汽輪機(jī)設(shè)備安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行與故障診斷

1、汽輪機(jī)設(shè)備安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行與故障診斷華北電力大學(xué)華北電力大學(xué) 韓中合韓中合Telaxmail:http:/ 汽輪機(jī)工作原理、汽輪機(jī)裝置的評價(jià)指標(biāo)、汽輪機(jī)工作原理、汽輪機(jī)裝置的評價(jià)指標(biāo)、損失及減小措施損失及減小措施 汽輪機(jī)工作原理 汽輪機(jī)裝置的評價(jià)指標(biāo)及意義 汽輪機(jī)裝置的損失及減小措施 汽輪機(jī)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行及節(jié)能新技術(shù)汽輪機(jī)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行及節(jié)能新技術(shù) 經(jīng)濟(jì)運(yùn)行及節(jié)能技術(shù) 汽輪機(jī)狀態(tài)監(jiān)測、故障診斷與狀態(tài)檢修汽輪機(jī)狀態(tài)監(jiān)測、故障診斷與狀態(tài)檢修 狀態(tài)監(jiān)測、故障診斷與狀態(tài)檢修的基本概念 汽輪機(jī)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測、故障診斷 故障實(shí)例分析汽輪機(jī)工作

2、原理、汽輪機(jī)裝置的評汽輪機(jī)工作原理、汽輪機(jī)裝置的評價(jià)指標(biāo)、損失及減小措施價(jià)指標(biāo)、損失及減小措施 汽輪機(jī)工作原理 汽輪機(jī)裝置的評價(jià)指標(biāo)及意義 汽輪機(jī)的損失及減小措施 進(jìn)汽機(jī)構(gòu)節(jié)流損失 排汽阻力損失 軸封漏汽損失 機(jī)械摩擦損失 汽輪機(jī)級內(nèi)損失基本工作單元：基本工作單元： 汽輪機(jī)的級汽輪機(jī)的級一、概述一、概述汽輪機(jī)工作原理汽輪機(jī)工作原理將蒸汽的熱能將蒸汽的熱能轉(zhuǎn)化成機(jī)械功轉(zhuǎn)化成機(jī)械功1.1.汽輪機(jī)作用：汽輪機(jī)作用：通流部分通流部分-汽輪機(jī)本體汽輪機(jī)本體做功汽流通道做功汽流通道稱為汽輪機(jī)的通流部稱為汽輪機(jī)的通流部分，它包括主汽門，導(dǎo)管，調(diào)節(jié)汽門，進(jìn)汽室，各級噴嘴和分，它包括主汽門，導(dǎo)管，調(diào)節(jié)汽門，進(jìn)汽

3、室，各級噴嘴和動葉及汽輪機(jī)的排汽管。動葉及汽輪機(jī)的排汽管。-由由一列噴嘴葉柵一列噴嘴葉柵和其后緊鄰的和其后緊鄰的一列動葉柵一列動葉柵構(gòu)成的工構(gòu)成的工作單元。工作過程作單元。工作過程2222( (), )c wp t蒸汽熱能蒸汽熱能噴嘴噴嘴(nozzle)(nozzle)降壓增速降壓增速汽流的動能汽流的動能動葉動葉(blade)(blade)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)機(jī)械能轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)機(jī)械能2. 2.級的工作過程級的工作過程000(, )cp t 噴嘴1111( (), )c wp t 動葉汽流改變速度和方向汽流改變速度和方向 ( (沖動原理沖動原理) )汽流降壓增速汽流降壓增速( (反動原理反動原理) )特征截

4、面或計(jì)算截面：噴嘴前：特征截面或計(jì)算截面：噴嘴前：0-00-0；噴嘴；噴嘴后（動葉前）后（動葉前） ：1-11-1；動葉后：；動葉后：2-22-2。 注意：參數(shù)下角標(biāo)與截面號相同。注意：參數(shù)下角標(biāo)與截面號相同。001122汽輪機(jī)工作原理汽輪機(jī)工作原理3.3.動葉受力分析動葉受力分析 從噴嘴流出的高速汽流沖擊在汽輪機(jī)的動葉上，汽流給動葉施加了一個(gè)沖動力Fi 。 蒸汽在動葉通道內(nèi)膨脹加速，離開動葉通道時(shí)，給動葉一個(gè)與汽流運(yùn)動方向相反的作用力，稱為反動力Fr 。 一般情況下，蒸汽在動葉通道內(nèi)流動時(shí)，一方面給動葉柵一個(gè)沖動力Fi的作用，另一方面，在動葉通道內(nèi)繼續(xù)膨脹，給動葉柵一個(gè)反動力Fr的作用，這兩

5、個(gè)力的方向都不與輪周方向一致，兩個(gè)力的合力F作用在動葉柵上，其在輪周方向上的分力Fu使動葉柵旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生。 Fz為軸向力Fz汽輪機(jī)工作原理汽輪機(jī)工作原理蒸汽膨脹增速的條件有合理的汽流通道結(jié)構(gòu)且有一定壓差存在動、靜葉柵幾何參數(shù)葉柵節(jié)距t葉柵通道進(jìn)口寬度a葉型弦長b出口寬度a1和a2葉柵寬度B出口邊厚度前緣點(diǎn)前額線后緣點(diǎn)后額線中弧線幾何進(jìn)口角汽流進(jìn)口角幾何出口角汽流出口角葉片安裝角靜葉動葉汽輪機(jī)工作原理汽輪機(jī)工作原理平均直徑平均直徑d dm m，葉片高度葉片高度l l葉片高度葉片高度l ldmt汽輪機(jī)工作原理汽輪機(jī)工作原理動葉進(jìn)出口汽流速度三角形(a)動靜葉柵汽道示意圖 (b)頂點(diǎn)靠攏的速度三角形汽

6、流的絕對速度60bd nu圓周速度 動葉進(jìn)口速度三角形 汽流相對速度 動葉出口速度三角形1表示動葉進(jìn)口2表示動葉出口22cwu 11wcu cuw 速度三角形w 旋轉(zhuǎn)平面與 的夾角 旋轉(zhuǎn)平面與 的夾角c1c11,p h22,p hu1w11u2c2w22(a)汽輪機(jī)工作原理汽輪機(jī)工作原理速度三角形的參數(shù)關(guān)系速度三角形的參數(shù)關(guān)系22111111111111222222222222222cossinsinarcsinarccos2cossinsinarcsinarccoswcucucctgwcucwuw uwwtgcwu汽輪機(jī)工作原理汽輪機(jī)工作原理01h0p0t1.1.熱力過程線熱力過程線-蒸汽在

7、動、靜葉柵蒸汽在動、靜葉柵中膨脹過程在中膨脹過程在h-sh-s圖上的表示。圖上的表示。hs滯止參數(shù)-相對于葉柵通道速度為零的氣流熱力參數(shù)(假想汽流絕熱等比熵滯止到速度為0的狀態(tài)）。用后上標(biāo)為”0”來表示。動葉進(jìn)口噴嘴進(jìn)口00h2012C+=00h00p000ch1pnh1nh20012cCh入口初速動能nh噴嘴損失12p21h2112w2112w0101pbh1th1h2thbh22h動葉損失bh2ch2222cch余速動能uh0thth二、熱力過程分析二、熱力過程分析汽輪機(jī)工作原理汽輪機(jī)工作原理2222cch11nthhh22bthhh001001nthhhhnh理想過程-可逆的等熵過程。實(shí)

8、際過程-不可逆絕熱膨脹過程-耗散效應(yīng)，轉(zhuǎn)換效率低于理想過程。部分動能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽芰抠H值） -熱能被蒸汽重新吸收-實(shí)際過程噴嘴和動葉出口汽流的焓與熵相對理想過程增加，能量轉(zhuǎn)換效率低于理想過程。噴嘴理想比焓降-動葉理想比焓降- bh噴嘴(或動葉)效率-實(shí)際焓降與理想焓降之比噴嘴損失-動葉損失-余速損失-汽輪機(jī)工作原理汽輪機(jī)工作原理20utnbchhhhh 00tncbhhhh 噴嘴損失、動葉損失、余速損失統(tǒng)稱為級的輪周損失。級的滯止理想比焓降1kg蒸汽實(shí)際轉(zhuǎn)換為動葉柵上機(jī)械功的有效焓降稱為輪周有效比焓降汽輪機(jī)工作原理汽輪機(jī)工作原理表征蒸汽在動葉通道中的膨脹程度。定義為動葉中的理想比焓降與級的滯止

9、理想比焓降之比,級的平均直徑處的反動度用m來表示。即00bbmtnbhhhhh2.級的反動度討論說明 由于h-s圖上等壓線沿比熵增方向發(fā)散,故嚴(yán)格說, 但由于噴嘴損失很小，因此一般常認(rèn)為00nbthhh 00nbthhh 反動度沿動葉高度是不相同的：對于較短的直葉片級，用平均反動度m表示，可不計(jì)反動度沿動葉高度的變化；對于長葉片級，在計(jì)算不同截面時(shí)，必須用相應(yīng)截面的反動度。汽輪機(jī)工作原理汽輪機(jī)工作原理3.級的類型和特點(diǎn)0bhm,汽流在動葉通道中不膨脹。（1）純沖動級結(jié)構(gòu)特點(diǎn):熱力特點(diǎn):動葉葉型為對稱彎曲，即動葉內(nèi)各流通截面相同；動葉進(jìn)出口處壓力P1=P2和汽流的相對速度w1=w2相等流動特點(diǎn):

10、性能特點(diǎn)：做功能力大，但效率較低，損失大。故現(xiàn)已不在采用。汽輪機(jī)工作原理汽輪機(jī)工作原理0.5tnbhhh （2 2）反動級）反動級熱力特點(diǎn):動靜葉中蒸汽膨脹程度(焓降)相等.結(jié)構(gòu)特點(diǎn):動、靜葉通道的截面基本相同；動靜葉型相同。流動特點(diǎn):壓降基本相同，c1=w2.性能特點(diǎn)：做功能力最小，流動效率最高。汽輪機(jī)工作原理汽輪機(jī)工作原理（3）沖動級熱力特點(diǎn):nbhh 膨脹主要發(fā)生于噴嘴中,為提高流動效率動葉中也有少量膨脹，一般0.050.30結(jié)構(gòu)特點(diǎn):動葉通道的彎曲程度小于靜葉；流動特點(diǎn):動葉中增速小于靜葉.性能特點(diǎn)：相同幾何尺寸下，做功能力比反動級大，流動效率較純沖動級高。汽輪機(jī)工作原理汽輪機(jī)工作原理

11、（4）復(fù)速級壓力級和速度級： 按蒸汽動能轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)子機(jī)械能的過程來劃分 壓力級：蒸汽動能轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)子機(jī)械能的過程在級內(nèi)只進(jìn)行一次的級。特點(diǎn)：這種級在葉輪上只裝一列動葉柵，故又稱為單列級。壓力級可以是沖動級，也可以是反動級。速度級(復(fù)速級)：蒸汽動能轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)子機(jī)械能的過程在級內(nèi)進(jìn)行一次以上的級。說明：目前常用的是進(jìn)行兩次轉(zhuǎn)換的級，故又稱為雙列速度級或復(fù)速級，即由固定的噴嘴葉柵、導(dǎo)向葉柵和安裝在同一葉輪上的兩列動葉柵所組成的級。汽輪機(jī)工作原理汽輪機(jī)工作原理汽流在導(dǎo)葉和動葉通道中膨脹較小。熱力特點(diǎn):結(jié)構(gòu)特點(diǎn):導(dǎo)葉和動葉為等截面通道；流動特點(diǎn):導(dǎo)葉中汽流只轉(zhuǎn)向不加速.速度級通常在一級內(nèi)要求承擔(dān)很大焓降時(shí)采

12、用。如單級汽輪機(jī)或作為中、小型多級沖動式汽輪機(jī)第一級（調(diào)節(jié)級）。性能特點(diǎn)：做功能力最大，流動效率最低。汽輪機(jī)工作原理汽輪機(jī)工作原理級的類型和特點(diǎn)級的類型和特點(diǎn)反動度反動度葉片類型葉片類型做功能力做功能力（焓降）（焓降）效率效率純沖動純沖動級級 m m=0=0隔板葉輪型隔板葉輪型較高較高較低較低反動級反動級 轉(zhuǎn)鼓型轉(zhuǎn)鼓型最低最低最高最高沖動級沖動級 m m=0.05=0.050.30.3隔板葉輪型隔板葉輪型較低較低較高較高復(fù)速級復(fù)速級隔板葉輪型隔板葉輪型最高最高最低最低0.5nbhh 汽輪機(jī)工作原理工作原理ma ciima cthh003.6macmactiitiDhpGh汽輪機(jī)性能評價(jià)指標(biāo)以整

13、機(jī)理想焓降為基礎(chǔ)以單位質(zhì)量蒸汽在熱力循環(huán)中所吸收熱量為基礎(chǔ)絕對效率相對效率一、一、 汽輪機(jī)的相對內(nèi)效率汽輪機(jī)的相對內(nèi)效率 以下以無回?zé)岢槠?、無再熱、無前后端軸封漏汽和門桿漏汽的純凝汽式機(jī)組說明相關(guān)效率的定義式。汽輪機(jī)的相對內(nèi)效率-有效比焓降與理想比焓降之比相應(yīng)的，汽輪機(jī)的內(nèi)功率式中， 和 分別是以 和 為單位的進(jìn)汽流量0G/ t h/kg s0D汽輪機(jī)裝置的評價(jià)指標(biāo)及意義/meiPP即：003.6macmactimemitimDhPPGh /ge lePP汽輪發(fā)電機(jī)組相對電效率elimg 即：003 .6m a ctimgm a ce legtimgDhPPGh 機(jī)械效率-汽輪機(jī)的軸端功率 與

14、汽輪機(jī)的內(nèi)功率 之比，其描述了軸承摩擦、主油泵和調(diào)速器的功率損耗。ePiP發(fā)電機(jī)效率-發(fā)電機(jī)輸出功率 與汽輪機(jī)軸端功率 之比,elPeP003.6m acm acteleltelDhPGh汽輪機(jī)裝置的評價(jià)指標(biāo)及意義汽輪機(jī)的絕對內(nèi)效率-全機(jī)實(shí)際比焓降與整個(gè)循環(huán)中加給1kg蒸汽的熱量之比,0m a ciaitichhh 絕對電效率-1kg蒸汽理想比焓降 中轉(zhuǎn)換成電能的部分 與整個(gè)熱力循環(huán)中加給1kg蒸汽的能量之比macth.0mactela elchhh二、二、 汽輪機(jī)的絕對內(nèi)效率汽輪機(jī)的絕對內(nèi)效率0m a cttchhh式中循環(huán)熱效率：只適用于本課所定義特殊機(jī)組適用于純凝汽機(jī)組，有回?zé)釙r(shí) 變?yōu)閏

15、hfwh適用于所有機(jī)組. a elteltimg 適用于純凝汽機(jī)組，有回?zé)釙r(shí) 變?yōu)閏hfwh適用于所有機(jī)組汽輪機(jī)裝置的評價(jià)指標(biāo)及意義汽耗率-每生產(chǎn)1kwh電能所消耗的蒸汽量01 0 0 03 6 0 0m a ce lte lDdPh熱耗率-每生產(chǎn)1kwh電能所消耗的熱量00.36003600ccmactela elhhqd hhh中間再熱機(jī)組：00rcrrDqhhhhD機(jī)組發(fā)出1kWh電量所消耗的標(biāo)煤量(標(biāo)準(zhǔn)煤g/kWh）。(1kg標(biāo)準(zhǔn)煤發(fā)熱量為7000kCal)。發(fā)電煤耗、供電煤耗。三、三、 汽耗率汽耗率四、四、 熱耗率熱耗率 五、煤耗率五、煤耗率適用于所有機(jī)組適用于純凝汽機(jī)組，有回?zé)釙r(shí)

16、變?yōu)閏hfwh適用于純凝汽機(jī)組，有回?zé)釙r(shí) 變?yōu)閏hfwh汽輪機(jī)裝置的評價(jià)指標(biāo)及意義討論：討論：(1)相對效率是衡量某個(gè)能量轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)的完善程度的指標(biāo)。(2)絕對電效率和熱耗率是衡量汽輪發(fā)電機(jī)組經(jīng)濟(jì)性的主要指標(biāo)。(3)汽耗率由于和機(jī)組的初終參數(shù)有關(guān)，因此只能用于比較同類型同參數(shù)機(jī)組的運(yùn)行管理水平。(4)汽輪發(fā)電機(jī)組的絕對電效率和熱耗率由于沒有考慮鍋爐效率、管道效率和廠用電等，因此高于機(jī)組電效率和熱耗率。(5)未扣除廠用電的煤耗率稱為發(fā)電煤耗，扣除廠用電的稱為供電煤耗，因此供電煤耗總是高于發(fā)電煤耗。汽輪機(jī)裝置的評價(jià)指標(biāo)及意義汽輪機(jī)的損失及減小措施進(jìn)汽機(jī)構(gòu)節(jié)流損失排汽阻力損失軸封漏汽損失機(jī)械摩擦損

17、失汽輪機(jī)級內(nèi)損失進(jìn)汽機(jī)構(gòu)節(jié)流損失進(jìn)汽機(jī)構(gòu)節(jié)流損失 設(shè)計(jì)、檢修、運(yùn)行 節(jié)流機(jī)構(gòu)壓損增加1%，高壓缸效率下降0.4%，200MW 機(jī)組，熱耗增加越10kJ/kWh，煤耗增加0.4g/kWh。200MW 機(jī)組，每年多耗標(biāo)煤500t（5000kCal,700t, 每噸600元），合42萬元）。汽輪機(jī)的損失及減小措施 排汽阻力損失排汽阻力損失 排汽缸優(yōu)化，凝汽器入口汽流優(yōu)化，加裝導(dǎo)流板，優(yōu)化凝汽器內(nèi)流場 汽輪機(jī)的損失及減小措施軸封漏汽損失軸封漏汽損失 軸封系統(tǒng)及運(yùn)行(太二)、汽封齒結(jié)構(gòu)的影響（直、斜，平齒、高低）、新型汽封結(jié)構(gòu)（蜂窩、布蘭登）機(jī)械摩擦損失機(jī)械摩擦損失汽輪機(jī)的損失及減小措施汽輪機(jī)的損失及減

18、小措施 汽輪機(jī)級內(nèi)損失汽輪機(jī)級內(nèi)損失 輪周損失相對內(nèi)效率hu輪周效率hi級內(nèi)損失的類型1.噴嘴損失hn2.動葉損失hb3.余速損失hc20th-9.濕氣損失hx4.葉高損失hl5.扇形損失h6.葉輪摩擦損失hf7.部分進(jìn)汽損失he8.漏汽損失h級內(nèi)損失汽輪機(jī)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行及節(jié)能技術(shù)汽輪機(jī)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行及節(jié)能技術(shù) 經(jīng)濟(jì)運(yùn)行（含義、研究內(nèi)容）含義：設(shè)計(jì)工況下，保證設(shè)計(jì)參數(shù)運(yùn)行，高的安全性、經(jīng)濟(jì)性。變工況下，進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化，在保證安全性情況下，尋求高的經(jīng)濟(jì)性。配汽方式與閥門管理定壓與滑壓運(yùn)行運(yùn)行參數(shù)優(yōu)化運(yùn)行管理：運(yùn)行績效實(shí)時(shí)考核系統(tǒng)1. 節(jié)能技術(shù) 汽輪機(jī)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行汽輪機(jī)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行1.1.配汽方式與閥門管理配汽方式與閥

19、門管理 汽輪機(jī)的配汽主要有節(jié)流配汽、噴嘴配汽節(jié)流配汽、噴嘴配汽和旁通配汽旁通配汽三種方式。節(jié)流配汽節(jié)流配汽：優(yōu)點(diǎn)：沒有調(diào)節(jié)級，結(jié)構(gòu)簡單，制造成本較低，定壓運(yùn)行工況變化時(shí)，各級溫度變化較小，對負(fù)荷變化適應(yīng)性較好。缺點(diǎn)：部分負(fù)荷時(shí)，節(jié)流損失較大，效率較低適合：承擔(dān)基本符合的機(jī)組優(yōu)點(diǎn)：部分負(fù)荷時(shí)效率較高。缺點(diǎn)：變工況時(shí)，溫度變化較大，引起的熱應(yīng)力較大。適合：可以承擔(dān)基荷，也可調(diào)峰。節(jié)流配汽與噴嘴配汽方式的比較噴嘴配汽：噴嘴配汽：閥門管理：閥門管理：單閥與順序閥 汽輪機(jī)變負(fù)荷運(yùn)行方式有兩種：一是定壓運(yùn)行，一是滑壓運(yùn)行。2. 2. 定壓與滑壓運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性與安全性定壓與滑壓運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性與安全性 定壓運(yùn)行定

20、壓運(yùn)行：機(jī)組負(fù)荷變化時(shí)，汽輪機(jī)的進(jìn)汽參數(shù)不變。通過調(diào)整汽門開度，調(diào)節(jié)進(jìn)汽量，改變機(jī)組負(fù)荷。 滑壓運(yùn)行滑壓運(yùn)行：調(diào)節(jié)汽門全開或開度不變，根據(jù)負(fù)荷大小調(diào)節(jié)進(jìn)入鍋爐的燃料量、給水量和空氣量，使鍋爐出口蒸汽壓力和流量隨負(fù)荷而變化，維持出口蒸汽溫不變的運(yùn)行方式，汽輪機(jī)進(jìn)汽壓力與流量都隨負(fù)荷升降而增減。也稱變壓運(yùn)行?；瑝哼\(yùn)行可分為三種方式純滑壓方式純滑壓方式：不需要調(diào)節(jié)級，第一級全周進(jìn)汽，調(diào)節(jié)汽門全開，只靠鍋爐出口蒸汽壓力和流量的改變來調(diào)節(jié)機(jī)組負(fù)荷。鍋爐熱容量大，適應(yīng)性差。節(jié)流滑壓方式節(jié)流滑壓方式：不需要調(diào)節(jié)級，第一級全周進(jìn)汽，節(jié)流調(diào)節(jié)汽門預(yù)先關(guān)小5%15%，進(jìn)行滑壓運(yùn)行。有節(jié)流損失。復(fù)合滑壓方式復(fù)合滑壓

21、方式（定-滑-定）：高負(fù)荷區(qū)(80%95%)，定壓運(yùn)行；中間負(fù)荷(8050%)，滑壓運(yùn)行；低負(fù)荷(25%50%)初壓水平較低的定壓運(yùn)行。熱經(jīng)濟(jì)性。2. 2.定壓與滑壓運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性與安全性定壓與滑壓運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性與安全性一、一、 滑壓運(yùn)行方式滑壓運(yùn)行方式二、機(jī)組滑壓運(yùn)行的熱經(jīng)濟(jì)性二、機(jī)組滑壓運(yùn)行的熱經(jīng)濟(jì)性2. 2.定壓與滑壓運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性與安全性定壓與滑壓運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性與安全性滑壓運(yùn)行與定壓運(yùn)行的熱經(jīng)濟(jì)性比較，應(yīng)從以下幾方面考慮(?)：（1）汽輪機(jī)相對內(nèi)效率汽輪機(jī)相對內(nèi)效率。部分負(fù)荷時(shí)，兩種運(yùn)行方式，中低壓缸的相對內(nèi)效率基本不變?；瑝哼\(yùn)行時(shí)，高壓缸的相對內(nèi)效率較高。故滑壓運(yùn)行汽輪機(jī)的相對內(nèi)效率較高。（

22、2）給水泵耗功給水泵耗功?；瑝哼\(yùn)行，蒸汽初壓低，給水泵耗功少。高壓機(jī)組給水泵耗功為機(jī)組功率的2%，亞臨界機(jī)組3-4%，超臨界機(jī)組5-7%。（3）機(jī)組循環(huán)熱效率機(jī)組循環(huán)熱效率?；瑝哼\(yùn)行循環(huán)熱效率低。(hr)s-th節(jié)流滑壓噴嘴Pr 節(jié)流t0(hr)s-n(t01)th(P01)th(t0)sP0 P0(P01)s (P01)sh0t0Pr1 圖3.4.1 三種運(yùn)行方式高壓缸的熱力過程線滑壓噴嘴下標(biāo)含義：th-節(jié)流，s-滑壓，n-噴嘴2. 2. 定壓與滑壓運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性與安全性定壓與滑壓運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性與安全性ththTTppGG0100011ssTTppGG0100011sthsthTTpp01010

23、101sthTT0101sthpp0101對于定壓節(jié)流配汽和滑壓運(yùn)行，變工況時(shí)有（設(shè)兩種運(yùn)行形式下，流量相同）有由于，有，(hr)s-th節(jié)流滑壓噴嘴Pr 節(jié)流t0(hr)s-n(t01)th(P01)th(t0)sP0 P0h0t0Pr1 滑壓噴嘴2. 2. 定壓與滑壓運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性與安全性定壓與滑壓運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性與安全性smlmacihsmacisssaiQhhQW11nmlmacihnmacinnnaiQhhQW11忽略回?zé)岢槠N運(yùn)行方式的絕對內(nèi)效率可以表示為定壓節(jié)流滑壓定壓噴嘴thmlmacihthmacithththaiQhhQW11部分負(fù)荷時(shí)，滑壓運(yùn)行機(jī)組單位新蒸汽在鍋爐內(nèi)比定壓噴

24、嘴配汽運(yùn)行機(jī)組多吸熱2. 2.定壓與滑壓運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性與安全性定壓與滑壓運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性與安全性0010hhhnrsrnsrhhh在再熱器內(nèi)比定壓噴嘴配汽運(yùn)行機(jī)組少吸熱有nsrnshhQQ011(hr)s-th節(jié)流滑壓噴嘴Pr 節(jié)流t0(hr)s-n(t01)th(P01)th(t0)sP0 P0h0t0Pr1 滑壓噴嘴2. 2.定壓與滑壓運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性與安全性定壓與滑壓運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性與安全性nsrhnmacihsmacihhhh0sainai兩機(jī)組高壓缸有效比焓降之間關(guān)系為nsrnmlmacihsmacishhWhhW0有如有2. 2.定壓與滑壓運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性與安全性定壓與滑壓運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性與安全性nsr

25、hh0nsrhh0即上式成立的條件為因此，上式是在不考慮給水泵耗功變化，機(jī)組滑壓運(yùn)行和定壓噴嘴配汽運(yùn)行，機(jī)組絕對內(nèi)效率相等的條件。如nsrhh0如，滑壓經(jīng)濟(jì)性好于定壓噴嘴配汽nsrnnsrnnnsshhQhhWQWQW01011，定壓噴嘴配汽好于滑壓經(jīng)濟(jì)性2. 2.定壓與滑壓運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性與安全性定壓與滑壓運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性與安全性由水蒸汽性質(zhì)圖可知，過熱蒸汽區(qū)的等溫線在高壓區(qū)域彎曲較大，在低壓區(qū)較平。因此，總有nsrhh0，P0越高，兩者越接近因此，如不考慮給水泵耗功的變化，滑壓運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性不如定壓噴嘴配汽。如考慮給水泵耗功的變化，由于滑壓運(yùn)行時(shí)給水壓如考慮給水泵耗功的變化，由于滑壓運(yùn)行時(shí)給水壓力降

26、低，給水泵耗功減少，在蒸汽參數(shù)足夠高時(shí)或力降低，給水泵耗功減少，在蒸汽參數(shù)足夠高時(shí)或參數(shù)不是很高但負(fù)荷較低時(shí)，經(jīng)濟(jì)性好于定壓噴嘴參數(shù)不是很高但負(fù)荷較低時(shí)，經(jīng)濟(jì)性好于定壓噴嘴配汽。配汽。三、滑壓運(yùn)行機(jī)組的安全性與靈活性三、滑壓運(yùn)行機(jī)組的安全性與靈活性2. 2.定壓與滑壓運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性與安全性定壓與滑壓運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性與安全性所謂安全性，主要考核機(jī)組在變負(fù)荷時(shí)，汽輪機(jī)零部件熱應(yīng)力大?。混`活性是指允許機(jī)組負(fù)荷變化速率的大小。汽輪機(jī)零部件的熱應(yīng)力，主要與溫度變化大小及變化速率有關(guān)，溫度變化越大，熱應(yīng)力越大，安全性越差。對于同等幅度的負(fù)荷變化，溫度變化越大，靈活性就越差。因此，安全性和靈活性是統(tǒng)一的。2. 2

27、.定壓與滑壓運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性與安全性定壓與滑壓運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性與安全性P02=8.58MPaP01=12.8MPaP0=17.2MPashB1P=1.62MPaP=2.45MPaP=3.43MPat=320t=295t=262t0=540B2A1A2D2A3D3D1C2B3C375%負(fù)荷50%負(fù)荷100%負(fù)荷不同運(yùn)行方式時(shí)，高壓缸溫度變化不同運(yùn)行方式時(shí)，高壓缸溫度變化噴嘴配汽定壓運(yùn)行機(jī)組，負(fù)荷下降時(shí)，高壓缸各級溫度下降較多，引起較大熱應(yīng)力和熱變形?；瑝哼\(yùn)行機(jī)組高壓各級溫度基本不變。結(jié)論：結(jié)論：滑壓運(yùn)行機(jī)滑壓運(yùn)行機(jī)組的安全性和靈活組的安全性和靈活性都高于定壓運(yùn)行。性都高于定壓運(yùn)行。2. 2.定壓與滑壓運(yùn)

28、行的經(jīng)濟(jì)性與安全性定壓與滑壓運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性與安全性 噴嘴配汽定壓運(yùn)行汽輪機(jī)調(diào)峰時(shí)，若迅速改變負(fù)荷，將引起高壓缸內(nèi)各級，特別是調(diào)節(jié)級處較大的溫度變化，這是限制該機(jī)組調(diào)峰靈活性的主要原因，也是影響機(jī)組的安全可靠運(yùn)行的關(guān)鍵問題。 滑壓運(yùn)行機(jī)組，負(fù)荷變化時(shí)，高壓缸各級溫度幾乎不變。 節(jié)流配汽定壓運(yùn)行時(shí)，高壓缸各級溫度變化雖不大，但節(jié)流損失較大，熱經(jīng)濟(jì)性較低。 不同配汽方式的運(yùn)行特性比較經(jīng)濟(jì)性安全性響應(yīng)能力噴嘴配汽節(jié)流配汽滑壓配汽 2. 2.定壓與滑壓運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性與安全性定壓與滑壓運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性與安全性負(fù)荷響應(yīng)能力： 噴嘴、節(jié)流配汽是通過改變調(diào)門開度來改變汽輪機(jī)的進(jìn)汽量實(shí)現(xiàn)機(jī)組功率控制的，由于調(diào)節(jié)汽門的動作

29、速度很快，只要鍋爐能提供足夠的蒸汽，就能快速響應(yīng)外界負(fù)荷增加的要求?；瑝号淦怯慑仩t改變?nèi)剂狭亢徒o水量達(dá)到控制主蒸汽壓力的，從增加燃料量到主蒸汽壓力改變滯后的時(shí)間很長，機(jī)組不能快速響應(yīng)外界變化要求。好差好(超臨界或一定條件)較差(亞臨界)差較好好好好差2. 2.定壓與滑壓運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性與安全性定壓與滑壓運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性與安全性 大容量汽輪機(jī)調(diào)峰時(shí)，采用滑壓運(yùn)行方式，在安全性和負(fù)荷變化靈活性上，都優(yōu)于定壓運(yùn)行方式，一定條件下的經(jīng)濟(jì)性也優(yōu)于定壓運(yùn)行方式。3.運(yùn)行參數(shù)優(yōu)化 機(jī)組運(yùn)行參數(shù)優(yōu)化（PPT） 循環(huán)水系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化循環(huán)水系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化 循環(huán)水系統(tǒng)優(yōu)化主要就是最佳真空的確定，最佳真空就是當(dāng)改變循環(huán)水量使機(jī)組電功率的增加值與循環(huán)水泵所耗功率的增加值之間的差值達(dá)到最大時(shí)所對應(yīng)的真空值。然而在機(jī)組實(shí)