汽轮机原理-汽轮机系统课件

,*,*,汽轮机原理,Principle of Steam Turbine,汽轮机原理 Principle of Steam Turb,2,郎肯循环,1,绪论,一、蒸汽动力循环,1,、朗肯循环,1.2,汽轮机系统,给水,饱和蒸汽,过热蒸汽,过热器,膨胀做功,过热蒸汽,排汽,凝结水,凝结换热,锅炉,，水在锅炉中定压吸热、汽化为饱和蒸汽。,过热器,，吸热成为,过热蒸汽,。,汽轮机,，,膨胀、作功、乏汽排出。,凝汽器,，并凝结、放出,潜热,。,给水泵,，将凝结水提高压力并泵入锅炉，完成一个循环。,1,绪论,1.2,汽轮机系统,2郎肯循环1 绪论一、蒸汽动力循环1.2 汽轮机系统给水饱和,3,这种最,简单的蒸汽动力装置循环,（理想的朗肯循环）的,热效率,是不高的（,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,；而大部分热量（,潜热,）作为,冷源损失,在凝汽器中为循环水所带走。如下图所示，用热力学第一定律对最简单的蒸汽动力装置循环进行分析的结果，就可以形象地用能流图表示。,能量在各设备中的利用和损失,1,绪论,1.2,汽轮机系统,3 这种最简单的蒸汽动力装置循环（理想的朗肯循环）的,4,提高蒸汽初参数,采用给水回热,郎肯循环,1,绪论,一、蒸汽动力循环,1,、朗肯循环,1.2,汽轮机系统,朗肯循环缺点：热效率低！,主要原因：工质平均吸热温度不高,提高热效率的途径：,回热循环,4提高蒸汽初参数郎肯循环1 绪论一、蒸汽动力循环1.2 汽,5,回热循环,一、蒸汽动力循环,2,、回热循环,1.2,汽轮机系统,汽轮机抽汽,加热给水,加热给水,提高给水温度,提高工质平均吸热温度,1,绪论,5回热循环一、蒸汽动力循环1.2 汽轮机系统汽轮机抽汽加热给,6,1,2,A,4,T,s,A,1,5,3,回热循环系统示流程图和,T-s,图,Boiler,Turbine,Pump,Condenser,Open,FWH,FWH=Feedwater heater,q,in,q,out,4,3,6,6,5,Pump,1kg,kg,kg,w,turb,out,1.2,汽轮机系统,1,绪论,612A4TsA153回热循环系统示流程图和T-s图Boi,7,中间再热循环,一、蒸汽动力循环,3,、中间再热循环,1.2,汽轮机系统,1,绪论,再热蒸汽,高压缸排汽,提高蒸汽的初压、初温,蒸汽中间再热,提高初压，乏汽的,湿度增加,金属材料性能限制！,乏汽干度明显增加,高压缸排汽再热,7中间再热循环一、蒸汽动力循环1.2 汽轮机系统1 绪论再热,8,1,4,5,H.P,L.P,1,2,3,Boiler,Reheater,Low-P turbine,High-P,turbine,Pump,Condenser,q,in,q,out,蒸汽再热循环系统示意图,w,turb,out,w,pump,in,1.2,汽轮机系统,1,绪论,1.2,汽轮机系统,1,绪论,8145H.PL.P123BoilerReheaterLo,9,1,4,3,2,s,T,T,1,5,T,2,蒸汽再热循环在,T-s,图中表示,1.2,汽轮机系统,1,绪论,91432sTT15T2蒸汽再热循环在T-s图中表示1.2,10,二、汽轮机设备及系统,1.2,汽轮机系统,1,绪论,汽轮机设备及系统,汽轮机的总体外观及内部结构,动画,动画,1.2,汽轮机系统,1,绪论,1.2,汽轮机系统,1,绪论,10二、汽轮机设备及系统1.2 汽轮机系统1 绪论汽轮机设备,11,二、汽轮机设备及其系统,汽轮机设备及系统包括,汽轮机本体、控制保安系统、辅助设备及系统,等。汽轮机本体由,转动部分和固定部分,组成；控制保安系统包括,主汽阀、调节汽阀、控制执行机构、信号变送器、控制油系统、计算机控制系统、安全保护装置,等；辅助设备包括,凝汽器、抽气器,(,或水环真空泵,),、高压和低压加热器、除氧器、给水泵、凝结水泵、循环水泵,等。汽轮机的重要系统包括,主蒸汽系统、再热蒸汽系统、凝汽系统、给水回热系统、润滑油系统,等。,1.2,汽轮机系统,1,绪论,11 二、汽轮机设备及其系统1.2汽轮机系统1 绪论,12,三、汽轮机的做功过程,1.2,汽轮机系统,1,绪论,汽轮机转子是如何转起来的？,工质不同,气流：风。,高温高压蒸汽,风车,汽轮机,12三、汽轮机的做功过程1.2 汽轮机系统1 绪论汽轮机转子,13,三、汽轮机的做功过程,1.2,汽轮机系统,1,、汽轮机的基本作功单元,“,级,”,能量转换的主要部件是一组喷管和一圈动叶，由它们组合而成的工作单元，称为汽轮机的一个,“,级,”,。,动叶片,喷嘴,叶轮,轴,13三、汽轮机的做功过程1.2 汽轮机系统1、汽轮机的基本作,14,2,、级内能量转换过程,：蒸汽热能,蒸汽动能,旋转机械能。,具有一定压力、温度的蒸汽通过汽轮机的级时，首先在静叶栅通道中得到膨胀加速，将蒸汽的热能转化为高速汽流的动能，然后进入动叶通道，在其中改变方向或者既改变方向同时又膨胀加速，推动叶轮旋转，将高速汽流的动能转变为旋转机械能。,三、汽轮机的做功过程,1.2,汽轮机系统,142、级内能量转换过程：蒸汽热能蒸汽动能旋转机械能。具,15,15,1.2,汽轮机系统,汽轮机由各级串联而成，其总输出功率为各级输出功率之和。,热能 机械能,多次逐级转化,2,、级内能量转换过程,：蒸汽热能,蒸汽动能,旋转机械能。,151.2 汽轮机系统汽轮机由各级串联而成，其总输出功率为各,