第三章_汽轮机的变工况(完整).ppt

3.压比的变化引起反动度的变化 ?? ? ??? ? ?0.2 ?1 ? ?m ? ?? ? ?1 ? ? 级内反动度的变化应为各自引起的变化量的总和： ?? m ? ?? x ? ?? f ? ?? ? 54 55 本节小结： 1、掌握工况变化时各级焓降的变化规律 2、重点掌握工况变化时反动度的变化规律，能 够正确分析工况变动时反动度的变化。 ?汽轮机的功率方程 ?汽轮机常用的调节方式： ? 可采取的措施是改变蒸汽在叶栅通流部分的焓降和改变进 汽量。这种改变进汽量和焓降的方式称为汽轮机的配汽。 ? 汽轮机的配汽调节主要有节流调节、喷嘴调节。 一、节流调节 ?定义：所有进入汽轮机的蒸汽都经过一个或多个 同时启闭的调节阀同时开启来改变汽轮机的进汽 量和焓降，然后进入第一级喷嘴。 56 D?H t?ri?m? g 3600 Pel ? 第四节 汽轮机的调节方式及调节级变工况 57 58 ?采用节流配汽的汽轮机，不设专门的调节级，调节汽阀后的 压力即为汽轮机的进口压力。在部分负荷运行时，阀后压力决 定于流量比，进汽温度基本保持不变。 节流调节示意图 节流调节汽轮机热力过程线 节流调节汽轮机热力过程线 ?在汽轮机背压保持不变时，节流后通流部分的有效 焓降减小，相对内效率下降。 ?ht ?ht ?? ?ht ?ri? 汽轮机通流部分的相对内效率； 表示通流部分工作的完善程度。 ?th 调节阀的节流效率。 ?节流配汽在部分负荷下相对内效率 下降的主要原因是调节汽门的节流损 失，并且随负荷下降而损失增大。 59 60 节流效率变化曲线 节流效率大小的影响因素 61 （1）结构简单，制造成本低; （2）由于采用全周进汽，因而对汽缸加热均匀； （3）在负荷变化时级前温度变化较小，对负荷变 化的适应性较好； （4）在部分负荷时，节流效率下降，经济性较差. ?节流调节的特点： ?中小机组及承担基本负荷的大机组。 ?背压机不宜采用节流调节，一般用在小机组上及 承担基本负荷的机组。 ?节流调节的应用： 62 二、 喷嘴调节 ?定义：将汽轮机的第一级喷嘴分成若干组，每一组各由 一个调节阀控制，当汽轮机负荷改变时，依次开启或关闭 调节汽阀，以调节汽轮机的进汽量，这种调节进汽的方法 称为喷嘴调节法。 喷嘴调节结构示意图 1—主汽阀；2—进汽室；3—喷嘴组 （一）喷嘴调节的工作原理 63 ?顺序开启时，可使调门的节流损失减小。同时开启时，退化 为节流调节。 ?调节级：采用喷嘴调节的汽轮机第一级，其通流面积随负荷 的改变而改变，故称该级为调节级。该级后的汽室常称为调节 级汽室。 依此类推，高、中压力各非调节级，均有 pn1 pn p21 p2 p01 p0 G1 G ? ? ? ? ? 上式说明，喷嘴调节的凝汽式汽轮机各级级前压力与流量 成正比。但最末一、二级由于级前压力已较低，背压的影 响已不能忽略，故这几级的级前压力不与流量成正比。下 图为某凝汽式汽轮机一些中间级初压和流量的关系，可用 通过原点的直线来表示，从而证明了上式的正确性。 22 23 凝汽式汽轮机各级组压力与流量的关系 综上可知，对喷 嘴调节的凝汽式 汽轮机，除最末 一、二级外的非 调节级，无论是 否处于临界状态， 这些级的级前压 力均与流量成正 比。 24 （三）弗留格尔公式的应用条件 （1）在同一工况下，通过级组各级的流量应相等。 （2）在不同工况下，级组各级的通流面积保持不变。 （3）严格地讲，弗留格尔公式只适用于具有无穷多级 数的级组，但实际计算表明，当级组中级数不少于4~5级 时，计算结果的精确度还是足够高的。 （4）工况变化前后级组均未达到临界状态。 25 （四）弗留格尔公式的应用 （1）可用来推算出不同流量下各级级前压力，求得 各级的压差、焓降，从而确定相应的功率、效率及零部 件的受力情况。当然也可由压力推算出通过级组的流量。 （2）监视汽轮机通流部分是否正常，即在已知流量 （或功率）的条件下，根据运行时各级组前压力是否符 合弗留格尔公式，从而判断通流面积是否改变。 26 典型例题3 设计工况下，渐缩喷嘴前过热蒸汽的压力P0=5.39MPa， 喷嘴后蒸汽压力P1=3.63MPa。问当喷嘴前蒸汽参数保持 不变，欲使通过喷嘴的流量减小一半时，喷嘴后的蒸汽 压力应是多少？ 解： 原设计工况： 27 变工况后： 因喷嘴前参数不变，Gcr则不变。 28 典型例题4 渐缩喷嘴在设计工况下，喷嘴前的蒸汽压力为2.16 MPa，温 度为350℃，喷嘴后的压力为0.589 MPa，流量为3kg/s， （1）若蒸汽量保持为临