喷嘴配汽汽轮机组调节级温度的修正

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2、曼苯。爻蠢与波JISHUJIAOLIUYUYJNGYONG喷嘴配汽汽轮机组调节级温度的修正张树芳，王晓龙，郭江龙，孙跃龙(1．华北电力大学能源与动力工程学院，河北保定071003：2．河北省电力研究院，河北石家庄050021；3．国电铜陵发电有限公司，安徽铜陵244000)调节级室及高压缸各级蒸汽温度的较大波动。但是O引言当机组带部分负荷时，根据负荷大小调门顺序开启，只有通过部分开启的调门的汽流有节流损失．而通随着用电结构的变化，大型机组参与调峰导致过全开调门的汽流几乎没有节流损失，因此其效率机组往往不能在经济工况

3、运行，因为对变工况计算高于节流配汽的精度要求越来越高。在当前的调节级变T况常规根据以上两种配汽方式的优缺点，有些担任基计算中，大都忽略了调节级温度的影响：但为了提高本负荷的喷嘴调节机组，往往设计成在低负荷下第机组的运行效率，提高变工况计算理论的计算精确一、二两个调节阀采用节流调节，第三、四个调节阀度，有必要考虑调节级温度的影响。喷采用嘴配汽，即“节流、喷嘴混合配汽方式”。该配汽方式的优点是可以扩大节流调节控制的负荷范1汽轮机组的配汽调节方式围．从而减小负荷变化时调节级室内蒸汽温度的变化幅度，降低转子、汽缸的热应力水平，同时也减轻

4、1．1配汽调节方式及特点了调节级动叶受到的最大弯曲应力。另外．为使汽缸为了改变汽轮机功率，可通过改变蒸汽在叶栅均匀加热，常常在结构上让第一、二调节阀的进汽，通流部分的焓降和改变进汽量，这种改变进汽量和一个布置在汽缸的上半部分，另一个布置在下半部分。焓降的方式称为汽轮机的配汽l1l。汽轮机的配汽主1．2喷嘴配汽方式对调节级温度的实际影响要有节流配汽、喷嘴配汽和旁通配汽3种方式，旁通某产N125—13．24／550／550机组在不同T况下配汽主要用在船舰汽轮机J，这里不讨论。的喷嘴配汽调节级室的压力和温度变化情况见表1。1．1．1节

5、流配汽表1调节级室参数变化采用节流配汽调节时，冈没有调节级，结构简单，并且在负荷变化时，各级比焓降和级前温度变化不大，在转子、汽缸中产生的热应力较小，因而提高了机组在变工况运行时的可靠性和灵活性。但节流调节的缺点是在部分负荷下效率较低，经济性较差。当负荷由最大T况降至30％时，调节级室的温1．1．2喷嘴配汽度相差62．1，相应地，高压缸各级级前温度也出现采用喷嘴配汽调节时，汽轮机负荷变化会引起较显著的偏差。这种情况在计算高压级的比焓降分收稿日期：2009—06—08作者简介：张树芳(1957一)，男，河』匕高碑店人，教授级高级—

6、程师，从事节能理论和技术方而的研究1作。JISHUJIA0LIUYUYINGYONG技恭交瀛与泣誊配和压力分布时必须加以考虑。如用弗留格尔公式计算高压级级前压力、温度与级流量的变化关系时，2考虑温度影响的修正措施对纯节流调节的汽轮机，可以准确认为，级前的温度在流量变化时仍等于定值，不会引起大的误差；但对为了满足修正的需要，需对调节级进行变工况喷嘴调节的汽轮机，就必须考虑级前温度的变化，如计算，通过计算得到调节级的焓降和效率参数等，再果仍取定值，就会在计算中产生较大的误差。根据所得数据进行温度的修正，也就是说调节级室实际调节级室的

7、调节级焓降和级后状态点的变的参数在进行温度影响的修正时，使用逐步逼近的化规律[21见图1，图1中B为设计流量下级后状态点；B方法考虑温度的影响，最终求出所需修正压力和调为最大流量下级后状态点；B为3／4流量下级后状态节级效率等参数。点；B为1／2设计流量下级后状态点；B为1／3设计流在调节级变工况计算时，需要根据已知条件，借量下级后状态点；B为1／5设计流量下级后状态点。助调节级特性曲线提供的相关数据以及拟合的关系表达式进行计算，计算步骤如下：(1)先取=／2，根据弗留格尔公式II，计算变工况后的调节级室的压力．值。。：＼／f鲁

8、)2一(鲁)+式中：G，、Pz、。分别为变工况下的主蒸汽流量、背压、调节级室压力；G、、为额定工况下主蒸汽流量、设计背压、调节级室压力。(2)根据主汽门后参数、。，假设调节阀全开时，扣除进汽节流损失后，调节阀后压力为尸，。=图1调节级级后状态点的变化(0．95～0．97)Pn，调用_厂()特性曲线方程，由压力比实际温度随流量的变化情况见图2。当汽轮机=／P。得通过全开阀门的流量为：进汽量由设计值增加时，喷嘴后压力和动叶后压G=4。(2)力升高而喷嘴前的压力P'0大致不变，所以焓降减其中A=0．648—xlO小。当汽轮机进汽量减小

9、时，情况则相反。然而当进、／P0。汽量减小到大约等于设计流量的一半以下时(即流式中：A为全开调节阀门喷嘴组出口面积，cm。量由第一调节阀单独控制时)，由于P'o也和一起近(3)通过部分开启调节阀门的流量为：似正比于流量而减小，因此，级的压比、反动度及焓GGrG⋯