配汽方式及調節(jié)級的變工況特性ppt課件

1、渦輪機械原理渦輪機械原理胡長興胡長興: 聯(lián)絡：聯(lián)絡：46647947Institute of Thermal Science and Power Systems浙江大學熱工與動力系統(tǒng)研究所 3.配汽方式及其對定壓運轉機組變工況的影響4 滑壓運轉的經(jīng)濟性與平安性 滑參數(shù)運轉與定參數(shù)運轉 一、節(jié)流配汽 二、噴嘴配汽 三、調理級的壓力與流量的關系 五、 軸向推力的變化 練習Institute of Thermal Science and Power Systems浙江大學熱工與動力系統(tǒng)研究所 3 & 4滑參數(shù)運轉與定參數(shù)運轉要調理Pel，可以調理G 或是調理 或是兩者同時調理

2、。tH純滑壓運轉 節(jié)流滑壓運轉復合滑壓運轉節(jié)流調理配汽定參數(shù)運轉:經(jīng)過改動流量G)調理機組的功率的方法，通常在低負荷和額定負荷附近?；瑓?shù)運轉：改動整機的理滑參數(shù)運轉：改動整機的理想比焓降想比焓降Ht，大型火，大型火電機組的主要運轉方式。電機組的主要運轉方式。噴嘴調理配汽旁通調理配汽elmritelHGPInstitute of Thermal Science and Power Systems浙江大學熱工與動力系統(tǒng)研究所 3 & 4 滑參數(shù)運轉與定參數(shù)運轉 滑參數(shù)運轉：也稱滑壓運轉指單元機組中，汽輪機調理汽門全開或開度不變，當負荷的改動，調理鍋爐燃料量、給水量和空氣量，改動鍋爐出口蒸汽壓力與

3、流量，而蒸汽溫度堅持不變，來實現(xiàn)汽輪機的負荷變化。 調理汽門主汽門p0 , t0不變主汽門調理汽門全開t0不變p0 鍋爐燃料量和給水量滑參數(shù)運轉定參數(shù)運轉定參數(shù)運轉：又稱定壓運轉，新蒸汽參數(shù)堅持不變。定參數(shù)運轉：又稱定壓運轉，新蒸汽參數(shù)堅持不變。 Institute of Thermal Science and Power Systems浙江大學熱工與動力系統(tǒng)研究所 滑參數(shù)運轉的優(yōu)點：可靠性，對部分負荷下運轉的順應性添加 ， ，而 堅持不變，熱應力減少；提高部分負荷下的熱效率 調理汽門全開 節(jié)流損失小 新蒸汽 ， 不變。末級濕度降低，濕汽損失 低負荷時， ，鍋爐給水壓力相應降低，給水泵耗功，

4、但循環(huán)熱效率，汽耗率。采用滑壓運轉：0ptH0T0p0T0p滑壓運轉順應工況的大幅度的變化，調峰機組。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)運轉與定參數(shù)運轉Institute of Thermal Science and Power Systems浙江大學熱工與動力系統(tǒng)研究所 進入汽輪機的一切蒸汽都經(jīng)過一個調理汽門或幾個同時開啟的調理汽門，進入第一級噴嘴，稱節(jié)流配汽，又稱單閥調理方式。3.配汽方式及其對定壓運轉機組變工況的影響一、節(jié)流配汽tH額定功率運轉時，調理汽門全開。部分功率運轉時，調理汽門部分開啟，使得進入汽輪機的新蒸汽流量 G 減少，汽輪機理想焓降 減小。0p0pIns

5、titute of Thermal Science and Power Systems浙江大學熱工與動力系統(tǒng)研究所 ：調理汽門部分開啟時，扣除進汽機構節(jié)流損失后理想焓降。0p0ptHtH：調理汽門全開時機組前壓力； ：調理汽門部分開啟時，機組前壓力；：調理汽門全開時，扣除進汽機構節(jié)流損失后理想焓降；當調理汽門部分開啟時，汽輪機全機相對內效率為： 指未包括進汽機構的汽輪機通流部分相對內效率，指調理汽門的節(jié)流效率。iitririthtttHHHHHHrith3.配汽方式及其對定壓運轉機組變工況的影響一、節(jié)流配汽0p0pInstitute of Thermal Science and Power S

6、ystems浙江大學熱工與動力系統(tǒng)研究所 節(jié)流配汽特點：1)在調理汽門部分開啟時，其節(jié)流損失較大；2在調理汽門全開時，其節(jié)流損失小，適用于承當根本負荷的大型機組。3) 沒有調理級，構造簡單，制造本錢低。4全周進汽，熱應力小，可靠性高，對負荷順應性強，普通用于小功率機組，如給水泵汽輪機。3.配汽方式及其對定壓運轉機組變工況的影響一、節(jié)流配汽Institute of Thermal Science and Power Systems浙江大學熱工與動力系統(tǒng)研究所 1，主汽閥； 2，調理閥概括幾點： (1)汽輪機運轉時，主汽門全開。調理汽門調理閥那么根據(jù)負荷大小依次開啟或封鎖。改動調理級通流面積，進入

7、汽輪機的蒸汽流量 G。也稱順序閥調理。 (2)各調理汽門之前壓力都一樣的。主汽門一直堅持最大開度，節(jié)流很小。 (3)各調理汽門后，即各閥控制的噴嘴組之前的壓力 是變動的。取決于各閥開度大小。當全開時 。當?shù)谝婚y開啟，第二閥部分開啟時， 。其他類推。部分開啟的閥遭到閥體的節(jié)流作用。000,.IIIIIIppp0000IIIIIIpppp000IIIppp3.配汽方式及其對定壓運轉機組變工況的影響二、噴嘴配汽Institute of Thermal Science and Power Systems浙江大學熱工與動力系統(tǒng)研究所 (5)調理級后p2是一樣的，假設 。1212, 0, 0ppppmm1

8、，主汽閥； 2，調理閥(4)噴嘴之后蒸汽壓力p1 對各噴嘴組都一樣噴嘴與動葉之間環(huán)形空間是完全相通的，即使某一封鎖調理閥控制的噴嘴組之后的壓力也等于p1 。3.配汽方式及其對定壓運轉機組變工況的影響二、噴嘴配汽 (6)各噴嘴組內包含噴嘴數(shù)不一定相等。各調理汽門開足時能經(jīng)過的最大流量不一定相等。Institute of Thermal Science and Power Systems浙江大學熱工與動力系統(tǒng)研究所 調理級后： 經(jīng)過全開調門，幾乎沒有節(jié)流損失； 經(jīng)過部分開啟調門，有節(jié)流損失。假設第一、第二調門全開，第三調門部分開啟。經(jīng)過三個調門的流量為G ：IIIIIIGGGG222IIIIIIG

9、 hGGhGh2220IIIIIIIIIIIIIIIIiiGGhG hhGGGGhhhGG02IIIIiiIIIIIIittthhhhGGGhGhGhIIIIIIIIIIiiGGGGG調理級相對內效率：調理級的內效率調理級的內效率3.配汽方式及其對定壓運轉機組變工況的影響二、噴嘴配汽Institute of Thermal Science and Power Systems浙江大學熱工與動力系統(tǒng)研究所 便于討論，假定： 調理級反動度 ，且不隨工況變化， ; 各調理汽門之間無重疊度前一個閥完全開啟后，才開后一個閥； 不思索調理級后溫度變化的影響； 主汽門后壓力 不隨流量添加而降低。 P11=(G

10、1/G)P1 假設有四個調理汽門 第一調門開啟其他調門全封鎖 第二調門開啟第一調門已全開，其他關 第三調門開啟第一、二調門已全開，第四調門關 第四調門開啟其他調門全開0m0p12pp 3.配汽方式及其對定壓運轉機組變工況的影響三、調理級壓力與流量的關系1、簡化的調理級壓力與流量的關系、簡化的調理級壓力與流量的關系Institute of Thermal Science and Power Systems浙江大學熱工與動力系統(tǒng)研究所 3.配汽方式及其對定壓運轉機組變工況的影響三、調理級壓力與流量的關系I調門開啟II調門開啟III調門開啟各噴嘴各噴嘴組壓力組壓力與流量與流量的關系的關系1、簡化的調

11、理級壓力與流量的關系、簡化的調理級壓力與流量的關系Institute of Thermal Science and Power Systems浙江大學熱工與動力系統(tǒng)研究所 各噴嘴組流量與總流量的關系各噴嘴組流量與總流量的關系3.配汽方式及其對定壓運轉機組變工況的影響三、調理級壓力與流量的關系1、簡化的調理級壓力與流量的關系、簡化的調理級壓力與流量的關系Institute of Thermal Science and Power Systems浙江大學熱工與動力系統(tǒng)研究所 1實踐上調理級后溫度t2隨流量變化而變化。2實踐上調理級有反動度m0，且反動度隨工況有變化。3調理汽門開啟有重疊度。 目的是

12、改善調理系統(tǒng)的性能，i穩(wěn)定性； ii縮短開啟的總升程。4實踐上流量增大時，自動主汽門、調理汽門和導管等節(jié)流損失增大，使全開汽門后的壓力略降低。 3.配汽方式及其對定壓運轉機組變工況的影響三、調理級壓力與流量的關系2、調理級的實踐壓力與流量的關系、調理級的實踐壓力與流量的關系調理級后溫度調理級后溫度t2隨流量變化隨流量變化Institute of Thermal Science and Power Systems浙江大學熱工與動力系統(tǒng)研究所 調理級效率曲線呈曲折狀。調理閥全開時，節(jié)流損失小，效率較高如a、b、c、d點。在其他工況下，經(jīng)過部分開啟閥的那股流量要遭到節(jié)流作用，使效率下降。c點為設計工

13、況三閥全開，效率最高。三調理級效率曲線三調理級效率曲線3.配汽方式及其對定壓運轉機組變工況的影響三、調理級壓力與流量的關系2、調理級的實踐壓力與流量的關系、調理級的實踐壓力與流量的關系Institute of Thermal Science and Power Systems浙江大學熱工與動力系統(tǒng)研究所 負荷、蒸汽參數(shù)變化、汽封間隙增大、通流部分的結垢或腐蝕，水負荷、蒸汽參數(shù)變化、汽封間隙增大、通流部分的結垢或腐蝕，水沖擊等，均可引起汽輪機軸向推力的變化。沖擊等，均可引起汽輪機軸向推力的變化。只討論負荷、參數(shù)改動時引起軸向推力變化只討論負荷、參數(shù)改動時引起軸向推力變化 一激動式汽輪機軸向推力的

14、變化一激動式汽輪機軸向推力的變化 變工況時：1202mpppp 202211sinsinppldccGFmbbZsmbbmbbpldppld2011210111smbbmbbZpldppldFsmsmZZppFF1110 1、節(jié)流配汽凝汽式汽輪機 2、噴嘴配汽凝汽式汽輪機 3、背壓式機組的軸向推力變化 3.配汽方式及其對定壓運轉機組變工況的影響五、軸向推力的變化規(guī)律Institute of Thermal Science and Power Systems浙江大學熱工與動力系統(tǒng)研究所 二反動式汽輪機軸向推力的變化 反動式汽輪機設計反動度大，在工況變動時，反動度變化卻減小，反動級的軸向推力與級內

15、壓差成正比地變化，最大軸向推力發(fā)生在最大負荷工況時。 現(xiàn)代大型反動式汽輪機設計成多缸多排汽口反向對置方式，構造上采用平衡活塞等措施，由推力軸承所承當?shù)膬敉屏Σ⒉淮?。故在運轉時，當工況改動時，推力軸承所承當?shù)膬敉屏Φ拇笮『头较蚰軌驎l(fā)生改動。 工況變動時，軸向推力計算復雜，其準確性也難保證。 在實踐運轉中，經(jīng)過丈量推力軸承任務瓦塊的溫度，對軸向推力的變化情況進展間接監(jiān)視。當軸向推力增大時，推力瓦塊的摩擦大，使任務油膜溫度升高，那么任務瓦塊溫度也升高。 汽輪機運轉中，推力軸承任務瓦塊的溫度和軸向位移是重點監(jiān)視的運轉參數(shù)之一。 3.配汽方式及其對定壓運轉機組變工況的影響五、軸向推力的變化規(guī)律Inst

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

17、到調門開啟的影響，成折線變化。 全機壓力級Institute of Thermal Science and Power Systems浙江大學熱工與動力系統(tǒng)研究所 3、背壓式機組的軸向推力變化 對于背壓式壓力級在工況變化時，其級前、后壓力與流量不成正比，焓降、反動度都變化，所以級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到達。Institute of Thermal Science and Power Systems浙江大學熱工與動力系統(tǒng)研究所 第一調門開啟其他調門全封鎖第一調門， 第一組噴嘴組臨界壓力 ，噴嘴組后壓力 ， 此時噴嘴組為臨界形狀。經(jīng)過第一調門流量 為臨界流量。

18、當?shù)谝徽{門全開后， 且不變。流量 也不變。直到 H 點， 噴嘴組為亞臨界。經(jīng)過第一調門流量 按橢圓曲線下降。當?shù)谝徽{門全開而其他調門都封鎖時，調理級動葉受力最大，是最危險工況。12pp 0Ip0IIccppIcpp 100IppIGIcppp21IGIGInstitute of Thermal Science and Power Systems浙江大學熱工與動力系統(tǒng)研究所 第二調門剛開時， ， ，此時噴嘴組為亞臨界。 與流量 按弗留格爾公式變化。當?shù)诙{門， ， 當 時，第二組噴嘴處于臨界形狀。 與 呈直線關系。當?shù)诙{門全開時， ，且不變。流量也不變，直到 H 點， 為亞臨界， 按橢圓曲線下降。 第二調門開啟第一調門已全開，其他全關02IIpp12IIcppp0IIpIIG0IIp0IIIIccpp12IIcppp0IIpIIG0IIcpp12IIcpppIIGInstitute of Thermal Science and Power Systems浙江大學熱工與動力系統(tǒng)研究所 當?shù)谌{門開啟時，調理級