1.进排汽机构及连接管道的各项损失

蒸汽流过各阀门及连接管道时，会产生节流损失和压力损失。表3-10列出了这些损失的估算范围。表中各损失在h-s图上的表示如图3-3所示。

表3-10　汽轮机各阀门及连接管道中节流损失和压力损失估算范围

（1）通常凝汽式汽轮机取cex=80～100 m/s，背压式汽轮机取cex=40～60 m/s。

（2）通常取λ=0.05～0.1，其值与排汽管结构及排汽管中汽流速度有关。

（3）回热抽汽管中的压力损失Δpe在近似热力过程曲线上并不能被反映出来，需列于表内以便于使用。

调节级前压力为

p＇0=p0-Δp0

末级动叶后压力为

pz=p＇c=pc+Δpc

图3-3　考虑进排汽机构损失的热力过程曲线

（a）非中间再热；（b）中间再热

2.汽轮机相对内效率的估算

汽轮机相对内效率ηri是指蒸汽热能转换成轴上机械功的有效比焓降与整机理想比焓降之比，即。其中理想比焓降是指主汽门前的蒸汽状态点0至凝汽器喉部压力pc间的等比熵比焓降（见图3-3）。在汽轮机制造厂的热力计算说明书中，整机理想比焓降往往是指通流部分的理想比焓降，即调节级前工况点0＇至末级排汽压力pz（pz=p＇c）间的等比熵比焓降。因此，汽轮机的相对内效率。

本书中采用后一种计算方式。

在汽轮机制造厂进行汽轮机热力设计时，常用下述方法进行相对内效率的估算；先估取汽轮机近似进汽量D0，计算出当量喷嘴面积Aen，进而求出相对内效率。

当量喷嘴面积Aen是假设全部进汽量在临界状态下通过调节级所需的喷嘴当量面积，可按下式求得：

式中：D0为汽轮机近似进汽量，t/h，对于用于做功的汽轮机，即其工质产生量可以设计调整的情况，其流量根据功率大小以及效率估算给出，对于以利用余热余能为目的的级，由于余热余能大小是给定值不可改变，因此其流量只能在给定余热余能数据基础上根据传热效率或能效转换效率计算得到；p0为主汽门前蒸汽压力，MPa；υ0为主汽门前蒸汽比容，m3/kg。

相对内效率与当量喷嘴面积之间的关系为

式中：Δhc2为末级余速损失，通常，对于大、中型汽轮机，；Kr为考虑新汽过热度对末几级蒸汽干度影响的修正系数，可从图3-4中查得。

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图3-4　相对内效率修正系数

汽轮机相对内效率除采用上述近似法估算外，还可根据蒸汽平均容积流量，利用图3-5查得。此处υ0、υ2t分别为初态及等比熵终态蒸汽比容；G为蒸汽流量，kg/s。图3-5中两条曲线之间的区域为选择区域。一般认为，级数较少且未采用三维设计的机组和中小容量汽轮机的高压缸或加工水平一般的级组可取低值；大容量机组的中低压缸，且加工水平较高的级组可取高值，也可取平均值。应该注意，曲线中的效率一般针对热力过程截至末级排汽，不包含末级的余速损失。

图3-5　相对内效率-平均容积流量曲线

在估取汽轮机相对内效率时，也可参考同类型、同容量汽轮机选取（见附录3），或根据表3-11估取各种效率。

表3-11　汽轮发电机组的各种效率范围

3.汽轮机近似热力过程曲线的拟定

1）凝汽式汽轮机近似热力过程曲线

根据经验，对于一般非中间再热凝汽式汽轮机，可近似地按图3-6所示方法拟定近似热力过程曲线。

由已知的新汽参数p0、t0可得汽轮机进汽状态点0，考虑进汽机构的节流损失Δp0后，得到调节级前的蒸汽状态点1。在h-s图上查得凝汽器压力pc，考虑排汽管中的压力损失Δpc后，可得末级的排汽压力pz。过0点作等比熵线交pc于点3＇，得到整机的理想比焓降，根据前述方法估取相对内效率ηri，求出整机的有效比焓降，在h-s图中得到排汽点3。考虑末级余速损失Δhc2，可得动叶后蒸汽状态点4。用直线连接点1和点4，在该直线的中点2＇处，沿等压线下移12～15 kJ/kg求得点2。过点1、2、4作光滑曲线即为一般凝汽式汽轮机的近似热力过程曲线，如图3-6（a）所示。一般汽轮机制造厂常采用图3-6（b）所示方法作近似热力过程曲线，在本书后面的例题中，将采用图3-6（b）所示的方法拟定热力过程曲线。

图3-6　凝汽式汽轮机热力过程曲线的拟定

若要得到较精确的热力过程曲线，可如图3-7所示，作出分段拟定的汽轮机热力过程曲线。在作出调节级前蒸汽状态点1和末级动叶后状态点4后，根据选定的调节级比焓降，估计调节级内效率（可参考同类型汽轮机），定出调节级后状态点2，用直线连接2、4两点；将该直线与饱和线之交点以下部分作为低压部分，将压力为0.8～1.0 MPa以上部分作为高压部分，分别定出点7和点8，然后分别沿等压线向下和向上移动10 kJ/kg，求得点5和点6，将6、5、4、3连成折线，此即为通流部分的较精确的热力过程曲线。用此法所得的热力过程曲线与实际的热力过程曲线比较接近。

图3-7　分段拟定热力过程曲线

2）背压式汽轮机近似热力过程曲线

由于背压式汽轮机的排汽压力高于大气压力，且无低压级组，其各级的级内效率相近，故可用连接1、4两点的直线近似表示整机的热力过程曲线，如图3-8所示。

图3-8　背压式汽轮机近似热力过程曲线的拟定

3）中间再热式汽轮机近似热力过程曲线

拟定中间再热式汽轮机近似热力过程曲线时，可将过程曲线分为高压部分与中低压部分两段，如图3-9所示。图中1-2直线段表示高压部分的膨胀过程，由于该段理想比焓降较小，约为总理想比焓降的1/5，又全部位于高压过热区，其各级的级内效率变化不大，故与背压式汽轮机类似，可用直线段近似表示高压部分的热力过程曲线。再热后的中低压部分热力过程曲线可用与凝汽式汽轮机类似的方法拟定，其初压与中压凝汽式汽轮机的初压相近，但初始温度与最终干度都较中压汽轮机的高，所以其效率也较中压汽轮机的高，可在4-5连线的中点沿等压线下移约7 kJ/kg，然后连成光滑曲线。

图3-9　中间再热式汽轮机近似热力过程曲线的拟定