文章编号：0253-4339(2009)06-0015-05
DOI 编码：10.3969/j.issn. 0253-4339. 2009. 06. 015
制冷压缩机变工况运行的热力性能研究
沈 希 王晓燕 黄跃进 顾江萍
(浙江工业大学机械工程学院 杭州 310014)
摘 要 制冷系统在实际运行时其工作状况是大幅度变化的，针对压缩机变工况运行时机理模型难以全面反映实际运行的复杂因素而造成精度不高问题，依据变质量系统热力学理论，采用机理分析和实验拟合相结合的灰箱方法，将控制模型中的主要参数多项式化，提出制冷压缩机的主要热力性能(制冷量和功耗)与热力参数(吸气和排气压力)之间的模型结构和定量关系。理论计算结果与实验测试结果的吻合性较好，证明了该定量关系的可行性和准确性。关键词 热工学；制冷压缩机；变工况；热力性能
中图分类号：TB652; TH457 文献标识码：A
Thermodynamic Performance of Refrigeration Compressor
Running at Variable Condition
Shen Xi Wang Xiaoyan Huang Yuejin Gu Jiangping
(College of Mechanical Engineering, Zhejiang University of Technology, Hangzhou, 310014, China )
Abstract It is necessary to develop a performance model of a refrigerating compressor running at variable condition in order to enhance its calculation accuracy. In this paper, the ash box method of mechanism analysis and experiment is adopted, and the main parameters in the control model are expressed by polynomials from the thermodynamics theory of variable mass systems. The quantitative relations are deduced between the primary thermodynamic performance of the compressor(refrigerating capacity and energy consumption) and the thermodynamic parameters (suction pressure and discharge pressure). The numerical results are in agreement with the experimental data.
Keywords Pyrology; Refrigeration compressor; Variable condition; Thermodynamic performance
在制冷系统设计和优化过程中，需要对制冷系统的组成部件及系统的运行规律进行模型和基本关系的研究。制冷压缩机是压缩式制冷系统的关键部件和动力源，但其处于高温高压、油气混合、瞬变温压等状况下，并且在实际运行时其工作状况是大幅度变化的，因此对其研究尤其困难和复杂，目前此方面的研究工作相对少一些。这里仅对制冷压缩机相关的几个主要热力学参数之间的基本关系做一些分析。在制冷压缩机模型和基本关系的研究中，文献[1-2]将神经网络和模糊建模方法运用到制冷压缩机热力性能的计算中，提出了传统理论模型和神经网络或模糊建模相结合的新型压缩机热力计算模型。文献[3]对活塞式压缩机的绝热吸气和等温排气工况进行了较深入的热力学分析。文献[4]对压缩机的热力性能进行了仿真计算。文献[5]对制冷压缩机变转速工况下进行了实验研究。文献[6]通过压缩机的热力性能模拟程序，定量地分析
了冷凝温度和蒸发温度变化时往复压缩机的变工况特性。文献[7]对制冷压缩机的变工况运行的性能曲线进行了研究。这里在前人工作的基础上，根据工程热力学和传热学理论，对制冷压缩机的机理模型进行工程处理，采用机理分析和实验拟合相结合的灰箱方法，获得在变工况条件下制冷压缩机的主要热力性能制冷量和功率消耗与吸、排气压力之间的定量关系。
1 制冷量和功耗与吸气、排气压力之间的定量关系
1.1 制冷量与吸、排气压力之间的定量关系
制冷压缩机是压缩式制冷系统中重要组成部分，其工作能力以单位时间内所产生的制冷量Q 0(W )来衡量。其基本关系如下式表示：
收稿日期：2009年4月12日
作者联系方式：E -
mail: gjpcf@https://www.doczj.com/doc/4f9968384.html,
2009年 2月
Journal of Refrigeration December. 2009
1)
式中：D —气缸直径；λ—输气系数；S—活
塞行程；n—压缩机转速；i—气缸个数；q0m—制
冷剂在给定工况下的单位质量制冷量；v s—压缩机
吸气口处制冷剂比容。
式(1)中，v s可根据压缩机运行工况，由制冷
剂的两个独立状态参数吸气温度T s和吸气压力P s获
得。q0m可通过求取进出蒸发器的制冷剂焓值，并
经过简单的计算求得。在压缩机的结构和转速确定
基础上，其实际制冷量计算的关键就转化成了输气
系数的计算。输气系数λ可以通过其定义，即压缩
机实际输气量与理论输气量的比值进行计算求得，
也可根据文献[9]中经验数据求取λ。但上述两种求
解λ的方法都不能反映压缩机制冷量与所处工况的
关系。根据分析可知，输气系数与压缩机的运转工
况和结构参数有关，基于此，设：
(2)
式(2)中，p s、p d分别为压缩机的吸、排气压
力，m为制冷剂的多变膨胀指数。为了使计算数值
与实验数值具有可比性，压缩机结构参数选择与
实验机相同，实验机的转速为2930r/min，余隙容
积为118.7mm3，气缸容积为8.1cm3，相对余隙为
1.5%，因膨胀的时间相对较短，可认为制冷剂气
体在膨胀过程中进行的是绝热膨胀过程，其多变
膨胀指数m可近似看作是绝热膨胀指数。实验用压
缩机使用的制冷剂为R600a，文献[8]指出，R22、
R134a、R152a、R600a的绝热指数一般都可以用
R12代替，因此R600a制冷剂的多变膨胀指数m近似
取为1.15。A、B为待定系数，通过对实验机在压缩
机性能测试台上测试出的三组实验数据，采用最小
二乘法对实验数据进行拟合处理，求得的结果分别
是A为0.8988，B为0.0247。则
(3)
将式(3)代入式(1)可得出压缩机制冷量(W)与
(4)
或压缩机排气量V(m3/s)：
(5)
1.2 功耗与吸、排气压力之间的定量关系
小型制冷压缩机的功耗即轴功率是指示功率P i
与摩擦功率P m之和。压缩机的指示功率可按其定
义计算，也可利用热力过程方程式计算。这里采
用等功的方法对实际示功图作必要的简化(图1)，
以平均的吸气压力损失?p sm线4'-1'和平均的排气压
力损失?p dm线2'-3'代替实际的吸排气过程线。再从
点1'和3'分别作等功多变指数过程线1'-2'和3'-4'代
替原来的多变指数过程。这样，循环指示功W i如式
(6)
(7)
(6)所示，式中，ε为排、吸气压力比，δs 、δd 分别为吸、排气压力过程的相对压力损失，n'为多变压缩指数，m 为多变膨胀指数。
指示功率P i (单位W )的计算式如式(7)所示，式中，V p 为气缸容积。
根据文献[9]可知，δs 和δd 对循环指示功W i 的影响相对较小，尤其是δd ，因而在计算δs 和δd 时，可采用简单近似的方法。这里采用经验值，取δs =0.06，δd =0.08。
目前有关等功多变膨胀指数和压缩指数的研究还很少，通过实测的NS1112Y 型压缩机工作过程的示功图，以及气阀运动规律曲线，采用数值积分法，通过迭代计算，求出了压缩机的等功多变压缩指数n'=1.1523和膨胀指数m =1.1396。因等功多变压缩指数n'和膨胀指数m 相差不大，为简化计算，可令m =n' ≈1.15。
又根据文献[9]可得：
因?p d 3=(0.10~0.15)p d ，?p s 1=(0.05~0.07)p s ，取?p d 3=0.10p d δs =0.06，将以上数据代入式
(7
)可得：
(8)
根据文献[5]的实验证明，摩擦功率在转速不变的条件下，几乎与压缩机运行工况的变化无关。这里取平均摩擦压力为0.4×105Pa 。
即
9)
2 实验验证
2.1 试验装置
试验装置如图2所示，采用第二制冷剂量热器法。压缩机吸气压力通过膨胀阀调节；吸气温度由第二制冷介质的电加热量调节；压缩机排气压力通过冷凝器的辅助制冷系统进行调节。所测试冰箱用小型活塞压缩机型号为NS1112Y 型，制冷剂为R600a 。试验装置的测量重复精度为±0.5%，每个测试数据均为4次测试结果的平均值。实验以吸排气压力为自变量，并在国标工况周围作大幅度变化。
2.2 压缩机制冷量理论计算值与实验值比较
图3~图7为压缩机制冷量由式(4)计算的结果与实验值的比较：
图3 p d =0. 6 3MPa 时制冷量计算与实验值比较Fig.3 Comparison of refrigerating capacity between calculated values and experimental values when
p d =0. 6 3MPa
图2 实验台结构简图
Fig.2 Structure sketch of the test -bed
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图 p d =0. 3MPa时制冷量计算与实验值比较
Fig. Comparison of refrigerating capacity between calculated
values and experimental values when p d =0. 3MPa
图 p d =0.66 3MPa时制冷量计算与实验值比较
Fig. Comparison of refrigerating capacity between calculated
values and experimental values when p d =0.66 3MPa
图6 p d =0.6 3MPa时制冷量计算与实验值比较
Fig.6 Comparison of refrigerating capacity between calculated
values and experimental values when p d =0.6 3MPa
图 p d =0. 6 3MPa时制冷量计算与实验值比较
Fig. Comparison of refrigerating capacity between calculated
values and experimental values when p d =0. 6 3MPa
2.3 压缩机功率消耗的理论计算值与实验值
比较
图8~图12为压缩机功耗由式(9)计算的结果与
实验值的比较：
图8 p d =0.7613MPa时功耗计算与实验值比较
Fig. Comparison of power between calculated values and
experimental values when p d =0. 6 3MPa
图9 p d =0. 3MPa时功耗计算与实验值比较
Fig.9 Comparison of power between calculated values and
experimental values when p d =0. 3MPa
图 0 p d =0.66 3MPa时功耗计算与实验值比较
Fig. 0 Comparison of power between calculated values and
experimental values when p d =0.66 3MPa
图8~图12结果显示，压缩机消耗功率的理论
计算值与实验值最大相对误差为4.71%，最小误差
为0.01%，平均误差为2.78%。
9
图 p d =0.6 3MPa 时功耗计算与实验值比较
Fig. Comparison of power between calculated values and
experimental values when p d =0.6 3MPa
图 2 p d =0. 6 3MPa 时功耗计算与实验值比较
Fig. 2 Comparison of power between calculated values and
experimental values when p d =0. 6 3MPa
3 结束语
根据工程热力学及传热学的理论，分析了变工况条件下制冷压缩机的热力性能，结合实验拟合，获得了制冷量和功耗随吸排气压力变化的定量关系式。该关系式通过实验验证可知，制冷量的计算值与实验值最大相对误差为平均误差为0.96%；压缩机功耗的计算值与实验值平均误差为2.78%。试验装置系统误差通过多次试验的几何平均尽可能减小，如单次试验，则实验值与计算值的误差至少应增加±0.5%。该数据说明，压缩机制冷量和功耗的变化规律可以用提供的模型结构来描述，理论计算值与实验值基本相吻合，理论公式的推导是可靠的，可以用于工程实际的设计与优化。
(本文受浙江省杰出青年基金(R 106768)、浙江省重大科技专项资助(2006C11002)。The project was
supported by Zhejiang Science Funds for Distinguished Young Scholar (R106768) and Important Project on Science and Technology of Zhejiang Province (2006C11002).)
参考文献
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汽轮机各种工况 T R L T H A T M C R V W O 等 文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-
一、汽机 1．额定功率（铭牌功率TRL）是指在额定的主蒸汽及再热蒸汽参数、背压11.8KPa绝对压力，补给水率3％以及回热系统正常投入条件下，考虑扣除非同轴励磁、润滑及密封油泵等所耗功率后，制造厂能保证在寿命期内任何时间都能安全连续地在额定功率因素、额定氢压（氢冷发电机）下发电机输出的功率。此时调节阀应仍有一定裕度，以保证满足一定调频等需要。在所述额定功率定义条件下的进汽量称为额定进汽量。2．最大连续功率（T－MCR）是指在1.额定功率条件下，但背压为考虑年平均水温等因素确定的背压，（设计背压）补给水率为0％的情况下，制作厂能保证在寿命期内安全连续在额定功率因素、额定氢压（氢冷发电机）下发电机输出的功率。该功率也可作为保证热耗率和汽耗率的功率。保证热耗率考核工况：系指在上述条件下，将出力为额定功率时的热耗率和汽耗率作为保证，此工况称为保证热耗率的考核工况。 3．阀门全开功率（VWO）是指汽轮机在调节阀全开时的进汽量以及所述T-MCR定义条件下发电机端输出的功率。一般在VWO下的进汽量至少应为额定进汽量的1.05倍。此流量应为保证值。上述所指是由主汽轮机机械驱动或由主汽轮机供汽给小汽轮机驱动的给水泵，所需功率不应计算在额定功率中，但进汽量是按汽动给水泵为基础的，如果采用电动给水泵时，所需功率应自额定功率中减除（但在考核热耗率和汽耗率时是否应计入所述给水泵耗工，可由买卖双方确定）。 二、锅炉
超临界压力600MW 中间再热凝汽式汽轮机在额定工况下的热经济指标计 机组型号：N600-24.2/566/566 汽轮机型式：超临界、单轴、三缸（高中压合缸）、四排汽、一次中间再热 凝汽式 蒸汽初参数：MPa p 2.240=，5660=t ℃；MPa p 51546.00=?， 再热蒸汽参数：冷段压力MPa p in rh 053.4=，冷段温度5.303=in rh t ℃；热段压 力MPa p out rh 648.3=，热段温度0.566=out rh t ℃；MPa p rh 4053 .0=?， 排汽压力：kPa p c 4.5= （0.0054MPa ） 抽汽及轴封参数见表1。给水泵出口压力MPa p pu 376.30=，凝结水泵出压 力为MPa 84.1。机械效率、发电机效率分别取为99.0=m η，988.0=g η。 汽动给水泵用汽系数pu α为0.05177 表1 N600-24.2/566/566型三缸四排汽汽轮机组回热抽汽及轴封参数
解： 1.整理原始资料 （1）根据已知参数p 、t 在s h -图上画出汽轮机蒸汽膨胀过程线，得到新 汽焓等。0.33960=h kg kJ ，82.2970=in rh h kg kJ ，2425.3598=out rh h kg kJ ， 9.62782.29702425.3598=-=rh q kg kJ 。 （2）根据水蒸汽表查的各加热器出口水焓wj h 及有关疏水焓'j h 或d wj h ，将机 组回热系统计算点参数列于表2。
图1 超临界压力600MW三缸四排汽凝汽式机组蒸汽膨胀过程线
一、汽机 1．额定功率（铭牌功率TRL）是指在额定的主蒸汽及再热蒸汽参数、背压11.8KPa 绝对压力，补给水率3％以及回热系统正常投入条件下，考虑扣除非同轴励磁、润滑及密封油泵等所耗功率后，制造厂能保证在寿命期内任何时间都能安全连续地在额定功率因素、额定氢压（氢冷发电机）下发电机输出的功率。此时调节阀应仍有一定裕度，以保证满足一定调频等需要。在所述额定功率定义条件下的进汽量称为额定进汽量。 2．最大连续功率（T－MCR）是指在1.额定功率条件下，但背压为考虑年平均水温等因素确定的背压，（设计背压）补给水率为0％的情况下，制作厂能保证在寿命期内安全连续在额定功率因素、额定氢压（氢冷发电机）下发电机输出的功率。该功率也可作为保证热耗率和汽耗率的功率。保证热耗率考核工况：系指在上述条件下，将出力为额定功率时的热耗率和汽耗率作为保证，此工况称为保证热耗率的考核工况。 3．阀门全开功率（VWO）是指汽轮机在调节阀全开时的进汽量以及所述T-MCR 定义条件下发电机端输出的功率。一般在VWO下的进汽量至少应为额定进汽量的1.05倍。此流量应为保证值。上述所指是由主汽轮机机械驱动或由主汽轮机供汽给小汽轮机驱动的给水泵，所需功率不应计算在额定功率中，但进汽量是按汽动给水泵为基础的，如果采用电动给水泵时，所需功率应自额定功率中减除（但在考核热耗率和汽耗率时是否应计入所述给水泵耗工，可由买卖双方确定）。 二、锅炉 1.锅炉额定蒸发量，即是汽轮机在TRL工况下的进汽量。对应于：汽轮机额定功率TRL，指在额定进汽参数下，背压11.8KPa，3％的补给水量时，发电机端带
额定电功率MVA。 2.锅炉额定蒸发量，也对应汽轮机TMCR工况。对应于：汽轮机最大连续出力TMCR，指在额定进汽参数下，背压4.9KPa，0％补给水量，汽轮机进汽量与TRL 的进汽量相同时在发电机端所带的电功率MVA。 3.锅炉最大连续出力（BMCR），即是汽轮机在VWO工况下的汽轮机最大进汽量。对应于：汽轮机阀门全开VWO工况，指在额定进汽参数下，背压 4.9KPa，0％补给水量时汽轮机的最大进汽量。 注： a.汽机进汽量和锅炉蒸发量是按机组采用汽动给水泵考虑的。 b.在TMCR工况下考核汽机热耗和锅炉效率的保证值。在VWO工况下考核汽机最大进汽量和锅炉最大连续出力保证值。 c.一般说，汽机TMCR时的出力比之TRL时的出力大5％左右。汽机VWO时的进汽量比之TMCR时的进汽量多3～5％，出力则多4～4.5％。 d.如若厂用汽需用量较大时，锅炉BMCR的蒸发量考虑比汽机VWO时的进汽量再增多3％左右。 e.不考虑超压条件。 f.TMCR工况下汽机背压4.9KPa为我国北方地区按冷却水温为20℃的取值。在我国南方地区可根据实际冷却水温取值，调整为5.39KPa或更高些。 ６００ＭＷ机组 １机组热耗保证工况（ＴＨＡ工况）机组功率（已扣除励磁系统所消耗的功率）为６００ＭＷ时，额定进汽参数、额定背压、回热系统投运、补水率为０％． ２铭牌工况（ＴＲＬ工况）机组额定进汽参数、背压１１．８ＫＰa、补水率３％，
第三章 热力分析 3.1汽轮机主要参数 汽轮机类型：600-24.2/566/566 蒸汽初参数 ；024.2p MPa =， 0566t =.0℃ 再热蒸汽参数：冷段压力 4.33in rh p MPa =，冷段温度314.9in rh t =℃： 热段压力 3.90out rh p MPa =，热段温度566.0out rh t =℃。 排气压力：0.00490c p MPa = 。 抽汽及轴封参数见表3-1和表3-2。机械效率、发电机效率分别取为0.99m η=、 0.988g η=。 表3-1 项目 单位 各 段 回 热 抽 汽 参 数 加热器编号 — H1 H2 H3 H4 H5 H6 H7 H8 抽汽压力 j p MPa 5.62 4.33 2.31 1.16 0.438 0.128 0.0619 0.0237 抽汽温度j t ℃ 349.2 314.9 483.9 379.6 261.3 139.8 86.8 63.8 表3-2 项 目 单 位 1sg α 2sg α 3sg α 来 源 高压杆漏汽 低压缸后轴封 漏汽 高中压缸之间漏汽 轴封汽量sg α 0.0006339 0.001038 0.00007958 轴封汽比焓sg h kJ/kg 3396.0 2753.7 2993.7 去 处 H8 SG H2
原则性热力系统图3-1如下： 图 3-1 3.2热平衡法 热平衡式一般有两种写法：一是吸热量=放热量×h η，h η为加热器的效率；另一种方法是流入热量=流出热量。为了在同一系统计算中采用相同的标准，应采用统一的，h η故热平衡式的写法，在同一热力系统计算中也采用同一个方法。 拟定热平衡式时，最好根据需要与简便的原则，选择最合适的热平衡范围。热平衡范围可以是一个加热器或数个加热器，乃至全部加热器，或包括一个水流混合点与加热器组合的整体。 3.2.1 整理原始资料
第三章第三章汽轮机的变工况 chapter 3 The changing condition of Steam turbine 设计工况：运行时各种参数都保持设计值。 变工况：偏离设计值的工况。 经济功率：汽轮机在设计条件下所发出的功率。 额定功率：汽轮机长期运行所能连续发出的最大功率。 研究目的：不同工况下热力过程，蒸汽流量、蒸汽参数的变化，不同调节方式对汽轮机工作的影响；保证机组安全、经济运行。 第一节喷嘴的变工况 The changing condition of a nozzle 分析：喷嘴前后参数与流量之间的变化关系 一、渐缩喷嘴的变工况 The changing condition of a contracting nozzle 试验：调整喷嘴前后阀门，改变初压和背压，测取流量的变化。 （一）（一）初压P*0不变而背压P1变化 （1）（1）εn=1，P1= P*0，G=0，a-b，d （2）（2）0＜εn＜εcr，G＜G cr，a-b1-c1，1 （3）（3）εn=εcr，G=G cr，a-b2-c2，e （4）（4）ε1d＜εn＜εcr，G=G cr，a-b3-c3，3 （5）（5）εn=ε1d，G=G cr，a-c4，4 （6）（6）εn＜ε1d，G=G cr，a-c4-c5，5 列椭圆方程： （二）（二）流量网图 改变p*0可得出一系列曲线，即流量网图 横坐标：ε1= p1/p*0m； 纵坐标：βm=G/G 0m； 参变量：ε0= p*01 /p*0m p*0m、G*0m：分别为初压最大值和与之相应的临界流量的最大值。 例1：已知：p0 =9MPa ，p01 =7.2MPa，p1 =6.3MPa，p11 =4.5MPa 求：流量的变化。
第三节 配汽方式及其对定压运行机组便工况的影响 汽轮机的配汽方式有节流配汽、喷嘴配汽与旁通配汽等多种，其中最常用的是节流配汽与喷嘴配汽两种。旁通配汽主要用在船、舰汽轮机上，故这里不作介绍。下面先介绍配汽方式，然后介绍配汽方式对定压运行机组交工况的影响。 一、节流配汽 进入汽轮机的所有蒸汽都通过一个调节汽门(在大容量机组上，为避免这个汽门尺寸太大，可通过几个同时启闭的汽门)，然后流进汽轮机，如图3．3．1(a)所示。最大负荷时，调节汽门全开，蒸汽流量最大，全机扣除进汽机构节流损失后的理想比治降)('?mac t h (见图3.3.1b)最大，故功率最大。部分负荷时，调节汽门关小，因蒸汽流量减小，且蒸汽受到节流，全机扣除进汽机构节流损失后的理想 比治降减为)(''?mac t h 故功率减小。图3．3．1(b)中0 p '表示调节汽门全开时第一级级前压力，0 p ''表示调节汽门部分开启时第一级级前压力。 节流配汽汽轮机定压运行时的主要缺点是，低负荷时调节汽门中节流损失较大，使扣除进汽机构节流损失后的理想比焓降减小得较多。通常用节流效率th η表示节流损失对汽轮机经济件的影响：
mac t mac t th h h ?' '?=)(η （3.3.1） 根据第二章全机相对内效率i η的定义，可得 th i mac t mac t mac t mac i mac t mac i i h h h h h h ηηη'=?' '?''?''?=?''?=)()()()( （3.3.2） 式中，)()(''?' '?='mac t mac i i h h η，指未包括进汽机构的通流部分相对内效率，对再热机组m ac t h ?、)(''?mac t h 、)(''?mac i h 均为高中低压缸比焓降之和。 节流效率是蒸汽初终参数和流量的函数。图3.3.2是初压0p ＝12.75MPa ，初温0t ＝565℃时，节流效率th η与背压g p 、流量比G G /1的关系曲线。只要求出 G G /1下的0P ''，若是再热机组尚需知道再热压力 1r p 、再热压损1r p ?与再热温度r t ，就可查水蒸汽图表求出th η。由图可见，在同一背压下，蒸汽流量比设计值小得越多，调节汽门中的节流越大，节流效率越低。在同一流量下，背压越高，节流效率越低。因此，全饥理想比焓降较小的背压式汽轮机，不宜 采用节值配汽。背压很低的凝汽式汽轮机，即使流量下降较多，节流效率仍降得根少。 与喷嘴配汽相比，节流配汽的优点是：没有调节级，结构比较简单，造成本较低；定压运行流量变化时，各级温度变化较小，对负荷变化适应性较好。 现代大型节流配汽汽轮机若是滑压运行则既可用于承担基本负荷， 也可用于
1．额定功率（铭牌功率TRL）是指在额定的主蒸汽及再热蒸汽参数、背压11.8KPa 绝对压力，补给水率3％以及回热系统正常投入条件下，考虑扣除非同轴励磁、润滑及密封油泵等所耗功率后，制造厂能保证在寿命期内任何时间都能安全连续地在额定功率因素、额定氢压（氢冷发电机）下发电机输出的功率。此时调节阀应仍有一定裕度，以保证满足一定调频等需要。在所述额定功率定义条件下的进汽量称为额定进汽量。 2．最大连续功率（T－MCR）是指在1.额定功率条件下，但背压为考虑年平均水温等因素确定的背压，（设计背压）补给水率为0％的情况下，制作厂能保证在寿命期内安全连续在额定功率因素、额定氢压（氢冷发电机）下发电机输出的功率。该功率也可作为保证热耗率和汽耗率的功率。保证热耗率考核工况：系指在上述条件下，将出力为额定功率时的热耗率和汽耗率作为保证，此工况称为保证热耗率的考核工况。 3．阀门全开功率（VWO）是指汽轮机在调节阀全开时的进汽量以及所述T-MCR 定义条件下发电机端输出的功率。一般在VWO下的进汽量至少应为额定进汽量的1.05倍。此流量应为保证值。上述所指是由主汽轮机机械驱动或由主汽轮机供汽给小汽轮机驱动的给水泵，所需功率不应计算在额定功率中，但进汽量是按汽动给水泵为基础的，如果采用电动给水泵时，所需功率应自额定功率中减除（但在考核热耗率和汽耗率时是否应计入所述给水泵耗工，可由买卖双方确定）。 二.锅炉 1.锅炉额定蒸发量，即是汽轮机在TRL工况下的进汽量。对应于：汽轮机额定功率TRL，指在额定进汽参数下，背压11.8KPa，3％的补给水量时，发电机端带额定电功率MVA。
2.锅炉额定蒸发量，也对应汽轮机TMCR工况。对应于：汽轮机最大连续出力TMCR，指在额定进汽参数下，背压4.9KPa，0％补给水量，汽轮机进汽量与TRL 的进汽量相同时在发电机端所带的电功率MVA。 3.锅炉最大连续出力（BMCR），即是汽轮机在VWO工况下的汽轮机最大进汽量。对应于：汽轮机阀门全开VWO工况，指在额定进汽参数下，背压 4.9KPa，0％补给水量时汽轮机的最大进汽量。 注： a.汽机进汽量和锅炉蒸发量是按机组采用汽动给水泵考虑的。 b.在TMCR工况下考核汽机热耗和锅炉效率的保证值。在VWO工况下考核汽机最大进汽量和锅炉最大连续出力保证值。 c.一般说，汽机TMCR时的出力比之TRL时的出力大5％左右。汽机VWO时的进汽量比之TMCR时的进汽量多3～5％，出力则多4～4.5％。 d.如若厂用汽需用量较大时，锅炉BMCR的蒸发量考虑比汽机VWO时的进汽量再增多3％左右。 e.不考虑超压条件。 f.TMCR工况下汽机背压4.9KPa为我国北方地区按冷却水温为20℃的取值。在我国南方地区可根据实际冷却水温取值，调整为5.39KPa或更高些。 ６００ＭＷ机组 １机组热耗保证工况（ＴＨＡ工况）机组功率（已扣除励磁系统所消耗的功率）为６００ＭＷ时，额定进汽参数、额定背压、回热系统投运、补水率为０％．２铭牌工况（ＴＲＬ工况）机组额定进汽参数、背压１１．８ＫＰa、补水率３％，回热系统投运下安全连续运行，发电机输出功率（已扣除励磁系统所消耗的功率）
汽轮机火用分析方法的热力系统计算 前言 在把整个汽轮机装置系统划分成若干个单元的过程中，任何一个单元由于某些因素而引起的微弱变化，都会影响到其它单元。这种引起某单元变化的因素叫做“扰动”。也就是说，某单元局部参量的微小变化(即扰动)，会引起整个系统的“反弹”，但是它不会引起系统所有参数的“反弹”。就汽轮机装置系统而言，系统产生的任何变化，都可归结为扰动后本级或邻近级抽汽量的变化，从而引起汽轮机装置系统及各单元的火用损变化。因此，在对电厂热力系统进行经济性分析时，仅计算出某一工况下各单元火用损失分布还是不够的，还应计算出当某局部参量变化时整个热力系统火用效率变化情况。 1、火用分析方法 与热力系统的能量分析法一样，可以把热力系统中的回热加热器分为疏水放流式和汇集式两类(参见图1和图2)，并把热力系统的参数整理为3类：其一是蒸汽在加热器中的放热火用，用q’表示；其二是疏水在加热器中的放热火用，用y 表示；其三是给水在加热器中的火用升，以r’表示。其计算方法与能量分析法类似。
对疏水式加热器： 对疏水汇集式加热器： 式中，e f、e dj、e sj分别为j级抽汽比火用、加热器疏水比火用和加热器出口水比火用。1．1 抽汽有效火用降的引入 对于抽汽回热系统，某级回热抽汽减少或某小流量进入某加热器“排挤”抽汽量，诸如此类原因使某级加热器抽汽产生变化(一般是抽汽量减少)，如果认为此变化很小而不致引起加热器及热力系统参数变化，那么便可基于等效焓降理论引入放热火用效率来求取某段抽汽量变化时对整个系统火用效率的影响。 为便于分析，定义抽汽的有效火用降，在抽汽减少的情况下表示1kg排挤抽汽做功的增加值；在抽汽量增加时，则表示做功的减少值；用符号Ej来表示。当从靠近凝汽器侧开始，研究各级抽汽有效火用降时，Ej的计算是从排挤l kg抽汽的火用降(e j-e c)ηej中减去某些固定
第一节25MW汽轮机热力计算 一、设计基本参数选择 1. 汽轮机类型 机组型号： N25-3.5/435。 机组形式：单压、单缸单轴凝器式汽轮机。 2. 基本参数 额定功率：P el=25MW； 新蒸汽压力P0=3.5MPa，新蒸汽温度t0=435℃； 凝汽器压力P c=5.1kPa； 汽轮机转速n=3000r/min。 3. 其他参数 给水泵出口压力P fp=6.3MPa； 凝结水泵出口压力P cp=1.2MPa； 机械效率ηm=0.99 发电机效率ηg=0.965 加热器效率ηh=0.98 4. 相对内效率的估计 根据已有同类机组相关运行数据选择汽轮机的相对内效率，ηri=83% 5. 损失的估算 主汽阀和调节汽阀节流压力损失：ΔP0=0.05P0=0.175Mpa。 排气阻力损失：ΔP c=0.04P c=0.000204MPa=0.204kPa。 二、汽轮机热力过程线的拟定 （1）在h-s图上，根据新蒸汽压力P0=3.5MPa和新蒸汽温度t0=435℃，可确定汽轮机进气状态点0（主汽阀前），并查得该点的比焓值h0=3303.61kJ/kg，比熵s0=6.9593kJ/kg （kg·℃），比体积v0= 0.0897758m3/kg。 （2）在h-s图上，根据初压P0=3.5MPa及主汽阀和调节汽阀节流压力损失ΔP0=0.175Mpa 可以确定调节级前压力p0’= P0-ΔP0=3.325MPa，然后根据p0’与h0的交点可以确定调节级级前状态点1，并查得该点的温度t’0=433.88℃，比熵s’0= 6.9820kJ/kg（kg·℃），比体积v’0= 0.0945239m3/kg。 （3）在h-s图上，根据凝汽器压力P c=0.0051MPa和排气阻力损失ΔP c=0.000204MPa，可以确定排气压力p c’=P c+ΔP c=0.005304MPa。 （4）在h-s图上，根据凝汽器压力P c=0.0051MPa和s0=6.9593kJ/kg（kg·℃）可以确定气缸理想出口状态点2t，并查得该点比焓值h ct=2124.02kJ/kg，温度t ct=33.23℃，比体积v ct=22.6694183 m3/kg，干度x ct=0.8194。由此可以的带汽轮机理想比焓降 1179.59kJ/kg，进而可以确定汽轮机实际比焓降
汽轮机各种工况 T R L T H T M C R V W O等 HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】
一、汽机 1．额定功率（铭牌功率TRL）是指在额定的主蒸汽及再热蒸汽参数、背压11.8KPa绝对压力，补给水率3％以及回热系统正常投入条件下，考虑扣除非同轴励磁、润滑及密封油泵等所耗功率后，制造厂能保证在寿命期内任何时间都能安全连续地在额定功率因素、额定氢压（氢冷发电机）下发电机输出的功率。此时调节阀应仍有一定裕度，以保证满足一定调频等需要。在所述额定功率定义条件下的进汽量称为额定进汽量。 2．最大连续功率（T－MCR）是指在1.额定功率条件下，但背压为考虑年平均水温等因素确定的背压，（设计背压）补给水率为0％的情况下，制作厂能保证在寿命期内安全连续在额定功率因素、额定氢压（氢冷发电机）下发电机输出的功率。该功率也可作为保证热耗率和汽耗率的功率。保证热耗率考核工况：系指在上述条件下，将出力为额定功率时的热耗率和汽耗率作为保证，此工况称为保证热耗率的考核工况。 3．阀门全开功率（VWO）是指汽轮机在调节阀全开时的进汽量以及所述T-MCR定义条件下发电机端输出的功率。一般在VWO下的进汽量至少应为额定进汽量的1.05倍。此流量应为保证值。上述所指是由主汽轮机机械驱动或由主汽轮机供汽给小汽轮机驱动的给水泵，所需功率不应计算在额定功率中，但进汽量是按汽动给水泵为基础的，如果采用电动给水泵时，所需功率应自额定功率中减除（但在考核热耗率和汽耗率时是否应计入所述给水泵耗工，可由买卖双方确定）。 二、锅炉 1.锅炉额定蒸发量，即是汽轮机在TRL工况下的进汽量。对应于：汽轮机额定功率TRL，指在额定进汽参数下，背压11.8KPa，3％的补给水量时，发电机端带额定电功率MVA。
《汽轮机原理》课程设计 一、目的及任务 汽轮机课程设计是对在汽轮机课程中所学到的理论知识的系统总结、巩固和加深，要求掌握汽轮机热力计算及变工况下热力计算的原则、方法和步骤。 课程设计的任务是针对200MW 或300MW 汽轮机额定功率的50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%工况，首先计算并绘制出调节级特性曲线、而对调节级进行变工况热力计算，再对其余压力级进行变工况热力计算，同时求出各级的内功率、相对内效率等全部特征参数，并与设计工况作对比分析。 二、内容及要求 1、变工况进汽量估算过程。 2、做出所有压力级变工况计算的汇总表，并把调节级、以及其它级中任一级的详细热力计算过程书面写出。 3、绘出整机中各级热力过程线，同时绘出各级速度三角形。 三、设计步骤 3.1 汽轮机变工况进汽量D 0的初步估算 D 0=3600P e m /()mac t ri g m h D ηηη?+?（kg/h ） 式中，P e 为变工况功率（kW ）。 △h t mac 为汽轮机整机理想比焓降，对于本设计采用中间再热的汽轮机，中压缸入口状态点应按再热后温度计算。 m 为考虑回热抽汽进汽量增大的系数，其与回热级数、给水温度及机组参数和容量有关，通常取m =1.15-1.25，对于本设计200MW 、300MW 汽轮机，取m =1.19-1.22。 △D 为考虑前轴封及阀杆漏汽以保证发出经济功率的蒸汽裕量，通常△D =(3-5)%D 0（kg/h ）。 机组的整机相对内效率ηri 、发电机效率ηg 和机械效率ηm 的选取，参考同类型、同容量的汽轮发电机组。 由于整机相对内效率ηri 取决于汽轮机内部各项损失，这些损失又与蒸汽流量及通流部分的几何参数有关，因此只能初步估计（ηri ），求出进汽量后进行变工况试算，试算完成后再进行校核。 表1 汽轮发电机组的各种效率范围
第三章 汽轮机的变工况特性 汽轮机的热力设计就是在已经确定初终参数、功率和转速的条件下，计算和确定蒸汽流量，级数，各级尺寸、参数和效率，得出各级和全机的热力过程线等。汽轮机在设计参数下运行称为汽轮机的设计工况。由于汽轮机各级的主要尺寸基本上是按照设计工况的要求确定的，所以一般在设计工况下汽轮机的内效率达最高值，因此设计工况也称为经济工况。 汽轮机运行时所发出的功率，将根据外界的需要而变化，汽轮机的初终参数和转速也有可能变化，从而引起汽轮机的蒸汽流量和各级参数、效率等变化。汽轮机在偏离设计参数的条件下运行，称为汽轮机的变工况。 ， 汽轮机工况变动时，各级蒸汽流量、压力、温度、比焓降和效率等都可能发生变化，零、部件的受力、热膨胀和热变形也都有可能变化。为了保证汽轮机安全、经济地运行，就必须弄清汽轮机的变工况特性。 电站汽轮机是固定转速汽轮机，限于篇幅，这里仅讨论等转速汽轮机的变工况。主要讨论蒸汽流量变化和初终参数变化时的变工况，其中也就包含了功率变化问题。汽轮机变工况是以级的交工况和喷嘲、动叶的变工况为基础的，因此，必须首先介绍喷嘴、动叶的变工况。 第一节 喷嘴的变工况特性 缩放嘴嘴的交工况已由流体力学介绍道了，其中一个重要概念，就是缩放喷嘴背压逐渐高于设计值时，将先在喷嘴出口处，后在喷嘴渐放段内产生冲波(或称激波)。超音速汽流经过冲波，流速大为降低，损失很大。所以，缩放喷嘴处于背压高于设计值的工况下运行时效率很低。 缩放喷嘴的速度系数?与压比n ε、膨胀度f 的关系如图3．1．1所示。膨 胀度c n A A f =，表示缩放喷嘴出口而积n A ，与喉部临界截面而积c A 之比。每条 曲线上?最高的点(图示a,b,c,d)是该缩放喷嘴的设计工况点。由图可见，缩放喷嘴设计压比n ε越小，膨胀度f 越大，而f 越大的缩放喷嘴在实际压比1n ε增大时， ?降得越多，因而喷嘴效率也降得越多。
600MW汽轮机原则性热力系统设计计算 目录 毕业设计............... 错误!未定义书签。内容摘要 (3) 1.本设计得内容有以下几方面： (3) 2.关键词 (3) 一．热力系统 (4) 二．实际机组回热原则性热力系统 (4) 三．汽轮机原则性热力系统 (4) 1.计算目的及基本公式 (5) 1.1计算目的 (5) 1.2计算的基本方式 (6) 2.计算方法和步骤 (7) 3.设计内容 (7) 3.1整理原始资料 (9) 3.2计算回热抽气系数与凝气系数 (9) 回热循环 (10) 3.2.1混合式加热器及其系统的特点 (10) 3.2.2表面式加热器的特点： (11) 3.2.3表面式加热器的端差θ及热经济性 (11) 3.2.4抽气管道压降Δp j及热经济性 (12) 3.2.5蒸汽冷却器及其热经济性 (12)
3.2.6表面式加热器的疏水方式及热经济性 (13) 3.2.7设置疏水冷却段的意义及热经济性指标 (14) 3.2.8除氧器 (18) 3.2.9除氧器的运行及其热经济性分析 (19) 3.2.10除氧器的汽源连接方式及其热经济性 (19) 3.3新汽量D0计算及功率校核 (23) 3.4热经济性的指标计算 (26) 3.5各汽水流量绝对值计算 (27) 致谢 (32) 参考文献 (33)
600MW汽轮机原则性热力系统设计计算 内容摘要 1.本设计得内容有以下几方面： 1）简述热力系统的相关概念； 2）回热循环的的有关内容（其中涉及到混合式加热器、表面式加热器的特点，并对其具有代表性的加热器作以细致描述。表面式加热器的端差、设置疏水冷却段、蒸汽冷却段、疏水方式及热经济性、除氧器的运行及其热经济性分析、除氧器的汽源连接方式及其热经济性） 3）原则性热力系统的一般计算方法 2.关键词 除氧器、高压加热器、低压加热器
第七节 初终参数变化对汽轮机工作的影响 一、初终参数变化过大对安全性的影响 1．蒸汽初压0p 、再热压力r p 变化过大对安全性的影响 1 ) 初温不变，初压升高过多，将使主蒸汽管道、主汽门、调节汽门、导管及汽缸等承压部件内部应力增大。若调节汽门开度不变，则0p 增大，致使新汽比容减小、蒸汽流量增大、功率增大、零件受力增大。各级叶片的受力正比于流量而增大。特别是末级的危险性最大，因为流量增大时末级比治、焓降增大得最多，而叶片的受力正比于流量和比焓降之积，故对应力水平已很高的末级叶片的运行安全性可能带来危险。第一调节汽门刚全开而其他调节汽门关闭时，调节级动叶受力最大，若这时初压0p 升高，则调节级流量增大，比焓降不变，叶片受力更大，影响远行安全性。此外，初压0p 升高、流量增大还将使轴向推力增大。 因此未经核算之前，初压 0p 不允许超过制造厂规定的高限数值。我国姚孟 电厂的法国阿尔斯通生产的亚临界320MW 汽轮机规定初压 0p 应小于等于l05％ 额定值。当达到l05％额定韧压时，高压旁路调节阀自动开启，通过旁路排汽降低汽轮机的 0p 。如果旁路投入后0p 仍不能降低，则只允许0p 瞬时超过l05％额 定汽压，但不能超过112％额定汽压。同理，再热蒸汽压力Pr 也不能超过制造厂规定的高限数值。 2 ) 初温0t 不变、初压0p 降低一般不会带来危险。如滑压运行时0p 的下降，并未影响安全。然而P 。降低时，若所发功率不减小，甚至仍要发出额定功率，那么必将使全机蒸汽流量超过额定值，这时若各监视段压力超过最大允许值，将使轴向推力过大，这是危险的，不能允许的。因此蒸汽初压P 0降低时，功率必须相应地减小。对于 0p =8.83MPa 的高压机组，即使0p 降到3.0MPa ，也不会使 凝汽式机组的排汽过热，也就不会使汽缸和凝汽器过热 2．蒸汽初温0t 和再热汽温r t 变化过大对安全性的影响 1) 0p 与r p 不变，0t 与r t 升高将使锅炉过热器和再热器管壁，新汽和再热
汽轮机试验各工况的解释 作为汽轮机试验的从业人员，一开始对汽轮机各工况如TRL、TMCR、THA、VWO工况是不太清楚的，工作几年以后，实践出真知，自然十分清晰了。我下面以最通俗的说法解释这几个工况的含义和意义。希望看完文档后，能有恍然大悟的感觉。 （1）THA工况 THA是turbine heat acceptance的缩写。汽轮机考核工况，用于汽轮机性能的验收和评价。在汽轮机额定功率（发电量）下，额定排汽压力下（全年平均背压），额定进汽参数下，无补水时机组的热耗率。此工况即为THA工况，也称验收工况。 解释完THA工况，才有资格再去看TRL和TMCR工况。 （2）TRL工况 TRL是turbine rated load的缩写（锅炉TRL蒸发量对应）。汽轮机排汽压力和环境温度有很大关系，若排汽压力升高，机组主汽流量必然增大。对汽轮机、锅炉的安全性都有影响。此工况目的在于考核机组夏季炎热时候，机组是否具备发出额定功率的能力。 TRL工况要求在额定进汽参数下，机组高背压（湿冷机组11.8kPa，空冷机组33kPa）下，补水率3%，额定进汽参数条件下，机组发额定功率时的热耗率。 请注意，此时TRL对应的主汽流量比THA工况下高出不少。 （3）TMCR工况 TMCR为turbine maximum continue rate的缩写。与TRL工况、锅炉BRL 工况对应。汽轮机最大连续运行工况。TMCR工况为TRL进汽流量下，THA工况背压下，在额定进汽参数下，机组的热耗率。额定进汽参数条件下，无补水机组的热耗率。 注意，TMCR工况下，机组的功率高出THA和TRL不少。 （4）VWO工况 VWO是valve wide open的缩写。所有阀门全开工况。与锅炉BMCR工况对应。汽轮机在锅炉最大蒸发量下，机组在额定进汽参数，额定排汽压力，无补水时机组的热耗率。VWO工况除进汽流量与THA不同外，其他参数条件要求与THA 一致。 锅炉侧工况比较简单，一般只记住额定和最大两个工况即可，百度上介绍的一般没有问题。 ——光辉岁月1661制作
热电厂热力系统计算
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热力发电厂课程设计 1.1设计目的 1．学习电厂热力系统规划、设计的一般途径和方案论证、优选的原则 ２.学习全面性热力系统计算和发电厂主要热经济指标计算的内容、方法 3．提高计算机绘图、制表、数据处理的能力 1．２原始资料 西安某地区新建热电工程的热负荷包括： 1）工业生产用汽负荷； 2）冬季厂房采暖用汽负荷。 西安地区采暖期101天，室外采暖计算温度–５℃，采暖期室外平均温度1.０℃,工业用汽和采暖用汽热负荷参数均为0．8MＰa、230℃。通过调查统计得到的近期工业热负荷和采暖热负荷如下表所示: 热负荷汇总表 项目单位 采暖期非采暖期 最大平均最小最大平均最小 用户热负荷工业ｔ/h １75 １42 1０8 1２6 ９2 7５采暖ｔ／h 177 72 ４３0 0 0 1.3计算原始资料 (1)锅炉效率根据锅炉类别可取下述数值： 锅炉类别链条炉煤粉炉沸腾炉旋风炉循环流化床锅炉锅炉效率０.72~0.85 ０.85~0.90 0.65～０.7００．８5 0.８5~０．９０(2)汽轮机相对内效率、机械效率及发电机效率的常见数值如下： 汽轮机额定功率７50~6000 120０0～25000 500０ 汽轮机相对内效率０．7~0．8 0.７5~0.８5 ０.８5～0．８7 汽轮机机械效率0.95～0.98 0.９7~０.99 ～０.９９ 发电机效率0.93～0.96 0.96～0.97 0.98~０.9８５（３）热电厂内管道效率，取为0.96。 (4)各种热交换器效率,包括高、低压加热器、除氧器,一般取0．96～０．98。 (５)热交换器端温差，取3～7℃。
第一章 级的工作原理 补 1. 已知某喷嘴前的蒸汽参数为p 0=3.6Mpa ，t 0=500℃，c 0=80m/s ，求：初态滞止状态下的音速和其在喷嘴中达临界时的临界速度c cr 。 解: 由p 0=3.6Mpa ，t 0=500℃查得: h 0=3349.5; s 0=7.1439 0002 1 c h h h ?+ =* =3349.5+3.2=3452.7 查得0*点参数为p 0* =3.6334；v 0*=0.0956 ∴音速a 0*=* 0*0v kp =671.85 (或a 0*=* 0kRT =681.76 ; 或a 0*=* 0)1(h k *-=1017.7) c cr = * *1 2a K +=626.5 12题. 假定过热蒸汽作等熵流动,在喷嘴某一截面上汽流速度c=650m/s ，该截面上的音速a=500m/s ，求喷嘴中汽流的临界速度 c cr 为多少？。 解: 2222) 1(212112121cr cr cr cr cr cr c k k c v p k k c h c h -+=+-=+=+ )2 1 1(1)1(222c k a k k c cr +-+-=∴=522 23题. 汽轮机某级蒸汽压力p 0=3.4Mpa ，初温t 0=435℃，该级反动度Ωm =0.38，级后压力p 2=2.2Mpa ，该级采用减缩喷嘴，出口截面积A n =52cm 2，计算： ⑴通过喷嘴的蒸汽流量 ⑵若级后蒸汽压力降为p 21=1.12Mpa ，反动度降为Ωm =0.3，则通过喷嘴的流量又是多少？ 答:1):17.9 kg/s; 2):20.5kg/s
资料编号：57.Q151-01 N135-13.24/535/535 135MW中间再热凝汽式空冷 汽轮机热力性能数据 产品编号：Q151 中华人民共和国 上海汽轮机有限公司发布
资料编号：57.Q151-01 COMPILING DEPT.： 编制部门： COMPILED BY： 编制： CHECKED BY： 校对： REVIEWED BY： 审核： APPROVED BY： 审定： STANDARDIZED BY： 标准化审查： COUNTERSIGN： 会签： RATIFIED BY: 批准：
资料编号：57.Q151-01 目次 1 说明 2 主要热力数据汇总 2.1 基本特性 2.2 配汽机构 2.3 主要工况热力特性汇总 2.4 通流部分数据 2.5 各级温度、压力及功率 2.6 各抽汽口口径及流速 3 汽封漏气量及蒸汽室漏气量 3.1 汽封计算 3.2 蒸汽室及中压进口漏汽量 4 汽轮机特性曲线 4.1 调节级后及各抽汽点压力曲线 4.2 调节级后及各抽汽点温度曲线 4.3 各加热器出口给水温度曲线 4.4 进汽量与汽耗、热耗及功率的关系曲线 4.5 高中压缸汽封漏汽量及低压缸汽封供汽量曲线 4.6 调节级后压力和汽轮机功率曲线 4.7 汽轮机内效率曲线 5 热平衡图 5.1 额定工况（THA） 5.2 铭牌工况（TRL） 5.3 最大连续功率工况(TMCR) 5.4 阀门全开工况（VWO） 5.5 75%THA工况 5.6 50%THA工况 5.7 40%THA工况 5.8 30%THA工况 5.9 高加全部停用工况
资料编号：57.Q151-01 1 说明 本机组是上海汽轮机有限公司采用美国西屋公司的先进技术和积木块的设计方法，设计制造的额定功率为135MW，是超高压、一次再热、双缸双排汽、直接空冷凝汽式汽轮机。机组型号为N135-13.24/535/535 1.1 主要技术参数 额定功率135MW 主汽门前蒸汽额定压力13.24MPa(a) 主汽门前蒸汽额定温度535℃ 再热汽门蒸汽额定温度535℃ 工作转速3000r/min 旋转方向从汽轮机端向发电机端看为顺时针 额定平均背压15kPa 夏季平均背压35kPa 额定工况给水温度241.1 ℃ 回热级数二高、三低、一除氧 给水泵驱动方式电动机 额定工况蒸汽流量422.285 t/h 额定工况下净热耗8706.5 kJ/kW.h (2079.5 kcal/kW.h) 低压末级叶片高度435mm
某型50MW 汽轮机最末级的变工况热力核算 目录 摘要 ………………………………………………………………………………………………………………………………………..-3- 第一章 概述 ............................................................................................. 错误！未定义书签。 一，变工况计算的意义 ......................................................................... 错误！未定义书签。 二，变工况数值计算的方法 ................................................................. 错误！未定义书签。 第二章 设计工况下计算 ............................................................................... 错误！未定义书签。 一，已知条件 ......................................................................................... 错误！未定义书签。 二，由已知条件查软件得参数 ............................................................. 错误！未定义书签。 2.1，根据已知条件得： ............................................................... 错误！未定义书签。 2.2，由P 2=0.0046 Mpa, X 2=0.866查得级后参数： ................... 错误！未定义书签。 2.3，假定蒸汽在本级的过程为等熵过程,得级后理想参数： ... 错误！未定义书签。 三，计算各项损失 ................................................................................ 错误！未定义书签。 3.1，喷嘴漏气损失,如图—1 ........................................................ 错误！未定义书签。 3.2，动叶栅损失 ............................................................................ 错误！未定义书签。 3.3，动叶漏气损失 ........................................................................ 错误！未定义书签。 3.4，叶顶漏汽损失 ........................................................................ 错误！未定义书签。 3.5，叶高损失 ................................................................................ 错误！未定义书签。 3.6，摩擦损失 ................................................................................ 错误！未定义书签。 3.7，隔板漏汽损失 ........................................................................ 错误！未定义书签。 3.8，湿汽损失 ................................................................................ 错误！未定义书签。 四，轮周效率及级的内效率 ................................................................. 错误！未定义书签。 第三章 变工况下的热力校核计算 ............................................................... 错误！未定义书签。 一，已知条件 ........................................................................................ 错误！未定义书签。 二，确定排汽状态点1 ......................................................................... 错误！未定义书签。 三，为确定动叶出口蒸汽状态点2，估算变工况下末级的各项损失：错误！未定义书签。 四，动叶栅计算 ..................................................................................... 错误！未定义书签。 4.1，动叶通道最小截面临界压力的确定 .................................... 错误！未定义书签。 4.2，动叶出口汽流速度 ................................................................ 错误！未定义书签。 4.3，确定汽流状态点2 ................................................................. 错误！未定义书签。 4.4，确定汽流状态点3和4 ......................................................... 错误！未定义书签。 五，喷嘴栅的计算 ................................................................................. 错误！未定义书签。 5.1，重新确定汽流状态点4 ......................................................... 错误！未定义书签。 5.2喷嘴喉部的临界压力 er 1p ）（的确定 ........................................ 错误！未定义书签。 5.3，计算喷嘴出口汽流速度 ........................................................ 错误！未定义书签。 5.4，重新动叶出口状态点4 ......................................................... 错误！未定义书签。 5.5，确定汽喷嘴实际出口状态点5 ............................................. 错误！未定义书签。 5.6，喷嘴出口理想状态点6和喷嘴进口状态点7 ..................... 错误！未定义书签。 六.级的功率与效率计算 ： .................................................................. 错误！未定义书签。 6.1，计算轮周效率 ........................................................................ 错误！未定义书签。