汽輪機原理(第三章).

1、第三章 汽輪機的變工況 1.1.設(shè)計工況（經(jīng)濟工況）設(shè)計工況（經(jīng)濟工況）概述概述對應(yīng)設(shè)計參數(shù)下的工況。對應(yīng)設(shè)計參數(shù)下的工況。2.2.變工況變工況汽輪機偏離設(shè)計工況下運行的其他一切工況。汽輪機偏離設(shè)計工況下運行的其他一切工況。3.3.研究變工況的目的研究變工況的目的4.4.引起機組變工況運行的因素引起機組變工況運行的因素（1 1）電不能大量儲存，外界所需的功率時刻）電不能大量儲存，外界所需的功率時刻在變化。在變化。（2 2）鍋爐燃燒不穩(wěn)定，使進入汽輪機的蒸汽參數(shù)）鍋爐燃燒不穩(wěn)定，使進入汽輪機的蒸汽參數(shù)發(fā)生變化。發(fā)生變化。（3 3）凝汽設(shè)備工況的變化，使得凝汽器壓力變化。）凝汽設(shè)備工況的變化，使得

2、凝汽器壓力變化。（4 4）其他因素的影響。）其他因素的影響。如：電網(wǎng)頻率變化，鍋爐水質(zhì)不佳使汽輪機通如：電網(wǎng)頻率變化，鍋爐水質(zhì)不佳使汽輪機通流部分面積改變（結(jié)垢）等。流部分面積改變（結(jié)垢）等。一、漸縮噴嘴壓力與流量的關(guān)系一、漸縮噴嘴壓力與流量的關(guān)系 研究噴嘴變工況，研究噴嘴變工況，主要是分析噴嘴前后壓主要是分析噴嘴前后壓力與流量之間的變化關(guān)系。力與流量之間的變化關(guān)系。噴嘴的這種關(guān)系噴嘴的這種關(guān)系是以后研究汽輪機級和整個汽輪機變工況特是以后研究汽輪機級和整個汽輪機變工況特性的基礎(chǔ)。性的基礎(chǔ)。第一節(jié)第一節(jié) 噴嘴的變工況噴嘴的變工況（1）當(dāng)）當(dāng)PPr（ncr）時，隨著背壓）時，隨著背壓P的減的減小，

3、如圖小，如圖31所示，流量所示，流量G沿沿CB線逐漸增加，線逐漸增加，可按下式計算：可按下式計算： 1212*0*0kknknntpkkAG)()(121*012*01*0*0kkknnnppppkkpAG（一）噴嘴初壓（一）噴嘴初壓P0*不變而背壓不變而背壓P1變變化時化時圖圖3 31 1 漸縮噴嘴變工況曲線漸縮噴嘴變工況曲線（2）當(dāng)）當(dāng)PPr（ncr）時，流量達到臨界值）時，流量達到臨界值并保持不變，如圖并保持不變，如圖3-1中中BA線即線即 實踐證明圖實踐證明圖3-1中的中的CB線可用橢圓方程來代替，其計算線可用橢圓方程來代替，其計算結(jié)果足夠精確。橢圓的一般方程式為結(jié)果足夠精確。橢圓的一

4、般方程式為 式中式中為橢圓的半長軸；為橢圓的半長軸；b為半短軸。現(xiàn)以橫坐標(biāo)上為半短軸?，F(xiàn)以橫坐標(biāo)上P=Pr點點為橢圓的中心，有為橢圓的中心，有x=P-Pr，y=G，=Gr，b=P0*-Pr。將。將這些數(shù)值代入上式得這些數(shù)值代入上式得 *0*0648. 0pAGGncr12222bxay1)()(2*012crcrcrppppGG令令 則則 或或crGG2*01)(1crcrcrppppGG2)1(1crcrncrGG （）兩種工況下，通過噴嘴的流量均為臨（）兩種工況下，通過噴嘴的流量均為臨界流量界流量 *0*0648. 0pAGncr*01*011648. 0pAGncr式中，下標(biāo)式中，下標(biāo)“

5、1”為工況變動后的參數(shù)（以下為工況變動后的參數(shù)（以下均同）。均同）。（二）噴嘴初壓（二）噴嘴初壓P0*和背壓和背壓P1同時同時變化變化010001*0*0*01*011TTppppGGcrcr結(jié)論：結(jié)論：流量變化只與噴嘴前的參數(shù)有關(guān)，與噴嘴流量變化只與噴嘴前的參數(shù)有關(guān)，與噴嘴后的參數(shù)無關(guān)。后的參數(shù)無關(guān)。若把蒸汽當(dāng)成理想氣體，利用其狀態(tài)方程若把蒸汽當(dāng)成理想氣體，利用其狀態(tài)方程P/=RT，則上式可寫成，則上式可寫成（）兩種工況下，通過噴嘴的流量均小于臨（）兩種工況下，通過噴嘴的流量均小于臨界流量界流量*0*0648. 0pAGGncr*01*011111648. 0pAGGncr若忽略溫度的變化，

6、則有若忽略溫度的變化，則有0011ppGGcrcr結(jié)論：結(jié)論：流量變化與噴嘴前的滯止壓力成正比。流量變化與噴嘴前的滯止壓力成正比。*0*0*01*0111ppGG 若把蒸汽當(dāng)成理想氣體，利用其狀態(tài)方程若把蒸汽當(dāng)成理想氣體，利用其狀態(tài)方程P/=RT，則上式可寫成則上式可寫成 *01*0*0*0111TTppGG 在大多數(shù)情況下，工況變動不太大時，在大多數(shù)情況下，工況變動不太大時，可近似認為噴噴嘴前蒸汽溫度不變。于是上可近似認為噴噴嘴前蒸汽溫度不變。于是上式可簡化為式可簡化為 *0*0111ppGG 結(jié)論：結(jié)論：流量不僅與噴嘴前的參數(shù)有關(guān)，還與噴嘴后流量不僅與噴嘴前的參數(shù)有關(guān)，還與噴嘴后的參數(shù)有關(guān)

7、。（為什么？）的參數(shù)有關(guān)。（為什么？） （）某一工況下為臨界流量，另一工況下?。ǎ┠骋还r下為臨界流量，另一工況下小于臨界流量，或變化相反于臨界流量，或變化相反0011*01*0*0*0111ppTTppGG例如，變工況前為臨界，變工況后為亞臨界時，例如，變工況前為臨界，變工況后為亞臨界時，則則111，所以所以二、漸縮噴嘴的流量網(wǎng)圖二、漸縮噴嘴的流量網(wǎng)圖 在實際計算中，常采用圖解法，并運用在實際計算中，常采用圖解法，并運用相對坐標(biāo)。假定最大初壓力相對坐標(biāo)。假定最大初壓力P0*,max為其對應(yīng)的為其對應(yīng)的最大臨界流量為最大臨界流量為G0,max，當(dāng)噴嘴前后的蒸汽參，當(dāng)噴嘴前后的蒸汽參數(shù)分別為數(shù)分

8、別為P0*、T0*和和P1時，則通過噴嘴的蒸汽時，則通過噴嘴的蒸汽流量流量G與最大流量與最大流量G0,max之比可表示為：之比可表示為：2*0*max, 0*max, 0*0max, 0max, 0)1(1crcrncrcrmTTppGGGGGG如果令如果令 ，則上式可寫成：，則上式可寫成： 令令 故有故有*max, 0*00pp*0*max, 020020)1(TTcrcrnm1*max, 01*max, 0*0*010ppppppn*0*max, 020120)1(TTcrcrm 若略去初溫變化（若略去初溫變化（T0*,maxT0*），則有），則有 對漸縮噴嘴，臨界壓力比對漸縮噴嘴，臨界壓

9、力比cr為常數(shù)。上面為常數(shù)。上面的方程有三個未知量：的方程有三個未知量：m、0、1。其間的。其間的關(guān)系可用圖關(guān)系可用圖32表示，此圖即為漸縮噴嘴的表示，此圖即為漸縮噴嘴的流量錐（也即斯托多拉流量錐）。流量錐（也即斯托多拉流量錐）。20120)1(crcrm1)()(2020001mcrcr6426426421圖圖3 32 2 漸縮噴嘴流量錐漸縮噴嘴流量錐 橫坐標(biāo)為噴嘴后壓力的相對值；橫坐標(biāo)為噴嘴后壓力的相對值； 縱坐標(biāo)為流量的相對值；縱坐標(biāo)為流量的相對值； 0為噴嘴前壓力的相對值。為噴嘴前壓力的相對值。 *max, 011ppmax, 0GGm*max, 0*00pp 該圖反映了漸縮噴嘴在任意

10、參數(shù)下，該圖反映了漸縮噴嘴在任意參數(shù)下，壓力比與相對流量之間的變化關(guān)系。壓力比與相對流量之間的變化關(guān)系。 圖中直線的圖中直線的ab方程為方程為 0=1 直線直線ad和和ac的方程均為的方程均為 m=0 所以在臨界區(qū)域所以在臨界區(qū)域acd內(nèi)，相對流量不隨內(nèi)，相對流量不隨噴嘴后壓力變化，僅與初參數(shù)有關(guān)。噴嘴后壓力變化，僅與初參數(shù)有關(guān)。 為了便于計算，將流量錐上的各參數(shù)值為了便于計算，將流量錐上的各參數(shù)值投影到垂直于軸的平面上，則得到如圖投影到垂直于軸的平面上，則得到如圖3-3所示的漸縮噴嘴流量網(wǎng)圖。利用流量網(wǎng)圖所示的漸縮噴嘴流量網(wǎng)圖。利用流量網(wǎng)圖可以很方便地由三個參數(shù)中的任意兩個確可以很方便地由三

11、個參數(shù)中的任意兩個確定第三個參數(shù)。定第三個參數(shù)。 圖圖3 33 3 漸縮噴嘴流量網(wǎng)圖漸縮噴嘴流量網(wǎng)圖（一）設(shè)計工況和變動工況下級為臨界狀態(tài)（一）設(shè)計工況和變動工況下級為臨界狀態(tài) 級在臨界工況下工作時，其噴嘴或級在臨界工況下工作時，其噴嘴或動葉必定處于臨界狀態(tài)，也就是說，變動葉必定處于臨界狀態(tài)，也就是說，變況前后，若噴嘴或動葉在臨界狀態(tài)，則況前后，若噴嘴或動葉在臨界狀態(tài)，則說級處臨界狀態(tài)。說級處臨界狀態(tài)。一、級前后壓力與流量的關(guān)系一、級前后壓力與流量的關(guān)系第二節(jié)第二節(jié) 級和級組壓力與流量的關(guān)系級和級組壓力與流量的關(guān)系1噴嘴在臨界工況下工作時噴嘴在臨界工況下工作時 此時通過該級的流量只與級前蒸汽參

12、數(shù)此時通過該級的流量只與級前蒸汽參數(shù)有關(guān)，而與噴嘴后和級后壓力無關(guān)，根據(jù)前有關(guān)，而與噴嘴后和級后壓力無關(guān)，根據(jù)前面所述內(nèi)容，當(dāng)忽略溫度變化時面所述內(nèi)容，當(dāng)忽略溫度變化時*0*011ppGGcrcr2動葉在臨界工況下工作時動葉在臨界工況下工作時 這種情況與噴嘴變工況特性相同，若忽略溫這種情況與噴嘴變工況特性相同，若忽略溫度的變化，則通過該級動葉的流量，即通過該級度的變化，則通過該級動葉的流量，即通過該級的流量與動葉前的滯止壓力成正比的流量與動葉前的滯止壓力成正比 還可導(dǎo)出還可導(dǎo)出 *1*111ppGGcrcr111*1*111ppppGGcrcr 上式說明，當(dāng)動葉達到臨界狀態(tài)時，上式說明，當(dāng)動葉

13、達到臨界狀態(tài)時，通過該級的流量不僅與動葉前的滯止壓力通過該級的流量不僅與動葉前的滯止壓力成正比，而且與動葉前的實際壓力成正比。成正比，而且與動葉前的實際壓力成正比。 在作級的變工況估算時，通常略去動在作級的變工況估算時，通常略去動葉頂部的間隙漏汽，這樣兩工況下的流量葉頂部的間隙漏汽，這樣兩工況下的流量Gcr、Gcr1又可用噴嘴的汽流參數(shù)表示，即又可用噴嘴的汽流參數(shù)表示，即有有)(11212*0*0kknknnncrRTkkpAG)(1121121*01*011kknknnncrRTkkpAG*01ppn*01111ppn式中式中 An-噴嘴出口截面積；噴嘴出口截面積； n1、n-工況變動前、后

14、噴嘴壓比。工況變動前、后噴嘴壓比。 若近似認為若近似認為T0*=T01*，則得，則得 故有故有 111121121*0*011ppppGGkknknkknkncrcrkknknkknknnnpppp1211211*01*0111/由此可得n1=n或 ，因此 *01*0111pppp*0*01111pppp*0*011111ppppGGcrcr 若若c0變化不大時，可得變化不大時，可得 ，故有，故有 結(jié)論結(jié)論：上式說明，如果動葉在各種工況下均達到臨界狀態(tài)，則通過該級的流量與級前壓力成正比?？梢?，只要級在臨界狀態(tài)下工作，不論臨界是發(fā)生在噴嘴中還是發(fā)生在動葉中，其流量均與級前壓力成正比，而與級后壓力

15、無關(guān)。001*0*01pppp001*0*011ppppGGcrcr（二）設(shè)計工況和變動工況下，級（二）設(shè)計工況和變動工況下，級均為亞臨界狀態(tài)均為亞臨界狀態(tài) 在此條件下，汽輪機任意一級噴嘴出口在此條件下，汽輪機任意一級噴嘴出口截面的連續(xù)方程式為截面的連續(xù)方程式為 G=nAnCtt 或或 mttttnnhAG12212 方括號內(nèi)的部分表示級的反動度等于零方括號內(nèi)的部分表示級的反動度等于零（P1=P2）時，通過該噴嘴的流量，用）時，通過該噴嘴的流量，用G表表示，示，G流量也可以表示為（假定初速度為零）流量也可以表示為（假定初速度為零） 于是上式可以寫成于是上式可以寫成 20200)(1648. 0

16、crcrnpppppAGmttcrcrnmttpppppAGG1)(1648. 01212020021 同理，對于另外一種工況，可以得同理，對于另外一種工況，可以得到類似的公式到類似的公式 式中：式中：m1=m+ 112112101121010111)(1648. 0mttcrcrnpppppAG 試驗證明，在一般情況下，近似認為試驗證明，在一般情況下，近似認為(1t1/2t1)=( 1t /2t)是足夠精確的。于是可得是足夠精確的。于是可得 010222021212101111)()()()(TTppppppppGGmcrcrcrcr010220222022101221201111)(1)(

17、)(1)(TTppppppppGGmcrcrcrcr 對上式作兩點近似假定：對上式作兩點近似假定：（1）工況變動時，反動級的反動度基本）工況變動時，反動級的反動度基本不變，沖動級的反動度變化也較小，故可不變，沖動級的反動度變化也較小，故可認為：認為： 0。（2）亞臨界級的）亞臨界級的p2/p0較大，（較大，（p0-p2）較）較小，對于沖動級，小，對于沖動級， 的的幾倍或十幾倍，對于反動級倍數(shù)更多，故幾倍或十幾倍，對于反動級倍數(shù)更多，故可同時忽略去上式中大根號內(nèi)分子、分母可同時忽略去上式中大根號內(nèi)分子、分母的第二項，則上式簡化為：的第二項，則上式簡化為：2202220)(pppp是（ 或或分析分

18、析：上式表明，當(dāng)級內(nèi)未達到臨界狀態(tài)時，通過 級的流量不僅與級前參數(shù)有關(guān)，而且與級后參數(shù)有關(guān)。 01022202212011TTppppGG22202212011ppppGG 需要說明，雖然上式是在級前汽流初速為零需要說明，雖然上式是在級前汽流初速為零的條件下推導(dǎo)出來的，并且作了若干簡化，但是，的條件下推導(dǎo)出來的，并且作了若干簡化，但是，計算表明，運用該式所得的結(jié)果與實測數(shù)據(jù)基本計算表明，運用該式所得的結(jié)果與實測數(shù)據(jù)基本相符。這是因為上式所略去的各部分，相互之間相符。這是因為上式所略去的各部分，相互之間有補償作用。但若以上簡化條件不滿足時，運用有補償作用。但若以上簡化條件不滿足時，運用上式進行變

19、工況計算，則誤差較大。上式進行變工況計算，則誤差較大。 （三）一種工況下，級達臨界狀態(tài)，（三）一種工況下，級達臨界狀態(tài)，而在另一種工況下，級未達臨界狀態(tài)而在另一種工況下，級未達臨界狀態(tài) 此時，級的變工況計算比較復(fù)雜，無法此時，級的變工況計算比較復(fù)雜，無法給出一個流量與蒸汽參數(shù)之間的具體關(guān)系式。給出一個流量與蒸汽參數(shù)之間的具體關(guān)系式。在這種情況下，首先必須確定該級發(fā)生臨界在這種情況下，首先必須確定該級發(fā)生臨界流量的工況，然后再根據(jù)兩種工況均低于臨流量的工況，然后再根據(jù)兩種工況均低于臨界和均等于臨界的兩種方法分別進行計算。界和均等于臨界的兩種方法分別進行計算。這種情況一般只有在凝汽式汽輪機最后一級

20、這種情況一般只有在凝汽式汽輪機最后一級與調(diào)節(jié)級的變工況，或者當(dāng)汽輪機通流部分與調(diào)節(jié)級的變工況，或者當(dāng)汽輪機通流部分缺少個別級時才會遇到。缺少個別級時才會遇到。二、級組前后壓力與流量的關(guān)系二、級組前后壓力與流量的關(guān)系（一）級組及相關(guān)概念（一）級組及相關(guān)概念1.級組的定義級組的定義 流量相等、通流面積不變的若干個相流量相等、通流面積不變的若干個相鄰級的組合。鄰級的組合。2.級組的臨界壓力及臨界壓力比級組的臨界壓力及臨界壓力比（1）級組的臨界壓力）級組的臨界壓力 指級組中任一級處于臨界狀態(tài)時級組的指級組中任一級處于臨界狀態(tài)時級組的最高背壓。最高背壓。（2）級組的臨界壓力比）級組的臨界壓力比0ppzc

21、rcrg分析：級組中的級數(shù)越多，其臨界壓力比越分析：級組中的級數(shù)越多，其臨界壓力比越 小。小。1.變工況前后級組均為臨界狀態(tài)變工況前后級組均為臨界狀態(tài) 若級組中某一級始終處于臨界狀態(tài)，一若級組中某一級始終處于臨界狀態(tài)，一般情況下是末級首先達到臨界狀態(tài)。因為最般情況下是末級首先達到臨界狀態(tài)。因為最后一級的焓降最大，出口汽流速度亦最大，后一級的焓降最大，出口汽流速度亦最大，而當(dāng)?shù)匾羲僮钚?。如圖而當(dāng)?shù)匾羲僮钚?。如圖3-4所示中的第三級。所示中的第三級。其余各級均處于亞臨界狀態(tài)。此時最后一級，其余各級均處于亞臨界狀態(tài)。此時最后一級，則則 4411ppGG圖圖3 34 4 汽輪機級組示意圖汽輪機級組示意

22、圖（二）級組前、后壓力與流量的關(guān)系（二）級組前、后壓力與流量的關(guān)系對于第二級，由式則有對于第二級，由式則有 由上兩式可得由上兩式可得 或或 即即 24222412211ppppGG24222412212441)(pppppp2212422241pppp221441pppp由此得由此得用類似的方法可以證明用類似的方法可以證明因此可得因此可得結(jié)論結(jié)論：若級組中某一級變工況前后均處于臨若級組中某一級變工況前后均處于臨界狀態(tài)下工作，則通過級組的流量與該級界狀態(tài)下工作，則通過級組的流量與該級組中各級前壓力成正比。組中各級前壓力成正比。2214411ppppGG0012211ppppGG.44122100

23、11ppppppGG由級組流量網(wǎng)圖由級組流量網(wǎng)圖3-5可知可知 或或 1)()(200020crgcrgzm202202020)()1 (11)1(crgzcrgcrgcrgcrgzm2.變工況前、后級組均未達臨界狀態(tài)變工況前、后級組均未達臨界狀態(tài)圖圖3 35 5 級組流量網(wǎng)圖級組流量網(wǎng)圖210112120111)()1 (11crgzcrgcrgm同理，在變工況下有同理，在變工況下有變工況前后，級組流量的變化變工況前后，級組流量的變化20220210112120110011)()1 ()()1 (crgzcrgcrgzcrgmmmmGGGGGG或或 若級組中級數(shù)無限大，若級組中級數(shù)無限大，c

24、rg趨于零，且同一級組趨于零，且同一級組內(nèi)，內(nèi)， 級數(shù)不變，通流面積不變，則級數(shù)不變，通流面積不變，則crg=crg122021121011)()()()(crgzcrgcrgzcrgppppppppGG故式可簡化為故式可簡化為220212011zzppppGG 上式稱為弗留格爾公式，它表明：當(dāng)上式稱為弗留格爾公式，它表明：當(dāng)變工況前后級組未達臨界狀態(tài)時，級組的變工況前后級組未達臨界狀態(tài)時，級組的流量與級組前后壓力平方差的平方根成正流量與級組前后壓力平方差的平方根成正比。比。 考慮變工況前后級組前溫度變化較考慮變工況前后級組前溫度變化較大時，溫度修正，即大時，溫度修正，即 0102202120

25、11TTppppGGzz 對于凝汽式汽輪機，可將所有的非調(diào)節(jié)對于凝汽式汽輪機，可將所有的非調(diào)節(jié)級取作為一個級組，這樣利用弗留格爾公式級取作為一個級組，這樣利用弗留格爾公式得得001202020112011)(1)(1ppppppppGGzz 結(jié)論：結(jié)論：凝汽式汽輪機各壓力級（除最末一、凝汽式汽輪機各壓力級（除最末一、二級），無論是否出現(xiàn)臨界狀態(tài)，其各級前二級），無論是否出現(xiàn)臨界狀態(tài)，其各級前的壓力均與流量成正比。如圖的壓力均與流量成正比。如圖36所示。所示。問：為何要除最末一、二級？問：為何要除最末一、二級？圖圖3 36 6 哈爾濱汽輪機廠哈爾濱汽輪機廠600MW反動式凝汽式汽輪機非調(diào)節(jié)級級組

26、反動式凝汽式汽輪機非調(diào)節(jié)級級組p0-G關(guān)系曲線關(guān)系曲線 （三）弗留格爾公式的應(yīng)用條件（三）弗留格爾公式的應(yīng)用條件及應(yīng)用及應(yīng)用（1）同一工況下，通過同一級組各級的流）同一工況下，通過同一級組各級的流量應(yīng)相等。量應(yīng)相等。 對具有回?zé)岢槠哪狡啓C，可對具有回?zé)岢槠哪狡啓C，可不考慮抽汽口的影響，將全部壓力級取成不考慮抽汽口的影響，將全部壓力級取成一個級組；但對供熱機組，抽汽口不應(yīng)取一個級組；但對供熱機組，抽汽口不應(yīng)取在一個級組內(nèi)（可將抽汽口前后分別取為在一個級組內(nèi)（可將抽汽口前后分別取為一個級組）。一個級組）。 1.弗留格爾公式的應(yīng)用條件弗留格爾公式的應(yīng)用條件（2）不同工況下，級組中各級

27、的通流面積）不同工況下，級組中各級的通流面積應(yīng)保持不變。應(yīng)保持不變。 因為調(diào)節(jié)級在工況變動時，通流面積常因為調(diào)節(jié)級在工況變動時，通流面積常發(fā)生變化，所以發(fā)生變化，所以調(diào)節(jié)級一般不取在一個級調(diào)節(jié)級一般不取在一個級組內(nèi)。組內(nèi)。 若通流面積變化，應(yīng)進行修正。若通流面積變化，應(yīng)進行修正。AAaappaGGppppaGGzz10011220212011面積變化修正系數(shù)，式中或（3）級組內(nèi)級數(shù)越多，計算結(jié)果準(zhǔn)確度越）級組內(nèi)級數(shù)越多，計算結(jié)果準(zhǔn)確度越高，級組中的級數(shù)應(yīng)不小于高，級組中的級數(shù)應(yīng)不小于34級。級。（4）通過級組中各級的流量應(yīng)為均質(zhì)流。）通過級組中各級的流量應(yīng)為均質(zhì)流。 而調(diào)節(jié)級在有調(diào)節(jié)閥節(jié)流時，

28、級后不而調(diào)節(jié)級在有調(diào)節(jié)閥節(jié)流時，級后不是均質(zhì)流（而是混合流），所以調(diào)節(jié)級不是均質(zhì)流（而是混合流），所以調(diào)節(jié)級不應(yīng)取在一個級組內(nèi)。應(yīng)取在一個級組內(nèi)。 2.弗留格爾公式的應(yīng)用弗留格爾公式的應(yīng)用（1）用來求取不同流量下各級前的壓力，）用來求取不同流量下各級前的壓力，各級壓差、焓降、反動度、功率、效率，各級壓差、焓降、反動度、功率、效率，以及零部件的受力狀況。以及零部件的受力狀況。 也即進行變工況計算。也即進行變工況計算。（2）監(jiān)視汽輪機通流部分運行狀況是否正）監(jiān)視汽輪機通流部分運行狀況是否正常。常。例：某電廠例：某電廠125MW機組大修前熱力試驗發(fā)機組大修前熱力試驗發(fā)現(xiàn)，調(diào)節(jié)級后壓力在相同流量下較上

29、次大現(xiàn)，調(diào)節(jié)級后壓力在相同流量下較上次大修后上升修后上升18，高壓缸效率下降，高壓缸效率下降9.2，分析其原因。分析其原因。一、工況變動時各級焓降的變化一、工況變動時各級焓降的變化)(1 1)(1 1102010200kkkktppRTkkppvpkkh第三節(jié)第三節(jié) 工況變動時各級焓降及反工況變動時各級焓降及反動度的變化動度的變化汽輪機任一級的理想比焓降可近似地表示汽輪機任一級的理想比焓降可近似地表示 上式說明，級的理想比焓降為級前溫度及上式說明，級的理想比焓降為級前溫度及級前后壓力比的函數(shù)。如果級前溫度在工況級前后壓力比的函數(shù)。如果級前溫度在工況 變動時不變，則級的理想比焓降只取決于級變動時

30、不變，則級的理想比焓降只取決于級前后的壓力比。一般情況下，工況變動時汽前后的壓力比。一般情況下，工況變動時汽輪機各級級前溫度變化不大，可略去不計輪機各級級前溫度變化不大，可略去不計（若有調(diào)節(jié)級，則調(diào)節(jié)級應(yīng)除外）。（若有調(diào)節(jié)級，則調(diào)節(jié)級應(yīng)除外）。1凝汽式汽輪機調(diào)節(jié)級凝汽式汽輪機調(diào)節(jié)級（一）凝汽式汽輪機（一）凝汽式汽輪機 只討論全開調(diào)節(jié)閥后的噴嘴與動葉組成只討論全開調(diào)節(jié)閥后的噴嘴與動葉組成的這部分調(diào)節(jié)級。的這部分調(diào)節(jié)級。為什么？畫出簡圖說明。為什么？畫出簡圖說明。tthGhG當(dāng)2凝汽式汽輪機各中間級凝汽式汽輪機各中間級 對于凝汽式汽輪機（除調(diào)節(jié)級和最末對于凝汽式汽輪機（除調(diào)節(jié)級和最末級外），無論級

31、組是否處于臨界狀態(tài)，其級外），無論級組是否處于臨界狀態(tài)，其各級級組前壓力均與級組的流量成正比，各級級組前壓力均與級組的流量成正比， 由此可得由此可得 或或 .4412210011ppppppGG020121pppp.242141ppppkktppRTkkh1020)(11kktppRTkkh10121011)(11而變工況前、后級的理想焓降為而變工況前、后級的理想焓降為tthhTT1001則若 結(jié)論：結(jié)論：在工況變動時，各中間級的理在工況變動時，各中間級的理想焓降不變。在定轉(zhuǎn)速下，各級圓周速想焓降不變。在定轉(zhuǎn)速下，各級圓周速度不變，速度比不變，因而其級內(nèi)效率度不變，速度比不變，因而其級內(nèi)效率也

32、不變。所以各中間級的內(nèi)功率與流量也不變。所以各中間級的內(nèi)功率與流量成正比，即成正比，即 Pi=Ghtri=BG 式中的式中的B對某一級來說為一常數(shù)。對某一級來說為一常數(shù)。3凝汽式汽輪機的最末級凝汽式汽輪機的最末級 對于凝汽式汽輪機的最末級，由于其對于凝汽式汽輪機的最末級，由于其背壓取決于凝汽器工況和排汽管的壓損，背壓取決于凝汽器工況和排汽管的壓損，不與流量成正比，故其壓力比隨流量的變不與流量成正比，故其壓力比隨流量的變化而變化，流量增加時，壓比減小，末級化而變化，流量增加時，壓比減小，末級焓降增加；反之，流量減小時，焓降亦減焓降增加；反之，流量減小時，焓降亦減小。即小。即tctchppGhpp

33、G00 因此末級的級內(nèi)效率等要發(fā)生變化。因此末級的級內(nèi)效率等要發(fā)生變化。 總之，總之，工況變動時，焓降變化集中工況變動時，焓降變化集中在調(diào)節(jié)級和最末級，應(yīng)對這兩級進行變在調(diào)節(jié)級和最末級，應(yīng)對這兩級進行變工況校核。工況校核。（二）背壓式汽輪機（二）背壓式汽輪機 排汽壓力較高，一般情況下，即使排汽壓力較高，一般情況下，即使最末級也不會達臨界，壓力與流量的關(guān)最末級也不會達臨界，壓力與流量的關(guān)系符合弗留格爾公式。系符合弗留格爾公式。 背壓式汽輪機變工背壓式汽輪機變工況時，除最末幾級外況時，除最末幾級外（23級），其他各級級），其他各級焓降也近似不變，如圖焓降也近似不變，如圖37所示。故僅需對調(diào)所示。故

34、僅需對調(diào)節(jié)級和最末二、三級進節(jié)級和最末二、三級進行變工況校核。行變工況校核。圖圖3-7 背壓式汽輪機變工況時各級焓降與流量的關(guān)系曲線背壓式汽輪機變工況時各級焓降與流量的關(guān)系曲線 二、級內(nèi)反動度的變化二、級內(nèi)反動度的變化 汽輪機運行中，負荷（流量）的汽輪機運行中，負荷（流量）的改變或通流面積的變化等將導(dǎo)致級內(nèi)改變或通流面積的變化等將導(dǎo)致級內(nèi)反動度的變化。反動度的變化。 動葉進口面積。噴嘴出口面積；式中1111bnbnAAwAcAG1焓降變化焓降變化 時，級內(nèi)反動度的變化時，級內(nèi)反動度的變化 根據(jù)設(shè)計工況噴嘴出口及動葉進根據(jù)設(shè)計工況噴嘴出口及動葉進口截面處的連續(xù)方程口截面處的連續(xù)方程 為保證流動的

35、連續(xù)性，汽流的速度為保證流動的連續(xù)性，汽流的速度比必須滿足下列關(guān)系：比必須滿足下列關(guān)系： 常數(shù)bnAAcw11 此式說明，級變工況前后流動情況此式說明，級變工況前后流動情況必須滿足上式。必須滿足上式。 工況變動時，流量的改變使級前后工況變動時，流量的改變使級前后壓力比、焓降發(fā)生變化，從而引起動葉壓力比、焓降發(fā)生變化，從而引起動葉速度三角形的變化。速度三角形的變化。 假定變工況后，級的焓降變小假定變工況后，級的焓降變小，如圖，如圖38（a）所示。噴嘴出口速度由）所示。噴嘴出口速度由c1減小到減小到c11，動葉，動葉進口的相對速度則由進口的相對速度則由w1減小到減小到w11，而且方向發(fā)，而且方向發(fā)

36、生偏轉(zhuǎn)，汽流以有效分速生偏轉(zhuǎn)，汽流以有效分速w11cos進入動葉。此進入動葉。此時，如果汽流仍滿足噴嘴出口和動葉進口截面處時，如果汽流仍滿足噴嘴出口和動葉進口截面處的連續(xù)方程，應(yīng)有的連續(xù)方程，應(yīng)有 =常數(shù)常數(shù) 即即bnAAcw1111cos111111coscwcw圖圖3-7 ht變化對動葉柵進口速度三角形的影響變化對動葉柵進口速度三角形的影響 (a)級的理想比焓降級的理想比焓降ht減小時；減小時；(b)級的理想比焓降級的理想比焓降ht增大時增大時 但實際上，從上圖可以看出速度三但實際上，從上圖可以看出速度三角形可明顯看出它們之間的關(guān)系應(yīng)是角形可明顯看出它們之間的關(guān)系應(yīng)是 上式說明，以速度上式

37、說明，以速度c11流出噴嘴的蒸流出噴嘴的蒸汽不能完全以分速度汽不能完全以分速度w11cos進入動葉，進入動葉，并且使動葉出口速度并且使動葉出口速度w21也偏小。這是不也偏小。這是不可能的，因為汽流總是完全充滿噴嘴和可能的，因為汽流總是完全充滿噴嘴和動葉槽道并連續(xù)不斷地流動，為此，蒸動葉槽道并連續(xù)不斷地流動，為此，蒸汽進入動葉槽道后，必然繼續(xù)膨脹，獲汽進入動葉槽道后，必然繼續(xù)膨脹，獲得加速，因而使級的反動度得加速，因而使級的反動度m增加。增加。111111coscwcw （即噴嘴流出多，動葉進口流進少，（即噴嘴流出多，動葉進口流進少，這必然導(dǎo)致汽流在軸向間隙中產(chǎn)生堆積，這必然導(dǎo)致汽流在軸向間隙中

38、產(chǎn)生堆積，即產(chǎn)生阻塞，其結(jié)果是使動葉焓降加大，即產(chǎn)生阻塞，其結(jié)果是使動葉焓降加大，即反動度增加，加快流動，自動調(diào)整，即反動度增加，加快流動，自動調(diào)整，直到滿足連續(xù)流動方程，直到滿足連續(xù)流動方程，畫出簡圖說畫出簡圖說明明。）。） 結(jié)論：結(jié)論：工況變動時，若級的焓降減小，工況變動時，若級的焓降減小，即速度比增大，則級內(nèi)反動度增加；反即速度比增大，則級內(nèi)反動度增加；反之，若級的焓降增加，則級內(nèi)反動度就之，若級的焓降增加，則級內(nèi)反動度就減小。減小。 說明：說明：（1）焓降變化引起的反動度變化的大小與）焓降變化引起的反動度變化的大小與反動度設(shè)計值的大小有關(guān)：反動度的設(shè)反動度設(shè)計值的大小有關(guān)：反動度的設(shè)計

39、值越大，則焓降變化引起的反動度變計值越大，則焓降變化引起的反動度變化越小?；叫?。（2）必須注意，當(dāng)動葉出口速度大于臨界）必須注意，當(dāng)動葉出口速度大于臨界速度時，焓降變化引起反動度的變化結(jié)速度時，焓降變化引起反動度的變化結(jié)論相反。論相反。bnathhxhp不變，而如最末級，22通流面積變化時，級內(nèi)反動度的變化通流面積變化時，級內(nèi)反動度的變化 級內(nèi)反動度的實現(xiàn)是通過一定的動、級內(nèi)反動度的實現(xiàn)是通過一定的動、靜葉柵出口面積比來保證的。靜葉柵出口面積比來保證的。nbAAf：當(dāng)面積比nbAAf 因為噴嘴出口面積因為噴嘴出口面積An增大或動葉出口面增大或動葉出口面積積Ab減小，此時噴嘴流出的汽流不能全部

40、通減小，此時噴嘴流出的汽流不能全部通過動葉，為了保證蒸汽流動的連續(xù)性，必須增過動葉，為了保證蒸汽流動的連續(xù)性，必須增加反動度，使蒸汽在葉片中得到額外的加速。加反動度，使蒸汽在葉片中得到額外的加速。3工況變動時，級內(nèi)反動度變化估算工況變動時，級內(nèi)反動度變化估算 （1）焓降變化引起的反動度變）焓降變化引起的反動度變化化 變化。焓降變化引起的速度比反動度變化；因為速度比變化引起的式中axaamxxxx4 . 01當(dāng)焓降變化不大，即速度比變化不大時 ），有（2 . 01 . 0aaxx（2）通流面積變化引起的反動度變化）通流面積變化引起的反動度變化 動靜面積比。工況下的分別為變工況后和設(shè)計、動度變化；

41、動靜面積變化引起的反式中ffffffff11) 1(7 . 07 . 0說明說明：（1）在運行中，如果級內(nèi)速度比及在運行中，如果級內(nèi)速度比及面積比都發(fā)生了變化，則級內(nèi)反動度的變面積比都發(fā)生了變化，則級內(nèi)反動度的變化可以認為是二者變化的代數(shù)和，即化可以認為是二者變化的代數(shù)和，即m=x+ （2）當(dāng)動葉出口汽流速度大于臨界）當(dāng)動葉出口汽流速度大于臨界速度后，不能再用上述公式。上述公式速度后，不能再用上述公式。上述公式是近似的，而且使用范圍受到一定限制。是近似的，而且使用范圍受到一定限制。 第四節(jié)第四節(jié) 汽輪機調(diào)節(jié)方式和調(diào)汽輪機調(diào)節(jié)方式和調(diào) 節(jié)級的變動工況節(jié)級的變動工況 汽輪機功率方程。或，應(yīng)改變所以

42、要改變效率和發(fā)電機效率。械汽輪機相對內(nèi)效率、機、汽輪機的進汽量；整機的理想焓降；式中telgmitgmitelHDPDHHDP3600一、節(jié)流調(diào)節(jié)（節(jié)流配汽）一、節(jié)流調(diào)節(jié)（節(jié)流配汽） 1.定義定義 所有蒸汽都經(jīng)過一個或幾個同時啟閉的調(diào)節(jié)閥，然后流向汽輪機的第一級。 如圖39（a）所示。2.熱力過程線及節(jié)流效率熱力過程線及節(jié)流效率（1）熱力過程線 如圖39 （b）所示。圖圖3-9 節(jié)流調(diào)節(jié)汽輪機的示意圖和熱力過程線節(jié)流調(diào)節(jié)汽輪機的示意圖和熱力過程線 (a)示意圖，示意圖，(b)熱力過程線熱力過程線。整臺汽輪機的理想焓降；機理想焓降和實際焓降調(diào)節(jié)閥部分開啟時汽輪、想焓降和實際焓降；調(diào)節(jié)閥全開時汽輪

43、機理、時閥后壓力；調(diào)節(jié)閥全開或部分開啟、主汽閥前壓力； tititHHHHHppp000（2）汽輪機相對內(nèi)效率）汽輪機相對內(nèi)效率節(jié)流效率。效率；汽輪機通流部分相對內(nèi)式中 thithitttitiiHHHHHH分析：分析：采用節(jié)流調(diào)節(jié)。所以背壓式汽輪機不宜所示。如圖，有關(guān)與背壓）（所示。如圖，有關(guān)與流量）（關(guān)，與節(jié)流程度有關(guān)。與通流部分完善程度無）（103310321thcthccthththththpppGGG圖3-10 節(jié)流效率變化曲線 3.特點及適用場合特點及適用場合（1）無調(diào)節(jié)級，第一級全周進汽。）無調(diào)節(jié)級，第一級全周進汽。（2）工況變動時，各級溫度變化較小，因）工況變動時，各級溫度變化

44、較小，因而負荷的適應(yīng)性較好。而負荷的適應(yīng)性較好。（3）變工況時，存在節(jié)流損失，經(jīng)濟性較）變工況時，存在節(jié)流損失，經(jīng)濟性較差。差。（4）適用于小容量機組和帶基本負荷的大）適用于小容量機組和帶基本負荷的大機組。機組。二、噴嘴調(diào)節(jié)與調(diào)節(jié)級的變工況二、噴嘴調(diào)節(jié)與調(diào)節(jié)級的變工況（一）噴嘴調(diào)節(jié)（噴嘴配汽）（一）噴嘴調(diào)節(jié)（噴嘴配汽）1.定義定義 新蒸汽經(jīng)過主汽閥后，再經(jīng)過幾新蒸汽經(jīng)過主汽閥后，再經(jīng)過幾個依次啟閉的調(diào)節(jié)閥流向汽輪機的第個依次啟閉的調(diào)節(jié)閥流向汽輪機的第一級。一級。 如圖如圖311所示。所示。 圖圖3-11 噴嘴調(diào)節(jié)示意圖噴嘴調(diào)節(jié)示意圖1主汽閥；主汽閥；2調(diào)節(jié)汽閥調(diào)節(jié)汽閥 采用噴嘴調(diào)節(jié)時，蒸汽經(jīng)過

45、全開的主汽閥采用噴嘴調(diào)節(jié)時，蒸汽經(jīng)過全開的主汽閥1之后經(jīng)過依次開啟的調(diào)節(jié)閥之后經(jīng)過依次開啟的調(diào)節(jié)閥2通向汽輪機的第通向汽輪機的第一級，即調(diào)節(jié)級（圖一級，即調(diào)節(jié)級（圖3-11）。調(diào)節(jié)級都是部分）。調(diào)節(jié)級都是部分進汽的，由于是部分進汽，所以調(diào)節(jié)級的噴嘴進汽的，由于是部分進汽，所以調(diào)節(jié)級的噴嘴不是整圈連續(xù)布置，而是分成若干個組。每一不是整圈連續(xù)布置，而是分成若干個組。每一個調(diào)節(jié)閥只控制一組噴嘴。個調(diào)節(jié)閥只控制一組噴嘴。2 .調(diào)節(jié)級的熱力過程線調(diào)節(jié)級的熱力過程線 調(diào)節(jié)級的熱力過程線如圖調(diào)節(jié)級的熱力過程線如圖312所示。所示。 圖3-12 調(diào)節(jié)級的熱力過程線 3 .工作特點及適用場合工作特點及適用場合（

46、1）各調(diào)節(jié)閥所能通過的最大流量不一定）各調(diào)節(jié)閥所能通過的最大流量不一定相等，一般相等，一般1閥、閥、2閥較大，閥較大，3閥開完達額閥開完達額定負荷，定負荷，4閥為過載閥。閥為過載閥。（2）有調(diào)節(jié)級，部分進汽度）有調(diào)節(jié)級，部分進汽度e1，且，且e 隨隨調(diào)節(jié)閥開啟數(shù)目變化而變化。調(diào)節(jié)閥開啟數(shù)目變化而變化。（3）部分負荷時，比節(jié)流調(diào)節(jié)效率高。）部分負荷時，比節(jié)流調(diào)節(jié)效率高。 為什么？為什么？（4）變工況時，調(diào)節(jié)級汽室溫度變化較大，）變工況時，調(diào)節(jié)級汽室溫度變化較大，負荷適應(yīng)性較差。負荷適應(yīng)性較差。 為什么？為什么？（5）適用于各種類型的汽輪機。）適用于各種類型的汽輪機。（二）調(diào)節(jié)級的變工況（壓力與流

47、量的關(guān)系）（二）調(diào)節(jié)級的變工況（壓力與流量的關(guān)系）1 .假定假定（1）m m=0=0，則，則p p2 2=p=p1 1，p p2121=p=p1111。（2）調(diào)節(jié)閥開啟和關(guān)閉時無重疊度。）調(diào)節(jié)閥開啟和關(guān)閉時無重疊度。（3）不考慮調(diào)節(jié)級汽室溫度變化的影響。）不考慮調(diào)節(jié)級汽室溫度變化的影響。2 .壓力與流量關(guān)系曲線壓力與流量關(guān)系曲線 根據(jù)上述假設(shè)，就可寫出調(diào)節(jié)級變工根據(jù)上述假設(shè)，就可寫出調(diào)節(jié)級變工況時壓力與流量的關(guān)系式，據(jù)此計算即可況時壓力與流量的關(guān)系式，據(jù)此計算即可給出壓力與流量的關(guān)系曲線，如圖給出壓力與流量的關(guān)系曲線，如圖313所示。所示。 圖圖3-13 調(diào)節(jié)級變工況曲線調(diào)節(jié)級變工況曲線（a）

48、壓力分配曲線；（）壓力分配曲線；（b）流量分配曲線）流量分配曲線 0S調(diào)節(jié)級汽室壓力變化曲線調(diào)節(jié)級汽室壓力變化曲線0aceg（虛線）第一噴嘴組臨界壓力變化曲線（虛線）第一噴嘴組臨界壓力變化曲線brceg（虛線）第二噴嘴組臨界壓力變化曲線（虛線）第二噴嘴組臨界壓力變化曲線deg（虛線）第三噴嘴組臨界壓力變化曲線（虛線）第三噴嘴組臨界壓力變化曲線fg（虛線）第四噴嘴組臨界壓力變化曲線（虛線）第四噴嘴組臨界壓力變化曲線（1）閥開啟閥開啟壓力變化曲線：壓力變化曲線：01357流量變化曲線：流量變化曲線：0IJK壓力變化曲線：壓力變化曲線：2m357（2）閥開啟閥開啟流量變化曲線：流量變化曲線：ILMN

49、壓力變化曲線：壓力變化曲線：457（3）閥開啟閥開啟流量變化曲線：流量變化曲線：LUV壓力變化曲線：壓力變化曲線：67（4）閥開啟閥開啟流量變化曲線：流量變化曲線：UQ3 .調(diào)節(jié)級的危險工況調(diào)節(jié)級的危險工況 第第調(diào)節(jié)閥全開、第調(diào)節(jié)閥全開、第調(diào)節(jié)閥即將開調(diào)節(jié)閥即將開啟時，為調(diào)節(jié)級的最危險工況。啟時，為調(diào)節(jié)級的最危險工況。 對照圖對照圖313作詳細說明。作詳細說明。4 .調(diào)節(jié)級實際壓力與流量的關(guān)系曲線調(diào)節(jié)級實際壓力與流量的關(guān)系曲線 實際上，上述三點假設(shè)是不存在的，實際上，上述三點假設(shè)是不存在的，經(jīng)修正后，實際壓力與流量曲線如圖經(jīng)修正后，實際壓力與流量曲線如圖314所示。所示。 圖圖3-14 調(diào)節(jié)級

50、的實際變工況曲線調(diào)節(jié)級的實際變工況曲線（a）壓力分配曲線；（）壓力分配曲線；（b）流量分配曲線）流量分配曲線 三、滑壓調(diào)節(jié)（滑壓運行）三、滑壓調(diào)節(jié)（滑壓運行） 汽輪機所有的調(diào)節(jié)閥全開或開度不變，汽輪機所有的調(diào)節(jié)閥全開或開度不變，調(diào)整鍋爐燃料量、給水量和空氣量，改變調(diào)整鍋爐燃料量、給水量和空氣量，改變汽輪機的進汽流量和壓力（蒸汽溫度保持汽輪機的進汽流量和壓力（蒸汽溫度保持不變），以適應(yīng)外界負荷的變化。不變），以適應(yīng)外界負荷的變化。 （一）滑壓調(diào)節(jié)的定義（一）滑壓調(diào)節(jié)的定義（二）滑壓調(diào)節(jié)的特點（二）滑壓調(diào)節(jié)的特點 1.提高了機組運行的可靠性提高了機組運行的可靠性 因為各級的溫度變工況時近似不變，減

51、少因為各級的溫度變工況時近似不變，減少了負荷變化時各零部件的熱應(yīng)力和熱變形。了負荷變化時各零部件的熱應(yīng)力和熱變形。 2.提高了機組部分負荷下運行的經(jīng)濟性提高了機組部分負荷下運行的經(jīng)濟性（1）無節(jié)流損失或節(jié)流損失很小。）無節(jié)流損失或節(jié)流損失很小。（2）變負荷時，各級的速度比、理想焓降近）變負荷時，各級的速度比、理想焓降近似不變似不變,效率高。效率高。3.高負荷區(qū)滑壓調(diào)節(jié)不經(jīng)濟高負荷區(qū)滑壓調(diào)節(jié)不經(jīng)濟 （4）可配合采用變速給水泵，降低給水泵耗）可配合采用變速給水泵，降低給水泵耗 功。功。（3）可提高再熱蒸汽溫度，改善循環(huán)效率。）可提高再熱蒸汽溫度，改善循環(huán)效率。 因為定壓運行時，調(diào)節(jié)閥開度較大，節(jié)因

52、為定壓運行時，調(diào)節(jié)閥開度較大，節(jié)流損失較小，滑壓運行帶來的效果不大，流損失較小，滑壓運行帶來的效果不大，且初壓降低，使鍋爐的平均吸熱溫度降低。且初壓降低，使鍋爐的平均吸熱溫度降低。4.適用于單元制的大機組適用于單元制的大機組 為什么？為什么？（三）滑壓調(diào)節(jié)的方式（三）滑壓調(diào)節(jié)的方式（1）純滑壓調(diào)節(jié)）純滑壓調(diào)節(jié)整個負荷變化過程中，所有的調(diào)節(jié)閥全開。整個負荷變化過程中，所有的調(diào)節(jié)閥全開。優(yōu)點：如上所述。優(yōu)點：如上所述。缺點：不能快速適應(yīng)外界負荷的需要。缺點：不能快速適應(yīng)外界負荷的需要。 易造成調(diào)節(jié)閥卡澀。易造成調(diào)節(jié)閥卡澀。（2）節(jié)流滑壓調(diào)節(jié)）節(jié)流滑壓調(diào)節(jié) 穩(wěn)定負荷下，調(diào)節(jié)閥開度為穩(wěn)定負荷下，調(diào)節(jié)閥

53、開度為8595。負荷降低時進行滑壓調(diào)節(jié)，負荷上升時，開負荷降低時進行滑壓調(diào)節(jié)，負荷上升時，開大調(diào)節(jié)閥進行應(yīng)急調(diào)節(jié)。大調(diào)節(jié)閥進行應(yīng)急調(diào)節(jié)。 優(yōu)點：負荷適應(yīng)好，且調(diào)節(jié)閥不易卡澀。優(yōu)點：負荷適應(yīng)好，且調(diào)節(jié)閥不易卡澀。 缺點：部分負荷時，存在一定的節(jié)流損失。缺點：部分負荷時，存在一定的節(jié)流損失。（3）復(fù)合滑壓調(diào)節(jié)）復(fù)合滑壓調(diào)節(jié)最常見的是：定最常見的是：定滑滑定的方式定的方式 即高負荷區(qū)和低負荷區(qū)均采用定壓調(diào)即高負荷區(qū)和低負荷區(qū)均采用定壓調(diào)節(jié)，中間負荷區(qū)滑壓調(diào)節(jié)。節(jié)，中間負荷區(qū)滑壓調(diào)節(jié)。為什么？為什么？第五節(jié)第五節(jié) 凝汽式汽輪機工況圖凝汽式汽輪機工況圖汽耗特性汽輪發(fā)電機組的功率與汽耗量之間汽耗特性汽輪發(fā)

54、電機組的功率與汽耗量之間 的關(guān)系。的關(guān)系。工況圖汽輪發(fā)電機組的功率與汽耗量之間工況圖汽輪發(fā)電機組的功率與汽耗量之間 的關(guān)系曲線。的關(guān)系曲線。第六節(jié)第六節(jié) 變工況時汽輪機軸向推力變工況時汽輪機軸向推力 的變化的變化一、蒸汽流量（或負荷）改變時軸向推力的變化一、蒸汽流量（或負荷）改變時軸向推力的變化 另外，軸向推力的變化規(guī)律還與汽輪機的另外，軸向推力的變化規(guī)律還與汽輪機的型式和調(diào)節(jié)方式有關(guān)。型式和調(diào)節(jié)方式有關(guān)。 變工況前后軸向推力數(shù)值的大小主要取決于變工況前后軸向推力數(shù)值的大小主要取決于反動度和級前后的壓差，即反動度和級前后的壓差，即度。變工況前、后級的反動式中120210111,mmmmzzpp

55、ppFF1.1.凝汽式汽輪機的軸向推力變化凝汽式汽輪機的軸向推力變化（1 1）節(jié)流調(diào)節(jié)）節(jié)流調(diào)節(jié) 工況變動時，除最末一、二級外，各級工況變動時，除最末一、二級外，各級的焓降、反動度不變，流量與各級前的壓力的焓降、反動度不變，流量與各級前的壓力成正比，即成正比，即GGFFppppppppGGzzmm1120210122100111, 雖然最末一、二級無這種關(guān)系，但其軸雖然最末一、二級無這種關(guān)系，但其軸向推力所占的比重較小，所以，總軸向推力向推力所占的比重較小，所以，總軸向推力的變化符合上述關(guān)系，如下圖所示。的變化符合上述關(guān)系，如下圖所示。 圖圖3-15 節(jié)流調(diào)節(jié)汽輪機軸向推力變化曲線節(jié)流調(diào)節(jié)汽輪

56、機軸向推力變化曲線 （2）噴嘴調(diào)節(jié)）噴嘴調(diào)節(jié)各非調(diào)節(jié)級各非調(diào)節(jié)級圖圖3-16 3-16 噴嘴調(diào)節(jié)凝汽式汽輪機的軸向推力變化曲線噴嘴調(diào)節(jié)凝汽式汽輪機的軸向推力變化曲線 1 1非調(diào)節(jié)級軸向推力與流量的關(guān)系，非調(diào)節(jié)級軸向推力與流量的關(guān)系，2-2-全機軸向推力與流量的關(guān)系全機軸向推力與流量的關(guān)系 符合節(jié)流調(diào)節(jié)規(guī)符合節(jié)流調(diào)節(jié)規(guī)律，圖律，圖316中的中的曲線曲線1所示。所示。調(diào)節(jié)級調(diào)節(jié)級 圖圖316中的曲線中的曲線2與與曲線曲線1之間的部分。之間的部分?？偟妮S向推力總的軸向推力圖圖316中的曲線中的曲線2所示。所示。結(jié)論：凝汽式汽輪機，無論采取何種調(diào)節(jié)方結(jié)論：凝汽式汽輪機，無論采取何種調(diào)節(jié)方式，其軸向推力

57、是隨負荷增大而增大的，式，其軸向推力是隨負荷增大而增大的，在最大負荷處達最大值。在最大負荷處達最大值。2.背壓式汽輪機的軸向推力變化背壓式汽輪機的軸向推力變化 壓力與流量的關(guān)系符合弗壓力與流量的關(guān)系符合弗留格留格 爾公式，因而軸向推力爾公式，因而軸向推力也不與流量成正比，其最大也不與流量成正比，其最大軸向推力并非在最大負荷處，軸向推力并非在最大負荷處，而是在中間某一負荷點。而是在中間某一負荷點。 如圖如圖317所示。所示。 所以，所以，背壓式汽輪機運行中，若發(fā)現(xiàn)推力背壓式汽輪機運行中，若發(fā)現(xiàn)推力瓦塊溫度升高，不能盲目減負荷，否則，有可瓦塊溫度升高，不能盲目減負荷，否則，有可能使事故擴大。能使事

58、故擴大。 圖圖3-17 背壓式汽輪機推力軸承瓦塊溫度變化曲線背壓式汽輪機推力軸承瓦塊溫度變化曲線 二、特殊工況下軸向推力的變化二、特殊工況下軸向推力的變化1.新蒸汽溫度降低新蒸汽溫度降低2.水沖擊水沖擊ztFhtzsztFpFht, 水沖擊汽輪機運行中進水或進飽和蒸汽。水沖擊汽輪機運行中進水或進飽和蒸汽。3.負荷突增負荷突增zFG4.甩負荷甩負荷zaFxn5.葉片結(jié)垢葉片結(jié)垢znbFAAf第七節(jié)第七節(jié) 初終參數(shù)變化對汽輪機工作初終參數(shù)變化對汽輪機工作 的影響的影響0t0p一、新蒸汽壓力變化對汽輪機的影響（假一、新蒸汽壓力變化對汽輪機的影響（假定新蒸汽溫度和排汽壓力不變）定新蒸汽溫度和排汽壓力不

59、變）1 對經(jīng)濟性的影響（對汽輪機功率的影響）對經(jīng)濟性的影響（對汽輪機功率的影響） 初參數(shù)：新蒸汽壓力初參數(shù)：新蒸汽壓力終參數(shù)：排汽壓力終參數(shù)：排汽壓力，新蒸汽溫度新蒸汽溫度cp 汽輪機內(nèi)功率為汽輪機內(nèi)功率為 初壓變化將引起進汽量、理想比焓降和內(nèi)初壓變化將引起進汽量、理想比焓降和內(nèi)效率的變化，因此初壓變化引起的功率的變效率的變化，因此初壓變化引起的功率的變化，應(yīng)為三者改變使功率改變的代數(shù)和。通化，應(yīng)為三者改變使功率改變的代數(shù)和。通常，當(dāng)初壓變化不大時，相對內(nèi)效率可認為常，當(dāng)初壓變化不大時，相對內(nèi)效率可認為不變，即不變，即 。故功率改變值為。故功率改變值為 3600itiHDP0000360036

60、00ppHDppDHPtiiti00pi 對于凝汽式汽輪機（當(dāng)調(diào)節(jié)閥開度不變或調(diào)對于凝汽式汽輪機（當(dāng)調(diào)節(jié)閥開度不變或調(diào)節(jié)級處臨界時）節(jié)級處臨界時） 或或 以及以及 將上兩式的微分代入得將上兩式的微分代入得 0011ppDD00pDpD)(1 (1100kkctppRTkkH001010)(1)(11 ppppppkkPPkkckkcii結(jié)論：功率的改變量與初壓的改變量成正比，與初壓的大小成反比。2 2對汽輪機安全性的影響對汽輪機安全性的影響（1 1）新蒸汽壓力升高）新蒸汽壓力升高使末級濕度增加，工作條件惡化，影響葉使末級濕度增加，工作條件惡化，影響葉片的使用壽命片的使用壽命為什么？為什么？當(dāng)各