理论教育 整机计算校核与调整技巧

整机计算校核与调整技巧

时间:2023-06-25 理论教育 版权反馈
【摘要】:在整个计算和调整过程中需注意以下几点。每次整机计算和调整后,应对整机的相对内效率、内功率及蒸汽流量进行校核。有时为了弥补计算中的误差,内功率可考虑2%的保险值。

整机计算校核与调整技巧

依据前述各节相关介绍,首先选定调节级,并对其进行详细计算;然后确定汽轮机各级比焓降;之后根据各级压力差等对各压力级逐级进行详细计算。这往往不可能一次完成,需要进行校核及反复调整才能确定最终方案。

在整个计算和调整过程中需注意以下几点。

(1)各级蒸汽量:由于存在前轴封漏汽和回热抽汽,因此通过各级的蒸汽量不会都相等。

(2)为方便汽轮机制造,降低成本,应尽量使大多数级的喷嘴和叶片型线相同,并尽量与已有产品通用

(3)余速利用系数:当相邻级的部分进汽度相同,平均直径变化不大,轴向间隙也不大时,余速利用系数μ2可取0.8~1。当相邻级的部分进汽度不等,或平均直径有突变时,则前级余速不能为下级所利用,μ2=0。

(4)在进行热力计算的同时,应绘制出通流部分草图,随时检查通流部分是否光滑。若需在高度上做少量改变,可以通过改变级的反动度和角度α1或β2来实现。如果要做较大改变,则必须改变平均直径。

(5)额定功率的保证:在选定经济功率下调节级的进汽度时,应考虑留有足够余量,以备增加喷嘴数来保证额定功率下所需的蒸汽流量

(6)调节级的喷嘴通流面积要比额定功率时所需值大,以保证由于制造误差,初参数降低或背压升高时仍能发出额定功率。所以在正常参数下,机组出力可提高。对于中、低压机组可提高出力20%~30%,对于高压机组可提高出力10%~20%。

(7)压力级可直接依据级焓降分配值计算,也可以根据前级焓值和级前后压力差进行计算。如果根据级焓降分配值直接计算各压力级,则由于在各项损失计算后难以保证最终级后压力和焓降分配时通过过程线拟合的压力一致,此差异会随着逐级计算不断累积,最终导致最后一级级后压力值与设计给定值存在较大误差,需要再次调整各级焓降分配值,此过程仍然需要协调回热抽汽压力。所以,直接按照焓降初次分配后对应的各级前后压力值进行各压力级设计计算,理论上可减少后续工作量。

在检查核算过程中,可参考如下各项损失及级内效率规律。(www.daowen.com)

(1)余速损失:随各级动叶出口速度w2及出口角β2的增加,c2及余速损失也相应增加,对于凝汽式机组的最末级,余速损失可达到相当大的数值,甚至有可能超过本级理想焓降的10%。

(2)叶高损失:随叶片高度的增加而逐级减小。

(3)叶顶漏汽损失及隔板漏汽损失:随着级通流面积的逐级增加,围带和隔板轴封漏汽面积的相对值不断减小,故这两项损失在级损失中所占的比例不断下降,对于凝汽式机组的末几级,隔板漏汽损失常可略去不计。

(4)摩擦损失:摩擦损失正比于圆周速度的三次方,但反比于蒸汽比容,综合结果是摩擦损失逐级下降,凝汽式机组的末几级由于比容达到相当大的数值,常可略去不计。

(5)部分进汽损失和湿汽损失:部分进汽损失随部分进汽度的增加而减小;湿汽损失随湿度的增加而逐级增大,并在汽轮机的最末级达到最大值。

(6)级内效率:汽轮机级内效率与容积流量的数值大小密切相关,一般情况下,高压级由于通流部分高度较小,叶高损失和漏汽损失(部分进汽时,还有部分进汽损失)较大,级内效率不够高;随着通流部分尺寸逐渐增大,这两项损失减小,级内效率随之提高;但末几级工作于湿蒸汽区,级内出现湿汽损失,余速损失也增加很多,级内效率又下降。因此,对于常规电站汽轮机,一般中间各级有着较高的级内效率(某200 MW机组第一压力级内效率为81.9%,最末级为76.3%,而中间各级可达88%~90%)。

每次整机计算和调整后,应对整机的相对内效率、内功率及蒸汽流量进行校核。

详细计算所得内功率和内效率与原设计要求的内功率和估计的内效率的相对误差应分别小于1%。有时为了弥补计算中的误差,内功率可考虑2%的保险值。

根据实际计算的相对内效率、抽汽量、漏汽量及设计工况下内功率进行总蒸汽流量的校核,相对误差小于1%为合格;误差在1%与3%之间时,可根据计算所得流量与原先估计值按比例修正喷嘴和动叶的高度,级内效率和全机效率可不修正;若相对误差大于3%,则应根据计算所得流量进行第二次计算。考虑到在制造、安装过程中难免出现误差,最终确定的方案可以考虑修正为比设计要求值大2%,以保证机组的实际出力。全机设计功率计算完毕后,还应计算该汽轮机在额定功率下所需蒸汽量,并保证通道能通过此蒸汽流量。

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