汽轮机经济运行课件.
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汽轮机运行
汽轮机运行第一章汽轮机的工作原理一、汽轮机：是一种以具有一定温度和压力的水蒸气为工质，将热能转变为机械能的回转式原动机。
.二、单级气轮机结构：喷嘴，动叶片，叶轮和轴等基本部件组成。
类型：纯冲动式：只在喷嘴中膨胀，动叶片仅受蒸汽的冲动力。
反动式：一半在喷嘴中膨胀，一半在动叶片中膨胀。
焓降相等。
冲动式：大部分在喷嘴中膨胀，还有少部分在动叶片中膨胀。
带有反动度的冲动式气轮机。
三、.气轮机的分类：1.按工作原理：纯冲动式：反动式，冲动反动联合式气轮机。
2.按热力过程：凝汽式，背压式，调整抽汽式，中间在热式。
（背压式，调整抽汽式）统称供热式汽轮机。
3.按蒸汽参数：低压：新蒸汽的压力为1.176—1.47MPa 中压：1.96—3.92MPa高压：5.88—9.8MPa 超高压：11.76—13.72MPa 亚临界：15.68—17.642MPa 超临界：22.06MPa以上。
4.按蒸汽流动方向：周流式，轴流式，辐流式气轮机。
5.另外如单缸，双缸，多缸。
单轴，双轴气轮机等。
四、级的反动度等于蒸汽在动叶片中的理想焓降与整个级的滞止理想焓降之比。
根据级的反动度的大小，可把级分为以下三种类型：1.纯冲动级：ρm=02.反动级：反动度ρm≈0.5.P1 〉P23.带反动度的冲动级：反动度0〈ρm〈0.5 一般取ρm=0.05~0.2 P1〉P24.喷嘴出口理想速度可写成：如果是实际的速度还要乘上速度系数。
c1t=1.414 Δh n* u=πd b n/60（圆周速度)5.当喷嘴工作在过热蒸汽区域时，其流量系数一般可取0.97。
当喷嘴在湿蒸汽区域工作时，其流量系数却大于1◎蒸汽在喷嘴中的流动是绝热的、稳定的，它遵守连续流动方程q mυ=Ac 或q m=Ac 或A=q mυυ c◎因q m是一个常数，会出现四种情况：（1）比容及流速都在增大，如果比容和流速增加的速率相等，这是一个等截面喷嘴。
（2）如果比容增长的速率小于流速增加的速率，这是一个渐缩喷嘴。
汽轮机运行讲解
第六部分汽轮机启动与停止258．什么是汽轮机额定参数启动和滑参数启动？答：额定参数启动时，电动主汽门前的新蒸汽参数在整个启动过程中始终保持在额定参数。
这种启动方式为定参数启动。
滑参数启动时，电动主汽门前的蒸汽参数随转速、负荷的升高而滑升，汽轮机定速并网后，调节门处于全开状态。
这种启动方式为滑参数启动。
259．什么是汽轮机的冷态启动和热态启动？答：按汽轮机启动前的金属温度高低，可分为冷态启动和热态启动，一般以汽轮机冷态启动维持汽轮机空转时，调节汽室处汽缸的温度水平（约150℃）来划分这两种启动。
如果启动时汽轮机金属的温度低于此温度称为冷态启动，高于这个温度称为热态启动。
260．汽轮机启动前为什么要进行暖管？答：一次暖管是指从电动主汽门前新蒸汽管道和暖管；二次暖管是指电动主闸门后至自动主汽门前管道的暖管。
机组启动时，如果不预先暖管并充分排放疏水，由于管道的吸热，这就保证不了汽轮机的冲动参数达到规定值，同时管道的疏水进入汽轮机造成水击事故，这是不允许的。
261．汽缸为什么要进行疏水？答：因为汽轮机启动时，汽缸内会有蒸汽凝结成水。
如果不疏水，将会造成叶片冲蚀。
另外，停机情况下造成汽缸内部有凝结水，腐蚀汽缸内部。
有时在运行中锅炉操作不当，发生蒸汽带水或水冲击现象，也使汽缸过水。
因此必须从汽缸内把这部分疏水放掉，保证设备安全。
262．汽轮机电动主闸门后暖管为什么要先开旁路门？答：由于主蒸汽管道内的压力很高，而在暖管前电动主闸门后没有压力。
因此，电动主闸门前、后压差很大，使电动主闸门不易开启；先开旁路门，一方面能减小电动主闸门前后压力差，使电动主闸门开启容易；另一方面，用旁路门便于控制蒸汽流量和升温、升压速度，对减少管道、阀门、法兰等的热应力有利。
263．汽轮机启动前为什么要疏水？答：启动时，暖管、暖机时蒸汽遇冷马上凝结成水，凝结水如不及时排出，高速流动的蒸汽就会把水夹带汽缸内造成水冲击，严重时引起汽轮机的振动。
火力发电厂节能培训课件(汽轮机专业)
冷却水处理
定期检查冷却水水质，进 行水处理工作，防止水垢 和腐蚀。
预防性维护
根据设备运行状况，进行 预防性的检查和维护，确 保设备正常运行。
汽轮机常见故障及处理
轴承故障
轴封泄漏
检查轴承的润滑和冷却是否正常，更 换损坏的轴承。
调整轴封间隙，更换密封材料，防止 蒸汽泄漏。
振动异常
检查轴承座、基础等是否牢固，调整 转子平衡。
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汽轮机工作流程
汽轮机的工作流程主要包括蒸汽的吸入、蒸汽的膨胀、蒸汽的排出和凝结水的回收 等环节。
蒸汽在汽轮机内部膨胀，压力降低，速度增加，将热能转化为机械功，驱动转子旋 转。
蒸汽排出汽轮机后，进入凝汽器，凝结成水，通过凝结水泵回收至锅炉，完成一个 循环。
汽轮机的主要部件
进汽部分
包括主汽阀、调节阀等，控制蒸 汽进入汽轮机的流量和压力。
XX汽轮机节能改造案例
总结词
成功降低汽轮机能耗
详细描述
XX汽轮机在经过节能改造后，通过改进燃烧系统和调整运行参数，有效降低了汽轮机的能耗，提高了 能源利用效率。
XX电厂汽轮机运行优化案例
总结词
优化运行参数实现节能
详细描述
XX电厂通过对汽轮机的运行参数 进行优化调整，实现了汽轮机的 经济运行，减少了能源浪费，提 高了电厂的整体经济效益。
通流部分
由一系列的喷嘴和动叶组成，蒸汽 在喷嘴中膨胀，降低压力，提高速 度，然后在动叶中继续膨胀，推动 转子旋转。
排汽部分
包括排汽缸、凝汽器等，蒸汽在此 部分凝结成水，并被回收至锅炉。
02 汽轮机节能技术
汽轮机通流部分改造
总结词
汽轮机运行经济分析..
给水泵单耗
给水泵单耗 :单位时间内耗电量除以锅炉蒸发 量×100% 单位：KWh∕t
循环水泵单耗
• 循环水泵单耗=循环水泵耗电率/发电量 ×100%
真空、真空度
• • • • • • • • 什么是真空、真空度当密闭容器中的压力低于大气压力时,称低于大气压力的 部分为真空. 真空：气体的绝对压力小于大气压力的部分称为真空，也叫负压 用百分数表示的真空,叫真空度.即:用测得的真空数值除以当地大气压力的 数值再化为百分数. 用公式表示: h真空 真空度 = --------------×100% h大气 凝结器极限真空：当凝汽器真空提高时，汽轮机的可用热将受到末级叶片蒸 汽膨胀能力的限制。当蒸汽在末级叶片中膨胀达到最大值时，与之相对应的 真空为极限真空。 凝结器最佳真空：是指超过该真空，再提高真空所消耗的电力大于真空提高 后汽轮机多做功所获得的经济性。
主蒸汽压力对机组经济的影响？
1. 2. 3. 4. 5. 初压升高时，所有承压部件受力增大，尤其是主蒸汽管道、主汽门、调节阀、喷嘴室、 汽缸等承压部件，其内部应力将增大。 初压升高时若初温保持不变，使在湿蒸汽区工作的级湿度增大，末级叶片的工作条件恶 化，加剧其叶片的侵蚀，并使汽轮机的相对内效率降低。 若初压升高过多，而保持调节阀开度不变，由于此时流量增加，轴向推力增大，并使末 级组蒸汽的理想焓降增大，会导致叶片过负荷。 调节级汽室压力升高，使汽缸、法兰和螺栓受力过大，高压级隔板前后压差增大。因此 对机组初压和调节级汽室压力的允许上限值有严格的限制。 当初压降低时，要保持汽轮机的功率不变，则要开大调节阀，增加进汽量。此时各压力 级蒸汽的流量和理想焓降都相应增大，则蒸汽对动叶片的作用力增加，会导致叶片过负 荷，并使机组的轴向推力相应增大。现代汽轮机在设计工况下，进汽调节阀的富余开度 不大，保证在其全开时，动叶片的弯曲应力和轴向推力不超限。
《汽轮发电机系统》课件
发展
随着环保要求的提高和新能源技术的发展，汽轮发电机技术也在不断改进和创新 ，如采用先进的冷却技术、通流改造等手段提高效率，降低能耗。同时，也在积 极探索与其他可再生能源的联合应用，以实现能源的可持续发展。
CHAPTER 02
汽轮发电机系统的主要部件
汽轮机
汽轮机是一种将热能转换为机械能的旋转式动力机械 ，CHING
感谢您的观看
辅助设备的性能和维护对于提 高汽轮发电机系统的整体效率 和可靠性具有重要意义。
CHAPTER 03
汽轮发电机系统的运行与维 护
启动与停车
启动
在启动汽轮发电机系统之前，需要检查所有设备和管道是否正常，确保没有泄 漏或阻塞。然后按照规定的启动程序进行启动，并注意控制蒸汽和水的参数。
停车
当需要停车时，应先关闭蒸汽和水的供应，然后逐渐降低系统的负荷，直到系 统完全停止。停车后需要对系统和设备进行检查和维护。
控制系统的性能和可靠性对于保证汽轮发电机系 统的安全和经济运行至关重要。
辅助设备
辅助设备是汽轮发电机系统中 必不可少的组成部分，用于支 持主要部件的正常运行和保证
系统的安全可靠。
辅助设备包括润滑系统、冷却 系统、凝汽器、给水系统和除
氧器等。
辅助设备的工作原理和应用技 术因设备和系统而异，但它们 都共同协作，保证汽轮发电机 系统的正常运行。
发电机是一种将机械能转换为电能的 设备，通常与汽轮机配套使用，组成 汽轮发电机组。
发电机的工作原理是，汽轮机的机械 能通过发电机转子驱动发电机转轴旋 转，从而在发电机定子中产生交流电 。
发电机的主要部件包括定子和转子。 定子由铁芯、绕组和机座组成，转子 由转子绕组、转子铁芯和转轴等组成 。
发电机性能和效率的关键因素包括磁 场设计、绕组设计、冷却方式和制造 工艺等。
随着环保要求的提高和新能源技术的发展，汽轮发电机技术也在不断改进和创新 ，如采用先进的冷却技术、通流改造等手段提高效率，降低能耗。同时，也在积 极探索与其他可再生能源的联合应用，以实现能源的可持续发展。
CHAPTER 02
汽轮发电机系统的主要部件
汽轮机
汽轮机是一种将热能转换为机械能的旋转式动力机械 ，CHING
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辅助设备的性能和维护对于提 高汽轮发电机系统的整体效率 和可靠性具有重要意义。
CHAPTER 03
汽轮发电机系统的运行与维 护
启动与停车
启动
在启动汽轮发电机系统之前，需要检查所有设备和管道是否正常，确保没有泄 漏或阻塞。然后按照规定的启动程序进行启动，并注意控制蒸汽和水的参数。
停车
当需要停车时，应先关闭蒸汽和水的供应，然后逐渐降低系统的负荷，直到系 统完全停止。停车后需要对系统和设备进行检查和维护。
控制系统的性能和可靠性对于保证汽轮发电机系 统的安全和经济运行至关重要。
辅助设备
辅助设备是汽轮发电机系统中 必不可少的组成部分，用于支 持主要部件的正常运行和保证
系统的安全可靠。
辅助设备包括润滑系统、冷却 系统、凝汽器、给水系统和除
氧器等。
辅助设备的工作原理和应用技 术因设备和系统而异，但它们 都共同协作，保证汽轮发电机 系统的正常运行。
发电机是一种将机械能转换为电能的 设备，通常与汽轮机配套使用，组成 汽轮发电机组。
发电机的工作原理是，汽轮机的机械 能通过发电机转子驱动发电机转轴旋 转，从而在发电机定子中产生交流电 。
发电机的主要部件包括定子和转子。 定子由铁芯、绕组和机座组成，转子 由转子绕组、转子铁芯和转轴等组成 。
发电机性能和效率的关键因素包括磁 场设计、绕组设计、冷却方式和制造 工艺等。
汽轮机的调节方式及调节级变工况参考幻灯片课件
综上所述，调节级焓降是随汽轮机流量的变化而改 变的。
流量增加时，部分开启阀门所控制的喷嘴组焓降增 大，全开阀门所控制的喷嘴组焓降减小。
在第一调节阀全开而第二调节阀尚未开启时， ①调 节级焓降达最大值； ②级前后的压差最大， ③流过该喷 嘴的流量亦最大； ④级的部分进汽度则最小，致使调节 级叶片处于最大的应力状态。所以当进行调节级强度核 算时，最危险工况不是汽轮机的最大负荷，而是第一调 节阀刚全开时的运行工况。
第二组喷嘴将从非临界状态过渡到临界状态。
在喷嘴达临界之前，喷嘴压力比随流量的 增加而减小，喷嘴达临界后压力比则保持不变。
9
图3--17 调节级变工况曲线
10
第三调节阀开启过程中： 第三组喷嘴中一直达不到临界状态；喷嘴压力比随
流量的增大而减小。 第四调节阀开启过程中：
第四调节阀为过负荷阀，第四组喷嘴的变工况特 性与第三组喷嘴相同。
11
2.调节级的热力过程及效率曲线
12
从图中可见，调节级效率曲线具有明显 的波折状。这是因为阀全开时，节流损失小， 效率较高。在其它工况下，通过部分开启阀 的汽流受到较大的节流，使效率下降。
13
3.喷嘴调节的特点： (1)喷ห้องสมุดไป่ตู้调节的结构较复杂、制造成本
高； (2)工况变动时，调节级汽室温度变化
不大，故各级前的温度变化很小，从而减小了由 温度变化而引起的热变形与热应力，提高了机组 的运行可靠性和机动性；
(3)在部分负荷下由于节流损失，机组经济 性下降。
节流调节的应用： 节流调节一般用在小机组 以及承担基本负荷的大型机组上。
6
二、喷嘴调节及调节级变工况
喷嘴调节： 将汽轮机的第一级喷嘴分成若干组，每 组各有一个调节阀控制，当汽轮机的负荷改变时， 依次开启或关闭各调节阀，以调节汽轮机的进汽。
流量增加时，部分开启阀门所控制的喷嘴组焓降增 大，全开阀门所控制的喷嘴组焓降减小。
在第一调节阀全开而第二调节阀尚未开启时， ①调 节级焓降达最大值； ②级前后的压差最大， ③流过该喷 嘴的流量亦最大； ④级的部分进汽度则最小，致使调节 级叶片处于最大的应力状态。所以当进行调节级强度核 算时，最危险工况不是汽轮机的最大负荷，而是第一调 节阀刚全开时的运行工况。
第二组喷嘴将从非临界状态过渡到临界状态。
在喷嘴达临界之前，喷嘴压力比随流量的 增加而减小，喷嘴达临界后压力比则保持不变。
9
图3--17 调节级变工况曲线
10
第三调节阀开启过程中： 第三组喷嘴中一直达不到临界状态；喷嘴压力比随
流量的增大而减小。 第四调节阀开启过程中：
第四调节阀为过负荷阀，第四组喷嘴的变工况特 性与第三组喷嘴相同。
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2.调节级的热力过程及效率曲线
12
从图中可见，调节级效率曲线具有明显 的波折状。这是因为阀全开时，节流损失小， 效率较高。在其它工况下，通过部分开启阀 的汽流受到较大的节流，使效率下降。
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3.喷嘴调节的特点： (1)喷ห้องสมุดไป่ตู้调节的结构较复杂、制造成本
高； (2)工况变动时，调节级汽室温度变化
不大，故各级前的温度变化很小，从而减小了由 温度变化而引起的热变形与热应力，提高了机组 的运行可靠性和机动性；
(3)在部分负荷下由于节流损失，机组经济 性下降。
节流调节的应用： 节流调节一般用在小机组 以及承担基本负荷的大型机组上。
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二、喷嘴调节及调节级变工况
喷嘴调节： 将汽轮机的第一级喷嘴分成若干组，每 组各有一个调节阀控制，当汽轮机的负荷改变时， 依次开启或关闭各调节阀，以调节汽轮机的进汽。
汽轮机的经济运行分析
Ｄ 一一 汽轮机 所需要 的汽 量和 ， Ｋｇ ／ ｈ Ｐ ． 一一 汽轮发 电机 的电功率 ， Ｋ Ｗ。
因此 ， 在汽轮 机的运行 过程 中， 一定要保证汽轮 机的凝 结器的真空 度，
从而确 保汽轮机 的经济 运行。 汽 轮机 在 运行 的过 程中， 还 会受 到其 它因素 的影 响 ， 例如高 加停 气泵停运 以及 除氧 器等机 械零件 的影响 ， 除氧 器在滑压 运行的过 程 在汽轮 机的 运行过 程 中， 汽 轮机 的经济性 受到热 耗量 和汽耗 量的 运 、 如 果汽轮 机的热 耗率大大下 降了， 就说 明汽轮机 在运 行的过程 中降 影响 ， 如 果汽 轮机的 热耗量 和汽耗量过 大， 就说 明汽轮 机的发电成本也 中， 会增大 ， 从而 影响汽轮 机的经济运行。 低了对能 源的消耗量 。 目前 ， 由于 各 国对 于汽 轮机 的热 耗量 和汽 耗量在 意识 上存在着很 大的差 别， 但大体上的经济性 标准和 指标 还是保持一致 的。 汽轮发 电机 的经济性指 标的范 围如 图一所示 ：
汽轮 发电机 的 参 数等 级 低参数 中参数 高参数 汽耗 量ｋ ｇ ／ （ ｋ ｗ． ｈ ） ＞４ ． ９
４ ． ７ —４ ． １ ３ ． ９ —３ ． ５
结语 综上所述 ， 影响汽轮 机经济运行的 因素很多 ， 但只要注 意汽轮 机运 行过程 中的节 能工作， 就能够大 大促进汽轮 机的经济运 行。 汽轮机 运行 过程 中的各项注 意事项加 以控制 ， 使汽轮 机处在 最理想 的环 境中， 以最 佳 的状 态运行， 就能 够大大提高汽轮 机经济运 行的几率 ， 从而促进 国民 经济的 增长， 确保电力系统的正常运行， 加 快Ｇ Ｄ Ｐ 的增长速 度。
黼缓
汽轮机的经济运行分析
因此 ， 在汽轮 机的运行 过程 中， 一定要保证汽轮 机的凝 结器的真空 度，
从而确 保汽轮机 的经济 运行。 汽 轮机 在 运行 的过 程中， 还 会受 到其 它因素 的影 响 ， 例如高 加停 气泵停运 以及 除氧 器等机 械零件 的影响 ， 除氧 器在滑压 运行的过 程 在汽轮 机的 运行过 程 中， 汽 轮机 的经济性 受到热 耗量 和汽耗 量的 运 、 如 果汽轮 机的热 耗率大大下 降了， 就说 明汽轮机 在运 行的过程 中降 影响 ， 如 果汽 轮机的 热耗量 和汽耗量过 大， 就说 明汽轮 机的发电成本也 中， 会增大 ， 从而 影响汽轮 机的经济运行。 低了对能 源的消耗量 。 目前 ， 由于 各 国对 于汽 轮机 的热 耗量 和汽 耗量在 意识 上存在着很 大的差 别， 但大体上的经济性 标准和 指标 还是保持一致 的。 汽轮发 电机 的经济性指 标的范 围如 图一所示 ：
汽轮 发电机 的 参 数等 级 低参数 中参数 高参数 汽耗 量ｋ ｇ ／ （ ｋ ｗ． ｈ ） ＞４ ． ９
４ ． ７ —４ ． １ ３ ． ９ —３ ． ５
结语 综上所述 ， 影响汽轮 机经济运行的 因素很多 ， 但只要注 意汽轮 机运 行过程 中的节 能工作， 就能够大 大促进汽轮 机的经济运 行。 汽轮机 运行 过程 中的各项注 意事项加 以控制 ， 使汽轮 机处在 最理想 的环 境中， 以最 佳 的状 态运行， 就能 够大大提高汽轮 机经济运 行的几率 ， 从而促进 国民 经济的 增长， 确保电力系统的正常运行， 加 快Ｇ Ｄ Ｐ 的增长速 度。
黼缓
汽轮机的经济运行分析
汽轮机工作原理及结构PPT课件
第5页/共39页
单级冲动式汽轮机
左图所示：蒸汽 在喷嘴中发生膨胀，压 力由p0降至p1，流速 从c0增至c1，将蒸汽 的热能转变为动能。蒸 汽进入动叶栅后，改变 流动方向，产生了冲动 作用力使叶轮旋转作功， 将蒸汽动能转变为转子 的机械能。蒸汽离开动 叶栅的速度降至c2。 由于蒸汽在动叶栅中不 膨胀，所以动叶栅前后 压力相等，即p1=p2。
蒸汽热能
动能
第4页/共39页
机械能
冲动式汽轮机工作原理
蒸汽在喷嘴中发生膨胀， 压力降低，速度增加， 热能转变为动能。高速 汽流流经动叶片3时， 由于汽流方向改变，产 生了对叶片的冲动力， 推动叶轮2旋转作功， 将蒸汽的动能变成叶轮 轴旋转的机械能。这种 利用冲动力作功的原理， 称为冲动作用原理。
第8页/共39页
反动作用原理
蒸汽的热能转变为动能的 过程，不仅在喷嘴中发生，而 且在动叶片中也同样发生的汽 轮机，叫做反动式汽轮机。
在反动式汽轮机中，蒸汽 不但在喷嘴（静叶栅）中产生 膨胀，压力由p0降至p1，速度 由c0增至c1，高速汽流对动叶 产生一个冲动力；而且在动叶 栅中也膨胀，压力由p1降至p2， 速度由动叶进口相对速度w1增 至动叶出口相对速度w2,汽流 必然对动叶产生一个由于加速 而引起的反动力，使转子在蒸 汽冲动力和反动力的共同作用 下旋转作功。
第6页/共39页
双列汽轮机工作原理
第7页/共39页
多级冲动式汽轮机
左图所示为一种具有三 个冲动级的多级冲动式汽轮 机。整个汽轮机的比焓降分 别由三个冲动级加以利用。 蒸汽进入汽缸后，在第一级 喷嘴2中发生膨胀，压力由 p0降至p1，汽流速度由co 增至c1，然后进入第一级动 叶栅3中作功,作功后流出动 叶栅的汽流速度降至c2，由 于蒸汽在动叶栅中不发生膨 胀，动叶栅后的压力（即第 一级后压力）即等于喷嘴后 的压力p1，从第一级流出的 蒸汽，再依次进入其后的两 级并重复上述作功过程，最 后从排汽管中排出。
单级冲动式汽轮机
左图所示：蒸汽 在喷嘴中发生膨胀，压 力由p0降至p1，流速 从c0增至c1，将蒸汽 的热能转变为动能。蒸 汽进入动叶栅后，改变 流动方向，产生了冲动 作用力使叶轮旋转作功， 将蒸汽动能转变为转子 的机械能。蒸汽离开动 叶栅的速度降至c2。 由于蒸汽在动叶栅中不 膨胀，所以动叶栅前后 压力相等，即p1=p2。
蒸汽热能
动能
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机械能
冲动式汽轮机工作原理
蒸汽在喷嘴中发生膨胀， 压力降低，速度增加， 热能转变为动能。高速 汽流流经动叶片3时， 由于汽流方向改变，产 生了对叶片的冲动力， 推动叶轮2旋转作功， 将蒸汽的动能变成叶轮 轴旋转的机械能。这种 利用冲动力作功的原理， 称为冲动作用原理。
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反动作用原理
蒸汽的热能转变为动能的 过程，不仅在喷嘴中发生，而 且在动叶片中也同样发生的汽 轮机，叫做反动式汽轮机。
在反动式汽轮机中，蒸汽 不但在喷嘴（静叶栅）中产生 膨胀，压力由p0降至p1，速度 由c0增至c1，高速汽流对动叶 产生一个冲动力；而且在动叶 栅中也膨胀，压力由p1降至p2， 速度由动叶进口相对速度w1增 至动叶出口相对速度w2,汽流 必然对动叶产生一个由于加速 而引起的反动力，使转子在蒸 汽冲动力和反动力的共同作用 下旋转作功。
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双列汽轮机工作原理
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多级冲动式汽轮机
左图所示为一种具有三 个冲动级的多级冲动式汽轮 机。整个汽轮机的比焓降分 别由三个冲动级加以利用。 蒸汽进入汽缸后，在第一级 喷嘴2中发生膨胀，压力由 p0降至p1，汽流速度由co 增至c1，然后进入第一级动 叶栅3中作功,作功后流出动 叶栅的汽流速度降至c2，由 于蒸汽在动叶栅中不发生膨 胀，动叶栅后的压力（即第 一级后压力）即等于喷嘴后 的压力p1，从第一级流出的 蒸汽，再依次进入其后的两 级并重复上述作功过程，最 后从排汽管中排出。
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边界层脱离点
无边界层脱离 （a）无涡流
边界层脱离 （b）有涡流
叶栅损失
1. 叶型损失 3）尾迹损失 在强度和工艺条件许可的情况下，应尽量减小出口边 的厚度，以减小尾迹损失。
叶栅损失
①进汽角的影响： 定义： 冲角=叶型进口角－汽流进口角
喷嘴： 0 g 0 动叶： 1g 1 为正时，正冲角 为负时，负冲角 1）冲角等于零时，叶栅损失最小； 2）正冲角的叶栅损失大于负冲角的叶栅损失。 设计工况时，汽流进口角和叶型进口角相等，叶栅损失最小
hp
G p
G p G
v1t
hi'
p Ap
0 2hn
p Ap c1 p
v1t z p
式中：z p —汽封齿数； p —汽封流量系数； Ap —汽封间隙面积， Ap d p p v1t—喷嘴出口处比容。
hi' —不含漏汽损失时级的有效焓降
hi' ht0 hn hb hl h hc 2
ec 3 1 w Be (1 e ) xa e 2
zntn 工作喷嘴所占弧长度 e 整个圆周长度 dm
ec Be
—护罩所占弧长与整周弧长之比 —与级型有关的系数，单列级取0.15，复速级取0.55
部分进汽损失
2.斥汽损失 由于动叶经过不装喷嘴弧段时，已充满停滞的蒸汽。当进 入喷嘴段时，高速汽流要排斥并加速停滞在汽道内的蒸汽，产 生损失。
叶轮摩擦损失
叶轮以3000rpm旋转时，与两侧的蒸汽摩擦带来的损失。
hf
Pf G
f
hf
E0
Pf Pt
式中：Pf －摩擦损失所消耗功率
k 1 －经验系数 1.0 - 1.3
u 2 1 Pf k1 dm v 100
2
u －圆周速度 d m －级的平均直径 v －汽室中蒸汽平均比容
叶栅损失
2. 叶端损失 蒸汽流过叶栅时，在其通道的顶部和根部形成附面层产生 磨擦损失。
一般认为 l n ≮15mm；否则，端部损失占整个叶型损失的比重就大， 速度系数 就低。
叶栅损失
3. 冲波损失 汽流在跨声速和超声速范围内流动时，可能产生冲波，气 流突然被压缩产生能量损失。
余速损失
汽流在动叶栅中做功后，以一定的速度离开，其动能未被 本级利用。
级内损失项和相对内效率
级内各项损失： 1. 叶栅损失 2. 余速损失 hc 2 3. 叶高损失 hl 4. 扇形损失 h 5. 叶轮摩擦损失 h f 6. 部分进汽损失 he 7. 漏汽损失 h 8. 湿汽损失 hx
级内损失项和相对内效率
级的相对பைடு நூலகம்效率（级效率）：
0 hi ht hn hb hl h h f he h hx hc 2 i E0 ht0 1 hc 2
扇形损失
环形叶栅，其节距 t 、圆周速度 u 随叶高 lb 有所不同，会偏离 最佳值。
h E0
lb 1 0.7 0.7 db
2 2
式中： lb －动叶高度 db －动叶平均直径 E0 －级理想能量 db 8 12 采用直叶片 lb 采用扭叶片 8 12
部分进汽损失
he e E0
e w s
目的：增加高压级的叶片高度。 引起鼓风损失和斥汽损失。
部分进汽损失
1.鼓风损失 当e 1 时，只有当动叶通过喷嘴弧段时，才有工作蒸汽通过作功。 当动叶通过无喷嘴弧段时，不但没有工作蒸汽作功，反而象鼓风 机风扇一样，与充满停滞的蒸汽摩擦，产生损失。
叶栅损失
②相对节距影响： 当节距增大时，汽道中的汽流受腹面的约束随之减弱， 背面出口段的扩压范围和扩压程度都将明显增大，于是叶 型背面出口段的流动恶化，使叶型损失增加。 反之，相对节距过小，不仅使单位流量的摩擦面增加， 而且出口边的相对厚度增大，使尾迹损失增加，即叶型损 失增加，故只有在最佳节距下，叶型损失才最小。
1 sn s Ce xa e dn
Ce —经验系数，单列级取0.012，复速级取0.016
s n —喷管组数 d n —喷管叶栅的平均直径，m
漏汽损失
1. 冲动级的漏汽损失 包括隔板漏汽损失和动叶顶部的漏汽损失。
h hp ht
漏汽损失
1. 冲动级的漏汽损失 1）隔板漏汽损失
hn hb
hn
c12t 1 2 2
2 2 t
2
hb
2
1
叶栅损失
1. 叶型损失 叶型损失是指平面气流绕流叶栅时产生的能量损失。 1）边界层（附面层）摩擦损失 边界层摩擦损失的大小 i）叶型 ii）表面光洁度 iii）叶型表面压力分布
边界层
叶栅损失
1. 叶型损失 2）边界层脱离引起的涡流损失
2 c2 hc 2 2
c2
hc 2
E0
叶高损失
a hl hu l
l
hl
E0
a 1.2 （未包括扇形损失） a 1.6 （包括扇形损失） a2
式中：a －系数，单列级
复速级
l －叶高 h－轮周有效焓降 u
hu ht0 hn hb hc 2
1 n b l f e x (1 1 ) c 2
级内功率：
Pi Dhi G hi 3.6
式中：D、G——级的进汽流量
t
h ，
kg
s
级内损失项和相对内效率
叶栅损失
叶栅损失包括喷管损失和动叶损失，由下列损失 组成： 1）叶型损失 2）叶端损失 3）冲波损失
汽轮机安全经济运行
主讲：郝杰
级内损失和级的相对内效率 多级汽轮机的效率 汽轮机运行分析 汽轮机事故诊断与处理
级内损失和级内相对内效率
级内损失项和相对内效率 喷嘴损失 动叶损失 叶栅损失 余速损失 扇形损失 叶轮摩擦损失 部分进汽损失 漏汽损失 湿汽损失
无边界层脱离 （a）无涡流
边界层脱离 （b）有涡流
叶栅损失
1. 叶型损失 3）尾迹损失 在强度和工艺条件许可的情况下，应尽量减小出口边 的厚度，以减小尾迹损失。
叶栅损失
①进汽角的影响： 定义： 冲角=叶型进口角－汽流进口角
喷嘴： 0 g 0 动叶： 1g 1 为正时，正冲角 为负时，负冲角 1）冲角等于零时，叶栅损失最小； 2）正冲角的叶栅损失大于负冲角的叶栅损失。 设计工况时，汽流进口角和叶型进口角相等，叶栅损失最小
hp
G p
G p G
v1t
hi'
p Ap
0 2hn
p Ap c1 p
v1t z p
式中：z p —汽封齿数； p —汽封流量系数； Ap —汽封间隙面积， Ap d p p v1t—喷嘴出口处比容。
hi' —不含漏汽损失时级的有效焓降
hi' ht0 hn hb hl h hc 2
ec 3 1 w Be (1 e ) xa e 2
zntn 工作喷嘴所占弧长度 e 整个圆周长度 dm
ec Be
—护罩所占弧长与整周弧长之比 —与级型有关的系数，单列级取0.15，复速级取0.55
部分进汽损失
2.斥汽损失 由于动叶经过不装喷嘴弧段时，已充满停滞的蒸汽。当进 入喷嘴段时，高速汽流要排斥并加速停滞在汽道内的蒸汽，产 生损失。
叶轮摩擦损失
叶轮以3000rpm旋转时，与两侧的蒸汽摩擦带来的损失。
hf
Pf G
f
hf
E0
Pf Pt
式中：Pf －摩擦损失所消耗功率
k 1 －经验系数 1.0 - 1.3
u 2 1 Pf k1 dm v 100
2
u －圆周速度 d m －级的平均直径 v －汽室中蒸汽平均比容
叶栅损失
2. 叶端损失 蒸汽流过叶栅时，在其通道的顶部和根部形成附面层产生 磨擦损失。
一般认为 l n ≮15mm；否则，端部损失占整个叶型损失的比重就大， 速度系数 就低。
叶栅损失
3. 冲波损失 汽流在跨声速和超声速范围内流动时，可能产生冲波，气 流突然被压缩产生能量损失。
余速损失
汽流在动叶栅中做功后，以一定的速度离开，其动能未被 本级利用。
级内损失项和相对内效率
级内各项损失： 1. 叶栅损失 2. 余速损失 hc 2 3. 叶高损失 hl 4. 扇形损失 h 5. 叶轮摩擦损失 h f 6. 部分进汽损失 he 7. 漏汽损失 h 8. 湿汽损失 hx
级内损失项和相对内效率
级的相对பைடு நூலகம்效率（级效率）：
0 hi ht hn hb hl h h f he h hx hc 2 i E0 ht0 1 hc 2
扇形损失
环形叶栅，其节距 t 、圆周速度 u 随叶高 lb 有所不同，会偏离 最佳值。
h E0
lb 1 0.7 0.7 db
2 2
式中： lb －动叶高度 db －动叶平均直径 E0 －级理想能量 db 8 12 采用直叶片 lb 采用扭叶片 8 12
部分进汽损失
he e E0
e w s
目的：增加高压级的叶片高度。 引起鼓风损失和斥汽损失。
部分进汽损失
1.鼓风损失 当e 1 时，只有当动叶通过喷嘴弧段时，才有工作蒸汽通过作功。 当动叶通过无喷嘴弧段时，不但没有工作蒸汽作功，反而象鼓风 机风扇一样，与充满停滞的蒸汽摩擦，产生损失。
叶栅损失
②相对节距影响： 当节距增大时，汽道中的汽流受腹面的约束随之减弱， 背面出口段的扩压范围和扩压程度都将明显增大，于是叶 型背面出口段的流动恶化，使叶型损失增加。 反之，相对节距过小，不仅使单位流量的摩擦面增加， 而且出口边的相对厚度增大，使尾迹损失增加，即叶型损 失增加，故只有在最佳节距下，叶型损失才最小。
1 sn s Ce xa e dn
Ce —经验系数，单列级取0.012，复速级取0.016
s n —喷管组数 d n —喷管叶栅的平均直径，m
漏汽损失
1. 冲动级的漏汽损失 包括隔板漏汽损失和动叶顶部的漏汽损失。
h hp ht
漏汽损失
1. 冲动级的漏汽损失 1）隔板漏汽损失
hn hb
hn
c12t 1 2 2
2 2 t
2
hb
2
1
叶栅损失
1. 叶型损失 叶型损失是指平面气流绕流叶栅时产生的能量损失。 1）边界层（附面层）摩擦损失 边界层摩擦损失的大小 i）叶型 ii）表面光洁度 iii）叶型表面压力分布
边界层
叶栅损失
1. 叶型损失 2）边界层脱离引起的涡流损失
2 c2 hc 2 2
c2
hc 2
E0
叶高损失
a hl hu l
l
hl
E0
a 1.2 （未包括扇形损失） a 1.6 （包括扇形损失） a2
式中：a －系数，单列级
复速级
l －叶高 h－轮周有效焓降 u
hu ht0 hn hb hc 2
1 n b l f e x (1 1 ) c 2
级内功率：
Pi Dhi G hi 3.6
式中：D、G——级的进汽流量
t
h ，
kg
s
级内损失项和相对内效率
叶栅损失
叶栅损失包括喷管损失和动叶损失，由下列损失 组成： 1）叶型损失 2）叶端损失 3）冲波损失
汽轮机安全经济运行
主讲：郝杰
级内损失和级的相对内效率 多级汽轮机的效率 汽轮机运行分析 汽轮机事故诊断与处理
级内损失和级内相对内效率
级内损失项和相对内效率 喷嘴损失 动叶损失 叶栅损失 余速损失 扇形损失 叶轮摩擦损失 部分进汽损失 漏汽损失 湿汽损失