蒸汽驱动发电机,汽轮机和发电机

汽轮机

蒸汽驱动的发电机:汽轮机和发电机

一个汽轮机驱动发电机,有时被称为“涡轮发电机”,可以通过分别理解汽轮机和发电机来最好地解释。汽轮机是由蒸汽驱动的发动机。水在极高的温度下被加热而转变成蒸汽。高压蒸汽产生的能量转化为机械能,使汽轮机的叶片旋转。对发电机最好的描述是把机械能转换成电能的机器。用于发电机的线圈在磁场中旋转,使电流流过导线。

当一个汽轮机连接到一个发电机,它产生电力,被称为汽轮机驱动的发电机。内置的辅助系统使它们工作安全,效率更高。

汽轮机驱动的发电机通常用于太阳能热电厂、煤电厂、地热能电厂、核电站、垃圾焚烧厂和天然气电厂。还广泛应用于水泥、制糖、钢铁、造纸、化工等行业。188金宝搏 怎么下载

汽轮机驱动的发电机一般是高速机器。世界上大部分的电力是由汽轮机驱动的发电厂产生的。仅在美国,大约85.0%的电力是由蒸汽涡轮发电机产生的。

汽轮机驱动发电机的尺寸范围很广。它们的最高功率很少超过1500兆瓦(200万马力),也很少小规模使用,最低功率约为500千瓦(670马力)。

蒸汽驱动发电机的工作原理

在汽轮机驱动的发电机中,热量由热源产生。有一个锅炉,里面有水,热量被用来将水转化为高温高压的蒸汽。蒸汽的产生取决于传热的流量和表面积以及燃烧产生的热量。来自锅炉的蒸汽通过喷嘴进入涡轮机,喷嘴带动安装在轴上的叶片旋转。汽轮机由一个机壳和一个转子组成,机壳内固定有静叶,转子的外围有动叶。

有两种基本类型的汽轮机-冲动式涡轮和反动式涡轮;它的叶片是用来控制蒸汽通过涡轮机时的速度、方向和压力的。发电机附在涡轮上,当涡轮叶片旋转时,发电机根据磁感应原理工作,产生电力。回收电能的方法取决于它将如何使用。蒸汽通常被压缩到冷凝器中。因此,锅炉、汽轮机、发电机组和冷凝机组构成了蒸汽发电机组的主要部件。汽轮机也可以在没有冷凝器的情况下运行,但提供相当低的功率,为相同大小的涡轮机。

  • 脉冲发电机:在这里,转子旋转是因为高的力量或直接推动的蒸汽叶片。
  • 反应发电机:在这里,转子旋转来自反作用力,而不是冲击或冲力。

反力来自于蒸汽离开叶片时蒸汽压力能量的变化。这种方法通常运行在一个更高的效率比冲动涡轮。

大型汽轮机的工作可能是复杂和难以理解的,因为它在转子上使用一组叶片。每一组叶片被称为一个阶段,它通过脉冲或反应来工作。由于这些叶片都安装在同一个转子轴上,并且同时转动发电机,脉冲和反应阶段的混合使其工作复杂化。

汽轮机调节他们的速度使用自动化阀门和控制总督,所以他们产生最佳的电力需要在任何特定的时间。

涡轮机的蒸汽冷却过程也各不相同。凝汽式涡轮机,通常用于大型发电厂发电,通过凝汽器将蒸汽转化为水,使蒸汽膨胀更多,便于涡轮机从中提取最大的能量。这使得发电过程更加高效。非冷凝涡轮机没有这个特点,因此很少使用,除了小型辅助系统,只有低功率是需要的。

在大型蒸汽涡轮机,在化石燃料发电厂,蒸汽压力可以高达20-30MPa (3000-4000 psi或大约200-270倍大气压),但通常运行在1000 psi以下。典型的电厂汽轮机转速为1800-3600转/分

蒸汽驱动发电机的效率

蒸汽驱动发电机的效率取决于许多因素,如汽轮机的类型,其大小,进口蒸汽压力和温度,排汽压力和温度,以及蒸汽流量。

汽轮机适用于大型火力发电厂。它们被制造成各种尺寸,高达150吉瓦(200万马力)的涡轮机用于发电。然而,燃煤电厂和燃烧化石燃料或核能,用蒸汽涡轮发电机发电,对环境有不利的影响。它们向空气和水中排放二氧化碳和其他污染物。它们的启动速度比燃气轮机慢。

影响蒸汽驱动发电机的因素

除了运行蒸汽轮机发电机应遵循的基本安全程序外,为确保最佳效率和长期可靠性,在运行蒸汽轮机时必须考虑下列关键因素:

  • 定期维护系统电压和频率
  • 优化工厂部件的操作压力、温度和速度限制
  • 确保部件润滑
  • 在燃料进入燃烧室的过程中
  • 保持冷凝器和发电机冷却剂的质量,
  • 使用的发电机类型。变压器和高压开关
  • 过载保护、紧急停机和减载警告

蒸汽驱动的发电机在恒定负荷下工作,经常导致固定和移动叶片上的蒸汽沉积。这些沉积物导致了低效率和低产量。由此造成的能量传递效率低,最终制约了蒸汽的流动。这在发电机中是罕见的,因为有刀片清洗的影响,负载变化。

结论

蒸汽驱动的发电机通常用于发电,可再生能源,石油天然气制造业188金宝搏 怎么下载工业和制造的顶级品牌,如沃辛顿日立,通用电气(General Electric)、西门子、艾略特和威斯汀豪斯

这类发电机是世界上应用最广泛的发电设备,市场广阔,需求巨大。但在购买蒸汽发电机时,还必须考虑其他重要因素,如价格、质量、功能、售后服务、零部件更换等。

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