汽轮机的变工况.ppt

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1、第三章汽轮机的变工况运行喷嘴的变工况级的变工况级组的变工况调节级的变工况汽轮机调节方式当外界负荷变化、蒸汽参数波动或转速变化时，均会引起汽轮机内热力过程的变化和零部件受力情况的变化，从而影响机组经济性和安全性。这种与设计条件不相符的工况称为变工况。第一节喷管的变工况汽轮机的设计工况是指在一定的热力参数、转速和功率等设计条件下的运行工况。在此工况下运行，汽轮机具有最高的效率，故又称经济工况。一、压力与流量的关系1、变工况前后，喷嘴内均处于临界状态当忽略温度变化时2、变工况前后喷嘴内均处于亚临界状态略去温度变化3、动叶的变工况①变工况前后临界②变工况前后均为亚临界级的

2、临界状态：组成级的喷嘴或动叶之一达到了临界状态。二、级的变工况1、变工况前后级均处于临界状态级的亚临界状态：组成级的喷嘴和动叶都处于亚临界状态。2、变工况前后各级均处于亚临界状态第二节级组压力与流量的关系级组是由若干相邻的、流量相同的且通流面积不变的级组合而成的。一、级组前、后压力与流量的关系1、变工况前后级组均未达到临界状态此式称为弗留格尔公式，它表明：当变工况前后级组未达到临界状态时，级组的流量与级组前后压力平方差的平方根成正比。当考虑温度修正后P0P2P4P6GⅠⅢⅡ例如级组由三级组成,如图示，假设末级达到临界P0P2P4P6GⅠⅢⅡ对第二级有：2、变工况前

3、后级组均为临界状态若级组中某一级始终处于临界状态，这种情况一般是末级首先达到临界状态，因为末级的设计比焓降是各级中最大的。对第三级有：同理有：汽轮机级组示意图通过级组的流量与组成级组的各级之前的压力都成比例变化，与级组后的压力无关。凝汽式汽轮机除最末一两级外，其他级级前压力变化都和流量成比例。2、变工况前后级组均为临界状态二、弗留格尔公式的应用条件（2）同一工况下，级组内各级流量相同，不应该包含抽汽注意：a、当回热抽汽正常运行时，可将抽汽点前后级划为一个级组；停运时，按抽汽点划分级组b、对于调整抽汽式，必须按抽汽点划分级组（3）变工况前后，级组内各级的通流面积应保

4、持不变式中a——变工况前后，调节级通流面积之比，运行过程中，如何判断通流部分腐蚀或结垢?同一负荷或流量下，如果（1）变工况前后，同一级组内级数不变故障汽轮机参数变化表（一）分析原因：1、功率是稳定速率下降的，不是突降；2、调节级后压力上升，而流量未增加，说明非调节级出现堵塞；3、堵塞稳定增加，不是机械损坏，可能是结垢；4、高压缸效率大为下降，说明是高压缸结垢；流量功率调节级后压力高压缸效率－17.2%-16.5%+21.2%-12.2%三、弗留格尔公式的实际应用一超高压汽轮机在运行21个月后发现功率不断下降，已持续了一两个月。分析每天的数据，发现功率是以不变的速率

5、下降的，而不是突降的。与21个月前的运行数据相比，变化情况如下表，试分析原因。负荷给水流量调节级后压力中间再热后压力高压缸效率中压缸效率-40%-36%-42%-44%-1.8%-0.4%分析原因：（１）功率突降，压力变小可知流量变小；（２）压力与流量成正比，可知非调节级工作正常，原因在调节级前或调节级；（３）无机组异常振动可知未出现机械损坏；（４）调节级喷嘴、动叶损坏使流量增大，叶片断落使第一非调节级喷嘴堵塞使调节级后压力升高，所以以上原因可排除；（５）门杆断裂使汽门关闭。故障汽轮机参数变化表（二）某台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

6、数的变化如下。功率降低下，一些参数又基本稳定不变，各监视段压力近似成比例降低。试分析原因。分析原因：１、呈正比变化，说明调节级或调节级前出现故障；２、各汽门开度下功率均增加，排除汽门，可能是：（1）喷嘴腐蚀；（2）叶片断裂；（3）喷嘴弧段漏汽；后两种情况将引起高压缸效率大大下降，但并未如此，故可初步判定喷嘴腐蚀。功率调节级后压力中间再热后压力高压缸效率+11.0%+11.0%+10.2%-1.8%故障汽轮机参数变化表（三）某机三年的运行数据表明，在调节汽门的同一开度下，功率是渐渐增加的，三年前后的同一调节汽门开度下的运行数据之差如表所示。在发现上述问题后，曾进行试

7、验，证明在各个调节汽门的不同开度下，功率都变大。试分析原因。第三节工况变动时各级比焓降及反动度的变化一、工况变动时各级比焓降的变化汽轮机任一级的理想比焓降可近似的用下式表示：（3-18）上式说明，级的理想比焓降为级前温度及级后压力比的函数。如果级前温度在工况变动时不变，则级的理想比焓降只取决于级前后的压力比。（一）凝汽式汽轮机流量变化时各级的焓降基本不变，，中间级的内功率与流量成正比，即对于凝汽式汽轮机除调节级和最末一、二级外，无论级组是否处于临界状态，其各级级前压力均与级组的流量成正比，即1、凝汽式汽轮机各中间级在工况变动时，各个中间级的压力比不变2、凝汽式汽轮

8、机调节级（