提高汽轮机性能及运行特性分析
提高汽轮机性能及运行特性分析
发表时间：2018-11-02T21:44:21.237Z 来源：《电力设备》2018年第17期作者：梁柯
[导读] 摘要：汽轮机是能够将蒸汽热能转化成机械能的外燃回转式机械，它的主要运行功能就是对来自锅炉的蒸汽进行处理，使之转化成其他形式的能量。
（呼和浩特热电厂内蒙古呼和浩特 010080）
摘要：汽轮机是能够将蒸汽热能转化成机械能的外燃回转式机械，它的主要运行功能就是对来自锅炉的蒸汽进行处理，使之转化成其他形式的能量。
汽轮机在人们日常生产中的应用十分广泛，例如压缩机、船舶螺旋桨等机器的工作都需要汽轮机的驱动。
汽轮机常规热力试验和性能监测对电厂生产管理和节能有重要意义，一般通过热力性能的试验可以找到汽轮机热力系统中对机组整体运行性能影响最大且有较大改进空间的环节，基于此，本文作者就哈尔滨有限责任公司制造的CZK350/320-24.2/0.4/566/566型超临界、中间再热、单轴、双缸双排汽、直接空冷、采暖供热抽汽式汽轮发电机组进行分析，其中不足之处，希望同行多加指正。
关键词：汽轮机；性能；技术
1高载荷静叶的开发
在相同叶弦长度条件下，高载荷静叶的数量比以往静叶少了约14%，且性能得到提高。
由于减少了叶片数量，叶片表面的摩擦损失和产生于叶片后缘的尾流损失减少，使提高行性能得以实现。
高负荷静叶的特征是：（1）由于叶片头部大头化，因此叶片上游侧也承担负荷，均衡了叶片整体负荷；（2）利用反映叶片背面喉部下游位置曲率分布的曲线和紊流分析等详细的设计方法，设计出最佳的叶片数量和叶型。
另外，在叶片头部的圆化时还考虑到了入射角特性和强度方面。
2高载荷动叶的开发
高载荷动叶和高载荷静叶一样，也是削减了叶片数量、增大了每枚叶片的载荷。
高载荷动叶的开发目标是：与以动叶相比，降低约15%的叶片数量。
与高载荷静叶一样，叶片数量减少，叶片负荷增大，因此叶片负压侧的流动就易于脱流。
尤其是冲动式叶片，由于叶片根部附近的背弧曲率大，此倾向很明显。
因此在开发高负荷动叶时，条件是需将叶片强度控制在允许值以内，重点放在其根部附近的叶型设计上：（1）为了控制脱流和边界层的发展，降低二次流损失，设计出增大叶片后缘附近负荷的后加载叶型；（2）在动叶叶片根部设计阶段中，想通过前置静叶的侧壁损失预测正确的入射角是很困难的，因此采取了将叶片前缘部位椭圆化，增大曲率半径和改善入射角特性等措施。
特别是，使用了二维叶片紊流分析技术和规定喉部长度的反问题设计法，以及曲线进行叶型设计。
使用这些设计手段，设计出沿叶高方向多个基本截面的叶型，并通过积叠面形成叶片。
3优化反动式叶片的开发
3.1开发背景
本次使用的是呼和浩特热电厂2×350MW供热机组，汽轮机采用哈尔滨有限责任公司制造的CZK350/320-24.2/0.4/566/566型超临界、中间再热、单轴、双缸双排汽、直接空冷、采暖供热抽汽式汽轮发电机组。
为了进一步提高效率，谋求通过级数、转子直径、反动度等设计参数来优化汽轮机结构，并开发适用于此结构的优化叶型。
另一方面，在汽轮机高压级中，叶片长度相对较短，沿叶高方向的边界层和二次流领域所占的比例变大，因此必需考虑到这些流场特性的高性能叶片。
根据静叶出口的绝对速度和旋转动叶的周向速度，蒸汽将以相对速度流入动叶。
由此可见，此相对速度方向离动叶几何入口角越远，叶型损失也交越大。
另外，实际中必须考虑边界层和二次流的影响，故想将动叶相对流入角设计成预想的高精度是困难的。
如今，在叶型设计中综合应用了基于实验的强化设计法，反问题设计法和二维紊流分析技术，针对流入角的变化，开发出损失特性变化缓慢的圆头动叶。
3.2强化设计的应用
3.2.1测量特性和信号因子
将叶栅视为系统，利用系统输入与输出的理想关系（通过原点的直线），选择信号因子（输入）和测量特性（输出）。
3.2.2误差因子和控制因子
误差因子是可能阻碍理想功能的因子，进行此研究时，选定流入角作为误差因子，考虑到下面叙述的设计叶型时的几何入角，采用了现实的3种流入角（30°，50°，70°）。
另一方面，在此研究中，控制因子是决定叶型的参数，由于数值实验时利用了计算机，从计算机环境和设计期间的观点出发，采用选定与流入角特性和损失特性有密切关系的叶片转向角、前缘曲率半径、节弦比和最大叶片负荷部位这4个参数作为控制因子，分别设定了三种方案。
在强化设计中，由流入角特性和损失特性对应于比特性和灵敏度特性。
3.2.3叶型设计
四个控制因子进行叶型设计时，仅用这些控制因子不能完全定义叶型形状。
因此需预先根据二维紊流分析，将损失评价反映到叶型设计中。
再用反问题设计法移动叶片的最大载荷部位，对叶型进行修正。
通过用这种反问题设计法进行修正，已足以确定喉部长度。
叶片载荷分布的修正范围仅限最大载荷部位附近。
3.2.4SN比和灵敏度特性
针对9种计算方案，进行二维紊流分析，根据此计算结果在三种情况下4个控制因子（A―D），对SN比和灵敏度平均值的因果图。
在此研究中，目标是不公将离散度变小（SN比变大），最终还要开发出损失小的叶片。
3.2.5根据最优条件的研究
按照上述两种最佳条件进行叶型设计时，通过二维紊流分析和损失评价可决定叶型。
通过积叠沿叶高方向的多个截面，即形成1枚动叶。
同以往叶片相比，最佳叶片的数量减少了约33%。
3.3利用二维叶栅风洞进行性能确认试验
通过二维叶栅风洞中，用5孔探针所进行的逐点测量，计算出能量损失系统数。
从此结果中，相当于广泛范围汽流入角，损失特性平坦化，而与以往叶片相比，损失自身也大幅降低。
3.4利用空气透平进行级效率的确认试验
为了确认汽轮机的级效率，针对以往叶片和最佳叶片，时行了模型透平试验。
用内置热电偶的5孔探针，沿级的出入口径向，对压
力、温度和流角进行了逐点测量。
然后根据流量孔扳的测量、测功器的出力和探针测量计算出级效率。
以顶部的汽封结构也不一样。
与以往动叶片相比，效率提高了1.5%。
经确认：由于动叶顶部反动度与密封结构的不同，考虑到漏流影响的话，叶片自身的效率可提高3%。
此优化反动叶片已应用于实机。
4汽轮机的控制
4.1汽轮机控制的操作性
汽轮机的启动是汽轮机控制的关键环节，对于启动过程，经过一系列的控制设计后，共振区内，基本已经实现自动速率提升的目标，当运行过程中，转速超过临界转速区后，会以设定速度冲过共振区，最大程度上减小了人为操作过慢所带来的弊端。
4.2汽轮机控制系统自动化
汽轮机运行过程中，其控制系统自动化水平的高低会对机组的经济性和安全性产生影响，为了提高这一方面的效益，现今的火电厂大都采用了协调控制系统，合理地将汽轮机与锅炉燃烧连到了一起，有效缩减了汽轮机控制的中间环节，形成了单一的执行机构，大大增强了机组运行的稳定性，也节省了大量的人力。
4.3汽轮机的真空调节性
汽轮机运行过程中，凝汽管、抽汽管或真空泵存在故障、冷却水进水温度过高等原因常常导致真空降低的情况，而要想从根本上解决这一危害，就必须采取适当的真空严密性调节措施。
一方面，要加强凝汽器安装过程中的检查，保证冷却管涨口完好、空冷区剥壳不漏焊。
为避免热负荷过高，可将疏水系统加装分流管道及阀门或者直接接至电厂的疏水扩容器上。
另一方面，要加强供水设备的维护，合理调整供水流量和流速。
必要情况下可以启用工业水泵，采取两循环泵配置一台工业水泵的运行方式提高循环水量。
4.4汽轮机的经济运行
汽轮机火电机组的运行有2种方式，第一，传统的滑压运行，在任何负荷的情况下，全开所有的调节阀门，使部分负荷下节流损失最小，换言之，即通过调节主汽压力来调节负荷。
第二，一部分调节阀门全关，一部分则全开，这种滑压运行方式既能维持一定的主汽压力，也能满足进汽量的要求。
这两种运行方式中，第二种运行方式的经济性较高且节流损失小，第一种运行方式带来节流损失，经济性低，现今机组很少采用。
结语
针对汽轮机高、中压级，开发出叶片数量削减了约15%的高载荷静・动叶片，经模型透平试验验证：证明效率分别提高了0.35%和0.3%。
另一方面，针对像高压级叶片短的级，开发出考虑了流场特点的高性能优化反动式叶片。
优化反动式叶片的损失低，且相当于广范围蒸汽流入角的损失特性平坦化，叶片数量与以往相比，减少了多达33%。
根据模型透平试验，与以往相比，叶片效率提高了1.5%高载荷，相信汽轮机效率的技术也将得到更广泛的应用。
参考文献
[1]杨苹，陈武.基于自组织模糊神经网络的汽轮发电机组振动故障诊断系统[J].电力系统自动化，2016，30.
[2]陈波，胡念苏，周宇阳.汽轮机组监测诊断系统中虚拟传感器的数学模[J].中国电机工程学报，2014，24. 作者简介
梁柯（1985），男，内蒙古人，本科，助理工程师，从事火力发电厂集控运行工作。
核电汽轮机低压转子技术的发展
核电汽轮机低压转子技术的发展随着能源结构的不断调整和优化，核电作为一种清洁、高效的能源形式在全球范围内得到了广泛应用。
汽轮机作为核电系统中重要的组成部分，其性能的优劣直接影响到整个核电系统的运行。
其中，低压转子技术作为汽轮机的重要组成部分，其发展受到了广泛。
本文将就核电汽轮机低压转子技术的发展进行探讨，以期为相关领域的研究提供参考。
核电汽轮机低压转子技术当前面临的问题与挑战低压转子是汽轮机中转速最高的部件，对于其性能和稳定性的要求非常高。
然而，当前核电汽轮机低压转子技术在设计和运行过程中仍存在一些问题。
转子材料的性能和加工工艺直接影响了低压转子的稳定性和耐用性。
在设计过程中，如何提高转子的气动性能和效率也是一个重要的问题。
转子的振动和疲劳问题也是制约其发展的难题之一。
为了解决上述问题，学界进行了大量的研究。
例如，某研究团队通过优化转子材料和加工工艺，成功提高了低压转子的稳定性和耐用性。
同时，采用新的设计理念和方法，实现了转子气动性能的提升。
通过应用新的数值模拟技术和测试手段，对转子的振动和疲劳性能进行了有效的优化。
这些研究成果为核电汽轮机低压转子技术的发展提供了强有力的支持。
尽管核电汽轮机低压转子技术的发展前景光明，但仍有一些人持有反对意见。
其中，一些人认为核电汽轮机的效率较低，对环境影响较大。
对此，我们认为，随着技术的不断进步，核电汽轮机的效率已经得到了显著提升，同时通过合理规划和运行，可以有效降低核电对环境的影响。
核能作为一种大规模、稳定的能源供应形式，对于满足全球能源需求具有重要意义。
在应对气候变化和实现可持续发展方面，核电也发挥着不可替代的作用。
核电汽轮机低压转子技术的发展对于提高核电系统的性能和稳定性具有重要意义。
通过不断地研究和创新，我们相信低压转子技术的瓶颈将会被逐渐打破，迎来更为广阔的发展前景。
为了推动核电汽轮机低压转子技术的进一步发展，我们建议加强以下几个方面的研究：深入研究转子材料的性能与加工工艺，提高其稳定性和耐用性；强化设计理念与方法的创新，实现转子气动性能的优化；充分利用现代数值模拟技术和测试手段，对转子的振动和疲劳性能进行精确评估与优化；开展核电汽轮机低压转子技术的安全性和可靠性研究，确保其在各种工况下的稳定运行；加强国际合作与交流，共同推进核电汽轮机低压转子技术的发展。
汽轮机冷端系统的运行优化
汽轮机冷端系统的运行优化发布时间：2021-11-23T03:50:22.930Z 来源：《中国电力企业管理》2021年8月作者：艾小琴[导读] 本文从机组启停、不同负荷、不同温升等工况下循环水泵优化运行方式降低循泵电耗，以及对汽轮机各冷端设备的维护保养降低机组热耗；同时提出一机双塔等技改建议，以提高机组经济性。
单位：国能达州发电有限公司姓名：艾小琴摘要本文从机组启停、不同负荷、不同温升等工况下循环水泵优化运行方式降低循泵电耗，以及对汽轮机各冷端设备的维护保养降低机组热耗；同时提出一机双塔等技改建议，以提高机组经济性。
关键词：冷端系统优化运行建议四川电网“水火不容”，且区域供电“供大于求”的格局2-3年内不会改变，火电机组低利用小时数还将延续。
2021年四川电力市场部分负荷继续采用竞价上网模式，竞争非常激烈，火电机组深度调峰（目前执行上网50%)，机组启停频繁，2021年全球能源紧缺，煤炭成本上涨一倍，火电生存面临巨大挑战。
节能降耗是生存之本。
冷端系统是火电厂发电机组重要的辅助系统,它的工作状态和运行特性对整个电站机组的稳定性、安全性和经济性都有较大的影响。
结合实际运行状况,给出了机组启停、不同负荷、不同温升等工况下循环水泵优化运行方式降低循泵电耗；同时进行冷端系统的维护保养，提出一机双塔的技改建议，提高机组经济性。
一、概述某公司两台汽轮机组均为东方汽轮机股份有限公司生产N300-16.67/537/537-8型（高中压合缸）亚临界、一次中间再热、两缸、双排汽、凝汽式汽轮机，给水回热系统配置有3个高压加热器、4个低压加热器和1个除氧器。
每台机组配用一座5500m2双曲线逆流式自然通风冷却塔。
冷却塔进水采用钢筋混凝土结构方形压力沟与钢筋混凝土结构方形中央竖井，塔内装设淋水填料、喷溅装置和除雾器。
每台机组配备一台N-18250-3型表面式凝汽器。
每台机组配备两台型号为1600HLBK-23.9型的循环水泵。
汽轮机课设心得总结
汽轮机课设心得总结一、引言在进行汽轮机课设的过程中，我深入学习了汽轮机的工作原理、性能参数以及控制系统等方面的知识，提高了自己的理论水平和实际操作能力。
同时，通过与小组成员的合作，我还培养了团队合作的意识和能力。
在本篇综述中，我将主要从以下几个方面进行回顾与总结。
二、课程设计的目标和内容我们的课程设计是基于一台某型号汽轮发电机组的设备，目标是通过实际操作和理论分析，对汽轮机的各个部件和系统进行综合性能测试与分析。
具体的步骤包括：汽轮发电机组的性能参数测量，汽轮机的热力性能分析，汽轮机的运行规律探究以及汽轮机的控制系统的设计与优化等。
三、课程设计的实施过程1. 设备准备在开始实施课程设计之前，我们首先需要对汽轮发电机组的全部设备进行检查和调试。
这些设备包括汽轮机本体、发电机、冷却系统、燃料系统、控制系统等。
2. 性能参数测量对汽轮机的性能参数进行测量是我们课程设计的第一步。
通过测量汽轮机的压力、温度、流量等参数，可以获得汽轮机在工作过程中的性能特点。
3. 热力性能分析在获得汽轮机的性能参数后，我们需要对其进行热力性能分析。
通过绘制汽轮机的热力循环图、计算汽轮机的热效率、机械效率、总效率等参数，可以评估汽轮机在热力方面的性能。
4. 运行规律探究在进行汽轮机的运行规律探究时，我们需要对汽轮机在不同工况下的运行状态进行分析。
通过改变汽轮机的负荷、压力等参数，观察和记录汽轮机的运行情况，可以研究汽轮机的运行规律和运行特性。
5. 控制系统的设计与优化汽轮机的控制系统设计是课程设计的重点内容之一。
我们根据汽轮机的工作原理和性能要求，对汽轮机的控制系统进行优化设计。
通过使用合适的仪表和控制器，优化汽轮机的控制参数，可以提高汽轮机的性能和稳定性。
四、心得体会1. 实践与理论相结合在课程设计过程中，我们充分结合实践和理论，通过实际测量和分析，加深了对汽轮机工作原理和性能参数的理解。
同时，通过理论知识的应用和实践操作的训练，提高了我们的实际操作能力。
汽轮机灵活性运行的控制策略改进及具体措施
汽轮机灵活性运行的控制策略改进及具体措施摘要：提出以效率优先的控制策略，给变负荷运行的火电机组带来了一个新的控制理念，是一种有益的尝试。
关键词：配汽系统；曲线优化；阀门管理引言随着电厂机组“灵活性改造”的进行，关于“汽轮机旁路阀是否可以直接作为减温减压器使用”的问题：通常情况下，旁路阀不能直接作为减温减压(阀)器来使用。
原因如下：1灵活性改造的必要性随着国内外经济、能源和环保形势的发展，国家节能减排的要求也不断提升，高效低耗新电源点的不断投运，电能过剩现象日趋明显。
年发电利用4000小时左右远小于设计值5500小时，燃煤电厂经营压力越来越大。
国家能源政策要求机组保障供热能力的同时，提高机组的调峰能力，各地方政府根据各自区域的实际情况也出台了火电机组深度调峰阶梯电价政策。
2灵活性调峰存在的控制问题亚临界火电汽轮机的配汽系统一般采用喷嘴配汽，其目的就是在负荷变化时，能够顺次开关调节阀，适当降低阀门的节流损失，将节流损失控制在存在节流的阀门和其通过的流量范围内。
但是由于我国的大型火电机组长期处于基荷运行状态，高压调节阀基本不参与负荷调节。
因此，较少有团队对发电负荷和高调阀的开启情况进行深入研究。
导致电厂在调峰运行过程中并没有一个可供参考阀门管理标准或规范。
在电厂的实际应用当中，部分负荷的实际阀位情况、协调运行中阀位管理等问题均未引起足够的重视。
3汽轮机灵活性运行的控制策略改进3.1汽轮机组低压缸光轴改造技术低压缸转子更换为光轴，同时对轴瓦进行更换。
增加低压缸进汽堵板，对低压缸喷水减温系统进行改造，低压加热器供汽方式进行改造，增加凝结水减温装置，提升锅炉水质等措施。
该改造方案显著提高抽汽供热能力，但深度调峰能力差，投资较高，每年需要例行互换转子两次，检修维护工作量大，机组运行灵活性差。
3.2锅炉调峰、调频适应性锅炉是火电机组能量的源头，机组的调频和调峰就意味着锅炉热负荷的变化。
机组负荷调整过程中，锅炉各部分的压力、温度及部件的膨胀、炉膛燃烧强度都会发生变化；频繁的调峰、调频会使锅炉的各部件出现疲劳损伤，加速管道的爆管和损坏。
汽轮机学习应该怎么计划
汽轮机学习应该怎么计划第一部分：汽轮机基础知识在学习汽轮机之前，我们首先应该了解汽轮机的基础知识。
汽轮机是一种利用蒸汽或气体动力的机械设备，广泛应用于发电厂、船舶和工业生产中。
汽轮机的工作原理是利用蒸汽或气体的压力能将叶片推动旋转，从而产生动力。
因此，了解汽轮机的基本原理和结构是学习的第一步。
学习计划：1.1 理解汽轮机的基本原理学习目标：了解汽轮机的工作原理和基本结构，包括汽轮机的热力循环、叶片叶轮结构以及热能转化过程。
学习内容：通过教材、网络资料或参考书籍进行学习，掌握汽轮机的基本原理和热力循环过程。
1.2 掌握汽轮机的工作特性学习目标：了解汽轮机的工作特性，包括工作范围、效率、输出功率和运行稳定性。
学习内容：通过学习汽轮机的性能参数、工作特性曲线和实际案例分析，掌握汽轮机在不同工况下的工作特性和适用范围。
第二部分：汽轮机的应用领域汽轮机作为一种重要的动力装置，被广泛应用于发电厂、船舶和工业生产中。
学习汽轮机的应用领域可以帮助我们了解汽轮机的实际运用场景和工作环境，从而更好地理解其工作原理和特性。
学习计划：2.1 了解汽轮机在发电厂的应用学习目标：了解汽轮机在发电厂中的应用场景和工作原理，包括汽轮机发电系统的组成、运行方式和效率优化。
学习内容：通过学习发电厂汽轮机的布置和运行原理，了解不同类型的发电系统、汽轮机发电的工作流程和优化技术。
2.2 熟悉汽轮机在船舶上的应用学习目标：了解汽轮机在船舶上的应用场景和工作原理，包括船舶动力系统的组成、动力输出方式和动力调节技术。
学习内容：通过学习船舶汽轮机的布置和工作原理，了解不同类型的船用汽轮机、船舶动力系统的结构和动力调节技术。
2.3 了解汽轮机在工业生产中的应用学习目标：了解汽轮机在工业生产中的应用场景和工作原理，包括工业汽轮机的组成、工作方式和能量利用技术。
学习内容：通过学习工业汽轮机的布置和运行原理，了解工业用汽轮机的类型、工作原理和能量利用技术。
汽轮机振动特性分析及故障判断
汽轮机振动特性分析及故障判断随着经济的快速发展，汽轮机被广泛的应用在各行各业，加强汽轮机振动特性分析及故障判断，对我国汽轮机行业的的发展起着至关重要的作用。
本文将从汽轮机振动故障分析、西屋引进型600MW汽轮机振动特性分析及汽轮机振动特性分析发展趋向等几个方面进行分析。
标签：汽轮机;振动特性;故障一、前言目前由于汽轮机行业的不断壮大，汽轮机振动特性分析及故障判断的问题得到了人们的广泛关注。
虽然我国在此方面上有所完善和进步，但是仍然存在一些问题和不足需要改进。
在建设社会主义和谐社会的新时期，进一步加强汽轮机的振动特性分析技术，保证汽轮机的运行质量，是促进汽轮机发展的一个重要环节。
二、汽轮机振动故障分析1、转子故障引起的振动（1）转子质量不平衡。
在现场发生的机组振动过大，按其原因分，属于转子质量不平衡的占了绝大部分，转子质量不平衡可分为转子残余不平衡和转子部分缺损两种情况。
（2）转子中心不正。
机组各转子中心不正对轴承振动的影响很大，它是产生转子扰动力的原因之一，而影响转子中心不正的原因很多，其中有由于转子中心测量调整不精确造成的，有由于联轴器缺陷造成的。
（3）转子热弯曲。
转子热弯曲包括发电机转子热弯曲和汽轮机转子热弯曲两部分。
发电机在热态时振动较大，其原因是由于转子在径向受到不均匀的加热或冷却，使转子热弯曲。
汽轮机转子产生热弯曲的原因有些与发电机转子相同，有些则不同。
（4）转子产生裂纹。
转子轴系是大功率动力机械的重要部件，其工作环境极其恶劣，在高温、高压下的蒸汽环境中，并高速运行，不但要受到机械载荷的作用，还要承受交变热负荷。
2、转轴碰摩引起振动转轴径向碰摩是机组启动和正常运行中振动突然增大的主要故障之一，据国内汽轮机转轴事故统计表明，其中的86%是由转轴碰摩引起的，转轴碰摩严重时还会引起轴系破坏事故，因此正确地诊断机组启停和运行中转轴碰摩具有非常重大的意义。
转轴碰摩具体又可分为机组启停中碰摩和工作转速下的碰摩，下面将分别给予分析。
汽轮机运行特性研究
汽轮机的变工况课件
按照变化原因可分为负荷变工况和非负荷变工况；按照 变化程度可分为稳态变工况和动态变工况。
影响因素
01 外部负荷变化
电网负荷变化、发电机故障等导致汽轮机负荷发 生变化。
02 内部因素变化
汽轮机通流部分结垢、叶片磨损、调节系统失灵 等导致汽轮机性能发生变化。
03 运行参数变化
蒸汽参数、冷却水温度、真空度等运行参数的变 化也会影响汽轮机的运行状态。
汽轮机稳态工况分析
稳态工况特点
01 负荷稳定
在稳态工况下，汽轮机的负荷保持相对稳定，变 化范围较小。
02 参数恒定
汽轮机的进汽参数（如压力、温度等）和排汽参 数在稳态工况下保持恒定，不随时间变化。
03 转速不变
稳态工况下，汽轮机的转速保持恒定，不出现明 显的波动。
性能指标评价
热效率
评价汽轮机在稳态工况下 的热效率，反映其能量转 换效率。
研究意 义
01
提高汽轮机运行效率
通过对变工况的研究，可以优化汽轮机的运行方式，提高汽轮机的运行
效率和经济性。
02 03
保障电网稳定运行
汽轮机是电网中的重要设备，其稳定运行对于电网的稳定运行具有重要 意义。通过对变工况的研究，可以提出相应的控制措施，保障电网的稳 定运行。
延长汽轮机使用寿命
通过对变工况的研究，可以了解汽轮机在变工况下的运行特性和损伤机 理，提出相应的维护和检修策略，延长汽轮机的使用寿命。
负荷调节过程
调节方式
包括节流调节、喷嘴调节和滑压调节等，根据机组负荷变化选择合适的调节方式，保持汽轮机 稳定运行。
调节系统
包括调速系统、自动主汽门、调节汽门等，需定期检查和维护，确保调节系统动作准确可靠。
影响燃气轮机及其联合循环特性的因素分析
影响燃气轮机及其联合循环特性的因素分析姓名：张瑞琦学号：2012031426联合循环发电技术对改变电力能源结构、改善环境、提高电网调峰灵活性有重要作用。
随着天然气开采技术的提高以及西气东输和引进液化天然气两大工程的启动, 燃气轮机及其联合循环在我国得到迅速发展和应用。
对任一个联合循环方案, 其热力系统及组成均有所区别, 而且环境条件和运行参数如环境温度、大气压力、空气相对湿度、海拔高度、空气进口压损及余热锅炉烟气阻力、燃料类型、蒸汽循环方式、循环水温度、入口空气冷却等对整个热力循环的出力和热耗的影响也不同。
为使建成后的联合循环电厂单位投资最省、热效率最高、投产后具有较好经济效益, 对影响燃气轮机及其联合循环系统的出力和热耗的相关因素进行分析, 从而选择合适机型和运行方式。
1 环境因素的影响1. 1 大气温度大气温度对简单循环燃气轮机及其联合循环的性能有相当大的影响。
随着大气温度的升高,空气比容增大, 吸入压气机的空气质量流量减少,导致燃气轮机及其联合循环的出力减小。
即使机组的转速和燃气透平前的燃气初温保持恒定, 压气机的压缩比也会有所下降, 燃气透平做功量减少, 但排气温度却有所增高, 使得燃气轮机及其联合循环的出力和热耗产生变化。
随着大气温度升高, 燃气轮机及其联合循环的出力均成线性下降, 但是联合循环的出力的减小较燃气轮机平缓。
环境温度每升高10度 , 单循环燃气轮机出力下降5% ~ 7%,联合循环出力下降3. 5% ~ 5. 5% 。
这是由于联合循环的燃气透平排气温度略有增高, 可以在余热锅炉中获取更多的能量, 到蒸汽轮机中去做出更大数量机械功的缘故。
另外, 随温度升高, 燃气轮机相对效率成曲线下降, 每升高10度相对效率下降0. 05% ~ 1. 8% 。
然而, 大气温度对联合循环机组的相对效率影响不大, 这是由于大气温度变化对燃气Brayton 循环及蒸汽Rankine 循环热效率的影响相反, 在大气温度约为15度时, 联合循环热耗达到最低点, 此时Brayton 循环及蒸汽Rankine 循环热效率的乘积为最大值。
燃气轮机电厂部分负荷性能优化与效果评估
燃气轮机电厂部分负荷性能优化与效果评估摘要：天然气联合循环机组因其启停快、灵活性好、效率高、排放清洁、建设周期短而受到中国市场的青睐。
面对世界范围内的环境污染和我国恶劣的环境形势，我们必须采取更严格的环境保护要求来应对。
面对日益严峻的环境保护压力，国内外市场正在引导或迫使燃气轮机制造商推出更清洁、更环保、更高效的燃气轮机发电技术，以实现更低的污染物排放和更好的机组性能。
关键词：燃气轮机电厂；负荷性能；优化；效果评估1部分负荷性能变化在机组正常运行期间，机组的运行状态将根据电网需求进行调整。
在大多数情况下，燃气轮机处于部分负荷运行状态。
当燃气轮机在部分负荷下运行时，随着负荷率的降低，效率开始逐渐下降。
当负荷率下降到较低水平时，燃气轮机的效率急剧下降。
由于燃气轮机出力的减少以及燃气轮机向余热锅炉排放的能量的减少，汽轮机出力也显著降低，导致联合循环出力和效率降低。
通过研究比较发现，随着燃气轮机负荷的逐渐降低，进口可调导叶（IGV）逐渐减小，进口流量逐渐减小，压缩机和涡轮的部件效率降低。
此外，由于压缩机效率对工质流量的变化非常敏感，当流量降低到一定值时，压缩机效率急剧下降。
2部分负荷性能优化的实现方案从热力布雷顿-朗肯联合循环的角度来看，提高联合循环效率的最直接途径是提高涡轮前端温度。
对于用于发电的西门子式重型燃气轮机，传统的运行控制策略是保持燃气轮机的废气温度与满负荷时的废气温度一致。
然而，由于部分负荷下燃气轮机压力比降低等原因，燃气轮机的前部温度远低于可以达到的最高温度，这使得该策略没有充分利用燃气轮机部分负荷时涡轮叶片的温度承载能力。
此时，提高涡轮机前部温度仍有一定的余地。
因此，在部分负荷条件下，可以提高汽轮机前部温度，从而提高机组效率。
对于AE系列燃气轮机，增加部分负荷下汽轮机排气温度修正（tetC）的设定参数，可以提高部分负荷下的汽轮机前部温度，达到提高效率的目的。
在燃气轮机方面，tetC的计算将受到机组运行边界条件（环境温度、压力、湿度、进排气压力损失、燃料成分等）、负荷率、老化状态和其他因素的影响，以及涡轮机空气动力学特性和涡轮机叶片温度的影响。