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高速汽轮机的发展前景

编辑:山东星汉汽轮机设备有限公司时间:2019-03-15

      高速汽轮机普遍应用于社会经济的各个领域。汽轮机种类繁多,分类方法也不尽相同。高速汽轮机的蒸汽由进汽口向出汽口膨胀,单位质量蒸汽量增加成百上千倍。因此,叶片的高度须逐步提高。大功率凝汽式汽轮机排汽面积很大,末级叶片需要很长。

      汽轮机组的热经济性用汽轮机的热耗率或热效率来表示。高速汽轮机的热耗率为单位机械功率输出所消耗的蒸汽热,热效率为输出机械功率与所消耗蒸汽热之比。对于整个电站,还应考虑锅炉效率和电厂用电量。因此,电厂的热效率高于单台汽轮机,电厂的热效率低于单台汽轮机。

      一台总功率为1000MW的涡轮发电机每年消耗约230万吨标准煤。如果热效率值能提高1%,每年可节约标准煤6万吨。因此,汽轮机组的热效率一直受到重视。为了提高汽轮机的热效率,除了提高汽轮机的效率外,包括改进叶片的叶片设计(减少流量损失),减少阀门和进排气管道的损失,还可以从热力学的角度采取措施。

      根据热力学原理,新蒸汽参数越高,热力循环的热效率越高。早期汽轮机采用的新蒸汽压力、新蒸汽温度较低,热效率低于20%。随着单机功率的增加,新蒸汽压力在20世纪30年代初增加到3-4兆帕,温度在400-450摄氏度,随着高温材料的不断改进,蒸汽温度逐渐升高到535摄氏度,压力也增加到6-12.5兆帕。蒸汽温度达到16MPa,热效率达到30%以上。20世纪50年代初,采用了新的蒸汽温度为600摄氏度的新型高速汽轮机。此后将有新蒸汽温度为650摄氏度的高速汽轮机。

      根据现代大型汽轮机的不同输出功率,新蒸汽压力可分为不同的压力等级。通常,新蒸汽压力为24.5-26兆帕,新蒸汽温度和再加热温度为超临界参数535-578摄氏度,或新蒸汽压力为16.5兆帕,新蒸汽温度和再加热温度为次临界参数535摄氏度,这些高速汽轮机的热效率约为40%。