二、級與組的變工況

級與級組的變工況回顧噴嘴的變工況：變工況前后均為臨界流量變工況前后均為亞臨界流量基本知識1.噴嘴變工況的特點2.級的變工況3.級組變工況4.凝汽式汽輪機(jī)的變工況5.蒸汽參數(shù)變化對工況的影響6.配汽方式用弗留格爾公式分析汽輪機(jī)的各種工況2.參數(shù)的變化對機(jī)組的影響3.各種配汽方式的特點和應(yīng)用基本能力

運行崗位告知一、級的變工況動葉是旋轉(zhuǎn)的噴嘴，動葉的變工況規(guī)律和噴嘴的一樣。1.變工況前后級均為臨界狀態(tài)噴嘴在臨界狀態(tài)動葉在臨界狀態(tài)流量連續(xù)定理：當(dāng)級在臨界狀態(tài)下工作時，不論臨界狀態(tài)是發(fā)生在噴嘴中還是動葉中，其流量均與級前壓力成正比，而與級后壓力無關(guān)。結(jié)論：2.變工況前后級均為亞臨界狀態(tài)（噴嘴和動葉均未達(dá)到臨界狀態(tài)）反動級：反動度變化較小，可為0結(jié)論：當(dāng)級在亞臨界狀態(tài)下工作時，通過級的流量與級前、后的壓力均有關(guān)二、級組的變工況級組：是一些同工況下流量相等，工況變化時通流面積不變的相鄰單級的組合。凝汽式汽輪機(jī)調(diào)節(jié)級壓力級中間壓力級最末壓力級通流面積變化通流面積不變排汽壓力不隨流量變化1.變工況前后級組內(nèi)各級均達(dá)到臨界狀態(tài)///或者有一個級始終處于臨界狀態(tài)

一個級組是否處于臨界狀態(tài)，取決于級組的末級是否處于臨界狀態(tài)。末級達(dá)到臨界狀態(tài)通過各級流量相等第二級為亞臨界只要級組內(nèi)某一級在變工況前后始終為臨界狀態(tài)，則該級組就為臨界狀態(tài)，則級組的流量均與各級的級前壓力成正比(或者說是級組前的壓力）（忽略溫度的變化）。結(jié)論：2.變工況前后級組內(nèi)各級均未達(dá)到臨界狀態(tài)

忽略溫度變化的影響弗留格爾公式

結(jié)論：級組在變工況前后均未達(dá)到臨界狀態(tài)時，通過該級組的流量與級組前后的壓力的平方差的平方根成正比（忽略溫度的變化）---調(diào)節(jié)級除外利用該式計算時，在一個級組內(nèi)可以取不同的級數(shù)特例：凝汽式汽輪機(jī)的壓力級無論是否處于臨界狀態(tài)凝汽式汽輪機(jī)中間級的級前壓力與流量成正比

（4）工況變化前后級組均未達(dá)到臨界狀態(tài)。弗留格爾公式的應(yīng)用條件弗留格爾公式（1）在同一工況下，通過級組中各級的流量應(yīng)相同。（2）在不同工況下，級組中各級的通流面積應(yīng)保持不變

（3）嚴(yán)格地講，弗留格爾公式只適用于具有無窮多級數(shù)的級組（2）可推算出不同流量下各級級前壓力，求得各級的壓差、焓降，從而確定相應(yīng)的功率、效率及零部件的受力情況。弗留格爾公式的實際應(yīng)用（1）監(jiān)視汽輪機(jī)通流部分運行是否正常三、變工況時各級焓降的變化

1.凝汽式汽輪機(jī)的中間壓力級：在工況變動時凝汽式汽輪機(jī)各中間級的壓力比不變

在工況變動時凝汽式汽輪機(jī)各中間級的焓降基本保持不變

在負(fù)荷偏離設(shè)計值較大時，中間級的焓降也要發(fā)生變化。2.凝汽式汽輪機(jī)的最末壓力級：結(jié)論：末級的焓降隨著流量的變化而變化，流量增大時，焓降增加；流量減小時，焓降減小3.凝汽式汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)級：調(diào)節(jié)級的級后壓力即中間壓力級的級前壓力，隨流量呈正比變化但是級前壓力變化很小，可忽略不計結(jié)論：調(diào)節(jié)級的焓降隨流量的變化而變化，流量增加時，焓降下降；流量下降時，焓降增加凝汽式汽輪機(jī)，當(dāng)流量發(fā)生變化時，焓降的變化主要發(fā)生在調(diào)節(jié)級和末級中，而全機(jī)總的理想焓降基本保持不變。調(diào)節(jié)級和最末級的焓降重新做了分配

4.背壓式汽輪機(jī)背壓式汽輪機(jī)的末級排汽壓力很高，通常處于亞臨界狀態(tài)背壓式汽輪機(jī)非調(diào)節(jié)級理想比焓降的變化，主要取決于流量的變化。四、變工況時各級反動度的變化1.撞擊損失：級的比焓降改變時，都會使汽流進(jìn)入動葉的相對運動方向改變，從而使動葉附面層厚度改變，葉型損失增加，這一附加損失稱為撞擊損失。為減少撞擊損失，進(jìn)汽邊做成圓弧型。汽流打在動葉的內(nèi)弧汽流打在動葉的背弧背弧的入口部分呈曲線形，使最佳進(jìn)汽角的范圍擴(kuò)大，故當(dāng)進(jìn)汽角變化不大時，此項損失可不計算。2.焓降變化時級內(nèi)反動度的變化

當(dāng)級的焓降減小時結(jié)論：說明流入動葉的相對速度較小，不能使噴嘴中流出的汽流全部進(jìn)入動葉內(nèi)，動葉入口對汽流形成阻塞，動葉前壓力增加，動葉中焓降增加，因此反動度增加。應(yīng)滿足連續(xù)性方程式就必須使進(jìn)入動葉的蒸汽速度比大，這就是說，汽流在動葉流道中還要繼續(xù)發(fā)生膨脹，獲得加速，因而使級內(nèi)的反動度增加結(jié)論：當(dāng)級的焓降減小時，反動度增大。當(dāng)級的焓降增大時，反動度減小反動度原設(shè)計值越小，則焓降改變引起反動度的變化值越大。反動級變工況時反動度基本不變，沖動級反動度在變工況時變化較大。五、變工況時軸向推力的變化1.流量變化時軸向推力的變化汽輪機(jī)級的軸向推力和流量成正比變化汽輪機(jī)總軸向推力等于各級軸向推力之和1）壓力級：作用在一個級上的軸向推力，主要取決于級前后的壓力差和反動度的乘積對壓力級而言，焓降基本不變，反動度也基本不變軸向推力主要決定于級前后壓差的變化規(guī)律2）末級：末級軸向推力占總軸向推力較小軸向推力隨負(fù)荷的增大而增大，在最大負(fù)荷時達(dá)最大值。

3）調(diào)節(jié)級

軸向推力主要是作用在動葉片上的

軸向推力流量減小時：級前壓力不變，而級后壓力和流量呈正比減小，因此壓差增加但是焓降是增加的，反動度是下降的，部分進(jìn)汽度是減小的故蒸汽流量增大時，調(diào)節(jié)級的軸向推力大都增大。反動式汽