算例1　从进汽参数推算排汽参数。

N50-8.82/535型汽轮机第一压力级的设计参数如下（参见附表4-4）。喷嘴进汽压力p0=6.01 MPa，喷嘴排汽压力p1=5.2 MPa，临界压力比εcr=0.546，主蒸汽流量D=166 t/h，动叶前滞止压力p1*=5.36 MPa，滞止温度t1*=474.7 ℃，动叶进口角β1=22.15°。

新工况下参数：D1=203.6 t/h，p01=7.37 MPa，h01=3447.37 kJ/kg，t01=500 ℃。

试核算新工况下喷嘴后压力、动叶后压力及级内效率。

解　计算步骤如下：

（1）计算喷嘴设计工况和新工况下的压力比εn、εn1，流量比βn、βn1及临界流量比Dnr、Dnr1：

（2）新工况下喷嘴中各项参数：

喷嘴后压力

p11=p01εn1=7.37×0.8625 MPa=6.36 MPa

在h-s图上查得喷嘴后理想比焓值h1t1=3396.75 kJ/kg，则喷嘴中理想比焓降为Δhn1=h01-h1t1=3447.37-3396.75 kJ/kg=50.62 kJ/kg。

根据级内能量和速度关系计算公式与计算步骤，可求出喷嘴出口其他参数：c1t1=318 m/s，c1t=308.6 m/s，φ=0.97，Δhnξ1=2.99 kJ/kg，υ11=0.0526 m3/kg，w11=157.8 m/s，Δhw1=12.45 kJ/kg，β11=21.42°。

动叶进口冲角：

θ=β1-β11=22.15°-21.42°=0.73°

撞击损失：

进一步可查得喷嘴出口比焓值h11=3399.74 kJ/kg，动叶进口滞止压力p11*=6.59 MPa，滞止温度t11*=499 ℃。

（3）动叶设计工况和新工况下压力比εb、εb1，流量比βb、βb1及临界流量Dbr、Dbr1的计算过程如下：

动叶出口压力：

p21=p11*εb1=6.59×0.9557 MPa=6.3 MPa

（4）动叶出口各项参数及级内效率计算：

在h-s图中查得：h2t1=3396.3 kJ/kg，Δhb1=3.44 kJ/kg，Δht1=54.06 kJ/kg。可计算出Ωm1=0.0636，Δhb1*=15.72 kJ/kg，w2t1=177.3 m/s，ψ=0.933，w21=165.4 m/s，Δhbξ1=2.04 kJ/kg，υ21=0.0534 m3/kg，α21=99.05°，c21=51.5 m/s，Δhc21=1.33 kJ/kg，Δhl1=4.63 kJ/kg，Δhu1=43.07 kJ/kg，ηu1=79.6%，Δhf1=1.29 kJ/kg，Δhp1=1.31 kJ/kg，Δhδ1=2.08 kJ/kg，Δhi1=38.39 kJ/kg，ηi1=71%，pi1=2171 kW。

查得级后排汽比焓h＇21=3396.99 kJ/kg，h21=3395.66 kJ/kg。

该级的p21、h21、Δhc21即为下级的初参数p01、h01、Δhc01，按上述过程可对其他压力级进行核算。

算例2　应用调节级特性曲线进行调节级变工况计算。

N50-8.82/535型汽轮机调节级配汽数据如表4-2所示，调节级特性曲线如图4-8所示。设计工况下通过三个全开调节阀的蒸汽流量为D0=170.09 t/h，调节阀后压力p＇0=8.38 MPa，调节级后压力p2=6.01 MPa。

表4-2　N50-8.82/535型汽轮机调节级配汽数据

试求当蒸汽初参数保持不变（p0=8.826 MPa，υ0=0.0398 m3/kg），流量变为D01=190.04 t/h时，各调节阀后的压力及通过的蒸汽流量（忽略调节级后温度变化）。

解　（1）计算调节阀全开时通过单个喷嘴的蒸汽流量：

调节级后压力：

压力比：

查图4-8得μⅠ=0.982。

单个喷嘴通道面积：

单个喷嘴的喷嘴组常数：

蒸汽流量：

D1Ⅰ=AμⅠp21=0.8896×0.982×6.715 t/h=5.866 t/h

（2）确定通过全开与部分开启调节阀的流量DⅠ、DⅡ：若四个调节阀全开，则可通过的总流量为

前三个调节阀全开时可通过的蒸汽流量为

所以第四个调节阀为部分开启的，通过的蒸汽流量为

DⅡ=D01-DⅠ=（190.04-152.5）t/h=37.54 t/h

（3）计算部分开启调节阀后压力。

通过单个喷嘴的蒸汽流量：

查μ-p2/p＇0曲线得

εⅡ=p21/p″0=0.984(www.daowen.com)

阀后压力为

算例3　缺少汽轮机调节级特性曲线时的调节级变工况计算。

已知汽轮机有四个调节汽阀，各汽阀控制的喷嘴数分别为17、10、12、21，共60个喷嘴，各喷嘴结构相同，单个喷嘴的出口面积An1=3.24 cm2。设计工况下通过三个全开调节阀的蒸汽流量D0=355.4 t/h，调节级前压力p＇0=8.38 MPa，比容υ＇0=0.0421 m3/kg，调节级后压力p2=6.32 MPa，级理想比焓降Δht=97 kJ/kg，反动度Ωm=0.103。当初参数（p0=8.83 MPa，t0=535 ℃）不变，蒸汽流量D01=390 t/h时，试求通过各调节阀的蒸汽流量及阀后压力。

解　（1）计算新工况下调节级后压力（暂忽略温度变化）：

（2）计算设计工况下喷嘴后压力。

喷嘴临界流量：

流量比：

压力比：

喷嘴后压力：

p0=p＇0εn=8.38×0.781 MPa=6.545 MPa

（3）计算新工况下全开调节阀的喷嘴后压力。

在h-s图上查得调节级理想比焓降Δht1Ⅰ=68 kJ/kg。

速度比变化量：

新工况下反动度：

喷嘴中理想比焓降：

查h-s图得喷嘴后压力p11Ⅰ=7.15 MPa。

（4）计算新工况下通过全开阀的蒸汽流量：

压力比为

流量比为

蒸汽流量为

DⅠ=βn1ⅠDnr=0.737×415.9 t/h=306.5 t/h

（5）通过部分开启调节阀的蒸汽流量：

DⅡ=D01-DⅠ=（390-306.5）t/h=83.5 t/h

（6）计算新工况下部分开启调节阀的喷嘴后压力p11Ⅱ：假设该组喷嘴前压力p″0=7.85 MPa，查得其理想比焓降。

速度比变化量为

反动度为

喷嘴理想比焓降为

在h-s图上查得喷嘴后压力p11Ⅱ=7.153 MPa。

（7）对流量DⅡ进行校核：在h-s图上查得级前蒸汽比容υ″0=0.0449 m3/kg，p″0、υ″0对应的临界流量DnrⅡ为

压力比为

流量比为

通过部分开启调节阀的流量为

重新假设p″0=7.55 MPa，重复第（6）（7）步，可得到DⅡ=88.1 t/h，仍大于83.5 t/h，还需再设p″0进行计算。此时可通过作图法近似求出p″0，如图4-9所示，得部分开启调节阀后的压力p″0=7.51 MPa。

本例中调节级后压力还需待调节级热力核算求出级后温度后进行修正。限于篇幅此处从略。

若本例采用该机调节级的μ-p2/p＇0曲线进行计算，则通过全开调节阀的蒸汽流量DⅠ=311.9 t/h；通过部分开启调节阀的蒸汽流量DⅡ=78.1 t/h，其喷嘴前压力p″0=7.45 MPa。

图4-9　p″0作图法求解图