汽輪機(jī)課件：配汽方式

配汽方式回顧凝汽式汽輪機(jī)調(diào)節(jié)級(jí)壓力級(jí)中間壓力級(jí)最末壓力級(jí)通流面積變化通流面積不變排汽壓力不隨流量變化調(diào)節(jié)汽輪機(jī)的功率→調(diào)節(jié)汽輪機(jī)的流量或改變蒸汽在汽輪機(jī)中的作功能力（即水蒸汽的參數(shù)）

基本知識(shí)1.噴嘴變工況的特點(diǎn)2.級(jí)的變工況3.級(jí)組變工況4.凝汽式汽輪機(jī)的變工況5.蒸汽參數(shù)變化對(duì)工況的影響6.配汽方式用弗留格爾公式分析汽輪機(jī)的各種工況2.參數(shù)的變化對(duì)機(jī)組的影響3.各種配汽方式的特點(diǎn)和應(yīng)用基本能力告知定壓調(diào)節(jié)：

是指保持主汽閥前的蒸汽初參數(shù)不變，通過改變調(diào)節(jié)汽閥的開度來改變進(jìn)汽量?；瑝赫{(diào)節(jié)：是指單元制運(yùn)行的機(jī)組中，汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)汽閥保持全開或基本全開的狀態(tài)，通過鍋爐調(diào)整新汽壓力的方法（新汽溫度保持不變）達(dá)到改變汽輪機(jī)負(fù)荷的要求。常用的定壓調(diào)節(jié)方式有：節(jié)流調(diào)節(jié)，噴嘴調(diào)節(jié)，節(jié)流－噴嘴聯(lián)合調(diào)節(jié)。一、節(jié)流調(diào)節(jié)1.定義：

所有進(jìn)入汽輪機(jī)的蒸汽都經(jīng)過一個(gè)或幾個(gè)同時(shí)啟閉的調(diào)節(jié)閥，然后流入第一級(jí)噴嘴。GP0,t0主汽門調(diào)節(jié)汽門汽輪機(jī)2.特點(diǎn)：第一級(jí)為壓力級(jí)，全周進(jìn)汽部分負(fù)荷：閥門沒有全開，節(jié)流損失大，效率低變工況時(shí)，溫度變化較小3.應(yīng)用：（1）小功率機(jī)組，使調(diào)節(jié)系統(tǒng)簡(jiǎn)單（2）帶基本負(fù)荷的機(jī)組（3）超高參數(shù)機(jī)組—節(jié)流效率工況變動(dòng)后的機(jī)組效率主要取決于節(jié)流效率只有在設(shè)計(jì)工況時(shí)節(jié)流調(diào)節(jié)汽輪機(jī)的效率才最高。注意：節(jié)流調(diào)節(jié)時(shí)，減少汽輪機(jī)功率主要是借助節(jié)流作用減少流量,而不是主要靠焓降的減少。

二、噴嘴調(diào)節(jié)1.定義：新蒸汽經(jīng)過自動(dòng)主汽門后，再經(jīng)過幾個(gè)依次啟閉的調(diào)節(jié)汽門流向汽輪機(jī)的第一級(jí)的調(diào)方式節(jié)。2.特點(diǎn)：第一級(jí)是調(diào)節(jié)級(jí)：部分進(jìn)汽噴嘴調(diào)節(jié)是通過改變第一級(jí)的噴嘴數(shù)來改變通流面積從而改變蒸汽的流量，調(diào)整汽輪機(jī)的功率部分負(fù)荷：只有一個(gè)調(diào)節(jié)閥部

分開啟，經(jīng)濟(jì)性較高工況變動(dòng)時(shí)，溫差較大調(diào)節(jié)級(jí)的直徑比第一非調(diào)節(jié)級(jí)大，調(diào)節(jié)級(jí)的余速不能被利用汽輪機(jī)分成兩個(gè)級(jí)組，調(diào)節(jié)級(jí)和壓力級(jí)3.調(diào)節(jié)級(jí)的變工況分析假定1）忽略調(diào)節(jié)級(jí)后溫度變化的影響，調(diào)節(jié)級(jí)后壓力P2正比于全機(jī)流量；2）各種工況下級(jí)的反動(dòng)度都等于零，p1=p2；3）四個(gè)調(diào)節(jié)汽門依次開啟，沒有重疊度；4）凡全開調(diào)節(jié)汽門后的噴嘴組前壓力均為p0不變。1）調(diào)節(jié)級(jí)的內(nèi)效率

假設(shè)：第一、二閥已全開，第三閥部分開啟則進(jìn)入汽輪機(jī)的蒸汽分兩股，一股通過全開的閥門，過程線為0‘2‘另一股通過部分開啟的調(diào)節(jié)閥，過程線為0‘‘2‘’這兩股蒸汽都膨脹到壓力p2，并在級(jí)后的汽室中混合然后再一起流入第一非調(diào)節(jié)級(jí)。為使這兩股汽流混合均勻，調(diào)節(jié)級(jí)后的汽室容積較大，混合后的焓值為h2。第Ⅰ，Ⅱ兩噴嘴組的理想比焓降相等有效比焓降也相等第Ⅲ噴嘴組理想比焓降為有效比焓降為第一個(gè)調(diào)節(jié)汽門全開時(shí)汽輪機(jī)流量為設(shè)計(jì)值的0.5，第一、二調(diào)節(jié)汽門全開時(shí)可通過0.76，當(dāng)?shù)谌齻€(gè)汽門全開時(shí)流量達(dá)到設(shè)計(jì)值，第四個(gè)調(diào)節(jié)汽門為過負(fù)荷閥。2）調(diào)節(jié)級(jí)前后壓力與流量的關(guān)系調(diào)節(jié)級(jí)采用漸縮斜切噴嘴，臨界壓力比為0.546對(duì)于凝汽式汽輪機(jī)，調(diào)節(jié)級(jí)后的壓力p2∝D，調(diào)節(jié)閥后即各噴嘴組前的壓力是變動(dòng)的，其值取決于各調(diào)節(jié)閥的開度大小，噴嘴后壓力p1各噴嘴都相同第Ⅰ調(diào)節(jié)汽門開始開啟到全開之后第Ⅰ噴嘴組前壓力P01的變化由折線0137表示。因此第Ⅰ噴嘴組前壓力P01

與D1成正比在第一調(diào)節(jié)汽門全開后，第二調(diào)節(jié)汽門未開啟時(shí)第Ⅱ調(diào)節(jié)汽門開啟過程中和全開后壓力變化2357第二閥門剛開啟時(shí)，噴嘴前壓力較低，但是噴嘴后壓力較高，因此未達(dá)到臨界狀態(tài)2-K曲線達(dá)到臨界狀態(tài)k-3直線當(dāng)?shù)诙{(diào)節(jié)汽門全開后，第三調(diào)節(jié)汽門逐漸開啟總的流量為第一、二、三個(gè)調(diào)節(jié)汽門的流量之和第三個(gè)噴嘴組始終處于非臨界狀態(tài)，曲線4-5流量變化規(guī)律

第一、二調(diào)節(jié)汽門均全開，第三調(diào)節(jié)汽門也部分開啟第一噴嘴組和第二噴嘴組的流量始終為臨界流量隨著第三個(gè)的開啟，第一和第二的流量呈橢圓曲線下降結(jié)論：在調(diào)節(jié)汽門的開啟過程中，當(dāng)時(shí)，全開汽門對(duì)應(yīng)的噴嘴組流量保持不變，正開啟的調(diào)節(jié)汽門所對(duì)應(yīng)的噴嘴組的流量增加；當(dāng)時(shí)，全開汽門對(duì)應(yīng)的噴嘴組流量減小，正在開啟的調(diào)節(jié)汽門所對(duì)應(yīng)的噴嘴組的流量增加。顯然，當(dāng)某一汽門剛剛?cè)_時(shí)，該汽門所對(duì)應(yīng)的噴嘴組的流量達(dá)到了最大。3）調(diào)節(jié)級(jí)焓降變化規(guī)律在第一個(gè)調(diào)節(jié)閥全開而第二個(gè)調(diào)節(jié)閥未開時(shí)p2/p‘0

達(dá)到最小，而級(jí)前溫度上升到最高值，調(diào)節(jié)級(jí)焓降達(dá)到最大值。在第二調(diào)節(jié)汽門逐漸開大過程中，第二噴嘴組的理想焓降逐漸變大，直至第二調(diào)節(jié)汽門全開時(shí)，第二噴嘴組的焓降達(dá)到了最大第一噴嘴組中的焓降逐漸減小第一、二噴嘴組的前后壓力相等，理想焓降相等變化規(guī)律：調(diào)節(jié)級(jí)的焓降是隨汽輪機(jī)的流量變化而變化的，流量增加時(shí)，部分開啟汽門所控制的噴嘴焓降增大，全開汽門所控制的噴嘴焓降減小。在第一調(diào)節(jié)汽門全開而第二調(diào)節(jié)汽門尚未開啟時(shí)，調(diào)節(jié)級(jí)焓降達(dá)到最大值，此時(shí)流過第一噴嘴組的流量也最大。調(diào)節(jié)級(jí)的最危險(xiǎn)工況：動(dòng)葉的蒸汽作用力正比于流量和比焓降之積，因此當(dāng)?shù)冖裾{(diào)節(jié)汽門全開而其他調(diào)節(jié)汽門都關(guān)閉時(shí)，流量和焓降都是最大值。調(diào)節(jié)級(jí)動(dòng)葉所受到的作用力也達(dá)到了最大。第一調(diào)節(jié)汽門全開，而其他調(diào)節(jié)汽門尚未開啟的工況最危險(xiǎn)的工況不是在汽輪機(jī)的最大工況。解決的措施：調(diào)節(jié)汽閥重疊度4）調(diào)節(jié)級(jí)的效率曲線為一有明顯波折的曲線，因調(diào)節(jié)閥全開時(shí)，節(jié)流損失小，效率較高；調(diào)節(jié)閥部分開啟時(shí)，汽流受到較大的節(jié)流，效率將下降。效率最高點(diǎn)為設(shè)計(jì)工況。5）調(diào)節(jié)級(jí)的實(shí)際變工況效率第一調(diào)節(jié)閥全部開啟以前，第二調(diào)節(jié)閥已經(jīng)在開啟，通過第一調(diào)節(jié)閥的流量略小于機(jī)組總的流量調(diào)節(jié)汽門均有重疊度若G1=0.4G時(shí)剛好第Ⅱ調(diào)節(jié)汽門全關(guān)，第Ⅰ調(diào)節(jié)汽門全開實(shí)際上調(diào)節(jié)級(jí)有反動(dòng)度，因此PI＞P2實(shí)際上流量不斷增大時(shí)閥前壓力會(huì)改變?nèi)?、?jié)流-噴嘴聯(lián)合調(diào)節(jié)高負(fù)荷時(shí)采用噴嘴調(diào)節(jié)，低負(fù)荷時(shí)轉(zhuǎn)為節(jié)流調(diào)節(jié)N300-16.7/537/537型汽輪機(jī)就采用了這種調(diào)節(jié)方式，它是在低負(fù)荷區(qū)域以2～4個(gè)調(diào)節(jié)汽門同時(shí)開啟（該進(jìn)汽弧段已能保證機(jī)組頭部受熱均勻），這時(shí)采用的是節(jié)流調(diào)節(jié)法。在幾個(gè)調(diào)節(jié)汽門開足后（對(duì)當(dāng)時(shí)的汽壓已無節(jié)流），在調(diào)節(jié)汽門不動(dòng)的情況下，提升主汽門前壓力（與此同時(shí)負(fù)荷也增加），當(dāng)主汽門前汽壓達(dá)到額定值后，轉(zhuǎn)為噴嘴調(diào)節(jié)，依次開啟其他各個(gè)調(diào)節(jié)汽門，直到帶上額定負(fù)荷。這樣，5％額定負(fù)荷以下采