《汽轮机》三、配汽方式
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汽轮机配汽方式运行分析摘要:现在大部分机组都带有阀门管理功能,实现机组能够安全顺利由单阀、顺阀转换,保证机组的安全启动与经济运行。
关键词:汽轮机;单阀;顺阀1 机组配汽方式应用现代电厂为提高机组负荷运行的经济性和提高机组的负荷响应性,大部分机组实行复合滑压运行模式,同时采用了阀门管理功能。
阀门管理功能即根据运行工况的需要,使汽轮机的控制阀按设计好的运行模式运行,即单阀运行方式或顺序阀运行方式。
运行中两种方式可相互无扰切换,利于提高汽轮机的调节性能和对各种运行方式的适应性,加强热应力控制,延长机组的使用寿命和运行可靠性。
我公司机组的阀门管理功能即通过单阀与顺序阀控制方式的切换,保证机组的安全、经济运行。
2 机组配汽方式分类2.1 顺序阀控制机组在顺序阀控制即喷嘴调节方式,是指进入汽轮机的蒸汽都经过几个依次开启或关闭的调节汽门再通往第一级,为部分进汽。
顺阀方式,在机组中低负荷运行时,具有较高的热经济性,是一种较有效的调节方式,但随着负荷的变化,第一级蒸汽温度变化很大,因此需要较长时间来完成负荷的变化。
2.2 单阀控制机组在单阀控制即节流调节方式,是指进入汽轮机的蒸汽都经过一个或几个同时开启或同时关闭的节流调节汽门后,进入第一级喷嘴,为全周进汽。
采用单阀方式能够加快机组的热膨胀,减小热应力,延长机组寿命;额定参数下变负荷运行时,此种单阀控制调节方式,在变工况时,第一级蒸汽温度变化较小,可允许较大的负荷变动率。
3 本厂机组阀门管理实际运行状况我公司为机组为超高压、一次中间再热、冲动式、双缸双排汽、工业采暖、单抽汽供热凝汽式汽轮机,机组型号c135/n150-13.24/(0.981)/0.4/535/535/。
机组在2009年正式投入运行,2010年11月由单阀切换为顺序阀运行。
3.1 机组切换实际过程2#机组于11月10日11:26单阀切顺阀运行,负荷100mw,压力8.4mpa,机组由100.5mw降到92.7mw。
汽轮机课程设计报告姓名:000000学号:00000班级:000000学校:华北电力大学汽轮机课程设计报告一、课程设计的目的、任务与要求通过设计加深巩固《汽轮机原理》中所学的理论知识,了解汽轮机热力设计的一般步骤,掌握设计方法。
并通过设计对汽轮机的结构进一步了解,明确主要零件的作用与位置。
具体要求就是按给定的设计条件,选取有关参数,确定汽轮机通流部分尺寸,力求获得较高的汽轮机效率。
二、设计题目机组型号:B25-8.83/0.981机组型式:多级冲动式背压汽轮机新汽压力:8.8300Mpa新汽温度:535.0℃排汽压力:0.9810Mpa额定功率:25000.00kW转速:3000.00rpm三、课程设计:(一)、设计工况下的热力计算1.配汽方式:喷嘴配汽2.调节级选型:单列级3.选取参数:(1)设计功率=额定功率=经济功率(2)汽轮机相对内效率ηri=80.5%(3)机械效率ηm=99.0%(4)发电机效率ηg=97.0%4.近似热力过程线拟定(1)进汽节流损失ΔPo=0.05*Po调节级喷嘴前Po'=0.95*Po=8.3885Mpa(2)排汽管中的压力损失ΔP≈05.调节级总进汽量Do的初步估算由Po、to查焓熵图得到Ho、So,再由So、Pc查Hc。
查得Ho=3474.9375kJ/kg,Hc=2864.9900kJ/kg通流部分理想比焓降(ΔHt(mac))'=Ho-Hc=609.9475 kJ/kgDo=3.6*Pel/((ΔHt(mac))'*ηri*ηg*ηm)*m+ΔDDo=3.6*25000.00/(609.9475*0.805*0.970*0.990)*1.05+5.00=205.4179(kJ/kg)6.调节级详细热力计算(1)调节级进汽量DgDg=Do-Dv=204.2179t/h(2)确定速比Xa和理想比焓降Δht取Xa=0.3535,dm=1100.0mm,并取dn=db=dm由u=π*dm*n/60,Xa=u/Ca,Δht=Ca^2/2u=172.79m/s,Ca=488.80m/sΔht=119.4583kJ/kg在70~125kJ/kg范围内,所以速比选取符合要求。
理论部分试题1.填空1.汽轮机的进气焓值为HO,排气焓值为HP,则每千克蒸汽在汽轮机中做的功为HO—HP。
2.汽轮机的级是由一列喷嘴叶栅和其后的紧邻的一列动叶栅构成的工作单元。
3.汽轮机本体做功气流通道称为汽轮机的通流部分,它包括主汽门,导管,调节气门,进气室,各级喷嘴和动叶栅及汽轮机的排气管。
4.纯冲动级性能特点:做功力能大,但效率较低,损失大。
故现已不再采用。
5.反动级性能特点:做功能力最小,流动效率最高。
6.转子上的轴向推力是各级轴向推力的总合,包括作用在各级动叶上的轴向推力、作用在叶轮面上的轴向推力和作用在转子凸肩上的轴向推力三部分。
7.改变进汽量的方式称为汽轮机的配气方式。
汽轮机的配气主要有节流配汽、喷嘴配汽、旁通配汽三种方式,我公司机组采用的是方式。
8.脉冲油压为Px=1/2P0时,控制滑阀的位移才能获得最大的控制灵敏度。
9.根据汽轮机组调节系统的静态特性线,功率和转速的关系可以表示为。
二.名词解释1.压力级,蒸汽功能转变为转子机械能的过程在级内只进行一次的级。
2.轮周效率:1Kg蒸汽所做出的轮周功W与蒸汽在该级所消耗的理想能量之比称为级的轮周效率。
3.气耗率——每生产1Kw.h电能所消耗的蒸量。
4.热耗量——每生产1Kw.h电能所消耗的热量。
5.阻塞背压:当排气速度达到音速时,机组功效不再增加,这时的排气压力称为阻塞背压。
三.判断1. 发电机失磁后,汽轮机转速不变。
(错)2. 发电机提高励磁电压后,定子温升下降。
(错)3. 变压器的空载电流呈容性。
(错)4. 华中电网规定:频率低于0.5HZ为事故状态。
(错)5. 凝汽机组热耗最小。
(错)6. 背压机组气耗最小。
(错)7. 电调机组调速率为调节机固有特性。
(错)8. TPC控制即主蒸汽压力控制。
(对)9. AST代表自动停机危急遮断控制系统。
(对)10. LVDT代表油压控制器。
(错)四.问答1.纯凝工况下,机组汽耗率与热耗率如何?答:汽耗率最小,热耗率最大。
汽轮机单选考试模拟题+答案一、单选题(共100题,每题1分,共100分)1、汽轮机冲转前发电机氢纯度>96%,氢压( )A、220~250kpaB、280~300kpaC、300~320kpaD、250~280kpa正确答案:B2、配汽方式:#2机组阀序为( ) 。
A、GV4、GV3、GV2、GV1B、GV1、GV2、GV3、GV4C、GV2、GV4、GV3、GV1D、GV2、GV4、GV3、GV正确答案:C3、小汽轮机控制进汽温度( ),防止小机差胀大引起轴振大跳机。
A、280~320℃B、220~250℃C、320~350℃D、250~280℃正确答案:A4、凝结水的过冷却度一般( )℃。
A、2~5B、8~10C、<2D、6~7正确答案:C5、汽轮机启动状态冷态时调节级金属温度( ),停机时间>72小时。
A、<120℃B、<200℃C、<150℃D、<180℃正确答案:A6、当机组负荷减至( )或排汽温度高于(C ),检查低压缸喷水门自动开启。
A、150MW,80℃B、120MW,80℃C、50MW,80℃D、50MW,120℃正确答案:C7、汽机侧主、再热蒸汽温差正常要求范围<( )℃。
A、±52B、±28C、±20D、±56正确答案:B8、转子在静止时严禁( ),以免转子产生热弯曲。
A、抽真空B、向轴封供汽C、投用油系统D、对发电机进行投、倒氢工作正确答案:B9、汽机转速到( )时,手动投入盘车。
A、10rpmB、0rpmC、>0rpm正确答案:B10、EH油系统回油压力小于( )MPa。
A、0.4MPaB、0.5MPaC、0.1MPaD、0.21MPa正确答案:D11、凝结水泵额定电流:( )A、120AB、142AC、135AD、150A正确答案:B12、凝汽器真空( ),才能投入高、低旁路。
汽轮机的配汽方式改变汽轮机功率,可通过改变蒸汽在叶栅通流部分的焓降和改变进汽量。
这种改变进汽量和焓降的方式称为汽轮机的配汽。
汽轮机的配汽有节流配汽、喷嘴配汽和旁通配汽多种方式。
现在的汽轮机普遍采用数字电液调节系统,具备阀门管理功能,即同一台汽轮机既可以采用阀门同时启闭的节流配汽(称为单阀控制),也可以采用阀门顺序启闭的喷嘴配汽(称为顺序阀控制),目前汽轮机都有调节级。
三种配汽方式一、节流配汽采用节流配汽的汽轮机,其全部蒸汽通过一个或几个同时启闭阀门,进入汽轮机的第一级,调节汽门后的压力即为汽轮机的进口压力。
在部分负荷运行时,阀后压力决定于流量比,进汽温度基本保持不变[12]。
特点如下:1.负荷小于额定值时,所有进汽受到节流作用。
节流配汽在部分负荷下相对内效率下降的主要原因是调节汽门的节流损失,低负荷时调节汽门的进汽机构节流损失大,并且随负荷下降而损失增大。
2.同样负荷下,背压越高,节流效率越低,所以,背压式汽轮机一般不用节流配汽。
与喷嘴配汽相比,由于没有调节级,结构简单,制造成本较低,定压运行流量变化时,各级温度变化较小,热应力小,对负荷变化适应性较好。
二、喷嘴配汽将汽轮机高压缸的第一级设为调节级,将该级的喷嘴分成4组或更多组。
每一喷嘴组由1个独立的调节汽门供汽,通常认为调节级后的压力相等[13]。
为减小喷嘴配汽调节级的漏汽量,调节级采用低反动度(约0.05)的冲动式。
特点如下:1.部分进汽度e<1,存在部分进汽损失,余速不能被利用,100%负荷效率低于纯节流配汽机组。
2.部分负荷,根据负荷大小,调门顺序开启,只有通过部分开启的调门有节流损失,而通过全开调门的汽流没有节流损失,因此效率高于节流。
既可以承担基本负荷,又可调峰。
3.变工况时,调节级汽室及高压缸各级温度变化较大,引起的热应力较大。
三、旁通配汽旁通配汽主要用于船舶和工业汽轮机,通过设置内部或外部旁通阀增大汽轮机的流量,增大汽轮机的功率输出或增大汽轮机的抽汽供热量。
运行汽轮机的配汽方式汽轮机的配汽方式分为:节流配汽、喷嘴配汽和旁通配汽。
节流调节法:节流调节法也称质量调节法,汽轮机的进汽量全部经过一个或几个同时开关的调节汽门进入所有喷嘴,这种调节只有带额定负荷时,调节汽门全开,节流损失最小,此时汽轮机效率最高。
负荷减小时调节汽门关小,使蒸汽在调节汽门内产生节流作用,降低蒸汽压力,然后进入汽轮机,由于节流作用而存在节流损失,汽机的效率也降低。
喷嘴调节法:也称断流调节法,进入汽轮机的蒸汽量通过数只依次启闭的调节汽门,进入汽轮机的第一级喷嘴调整汽轮机的负荷。
每个调节汽门控制一组喷嘴,根据负荷的多少确定调节汽门的开启数目,在每一个调节汽门未开时,也有节流损失,但这仅是全部新蒸汽的一部分,因此在低负荷时比节流调节的节流损失小,经济性好。
缺点是检修安装时调整较为复杂,变工况时调节汽室温度变化大,负荷的变动整度不能太快。
旁通调节法:通常在汽轮机的经济负荷下,主调节汽门全开,超出经济负荷时开旁路门,把新蒸汽引至后面几级叶片中去。
其优点是在经济负荷时运行效率最高,节流损失最少。
其缺点当超过经济负荷时,旁通进汽,优质金属材料的比侧相应提高,其效率也因旁通阀的节流损失和旁通室压力升高而压力下降一. 节流配汽进入汽轮机的所有蒸汽都经过一个或几个同时启闭的调节阀,第一级为全周进汽,没有调节级。
结构简单,启动或变负荷时第一级受热均匀,且温度变化小,热应力小。
缺点:低负荷时节流损失太大。
二. 喷嘴配汽将第一级分成3~6个喷嘴组,各组相互隔开,各有一个调节汽门控制。
依次开启可减少节流损失。
缺点:调节级存在部分进汽损失且受热不均;调节级余速不能利用。
且负荷下降时高压缸各级温度变化大。
三. 节流-喷嘴联合配汽现代汽轮机大都设置了阀门状态管理功能,可实现配汽方式的切换。
低负荷时采用节流配汽,牺牲经济性换安全性;高负荷时采用喷嘴调节,提高效率。
电厂汽轮机运行优化措施发布时间:2022-03-21T05:27:59.256Z 来源:《福光技术》2022年3期作者:刘永强[导读] 电能作为清洁能源之一,是我国能源结构中的重要构成部分,与人们的日常生活以及社会生产活动密切相关。
近年来,随着社会发展,电能需求量不断增加,促使电厂不断革新技术、改进设备,提升发电效率,以满足社会用电需求。
电厂要保持高效率的电能输出,就必须要对汽轮机的运行进行优化,不断提升汽轮机的运行状态与效率,在降低能源的基础上持续提升电厂发电量。
刘永强大唐临清热电有限公司山东省临清市 252600摘要:电能作为清洁能源之一,是我国能源结构中的重要构成部分,与人们的日常生活以及社会生产活动密切相关。
近年来,随着社会发展,电能需求量不断增加,促使电厂不断革新技术、改进设备,提升发电效率,以满足社会用电需求。
电厂要保持高效率的电能输出,就必须要对汽轮机的运行进行优化,不断提升汽轮机的运行状态与效率,在降低能源的基础上持续提升电厂发电量。
关键词:电厂;汽轮机;运行优化;措施1电厂汽轮机运行原理电厂集控运行方面的汽轮机设备原理涉及冲动、反动两种作用形式,其中,冲动作用的运行原理可以使得设备形成大量的蒸汽,通过喷嘴部分受力,然后蒸汽进入气道区域,形成很大的叶片冲动作用,使其快速旋转,是将热能转变成为机械能的重要流程,将蒸汽的热能转变成能够促使叶片旋转的动能。
反动作用的运行原理就是改变蒸汽的运行方向,使其快速地膨胀,对叶片旋转起到反向推动的作用,增强汽轮机设备整体的运行效果、速率。
2汽轮机运行存在的问题2.1汽轮机的配汽方式复合型配汽方式是当前汽轮机配汽的主要方式。
在不同的阶段需要通过不同的方式来实现汽轮机的运行。
在高负荷阶段,通过顺序阀的方式来实现汽轮机的运行,效率较高。
而在启动或者低负荷阶段,通过单阀的方式来实现汽轮机的运行。
但是低负荷阶段效率不高,具有节流耗能损失较大的问题。
2.2汽轮机的启停汽轮机的启停就是转子应力的变化。
电厂集控运行中汽轮机的优化技术探究摘要:随着我国经济的迅速发展,人民的生产和生活方式都发生了翻天覆地的变化,对用电的需求量也在不断增加,这给现代化的发电厂提出了新的要求。
在电厂集控系统中,汽轮机的工作效率直接关系到机组的发电能力。
在新的用电要求下,现代火力发电厂要满足人民群众的用电需要,必须对集中控制下的汽轮机组进行优化。
本文简要介绍了汽轮机的工作情况,并给出了几种优化措施。
关键词:汽轮机;优化措施;电厂;集控运行引言:现代电厂是我国工业化、城镇化的主要动力来源。
若电站运行得不到有效保障,将会造成严重的电网事故。
在电站集中控制的工作中,机组的正常运转对机组的安全运行起着十分重要的作用。
机组能否安全、稳定地运行是关系到机组能否正常生产的关键问题。
因此,在发电集中控制的过程中,必须确保机组的平稳运行,提高机组的工作效率,才能确保国家的供电安全。
一、电厂集控运行中汽轮机概述(一)定义和构成在电站集中控制工作中,机组是集中控制系统的核心装置,其工作稳定与否直接关系到机组的安全运行。
汽轮机是一种将热能转换成电能的转动机械装置。
汽轮机在工作中采用了脉冲效应的方法。
现代汽轮机装置可分为两大类:一是转动工作区,二是固定工作区。
而旋转部件又是汽轮机中的关键部件。
转动部由主轴,叶轮,联轴器,动力刀片等构成。
此外,固定段由五个工作段构成,即隔板段、汽缸部件、进气端机械轴承及汽封装置。
在汽轮机的运转中,各个部件各司其职,互相协作,以保证机组的正常运转。
(二)工作原理通常,汽轮机的工作原理主要包括脉冲原理和反动工作原理。
首先是脉动原理,在脉动原理的作用下,涡轮叶气道内的蒸气受到压力,会改变其运动方向,进而带动叶片旋转,从而将涡轮的热能转换成机械能。
换句话说,汽轮机的蒸气动作给汽轮机的叶片带来动能。
其次,反动作用原理,同样是通过蒸汽喷口内的水蒸气来推动桨叶的移动,但它的原理与脉冲作用的原理不一样,它并不会改变蒸气的流动方向,反而会加快蒸气的膨胀速度。
汽轮机题名词解释:1.级的反动度:动叶的理想⽐焓降与级的理想⽐焓降的⽐值。
表⽰蒸汽在动叶通道内膨胀程度⼤⼩的指标。
2.汽轮机的级:汽轮机的级是汽轮机中由⼀列静叶栅和⼀列动叶栅组成的将蒸汽热能转换成机械能的基本⼯作单元。
3. 临界压⽐:汽流达到⾳速时的压⼒与滞⽌压⼒之⽐。
4. 级的轮周效率:1kg蒸汽在轮周上所作轮周功与整个级所消耗的蒸汽理想能量之⽐。
5. 级的相对内效率:级的相对内效率是指级的有效焓降和级的理想能量之⽐。
6. 速度⽐和最佳速⽐:将(级动叶的)圆周速度u 与喷嘴出⼝(蒸汽的)速度c1的⽐值定义为速度⽐,轮周效率最⼤时的速度⽐称为最佳速度⽐。
7.余速损失:⽓流离开动叶通道时具有⼀定的速度,且这个速度对应的动能在该级内不能转换为机械功,这种损失为余速损失。
8. 热耗率:每⽣产1kW·h电能所消耗的热量。
9. 汽轮发电机组的汽耗率:汽轮发电机组每发1KW·h电所需要的蒸汽量。
10. 汽轮发电机组的相对电效率:1千克蒸汽所具有的理想⽐焓降中最终被转化成电能的效率称为汽轮发电机组的相对电效率。
11. 汽轮发电机组的绝对电效率:1千克蒸汽理想⽐焓降中转换成电能的部分与整个热⼒循环中加给1千克蒸汽的热量之⽐称为绝对电效率。
12. 轴封系统:端轴封和与它相连的管道与附属设备。
13.进汽机构的阻⼒损失:由于蒸汽在汽轮机进汽机构中节流,从⽽造成蒸汽在汽轮机中的理想焓降减⼩,称为进汽机构的阻⼒损失。
14. 滑压运⾏:汽轮机的进汽压⼒随外界的负荷增减⽽上下“滑动”。
15. 汽耗微增率:每增加单位功率需多增加的汽耗量。
16. 汽轮机的⼯况图及⼯况图作⽤:汽轮机发电机组的功率与汽耗量间的关系曲线。
作⽤:汽轮发电机组的功率与汽耗量间的关系曲线称汽轮机发电机组的⼯况图,也称汽耗线。
17. 凝汽器的冷却倍率:进⼊凝汽器的冷却⽔量与进⼊凝汽器的蒸汽量的⽐值称为凝汽器的冷却倍率。
18.临界转速:汽轮发电机组在启动升速的过程中,当升到某⼀定转速时,转⼦将发⽣较⼤振动,待转速升⾼离开此转速后,转⼦的振动随机明显减⼩,当汽轮机的转速继续升⾼时,可能在某⼀较⾼转速下,转⼦的振动⼜重新增⼤,转速进⼀步升⾼后振动⼜会重新降低。
前言一、课程设计目的(1)通过课程设计,系统地总结、巩固并加深在《汽轮机原理》课程中已学知识,进一步了解汽轮机的工作原理。
在尽可能考虑制造、安装和运行的要求下,进行某一机组的变工况热力计算,掌握汽轮机热力计算的原理、方法和步骤。
(2)在尽可能考虑制造、安装和运行的要求下,进行某一机组的变工况热力计算,掌握汽轮机热力计算的原理、方法和步骤。
(3)通过课程设计对电站汽轮机建立整体的、量化的概念,掌握查阅和使用各种设计资料、标准、手册等参考文献的技巧。
(4)培养综合应用书本知识、自主学习、独立工作的能力,以及与其他人相互协作的工作作风。
二、课程设计内容以某种型号的汽轮机为对象,在已知结构参数和非设计工况新蒸汽参数和流量的条件下,、进行通流部分热力校核计算,求出该工况下级的内功率、相对内功率等全部特征参数,并与设计工况作对比分析。
主要计算工作如下:(1)设计工况下通流部分各级热力过程参数计算。
对径高比小于6的级,在最终计算结果中,用近似公式估算出叶根处的反动度。
(2)轴端汽封漏汽量校核计算。
(3)与设计工况的性能和特征参数作比较计算。
三、整机计算步骤将该型汽轮机的通流部分划为高、中压缸和低压缸2个计算模块,我们2人为一组,一人采用顺算法计算高、中压缸,另一人采用逆算法计算低压缸。
2人协同工作,共同商定计算方案和迭代策略。
本人进行的是高、中压缸的顺算计算。
为了便于计算,作出如下约定:(1)各级回热抽汽量正比于主蒸汽流量;(2)门杆漏气和调门开启重叠度不计;(3)余速利用系数参考值为:调节级后的第一压力级、前面有抽汽口的压力级利用上一级余速的系数为0.4,其它压力级为0.8;(4)对径高比小于6的级,在最终计算结果中,用近似公式估算出叶根处的反动度;(5)第一次计算,用弗留各尔公式确定调节级后压力;(6)对径高比小于6的级,在最终计算结果中,用近似公式估算出叶根处的反动度。
汽轮机简介N300-16.7/537/537汽轮机设计参数本机组是按照美国西屋公司的技术制造的300MW亚临界、中间再热式、高中压合缸、双缸双排汽、单轴凝汽式汽轮机。