輻流式汽輪機基本簡介

自1970年起，我國開展利用地熱能源發(fā)電的研究工作，相繼建成七座不同熱水溫度和容量的地熱試驗電站。其中原動機大多采用常規(guī)電廠軸流式汽輪機。這種汽輪機結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，加工困難，小功率時效率較低，成本高，成為當時阻礙加速推廣地熱發(fā)電的關(guān)鍵設(shè)備。開展了低沸點介質(zhì)循環(huán)地熱發(fā)電汽輪機的研究。通過分析表明，輻流式汽輪機比較適應(yīng)于低沸點介質(zhì)循環(huán)地熱發(fā)電的中、低焓降和大流量的要求以及中低溫地熱電站的中、小功率的特點，它具有結(jié)構(gòu)簡單、加工容易、效率較高和成本低等優(yōu)點 。

蒸汽首先由進汽管進入蝸殼形汽室，然后均勻引入噴管，繼而進入葉片，最后從排汽管排出。輻流式汽輪機工作過程的一個重要特點是，當汽流通過葉片時，由于離心力的作用可以得到軸流式汽輪機所沒有的附加功，因而具有比較高的效率。

汽輪機效率實際上是汽輪機的級效率，或相當于單級汽輪機效率，對于中低溫熱源低沸點介質(zhì)循環(huán)，因可用燴降小，汽輪機一般為1-3級結(jié)構(gòu)，在這些場合下，采用輻流式汽輪機，不但在結(jié)構(gòu)及制造上有其優(yōu)越性，而且可以獲得比較高的效率。從對我國地下熱水發(fā)電的參數(shù)計算表明，在保證相應(yīng)的最佳速度比及其他參量的條件下，低沸點工質(zhì)軸流式汽輪機的計算效率一般為0.65-0.75，而輻流式汽輪機為0.80-0.85。

輻流式汽輪機一般設(shè)計為反擊式結(jié)構(gòu)，和軸流式汽輪機相比，若保持同樣大小的葉輪直徑，則輻流式汽輪機的轉(zhuǎn)速較高，若保持同樣轉(zhuǎn)速，則輻流式汽輪機的葉輪直徑較大。即使熱水溫度為100℃左右時，取葉輪轉(zhuǎn)速為3000轉(zhuǎn)/分，葉輪直徑仍在1.0米以內(nèi)；若提高轉(zhuǎn)速(6000轉(zhuǎn)/分)，葉輪直徑則可大大減少，此時，增加一個2:1速比的變速裝置即可。當采用可用燴降較小的如氟利昂作工質(zhì)時，輻流式汽輪機的尺寸和轉(zhuǎn)速都比較理想。當提高轉(zhuǎn)速和運用類似氟利昂工質(zhì)時，采用輻流式汽輪機是實現(xiàn)機組小型化的一個方向。

(1)單級向心式懸臂結(jié)構(gòu)，低沸點介質(zhì)蒸汽首先經(jīng)進汽伐進入蝸殼形汽室，繼而自輪緣沿著徑向依次流過噴管和葉片，流向軸心，最后由排汽管排出；

(2)葉輪為開式結(jié)構(gòu)，非整鍛銑制，用低碳鋼鋼板做輪盤，葉片為等厚度的圓弧片，僅有19片，采用精密鑄造，葉片嵌鑲在輪盤上，最后用鉚釘定位；

(3)噴管片為鑄造，共計34片，用銷釘鉚接在上下底板間；

(4)為了使熱力系統(tǒng)中兩臺燕發(fā)器能并列一級蒸發(fā)或串連二級蒸發(fā)供汽發(fā)電運行和試驗，以考察低溫地熱資源的力能效果，噴管和葉片分為左右兩半，構(gòu)成兩個獨立的通汽部分，并各自都配有進汽管和進汽伐；

(5)主軸出端設(shè)有雙端面軸封，一端為機械密封(大氣側(cè))，另一端為脹圈軸封(工質(zhì)側(cè))，由系統(tǒng)工質(zhì)氯乙烷冷卻，以簡化系統(tǒng)，提高運行的安全可靠性；

(6)本汽輪機無機械式調(diào)速裝置，采用電測速訊號自動增減電站的內(nèi)負荷，以控制汽輪機轉(zhuǎn)速穩(wěn)定。設(shè)有手動危急保安操伐；

(7)所用材料除主軸及葉片為45號鋼外，其余均為一般鋼材。

由于采取上述措施，使得汽輪機結(jié)構(gòu)相當簡單易制，用料較少，成本較低。

輻流式汽輪機有一個比較明顯的特點，即在部分進汽時，鼓風損失較大。在離心力的作用下，在與無工作汽流通過的噴管相對應(yīng)的非工作葉片中，產(chǎn)生與工作葉片中的汽流方向相反的(自軸心流向輪緣)汽流，因葉片比較長而消耗較大的功率。因此，對于輻流式汽輪機，進汽度對相對內(nèi)效率的影響比軸流式汽輪機大。隨著進汽度的減少，輻流式汽輪機效率下降的速度比軸流式汽輪機來得快。根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，進汽度在1到0.5范圍內(nèi)變化時，輻流式汽輪機效率與進汽度的關(guān)系接近直線關(guān)系。

本汽輪機盡管葉片高度較小、葉片為等厚度圓弧片(出汽邊未曾削薄)、葉輪采用開式結(jié)構(gòu)(無葉片端蓋)以及加工比較粗糙等，汽輪機效率仍然比較高。無端蓋開式葉輪，結(jié)構(gòu)簡單，制造方便。其漏入葉片一與汽缸間隙的蒸汽，仍將進入葉片通道和主汽流一起對葉片作功，實際的漏汽損失可能不大。

根據(jù)理論分析及試驗表明，輻流式汽輪機有如下幾方面的優(yōu)點和特點：

1.相對內(nèi)效率較高，可以達到80%以上；

2.結(jié)構(gòu)簡單，機件少，對無腐蝕性工質(zhì)可以采用價格低廉的材料，加工技術(shù)要求不高，造價較低；

3.機組運行平穩(wěn)，操作簡便；

4.即使汽輪機為單級結(jié)構(gòu)，基本適應(yīng)二級蒸發(fā)循環(huán)系統(tǒng)運行發(fā)電，可提高中低溫地熱電站的力能效果。

對于中低溫地熱資源，國內(nèi)外多采用雙流體熱力循環(huán)。低沸點工質(zhì)的可用燴降小，工質(zhì)流量大，單機功率小，因而采用輻流式汽輪機有著明顯的優(yōu)越性。可以預(yù)期，在地熱發(fā)電、太陽熱發(fā)電以及余熱發(fā)電等工程技術(shù)領(lǐng)域中，輻流式汽輪機將有廣泛應(yīng)用的前景。

對于資源溫度較高、地熱流體含鹽量高、容量較大的電力站，雙流體循環(huán)也是有廣闊前景的熱力循環(huán)。在這種情況下，應(yīng)用輻流式汽輪機也是適宜的，此時，汽輪機的工作葉片可設(shè)計為徑向軸流混合型線，以適應(yīng)較大燴降和較大功率的要求，結(jié)構(gòu)仍然簡單且效率高。

國外正在研究的全流發(fā)電系統(tǒng)具有系統(tǒng)簡單高效的特點，這一新型發(fā)電系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備就是動力機的設(shè)計。與其他型式動力機相比較，輻流式汽輪機在除垢防腐蝕、適應(yīng)兩相流動及提高熱利用率等方面都有其特點。

低沸點介質(zhì)動力循環(huán)中應(yīng)用輻流式汽輪機總的說來，在國內(nèi)外仍處于以試驗研究為主的階段，對其結(jié)構(gòu)型式、工質(zhì)及設(shè)計參數(shù)選擇、密封技術(shù)以及技術(shù)經(jīng)濟評價等都有待進行深入的研究。本機組的研制僅是初步工作。建議有關(guān)部門在較高溫度熱源中對功率較大的輻流式汽輪機的研制和應(yīng)用予以足夠的重視，以適應(yīng)我國地熱發(fā)電、太陽熱發(fā)電及余熱發(fā)電等能源的利用 。2100433B

輻流式沉淀池，池體平面圓形為多，也有方形的。直徑（或邊長）6-60m,最大可達100m，池周水深1.5-3.0m,池底坡度不宜小于0.05.廢水自池中心進水管進入池，沿半徑方向向池周緩緩流動。懸浮物在流動中沉降，并沿池底坡度進入污泥斗，澄清水從池周溢流出水渠。輻流式沉淀池多采用回轉(zhuǎn)式刮泥機收集污泥，刮泥機刮板將沉至池底的污泥刮至池中心的污泥斗，再借重力或污泥泵排走。為了刮泥機的排泥要求，輻流式沉淀池的池底坡度平緩。

輻流式沉淀池半橋式周邊傳動刮泥活性污泥法處理污水工藝過程中沉淀池的理想配套設(shè)備適用于一沉池或二沉池，主要功能是為去除沉淀池中沉淀的污泥以及水面表層的漂浮物。一般適用于大中池徑沉淀池。周邊傳動，傳動力矩大，而且相對節(jié)能；中心支座與旋轉(zhuǎn)桁架以鉸接的形式連接，刮泥時產(chǎn)生的扭矩作用于中心支座時即轉(zhuǎn)化為中心旋轉(zhuǎn)軸承的圓周摩擦力，因而受力條件較好；中心進水、排泥，周邊出水，對水體的攪動力小，有利于污泥的去除。