汽轮机变工况特性.pptVIP

3.2 功率调节的配汽方式及其运行特性 3.2.5 喷嘴、节流、滑压配汽的运行特性 汽轮机配汽特性的比较着重讨论热经济性、安全性和响应外界负荷变化要求的能力。 经济性 机组部分负荷下，喷嘴配汽的调节级温度变化较大，对非调各级的相对内效率有一定影响，较节流、滑压配汽稍差。但喷嘴配由于至多有一个调门产生节流，尽管调节级效率随机组负荷下降而减小，但整机的理想焓降不变，绝对内效率较高。滑压配汽与节流配汽的主要差别在于汽轮机叶栅通道的进口温度不同，滑压配汽的进口温度高于节流配汽，故滑压配汽的叶栅通道理想焓降大于节流配汽，即三者中节流配汽的经济性最差。 安全性 安全性主要讨论不同配汽方式下汽轮机内部进汽温度变化的大小，因为过大的温度变化有可能产生超越材料承受能力的热应力，缩短机组的使用寿命。很明显，喷嘴配汽在机组部分下调节 3.2 功率调节的配汽方式及其运行特性 级后温度变化较大。而节流、滑压配汽的进汽温度基本不变，尤其是滑压配汽，所以，喷嘴配汽适应外界负荷变化能力(换言之，负荷变化工况的安全性)逊于节流、滑压配汽。另外，节流、滑压配汽在机组低负荷时，低压级的温度较小，有利于机组安全。 此外，喷嘴配汽在机组低负荷时，喷嘴的焓降很大，这样动叶所受汽流加大。如果调节汽门顺序开启，则在第I调门全开、第II即将开启时，调节级的焓降最大，亦即动叶所受的汽流力达到最大。 负荷响应能力 喷嘴、节流配汽是通过改变调门开度来改变汽轮机的进汽量和焓降实现机组功率控制的，由于调节汽门的动作速度很快，只要锅炉能提供足够的蒸汽，就能快速响应外界负荷增加的要求。滑压配汽是由锅炉改变燃料量和给水量达到控制主蒸汽压力的，从增加燃料量到主蒸汽压力改变滞后的时间很长，机组不能快速响应外界变化要求。 3.2 功率调节的配汽方式及其运行特性 小结 由上分析可知，节流配汽尽管负荷适应性和响应能力较强，但经济性较差，故一般不采用。滑压配汽的负荷适应性较好，经济在采用变速给水泵后，接近于喷嘴配汽，有与喷嘴配汽竞争的实力。 不同配汽方式的运行特性比较 3.2.6 混合配汽 喷嘴配汽部分负荷时调节级后温度较低、动叶所受汽流力很大。为改善喷嘴配汽低负荷运行特性，通过第I、II调门同步开启，即相当于低负荷处采用节流配汽。 经济性 安全性 响应能力 喷嘴配汽 好 差 好 节流配汽 差 较好 好 滑压配汽 较差 好 差 3.2 功率调节的配汽方式及其运行特性 滑压配汽在采用汽动给水泵后，经济性大致与喷嘴配汽相当，而负荷适应性的优势，使之成为中间负荷配汽的优选方案。喷嘴配汽经济性方面独特优势，在机组满负荷附近喷嘴配汽是唯一的选择。 对采用汽动给水泵的大型汽轮机，通常采用喷嘴—滑压—节流混合配汽方式。例如：浙江北仑发电厂#2机（法国ALSTHOM 600MW）的运行方式是：0～50％ 时#1、#2、#3阀同步参 与调节（定压节流）； 50～94％#1、#2、#3阀 全开滑压运行；94～ 100％时#4阀开启并参与 调节（定压喷嘴调节）。 3.3 非设计工况下焓降、反动度、轴向力的变化 3.3.1 非设计工况下的焓降变化 非设计工况下级的焓降变化分析，着重考察级压比的变化，因为焓降正比于压降。分析时灵活划分级组，充分利用非设计工况下级组流量比例于初压的特殊关系。 在临界或低背压情况下，级组流量相对变化等于初压的相对改变。 对级组所有满足流量比例于初压的级，由于级的压比没变，故焓降亦不变。 在亚临界或高背压时，如凝汽式汽轮机的末级或末数级，流量与压力为双曲关系，流量的减少将使焓降变小。焓降改变的幅度取决于流量的改变量。级组前压力 较级组后压力 越大，焓降变小则越少，反之亦然。即前几级的焓降降低较缓，后几级则降低较大。 由前分析可知，在机组负荷降低时，调节级的焓降增大，中间级基本不变，末级或末数级焓降减小。 3.3 非设计工况下焓降、反动度、轴向力的变化 3.3.2 非设计工况下反动度的变化 非设计工况下反动度的变化决定于级的焓降变化和反动度的本底值。在级焓降变化时，动叶汽流相对进口角发生变化，从而破坏了喷嘴、动叶的流量平衡，导致级反动度的变化，使之建立与新工况对应的新的流量平衡。分析以流量平衡为基础。 工况变化前后的流量关系： 在小变化假设下，以认为喷嘴、动叶出口处比容同比例变化，即 ，由此得 。 在级焓降减小时， ，则 ，由速度?得， 动叶汽流相对速度是动叶焓降与进口相对速度有效