汽轮机原理课件第三章.ppt

汽轮机的变工况特性 第一节 喷嘴的变工况特性 第二节 级与级组的变工况特性 第三节 配汽方式及其对定压运行机组变工况的影响 第四节 滑压运行的经济性与安全性 第五节 小容级流量工况与叶片颤震 第六节 变工况下汽轮机的热力核算 第七节 初终参数变化对汽轮机工作的影响 第八节 汽轮机的工况图与热电联产汽轮机 喷嘴的变工况特性 级与级组的变工况特性 配汽方式及其对定压运行机组变工况的影响 滑压运行的经济性与安全性 汽轮机的工况图与热电联产 背压式汽轮机的排汽全部供热用户使用，所以没冷源损失，热效率较高。被压式汽轮机的调节汽门开度主要是又排汽管调压器的压力信号控制，可维持排汽压力不变，保证供热质量。也就是，热负荷增加，排汽压力降低，则调节门开大；反之关小。可见，该机组发电量的大小完全取决于热负荷的多少，多余或不足的电力由电网或并列机组调节。 一次调节抽汽式汽轮机 一次调节抽汽式汽轮机的特点 (P202) - ---- （1）低压段的设计流量与最大流量 ----- （2）抽汽式不可调节工况 ----- （3）低压段最小流量 ----- （4）最大功率 * 缩放喷嘴背压渐高于设计值时，将先在喷嘴出口处，后在喷嘴渐放段内产生冲波，超音速经过冲波，流速大为降低，损失很大，所以缩放喷嘴处于背压高于设计值的工况下运行效率很低。渐缩喷嘴背压高于设计值时不会出现冲波，速度系数很高，变工况效率仍然较高。 渐缩喷嘴前后参数都变化时的流量变化 设计工况与变工况下喷嘴均为临界工况（喷嘴出口流速达到或超过临界速度时，称喷嘴处于临界工况） 设计工况和变工况下的临界流量之比为 表明在不同工况下的喷嘴的临界流量正比于处压或滞止初压。 设计工况与变工况下喷嘴均为亚临界工况，若不考虑温度变化，则流量比为 渐缩喷嘴初压背压与流量的关系(曲线关系见课本P133).附带说明：图中虚线对渐缩喷嘴不适应，但适用于缩放喷嘴，曲线哟一定的物理意义。滞止初压，滞止初比容于喷嘴面积不变时，设计背压减小会使喷嘴的流量降低。原因是随着设计背压的减小，设计压比减小，缩放喷嘴的膨胀度必然增大，而出口面积已规定不变，故膨胀度增大使缩放喷嘴喉部面积减小，于是缩放喷嘴的流量随临界面积的减小而减小。另从连续性方程Gt=An*Ct/Vt来看，由于超音速区域随压比减小，即随着比焓降增大，比容增大的较大而流速相对增加的较小，因此当设计背压降低时，喷嘴面积不变，流量必定减小。 级内压力与流量的关系 级内为临界工况（级内的喷嘴叶栅或动叶栅两者之一的流速达到或超过临界速度，就称该公况为临界工况） 级的工况变化前后喷嘴流速均达到或超过临界值，不论动叶中流速是否达到临界值，此级的流量与滞止初压或初压成正比（不考虑温度的变化） 级的工况变化前后喷嘴流速均未达到临界值而动叶内流速达到或超过临界值时，只要采用动叶的相对热力参数，喷嘴的变工况的结论都可用在动叶上。 级内为亚临界工况（级内喷嘴和动叶出口气流速度均小于临界速度，则称该工况为压临界工况）若不考虑温度的变化，可得两工况下的流量的近似比： 级组压力与流量的关系 工况变化前后级组均为临界工况 在各级通流面积不变的条件下，处于亚临界工况的级组，若级组前后压差由小变大，则各级流量和流速也要增大，这时一般是级组内最后一级最先达到临界速度，这是因为 后面级的比容较大，其平均直径比前面的大，若相邻两级的速比和反动度基本相同，则后一级的比焓降较大，流速也常最大 最后一级的蒸汽绝对温度最低，当地音速最小， 亚临界工况级组中某一级的喷嘴或动叶的气流速度刚升到临界速度时，级组前后的压力比称为级组临界压力比。若不考虑温度变化，设计工况与变工况下的临界流量比为： 工况变化前后均为亚临界工况 弗留格尔公式： ，它是级组在亚临界工况下的级组流量与压力的近似关系式。 由弗留格尔公式可见，级组内级数月多，同一初压下的临界压力相对的越接近零，应用它计算的误差越小，反之误差越大；不论级组内级数多少，在设计工况下应用弗留格尔公式时，各参数相等，因此没有误差，偏离设计工况越近，误差越小，反之误差越大；背压与初压相等，设计流量为零时，应用弗留格尔公式的计算误差为零。 应用弗留格尔公式分析问题解决实际问题。 压力与流量关系式的应用条件 在推导和实验求取压力与流量的关系式时，都规定了工况变动前后通汽面积不变，因此应用这些关系式时，也必须保持设计工况和变工况下通汽面积不变。 级组内各级流量相同是推导和实验求取压力和流量关系式的又一前提。 流过级组内各级的