汽轮机的工作原理是什么?
通过煤介将锅炉里的汽水混合物烧到(534度16.7兆帕)高压蒸汽通过调筏进如高压缸内做功,冲转汽轮机,乏汽进入再热器加热后送入中压缸内做功,中压缸的乏汽又进入低压缸内做功(逐级做功)冲转汽轮机的大轴,大轴通过液离耦合器连接带动发电机,励磁生电
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汽轮机是发电厂的动力,高温高压蒸汽进入汽轮机,冲动汽轮机叶片,带动汽轮机大轴旋转,然后传动到发电机,发出电能。
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汽轮机工作原理
汽轮机是利用蒸汽做功的一种旋转式动力机械,它可将蒸汽的热能转换为汽轮机轴的回转机械能
在汽轮机中,蒸汽在喷嘴中发生膨胀,因而汽压,汽温降低,速度增加,蒸汽的热能转变为动能。然后蒸汽流从喷嘴流出,以高速度喷射到叶片上,高速汽流流经动叶片组时,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,叶轮带动汽轮机轴转动,从而完成了蒸汽的热能到轴旋转的机械能的转变。
汽轮机
将蒸汽的能量转换成为机械功的旋转式动力机械。又称蒸汽透平。主要用作发电用的原动机,也可直接驱动各种泵、风机、压缩机和船舶螺旋桨等。还可以利用汽轮机的排汽或中间抽汽满足生产和生活上的供热需要 。
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。汽轮机是一种透平机械,又称蒸汽透平。
公元一世纪时,亚历山大的希罗记述了利用蒸汽反作用力而旋转的汽转球,又称为风神轮,这是最早的反动式汽轮机的雏形;1629年意大利的布兰卡提出由一股蒸汽冲击叶片而旋转的转轮。
19世纪末,瑞典拉瓦尔和英国帕森斯分别创制了实用的汽轮机。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,并解决了有关的喷嘴设计和强度设计问题。单级冲动式汽轮机功率很小,现在已很少采用。
20世纪初,法国拉托和瑞士佐莱分别制造了多级冲动式汽轮机。多级结构为增大汽轮机功率开拓了道路,已被广泛采用,机组功率不断增大。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,这台汽轮机的功率和效率在当时都占领先地位。
20世纪初,美国的柯蒂斯制成多个速度级的汽轮机,每个速度级一般有两列动叶,在第一列动叶后在汽缸上装有导向叶片,将汽流导向第二列动叶。现在速度级的汽轮机只用于小型的汽轮机上,主要驱动泵、鼓风机等,也常用作中小型多级汽轮机的第一级。
与往复式蒸汽机相比,汽轮机中的蒸汽流动是连续的、高速的,单位面积中能通过的流量大,因而能发出较大的功率。大功率汽轮机可以采用较高的蒸汽压力和温度,故热效率较高。19世纪以来,汽轮机的发展就是在不断提高安全可靠性、耐用性和保证运行方便的基础上,增大单机功率和提高装置的热经济性。
汽轮机的出现推动了电力工业的发展,到20世纪初,电站汽轮机单机功率已达10兆瓦。随着电力应用的日益广泛,美国纽约等大城市的电站尖峰负荷在20年代已接近1000兆瓦,如果单机功率只有10兆瓦,则需要装机近百台,因此20年代时单机功率就已增大到60兆瓦,30年代初又出现了165兆瓦和208兆瓦的汽轮机。
此后的经济衰退和第二次世界大战期间爆发,使汽轮机单机功率的增大处于停顿状态。50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325~600兆瓦的大型汽轮机;60年代制成了1000兆瓦汽轮机;70年代,制成了1300兆瓦汽轮机。现在许多国家常用的单机功率为300~600兆瓦。
汽轮机在社会经济的各部门中都有广泛的应用。汽轮机种类很多,并有不同的分类方法。按结构分,有单级汽轮机和多级汽轮机;各级装在一个汽缸内的单缸汽轮机,和各级分装在几个汽缸内的多缸汽轮机;各级装在一根轴上的单轴汽轮机,和各级装在两根平行轴上的双轴汽轮机等。
按工作原理分,有蒸汽主要在各级喷嘴(或静叶)中膨胀的冲动式汽轮机;蒸汽在静叶和动叶中都膨胀的反动式汽轮机;以及蒸汽在喷嘴中膨胀后的动能在几列动叶上加以利用的速度级汽轮机。
按热力特性分,有为凝汽式、供热式、背压式、抽汽式和饱和蒸汽汽轮机等类型。凝汽式汽轮机排出的蒸汽流入凝汽器,排汽压力低于大气压力,因此具有良好的热力性能,是最为常用的一种汽轮机;供热式汽轮机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;背压式汽轮机的排汽压力大于大气压力的汽轮机;抽汽式汽轮机是能从中间级抽出蒸汽供热的汽轮机;饱和蒸汽轮机是以饱和状态的蒸汽作为新蒸汽的汽轮机。
汽轮机的蒸汽从进口膨胀到出口,单位质量蒸汽的容积增大几百倍,甚至上千倍,因此各级叶片高度必须逐级加长。大功率凝汽式汽轮机所需的排汽面积很大,末级叶片须做得很长。
汽轮机装置的热经济性用汽轮机热耗率或热效率表示。汽轮机热耗率是每输出单位机械功所消耗的蒸汽热量,热效率是输出机械功与所耗蒸汽热量之比。对于整个电站,还需考虑锅炉效率和厂内用电。因此,电站热耗率比单独汽轮机的热耗率高,电站热效率比单独汽轮机的热效率低。
一座汽轮发电机总功率为1000兆瓦的电站,每年约需耗用标准煤230万吨。如果热效率绝对值能提高1%,每年可节约标准煤 6万吨。因此,汽轮机装置的热效率一直受到重视。为了提高汽轮机热效率,除了不断改进汽轮机本身的效率,包括改进各级叶片的叶型设计(以减少流动损失)和降低阀门及进排汽管损失以外,还可从热力学观点出发采取措施。
根据热力学原理,新蒸汽参数越高,热力循环的热效率也越高。早期汽轮机所用新蒸汽压力和温度都较低,热效率低于20%。随着单机功率的提高,30年代初新蒸汽压力已提高到3~4兆帕,温度为400~450℃。随着高温材料的不断改进,蒸汽温度逐步提高到535℃,压力也提高到6~12.5兆帕,个别的已达16兆帕,热效率达30%以上。50年代初,已有采用新蒸汽温度为600℃的汽轮机。以后又有新蒸汽温度为650℃的汽轮机。
现代大型汽轮机通常采用新汽压力24兆帕,新汽温度和再热温度为535~565℃的超临界参数,或新汽压力为16.5兆帕、新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%。
另外,汽轮机的排汽压力越低,蒸汽循环的热效率就越高。不过排汽压力主要取决于冷却水的温度,如果采用过低的排汽压力,就需要增大冷却水流量或增大凝汽器冷却面积,同时末级叶片也较长。凝汽式汽轮机常用的排汽压力为0.005~0.008兆帕。船用汽轮机组为了减轻重量,减小尺寸,常用0.006~0.01兆帕的排汽压力。
此外,提高汽轮机热效率的措施还有,采用回热循环、采用再热循环、采用供热式汽轮机等。提高汽轮机的热效率,对节约能源有着重大的意义。
大型汽轮机组的研制是汽轮机未来发展的一个重要方向,这其中研制更长的末级叶片,是进一步发展大型汽轮机的一个关键;研究提高热效率是汽轮机发展的另一方向,采用更高蒸汽参数和二次再热,研制调峰机组,推广供热汽轮机的应用则是这方面发展的重要趋势。
现代核电站汽轮机的数量正在快速增加,因此研究适用于不同反应堆型的、性能良好的汽轮机具有特别重要的意义。
全世界利用地热的汽轮机的装机容量,1983年已有3190兆瓦,不过对熔岩等深层更高温度地热资源的利用尚待探索;利用太阳能的汽轮机电站已在建造,海洋温差发电也在研究之中。所有这些新能源方面的汽轮机尚待继续进行试验研究。
另外,在汽轮机设计、制造和运行过程中,采用新的理论和技术,以改善汽轮机的性能,也是未来汽轮机研究的一个重要内容。例如:气体动力学方面的三维流动理论,湿蒸汽双相流动理论;强度方面的有限元法和断裂力学分析;振动方面的快速傅里叶转换、模态分析和激光技术;设计、制造工艺、试验测量和运行监测等方面的电子计算机技术;寿命监控方面的超声检查和耗损计算。此外,还将研制氟利昂等新工质的应用,以及新结构、新工艺和新材料等。
蒸汽轮机属于外燃机,燃气轮机属于内燃机,一般说的汽轮机是内燃机,通过燃烧的高压蒸汽驱动风轮转动,从而输出机械能。
汽轮机工作原理
蒸汽轮机属于外燃机,燃气轮机属于内燃机,一般说的汽轮机是内燃机,通过燃烧的高压蒸汽驱动风轮转动,从而输出机械能。
汽轮机是把蒸汽能转变成旋转机械能的机械透平装置
汽油机是把内能转换为机械能
汽轮机工作原理
汽轮机是将蒸汽的热能转换为机械能的回转式原动机,是火电和核电的主要设备之一, 用于拖动发电机发电。变速汽轮机还用于拖动风机,压气机,泵及舰船的螺旋桨等。在大型火电机组中还用于拖动锅炉给水泵。
就凝汽式汽轮机而言,从锅炉产生的新蒸汽经由主阀门进入高压缸,再进入中压缸,再进入低压缸,最终进入凝汽器。蒸汽的热能在汽轮机内消耗,变为蒸汽的动能,然后推动装有叶片的汽轮机转子,最终转化为机械能。
除了凝汽式汽轮机,还有背压式汽轮机和抽汽式汽轮机,背压式汽轮机可以理解为没有低压缸和凝汽器的凝汽式汽轮机,它的出口压力较大,可以提供给供热系统或其它热交换系统。抽汽式汽轮机则是指在蒸汽流通过程中抽取一部分用于供热和或再热的汽轮机。
从锅炉产生的新蒸汽经由主阀门进入高压缸,再进入中压缸,再进入低压缸,最终进入凝汽器。蒸汽的热能在汽轮机内消耗,变为蒸汽的动能,然后推动装有叶片的汽轮机转子,最终转化为机械能。
蒸汽通过喷嘴膨胀做功,变成高速流动的气体推动动叶栅,动叶栅带动转子旋转。这一过程将热能转换为机械能。这就是基本原理
汽轮机工作原理是什么
汽轮机的卡诺循环:进汽——>等温膨胀(现实为降温膨胀做功)——>出汽——>进入凝汽室——>绝热膨胀——>——>等温压缩(现实为凝汽器中换热,冷凝成水)——>给水泵送水入锅炉再热——>绝热压缩
——>进汽
楼上说的是循环,其实可以更简单。汽轮机是利用锅炉设备生产的一定压力和温度的水蒸汽,带动汽轮机转子转动,即将水蒸汽的热能转变为转子的机械能,这就是汽轮机的工作原理。
汽轮机是能将蒸汽热能转化为机械功的外燃回转式机械,来自锅炉的蒸汽进入汽轮机后,依次经过一 系列环形配置的喷嘴和动叶,将蒸汽的热能转化为汽轮机转子旋转的机械能。蒸汽在汽轮机中,以不同方式进行能量转换,便构成了不同工作原理的汽轮机。
汽轮机是利用水蒸气的热能来做功的旋转式原动机,汽轮机工作中首先将水蒸气的热能转化成水蒸气的动能,再把水蒸气的动能转化成转轴旋转的机械功。
首先具有一定压力和温度的水蒸气通过国定的,圆弧型的喷嘴,水蒸气在喷嘴中压力降低,速度增加,水蒸气在喷嘴中形成速度很高的气流,在喷嘴中完成了从水蒸气的热能到动能转化的过程,从喷嘴出来的高速气流,以一定的方向进入汽轮机的动叶组也称动叶栅,在动叶栅中蒸汽速度的大小和方向发生改变,对叶片产生一个作用力,推动叶轮旋转做功,完成了从蒸汽动能到转轴旋转的机械功的转变。
三楼说的对 一楼也对 只是说的是循环
汽轮机的工作原理
汽轮机的工作原理是:
汽轮机是能将蒸汽热能转化为机械功的外燃回转式机械。来自锅炉的蒸汽进入汽轮机后,依次经过一系列环形配置的喷嘴和动叶。
将蒸汽的热能转化为汽轮机转子旋转的机械能。蒸汽在汽轮机中,以不同方式进行能量转换,便构成了不同工作原理的汽轮机。
汽轮机的优点:
与往复式蒸汽机相比,汽轮机中的蒸汽流动是连续的、高速的,单位面积中能通过的流量大,因而能发出较大的功率。大功率汽轮机可以采用较高的蒸汽压力和温度,故热效率较高。
19世纪以来,汽轮机的发展就是在不断提高安全可靠性、耐用性和保证运行方便的基础上,增大单机功率和提高装置的热经济性。
以上内容参考
涡轮的内部包括若干组叶片或轮叶。一组固定刀片连接到壳体,而一组旋转刀片连接到轴。这些组件相互啮合,并具有一定的最小间隙,并且组件的大小和配置各不相同,以在每个阶段有效地利用蒸汽的膨胀。
蒸汽轮机的实际热效率随涡轮机尺寸,负载条件,间隙损失和摩擦损失而变化。在1200兆瓦(160万马力)的涡轮机中,它们的最高价值可达到约50%。较小的则效率较低。
为了最大限度地提高涡轮机效率的蒸汽膨胀,作功,在若干阶段。这些阶段的特征是如何从中提取能量,被称为脉冲式或反应式涡轮机。大多数蒸汽轮机使用反应设计和脉冲设计的混合:每个阶段的行为都彼此相同,但整个涡轮都同时使用两者。通常,低压段是反应型的,而高压段是脉冲型的。
优点
与往复式蒸汽机相比,汽轮机中的蒸汽流动是连续的、高速的,单位面积中能通过的流量大,因而能发出较大的功率。大功率汽轮机可以采用较高的蒸汽压力和温度,故热效率较高。19世纪以来,汽轮机的发展就是在不断提高安全可靠性、耐用性和保证运行方便的基础上,增大单机功率和提高装置的热经济性。
工作原理:
汽轮机是能将蒸汽热能转化为机械功的外燃回转式机械。来自锅炉的蒸汽进入汽轮机后,依次经过一 系列环形配置的喷嘴和动叶,将蒸汽的热能转化为汽轮机转子旋转的机械能。蒸汽在汽轮机中,以不同方式进行能量转换,便构成了不同工作原理的汽轮机。
汽轮机按照工作原理分为冲动式汽轮机和反动式汽轮机。
汽轮机是一种以蒸汽为动力,并将蒸气的热能转化为机械功的旋转机械,是现代火力发电厂中应用最广泛的原动机。汽轮机具有单机功率大、效率高、寿命长等优点。
——冲动式汽轮机蒸汽主要在静叶中膨胀,在动叶中只有少量的膨胀。
——反动式汽轮机蒸汽在静叶和动叶中膨胀,而且膨胀程度相同。
由于反动级不能作成部分进汽,因此第一级调节级通常采用单列冲动级或双列速度级。如中国引进美国西屋(WH)技术生产的300MW、600MW机组。
汽轮机工作的基本原理是很简单的:
锅炉产生的高温高压蒸汽,由汽轮机的高压缸进入,冲动汽轮机的叶片旋转,将高温高压蒸汽所携带的能量转变成机械能。
现在先进的汽轮机非常复杂,但是基本原理都是这样的