供热式汽轮机
供热汽轮机的调节
四、一次调节抽汽式汽轮机功率与流量的关系
分别表示高低压段的蒸汽量 DⅠ DⅡ Pi PiⅠ PiⅡ 分别表示汽轮机内功率和高、低压段的内功率 在任何工况下都有：
DⅠ Dh＋DⅡ
Pi Pi Pi
Ⅰ Ⅰ Ⅱ
Ⅰ
Ⅱ
汽轮机内功率及电功率分别为
DⅠH t i DⅡH t i Ⅰ Ⅱ Pi Pi Pi ＋ 3600 3600 ，
三、一次调节抽汽式汽轮机的热电负荷调节 为同时保证热电负荷调节的需要，汽轮机调节系统设计是将使高压调节 阀和中压调节阀既受调速器控制、又受调压器控制。 当外界电功率不变、热负荷变小时：抽汽量减小，供汽压力升高，调压器 动作，高压阀关小而中压阀开大，高压段少发功率等于低压段多发的功率， 维持电功率不变；同时高压段减少的蒸汽量加上低压段增大的蒸汽量等于减 少的抽汽量。 当外界热负荷不变、电功率减小时：汽轮机转速升高使调速器动作，控制 高压阀和低压阀同时关小，高、低压段减小的流量相等，供热量不变；同时 高、低压段减小的功率之和等于全机功率的减少值。
Ⅱ
3600 H t i
Ⅰ Ⅰ
Pm
H t i 3600 3600 D0＝D Pe Dh Pm H t i g H H t i t i
Ⅱ Ⅰ
五、一次调节抽汽式汽轮机工况图
假定低压缸理想焓降和内效率都不随流量而改变，则功率与流量间成直线关系
1、凝汽工况线
理论最大抽汽量
H t i
Ⅱ
Ⅱ
H
Ⅰ Ⅰ t i
Dh Dnl＝d1 Pe＋d 2 Dh Dnl
最大抽汽量工况线
5、等凝汽量工况线
DⅡ ＝常数时：
Pe DⅠ d1 H t i
汽轮机复习题
汽轮机复习题第三章多级汽轮机一、名词解释1.重热现象2.重热系数3.汽耗率4.热耗率为5.汽轮机的相对内效率二、填空题1.汽轮机相对内效率的表达式为_____________。
2.重热系数α=____________________________。
3.汽轮发电机组电功率的表达式为________________（并无回热抽汽）；_______________（存有回热抽汽）。
4.汽轮发电机组的绝对电效率ηael=___________________。
5.汽耗率就是指_______________________，用______________去则表示，单位就是___________。
6.___________________称作热耗率为，以________________去则表示，单位就是____________。
7.多级汽轮机轴向升力的均衡方法存有：______________。
三．判断题1.多级汽轮机的有效焓降等于各级有效焓降之和。
（）2.多级汽轮机的理想焓降等于各级理想焓降之和。
（）3.汽轮机级数越多，重热所废旧的热量越大，汽轮机的相对内效率就越高。
（）4.烫蒸汽区的重热系数大于失灵区重热系数。
（）5．由于汽轮机的高压部分工作压力高、比体积小，通流面积小，所以其叶片短，可以采用等截面直叶片，但为了提高级的效率，现代汽轮机大多采用扭曲叶片。
（）6.汽轮机轴封的自密封系统在任何情况下都不需要外界汽源。
（）7.多级汽轮机的级数越多，工作时所产生的轴向升力越大，升力轴承上分担的轴向力也越大。
（）四、选择题[下列各题答案中选择一个正确答案编号填入（）内]1.为增大排气压力损失提升机组经济性，汽轮机的排汽室通常设计成（）。
a.等横截面型；b.圆筒形型；c.翻转性；d.渐扩性。
2.汽轮机入汽机构的节流损失使蒸汽入口焓（）。
a.减小；b.增大；c.保持不变；d.以上变化都有可能。
3.评价汽轮机热功转换效率的指标为（）a.循环热效率；b.汽耗率；c.汽轮机相对内效率；d.汽轮机绝对内效率。
华理热能汽轮机复习 (1)
朗肯循环组成:定压吸热、定熵膨胀、定压放热、定熵压缩理想的朗肯循环的热效率低于40%，蒸汽在锅炉中的吸热量（Q。
）只有一小部分转化为汽轮机的作功，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。
提高热效率：（1）尽可能的减少散热、排烟的外部能量损失；（2）从设计、制造和运行等诸方面着手，提高汽轮机的内效率；（3）提高蒸汽在锅炉的平均吸热温度（最重要），减少蒸汽与烟气间温差传热造成的不可逆损失；（4）降低汽轮机排汽压力，减少蒸汽与冷却水温差传热造成的损失。
具体做法是：提高蒸汽初参数和再热蒸汽参数；采用回热系统等；在此基础上，再配合中间再热循环；采用热电联产、燃气—蒸汽联合循环等措施。
给水回热加热循环的优缺点：优点：1）回热抽汽可使汽轮机进汽量增加，而排汽量减少。
对提高效率、改善末级的设计都是有好处的；2）由于热效率的提高，锅炉热负荷减少，可以减少锅炉的受热面，节约部分金属材料；3）由于凝汽量的减少，可以减少凝汽器的换热面，节约大量的铜材。
缺点：同时也增加了设备（加热器、管道、阀门、水泵等），使系统复杂，投资增加。
中间再热循环：经再热后，膨胀末了的乏汽的干度明显增大。
附加循环的平均吸热温度将高于基本循环的平均吸热温度。
再热压力选定：如果再热压力选得较高或较低，能使热效率得到提高或降低如果再热压力选得过高，附加循环的吸热量减少，使整个循环的热效率减弱。
一般取再热压力为新蒸汽压力的20~30%之间。
2、汽轮机汽轮机的作用：汽轮机以蒸汽作为工质，并将蒸汽的热能转换为旋转机械能，从而带动发电机发电。
在火电厂、核电厂和地热电厂都用汽轮机来拖动发电机发电。
此外，还可以用小汽轮机带动给水泵、风机和压缩机。
汽轮机的特点：具有单机功率大、效率高、能长时间运转。
汽轮机的分类：按作功原理分：冲动式汽轮机、反动式汽轮机按功能分：凝汽式汽轮机、供热式汽轮机（背压式汽轮机、调整抽汽式汽轮机）按参数高低分：低压、中压、高压、超高压、亚临界压力、超临界压力（大于22.7Mpa），超（超）临界压力国产汽轮机型号的表示方法：拼音 数字—数字/数字/数字—数字 第一部分：拼音表示汽轮机的形式、数字表示额定功率（MW ）第二部分：100MW 8.83MPa 535°供热汽轮机 无温度。
汽轮机设备
汽轮机设备汽轮机设备包括汽轮机本体、调速系统、油系统及附属设备(凝汽设备、回热系统设备等)。
(一)汽轮机的容量和种类汽轮机的容量是以它的发电能力来表示的，单位是kW。
由于蒸汽流经管道产生压降和热损失，汽轮机的蒸汽参数(进口的汽压和汽温）比锅炉出口处的低一些。
发电厂用的汽轮机主要有凝汽式和供热式两种。
供热式汽轮机又分为抽汽式和背压式两种。
凝汽式汽轮机是专门用来发电的，做完功的蒸汽全部排入凝汽器凝结成水,重新打回锅炉。
供热式汽轮机既发电又供热,效率较高。
在抽汽式汽轮机中,部分膨胀做功后的蒸汽被抽出来向外供热。
在背压式汽轮机中,全部排汽都供给工厂生产用，不需要凝汽设备。
我国目前系列生产的高温高压及以上参数的汽轮机见表1。
电力系统已不再采用中温中压凝汽式小火电机组。
按引进技术制造的300MW和60OMW汽轮机，汽压(绝对压力)为16.7MPa（169绝对大气压)，汽温为537/537℃,均为凝汽式机组。
目前世界上最大的汽轮机是美国的1300MW机组。
(二）汽轮机的原理和结构1.原理汽轮机中能量转换的主要部件是喷嘴（静叶片）和叶片(动叶片)。
蒸汽流过固定的喷嘴（见图1)，压力、温度降低,体积膨胀,流速增高，热能转变为动能;高速蒸汽冲动装在叶轮上的叶片,使转子转动，蒸汽流速降低，动能又变成机械能。
这就是冲动式汽轮机的基本原理。
图1冲动式汽轮机原理还有一种汽轮机称为反动式汽轮机,它的能量转换部件也是静叶片和动叶片。
在这种汽轮机中蒸汽既在静叶片中又在动叶片中降低压力和温度,将热能变为动能,依靠汽流喷出产生的反作用力,推动叶轮旋转,与喷气式飞机的原理相似,如图2所示。
图2反动式汽轮机原理除了容量很小、蒸汽参数较低的汽轮机只有一级喷嘴和叶片外，一般汽轮机都是多级式的,有许多级喷嘴和叶片。
例如,国产高温高压50MW汽轮机有18级喷嘴和叶片。
蒸汽逐级流过喷嘴和叶片，从每级喷嘴喷出来的高速蒸汽都冲动叶片使转子转动,最后一级叶片出口处的蒸汽压力、温度、流速均很低。
汽轮机抽汽供热改造措施梅杰
汽轮机抽汽供热改造措施梅杰发布时间：2023-05-11T01:04:51.487Z 来源：《中国科技信息》2023年5期作者：梅杰[导读] 当汽轮机在低真空状态下工作时，即当发电时，会从燃烧的锅炉中产生大量的过热蒸汽，然后由汽轮机进行膨胀做功。
但在实际操作中，涡轮只能够将27%的热量转换为电能，其余的73%则会被循环水中所吸收，然后通过玻璃钢冷却塔排入大气层，从而产生巨大的能耗。
大唐泰州热电有限责任公司江苏省泰州市 225500摘要：当汽轮机在低真空状态下工作时，即当发电时，会从燃烧的锅炉中产生大量的过热蒸汽，然后由汽轮机进行膨胀做功。
但在实际操作中，涡轮只能够将27%的热量转换为电能，其余的73%则会被循环水中所吸收，然后通过玻璃钢冷却塔排入大气层，从而产生巨大的能耗。
而且这些能量虽然庞大，但真正的热量却很少，一般情况下，它的温度在350℃左右，没有任何价值。
在生产中，需要在较低的真空下，尽量将这些热量集中起来，使其在冬天的时候能够得到稳定的供热。
关键词：汽轮机；抽汽供热；改造措施；引言目前国内大部分中小型发电厂使用的汽轮机由于能耗较高，由于涡轮所使用的流量技术相对于煤炭和电力价格的上涨而言较小，因此许多无力维持日常成本的公司已经逐渐处于剩馀状态，为了获得良好的经济效益和提高汽轮机的性能和加热能力，必须对旧的蒸汽轮机进行适当的改造，以最大限度地提高涡轮效率，同时满足公司的需求。
1汽轮机低真空运行循环水供热原理在我国环保、节能、经济发展的日益严格的形势下，降低能源消耗；节能已成为各热电厂日益迫切的需求与任务。
优先在城镇或工业园区附近使用不超过15年的纯凝汽轮机进行供暖改造，鼓励采用技术改造的方式，使电厂的废热得到充分的回收，从而使供热容量得到进一步的提升，以满足新的热负荷的需要。
供热改造要根据实际情况，采取先进的、适合的技术，如打孔抽气、低真空供热、循环水余热利用等，鼓励有条件的机组改造为背压热电联产机组；同时，现役燃煤发电机组改造后，将实现至2020年平均供电煤耗少于310g/kW·h，60x10g/kW·h及以上机组来说少于300g/kW·h。
浅谈330MW双抽供热凝汽式汽轮机设计
浅谈330MW双抽供热凝汽式汽轮机设计摘要：双抽供热凝汽式汽轮机在供电过程中，以更加经济方便的方式向城市提供两种压力的抽汽，其最大的优势是污染小，工作效率高。
本文将结合330MW 双抽供热凝汽式汽轮机的运行程序，对汽轮机的设计特点和应用技术进行系统的分析。
关键词：330MW汽轮机双抽供热设计特点应用技术双抽供热凝汽式汽轮机作为新型的汽轮机，可同时进行供热和发电任务。
在实际运行过程中根据不同的工况，可将汽轮机分为背压式和调整抽汽式两种。
同时双抽供热凝汽式汽轮机可根据用户的不同需求，分为采暖抽汽和工业抽汽两种。
一、330MW双抽供热凝汽式汽轮机概述330MW双抽供热凝汽式汽轮机采用的是新型“以热供电”的运行模式和“热电分调”的管理技术，在设计原理和设计方案上均采用当前最为先进的设计模式，将成熟的通流技术运用其中，在设计中本着优化结构的设计理念，提高了设计的经济性和可靠性。
1.330MW双抽供热凝汽式汽轮机的优点在科学技术进步的带动下，供热凝汽式汽轮机的设计结构逐渐优化。
在使用中不会造成能源流失，同时有助于提高汽轮机的工作效率[2]。
一般正常功率的供热汽轮机的效率在35%左右，在正常工作过程中，燃料利用率逐渐提升。
2.330MW双抽供热凝汽式汽轮机的意义当前在供热系统使用频繁的城市，为了提升效率，已逐渐使用参数较大，效率高的汽轮机。
热电厂为了减少成本投入，对汽轮机的选择尤为慎重。
在采暖供热组中，由于供暖系统利用率高，汽轮机工况的经济性对发电厂的影响影响较大。
参数高、功率高的机组已经成为当前发电厂的首要选择【2】。
目前供热机组品种高达100多种，功率在300MW—500MW。
双抽供热凝汽式汽轮机以满足当前市场要求，对提升发电厂的经济效益有重要的作用。
二、双抽供热凝汽式汽轮机的设计原则在双抽供热凝汽式汽轮机在使用过程中要严格遵守相关规定原则，以汽轮机的基本参数为准，对工业最大抽汽量、供暖最大供暖抽汽量、以及汽轮机的最大流通量等进行合理分析研究，在根据实际运行情况确定高、中、低通留部分的流量，保证提升汽轮机的工作效率。
抽汽供热凝汽式汽轮机性能试验特点
Ｔｈ ｅ ｆ ｒ ｎ ｅ ｔ ｓ ｈ ｒ ｃ ｅ ｉｔ ｓ ｆ ｒ ａ ３ Ｗ ｏ ｄ ｎ ｉ ｇ ｓ ｅ ｍ ｕ ｂ ｎ ｔ ＷＯ ｓａ ｅ ｅ Ｐ ｒ ｏ ｍａ ｃ ｅ ｔ ｃ ａ ａ ｔ ｒｓ ｉ ｏ ０ Ｍ ｃ ｃ ｎ ｅ ｓｎ ｔ ａ ｔ ｒ ｉ ｅ ｗｉ ｔ ｔ ｇ ｓ ｈ
维普资讯
第３ ７卷 第 ３期 ２０ ０ ８年 ９月
热 力 透 平
ＴＨ ＲＭＡＬＴＵ ＢＩ Ｅ Ｒ ＮＥ
Ｖ０ ７ ＮＯ ３ Ｌ ３ ．
Ｓｅ ｔ ２ ０ ｐ ０ ８
抽 汽供 热 凝 汽 式 汽 轮机 性 能 试 验 特 点般 均 为 小 机 组 ， 量 多 在 容
５ ＭＷ 以下 ， 内 对 这 类 机 组 较 少 进 行 验 收 试 Ｏ 国
验 ， 而 也 较 少 有 成 熟 的试 验 经 验 ， 一 般 的 热 力 因 在
台除 氧器 。在 一 段抽 汽 、 二段 抽 汽 口抽 汽对 外 供
热 ， 量分 别 为 １ ． ５／ 、． ｔｈ 流 ４ ４ ｔｈ ４ ６／ 。供热 管道 减温
水从 高 压 给水母 管供 出 ， 与抽 汽混 合后 对外 供 热 ，
这 也是 供热 蒸汽 温度 调 节 的手段 。 系统补 水 有两 路， 一路 从化 学 除盐水 箱 供至 除氧 器 ， 计 流量 为 设
１ ｔｈ （ ）低 压 供 热 抽 汽 参 数 为 １ ５ ａ ７／ ； ３ ．３ ＭＰ ，
２ ８ ３ ， 量 为 ５ ２ｔｈ 机 组 的 发 电保 证 热 耗 为 １． ℃ 流 ． ／ ，
ＺＨ Ａ Ｎ Ｇ Ｃａｉｗ ｅ — ｎ
（ ｕ ｅｉ ｌｃ ｒ ｏ ｒＴ ｓｎ ｎ ｅ ｅ ｒ ｈ Ｉｓ ｉ ｔ Ｈ ｂ ｅ ｔｉ Ｐ ｗｅ ｅ ｉｇ ａ ｄ Ｒ ｓ ａ ｃ ｎ ｔ ｕ ｅ，Ｗ ｕ ａ ３ ０ ７ Ｅ ｃ ｔ ｈｎ４ ０ ７ ）
供热式汽轮机参数系列
表1
额定功率 kW
主蒸汽参数
压力
温度
kgf/cm2(绝对)
℃
背压 kgf/cm2(绝对)
500
13
340
3
750
13
340
3
750
13
340
5
750
24
390
3
750
24
390
5
1000
24
390
3
1000
24
390
5
1500
24
390
3
1500
24
390
5
1500
35
435
10
3000
35
435
3
320～350
24
390
22～26
370～400
35
435
32～37
420～445
50
435
47～52
420～445
90
525
85～95
525～540
130
550
125～135
540～555
130
535/535
125～135
525～540/525～540
135
535/535
130～140
525～540/525～540
中华人民共和国国家标准 供热式汽轮机参数系列
Parameters of steam turbines in conventional combined heating and power stations
UDC 621.165 GB 4773—84
国家标准局 1984-11-27 发布
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三、热电厂的热负荷与对外供热系统
供汽方案： (一)由锅炉来的蒸汽经减压减温后 直接供汽，如图中p1所示； (二)由背压式机组的排汽或抽汽凝 汽式供热机组的调节抽汽对外直接 供汽， p3所示； (三) 采用蒸汽喷射泵，提高蒸汽压 力，供给热用户， 通过蒸汽喷射泵，将供热机组的压 力为p3的蒸汽增压至p2后再对外直 接供汽； (四)利用调节抽汽为蒸汽发生器的 加热（一次）蒸汽，生产压力稍低 的二次蒸汽（p4）对外间接供汽。
14
第二节 背压式汽轮机
二、 背压机热、电负荷之间的关系
图6--4为背压式汽轮机装置示意图。新蒸汽进入背压机1膨胀作功后，排汽 送到热用户4。由于无回热抽汽，进汽量等于排汽量。所以，当热负荷增 大时，进汽量增大，发电功率增大；反之亦然。这就是说，背压机的发电 功率要受供热量大小的限制，不能同时满足热、电两负荷的要求。 因此，背压机常常和凝汽式汽轮机并列运行（如图6--4所示）。凝汽机2承 担电负荷的变化，以满足 电负荷的要求。 另外，当背压机出故障或者 需要检修时，由减温减压 器3向热用户供汽。
供热式汽轮机
第六章 供热式汽轮机
教学目标及基本要求
1）掌握热电联产的概念； 2）掌握供热式汽轮机的类型 ； 3）掌握背压式汽轮机的特点 ； 4）掌握一次调节抽汽式汽轮机的工况图 ；
第六章 供热式汽轮机
第一节 供热式汽轮机的热经济性 第二节 背压式汽轮机
第三节 调节抽汽式汽轮机 第四节 调节抽汽式汽轮机的热力设计特点
热负荷：发电厂通过热网向热用户供应的不同用途的热量 非季节性热负荷：生产热负荷（包括工艺热负荷、动力热负荷）、热水供应热负荷 季节性热负荷：采暖及通风热负荷等。 生产热负荷：所用蒸汽压力稍高，约为1.4~4.0MPa； 生活用热：多数压力为0.1MPa，温度为150℃左右。
第一节 供热式汽轮机的经济性
第一节 供热式汽轮机的经济性
二. 各种供热机组的特点
供热式汽轮机有背压式汽轮机和调节抽汽式汽轮机两大类： 背压式汽轮机排汽压力（背压）高于一个大气压力。 调节抽汽式汽轮机是将在汽轮机内作过功的蒸汽从某个中间级后 抽出来供给热用户。根据热用户对用汽参数的不同要求，调节抽 汽式汽轮机可以是单抽汽的，也可以是双抽汽的。
第六章 供热式汽轮机
1. 供热式汽轮机 能同时对外供电、供热的汽轮机称为供热式汽轮机
（或者称热电联产汽轮机）。
2. 分产发电 一般发电厂都采用凝汽式机组，只生产电能向用户供
电。工业生产和人们生活用热则由特设的工业锅炉及采暖 锅炉房单独供应。这种能量生产方式称为热、电分产。
第六章 供热式汽轮机
3. 热电联产 安装有供热式汽轮机的电厂称为热电厂。
第一节 供热式汽轮机的经济性
对于凝汽式汽轮机，其理论热效率为 ： el
Pel Q1
( 6 -1 )
其中，Pel为汽轮发电机组的电功率，Q1为单位时间内锅炉燃料所供给的 总热量。
对于供热式汽轮机来说，同时发电Pel和供热Q，其热效率为：
el,thPeQ l1Qel(1PQel) ( 6-2 )
式中，Q / Pel称为供热式汽轮机热电比。
由于
(1
Q Pel >)
1，因此，
el,th。这el就表明，供热式汽轮机的热效率比
凝汽式汽轮机高。
第一节 供热式汽轮机的经济性
目前，大功率火电机组的热效率约4 0 %。 但实行热电联产之后，由 于热电比 Q > 0，因此，热效率就会提高。对于背压式汽轮机，热 电比可达6 P~el 8 ，从而可以使整机热效率达85 % 左右。而调节抽汽式 汽轮机组，由于保留了冷源损失装置，其热效率高于凝汽式汽轮机组 而低于背压式汽轮机组，约为（40 ~ 85）%之间。
在动力循环中，不可避免地有一部分热能没有转换为机械能，而排放 到低温热源中，形成冷源损失，使循环的热效率降低。这一部分低位热 能，数量是相当可观的。对于凝汽式汽轮机来说 ，排汽压力一般为
0.005Mpa左右，排汽焓值和相应凝结水的焓值之差 (hc h'c ) ，一般有
2200 kJ / kg (小机组有2300 kJ / kg ），这也就是1 kg 蒸汽在凝结时所 放出的热量。这个数字比机组的整机理想焓降还要大。如国产200 MW 汽 轮机，整机理想焓降为 1720.7 kJ / kg，小于2200 kJ / kg（冷源损失）。 如果能充分利用其中一部分热能，则可以大大提高火电厂的循环热效率。
供热式汽轮机的供热参数一般有两种，即工业用汽和采暖用汽两种不 同的参数。工业用汽的压力一般为 0.8 ~ 1.3 Mpa (8 ~13 a t a ) ；采 暖用汽压力一般为0.05 ~ 0.12Mpa （0.5 ~1.2 a t a )。
第一节 供热式汽轮机的经济性
三、热电厂的热负荷与对外供热系统
除了供应电能以外，同时还利用作过功（即发了电） 的汽轮机抽汽或排汽来满足生产和生活上所需热量。 这种能量生产方式称为热电联产。
4. 热电联产特点 一次能源利用得比较合理,做到按质供能，梯级用能，
能尽其用，使地区的整个能量供应系统节约了能源。
第六章 供热式汽轮机
第一节 供热式汽轮机的经济性
一. 供热式汽轮机的经济性
热电厂不同供汽方案示意图源自第二节 背压式汽轮机一. 背压式汽轮机的特点
定义：排汽压力高于大气压力的汽轮机。排汽用于供热或其他用途。
第二节 背压式汽轮机
一、 背压式汽轮机的特点
➢背压式汽轮机的任务是供热，同时发电，电功率取决于热负荷。 ➢背压机没有回热抽汽，也没有凝汽器。排汽全部送到热用户。因此，其 热经济性是最好的。 ➢ 背压机排汽参数高，整机理想焓降小，是凝汽式机组的1/8-1/3。都采用 喷嘴调节。调节级形式多为双列级。 ➢由于整机理想焓降小，对于同功率大小的凝汽式汽轮机来说，背压机的 流量大，相应各级通流部分的几何尺寸就大，叶高长、部分进汽度大。 ➢背压机的初参数一般不会很高，多为中参数。通流部分大部分工作在过 热蒸汽区。排汽压力要根据热负荷的性质而定，不宜采用节流调节。工业 用汽，压力一般为0.8 ~ 1.3 M p a；采暖用汽，一般为0.12 ~ 0 .25Mpa。