汽輪機的單閥和順閥兩種配氣方式不同點分析 2016-05-05 沈曉亮 陳同廉 陽西電廠集控運行學習平臺 陽西電廠集控運行學習平臺
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汽輪機功率可通過改變蒸汽在葉柵通流部分的焓降和改變進汽量。這種改變進汽量和焓降的方式稱為汽輪機的配汽方式,分為單閥和順序閥。 一、單閥和順序閥 單閥:汽輪機全部蒸汽通過一個或幾個同時開啟閥門,進入汽輪機做功。進汽受到節(jié)流作用產(chǎn)生節(jié)流損失,低負荷時節(jié)流損失大,并且隨負荷下降損失增大。 順序閥:隨著負荷的增加,調(diào)門順序開啟,只有通過部分開啟的調(diào)門有節(jié)流損失,而通過全開的調(diào)門沒有節(jié)流損失,因此效率高于單閥。既可以承擔基本負荷,又可調(diào)峰。 二、單閥和順序閥比較 1.汽缸熱應力:單閥可以做到全周進汽,使汽缸在進汽段溫度均勻,減小汽缸的熱應力和因溫度不勻引起的翹曲。而順序閥調(diào)節(jié)級處汽缸沿周向溫度分布不均勻,汽缸熱應力較大,還會使汽缸產(chǎn)生熱翹曲。 2.葉片受力:單閥由于調(diào)節(jié)級工作噴嘴數(shù)不變,通流面積不變,調(diào)節(jié)級前溫度近似不變;則認為在不同進汽流量下,調(diào)節(jié)級前后壓力比近似認為不變,即焓降不變,葉片上所受到的蒸汽作用力只是隨著流量的增大而增大,故在最大流量時,葉片受力為最大。順序閥當?shù)谝粋€調(diào)節(jié)閥剛?cè)_時,噴嘴前的壓力近于新汽壓力,調(diào)節(jié)級后壓力由于流量較小而較低,故這時級的焓降為最大。同時級前后壓差亦為最大,這時雖然流量不大,但通過每一個工作噴嘴的流量卻為最大,故這時作用到與工作噴嘴相對應的葉片上所受的蒸汽作用力要比額定工況時大得多。況且工作葉片有時有蒸汽流過,有時沒有,使葉片所受到的擾動力很大,應力大。 為了減小順序閥機組低負荷時的應力,應當增大第一個調(diào)節(jié)閥全開時的流量,提高調(diào)節(jié)級后壓力,故常用的方法是讓第一、二個調(diào)節(jié)閥結構相同并同時開啟,要比只一個調(diào)節(jié)閥全開時全機流量大一倍,調(diào)節(jié)級后壓力亦高一倍,使焓降變小,使調(diào)節(jié)級葉片應力變小。 3.負荷變化時汽缸及轉(zhuǎn)子溫度的變化:順序閥在負荷變小時,調(diào)節(jié)級級后壓力變低,調(diào)節(jié)級的焓降增大,使調(diào)節(jié)級后的汽溫隨負荷升降而變動,這就使轉(zhuǎn)子和汽缸受到冷卻或加熱,它們的內(nèi)外溫差增大,引起較大的交變熱應力。單閥汽輪機在低負荷運行時,用調(diào)節(jié)閥節(jié)流降低汽壓,汽溫只下降只是順序閥的三分之一多些,故負荷適應性能較好。 4. 汽輪機的效率:對于單閥來講,高壓缸的理想焓降在負荷變動時,基本上不變,高壓缸的相對內(nèi)效率可以近似地認為不變。對于順序閥而言,全開調(diào)節(jié)閥后壓力近似于不變,而高壓缸的排汽壓力因流量減小而降低,使蒸汽在高壓缸內(nèi)的理想焓降增大,非調(diào)節(jié)級焓降減小,調(diào)節(jié)級的理想焓降增大,偏離設計值,使調(diào)節(jié)級的效率顯著下降,高壓缸的相對內(nèi)效率下降。 汽輪機采用節(jié)流/噴嘴調(diào)節(jié),高壓部分共有四個調(diào)節(jié)汽門,對應四組噴嘴。機組啟動時,一般采用單閥控制即節(jié)流調(diào)節(jié);機組正常運行時,一般采用順序閥控制即噴嘴調(diào)節(jié)。自動主汽門(TV)和調(diào)節(jié)汽門(GV)的排列如圖:
汽輪機高壓閥門位置及開啟順序
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