背压式
主蒸汽压力/背压
抽汽背压式
主蒸汽压力/抽汽压力/背压
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第三节 汽轮机的发展
自1883年瑞典工程师拉瓦尔和1884年 英国工程师帕森斯分别创制了第一台实 用的单级冲动式和多级反动式汽轮机以 来，汽轮机已有一百余年的历史。近几 十年汽轮机发展尤为迅速，其发展的主 要特点是：
1.增大单机功率
（二）按照蒸汽的动 能转换为转子机械能的 过程分类：压力级和速 度级
（1）压力级 （2）速度级 （三）按通流面积是 否随负荷而变分类：调 节级和非调节级 （1）调节级 （2）非调节级
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第二节 汽轮机的分类及型号
一、汽轮机的分类 1.按工作原理分类 1）冲动式；2）反动式。 2.按热力特性分类 1）凝汽式汽轮机； 2）背压式汽轮机； 3）调整抽汽式汽轮机；4）抽汽背压式汽轮 机。 背压式、调整抽汽式和抽汽背压式汽轮机统 称为供热式汽轮机
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（1）单位功率投资成本低。如前苏联 800MW机组的单位功率成本比500MW机组的 低17％，而1200MW机组的单位功率成本又 比800MW机组的低15％～20％。
（2）单机功率越大，机组的热经济性越 好 。 如 上 汽 亚 临 界 300MW 机 组 的 热 耗 率 7993kJ ／ (kW·h) ； 哈 汽 超 临 界 600MW 机 组 的 热 耗 率 7522kJ ／ (kW·h) ； 上 汽 超 临 界 1000MW机组的热耗率7353kJ／(kW·h)；
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（3）加快电站建设速度，降低电站建设 投资和运行费用。
2.提高蒸汽参数。增大单机功率后适宜采 用较高的蒸汽参数
3.普遍采用一次中间再热。采用中间再热 后可降低低压缸未级排汽湿度，减轻末级 叶片水蚀程度，为提高蒸汽初压创造了条 件，从而可提高机组内效率、热效率和运 行可靠性。
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4.采用燃气一蒸汽联合循环，以提高 电厂效率。
法国的阿尔斯通——大西洋公司(AA)，既生 产冲动式汽轮机也生产反动式汽轮机。
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我国自1955年开始制造出第一台中压6MW 汽轮机，从60年代到70年代初，己生产出 12MW、25MW、50MW、100MW、 125MW、200MW 和300MW汽轮发电机组；80年代初，引进了美 国西屋公司300MW和600MW机组的整套制造技 术；现在与三菱、日立、西门子等合作生产 超临界600MW和超超临界1000MW 机组。
汽轮机设备及运行
讲授 李建刚
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第一章 汽轮机概述
第一节 汽轮机的基本结构简介 一、汽轮机的基本结构简介
汽轮机的作用：将水蒸汽的热能转变为 机械能。
汽轮机有单级和多级: 单级汽轮机
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• 多级汽轮机
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n
转动部分与静止部分： 静叶栅与动叶栅： 级：一列静叶栅和一列动叶栅组成的水 蒸汽从热能到机械能转换的基本单元。 喷嘴：将蒸汽热能转变为动能；从喷嘴 出来的高速汽流速度为绝对速度。 动叶：将蒸汽动能转变为机械能。汽轮 机以转速n工作时，旋转着的动叶栅具有圆 周速度u（牵连速度）；蒸汽则以相对速度 w1和w2进、出动叶通道。
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B.冲动作用的特点：汽流在动叶汽道内不 膨胀加速，即w1=w2，而只随汽道形状改变其 流动方向
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2.反动作用原理 A.反动力的产生：如图1--7所示。 B.反动作用的特点：蒸汽在动叶汽道 内不仅改变方向，而且因继续膨胀、加 速，即w2＞w1 。
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三、汽轮机级的反动度
定义：蒸汽在动叶通
汽温度600/620℃以上。 4.其他方式分类 • 单缸与多缸；单轴与多轴
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二、汽轮机产品型号 1.汽轮机的型号 用特定的符号来表示汽轮机的基本特征 即汽轮机的型号。表示方法如下：
变形设计序数 蒸汽参数 额定功率（MW） 汽轮机型式（代号）
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2.国产汽轮机类型的代号
代号
型式
代号
类型
N
道内膨胀时的理想焓降
hb和在整个级的滞止理
m
hb ht*
想焓降ht* 之比，即
m
hb ht*
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计算：
mhn*hbhbhn*hbhb
hb mht*
hn *1 mht*
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四、汽轮机级的类型及特点
（一）按级反动度的 大小分类：冲动级和反 动级
1.冲动级 （1）纯冲动级：
m＝0，p1＝p2， hb=0， hn*＝ht*。 作功能力大，效率 较低。
凝汽式
CB
抽汽背压式
B
背压式
H
船用
C 一次调整抽汽式 Y
移动式
CC 二次调整抽汽式
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3.汽轮机型号中参数的表示方法
型式 凝汽式 中间再热式 一次调整抽汽式 二次调整抽汽式
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/调节抽汽压力 主蒸汽压力/高压抽汽压力/低压抽汽压力
5.提高机组的运行水平。 生产多级轴流冲动式汽轮机的主要制 造企业有美国的通用电气公司(GE)、英国 的通用电气公司(GEC)、日本的东芝和日 立、意大利的安莎多，以及前苏联的列宁 格勒金属工厂、哈尔科夫透平发动机厂和 乌拉尔透平发动机厂等。
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制造反动式汽轮机的企业有美国西屋公司 (WH)、欧洲ABB公司、联邦德国的电站设备联合 制造公司(KWU)、日本的三菱、英国帕森斯公司、 法国电气机械公司(CMR)公司等。
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3.按主蒸汽参数分类 • 低压：新蒸汽压力小于1.5MPa； • 中压：新蒸汽压力为2~4MPa； • 高压：新蒸汽压力为6~10MPa； • 超高压：新蒸汽压力为12~14MPa； • 亚临界：新蒸汽压力为16~18MPa； • 超临界新蒸汽压力超过22.15MPa； • 超超临界新蒸汽压力超过27MPa 或蒸
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动叶中蒸汽的绝对速度c、相对速度w
以及动叶的圆周速度u之间的矢量关系为： cwu
（ 二）叶栅的几何特性 叶栅：环形叶栅、直列叶栅、平面叶栅 叶栅的主要几何特性参数：平均直径、
叶片高度、Байду номын сангаас栅节距
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叶栅的主要相对参数：相对节距、相对 高度、径高比
叶栅的汽流角与叶型角：
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二、蒸汽的冲动作用原理和反动作用原理 1.冲动作用原理 A.冲动力的产生：如图1--6
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（2）带反动度的冲 动级
m＝0.05~0.20， 既有冲动级的特征， 又有反动级的因素。 作功能力、效率均介 于二者之间。
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2.反动级 p1>p2， w2 ＞ w1 hn＊＝hb= 0.5ht＊ ， m0.5。 特点：效率比冲动级 高，作功能力较小；喷 嘴叶型与动叶叶型相同。
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