汽轮机的分类
1. 按工作原理分
冲动式汽轮机----由冲动级组成,蒸汽主要在喷嘴中膨胀,在动叶中只有少数膨胀。现代冲动式汽轮机各级的反动度一般在5%~30%的范围内。
反动式汽轮机----由反动级组成,蒸汽在喷嘴和动叶中膨胀程度相同。由于反动级不能做成部分进汽,故调节机采用单列冲动机或复速级。反动式汽轮机反动度常取0.5,以使动叶和静叶可取相同叶型,从而简化制造工艺。
2. 按热力特性分
凝汽式汽轮机----排汽在高度真空状态下进入凝汽器凝结成水,有些小汽轮机没有回热系统,成为纯凝汽式汽轮机。
背压式汽轮机----排汽直接用于供热,没有凝汽器。当排汽作为其他中低压汽轮机的工作蒸汽时,称为前制式汽轮机。
调节抽汽式汽轮机----从汽轮机某级后抽出一定压力的部分蒸汽对外供热,其余排汽仍进入凝汽器。由于热用户对供热压力有一定的要求,需要对抽汽压力进行自动调节,故称为调节抽汽。根据用户需要,有一次调节抽汽和两次调节抽汽。
抽汽背压式汽轮机----具有调节抽汽的背压式汽轮机。
中间再热式汽轮机----进入汽轮机的蒸汽膨胀到某一压力后,被全被抽出送往锅炉的再热器进性再热,再返回汽轮机继续膨胀做功。
混压式汽轮机----利用其他来源的蒸汽引入汽轮机相应的中间级,与原来的蒸汽一起工作同常用于工业生产的流程中,作为蒸汽热能的综合利用。
3. 按汽流方向分
轴流式汽轮机----组成汽轮机的各级叶栅沿轴向依次排列,汽流方向的总趋势是轴向的,绝大多数汽轮机都是轴流式汽轮机。
辐流式汽轮机----组成汽轮机的各级叶栅沿半径方向依次排列,汽流方向的总趋势是沿半径方向。
4. 按用途分
电站汽轮机----用于拖动发电机,汽轮发电机组需按供电频率定转速运行,故也称为定转速汽轮机,主要采用凝汽式汽轮机。也采用同时供热的供电的汽轮机,通常称为热电汽轮机或供热式汽轮机。
工业汽轮机----用于拖动风机,水泵等转动机械,其运行速度经常是变化的,也称为变转速汽轮机。
凝汽式供暖汽轮机----在中低压缸连通管上加装蝶阀来调节供暖抽汽量,抽汽压力不像调节抽汽式汽轮机那样维持规定的数值,而是随流量大小基本上按直线规律变化。
转子是汽轮机的最重要的部套,其工作条件比较复杂。在设计中,重点需要关注的是临界转速和强度。这两方面在实际运行过程中主要体现在升速时跨临界和超速时跳闸停机两方面的保护。这两方面,临界转速确定了汽轮机运行的稳定性,强度方面确定了汽轮机运行的安全性。任何一方面出现问题均是没法补救的,故我们在设计中需要重点关注这两方面的问题,在实际使用中也需对这两方面重点关注,尤其是试车阶段,必须明确确定该机组的临界转速和跳闸转速,以免因这方面的疏忽造成重大事故。
(1)按制造工艺的不同:分为套装转子、整锻转子、组合转子。一般来说,中温中压进汽参数的发电汽轮机,基本上采用套装转子。高速工业驱动汽轮机采用整锻转子。高参数进汽参数的发电汽轮机采用组合转子,即前半部分采用整锻转子,后半部分采用套装转子。
(2)按临界转速是否在运行转速范围内,分为刚性转子和柔性转子。在启动过程中,刚性转子启动就很方便,不存在跨临界区域,而柔性转子因需要快速的跨临界,故要求用户在实际启动过程中,要充分暖机,为快速跨临界作好准备。
(3)按形状来分:转轮型转子和转鼓型转子。