3.3汽轮机的调节方式及调节级变工况
汽轮机的调节方式要点
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。
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，故称该级为调节级假设： 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
DH trim g
图3－13
节流调节示意图
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：
节流后汽轮机的相对内效率：
H i H i H t th ri ri Ht H t H t
H t th－节流效率 th H t
第三节
汽轮机的调节方式及调 节级变工况
汽轮机的功率方程 Pel 3600 汽轮机常用的调节方式： 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。
D D D h0 hi hi D D
h0 h2 D D hi D hi D D D ri ri ri D D ht D ht D ht
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。
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
汽轮机调节级的工作原理
汽轮机调节级的工作原理汽轮机，听起来是不是有点高大上？其实，咱们生活中很多地方都能看到它的身影，比如发电厂、船舶等等。
今天，我们就来聊聊汽轮机调节级的工作原理。
别担心，咱们用最简单的语言，把这看似复杂的东西说得明明白白。
1. 汽轮机的基本结构1.1 汽轮机的组成首先，汽轮机的结构其实并不复杂。
它主要由定子和转子构成，定子就像是一个“大房子”，而转子就是里面的“旋转小精灵”。
当蒸汽从锅炉里出来，流过汽轮机时，转子就会像电风扇一样开始转动。
简单说，就是蒸汽的能量转化为机械能，带动发电机发电，简直就是“风生水起”。
1.2 调节级的作用好啦，说完了基本结构，接下来咱们来看看调节级的作用。
调节级，顾名思义，就是用来调节蒸汽流量的。
想象一下，你在喝饮料，刚开始一口气喝下去，结果不小心呛到了。
调节级的作用就像是一个小小的阀门，它可以控制蒸汽的流量，确保汽轮机不会“呛着”。
调节流量，让汽轮机在不同的负荷下都能保持良好的工作状态，这可真是个“贴心小棉袄”呢！2. 调节级的工作原理2.1 如何控制蒸汽流量那么，调节级到底是怎么控制蒸汽流量的呢？其实很简单。
当汽轮机需要更多的能量时，调节级就会打开，让更多的蒸汽流进来；反之，如果需要减少能量，调节级就会缩小，减少蒸汽的流入。
这个过程就像你在调节水龙头的开关，轻轻一转，水流的大小就能随心所欲。
2.2 反馈机制的重要性而且，调节级还有一个非常重要的反馈机制，确保蒸汽流量的变化是精确的。
当汽轮机的负荷发生变化时，调节级会迅速感知到，并根据实际情况调整流量。
这就像是一个“聪明的管家”，随时注意着家里的水电使用情况，确保一切都在掌控之中。
3. 调节级的工作状态3.1 工作状态的稳定性调节级的工作状态稳定与否，直接关系到汽轮机的效率和安全。
就像我们骑自行车，如果不把握好平衡，很可能就会摔倒。
因此，调节级需要时刻保持灵敏，确保蒸汽流量的精准控制。
如果出现问题，就会导致汽轮机的负荷不稳定，甚至会影响到整个发电系统，简直是“祸不单行”。
汽轮机单列调节级变工况热力计算方法及应用
汽轮机单列调节级变工况热力计算
方法及应用
汽轮机单列调节级变工况热力计算方法及应用是一种特殊的汽轮机热力计算方法，它主要针对单列汽轮机的调节级变工况而进行的热力计算。
汽轮机单列调节级变工况热力计算的基本原理是，在汽轮机的单列调节级变工况下，其来源能量可以分为两部分：一部分来源于汽轮机输出轴上所发生的摩擦热，另一部分来源于汽轮机内部各部件之间所发生的摩擦热。
在汽轮机的单列调节级变工况下，输出轴上的摩擦热是最大的，而内部各部件之间的摩擦热相对较小。
因此，汽轮机单列调节级变工况下的来源能量主要来源于输出轴上的摩擦热，而内部各部件之间的摩擦热只会在输出轴上的摩擦热中占很小的比例。
汽轮机单列调节级变工况热力计算方法主要是通过对汽轮机输出轴上所发生的摩擦热进行测量，并根据测量数据进行计算，以确定汽轮机单列调节级变工况下的来源能量。
由于汽轮机单列调节级变工况热力计算的精确性较高，因此它在汽轮机的操作运行中具有重要的应用价值。
例如，当汽轮机处于低调节级变工况时，可以通过汽轮机单列调节级变工况热力计算来确定汽轮机在低调节级变工况下的摩擦热系数，从而更加准确地估算汽轮机的运行能耗。
此外，由于汽轮机单列调节级变工况热力计算可以更详细地分析汽轮机在调节级变工况下的来源能量，因此也可以用来优化汽轮机的运行参数，以提高汽轮机的运行效率。
总的来说，汽轮机单列调节级变工况热力计算方法是一种有力的汽轮机热力计算方法，它可以帮助我们更好地理解汽轮机在不同调节级变工况下的来源能量，并有助于提高汽轮机的运行效率。
汽轮机的调节方式及调节级变工况
（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。
D D
ri
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。
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；
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。
图3--17 调节级变工况曲线
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
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。
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：
第三节 汽轮机的调节方式及调 节级变工况
汽轮机的功率方程 汽轮机常用的调节方式：
Pel
DH trim g
3600
汽轮机运行调节
2
汽轮机运行调节的基本原则
汽轮机运行调节的基本原则
汽轮机运行调节的基本原则包括以下几个方面
保证安全： 运行调节必 须在保证设 备安全的前 提下进行， 任何可能导 致设备损坏 或人员伤亡 的操作都应 避免
稳定运行： 汽轮机的运 行状态需要 保持稳定， 包括转速、 负荷、蒸汽 参数等都应 避免波动过 大
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采用轴向推力调节器进行调节：轴向推力调节器可以对汽轮机的轴向推力进行自动调 节，以避免因推力过大导致的设备损坏
采用凝汽器水位调节器进行调节：凝汽器水位调节器可以根据凝汽器的水位变化，自 动调节冷却水的流量，以保持水位的稳定
采用给水调节器进行调节：给水调节器可以根据蒸汽量的变化，自动调节给水的流量 和质量，以满足汽轮机的运行需求
汽轮机运行调节Biblioteka -汽轮机运行调节1
汽轮机运行调节的主要内容
汽轮机运行调节的主要内容
汽轮机的运行调节主 要包括以下几个方面
汽轮机运行调节的主要内容
蒸汽参数的调节：蒸汽参数是汽轮机运行的基础，包括蒸汽 的压力、温度、流量等。这些参数需要根据负荷需求和设备 特性进行实时调节
转速与负荷的调节：汽轮机的转速和负荷需要根据电网需求 和设备能力进行调节。在并网运行时，转速和负荷的调节通 常由调速器和调节阀完成
4
汽轮机运行调节的注意事项
汽轮机运行调节的注意事项
汽轮机运行调节的注意事项包括以下几个方 面
严格执行操作规程：在进行汽轮机运行 调节时，必须严格执行操作规程，避免 因不当操作导致的设备损坏或人员伤亡
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
汽轮机的调节方式及调节级变工况解析课件
背景介绍
某核电站汽轮机在运行过程中，需要应对多种复杂工况和运行条件，对调节方式和调节级变工况的要求较高。
调节方式及调节级变工况解析
该核电站采用了先进的蒸汽阀门控制系统（SVPC），对汽轮机的蒸汽阀门进行实时监测和精确控制，实现了多种复杂的调节方式和调节级变工况的应对策略。
应用效果
采用蒸汽阀门控制系统后，该核电站的汽轮机运行效率得到了显著提高，同时保证了机组的安全稳定运行。
优化方法
先对调节系统进行详细分析，确定需要优化的环节和关键参数；然后制定优化方案，进行实验验证；最后将优化成果应用于实际生产中。
实施步骤
积极引进新技术、新方法，如智能控制、自适应控制等，尝试突破现有技术的限制，实现汽轮机调节方式的技术创新。
技术创新
鼓励企业与科研机构合作，开展汽轮机调节方式的创新实践，积累经验，推动汽轮机调节技术的发展。
THANKS
感谢您的观看。
数字调节系统
早期汽轮机采用机械调节系统，随着技术的发展，电液调节系统和数字调节系统逐渐得到广泛应用。
数字调节系统的出现使得汽轮机控制策略更加复杂和精细化，为汽轮机高效稳定运行提供了有力支持。
02
CHAPTER
汽轮机调节级变工况概述
调节级变工况是指汽轮机在运行过程中，通过调节汽门开度来改变进入汽轮机的蒸汽流量和参数，以适应不同负荷需求和保证机组安全稳定运行的状态。
制定完善的应急处理预案，包括应急组织、通讯联络、现场处置等方面。在调节级变工况发生时，能够迅速启动应急预案，采取有效的处理措施，确保汽轮机的安全稳定运行。同时，加强应急演练和培训，提高操作人员的应急处理能力。
总结词
05
CHAPTER
汽轮机调节方式及调节级变工况的实际应用案例分析
汽轮机的调节方式
汽轮机的功率方程 汽轮机常用的调节方式：
Pel
DH trim g
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。
(D D )h2 D h2 (D D D )h2
h2
(D
D )h2 D
D h2
(D D )(h0 hi ) D (h0 hi ) D
h0
D
D D
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。
2.调节级的热力过程及效率曲线
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。
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：
图3－13 节流调节示意图
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：
节流后汽轮机的相对内效率：
ri
汽轮机调节级
汽轮机调节级汽轮机调节级是汽轮机中的重要组成部分，它的主要作用是控制汽轮机的转速和负载，保证汽轮机的稳定运行。
汽轮机调节级的主要内容包括以下几个方面：一、调节级的结构和原理汽轮机调节级通常由调节阀、调节器、调节杆、调节杆传动机构等组成。
调节阀是调节级的核心部件，它通过开启或关闭调节孔来控制汽轮机的进气量，从而实现对汽轮机转速和负载的控制。
调节器是调节阀的控制装置，它通过接收来自汽轮机控制系统的信号，控制调节阀的开度，从而实现对汽轮机的调节。
二、调节级的工作原理汽轮机调节级的工作原理是基于汽轮机的自动调节原理。
当汽轮机的负载发生变化时，调节器会接收到来自汽轮机控制系统的信号，控制调节阀的开度，从而调节汽轮机的进气量，使汽轮机的转速和负载保持稳定。
当汽轮机的负载增加时，调节器会逐渐打开调节阀，增加汽轮机的进气量，从而使汽轮机的转速和负载保持稳定。
反之，当汽轮机的负载减少时，调节器会逐渐关闭调节阀，减少汽轮机的进气量，从而使汽轮机的转速和负载保持稳定。
三、调节级的调试和维护汽轮机调节级的调试和维护是保证汽轮机正常运行的重要环节。
在调试过程中，需要对调节器、调节阀、调节杆等进行检查和调整，确保其正常工作。
在维护过程中，需要对调节器、调节阀、调节杆等进行清洗和润滑，以保证其长期稳定运行。
四、调节级的优化和改进随着汽轮机技术的不断发展，汽轮机调节级也在不断优化和改进。
目前，一些先进的汽轮机调节级采用了数字化控制技术，能够实现更加精确的调节和控制。
此外，一些新型的调节阀和调节器也在不断研发和应用，能够提高汽轮机的效率和可靠性。
总之，汽轮机调节级是汽轮机中的重要组成部分，它的正常工作对汽轮机的稳定运行至关重要。
因此，我们需要加强对汽轮机调节级的研究和应用，不断优化和改进汽轮机调节级的结构和性能，以提高汽轮机的效率和可靠性。
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。
3.3汽轮机的调节方式及调节级变工况解读
3 、旁通调节汽轮机的变 工况曲线压力与流量的关系。
OA为调节阀后（第一级前）
的压力随流量的变化情况。 全开时，流量为 G0 ，压力
为
' p0 ；
OB为旁通室的压力变化情 况。当流量为 为
p x0 ；
p x 升高
G0 ， 压 力
过负荷时，流量增加，压
力
。
图b为流量的变化曲线： 当流量从0- G0 时，
主汽门，依次开启和关闭调节阀以调节汽轮机的
进汽量。
在部分负荷下，只有一个调节阀部分开启，其 它全开阀门节流减到最小,效率较高。
喷嘴调节的特点： 优点：定压运行时，喷嘴配汽比节流配汽节 流损失小，效率较高。 缺点：喷嘴组间存在间壁，使调节级总是部
分进汽的，带有部分进汽损失且调节级的余速不
能被利用（调节级后为汽室，蒸汽速度为０），
阀3、4关闭。相当于节流调节； （ 2 ）当过负荷时，调节阀 2 全开，旁通阀 部分开启。由于后几级有较大的通流面积，可 以多进汽、多作功；
（3）过负荷时，通过旁通阀部分的蒸汽有
节流损失，旁通阀不能全开，效率有所降低；
（4）当开旁通阀时，旁通室压力升高，旁
通级焓降减小，速度比增大，功率减小，效率 降低。
在一工况下，第一、二阀全
开 p0 ，阀后压力为 p 0 ' ； p0
第三阀部分开启，阀后压力
' 为 p0 (因有节流) p"0 p0
• 两全开阀的调节级热力过程曲线如 0’2’ ，理想焓
降
ht ht ht ，有效焓降
' h2
hi ，终焓为 hi
一、节流配汽
1、节流调节：这种调节方式就是用一个或几
汽轮机调节级
汽轮机调节级概述汽轮机调节级是汽轮机的一个重要组成部分，其主要作用是调节汽轮机的输出功率和转速，以使其能够适应不同负荷要求和频率要求。
汽轮机调节级的设计与运行对汽轮机整体性能和稳定运行起着至关重要的作用。
汽轮机调节级的作用汽轮机调节级通过控制汽轮机中的蒸汽流量和压力，调节发电机的输出功率和转速。
其作用具体体现在以下几个方面：负荷调节汽轮机调节级可以根据电网负荷的变化，自动调节汽轮机的输出功率和转速，使其保持在稳定的工作范围内。
当电网负荷增加时，汽轮机调节级增加蒸汽供应，以增加发电机的输出功率；当电网负荷减少时，汽轮机调节级减小蒸汽供应，以降低发电机的输出功率。
频率调节汽轮机调节级还可以根据电网频率的变化，调节汽轮机的输出转速，使其与电网同步运行。
当电网频率偏低时，汽轮机调节级会减小蒸汽供应，使汽轮机转速增加；当电网频率偏高时，汽轮机调节级会增加蒸汽供应，使汽轮机转速减小。
稳定运行汽轮机调节级通过稳定汽轮机的输出功率和转速，保证汽轮机的稳定运行。
调节级会根据各种工况下的负荷要求和频率要求，自动控制汽轮机的运行状态，以保证汽轮机在各种负荷和频率下都能够平稳运行。
汽轮机调节级的结构与原理汽轮机调节级通常由调节阀、控制阀、调节节奏器等组件组成。
其中，调节阀用于控制蒸汽的流量，控制阀用于控制蒸汽的压力，调节节奏器用于配合调节阀和控制阀的运行。
汽轮机调节级的工作原理是基于反馈控制的思想。
它通过测量发电机的输出功率和转速，与设定值进行比较，然后根据偏差控制调节阀和控制阀的开度，从而调节汽轮机的输出功率和转速。
汽轮机调节级的优化设计与改进为了提高汽轮机的性能和效率，对汽轮机调节级的设计进行优化和改进是非常重要的。
以下是一些常见的优化设计和改进方法：节流特性优化汽轮机调节级的节流特性直接影响到汽轮机的输出功率和转速的调节精度。
通过优化调节阀和控制阀的设计和参数，可以改善汽轮机调节级的节流特性，提高其调节精度和响应速度。
汽轮机的变工况
Gc1 p0*1 T0* p01 T0 Gc p0* T0*1 p0 T01 Gc1 p0*1 p01 Gc p0* p0
2、变工况前后各级均处于亚临界状态
G1 G G1 G
p p T 2
2
01
21
0
p p T 2
2
01
0
2
p2 p2
01
21
p2 p2
0
2
第二节 级组压力与流量的关系
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，
二、喷管调节与调节级的变工况
一 喷管调节的工作特点
特点：设有调节级,
G
通过依次 0
G
开启的调节汽阀进入调节级,只
在部分开启的调节阀中存在节 流损失,始终存在部分进汽损失, 1 3
4
中间级的内功率与流量成正比,即
P iG ht r i BG
2、凝汽式汽轮机调节级 定压运行 ht kk1RT0[1(pp02)kk1]
第一阀开启至全开过程中,通流面积不变, 基h t本不变,
从h 第t 在二第阀一开阀启打后开, 至全开G1的， 过p程21中， 都pp为201 最， 大，h，t1
功率 +11.0%
调节级后压力 中间再热后压力
+11.0%
+10.2%
高压缸效率 -1.8%
分析原因：
１、呈正比变化,说明调节级或调节级前出现故障； ２、各汽门开度下功率均增加,排除汽门,可能是： 1
喷嘴腐蚀；
2 叶片断裂； 3 喷嘴弧段漏汽； 后两种情况将引起高压缸效率大大下降,但并未如 此,故可初步判定喷嘴腐蚀，
汽轮机的运行参数调整说明书
汽轮机的运行参数调整说明书1. 概述汽轮机作为一种重要的动力设备，广泛应用于发电厂、石化、钢铁等行业。
为了使汽轮机能够正常高效地运行，保证其性能和安全，对其运行参数进行合理调整是非常重要的。
本说明书将详细介绍汽轮机的运行参数调整方法。
2. 主要参数汽轮机的主要参数包括转速、进气温度、进气压力、排气温度、排气压力等。
这些参数的调整将直接影响汽轮机的运行效率和稳定性。
3. 调整方法3.1 转速调整汽轮机的转速是通过控制主蒸汽阀门的开度来实现的。
增加主蒸汽阀门的开度可以提高转速，减小开度则会降低转速。
在实际操作中，需根据负荷情况和发电机的需求来调整转速，确保其运行在最佳状态。
3.2 进气温度调整进气温度是指进入汽轮机部件的蒸汽温度。
调整进气温度可以改变汽轮机的输出功率和热效率。
一般情况下，增加进气温度有助于提高汽轮机的输出功率，但也会对部件造成过热的风险。
因此，调整进气温度时需要根据运行要求和部件的耐受能力进行合理控制。
3.3 进气压力调整进气压力直接影响汽轮机的输出功率和效率。
增加进气压力可以提高输出功率，但也要考虑燃烧系统和部件的承受能力。
通过调整空气供应系统、压缩机和进气阀门的工作状态，可以实现对进气压力的控制。
3.4 排气温度调整排气温度是指汽轮机在排出末级叶片处的温度。
合理调整排气温度有助于提高汽轮机的热效率和使用寿命。
通过控制进排气温差的大小，可以实现对排气温度的调整。
3.5 排气压力调整排气压力直接影响汽轮机的输出功率和效率。
增加排气压力有助于提高输出功率，但也会增加部件的负荷和磨损。
通过调整排气阀门的开度，可以实现对排气压力的控制。
4. 安全注意事项在对汽轮机的运行参数进行调整时，需要注意以下安全事项：- 在调整过程中，严格按照操作规程进行，确保人员安全；- 对于涉及到高温和高压的部位，需佩戴防护用具，并注意防范烫伤和灼伤的风险；- 调整参数时，注意监测汽轮机的运行状况，及时发现异常情况并采取相应措施；- 在对关键参数进行调整时，应遵循谨慎原则，进行逐步调整并记录调整过程。
汽轮机的变工况
4、各调节方式的应用
• ①背压越高，部分负荷下的节流效率越低， 表明，背压式汽轮机不宜采用节流配汽。 • ②节流调节一般用在小机组上及承担基本 负荷的大机组上。 • ③滑压调节在机组启、停时使用，高负荷 区滑压调节不经济。对于超临界、亚临界 机组，在负荷低至25%左右采用滑压调节， 热效率可改善2%~3%。
3、滑压调节、节流调节的定义
• 滑压调节：指单元机组中，汽轮机的调节 汽阀保持全开或基本全开的状态，通过锅 炉调整新蒸汽压力的方法，达到改变蒸汽 量使其适应汽轮机不同负荷的要求。 • 定压调节：节流和喷嘴调节法统称为定压 调节，其特点是保持主汽阀前的新蒸汽初 参数不变，通过改变调节汽阀的开度来改 变进汽量。
汽轮机的调节方式及调节 级的变工况
学习内容摘要
1、汽轮机调节方式的分类
• ①从结构上看，可分为节流调节和喷嘴调 节； • ②从运行方式上，可分为定压调节和滑压 调节，节流调节和喷嘴调节统称为定压调 节。
2、节流、喷嘴调节的定义
• ①节流调节：所以进入汽轮机的蒸汽都经 过几个同时启闭的节汽阀，然后流向第 一级喷管的调节方式。 • ②喷嘴调节：将汽轮机的第一级喷管分成 若干组，每一组各有一个调节阀控制，当 汽轮机负荷改变是，依次开启或关闭调节 汽阀，以调节汽轮机的进汽量。
技术问答
• ②什么是调节汽阀的重叠度？为什么必须 有重叠度？ 答：采用喷嘴调节的汽轮机，一般都有 几个依次启闭的调节汽阀。前一个调节汽 阀尚未全开时，提前开启另一个调节汽阀， 提前开启的量就称为调节汽阀的重叠度。 如果没有重叠度，阀门总升程与流量的特 性线将是一条较大波折的曲线，它不能使 调节系统稳定工作。
5、技术问答
• ①何为调节级？调节级最危险的工况？末级最危 险的工况？ 答：采用喷管调节的汽轮机第一级，其通流面 积随负荷的变化而变化，称为调节级。 其最危险的工况:第一调节阀刚全开时的运行工 况。此时流过该喷管的流量最大，调节级焓降最 大，级前后的压差最大，但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。 末级最危险的工况：小容积流量工况。
【2019年整理】18汽轮机的调节方式及调节级变工况
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。
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；
图3--17 调节级变工况曲线
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。
（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。
（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
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。
第三节 汽轮机的调节方式及调 节级变工况
汽轮机运行工况分析（二）调节级压力和温度分析
汽轮机运行工况分析（二）调节级压力和温度分析温馨提示：蓝色加粗字体为相关知识链接。
调节级汽压：（什么是汽轮机调节级？）⑴变化原因：A：汽门开大而升高；①负荷增加；②汽压或汽温下降，使蒸汽流量增加；③真空严重下降，使蒸汽流量增加；④通流部分磨损，调节级或第一、二压力级叶片进口打坏；⑤抽汽量增加。
B：汽机叶片通流部分结垢，调节级压力升高。
⑵调节级压力变化的影响：① 正常运行时，调节级压力可代表机组负荷变化，负荷突降至0，调节级压力也跌至0，调节级汽压是随蒸汽流量的增加而上升的，如负荷不变，调节级压力上升是说明蒸汽流量增加。
机组经济性发生变化，调节级压力过高，汽轮机通流部件强度易发生严重超限，因此一般汽轮机除规定最高负荷外，还规定调节级最高汽压的限额。
②调节级压力上升，可以判断汽机通流部分的清洁状况，分析叶片是否结垢，在分析叶片有否结垢情况时，不宜选择同一负荷比较，因为负荷受汽压、汽温或真空等因素影响，应选择同一蒸汽流量下与大修后通汽部分清洁时比较，如果上升，说明通流部分结了盐垢。
③ΔP=（P—P净）/P净×100%；P：实测的调节级汽压；P净：叶片在大修后洁净状况下的调节级汽压ΔP：调节级压力相对增大值；一般要求调节级压力相对增长值不超过5%，如果超过15%，应设法带低负荷清洗叶片。
叶片结垢严重会影响机组出力不足，由于效率下降，蒸汽流量上升，机组运行经济性变差叶片结垢使反动度上升，轴向推力增加，叶片长期结垢运行易发生断叶片事故。
⒋调节级温度⑴变化原因：①负荷变化；②进汽温度变化；③调速汽门开度变化；④蒸汽流量改变；⑤调节级部分叶片损坏。
⑵调节级温度变化的影响：①调节级温度一般随进汽温度升高或蒸汽流量增加而上升，并与调节级压力相应变化。
②调速汽门的节流将影响调节级汽温变化，调速汽门开大，节流作用减小，调节级温度相应升高。
③高压大容量单元机组在起动时应注意调节级温度突变，因滑参数起动，开始时汽压较低调速汽门开度较大，待锅炉升压时，为维持机组负荷不致上升过快，将调速汽门关小，节流作用增加，从焓熵图可知，调门节流作用引起温度降低。
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（3）过负荷时，通过旁通阀部分的蒸汽有
节流损失，旁通阀不能全开，效率有所降低；
（4）当开旁通阀时，旁通室压力升高，旁
通级焓降减小，速度比增大，功率减小，效率 降低。
3、旁通调节汽轮机的变 工况曲线压力与流量的关系。
OA为调节阀后（第一级前）
的压力随流量的变化情况。 全开时，流量为 G 0 ，压力
分进汽的，带有部分进汽损失且调节级的余速不
能被利用（调节级后为汽室，蒸汽速度为０），
因此在额定功率下，喷嘴配汽汽轮机的效率比节
流配汽稍低。
主要缺点：定压运行时，调节级和各高压级在
变工况下温度变化大，热应力较大，负荷适应
性差；
应用：定压运行、滑压运行——承担基本负荷、
调峰 定压运行的背压式和调节抽汽式汽轮机宜 采用喷嘴配汽，减少节流损失。
一、节流配汽
1、节流调节：这种调节方式就是用一个或几
个调节阀对进入汽轮机的全部进汽量 D 0 进行调
节，然后流向第一级喷嘴。 进入汽轮机的全部进汽量都受到节流作用。 当机组功率变化时，流量和焓降都要变化。
2、节流调节的热力过程曲线
特点：各级通流面积不变，变工况时各 级级前压力与流量成正比，δht几乎不变，
ht
G G G
i
G G
i
G , G , G
—分别为第一、二、三阀的流量；G——
总流量；
hi
、h i 、 —分别为两全开阀调节级有效焓降、
i
焓值、内效率；
h
i
、 h 、 i
i
—分别为部分开启阀调节级有效焓降、
Dx
h0
D1 D
h i1
注意：（1）
不能太小，因旁通阀开
启后，压力 p x 升高，温度 t 升高。为了 x 冷却旁通级，必需有一定流量通过旁通级组， 以带走热量；
（2）旁通调节不能独立使用，只 能联合使用。
5、内旁通
这种调节方式和喷嘴调节联合使用。
需要过负荷时，打开内旁通阀，使调节级
后的蒸汽进入某中间作功。
2.调节级的实际压力与流量的关系
1)实际上调节级后温度随流量变化而变化。
阀点：调节汽门依次全开时节流损失比较小的
工况点。由于节流损失小，在这些工况点后的作
功较多，故调节后的焓和温度均处于较低点。 2)实际上调节级有反动度
3)调节汽门均有重叠度
4)实际上流量不断增大时，自动主汽门、
调节汽门和导管处的节流损失增大，从而使
降
ht ht ht
，有效焓降
hi hi
，终焓为
；
h2
'
• 部分开启阀的调节级热力
过 程 曲 线 如 0”2” ， 理 想 焓
降
ht
，有效焓降为 。
P2
hi
，
h2
''
终焓为 h 2''
• 调节级后压力为 合后的焓值为 h 2 .
，混
调节级的内效率和流量计算： 根据热力过程曲线，有热平衡：
Ω、x1 、ηi 基本不变（凝汽式汽轮机），
但整机效率降低。
缺点：低负荷节流损失大，理想焓降减
小很多。
3、节流调节的效率
蒸汽经节流之后，蒸汽焓值不变，压力降
低（ p 0 降到i 源自p0mac i mac
''
），节流后的内效率为：
h
''
ht
h h
mac i mac t
h h
调节级的排汽温度也是变化的。 节流——喷嘴混合配汽。 实际上，喷嘴配汽的高压缸排汽温度较低， 再热后蒸汽温度也略低，使低压缸湿汽损失增大， 效率降低。 图3.3.8
(a)喷嘴配汽热力过程线，
节流配汽热力过程线
图3-三种配汽方式 下高压缸的热力过程线 ABC-喷嘴配汽设计 工况， A1B3C3-节流-喷嘴 混合配汽的40％设计功 率工况； AB4C4-喷嘴配汽的 40％设计功率工况， AD-节流配汽设计 工况， A2D2-节流配汽的40 ％设计功率工况
( G G ) h G h ( G G G ) h 2 Gh 2
' 2 " 2
混合后的焓值
h2 ( G G ) h 2 G h 2
' "
1 G
G
( G
G )( h 0 h i ) G ( h 0 h i )
调节级的变工况 先假定：（1）调节级的反动 度 0 ， p 11 p 21 ； 各阀无重叠度。
m
调节级的热力过程曲线
在一工况下，第一、二阀全
开 p 0 p 0 ，阀后压力为 p 0 ' ；
第三阀部分开启，阀后压力
' 为 p 0 p "0 p 0
(因有节流)
• 两全开阀的调节级热力过程曲线如0’2’，理想焓
' 0
(3)四个调节汽门依次开启，没有重叠度；
(4)凡全开调节汽门后的喷嘴组前压力均为 p
变。
不
调节阀后即各喷嘴组前的压力p01 、p02是变 动的，其值取决于各调节阀的开度大小，喷嘴
后压力p1各喷嘴都相同。 各调节阀全开时所能通过的最大流量，彼
此不一定相等，最后一个开启的调节阀通常在 超负荷时投入。
优点：无调节级，结构简单，成本低；流量 变化时，各级温度变化小，负荷适应性较好； 应用： 滑压运行——承担基本负荷，还可用于调峰；
定压运行——承担基本负荷。
★旁通调节
1、旁通调节有外旁通调节和内旁通调节
外旁通调节
内旁通调节
2、旁通调节的工作原理：
（1）当经济功率时，调节阀2全开，旁通
阀3、4关闭。相当于节流调节； （2）当过负荷时，调节阀2全开，旁通阀 部分开启。由于后几级有较大的通流面积，可 以多进汽、多作功；
1、第一阀开启过程： （1）阀后压力
p0
当开度L1=0～1时，
pc c p0
如曲线0137所示；
（2）喷嘴组1的临界压力
，曲线0ag；
（3）喷嘴组1后的压力 p 1
，曲线“0-2”；
（4）通过喷嘴组1的流量为临界流量，如OI所示，其 后IJK为二三四调节汽门开启时，流量的变化。
点n之后，p 2 <
，流量为临界。
（4）通过喷嘴组的流量：如ILMN所示。
3、第三阀开启过程：
（1）阀后（喷嘴组前）压力：p 0
5-7”所示； （2）临界压力为： 级从 ’H’ 点后
p， 2
，如 “4线，（整个 ；
’d-e-g’
p> c
）；
p cr
（3）喷嘴组后的压力： p 2 >
（4）亚临界流动。
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
四、配汽方式对定压运行机组变工况的影响：
在不同负荷下，调节级的比焓降是变化的，
G G h0 G
G h i h i G
1、调节级的内效率：
i
hi ht h0 h2 ht G G h i G
ht
G h i G
为
p0
'
；
，压力
OB为旁通室的压力变化情 况。当流量为 为 p x0 ；
G0
过负荷时，流量增加，压
力
px
升高
。
图b为流量的变化曲线： 当流量从0G0
时，
流量为oa，在 G 0 时达a；
过负荷时，旁通级流
量呈双曲线减少。
4、旁通调节的热力过程曲线
当旁通阀投入后，其热力过程
曲线如图所示：其中，D 1 为通过调
其中，
1
——流量比； ——喷嘴组截面积； ——主汽阀前参数；
A ni
p 0 、 0
p 0 i 、 0 i ——该喷嘴组前参数。
上式改写成：
Gi
0 . 648 A ni 1 p0 p1
p1 i Ai p1
0
p0i
式中， A i —系数
A ni
Ai
0 . 648 A n i p0
'' mac t '' mac t
''
i th
'
式中， i' ——通流部分的相对内效率；
th
——调节阀的节流效率，其大小
与通流部分结构无关，它是蒸汽初终参数和流量 的函数。
节流效率曲线
同一背压下，流 量比设计值小得 越多，调节汽门 中的节流越大， 节流效率越低。 同一流量下，背 压越高，节流效 率越低，
节阀进入旁通级的流量，过程线为
01 线 ， 终 焓 为 h 1 ， 有 效 焓 降 为
h i 1 h 0 h1
；D x 为通过旁通 ，
阀进入旁通室的流量，压力为 终焓为 px 为
hx 。
h0 ，而混合后的焓值
hx
D 1 h1 D x h 0 D1 D x
D 1 ( h 0 h i1 ) D x h 0 D