背压和抽汽式汽轮机的调节
3.3汽轮机的调节方式及调节级变工况
（3）过负荷时，通过旁通阀部分的蒸汽有
节流损失，旁通阀不能全开，效率有所降低；
（4）当开旁通阀时，旁通室压力升高，旁
通级焓降减小，速度比增大，功率减小，效率 降低。
3、旁通调节汽轮机的变 工况曲线压力与流量的关系。
OA为调节阀后（第一级前）
的压力随流量的变化情况。 全开时，流量为 G 0 ，压力
分进汽的，带有部分进汽损失且调节级的余速不
能被利用（调节级后为汽室，蒸汽速度为０），
因此在额定功率下，喷嘴配汽汽轮机的效率比节
流配汽稍低。
主要缺点：定压运行时，调节级和各高压级在
变工况下温度变化大，热应力较大，负荷适应
性差；
应用：定压运行、滑压运行——承担基本负荷、
调峰 定压运行的背压式和调节抽汽式汽轮机宜 采用喷嘴配汽，减少节流损失。
一、节流配汽
1、节流调节：这种调节方式就是用一个或几
个调节阀对进入汽轮机的全部进汽量 D 0 进行调
节，然后流向第一级喷嘴。 进入汽轮机的全部进汽量都受到节流作用。 当机组功率变化时，流量和焓降都要变化。
2、节流调节的热力过程曲线
特点：各级通流面积不变，变工况时各 级级前压力与流量成正比，δht几乎不变，
ht
G G G
i
G G
i
G , G , G
—分别为第一、二、三阀的流量；G——
总流量；
hi
、h i 、 —分别为两全开阀调节级有效焓降、
i
焓值、内效率；
h
i
、 h 、 i
i
—分别为部分开启阀调节级有效焓降、
Dx
h0
汽轮机运行及调整
机组振动的原因
• 4. 振动系统的刚度不足与共振 强迫振动的振幅与系统的静刚度成正比，
系统的静刚度不足又会引起共振频率降低。 如果工作转速接近共振频率，就可能发生 共振。
系统刚度不足除了设计上的原因外，还有 轴承座与台板，轴承座与汽缸，台板与基 础之间连接不够牢固等原因。
机组振动的原因
汽轮机主要特点
• 本汽轮机为纯冲动式汽轮机，级数相对较 少，高中压缸采用合缸，减小了轴向长度 和轴承数量。端汽封和轴承箱均处在温度 较低的高、中压排汽口区域。
• 汽轮机的汽封采用椭圆汽封。
• 汽轮机各个转子与发电机各转子采用刚性 连接方式，轴系为挠性轴系。叶片采用弯 曲/弯扭静叶和弯扭动叶，末级叶片为 1016mm长叶片。
胀差
• 当某一区段的胀差值超过了在这个方向的动静 部件轴向间隙时，就会发生动静部件的摩擦或 碰撞，造成启动时间的延误或引起机组振动、 大轴弯曲等严重事故。
• 胀差指示器只能指示测点处的胀差值，而并不 能准确地反映汽轮机各截面处的胀差情况，有 时胀差指示器指示数值在允许的范围之内，转 子与汽缸的某些地方还会出现摩擦现象。
机组振动的原因
机组振动的原因
• 1.转子质量不平衡 由于转子的质心不在旋转中心线上，转子旋转时
就产生了不平衡的离心力。 ➢ 汽轮机运行时出现动叶片和拉金断裂，动叶
不均匀磨损，蒸汽中携带的盐分在叶片上不均匀 沉积等使转子产生静不平衡。 ➢ 汽轮机检修时拆装叶轮，连轴节，动叶等转子 上的零部件也会造成不平衡。
• c. 油膜振荡一旦发生以后，涡动速度将始 终保持等于第一临界转速，而不再随转速 的升高而升高。所以，油膜振荡是不能用 提高转速的办法来消除。
机组振动的原因
汽轮机控制系统
汽轮机控制系统包括汽轮机的调节系统、监测保护系统、自动起停和功率给定控制系统。
控制系统的内容和复杂程度依机组的用途和容量大小而不同。
各种控制功能都是通过信号的测量、综合和放大，最后由执行机构操纵主汽阀和调节阀来完成的。
现代汽轮机的测量、综合和放大元件有机械式、液压式、电气式和电子式等多种，执行机构则都采用液压式。
调节系统用来保证机组具有高品质的输出，以满足使用的要求。
常用的有转速调节、压力调节和流量调节3种。
①转速调节：任何用途的汽轮机对工作转速都有一定的要求，所以都装有调速器。
早期使用的是机械式飞锤式离心调速器，它借助于重锤绕轴旋转产生的离心力使弹簧变形而把转速信号转换成位移。
这种调速器工作转速范围窄，而且需要通过减速装置传动，但工作可靠。
20世纪50年代初出现了由主轴直接传动的机械式高速离心调速器，由重锤产生的离心力使钢带受力变形而形成位移输出。
图 1 [液压式调速器]为两种常用的液压式调速器的工作原理图[液压式调速器]，汽轮机转子直接带动信号泵(图1a[液压式调速器])或旋转阻尼（图1b[液压式调速器]），泵或旋转阻尼出口的油压正比于转速的平方，油压作用于转换器的活塞或波纹管而形成位移输出。
②压力调节：用于供热式汽轮机。
常用的是波纹管调压器（图 2 [波纹管调压器]）。
调节压力时作为信号的压力作用于波纹管，使之与弹簧一起受压变形而形成位移输出。
③流量调节：用于驱动高炉鼓风机等流体机械的变速汽轮机。
流量信号通常用孔板两侧的压力差(1-2)来测得。
图3 [压差调节器]是流量调节常用压差调节器波纹管与弹簧一起受压变形而将压力差信号转换成位移输出。
汽轮机除极小功率者外都采用间接调节，即调节器的输出经由油动机（即滑阀与油缸）放大后去推动调节阀。
通常采用的是机械式（采用机械和液压元件）调节系统。
而电液式（液压元件与电气、电子器件混用）调节系统则用于要求较高的多变量复合系统和自动化水平高、调节品质严的现代大型汽轮机。
汽轮机的调节方式
汽轮机的功率方程 汽轮机常用的调节方式：
Pel
DH trim g
3600
由上式可知，要改变汽轮机的功率，可改变
流量D或焓降Ht，与此对应的调节方式从结构上 看有：喷嘴调节、节流调节，从运行方式上看有： 定压调节和滑压调节。
一、节流调节
定义：所有进入汽轮机的蒸汽都经过一个或几个 同时启闭的调节阀，然后进入第一级喷嘴。
(D D )h2 D h2 (D D D )h2
h2
(D
D )h2 D
D h2
(D D )(h0 hi ) D (h0 hi ) D
h0
D
D D
在第一调节阀全开而第二调节阀尚未开启时，①调 节级焓降达最大值；②级前后的压差最大，③流过该喷 嘴的流量亦最大；④级的部分进汽度则最小，致使调节 级叶片处于最大的应力状态。所以当进行调节级强度核 算时，最危险工况不是汽轮机的最大负荷，而是第一调 节阀刚全开时的运行工况。
2.调节级的热力过程及效率曲线
二、喷嘴调节及调节级变工况
喷嘴调节：将汽轮机的第一级喷嘴分成若干组，每 组各有一个调节阀控制，当汽轮机的负荷改变时， 依次开启或关闭各调节阀，以调节汽轮机的进汽。
调节级：采用喷嘴调节的汽轮机第一级，其通流面 积随负荷的改变而改变，故称该级为调节级。该级 后的汽室常称为调节级汽室。
为了研究调节级，做以下假设：
图3－13 节流调节示意图
节流调节的调节过程： 结论：节流调节第一级的变工况特性与中间级 完全相同。
节流调节的热力过程：
节流后汽轮机的相对内效率：
ri
《汽轮机原理》习题及答案-
第一章绪论一、单项选择题1．新蒸汽参数为13.5MPa的汽轮机为（b）A．高压汽轮机B．超高压汽轮机C．亚临界汽轮机D．超临界汽轮机2．型号为N300-16.7/538/538的汽轮机是( B )。
A.一次调整抽汽式汽轮机B.凝汽式汽轮机C.背压式汽轮机D.工业用汽轮机第一章汽轮机级的工作原理一、单项选择题3．在反动级中，下列哪种说法正确?( C )A.蒸汽在喷嘴中的理想焓降为零B.蒸汽在动叶中的理想焓降为零C.蒸汽在喷嘴与动叶中的理想焓降相等D.蒸汽在喷嘴中的理想焓降小于动叶中的理想焓降4．下列哪个措施可以减小叶高损失?( A )A.加长叶片B.缩短叶片C.加厚叶片D.减薄叶片5．下列哪种措施可以减小级的扇形损失?( C )A.采用部分进汽B.采用去湿槽C.采用扭叶片D.采用复速级6．纯冲动级动叶入口压力为P1，出口压力为P2，则P1和P2的关系为（C）A．P1<P2 B．P1>P2C．P1＝P2 D．P1≥P27．当选定喷嘴和动叶叶型后，影响汽轮机级轮周效率的主要因素( A )A.余速损失B.喷嘴能量损失C.动叶能量损失D.部分进汽度损失8．下列哪项损失不属于汽轮机级内损失( A )A.机械损失B.鼓风损失C.叶高损失D.扇形损失9．反动级的结构特点是动叶叶型( B )。
A. 与静叶叶型相同B. 完全对称弯曲C. 近似对称弯曲D. 横截面沿汽流方向不发生变化10．当汽轮机的级在( B )情况下工作时，能使余速损失为最小。
A. 最大流量B. 最佳速度比C. 部发进汽D. 全周进汽1.汽轮机的级是由______组成的。
【 C 】A. 隔板+喷嘴B. 汽缸+转子C. 喷嘴+动叶D. 主轴+叶轮2.当喷嘴的压力比εn大于临界压力比εcr时，则喷嘴的出口蒸汽流速C1【 A 】A. C1<C cr B. C1=C crC. C1>CcrD. C1≤C cr3.当渐缩喷嘴出口压力p1小于临界压力pcr时，蒸汽在喷嘴斜切部分发生膨胀，下列哪个说法是正确的？【 B 】A. 只要降低p1，即可获得更大的超音速汽流B. 可以获得超音速汽流，但蒸汽在喷嘴中的膨胀是有限的C. 蒸汽在渐缩喷嘴出口的汽流流速等于临界速度CcrD. 蒸汽在渐缩喷嘴出口的汽流流速小于临界速度Ccr4.汽轮机的轴向位置是依靠______确定的？【 D 】A. 靠背轮B. 轴封C. 支持轴承D. 推力轴承5.蒸汽流动过程中，能够推动叶轮旋转对外做功的有效力是______。
B43型背压式汽轮机组启动调试方案
**********有限公司B6-3.43型背压式汽轮机组启动调试方案编制：审核：批准：*******有限公司2016年3月B6 3.43型背压式汽轮机组调试方案A、编写依据B、机组分系统试验一、主蒸汽系统二、油系统三、主机盘车装置四、机组静止状态下调试五、汽机热控信号保护调试C、机组整套启动调试一、应具备的条件二、启动前辅助设备等系统检查三、暖管机组启动四、机组定速试验五、超速试验六、带负荷试验七、甩负荷试验八、进行72小时试运行编写依据参照国家《电力建设施工及验收技术规范》、《火力发电工程调试技术规定标准》、《中、小型汽轮机设备及运行规范》、《青岛捷能汽轮机股份有限公司B6 —3.43型背压式汽轮机组使用说明》等有关安全技术规范编写而成。
机组分系统试验一、主蒸汽系统1、首先检查主蒸汽管道上电动阀门，开启关闭是否正确灵活，各总汽门，旁路门手动试验是否正常。
二、油系统1、进行油箱进油，投运高压电动油泵试运行，检查盘根处是否有漏油现象，轴承振动W0.06mm,出口压力、电流正常。
2、对冷油器投试运行，检查系统有无漏油现象，油箱油位计动作应准确。
3、试运交流辅助电动油泵，检查盘根处是否有漏油现象，轴承振动W0.06mm,出口压力、电流正常。
4、试运行直流油泵电流、出口压力正常。
5、确认油系统一切正常后，进行油系统再循环。
①当油循环10小时一一20小时后，查看油的清洁程度，必要时将油排出清洗机组各轴承、油箱并加新油，保持油位计指示1/3处，继续油循环。
②油循环进行10——15天后，将油排出系统，彻底清洗油箱，各轴承、滤油网及临时滤油网。
③取样化验油质是否合格，确认油系统无水分，无机械杂质。
④油循环结束后，一定要取掉加装在本体油路的滤网。
三、主机盘车装置1、检验盘车装置联锁保护信号仪表是否齐全，动作是否正确。
2、投运盘车，自动、手动是否正常。
四、机组静止状态下试验1、投运高压电动油泵运行，油泵出口压力保持在0.85MPa,调整润滑油压为（0.08MPa——0.12MPa）。
背压式汽轮机操作规程
背压式汽轮机操作规程
《背压式汽轮机操作规程》
背压式汽轮机是一种常见的发电设备，通常用于工业生产或发电厂。
为了确保安全和高效地运行，操作规程起着至关重要的作用。
以下是背压式汽轮机操作规程的一般内容：
1. 熟悉设备：操作人员应该对背压式汽轮机的结构、原理和主要部件进行充分了解，确保能够正确操作和维护设备。
2. 安全操作：操作人员应遵守相关安全操作规程，包括穿戴好安全装备、熟悉紧急停机程序、遵守设备运行限制等。
3. 运行参数：操作人员应了解背压式汽轮机的运行参数，包括排气压力、进出口温度、转速等，及时调整控制系统以保持在安全范围内。
4. 检查设备：在运行前、运行中和运行后，操作人员应该对设备进行检查，确保设备的安全和正常运行。
5. 故障处理：发现设备故障或异常情况时，操作人员应该及时采取措施，保证设备安全运行。
以上是《背压式汽轮机操作规程》的一般内容，具体的操作规程需要根据具体设备和生产情况进行调整和补充。
通过遵守操作规程，可以有效降低事故发生的可能性，保证设备安全运行。
抽背式汽机规程
第一章岗位任务抽汽背压式汽轮机是利用给水泵供给锅炉的除盐水加热产生的蒸汽，进入汽轮机后，经过一系列喷嘴和动叶后，通过转子带动发电机发电。
其中一部分蒸汽在汽轮机中经过抽汽,排汽之后，由减温减压器上的调节阀对其降压，减温水对其减温，可用于用户供热。
另外，汽轮机的各轴承油系统以及其他调节系统运行中出现的过热现象，是由循环水泵提供的循环水对其降温，保持他们温度的正常，以保证各设备的正常运行第二章工艺流程来自锅炉的主蒸汽汇入主蒸汽母管，经由电动阀,高压主汽门，经由四根导气管进入高压调节阀，由调节阀控制将具有一定压力,温度的蒸汽输入汽轮机，流过喷嘴并在喷嘴内膨胀获得很高的速度，高速流动的蒸汽流经汽轮机转子上的动叶片做功，当动叶片为反动式时，蒸汽在动叶中发生膨胀产生的反动力亦使动叶片做功，动叶带动汽轮机转子，按一定的速度均匀转动。
同时用联轴器连接的发电机转子跟着转动，由于电磁感应的作用，发电机静子线圈中产生电流，通过变电配电设备向用户供电。
汽轮机的调整抽汽和背压排汽主要供工业用汽。
经高压部分做功后，有一部分2.7MPa 的蒸汽，抽出至抽汽母管，然后进入工业热网；另一部分蒸汽继续做功，其1.3MPa排汽由排气管引入分汽缸，由分汽缸分配至用户。
从能量转换的角度讲，蒸汽的热能在喷嘴内转换为汽流动能，动叶片又将动能转换为机械能，反动式叶片蒸汽在动叶膨胀部分，直接由热能转换成机械能。
第三章工艺参数1.本体参数形式抽气背压式型号CB25-8.83/2.7/1.3额定功率(kw) 25000最大功率 (kw) 30000主汽门前蒸汽压力 (MPa) 8.83主汽门前蒸汽温度 (℃) 535汽轮机额定抽气量 (t/h) 38抽气压力 (MPa) 2.7抽气温度 (℃) 383.1额定工况排气压力 (MPa) 1.3额定排气温度 (℃) 3.01.5额定排气量 (t/h) 155.16额定工况汽耗( ㎏/kw.h) 9.848(计算值)最大供热抽气量 (t/h) 50额定转速（r/min）3000旋转方向从机头端向发电机看为顺时针转最终给水温度 (℃) 150.3回热系统1CY补水温度 (℃) 20补水位置除氧器回热级数一级除氧通流部分级数共7级末级动叶有效长度 (㎜) 62汽轮机转子一阶临界转速 (r/mm) 2399机组运转层高度 (m) 8.02.运行工况参数项目单位额定工况最大抽气额定抽气最大功率纯背压25MW 纯背压30MW进汽量t/h 238 242 276 224 261 进汽压力MPa（a）8.83 8.83 8.83 8.83 8.83 进汽温度℃535 535 535 535 535 进汽焓KJ/Kg 3475 3475 3475 3475 3475第一级抽汽量t/h 38 50 38第一段抽汽压力MPa（a） 2.7 2.7 2.7第一段抽气温度℃392.5 392.0 389.3第一段抽汽焓KJ/Kg 3220.8 3219．7 3213.6排汽量t/h 151.40 142.74 182.11 177.75 207.67 背压MPa（a） 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3 排气干度 1 1 1 1 1给水温度℃150.3 150.3 150.3 150.3 150.3 缸效率％78.18 78.30 79.10 77.58 78.35 发电机端功率KW 25090.0 25031.4 30273.7 25072.9 29980.3 计算汽耗Kg/KW.h 9.486 9.668 9.117 8.934 8.706 计算汽耗Kg/KW.h 4077.0 4076.0 3941.0 4085.5 3954.6 计算汽耗Kg/KW.h 973.8 973.5 941.3 975.8 944.5项目单位220t/h进汽额定抽汽量220t/h进汽最大抽汽量额定抽汽80％电负荷额定抽汽80％电负荷备注进汽量t/h 220 220 220 220 进汽压力MPa（a）8.83 8.83 8.83 8.83 进汽温度℃535 535 535 535 进汽焓KJ/Kg 3475 3475 3475 3475第一级抽汽量t/h 38 50 38 38第一段抽汽压力MPa（a） 2.7 2.7 2.7 2.7 第一段抽气温度℃395.5 395.5 397.1 4.1.2 第一段抽汽焓KJ/Kg 3227.5 3227.5 3231.0 3240.2 排汽量t/h 136.73 125.05 127.25 99.966 背压MPa（a） 1.3 1.3 1.3 1.3 排气干度 1 1 1 1给水温度℃150.3 150.3 150.3 150.3 缸效率％76.75 76.65 76.08 71.29 发电机端功率KW 22411.4 21824.6 20820.2 15888.1 计算汽耗Kg/KW.h 9.813 10.080 9.990 10.952 计算汽耗Kg/KW.h 4188.0 4174.0 4211.8 4424.2计算汽耗 Kg/KW.h 1000.3 996.91006.0 1056.73.减温减压器参数4.工艺参数4.1保护联动及声光信号装置1、汽轮机保护装置（1） 当汽轮机转速高于额定转速109～112%（3360转/分）时，危急遮断器出击，危急遮断器动作，使自动主汽门脱扣关闭停机。
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背压式汽轮机进汽量的调节由调压器来 实现。当热用户消耗的蒸汽量增大时， 供热压力降低，调压器接受这一压力信 号后，通过中间放大机构开大调节汽门， 以增加汽轮机进汽量，反之亦然。由于 调压器的作用，背压式汽轮机的排汽压 力将维持在一定范围内。
二、具有一段抽汽的抽汽式汽轮机的调节概念
在机组从一个稳定工况过渡到另一个稳 定工况的过程中，应满足热负荷改变而 电负荷不变，以及电负荷改变而热负荷 不变的要求，这就是动态自整。由于动 态过程的时间很短，而且过渡过程中抽 汽量或电负荷的暂时变化一般不会引起 不良影响，因此实际设计调节系统时， 往往可以不满足或只基本满足动态自整 条件即可。
谢谢
电厂汽轮机
讲授 孙为民
Байду номын сангаас
第七节 背压和抽汽式汽轮机的调节
一、背压式汽轮机调节的概念 背压式汽轮机是既供电又供热的汽轮机的一种。 显然，热用户所需要的蒸汽量和电用户对汽轮机 功率的要求是不可能完全一致的。在一般情况下， 背压式汽轮机是按照热负荷运行的，也就是根据 热用户的需要决定汽轮机的运行工况，此时汽轮 机的进汽量由热用户所消耗的蒸汽量决定，并随 供热量的变化而作相应的改变，汽轮机的功率将 随热负荷变化，而电网频率将由电网中并列运行 的其它凝汽式机组维持。