汽轮机效率和功率
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目前来说,大多数采用高中压合缸的大型机组中,一般都是中压缸效率最高,高压缸次之,最低为低压缸;对应做功的话,则是高压缸(包括调节级)占30%左右,国产引进型300 MW汽轮机在设计额定工况下高压缸内功率为89.5 MW,占整机功率的29%。调节级整级压差4.28 MPa,效率为71%左右, 内功率18.6 MW,占高压缸功率的20.8%;中低压缸占整机功率70%左右,其中低压缸由于平均直径增加,叶栅高度增大,圆周速度相应增加,使离心力增大。在目前的技术条件下,末级叶片长度可达1000mm左右,末级的平均直径可达2500mm左右,所以其功率占份额最大在35~40%左右,中压缸则占30~35%左右。
A. 高压级组:高压级组中蒸汽容积流量不大,其变化相对较小。高压级组的通流部分叶栅高度一般不大,平均直径和叶栅高度变化比较平缓,其各级的能量损失中叶栅端部损失、级内间隙漏汽损失所占比例较大。当蒸汽容积流量较小,可采用部分进汽的措施来提高叶片高度。对于大容量汽轮机,高压级组通流部分叶栅高度虽较大,但为了保证必要的刚度和强度,往往采用较厚的高压隔板和较宽的喷嘴,这将导致喷嘴相对高度降低,端部损失较大。
B.中压级组:中压级组介与高压级组与低压级组之间,随着蒸汽的不断膨胀,其容积流量已较大。中压级组一般工作在过热蒸汽区,无湿汽损失,同时各级的端部损失和漏汽损失相对较小,级组中各级的级效率较高。
C.低压级组:低压级组指包括最末级在内的几个压力级,其蒸汽压力低,容积流量大,一般工作于湿蒸汽区。由于低压级组蒸汽容积流量急剧增大,导致低压级组的叶栅高度和平均直径相应增大。一般加大直径可限制叶栅高度过分增大,又可增加级的理想焓降,减少级数,但末级的余速损失也会相应增大。低压级由于平均直径增加,叶栅高度增大,圆周速度相应增加,使离心力增大。在目前的技术条件下,末级叶片长度可达1000mm左右,末级的平均直径可达2500mm左右。单排汽口的300MW汽轮机,其最大额定功率可达150MW左右。因此大功率汽轮机的低压部分必须进行分流。为减少湿汽损失,降低湿汽对叶片的冲蚀,限制汽轮机排汽的湿度应不超过12~13%,并设置去湿装置和采用去湿措施来降低蒸汽湿度对叶栅的冲蚀。
那我有2个问题:
1、高压缸入口压力与出口压力(高排压力)之差那么大,压差大不就意味着焓降也大吗,高压缸做功不也就多吗?
2、再热汽温一般不用减温水调节的目的就是减温水增加了中低压缸的蒸汽流量,使中低压缸做功加强,高压缸做功减弱,整机效率下降。怎么解释?
1.在进口(或出
口)参数相同或相近时,压差增加焓降增加;以引进型亚临界300MW机组为例,其高、中、低压缸的焓降分别约为410kJ/kg、475kJ/kg和770kJ/kg;功率分配分别为29%、31%和40%。
2.再热汽温水投入使机组热耗升高的最根本的原因是:系统回热抽汽量减少,排汽量增加,冷端损失上升。
1.高压缸做功没有中压缸做功多是因为它不可避免的级内损失太多,例如叶高损失,部分进汽损失,叶片摩擦损失,漏气损失等,而中压缸相比高压缸上述损失要少,部分进汽损失更是没有。
2.再热器采用喷水减温,减温水会变成蒸汽在中压缸做功,为了维持机组负荷不变势必要减少高压缸做功份额,相当于用低参数工质循环代替了高参数工质循环,所以降低了机组的循环热效率。