汽轮机运行PPT课件
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（1）凝汽式汽轮机 变工况时，凝汽式汽轮机各中间
级压比基本不变，各级的理想焓降 基本不变。
（2）背压式汽轮机
变工况时，背压式汽轮机压力级 理想焓降变化规律主要取决流量变 化。p0越高，流量变化对焓降的影 响越小。
背压式汽轮机流量及焓降变化
2.级的反动度变化规律:
a）工况变化时，若级焓降 h t 减小，反动度 m增大； 若级焓降 h t 增大，反动度 m减小。
汽轮机的负荷特性举例
3、某机三年运行数据表明，在调节汽门 的同一开度（各个调节汽门开度均是）下， 功率是渐渐增加的，三年前后的同一调节 气门开度下的运行数据之差如下：
功率（+11%）、调节级后压力（+11%）、中 间再热后压力（+10.2%）、高压缸效率（1.8%）
汽轮机的负荷特性举例
分析：
流量（-17.2%）、功率（-16.5%）、调节级 后压力（+21.2%）、高压缸效率（-12.2%）
汽轮机的负荷特性举例
分析：
调节级后压力增加，但流量不增加。不正常！ 根据计算公式得出：a<1 通流面积减小：非调节级通流部分堵塞！ 稳定增加：不是机械损坏！ 通流部分结垢：高压缸结垢！
面积比 f＝An / Ab
撞击损失
定义：冲角 111(叶型进汽角－汽流进汽角)
设计工况时，汽流进汽角与动叶进汽角一致， 0. 变工况时，级的焓降变化，汽流偏离设计方向，产生冲角。
热用户
pg
压力与流量关系式的应用
1、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
G 1ap01 T0, G p0 T01
G 1a G
p0 21pg 21 p0 2pg 2
wenku.baidu.comT0 T01
结垢（a < 1），则同一流量G1下，p 0 1 必然升高；
磨损（a > 1），则同一流量G1下，p 0 1 必然降低。
忽略，应按弗留格尔公式计算。
pg p0
2
,
pg1 p01
2
就不能
3）对于回热抽汽，可近似应用弗留格尔公式，误差不大。
东方N200
上海N300
哈尔滨N300
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 p g）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）。 调节抽汽式汽轮机，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。
汽轮机的负荷特性
一、机组前后蒸汽参数和流量的关系
弗留格尔公式：通流部分结构不变时
G01 G0
p021 pg21 p02 pg2
T0 T01
滑压机组，温度基本不变：
G01 G0
p021 pg21 p02 pg2
汽轮机的负荷特性
某级处于临界状态，或者级后压力很低：
G01 p01 T0
未引起振动，说明非转动部分的机械问题！ 调节级喷嘴、动叶损坏？ 调节汽门？ 调节汽门阀杆断裂！
汽轮机的负荷特性举例
2、一超高压汽轮机在运行21个月后发现 功率不断下降，已持续一两个月。分析每 天数据，发现功率是以不变的速度下降的， 而不是突降的。与21个月前的运行数据相 比，变化情况如下：
（2）在同一工况中，通过级组的流量相等
调节抽汽口（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
5～6级，就能得到满意的结果。级组内级数越多，精度越高。
汽轮机的负荷特性举例
1、某台一次再热超高压凝汽式汽轮机的 功率突然下降40%，此时机组无明显振动， 机组参数变化如下：
调节级后压力和中间再热后压力增大，功率 增加。符合公式！说明调节级后均工作正常！
根据公式：应是调节级，或调节级前a>1 各个调节汽门开度均存在：非调节汽门问题 调节级通流面积增大：喷嘴腐蚀？叶片损坏？
喷嘴弧段漏气？ 高压缸效率略有下降：喷嘴腐蚀！
级的焓降和反动度的变化规律
1、级的焓降变化规律
这样：
pg p0
2
0,
pg1 2
p01
0
G1 G
p021 pg21 p02 pg2
p021
1
pg1 p01
2
p01
p02
1
pg p0
2
p0
p0
级组
pg
结论：1）凝汽式汽轮机各级（除最后一、二级外），无论是否发生
临界，其流量均与级前压力成正比。
2）对于最后几级，由于p 0 , p 01 相对较低，
G0
p0 T01
忽略温度的影响
G 01 p 01
G0
p0
G1
G0 p0
p1
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
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 p g ，当级数较多时，级组前压力，p0 pg
负荷（-40%）、给水流量（-36%）、调节级 后压力（-42%）、中间再热后压力（-44%）、 高压缸效率（-1.8%）、中低压缸效率（0.4%）
其他参数基本稳定不变，各监视段压力近似 成比例降低。
汽轮机的负荷特性举例
分析：
调节级后压力和中间再热后压力降低，蒸汽 流量降低，给水流量变小。符合公式！说明 调节级后均工作正常！
汽轮机运行
汽轮机的负荷特性 蒸汽初/终参数变化对汽轮机运行的影响 汽轮机的热应力、热膨胀、热变形 汽轮机的启动 汽轮机的停运 汽轮机运行的典型故障
汽轮机的负荷特性
设计工况下，最佳效率与经济性 功率变化，汽轮机进气量和理想焓降将随
之变化，相对内效率也将变化 定压运行和滑压运行 负荷特性——参数、受力状态变化规律
b）设计工况的反动度较小的级，焓降变化时，反动度变化较大； 设计工况的反动度较大的级，焓降变化时，反动度变化较小。
c）反动级变工况时，反动度基本不变。
（2）动、静叶出口面积比变化，引起反动度变化
当制造、安装误差、运行后磨损、结垢等原因，使面积比偏离 设计值，也将引起反动度变化。
变化规律：叶栅出口面积比增大，反动度增大。 叶栅出口面积比减小，反动度减小。
级压比基本不变，各级的理想焓降 基本不变。
（2）背压式汽轮机
变工况时，背压式汽轮机压力级 理想焓降变化规律主要取决流量变 化。p0越高，流量变化对焓降的影 响越小。
背压式汽轮机流量及焓降变化
2.级的反动度变化规律:
a）工况变化时，若级焓降 h t 减小，反动度 m增大； 若级焓降 h t 增大，反动度 m减小。
汽轮机的负荷特性举例
3、某机三年运行数据表明，在调节汽门 的同一开度（各个调节汽门开度均是）下， 功率是渐渐增加的，三年前后的同一调节 气门开度下的运行数据之差如下：
功率（+11%）、调节级后压力（+11%）、中 间再热后压力（+10.2%）、高压缸效率（1.8%）
汽轮机的负荷特性举例
分析：
流量（-17.2%）、功率（-16.5%）、调节级 后压力（+21.2%）、高压缸效率（-12.2%）
汽轮机的负荷特性举例
分析：
调节级后压力增加，但流量不增加。不正常！ 根据计算公式得出：a<1 通流面积减小：非调节级通流部分堵塞！ 稳定增加：不是机械损坏！ 通流部分结垢：高压缸结垢！
面积比 f＝An / Ab
撞击损失
定义：冲角 111(叶型进汽角－汽流进汽角)
设计工况时，汽流进汽角与动叶进汽角一致， 0. 变工况时，级的焓降变化，汽流偏离设计方向，产生冲角。
热用户
pg
压力与流量关系式的应用
1、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
G 1ap01 T0, G p0 T01
G 1a G
p0 21pg 21 p0 2pg 2
wenku.baidu.comT0 T01
结垢（a < 1），则同一流量G1下，p 0 1 必然升高；
磨损（a > 1），则同一流量G1下，p 0 1 必然降低。
忽略，应按弗留格尔公式计算。
pg p0
2
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pg1 p01
2
就不能
3）对于回热抽汽，可近似应用弗留格尔公式，误差不大。
东方N200
上海N300
哈尔滨N300
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 p g）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）。 调节抽汽式汽轮机，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。
汽轮机的负荷特性
一、机组前后蒸汽参数和流量的关系
弗留格尔公式：通流部分结构不变时
G01 G0
p021 pg21 p02 pg2
T0 T01
滑压机组，温度基本不变：
G01 G0
p021 pg21 p02 pg2
汽轮机的负荷特性
某级处于临界状态，或者级后压力很低：
G01 p01 T0
未引起振动，说明非转动部分的机械问题！ 调节级喷嘴、动叶损坏？ 调节汽门？ 调节汽门阀杆断裂！
汽轮机的负荷特性举例
2、一超高压汽轮机在运行21个月后发现 功率不断下降，已持续一两个月。分析每 天数据，发现功率是以不变的速度下降的， 而不是突降的。与21个月前的运行数据相 比，变化情况如下：
（2）在同一工况中，通过级组的流量相等
调节抽汽口（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
5～6级，就能得到满意的结果。级组内级数越多，精度越高。
汽轮机的负荷特性举例
1、某台一次再热超高压凝汽式汽轮机的 功率突然下降40%，此时机组无明显振动， 机组参数变化如下：
调节级后压力和中间再热后压力增大，功率 增加。符合公式！说明调节级后均工作正常！
根据公式：应是调节级，或调节级前a>1 各个调节汽门开度均存在：非调节汽门问题 调节级通流面积增大：喷嘴腐蚀？叶片损坏？
喷嘴弧段漏气？ 高压缸效率略有下降：喷嘴腐蚀！
级的焓降和反动度的变化规律
1、级的焓降变化规律
这样：
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2
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p021 pg21 p02 pg2
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2
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p0
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级组
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结论：1）凝汽式汽轮机各级（除最后一、二级外），无论是否发生
临界，其流量均与级前压力成正比。
2）对于最后几级，由于p 0 , p 01 相对较低，
G0
p0 T01
忽略温度的影响
G 01 p 01
G0
p0
G1
G0 p0
p1
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
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 p g ，当级数较多时，级组前压力，p0 pg
负荷（-40%）、给水流量（-36%）、调节级 后压力（-42%）、中间再热后压力（-44%）、 高压缸效率（-1.8%）、中低压缸效率（0.4%）
其他参数基本稳定不变，各监视段压力近似 成比例降低。
汽轮机的负荷特性举例
分析：
调节级后压力和中间再热后压力降低，蒸汽 流量降低，给水流量变小。符合公式！说明 调节级后均工作正常！
汽轮机运行
汽轮机的负荷特性 蒸汽初/终参数变化对汽轮机运行的影响 汽轮机的热应力、热膨胀、热变形 汽轮机的启动 汽轮机的停运 汽轮机运行的典型故障
汽轮机的负荷特性
设计工况下，最佳效率与经济性 功率变化，汽轮机进气量和理想焓降将随
之变化，相对内效率也将变化 定压运行和滑压运行 负荷特性——参数、受力状态变化规律
b）设计工况的反动度较小的级，焓降变化时，反动度变化较大； 设计工况的反动度较大的级，焓降变化时，反动度变化较小。
c）反动级变工况时，反动度基本不变。
（2）动、静叶出口面积比变化，引起反动度变化
当制造、安装误差、运行后磨损、结垢等原因，使面积比偏离 设计值，也将引起反动度变化。
变化规律：叶栅出口面积比增大，反动度增大。 叶栅出口面积比减小，反动度减小。