汽轮机的分类、工作原理和特点

一、汽轮机的分类1. 按工作原理分类冲动式汽轮机：蒸汽主要在喷嘴中进行膨胀，压力降低，速度增加，将热能转化为动能。在动叶片中，蒸汽主要改变流动方向 ，只有少量膨胀，依靠高速汽流冲击动叶片，使叶轮旋转做功。反动式汽轮机：蒸汽不仅在喷嘴中膨胀，在动叶片中也进行膨胀，蒸汽在动叶片中膨胀时，对动叶片产生一个反作用力，推动动叶片旋转做功。冲动反动组合式汽轮机：转子各级动叶片既有冲动级又有反动级，综合了冲动式和反动式汽轮机的特点。2. 按热力特性分类凝汽式汽轮机：进入汽轮机做功的蒸汽，除少量漏汽外，全部或大部分排入凝汽器，在低于大气压力的真空状态下凝结成水。背压式汽轮机：蒸汽在汽轮机内做功后，以高于大气压力被排入排汽室，用于供热用户采暖和工业用汽。抽汽凝汽式汽轮机：将部分做过功的蒸汽以某种压力下抽出，供工业用或采暖用，其余蒸汽继续在汽轮机内做功后排入凝汽器。中间再热式汽轮机：将在汽轮机高压缸做完功的蒸汽，再送回锅炉过热器加热到新蒸汽温度，回中、低压缸继续做功。3. 按主蒸汽参数分类低压汽轮机：新汽压力为 1.2MPa-1.5MPa。中压汽轮机：新汽压力为 2.0MPa-4.0MPa。次高压汽轮机：新汽压力为 5.0MPa-6.0MPa。高压汽轮机：新汽压力为 6.0MPa-10.0MPa。4. 按其他方式分类按工质流动方向：可分为轴流式汽轮机和径流式汽轮机。按转子轴线位置：可分为水平式汽轮机和垂直式汽轮机。按汽缸数目：可分为单缸汽轮机和多缸汽轮机。二、特点对比1. 冲动式 vs 反动式特性冲动式汽轮机反动式汽轮机效率较低（约 80-85%）较高（可达 90%以上）级数级数少，单级压降大级数多，压降均匀结构简单，制造成本低复杂，密封要求高适用场景高参数（高温高压）蒸汽大功率机组（如核电）2. 凝汽式 vs 背压式特性凝汽式汽轮机背压式汽轮机排汽压力低于大气压（真空）高于大气压（直接供热）热效率高（纯发电）能源利用率高（热电联产）依赖条件需冷却系统（凝汽器）需稳定热负荷需求3. 轴流式 vs 辐流式特性轴流式汽轮机辐流式汽轮机蒸汽流向沿轴向流动沿径向流动功率容量大功率（电站主力）小功率（已较少使用）结构复杂度较复杂紧凑三、工作原理具有一定温度和压力的蒸汽首先进入固定不动的喷嘴（也称静叶）。蒸汽在喷嘴内膨胀，压力、温度不断降低，速度增大，形成一股高速汽流，蒸汽的热能转化为动能。然后，高速汽流流经动叶（也称叶片），由于动叶流道是弯曲的，汽流在动叶流道内改变流动方...