汽轮机在变工况下的工作.ppt

汽轮机在变工况下的工作 级组变工况 机组变工况 调节级变工况 蒸汽参数变化的变工况 第一种情况，无穷级数的级组中各级变工部前后均处于亚临界时的流量比为弗留格尔公式，如下 亚临界变工况的流量与级组前后压力平方差的开方成正比。 若级组中级数足够多，即p11》pz1，p1》pz， 则 第二种情况，变工况前后级组中的末级均达到临界状态 （思考：为何通常是末级首先达临界？） 例如级组由三级组成,如图示 P0 P1 P2 P3 P4 P5 P6 G Ⅰ Ⅲ Ⅱ 对第二级有： 总结：可近似地认为，通过级组的流量和级组中每一个级的级前初压都成正比！ 同理有： （二）机组压力与流量公式的应用条件 1、通过同一级组中各级的流量相等； 2、不同工况级组中各级的通流截面保持不变； 3、通过各级的汽流是一股均质流； 4、级组的级数越多,佛留格尔公式计算结果越精确。 变工况规律总结：对于采用喷嘴调节的凝汽式汽轮机，当工况变化，进汽量发生改变时，整机焓降基本不变，中间级的焓降基本不变，当进汽量增大时，调节级焓降减小，反动度增大；末级焓降增大，反动度减小。 中间级焓降不变,反动度也不变,因此速比也不变,则效率不变。 流量增大时，调节级焓降减小，反动度增大，速比增大，效率降低。 末级焓降增大，反动度减小，速比减小，效率降低。 变工况时轴向推力的变化情况 可简单地认为，整机轴向推力大约和机组的功率成正比。 需要注意一些特殊工况时轴向推力异常增大的情形，如：水冲击；叶片结垢等。 变工况知识的应用实例 监视段压力：调节级汽室压力和各段抽汽压力的统称。 (1)监视汽轮机通流部分运行是否正常。在已知汽轮机功率或流量的条件下，根据弗留格尔公式的计算结果监视某些级组(监视段)前的压力，借此判断该级组是否损坏或结垢等异常现象。 (2)可以推算出不同流量(功率)时各级的压差和比焓降，从而计算出相应的功率、效率及零部件的受力情况。也可以由压力推算出通过各级的流量。 实际运行故障分析举例： 某台一次再热超高压凝汽式汽轮机的功率突然下降40％，此时机组无明显振动，机组参数变化如表3-2所示，负号表示降低。功率降低后，一些参数又基本稳定不变，各监视段压力近似成比例降低。 　　分析原因：调节级后压力和中间再热后压力降低，表明蒸汽流量变小，这由给水流量也相应变小而证实。由于各监视段压力与流量近似成正比，故可以认为各非调节级的工作是正常的，流量的突降是调节级或调节级之前的通流部分故障所致。 　　 。 负荷 给水流量 调节级后压力 中间再热后压力 中低压缸效率 高压缸效率 -40％ -36％ -42％ -44％ 1.8％ 0.4％ 由于通流部分故障并未引起机组振动情况的改变，因而可以认为流量突降不是转动部分的机械损坏所致，调节级喷嘴、动叶损坏常使流量增大；调节级叶片断落可能使非调节级第一级喷嘴堵塞而使调节级后压力升高。但上述情况均与事实相反，因此不大可能是调节级的损坏。 　　调节汽门阀杆断裂将使汽门一直处于关闭或近于关闭的位置。为了判断故障，移动油动机。提起阀杆，在第一调节汽门应该开大的范围内，发现流量并不增大，表明这一阀门动作失灵。 　　停机检查，结果是第一调节汽门阀杆断裂 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。分析每天数据，发现功率是以不变的速率下降的，而不是突降的。与21个月前的运行数据相比，变化如下。 流量 功率 调节级后压力 高压缸效率 -17.2％ -16.5％ +21.2％ -12.2％ 　　分析原因：调节级后压力增加21.2％，既然不是由于流量增加，那就只能是由于非调节级通流部分堵塞，由于这种堵塞是稳定增加的，故不是机械损坏所致，极大的可能是通流部分结垢所致。又因为高压缸效率大为降低，故可能是高压缸结垢。 　　开缸检查，结果发现高压缸通流部分严重结垢，垢的成分中不少是铜。 某机三年运行数据表明，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3-4所示。在发现上述问题后，曾进行试验，证明在各个调节汽门的不同开度下，功率都变大。 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％ 分析原因：功率增加，流量必然增加。从调节级后各处压力基本上正比于流量增加来看，调节级以后各级的工作是正常的，那么功率变大就可能是调节级或调节级之前通流面积增大所致。各个调节汽门开度下功率(蒸汽流量)都变大，估计不应是调节汽门的问题，因为不可能几个调节汽门都同时发生问题。较大可能是调节级通流面积变大。这就有三种可能；①调节级喷嘴腐蚀；