汽轮机原理 第五章 汽轮机的变工况特性.pdf

汽轮机原理 汽轮机原理 第五章 汽轮机的变工况特性 第五章 汽轮机的变工况特性 第五章 汽轮机的变工况特性 第一节 喷嘴的变工况特性 第二节 级与机组的变工况特性 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 小容积流量工况与叶片颤振 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 第五章 汽轮机的变工况特性 设计工况：汽轮机在设计参数（进行汽轮机热力设计时确定的各参数） 下运行为设计工况，也称经济工况（在此工况下运行效率最高）。 （汽轮机的热力设计：给定初终参数、功率和转速的条件下，计算和 确定蒸汽流量、级数、各级尺寸、蒸汽参数、反动度、功率和效率 等，进而得出各级和全机的热力过程线等。）唯一。 变工况：汽轮机在偏离设计参数的条件下运行的工况。 第五章 汽轮机的变工况特性 本章任务：研究汽轮机在偏离（流量、进汽温度、压力、转速、排 汽压力等）设计(off-design)工况下各级流量与热力参数（主要是蒸汽 压力）的相对变化关系，以及反动度、内功率、效率和轴向推力等 的变化，分析计算这些参数变化对机组安全性、经济性的影响。研 究等转速的情况。 研究顺序： 喷嘴（动叶）、级、多级（级组）、整机。 第五章 汽轮机的变工况特性 第一节 喷嘴的变工况特性 对缩放喷嘴，喷嘴膨胀度f （f A /A ）越大，缩放喷嘴设计压比 n c 越小，在实际压比增大时速度系数 降 低的越多，即效率下降越多。但渐缩 喷嘴在背压高于设计值时不会出现激 波，效率仍然较高，只在设计压比小 于临界压比时，效率才下降。 汽轮机中多采用渐缩喷嘴（一般只在 调节级采用缩放喷嘴），本节主要分 缩放喷嘴在变工况时，由于背 压升高，会在渐扩段某处出现 析渐缩喷嘴的变工况特性。 激波，产生损失，效率下降。 第一节 喷嘴的变工况特性 一、渐缩喷嘴初压不变时背压与流量的关系 第一章给出了通过渐缩喷嘴的流量与喷嘴前后参数关系为 0 k k  k 2 1 2k p 0  0 0    G  G  A p p  p p n t n n k 1 v 0  1 0   1 0   0 对渐缩喷嘴，在定熵指数k和流量系数 μ 都 n 不变的条件下，若喷嘴前滞止参数p 00 、v00和 出口面积A 都不变，喷嘴的流量G与背压p 的 n c 关系如图所示。 当 p 1  p c 时，G Gc 不变，如直线AB 所示； 当 p 1 p c 时，流量沿曲线BC 变化。 曲线BC段与椭圆的1/4线段相当近似，若椭圆曲 线代替它，误差较小，故可用椭圆方程表示BC段