型式 额定功率
变型设计次序
蒸汽参数
例：N300-16.7/538/538
300MW凝汽式汽轮机,主蒸汽压力为16.7MPa，温度为 538º C,再热蒸汽温度538º C。 汽轮机型式代号见下表： 代号 N B C CC 型式 凝汽式 背压式 一次调整抽汽式 两次调整抽汽式 代号 CB CY Y HN 型式 抽汽背压式 船用 移动式 核电汽轮机

动叶通道是逐渐收缩的

三、反动度和级的类型
基本概念

级滞止理想焓降：0点是级前
的蒸汽状态点，0*点是汽流被等 熵滞止到初速等于零的状态，p1、 p2分别为喷嘴出口压力和动叶出 口压力，蒸汽在级内从滞止状态 0*等熵膨胀到p2时的焓降称为级 的滞止理想焓降

级理想焓降：蒸汽在级内从0点等熵膨胀到p源自时的焓降 ht称为 级的理想焓降。

反动度：表示蒸汽在动叶通道内膨
胀程度大小的指标。 它等于蒸汽在动叶通道中的理想焓降 与喷嘴的滞止理想焓降和动叶通道中 理想焓降之和的比值 级的平直径处（即1/2叶高处）的反 动度用Ωm表示，其表达式为：


hb hb hb m * * hn hb hn hb ht*
喷嘴出口处：蒸汽以 相对速度w1进入动叶 通道，由于受到动叶 的阻碍，汽流方向不 断改变，最后以相对 速度w2流出动叶通道， 在流道中蒸汽对动叶 产生一个轮周方向的 冲动力F1，该力对动 叶作功使动叶转动
（二）反动作用原理


反动力定义：蒸汽在动 叶汽道内膨胀时对动叶 的作用力。根据动量守 恒定律，当气体从容器 中加速流出时，要对容 器产生—个与流动方向 相反的力。 基本特点：蒸汽在动叶 流道中不仅要改变方向， 而且还要膨胀加速，从 结构上看动叶通道是逐 渐收缩的。
（一）冲动作用原理


冲动力的定义：根据力学知识，当 一运动物体碰到另一个静止的物体或 者运动速度低于它的物体时，就会受 到阻碍而改变其速度的大小或方向， 同时给阻碍它的物体的一个作用力 特点：蒸汽仅把从喷嘴中获得的动能 转变为机械功，蒸汽在动叶通道中不 膨胀，动叶通道不收缩
（一）冲动作用原理


2、按热力特性分
多压式汽轮机
3、按主蒸汽压力分
汽轮机类别 低压汽轮机 中压汽轮机 主蒸汽压力（MPa) 0.12~1.5 2~4
高压汽轮机
超高压汽轮机 亚临界压力汽轮机 超临界压力汽轮机
6~10
12~14 16~18 >22.1
超超临界压力汽轮机
>32
三、汽轮机型号的表示方法
汽轮机型号的组成为：
Δ XX - XX - XX


结构特点：动叶叶型与喷嘴叶型完全相
同。反动级的效率高于冲动级，但整级 的理想焓降较小。
调节级

喷嘴调节：多数汽轮机采用改变第一级喷嘴面积 的方法调节进汽量，称之为喷嘴调节。
1、转动部分：主轴、叶轮、动叶片、联轴器 2、静止部分：汽缸、隔板、静叶、轴承
六、本书的内容：
原理（一、二、三章） 本体（第四章） 内容 结构 辅机 调节保护（第六章） 运行（第七章）
凝汽设备（第五章）
第一章 汽轮机级的工作原理
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级是汽轮机中最基本的 工作单位 级由静叶栅（喷嘴栅） 和动叶栅组成 本章着重阐述单级汽轮 机的工作原理
从作用力方面分析原理

蒸汽流经级时先在喷嘴中膨胀压力 降低，速度增加一方面通过速度方 向的改变，产生冲动力F1 蒸汽在动叶中继续膨胀，压力降低， 所产生的焓降转化为动能造成动叶 出口的相对速度w2大于进口相对速 度w1，使汽流产生了作用于动叶上 的与汽流方向相反的反动力Fr。 在蒸汽的冲动力和反动力合力作用 下推动动叶旋转作功。
（二）汽轮机级的类型和特点 1.按反动度的大小进行分类 2.按通流面积是否随负荷而变分类 3.按蒸汽的动能转换为转子机械能的过程 分类
级的类型及特点
汽轮机的级可分为冲动级和反动级两大类
冲动级
冲动级又分：纯冲动级、带反动度的冲动级速度级 1) 纯冲动级：反动度为零的级称为纯冲动级

工作特点：是蒸汽只在喷嘴中膨胀，在动叶通道中不膨胀 结构特点：动叶叶型近似对称弯曲，作功能力大，但效率 比带反动度的冲动级低。
汽轮机设备及 运行
机械与电力工程系
绪论

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。
一、汽轮机装置在电厂中的地位
锅 化学能 (燃料)
炉
发电机 电能 机械能
蒸汽
热能
二、汽轮机的分类
1、按工作原理分
冲动式汽轮机 反动式汽轮机 凝汽式汽轮机 背压式汽轮机 抽汽式汽轮机 抽汽背压式汽轮机
四、汽轮机的发展
1、1883年研制出第一台轴流式汽轮机 1903-1907 出现了热电联产的汽轮机 1920年左右出现回热循环 1925年 第一台中间再热式 2、发展趋势 （1）增大单机功率 （2）提高蒸汽参数 （3）采用中间再热 （4）采用燃气—蒸汽联合循环 （5）提高机组的运行水平
五、现代汽轮机的结构
带反动度的冲动级

现代冲动式汽轮机中广泛采用具有一定 反动度的冲动级，简称为冲动级 工作特点:蒸汽的膨胀主要喷嘴中进行， 在动叶通道中仅有小部分膨胀，产生的 反动力较小，主要利用冲动力作功 结构特点：作功能力比反动级的大，效 率又比纯冲动级高。


反动级

定义：蒸汽在级中的理想焓降平均分配
在喷嘴和动叶通道中的级称为反动级 工作特点：蒸汽在喷嘴和动叶通道中的 膨胀程度相等，作功的力冲动力和反动 力各占一半
第一节概述
一、汽轮机通流部分结构
1、通流部分：蒸汽流动做功的通 道 2、通流部分的结构： 级：是汽轮机中最基本的工作单 元。在结构上它是由静叶（喷 嘴）和对应的动叶所组成；一 列固定的喷嘴和与它配合的动 叶片构成了汽轮机的基本作功 单元，称为汽轮机的级。
2叶轮 3动叶栅
4喷嘴
1轴
二、冲动作用原理和反动作用原理
汽轮机的反动度 蒸汽在动叶通道内膨 胀时的理想焓降hb， 和在整个级的滞止理想 焓降ht* 之比，即
m
m hb
二、反动度和级的类型
hb ht*

* hn hb
hb * hn hb
* hb mht* hn 1 m ht*
反动度