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1、汽轮机配汽方式,马永成,一.概述,汽轮机的配汽方式对汽轮机的运行性能、结构，特别是汽缸高中压部分的布置和结构有很大 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。图11表示了这两种汽轮机的热耗（h ）随流量（G，即机组功率）而变化的曲线。,图1-1喷嘴配汽和节流配汽 汽轮机的热耗曲线及其比较,二.汽轮机两种配汽方式的特点,1.节流调节汽轮机 节流调节就是全部蒸汽都要经过一个或几个同时启、闭的调节汽阀，然后流向第一级喷嘴。在设计工况下，调节汽阀全开，汽轮机的理想焓降达到最大值；负荷降低时，调节汽阀关小，在减少进汽量的同时，蒸汽在调节汽阀中产生
2、节流，汽轮机的理想焓降也减小，因此节流调节也叫质调节。,图2-1节流配汽汽轮机示意图,2.喷嘴调节汽轮机,喷嘴调节就是新汽就是经主汽阀后，再经过几个依次启、闭的调节汽阀通向汽轮机的第一级（调节级）。每个调节汽阀分别控制一组调节级喷嘴，调节级通常都是部分进汽的。通常第一个开启的调节汽阀所控制的蒸汽流量比其余各阀要大些，最后开启的汽阀通常在超负荷时使用。汽轮机运行时，调节汽阀随着负荷的增减依次开启或关闭，即在前一个汽阀完全开启或接近完全开启时，下一个调节汽阀才开始开启。在设计工况下，除超负荷外，所有调节汽阀均处于全开状态。,图2-2喷嘴配汽汽轮机示意图,图2-3汽轮机蒸汽做功示意图,图2-4汽轮机
3、喷嘴,3.喷嘴调节分组及相关问题,喷嘴分几组不是唯一确定的，是根据汽轮机可能长时间运行的工况点来匹配的，一般来说发电机组运行工况比较简单，长期运行在30%100%负荷，基本在4组左右，而某些驱动风机或者水泵的机组工况点很多，最大最小功率能差十倍，这时就需要用到58组才能获得较好的调节特性。 喷嘴分组主要是为调节级变工况考虑的，减小低负荷时阀门节流损失，提高整机效率。例如四组阀门的机组，通过某个流量的时候，三个阀全开可以满足该流量要求，四个阀都半开也可以满足这个流量的要求，但是四个阀半开的阀门就存在较大的节流损失，影响机组出力。也就是说喷嘴分组主要是在机组低负荷时通过减少阀门开启的个数，来增大单
4、个阀门的开度，提高经济性。,4.调节级, 汽轮机进汽方式为喷嘴调节时，高压第一级的进汽截面积是随负荷变化而变化的，所以第一级叫调节级，以后的各级称为压力级。 一般来说调节级效率比压力级效率低，之所以采用这种效率比较低的级，是因为高压缸进汽要考虑变工况，在不同负荷下主汽流量不一样，需要调节，而中压缸进汽就是高压缸排汽，正常工作范围内基本用不着调节，所以就不要调节级。 如果机组负荷基本不变化的话，高压缸都可以不要调节级，比如一些工业余热机组，工业流程产生的余热量基本不会变，所以主汽量和汽机负荷也基本不变，就可以取消调节级。汽轮机的速度级又称做调节级，是采用汽流降压增速喷嘴调节的汽轮机第一级。调节级
5、叶轮由于进汽的温度、速度、压力都远高于其后的各个压力级，因此，从外形上看，调节级叶轮直径要比其后的几个普通压力级的叶轮直径大一此，调节级叶片及叶根也设计得很厚实，以适应其恶劣的工作环境。,图2-5汽轮机调节级,5.节流配汽和喷嘴配汽的方式比较,节流配汽： 优点：没有调节级、结构简单、制造成本低； 定压运行流量变化时，各级温度变化小，对负荷变化适应性较好。 缺点：部分负荷时，节流损失较大，效率较低。 适合：节流调节一般用在小机组以及承担基本负荷的机组。,喷嘴配汽： 优点：基本上不存在节流损失，部分负荷时效率高。 缺点：变工况时，温度变化较大，引起的热应力较大； 喷嘴结构比较复杂、制造成本高。 适
6、用：可以承担基本负荷，也可调峰。一般用于大容量机组和背压机组。,三.双重配汽方式,为了同时发挥节流调节和喷嘴调节的优点，在一些带基本负荷的大容量机组上采用了节流喷嘴联合调节，即在高负荷时采用喷嘴，低负荷时转为节流调节。采用这种调节方式能够减小调节级汽室中蒸汽温度变化的幅度，大大减小了工况变动时调节级室温度的变化的程度，从而提高了调节负荷的快速性和安全性。,四.汽轮机配汽方式优化,全周进汽滑压+补汽调节的完美组合,在每个主汽门后、调门前引出一个管道，接入一个或两个外置的补汽调节阀，该阀门结构类同于主调门，是一个单座阀，位于高压缸下部或上下部。阀门也由电液控制系统控制开度，由弹簧安全关闭。蒸汽从阀门引出后进入中间级后。在高压外缸与内缸之间有一个封闭腔室，该腔室通过高压内缸上的径向孔与高压通流部分相连，具体接在那一级后要从经济性、温度场热应力、补汽对主调门通流能力的影响等几方面来确定。,谢谢！,
