汽轮机发展历史

发布时间:2021-08-04 19:43:27 阅读9次 违规举报
 汽轮机发展历史

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汽轮机也称蒸汽透平发动机,是一种旋转式蒸汽动力装置,高温高压蒸汽穿过固定喷嘴成为加速的气流后喷射到叶片上,使装有叶片排的转子旋转,同时对外做功。汽轮机是现代火力发电厂的主要设备,也用于冶金工业、化学工业、舰船动力装置中。

发展历史
公元1世纪,亚历山大的希罗记述的利用蒸汽反作用力而旋转的汽转球,又称为风神轮,是最早的反动式汽轮机的雏形。1629年,意大利的Gde布兰卡提出由一股蒸汽冲击叶片而旋转的转轮。1882年,瑞典的C.G.Pde拉瓦尔制成第一台5马力(3.67千瓦)的单级冲动式汽轮机。1884年,英国的C.A.帕森斯制成第一台10马力(7.35千瓦)的单级反动式汽轮机。1910年,瑞典的B.& F.容克斯川兄弟制成辐流的反动式汽轮机。
19世纪末,瑞典拉瓦尔和英国帕森斯分别创制了实用的汽轮机。拉瓦尔于1882年制成了第一台5马力(3.67千瓦)的单级冲动式汽轮机,并解决了有关的喷嘴设计和强度设计问题。单级冲动式汽轮机功率很小,已很少采用。
20世纪初,法国拉托和瑞士佐莱分别制造了多级冲动式汽轮机。多级结构为增大汽轮机功率开拓了道路,已被广泛采用,机组功率不断增大。帕森斯在1884年取得英国专利,制成了第一台10马力的多级反动式汽轮机,这台汽轮机的功率和效率在当时都占领先地位。
20世纪初,美国的柯蒂斯制成多个速度级的汽轮机,每个速度级一般有两列动叶,在第一列动叶后在汽缸上装有导向叶片,将气流导向第二列动叶。速度级的汽轮机只用于小型的汽轮机上,主要驱动泵、鼓风机等,也常用作中小型多级汽轮机的第一级。
国际发展状况
(1)1882年瑞典工程师拉瓦尔设计制造出了第一台单级冲动式汽轮机,随后在1884年英国工程师帕森斯设计制造了第一台单级反动式汽轮机,虽然那时的汽轮机与现代汽轮机相比结构非常简单,但是推动了汽轮机在世界范围内的应用,被广泛应用在电站、航海和大型工业中。
(2)在60年代,世界工业发达的国家生产的汽轮机已经达到500—600MW等级水平。1972年瑞士ABB公司制造的1300MW双轴全速汽轮机在美国投入运行,设计参数达到24Mpa,蒸汽温度538°C,3600rpm;1974年西德KWU公司制造的1300MW单轴半速(1500 rpm)饱和蒸汽参数汽轮机投入运行;1982年世界上最大的1200MW单轴全速汽轮机在前苏联投入运行,压力24 Mpa,蒸汽温度540°C。
(3)世界各国都在研究大容量、高参数汽轮机的研究和开发,如俄罗斯正在研究2000MW汽轮机。主要是大容量汽轮机有如下特点:
1)降低单位功率投资成本。如800MW机组比500MW汽轮机的千瓦造价低17%;1200MW机组比800MW机组的千瓦造价低15%—20%。
2)提高运行经济性。如法国的600MW机组比国产的125MW机组的热耗率低276kj/kW.h,每年可节约燃煤4万吨。加快电网建设速度,满足经济发展需要,提高电网的调峰能力。
(4)汽轮机按照工作原理分为冲动式汽轮机和反动式汽轮机。
汽轮机是一种以蒸汽为动力,并将蒸气的热能转化为机械功的旋转机械,是现代火力发电厂中应用最广泛的原动机。汽轮机具有单机功率大、效率高、寿命长等优点。

中国发展状况
(1)中国汽轮机发展起步比较晚。1955年上海汽轮机厂制造出第一台6MW汽轮机。1964年哈尔滨汽轮机厂第一台100MW机组在高井电厂投入运行;1972年第一台200MW汽轮机在朝阳电厂投入运行;1974年第一台300MW机组在望亭电厂投入运行。70年代进口了10台200—320MW机组,分别安装在了陡河、元宝山、大港、清河电厂。70年代末国产机组占到总容量70%。
(2)1987年采用引进技术生产的300MW机组在石横电厂投入运行;1989年采用引进技术生产的600MW机组在平圩电厂投入运行;2000年从俄罗斯引进两台超临界800MW机组在绥中电厂投入运行。
(3)上海汽轮机厂是中国第一家汽轮机厂,在1995年开始与美国西屋电气公司合作成立了STC,1999 年德国西门子公司收购了西屋电气公司发电部, STC 相应股份转移给西门子。哈尔滨汽轮机厂1956年建厂,先后设计制造了中国第一台25MW、50MW、100MW和200MW汽轮机,80年代从美国西屋公司引进了300MW和600MW亚临界汽轮机的全套设计和制造技术,于1986年制造成功了中国第一台600MW汽轮机,自主研制的三缸超临界600MW汽轮机已经投入生产。东方汽轮机厂1965年开始兴建,1971年制造出第一台汽轮机,主力机型为600MW汽轮机。北京北重汽轮电机有限责任公司做为后起之秀,以300MW机组为主导产品,它是由始建于1958年的北京重型电机厂通过资产转型在2000年10月份成立的又一大动力厂,2台600MW汽轮机也已经投入生产。
(4)中国四大动力厂以600MW和1000MW机组为主导产品。
工作原理编辑 语音
汽轮机是能将蒸汽热能转化为机械功的外燃回转式机械。来自锅炉的蒸汽进入汽轮机后,依次经过一 系列环形配置的喷嘴和动叶,将蒸汽的热能转化为汽轮机转子旋转的机械能。蒸汽在汽轮机中,以不同方式进行能量转换,便构成了不同工作原理的汽轮机。
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关键词: 汽轮机
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