蒸汽涡轮发电机
汽轮机由转子在轴承和封闭圆柱壳。转子是由蒸汽冲击了附加叶片和叶片它在切线方向施加一个力。因此汽轮机可能被视为一系列复杂的windmill-like安排,所有组装在同一轴。
因为它的发展能力巨大的权力在一个相对较小的空间,汽轮机已经取代了所有其他的原动力,除了水力发电机,产生大量的电,提供推进大型高速船只。今天,超过130万千瓦的发电能力的单位可以安装在一个轴。
分类
大型蒸汽涡轮机是复杂的机器,可以用不同的方法分类。一种方法集中在是否通过脉冲旋转力量或反应部队(见下文)。这种区别可能会变得有点模糊,因为许多现代机器采用这两种方法的结合。
冷凝,不能凝固的涡轮机
蒸汽轮机通常分为两种类型:冷凝和不能凝固的。在第一种设备,蒸汽冷凝在下面大气压力获得的最大数量能源从它。在不能凝固的涡轮机中,蒸汽离开涡轮高于大气压力,然后用于加热或其他所需流程之前作为水返回锅炉。而只是所需的燃料转换水变成蒸汽(饱和蒸汽),相对较少的额外的燃料消耗增加蒸汽发生器出口压力,尤其是为了产生的温度过热蒸汽,然后被用来驱动涡轮机。因此不能凝固的涡轮机发电的经济手段(热电联产)当大量的蒸汽已经需要加热或过程。
在冷凝风机,需要大量的冷却水带走的热量在冷凝时释放。虽然不能凝固的涡轮排气蒸汽达到或超过大气压力、冷凝风机可以浓缩在90至100帕的压力14.5磅每平方英寸(13)低于大气压力。这允许一个更大的扩张的蒸汽和更大的焓变(见上图),导致更高工作输出和更大的效率。所有中央车站植物,效率是一个主要的考虑,采用冷凝涡轮机。
抽汽
汽轮机根据是否不同部分的蒸汽从汽轮机的中间部分提取。提取可能进行部分再热锅炉的水反馈,从而大大提高电厂的效率。根据这一点,涡轮机可以分为(1)直通涡轮机,在没有提取(或出血),(2)泄漏或提取涡轮机,(3)-(或自动)提取涡轮机控制。
在抽汽涡轮机没有努力控制的压力提取蒸汽,它几乎直接比例负载由涡轮机。提取也降低了蒸汽流冷凝器,允许涡轮排气面积减少。Controlled-extraction涡轮机用于取出变量的定压蒸汽无论涡轮上的负载。他们经常选择的工业用蒸汽时固定中间压力所要求的操作过程。因为萃取压力和涡轮速度应保持不变,需要一个复杂的系统控制蒸汽流量,这就增加了成本。Controlled-extraction涡轮机可能为冷凝和不能凝固的操作而设计的。
再热和nonreheat涡轮机
如果高压,高温蒸汽通过涡轮部分扩大,效率可以增加蒸汽通过返回到蒸汽发生器,加热大约原来的温度在喂食前回涡轮机。电动单再热风机是常见的实用程序行业。对于非常大的单位,双加热可能会使用。Nonreheat涡轮机有限目前主要是工厂和小工具。
多流的和复合的安排
在高压蒸汽进入汽轮机,temperature-say 24100帕压力计,或3500磅每平方英寸计(测量表示压力高于大气价值),和600°c可以倍体积增加超过如果扩展到低于大气冷凝器压力。保持蒸汽速度通过涡轮基本恒定,环状流区域会增加倍多,需要非常大的外壳直径和过长涡轮叶片在出口附近。这个问题是在大型涡轮机缓解低压流分割到一定数量的平行流部分。
这个流分裂也会导致另一种方法的分类区别有整个之间机组装在一个轴与一个生成器(串联式涡轮机)或利用两个轴,每个都有自己的发电机(双轴涡轮机)。
主成分
汽轮机的主要部分是(1)转子进行转换的滚轴溜冰热能的蒸汽为轴的旋转运动,(2)外壳,内部的转子转动,作为一个压力容器包含蒸汽(它还提供固定喷嘴段落或定子叶片通过蒸汽加速针对之前通过转子刀具),(3)调速机制(4)支持系统,包括润滑系统还支持转子的轴承和吸收任何轴向推力。
设计注意事项
叶栅的设计
涡轮叶栅必须仔细设计正确的空气动力学形状正确把蒸汽流动并产生旋转能量效率。叶片也必须强大到足以承受很高的离心压力和一定大小的振动,以避免危险。提出了各种类型的叶栅的安排,但都旨在利用蒸汽的原理,当给定质量突然改变速度,然后一股力量施加由质量的变化率成正比的速度。
两种类型的叶栅已经发展到一个高度的完美:脉冲滚轴溜冰和反应滚轴溜冰。脉冲的原理说明了叶栅的示意图第一阶段。一系列的固定喷嘴允许蒸汽扩大它的速度和较低的压力动能增加。然后直接蒸汽的移动通道或桶动能提取。因为理想没有压降和叶片通道中没有加速度,速度矢量的大小叶片应该保持不变。这也表明,横截面积n