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汽轮机的级内损失及减少措施摘要:汽轮机的损失包括内部损失和外部损失两大类,其中汽轮机的内部损失是汽轮机损失的主要方面。本文主要从汽轮机的级内损失的一些原因入手,探讨减少级内损失的相关措施。关键词:汽轮机;级内损失;减少措施前言随着我国经济的迅猛发展, 电能消耗越来越多, 许多地区甚至已经出现电能短缺现象,这就导致电厂的节能环保也成为了人们关注的焦点之一。本文以汽轮机的级内损失为主, 深入探讨汽轮机级内损失的主要原因和解决措施。 1. 汽轮机级内损失的原因分析汽轮机级内损失的原因主要包括喷嘴损失、动叶损失、余速损失、叶高损失、扇形损失、叶轮摩擦损失、部分进汽损失、漏汽损失、湿汽损失等九大类。下面将一一分析这些级内损失的原因: 喷嘴损失蒸汽在经过喷嘴时, 会使蒸汽在喷嘴中的叶栅内滞留, 导致蒸汽与喷嘴壁面的摩擦、蒸汽气流之间的相互冲击和碰撞, 形成汽轮机的级内损失。 动叶损失蒸汽经过动叶流道时,在流道中摩擦,造成汽轮机的级内损失损失, 与喷嘴损失类似。 余速损失余速损失是由汽轮机在蒸汽离开动叶时的惯性导致的。当蒸汽离开动叶时,仍带有一定的旋转速度,使得这部分能量没有被利用。 叶高损失当蒸汽流动时, 由于叶栅流道具有两个不同的端面, 导致摩擦损失产生在端面附面层内, 降低了蒸汽流速。此外, 在端面附面层内, 弯曲流道造成的离心力小于凹弧和背弧之间的压差, 二次流动便产生在凹弧与背弧之间,使蒸汽主流与流动方向垂直,造成了附面层内的更大级内损失。 扇形损失汽轮机的叶轮外圆周上安装了环形叶栅。当叶片变直之后, 这样就使得通道截面顺着叶高发生位移,叶片垂直越大,位移就越大。另一方面, 由于喷嘴出口汽流离心作用, 切向分速使蒸汽挤压叶栅顶部, 导致喷嘴出口蒸汽压力顺着叶高的升高而升高。而依据一元流动理论, 选取的所有参数, 只能保证最佳值, 如平均直径截面。而其他参数, 如沿叶片高度其它截面的参数, 可能会偏离最佳值, 从而引起级内损失, 统称为扇形损失[1] 。 叶轮摩擦损失蒸汽由于具有一定的粘性, 粘附在高速旋转的叶轮上, 导致两侧的气流与轮面发生摩擦。又由于受离心力的作用, 紧贴着叶轮的蒸汽将向外的径向流动,利用四边的气流来填补产生的空隙,产生两侧的涡流运动。为克服摩擦阻力和涡流所消耗的能量称为叶轮摩擦损失。 部分进汽损失主要包括斥汽损失和鼓风损失两大类。在没有布置喷嘴叶栅的弧段处, 蒸汽对动叶栅不产生推动力, 而需动叶栅带动蒸汽旋转, 从而损耗一部分能量; 另外动叶两侧面也与弧段内的呆滞蒸汽产生摩擦损失, 这些损失称为鼓风损失。当不进汽的动叶流道进入布置喷嘴叶栅的弧段时, 由喷嘴叶栅喷出的高速汽流要推动残存在动叶流道内的呆滞汽体, 将损耗一部分动能。此外, 由于叶轮高速旋转和压力差的作用, 在喷嘴组出口末端的轴向间隙会产生漏汽, 而在喷嘴组出口起始端将出现吸汽现象, 使间隙中的低速蒸汽进入动叶流道, 扰乱主流, 形成损失, 这些损失称为斥汽损失。 漏汽损失漏气损失主要是因为汽轮机内部压力和外部压力不对等造成的。一部分蒸汽会在经过汽轮机过程中, 从汽轮机不密封的地方跑掉, 或者没有从汽轮机主要器件流过, 做了一些无用功, 使得汽轮机没有做功引起的损失。另一方面是因为在汽轮机的动叶和气缸之间、转轴和