汽轮机概念及其分类.doc

汽轮机是电力生产中的核心设备之一，它利用蒸汽的热能将其转化为机械能，进而驱动发电机或其他机械设备。本文将详细解析汽轮机的概念、工作原理以及分类。 1.1 汽轮机概述 汽轮机，又称蒸汽透平，是一种以蒸汽为工作介质的旋转式机械。它的主要功能是作为发电厂的原动机，但同时也广泛应用于驱动泵、风机、压缩机以及船舶推进系统。汽轮机因其功率大、转速高、运行稳定、热效率高、部件耐用、安全可靠、调速灵活、振动小、噪音低等特点而被广泛应用。 1.1.2 汽轮机的工作原理 汽轮机的能量转换过程分为两个阶段。高温高压的蒸汽通过静叶（喷嘴）膨胀，压力和温度下降，速度增加，蒸汽的热能转变为动能。然后，高速蒸汽流过动叶（叶片），动叶片在蒸汽动能的作用下转动，将动能转化为机械能，驱动汽轮机转子旋转。 1.1.3 汽轮机的分类 汽轮机的分类方式多样，可以依据工作原理、主蒸汽参数、热力特性、结构类型、转速和用途等因素进行划分： 1. 按工作原理： - 冲动式汽轮机：蒸汽在静叶中主要膨胀，动叶中主要是改变流动方向。 - 反动式汽轮机：蒸汽在静叶和动叶中均发生膨胀，膨胀程度相当。 - 冲动反动组合式汽轮机：转子上同时包含冲动级和反动级的叶片。 2. 按主蒸汽参数： - 低压汽轮机：压力小于1.47 Mpa。 - 中压汽轮机：压力在1.96～3.92 Mpa之间。 - 次高压汽轮机：压力为5～6 MPa。 - 高压汽轮机：压力在5.88～9.81 Mpa之间。 - 超高压汽轮机：压力在11.77～13.93 Mpa之间。 - 亚临界压力汽轮机：压力在15.69～17.65 Mpa。 - 超临界压力汽轮机：压力大于22.15 Mpa。 - 超超临界压力汽轮机：压力大于32 Mpa。 3. 按热力特性： - 凝汽式汽轮机：蒸汽做完功后在真空状态下排入凝汽器凝结成水。 - 背压式汽轮机：蒸汽做功后以高于大气压力的状态供给热用户。 - 抽汽凝汽式汽轮机：在汽轮机中抽取部分蒸汽供外部加热，其余蒸汽进入凝汽器。 - 抽气背压式汽轮机：抽取蒸汽供用户使用，乏汽也以高于大气压力的状态供给用户。 每种类型的汽轮机都有其特定的应用场景和优势，工程师会根据实际需求选择最合适的类型。例如，凝汽式汽轮机通常用于大型电站，而背压式和抽汽式汽轮机则常用于热电联产或工业余热回收等场合。 汽轮机是一种高效能的热能转换装置，其工作原理和分类体现了工程设计对效率和灵活性的追求。理解这些基本概念有助于我们更好地理解和应用汽轮机技术，从而优化能源利用，提高工业生产的经济效益。