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文献综述
一、选题的背景及意义
近年来能源及与之相关的环境成为全世界各国最为关注的热点，各国都在从自己本国的国情出发来解决能源与环境问题。近年来，我国GDP每年以10%的速度发展，能源消耗急骤增加，环境、生态日益恶化。这种对自然无序的、掠夺性索取的发展模式已难以为继，实际上已造成当前十分严重的、不可逆转的后果，大自然的惩罚已经不断地凸现出来，并还要继续加重[1]。
煤是我国能源的主力，虽然煤在总能源中所占的比例会逐渐下降（从75%下降到60%），但总量仍会不断增加。特别是在电力行业，煤用于发电的比例会越来越大[2]。汽轮机是现代火电厂和核电厂中普遍采用的发动机，对电站的正常运行起着至关重要的作用。汽轮机是以蒸汽为工质,将热能转变为机械能，再将机械能转变为供人们生产、生活所需要的电能的一种旋转式的动力装置。与其它热动力装置相比，汽轮机具有单机功率大、效率较高、运转平稳、单位功率制造成本低和使用寿命长等优点，因而不仅在发电厂，在大部分军舰和大吨位商船及其它领域也被用作主要的推动力装置。目前全世界发电总量的80%左右是由汽轮机发电机组发出的，它是现代化国家中重要的机械设备[3]。汽轮机运行的好坏将直接影响电厂的运行效率。另外随着电力工业的迅猛发展以及电网容量的不断扩大，汽轮机正在向高参数、大容量的方向发展，因此提高汽轮机的经济性、安全性、负荷适应性和自动化水平显得尤为必要[4]。
电力工业是整个国民经济的基础和支柱产业。到2004年底为止，我国发电设备的总装机容量已超过4亿千瓦，居世界第二位。总发电量为21870亿度，比上年增长14.8%，其中火电18073亿千瓦，同比增长14.5%。2006年将达到24050～24500亿千瓦时。我国制造业为电力工业的发展做出了重大贡献，目前在火电设备中国产机组占80%左右[5]。从1996年起我国的总装机及总发电量均已列居世界第二位，但人均装机及电量水平仍相当落后，仅为国际最低标准的75%，欧美发达国家的1/15。即使今后每年按至少5%的增长速度，预计到2010年，我国的总装机容量达到5亿千瓦后也才达到国际人年均1500KWh[6]。
汽轮机不仅现代火电厂和核电站中普遍采用的发动机，而且还广泛用于冶金、化工、船等部门用来直接驱动各种从动机械，如各种泵、风机、压缩机和传动螺旋桨等在使用化石燃料的现代常规火电厂、核电站以及地热发电站中，汽轮机是来驱动发电机生产电能的，故汽轮机与发电机的组合成为汽轮发电机组。全界发电总量的80﹪左右是又汽轮发电机组发出的，所以汽轮机是现代化国家中重要的动力机械设备[7]。
汽轮机的工作原理就是将蒸汽热转化成为机械功的外燃回转式机械，当来自锅炉的蒸汽进入汽轮机之后，以此通过一系列的配置和动叶，将蒸汽热能转化成为汽轮机转子旋转的机械能。由于蒸汽在汽轮机中是以不同的方式进行能量之间的转换的，那么这也就构成了不同工作原理的汽轮机。汽轮机的种类较多，这主要是根据汽轮机结构、工作原理、用途以及热力特性等进行分类的，按照用途可以将其分为电站汽轮机、船用汽轮机等，按照热力特性可以分为凝汽式、供热式等种类[8]。
汽轮机通常在高温高压及高转速的条件下工作，是一种较为精密的重型机械，一般须与锅炉(或其他蒸汽发生器)、发电机(或其他被驱动机械)以及凝汽器、加热器、泵等组成成套设备，一起协调配合工作。汽轮机种类很多[9]。汽轮机按其热力特性可分为凝汽式汽轮机、背压式汽轮机、调节抽汽式汽轮机、抽汽背压式汽轮机、中间再热式汽轮机和混压式汽轮机。
汽轮机在国民经济生产各行业中起着十分重要的作用，小型凝汽式汽轮机发电机组是我国国民经济发展的历史产物。随着科学技术的进步，汽轮机发电机组正向大容量、高效率、高参数和自动化的方向发展。目前,世界上汽轮机初始参数已达到超临界状态，甚至超超临界状态：汽轮机单轴功率已达到800MW以上，双轴功率达到1300MW，机组的运行、监控、数据处理均已实现计算机自动控制[10]。
二、国内外发展及研究现状
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