汽輪機(ji)是一種以(yi)蒸汽為動力，并將蒸汽的熱能轉化為機(ji)械能(neng)的(de)(de)旋轉機械，是現代火(huo)力發電(dian)廠的(de)(de)主要設備，在工業上有(you)比較(jiao)廣泛的(de)(de)應用。

依據我們(men)國(guo)家對于(yu)蒸(zheng)汽壓力等級(ji)的劃分，初(chu)參數低于(yu)6Mpa，450℃的蒸(zheng)(zheng)汽(qi)為中低(di)壓(ya)(ya)蒸(zheng)(zheng)汽(qi)。可(ke)以開展余(yu)壓(ya)(ya)回收(shou)的工業蒸(zheng)(zheng)汽(qi)也(ye)大部分(fen)在這個參數(shu)范圍之內。一般熱電廠(chang)（含垃圾電廠(chang)）汽(qi)輪機抽汽(qi)或(huo)排汽(qi)參數(shu)采用4.0Mpa/400℃，0.981Mpa/300℃，0.49Mpa/200℃等幾(ji)個典型(xing)參(can)數，而(er)下游(you)工(gong)業(ye)用(yong)戶(hu)對(dui)蒸(zheng)汽(qi)(qi)參(can)數需(xu)求(qiu)往往是多種(zhong)多樣的(de)(de)。例如(ru)某熱電廠向工(gong)業(ye)供熱母(mu)管(guan)供汽(qi)(qi)參(can)數為0.981 Mpa， 300℃的(de)(de)蒸(zheng)汽(qi)(qi)，而(er)該(gai)母(mu)管(guan)上(shang)某蒸(zheng)汽(qi)(qi)用(yong)戶(hu)生(sheng)(sheng)產只需(xu)要0.5Mpa 的(de)(de)低壓(ya)蒸(zheng)汽(qi)(qi)，常規方法是在母(mu)管(guan)下口安裝減(jian)溫減(jian)壓(ya)裝置(zhi)，將(jiang)0.981 Mpa的(de)(de)工(gong)業(ye)蒸(zheng)汽(qi)(qi)減(jian)溫減(jian)壓(ya)至(zhi)0.5 Mpa的(de)(de)蒸(zheng)汽(qi)(qi)，以滿足生(sheng)(sheng)產需(xu)求(qiu)。而(er)在此(ci)(ci)過(guo)程中(zhong)，蒸(zheng)汽(qi)(qi)的(de)(de)（?）值(zhi)沒有(you)得到有(you)效(xiao)利用(yong)，被白(bai)白(bai)釋放掉。此(ci)(ci)外，在化工(gong)、鋼鐵、水泥、造紙、有(you)色金屬加(jia)工(gong)、食品、醫(yi)藥等行業(ye)，蒸(zheng)汽(qi)(qi)節流減(jian)壓(ya)的(de)(de)情(qing)況也很普遍，可(ke)以加(jia)以回收(shou)利用(yong)的(de)(de)總量非常可(ke)觀。因此(ci)(ci)，采用(yong)一(yi)種(zhong)更高效(xiao)的(de)(de)蒸(zheng)汽(qi)(qi)余壓(ya)回收(shou)汽(qi)(qi)輪機(ji)十分(fen)重要。

徑向(xiang)式汽(qi)(qi)輪機(ji)(ji)是汽(qi)(qi)輪機(ji)(ji)的一個(ge)門類，在國外已經有比較(jiao)廣泛(fan)的應用。然而目(mu)前國內(nei)市場上銷售和使用的都是軸(zhou)流式汽(qi)(qi)輪機(ji)(ji)，徑向(xiang)式汽(qi)(qi)輪機(ji)(ji)還基本(ben)上是空白。

徑向式(shi)汽輪機（也(ye)稱為徑向式(shi)透平）在氣(qi)動設計(ji)方面與軸流式(shi)汽輪機有較大(da)差異。圖1是(shi)一(yi)個徑向(xiang)式(shi)(shi)透平(ping)的剖面圖。如(ru)圖中(zhong)箭頭所示，汽(qi)流沿轉子徑向(xiang)進入流道(dao)，經90°轉彎后沿轉子軸向(xiang)流出(chu)。徑向(xiang)式(shi)(shi)汽(qi)輪(lun)(lun)機主(zhu)要(yao)由(you)進汽(qi)蝸殼、噴嘴(zui)、向(xiang)心葉(xie)輪(lun)(lun)和排汽(qi)擴壓器(qi)構(gou)成。進汽(qi)蝸殼一(yi)般(ban)為鑄(zhu)件或(huo)焊接結構(gou)，蝸殼中(zhong)通(tong)常(chang)裝有(you)噴嘴(zui)環，以保證蒸(zheng)汽(qi)進入葉(xie)輪(lun)(lun)的速度大(da)小和方向(xiang)。葉(xie)片直(zhi)接在葉(xie)輪(lun)(lun)上銑削成形。徑向(xiang)式(shi)(shi)汽(qi)輪(lun)(lun)機葉(xie)輪(lun)(lun)通(tong)常(chang)只有(you)一(yi)級，單個葉(xie)輪(lun)(lun)輸出(chu)功率一(yi)般(ban)在100kW～5000kW。

在(zai)工(gong)業(ye)蒸汽余壓(ya)回收利用方(fang)面，徑向(xiang)式汽輪機在(zai)內效(xiao)率(lv)以及應用的(de)(de)靈活性方(fang)面尤其獨(du)有的(de)(de)技(ji)術優勢。圖2中的(de)曲線(xian)顯示的(de)是在不同的(de)工況下，徑向式和(he)軸流式汽(qi)輪機所能(neng)達到的(de)最佳效率。圖2中的(de)縱坐標表(biao)(biao)示汽輪機(ji)所能達(da)到的(de)最(zui)大(da)效率，橫坐標表(biao)(biao)示特征速度。從圖中可以看出(chu)，徑(jing)向(xiang)式(shi)和(he)軸流汽輪機(ji)具(ju)有(you)不同的(de)理(li)想工作范圍(wei)，在蒸(zheng)汽中小(xiao)壓比、小(xiao)流量時，徑(jing)向(xiang)式(shi)汽輪機(ji)具(ju)有(you)更大(da)的(de)性能優勢。

徑(jing)向式汽輪機(ji)在運行(xing)的(de)靈(ling)活性，對蒸(zheng)汽參數(shu)的(de)適應性方面也(ye)有其技術(shu)優勢，具體如下(xia)表(biao)所示(shi)。

在某些工業場景(jing)，蒸汽(qi)存在頻繁波動(dong)，甚至停止的情況(kuang)，徑(jing)向式汽(qi)輪機(ji)(ji)在運行中對蒸汽(qi)波動(dong)的響應(ying)速(su)度明顯優于常規汽(qi)輪機(ji)(ji)組。

案(an)例一：

A公司(si)現有蒸汽條件：

A公司(si)的(de)日常(chang)生產間歇(xie)使用(yong)(yong)蒸汽(qi)（飽(bao)和蒸汽(qi)、每(mei)天(tian)部分時間起停一次），采(cai)用(yong)(yong)減溫減壓裝置降低蒸汽(qi)壓力(li)。由于蒸汽(qi)不連續，常(chang)規汽(qi)輪機(ji)組不能正常(chang)運行，以(yi)至這部分壓力(li)無(wu)法(fa)得到有效回收利用(yong)(yong)。通過與業主(zhu)溝通，徑向式(shi)汽(qi)輪機(ji)廠(chang)商提(ti)出了一套(tao)可行的(de)方案，在得到業主(zhu)的(de)認可并在后期(qi)得以(yi)實施。原有(you)的減溫(wen)減壓裝置作為(wei)備用得以保(bao)留(liu)，并聯在蒸(zheng)汽管線上（如圖3所示）。在(zai)運(yun)行過程(cheng)，徑向汽(qi)輪機(ji)隨蒸(zheng)汽(qi)波(bo)動變化輸(shu)出功率，當蒸(zheng)汽(qi)停止(zhi)時，機(ji)組自動停機(ji)，并(bing)在(zai)蒸(zheng)汽(qi)恢(hui)復正常后啟動。當汽(qi)輪發電機(ji)組處(chu)于(yu)檢修或(huo)故(gu)障狀態時，減溫減壓裝置可(ke)以作為應急(ji)使用，不影響工廠正常生產用汽(qi)。

該系統(tong)配套一臺1.3MW背壓(ya)式汽輪機及1.5MW發電機，將4.0Mpa-252℃-24t/h的中壓蒸汽送至汽輪機，作為背壓式(shi)汽(qi)輪發(fa)電機組的主蒸汽(qi)做(zuo)(zuo)功，帶動(dong)發(fa)電機發(fa)電，做(zuo)(zuo)功后產生0.7Mpa-170℃的蒸汽，通過管網(wang)送(song)至廠(chang)區(qu)管網(wang)，供業主進一(yi)步利(li)用。

這(zhe)種工藝的布置方式，即避(bi)免了企業(ye)所擔心系統的穩定性問(wen)題，也為企業(ye)創造了經(jing)濟效益。

該項目(mu)的的經濟性如下表(biao)所示:

案例二：

B公司有以下蒸汽條件：

該項目將0.981Mpa-300℃-30t/h的(de)蒸汽(qi)送至(zhi)汽(qi)輪機(ji)，背壓式汽(qi)輪(lun)機(ji)帶動發電機(ji)發電，做功后產生0.49Mpa-的蒸汽,再噴水減溫至200℃后(hou)，送至廠區管網，供業主(zhu)進一步(bu)利用。

該蒸汽條件下，徑向式(shi)汽輪機輸(shu)出(chu)功(gong)率為(wei)1050kW，而(er)常規軸(zhou)流(liu)式(shi)汽(qi)輪機輸出功(gong)率僅為750kW。兩(liang)者(zhe)相比，徑向式汽輪機有明顯的效率優勢。采用徑向式汽輪(lun)機每年(nian)凈(jing)收益比普通汽輪(lun)機多76萬元。

其經濟(ji)性對比(bi)如下表所示：

通過上述(shu)案(an)例的(de)(de)對比(bi)可以看出(chu)，在(zai)工業蒸(zheng)汽(qi)(qi)余(yu)壓回收(shou)的(de)(de)應用場景(jing)中，與(yu)普通汽(qi)(qi)輪(lun)機相比(bi)，徑(jing)向式汽(qi)(qi)輪(lun)機往往表現出(chu)更(geng)高發(fa)電效率(lv)，更(geng)強(qiang)的(de)(de)蒸(zheng)汽(qi)(qi)參數適應性，這也使其(qi)蒸(zheng)汽(qi)(qi)余(yu)壓回收(shou)的(de)(de)經濟性更(geng)加明顯(xian)。同(tong)時減(jian)少了(le)(le)水資源(yuan)的(de)使用和排空的(de)次數，達(da)到(dao)了(le)(le)節(jie)能(neng)減(jian)排、降(jiang)耗增效的(de)初衷，也為中(zhong)低壓熱電聯產和資源(yuan)綜合利用的(de)發展積累(lei)了(le)(le)更好的(de)經驗(yan)，值得推廣。