Chưng khí タービン

Chưng khí タービンの động dực

Phát điện dụng chưng khí タービン

Chưng khí タービン( じょうきタービン,Anh:steam turbine) は,Chưng khíのもつエネルギーを,タービン( vũ căn xa ) とTrụcを giới してHồi 転Vận động へと変 hoán するNgoại nhiên cơ quan.

Cơ cấu

Định nghĩa

タービンは đa sổ の vũ căn が phó いた hồi 転 bộ phân をもつNguyên động cơの nhất chủng である.Chưng khí タービンはCơ giới sĩ sựを đắc るため, hồi 転 bộ phân の hồi 転に chưng khí (Lưu thể) の vận động lượng の変 hóa を lợi dụng するNhiệt cơ quanの nhất chủng である.

Hỏa lực・Nguyên tử lực・Địa nhiệtなどによるPhát điệnや sản nghiệp dụng đồ ( phát điện ・ポンプ駆 động đẳng ) に lợi dụng される. Chưng khí としては nhất bàn にThủy chưng khíが sử われる.

なお, chưng khí を lợi dụng するNguyên động cơとしては, chưng khí タービンの tha に, chưng khí でシリンダNội のピストンを vãng phục vận động させるレシプロHình の chưng khí エンジンが tồn tại する. レシプロ hình についてはChưng khí cơ quanを tham chiếu のこと.

Động tác nguyên lý

ヘロンの chưng khí cơ quan

Ngoại bộ の nhiệt nguyên (ボイラー) により cao ôn cao áp となった chưng khí がノズルから phún xạ されると, áp lực や ôn độ が đê hạ すると đồng thời に tốc độ が tăng gia する. この chưng khí をタービンブレードに đương てる ( trùng động thức の tràng hợp ) ことでブレードに lực が gia わる. この lực がトルクとなって trục を hồi 転させ, phát điện cơ やポンプを駆 động する.

Lý tưởng đích な chưng khí タービンはĐẳng エントロピー quá trìnhとみなせる.

Nhiệt lực học đệ nhị pháp tắcにより,Nhiệt lực học đích ôn độ( tuyệt đối ôn độ ) で hiện わしたNhiệt lực học サイクルの tối caoÔn độと tối đê ôn độ との bỉ が đại きいほど lý luận đích に đáo đạt khả năng なNhiệt hiệu suấtは cao くなる. Thật dụng thượng, サイクルの tối đê ôn độ を thường ôn から đại きく hạ げることはできないため, hỏa lực phát điện sở の cao hiệu suất hóa は chưng khí タービン nhập khẩu の chưng khí ôn độ を cao めることでなされてきた. Hiện tại, sự nghiệp dụng hỏa lực phát điện タービンの chưng khí ôn độ は ước 600℃であるが, kim dĩ thượng の chưng khí cao ôn hóa によるNhiệt hiệu suấtの thượng thăng は, タービンやボイラーに cao 価な nại nhiệt tài liêu を sử dụng しなければならないので nan しい.

Dụng đồ

Phát điện dụng

Phát điệnDụng chưng khí タービンには đại きく phân けてHỏa lực phát điệnDụng とNguyên tử lực phát điệnDụng がある. いずれもHiệu suấtHướng thượng が tối trọng yếu であり đại hình のものが trung tâm である.

Hỏa lực phát điện dụng では chưng khí の ôn độ と áp lực が bỉ giác đích cao く, nguyên tử lực phát điện dụng はLô tâm ôn độ の thượng hạnTrị やGia áp thủy hình khinh thủy lôĐẳng,Chưng khí phát sinh khíを hữu する nguyên tử lô の tràng hợp, 2 đoạn giai に phân かれる lãnh khước thủy の quan hệ から chưng khí の ôn độ と áp lực はそれほど cao くはない.ゴミ thiêu khước công tràngでの phát điện もTự gia phát điệnの vực を việt えて, 単 cơ xuất lực 5 vạn キロワット cấp といった quy mô の đại hình hóa が tiến んでいる.

Đặc thù な chưng khí タービンとして,Hải dương ôn độ soa phát điệnやバイナリーサイクルによるĐịa nhiệt phát điệnのように,アンモニアなどの thủy より đêPhí điểmのMôi thểを dụng いる tràng hợp もある.

Sản nghiệp dụng

Sản nghiệp dụng の chưng khí タービンには đại hình から tiểu hình まで tồn tại し, それぞれに đa dạng な hình thức が sử dụng されている.

Thạch du hóa học プラントのように廃ガスが sinh じる thi thiết や, サトウキビ gia công công tràng での廃 hành の thiêu khước を hành う thi thiết では, ボイラーによって chưng khí を tác ることで chưng khí タービンを駆 động し, tự gia phát điện や chủ yếu な động lực nguyên として lợi dụng している. また, tiểu hình の chưng khí タービンが giảm áp biện の đại わりとして lợi dụng されることもある.

Thuyền bạc dụng

Thuyền bạc で sử dụng される chưng khí タービンには, 従 lai, hậu tiến dụng のタービンが tiền tiến dụng タービンの bán phân trình độ の đại きさで đồng trục に bị わっているものがほとんどだったが, 21 thế kỷ の hiện tại では thuyền bạc dụng chủ cơ quan に chưng khí タービンを thải dụng するのが giảm った sự と, chưng khí タービンを thải dụng する tràng hợp でも, khả 変ピッチプロペラの thải dụng によって, hậu tiến thời にも chủ cơ quan trắc で nghịch hồi 転させる tất yếu がなくなっている.

Mk50 ( ngư lôi )Đẳng nhất bộ の ngư lôi においては,Bế サイクル chưng khí タービンCơ quan đẳng が hiện dịch である.

Dịch thể nhiên liêu ロケットエンジンターボポンプ dụng

Dịch thể nhiên liêu ロケットDụngターボポンプの nhất bộ は,エキスパンダーサイクルの tràng hợp は ngoại nhiên cơ quan として chưng khí ( thủy chưng khí とは hạn らない ) タービンで駆 động され, dịch thể thủy tố ・ dịch thể toan tố nhiên liêuタップオフサイクルの tràng hợp は nội nhiên cơ quan として nhiên thiêu ガスによる thủy chưng khí タービンで駆 động される.

Lịch sử

Chưng khí タービンの cơ bổn nguyên lý を lợi dụng した trang trí の tối sơ の ký lục は,アレクサンドリアのヘロン( Hero of Alexandria ) によるヘロンの hồi 転 cầu ( ヒーロの hồi 転 cầu,アイオロスの cầuTham chiếu ) とされている.このヘロンの hồi 転 cầu は phản động タービンの nguyên hình である.なお, ヘロンの hồi 転 cầu の ký lục は kỷ nguyên tiền 100 niên khoảnh ともいわれているがヘロンの sinh một niên は định かではない.

1629 niênにはイタリアの kỹ thuật giả ジョバンニ・ブランカ (Giovanni Branca) が, chưng khí を vũ căn xa に xuy き phó けて hồi 転させ xỉ xa を giới して động lực を vân đạt し cốc vật をつく cơ giới を khảo án している.このブランカの cơ giới は trùng động タービンの nguyên hình である.

その hậu,1882 niênにスウェーデンのグスタフ・ド・ラバル( Gustaf de Laval,1845 niên-1913 niên) が trùng động thức タービンを khai phát ・ thí tác した.1884 niênにイギリスのチャールズ・アルジャーノン・パーソンズ( Charles Algernon Parsons,1854 niên-1931 niên) が đa đoạn giai phản động thức タービンを khai phát ・ thí tác し,1889 niênに phát điện dụng に thật dụng hóa した.1895 niênにアメリカのチャールズ・ゴードン・カーティス(Charles Gordon Curtis) が nhị đoạn giai đa tốc trùng động タービンを khai phát し,1898 niênにはフランスのオーギュスト・ラトー( Auguste Rateau ) が hiện tại のものの trực hệ の nguyên hình にあたるタービンを thật dụng hóa した.

Chưng khí タービンは1894 niênのタービニアHào での đăng tràng dĩ hàng, bạc dụng nguyên động cơ として quảng く lợi dụng が tiến み, やがて thuyền bạc の động lực nguyên として long thịnh を cực めていたレシプロ thức chưng khí エンジンの đa くを駆 trục した. Lục thượng でのレシプロ thức chưng khí エンジンと thủy thượng での chưng khí タービンは, それぞれが động lực cơ quan としての chủ yếu な vị trí を chiêm めるに chí った. Đệ nhị thứ thế giới đại chiến tiền からディーゼルエンジンのようなNội nhiên cơ quanが bạc dụng nguyên động cơ として quảng がり thủy め,Chiến hậu になると từ 々にディーゼルエンジンが chủ lưu となって, その hậu のガスタービンエンジンと cộng に bạc dụng エンジンは đại hình から tiểu hình thuyền でのディーゼルと đại hình から trung hình thuyền でのガスタービンの chủ lưu 2つと tiểu hình thuyền などでのガソリンエンジンを gia えたものが lợi dụng されるようになった. そういった xu thế の trung, chưng khí タービン cơ quan を đáp tái する thuyền bạc も, その tha の thuyền bạc と nhiên liêu を thống nhất する tất yếu からKhinh du を dụng いるようになったが, chưng khí タービンと huy phát tính の cao い khinh du の tổ み hợp わせは tương tính が ác く, しばしば bạo phát sự cố を khởi こした sự から, chưng khí タービン cơ quan は sử dụng されなくなった. Nhất phương で cựu ソ liên ・ロシアにおいては,ソヴレメンヌイ cấp 駆 trục hạmに chưng khí タービンを thải dụng ( nhiên liêu は trọng du ) し, hiện tại に chí る.

Nhất phương では, điện lực tiêu phí の tăng đại に ứng じて thủy lực phát điện sở に gia えて hỏa lực phát điện sở の kiến thiết が tiến むと, コストが an く nhập thủ の dung dịch な thạch thán を nhiên liêu とする chưng khí ボイラーと chưng khí タービンの tổ hợp せが chủ lưu となった. Sản nghiệp dụng ではこういった đại hình phát điện dụng đồ の tha にも, thạch du ・ hóa học プラントなどに đại biểu される đại quy mô な sinh sản thi thiết nội でのポンプや, giảo phan cơ, phá 砕 cơ, ファンといった điện động モーターでも đại thế khả năng な trình độ の駆 động lực として chưng khí タービンが sử われている. 21 thế kỷ となった kim では, bảo thủ の thủ gian や chế ngự tính から từ 々に điện động モーターが chủ lưu となっているが, プラント nội で chưng khí が sinh じる thi thiết ではエネルギーの hữu hiệu lợi dụng の điểm でも chưng khí タービンが tân たに thải dụng され続けている.またガスタービンを dụng いる phát điện thi thiết においては, ガスタービンの bài nhiệt を lợi dụng して phát sinh させた chưng khí で chưng khí タービンを駆 động する, いわゆるコンバインドサイクル phát điệnによりエネルギー lợi dụng hiệu suất の cải thiện を đồ るといった sử い phương もされている.

Nguyên tử lựcに quan しては, địa thượng での phát điện や thuyền bạc などの đại quy mô な động lực dụng としては,Hạch phân liệt phản ứngを nhiệt nguyên とし, chưng khí タービン cơ quan を駆 động するものが, hiện tại もほぼ duy nhất の hiện thật đích な tuyển 択 chi となっている.1960 niên đạiHậu bán には không khí など khí thể を lợi dụng するものも thí みられたが, thành công したとは ngôn い nan く,Nguyên tử lôTự thể はNhị toan hóa thán tốによって lãnh khước されるマグノックス lôでも, tối chung đích には thủy を gia nhiệt して chưng khí cơ quan によって động lực を thủ り xuất すものとしている. Bỉ giác đích tiểu quy mô のものに hạn っては, hạch phân liệt phản ứng による nhiệt をNhiệt điện tố tửで điện lực に変 hoán するものやα băng 壊の tế に xuất る phóng xạ tuyến そのものを điện vị に変 hoán して thủ り xuất すNguyên tử lực điện trìなどが tồn tại している.

Phân loại

Nguyên lý biệt

Tả: Trùng động thức
Hữu: Phản động thức

Điển hình đích な chưng khí タービンではタービン dực の hình trạng とそれによって sinh じる hồi 転 lực の phát sinh nguyên lý の vi いによって2つに phân かれる.

Trùng động thức

Tĩnh dực がノズルとなっており cao tốc lưu chưng khí を phún き xuất す. Động dực trắc では chưng khí の bành trương などを bạn わずに trùng kích lực だけを thụ けて hồi 転する.

Phản động thức

Tĩnh dực と động dực がほぼ đồng じような dực の hình trạng を trì っており, động dực trắc では trùng kích lực を thụ けると cộng に chưng khí の bành trương による phản động も sử って hồi 転する. Nhất bàn đích に xuất lực の50%を trùng kích lực で đắc て, tàn る50%を chưng khí の bành trương による phản động で đắc ている.

Phản động thức は đoạn sổ đương りの tiêu hóa nhiệt lượng が trùng động thức の bán phân trình độ になるため, đồng じ cung cấp nhiệt lượng では phản động thức は trùng động thức の1.5 - 2 bội の đoạn sổ を trì つ. 単 đoạn thức の phản động thức タービンは tồn tại しない. また, tối tân のタービンにおいては, tối thích hóa を tiến めた kết quả として, trùng động thức か phản động thức かのどちらかに単 thuần に phân loại することはできなくなっている.

Chưng khí lưu の phương hướng biệt

Hồi 転 trục に đối する chưng khí lưu の phương hướng の vi いから, 2つの chủng loại に phân loại できる.

Trục lưu thức

Hồi 転 trục に bình hành な hướng きに chưng khí が lưu れる gian にタービン dực によってエネルギーが đắc られる phương thức である. Hồi 転 dực の trường thủ phương hướng に viễn tâm lực が gia わるため, công học đích な chế ước が bỉ giác đích thiếu ない.

Bán kính lưu thức ( phó lưu thức )

Hồi 転 trục から viễn ざかる phương hướng に chưng khí が lưu れる gian にタービン dực によってエネルギーを đắc る. Hồi 転 dực の hoành phương hướng に viễn tâm lực が gia わるため, đê áp となり đại trực kính の đoạn lạc になるにつれて cường độ を bảo ったまま trường く bạc いタービン dực を chế tạo することが khốn nan になる.

Bán kính lưu thức のタービンは, âu châu chế のユングストロームタービンがほぼ duy nhất のものであったが, cao tốc hồi 転に hướng いていないことから21 thế kỷ hiện tại では bán kính lưu thức は tồn tại せず, trục lưu thức だけが tàn っている.

Chưng khí の lợi dụng pháp biệt

Chưng khí の lợi dụng phương pháp による phân loại としては phục thủy thức と bối áp thức の2つに đại biệt できる.

Bối áp thức

Phục thủy khíを trì たずに đại khí áp より cao いタービン bài khí を chưng khí のまま tha で lợi dụng するか, hựu は đại khí へ phóng xuất する phương thức である. Phục thủy thức に bỉ べるとタービン trục から đắc られる động lực エネルギーは tiểu さくなる. タービン bài khí を chưng khí として tha で lợi dụng できれば tổng hợp đích なエネルギー lợi dụng hiệu suất hướng thượng が khả năng であるため, nhiệt や chưng khí を đa lượng に tất yếu とする hóa học công tràng などの tự gia phát điện dụng として thải dụng される. Đại khí へ phóng xuất する phương thức では bài khí が80 - 100m/ miểu と cao tốc なため tao âm phòng chỉ の tiêu âm khí が tất yếu になる.

Chân không thức ( phục thủy thức )

タービンから xuất た chưng khí を phục thủy khí で lãnh khước してNgưng súcして thủy に lệ す phương thức である. Khí thể である chưng khí が dịch thể である thủy になることで phục thủy khí nội は chân không に cận づき, タービンの bài khí を dẫn き込む động きをする. このためタービンの hồi 転駆 động lực を cường めてNhiệt hiệu suấtも bối áp thức に bỉ べると đại きくなり, chân không thức は bối áp thức に bỉ べて1.7 bội ほどの xuất lực が đắc られる. Chân không に cận い bài khí áp まで đê áp đoạn の chưng khí を bành trương させるとそれだけ xa thất などの cấu tạo を đại きくしなければならず, しかも chân không cận くに bảo つ tất yếu があるのでさらに cường độ が yếu cầu される. Xa thất の tha にも phục thủy khí や lãnh khước thủy などプラントが đại quải かりとなるので tiểu hình ・ giản tiện な chưng khí タービンでは thải dụng されず, hiệu suất が cầu められる đại hình プラントで dụng いられる. Phát điện dụng や thuyền bạc dụng で quảng く dụng いられている. Chân không thức は phục thủy thức とも hô ばれる.

また, タービンに áp lực の dị なる chưng khí が cung cấp される hỗn áp thức と hô ばれる phương thức もある.Địa nhiệt phát điệnで nhiệt thủy を giảm áp して chưng khí を đắc るダブルフラッシュサイクルなどに dụng いられる.

Chân không thức と bối áp thức のいずれにおいても chưng khí の lưu lộ に quan して dĩ hạ の công phu がある.

Trừu khí

Trừu khí とは, タービンの đoạn lạc の đồ trung から tha での lợi dụng に tất yếu な phân だけ chưng khí を thủ り xuất すこと, またはその chưng khí である. Bối áp thức にはすべての đoạn lạc を thông quá したタービン bài khí を lợi dụng する phương thức があるが, trừu khí ではタービン bài khí よりも cao ôn cao áp の chưng khí を lợi dụng する.

Tái nhiệt

タービンで bành trương する chưng khí を thủ xuất しボイラーで tái び gia nhiệt するもの. Nhiệt hiệu suất が hướng thượng すると đồng thời に đê áp タービン chưng khí の thấp り độ が đê hạ するので dực のエロージョンĐối sách としても hữu hiệu である.

Cấu tạo biệt

Dực liệt sổ biệt

• ラトー thức
• カーチス thức

ラトー thức は1 liệt の tĩnh dực と1 liệt の động dực の1 tổ で1 đoạn lạc が cấu thành されたものである. Đa đoạn thức ではこの đoạn lạc が phục sổ hồi sào り phản されることになる. Đa đoạn thức タービンでは áp đảo đích にラトー thức が thải dụng されるが, その tràng hợp の sơ đoạn だけはカーチス thức が tuyển ばれることがある. これはカーチス thức では tiêu hóa nhiệt lượng が đại きいために hậu の đoạn lạc の cấu tạo thiết kế が giản 単になるためである. 単 đoạn ラトー thức タービンは thiếu sổ ながら cung cấp chưng khí が đê áp đê ôn で bài khí áp が cao く cao tốc hồi 転が cầu められる tràng hợp に thải dụng される.

カーチス thức は1 liệt の tĩnh dực と2 liệt の động dực の1 tổ より thành り, động - tĩnh - động の phối trí で1 đoạn lạc が cấu thành されたもの, hựu は, 2 liệt の tĩnh dực と3 liệt の động dực の1 tổ より thành り, động - tĩnh - động - tĩnh - động の phối trí で1 đoạn lạc が cấu thành されたものである. Lệ えば động - tĩnh - động の phối trí では tối sơ の động dực で70%の động lực を phát sinh させて thứ の tĩnh dực で phương hướng を lệ した hậu, 2 liệt mục の động dực で30%の động lực を phát sinh させる. 3 liệt mục の động dực がある tràng hợp でも sổ %の động lực を sinh じるだけである. Bỉ giác đích tiểu hình の chưng khí タービンである単 đoạn thức タービンの đa くにカーチス thức が thải dụng され, phong phú な cung cấp nhiệt lượng が đắc られたり phục thủy khí によって bài khí áp lực を đê くできる tràng hợp には nhị đoạn カーチス thức タービンも tác られる.

Tối thích に thiết kế した tràng hợp の nội bộ hiệu suất の tối đại trị で bỉ べれば, ラトー thức が80 - 85%であるのに bỉ べてカーチス thức では75 - 80%であり, 5 - 6% trình độ の soa がある. カーチス thức は hiệu suất の diện で liệt るが tiêu hóa nhiệt lượng が đại きく thủ れるので, 1,000 mã lực dĩ hạ で4,500 hồi 転/ phân dĩ hạ の phi thường dụng や dư bị cơ としての nhu yếu がある. カーチス thức タービンは nhật bổn のメーカーだけが chế tạo している.

Vũ căn xa の sổ biệt

• 単 đoạn thức
• Đa đoạn thức

Vũ căn xa の sổ によって単 đoạn thức と đa đoạn thức に phân かれる. 単 đoạn や đa đoạn の “Đoạn” とは “Đoạn lạc” のことであり vũ căn xa 1つを chỉ す. Vũ căn xa ごとの “Tiết viên kính” は chưng khí の lưu れる viên đồng trạng の trung tâm bộ gian の trực kính であり, chưng khí タービンの đại きさを biểu す chỉ tiêu の1つである.

• Bài khí の lưu れ biệt
  • 単 lưu bài khí thức
  • Phục lưu bài khí thức

Chưng khí は đa đoạn thức のタービン đoạn lạc を kinh るに従って áp lực は giảm thiếu し thể tích が tăng える. これに ứng じて hậu đoạn ではタービンの trực kính が tăng して hành くが, やがては viễn tâm lực に kháng してタービン dực を duy trì するだけの công học đích hạn giới を nghênh える. このような chế ước の hạ で đại lượng の cao áp chưng khí に đối ứng できる đại hình の chân không thức chưng khí タービンを thật hiện するために, đê áp đoạn の nhất quần を cao áp đoạn の nhất quần とは biệt に phục sổ thiết けることで đê áp đoạn の dực diện tích を quảng げたものが tác られている.

Đại quy mô なタービンでは chưng khí の đặc tính に hợp わせて cao áp と đê áp の2つに phân けるだけでなく, cao áp, trung áp, đê áp と3つに phân ける cấu thành も thải られるが, đặc に đê áp のものでは2つを đối hướng に tổ hợp せて xa thất の chưng khí nhập khẩu を trung ương に trí き, trục に duyên って2 phương hướng に chưng khí を lưu すことで xa thất の chưng khí xuất khẩu は lạng đoan bộ となるものが đa い. このような phối trí では bài khí の lưu れが2つになるため phục lưu bài khí thức と hô ばれ, chưng khí nhập khẩu と xuất khẩu が1つずつのものは単 lưu bài khí thức と hô ばれる.

Đê áp タービンが phục lưu bài khí thức であると xa thất を2つ biệt 々に thiết けるよりも giản tố になるだけでなく, trục phương hướng に quải かるスラスト lực が tương sát されてスラスト trục thụへの phụ đam と ma sát ロスが giảm らせる. また, cao áp ・ trung áp タービンが phục lưu bài khí thức であると, thiết bị の giản tố hóa やスラスト lực の tương sát に hữu hiệu であることに gia え, áp lực の cao い nhập khẩu chưng khí がケーシングの trục quán thông bộ から lậu れるのを phòng ぐためのシールCơ cấu が tỉnh lược khả năng となる lợi điểm がある.

Hồi 転 trục の thiết trí phương hướng biệt

• Hoành trí き thức
• 縦 trí き thức

Hồi 転 trục の phương hướng によって hoành trí き thức と縦 trí き thức に phân loại できる. Thương dụng chưng khí タービンの99%は hoành trí き thức である.

Giảm tốc cơ の hữu vô

• Trực kết thức
• Giảm tốc thức

駆 động を thụ ける trắc が cầu める hồi 転 sổ でタービン xuất lực trục が hồi 転する tràng hợp には, そのまま trục đồng sĩ が trực kết されるが, タービン trắc が tốc い tràng hợp にはGiảm tốc cơと hô ばれる xỉ xa によって hồi 転 sổ が đê giảm される.
Giảm tốc cơ は đương nhiên なんらかのエネルギーロスを sinh じ,Nhuận hoạtも tất yếu となるので, これを lợi dụng しない trực kết thức が hữu lợi である.
2016 niên thời điểm で, nguyên tử lực ・ hỏa lực ・ địa nhiệt phát điện sở で chủ phát điện cơ を hồi している chưng khí タービンはすべて trực kết thức であり, tiếp 続されるHệ thốngのChu ba sổに đẳng しい điện lực を phát sinh できるよう hồi 転 sổ が chế ngự されている.
Nhật bổn の tràng hợp, 50 Hz địa vực に tống điện する phát điện sở のタービンは3,000 rpmで, 60 Hz địa vực に tống điện するものは3,600 rpmである.

Nhập khẩu biện の sổ biệt

Chưng khí タービンへの chưng khí の cung cấp lượng を điều chỉnh する nhập khẩu biện の sổ で phân loại できる.

• 単 biện thức
• Đa biện thức

ただ1つの nhập khẩu biện で xuất lực の toàn vực に độ って chưng khí の cung cấp lượng を điều chỉnh する単 biện thức と hô ばれる chưng khí タービンと, 3つや4つの nhập khẩu biện で điều chỉnh する đa biện thức と hô ばれる chưng khí タービンがある. Lệ えば4 biện ある đa biện thức では, 1つ mục の biện が cung cấp lượng の0 - 25%までを đam đương し tha の biện は bế じている. 2つ mục の biện は cung cấp lượng の25 - 50%までを đam đương し1つ mục の biện が toàn khai で tha の biện は bế じている. 3つ mục の biện は cung cấp lượng の50 - 75%までを đam đương し1つ mục と2つ mục の biện が toàn khai で4つ mục の biện は bế じている. 4つ mục の biện は cung cấp lượng の75 - 100%までを đam đương し tha の biện が toàn khai になっている. 単 biện thức で hành なわれている chưng khí lượng の điều chỉnh phương pháp を toàn chu tống nhập といい, đa biện thức で hành なわれている chưng khí lượng の điều chỉnh phương pháp を bộ phân tống nhập という.

ただ1つの nhập khẩu biện で điều chỉnh する単 biện thức では, 3つや4つの nhập khẩu biện で điều chỉnh する đa biện thức と bỉ べて biện の thông quá で sinh じる áp lực tổn thất が đại きくなり, kết quả として xuất lực が giảm thiếu する. これは đa biện thức では cung cấp lượng が bán phân trình độ でも toàn khai trạng thái の biện が tồn tại するためその biện での áp lực tổn thất が tối tiểu になるが, 単 biện thức では cung cấp lượng が bán phân trình độ であれば tương ứng の áp lực tổn thất が sinh じるためである.これに đối し, đa biện thức は đê phụ hà thời の tổn thất は khinh giảm されるが, タービンに lưu nhập する chưng khí が bất quân nhất となるため, chấn động đối sách が tất yếu となることがある.

Lý luận サイクル

Lý luận thượng の chưng khí タービンのサイクルには, thứ のものがある.

ランキンサイクル

Phục thủy タービンの cơ bổn となるサイクル.

Tái nhiệt サイクル

Chưng khí タービンで áp lực の đê hạ した chưng khí を tái び gia nhiệt して sử dụng し,Nhiệt hiệu suấtを thượng げるもの.

Tái sinh サイクル

サイクルの đồ trung から trừu khí した chưng khí で phục thủy を gia nhiệt して, nhiên liêu tiêu phí lượng を ức えるもの.

Tái nhiệt ・ tái sinh サイクル

Tái nhiệt サイクル・ tái sinh サイクルを tổ み hợp わせたもの.

カリーナサイクル

Phi cộng phí hỗn hợp môi thể を lợi dụng した cao hiệu suất サイクル.

Cấu tạo

21 thế kỷ hiện tại の chưng khí タービンは, trục phương hướng に chưng khí が lưu れるTrục lưu タービンだけが tác られている.

Đa sổ の động dực ( hồi 転 dực, ローター ) が hồi 転 trục を囲んで thủ り phó けられ, ほぼ đồng sổ の tĩnh dực ( cố định dực, ステーター, ガイドベーン ) が hồi 転 trục を囲んで ngoại bộ bích diện から thủ り phó けられている. ほとんどの chưng khí タービンで, động dực と tĩnh dực の1 tổ 1 đoạn が đa sổ đoạn bị えている.

Ôn độ と áp lực の đê hạ に従って, hậu đoạn になるほど động dực と tĩnh dực の trường さ, つまり hồi 転 diện の trực kính が tăng す.

ノズル

Xa thất ( ケーシング ) の chưng khí nhập khẩu から nhập った cao áp cao ôn の chưng khí はノズルから sơ đoạn のローターに hướng けて phún xạ される. ほとんどのタービンではノズルは toàn chu には phó いておらず, bộ phân phún xuất になっている.

Động dực ・ tĩnh dực など

Hồi 転 trắc であるローターは, trục ( hồi 転 trục, シャフト ), vũ căn xa ( ディスク ), động dực ( ブレード ), シュラウドバンド loại から cấu thành される. Đa đoạn thức では phục sổ のローターが tĩnh dực を hiệp んで tịnh んでいる.

Trục ・ vũ căn xa

Xuất lực trục となる trục は cương tính trục ( リジッドローター ) と đạn tính trục ( フレキシブルローター ) に phân けられる. Cương tính trục は trục が thái く trượng phu に tác られており, trục そのもののCố hữu chấn động sổに tương đương する nguy 険 hồi 転 sổ がĐịnh cáchHồi 転 sổ よりも cao い vật を chỉ す. Vận 転 thời にも nguy 険 hồi 転 sổ を ý thức する tất yếu はない. Đạn tính trục は trục が bỉ giác đích tế く tác られており, nguy 険 hồi 転 sổ がĐịnh cáchHồi 転 sổ よりも đê い vật を chỉ す. Vận 転 thời でも đặc に thủy động thời には tất ず nguy 険 hồi 転 sổ を thông quá するため, nguy 険 hồi 転 sổ phó cận を tốc やかに thông quá させて cộng chấn trạng thái に陥らないよう chú ý が tất yếu である. また, trục は nhất thể cấu tạo hình とはめ込み hình に phân けられる. Nhất thể cấu tạo hình は trục と vũ căn xa が nhất thể で tác られており cao tốc hồi 転にも đối ứng できるが, はめ込み hình では trục と vũ căn xa が biệt 々に tác られ tổ み hợp されたもので6,000Hồi 転/ phânTrình độ までが thượng hạn である.

Động dực

Chưng khí からエネルギを đắc て hồi 転するDực( dực liệt ) である. Sơ đoạn では đoản い động dực も chung đoạn に cận くなるに従って thiếu しずつ trường くなる. Phát điện dụng のものでは dực cao さが tối trường 1mを việt す.Động dực はCộng chấnを tị けるために hỗ いが liên tiếp して khích gian を tác らないようにされる. Động dực のルートが vũ căn xa に thực え込まれただけでは chấn động に nhược いため ngoại chu bộ でのシュラウドバンドやダンピングワイヤーで hoành đồng sĩ がつながれる. また, đại きな viễn tâm lực にも nại える tất yếu がある.Đại きなローターではシュラウド・リングと hồi 転 trục の trung gian にもバンディング・ワイヤと hô ばれる kim cụ が phó けられる. Cố hữu chấn động sổ を cao くするために tiên đoan を tế く căn nguyên を thái くしたテーパー dực hình trạngや, dực tiên đoan bộ と dực căn nguyên bộ での chu tốc độ の vi いから sinh じる chưng khí lưu nhập giác độ の soa を tối tiểu にする “ねじれ vũ căn” が thải dụng されている. Đê áp đoạn の vũ căn には dực に phó く ngưng tập thủy phân をタービン・ケーシングのドレン câu へ dụ đạo する câu が quật られているものがある.

Tĩnh dực

Cố định されており, chưng khí の lưu れが hiệu suất よく động dực へ lưu れるように đạo く.

Trùng động thức と phản động thức

Chưng khí タービンは chưng khí のエネルギーの lợi dụng のしかたにより trùng động thức と phản động thức に phân loại され, cấu tạo にも đặc trưng がある.

Trùng động thức

Tĩnh dực bộ phân で chưng khí の áp lực エネルギーを vận động エネルギーに変 hoán し, tĩnh dực から phún xuất する cao tốc の chưng khí に đương たる trùng động lực によって động lực が phát sinh する. Nhất đoạn lạc đương たりの nhiệt lạc soa を đại きく thủ れるので đoạn lạc sổ は thiếu ないが, dực は đại hình で phúc quảng となる.

Phản động thức

Động dực nội でも chưng khí の áp lực エネルギーを vận động エネルギーに変 hoán し, động dực から phún xuất する chưng khí の phản động lực も lợi dụng して hồi 転 lực が phát sinh する. Nhất đoạn lạc đương たりの nhiệt lạc soa が tiểu さく đoạn lạc sổ は đa くなるが, dực は tiểu hình となる.

Xa thất

タービン dực を thâu めて chưng khí を đạo nhập する dung khí をタービン xa thất ( しゃしつ ) と hô ぶ. Tĩnh dực は xa thất のケーシングに cố định されており, động dực が thủ り phó けられた hồi 転 trục が xa thất lạng đoan のHồi 転 trục thụ けで bảo trì される. Phản động タービンでは động dực と xa thất との khích gian から chưng khí が đào げないようにシーリング・ストリップと hô ばれるリング trạng の bộ phẩm で tắc いでいる. シーリング・ストリップはハニカムTrạng の nhu らかい kim chúc か đa khổng chất の tố tài で tác られており, sơ めて động dực を động かす thời に, ý đồ đích に tiếp xúc することで hình trạng の tối thích hóa が đồ られる. Chưng khí nhập り khẩu には đa sổ のノズルが thủ り phó けられており, đệ nhất đoạn ローターへ chưng khí を xuy き phó ける.

Chưng khí タービンでは chưng khí の áp lực を hữu hiệu lợi dụng するため, đa くの đoạn giai の bành trương を sào り phản している. Đại hình の chưng khí タービンでは, áp lực に ứng じていくつかの bộ phân に phân cát されており, thượng lưu から thuận に cao áp ・ trung áp ・ đê áp タービンと hô ばれる. また, chưng khíThể tíchが đại きくなるため đê áp タービンは phục sổ đài が tịnh liệt に phối trí されることが đa く, dực は, phi thường に trường いものとなっている.

Thông thường の chưng khí の nhập khẩu と xuất khẩu の phối quản の tha に, trừu khí や tái nhiệt, tái sinh の chưng khí phối quản も bị わるものがある.

Hồi 転 trục

Động dực から đắc た hồi 転 lực を ngoại bộ に xuất lực するのが hồi 転 trục である. Phản động タービンでは động dực とケーシングとの khích gian が tiểu さいため, hồi 転 trục は oai みが sinh じないように thái く cương tính の cao いものになっている. Trùng động タービンでは trục đoan からの chưng khí lậu れを thiếu なくするために, hồi 転 trục は tế く đạn tính のあるものになっている.

Hồi 転 trục は vận 転 thời と hưu chỉ thời の gian で thân び súc みするため, lạng đoan は cố định xuất lai ない. Phổ thông は cao áp trắc のスラスト trục thụ けで cố định し đê áp trắc の trục thụ けにはDu びが thiết けられる. Xa thất の thân び súc みは thiết trí diện に đối しては đê áp trắc で cố định されており, cao áp trắc のスラスト trục thụ けも xa thất の thân び súc みに hợp わせてズレが sinh まれる. このような tổ み hợp わせによって, hồi 転 trục のズレを tối tiểu にしている.

Hồi 転 trục と tĩnh dực sĩ thiết り bản との khích gian からの chưng khí lậu れを tối tiểu にするために, ラビリンス・パッキン (ラビリンスシール) と hô ばれる hà đoạn ものヒレで chưng khí の lưu れを già đoạn している.

その tha

この tha, hồi 転 sổ と chưng khí lưu lượng を điều tiết するための trang trí loại や cảnh báo cơ を hàm む trắc định khí loại が phó tùy する. Điều tốc phương thức には giảo り điều tốc phương thức とノズル đế thiết điều tốc phương thức がある. Giảo り điều tốc phương thức では giảo り biện で chưng khí の lưu nhập を điều chỉnh する. ノズル đế thiết điều tốc phương thức では xa thất の đa sổ あるノズルへの chưng khí の lưu れの khai bế によって điều chỉnh する.

Trường sở と đoản sở

Nhất bàn đích đặc trưng

Trường sở

• Nhiên liêu の tuyển 択 chi が quảng い. Cao ôn cao áp の thủy chưng khí が đắc られればその phương pháp は hà でもよく, thạch thán, thạch du,Nguyên tử lực,廃 khí vật cố hình nhiên liêuから, ごみThiêu khước lôの nhiệt も lợi dụng できる
• Liệt ác な nhiên liêu でも nhiên thiêu を tối thích hóa すれば bỉ giác đích bài khí を tịnh hóa しやすい
• Vận 転 âm が bỉ giác đích tĩnh か

Đoản sở

• ボイラーやPhục thủy khíなどの phó đái thiết bị が tất yếu で đại không gian ・ đại trọng lượng となる
• Cao hiệu suất hóa には đại quy mô hóa が tất yếu
• Thủy động に thời gian がかかり, 変 động phụ hà vận 転や bộ phân phụ hà vận 転に bất thích
• Điện động cơのように hồi 転 phương hướng を変 canh できない
• ボイラー dụng tinh thủy の bổ cấp が thường に tất yếu

レシプロ thức chưng khí cơ quan と bỉ giác して

Trường sở

• Bành trương bỉ が đại きいため,Nhiệt hiệu suấtが cao い
• Hồi 転 vận động のためChấn độngが thiếu なく, しかも chấn động がCao chu baなので giảm suy させやすい
• Triệp độngBộ が vô く hồi 転 phương hướng が nhất định のため,Tín lại tínhが cao い

Đoản sở

• Hiệu suất の lương い hồi 転 vực が hiệp い

レシプロ thức nội nhiên cơ quan との bỉ giác

Trường sở

• Chấn động が thiếu なく, cao chu ba chấn động のため giảm suy させやすい.
• Hấp khí ・ bài khíカムや điểm hỏa trang trí などが vô く, tín lại tính が cao い

Đoản sở

• Nhiệt hiệu suất を cao めたまま tiểu hình hóa するのは khốn nan
• Hiệu suất の lương い hồi 転 vực が hiệp い

ガスタービンとの bỉ giác

Trường sở

• Vận 転 âm が tĩnh かで nhiên liêu を tuyển ばない

Đoản sở

• ボイラー dụng tinh thủy の bổ cấp が thường に tất yếu

Phát điện sở での lợi dụng nội dung

Nhật bổn の phát điện sở での hồi 転 tốc độ

Hồi 転 tốc độ を thượng げるとタービンや phát điện cơ が tiểu hình になり thiết bị phí を ức chế できる. Nhật bổn の hỏa lực phát điện dụng タービンの hồi 転 tốc độ は, 50Hzでは3000rpm, 60Hzでは3600rpmである. Nguyên tử lực phát điện dụng タービンは chưng khí が đê ôn ・ đê áp ・ đại lưu lượng であるため động dực が trường く, viễn tâm lực hoãn hòa のため50Hzでは1500rpm, 60Hz cơ では1800rpmが thải dụng されている.

タンデム・コンパウンドとクロス・コンパウンド

Cao ・ trung ・ đê áp タービンを1つの trục に phối trí するものをタンデム・コンパウンドと hô ぶ. Nhất phương, cao ・ trung ・ đê áp タービンをプライマリとセカンダリの2 trục に chấn り phân けて phối trí するものをクロス・コンパウンドと hô ぶ. タンデム・コンパウンドに bỉ べクロス・コンパウンドは, đại xuất lực hóa が dung dịch であり nhiệt hiệu suất も cao くできるが, thiết bị コストが cao い, kiến ốc の chiêm hữu diện tích が đại きい, các trục の単 độc vận 転が bất khả năng, vận dụng ・ điểm kiểm ・ bảo thủ が phục tạp などの khiếm điểm がある.

クロス・コンパウンドでは, cao áp と đê áp の bán phân をプライマリ trục とし, trung áp と đê áp の tàn り bán phân をセカンダリ trục とする phương thức と, cao áp と trung áp をプライマリ trục とし, đê áp をセカンダリ trục とする phương thức がある. Tiền giả は đê áp タービン cập びPhát điện cơを2つの trục で đồng nhất thiết kế にできる lợi điểm があるが, tối cận の đại hình hỏa lực ユニットのクロス・コンパウンド cơ では, hậu giả が thải dụng されることが đa い. これは, セカンダリ trục の hồi 転 tốc độ をプライマリ trục の bán phân とすることで đê áp tối chung đoạn động dực の viễn tâm lực を hoãn hòa し, 40インチ dĩ thượng の trường い động dực を thải dụng して đê áp タービンの tối chung đoạn の bài khí tổn thất を đê giảm することが khả năng なためである. また, この cấu thành であれば phục thủy khí もセカンダリ trắc のみで lương く, tiền giả の cấu thành に bỉ べ thiết bị コストの diện でも hữu lợi となる.

従 lai, đại hình hỏa lực ユニットはベースロードVận dụng が đa く nhiệt hiệu suất が trọng thị されていたことや, cao tốc hồi 転に bạn う đê áp タービン tối chung đoạn động dực の viễn tâm lực の chế ước などにより, 500MW - 700MW dĩ hạ はタンデム・コンパウンド cơ, それより đại hình のユニットはクロス・コンパウンド cơ とされていた. しかし, cận niên では nguyên tử lực bỉ suất の拡 đại やピーク phụ hà の tiêm duệ hóa に bạn い đại hình hỏa lực ユニットでも kiến thiết コストの đê giảm や vận dụng tính hướng thượng が trọng thị されるようになったため, khinh lượng のチタン động dực による viễn tâm lực の hoãn hòa や tài liêu cường độ の cải thiện などによりTrung bộ điện lựcBích nam hỏa lực 4 hào cơ ( 2001 niên ) において quốc nội の1000MW cấp hỏa lực ユニットでは sơ めてタンデム・コンパウンド cơ が thải dụng された.

Phát điện dụng chưng khí タービンの bộ phân phụ hà vận 転 phương thức

Định áp vận 転

Bộ phân phụ hà でもボイラーの áp lực を toàn phụ hà thời と đồng じにして, gia giảm biện を giảo って chưng khí の lưu lượng を変 hóa させるものである.

変 áp vận 転

Bộ phân phụ hà thời に cấp thủy áp lực を hạ げてボイラーの áp lực を đê hạ させ, gia giảm biện は toàn khai としたままで chưng khí の lưu lượng を変 hóa させるものである.

変 áp vận 転の hiệu suất は, định áp vận 転と bỉ giác して hướng thượng する.

• Gia giảm biện の giảo り tổn thất がなく, bộ phân phụ hà thời の chưng khí ôn độ の đê hạ がない.
• Cao áp タービンの điều tốc cơ が bất yếu となり, nội bộ hiệu suất が hướng thượng する.
• Bộ phân phụ hà thời に cấp thủy ポンプの tất yếu động lực が thiếu なくなる.
• Áp lực đê hạ によるサイクル hiệu suất の đê hạ がある. ( đãn し, tha の hiệu suất hướng thượng により phát điện sở toàn thể としての hiệu suất は hướng thượng することが đa い )

また, thứ の đặc trưng もある.

• Cao áp タービンの bộ phân phụ hà thời の ôn độ đê hạ がないため, phụ hà 変 động への truy tùy に đối する chế ước が thiếu ない.
• Đê phụ hà thời の chưng khí ôn độ đê hạ が vô いため, đình chỉ thời のケーシング ôn độ を cao くでき, tái khởi động の thời gian を đoản くできる. また, ôn độ 変 hóa に bạn う nhiệt ứng lực による thọ mệnh tiêu phí も khinh giảm できる.
• Bộ phân phụ hà thời に áp lực を hạ げるため, cơ khí の thọ mệnh を trường くできる.
• Đê áp タービンに cung cấp される chưng khí の thấp り độ が đê hạ するため, đê áp タービン dực のエロージョンが hoãn hòa される.

Phát điện dụng chưng khí タービンの phó đái thiết bị

Bảo an trang trí

Hỏa lực phát điện dụng などのように cao tốc で hồi 転する chưng khí タービンは, định cách hồi 転 tốc độ より đê い hồi 転 tốc độ に cộng chấn điểm があるので, khởi động đình chỉ thời に cộng chấn điểm phó cận の thông quá thời gian を đoản くしなければならない. また, hứa dung tối cao hồi 転 tốc độ dĩ thượng で hồi 転させると phá tổn し, thậm đại な bị hại をもたらす. そのため, chưng khí タービンには quá đại な chấn động や hồi 転 tốc độ の dị thường などが phát sinh した tràng hợp, tự động đích に chưng khí の cung cấp を đình chỉ させる bảo an trang trí が bị えられている.

Quan liên hạng mục

• ボイラー-Phục thủy khí
• ボイラー・タービン chủ nhậm kỹ thuật giả
• Hỏa lực phát điện
  • Khí lực phát điện-タービン phát điện cơ
  • コンバインドサイクル phát điện-コジェネレーション
• Nguyên tử lực phát điện
• Địa nhiệt phát điện
• Địa vực nhiệt cung cấp
• Chưng khí thuyền-LNG thuyền
• Hạm bổn thức タービン
• ターボ・エレクトリック phương thức

Ngoại bộ リンク

• 『Chưng khí タービン』 -コトバンク
• ターボ cơ giới を tri ろう! Chưng khí タービン- ターボ cơ giới hiệp hội