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1、單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,*,*,第 五 章,供熱式汽輪機,第 一 節(jié) 背壓式汽輪機,第 二 節(jié) 一次調(diào)節(jié)抽汽式汽輪機,第 三 節(jié) 兩次調(diào)節(jié)抽汽式汽輪機,1,能同時對外,供電,、,供熱,的汽輪機稱為,供熱式汽輪機,（或者稱熱電聯(lián)產(chǎn)汽輪機）。安裝有供熱式汽輪機的電廠稱為,熱電廠,。供熱式汽輪機有,背壓式汽輪機,和,調(diào)節(jié)抽汽式汽輪機,兩大類：,背壓式汽輪機,排汽壓力（背壓）高于一個大氣壓力。,調(diào)節(jié)抽汽式汽輪機,是將在汽輪機內(nèi)作過功的蒸汽從某個中間級后抽出來供給熱用戶。根據(jù)熱用戶對用汽參數(shù)的不同要求，調(diào)節(jié)抽汽式汽輪機可 以是單抽汽的，也可

2、以是雙抽汽的。,供熱式汽輪機的,供熱參數(shù),一般有兩種，即,工業(yè)用汽,和,采暖用汽,兩種不同的參數(shù)。工業(yè)用汽的壓力一般為,0.8 1.3,Mpa,(8 13,ata,),；采暖用汽壓力一般為,0.05 0.12Mpa,（,0.5 1.2 a t a),。,2,第 一 節(jié) 背壓式汽輪機,背壓式汽輪機的特點,背壓機熱電負(fù)荷之間的關(guān)系,背壓機的工況圖,3,一 背壓式汽輪機的特點,背壓式汽輪機的任務(wù)是,供熱,，同時,發(fā)電,。,背壓機沒有回?zé)岢槠矝]有凝汽器。排汽全部送到熱用戶。因此，其,熱經(jīng)濟性是最好,的。,背壓機,排汽參數(shù)高,，,整機理想焓降小,。都采用噴嘴調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)級形式多為雙列級。,由于整機理想

3、焓降小，對于同功率大小的凝汽式汽輪機來說，背壓機的,流量大,，相應(yīng)各級通流部分的,幾何尺寸就大，葉高長、部分進(jìn)汽度大。,背壓機的初參數(shù)一般不會很高，多為中參數(shù)。排汽壓力要根據(jù)熱負(fù)荷的性質(zhì)而定。,工業(yè)用汽,，壓力一般為,0.8 1.3 M p a,；,采暖用汽,，一般為,0.12 0.25Mpa,。,4,二 背壓機熱電負(fù)荷之間的關(guān)系,圖,5-1,為背壓式汽輪機裝置示意圖。新蒸汽進(jìn)入背壓機,1,膨脹作功后，排汽送到,熱用戶,4,。由于無回?zé)岢槠?，進(jìn)汽量等于排汽量。所以，當(dāng)熱負(fù)荷增大時，進(jìn)汽量增大，發(fā)電功率增大；反之亦然。這就是說，,背壓機的發(fā)電功率要受供熱量大小的限制，不能同時滿足熱、電兩負(fù)荷的要

4、求,。因此，背壓機常常和凝汽式汽輪機,并列運行,（如圖,4-1,所示）。凝汽機,2,承擔(dān)電負(fù)荷的變化，以滿足電負(fù)荷的要求。,另外，當(dāng)背壓機出故障或者,需要檢修時，由減溫減壓,器,3,向熱用戶供汽。,圖,5-1,5,三 背壓機的工況圖,對背壓機進(jìn)行變工況計算后，可繪制出它的,汽耗特性曲線,，如圖,52,中,b,線所示。為了便于比較，在圖中同時給出了功率和參數(shù)相同的凝汽機汽耗特性曲線,c,。,從圖可見，背壓機的,汽耗微增率,（,b,線的斜率）比凝汽機的大。這是因為背壓機的背壓高，,整機理想焓降小，所以要,發(fā)出相同功率，則所需蒸,汽流量就大。從而，背壓,機的,空載汽耗量,也比凝汽,機的大。,圖,52

5、,6,第 二 節(jié) 一次調(diào)節(jié)抽汽式汽輪機,一次調(diào)節(jié)抽汽式汽輪機的工作原理,一次調(diào)節(jié)抽汽式汽輪機的工況圖,7,調(diào)節(jié)抽汽式汽輪機同時發(fā)電和對外供熱，,并能在較大范圍內(nèi)同時滿足熱、電兩負(fù)荷的要求,。也就是說，當(dāng)發(fā)電功率不變時，供熱抽汽量可以在所在范圍內(nèi)任意變動；當(dāng)供熱量不變時，發(fā)電功率可以在所在范圍內(nèi)任意變動。根據(jù)熱負(fù)荷的要求，調(diào)節(jié)抽汽式汽輪機可以向外提供一種或者兩種,不同參數(shù),的蒸汽，并且，,供汽參數(shù)和流量大,小可以控制。因此，,調(diào)節(jié)抽汽式汽輪機,得到了廣泛地應(yīng)用。,圖,5-3,8,一 一次調(diào)節(jié)抽汽式汽輪機的工作原理,圖,5-3,為一次調(diào)節(jié)抽汽式汽輪機的,工作原理,和,熱力過程曲線,示意圖。它由高壓

6、部分和低壓部分所組成。從鍋爐出來的蒸汽（參數(shù)為 、），經(jīng)主汽閥、調(diào)節(jié)閥先在高壓缸膨脹作功作功之后，分為兩股：一股蒸汽 從高壓缸抽出送到熱用戶；另一股蒸汽 經(jīng)低壓調(diào)節(jié)閥,5,進(jìn)入低壓缸繼續(xù)膨脹作功，作功后的乏汽最后排入凝汽器（壓力為 ）。一次調(diào)節(jié)抽汽式汽輪機有高、低壓兩個調(diào)節(jié)閥（有的機組的低壓調(diào)節(jié)裝置是,旋轉(zhuǎn)隔版,），由機組本身的調(diào)節(jié)系統(tǒng)的,調(diào)速器,和,調(diào)壓器,控制，以同時滿足外界不同熱、電負(fù)荷的要求。也就是說，一次調(diào)節(jié)抽汽式汽輪機的控制系統(tǒng)，可使,當(dāng)熱負(fù)荷改變時而電負(fù)荷不變,，或者，,當(dāng)電負(fù)荷改變時而熱負(fù)荷不變,。,9,對于一次調(diào)節(jié)抽汽式汽輪機，其,流量,和,功率,可用下式來表示：,(5-3

7、),(5-4 ),其中，,-,分別為機組的進(jìn)汽量、抽汽量、凝汽量；,-,分別為機組的功率、高、低缸功率。,用圖,53,中的符號，,則高、低缸功率和整機的功率為,（,5 5,）,或 者,=,（,5 5 a,）,由式（,55,）可見，當(dāng)供汽量一定時，可通過調(diào)節(jié)進(jìn)汽量而得到不同的電功率。也就是說，,一次調(diào)節(jié)抽汽式汽輪機在一定范圍內(nèi)，可同時滿足熱、電兩負(fù)荷的需要,。,10,二 一次調(diào)節(jié)抽汽式汽輪機的工況圖,一次調(diào)節(jié)抽汽式汽輪機的,進(jìn)汽量,、調(diào)節(jié),抽汽量,和,功率,三者之間的關(guān)系曲線稱為一次調(diào)節(jié)抽汽式汽輪機的工況圖，如圖,54,的形式：,純凝汽工況線：,當(dāng)機組抽汽量,=0,時，機組的功率與流量的關(guān)系曲線

8、稱為純凝汽工況線。這時，機組的功率為：,（,5 6,）,根據(jù)假設(shè)，上式的 為一常數(shù)。顯然，功率 與流量 呈直線關(guān)系，如圖,54,中的,0 a,線所示。該線就是純凝汽工況線，其斜率為 。圖中線段,oo,表示機組有效功率為零時的,空載汽耗量,，點所對應(yīng)的功率為額定功率。,11,圖,5-4,一次調(diào)節(jié)抽汽式汽輪機的簡化工況圖,12,純背壓工況線,當(dāng)?shù)蛪焊琢髁?=0,時，機組的功率與流量的關(guān)系曲線稱為純背壓工況線。這時，機組相當(dāng)于一臺,背壓式汽輪機,，用汽量等于進(jìn)汽量，機組的功率為：,（,5 7,）,純背壓工況線的其斜率,。其空載汽耗量 （線 段）比凝汽工況的大。,在實際運行中，純背壓工況是不可能實現(xiàn)的

9、。為了冷卻低壓缸，必需要有一個最小流量 通過低壓缸。因此汽輪機所發(fā)出的功率要增大，即,（,58,）,其中，為低壓缸通過最小流量時所發(fā)出的功率。由于為一常數(shù)，所以，在這種工況下機組的功率與流量的關(guān)系曲線應(yīng)與線平行，如圖,54,的 線所示，稱為,實際背壓工況線,（,最小凝汽工況線）,。,13,等抽汽量工況線,當(dāng)抽汽量 為不同常數(shù)時，機組的功率與流量的一組關(guān)系曲,線稱為等抽汽量工況線。由于抽汽量的存在，機組的功率為：,=,式中 為由于抽汽量,沒通過低壓缸而少發(fā)的功率,，當(dāng)抽汽量一定時，也為定值。這時，機組的功率與流量的關(guān)系曲線應(yīng)是一組,平行于,0,線的曲線,，如圖,54,中的 線等所示。很顯然，當(dāng)抽

10、汽量,=0,時，也為零，其工況線就是純凝汽量工況線。圖,54,中的 線為最大抽汽量工況線，即 ，的大小決定于設(shè)計條件。若在設(shè)計時，最大抽汽量只能在最大進(jìn)汽量時抽出。,14,等凝汽量工況線,當(dāng)通過低壓缸流量 為,不同常數(shù),時，機組的功率與流量的一組關(guān)系曲線稱為等凝汽量工況線。這時候，機組的功率為：,（,5 10,）,當(dāng),=0,時，則 ，即 為線（純背壓工況線）。所以，在不同的 下就可以得到一組平行 的 線。,上述的各線所圍成的一塊封閉面積，即為一次調(diào)節(jié)抽汽式汽輪機的可能工作區(qū)，區(qū)內(nèi)任意一點都代表一種工況。因此，在工作區(qū)內(nèi)，只要知道四個參數(shù)（、）中的任意兩個，就可以通過查工況圖而求得另外兩個量。,

11、15,第 三 節(jié) 兩次調(diào)節(jié)抽汽式汽輪機,兩次調(diào)節(jié)抽汽式汽輪機的工作原理,兩次調(diào)節(jié)抽汽式汽輪機的工況圖（略）,16,一 兩次調(diào)節(jié)抽汽式汽輪機的工作原理,兩次調(diào)節(jié)抽汽式汽輪機的,熱力系統(tǒng)簡圖,和,熱力過程曲線,如圖,55,所示。其工作原理和一次調(diào)節(jié)抽汽式汽輪機大體相同。汽輪機由高、中低三部分所組成。三部分都具有各自的配汽機構(gòu)，能同時向外供應(yīng)兩種不同參數(shù)的抽汽。,如果不考回?zé)岢槠?，則機組,總的功率,和,蒸汽流量,的基本關(guān)系為：,(5-1),(5-12),其中，,-,分別為總進(jìn)汽量和一、二次抽汽量及凝汽量；,-,分別為整機和高、中、低壓缸的功率。,17,圖,55,兩 次 調(diào) 節(jié) 抽 汽式汽輪機熱力系統(tǒng)和熱力過程曲線,二 兩次調(diào)節(jié)抽汽式汽輪機的工況圖（略）,18,