汽輪機(jī)是如何進(jìn)行發(fā)電的

一座總功率為1000兆瓦的電站用汽輪機(jī)發(fā)電電機(jī)，每年消耗約230萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤。如果熱效率值能提高1%，每年可節(jié)約6萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤。因此，電廠的熱效率一直受到重視。為了提高熱效率，除了不斷提，包括改進(jìn)葉型設(shè)計(jì)(以減少流量損失)和減少閥門(mén)和進(jìn)排氣管的損失外，還可以從熱力學(xué)的角度采取措施。

　　根據(jù)熱力學(xué)原理，新蒸汽參數(shù)越高，熱力循環(huán)熱效率越高。早期汽輪機(jī)使用的新蒸汽壓力和溫度較低，熱效率低于20%。隨著單機(jī)功率的增加，20世紀(jì)30年代初，新蒸汽壓力增加到3 ~ 4兆帕，溫度為400 ~ 450。隨著高溫材料的不斷改進(jìn)，蒸汽溫度逐漸提高到535，壓力也提高到6 ~ 12.5 MPa，部分達(dá)到16 MPa，熱效率達(dá)到30%以上。20世紀(jì)50年代初，汽輪機(jī)采用600的新蒸汽溫度。

在前蘇聯(lián)，發(fā)現(xiàn)受熱面表面不濕潤(rùn)的特點(diǎn)阻礙了水滴在表面的穩(wěn)定停留，形成二次大水滴。在該方法的實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)考慮引入的熱量。如果在不改變中空導(dǎo)葉隔板結(jié)構(gòu)的情況下引入熱蒸汽，水膜可能會(huì)因熱量不足而無(wú)法完全蒸發(fā)。如果從較高的溫度提取蒸汽，可以從葉片表面獲得足夠的熱量來(lái)充分蒸發(fā)水膜，但是通過(guò)改變除中空導(dǎo)葉隔板之外的結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)趨于復(fù)雜?，F(xiàn)有汽輪機(jī)旋轉(zhuǎn)隔板加熱除濕時(shí)結(jié)構(gòu)復(fù)雜。

　

由于工業(yè)汽輪機(jī)的高速運(yùn)行，可以減小汽輪機(jī)的尺寸、體積和重量，根據(jù)《運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)》中的公式，力矩功W=M×轉(zhuǎn)角，如果等式兩邊都除以時(shí)間，那么就變成了P=M×ω，就是力矩乘以角速度。對(duì)于同功率的工業(yè)汽輪機(jī)和發(fā)電汽輪機(jī)而言，如果工業(yè)汽輪機(jī)旋轉(zhuǎn)的角速度ω要比發(fā)電汽輪機(jī)旋轉(zhuǎn)的角速度ω大，因?yàn)楣I(yè)汽輪機(jī)的力矩小，所以汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子的回轉(zhuǎn)半徑就可以小很多，體積當(dāng)然就小得多了。因此工業(yè)汽輪機(jī)的尺寸、體積和重量就比同功率的發(fā)電汽輪機(jī)小，也就是單位功率的重量可以減小，這不僅使制造成本大大降低，同時(shí)使汽輪機(jī)內(nèi)效率得以提高。