汽轮机的调节方式及调节级变工况参考幻灯片

在第一调节阀全开而第二调节阀尚未开启时，①调 节级焓降达最大值；②级前后的压差最大，③流过该喷 嘴的流量亦最大；④级的部分进汽度则最小，致使调节 级叶片处于最大的应力状态。所以当进行调节级强度核 算时，最危险工况不是汽轮机的最大负荷，而是第一调 节阀刚全开时的运行工况。
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2.调节级的热力过程及效率曲线
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从图中可见，调节级效率曲线具有明显 的波折状。这是因为阀全开时，节流损失小， 效率较高。在其它工况下，通过部分开启阀 的汽流受到较大的节流，使效率下降。
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3.喷嘴调节的特点： （1）喷嘴调节的结构较复杂、制造成本
高； （2）工况变动时，调节级汽室温度变化
大，从而增加了由温度变化而引起的热变 形与热应力，限制了机组的运行可靠性和 机动性；
（3）在部分负荷下的效率高于节流调 节。 喷嘴调节的应用：大容量机组和背压机组
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第三节 汽轮机的调节方式及调 节级变工况
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汽轮机的功率方程 汽轮机常用的调节方式：
Pel
DHtri mg
3600
由上式可知，要改变汽轮机的功率，可改变
流量D或焓降Ht，与此对应的调节方式从结构上 看有：喷嘴调节、节流调节，从运行方式上看有： 定压调节和滑压调节。
一、节流调节
定义：所有进入汽轮机的蒸汽都经过一个或几个 同时启闭的调节阀，然后进入第一级喷嘴。
焓降的变化：由于压力比保持不变，所以焓降 也保持不变。但随着第二、第三调节阀的开启，焓 降将逐渐减小。
调节级后压力一直小于临界压力，故通过该组 喷嘴的流量为临界流量。
第二调节阀开启过程中：
第二组喷嘴将从非临界状态过渡到临界状态。
在喷嘴达临界之前，喷嘴压力比随流量的增 加而减小，喷嘴达临界后压力比则保持不变。
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图3--17 调节级变工况曲线
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第三调节阀开启过程中： 第三组喷嘴中一直达不到临界状态；喷嘴压力比随
流量的增大而减小。 第四调节阀开启过程中：
第四调节阀为过负荷阀，第四组喷嘴的变工况特 性与第三组喷嘴相同。
综上所述，调节级焓降是随汽轮机流量的变化而改 变的。
流量增加时，部分开启阀门所控制的喷嘴组焓降增 大，全开阀门所控制的喷嘴组焓降减小。
( D D ) h 2 D h 2 ( D D D ) h 2
h2(D D)D h2 Dh2
(D D ) h (0 h i)D (h 0 h i) D
h0D DD hi D D hi
rih0 hth2D D D h h itD D h h itD DDriD D ri
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节流调节的特点： （1）节流调节的结构较简单、制造成本低； （2）工况变动时，各级焓降(除最末级外)变化
不大，故各级前的温度变化很小，从而减小了由 温度变化而引起的热变形与热应力，提高了机组 的运行可靠性和机动性；
（3）在部分负荷下由于节流损失，机组经济 性下降。
节流调节的应用：节流调节一般用在小机组 以及承担基本负荷的大型机组上。
a、调节级的反动度m=0，且工况变动时反动 度保持不变。
b、各阀门之间无重叠度。 此外各组喷嘴后压力p1均相等，凝汽式汽轮机 调节级后p2与流量成正比。 全开阀后的压力不随流量的增加而降低
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1.调节级的变工况分析 第一调节阀开启过程中：
阀后压力(即喷嘴前压力)与流量成正比，当阀 门全开时， 达最大。
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二、喷嘴调节及调节级变工况
喷嘴调节：将汽轮机的第一级喷嘴分成若干组，每 组各有一个调节阀控制，当汽轮机的负荷改变时， 依次开启或关闭各调节阀，以调节汽轮机的进汽。
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调节级：采用喷嘴调节的汽轮机第一级，其通流面 积随负荷的改变而改变，故称该级为调节级。该级 后的汽室常称为调节级汽室。 为了研究调节级，做以下假设：
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图3－13 节流调节示意图
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节流调节的调节过程： 结论：节流调节第一级的变工况特性与中间级 完全相同。 节流调节的热力过程：
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节流后汽轮机的相对内效率：
ri H H it H Hti H Httr i th
th－节流效率
th
H t H t
节流效率的大小取决于流量 和蒸汽参数，如图3－15。