科技名詞定義
中文名稱:飽和蒸汽汽輪機
英文名稱:saturatedsteamturbine,wetsteamturbine
其他名稱:濕蒸汽汽輪機定義:主蒸汽為飽和或接近飽和狀態的汽輪機。
所屬學科:電力(一級學科);汽輪機、燃氣輪機(二級學科)
簡介
以飽和狀態的蒸汽作為新蒸汽的汽輪機,也稱濕蒸汽輪機。它廣泛用於常用堆型的核電站(見核電站汽輪機)和核動力船艦中,在地熱能動力裝置和太陽能動力裝置中也可套用。與同樣功率的常規大型電站汽輪機相比,核電站用飽和蒸汽輪機有一定的特點和要求。
①用飽和蒸汽作為進汽:一般採用5~7兆帕的飽和蒸汽。由於壓力、溫度都較低,單位質量的蒸汽在汽輪機內膨脹作功時發出的可用熱量(焓降)約少一半,即單位功率所需的新汽質量流量約大 1倍。又因進汽壓力低,容積流量約大3~4倍。因此在較大功率的飽和蒸汽輪機中,高壓缸也常與低壓缸一樣採用分流結構。
②不用中壓缸:由於蒸汽的焓降比常規電站汽輪機小得多,汽輪機內所需的級數大大減少,所以不需要中壓缸。同時汽輪機的進、排汽部分和管道系統中的汽流能量損失相對增大。
③大多採用半轉速結構:在相同的低壓缸排汽壓力下,排汽容積流量約增大1倍,即相應的末級葉片通流面積也約增大 1倍。末級葉片是大功率汽輪機設計的關鍵,它受到結構強度和氣體動力學特性的限制。因此,電站用大功率飽和蒸汽輪機常採用1500轉/分(50赫)或1800轉/分(60赫)的半轉速結構,可以在相同的材料允許強度下獲得大得多的末級葉片通流面積,但與全轉速汽輪機相比,半轉速汽輪機的高和寬都增加近1倍。低壓缸數目雖可減少但汽輪機的總量仍增大50%左右。隨著技術的進步,20世紀70年代末,50赫的大功率機組已開始採用全轉速結構。
④設定汽水分離-再熱器:這是為了減少進入低壓缸蒸汽的濕度,提高汽輪機可靠性和效率。高壓缸的排汽流經汽水分離-再熱器分離掉蒸汽中絕大部分水滴並再次加熱,然後通入低壓缸膨脹作功。這種方法可使效率相對提高約2%。由於經濟和安全原因,汽水分離-再熱器一般布置在低壓缸兩側,採用新汽或同時採用高壓缸的抽汽加熱。低壓缸的進汽壓力一般取新汽壓力的10~20%。圖1為飽和蒸汽輪機的典型熱力系統圖。
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