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1、昌吉学院 论文（设计）分类号：本科毕业论文（设计）密级：汽轮机变工况的研究系 院 物理系 学科门类 工学 专 业 能源工程及自动化 学 号 1225862040 姓 名 赵润泽 指导教师 王刚前 教师职称 年 月 日毕业论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果或作品。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：赵润泽 年 月 日毕业论文版权使用授权书本毕业论文作者完全了解学院有关保存、使用毕业论文的规定，同意学院保留并向有关毕业论文管理部门或机构送交论文
2、的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权本学院及以上级别优秀毕业毕业论文评选机构将本毕业论文的全部或部分内容编入有关数据库以资检索，可以采用复印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本毕业论文。声明人签名： 导师签名：王刚前 年 月 日 年 月 日 昌吉学院2102届本科毕业论文（设计）1、 摘要 汽轮机的发明及应用对现代工业的发展有着卓越的贡献，也是现代火力电厂中使用最广泛的原动机。随着国家能源体系结构的不断变化，汽轮机在社会推动各部门经济的发展具有重大的影响。汽轮机主要是以锅炉蒸汽为动力来源，依次经过一系列内部环形配置的喷嘴和汽轮机的动叶，将蒸汽的热能通过转化成为机械功的旋转机械设备。汽
3、轮机在额定出力下的工作状况称为理想工况或设计工况，但是汽轮机在实际的运行过程中，汽轮机的设计工况将根据外界的需求而变化，汽轮机的初始参数值和转速值也有可能变化，这些均会引起汽轮机内部各项参数及零部件受力情况的变化，从而影响汽轮机的经济，安全的运行要求，这种情况与设计条件不相符合的运行工作状况称为汽轮机的非设计工况或变工况。结合实习经历，分析华电新疆昌吉热电厂二期125MW汽轮机的运行工况，分别从汽轮机变工况所涉及到的渐缩喷嘴和级内这两方面展开讨论及认识，分析工况变化时对汽轮机性能的影响，改善机组变工况时的性能，保证汽轮机在变工况下能安全、经济地连续运行。关键词：汽轮机 变工况 喷嘴 安全 经济
4、 IStudy on the steam turbine2、 AbstractInvention of steam turbine and application of modern industrial development has a remarkable contribution, is also the modern thermal power plant using the most extensive original motivation. With the changing of national energy system, steam turbine in society
5、 promote the development of the various sectors of the economy has a significant impact. Steam turbine is mainly to the boiler steam as a power source, followed by after a series of internal ring configuration of nozzle and turbine rotor blade, steam heat by transformation become mechanical work of
6、rotating machinery. Steam turbine at rated output under working condition known as the ideal condition and design condition, but the turbine in the course of the actual operation, design condition of steam turbine will be based on Launched a discussion and understanding of external demands, values o
7、f the initial parameters of the turbine speed and also may change. All of these will caused by changes in the stress conditions of the steam turbine internal parameters and the parts, thus affecting the turbine economic, safe operation requirements. This situation and design conditions do not confor
8、m to the operating state of said for steam turbine off design conditions or variable conditions. Combined with practice experience and operating conditions of Xinjiang Huadian Changji Thermal Power Plant Phase II for 125MW Steam Turbine, respectively from the steam turbine varying condition related
9、to the tapered nozzle and the two aspects, the effect of the change of working condition analysis of steam turbine performance of, improve unit Performance is the condition of steam turbine under variable conditions to ensure safety, economic continuous operation.Keywords: steam turbine；nozzle；safet
10、y；economyIII引言汽轮机的热力设定是依据预先要求的锅炉蒸汽初始与结束参数，转速及给定功率进行的，这些给定的参数值都称为设计值，在汽轮机实际运行过程中，如果各种参数都能以保持给定的设计值，那么这种运行工况称之为设计工况，汽轮机在这种状态下运行，效率是最高的，最为经济，也称为经济工况。然而在实际生产运行过程中，因为各种元素的影响，包括锅炉蒸汽参数，外部负荷和机组转速总是保持不断变化，因此不会保持设计工况运行。汽轮机偏离设计工况参数运行，就是汽轮机变工况运行。在变工况条件下运行，汽轮机的效率及各个零部件受力的情况，热膨胀和变形等等都会有变化，进而影响整个机组的经济和安全性。研究汽轮机变动工
11、况的意义在于：讨论汽轮机在要求的不同工况下工作效率的变化趋势和主要汽轮机零部件的受力，热膨胀及变形的变化规律，确保在不同工况下汽轮机能够以最安全，经济的方式运行。由于汽轮机的变工况特性非常复杂多变，影响其运行的因素也有很多，所以本文以华电新疆昌吉热电厂二期#3机组中125MW双抽汽凝汽式汽轮机为汽轮机变工况研究对象，讨论汽轮机在稳态下的变工况运行特性，主要讨论分析125MW汽轮机的负荷变化，锅炉蒸汽的初终参数和在不同的功率控制措施对汽轮机安全，经济性的影响。本论文所分析的对象为昌吉市昌吉热电厂#3机组的汽轮机，此汽轮机为双抽汽凝汽式汽轮机，此汽轮机设备基本形式为单轴、双汽缸、双排汽抽汽、反动凝
12、汽式，具被两级调整抽汽功能，其额定功率为125MW（纯凝工况时），这种汽轮机是从汽轮机中间级抽出一部分的蒸汽供给用户，在发电的同时兼城市供热的汽轮机，这种汽轮机可以根据不同用户的需求，设计成一次调节或二次调节抽气式汽轮机。在适应外界负荷变化的时候，就涉及到汽轮机变工况的问题，这对汽轮机的级，级组及调节方式都提出了要求。本毕业论文就以讨论渐缩喷嘴压力与流量的关系，以及级的变工况展开对汽轮机变工况的认识及理解。 1 汽轮机变工况时级的压力和流量的关系 1.1渐缩喷嘴压力和流量的关系 我们都知道，想要了解汽轮机变工况的整体特性，首先要知道汽轮机基本的做功单元，“级”的含义，而汽轮机喷嘴的变工况是分析
13、级，级组和整个汽轮机变工况的重要基础。想要了解喷嘴的变工况，就要明白喷嘴在前后压力及流量之间的变化，通过学习我们可以知道无论汽轮机喷嘴是否有临界状态的出现，其通过喷嘴的流量变化和喷嘴在前后参数的联系，都可以用下面总结的关系式来表达： （1-1）这其中G为工况变动之前通过喷嘴的流量，p0*为变工况蒸汽未通过喷嘴时的蒸汽压力,T0*为变工况之前蒸汽的温度以及流量比（=G1/Gcr）。而汽轮机变工况之后表达式又可以写成： （1-2）此时的流量比为1=G11/Gcr，将蒸汽视作理想的气体，我们就可以利用气体的状态方程pv=RT，忽略汽轮机变工况时的温度变化影响，通过上面的两个公式可以得出并化简得： (
14、1-3)以上只是针对大部分情况而言，不管喷嘴中是否有临界状态的存在，在对于汽轮机工况变化前后都是临界状态的情况而言，当前后工况变动后都为临界工况时，则有1=1，就有以下表达式： (1-4) 当不考虑温度的影响时式（1-3）可以写成： （1-5）由上面几个式子可以得出两个结论：当喷嘴前后两种工况都是非临界工况时，11,1,此时流过喷嘴的流量和喷嘴变工况前后的参数变化都有影响；当变化前后的两种工况都是临界工况，即1=1时，通过喷嘴的流量只与喷嘴前的参数变化相关联。根据式（1-4），如果在计算时忽略蒸汽初始温度的变化，我们就可以计算喷嘴变工况的流量，也就是说根据工况确定任意工况下的的流量或是压力。当级前的温度变化的影响不可消除时，就要用式（1-5）来计算。1.2昌吉热电厂125MW汽轮机在不同工况下的工况流程图 以下就以昌吉热电厂二期汽轮机的THA工况，TR
