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,*,*,1,第五节 蒸汽初终参数的波动对经济性的影响,工况变动时，除流量变化之外，汽轮机的初终参数也有变动。当初终参数变化超过一定范围后，不仅影响机组的经济性，对机组的安全也会有影响。,一,.,初温、背压不变，初压变化对功率的影响,蒸汽初压的变化，将会引起,进汽量,、,理想焓降,和,内效率,的变化。汽轮机,的内功率为：,当初压变化不大时，汽轮机的内功率变化为：,1第五节 蒸汽初终参数的波动对经济性的影响工况变动时，除流量,2,（一）,当初压变化而调节阀开度不变,对上式的各项进行简化、推导可得：,上式两边同除以上式得相对值,：,上式表明，,当初温、背压不变时,，功率变化量（）正比于初压改变量（），,而背压越高，初压对功率的影响就越大,。如图所示，在不同背压下，功率增加与初压的关系。,第,五,节 蒸汽初终参数的波动对经济性的影响,2（一）当初压变化而调节阀开度不变上式两边同除以上式得相对值,3,（二）初压（,p,0,）变化，保持流量（,D,）不变,1,，对于,喷嘴调节汽轮机,来说：初压（,p,0,）变化，保持流量（,G,）不变，则必需,改变调节阀的开度，调节级后压力发生变化，则,整机的理想焓降发生变化，则功率要改变，这样上式变为,第,五,节 蒸汽初终参数的波动对经济性的影响,2,对于,节流调节汽轮机,来说，当初压（,p,0,）变化，流量（,G,）不变，必需,改变调节阀的开度,。由于第一级前的压力不变，因此，理想焓降不变。初压变化不会引起功率变化，但有节流损失。,3,，对于中间再热机组，初压（,p,0,）变化只会对高压缸起作用。而高压缸的功率一般只占总功率的,1/41/3,，对功率影响不大。,或者,3（二）初压（p0）变化，保持流量（D）不变第五节 蒸汽初终,4,（三）,初压变化对机组安全性的影响,第五节 蒸汽初终参数的波动对经济性的影响,初压升高而初温不变时，湿蒸汽区前移，对机组最末几级的工作不利；,调节级最危险工况为一阀全开而第二阀未开时，调节级的理想比焓降最大，级前后压差最大；,初温不变，初压降低时一般不会带来危险。,初压降低而负荷较高时，汽轮机的流量可能超过最大流量，末级叶片所受汽流作用力增大,4（三）初压变化对机组安全性的影响第五节 蒸汽初终参数的波动,5,二、初压、背压不变，初温变化对功率的影响,初温 在一定范围内变化时，要影响功率；初焓 变化，也会影响蒸汽在锅炉内的吸热量 。,（一）工质在锅炉中的吸热量保持不变,当初温变化时，理想焓降 、初焓 和效率 都要变化。,对上式进行推导得：,(5-35),汽轮机的功率为,(5-34),第,五,节 蒸汽初终参数的波动对经济性的影响,5二、初压、背压不变，初温变化对功率的影响（一）工质在锅炉中,6,结论：,当新蒸汽温度变化不大时，对应一定的背压，汽轮机功率的增量与初温的增量成正比；,将蒸汽看作是理想气体，则,所以,将蒸汽看作是过热蒸汽，则,根据经验，近似认为初温每升高,30,50,，效率约升高,1,，即,所以有,初温越高，初温的变化对功率的影响越小；,背压越高，初温变化对汽轮机功率影响越大。,第,五,节 蒸汽初终参数的波动对经济性的影响,6结论：将蒸汽看作是理想气体，则所以将蒸汽看作是过热蒸汽，则,7,（二）,调节阀开度不变,其中,(5-37),(5-36),当蒸汽初温改变而要求调节阀开度不变时，所引起的功率变化为,（,三）流量保持不变,为初温变化,1,引起流量变化对功率的修正系数,.,当蒸汽初温改变而要求流量改变时，所引起的功率变化为,第,五,节 蒸汽初终参数的波动对经济性的影响,7（二）调节阀开度不变其中(5-37)(5-36),8,新蒸汽温度除了影响汽轮机功率和工质在锅炉中的吸热量变化外，对汽轮机的运行安全性影响也很大。考虑到金属材料的高温蠕变行为导致机械强度明显下降，因此，对新蒸汽温度的限制非常严格。,P,el,（,MW,）,50,300,、,600,4501000,P,0,（,MPa,）,3.43,16.017.9,2431,T,0,（,）,435,538,566625,第,五,节 蒸汽初终参数的波动对经济性的影响,（四）,温度变化对机组安全性的影响,8 新蒸汽温度除了影响汽轮机功率和工质在锅炉中,9,（四）,温度变化对机组安全性的影响,第,五,节 蒸汽初终参数的波动对经济性的影响,初温升高而初压不变时，汽轮机的进汽部分（主汽阀、调节汽阀、进汽管等）和调节级的温度都会升高，在高温下产生高温蠕变，影响安全，缩短机组寿命；,初温降低时，各级蒸汽温度降低，各级理想焓降减小，使级的反动度增大，致使转子轴向推力增大。,影响安全的关键是温度下降速度。,若降低初温而增大流量，则导致最末几级的理想焓降增大，相应动静叶片所受汽流作用力增大，影响安全。,在初温降低情况下，应该限制进入汽轮机的流量，减小出力，保证转子轴向推力和最末几级动、静叶片的应力不超过允许值,9（四）温度变化对机组安全性的影响第五节 蒸汽初终参数的波动,10,三，初压、初温不变，背压变化对功率的影响,背压变化对汽轮机的影响主要在末级。为了方便，假定在设计工况下，末级级后压力为临界压力（）。工况变化后有两种情况：（,1,）末级级后压力由临界压力（）上升；（,2,）末级级后压力由临界压力（）下降。,第,五,节 蒸汽初终参数的波动对经济性的影响,通常,所以可得,10三，初压、初温不变，背压变化对功率的影响第五节 蒸汽初终,11,（一）,背压由临界压力（）上升,当背压由临界压力（）上升到 时，（,1,）,级的焓降（）减少,；（,2,）,余速损失改变,；（,3,）,级效率改变,；（,4,）,凝结水温度改变,。这四方面都活引起功率变化，最后可得：,第,五,节 蒸汽初终参数的波动对经济性的影响,三,.,初压、初温不变，背压变化对功率的影响,11（一）背压由临界压力（）上升第五节 蒸汽初终参数,12,（二）,背压由临界压力（）下降：,当背压由临界压力（）下降时，使汽流在动叶的斜切部分膨胀，反动度增加，发生偏转，变成（,+,）。对喉部前的流动没有影响。因此，功率变化只是由于 的大小和方向改变所引起的，经过推导可得：对于一定机组，当背压由临界压力（）下降时，所引起,单位流量的功率变化,为：,第,五,节 蒸汽初终参数的波动对经济性的影响,三,.,初压、初温不变，背压变化对功率的影响,(5-42),(5-43),或,12（二）背压由临界压力（）下降：第五节 蒸汽初终参,13,（二）,背压由临界压力（）下降：,第,五,节 蒸汽初终参数的波动对经济性的影响,三,.,初压、初温不变，背压变化对功率的影响,(5-42),(5-43),或,对于固定的凝汽机组，为定值，则由上式可得,单位流量的功率增量,只与压力比 有关，即：,因此，根据不同的 ，就可以算出相应的功率增量 。,13（二）背压由临界压力（）下降：第五节 蒸汽初终参,14,（三）,背压改变对安全性的影响,第,五,节 蒸汽初终参数的波动对经济性的影响,三,.,初压、初温不变，背压变化对功率的影响,当背压升高而负荷不变则蒸汽流量过大，汽流冲击力增大，轴向推力增大；,背压升高则排汽温度也升高，汽轮机低压缸排汽端热膨胀、热变形增大，排汽缸上抬，使汽轮机动静间隙变小，转子轴心线与汽缸中心线不重合，引起机组振动；,汽轮机运行时应该严格监控凝汽器的真空；,当凝汽器的真空过高而功率最大时，末级最为危险。,14（三）背压改变对安全性的影响第五节 蒸汽初终参数的波动对,15,第五章汽轮机的变工况特性,1,）掌握喷嘴、动叶和级组变工况运行特性；,2,）掌握不同类型多级汽轮机变工况运行特性；,3,）掌握多级汽轮机配汽方式及调节级变工况运行特性；,4,）掌握初、终参数变化对汽轮机运行安全经济的影响。,教学目标及基本要求,15第五章汽轮机的变工况特性1）掌握喷嘴、动叶和级组变工况运,
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