效率的提高成了各大制造厂家在市场竞争中制胜的法宝。目前，汽轮机发展的方向是以提高单机功率为中心线索的。单MW的制造工时与运行成本(汽轮机效率)在此基础上各种特型汽轮机也可以很好地占领市场。第2页，共19页，星期日，2025年，2月5日汽轮机的应用与分类按热力作功原理分类a.冲动式汽轮机b.反动式汽轮机按进汽参数分类按用途分类a.电站汽轮机b.工业汽轮机c.船用汽轮机按热力特性分类凝汽式汽轮机、调节抽汽式汽轮机、背压式汽轮机、抽汽背压式汽轮机、中间再热式汽轮机、混压式汽轮机、空冷汽轮机。参数超临界亚临界超高压高压次高压中压低压压力MPa23.5416.6713.248.834.93.431.27温度℃565535535535435(475)435350第3页，共19页，星期日，2025年，2月5日我公司目前正在生产或有可能开发的

各类型汽轮机概述电站汽轮机是我公司目前主要生产的汽轮机。主要有以下类型：传统的发电用汽轮机：凝汽式汽轮机：以发电为主，进汽参数越高、功率数越大，则技术含量越高，目前国产最大机组为超超临界1000MW汽轮机；我公司生产最大的为高压140MW、超高压150MW汽轮机；各类供热式汽轮机：供热式汽轮机是中小型汽轮机的固有特点，以其抽汽灵活、适应性强而获得了大量的生存空间。在传统汽轮机中，目前比较有市场前景，而各大厂家又开发得比较小的品种主要有：大功率（50MW及以上）背压式汽轮机、空冷汽轮机。目前我公司空冷汽轮机全系列已基本形成，应大为推广。余热发电式汽轮机余热利用是国家能源政鼓励的发展方向，近年来主要在以下几个方面发展：水泥窑余热利用；钢铁厂炼钢炉余热利用；化工厂余热利用。余热发电式汽轮机其中比较有技术难度的是一种叫做饱和蒸汽发电汽轮机。饱和蒸汽发电可以说是余热利用的极致：饱和蒸汽的蒸汽品质几乎可以说是最差的，最不具备作用能力。用饱和蒸汽发电会遇到以下技术难题：汽轮机功率很小，但进汽装置却可能很大；汽轮机内蒸汽湿度大，对汽轮机叶片抗水蚀性能要求特别高。尾气透平