【文章內容簡介】 加熱器水側壓力取為凝結水泵壓力）。2. 進行各級回熱抽汽系數(shù)的計算當排汽壓力變化時先假設各級抽汽壓力不變，然后根據(jù)各級加熱器熱平衡方程式來計算各級回熱抽汽系數(shù)、再熱系數(shù)與排汽系數(shù)。根據(jù)以上計算出的各系數(shù)由弗留格爾公式從最末級倒推依次算出背壓變化后各抽汽口的壓力，然后由新算出的各抽汽壓力再計算各級回熱抽汽系數(shù)、再熱系數(shù)與凝汽系數(shù)，這樣反復疊代直到前后兩次疊代間的各級抽汽壓力的誤差滿足一定的要求為止,這時計算出的各級回熱抽汽系數(shù)、再熱系數(shù)與凝汽系數(shù)就是真正變工況后的各系數(shù)。根據(jù)上一步計算出的各抽汽系數(shù)再結合各處的焓值計算l新汽的內功。 （221）式中，為1kg蒸汽在再熱器中的吸熱量，為各級的回熱抽汽系數(shù)；為各級的回熱抽汽焓；為排汽系數(shù)；為排汽焓；為軸封漏氣系數(shù)；為軸封漏氣焓。則汽輪機的電功率為： （222）式中，為汽輪機新汽汽流量。由于汽輪機在額定背壓時汽輪機的電功率為,則當背壓偏離額定背壓時汽輪發(fā)電機組電功率的變化值為 （223） 汽輪機原理方法 汽輪機原理方法是通過對級的熱力計算，得到背壓變化時汽輪發(fā)電機組電功率的變化值。其計算可以按背壓大于或小于臨界壓力而分為兩種情況。當背壓由上升至時，汽輪發(fā)電機組電功率的變化主要是汽輪機整機理想焓降和末級余速動能減少引起的，則背壓由臨界壓力上升至時所引起的汽輪發(fā)電機組電功率變化值為： （224）式中，為低壓缸的排汽量，為背壓從上升至過程中的相對內效率（未扣除濕汽損失和余速損失）；為背壓升高和凝結水溫升高使最低一級回熱抽汽量減少、汽輪發(fā)電機組電功率增加的系數(shù)，；為這段焓降的平均干度。背壓由上升至過程中的整機理想焓降改變量為： （225）余速損失的改變量可以根據(jù)兩種工況下的速度三角形求出： （226）式中，分別是排汽壓力為amp。時的末級動葉出口的絕對速度和相對速度；分別是排汽壓力?時的木級動葉出口的絕對速度和相對速度；為圓周速度，為末級動葉中與輪周方向的夾角。背壓由上升至過程中末級處于亞臨界工況，動葉出口面積均為，故 （227） （228）式中，分別是排汽壓力為和時的排汽比容；為多變指數(shù)，可以用下式來計算： （229）式中，為噴嘴速度系數(shù)；為定熵指數(shù)（絕熱指數(shù)），在濕蒸汽區(qū),其中是蒸汽的干度。把式（228)代入式（226),然后再把式（225)和式（226)代入式（224),得到汽輪機背壓由臨界壓力上升時，汽輪發(fā)電機組電功率與臨界工況時電功率的差值為： （230）由于動葉在臨界狀態(tài)下時有： （231）其中，凝汽式汽輪機末級在通常真空變化范圍內可以近似取為常數(shù)370m/s由上分析可知，當背壓從臨界壓力上升到某一背壓時，汽輪發(fā)電機組電功率的變化量為,而當背壓從臨界背壓變化到額定背壓時，汽輪發(fā)電機組電功率的變化量為，所以當背壓從額定背壓變化到某一背壓時，汽輪發(fā)電機組電功率的變化值為 （232）2. 背壓由末級動葉臨界壓力下降背壓由下降只能引起蒸汽在末級動葉斜切部分膨脹并偏轉，而不影響末級動葉喉部前的參數(shù)，故汽輪發(fā)電機組電功率的改變量只與動葉出口相對速度有關，即（233）式中，為蒸汽在末級動葉斜切部分中膨脹時的偏轉角，度；這是因為背壓下降，凝結水溫降低，壓力最低的回熱抽汽量增大，最末級內功率減小。動葉出口相對速度的增大是由于背壓下降、動葉中理想焓降增大引起的，因此 （234）由上式得到 （235）另外，由動葉出口偏轉角的計算公式得， （236）把式（235)和式（234)代入式（233)得到背壓由末級動葉臨界壓力下降時,汽輪發(fā)電機組電功率與臨界工況時電功率的差值為： （237）同理，當背壓從臨界壓力下降到某一背壓amp。時，汽輪發(fā)電機組電功率的變化量為式，而當背壓從臨界背壓變化到額定背壓時，汽輪發(fā)電機組電功率的變化量為，所以當背壓從額定背壓變化到某一背壓時，汽輪發(fā)電機組電功率的變化值仍可由式（237)來計算。 等效熱降方法等效熱降方法是在回熱系統(tǒng)熱平衡方法基礎上發(fā)展起來的熱力系統(tǒng)定量分析方法。等效熱降方法既可用于整體熱力系統(tǒng)的計算，也可用于熱力系統(tǒng)的局部定量分析。當?shù)刃峤捣ㄓ糜诰植繜崃ο到y(tǒng)的計算時，可以把局部熱力系統(tǒng)的變化通過局部定量計算確定對機組經濟性的影響。應用等效熱降的基本原理研究排汽壓力的定量計算方法是等效熱降方法的拓展。當背壓變化時，其對汽輪發(fā)電機組電功率的影響可以從兩方面來考慮，一是排汽焓的變化所引起的機組有效焓降的變化，二是凝結水溫度的改變所引起的最木級回熱抽汽量的改變，從而影響了做功量的改變。圖23背壓變化局部熱力系統(tǒng)圖如圖23所示，應用等效熱降的基本原理可定量分析這兩部分作功變化規(guī)律。當機組排汽壓力變化時，汽輪機排汽焓變化為，這部分排汽焓的變化直接導致新蒸汽作功的變化量為： （238）式中，為變工況下的排汽焓。為額定工況下的排汽焓。另一部分是凝結水溫度的變化所引起的新蒸汽作功變化。當背壓發(fā)生變化時，凝結水的溫度會發(fā)生改變，,。按等效熱降原理，引起新蒸汽等效熱降改變，改變量為： （239）式中，；。抽汽效率表示任意熱量加入汽輪機回熱系統(tǒng)某級加熱器時，該熱量在汽輪機中轉變?yōu)楣Φ某潭群头蓊~。 （240）式中。 （241）因此，汽輪機背壓變化所引起的1kg蒸汽等效熱降變化量為： (242)那么對于主蒸汽流量為的汽輪機組，當背壓變化時汽輪發(fā)電機組電功率的變化量為： 幾種計算方法的比較分析以熱電廠300MW汽輪機為例。分別采用熱力學方法，末級變工況方法，會熱系統(tǒng)熱平衡法和等效熱降方法計算背壓變化對汽輪發(fā)電機組電功率的影響，得到汽輪機背壓變化時汽輪發(fā)電機組電功率的變化規(guī)律如圖24.圖24背壓變化對汽輪發(fā)電機組電功率的影響由圖24可以看出，在額定工況下，以回熱系統(tǒng)熱平衡方法的計算值為基準，熱力學方法和末級變工況方法如計算值的誤差遠遠大于等效熱降的計算誤差。熱力學方法是以汽輪機裝置的基本熱力循環(huán)為基礎，通過對汽輪機循環(huán)熱效率和內效率的修正，達到確定機組經濟性指標變化的目的。由于熱力學方法忽略了機組熱力系統(tǒng)的特點和負荷特性，沒有考慮加熱器抽汽量變化對做功的影響，因而使用這種方法會產生較大的誤差。利用末級變工況方法進行計算過程中所用到的很多數(shù)據(jù)都與機組熱力系統(tǒng)的結構有關，當機組熱力系統(tǒng)的結構發(fā)生變化或機組運行年久老化時就不宜再使用未級變工況方法進行計算?；責嵯到y(tǒng)熱平衡方法雖然計算精度較高，但是由于涉及的變量太多，計算比較繁瑣，有時會由于原始資料不足而無法進行計算。等效熱降計算方法比較簡單，而且等效熱降方法計算的結果與熱平衡方法的計算值非常接近。為了一步說明各種計算方法的誤差情況，當汽輪機背壓發(fā)生變化時，將上迷各種計算方法的計算結果以及其與回熱系統(tǒng)熱平衡方法計算結果相比較的誤差情況，列于表21中。由表21可知，在額定工況下，與熱平衡法的計算結果相比，等效熱降方法計算值的相對誤差非常小，%。圖24和表21的計算結果都是在主蒸汽流量為額定主蒸汽流量（)的情況計算得到的。當主蒸汽量取不同的值時，即使在相同的背壓的條件下，與額定背壓情況下的電功率值相比較，汽輪機的電功率變化值也會有所不同。圖24是在不同主蒸汽流量情況下，用等效熱降方法計算的排汽壓力變化對汽輪發(fā)電機組電功率的影響。表21額定工況下排汽壓力變化對汽輪發(fā)電機組電功率的影響排汽壓力（）回熱系統(tǒng)熱平衡方法等效熱降方法汽輪機原理方法熱力學方法熱功率（KW）絕對誤差（KW）3909相對誤差%電功率（KW）相對誤差（KW）相對誤差%電功率（KW）相對誤差（KW）537836相對誤差%電功率（KW）相對誤差（KW）相對誤差% 小結綜上所述，凝汽器的運行特性對電站的安全，穩(wěn)定，經濟運行起著只管重要的作用，凝汽器的工作過程是個復雜的傳熱流動過程。通過熱力計算可確定凝汽器的某些結構參數(shù)。由于無法確切的了解凝汽器工作的每個細節(jié)，凝汽器的某些物性參數(shù)智能靠公式計算。凝汽器傳熱系數(shù)K的計算除考慮了水側的修正外，還應考慮到汽側的影響，如凝汽器管束排列修正系數(shù)，真空的嚴密性修正系數(shù)等。在表征凝汽器運行性能的監(jiān)測參數(shù)中，傳熱的端差與真空度一樣能夠全面地反應凝汽器的運行特性。以上公式以及通過熱力計算的發(fā)哦的凝汽器結構參數(shù)為建立凝汽器數(shù)學模型提供了理論基礎和數(shù)據(jù)。 300MW汽輪機組冷端運行優(yōu)化的軟件實現(xiàn) 第三章 300MW機組冷端優(yōu)化方法計算 計算參數(shù)凝汽器真空是表征凝汽器工作特性的主要指標，是影響汽輪機經濟運行的主要因素之一。真空的降低使汽輪機的有效焓降減少，會影響汽輪機的出力和機組設備的安全性。電站凝汽器一般運行經驗表明：凝汽器真空每下降，%—%。而且，凝汽器真空的降低，會使排汽缸溫度升高，引起汽輪機軸承中心偏移，嚴重時會引起汽輪機組振動。此外，當凝汽器的真空降低時，為保證機組出力木變，必須增加蒸汽流量，而蒸汽流量的增加又將導致軸向的推力增大，使推力軸承過負,影響汽輪機的安全運行。影響汽輪機真空地因素比較復雜，包括凝汽器傳熱特性、凝汽器熱負荷、清潔系數(shù)、冷卻水量、冷卻水溫度、冷卻水統(tǒng)的特性等。本章模擬了各種運行參數(shù)單獨變化時凝汽器真空的變化，通過計算比較了每種參數(shù)變化對凝汽器真空造成的影響，以便迅速地找出汽輪機冷端真空偏低的原因，為提出改進措施及