汽轮机的能量转换过程

汽轮机将高温高压蒸汽的动能转化为机械能。蒸汽通过固定喷嘴加速，冲击旋转叶片，推动转子转动。这个过程涉及热能到动能再到机械能的转换。现代大型汽轮机效率可达85%，每台设备每天能处理数万吨蒸汽。蒸汽参数越高，能量转换效率越好。超临界汽轮机使用温度超过600℃的蒸汽，比传统机组效率提高10%以上。汽轮机广泛应用于发电厂、船舶和工业设施，是现代能源系统的核心设备。

汽轮机工作过程包括蒸汽膨胀做功和能量回收两个阶段。蒸汽在汽轮机内逐级膨胀，压力和温度逐渐降低，能量被逐步提取。多级设计使能量转换更加充分，每级叶片根据蒸汽参数专门设计。冷凝式汽轮机将乏汽冷凝成水，回收90%以上的能量。抽汽式汽轮机可中途抽取蒸汽用于工业供热或供暖，实现能源梯级利用。联合循环电厂中，汽轮机与燃气轮机配合，整体能源利用率突破60%。