汽轮机原理-第七章

汽轮机原理第七章特种汽轮机第一节核电站汽轮机不同反应堆型产生的蒸汽参数也不同对于采用过热蒸汽反应堆，其汽轮机与燃煤电站汽轮机完全相同产生饱和蒸汽或低过热蒸汽的反应堆主要有两种类型：①加压水型带热交换器的（双回路循环）②沸腾水型直接冷却式的（无单独的热交换器，单回路循环）饱和蒸汽汽轮机进口压力一般为5.9～7.0MPa，进口温度为260~290℃一、过热蒸汽核电站汽轮机二、饱和蒸汽核电站汽轮机特点1.新蒸汽参数低2.理想焓降小，容积流量大因此，核电站汽轮机在结构上有以下特点：进汽机构的尺寸增大（包括管路）功率≥500～800MW的汽轮机高压缸采用双分流叶片高度大，前面的几级叶片也采用变截面叶片机组带基本负荷，加上调节级的叶片高度大，弯曲应力大，故采用全周进汽（节流配汽）低压缸通流量大，分流数目多，所以核电站汽轮机多采用低转速（n≈1500r／min）3.汽水分离再热器系统主要功能：①除去高压缸排汽中的大部分水分（约98%）②加热高压缸排汽，提高进入中/低压缸蒸汽的温度，降低低压缸内的湿度，防止和减少湿蒸汽对汽轮机零部件的腐蚀、浸蚀（冲蚀）4.汽轮机湿度增加，机组容易超速核电厂汽轮机各缸之间有大容量的蒸汽管道，庞大的中间容积将在机组甩负荷时会使转子升速静止部件、汽水分离器及其它部件上，已凝结的水分存在再沸腾和汽化作用，进而使转子做功能力增强核电机组采取如下措施防止机组超速：1）在低压缸进口设置截止阀2）在再热器出口设置旁路3）破坏凝汽器的真空水平式中，ut是叶顶的轮周速度，m/s；y1是喷嘴和动叶之间的蒸汽湿度，%若E＜2，说明叶片的寿命可以保证2≤E≤4，则叶片处于不严重的侵蚀工况若E＞4，则叶片处于不允许的侵蚀工况大型汽轮机末级叶片叶顶的轮周速度高达530~650m/s，叶片处于危险工况三、核电站汽轮机叶片的除湿与防蚀计算水蚀指数的经验公式（日立公司）8.012)44.201.0(3.4yuEt除湿方法包括1.静叶除湿2.动叶除湿3.降低叶顶的轮周速度4.增大轴向间隙5.动叶的防侵蚀处理第二节工业汽轮机一、工业汽轮机的类型与特点1.工业汽轮机的类型按用途划分（1）企业自备电站用汽轮机（2）机械驱动用汽轮机单纯发电热电联产等转速汽轮机单纯驱动驱动供热变转速汽轮机1.工业汽轮机的特点（1）转速高：变动范围也很广，低至约1000r/min，多级工业汽轮机的转速可达20000r/min，单级机组可达到30000r/min（2）功率及转速变化范围大：其转速变化范围为2600～5721r/min（3）经济性好：由于工业汽轮机提供了热电联产及废热综合利用的条件，所以其热经济性较好二、给水泵驱动汽轮机与电动给水泵相比，汽轮机驱动给水泵具有如下优点：汽动给水泵转速高、轴短、刚度大、安全性好汽动给水泵不但便于启动，而且可配合主机的滑压运行进行滑压调节。采用汽动给水泵则可降低厂用电，增加供电量3~4％。可以变速运行来调节给水泵的流量，因而可省去电动给水泵的变速器及液压联轴器三、背压式汽轮机背压式汽轮机，背压与初压的比值较大，焓降较小（约是凝汽式机组的1/8~1/3）总流量较大（约是凝汽式机组的3~8倍）与功率和平均直径同样的凝汽式汽轮机相比，其叶片长度与部分进汽度均较大，效率较高背压式汽轮机的排汽状态和供热量由用户的需要所确定，随之确定了机组的进汽量，这就是所谓的“以热定电”当背压式汽轮机的排汽作为工业用汽时，其压力一般为0.4~0.8MPa当背压式汽轮机的排汽作采暖汽用的蒸汽时，其压力为0.12~0.25MPa1．背压式汽轮机热、电负荷间的关系222hQD若热负荷为Q2、排汽焓为h2，则排汽量D2为2.背压式汽轮机的工况图3.调整抽汽式汽轮机如果用和I表示一次调整抽汽式汽轮机高压段和低压段的内功率；D0、De和Dc分别表示进汽量、调整抽汽量和低压段的流量，且不考虑回热抽汽量，则在任何情况下，都有以下的关系式：ceDDD2ⅡiPPPIii该汽轮机高压段和低压段的内功率分别为：36000IriItIiHDP3600ⅡriⅡtⅡiHDPc36003600ⅡriⅡtIriIt0iHDHDPc第三节船舶汽轮机汽轮机组在船上的布置方式很多，如：一机一桨制（即一台机组驱动一个螺旋桨）一机二桨制（即高、低压缸各通过自己的减速器单独驱动一个螺旋桨）二机三桨制（即两台同样功率的双缸汽轮机的两个高压缸各带一个侧翼螺旋桨，而中间螺旋桨则由两个低压缸共同通过一个减速器驱动）等一、船用汽轮齿轮机组结构二、船用汽轮机的功率调节船舶主汽轮机发出的有效功率与航速间的关系ssseCvDP332735.0由于航速与螺旋桨转速成正比，忽略轴系传动损失的功率，则主汽轮机输出功率与转速的三次方成正比3nPe船舶汽轮机的功率调节有以下几种方法喷嘴调节（汽量调节）节流调节（汽质调节）混合调节（喷嘴—节流混合调节）滑动参数功率调节思考题与火电厂汽轮机相比，核电站汽轮机有什么特点？其经济性如何？为什么多数核电站汽轮机采用半转速？供热式工业汽轮机有什么特点？如何实现调节？船舶汽轮机有什么特点？如何实现调节？