汽輪機課件：配汽方式

配汽方式回顧凝汽式汽輪機調(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調(diào)節(jié)汽輪機的功率→調(diào)節(jié)汽輪機的流量或改變蒸汽在汽輪機中的作功能力（即水蒸汽的參數(shù)）

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的各種工況2.參數(shù)的變化對機組的影響3.各種配汽方式的特點和應用基本能力告知定壓調(diào)節(jié)：

是指保持主汽閥前的蒸汽初參數(shù)不變，通過改變調(diào)節(jié)汽閥的開度來改變進汽量?；瑝赫{(diào)節(jié)：是指單元制運行的機組中，汽輪機的調(diào)節(jié)汽閥保持全開或基本全開的狀態(tài)，通過鍋爐調(diào)整新汽壓力的方法（新汽溫度保持不變）達到改變汽輪機負荷的要求。常用的定壓調(diào)節(jié)方式有：節(jié)流調(diào)節(jié)，噴嘴調(diào)節(jié)，節(jié)流－噴嘴聯(lián)合調(diào)節(jié)。一、節(jié)流調(diào)節(jié)1.定義：

所有進入汽輪機的蒸汽都經(jīng)過一個或幾個同時啟閉的調(diào)節(jié)閥，然后流入第一級噴嘴。GP0,t0主汽門調(diào)節(jié)汽門汽輪機2.特點：第一級為壓力級，全周進汽部分負荷：閥門沒有全開，節(jié)流損失大，效率低變工況時，溫度變化較小3.應用：（1）小功率機組，使調(diào)節(jié)系統(tǒng)簡單（2）帶基本負荷的機組（3）超高參數(shù)機組—節(jié)流效率工況變動后的機組效率主要取決于節(jié)流效率只有在設計工況時節(jié)流調(diào)節(jié)汽輪機的效率才最高。注意：節(jié)流調(diào)節(jié)時，減少汽輪機功率主要是借助節(jié)流作用減少流量,而不是主要靠焓降的減少。

二、噴嘴調(diào)節(jié)1.定義：新蒸汽經(jīng)過自動主汽門后，再經(jīng)過幾個依次啟閉的調(diào)節(jié)汽門流向汽輪機的第一級的調(diào)方式節(jié)。2.特點：第一級是調(diào)節(jié)級：部分進汽噴嘴調(diào)節(jié)是通過改變第一級的噴嘴數(shù)來改變通流面積從而改變蒸汽的流量，調(diào)整汽輪機的功率部分負荷：只有一個調(diào)節(jié)閥部

分開啟，經(jīng)濟性較高工況變動時，溫差較大調(diào)節(jié)級的直徑比第一非調(diào)節(jié)級大，調(diào)節(jié)級的余速不能被利用汽輪機分成兩個級組，調(diào)節(jié)級和壓力級3.調(diào)節(jié)級的變工況分析假定1）忽略調(diào)節(jié)級后溫度變化的影響，調(diào)節(jié)級后壓力P2正比于全機流量；2）各種工況下級的反動度都等于零，p1=p2；3）四個調(diào)節(jié)汽門依次開啟，沒有重疊度；4）凡全開調(diào)節(jié)汽門后的噴嘴組前壓力均為p0不變。1）調(diào)節(jié)級的內(nèi)效率

假設：第一、二閥已全開，第三閥部分開啟則進入汽輪機的蒸汽分兩股，一股通過全開的閥門，過程線為0‘2‘另一股通過部分開啟的調(diào)節(jié)閥，過程線為0‘‘2‘’這兩股蒸汽都膨脹到壓力p2，并在級后的汽室中混合然后再一起流入第一非調(diào)節(jié)級。為使這兩股汽流混合均勻，調(diào)節(jié)級后的汽室容積較大，混合后的焓值為h2。第Ⅰ，Ⅱ兩噴嘴組的理想比焓降相等有效比焓降也相等第Ⅲ噴嘴組理想比焓降為有效比焓降為第一個調(diào)節(jié)汽門全開時汽輪機流量為設計值的0.5，第一、二調(diào)節(jié)汽門全開時可通過0.76，當?shù)谌齻€汽門全開時流量達到設計值，第四個調(diào)節(jié)汽門為過負荷閥。2）調(diào)節(jié)級前后壓力與流量的關系調(diào)節(jié)級采用漸縮斜切噴嘴，臨界壓力比為0.546對于凝汽式汽輪機，調(diào)節(jié)級后的壓力p2∝D，調(diào)節(jié)閥后即各噴嘴組前的壓力是變動的，其值取決于各調(diào)節(jié)閥的開度大小，噴嘴后壓力p1各噴嘴都相同第Ⅰ調(diào)節(jié)汽門開始開啟到全開之后第Ⅰ噴嘴組前壓力P01的變化由折線0137表示。因此第Ⅰ噴嘴組前壓力P01

與D1成正比在第一調(diào)節(jié)汽門全開后，第二調(diào)節(jié)汽門未開啟時第Ⅱ調(diào)節(jié)汽門開啟過程中和全開后壓力變化2357第二閥門剛開啟時，噴嘴前壓力較低，但是噴嘴后壓力較高，因此未達到臨界狀態(tài)2-K曲線達到臨界狀態(tài)k-3直線當?shù)诙{(diào)節(jié)汽門全開后，第三調(diào)節(jié)汽門逐漸開啟總的流量為第一、二、三個調(diào)節(jié)汽門的流量之和第三個噴嘴組始終處于非臨界狀態(tài)，曲線4-5流量變化規(guī)律

第一、二調(diào)節(jié)汽門均全開，第三調(diào)節(jié)汽門也部分開啟第一噴嘴組和第二噴嘴組的流量始終為臨界流量隨著第三個的開啟，第一和第二的流量呈橢圓曲線下降結論：在調(diào)節(jié)汽門的開啟過程中，當時，全開汽門對應的噴嘴組流量保持不變，正開啟的調(diào)節(jié)汽門所對應的噴嘴組的流量增加；當時，全開汽門對應的噴嘴組流量減小，正在開啟的調(diào)節(jié)汽門所對應的噴嘴組的流量增加。顯然，當某一汽門剛剛全開時，該汽門所對應的噴嘴組的流量達到了最大。3）調(diào)節(jié)級焓降變化規(guī)律在第一個調(diào)節(jié)閥全開而第二個調(diào)節(jié)閥未開時p2/p‘0

達到最小，而級前溫度上升到最高值，調(diào)節(jié)級焓降達到最大值。在第二調(diào)節(jié)汽門逐漸開大過程中，第二噴嘴組的理想焓降逐漸變大，直至第二調(diào)節(jié)汽門全開時，第二噴嘴組的焓降達到了最大第一噴嘴組中的焓降逐漸減小第一、二噴嘴組的前后壓力相等，理想焓降相等變化規(guī)律：調(diào)節(jié)級的焓降是隨汽輪機的流量變化而變化的，流量增加時，部分開啟汽門所控制的噴嘴焓降增大，全開汽門所控制的噴嘴焓降減小。在第一調(diào)節(jié)汽門全開而第二調(diào)節(jié)汽門尚未開啟時，調(diào)節(jié)級焓降達到最大值，此時流過第一噴嘴組的流量也最大。調(diào)節(jié)級的最危險工況：動葉的蒸汽作用力正比于流量和比焓降之積，因此當?shù)冖裾{(diào)節(jié)汽門全開而其他調(diào)節(jié)汽門都關閉時，流量和焓降都是最大值。調(diào)節(jié)級動葉所受到的作用力也達到了最大。第一調(diào)節(jié)汽門全開，而其他調(diào)節(jié)汽門尚未開啟的工況最危險的工況不是在汽輪機的最大工況。解決的措施：調(diào)節(jié)汽閥重疊度4）調(diào)節(jié)級的效率曲線為一有明顯波折的曲線，因調(diào)節(jié)閥全開時，節(jié)流損失小，效率較高；調(diào)節(jié)閥部分開啟時，汽流受到較大的節(jié)流，效率將下降。效率最高點為設計工況。5）調(diào)節(jié)級的實際變工況效率第一調(diào)節(jié)閥全部開啟以前，第二調(diào)節(jié)閥已經(jīng)在開啟，通過第一調(diào)節(jié)閥的流量略小于機組總的流量調(diào)節(jié)汽門均有重疊度若G1=0.4G時剛好第Ⅱ調(diào)節(jié)汽門全關，第Ⅰ調(diào)節(jié)汽門全開實際上調(diào)節(jié)級有反動度，因此PI＞P2實際上流量不斷增大時閥前壓力會改變?nèi)?、?jié)流-噴嘴聯(lián)合調(diào)節(jié)高負荷時采用噴嘴調(diào)節(jié)，低負荷時轉(zhuǎn)為節(jié)流調(diào)節(jié)N300-16.7/537/537型汽輪機就采用了這種調(diào)節(jié)方式，它是在低負荷區(qū)域以2～4個調(diào)節(jié)汽門同時開啟（該進汽弧段已能保證機組頭部受熱均勻），這時采用的是節(jié)流調(diào)節(jié)法。在幾個調(diào)節(jié)汽門開足后（對當時的汽壓已無節(jié)流），在調(diào)節(jié)汽門不動的情況下，提升主汽門前壓力（與此同時負荷也增加），當主汽門前汽壓達到額定值后，轉(zhuǎn)為噴嘴調(diào)節(jié)，依次開啟其他各個調(diào)節(jié)汽門，直到帶上額定負荷。這樣，5％額定負荷以下采