【導讀】子從靜止狀態(tài)升速至額定轉速，并將負荷加到額定負荷的過程。因而汽輪機啟動中零部件的熱應力和熱疲勞、轉子和汽缸。整個電廠發(fā)電負荷降低，經濟損失嚴重。和安全、經濟運行有深刻的意義。汽初溫與轉子金屬溫度的匹配問題,使得汽輪機啟動過程優(yōu)化。同時對啟動過程中的換熱系數進行了計算與比較。大，用電結構也相應變化，電力供求之間矛盾也日益突出，電網峰谷差也日益加劇，迫使大型火電機組頻繁的參與調峰運行。而調峰過程中，機組的工作條件惡化，機組。型和適應性，是當前需要解決的主要問題。內產生很大的熱應力。這種頻繁啟?；虼蠓蓉摵勺儎拥姆欠€(wěn)定工況，將導致金屬材。料的低周疲勞損傷，縮短機組的使用壽命。最復雜的汽輪機部件，其壽命基本代表了整臺汽輪機組的壽命。已成為人們關注的焦。映應力的變化趨勢，而不能得到應力的精確值。荷過程中的壽命損耗，將會產生較大的誤差。國外機組壽命管理的應用在日本、美國

　　

【正文】 處于全開狀態(tài) ,除非高加解列退出運行。高加的抽汽量不是由閥門的開度決定的。較小的開度只會降低高加殼側運行壓力，引起整個高加組的運行異常。 高加 維護的注意要點 充分重視高加水側、汽側安全閥的例行檢修，在高加運行過程中，發(fā)現安全閥泄漏應及時解列高加并盡快更換安全閥，不可拖延。 高加水位控制儀表必須在每次小修時例行更換，熱工室應備有足夠的備品隨時整套更換。 每次小修都必須對疏水調節(jié)閥籠罩開孔進行仔細檢查。觀察籠罩內壁小孔周圍是否有結垢，如有結垢需完全清除。 應按高加設備制造廠規(guī)定對高加水位進行熱態(tài)重新設定，以確保高加正常運行，不要被水位計顯示的數據迷惑，判別水位是否正常的依據是疏水溫度是否有足夠的過冷度。 發(fā)現高加水位異常升高；疏水閥全開仍不能阻止水位 上升；危急疏水閥頻開 。系統(tǒng)補給水上升等異常情況時，應及時解列高加并打開高加水室門蓋，按制造廠說明書流程檢查管束是否泄漏，如有換熱管損壞應立即處理不可延誤。 江蘇城市畢業(yè) 畢業(yè)設計（論文） 25 降低高壓加熱器停運率的途徑 檢修方面的改進 以前高壓加熱器疏水管的材質為 20 號碳鋼，其抗汽、水兩相流體的沖刷能力差，易發(fā)生泄漏現象。前幾年，在發(fā)電機組大檢修時，分別把 14 號機的疏水管更換成不銹鋼材質。據此高壓加熱器疏水管尤其是至高壓除氧器前彎頭處，發(fā)生泄漏次數明顯減少。其次，檢修部也加強了管理工作，切實注重工藝質量，加強設備維護， 抓好加熱器部件的完好性，以確保長周期安全運行 ? ?? ?1413 。 運行方面的改進 目前，操作人員在高壓加熱器啟、停時，操作方法不當，主要是溫度變化控制不合理，投運、停運的速度過快。有關資料表明，溫度變化的快慢直接影響到加熱器的使用壽命。因此，在投、停高壓加熱器時，應嚴格執(zhí)行運行操作規(guī)程，注意減小加熱器的熱應力。要求投運時，溫升速度應不大于 3℃ /min；停用時，溫降速度應控制在℃ /min，這也是防止高壓加熱器管系泄漏的主要措施。 嚴格考核制度 近年來 廠部重點加強了對高壓加熱器停運率的考核力度，規(guī)定高壓加熱器年投運率在 92%以上，并做到獎罰分明。同時定期召開運行分析會及經濟活動分析會，指出高壓加熱器強迫停運的主要原因及存在的問題，以制定相應的對策措施。上述制度的執(zhí)行，有力地提高了高壓加熱器的投運率。 19972021 年的 7 年里，高壓加熱器投運率從 %提高至 97%，基本上呈逐年上升的趨勢，詳見圖 。 江蘇城市畢業(yè) 畢業(yè)設計（論文） 26 圖 高壓加熱器投運率 用 汽輪機變工況 法 分析 汽輪機的安全性 高壓加熱器停運后，中壓缸抽氣量減少，中低壓缸蒸汽量變大。汽 輪機工況變化時，各級蒸汽流量、壓力、溫度、比焓降和效率都可能發(fā)生變化，零、部件的受力，熱膨脹和熱變形也都有可能變化。為了保證汽輪機安全、經濟的運行，就必須弄清汽輪機的變工況特性 ??15 。 級內壓力與流量的關系分級內為臨界工況與亞臨界工況兩種情況來討論。 級內為臨界工況 級內的噴嘴葉柵或動葉柵兩者之一的流速達到或者超過臨界速度，就稱該工況為級的臨界工況。 (1)級的工況變化前后噴嘴流速均達到或者超過臨界值時，不論動葉中流速是否達到臨界值，此級的流量與滯止壓力或初 壓成正比，與滯止初溫或初溫的平方根成反比，即 01000100100011 TTPPTTPPGG OOOCC ?? （ ） 若不考略溫度變化，則 001000011PPPPGG cc ?? （ ） (2)級的工況變化前后噴嘴流速均未達到臨界值而動葉內流速均達到或者超過臨界值時，只要采用動葉的相對熱力參數，噴嘴變工況的結論都可用在動葉上，故 111111011011111 TTPPTTPPGG OOCC ?? （ ） 若不考略溫度變化，則 111010111PPPPGG cc ?? （ ） 若沖動級動葉頂部采用曲徑汽封，則葉頂漏氣量極小，漏氣效率近于 1，其他情況下葉頂漏汽也不大。為了簡化，可以認為噴嘴流量等于動葉流量，這時噴嘴在設計工況和變工況下的連續(xù)方程可寫成 ][112 /)1(/20210 ??? ??? ?? ???? nnnnc RTPAG 江蘇城市畢業(yè) 畢業(yè)設計（論文） 27 ][112 /)1(1/21001001 ??? ??? ?? ???? nnnnc RTPAG 由于噴嘴在設計工況和變工況下均處于亞臨界工況，故斜切部分沒有偏轉，噴嘴出口面積 An不變。將上兩式相比后代入式 （ ） 得 ???????? ?? /)1(/2/)1(1/2100100000011????? nn nncc TTPPGG=111111 TTPP 這里設 11100100 // TTTT ? ,對于動葉處于臨界工況的凝汽式汽輪機末級是可行的，例如，流量增大 20%時，其誤差小于 %。則上式變?yōu)? ???????? ?? /)1(/21/)1(1/21???? nn nn=00100111//PP PP=nn??1 nn ?? ?1 是上式的解，即 00111/PP = 001/PP ，或 111/PP = 00001/PP 。結合式 （ ） 、式（ ） 并考略到 01000100111 /// TTTTTT ?? ,得 01000100100000011TTPPTTPPGG cc ?? （ ） 若不考略溫度變化的影響，則 001000011ppppGG cc ?? （ ） 可見級處于臨界工況時，級的流量與滯止初壓或初壓成正比，與滯止初溫或初溫的平方根成反比；若不考略溫度變化，則流量只與滯止初壓或初壓成正比。 級內為亞臨界工況 若級 內噴嘴和動葉出口氣流速度均小于臨界速度，則稱該級工況為亞臨界工況。這時級的噴嘴出口連續(xù)方程為 tnnt cAG 11 ?? ? 設 00?c ，則 ? ? tmt hc ???? 121 ，代入上式得 mttttnn hAG ?????????? ?? 121 139。239。2 ???? （ ） 式 （ ） 括號中的數值表示級的反動度為零時流過該級噴嘴的流量 39。G ，這時噴江蘇城市畢業(yè) 畢業(yè)設計（論文） 28 嘴出口理想比容 39。2t? 是由狀態(tài)點 0p 、 0t 等比熵膨脹到 2p 的比容。若這時噴嘴出口速度仍小于臨界值，則全級肯定是亞臨界工況，那么 39。G = 20200 ???????? ????cc pp pppAG ?? 代入式 （ ） 得設計工況為亞臨界工況的流量方程： mttc pppppAG ?????????????? 116 4 139。220200 ??? 同理，可寫出工況變?yōu)閬喤R界工況的流量方程： 11139。 12210112101011 mttc pp pppAG ?????????? ???? ??? 兩式相比，并考慮： (1)亞臨界工況下比容變化較小，經許多計算表明 ? ? ? ? 139。21139。 121 ?tttt ???? ； (2) ? ?? ?010220122001000121010010001 11 ?????????????? ??ncnccc pppppp pppp ?????? ； (3)? ? ? ? ? ?21010122120211212101 2 pppnpppppp ccc ??????? ?= ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? 2210122120212120212101221201 1 pppppppppp nc ?????????? ???? ； 令 mmm ?????? 1 ，則 ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?0102202220221012212021111 1 ??????????? ????? mmnc ncpppp ppppGG ?? ?? （ ） 這 是級的亞臨界工況計算中的一個比較準確的公式，只有 ? ? ? ? 139。21139。 121 ?tttt ???? 帶來誤差，但很小。所設 00?c ，只是為了將 00p 、 00? 用 0p 、 0? 代替，不會帶來誤差。若 00?c ，則可用 00p 、 00? 用 0p 、 0? 來計算。 近似計算中可對式 （ ） 作兩點近似假定：①工況變動時，反動級的反動度基本不變，沖動級的速比變化不大時，反動度變化較小，故可設 0???m ；②亞臨界級的 02 pp 較大，對于沖動級， ? ?2220 pp ? 是 ? ?220 pp ? 的幾倍或十幾倍，對于反動級倍數更多，故可 同時忽略式 （ ） 大根號內分子。分母的第二項。則式 （ ） 簡化為 01022202212021????? pp ppGG （ ） 江蘇城市畢業(yè) 畢業(yè)設計（論文） 29 若不考慮溫度變化，則22202212021pp ppGG ??? （ ） 雖然設 0???m 與忽略大根號中分子、分母第二項的作用之間有補償，但并未完全抵消。故式 （ ） 與式 （ ） 都是近似式。我們通 過對 BP25 型沖動式背壓式汽輪機進行的全機變工況計算機詳算發(fā)現，在流量比設計值小 30%時，用式 （ ）的誤差為 %，流量離設計值越近，誤差越小。 結論 根據弗留格爾公式的論證可知：高加停運后中、低壓缸進汽量增大，壓差變大，導致軸向推力增大。 4. 結論與展望 結論 本文通過對切除高壓加熱器以后全廠熱經濟性指標的計算并與未切除時熱經濟性指標的對比來論證了高壓加熱器對電廠熱經濟性的影響（即切除高加后熱經濟性下降，煤耗增多）；并介紹高加停運的常見原因及分析，通過運用弗留格爾公式對汽 輪機變工況進行分析，指出了高加停運后汽輪機軸向推力增大對機組安全性的影響。說明了高加對發(fā)電廠的運行經濟性和安全性起著非常重要的作用。 展望 我國近 40 年來建設了大量的火電機組，同時也設計制造了眾多的高壓加熱器。60 年代的高壓機組大多采用螺旋管集箱式， 70 年代以后大多采用管板式。國內電廠對國產的和進口的高壓加熱器經長期運行，已取得大量實踐經驗。但作為一種高壓設備，要完全掌握它，的確存在一定的技術難度，設備可用系數等指標并未達到完美程度，暴露出從設計制造已至運行檢修仍存在很多不足之處，有待提高。 隨著國 民經濟的發(fā)展、技術經濟水平的提高，把節(jié)約能源放在重要地位，電廠對高壓加熱器的投運情況已普遍引起重視。我們相信，只要我們正確認識到高加正常運行對電廠的重要性，在高加的每一個環(huán)節(jié)都做好工作，將有助于高壓加熱器順利發(fā)揮功效。