收稿日期:2007207217

作者简介:黄海东(19812 , 男, 华北电力大学、河北省电力研究院(研究生工作站 硕士研究生, 主要从事电站系统节能研究。

基于MAT LAB 的汽轮机调节级变工况快速计算方法 黄海东 1, 2

, 常澍平2, 许军诏3, 白中华 1

(1华北电力大学能源与动力工程学院, 保定071003;

2河北省电力研究院, 石家庄050021; 3东北电力大学, 吉林132012

摘要:汽轮机调节级的变工况计算是汽轮机热力计算中的常见问题之一。在对调节级特性曲线计算的基础上, 应

用MAT LAB 语言拟合特性曲线方程, 绘制特性曲线等方法对调节级的变工况进行了计算, 程序简捷方便, 在保证计算准确性的同时提高了计算的速度。关键词:汽轮机; 调节级; 变工况; 热力计算分类号:TK227 文献标识码:A 文章编号:100125884(2008 0220103203

A Method of Quick Calculation for Off -of Steam Turbine HUANG Hai 2dong 1, 2 2, 2zhao 3 , BA I Zhong 2hua

1

(1School of Electric Power University, Baoding, 071003, China; 2Hebei Electric Shijiazhuang 050021, China; 3Northeast D ianli University, Jilin 132012, China

Abstract:The of off 2design conditi on of stea m turbine governing stage is one of the fam iliar questi ons of the ther 2modyna m ic calculati on for stea m turbine . Based on the governing stage curve calculati on, this article uses the method of MAT LAB language curve equati on and p r otractile curve and s o on t o calculate the off 2design conditi on of steam turbine gov 2erning stage . This f or mality is sententi ous and convenience, which advances the s peed of the computes mean while confir 2m ing it ’s veracity .

Key words:turb i n ; govern i n g st age; var i a ble opera ti on cond iti on; ther m odynam i c ca lcul a ti on

0 前 言

随着目前生产和生活用电量的不断提高, 电网峰谷差逐

渐加大, 发电机组调峰乃至深度调峰已经成为不争的事实。与此同时, 人类对能源问题也给予了越来越多的关注, 社会对电力行业节能问题提出了很高的要求。为了深入了解变负荷时机组的能耗特性, 进而进行机组有效的优化运行, 快速进行汽轮机变工况核算变得尤为重要。然而在调节级变工况的计算中, 要同时考虑两部分汽流的工作过程, 而且在重叠度的范围内, 相邻两个调节阀都是部分开启的, 两部分汽流都受到节流作用。另外, 为了改善蒸汽的流动性能, 提高级的效率, 调节级的动叶和导叶都设计成有少量反动度, 并且反动度的数值是随工况变化的。这样使得调节级的变工况计算变得复杂烦琐。

本文借助MAT LAB 编辑调节级的计算程序, 将工质视为理想气体处理, 使程序简捷, 利用p l ot 函数绘制调节级的特性曲线, 利用polyfit 函数拟合特性曲线方程, 在之后的调节级变工况计算中, 调用特性曲线方程即可方便完成。

1 调节级变工况的计算方法

对于调节级全开的喷嘴组, 喷嘴前的参数基本上可以认为是一定的, 而级后的压力随工况而变, 从而引起这部分喷嘴组前后的压力比、理想比焓降等的变化。对于理想气体, 在节流后压力降低时温度和焓值不变, 对于蒸汽, 在节流后, 焓值不变化, 但是新汽温度稍有降低, 使得在同一个压力比条件下, 理想焓降会稍有降低。将理想比焓降表示为:

Δh t =k -1 p 0′v 01-p p k =k -1 R T 01-p 2 p k (1

式中, p 0′、v 0′分别表示全开调节阀后的压力和比体积。 可以得到因为T 0的变化引起焓降变化的百分数为: δ(Δh Δh t =ΔT T 0×100%

资料[1]计算表明对于初参数为12. 753MPa 、550℃的蒸

汽, 当节流后的压力降低到9. 81MPa 时, ΔT 0约为12K, 因温度下降引起的理想比焓降下降的百分数仅为:

δ(Δh Δh t =550+273 ≈1. 5%