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1、第三部分 汽轮机第六章第六章 汽轮机的发展历史汽轮机的发展历史第六章第六章 汽轮机的发展历史汽轮机的发展历史第一节第一节 汽轮机的发展历史和发展特点汽轮机的发展历史和发展特点一一 汽轮机的发展历史汽轮机的发展历史v汽轮机是将蒸汽的能量转换为机械功的旋转式动力机械，是蒸汽动力装置的主要设备之一，它是一种透平机械，又称蒸汽透平。第一节第一节 汽轮机的发展历史和发展特点汽轮机的发展历史和发展特点一一 汽轮机的发展历史汽轮机的发展历史v拉瓦尔于1882年制成了第一台5马力(3.67千瓦)的单级冲动式汽轮机 v帕森斯在1884年取得英国专利，制成了第一台10马力的多级反动式汽轮机 第一节第一节 汽轮机的
2、发展历史和发展特点汽轮机的发展历史和发展特点一一 汽轮机的发展历史汽轮机的发展历史v20世纪初，电站汽轮机单机功率已达10MW v20年代时单机功率就已增大到60MW v30年代初又出现了165MW和208MW的汽轮机 v50年代随着战后经济发展，电力需求突飞猛进，单机功率又开始不断增大，陆续出现了325600MW的大型汽轮机 第一节第一节 汽轮机的发展历史和发展特点汽轮机的发展历史和发展特点一一 汽轮机的发展历史汽轮机的发展历史v60年代制成了1000MW汽轮机；v70年代，制成了1300MW汽轮机 第一节第一节 汽轮机的发展历史和发展特点汽轮机的发展历史和发展特点二二 汽轮机的发展方向和特
3、点汽轮机的发展方向和特点v早期汽轮机所用新蒸汽压力和温度都较低，热效率低于20 v30年代初主汽压力已提高到34MPa，温度为400450。蒸汽温度逐步提高到535，压力也提高到612.5 MPa，个别的已达16 MPa，热效率达30以上。v主汽压力24 MPa，主汽温度和再热温度为535565的超临界参数,或主汽压力为16.5MPa、主汽温度和再热温度为535的亚临界参数。使用这些汽轮机的电站热效率约为40。第一节第一节 汽轮机的发展历史和发展特点汽轮机的发展历史和发展特点二二 汽轮机的发展方向和特点汽轮机的发展方向和特点 汽轮机的发展特点汽轮机的发展特点:v1、增大单机功率、增大单机功率
4、具有下列优点 1）单位功率投资成本低 2)单机功率越大，机组的热经济 性越好 3)加快电站建设速度 v2、提高蒸汽参数。v3、普遍采用一次中间再热 第一节第一节 汽轮机的发展历史和发展特点汽轮机的发展历史和发展特点二二 汽轮机的发展方向和特点汽轮机的发展方向和特点v4、采用燃气一蒸汽联合循环，以提高电厂效率。v5、提高机组的运行水平。第二节第二节 汽轮机的分类和型号汽轮机的分类和型号一一 汽轮机的分类汽轮机的分类第二节第二节 汽轮机的分类和型号汽轮机的分类和型号一一 汽轮机的分类汽轮机的分类 1、按工作原理分类 1)冲动式汽轮机：蒸汽主要在喷嘴叶栅(或静叶栅)中膨胀，在动叶栅中没有或者只有少量
5、膨胀 2)反动式汽轮机：蒸汽在喷嘴叶栅(或静叶栅)和动叶栅中都进行膨胀，且膨胀程度相同 第二节第二节 汽轮机的分类和型号汽轮机的分类和型号一一 汽轮机的分类汽轮机的分类 2、按热力特性分 1)凝汽式汽轮机：蒸汽在汽轮机中膨胀作功后，进入高度真空状态下的凝汽器，排汽压力低于大气压力，凝结成水 2)背压供热式汽轮机：它既提供动力驱动发电机或其他机械，又提供生产或生活用热，具有较高的热能利用率。其排汽压力高于大气压力，直接用于供热，无凝汽器 第二节第二节 汽轮机的分类和型号汽轮机的分类和型号一一 汽轮机的分类汽轮机的分类 2、按热力特性分 3)调整抽汽式汽轮机，从汽轮机中间某几级后抽出一定参数、一定
6、流量的蒸汽(在规定的压力下)对外供热，其排汽仍排入凝汽器。4)中间再热式汽轮机：新蒸汽在汽轮机高压缸内若干级膨胀作功后进入锅炉再热器，再次加热后返回汽轮机继续作功。第二节第二节 汽轮机的分类和型号汽轮机的分类和型号一一 汽轮机的分类汽轮机的分类 2、按热力特性分5）饱和蒸汽轮机：是以饱和状态的蒸汽作为新蒸汽的汽轮机。第二节第二节 汽轮机的分类和型号汽轮机的分类和型号一一 汽轮机的分类汽轮机的分类 3、按主蒸汽参数分v按不同的压力等级可分为：v1)低压汽轮机：主蒸汽压力在0.11761.47MPav2)中压汽轮机：主蒸汽压力为2.0583.92MPav3)高压汽轮机：主蒸汽压力为5.9789.8
7、MPav4)超高压汽轮机：主蒸汽压力为11.7613.72MPav5)亚临界压力汽轮机：主蒸汽压力为16.1717.64MPav6)超临界压力汽轮机：主蒸汽压力大于22.148MPav7)超超临界压力汽轮机：主蒸汽压力大于32MPa。第二节第二节 汽轮机的分类和型号汽轮机的分类和型号一一 汽轮机的分类汽轮机的分类 3、按主蒸汽参数分v超超临界参数实际上是在超临界参数的基础上向更高压力和温度提高的过程。第二节第二节 汽轮机的分类和型号汽轮机的分类和型号一一 汽轮机的分类汽轮机的分类 4、按汽轮机结构特点分v1）按机组转轴数目分类可分为单轴和双轴汽轮机、多轴汽轮机 v2）按用途分类可分为电站汽轮机
8、、工业汽轮机、船用汽轮机。v3）按汽缸数目分类可分为单缸、双缸和多缸汽轮机。v4）按汽流方向分类可分为轴流式、辐流式、周流式汽轮机。v5）按工作状况分类可分为固定式和移动式汽轮机等。v6）按级数分，有单级汽轮机和多级汽轮机。第二节第二节 汽轮机的分类和型号汽轮机的分类和型号二二 国产汽轮机产品型号组成及蒸汽参数表示法国产汽轮机产品型号组成及蒸汽参数表示法4、按汽轮机结构特点分1)、产品型号组成国产汽轮机的型号表示方法：变型设计次序 蒸汽参数 额定功率（MW）汽轮机类型 我国目前制造的汽轮机类型采用汉语拼音来表示，如表1-1所示。蒸汽参数用数字来表示，如表1-2所示。第二节第二节 汽轮机的分类和
9、型号汽轮机的分类和型号2)国产汽轮机型号的代号表示法代号NBCCCCBHY型号凝汽式背压式一次调整抽汽式二次调整抽汽式抽汽背压式船用移动式第二节第二节 汽轮机的分类和型号汽轮机的分类和型号三汽轮发电机组的容量三汽轮发电机组的容量1)发电机功率。发电机接线端(输出端)处的功率2)净电功率。发电机功率减去厂用电功率。3)经济功率(ECR)。机组在此功率下，汽轮机热耗率或汽耗率为最小值。4)保证最大连续功率(TMCR)。在规定的端部条件机组在发电机输出端连续输出的功率。5)调节汽阀全开工况的功率(VWO工况的功率)。在规定的主蒸汽参数条件下，汽轮机调节汽阀全开，机组所能输出的功率。6)最大过负荷能力
10、。在规定的过负荷条件下，如末级给水加热器停运或提高主蒸汽的压力，汽轮机调节汽阀全开下，机组所能输出的最大功率。第二节第二节汽轮机设备的经济性和可靠汽轮机设备的经济性和可靠性性一一 汽轮机运行的经济指标汽轮机运行的经济指标1、循环热效率 汽轮机设备的循环热效率，即在理想情况下1kg蒸汽在汽轮机内可转换为机械功的热量Eo与蒸汽在锅炉内吸热量o之比，即 随着汽轮机蒸汽参数的提高和机组结构的完善，目前大功率汽轮发电机组的热效率已达40%以上。2、汽耗率汽耗率是汽轮发电机组每生产1kWh电所需要的蒸汽量，即 SR=qo/Pel （1-3）3 热耗率热耗率是指汽轮发电机组每生产1kWh电所消耗的热量，即 （1-4）