汽轮机原理

胡丹梅、郭瑞堂、曾卓雄、何平、应雨龙

目录

  • 1 第一章 汽轮机级的工作原理
    • 1.1 级的反动度
    • 1.2 汽轮机级的类型
    • 1.3 蒸汽在喷管斜切部分中的膨胀,极限压比
    • 1.4 动叶进出口速度三角形
    • 1.5 级的轮轴功和轮周效率
    • 1.6 轮周效率的影响因素与最佳速度比
    • 1.7 级内损失及减小措施1
    • 1.8 级内损失及减小措施2
  • 2 第二章 多级汽轮机
    • 2.1 汽轮机的热经济性指标
    • 2.2 多级汽轮机的重热现象及重热系数
    • 2.3 多级汽轮机轴向推力平衡措施
    • 2.4 汽轮机中汽封的安装位置
  • 3 第三章 汽轮机的变工况
    • 3.1 级组和弗留格尔公式
    • 3.2 凝汽式汽轮机变工况时各级比焓降的变化
    • 3.3 节流调节
    • 3.4 调节级最危险工况
    • 3.5 滑压调节
  • 4 第四章 汽轮机的调节
    • 4.1 间接调节系统
    • 4.2 汽轮机调节系统的静态特性
    • 4.3 一次调频
    • 4.4 同步器
    • 4.5 二次调频
    • 4.6 油动机提升力系数和油动机时间常数
    • 4.7 中间容积及其给调节系统带来的问题
    • 4.8 DEH基本调节原理
  • 5 第五章 背压式汽轮机
    • 5.1 背压式汽轮机的特点
  • 6 第六章 汽轮机叶片振动
    • 6.1 叶片的低频激振力和高频激振力
    • 6.2 自由叶片的振动
    • 6.3 不调频叶片的安全准则
    • 6.4 调频叶片的安全准则
  • 7 第七章 汽轮机凝汽设备
    • 7.1 凝汽设备的组成及任务
    • 7.2 凝汽器内压力的确定
    • 7.3 凝汽器冷却倍率与凝汽器最佳真空
    • 7.4 多压凝汽器
  • 8 第八章 汽轮机运行
    • 8.1 胀差
滑压调节


一、滑压调节的特点

滑压调节的优缺点:

(1)提高了机组运行的可靠性和负荷的适应性

负荷减小,蒸汽压力降低,温度基本不变,减小了热应力和热变形。

(2)提高了部分负荷下的经济性

负荷减小,蒸汽压力降低,提高了末级的干度,减少了湿汽损失,汽轮机内效率较高,尤其是提高了高压缸的内效率;

负荷减小,蒸汽压力降低,使定压比热减小,在加热量不变时,会提高再热蒸汽温度,从而改善机组的热效率;

变速给水泵,减少厂用电:负荷减小,锅炉给水量和蒸汽压力减小,水泵低速运行,耗功量减小。

(3)高负荷下不经济(循环热效率下降)

机组在高负荷(75%-100%额定负荷)时,由于阀门的开度较大,定压调节的节流损失不大,尤其是高负荷时喷管调节的节流损失更小。若高负荷时采用滑压调节,由于主蒸汽压力降低,会使机组循环热效率降低,所以高负荷时采用滑压调节经济性低于定压调节;

当机组在负荷减小到一定程度,定压调节的节流损失很大。采用滑压调节经济性有可能高于定压调节;

设计工况下主蒸汽压力越高,采用滑压调节的最佳负荷。对于超临界、亚临界级组,负荷降低至25%额定负荷左右采用滑压调节,热效率可以改善2%—3%。而12.75MPa以下的机组,降压使循环热效率小下降很大,一般不宜采用滑压调节。

二、滑压调节的运行方式

纯滑压运行:

在整个负荷变化范围内,汽轮机调节阀全开,完全靠锅炉调整燃烧和给水量,使锅炉出口主蒸汽压力变化,适应负荷的变化。

分析: 

(1)操作简单,维护方便。阀门全开,经济性好。

(2)汽轮机负荷变化信号输入锅炉,到锅炉调整燃烧和给水量使主蒸汽压力变化期间,由于锅炉热惯性较大,产生时滞而不能对负荷变化快速响应,所以纯滑压运行方式对负荷适应性较差。

节流滑压运行:

在机组负荷稳定时,汽轮机调节阀不全开,对主蒸汽压力有一定的节流。当负荷增大时,立即全开调节阀,快速增加汽机功率。同时调整锅炉燃烧和给水量,待锅炉出口主蒸汽压力适应负荷的要求变化后,再把调节阀关小,恢复原来的节流位置蓄能。

分析: 

(1)调节阀常处于部分开启状态,存在节流损失,降低了经济性。

(2)调节阀有一定节流度,起到蓄能作用,能快速增加汽机功率,对负荷适应性较好。

复合滑压运行:

这是滑压调节和定压调节相结合的运行方式。高负荷时,定压运行;中间负荷时,变压运行;低负荷时,定压运行。三种复合方式:

(1)低负荷时滑压调节,高负荷时定压调节。低负荷时调节阀全开,滑压调节,随着负荷增加,主蒸汽压力增加,待增大到额定值后,维持主蒸汽压力不变,过渡到喷管定压调节。

(2)低负荷时定压调节,高负荷时滑压调节。低负荷时,蒸汽压力维持较低值,做定压调节。当负荷增大时,开大调节阀,待调节阀全开后,则依靠调整锅炉燃烧和给水量使主蒸汽升压力适应负荷要求。

(3)高负荷和低负荷时定压调节,中间负荷时滑压调节。(定-滑-定运行)

低负荷时,蒸汽压力维持较低值,做定压调节。中间负荷时,关闭1~2个调节阀滑压调节。高负荷时采用喷管定压调节。

分析: 

(1)复合滑压运行既有较高的经济性,又有较强的负荷适应性,得以广泛应用。

(2)复合滑压运行方式中定-滑-定运行方式应用最为广泛。