第三章§1喷嘴的变工况特性 §2 级与级组的变工况特性课件.ppt

Institute of Thermal Science and Power Systems 浙江大学热工与动力系统研究所 涡轮机械原理第三章 汽轮机的变工况特性§1~ §2 胡长兴 E-mail: huchx@zju.edu.cn 联系电话第三章 汽轮机的变工况特性 引言 §1喷嘴的变工况特性 一、渐缩喷嘴初压不变时背压与流量的关系 二、渐缩喷嘴前后参数都变化时的流量变化 §2 级与级组的变工况特性 一、级内压力与流量的关系 二、级组压力与流量的关系 三、各级组的p0-G曲线 四、压力与流量关系式的应用 五、级的比焓降和反动度的变化规律 六、撞击损失 七、各级p0、Δht、Ωm、χa、ηi、Pi的变化规律 练习 第三章 汽轮机的变工况特性引言 汽轮机的运行工况: 1、设计工况（经济工况）： 汽轮机是按一定的热力参数、转速和功率设计，对应设计参数的工况称为设计工况。 2、变工况： 偏离设计工况的运行工况，称为变动工况。 原因： 1)外界负荷变化； 2)季节环境变化，如循环水进口温度变化； 3)锅炉运行参数的变化，如主汽温度、压力、再热汽温等波动； 4)汽轮机本体、辅机设备缺陷，如通流部分磨损、结垢、断叶，凝 汽器泄漏。 第五章 汽轮机的变工况特性引言 研究变动工况目的： 1)分析汽轮机在不同工况下的效率，各项热经济指标，各级压力、温度的变化，主要零部件的受力情况等。 2)了解变工况时，汽轮机的各工况参数的变化规律，从而在进行设计时，就预先估计到变工况时机组的性能变化，使设计的机组不仅在设计工况时，而且在变工况时，都具有良好的性能。 特别对调峰运行的机组更重要。 本章主要讨论等速汽轮机的变工况。 §1、喷嘴的变工况特性一、渐缩喷嘴初压不变时背压与流量的关系 研究喷嘴变工况，主要分析喷嘴前、后压力与流量之间的变化。 0.546 过热蒸汽 0.577 饱和蒸汽 当 讨论汽轮机的变工况特性 级的变工况特性 喷嘴的变工况特性 当初参数为P0* ,T0*, ν0* ，出口面积An时，通过喷嘴的流量 ？ §1、喷嘴的变工况特性一、渐缩喷嘴初压不变时背压与流量的关系 彭台门系数 β εn 原点(εnc , 0)，长轴1，短轴（1－εnc ） 椭圆方程： 变动工况参数用下标1表示 喷嘴前： ， ， 喷嘴后： 变工况： §1、喷嘴的变工况特性二、渐缩喷嘴前后参数都变化时的流量变化 当变工况和设计工况均为临界工况时， 设计工况： 变工况： 不考虑初温变化 不考虑初温变化 当喷嘴前、后蒸汽参数同时改变时： 流量与喷嘴前、后参数有关 流量只与喷嘴前参数有关 §2 级与级组的变工况特性一、级内压力与流量的关系 1）若不考虑叶顶漏汽，则动叶流量等于喷嘴流量，不考虑温度变化 结论：级变工况前后均为临界时，级的流量与级前的滞止压力成正 比，与级后压力无关。 定义：级内喷嘴叶栅或动叶栅两者之一的流速达到或超过临界速度 1、级内为临界工况 考虑温度变化 2、级在亚临界工况下工作 级内亚临界工况定义：级内喷嘴和动叶出口流速均小于临界速度。 通过喷嘴的流量为（设计工况） 同理，另一种工况（变工况）： §2 级与级组的变工况特性一、级内压力与流量的关系 ①一般情况下： ②???? ③???? ④令， 将前两式相比，并考虑 2、级在亚临界工况下工作 则 §2 级与级组的变工况特性一、级内压力与流量的关系 结论：当级内未达到临界时，级内流量不仅与初参数有关，还与级 后参数有关。 若， 不考虑初温变化 3、一种工况为临界，另一种为亚临界 这种工况一般只发生在调节级、末级中，没有统一的公式。 2、级在亚临界工况下工作 §2 级与级组的变工况特性一、级内压力与流量的关系 级组：一些流量相等，每级的通流面积保持不变的相邻级的组合。 级组亚临界工况：级组内各级流速均小于临界速度。 级组临界工况：级组内至少有一列叶栅（喷嘴或动叶）的出口流 速达到临界速度。 级组临界压比：亚临界工况级组中某一级（一般最末级）流速刚 升到临界