基于MATLAB的汽轮机调节级变工况计算-论文.pdf

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1、第36卷第3期华北水利水电大学学报(自然科学版)Vo1．36No．32015年6月JournalofNoahChinaUniversityofWaterResourcesandElectricPower(NaturalScienceEdition)Jun．2015DOI：10，3969／j．issn．1002—5634．2015．03．017基于MATLAB的汽轮机调节级变工况计算张利平，王夕阳，王睿，陈浩天，李开拓，薛晓燕(华北水利水电大学，河南郑州450045)摘要：为了更详细地研究负荷变化时汽轮机组的能耗特性，以常规的汽轮机变工况计算理论为基础，综合考虑

2、了阀门重叠度、温度变化对汽轮机调节级变工况计算的影响，对现有的汽轮机调节级变工况计算方法中存在的不足提出改进建议．根据该计算原理，运用MATLAB软件编写计算程序，计算调节级的特性参数，绘制特性曲线图，算出调节级的特性曲线方程，并通过对实例的计算证明了该方法的实用性，为研究负荷变化时汽轮机组的能耗特性提供了一种既简便又准确的方法．关键词：汽轮机；调节级；变工况；特性曲线中图分类号：TK262文献标识码：A文章编号：1002—5634(2015)03—0072—04随着我国经济社会的不断发展，生产和生活用的临界流量电量在日益增加，电网谷峰差逐渐加大．为了进一步G

3、：0．648×10—4√pt／0t0．(1)了解负荷变化时汽轮机组的能耗特性，方便对机组假定喷嘴后压力P，计算出通过1cm喷嘴面运行进行合理的优化，对汽轮机变工况进行快速计积的蒸汽量为算就显得非常重要．调节级通用特性曲线是进行汽G=卢⋯G，(2)轮机变工况计算的基础，需要借助调节级特性曲线=G／G=√1一[(s一s)／(1一s)]．来进行汽轮机变工况计算．但是，在缺乏汽轮机调节(3)级特性曲线时，需要依据调节级的初始数据，算出调式中：为喷嘴流量比；s为喷嘴组压比，：p。／节级的特性参数，绘制特性曲线，算出特性曲线方P为喷嘴组的临界压比，过热蒸汽的占=程，最后利

4、用调节级特性曲线及其方程进行调节级0．546；p、分别为喷嘴组前的压力和比体积．变工况计算．考虑到人工进行调节级的变工况计算2)使用顺序计算法对喷嘴部分进行热力比较繁琐，可借助MATLAB软件编写的调节级计算计算。．程序进行计算．为使程序更简便，可把工质作为理想3)假设动叶出口处的压力为P，然后对动叶部气体来进行计算，根据MATLAB计算出调节级特性参数，编写程序绘制出调节级的特性曲线并算出与分进行迭代计算，得出所有动叶汽道的参数，如之对应的特性曲线方程，然后在下一步的调节级变Ah、ah：、W、：等，然后依据连续性方程，由：算工况计算中，就可以直接用MATLA

5、B运行编写程序出通过动叶的蒸汽量计算．G6=A62／v2．(4)式中：A6为动叶出口面积，A6=1．56A=1．56cm；1调节级变工况计算的方法w为动叶出口处气流的相对速度；：为动叶出口蒸1．1调节级特性曲线的计算汽的比体积．计算步骤如下：若G与G的差值符合允许条件误差，即1)由汽轮机的初始数据，计算流人1cm喷嘴1(G一G)／GJ≤AG时，则对P的验证计算过程收稿日期：2015～O3—19作者简介：张利平(196O～)，女，青海大通人，教授，硕士生导师，主要从事汽轮机发电机组故障诊断及运行方面的研究王夕阳(1989～)，男，河南开封人，硕士研究生，主要从事

6、汽轮机发电机组故障诊断及优化运行方面的研究．第36卷第3期张利平，等：基于MATLAB的汽轮机调节级变工况计算73结束，若不符合允许条件误差，则回到步骤3继续计值，然后由式(6)算出通过全开调节阀控制级的算．为了确保算出来的数据的可靠性，AG要尽可能蒸汽流量．小，取AG=0．001．G=EgP2：，(6)4)计算级内各项损失．其中E=0．648A／。。．(7)5)计算全开调节气门后的级压力比8、轮周效式中：E为一个喷嘴的喷嘴组常量，一般情况下是定率、反动度、彭台门系数／3、流量系数速度值；4。为单个喷嘴的通道面积，m；p。、。分别为新比等参数．蒸汽的压力和比体

7、积，单位分别为Pa与m／kg；：6)运用MATLAB软件中的Polyfit函数来算出为变工况下全开的喷嘴数．调节级特性曲线方程，然后应用Plot函数来绘制特3)计算经过部分开启调节阀的控制级的气流性曲线．流量G(G=G。一G)，然后计算通过单个喷嘴的运用上述原理，采用顺序迭代的方法，应用气流流量G=G：(：为部分开启调节阀控制的MATLAB语言编制程序进行特性曲线计算，调节级喷嘴数)．特性计算流程如图1所示．4)先计算部分开启调节阀的控制级的”值(：C'；／Ep)，然后在和P：的关系曲线上查出对应的部分开启喷嘴组的级压力比=P。／p，根据已知数据计算所需要的数

8、据，如喷嘴流量G等则部分进汽阀门后的压