汽轮机的变工况

总结（综上所述）：
采用喷管调节的凝汽式汽轮机，当流量改变时，比焓降的变化主要发生在调节级和最后一级中。

所有中间级在流量变化时，比焓降近乎不变，但在低负荷时，中间级比焓降也会变小。

汽轮机在变动工况下运行时，效率要降低，且负荷变化越大，效率下降越多：喷管调节的凝汽式汽轮机效率的降低主要发生在调节级与最后一级；采用节流调节的汽轮机，没有调节级，效率的降低主要是由于节流损失及最末级效率的降低。

（二）通流面积变化时，级内反动度的变化
第一章中讲到，级内反动度的实现是通过一定的动、静叶栅出口面积来保证的，但由于以下原因，动静面积比f＝A b/A n改变：
1.制造加工方面的偏差。

2.通流部分结垢，或是动叶磨损。

3.检修时的改动。

当面积比f＝A b/A n↓，从喷管流出的汽流在动叶汽道中引起阻塞流动使动叶前p↑，Ω↑；
反之，f↑时，Ω↓。

1
1
1
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n
b
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A
A
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A
A
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，现
原。

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*0mp*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。

解：取=9Mpa原工况：ε0= p0 /p0m =1，ε1=p1 /p0m=0.7查出：βm =G/G0m=0.94新工况：ε01= p01 /p0m =0.8，ε11=p11 /p0m=0.5查出：βm1 =0.78则：例2：已知：p0 =1MPa ，p01 =0.9MPa，p1 =0.7 MPa，p11 =0.8Mpa，t0 =320℃，t01 =305℃求：流量的变化。

•船用汽轮机变工况技术概述•船用汽轮机变工况技术原理•船用汽轮机变工况技术实验研究•船用汽轮机变工况技术优化设计目•船用汽轮机变工况技术发展趋势与挑战•船用汽轮机变工况技术案例分析录概述船用汽轮机变工况技术是指汽轮机在运行过程中，通过改变其工作参数（如压力、温度、流量等），以适应不同环境条件和运行需求的技术。

定义具有较高的灵活性和适应性，能够满足船舶在不同航速、不同负荷和不同环境条件下的运行需求。

同时，变工况技术可以提高汽轮机的运行效率和经济性，减少能源消耗和排放。

特点定义与特点变工况技术的历史与发展历史船用汽轮机变工况技术自20世纪中期开始发展，早期主要通过手动调节汽轮机的工作参数来适应不同的运行条件。

随着技术的发展，自动调节和控制系统逐渐应用于船用汽轮机，使得变工况技术更加精确和高效。

发展目前，船用汽轮机变工况技术正朝着数字化、智能化和高效化的方向发展。

新型的控制系统和调节方法不断涌现，使得变工况技术的响应速度、准确性和稳定性得到进一步提高。

同时，与其它先进技术的融合，如人工智能、大数据等，也为船用汽轮机变工况技术的发展提供了新的机遇。

船舶动力系统船用汽轮机变工况技术广泛应用于船舶动力系统，以适应船舶在不同航速、不同负荷和不同环境条件下的运行需求。

例如，在船舶低速航行时，通过变工况技术降低汽轮机的进汽量和压力，提高其运行效率和经济性。

船舶热力系统船用汽轮机变工况技术也可应用于船舶热力系统，如蒸汽轮机发电厂。

在发电过程中，根据电力需求的变化，通过变工况技术调节汽轮机的进汽参数，以满足电力负荷的需求。

船舶辅助系统船用汽轮机变工况技术还可应用于船舶的辅助系统，如中央冷却系统、燃油供给系统等。

在这些系统中，变工况技术可根据环境条件和运行需求的变化，对工作参数进行精确调节，提高系统的稳定性和经济性。

变工况技术的应用场景原理汽轮机的转速是调节系统的主要参数，通过改变汽轮机的进汽量或进汽参数来调节转速。

转速调节压力调节温度调节通过改变汽轮机的进汽压力来调节功率输出，通常与转速调节配合使用。

汽轮机原理第三章变工况例题一、汽轮机原理概述汽轮机是一种热能转换为机械能的旋转式热力机械，广泛应用于发电、化工、冶金等行业。

汽轮机原理主要包括蒸汽动力循环、叶片工作原理、轮毂结构及轴承润滑等方面。

二、变工况概念及影响因素变工况是指在汽轮机运行过程中，由于负荷、进口蒸汽参数、转速等因素的变化，导致汽轮机性能发生变化的现象。

影响变工况的因素主要有：1.负荷变化：随着负荷的增加，蒸汽流量增大，叶片负荷加重，热力参数发生变化。

2.进口蒸汽参数：进口蒸汽温度、压力等参数的变化，会影响汽轮机的热力性能和安全性。

3.转速变化：转速的改变会影响汽轮机的功率、效率和振动特性。

三、变工况下的汽轮机性能分析在变工况下，汽轮机的性能分析主要包括热力性能、安全性、振动特性等方面。

分析方法有：1.热力性能分析：通过对比不同工况下的热力参数、功率、效率等指标，评估汽轮机的性能变化。

2.安全性分析：关注叶片、轴承、密封等关键部件的运行状况，预防事故发生。

3.振动特性分析：监测汽轮机运行过程中的振动信号，判断是否存在异常。

四、变工况运行策略与优化针对变工况下的汽轮机运行，可采取以下策略与优化措施：1.合理调整负荷：根据系统需求，平稳调整汽轮机负荷，降低负荷波动对性能的影响。

2.控制进口蒸汽参数：在运行过程中，保持进口蒸汽参数的稳定，提高汽轮机的热力性能。

3.运行优化：通过调整喷嘴开启程度、旁路蒸汽调节等方式，优化汽轮机运行。

五、实例分析与解答本章将通过一个具体实例，分析变工况对汽轮机性能的影响，并给出解答。

实例内容如下：某300MW机组，在满负荷运行时，进口蒸汽温度为310℃，压力为16.5MPa，转速为3000r/min。

现要求在负荷降至200MW时，如何调整进口蒸汽参数以保持汽轮机运行在良好状态。

解答：1.计算负荷变化后的进口蒸汽流量：根据汽轮机的热力参数，计算负荷变化后的进口蒸汽流量。

2.调整进口蒸汽温度和压力：为保持汽轮机的热力性能，可适当降低进口蒸汽温度至280℃，同时提高压力至15.5MPa。

汽轮机原理第三章变工况例题摘要：一、汽轮机原理简介1.汽轮机的工作原理2.汽轮机的主要组成部分二、变工况下的汽轮机1.变工况的定义与原因2.变工况对汽轮机性能的影响三、变工况例题解析1.例题一：蒸汽参数变化对汽轮机性能的影响2.例题二：负荷变化对汽轮机性能的影响3.例题三：蒸汽湿度对汽轮机性能的影响四、应对变工况的措施1.提高汽轮机的设计与制造水平2.采用先进的控制系统与运行策略3.定期维护与检修正文：汽轮机是一种广泛应用于发电、工业生产等领域的重要动力装置，其工作原理是将高温高压的蒸汽转化为机械能，进而驱动发电机发电或驱动其他机械设备。

汽轮机主要由汽轮机本体、锅炉、发电机等部分组成。

在实际运行过程中，由于负荷、蒸汽参数、环境条件等多种因素的变化，汽轮机常常需要在不同的工况下运行。

这种工况的变化，被称为变工况。

变工况会对汽轮机的性能产生一定的影响，如导致汽轮机的效率降低、振动加剧等问题。

因此，研究变工况下的汽轮机性能优化，对于提高汽轮机的运行效率和稳定性具有重要意义。

为了更好地理解变工况对汽轮机性能的影响，我们通过以下三个例题进行解析：例题一：蒸汽参数变化对汽轮机性能的影响。

当蒸汽参数发生变化时，如压力、温度升高或降低，会对汽轮机的进气量、排气量、效率等性能参数产生影响。

因此，在设计汽轮机时，需要考虑蒸汽参数的变化范围，并采取相应的措施以保证汽轮机的性能稳定。

例题二：负荷变化对汽轮机性能的影响。

汽轮机的负荷会随着电力系统的需求而波动，从而导致汽轮机的转速、进气量、排气量等参数发生变化。

研究负荷变化对汽轮机性能的影响，可以帮助我们掌握汽轮机的调节性能，从而优化汽轮机的运行策略。

例题三：蒸汽湿度对汽轮机性能的影响。

蒸汽湿度对汽轮机的性能影响主要表现在湿蒸汽的密度较大，导致进气量减少，进而影响汽轮机的做功能力。

此外，湿蒸汽中的水分还可能对汽轮机的叶片造成侵蚀，影响汽轮机的使用寿命。

针对变工况对汽轮机性能的影响，我们可以采取以下措施进行优化：1.提高汽轮机的设计与制造水平。