汽轮机的变工况

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G01、P01、T01 、Pg1 变工况下级组流量、初压、初温、背压 G0、P0、T0、Pg1 设计工况下级组流量、初压、初温、背压
若不考虑温度变化（滑压运行）：
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1.级组的临界工况
• 某级处于临界状态，或者级后压力很低：
因此,在某一负荷下是否应该采用滑压运行,关键是综合上述各项 来考察机组的运行经济性
二、级组压力与流量的关系
流量相等而依次串联的排列的若干级称为级组。
级组的亚临界工况：各级气流速度均小于临界速度 级组的临界工况：级组内至少有一列叶栅的出口流速 达到或超过临界流速
1.级组的亚临界工况
弗留格尔公式：通流部分结构不变时
调整抽汽式汽轮机，其调节抽汽口压力基本保持不变，且大于 大气压，所以抽汽口各级都处于亚临界工况，也用弗留格尔公 式计算。
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p021 pg来自百度文库1 T0
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四、 压力与流量关系式的应用
1.弗留格尔公式的应用条件
（1）在不同工况下，级组中各级通流面积不变 如通流部分结垢或磨损等，应进行修正
凝汽式汽轮机非调节级各级组的流量压力关系曲线
少量厂用汽
较多厂用汽
2、背压式汽轮机非调节级各级组
背压式汽轮机的特点，背压（汽轮机排汽压力 pg）高于大气压 ，排汽比容小，末级直径较小，末级焓降较小，流速较低。
一般情况下，背压级组末级也处于亚临界工况。 所以，只能应用弗留格尔公式计算（呈双曲线变化）。
滑压运行：汽轮机在不同工况运行时，不仅主汽门全开，调节 汽门也是全开的，这时机组功率的变工是靠汽轮机前主蒸汽压 力的改变而实现的。也就是说，主蒸汽压力随机组工况变动而 变动，但此时主蒸汽温度仍保持不变。即：机组在额定功率时 按额定压力运行；低负荷时则以某一低于额定数值的压力运行 ，而在工况变动范围内，汽温并不变化，仍保持额定值。（锅 炉主调汽机跟随，锅炉通过改变主蒸汽压力改变电负荷，汽轮 机维持调门位置——机跟炉）
临界，其流量均与级前压力成正比。
2）对于最后几级，由于 应按弗留格尔公式计算。
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相对较低，
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就不能忽略，
3）对于回热抽汽，可近似应用弗留格尔公式，误差不大。
凝汽式汽轮机非调节级各级组的流量压力关系曲线
无厂用汽
负荷较高时，末级 为临界，或即使为 亚临界，最末段抽 汽压力远大于排汽 压力，故末段级前 压力与流量成正比； 负荷很低时，末级 为亚临界，抽汽压 力也较低，排汽压 力不能忽略，流量 与抽汽压力为双曲 线关系。
5～6级，就能得到满意的结果。级组内级数越多，精度越高。
2.用于分析运行问题
通常把调节级汽室、各段调整抽汽和非调整抽 汽汽室作为压力的监视点，通称为监视段压力。
一、与定压运行相比,滑压运行的效益主要表现在: 1）由于压力随负荷降低，蒸汽的比热减小，过热热减小。所以 过热蒸汽温度在较宽的负荷范围内都维持了稳定（例如：在40100%MCR内可维持额定温度）； 2）由于汽轮机节流损失小，高压缸排汽温度稳定（亚临界机组， 负荷从100%降低到50%MCR，高缸排汽温度只降低了60度左右， 所以再热气温也容易维持稳定）；
3）由于汽轮机节流损失小，级前后的压力比与额定负荷相比， 几乎不变；而机内蒸汽的容积流量也与额定负荷基本相同（由
于压力降低）；所以，汽机的级效率保持较高。与定压运行相 比，变压运行时，汽机的内效率提高了 ；
4）由于负荷变动过程中，汽机内金属的温度变化小（一般不大 于78度），所以，汽机金属的热应力小，负荷变动的速度不受 汽缸应力的限制；
变工况
汽轮机的设计值：效率最高
设计工况：经济工况
设计功率：经济功率
运行中参数不可能始终保持设计值→变工况→汽机热力 过程变化（流量、压力、温度、比焓降、效率等）、零 部件受力变化、热应力/热膨胀/热变形情况变化 典型变工况：启动、停机、故障
一、级组的变工况
一、定压运行与滑压运行
定压运行：汽轮机在不同工况运行时，依靠改变调节汽门的开 度来改变级组的功率。而汽轮机前的新奇压力和新汽温度维持 不变。（汽机主调锅炉跟随，汽轮机通过改变调门位置改变电 负荷，锅炉维持主蒸汽压力——炉跟机）
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• 忽略温度的影响
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• 可利用调节级后蒸汽压力作为测量蒸汽流量的 信号或机组功率的信号
三、各级组的 p0 G 曲线
1、凝汽式汽轮机非调节级各级组
对于凝汽式级组，可将包括末级在内的各级作为一个级组，该 级组后压力为汽轮机排汽压力 pg，当级数较多时，级组前压力
p0 pg ，这样：
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级组
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G1 p01 T0 G p0 T01
结论：1）凝汽式汽轮机各级（除最后一、二级外），无论是否发生
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G1 a G
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T0 T01
结垢（a < 1），则同一流量G1下，p01 必然升高；
磨损（a > 1），则同一流量G1下，p01 必然降低。
（2）在同一工况中，通过级组的流量相等。调节抽汽口（大量抽汽 供热、取暖、其他厂用汽等）应作为分级组的界限。 （3）流过级组的蒸汽流应是均质流。不能把调节级取在级组内 （4）严格讲，弗留格尔公式适用于无穷多级数的级组，但一般多于
5）机组低负荷运行时，给水的压力和流量同时降低，所以与定 压相比，能耗明显降低。
二、缺点：
1）负荷变动时，汽包内压力和温度随着变化，汽包的应力问题 比定压运行严重，成为限制机组负荷变动速度的主要因素 2）机组负荷变动，是靠锅炉调整燃烧和给水进行的，而锅炉是 热惯性大的设备，所以，负荷响应的速度慢 3）低负荷时降低了主蒸汽压力，从而降低了机组的循环热效率