汽轮机原理讲稿.pptx

汽轮机是火力发电厂三大主机之一，其主要任务是将锅炉产生的高温高压蒸汽的热能转化为旋转的机械能，进而驱动发电机产生电能。汽轮机的发展历程可追溯至19世纪末，从最初的冲动式和反动式汽轮机，到后来的多级结构和给水回热式汽轮机，再到中间再热式汽轮机，其功率和效率不断得到提升。 汽轮机的工作原理基于蒸汽的能量转换。燃料在锅炉中燃烧，将化学能转化为蒸汽的热能，蒸汽随后进入汽轮机，通过一系列的冲动和反动级，使得蒸汽对叶片做功，驱动汽轮机转子旋转。这个过程中，蒸汽的热能转化为机械能。发电机与汽轮机相连，利用转子的旋转将机械能转化为电能，最终供应电网。 汽轮机的发展可以分为两个阶段。第一阶段是各种类型汽轮机的出现，从1883年至1925年，这一时期主要是技术的初步探索。第二阶段则侧重于提高参数、效率和容量，如超临界和亚临界压力汽轮机的出现，使得单机功率逐渐增大，热效率得到显著提高。现代大型汽轮机的新汽压力通常在24兆帕，新汽温度和再热温度达到535~565℃，热效率约40%。 汽轮机的分类多样，根据其工作原理分为冲动式和反动式，冲动式汽轮机中蒸汽仅在喷嘴中膨胀加速，而在动叶栅中保持恒定压力；反动式汽轮机中，蒸汽在动叶栅中也会膨胀，两者结合的多级汽轮机更为常见。此外，按照功能，汽轮机可分为凝汽式、供热式、背压式、调节抽汽式等，这些类型的汽轮机在不同的工况下具有不同的热力特性，如凝汽式汽轮机主要用于发电，而供热式汽轮机则兼顾发电和供热。 汽轮机的未来发展趋势主要集中在大型化和提高热效率上，包括研制更长的末级叶片和采用更高的蒸汽参数。同时，汽轮机的设计、制造和运行过程也在不断引入新的理论和技术，如三维流动理论、湿蒸汽双相流动理论、有限元法、断裂力学分析、快速傅里叶变换、模态分析、激光技术以及计算机技术等，以优化性能并实现寿命监控。 汽轮机作为电力工业的关键设备，其发展历程、工作原理、分类及其未来发展都是重要的研究课题。随着科技的进步，汽轮机的技术水平将持续提升，为全球能源供应提供更加高效、环保的解决方案。