配汽方式及調(diào)節(jié)級(jí)的變工況特性ppt課件

1、渦輪機(jī)械原理渦輪機(jī)械原理胡長(zhǎng)興胡長(zhǎng)興: 聯(lián)絡(luò)：聯(lián)絡(luò)：46647947Institute of Thermal Science and Power Systems浙江大學(xué)熱工與動(dòng)力系統(tǒng)研究所 3.配汽方式及其對(duì)定壓運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)組變工況的影響4 滑壓運(yùn)轉(zhuǎn)的經(jīng)濟(jì)性與平安性 滑參數(shù)運(yùn)轉(zhuǎn)與定參數(shù)運(yùn)轉(zhuǎn) 一、節(jié)流配汽 二、噴嘴配汽 三、調(diào)理級(jí)的壓力與流量的關(guān)系 五、 軸向推力的變化 練習(xí)Institute of Thermal Science and Power Systems浙江大學(xué)熱工與動(dòng)力系統(tǒng)研究所 3 & 4滑參數(shù)運(yùn)轉(zhuǎn)與定參數(shù)運(yùn)轉(zhuǎn)要調(diào)理Pel，可以調(diào)理G 或是調(diào)理 或是兩者同時(shí)調(diào)理

2、。tH純滑壓運(yùn)轉(zhuǎn) 節(jié)流滑壓運(yùn)轉(zhuǎn)復(fù)合滑壓運(yùn)轉(zhuǎn)節(jié)流調(diào)理配汽定參數(shù)運(yùn)轉(zhuǎn):經(jīng)過(guò)改動(dòng)流量G)調(diào)理機(jī)組的功率的方法，通常在低負(fù)荷和額定負(fù)荷附近?；瑓?shù)運(yùn)轉(zhuǎn)：改動(dòng)整機(jī)的理滑參數(shù)運(yùn)轉(zhuǎn)：改動(dòng)整機(jī)的理想比焓降想比焓降Ht，大型火，大型火電機(jī)組的主要運(yùn)轉(zhuǎn)方式。電機(jī)組的主要運(yùn)轉(zhuǎn)方式。噴嘴調(diào)理配汽旁通調(diào)理配汽elmritelHGPInstitute of Thermal Science and Power Systems浙江大學(xué)熱工與動(dòng)力系統(tǒng)研究所 3 & 4 滑參數(shù)運(yùn)轉(zhuǎn)與定參數(shù)運(yùn)轉(zhuǎn) 滑參數(shù)運(yùn)轉(zhuǎn)：也稱滑壓運(yùn)轉(zhuǎn)指單元機(jī)組中，汽輪機(jī)調(diào)理汽門(mén)全開(kāi)或開(kāi)度不變，當(dāng)負(fù)荷的改動(dòng)，調(diào)理鍋爐燃料量、給水量和空氣量，改動(dòng)鍋爐出口蒸汽壓力與

3、流量，而蒸汽溫度堅(jiān)持不變，來(lái)實(shí)現(xiàn)汽輪機(jī)的負(fù)荷變化。 調(diào)理汽門(mén)主汽門(mén)p0 , t0不變主汽門(mén)調(diào)理汽門(mén)全開(kāi)t0不變p0 鍋爐燃料量和給水量滑參數(shù)運(yùn)轉(zhuǎn)定參數(shù)運(yùn)轉(zhuǎn)定參數(shù)運(yùn)轉(zhuǎn)：又稱定壓運(yùn)轉(zhuǎn)，新蒸汽參數(shù)堅(jiān)持不變。定參數(shù)運(yùn)轉(zhuǎn)：又稱定壓運(yùn)轉(zhuǎn)，新蒸汽參數(shù)堅(jiān)持不變。 Institute of Thermal Science and Power Systems浙江大學(xué)熱工與動(dòng)力系統(tǒng)研究所 滑參數(shù)運(yùn)轉(zhuǎn)的優(yōu)點(diǎn)：可靠性，對(duì)部分負(fù)荷下運(yùn)轉(zhuǎn)的順應(yīng)性添加 ， ，而 堅(jiān)持不變，熱應(yīng)力減少；提高部分負(fù)荷下的熱效率 調(diào)理汽門(mén)全開(kāi) 節(jié)流損失小 新蒸汽 ， 不變。末級(jí)濕度降低，濕汽損失 低負(fù)荷時(shí)， ，鍋爐給水壓力相應(yīng)降低，給水泵耗功，

4、但循環(huán)熱效率，汽耗率。采用滑壓運(yùn)轉(zhuǎn)：0ptH0T0p0T0p滑壓運(yùn)轉(zhuǎn)順應(yīng)工況的大幅度的變化，調(diào)峰機(jī)組。節(jié)流損失濕汽損失給水泵耗功循環(huán)熱效率3 & 4 滑參數(shù)運(yùn)轉(zhuǎn)與定參數(shù)運(yùn)轉(zhuǎn)Institute of Thermal Science and Power Systems浙江大學(xué)熱工與動(dòng)力系統(tǒng)研究所 進(jìn)入汽輪機(jī)的一切蒸汽都經(jīng)過(guò)一個(gè)調(diào)理汽門(mén)或幾個(gè)同時(shí)開(kāi)啟的調(diào)理汽門(mén)，進(jìn)入第一級(jí)噴嘴，稱節(jié)流配汽，又稱單閥調(diào)理方式。3.配汽方式及其對(duì)定壓運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)組變工況的影響一、節(jié)流配汽tH額定功率運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，調(diào)理汽門(mén)全開(kāi)。部分功率運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，調(diào)理汽門(mén)部分開(kāi)啟，使得進(jìn)入汽輪機(jī)的新蒸汽流量 G 減少，汽輪機(jī)理想焓降 減小。0p0pIns

5、titute of Thermal Science and Power Systems浙江大學(xué)熱工與動(dòng)力系統(tǒng)研究所 ：調(diào)理汽門(mén)部分開(kāi)啟時(shí)，扣除進(jìn)汽機(jī)構(gòu)節(jié)流損失后理想焓降。0p0ptHtH：調(diào)理汽門(mén)全開(kāi)時(shí)機(jī)組前壓力； ：調(diào)理汽門(mén)部分開(kāi)啟時(shí)，機(jī)組前壓力；：調(diào)理汽門(mén)全開(kāi)時(shí)，扣除進(jìn)汽機(jī)構(gòu)節(jié)流損失后理想焓降；當(dāng)調(diào)理汽門(mén)部分開(kāi)啟時(shí)，汽輪機(jī)全機(jī)相對(duì)內(nèi)效率為： 指未包括進(jìn)汽機(jī)構(gòu)的汽輪機(jī)通流部分相對(duì)內(nèi)效率，指調(diào)理汽門(mén)的節(jié)流效率。iitririthtttHHHHHHrith3.配汽方式及其對(duì)定壓運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)組變工況的影響一、節(jié)流配汽0p0pInstitute of Thermal Science and Power S

6、ystems浙江大學(xué)熱工與動(dòng)力系統(tǒng)研究所 節(jié)流配汽特點(diǎn)：1)在調(diào)理汽門(mén)部分開(kāi)啟時(shí)，其節(jié)流損失較大；2在調(diào)理汽門(mén)全開(kāi)時(shí)，其節(jié)流損失小，適用于承當(dāng)根本負(fù)荷的大型機(jī)組。3) 沒(méi)有調(diào)理級(jí)，構(gòu)造簡(jiǎn)單，制造本錢(qián)低。4全周進(jìn)汽，熱應(yīng)力小，可靠性高，對(duì)負(fù)荷順應(yīng)性強(qiáng)，普通用于小功率機(jī)組，如給水泵汽輪機(jī)。3.配汽方式及其對(duì)定壓運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)組變工況的影響一、節(jié)流配汽Institute of Thermal Science and Power Systems浙江大學(xué)熱工與動(dòng)力系統(tǒng)研究所 1，主汽閥； 2，調(diào)理閥概括幾點(diǎn)： (1)汽輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，主汽門(mén)全開(kāi)。調(diào)理汽門(mén)調(diào)理閥那么根據(jù)負(fù)荷大小依次開(kāi)啟或封鎖。改動(dòng)調(diào)理級(jí)通流面積，進(jìn)入

7、汽輪機(jī)的蒸汽流量 G。也稱順序閥調(diào)理。 (2)各調(diào)理汽門(mén)之前壓力都一樣的。主汽門(mén)一直堅(jiān)持最大開(kāi)度，節(jié)流很小。 (3)各調(diào)理汽門(mén)后，即各閥控制的噴嘴組之前的壓力 是變動(dòng)的。取決于各閥開(kāi)度大小。當(dāng)全開(kāi)時(shí) 。當(dāng)?shù)谝婚y開(kāi)啟，第二閥部分開(kāi)啟時(shí)， 。其他類推。部分開(kāi)啟的閥遭到閥體的節(jié)流作用。000,.IIIIIIppp0000IIIIIIpppp000IIIppp3.配汽方式及其對(duì)定壓運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)組變工況的影響二、噴嘴配汽Institute of Thermal Science and Power Systems浙江大學(xué)熱工與動(dòng)力系統(tǒng)研究所 (5)調(diào)理級(jí)后p2是一樣的，假設(shè) 。1212, 0, 0ppppmm1

8、，主汽閥； 2，調(diào)理閥(4)噴嘴之后蒸汽壓力p1 對(duì)各噴嘴組都一樣噴嘴與動(dòng)葉之間環(huán)形空間是完全相通的，即使某一封鎖調(diào)理閥控制的噴嘴組之后的壓力也等于p1 。3.配汽方式及其對(duì)定壓運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)組變工況的影響二、噴嘴配汽 (6)各噴嘴組內(nèi)包含噴嘴數(shù)不一定相等。各調(diào)理汽門(mén)開(kāi)足時(shí)能經(jīng)過(guò)的最大流量不一定相等。Institute of Thermal Science and Power Systems浙江大學(xué)熱工與動(dòng)力系統(tǒng)研究所 調(diào)理級(jí)后： 經(jīng)過(guò)全開(kāi)調(diào)門(mén)，幾乎沒(méi)有節(jié)流損失； 經(jīng)過(guò)部分開(kāi)啟調(diào)門(mén)，有節(jié)流損失。假設(shè)第一、第二調(diào)門(mén)全開(kāi)，第三調(diào)門(mén)部分開(kāi)啟。經(jīng)過(guò)三個(gè)調(diào)門(mén)的流量為G ：IIIIIIGGGG222IIIIIIG

9、 hGGhGh2220IIIIIIIIIIIIIIIIiiGGhG hhGGGGhhhGG02IIIIiiIIIIIIittthhhhGGGhGhGhIIIIIIIIIIiiGGGGG調(diào)理級(jí)相對(duì)內(nèi)效率：調(diào)理級(jí)的內(nèi)效率調(diào)理級(jí)的內(nèi)效率3.配汽方式及其對(duì)定壓運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)組變工況的影響二、噴嘴配汽Institute of Thermal Science and Power Systems浙江大學(xué)熱工與動(dòng)力系統(tǒng)研究所 便于討論，假定： 調(diào)理級(jí)反動(dòng)度 ，且不隨工況變化， ; 各調(diào)理汽門(mén)之間無(wú)重疊度前一個(gè)閥完全開(kāi)啟后，才開(kāi)后一個(gè)閥； 不思索調(diào)理級(jí)后溫度變化的影響； 主汽門(mén)后壓力 不隨流量添加而降低。 P11=(G

10、1/G)P1 假設(shè)有四個(gè)調(diào)理汽門(mén) 第一調(diào)門(mén)開(kāi)啟其他調(diào)門(mén)全封鎖 第二調(diào)門(mén)開(kāi)啟第一調(diào)門(mén)已全開(kāi)，其他關(guān) 第三調(diào)門(mén)開(kāi)啟第一、二調(diào)門(mén)已全開(kāi)，第四調(diào)門(mén)關(guān) 第四調(diào)門(mén)開(kāi)啟其他調(diào)門(mén)全開(kāi)0m0p12pp 3.配汽方式及其對(duì)定壓運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)組變工況的影響三、調(diào)理級(jí)壓力與流量的關(guān)系1、簡(jiǎn)化的調(diào)理級(jí)壓力與流量的關(guān)系、簡(jiǎn)化的調(diào)理級(jí)壓力與流量的關(guān)系Institute of Thermal Science and Power Systems浙江大學(xué)熱工與動(dòng)力系統(tǒng)研究所 3.配汽方式及其對(duì)定壓運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)組變工況的影響三、調(diào)理級(jí)壓力與流量的關(guān)系I調(diào)門(mén)開(kāi)啟II調(diào)門(mén)開(kāi)啟III調(diào)門(mén)開(kāi)啟各噴嘴各噴嘴組壓力組壓力與流量與流量的關(guān)系的關(guān)系1、簡(jiǎn)化的調(diào)

11、理級(jí)壓力與流量的關(guān)系、簡(jiǎn)化的調(diào)理級(jí)壓力與流量的關(guān)系Institute of Thermal Science and Power Systems浙江大學(xué)熱工與動(dòng)力系統(tǒng)研究所 各噴嘴組流量與總流量的關(guān)系各噴嘴組流量與總流量的關(guān)系3.配汽方式及其對(duì)定壓運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)組變工況的影響三、調(diào)理級(jí)壓力與流量的關(guān)系1、簡(jiǎn)化的調(diào)理級(jí)壓力與流量的關(guān)系、簡(jiǎn)化的調(diào)理級(jí)壓力與流量的關(guān)系Institute of Thermal Science and Power Systems浙江大學(xué)熱工與動(dòng)力系統(tǒng)研究所 1實(shí)踐上調(diào)理級(jí)后溫度t2隨流量變化而變化。2實(shí)踐上調(diào)理級(jí)有反動(dòng)度m0，且反動(dòng)度隨工況有變化。3調(diào)理汽門(mén)開(kāi)啟有重疊度。 目的是

12、改善調(diào)理系統(tǒng)的性能，i穩(wěn)定性； ii縮短開(kāi)啟的總升程。4實(shí)踐上流量增大時(shí)，自動(dòng)主汽門(mén)、調(diào)理汽門(mén)和導(dǎo)管等節(jié)流損失增大，使全開(kāi)汽門(mén)后的壓力略降低。 3.配汽方式及其對(duì)定壓運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)組變工況的影響三、調(diào)理級(jí)壓力與流量的關(guān)系2、調(diào)理級(jí)的實(shí)踐壓力與流量的關(guān)系、調(diào)理級(jí)的實(shí)踐壓力與流量的關(guān)系調(diào)理級(jí)后溫度調(diào)理級(jí)后溫度t2隨流量變化隨流量變化Institute of Thermal Science and Power Systems浙江大學(xué)熱工與動(dòng)力系統(tǒng)研究所 調(diào)理級(jí)效率曲線呈曲折狀。調(diào)理閥全開(kāi)時(shí)，節(jié)流損失小，效率較高如a、b、c、d點(diǎn)。在其他工況下，經(jīng)過(guò)部分開(kāi)啟閥的那股流量要遭到節(jié)流作用，使效率下降。c點(diǎn)為設(shè)計(jì)工

13、況三閥全開(kāi)，效率最高。三調(diào)理級(jí)效率曲線三調(diào)理級(jí)效率曲線3.配汽方式及其對(duì)定壓運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)組變工況的影響三、調(diào)理級(jí)壓力與流量的關(guān)系2、調(diào)理級(jí)的實(shí)踐壓力與流量的關(guān)系、調(diào)理級(jí)的實(shí)踐壓力與流量的關(guān)系Institute of Thermal Science and Power Systems浙江大學(xué)熱工與動(dòng)力系統(tǒng)研究所 負(fù)荷、蒸汽參數(shù)變化、汽封間隙增大、通流部分的結(jié)垢或腐蝕，水負(fù)荷、蒸汽參數(shù)變化、汽封間隙增大、通流部分的結(jié)垢或腐蝕，水沖擊等，均可引起汽輪機(jī)軸向推力的變化。沖擊等，均可引起汽輪機(jī)軸向推力的變化。只討論負(fù)荷、參數(shù)改動(dòng)時(shí)引起軸向推力變化只討論負(fù)荷、參數(shù)改動(dòng)時(shí)引起軸向推力變化 一激動(dòng)式汽輪機(jī)軸向推力的

14、變化一激動(dòng)式汽輪機(jī)軸向推力的變化 變工況時(shí)：1202mpppp 202211sinsinppldccGFmbbZsmbbmbbpldppld2011210111smbbmbbZpldppldFsmsmZZppFF1110 1、節(jié)流配汽凝汽式汽輪機(jī) 2、噴嘴配汽凝汽式汽輪機(jī) 3、背壓式機(jī)組的軸向推力變化 3.配汽方式及其對(duì)定壓運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)組變工況的影響五、軸向推力的變化規(guī)律Institute of Thermal Science and Power Systems浙江大學(xué)熱工與動(dòng)力系統(tǒng)研究所 二反動(dòng)式汽輪機(jī)軸向推力的變化 反動(dòng)式汽輪機(jī)設(shè)計(jì)反動(dòng)度大，在工況變動(dòng)時(shí)，反動(dòng)度變化卻減小，反動(dòng)級(jí)的軸向推力與級(jí)內(nèi)

15、壓差成正比地變化，最大軸向推力發(fā)生在最大負(fù)荷工況時(shí)。 現(xiàn)代大型反動(dòng)式汽輪機(jī)設(shè)計(jì)成多缸多排汽口反向?qū)χ梅绞?，?gòu)造上采用平衡活塞等措施，由推力軸承所承當(dāng)?shù)膬敉屏Σ⒉淮?。故在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，當(dāng)工況改動(dòng)時(shí)，推力軸承所承當(dāng)?shù)膬敉屏Φ拇笮『头较蚰軌驎?huì)發(fā)生改動(dòng)。 工況變動(dòng)時(shí)，軸向推力計(jì)算復(fù)雜，其準(zhǔn)確性也難保證。 在實(shí)踐運(yùn)轉(zhuǎn)中，經(jīng)過(guò)丈量推力軸承任務(wù)瓦塊的溫度，對(duì)軸向推力的變化情況進(jìn)展間接監(jiān)視。當(dāng)軸向推力增大時(shí)，推力瓦塊的摩擦大，使任務(wù)油膜溫度升高，那么任務(wù)瓦塊溫度也升高。 汽輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中，推力軸承任務(wù)瓦塊的溫度和軸向位移是重點(diǎn)監(jiān)視的運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)之一。 3.配汽方式及其對(duì)定壓運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)組變工況的影響五、軸向推力的變化規(guī)律Inst

16、itute of Thermal Science and Power Systems浙江大學(xué)熱工與動(dòng)力系統(tǒng)研究所 Institute of Thermal Science and Power Systems浙江大學(xué)熱工與動(dòng)力系統(tǒng)研究所 1、節(jié)流配汽凝汽式汽輪機(jī) 在最大負(fù)荷時(shí)，流量最大，軸向推力最大。ssppppppppppGG12021012210011GGppFFssZZ111凝汽式機(jī)組中間各級(jí)變工況時(shí)，反動(dòng)度根本不變。Institute of Thermal Science and Power Systems浙江大學(xué)熱工與動(dòng)力系統(tǒng)研究所 2、噴嘴配汽凝汽式汽輪機(jī)對(duì)于噴嘴配汽，軸向推力變化遭

17、到調(diào)門(mén)開(kāi)啟的影響，成折線變化。 全機(jī)壓力級(jí)Institute of Thermal Science and Power Systems浙江大學(xué)熱工與動(dòng)力系統(tǒng)研究所 3、背壓式機(jī)組的軸向推力變化 對(duì)于背壓式壓力級(jí)在工況變化時(shí)，其級(jí)前、后壓力與流量不成正比，焓降、反動(dòng)度都變化，所以級(jí)的軸向推力不與流量成正比，最大軸向推力都發(fā)生在某一中間功率時(shí)到達(dá)。Institute of Thermal Science and Power Systems浙江大學(xué)熱工與動(dòng)力系統(tǒng)研究所 第一調(diào)門(mén)開(kāi)啟其他調(diào)門(mén)全封鎖第一調(diào)門(mén)， 第一組噴嘴組臨界壓力 ，噴嘴組后壓力 ， 此時(shí)噴嘴組為臨界形狀。經(jīng)過(guò)第一調(diào)門(mén)流量 為臨界流量。

18、當(dāng)?shù)谝徽{(diào)門(mén)全開(kāi)后， 且不變。流量 也不變。直到 H 點(diǎn)， 噴嘴組為亞臨界。經(jīng)過(guò)第一調(diào)門(mén)流量 按橢圓曲線下降。當(dāng)?shù)谝徽{(diào)門(mén)全開(kāi)而其他調(diào)門(mén)都封鎖時(shí)，調(diào)理級(jí)動(dòng)葉受力最大，是最危險(xiǎn)工況。12pp 0Ip0IIccppIcpp 100IppIGIcppp21IGIGInstitute of Thermal Science and Power Systems浙江大學(xué)熱工與動(dòng)力系統(tǒng)研究所 第二調(diào)門(mén)剛開(kāi)時(shí)， ， ，此時(shí)噴嘴組為亞臨界。 與流量 按弗留格爾公式變化。當(dāng)?shù)诙{(diào)門(mén)， ， 當(dāng) 時(shí)，第二組噴嘴處于臨界形狀。 與 呈直線關(guān)系。當(dāng)?shù)诙{(diào)門(mén)全開(kāi)時(shí)， ，且不變。流量也不變，直到 H 點(diǎn)， 為亞臨界， 按橢圓曲線下降。 第二調(diào)門(mén)開(kāi)啟第一調(diào)門(mén)已全開(kāi)，其他全關(guān)02IIpp12IIcppp0IIpIIG0IIp0IIIIccpp12IIcppp0IIpIIG0IIcpp12IIcpppIIGInstitute of Thermal Science and Power Systems浙江大學(xué)熱工與動(dòng)力系統(tǒng)研究所 當(dāng)?shù)谌{(diào)門(mén)開(kāi)啟時(shí)，調(diào)理級(jí)