第三章 汽輪機(jī)的變工況

第三章汽輪機(jī)的變工況華北電力大學(xué)，能源動(dòng)力與機(jī)械工程學(xué)院巨星scottju@變工況汽輪機(jī)的設(shè)計(jì)值：效率最高設(shè)計(jì)工況：經(jīng)濟(jì)工況設(shè)計(jì)功率：經(jīng)濟(jì)功率運(yùn)行中參數(shù)不可能始終保持設(shè)計(jì)值→變工況→汽機(jī)熱力過程變化（流量、壓力、溫度、比焓降、效率等）、零部件受力變化、熱應(yīng)力/熱膨脹/熱變形情況變化典型變工況：啟動(dòng)、停機(jī)、故障一、級組的變工況一、定壓運(yùn)行與滑壓運(yùn)行定壓運(yùn)行：汽輪機(jī)在不同工況運(yùn)行時(shí)，依靠改變調(diào)節(jié)汽門的開度來改變級組的功率。而汽輪機(jī)前的新奇壓力和新汽溫度維持不變。（汽機(jī)主調(diào)鍋爐跟隨，汽輪機(jī)通過改變調(diào)門位置改變電負(fù)荷，鍋爐維持主蒸汽壓力——爐跟機(jī)）滑壓運(yùn)行：汽輪機(jī)在不同工況運(yùn)行時(shí)，不僅主汽門全開，調(diào)節(jié)汽門也是全開的，這時(shí)機(jī)組功率的變工是靠汽輪機(jī)前主蒸汽壓力的改變而實(shí)現(xiàn)的。也就是說，主蒸汽壓力隨機(jī)組工況變動(dòng)而變動(dòng)，但此時(shí)主蒸汽溫度仍保持不變。即：機(jī)組在額定功率時(shí)按額定壓力運(yùn)行；低負(fù)荷時(shí)則以某一低于額定數(shù)值的壓力運(yùn)行，而在工況變動(dòng)范圍內(nèi)，汽溫并不變化，仍保持額定值。（鍋爐主調(diào)汽機(jī)跟隨，鍋爐通過改變主蒸汽壓力改變電負(fù)荷，汽輪機(jī)維持調(diào)門位置——機(jī)跟爐）一、與定壓運(yùn)行相比,滑壓運(yùn)行的效益主要表現(xiàn)在:1）由于壓力隨負(fù)荷降低，蒸汽的比熱減小，過熱熱減小。所以過熱蒸汽溫度在較寬的負(fù)荷范圍內(nèi)都維持了穩(wěn)定（例如：在40-100%MCR內(nèi)可維持額定溫度）；2）由于汽輪機(jī)節(jié)流損失小，高壓缸排汽溫度穩(wěn)定（亞臨界機(jī)組，負(fù)荷從100%降低到50%MCR，高缸排汽溫度只降低了60度左右，所以再熱氣溫也容易維持穩(wěn)定）；3）由于汽輪機(jī)節(jié)流損失小，級前后的壓力比與額定負(fù)荷相比，幾乎不變；而機(jī)內(nèi)蒸汽的容積流量也與額定負(fù)荷基本相同（由于壓力降低）；所以，汽機(jī)的級效率保持較高。與定壓運(yùn)行相比，變壓運(yùn)行時(shí)，汽機(jī)的內(nèi)效率提高了

；4）由于負(fù)荷變動(dòng)過程中，汽機(jī)內(nèi)金屬的溫度變化?。ㄒ话悴淮笥?8度），所以，汽機(jī)金屬的熱應(yīng)力小，負(fù)荷變動(dòng)的速度不受汽缸應(yīng)力的限制；5）機(jī)組低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，給水的壓力和流量同時(shí)降低，所以與定壓相比，能耗明顯降低。二、缺點(diǎn)：1）負(fù)荷變動(dòng)時(shí)，汽包內(nèi)壓力和溫度隨著變化，汽包的應(yīng)力問題比定壓運(yùn)行嚴(yán)重，成為限制機(jī)組負(fù)荷變動(dòng)速度的主要因素2）機(jī)組負(fù)荷變動(dòng)，是靠鍋爐調(diào)整燃燒和給水進(jìn)行的，而鍋爐是熱慣性大的設(shè)備，所以，負(fù)荷響應(yīng)的速度慢3）低負(fù)荷時(shí)降低了主蒸汽壓力，從而降低了機(jī)組的循環(huán)熱效率因此,在某一負(fù)荷下是否應(yīng)該采用滑壓運(yùn)行,關(guān)鍵是綜合上述各項(xiàng)來考察機(jī)組的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性二、級組壓力與流量的關(guān)系流量相等而依次串聯(lián)的排列的若干級稱為級組。級組的亞臨界工況：各級氣流速度均小于臨界速度級組的臨界工況：級組內(nèi)至少有一列葉柵的出口流速達(dá)到或超過臨界流速1.級組的亞臨界工況G01、P01、T01、Pg1變工況下級組流量、初壓、初溫、背壓G0、P0、T0、Pg1設(shè)計(jì)工況下級組流量、初壓、初溫、背壓若不考慮溫度變化（滑壓運(yùn)行）：弗留格爾公式：通流部分結(jié)構(gòu)不變時(shí)1.級組的臨界工況某級處于臨界狀態(tài)，或者級后壓力很低：忽略溫度的影響可利用調(diào)節(jié)級后蒸汽壓力作為測量蒸汽流量的信號(hào)或機(jī)組功率的信號(hào)1、凝汽式汽輪機(jī)非調(diào)節(jié)級各級組對于凝汽式級組，可將包括末級在內(nèi)的各級作為一個(gè)級組，該級組后壓力為汽輪機(jī)排汽壓力，當(dāng)級數(shù)較多時(shí)，級組前壓力

，這樣：結(jié)論：1）凝汽式汽輪機(jī)各級（除最后一、二級外），無論是否發(fā)生臨界，其流量均與級前壓力成正比。

2）對于最后幾級，由于相對較低，就不能忽略，應(yīng)按弗留格爾公式計(jì)算。

3）對于回?zé)岢槠?，可近似?yīng)用弗留格爾公式，誤差不大。級組p0三、各級組的曲線凝汽式汽輪機(jī)非調(diào)節(jié)級各級組的流量壓力關(guān)系曲線負(fù)荷較高時(shí)，末級為臨界，或即使為亞臨界，最末段抽汽壓力遠(yuǎn)大于排汽壓力，故末段級前壓力與流量成正比；負(fù)荷很低時(shí)，末級為亞臨界，抽汽壓力也較低，排汽壓力不能忽略，流量與抽汽壓力為雙曲線關(guān)系。無廠用汽凝汽式汽輪機(jī)非調(diào)節(jié)級各級組的流量壓力關(guān)系曲線少量廠用汽較多廠用汽2、背壓式汽輪機(jī)非調(diào)節(jié)級各級組背壓式汽輪機(jī)的特點(diǎn)，背壓（汽輪機(jī)排汽壓力）高于大氣壓，排汽比容小，末級直徑較小，末級焓降較小，流速較低。一般情況下，背壓級組末級也處于亞臨界工況。所以，只能應(yīng)用弗留格爾公式計(jì)算（呈雙曲線變化）。調(diào)整抽汽式汽輪機(jī)，其調(diào)節(jié)抽汽口壓力基本保持不變，且大于大氣壓，所以抽汽口各級都處于亞臨界工況，也用弗留格爾公式計(jì)算。熱用戶或1.弗留格爾公式的應(yīng)用條件四、壓力與流量關(guān)系式的應(yīng)用（1）在不同工況下，級組中各級通流面積不變?nèi)缤鞑糠纸Y(jié)垢或磨損等，應(yīng)進(jìn)行修正

結(jié)垢（a<1），則同一流量G1下，必然升高；磨損（a>1），則同一流量G1下，必然降低。（2）在同一工況中，通過級組的流量相等。調(diào)節(jié)抽汽口（大量抽汽供熱、取暖、其他廠用汽等）應(yīng)作為分級組的界限。（3）流過級組的蒸汽流應(yīng)是均質(zhì)流。不能把調(diào)節(jié)級取在級組內(nèi)（4）嚴(yán)格講，弗留格爾公式適用于無窮多級數(shù)的級組，但一般多于

5～6級，就能得到滿意的結(jié)果。級組內(nèi)級數(shù)越多，精度越高。2.用于分析運(yùn)行問題

通常把調(diào)節(jié)級汽室、各段調(diào)整抽汽和非調(diào)整抽汽汽室作為壓力的監(jiān)視點(diǎn)，通稱為監(jiān)視段壓力。

凝汽式汽輪機(jī)的監(jiān)視段壓力與流量成正比，同一流量下，若監(jiān)視段壓力較初投產(chǎn)時(shí)的數(shù)值高，表明監(jiān)視點(diǎn)后面級的通流部分可能結(jié)垢：當(dāng)監(jiān)視段壓力增大5％～15％以上時(shí)，軸向推力將增大到威脅機(jī)組安全的程度。汽輪機(jī)的負(fù)荷特性舉例1、某臺(tái)一次再熱超高壓凝汽式汽輪機(jī)的功率突然下降40%，此時(shí)機(jī)組無明顯振動(dòng)，機(jī)組參數(shù)變化如下（負(fù)號(hào)表示降低）：功率降低后，一些參數(shù)又基本穩(wěn)定不變，各監(jiān)視段壓力近似成比例降低。負(fù)荷給水流量調(diào)節(jié)級后壓力中間再熱后壓力高壓缸效率中低壓缸效率-40%-36%-42%-44%-1.8%-0.4%分析原因：調(diào)節(jié)級后壓力和中間再熱后壓力降低，表明蒸汽流量變小，這也由給水流量降低證實(shí)。符合公式！說明調(diào)節(jié)級后均工作正常！流量突降是調(diào)節(jié)級或調(diào)節(jié)級之前流通部分的故障導(dǎo)致未引起振動(dòng)，說明非轉(zhuǎn)動(dòng)部分的機(jī)械問題！調(diào)節(jié)級噴嘴、動(dòng)葉損壞？流量增大；調(diào)節(jié)級葉片斷落？非調(diào)節(jié)級第一級噴嘴堵塞使調(diào)節(jié)級后壓力升高；非調(diào)節(jié)級問題！調(diào)節(jié)汽門問題？調(diào)節(jié)汽門閥桿斷裂會(huì)導(dǎo)致汽門一直處于關(guān)閉或近關(guān)閉位置。移動(dòng)油動(dòng)機(jī)，提起閥桿發(fā)現(xiàn)第一調(diào)門開大范圍內(nèi)流量不變！閥門動(dòng)作失靈→第一調(diào)節(jié)汽門閥桿斷裂負(fù)荷給水流量調(diào)節(jié)級后壓力中間再熱后壓力高壓缸效率中低壓缸效率-40%-36%-42%-44%-1.8%-0.4%汽輪機(jī)的負(fù)荷特性舉例2、一超高壓汽輪機(jī)在運(yùn)行21個(gè)月后發(fā)現(xiàn)功率不斷下降，已持續(xù)一兩個(gè)月。分析每天數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)功率是以不變的速度下降的，而不是突降的。與21個(gè)月前的運(yùn)行數(shù)據(jù)相比，變化情況如下：流量功率調(diào)節(jié)級后壓力高壓缸效率-17.2%-16.5%+21.2%-12.2%分析原因：調(diào)節(jié)級后壓力增加，但流量不增加。不正常！根據(jù)計(jì)算公式得出：a<1通流面積減?。悍钦{(diào)節(jié)級通流部分堵塞！穩(wěn)定增加：不是機(jī)械損壞！通流部分結(jié)垢→高壓效率大為降低→高壓缸流通部分結(jié)垢！汽輪機(jī)的負(fù)荷特性舉例3、某機(jī)三年運(yùn)行數(shù)據(jù)表明，在調(diào)節(jié)汽門的同一開度（各個(gè)調(diào)節(jié)汽門開度均是）下，功率是漸漸增加的，三年前后的同一調(diào)節(jié)氣門開度下的運(yùn)行數(shù)據(jù)之差如下：同時(shí)，在發(fā)現(xiàn)上述問題后，曾進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，證明在各個(gè)調(diào)節(jié)汽門的不同開度下，功率都變大。功率調(diào)節(jié)級后壓力中間再熱后壓力高壓缸效率+11.0%+11.0%+10.2%-1.8%分析原因：功率增加，流量增加。調(diào)節(jié)級后各處壓力增大基本正比于流量增加。符合公式！說明調(diào)節(jié)級后均工作正常！根據(jù)公式：應(yīng)是調(diào)節(jié)級，或調(diào)節(jié)級前a>1各個(gè)調(diào)節(jié)汽門開度下降功率變大：應(yīng)非調(diào)節(jié)汽門問題調(diào)節(jié)級通流面積增大：噴嘴腐蝕？葉片損壞？噴嘴弧段漏氣？前兩種高壓缸效率大為降低。高壓缸效率略有下降：噴嘴腐蝕！五、級的比焓降和反動(dòng)度的變化規(guī)律

級的比焓降變化規(guī)律級的比焓降由由上式可知，如忽略溫度的影響，級的比焓降取決于級壓比的大小。汽輪機(jī)工況變化時(shí)，有了級壓比的變化規(guī)律討論，也就得到了焓降的變化規(guī)律。凝汽式汽輪機(jī)中間級(除調(diào)節(jié)級與末級以外)得結(jié)論：凝汽式汽輪機(jī)中間級,流量變化時(shí)級的理想比焓降基本不變。在調(diào)節(jié)級、中間級、末級的情況不同，分別討論。末級最大流量工況。

流量大于臨界流量最小值時(shí)，雖p0正比于G，但背壓pc不于G成正比，一般pc不變，有流量增大，△ht增大；反之，流量減小，△ht減小。

流量小于臨界流量最小值時(shí)，p0與G為雙曲線，G下降時(shí)，△ht減得稍慢中間級、末級的最危險(xiǎn)工況：c)調(diào)節(jié)級（第三節(jié)討論）

背壓式汽輪機(jī)

如果背壓式汽輪機(jī)的最后一級在工況變動(dòng)前后均達(dá)到臨界狀態(tài)，則各壓力級級前壓力與流量成正比。在此情況下，這些級(除末級外)的比焓降的變化規(guī)律，與凝汽式汽輪機(jī)的中間級一樣。但一般情況下，最后一級也不會(huì)達(dá)到臨界狀態(tài)。此時(shí)，忽略溫度變化，由弗留格爾公式可得變工況下理想比焓降與流量的關(guān)系曲線由圖可知：流量變化越大，級的理想比焓降變化也越大。流量變化時(shí)，前面級的焓降變化較?。缓竺婕壍撵式底兓^大。背壓式汽輪機(jī)非調(diào)節(jié)級焓降變化規(guī)律級的反動(dòng)度的變化規(guī)律a）工況變化時(shí)，若級焓降減小，反動(dòng)度增大；若級焓降增大，反動(dòng)度減小。b）設(shè)計(jì)工況的反動(dòng)度較小的級，焓降變化時(shí)，反動(dòng)度變化較大；設(shè)計(jì)工況的反動(dòng)度較大的級，焓降變化時(shí)，反動(dòng)度變化較小。c）反動(dòng)級變工況時(shí)，反動(dòng)度基本不變。動(dòng)、靜葉出口面積比變化，引起反動(dòng)度變化

當(dāng)制造、安裝誤差、運(yùn)行后磨損、結(jié)垢等原因，使面積比偏離設(shè)計(jì)值，也將引起反動(dòng)度變化。

變化規(guī)律：葉柵出口面積比增大，反動(dòng)度增大。葉柵出口面積比減小，反動(dòng)度減小。面積比f＝An/Ab六、撞擊損失當(dāng)增大時(shí)，C11>C1，u不變，>0，為正沖角。汽流沖擊在動(dòng)葉內(nèi)弧段。定義：沖角(葉型進(jìn)汽角－汽流進(jìn)汽角)設(shè)計(jì)工況時(shí)，汽流進(jìn)汽角與動(dòng)葉進(jìn)汽角一致，變工況時(shí)，級的焓降變化，汽流偏離設(shè)計(jì)方向，產(chǎn)生沖角。當(dāng)減小時(shí)，C11<C1，

u不變，

<0，為負(fù)沖角。汽流沖擊在動(dòng)葉背弧段。試驗(yàn)表明：變工況時(shí)產(chǎn)生的撞擊損失與：①?zèng)_角絕對值大小有關(guān)?！?，↑②與沖角正、負(fù)有關(guān)。正沖角的撞擊損失大于負(fù)沖角的撞擊損失。③與反動(dòng)度有關(guān)。反動(dòng)式葉型受汽流進(jìn)口角度影響較??；沖動(dòng)式葉型受汽流進(jìn)口角度影響較大。近似計(jì)算公式為：

目前使用的葉型均有反動(dòng)度，進(jìn)汽邊為圓弧形。這樣對汽流的沖角的敏感性減弱，擴(kuò)大最佳進(jìn)汽角范圍，在實(shí)用的變工況范圍內(nèi)，沖角不大，可以不考慮撞擊損失。七、各級p0、Δht

、Ωm、xa、ηi、Pi的變化規(guī)律

1、凝汽式汽輪機(jī)非調(diào)節(jié)級

末級為臨界工況（中間級、末級）中間級：流量增加(負(fù)荷增加)級前壓力忽略溫度變化影響各級焓降各級速比級反動(dòng)度各級效率各級功率與流量成正比增加不變不變不變不變正比增大流量減小(負(fù)荷減小)忽略溫度變化影響請考慮變工況下的參數(shù)變化規(guī)律末級：流量增加(負(fù)荷增加)級前壓力忽略溫度變化影響、級后壓力不變級焓降級速比級反動(dòng)度級效率級功率與流量成正比增加增加減小不變減小增大末級：流量減小(負(fù)荷減小)級前壓力忽略溫度變化影響級后壓力不變級焓降級速比級反動(dòng)度級效率級功率與流量成正比減小減小增大不變＞＜？減小

末級為亞臨界工況

只有最后兩、三級的變化規(guī)律與背壓式汽輪機(jī)非調(diào)節(jié)級相同，其余工況均與臨界工況相同。2.背壓式汽輪機(jī)非調(diào)節(jié)級流量增加(負(fù)荷增加)級前壓力忽略溫度變化影響各級焓降各級速比級反動(dòng)度各級效率各級功率增加增加減小減小減小增大3、調(diào)節(jié)級

只討論全開調(diào)節(jié)汽門后的噴嘴與動(dòng)葉組成的調(diào)節(jié)級當(dāng)G由設(shè)計(jì)值減小時(shí)，背壓p2

下降，p0

不變，Δht

增大。動(dòng)葉為亞臨界時(shí)，Ωm和xa

減小，ηi下降，Pi

正比于GΔhtηi

。動(dòng)葉為臨界時(shí)，僅Ωm與Δht同方向增減，其他參數(shù)變化同上。二、汽輪機(jī)的功率調(diào)節(jié)方式及調(diào)節(jié)級變工況要調(diào)節(jié)Pel，可以調(diào)節(jié)D0或是調(diào)節(jié)或是兩者同時(shí)調(diào)節(jié)。Pel=純滑壓運(yùn)行節(jié)流滑壓運(yùn)行復(fù)合滑壓運(yùn)行節(jié)流配汽定壓運(yùn)行方式滑壓運(yùn)行方式噴嘴配汽旁通配汽功率調(diào)節(jié)進(jìn)入汽輪機(jī)的所有蒸汽都通過一個(gè)調(diào)節(jié)汽門（或幾個(gè)同時(shí)開啟的調(diào)節(jié)汽門），然后進(jìn)入汽輪機(jī)，這種調(diào)節(jié)方式稱為節(jié)流配汽。額定功率運(yùn)行時(shí)，調(diào)節(jié)汽門全開。部分功率運(yùn)行時(shí)，調(diào)節(jié)汽門部分開啟，使得進(jìn)入汽輪機(jī)的新蒸汽流量D0減少，汽輪機(jī)理想焓降減小。：調(diào)節(jié)汽門部分開啟時(shí)，扣除進(jìn)汽機(jī)構(gòu)節(jié)流損失后理想焓降。：調(diào)節(jié)汽門全開時(shí)機(jī)組前壓力；

：調(diào)節(jié)汽門部分開啟時(shí)，機(jī)組前壓力；：調(diào)節(jié)汽門全開時(shí)，扣除進(jìn)汽機(jī)構(gòu)節(jié)流損失后理想焓降；節(jié)流配汽當(dāng)調(diào)節(jié)汽門部分開啟時(shí)，汽輪機(jī)全機(jī)相對內(nèi)效率為：式中：指未包括進(jìn)汽機(jī)構(gòu)的汽輪機(jī)通流部分相對內(nèi)效率，指調(diào)節(jié)汽門的節(jié)流效率。圖中是初壓p0＝12.75MPa，初溫t0＝565℃時(shí)，節(jié)流效率與背壓pg，流量比G1/G的關(guān)系曲線。

節(jié)流效率是蒸汽初始參數(shù)和流量的函數(shù)。在調(diào)節(jié)汽門全開時(shí)，其節(jié)流損失小；在調(diào)節(jié)汽門部分開啟時(shí)，其節(jié)流損失較大。沒有調(diào)節(jié)級，結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低。在滑壓運(yùn)行時(shí)，各級溫度和焓降變化較小，對負(fù)荷適應(yīng)性較好。節(jié)流配汽特點(diǎn)一般用于小功率機(jī)組（可靠性，對負(fù)荷適應(yīng)性強(qiáng)，如給水泵汽輪機(jī)）。承擔(dān)基本負(fù)荷的大型機(jī)組（調(diào)節(jié)汽門全開，節(jié)流損失）。如采用滑壓運(yùn)行，則可用于承擔(dān)基本負(fù)荷，也可調(diào)峰。節(jié)流配汽應(yīng)用場合第一級是調(diào)節(jié)級，調(diào)節(jié)級分幾個(gè)噴嘴組，蒸汽在經(jīng)過主氣門后，再經(jīng)過依次開啟的幾個(gè)調(diào)節(jié)氣門，通向調(diào)節(jié)級。噴嘴配汽噴嘴配汽特點(diǎn)

(1)汽輪機(jī)運(yùn)行時(shí)，主汽門全開。調(diào)節(jié)汽門（調(diào)節(jié)閥）則根據(jù)負(fù)荷大小依次開啟或關(guān)閉。改變調(diào)節(jié)級通流面積，進(jìn)入汽輪機(jī)的蒸汽流量G。

(2)各調(diào)節(jié)汽門之前壓力都相同的。主汽門始終保持最大開度，節(jié)流很小。

(3)各調(diào)節(jié)汽門后，即各閥控制的噴嘴組之前的壓力是變動(dòng)的。取決于各閥開度大小。當(dāng)全開時(shí)。當(dāng)?shù)谝婚y開啟，第二閥部分開啟時(shí)，。其余類推。只有部分開啟的閥受到閥體的節(jié)流作用。因此定壓運(yùn)行時(shí)噴嘴配氣和節(jié)流配氣相比，節(jié)流損失較小，效率較高。

(4)噴嘴之后蒸汽壓力對各噴嘴組都相同（噴嘴與動(dòng)葉之前環(huán)形空間是完全相通的）。

(5)調(diào)節(jié)級后是相同的，若。

(6)各噴嘴組內(nèi)包含噴嘴數(shù)不一定相等。各調(diào)節(jié)汽門開足時(shí)能通過的最大流量不一定相等。①調(diào)節(jié)級反動(dòng)度，且不隨工況變化，；②各調(diào)節(jié)汽門之間無重疊度（前一個(gè)閥完全開啟后，才開后一個(gè)閥）；③不考慮調(diào)節(jié)級后溫度變化的影響，調(diào)節(jié)級后壓力正比于全機(jī)流量；④全開調(diào)節(jié)汽門后，噴嘴組前壓力不變；

假設(shè)有四個(gè)調(diào)節(jié)汽門，開啟順序：

第一調(diào)門開啟（其余調(diào)門全關(guān)閉）

第二調(diào)門開啟（第一調(diào)門已全開，其余全關(guān)）

第三調(diào)門開啟（第一、二調(diào)門已全開，第四調(diào)門關(guān)；設(shè)計(jì)工況）

第四調(diào)門開啟（其余調(diào)門全開，最大流量）

便于討論，假定：調(diào)節(jié)級壓力與流量的關(guān)系I調(diào)門開啟II調(diào)門開啟III調(diào)門開啟組前壓力汽室壓力凝汽式汽輪機(jī)調(diào)節(jié)級的流量壓力關(guān)系曲線各噴嘴組流量與總流量的關(guān)系圖

第一調(diào)門開啟（其余調(diào)門全關(guān)閉）I號(hào)閥體↑，↑第一組噴嘴組臨界壓力↑，噴嘴組后壓力↑，此時(shí)噴嘴組為臨界狀態(tài)。通過第一調(diào)門流量為臨界流量。當(dāng)?shù)谝徽{(diào)門全開后，且不變。流量也不變。直到H點(diǎn)，噴嘴組為亞臨界。通過第一調(diào)門流量按橢圓曲線下降。II號(hào)閥體剛開時(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)II號(hào)閥體↑，

↑，↑當(dāng)時(shí)，第二組噴嘴處于臨界狀態(tài)。與呈直線關(guān)系。當(dāng)?shù)诙{(diào)門全開時(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)門開啟（第一調(diào)門已全開，其余全關(guān)）

當(dāng)?shù)谌{(diào)門開啟時(shí)，調(diào)節(jié)級背壓已經(jīng)相當(dāng)高了，，始終為亞臨界。三閥全開時(shí)，，要求為設(shè)計(jì)工況時(shí)的流量。如果要求超負(fù)荷運(yùn)行，第四調(diào)閥開始工作，此時(shí)背壓更高。四組噴嘴都處于非臨界狀態(tài)工作。

第三調(diào)門開啟（第一、二調(diào)門已全開，第四調(diào)門關(guān)）

和第四調(diào)門開啟（其余調(diào)門全開）

調(diào)節(jié)級的變工況第一個(gè)調(diào)節(jié)閥門全開而第二個(gè)尚未打開時(shí)，級前壓力上升到最大值，此時(shí)調(diào)節(jié)級焓降達(dá)到最大值。然后隨著流量的增加，級前壓力基本不變，而調(diào)節(jié)級背壓p2上升，所以焓降逐漸減小。調(diào)節(jié)級的危險(xiǎn)工況：當(dāng)?shù)谝粋€(gè)調(diào)節(jié)汽門全開而其它調(diào)節(jié)汽門全關(guān)閉時(shí)，調(diào)節(jié)級動(dòng)葉受力最大，是危險(xiǎn)工況。調(diào)節(jié)級的焓降隨著工況的變動(dòng)而變化。當(dāng)流量G從0增大，調(diào)節(jié)級焓降先增大后減小。軸向推力的變化規(guī)律

變工況時(shí)：0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。（只討論負(fù)荷、參數(shù)改變時(shí)引起軸向推力變化）1、節(jié)流配汽凝汽式汽輪機(jī)軸向推力

＝>在最大負(fù)荷時(shí)，流量最大，軸向推力最大。凝汽式機(jī)組中間各級變工況時(shí)，反動(dòng)度基本不變。2、噴嘴配汽凝汽式汽輪機(jī)軸向推力對于噴嘴配汽，軸向推力變化受到調(diào)門開啟的影響，成折線變化。

全機(jī)壓力級3、背壓式機(jī)組的軸向推力

對于背壓式壓力級在工況變化時(shí)，其級前、后壓力與流量不成正比，焓降、反動(dòng)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(shí)達(dá)到。

滑壓運(yùn)行：（也稱變壓運(yùn)行）指單元機(jī)組中，汽輪機(jī)調(diào)節(jié)汽門全開或開度不變，負(fù)荷改變時(shí)，調(diào)節(jié)鍋爐燃料量、給水量和空氣量，改變鍋爐出口蒸汽壓力與流量，而蒸汽溫度保持不變，來實(shí)現(xiàn)汽輪機(jī)的負(fù)荷變化。

定壓運(yùn)行：前面講到的配汽方式（節(jié)流調(diào)節(jié)、噴嘴調(diào)節(jié)，保持主氣閥前蒸汽參數(shù)不變，改變調(diào)節(jié)閥開度）統(tǒng)稱為定壓運(yùn)行。調(diào)節(jié)汽門主汽門p0,t0不變主汽門調(diào)節(jié)汽門全開t0不變p0鍋爐燃料量和給水量滑壓運(yùn)行定壓運(yùn)行滑壓運(yùn)行與定壓運(yùn)行的比較①可靠性，對部分負(fù)荷下運(yùn)行的適應(yīng)性增加↓，↓，而保持不變，熱應(yīng)力減少；②提高部分負(fù)荷下的熱效率（經(jīng)濟(jì)性）調(diào)節(jié)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(fù)荷時(shí)，↓，鍋爐給水壓力相應(yīng)降低，給水泵耗功↓但循環(huán)熱效率↓，汽耗↑采用滑壓運(yùn)行：滑壓運(yùn)行適應(yīng)工況的大幅度的變化，調(diào)峰機(jī)組。超臨界、超超臨界機(jī)組在負(fù)荷低至25%左右采用滑壓運(yùn)行，熱效率可改善2~3%。12.75MPa以下的機(jī)組，壓降使循環(huán)熱效率下降過大，一般不用滑壓調(diào)節(jié)。節(jié)流損失↓濕汽損失↓給水泵耗功↓循環(huán)熱效率↓滑壓運(yùn)行的優(yōu)點(diǎn)滑壓運(yùn)行方式

p0Pel純滑壓方式：不需要調(diào)節(jié)級，第一級全周進(jìn)汽，調(diào)節(jié)汽門全開，只靠鍋爐出口蒸汽壓力和流量的改變來調(diào)節(jié)機(jī)組負(fù)荷。鍋爐熱容量大，適應(yīng)性差。節(jié)流滑壓方式：不需要調(diào)節(jié)級，第一級全周進(jìn)汽，節(jié)流調(diào)節(jié)汽門預(yù)先關(guān)小5%～15%，進(jìn)行滑壓運(yùn)行。有節(jié)流損失。復(fù)合滑壓方式（定-滑-定）：高負(fù)荷區(qū)(80%~95%)，定壓運(yùn)行（初壓高，熱循環(huán)效率高）；中間負(fù)荷(80～50%)，滑壓運(yùn)行（節(jié)流損失?。?；低負(fù)荷(25%~50%)初壓水平較低的定壓運(yùn)行（避免經(jīng)濟(jì)性下降太多）。熱經(jīng)濟(jì)性?；瑝哼\(yùn)行機(jī)組的安全性與靈活性所謂安全性，主要考核機(jī)組在變負(fù)荷時(shí)，汽輪機(jī)零部件熱應(yīng)力大?。混`活性是指允許機(jī)組負(fù)荷變化速率的大小。汽輪機(jī)零部件的熱應(yīng)力，主要與溫度變化大小及變化速率有關(guān)，溫度變化越大，熱應(yīng)力越大，安全性越差。對于同等幅度的負(fù)荷變化，溫度變化越大，靈活性就越差。因此，安全性和靈活性是統(tǒng)一的。P02=8.58MPaP01=12.8MPaP0=17.2MPashB1P=1.62MPaP=2.45MPaP=3.43MPat=320℃t=295℃t=262℃t0=540℃B2A1A2D2A3D3D1C2B3C375%負(fù)荷50%負(fù)荷100%負(fù)荷不同運(yùn)行方式時(shí)，高壓缸溫度變化噴嘴配汽定壓運(yùn)行機(jī)組，負(fù)荷下降時(shí)，高壓缸各級溫度下降較多，引起較大熱應(yīng)力和熱變形?；瑝哼\(yùn)行機(jī)組高壓各級溫度基本不變。結(jié)論：滑壓運(yùn)行機(jī)組的安全性和靈活性都高于定壓運(yùn)行。

噴嘴配汽定壓運(yùn)行汽輪機(jī)調(diào)峰時(shí)，若迅速改變負(fù)荷，將引起高壓缸內(nèi)各級，特別是調(diào)節(jié)級處較大的溫度變化，這是限制該機(jī)組調(diào)峰靈活性的主要原因，也是影響機(jī)組的安全可靠運(yùn)行的關(guān)鍵問題。

滑壓運(yùn)行機(jī)組，負(fù)荷變化時(shí)，高壓缸各級溫度幾乎不變。

節(jié)流配汽定壓運(yùn)行時(shí)，高壓缸各級溫度變化雖不大，但節(jié)流損失較大，熱經(jīng)濟(jì)性較低。

大容量汽輪機(jī)調(diào)峰時(shí)，采用滑壓運(yùn)行方式，在安全性和負(fù)荷變化靈活性上，都優(yōu)于定壓運(yùn)行方式，一定條件下的經(jīng)濟(jì)性也優(yōu)于定壓運(yùn)行方式。蒸汽參數(shù)變化對汽輪機(jī)運(yùn)行的影響主、再熱蒸汽壓力變化的影響主、再熱蒸汽溫度的影響排汽壓力變化的影響蒸汽品質(zhì)對汽輪機(jī)運(yùn)行的影響主、再熱蒸汽壓力變化的影響經(jīng)濟(jì)性調(diào)節(jié)汽門開度不變：壓力升高，進(jìn)汽量增大，理想焓降增加，功率增加，經(jīng)濟(jì)性越好。維持功率不變：節(jié)流損