ch3 汽轮机在变工况下的工作 汽轮机原理 课件
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汽轮机原理课件第三章
• 初终参数对汽轮机的影响
• －初温不变，初压升高过多，使主蒸汽管道，主汽门，调节汽门，导管等承压部件 内部应力增加，若调节汽门开度不变，初压增加，致使新汽比容减小，蒸汽流量增加， 零件受力增大，各级叶片的受力正比于流量而增大，特别是末级的危险性最大，因为 流量增大时末级比焓降增大的很多，而叶片的受力正比于流量何必焓降之积，故对应 力水平已很高的末级叶片的运行安全性可能带来危险。
–
级内为亚临界工况（级内喷嘴和动叶出口气流速度均小于临界速度，则 称该工况为压临界工况）若不考虑温度的变化，可得两工况下的流量的 近似比： G p p
1
•
–
级组压力与流量的关系
•
G
p
2 01 2 0
p
2 21 2 2
工况变化前后级组均为临界工况
在各级通流面积不变的条件下，处于亚临界工况的级组，若级组前后压差由 小变大，则各级流量和流速也要增大，这时一般是级组内最后一级最先达到 临界速度，这是因为
Gc1 p01 Gc p0
级与级组的变工况特性
•
–
级内压力与流量的关系
级内为临界工况（级内的喷嘴叶栅或动叶栅两者之一的流速达到或超过 临界速度，就称该公况为临界工况）
1.
2.
级的工况变化前后喷嘴流速均达到或超过临界值，不论动叶中流速是否达到 临界值，此级的流量与滞止初压或初压成正比（不考虑温度的变化） 级的工况变化前后喷嘴流速均未达到临界值而动叶内流速达到或超过临界值 时，只要采用动叶的相对热力参数，喷嘴的变工况的结论都可用在动叶上。
•
喷嘴配汽
1. 喷嘴配汽与节流配汽相比，节流损失较小，效率较高，这是喷嘴配汽的主 要优点。喷嘴配汽调节级即使各个调节汽门均已全开，仍部分进汽，且调 节级的余速不能被利用，而节流配汽初容量小外，第一级就是全周进汽， 没有部分进汽损失，而且第一级的余速动能可被第二级利用，因此在额定 功率下，喷嘴配汽汽轮机的效率比节流配汽的稍低。 喷嘴配汽的主要缺点是，定压运行时调节级汽室几个高压级在变工况下温 度变化都较大，从而引起较大的热应力，这常成为限制这种汽轮机迅速改 变负荷的主要因素。 喷嘴配汽汽轮机不论定压运行还是滑压运行，即可承担基本负荷，又可用 于调峰。定压运行的背压式和调节抽汽式汽轮机易采用喷嘴配汽方式，以 减小节流损失。
汽轮机工作原理ppt课件
整理版课件
67
轴向位移保护装置
各种原因造成轴向推力过大时将导致推力瓦的 乌金融化，转子产生不允许的轴向位移，使汽轮机 动静摩擦。
功能：当轴向位移达到一定值，发出报警信号，当轴 向位移达到危险值，自动保护装置动作，切断汽源停 机。
整理版课件
68
润滑油压保护装置
实例：600MW机组采用疏水全逐级自 流系统。为简化系统，没采用蒸汽冷却器、 疏水冷却器，而分别在高加设置了蒸汽冷 却段和疏水冷却段，在低加设置疏水冷却 段，疏水冷却效果好。
整理版课件
44
整理版课件
45
低压加热器
卧式
立式
整理版课件
46
高压加热器
卧式
整理版课件
47
❖ 三、除氧器
1.给水除氧的任务 除去给水中溶解的氧和其它气体，防
17
第二节 汽轮机本体主要结构
静止部分：
汽缸、喷嘴、隔板、汽封、轴承等。
转动部分：
主轴、叶轮、叶片、联轴器等
整理版课件
18
一、汽缸
作用： 封闭汽室、支承内外零部件
结构形式：
高压缸 按进汽参数的不同： 中压缸
单层缸 按汽缸的内部层次： 双层缸
按汽缸形状：
低压缸 有水平接合面
整理版课件
无水平接合面
三层缸
止热力设备及管道的腐蚀和传热恶化。气 体主要来源是补充水及真空系统。
2.除氧方法 热力除氧：将给水加热至除氧器压力
下的饱和温度，水蒸气的分压力接近水面 上的全压力，其它气体的分压力趋近于零， 则溶解在水中的气体将从水中逸出被除掉。
整理版课件
48
❖ 原理：
1.亨利定律 单位体积中溶解的气体量b与水面上该
汽轮机原理(第三章)
（１）两种工况下，通过喷嘴的流量均为临 界流量
* * Gcr1 0.648 An p01 01 * * Gcr 0.648 An p0 0
式中，下标“1”为工况变动后的参数（以下 均同）。
若把蒸汽当成理想气体，利用其状态方程 P/ρ=RT，则上式可写成
Gcr1 Gcr
* * p01 01 * * p0 0 p01 T0 p0 T01
在作级的变工况估算时，通常略去动 叶顶部的间隙漏汽，这样两工况下的流量 Gcr、Gcr1又可用喷嘴的汽流参数表示，即 有
Gcr 2k 1 * k k n p0 ( ) n n * An k 1 RT0 Gcr1 2k 1 * n p01 ( * An k 1 RT01
（二）设计工况和变动工况下，级 均为亚临界状态
在此条件下，汽轮机任意一级喷嘴出口 截面的连续方程式为 G=μnAnCıtρıt 或
G [ n An 2t
1t 2ht ] 1 m 2t
方括号内的部分表示级的反动度等于零 （P1=P2）时，通过该喷嘴的流量，用G‘表 示，G’流量也可以表示为（假定初速度为零）
（二）级组前、后压力与流量的关系
第一节 喷嘴的变工况
一、渐缩喷嘴压力与流量的关系
研究喷嘴变工况，主要是分析喷嘴前后压 力与流量之间的变化关系。喷嘴的这种关系 是以后研究汽轮机级和整个汽轮机变工况特 性的基础。
（一）喷嘴初压P0*不变而背压P1变 化时
（1）当Pı>Pсr（εn>εcr）时，随着背压Pı的减 小，如图3－1所示，流量G沿CB线逐渐增加， 可按下式计算：
2 k n1 k 1 k n1
2
k 1
)
p1 n * p0
* * Gcr1 0.648 An p01 01 * * Gcr 0.648 An p0 0
式中，下标“1”为工况变动后的参数（以下 均同）。
若把蒸汽当成理想气体，利用其状态方程 P/ρ=RT，则上式可写成
Gcr1 Gcr
* * p01 01 * * p0 0 p01 T0 p0 T01
在作级的变工况估算时，通常略去动 叶顶部的间隙漏汽，这样两工况下的流量 Gcr、Gcr1又可用喷嘴的汽流参数表示，即 有
Gcr 2k 1 * k k n p0 ( ) n n * An k 1 RT0 Gcr1 2k 1 * n p01 ( * An k 1 RT01
（二）设计工况和变动工况下，级 均为亚临界状态
在此条件下，汽轮机任意一级喷嘴出口 截面的连续方程式为 G=μnAnCıtρıt 或
G [ n An 2t
1t 2ht ] 1 m 2t
方括号内的部分表示级的反动度等于零 （P1=P2）时，通过该喷嘴的流量，用G‘表 示，G’流量也可以表示为（假定初速度为零）
（二）级组前、后压力与流量的关系
第一节 喷嘴的变工况
一、渐缩喷嘴压力与流量的关系
研究喷嘴变工况，主要是分析喷嘴前后压 力与流量之间的变化关系。喷嘴的这种关系 是以后研究汽轮机级和整个汽轮机变工况特 性的基础。
（一）喷嘴初压P0*不变而背压P1变 化时
（1）当Pı>Pсr（εn>εcr）时，随着背压Pı的减 小，如图3－1所示，流量G沿CB线逐渐增加， 可按下式计算：
2 k n1 k 1 k n1
2
k 1
)
p1 n * p0
《汽轮机的工作原理》课件
调节系统：通过改变蒸汽流量、压力和温度来控制汽轮机的转速和功率
控制系统：通过传感器、控制器和执行器来控制汽轮机的运行状态和参数
调节系统与控制系统的关系：调节系统是控制系统的一部分，两者共同作用于汽轮机的运 行 调节系统和控制系统的作用：保证汽轮机的稳定运行，提高效率，降低能耗，延长使用寿 命
汽轮机的运行和维 护
汽轮机的发展趋势 和未来展望
提高汽轮机的效率和可靠性
采用先进的材料和 制造工艺，提高汽 轮机的耐久性和可 靠性
优化汽轮机的设计， 提高其效率和性能
采用先进的控制技 术和监测系统，提 高汽轮机的运行稳 定性和可靠性
加强汽轮机的维护 和保养，延长其使 用寿命和可靠性
发展新型的汽轮机技术
提高效率：通过改进设计、材料和制造工艺，提高汽轮机的热效率和机械效率 降低排放：采用环保技术，减少废气排放，降低对环境的影响
添加副标题
汽轮机的工作原理
汇报人：
目录
PART One
添加目录标题
PART Two
汽轮机的概述
PART Three
汽轮机的工作流程
PART Four
汽轮机的结构特点
PART Five
汽轮机的运行和维 护
PART Six
汽轮机的发展趋势 和未来展望
单击添加章节标题
汽轮机的概述
汽轮机的定义
汽轮机是一种将蒸汽的热能转化为机械能的旋转式动力机械。 主要由汽缸、转子、叶片、轴承等部件组成。 工作原理：蒸汽进入汽缸，推动转子旋转，从而输出机械能。 应用领域：广泛应用于发电、船舶、化工、冶金等行业。
THANK YOU
汇报人：
提高可靠性：通过优化设计、提高制造精度和加强维护，提高汽轮机的可靠性和寿命
控制系统：通过传感器、控制器和执行器来控制汽轮机的运行状态和参数
调节系统与控制系统的关系：调节系统是控制系统的一部分，两者共同作用于汽轮机的运 行 调节系统和控制系统的作用：保证汽轮机的稳定运行，提高效率，降低能耗，延长使用寿 命
汽轮机的运行和维 护
汽轮机的发展趋势 和未来展望
提高汽轮机的效率和可靠性
采用先进的材料和 制造工艺，提高汽 轮机的耐久性和可 靠性
优化汽轮机的设计， 提高其效率和性能
采用先进的控制技 术和监测系统，提 高汽轮机的运行稳 定性和可靠性
加强汽轮机的维护 和保养，延长其使 用寿命和可靠性
发展新型的汽轮机技术
提高效率：通过改进设计、材料和制造工艺，提高汽轮机的热效率和机械效率 降低排放：采用环保技术，减少废气排放，降低对环境的影响
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汽轮机的概述
汽轮机的定义
汽轮机是一种将蒸汽的热能转化为机械能的旋转式动力机械。 主要由汽缸、转子、叶片、轴承等部件组成。 工作原理：蒸汽进入汽缸，推动转子旋转，从而输出机械能。 应用领域：广泛应用于发电、船舶、化工、冶金等行业。
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汇报人：
提高可靠性：通过优化设计、提高制造精度和加强维护，提高汽轮机的可靠性和寿命
汽轮机的变工况课件
分类
按照变化原因可分为负荷变工况和非负荷变工况；按照 变化程度可分为稳态变工况和动态变工况。
影响因素
01 外部负荷变化
电网负荷变化、发电机故障等导致汽轮机负荷发 生变化。
02 内部因素变化
汽轮机通流部分结垢、叶片磨损、调节系统失灵 等导致汽轮机性能发生变化。
03 运行参数变化
蒸汽参数、冷却水温度、真空度等运行参数的变 化也会影响汽轮机的运行状态。
汽轮机稳态工况分析
稳态工况特点
01 负荷稳定
在稳态工况下，汽轮机的负荷保持相对稳定，变 化范围较小。
02 参数恒定
汽轮机的进汽参数（如压力、温度等）和排汽参 数在稳态工况下保持恒定，不随时间变化。
03 转速不变
稳态工况下，汽轮机的转速保持恒定，不出现明 显的波动。
性能指标评价
热效率
评价汽轮机在稳态工况下 的热效率，反映其能量转 换效率。
研究意 义
01
提高汽轮机运行效率
通过对变工况的研究，可以优化汽轮机的运行方式，提高汽轮机的运行
效率和经济性。
02 03
保障电网稳定运行
汽轮机是电网中的重要设备，其稳定运行对于电网的稳定运行具有重要 意义。通过对变工况的研究，可以提出相应的控制措施，保障电网的稳 定运行。
延长汽轮机使用寿命
通过对变工况的研究，可以了解汽轮机在变工况下的运行特性和损伤机 理，提出相应的维护和检修策略，延长汽轮机的使用寿命。
负荷调节过程
调节方式
包括节流调节、喷嘴调节和滑压调节等，根据机组负荷变化选择合适的调节方式，保持汽轮机 稳定运行。
调节系统
包括调速系统、自动主汽门、调节汽门等，需定期检查和维护，确保调节系统动作准确可靠。
按照变化原因可分为负荷变工况和非负荷变工况；按照 变化程度可分为稳态变工况和动态变工况。
影响因素
01 外部负荷变化
电网负荷变化、发电机故障等导致汽轮机负荷发 生变化。
02 内部因素变化
汽轮机通流部分结垢、叶片磨损、调节系统失灵 等导致汽轮机性能发生变化。
03 运行参数变化
蒸汽参数、冷却水温度、真空度等运行参数的变 化也会影响汽轮机的运行状态。
汽轮机稳态工况分析
稳态工况特点
01 负荷稳定
在稳态工况下，汽轮机的负荷保持相对稳定，变 化范围较小。
02 参数恒定
汽轮机的进汽参数（如压力、温度等）和排汽参 数在稳态工况下保持恒定，不随时间变化。
03 转速不变
稳态工况下，汽轮机的转速保持恒定，不出现明 显的波动。
性能指标评价
热效率
评价汽轮机在稳态工况下 的热效率，反映其能量转 换效率。
研究意 义
01
提高汽轮机运行效率
通过对变工况的研究，可以优化汽轮机的运行方式，提高汽轮机的运行
效率和经济性。
02 03
保障电网稳定运行
汽轮机是电网中的重要设备，其稳定运行对于电网的稳定运行具有重要 意义。通过对变工况的研究，可以提出相应的控制措施，保障电网的稳 定运行。
延长汽轮机使用寿命
通过对变工况的研究，可以了解汽轮机在变工况下的运行特性和损伤机 理，提出相应的维护和检修策略，延长汽轮机的使用寿命。
负荷调节过程
调节方式
包括节流调节、喷嘴调节和滑压调节等，根据机组负荷变化选择合适的调节方式，保持汽轮机 稳定运行。
调节系统
包括调速系统、自动主汽门、调节汽门等，需定期检查和维护，确保调节系统动作准确可靠。
汽轮机原理-第三章
第三章汽轮机在变工况下的工作汽轮机的热力设计就是在已经确定初终参数、功率和转速的条件下，计算和确定蒸汽流量、级数、各级尺寸、参数和效率，得出各级和全机的热力过程线等。
汽轮机在设计参数下运行称为汽轮机的设计工况。
由于汽轮机各级的主要尺寸基本上是按照设计工况的要求确定的，所以一般在设计工况下汽轮机的内效率达最高值，因此设计工况也称为经济工况。
汽轮机在实际运行中，因外界负荷、蒸汽的状态参数、转速以及汽轮机本身结构的变化等，均会引起汽轮机级内各项参数以及零部件受力情况的变化，进而影响其经济性和安全性。
这种偏离设计工况的运行工况叫做汽轮机的变工况。
研究变工况的目的，在于分析汽轮机在不同工况下的效率、各项热经济指标以及主要零部件的受力情况。
以便设法保证汽轮机在这些工况下安全、经济运行。
本章主要讨论电厂使用的等转速汽轮机在不同工况下稳态的热力特性，即讨论汽轮机负荷的变动、蒸汽参数的变化以及不同调节方式对汽轮机工作的影响。
同研究设计工况下的特性一样，分析汽轮机的变工况特性也应从构成汽轮机级的基本元件一一喷嘴和动叶开始。
喷嘴和动叶虽然作用不同，但是如果对动叶以相对运动的观点进行分析，则喷嘴的变工况特性完全适用于动叶。
第一节渐缩喷嘴的变工况研究喷嘴的变动工况，主要是分析喷嘴前后压力与流量之间的变化关系，喷嘴的这种关系是以后研究汽轮机级和整个汽轮机变工况特性的基础。
喷嘴又分渐缩喷嘴和缩放喷嘴两种型式。
本节主要分析渐缩喷嘴的变工况特性。
一、渐缩喷嘴的流量关系式本书第一章已指出，对渐缩喷嘴，在定熵指数k和流量系数μn都不变的条件下，当其初参数p*0、ρ*0及出口面积A n不变时，通过喷嘴的蒸汽流量G与喷嘴前、后压力比εn的关系可用流量曲线(如图3-1中曲线ABC)表示。
当εnεc时，其流量为(3-1) 当εn≤εc，时，其流量为(3-2) 显然，对应另一组初参数(p*10、ρ*01)，可得到另一条相似的流量曲线A1B1C1(p*01p*0)，此时通过该喷嘴的临界流量亦相应地改变为由于初参数不同的同一工质具有相同的临界压力比，故各条流量曲线的临界点B、B1…均在过原点的辐射线上，如图3-1所示。
汽轮机的工作原理培训(PPT 59页)
凯迪12MW汽轮机转子临界转速：1533.5转/分 凯迪30MW汽轮机转子一阶临界转速： 2536rpm；二阶临界转速：5845rpm
2）转子临界转速的安全校核 • 汽轮机升速过程中迅速平稳地通过临界转速。 • 临界转速与正常工作转速之间错开一定范围。 刚性转子——一阶临界转速高于正常工作转速
的转子。
横销：引导汽缸沿横向滑动，并在轴向起 定位作用。
纵销：引导轴向滑动。纵销与横销中心线 的交点为膨胀的固定点，称为“死点”。
立销：引导汽缸沿垂直方向膨胀，并与纵 销共同保持机组的轴向中心不变。
角销：也称为压板，作用是防止轴承座与 基础台板脱离。
三、汽封
1、作用：减小漏汽损失。 根据装设部位不同，汽封可分为：
静止部分（静子）：汽缸、 隔板、轴承和汽封
一、转子 1.转子的结构
2、转子的临界转速 1）定义。在汽轮发电机组启动和停机过程中，
当转速达到某些数值时，机组发生强烈振动， 而越过这些转速后，振动便迅速减弱。这些 机组发生强烈振动时的转速称为转子的临界 转速。
转子有无穷多个临界转速，分别称为一阶、二 阶、三阶、…临界转速。
润滑油； 3）两表面间要有相对运动，且运动方向
是使润滑油从楔形间隙的宽口流向窄口。
2、轴承的结构 1）支持轴承 作用：承担转子的重量及转子不平衡质量
产生的离心力；确定转子的径向位置。
形式：
（1）圆筒形轴承 （2）椭圆形轴承 （3）三油楔轴承 （4）可倾瓦轴承
2）推力轴承 作用：承受转子上未平衡的轴向推力，
凯迪12MW汽轮机部分保护值： ETS超速动作：3270r/min 危急遮断器动作转速：3270—3330r/min 轴向位移停机保护值：+1.3或-0.7 mm （
汽轮机在变工况下工作
d1 tan( )
26
2、喷嘴调节凝汽式汽轮机的工况图 （1）工况图：如下图所示。由于喷嘴调节汽轮机的效率曲线呈波折形， 所以汽耗率和电效率曲线也呈波折形。试验证明，汽耗量与功率的关系 近似为一直线（ABC）。其中B点对应额定负荷，BC为过负荷。
27
（2）汽耗特性方程： 当功率小于经济功率时，
分析：式（3－28）符合调节级的各项假设，μi具有通用性
式（3－29）中μi取决于不同工况下级内反动度
17
三、滑压调节
1，滑压调节：
定义：汽轮机所有调节阀全开，随负荷的改变，调整锅炉燃烧量和给水 量，改变锅炉出口蒸汽压力（汽温不变），以适应汽轮机负荷的变化。
峰谷差问题；电网调峰：抽水蓄能，火电。 而火电调峰办法： （1）低负荷运行； （2）两班制启停。
如“2－4”，因为喷嘴相通。
7
（2）阀2的临界压力：pcIIr / p0 如 r-s-b 所示；
（3）喷嘴组2 后的压力p2 / p0如 2-s-7 所示；
其中，点s之前， p2> pcr ，流量为亚临界， 点s之后，p2 < pcr ，流量为临界。
（4）通过喷嘴组的流量：如BB’C’D’所示。
10
D 3600 Pel 3600 Pi
Htriaxg Htri
而汽轮机的功率可分为两部分
m
Pe Pi
Pi
Pm
Pi
1 Pm
Pi
g
Pel Pe
Pi Pe Pm＝Pel g Pm
(3－30)
24
而汽轮机的内效率ri 等于汽轮机通流部分的内效率ri 与节流效率th 的乘积， 式（3－30）可写成：
Gi 0.648Ani1
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2
T 01 T0
p
2 0
p
2 z
p
2 01
p
2 z1
13
G1 G
p021 pz21 p02 pz2
T0 T01
上面的结论称：弗留格尔公式（ Flugel ，1931）
三、弗留格尔公式的应用
1、应用条件 1）通流面积固定 2）各级流量相同 3）均质流 4）级组>4~5时精度高
14
2、应用 1）用于中间有比例抽汽量的多个级组
19
第三节 配汽方式和调节级变工况
一、喷嘴调节和调节级变工况 1、喷嘴配汽
20
21
22
调节级的热力过程线
调节级汽室参数
调节级的相对内效率
2、调节级压力与流量的关系 简化假定： 1）级后压力正比于流量 2）级的反动度为0 3）调节汽门顺序开启，无重叠度 4）全开调门后压力不变
23
压力随流量（综合开度）的变化
G n 4 0 t / h
36
（2）部分开启调门后压力即第3个喷嘴组前的压力。 （a）用弗留格尔公式 （b）用流量公式
a
30.59 55.550.982
p021,37.52 15.882102
p01,3 10.2MPa
37
蒸汽节流后进入喷嘴组，近似等温过程，则喷嘴临 界流量与初压成正比：
(b)
例：喷嘴配汽凝汽式汽轮机，有4个调门及等面积的
喷嘴组，调门顺序开启无重叠度，调门全开时喷 嘴 组 前 压 力 为 16.67MPa ， 温 度 538ºC 。 3 阀 点 时 G=1095.72t/h ， 调节 级 后压力 p1=12.762MPa ， t1=505.5ºC，设调节级反动度为0。 （1）计算主汽流量为855t/h时各调门的流量分配。 （2）若考虑调节级后温度变化的影响，此时调节级 后压力有何变化，对流量分配产生什么影响？
12
第 1级：
G1 G
2
T 01 T0
1
p
2 0
p
2 2
1
p
2 01
p
2 21
1
第 2级：
G1 G
2
T 01 T0
2
p
2 0
p
2 2
2
p
2 01
p
2 21
2
第 z 级： 相加后：
G1 G
2
T 01 T0
z
p
2 0
p
2 2
z
p
2 01
p
2 21
z
G1 G
p 01 1 .133 MPa p 01 1 .193 MPa
17
3）级数增、减情况下流量和压力关系
例：凝汽式汽轮机共有10级，第6级因故障被迫拆除。 试问拆除第6级后若流量仍为设计值，则调节级后压力 变化多少？哪个级所受影响最大？下列级后压力：
调节
1.176 MPa
2
0.862 MPa
3
0.612 MPa
第三章 汽轮机在变工况下的 工作
第一节 渐缩喷嘴的变工况 第二节 级与级组的变工况 第三节 配汽方式和调节级变工况 第四节 焓降、反动度的变化
第五节 轴向推力的变化 第六节 凝汽式汽轮机的工况图 第七节 初终参数对功率的影响
2
第一节 渐缩喷嘴的变工况
渐缩喷嘴的流量：
G0.648An
p0*
* 0
则两个工况的流量比为：
G G 1p p 0 * 2 0 * 2 1 p p 2 2 2 2 1 p p 0 * 0 * 1p p 2 22 2 1 n n/c /1 c 1 n ncc1 1 m m T T 0 0 * *
p
2 A1
p
2 C
1
p
2 A
p
2 C
15
2）求通流面积变化 级组通流部分均匀结垢，当流量不变时，必须使初压 力升高，由压力变化确定通流面积的变化：
G 1 / A1 p 01 T 0 G / A p 0 T 01 A1 G 1 p 0 T 01
A Gp 01 T 0
在通流部分面积按比例变化时，将流量公式折算为单 位面积流量进行计算。
Gc1 Gc
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px21
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px2
11
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2 x
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px
p x1 Gc
如此，所有级的流量与级前压力成正比。考虑初温有：
Gc1 p01 T0 Gc p0 T01
2、级组两个工况均为亚临界 对每个级写出亚临界时压力、流量关系 迭代相加，有：
7
所以，动叶出现临界流动时，流量与p1成正比。 这时，流量与级前压力p0有什么关系？ 对喷嘴流量作类似的推导：
G c1 Gc
p
* 01
p
* 0
2
k 1
T
* 0
k n1
k n1
T
* 01
2
k n
k 1
nk
p 11 p1
2
k 1
T
* 0
T
* 01
k n1
k n1
2
k 1
k n
nk
n1 n
n1 n
G
p0*2 p22 T0*1
为方便起见，*常略去。
10
二、级组压力与流量关系 级组：由前后串联、流量相等的若干级组成。 级组临界工况：级组中的某级达到临界。 级组亚临界工况：级组中的所有级未达到临界。 1、级组两个工况均为临界 对于级组中临界流动的第x个级：
Gc1 p x1 Gc px 对于亚临界流动的第x－1个级：
G ex kG 1
G 2 1 k G 1
G 11 G1
p
2 A1
p
2 B
1
p
2 A
p
2 B
G 21 G2
p
2 B1
p
2 C
1
p
2 B
p
2 C
1 k G 11 1 k G1
p
2 A1
p
2 A
p
2 B
1
p
2 B
p
2 B1
p
2 B
p
2 C
1
p
2 C
p
2 A1
p
2 A
p
2 C
1
p
2 C
G 11 G1
汽流 全开调门后喷嘴组 部分开调门后喷嘴组
理想焓降 实际焓降 级后比焓 232kJ/kg 162.4kJ/kg 3271.6kJ/kg 105kJ/kg 68.25kJ/kg 3365.8kJ/kg
调节级后两股汽流混合: h=3284.4kJ/kg p=7.5MPa t=451.4ºC
本题结束。
39
二、节流配汽 1、节流效率
因节流引起整机理想焓降减小 2、节流效率与背压的关系
背压越低，节流效率越高 3、节流配汽的特点
28
三、配汽方式的比较 常见的配汽方式：喷嘴、节流、旁通
29
常见的汽轮机运行方式： 定压、滑压
定压运行：汽轮机主汽门 前压力维持不变，此时汽 轮机采用喷嘴配汽或节流 配汽。
滑压运行：汽轮机进汽门 全开、或部分全开，同时 维持阀位不变，初温不变 （调节锅炉燃烧）。
p011.155M 6 Pa
18
分析第5级前后压差的变化：
p421 p62 p42 p52
p
2 41
0.179
2
0.426 2 0.282 2
1
p41 0.3646 MPa
p41 p6 128 .9% p4 p5
调节级后压力变化幅度很小
p01 p0 1.7% p0
问：级后压力降低，调节级应如何保持流量不变？
24
流量随综合开度的变化
25
调节级焓降的变化
调节级的危险工况
实际的调节级 1）调节级后温度
阀点与t2 ，t2变小，p2？ 2）调节级反动度
p1的变化 3）调门的重叠度
与阀门的流量特性有关 4）喷嘴组前的压力
26
实际调节级的压力与流量（综合开度）关系
27
3、喷嘴调节的优缺点 1）全开调门后调节级的作功量大 2）有部分进汽损失 3）调节级汽室温度变化大 4）第1调门全开时动叶受应力大
0 .47
cr
10 0 .630 15 .88
2
1
cr 1 cr
0 .982
35
调节级的临界流量： 单个喷嘴的临界流量： 各喷嘴组的临界流量：
各喷嘴组的流量分配：
G cr
G
305
.5 t / h
G crs
G cr 8 6 4 4
13 . 886
t/h
G cr 1 8 G crs 111 . 09 t / h
G c1 Gc
p
* 11
p
* 1
6
动叶流量与叶前压力有什么关系？
w1
k1
2k k 1
1 RT1*
1
p1 p1*
k
Gc A1p*
k2k1R11T*1k2
k1
k 1
Gc1 p1*1 Gc p1*
2
k 1
T1*
k 11
k 11
* 2
k 1
T11 k
k
1
1
p1*1 p1*
T1* T1*1 1 11
34
（ 1 ） 当 进 汽 量 从 300t/h 降 为 2 2 5 t/h 时 ， 调 节 级后压力降低：