汽轮机排汽焓的在线计算及末级的变工况特性

　收稿日期:2001212230

　基金项目:华北电力大学青年科研基金(N o.060211)。

　作者简介:崔映红(19732),女,山西省长治人,华北电力大学(保定)动力系讲师,研究生,主要从事电厂节能理论及应用研究工作。

汽轮机排汽焓的在线计算及末级的变工况特性

崔映红,张春发,丁千玲

(华北电力大学动力系,保定071003)

摘要:提出了一种简单的汽轮机末级变工况计算方法,该方法利用汽轮机实际在线监测数据和汽轮机结构数据,其计算精确度较高,收敛速度快,适于工程实际应用。利用此方法,对具有典型末级的某厂300MW 汽轮机组末级进行了变工况计算,得出了变工况下汽轮机的排汽焓及变工况中末级一些重要参数的变化规律。为在线性能监测中末级及排汽焓的分析计算提供了理论依据。关键词:排汽焓;末级;变工况特性分类号:TK 262 文献标识码:A 文章编号:100125884(2002)0320171203

On 2line Calculation of Exhaust Enthalpy and Various Operation Characteristic in Turbine

CUI Y ing 2hong ,ZHANG Chun 2fa ,DING Qian 2ling

(Dept.of P ower Engineering ,NCEPU ,Baoding 071003,China )

Abstract :A simple various operation calculation method to last stage is presented.It is based on the actual on 2line m onitoring da 2tum and constructional datum of turbine.The result with which has a higher precision and the speed of converging is faster.It is suitable to engineering https://www.wendangku.net/doc/b83452567.html,ing this method ,a 300MW unit with a typical last stage is calculated.Its exhaust enthalpy and various rules of s ome important parameters is concluded.All these can be acted as the theoretical basis in analyzing and calcu 2lating the exhaust enthalpy and last stage in on 2line performance m onitoring.K ey w ords :exh aust enth alpy;last stage ;various operation ch aracteristic

0　前　言

在汽轮机的在线性能监测中,排汽焓是一个很重要的参数。但由于汽轮机排汽往往处于湿蒸汽区域而无法利用测量仪表直接得到其焓值。实际应用中需要由其它已知数据并利用一定的方法求得。在目前的节能在线监测研究中,在线数据常采用压力、温度、电功率、流量测量仪表来获得。其中,流量仪表不同于其它仪表,它在使用之前需要标定,也就是说,当流量测量仪表长期使用时,它可能会受到流体冲刷而引起变形或结垢,从而使其测量误差增加。一般地,刚标定过的低压水流量计本身误差为1%,以系统运行在100%～50%工况计,累计误差可达4%,蒸汽流量计测量误差更大,加上流量测量仪表长期的运行结垢,估计误差可达6%。相反,压力、温度及电功率测量较准确,一般能控制在1%以内,因此,为提高节能在线监测系统精度,寻求一种不依赖流量仪表读数的排汽焓的计算方法是必要的。另外,凝汽式汽轮机在线性能监测计算要求具有很高的实时性,这就要求排汽焓及处于湿蒸汽区的计算周期要小于数据采集的周期,以避免出现计算滞后。

目前,在我国,在线计算排汽焓常采用AS ME PT C 6A -1982推荐的方法。它是根据汽轮机总的输入输出热量的平衡,通过计算汽轮机的功率确定排汽焓,这种方法不仅基于

流量测量仪表值,而且需要进行多次的迭代计算。目前,有

许多人正在积极寻求改进的方法[1,2],这些方法尽管使迭代次数减少,但仍然基于流量测量仪表。本文采用在线监测得到的压力、温度数据和汽轮机末级的结构设计数据,根据临界压力与临界流量近似成正比的重要结论,利用改进型弗留格尔公式[3],提出了一种简单的汽轮机末级详细变工况计算方法,再现了汽轮机尾部蒸汽的热力学状态,得到了实际运行的汽轮机排汽焓。

目前汽轮机组在设计工况下均处于临界工况,其中包括设计工况下喷嘴超临界、动叶超临界和设计工况下喷嘴亚临界、动叶超临界两种情况[3]。变工况下,第一种情况要复杂于第二种情况。本文针对第二种情况,利用上述方法进行了变工况计算,得到的排汽焓精确度较高,收敛速度快;且由于是详细的变工况计算,这样还得到了末级在变工况下一些重要参数的变化曲线及其变化规律,为在线性能监测中分析汽轮机末级的变工况特性及计算排汽焓提供了理论依据。

1　末级的流动状态及其能量转换特点

1.1　变工况下,汽轮机末级的流动状态[3]

对纯凝汽式机组,除容量很小的机组外,末级在设计工况下均为临界工况。一般200MW 及以下的机组,记为I 型机组,设计工况下,末级喷嘴处于亚临界,动叶处于超临界状

第44卷第3期

汽　轮　机　技　术V ol.44N o.3

2002年6月

T URBI NE TECH NO LOGY

Jun.2002

态;一般300MW及以上机组,记为Ⅱ型机组,设计工况下,末级喷嘴和动叶均处于临界状态。当工况发生变动时,这两种类型的机组末级的流动状态可以分别为:

I型机组:喷嘴亚临界,动叶超临界、喷嘴亚临界,动叶亚临界。

Ⅱ型机组:喷嘴超临界,动叶超临界、喷嘴超临界,动叶亚临界、喷嘴亚临界,动叶亚临界。

1.2　级的临界压力与临界流量[3]

喷嘴和动叶之一或全部达到临界或超临界时,称级的工况为临界工况,相应的流量为临界流量,使级达到临界工况的最高背压称为级的临界压力。对于I型机组,末级的临界压力等于喷嘴亚临界、动叶恰为临界时的级后压力。对于Ⅱ型机组,末级的临界压力等于喷嘴恰为临界、动叶亚临界时的级后压力。对于Ⅱ型机组,定义喷嘴超临界、动叶恰为临界时动叶后的压力为级的伪临界压力。

由文献[3]可知,级的临界压力、临界流量和伪临界压力之间存在这样的关系:

级的临界压力与级的临界流量及级前滞止初温的平方根成正比。当忽略初温的影响时,则级的临界压力与级的临界流量成正比。对于存在伪临界压力的级,当忽略初温的影响时,级的伪临界压力也与级的临界流量成正比。

1.3　改进型弗留格尔公式[3]

改进型弗留格尔公式如下:

D s1 D s =

p001

p00

T00

T001

1-

ε

s1

-εcs

1-εcs

2

1-

ε

s

-εcs

1-εcs

2

式中各参数的代表意义见文献[3]。上式拓宽了原弗留格尔公式的应用范围,改进了计算精度。不仅可用于中间级的变工况计算,而且可用于末几级,甚至末一级的变工况计算。当然用于叶栅的变工况计算更为准确。

1.4　变工况下,影响末级能量转换的因素[4]

对于汽轮机内各级,级效率反映了其能量转换的程度,引起效率下降的各项损失除了级内轮周损失即喷嘴损失、动叶损失和余速损失之外,级内还有叶高损失、扇形损失、叶轮摩擦损失、部分进汽损失、漏汽损失和湿汽损失,当工况在亚临界状态发生变动时,还有撞击损失。对于汽轮机的末级,其中喷嘴损失、动叶损失、余速损失、湿汽损失、撞击损失影响较大。其余部分影响相对较小,在变工况计算中可以近似认为为一定值。

2　计算方法介绍

在目前的变工况核算方法中,根据核算的次序来划分,可分为由汽轮机排汽参数算向进汽参数的逆序核算方法和由进汽参数算向排汽参数的顺序核算方法两种。逆序核算迭代层次复杂,不仅繁琐,而且由于所需全机几何尺寸太多以及某些可选择的特性参数在一定范围内的不确定性,经常使这种计算方法不收敛。即使收敛,其计算速度也远不能满足机组在线性能监测的需要。顺序核算方法简单,当引入临界压力与临界流量的关系后,还可以计算临界状态下的变工况。本文所介绍的排汽焓计算即为一种顺序核算方法。

在汽轮机组的在线性能监测中,尽管流量仪表在长期使用后往往精确度变低,但通过对汽轮机通流部分的多次迭代,总可以得到准确的流量[5]。也就是说,在末级的变工况计算中,末级的流量可认为已知。一般的汽轮机,其最末段抽汽往往从末一、末二或末三级级前抽出,它们对应的级前参数已知。汽轮机的排汽压力也已知。这样在变工况下汽轮机末级排汽焓的计算可以转化为这样的命题:已知末级的流量、级后压力、设计工况下级的热力参数和几何参数,求解末级的级后状态点。另外末级的级前压力可能已知(如末段抽汽在末一级级前抽出),也可能未知(末段抽汽在末二或末三级级前抽出),这儿以末级级前压力未知为例进行说明,级前压力已知就很容易求出了。下面以在变工况下流动情况比较复杂的Ⅱ型机组为例,说明其求解的过程。

(1)根据末级设计工况下的热力参数,计算末级在设计流量G下的临界压力p crsa及伪临界压力p crsb。

(2)根据级的临界流量与临界压力、伪临界压力的关系,计算在变工况流量G1下的临界压力p cr sa1及伪临界压力p crsb1。即有

p cr sa1=p crsa?G1/G;　p cr sb1=p crsb?G1/G

(3)根据已知的级后压力p21,判断级的状态。

当p21≤p crsb1时,末级的喷嘴为超临界,动叶为超临界或恰为临界;

当p crsb1

当p21>p crsa1时,末级的喷嘴、动叶均处于亚临界状态。

(4)对级所处的不同的状态,进行相应的变工况顺序核算,见文献[4]。在变工况顺序核算中,关键问题是求解末级的级前状态点h01(p01,x1),末级的喷嘴后即动叶前的压力p11也是求解的关键。对不同的状态,下面给出相应的求解方法。

当p21≤p crsb1时,由于末级的喷嘴为超临界,动叶为超临界或恰为临界,其喷嘴前压力和动叶前压力均和设计工况下喷嘴前压力p0和动叶前压力p1成比例,故有

p01=p0?G1/G; p11=p1?G1/G

当p crsb1

p01=p0?G1/G

此时,由于动叶处于亚临界状态,故可对此工况与在设计流量下动叶恰为临界状态的工况两工况列其流量、初压与背压的关系,即

G1/G=βb1?p11/p1

其中,βb1为变工况下动叶的彭台门系数,是关于p11的函数。对上式进行求解,即可得到p11。

当p21>p crsa1时,末级的喷嘴、动叶均处于亚临界状态,可对此工况与在设计流量下喷嘴恰为临界、动叶为亚临界状态的工况两工况列改进型弗留格尔公式,求解p01,即利用下式: G1/G=p001/p00?1-[(εs1-εcs)/(1-εcs)]2

其中,εcs为末级的临界压力比,即临界压力与滞止初压的比值;εs1为变工况下级的压比,即变工况下背压与滞止初压的比值。注意这儿求出的是级前滞止初压,不是实际初压。实际初压的求取还需要利用上一级即末二级顺序变工况计算,首先假定一实际初压p01,即末二级的背压,对末二级进行变工况计算(计算方法同上),得到末级的级前滞止点,验证其是否等于前面求出的级前滞止初压,如果相等,则假定的实际初压即为所求;否则,则重新假定继续求解。

271汽　轮　机　技　术 第44卷

在上述工况下,喷嘴处于亚临界状态,对此工况与在设

计流量下喷嘴恰为临界状态的工况两工况列其流量、初压与背压的关系,即

G 1/G =βn 1?p 01/p 0 其中,βn 1为变工况下喷嘴的彭台门系数,是关于p 11的函

数。对上式进行求解,即可得到p 11。

上述各种状态,x 1的求取方法均相同,均是利用已求出的p 01,对末二级进行顺序变工况计算,得到末级的级前状态点。如末二级级前参数仍然未知,则依此类推,对末三级进行相同的计算。不过,在末二、末三级的计算中,主要考虑湿汽损失的变化即可。

3　结果分析

利用上述方法对具有Ⅱ型机组末级的N 300216.7/537/53724型汽轮机进行了变工况计算,得到的排汽焓与其设计值相比较,结果列于表1。　表1　300MW 机组末级排汽焓设计与计算值比较(k J/kg )

工况

MCR

90%

75%

60%

50%

40%

设计值　2350.12360.02372.02382.02393.72413.0实际计算值2350.12359.12369.02387.02396.32417.3相对误差0.0%

0.04%

0.13%

0.21%

0.10%

0.18%

结果表明,该算法具有较高的精确度,而且由于迭代次数少,减少了计算周期,提高了计算速度,适于电厂工程实际应用。

末级在变工况中,其轮周效率ηu 、余速损失δhc 2、反动度Ωm 随压比ε(p 2/p 0)的变化情况如下。

图1　N 300末级ηu -ε曲线图1示出了轮周效率随压比的变化曲线。可以看出,在该曲线的顶部有一较大的平坦区,说明压比在一定的范围变化时,对轮周效率的影响并不是很大。但当压比偏离

这一区域时,轮

周效率下降很快,这主要是因为当压比很大时,撞击损失和余速损失太大;当压比较小时,余速损失增大而致。由图还可以看出,轮周效率的最高点并不是设计工况点(ε=0.183),而是在动叶由超临界变为亚临界(ε=0.323)的区域附近。

图2示出了余速损失随压比的变化曲线。

可以看出δhc 2

有最小值,其最小值也是在动叶由超临界转变为亚临界(ε=0.323)的区域附近。在曲线最低点以左区域,对应的压比较小,排汽的比容迅速增大,使排汽的绝对速度及余速损失也迅速增加。在曲线最低点以右区域,对应的压比较大,在此区域,由于动叶处于亚临界,出口汽流相对速度w 21较小(w 21

图2　N 300末级δbc 2-ε曲线

在圆周方向上的分量小于圆周速度u ),使排汽的绝对速度c 21发生较大的

正向偏转,而且随着压比的增加,w 21进一步减小,c 21正向偏转

的角度进一步增大,使余速损

失迅速增加。最小余速损失则位于以上两区域之间。

图3　N 300末级Ωm -ε曲线图3示出了末级反动度随压比的变化曲线。可以看出,末级反动度在较大范围内变化。当级发生临界流动时(ε<εcs =0.44),随着压比的减

小,级的焓降增

加,但喷嘴焓降不变,使反动度增加较快;当级由超临界状态转变为亚临界状态时(见图中εcs =0.44两侧的邻近区域),随着压比的增加,级焓降的减少主要仍发生在动叶,而喷嘴焓降变化较小,因此,随压比的增加,反动度继续减小,只有当压比升高得较大时,动叶焓降与喷嘴焓降才以几乎相等的速度下降,使级的反动度降至较低的数值,并近似保持不变。

4　结　论

(1)本文提出的汽轮机末级变工况的计算方法适于电厂

汽轮机在线性能监测的排汽焓计算,不仅计算精确度较高,而且收敛速度快。

(2)本文进一步验证了改进型弗留格尔的精度,用于汽轮机单级的变工况计算,可满足工程需要。

(3)本文关于轮周效率的最高点并不是汽轮机末级的设计工况点的结论,在汽轮机的在线性能监测中,对轮周效率的估算具有一定的意义。

参考文献

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程,1998,12(6)

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指导系统[J ].汽轮机技术,2001,6(3)

3

71第3期崔映红等:汽轮机排汽焓的在线计算及末级的变工况特性

背压式、抽背式及凝汽式汽轮机的区别

背压式、抽背式及凝汽式汽轮机的区别 1、背压式汽轮机 背压式汽轮机是将汽轮机的排汽供热用户运用的汽轮机。其排汽压力(背压)高于大气压力。背压式汽轮机排汽压力高，通流局部的级数少，构造简略，同时不用要巨大的凝汽器和冷却水编制，机组轻小，造价低。当它的排汽用于供热时，热能可得到充足使用，但这时汽轮机的功率与供热所需蒸汽量直接联系，因此不或许同时餍足热负荷和电(或动力)负荷变更的必要，这是背压式汽轮机用于供热时的部分性。 这种机组的主要特点是打算工况下的经济性好，节能结果昭着。其它，它的构造简略，投资省，运行可靠。主要缺点是发电量取决于供热量，不克独立调理来同时餍足热用户和电用户的必要。因此，背压式汽轮机多用于热负荷整年安稳的企业自备电厂或有安稳的根本热负荷的地区性热电厂。 2、抽汽背压式汽轮机 抽汽背压式汽轮机是从汽轮机的中间级抽取局部蒸汽，供必要较高压力品级的热用户，同时保留必定背压的排汽，供必要较低压力品级的热用户运用的汽轮机。这种机组的经济性与背压式机组相似，打算工况下的经济性较好，但对负荷改变的合适性差。 3、抽汽凝汽式汽轮机 抽汽凝汽式汽轮机是从汽轮机中间抽出局部蒸汽，供热用户运用的凝汽式汽轮机。抽汽凝汽式汽轮机从汽轮机中间级抽出具有必定压力的蒸汽提供热用户，平常又分为单抽汽和双抽汽两种。此中双抽汽汽轮机可提供热用户两种分别压力的蒸汽。 这种机组的主要特点是当热用户所需的蒸汽负荷猛然下降时，多余蒸汽可以通过汽轮机抽汽点以后的级持续扩张发电。这种机组的长处是灵敏性较大，也许在较大范畴内同时餍足热负荷和电负荷的必要。因此选用于负荷改变幅度较大，改变屡次的地区性热电厂中。它的缺点是热经济性比背压式机组的差，并且辅机较多，价钱较贵，编制也较庞杂。 背压式机组没有凝固器，凝气式汽轮机平常在复速机后设有抽气管道，用于产业用户运用。另一局部蒸汽持续做工，最后劳动完的乏汽排入凝固器、被冷却凝固成水然后使用凝固水泵把凝固水打到除氧器，除氧后提供汽锅用水。两者区别很大啊!凝气式的由于尚有真空，因此监盘时还要注意真空的境况。背压式的排气高于大气压。趁便简略说一下凝固器设置的作用：成立并维持汽轮机排气口的高度真空，使蒸汽在汽轮机内扩张到很低的压力，增大蒸汽的可用热焓降，从而使汽轮机有更多的热能转换为机械功，抬高热效果，收回汽轮机排气凝固水

焓值计算表

供热蒸汽焓值计算方法：表1. 过热蒸汽特性参数

用温度和压力分别作为X 和Y ，焓值作为Z 变量，可求出表的规定范围内温度与压力任意组合下的焓值。 所计算的焓值 = 121min) ()(Y Y Y Z Yspan Y Yact Z Z +-?- 式中 1Y Z = m ax )m in,(m in)] m in,(m in)m ax ,([m in)(Y X Z Xspan Y X Z Y X Z X Xact +-?- 2Y Z = m ax )m in,(m ax )] m ax ,(m ax )m in,([m in)(Y X Z Xspan Y X Z Y X Z X Xact +-?- Xact = X 的实际值 Xmin = （紧靠X 实际值）前的X 值 Xmax = （紧靠X 实际值）后的X 值 XSpan = Xmax- Xmin ，紧靠X 实际值前后X 值的范围。 Yact = Y 的实际值。 Ymin = 紧靠Y 实际值之前的Y 值。 Ymax = 紧靠Y 实际值之后的Y 值。 YSpan = Ymax- Ymin ，紧靠Y 实际值前后Y 值的范围。 举个例子： 计算压力为，温度为295℃的焓值。 计算如下： 1Y Z = )5.1,290(290300)] 2.1,290()2.1,300([)290295(Z Z Z +--?- 2Y Z = )5.1,290(290 300)] 5.1,300()5.1,290([)290295(Z Z Z +--?-

所计算的焓值 H = 1212 .15.1) 2.1 3.1()(Y Y Y Z Z Z +--?- 总热量计算公式为： Q m =dt q H m t ***1000*36000 ? 其中，H 为计算值（kJ ／kg ） q m 为所测质量流量（t/h ） Qm 为时间积分流量（时间为秒累计）

汽轮机各种工况TRLTHATMCRVWO等

汽轮机各种工况 T R L T H A T M C R V W O 等 文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-

一、汽机 1．额定功率（铭牌功率TRL）是指在额定的主蒸汽及再热蒸汽参数、背压11.8KPa绝对压力，补给水率3％以及回热系统正常投入条件下，考虑扣除非同轴励磁、润滑及密封油泵等所耗功率后，制造厂能保证在寿命期内任何时间都能安全连续地在额定功率因素、额定氢压（氢冷发电机）下发电机输出的功率。此时调节阀应仍有一定裕度，以保证满足一定调频等需要。在所述额定功率定义条件下的进汽量称为额定进汽量。2．最大连续功率（T－MCR）是指在1.额定功率条件下，但背压为考虑年平均水温等因素确定的背压，（设计背压）补给水率为0％的情况下，制作厂能保证在寿命期内安全连续在额定功率因素、额定氢压（氢冷发电机）下发电机输出的功率。该功率也可作为保证热耗率和汽耗率的功率。保证热耗率考核工况：系指在上述条件下，将出力为额定功率时的热耗率和汽耗率作为保证，此工况称为保证热耗率的考核工况。 3．阀门全开功率（VWO）是指汽轮机在调节阀全开时的进汽量以及所述T-MCR定义条件下发电机端输出的功率。一般在VWO下的进汽量至少应为额定进汽量的1.05倍。此流量应为保证值。上述所指是由主汽轮机机械驱动或由主汽轮机供汽给小汽轮机驱动的给水泵，所需功率不应计算在额定功率中，但进汽量是按汽动给水泵为基础的，如果采用电动给水泵时，所需功率应自额定功率中减除（但在考核热耗率和汽耗率时是否应计入所述给水泵耗工，可由买卖双方确定）。 二、锅炉

汽轮机各种工况(TRL、THA、T-MCR、VWO等)

一、汽机 1．额定功率（铭牌功率TRL）是指在额定的主蒸汽及再热蒸汽参数、背压11.8KPa 绝对压力，补给水率3％以及回热系统正常投入条件下，考虑扣除非同轴励磁、润滑及密封油泵等所耗功率后，制造厂能保证在寿命期内任何时间都能安全连续地在额定功率因素、额定氢压（氢冷发电机）下发电机输出的功率。此时调节阀应仍有一定裕度，以保证满足一定调频等需要。在所述额定功率定义条件下的进汽量称为额定进汽量。 2．最大连续功率（T－MCR）是指在1.额定功率条件下，但背压为考虑年平均水温等因素确定的背压，（设计背压）补给水率为0％的情况下，制作厂能保证在寿命期内安全连续在额定功率因素、额定氢压（氢冷发电机）下发电机输出的功率。该功率也可作为保证热耗率和汽耗率的功率。保证热耗率考核工况：系指在上述条件下，将出力为额定功率时的热耗率和汽耗率作为保证，此工况称为保证热耗率的考核工况。 3．阀门全开功率（VWO）是指汽轮机在调节阀全开时的进汽量以及所述T-MCR 定义条件下发电机端输出的功率。一般在VWO下的进汽量至少应为额定进汽量的1.05倍。此流量应为保证值。上述所指是由主汽轮机机械驱动或由主汽轮机供汽给小汽轮机驱动的给水泵，所需功率不应计算在额定功率中，但进汽量是按汽动给水泵为基础的，如果采用电动给水泵时，所需功率应自额定功率中减除（但在考核热耗率和汽耗率时是否应计入所述给水泵耗工，可由买卖双方确定）。 二、锅炉 1.锅炉额定蒸发量，即是汽轮机在TRL工况下的进汽量。对应于：汽轮机额定功率TRL，指在额定进汽参数下，背压11.8KPa，3％的补给水量时，发电机端带

额定电功率MVA。 2.锅炉额定蒸发量，也对应汽轮机TMCR工况。对应于：汽轮机最大连续出力TMCR，指在额定进汽参数下，背压4.9KPa，0％补给水量，汽轮机进汽量与TRL 的进汽量相同时在发电机端所带的电功率MVA。 3.锅炉最大连续出力（BMCR），即是汽轮机在VWO工况下的汽轮机最大进汽量。对应于：汽轮机阀门全开VWO工况，指在额定进汽参数下，背压 4.9KPa，0％补给水量时汽轮机的最大进汽量。 注： a.汽机进汽量和锅炉蒸发量是按机组采用汽动给水泵考虑的。 b.在TMCR工况下考核汽机热耗和锅炉效率的保证值。在VWO工况下考核汽机最大进汽量和锅炉最大连续出力保证值。 c.一般说，汽机TMCR时的出力比之TRL时的出力大5％左右。汽机VWO时的进汽量比之TMCR时的进汽量多3～5％，出力则多4～4.5％。 d.如若厂用汽需用量较大时，锅炉BMCR的蒸发量考虑比汽机VWO时的进汽量再增多3％左右。 e.不考虑超压条件。 f.TMCR工况下汽机背压4.9KPa为我国北方地区按冷却水温为20℃的取值。在我国南方地区可根据实际冷却水温取值，调整为5.39KPa或更高些。 ６００ＭＷ机组 １机组热耗保证工况（ＴＨＡ工况）机组功率（已扣除励磁系统所消耗的功率）为６００ＭＷ时，额定进汽参数、额定背压、回热系统投运、补水率为０％． ２铭牌工况（ＴＲＬ工况）机组额定进汽参数、背压１１．８ＫＰa、补水率３％，

水的焓值、比容、k热系数计算方法

水的焓值、比容、k 热系数计算方法 CJ128《热量表》以及国内有关热量表法规中没有任何有关热系数或焓值的算法规范性资料， 给研究或生产热量表带来不便，这是咱们法规制定过程中的缺憾。大家一般都是从热量表的规程或标准附录将附录表格中的数据进行差分计算。欧洲标准的第一册将IAPWS-IF97的相关公式列入附录A 作为标准的规范性资料，把摘抄下来，以便大家使用。 来自EN1434-1：2007 附录A （规范性资料） 热系数计算公式 用于热交换回路热交换的测量。热量表利用热系数k(p,θf ,θr )进行热量计算，热系数与物理量压 力p ，供水温度θf ，回水温度θr 有关。 水的热系数公式：r f r f r f h h p k θθνθθ--=1),,( 式中，ν—比容；hf —供水端比焓，hr —回水端比焓 比热焓h 可以按照《水和蒸汽热力学特性工业标准》（IAPWS-IF97），并按1990国际温标（ITS-90） 进行计算得到。(计算时温度使用绝对温度T =t +273.15，压力单位为MPa) 比容ν的计算公式：ππγτπν=RT p ),( π=p /p* ，p*=16.53MPa ， i i J l i i i l n )222.1() 1.7(1 341---=-=∑τπγπ 比焓h 计算公式：ττγτπ=RT h ),( τ=T*/T ，T*=1386K ，1341)222.1()1.7(-=--=∑i i J i i l i J n τπγτ 在273.15K ≤T ≤623.15K ；ps(T) ≤p ≤100Mpa 范围内R=461.526J/kg/K 。Ps （T ）为饱和压力。 公式中的数据l,j,n: L(1~34)={ 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 2, 2, 2, 2, 2, 3, 3, 3, 4, 4, 4, 5, 8, 8,21,23,29,30,31,32}; j (34)={ -2, -1, 0, 1, 2, 3, 4, 5, -9, -7,-1, 0, 1, 3, -3, 0, 1, 3, 17, -4, 0, 6, -5, -2, 10,-8,-11, -6,-29,-31,-38,-39,-40,-41}; n(34)= 0.14632971213167, -0.84548187169114, -3.756360367204,3.3855169168385, -0.95791963387872, 0.15772038513228,-0.016616417199501, 8.1214629983568E-04, 2.8319080123804E-04, -6.0706301565874E-04, -0.018990068218419, -0.032529748770505, -0.021841717175414, -5.283835796993E-05, -4.7184321073267E-04, -3.0001780793026E-04, 4.7661393906987E-05, -4.4141845330846E-06, -7.2694996297594E-16, 3.1679644845054E-05,-2.8270797985312E-06, -8.5205128120103E-10, -2.2425281908E-06, -6.5171222895601E-07, -1.4341729937924E-13, -4.0516996860117E-07, -1.2734301741641E-09, -1.7424871230634E-10, -6.8762131295531E-19, 1.4478307828521E-20, 2.6335781662795E-23,-1.1947622640071E-23,1.8228094581404E-24,-9.3537087292458E-26} 山东省计量院 朱江 QQ ：69632265

汽轮机变工况

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*0m p*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。

第三章 汽轮机的变工况特性-第三节 配汽方式及其对定压运行机组便工况的影响

第三节 配汽方式及其对定压运行机组便工况的影响 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。旁通配汽主要用在船、舰汽轮机上，故这里不作介绍。下面先介绍配汽方式，然后介绍配汽方式对定压运行机组交工况的影响。 一、节流配汽 进入汽轮机的所有蒸汽都通过一个调节汽门(在大容量机组上，为避免这个汽门尺寸太大，可通过几个同时启闭的汽门)，然后流进汽轮机，如图3．3．1(a)所示。最大负荷时，调节汽门全开，蒸汽流量最大，全机扣除进汽机构节流损失后的理想比治降)('?mac t h (见图3.3.1b)最大，故功率最大。部分负荷时，调节汽门关小，因蒸汽流量减小，且蒸汽受到节流，全机扣除进汽机构节流损失后的理想 比治降减为)(''?mac t h 故功率减小。图3．3．1(b)中0 p '表示调节汽门全开时第一级级前压力，0 p ''表示调节汽门部分开启时第一级级前压力。 节流配汽汽轮机定压运行时的主要缺点是，低负荷时调节汽门中节流损失较大，使扣除进汽机构节流损失后的理想比焓降减小得较多。通常用节流效率th η表示节流损失对汽轮机经济件的影响：

mac t mac t th h h ?' '?=)(η （3.3.1） 根据第二章全机相对内效率i η的定义，可得 th i mac t mac t mac t mac i mac t mac i i h h h h h h ηηη'=?' '?''?''?=?''?=)()()()( （3.3.2） 式中，)()(''?' '?='mac t mac i i h h η，指未包括进汽机构的通流部分相对内效率，对再热机组m ac t h ?、)(''?mac t h 、)(''?mac i h 均为高中低压缸比焓降之和。 节流效率是蒸汽初终参数和流量的函数。图3.3.2是初压0p ＝12.75MPa ，初温0t ＝565℃时，节流效率th η与背压g p 、流量比G G /1的关系曲线。只要求出 G G /1下的0P ''，若是再热机组尚需知道再热压力 1r p 、再热压损1r p ?与再热温度r t ，就可查水蒸汽图表求出th η。由图可见，在同一背压下，蒸汽流量比设计值小得越多，调节汽门中的节流越大，节流效率越低。在同一流量下，背压越高，节流效率越低。因此，全饥理想比焓降较小的背压式汽轮机，不宜 采用节值配汽。背压很低的凝汽式汽轮机，即使流量下降较多，节流效率仍降得根少。 与喷嘴配汽相比，节流配汽的优点是：没有调节级，结构比较简单，造成本较低；定压运行流量变化时，各级温度变化较小，对负荷变化适应性较好。 现代大型节流配汽汽轮机若是滑压运行则既可用于承担基本负荷， 也可用于

汽轮机各种工况(TRL、THA、T-MCR、VWO等)

1．额定功率（铭牌功率TRL）是指在额定的主蒸汽及再热蒸汽参数、背压11.8KPa 绝对压力，补给水率3％以及回热系统正常投入条件下，考虑扣除非同轴励磁、润滑及密封油泵等所耗功率后，制造厂能保证在寿命期内任何时间都能安全连续地在额定功率因素、额定氢压（氢冷发电机）下发电机输出的功率。此时调节阀应仍有一定裕度，以保证满足一定调频等需要。在所述额定功率定义条件下的进汽量称为额定进汽量。 2．最大连续功率（T－MCR）是指在1.额定功率条件下，但背压为考虑年平均水温等因素确定的背压，（设计背压）补给水率为0％的情况下，制作厂能保证在寿命期内安全连续在额定功率因素、额定氢压（氢冷发电机）下发电机输出的功率。该功率也可作为保证热耗率和汽耗率的功率。保证热耗率考核工况：系指在上述条件下，将出力为额定功率时的热耗率和汽耗率作为保证，此工况称为保证热耗率的考核工况。 3．阀门全开功率（VWO）是指汽轮机在调节阀全开时的进汽量以及所述T-MCR 定义条件下发电机端输出的功率。一般在VWO下的进汽量至少应为额定进汽量的1.05倍。此流量应为保证值。上述所指是由主汽轮机机械驱动或由主汽轮机供汽给小汽轮机驱动的给水泵，所需功率不应计算在额定功率中，但进汽量是按汽动给水泵为基础的，如果采用电动给水泵时，所需功率应自额定功率中减除（但在考核热耗率和汽耗率时是否应计入所述给水泵耗工，可由买卖双方确定）。 二.锅炉 1.锅炉额定蒸发量，即是汽轮机在TRL工况下的进汽量。对应于：汽轮机额定功率TRL，指在额定进汽参数下，背压11.8KPa，3％的补给水量时，发电机端带额定电功率MVA。

2.锅炉额定蒸发量，也对应汽轮机TMCR工况。对应于：汽轮机最大连续出力TMCR，指在额定进汽参数下，背压4.9KPa，0％补给水量，汽轮机进汽量与TRL 的进汽量相同时在发电机端所带的电功率MVA。 3.锅炉最大连续出力（BMCR），即是汽轮机在VWO工况下的汽轮机最大进汽量。对应于：汽轮机阀门全开VWO工况，指在额定进汽参数下，背压 4.9KPa，0％补给水量时汽轮机的最大进汽量。 注： a.汽机进汽量和锅炉蒸发量是按机组采用汽动给水泵考虑的。 b.在TMCR工况下考核汽机热耗和锅炉效率的保证值。在VWO工况下考核汽机最大进汽量和锅炉最大连续出力保证值。 c.一般说，汽机TMCR时的出力比之TRL时的出力大5％左右。汽机VWO时的进汽量比之TMCR时的进汽量多3～5％，出力则多4～4.5％。 d.如若厂用汽需用量较大时，锅炉BMCR的蒸发量考虑比汽机VWO时的进汽量再增多3％左右。 e.不考虑超压条件。 f.TMCR工况下汽机背压4.9KPa为我国北方地区按冷却水温为20℃的取值。在我国南方地区可根据实际冷却水温取值，调整为5.39KPa或更高些。 ６００ＭＷ机组 １机组热耗保证工况（ＴＨＡ工况）机组功率（已扣除励磁系统所消耗的功率）为６００ＭＷ时，额定进汽参数、额定背压、回热系统投运、补水率为０％．２铭牌工况（ＴＲＬ工况）机组额定进汽参数、背压１１．８ＫＰa、补水率３％，回热系统投运下安全连续运行，发电机输出功率（已扣除励磁系统所消耗的功率）

热功率、热负荷、热焓量计算方法

能量单位。1Kcal=每kg 标准状况水开靠1C 能量 除常用的 KW ， HP ， KJ ， Kcal ， BTU 之外，表示热功的 单位还有 W , J , cal,和Mw , Mj , Mcal ,也就是瓦，焦耳, 卡和兆瓦，兆卡。他们是 KW 的千分之一和千倍。 三、需要分析的问题。 功率是单位时间作的功，它本身不是能量，只能说明单位时间 热功率、热负荷、热焓量 一、热功率定义及单位。 1、 热功率是加热设备根据事物加热的时间和能量消耗的多少 设计确定物理量，计算单位是 KW ，物理意义是单位时间 所释放的能量。常用的英制单位为马力（正 HP ） 2、 热负荷是加热设备在标准状况下所消耗能源全部转化的能 量，计算单位是千焦耳（KJ ）,更常用的单位是千卡（Kcal ） 国外的设备常用英制 BTU 作单位。 3、 热焓量，是指热力传递的函数。通常用来计算气体（蒸汽） 可以释放热能数值，可以用千焦（KJ ）,千卡（Kcal ）做单 位。我们最常接触能的包含蒸汽的焓值。 二、各种热功率单位表示方法的意义。 1、 千瓦 单位时间所做的功。 1 千瓦=1000 焦耳/秒 1000J/S 2、 马力 单位时间所做的功。 马力=746焦耳/秒 1HP=746J/S 3、 千焦 能量单位。 1KJ=1KNM （千*牛顿*米） 5、 BTU 英制能量单位 1BTU=778.169*bf - ft （磅力?英尺） 4、 6、

内可以释放能量的大小。 而焦耳、千卡、BTU 是能量大小值，与时间无关。功率是表示 而能量是表示消耗能源的数值。10KW 的设备1 小时释放的能量与5KW 2 小时释放的能量相同的。功率不等于热功 能量。KW 与KJ，Kcal 之间没有可以换算的可能。 四、换算 1、热量之间的换算，1KJ=0.238846Kcal 1kcal=4.1868KJ 1KJ=0.948BTU 1BTU=1.05506KJ 1Kcal=3.967BTU 1BTU=0.252074Kcal 2、功率与热能的比例关系 常用千瓦时作单位（电度） 1 千瓦时=1KWH=3600KJ 1KJ=859.846Kcal 1KWH=859.846Kcal 1Kcal=0.001163KWh 1KWh=3412.14BTU 1BTU=0.252074Kcal 五、如何计算设备的功率，能耗，热负荷，设备的功率是用千 瓦表示的。热负荷可以用每小时的释放热量千卡来表示。 如28KW 的炉具热负荷为 28KWh=28*859.846 =24000Kcal 或者=95414BTU 利用第四节中的功率与热能的关系1kwh=859.84Kcal 可以方便

饱和蒸汽焓值计算公式

饱和蒸汽焓值计算公式-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1

饱和蒸汽焓值计算公式（0-200度）一阶拟合： Linear model Poly1: f(x) = p1*x + p2 Coefficients (with 95% confidence bounds): p1 = , p2 = 2507 (2504, 2511) Goodness of fit: SSE: 3469 R-square: Adjusted R-square: RMSE: Linear model Poly1: f(x) = p1*x + p2 Coefficients (with 95% confidence bounds): p1 = , p2 = 2504 (2503, 2504) Goodness of fit: SSE: R-square: Adjusted R-square:

RMSE: Linear model Poly1: f(x) = p1*x + p2 Coefficients (with 95% confidence bounds): p1 = , p2 = 2502 (2501, 2503) Goodness of fit: SSE: R-square: Adjusted R-square: RMSE: 二阶拟合： Linear model Poly2: f(x) = p1*x^2 + p2*x + p3 Coefficients (with 95% confidence bounds): p1 = , p2 = , p3 = 2499 (2498, 2500) Goodness of fit: SSE: R-square:

汽轮机各种工况TRLTHTMCRVWO等定稿版

汽轮机各种工况 T R L T H T M C R V W O等 HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】

一、汽机 1．额定功率（铭牌功率TRL）是指在额定的主蒸汽及再热蒸汽参数、背压11.8KPa绝对压力，补给水率3％以及回热系统正常投入条件下，考虑扣除非同轴励磁、润滑及密封油泵等所耗功率后，制造厂能保证在寿命期内任何时间都能安全连续地在额定功率因素、额定氢压（氢冷发电机）下发电机输出的功率。此时调节阀应仍有一定裕度，以保证满足一定调频等需要。在所述额定功率定义条件下的进汽量称为额定进汽量。 2．最大连续功率（T－MCR）是指在1.额定功率条件下，但背压为考虑年平均水温等因素确定的背压，（设计背压）补给水率为0％的情况下，制作厂能保证在寿命期内安全连续在额定功率因素、额定氢压（氢冷发电机）下发电机输出的功率。该功率也可作为保证热耗率和汽耗率的功率。保证热耗率考核工况：系指在上述条件下，将出力为额定功率时的热耗率和汽耗率作为保证，此工况称为保证热耗率的考核工况。 3．阀门全开功率（VWO）是指汽轮机在调节阀全开时的进汽量以及所述T-MCR定义条件下发电机端输出的功率。一般在VWO下的进汽量至少应为额定进汽量的1.05倍。此流量应为保证值。上述所指是由主汽轮机机械驱动或由主汽轮机供汽给小汽轮机驱动的给水泵，所需功率不应计算在额定功率中，但进汽量是按汽动给水泵为基础的，如果采用电动给水泵时，所需功率应自额定功率中减除（但在考核热耗率和汽耗率时是否应计入所述给水泵耗工，可由买卖双方确定）。 二、锅炉 1.锅炉额定蒸发量，即是汽轮机在TRL工况下的进汽量。对应于：汽轮机额定功率TRL，指在额定进汽参数下，背压11.8KPa，3％的补给水量时，发电机端带额定电功率MVA。

第三章 汽轮机的变工况特性-第一节 喷嘴的变工况特性

第三章 汽轮机的变工况特性 汽轮机的热力设计就是在已经确定初终参数、功率和转速的条件下，计算和确定蒸汽流量，级数，各级尺寸、参数和效率，得出各级和全机的热力过程线等。汽轮机在设计参数下运行称为汽轮机的设计工况。由于汽轮机各级的主要尺寸基本上是按照设计工况的要求确定的，所以一般在设计工况下汽轮机的内效率达最高值，因此设计工况也称为经济工况。 汽轮机运行时所发出的功率，将根据外界的需要而变化，汽轮机的初终参数和转速也有可能变化，从而引起汽轮机的蒸汽流量和各级参数、效率等变化。汽轮机在偏离设计参数的条件下运行，称为汽轮机的变工况。 ， 汽轮机工况变动时，各级蒸汽流量、压力、温度、比焓降和效率等都可能发生变化，零、部件的受力、热膨胀和热变形也都有可能变化。为了保证汽轮机安全、经济地运行，就必须弄清汽轮机的变工况特性。 电站汽轮机是固定转速汽轮机，限于篇幅，这里仅讨论等转速汽轮机的变工况。主要讨论蒸汽流量变化和初终参数变化时的变工况，其中也就包含了功率变化问题。汽轮机变工况是以级的交工况和喷嘲、动叶的变工况为基础的，因此，必须首先介绍喷嘴、动叶的变工况。 第一节 喷嘴的变工况特性 缩放嘴嘴的交工况已由流体力学介绍道了，其中一个重要概念，就是缩放喷嘴背压逐渐高于设计值时，将先在喷嘴出口处，后在喷嘴渐放段内产生冲波(或称激波)。超音速汽流经过冲波，流速大为降低，损失很大。所以，缩放喷嘴处于背压高于设计值的工况下运行时效率很低。 缩放喷嘴的速度系数?与压比n ε、膨胀度f 的关系如图3．1．1所示。膨 胀度c n A A f =，表示缩放喷嘴出口而积n A ，与喉部临界截面而积c A 之比。每条 曲线上?最高的点(图示a,b,c,d)是该缩放喷嘴的设计工况点。由图可见，缩放喷嘴设计压比n ε越小，膨胀度f 越大，而f 越大的缩放喷嘴在实际压比1n ε增大时， ?降得越多，因而喷嘴效率也降得越多。

汽轮机变工况课程设计

《汽轮机原理》课程设计 一、目的及任务 汽轮机课程设计是对在汽轮机课程中所学到的理论知识的系统总结、巩固和加深，要求掌握汽轮机热力计算及变工况下热力计算的原则、方法和步骤。 课程设计的任务是针对200MW 或300MW 汽轮机额定功率的50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%工况，首先计算并绘制出调节级特性曲线、而对调节级进行变工况热力计算，再对其余压力级进行变工况热力计算，同时求出各级的内功率、相对内效率等全部特征参数，并与设计工况作对比分析。 二、内容及要求 1、变工况进汽量估算过程。 2、做出所有压力级变工况计算的汇总表，并把调节级、以及其它级中任一级的详细热力计算过程书面写出。 3、绘出整机中各级热力过程线，同时绘出各级速度三角形。 三、设计步骤 3.1 汽轮机变工况进汽量D 0的初步估算 D 0=3600P e m /()mac t ri g m h D ηηη?+?（kg/h ） 式中，P e 为变工况功率（kW ）。 △h t mac 为汽轮机整机理想比焓降，对于本设计采用中间再热的汽轮机，中压缸入口状态点应按再热后温度计算。 m 为考虑回热抽汽进汽量增大的系数，其与回热级数、给水温度及机组参数和容量有关，通常取m =1.15-1.25，对于本设计200MW 、300MW 汽轮机，取m =1.19-1.22。 △D 为考虑前轴封及阀杆漏汽以保证发出经济功率的蒸汽裕量，通常△D =(3-5)%D 0（kg/h ）。 机组的整机相对内效率ηri 、发电机效率ηg 和机械效率ηm 的选取，参考同类型、同容量的汽轮发电机组。 由于整机相对内效率ηri 取决于汽轮机内部各项损失，这些损失又与蒸汽流量及通流部分的几何参数有关，因此只能初步估计（ηri ），求出进汽量后进行变工况试算，试算完成后再进行校核。 表1 汽轮发电机组的各种效率范围

焓值的定义与计算公式

焓值的定义与计算公式 The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020

焓值的定义与计算公式 空气中的焓值是指空气中含有的总热量，通常以干空气的单位质量为基准，称作比焓。工程中简称为焓，是指一千克干空气的焓和与它相对应的水蒸气的焓的总和。 在工程上，我们可以根据一定质量的空气在处理过程中比焓的变化，来判定空气是得到热量还是失去了热量。 空气的比焓增加表示空气中得到热量；空气的比焓减小表示空气中失去了热量。 在计算气流经过换热器的换热量的时候，气流一侧的换热量计算通过焓差计算相当简便：Q= M*(H_out-H_in) Q是换热量 M是气流质量流量 H为气流比焓值。 其实这不只针对气流，对于气液两相的制冷剂流动，也是同样的计算方法。 空气焓值的定义及空气焓值的计算公式 空气的焓值是指空气所含有的总热量，通常以干空气的单位质量为基准。 焓用符号i表示，单位是kj/kg干空气。 湿空气焓值等于1kg干空气的焓值与d kg水蒸气焓值之和。 湿空气焓值计算公式化： i=+(2500+d = （+）t+2500 d （kj/kg干空气）

式中： t—空气温度℃ d —空气的含湿量 g/kg干空气 —干空气的平均定压比热 kj/ —水蒸气的平均定压比热kj/ 2500—0℃时水的汽化潜热 kj/kg 由上式可以看出： （+）t是随温度变化的热量，即“显热”； 而2500d 则是0℃时d kg水的汽化潜热，它仅随含湿量而变化，与温度无关，即是“潜热”。 上式经常用来计算冷干机的热负荷。

【专业资料】汽轮机试验各工况的解释

汽轮机试验各工况的解释 作为汽轮机试验的从业人员，一开始对汽轮机各工况如TRL、TMCR、THA、VWO工况是不太清楚的，工作几年以后，实践出真知，自然十分清晰了。我下面以最通俗的说法解释这几个工况的含义和意义。希望看完文档后，能有恍然大悟的感觉。 （1）THA工况 THA是turbine heat acceptance的缩写。汽轮机考核工况，用于汽轮机性能的验收和评价。在汽轮机额定功率（发电量）下，额定排汽压力下（全年平均背压），额定进汽参数下，无补水时机组的热耗率。此工况即为THA工况，也称验收工况。 解释完THA工况，才有资格再去看TRL和TMCR工况。 （2）TRL工况 TRL是turbine rated load的缩写（锅炉TRL蒸发量对应）。汽轮机排汽压力和环境温度有很大关系，若排汽压力升高，机组主汽流量必然增大。对汽轮机、锅炉的安全性都有影响。此工况目的在于考核机组夏季炎热时候，机组是否具备发出额定功率的能力。 TRL工况要求在额定进汽参数下，机组高背压（湿冷机组11.8kPa，空冷机组33kPa）下，补水率3%，额定进汽参数条件下，机组发额定功率时的热耗率。 请注意，此时TRL对应的主汽流量比THA工况下高出不少。 （3）TMCR工况 TMCR为turbine maximum continue rate的缩写。与TRL工况、锅炉BRL 工况对应。汽轮机最大连续运行工况。TMCR工况为TRL进汽流量下，THA工况背压下，在额定进汽参数下，机组的热耗率。额定进汽参数条件下，无补水机组的热耗率。 注意，TMCR工况下，机组的功率高出THA和TRL不少。 （4）VWO工况 VWO是valve wide open的缩写。所有阀门全开工况。与锅炉BMCR工况对应。汽轮机在锅炉最大蒸发量下，机组在额定进汽参数，额定排汽压力，无补水时机组的热耗率。VWO工况除进汽流量与THA不同外，其他参数条件要求与THA 一致。 锅炉侧工况比较简单，一般只记住额定和最大两个工况即可，百度上介绍的一般没有问题。 ——光辉岁月1661制作

热功率、热负荷、热焓量计算方法

热功率、热负荷、热焓量 一、热功率定义及单位。 1、热功率是加热设备根据事物加热的时间和能量消耗的多少 设计确定物理量，计算单位是KW，物理意义是单位时间所释放的能量。常用的英制单位为马力（正HP） 2、热负荷是加热设备在标准状况下所消耗能源全部转化的能 量，计算单位是千焦耳（KJ），更常用的单位是千卡（Kcal）国外的设备常用英制BTU作单位。 3、热焓量，是指热力传递的函数。通常用来计算气体（蒸汽） 可以释放热能数值，可以用千焦（KJ），千卡（Kcal）做单位。我们最常接触能的包含蒸汽的焓值。 二、各种热功率单位表示方法的意义。 1、千瓦单位时间所做的功。1千瓦=1000焦耳/秒1000J/S 2、马力单位时间所做的功。马力=746焦耳/秒1HP=746J/S 3、千焦能量单位。1KJ=1KNM（千*牛顿*米） 4、千卡能量单位。1Kcal=每kg标准状况水开靠1℃能量 5、BTU 英制能量单位1BTU=778.169*bf·ft(磅力·英尺) 6、除常用的KW，HP，KJ，Kcal，BTU之外，表示热功的 单位还有W，J，cal,和Mw，Mj，Mcal，也就是瓦，焦耳，卡和兆瓦，兆卡。他们是KW的千分之一和千倍。 三、需要分析的问题。 功率是单位时间作的功，它本身不是能量，只能说明单位时间

内可以释放能量的大小。 而焦耳、千卡、BTU是能量大小值，与时间无关。功率是表示设备的强度，力量。而能量是表示消耗能源的数值。10KW的设备1小时释放的能量与5KW 2小时释放的能量相同的。功率不等于热功能量。KW与KJ，Kcal之间没有可以换算的可能。 四、换算 1、热量之间的换算，1KJ=0.238846Kcal 1kcal=4.1868KJ 1KJ=0.948BTU 1BTU=1.05506KJ 1Kcal=3.967BTU 1BTU=0.252074Kcal 2、功率与热能的比例关系 常用千瓦时作单位（电度） 1千瓦时=1KWH=3600KJ 1KJ=859.846Kcal 1KWH=859.846Kcal 1Kcal=0.001163KWh 1KWh=3412.14BTU 1BTU=0.252074Kcal 五、如何计算设备的功率，能耗，热负荷，设备的功率是用千瓦表示的。热负荷可以用每小时的释放热量千卡来表示。

相对湿度计算含湿量焓值

根据相对湿度计算含湿量的公式 op d ( 622B )) op /( 其中:o为相对湿度,百分比 P为水蒸气饱与分压力,可查水蒸气表,与温度一一对应,pa B为大气压,不同的海拔与地区不一样。一般为101325pa 温度与湿空气的水蒸气饱与分压力的拟合公式(我们一般用到的范围为(0~50°),拟合范围越小,则精度越高。 饱与水蒸气表 Linear model Poly3: f(x) = p1*x^3 + p2*x^2 + p3*x + p4 Coefficients (with 95% confidence bounds): p1 = 0、07394 (0、06667, 0、08122) p2 = -0、2556 (-0、8097, 0、2985) p3 = 62、49 (50、92, 74、06) p4 = 581、9 (518、4, 645、4) Goodness of fit: SSE: 6391 R-square: 1 Adjusted R-square: 0、9999 RMSE: 30、21

空气焓值的定义及空气焓值的计算公式: 空气的焓值就是指空气所含有的决热量,通常以干空气的单位质量为基准。焓用符号i 表示,单位就是kj/kg干空气。湿空气焓值等于1kg干空气的焓值与dkg水蒸气焓值之与。 湿空气焓值计算公式化: i=1、01t+(2500+1、84t)d 或i=(1、01+1、84d)t+2500d (kj/kg干空气) 式中: t—空气温度℃ d —空气的含湿量g/kg干空气 1、01 —干空气的平均定压比热kj/(kg、K) 1、84 —水蒸气的平均定压比热kj/(kg、K) 2500 —0℃时水的汽化潜热kj/kg 由上式可以瞧出:(1、01+1、84d)t就是随温度变化的热量,即“显热”;而2500d 则就是0℃时dkg水的汽化潜热,它仅随含湿量而变化,与温度无关,即就是“潜热”。 上式经常用来计算冷干机的热负荷。 MATLAB程序 T=30 O=0、6 B=101325 P=0、07394*T^3-0、02*T^2+62、49*T+581、9 d=622*(O*P/(B-O*P)) i=1、01*T+(1、84*T+2500)*d/1000 计算结果 T = 30 O =0、6000 B = 101325 P = 4、4350e+003 d =16、7755 i = 73、1647 空气焓值计算器的计算结果

汽轮机原理习题(作业题答案)

第一章 级的工作原理 补 1. 已知某喷嘴前的蒸汽参数为p 0=3.6Mpa ，t 0=500℃，c 0=80m/s ，求：初态滞止状态下的音速和其在喷嘴中达临界时的临界速度c cr 。 解: 由p 0=3.6Mpa ，t 0=500℃查得: h 0=3349.5; s 0=7.1439 0002 1 c h h h ?+ =* =3349.5+3.2=3452.7 查得0*点参数为p 0* =3.6334；v 0*=0.0956 ∴音速a 0*=* 0*0v kp =671.85 (或a 0*=* 0kRT =681.76 ; 或a 0*=* 0)1(h k *-=1017.7) c cr = * *1 2a K +=626.5 12题. 假定过热蒸汽作等熵流动,在喷嘴某一截面上汽流速度c=650m/s ，该截面上的音速a=500m/s ，求喷嘴中汽流的临界速度 c cr 为多少？。 解: 2222) 1(212112121cr cr cr cr cr cr c k k c v p k k c h c h -+=+-=+=+ )2 1 1(1)1(222c k a k k c cr +-+-=∴=522 23题. 汽轮机某级蒸汽压力p 0=3.4Mpa ，初温t 0=435℃，该级反动度Ωm =0.38，级后压力p 2=2.2Mpa ，该级采用减缩喷嘴，出口截面积A n =52cm 2，计算： ⑴通过喷嘴的蒸汽流量 ⑵若级后蒸汽压力降为p 21=1.12Mpa ，反动度降为Ωm =0.3，则通过喷嘴的流量又是多少？ 答:1):17.9 kg/s; 2):20.5kg/s

背压式、抽背式及凝气式汽轮机区别

关于背压式、抽背式及凝气式汽轮机区别 2010-04-07 21:25 1、背压式汽轮机 背压式汽轮机是将汽轮机的排汽供热用户使用的汽轮机。其排汽压力（背压）高于大气压力。背压式汽轮机排汽压力高，通流部分的级数少，结构简单，同时不需要庞大的凝汽器和冷却水系统，机组轻小，造价低。当它的排汽用于供热时，热能可得到充分利用，但这时汽轮机的功率与供热所需蒸汽量直接相关，因此不可能同时满足热负荷和电（或动力）负荷变动的需要，这是背压式汽轮机用于供热时的局限性。 这种机组的主要特点是设计工况下的经济性好，节能效果明显。另外，它的结构简单，投资省，运行可靠。主要缺点是发电量取决于供热量，不能独立调节来同时满足热用户和电用户的需要。因此，背压式汽轮机多用于热负荷全年稳定的企业自备电厂或有稳定的基本热负荷的区域性热电厂。 2、抽汽背压式汽轮机 抽汽背压式汽轮机是从汽轮机的中间级抽取部分蒸汽，供需要较高压力等级的热用户，同时保持一定背压的排汽，供需要较低压力等级的热用户使用的汽轮机。这种机组的经济性与背压式机组相似，设计工况下的经济性较好，但对负荷变化的适应性差。 3、抽汽凝汽式汽轮机 抽汽凝汽式汽轮机是从汽轮机中间抽出部分蒸汽，供热用户使用的凝汽式汽轮机。抽汽凝汽式汽轮机从汽轮机中间级抽出具有一定压力的蒸汽供给热用户，一般又分为单抽汽和双抽汽两种。其中双抽汽汽轮机可供给热用户两种不同压力的蒸汽。

这种机组的主要特点是当热用户所需的蒸汽负荷突然降低时，多余蒸汽 可以经过汽轮机抽汽点以后的级继续膨胀发电。这种机组的优点是灵活性较大， 能够在较大范围内同时满足热负荷和电负荷的需要。因此选用于负荷变化幅度较 大，变化频繁的区域性热电厂中。它的缺点是热经济性比背压式机组的差，而且 辅机较多，价格较贵，系统也较复杂。 4、小结 背压式汽轮机的排汽全部用于供热，虽然发电少了，但是机组总的能量利用 效率可以达到70～85，所以背压式是能量利用最好的机组。凝汽式汽轮机系统 目前能量利用率最多只有45％。背压式汽轮机一般只适合50MW以下机组，主 要原因是受排汽热力管网制约，因为热力管网的输送距离蒸汽一般在4km，热 水一般10km，因此无法采用大机组。对于季节性采暖机组一般采用抽汽凝汽式。 目前的国家产业政策是300MW以下不上全凝汽式汽轮机（除了煤矸石电厂或循 环流化床），上纯凝汽式汽机一般都是600MW以上机组。 凝气式汽轮机指的是蒸汽在汽缸内做完功后全部排入凝汽器被凝结成水的汽轮机。 背压式汽轮机指的是蒸汽在汽缸内做完功后以高于大气压的压力排出，供工业或者采暖用的汽轮机。 冲动式汽轮机是指蒸汽仅在喷嘴中进行膨胀的汽轮机，在冲动式汽轮机的动叶片中，蒸汽并不膨胀作功，而只是改变流动方向。 反动式汽轮机是指蒸汽不仅在喷嘴中，而且在动叶片中也进行膨胀的汽轮机，反动式汽轮机的动叶片上不仅受到由于汽流冲击而产生的作用力，而且受到蒸汽在动叶片中膨胀加速而产生的作用力。 凝气式汽轮机指的是蒸汽在汽缸内做功后排入凝汽器被冷却成凝结水的汽轮机。 抽汽凝结式式汽轮机指的是部分做功的蒸汽在一种压力或者两种压力下被从汽缸内抽出供工业或者采暖用汽，其余的蒸汽仍然在做功后排入凝汽器的汽轮机。 多级背压式汽轮机指的是汽轮机内级数很多，蒸汽在汽缸内做功后以高于大气压的压力送往热用户的汽轮机。