3.3汽轮机的调节方式及调节级变工况解析

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，
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
（ 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。
二、喷嘴调节
全开自动主汽门
第一级为调节级，调节级分为几个喷嘴组(3～ 6)，一个调节汽门控制一个喷嘴组。
当汽轮机负荷变化时，汽流先经过全开的自动
' 2 " 2
混合后的焓值
' " (G G )h2 G h2 1 h2 (G G )(h0 hi ) G (h0 hi ) G G


G G G h0 hi hi G G
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。
mac '' i 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，
1、调节级的内效率：
hi h0 h2 G G hi G hi G G G i i i ht ht G ht G ht G G
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 D0 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，
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。
调节级的变工况 先假定：（1）调节级的反动 度 m 0 ， p11 p21 ； 各阀无重叠度。 调节级的热力过程曲线
；
• 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 hi ，
'' 终焓为 h2
。 .
• 调节级后压力为 P2 ，混 合后的焓值为 h2
'' h2
调节级的内效率和流量计算： 根据热力过程曲线，有热平衡：
(G G )h G h (G G G )h2 Gh2
§3.3
配汽方式及其 对定压运行机组变工况的影响
汽轮机的内功率为 P i D0 hti B D0 当初参数不变或变化不大时，汽轮机的内
功率就取决于进汽量 D0 的大小。
因此，对汽轮机的功率进行调节，主要是
对进汽量 D0 进行调节。
常用的配汽方式有：节流配汽、喷嘴配汽、 旁通配汽、变压配汽。
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），
流量为oa，在 G0 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，D1 为通过调
节阀进入旁通级的流量，过程线为
01 线 ， 终 焓 为 h1 ， 有 效 焓 降 为 hi1 h0 h1 ；Dx 为通过旁通 阀进入旁通室的流量，压力为 终焓 px 为 为
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（ p0 降到
i
'' p0
），节流后的内效率为：
mac '' i mac '' t Leabharlann Baiduac '' t mac t
h h h h h h
h0 混 合 后 的 焓 值 ，而
，
hx 。
D1h1 Dx h0 D1 (h0 hi1 ) Dx h0 D1 hx h0 hi1 D1 Dx D D
注意：（ 1 ） Dx 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；
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