汽轮机变工况学案.doc

第三章?????? 汽轮机的变工况 chapter 3 The changing condition of Steam turbine 设计工况：运行时各种参数都保持设计值。 变工况：偏离设计值的工况。 ? 经济功率：汽轮机在设计条件下所发出的功率。 额定功率：汽轮机长期运行所能连续发出的最大功率。 ? 研究目的：不同工况下热力过程，蒸汽流量、蒸汽参数的变化，不同调节方式对汽轮机工作的影响；保证机组安全、经济运行。 ? 第一节 喷嘴的变工况 The changing condition of a nozzle ? 分析：喷嘴前后参数与流量之间的变化关系 一、渐缩喷嘴的变工况 The changing condition of a contracting nozzle 试验：调整喷嘴前后阀门，改变初压和背压，测取流量的变化。 （一）?? 初压P*0不变而背压P1变化 （1）?????? εn=1，P1= P*0，G=0，a-b，d （2）?????? 0＜εn＜εcr ，G＜ G cr，a-b1-c1，1 （3）?????? εn=εcr，G=G cr ，a-b2-c2，e （4）?????? ε1d＜εn＜εcr，G=G cr ，a-b3-c3，3 （5）?????? εn=ε1d，G=G cr ，a-c4，4 （6）?????? εn＜ε1d ，G=G cr ，a-c4-c5，5 列椭圆方程： （二）?? 流量网图 改变p*0可得出一系列曲线，即流量网图 横坐标：ε1= p1/p*0m； 纵坐标：βm=G/G 0m； 参变量：ε0= p*01 /p*0m p*0m 、G*0m：分别为初压最大值和与之相应的临界流量的最大值。 例1：已知：p0 =9MPa ，p01 =7.2MPa， p1 =6.3MPa， p11 =4.5MPa 求：流量的变化。 解：取=9Mpa 原工况：ε0= p0 /p0m =1，ε1=p1 /p0m=0.7 查出：βm =G/G0m=0.94 新工况：ε01= p01 /p0m =0.8，ε11=p11 /p0m=0.5 查出：βm1 =0.78 则： 例2：已知：p0 =1MPa ，p01 =0.9MPa， p1 =0.7 MPa， p11 =0.8Mpa， t0 =320℃ ，t01 =305℃ 求：流量的变化。 解：原工况： 新工况： 则 二、缩放喷嘴的变工况 The changing condition of a contracting-expanding nozzle 设计背压p1a：喷嘴喉部保持临界状态的最高背压。 设计背压pca：保持蒸汽在斜切部分不膨胀的最低背压。 极限背压：在斜切部分膨胀达到极限。 当p1a＜p1＜pca时， 出现突击压缩（正冲波），使p1＞pcr 第二节 级与级组的变工况 The changing condition of a stage and stage group ? 一、变工况下级前后参数与流量的关系 The relationship with the front—back parameter of a stage when the condition is changed （一）?? 级在临界工况下工作 1、? 工况变动前后喷嘴均处于临界状态 2、? 工况变动前后动叶均处于临界状态 （1）?????? 与喷嘴一样： （2）?????? 列动叶进口和进口滞止截面的连续方程 （3）?????? 动叶进出口速度可写成 结论：级在临界状态下工作，不论临界状态发生在喷嘴或动叶，通过该几的流量均与级前压力成正比，而与级后压力无关。 （二）?? 级在亚临界工况下工作 （三）?? 一种工况处于临界状态，另一种工况处于亚临界状态 若变动前为临界工况，变动后为亚临界工况，则可用临界工况公式计算到εn=εcr处，再用亚临界工式由εn=εcr算到变动后的工况。反之则计算方法相反。 ? ? ? 二、变工况下级组前后压力与流量的关系 the relationship between the front—back parameter and flow of stage group when the conditong is changed 级组：流量相同的若干个相继排列的级组成。 （一）?? 变工况前后级组内各级均未达到临界状态 一个级组是否处于临界状态，取决于级组的末级是否处于临界状态。 对某一级： ? 对于凝汽式汽轮机：pz1＜＜p01 ，pz ＜＜p0 最末一、二级除外。 （二）?? 变工况前后级组内均达到临界状态 设末级达到临界状态： 结论