1、汽轮机原理汽轮机原理 Principle of Steam Turbine 2郎肯循环郎肯循环1 绪论绪论一、蒸汽动力循环一、蒸汽动力循环1、朗肯循环、朗肯循环1.2 汽轮机系统汽轮机系统给水饱和蒸汽过热蒸汽过热器膨胀做功过热蒸汽排汽凝结水凝结换热锅炉锅炉，水在锅炉中定压吸热、汽化为饱和蒸汽。过热器过热器，吸热成为过热蒸汽。汽轮机汽轮机，膨胀、作功、乏汽排出。凝汽器凝汽器，并凝结、放出潜热。给水泵给水泵，将凝结水提高压力并泵入锅炉，完成一个循环。1 绪论绪论1.2 汽轮机系统汽轮机系统3 这种最简单的蒸汽动力装置循环（理想的朗肯循环）的热效率是不高的（）。蒸汽在锅炉中的吸热量（Q。）只有一小部
2、分转化为汽轮机的作功；而大部分热量（潜热）作为冷源损失在凝汽器中为循环水所带走。如下图所示，用热力学第一定律对最简单的蒸汽动力装置循环进行分析的结果，就可以形象地用能流图表示。能量在各设备中的利用和损失1 绪论绪论1.2 汽轮机系统汽轮机系统4提高蒸汽初参数提高蒸汽初参数采用给水回热采用给水回热郎肯循环郎肯循环1 绪论绪论一、蒸汽动力循环一、蒸汽动力循环1、朗肯循环、朗肯循环1.2 汽轮机系统汽轮机系统朗肯循环缺点：热效率低！朗肯循环缺点：热效率低！主要原因：工质平均吸热温度不高主要原因：工质平均吸热温度不高提高热效率的途径：提高热效率的途径：回热循环回热循环5回热循环回热循环一、蒸汽动力循环
3、一、蒸汽动力循环2、回热循环、回热循环1.2 汽轮机系统汽轮机系统汽轮机抽汽加热给水加热给水提高给水温度提高给水温度提高工质平均吸热温度提高工质平均吸热温度1 绪论绪论61 12 2A4 4TsA153BoilerTurbinePumpCondenserOpenFWHFWH=Feedwater heaterqinqout43 3665Pump1kgkg(1)kgwturb,out1.2 汽轮机系统汽轮机系统1 绪论绪论7中间再热循环中间再热循环一、蒸汽动力循环一、蒸汽动力循环3、中间再热循环、中间再热循环1.2 汽轮机系统汽轮机系统1 绪论绪论再热蒸汽再热蒸汽高压缸排汽高压缸排汽提高蒸汽的初压
4、、初温提高蒸汽的初压、初温蒸汽中间再热蒸汽中间再热提高初压，乏汽的金属材料性能限制！乏汽干度明显增加乏汽干度明显增加高压缸排汽再热8145H.PL.P123BoilerReheaterLow-P turbineHigh-P turbinePumpCondenserqinqoutwturb,outwpump,in1.2 汽轮机系统汽轮机系统1 绪论绪论1.2 汽轮机系统汽轮机系统1 绪论绪论91432sTT1121T1T5T21.2 汽轮机系统汽轮机系统1 绪论绪论10二、汽轮机设备及系统二、汽轮机设备及系统1.2 汽轮机系统汽轮机系统1 绪论绪论汽轮机设备及系统汽轮机的总体外观及内部结构动画动
5、画1.2 汽轮机系统汽轮机系统1 绪论绪论1.2 汽轮机系统汽轮机系统1 绪论绪论11 汽轮机设备及系统包括汽轮机本体、控制保安系统、辅助设备及系统等。汽轮机本体由转动部分和固定部分组成；控制保安系统包括主汽阀、调节汽阀、控制执行机构、信号变送器、控制油系统、计算机控制系统、安全保护装置等；辅助设备包括凝汽器、抽气器(或水环真空泵)、高压和低压加热器、除氧器、给水泵、凝结水泵、循环水泵等。汽轮机的重要系统包括主蒸汽系统、再热蒸汽系统、凝汽系统、给水回热系统、润滑油系统等。1.2汽轮机系统汽轮机系统1 绪论绪论12三、汽轮机的做功过程三、汽轮机的做功过程1.2 汽轮机系统汽轮机系统1 绪论绪论汽
6、轮机转子是如何转起来的？工工质质不不同同气流：风。高温高压蒸汽风车汽轮机13三、汽轮机的做功过程三、汽轮机的做功过程1.2 汽轮机系统汽轮机系统1、汽轮机的基本作功单元“级”n能量转换的主要部件是一组喷管和一圈动叶，由它们组合而成的工作单元，称为汽轮机的一个“级”。动叶片动叶片喷嘴喷嘴叶轮叶轮轴轴14：蒸汽热能旋转机械能旋转机械能。具有一定压力、温度的蒸汽通具有一定压力、温度的蒸汽通过汽轮机的级时，首先在静叶过汽轮机的级时，首先在静叶栅通道中得到膨胀加速，将蒸栅通道中得到膨胀加速，将蒸汽的热能转化为高速汽流的动汽的热能转化为高速汽流的动能，然后进入动叶通道，在其能，然后进入动叶通道，在其中改变方向或者既改变方向同中改变方向或者既改变方向同时又膨胀加速，推动叶轮旋转，时又膨胀加速，推动叶轮旋转，将高速汽流的动能转变为旋转将高速汽流的动能转变为旋转机械能。机械能。三、汽轮机的做功过程三、汽轮机的做功过程1.2 汽轮机系统汽轮机系统15151.2 汽轮机系统汽轮机系统汽轮机由各级串联而成，其总输出功率为各级输出功率之和。热能 机械能多次逐级转化：蒸汽热能旋转机械能。旋转机械能。
