3.8汽轮机的工况图与热电联产汽轮机
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第八节 汽轮机的工况因与热电联产汽轮机一、凝汽式汽轮机工况图汽轮发电机组的功率与汽耗量问的关系曲线称汽轮发电机组的工况图,也称汽耗线。
1.节流配汽凝汽式汽轮机工况图实践表明,蒸汽流量在设计值的30% 100%范围内变化时,节流配汽凝汽式汽轮机的蒸汽流量D 与电功率el p 之间的关系如图3.8.l(a)所示,用一根直线表示,误差不超过1%。
虚线部分为小功率区域,无实际意义。
汽耗特性方程可表示为:el nl p d D D 1+= (3.8.1) 式中,nl D 是汽轮发电机组的空载汽耗,即汽轮发电机组保持空转时,为克服机械损失所消耗的蒸汽量。
nl D 一般是设计流量的3% l0%。
机组容量越大,nl D 所占百分比越小。
1d 是汽耗微增率,是图中直线D 的斜率,表示每增加单位功率所需增加的汽耗量。
初终参数相同的同类型机组并列运行时,应让1d 较小的机组多带负荷,才能使总的汽耗量最小,这是因为机组己在运行,空载汽耗已不可避免,多带负荷所增加的汽耗量,由式 (3.8.1)可见,与汽耗微增率1d 成正比。
对节流配汽凝汽式汽轮机进行变工况核算,可得各种功率下的汽耗量D 、汽耗率d 及相对电效率el η,它们与el p 的关系曲线都画在图3.8.l (a )中。
2.喷嘴配汽凝汽式汽轮机工况图图3.8.1(b )所示为某喷嘴配汽凝汽式汽轮机的汽耗量D 、汽耗率d 、相对电效率el η与电功率el p 的关系阳线。
在el p 等于经济功率e el p )(时,el η最高,如点a 所示。
这时前三个调节汽门刚全开,节流损失最小,因此相应的汽耗率d 最小,蒸汽流量D 处在波浪线低谷点J 。
点b 与点c 表示前两个或第一个调节汽门全开,节流损失很小,el η较高,a ,b 之间,b ,c 之间,点a 之右侧,都相应有一个调节汽门部分开启,节流损失较大,故效率el η较低。
因此D 、el η、d 三根曲线都呈波浪形。
汽轮机原理思考题11.汽轮机有那些⽤途,我国的汽轮机是如何进⾏分类的,其型号和型式如何表⽰?汽轮机的⽤途:把蒸汽的热能转化为机械能⽤于发电;除此之外,还⽤于⼤型舰船的动⼒装备,并⼴泛作为⼯业动⼒源,⽤于驱动⿎风机、泵、压缩机等设备。
汽轮机的分类:A、按做功原理分类:冲动式汽轮机、反动式汽轮机。
B、按热⼒过程特性分类:凝汽式汽轮机、背压式汽轮机、调整抽汽式汽轮机、中间再热式汽轮机。
C、按蒸汽压⼒分类:低压汽轮机,新汽压⼒1.2~2MPa中压汽轮机,新汽压⼒2.1~4.0MPa⾼压汽轮机,新汽压⼒8.1~12.5MPa超⾼压汽轮机,新汽压⼒12.6~15.0MPa亚临界压⼒汽轮机,新汽压⼒15.1~22.5MPa超临界压⼒汽轮机,新汽压⼒⼤于22.1MPa超超临界压⼒汽轮机,新汽压⼒27MPa以上或蒸汽温度超过600/620℃汽轮机的型号表⽰:我国制造的汽轮机的型号有三部分。
第⼀部分:由汉语拼⾳表⽰汽轮机的形式(如表⼀),由数字表⽰汽轮机的容量(MW);第⼆部分:⽤⼏组由斜线分隔的数字分别表⽰新蒸汽参数、再热蒸汽参数、供热蒸汽参数等;第三部分:⼚家设计序号。
2.汽轮机课程研究的主要内容有那些,如何从科学研究及⼯程应⽤的不同⾓度学习该课程?研究内容:(1)绪论:本课程的主要内容及在⽣产实践中的应⽤;国内外汽轮机的展及应⽤;汽轮机的型式、分类及型号;汽轮机装置及现代⼤型单元制机组的概念;本课程的学习要求及学习⽅法。
(2)汽轮机级的⼯作原理:⼀元流动的⼏个主要⽅程及应⽤;蒸汽在喷嘴及动叶中的流动、速度三⾓形及计算;级的轮周功率和轮周效率;级内损失和级的相对内效率;级的热⼒设计原理。
(3)多级汽轮机:多级汽轮机的⼯作过程及其特点;进、排汽机构的流动阻⼒损失;汽轮机及其装置的经济性评价指标;轴封及其系统;轴向推⼒及平衡;汽轮机的极限功率及其影响因素。
(4)汽轮机变⼯况特性:喷嘴变⼯况时流量与压⼒的关系;级与级组的变⼯况特性;配汽⽅式对汽轮机变⼯况运⾏经济性和安全性的影响;滑压运⾏经(5)汽轮机的凝汽设备:凝汽设备的⼯作原理及任务;凝汽器的真空与传热;凝汽器的结构布置;抽⽓器;凝汽器变⼯况。
华电考研复试班-华北电力大学能源动力与机械工程学院动力工程专硕考研复试经验分享华北电力大学是教育部直属全国重点大学,是国家“211工程”和“985工程优势学科平台”重点建设大学。
2017年,学校进入国家“双一流”建设高校行列,重点建设能源电力科学与工程学科群,全面开启了建设世界一流学科和高水平研究型大学新征程。
学校1958年创建于北京,原名北京电力学院。
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华北电力大学能源动力与机械工程学院的前身为华北电力大学动力系,成立于1958建校初期。
近五十多年的办学历程中经历了校本部从北京到河北,从河北又回到北京,从电力部到教育部的地域以及归属的变迁,能源与动力工程学院以其包容并蓄、均衡有道的精神,相继派生出一批新专业和学科方向,同时孕育了若干个院系,2005年原机械工程学院并入,组建能源与动力工程学院,2009年更名为能源动力与机械工程学院。
2007年7月和9月从学院相继孵化、成立了可再生能源学院和核科学与技术学院。
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名词解释0.1二次能源:由一次能源直接或间接加工、转换而来的能源。
1.2最佳给水温度:回热循环汽轮机绝对内效率为最大值时对应的给水温度。
1.6蒸汽中间再热循环:蒸汽中间再热就是将汽轮机高压部分做过功的蒸汽从汽轮机某一中间级引出,送到锅炉的再热器加热,提高温度后送回汽轮机继续做功。
与之相对应的循环称蒸汽中间再热循环。
1.10什么叫抽汽做功不足系数:因回热抽汽而做功不足部分占应做功量的份额。
1.12什么叫再热机组的旁路系统:高参数蒸汽不进入汽轮机,而是经过与汽轮机并联的减压减温器,将降压减温后的蒸汽送入再热器或低参数的蒸汽管道或直接排至凝汽器的连接系统。
1.14热电厂的燃料利用系数:电、热两种产品的总能量与输入能量之比。
1.15热化发电率:质量不等价的热电联产的热化发电量与热化供热量的比值。
2.7热力系统:将热力设备按照热力循环的顺序用管道和附件连接起来的一个有机整体。
2.8高压加热器:水侧部分承受除氧器下给水泵压力的表面式加热器。
低压加热器:水侧部分承受凝汽器下凝结水泵压力的表面式加热器。
2.13最佳真空:提高真空所增加的汽轮机功率与为提高真空使循环水泵等所消耗的厂用电增加量之差达到最大时的真空值。
2.18加热器端差:加热器汽侧压力下的饱和温度与出口水温之间的差值。
3.3热电厂的燃料利用系数:热电厂的燃料利用系数又称热电厂总热效率,是指热电厂生产的电、热两种产品的总能量与其消耗的燃料能量之比。
3.4供热机组的热化发电率ω:热化发电率只与联产汽流生产的电能和热能有关,热化发电量与热化供热量的比值称为热化发电率,也叫单位供热量的电能生产率。
3.6上端差:加热器汽测出口疏水温度(饱和温度)与水侧出口温度之差。
下端差:加装疏水冷却器(段)后,疏水温度与本级加热器进口水温之差称。
3.7以热电联产方式进行生产的电厂叫热电厂。
4.11旁路系统:是指高参数蒸汽在某些特定情况下,绕过汽轮机,经过与汽轮机并列的减温减压装置后,进入参数较低的蒸汽管道或设备的连接系统,以完成特定的任务。
汽轮机操作规程一.启动前的准备工作1.前后轴承内加油或确认油位是否正常2.打开前、后轴承座冷却水进出水门,并确认冷却水进出水正常3.开启汽轮机主汽门疏水阀,汽缸疏水阀,进排汽管道上的疏水阀,设有汽轮机排汽对空排汽阀的机组,开启向空排气阀4.将电子调速器及其保护控制装置电源开通,并确实其进入工作状态。
5.手动盘车检查并确认汽轮机所拖动的两端设备及其联轴器处于可正常启动运行的状态6.当汽轮机拖动带有液压偶合器的设备,并且汽轮机位于电动机与液压偶合器之间时,启动前必须将偶合器与被拖动的设备处于全负荷连接状态二.汽轮机保护装置试验及主汽门速关试验注:实验前必须汽轮机进汽主蒸汽管路上的隔离阀关闭1.主汽门挂闸a.顺时针转动手轮到底,主汽门挂闸b’逆时针转动手轮开启主汽门2.操作电子调速器及保护装置使主汽门关闭,该试验至少需要重复操作三次以上应注意:汽轮机初次安装,汽轮机大修后或每次开机前均需进行主汽门速关试验。
三.暖管暖机1.汽轮机隔离阀前的主蒸汽管路暖管。
将汽轮机隔离阀前段的总汽门开启少许,逐渐提高蒸汽管道内的蒸汽温度暖管10-30min,并在暖管过程中检查进汽管道疏水阀的输水情况。
当疏水有蒸汽冒出时,逐步关小疏水阀,同时以0.1-0.15MPa/min(表压)的升压速率将管道内的压力提升至正常压力,当蒸汽压力升至正常压力后,将隔离阀前段总汽门逐渐开大,直到全开,将疏水阀全部关闭。
2.将主汽门挂闸后开启少许,同时将汽轮机隔离阀开启少许对汽轮机进行暖机,少量蒸汽进入汽轮机后,观察汽轮机主汽门疏水阀,汽缸疏水阀的疏水情况及对空排汽阀出口冒汽情况,同时观察汽缸排汽侧的温度,当各疏水阀及对空阀门均冒出蒸汽,并且汽缸温度达到80度以上后,汽轮机具备开机条件。
四. 启动和运行1.对于初次运行的汽轮机组,运行前必须将汽轮机与被拖动设备断开,单独进行汽轮机试运行和磨合2.将主汽门挂闸后全部开足,将排气阀门或对空排气阀全部开足,3.慢慢开启隔离汽门,启动汽轮机,当转子转动后,立即关小汽门使汽轮机保持在300—500r/min暖机10min,并仔细测听内部声音,检查是否有不正常的声音,当一切正常后,将转速维持在800—1200r/ min ,暖机15 min(在热状态下暖机时间可以小于10 min),注意轴承温度及振动情况,在肯定机组一切正常后,逐渐开大隔离汽门,提升转速至额定转速,磨合15-20 min并检查有无异常情况,若一切正常后则将汽轮机转速继续上升,做汽轮机超速保护试验,该试验要做三次以上。