簡介
單級汽輪機示意圖歷史發展
汽輪機組公元一世紀時，亞歷山大的希羅記述了利用蒸汽反作用力而鏇轉的汽轉球，又稱為風神輪，這是最早的反動式汽輪機的雛形；1629年義大利的布蘭卡提出由一股蒸汽衝擊葉片而鏇轉的轉輪。
汽輪機通常在高溫高壓及高轉速的條件下工作，是一種較為精密的重型機械，一般須與鍋爐（或其他蒸汽發生器）、發電機(或其他被驅動機械)以及凝汽器、加熱器、泵等組成成套設備，一起協調配合工作。汽輪機種類很多。按工作原理可分為衝動式汽輪機、反動式汽輪機和速度級汽輪機。按熱力特性可分為凝汽式汽輪機、背壓式汽輪機、抽汽式汽輪機、供熱式汽輪機 、飽和蒸汽汽輪機、抽汽背壓式汽輪機、多壓式汽輪機、乏汽汽輪機等。按汽流方向可分為軸流式汽輪機、輻流式汽輪機、周流(回流)式汽輪機。按用途可分為電站汽輪機、工業汽輪機、船用汽輪機等。按汽缸數目可分為單缸汽輪機、雙缸汽輪機和多缸汽輪機。另外還可按照蒸汽初壓(低壓、中壓、高壓、超高壓、亞臨界、超臨界)、排列方式(單軸、雙軸)等進行分類。
19世紀末，瑞典拉瓦爾和英國帕森斯分別創製了實用的汽輪機。拉瓦爾於1882年製成了第一台5馬力(3.67千瓦)的單級衝動式汽輪機，並解決了有關的噴嘴設計和強度設計問題。單級衝動式汽輪機功率很小，現在已很少採用。
20世紀初，法國拉托和瑞士佐萊分別製造了多級衝動式汽輪機。多級結構為增大汽輪機功率開拓了道路，已被廣泛採用，機組功率不斷增大。帕森斯在1884年取得英國專利，製成了第一台10馬力的多級反動式汽輪機，這台汽輪機的功率和效率在當時都占領先地位。
20世紀初，美國的柯蒂斯製成多個速度級的汽輪機，每個速度級一般有兩列動葉，在第一列動葉後在汽缸上裝有導向葉片，將汽流導向第二列動葉。現在速度級的汽輪機只用於小型的汽輪機上，主要驅動泵、鼓風機等，也常用作中小型多級汽輪機的第一級。
歷史意義
汽輪機汽輪機的出現推動了電力工業的發展，到20世紀初，電站汽輪機單機功率已達10兆瓦。隨著電力套用的日益廣泛，美國紐約等大城市的電站尖峰負荷在20年代已接近1000兆瓦，如果單機功率只有10兆瓦，則需要裝機近百台，因此20年代時單機功率就已增大到60兆瓦，30年代初又出現了165兆瓦和208兆瓦的汽輪機。
此後的經濟衰退和第二次世界大戰期間爆發，使汽輪機單機功率的增大處於停頓狀態。50年代，隨著戰後經濟發展，電力需求突飛猛進，單機功率又開始不斷增大，陸續出現了325～600兆瓦的大型汽輪機；60年代製成了1000兆瓦汽輪機；70年代，製成了1300兆瓦汽輪機。現在許多國家常用的單機功率為300～600兆瓦。
汽輪機在社會經濟的各部門中都有廣泛的套用。汽輪機種類很多，並有不同的分類方法。按結構分，有單級汽輪機和多級汽輪機；各級裝在一個汽缸內的單缸汽輪機，和各級分裝在幾個汽缸內的多缸汽輪機；各級裝在一根軸上的單軸汽輪機，和各級裝在兩根平行軸上的雙軸汽輪機等。
分類
按工作原理分
有蒸汽主要在各級噴嘴(或靜葉)中膨脹的衝動式汽輪機；蒸汽在靜葉和動葉中都膨脹的反動式汽輪機；以及蒸汽在噴嘴中膨脹後的動能在幾列動葉上加以利用的速度級汽輪機。
按熱力特性分
有為凝汽式、供熱式、背壓式、抽汽式和飽和蒸汽汽輪機等類型。凝汽式汽輪機排出的蒸汽流入凝汽器，排汽壓力低於大氣壓力，因此具有良好的熱力性能，是最為常用的一種汽輪機；供熱式汽輪機既提供動力驅動發電機或其他機械，又提供生產或生活用熱，具有較高的熱能利用率；背壓式汽輪機的排汽壓力大於大氣壓力的汽輪機；抽汽式汽輪機是能從中間級抽出蒸汽供熱的汽輪機；飽和蒸汽輪機是以飽和狀態的蒸汽作為新蒸汽的汽輪機。
結構
汽輪機本體由汽缸和轉子兩大部件構成。大功率、高參數汽輪機通常由高壓、中壓（或高中壓）及低壓缸組成，超大功率汽輪機可以有兩個或兩個以上的中壓缸和低壓缸。每個缸體採取反向對稱結構。高、中壓缸體由鉻鉬鋼鑄造後加工而成，低壓缸多用鋼板焊制。大容量汽輪機高壓缸多採用雙層結構，在內、外缸間的夾層中通以適當參數的蒸汽，以減少汽缸厚度，降低起動熱應力。
轉子由主軸、葉輪和動葉組成。高、中壓部分主軸和葉輪由鉻鉬釩高強度鋼鍛件車削而成；動葉由高鉻不銹合金鋼銑製成型並鑲嵌組合在輪緣上。低壓部分葉輪與軸採用紅套組合成整體；動葉加工成型後鉚接在輪緣上。靜葉柵（噴嘴）裝在隔板上。隔板製成兩個半圓形，分別組裝在上、下汽缸內，上、下缸的法蘭對口後用螺栓緊固。
