1000MW汽轮机原理

1、第三章 汽轮机工作原理第三章汽轮机工作原理第一节 汽轮机的基本工作原理和类型汽轮机是一种以具有一定温度和压力的水蒸汽为工质，将热能转变为机械能的回转式原动机。它在工作时先把蒸汽的热能转变为动能，然后再将蒸汽的动能转变为机械能。一、冲动作用原理和反动作用原理当运行物体碰到另一个静止的或速度较低的物体时，就会受到阻碍而改变其速度和方向，同时给阻碍它运行的物体一个作用力，通常称这种作用力为冲动力，如图3-1所示。蒸汽在喷嘴1上发生膨胀，压力降低，速度增加，蒸汽的热能转换为动能，高速汽流冲击台面上的木块3，这时蒸汽的速度发生改变，就会有一个冲动力作用于木块，使其向前运动，这种作功的原理，称为冲动作用原

2、理。反动力的产生与上述冲动力产生的原因不同，反动力是由原来静止或运动速度较小的物体，在离开或通过另一物体时，骤然获得的一个较大的速度增加而产生的。在反动式汽轮机中蒸汽在喷嘴中产生膨胀压力降低速度增加，汽流进入动叶后，一方面由于速度方向的改变而产生冲动力，另一方面蒸汽同时在动叶中继续膨胀，压力降低，汽流加速产生一个反动力，动叶则在这两种力的合力作用下将蒸汽动能转换成旋转的机械能，这种利用反动力作功的原理，称为反动作用原理。在汽轮机中蒸汽的动能到机械能的转变都是通过上述两种不同作用原理来实现的。通常我们将利用冲动原理作功的汽轮机称为冲动式汽轮机，将利用反动原理作功的汽轮机称为反动式汽轮机。二、汽轮

3、机的基本工作原理最简单的汽轮机如图3-2所示，它由喷嘴、动叶片、叶轮和轴等基本部件组成。从图可见，当有一定压力和温度的蒸汽通过喷嘴膨胀加速时，蒸汽的压力温度降低，速度增加，使热能转变为动能。然后，有较高速度的蒸汽由喷嘴流出，进入动叶通道，在弯曲的动叶通道内，改变汽流方向，给动叶片以冲动力，如图33所示，产生了动叶旋转动力矩，带动主轴旋转，输出机械功，即在动叶中蒸汽推动叶片旋转做功，完成动能到机械能的转换。由上述可知，汽轮机在工作时，首先在喷嘴叶栅中蒸汽的热能转变为动能，然后在动叶栅中蒸汽的动能转变为机械能，喷嘴叶栅和与它相配合的动叶片完成了能量转换的全过程，于是便构成了汽轮机的基本工作单元级。

4、三、汽轮机的分类汽轮机的类型很多，在实际运用当中，常按下列方法对汽轮机进行分类。、按工作原理分类）冲动式汽轮机：按冲动作功原理工作的汽轮机称为冲动式汽轮机。它在工作时，蒸汽的膨胀主要在喷嘴中进行，少部分在动叶片中膨胀。）反动式汽轮机：按反动作功原理工作的汽轮机称为反动式汽轮机。它在工作时，蒸汽的膨胀在喷嘴动叶片中各进行大约一半。）冲动反动联合式汽轮机：由冲动级和反动级组合而成的汽轮机称为冲动反动联合式汽轮机。、按热力过程分类）凝汽式汽轮机：进入汽轮机作功的蒸汽，除少量的漏气外，全部或大部分排入凝汽器的汽轮机。蒸汽全部排入凝汽器的汽轮机又称纯凝汽式汽轮机；采用回热加热系统，除部分抽气外，大部分蒸

5、汽排入凝汽器的汽轮机，称为凝汽式汽轮机）背压式汽轮机：蒸汽在汽轮机作功后，以高于大气压的压力排出，供工业或采暖使用。这种汽轮机称为背压式汽轮机。若排汽供给中低压汽轮机使用时，又称为前置式汽轮机。）调整抽汽式汽轮机：将部分作过功的蒸汽在一种或两种压力下抽出，供工业或采暖用汽，其余蒸汽仍排至凝汽器，这类汽轮机叫调整抽汽式汽轮机。调整抽汽式汽轮机和背压式汽轮机统称为供热式汽轮机。）中间再热式汽轮机：将在汽轮机高压缸部分作过功的蒸汽，引至锅炉再热器再次加热到一定温度，然后再重新返回汽轮机的中低压缸部分继续做功，这类汽轮机叫中间再热式汽轮机。再热次数可以是一次，两次或多次，但一般采用一次中间再热。、按蒸

6、汽初参数分类）低压汽轮机：新蒸汽压力为1.1761.47MPa;）中压汽轮机：新蒸汽压力为1.963.92 MPa;）高压汽轮机：新蒸汽压力为5.889.8 MPa;）超高压汽轮机：新蒸汽压力为11.7613.72 MPa;）亚临界压力汽轮机：新蒸汽压力为15.6817.64 MPa;）超临界压力汽轮机：新蒸汽压力大于22.06 MPa。、按蒸汽流动方向分类）轴流式汽轮机：蒸汽流动整体方向大致与轴平行；）辐流式汽轮机：蒸汽流动整体方向大致与轴垂直；）周流式汽轮机：蒸汽大致沿叶轮轮周方向流动。此外，还有一些分类方法，例如按汽缸的数目分为单缸、双缸和多缸汽轮机，按汽轮机的转轴数目分为单轴、双轴汽轮

7、机等。四、汽轮机的型号表示汽轮机基本特征的符号叫汽轮机的型号。我国目前采用汉语拼音和数字来表示汽轮机的型号，其表示方法由三段组成：第一段第二段第三段第一段表示汽轮机型式（见表）及额定功率（MW），第二段表示蒸汽参数（见表），第三段表示改型序号。 汽轮机型号表示其型式的代号汽轮机型式我国汽轮机新型号中型式代号第一个拼音字母凝汽式N一次调整抽汽式C二次调整抽汽式CC背压式B调整抽汽背压式CB 我国汽轮机新型号中蒸汽参数的表示方法汽轮机型式 蒸汽参数表示方法凝汽式进汽压力进汽温度中间再热式进汽压力进汽温度中间再热温度一次调整抽汽式进汽压力调整抽汽压力二次调整抽汽式进汽压力高压调整抽汽压力低压调整抽汽

8、压力背压式进汽压力排汽压力下面举例说明我厂机组型号：“N300-16.7/538/538型”表示凝汽式，额定功率为300MW，主蒸汽压力为16.7MPa，主、再蒸汽温度为538。 第二节汽轮机级的工作原理一、级的反动度与级的类型在汽轮机中，一列喷嘴和其后的动叶栅，组成了将热能转换为机械能的汽轮机的基本作功单元，通常称这个做功单元为汽轮机的级。由一个级构成的汽轮机称为单级汽轮机，由若干个级构成的汽轮机称为多级汽轮机。蒸汽流经级做功时，有的级中蒸汽仅在喷嘴中膨胀，有的级中蒸汽不仅在喷嘴中膨胀，而且在动叶中膨胀，在实际应用中，常依据蒸汽在动叶中是否发生膨胀及膨胀程度的大小，来区分级的类型。图34表示

9、没有损失时，蒸汽在喷嘴和动叶中都发生膨胀的理想热力过程，蒸汽在喷嘴中的理想焓降为，在动叶中的理想焓降为，级的理想焓降为。 =+ 式31假想汽流被等熵地滞止到初速为零的状态时，蒸汽在级内等熵膨胀所具有的焓降称为级的滞止理想焓降，即。蒸汽在动叶中的理想焓降与级的理想滞止焓降之比称为级的反动度，以表示， 式32按反动度的不同，汽轮机的级分为：） 冲动级，级的反动度=0。蒸汽只在喷嘴中发生膨胀，在动叶中不发生膨胀，只改变速度和方向。动叶的进出口截面接近相等。）反动级，级的反动度=0.5左右。蒸汽在喷嘴、动叶中的膨胀程度接近相等。喷嘴与动叶的形状相似，流道均为收缩型。）带反动度的冲动级，级的反动度=0.

10、15左右。蒸汽在动叶中有一定的膨胀，但小于在喷嘴中的膨胀量，蒸汽对动叶的作用力以冲动力为主。二、蒸汽在喷嘴中的流动汽轮机喷嘴是由相邻叶片构成的静止汽道。它把蒸汽的热能转变为动能。） 喷嘴出口的理想速度蒸汽在喷嘴中为理想流动时，喷嘴出口处的气流速度叫喷嘴出口理想速度。把能量方程 h0c02/2qh1c12/2P 式33 应用于喷嘴时，由于喷嘴固定不动，不对外做功，即P0，其次可以认为蒸汽在喷嘴中流动时与外界无热能交换，即为绝热过程，q0。故能量方程变为下列形式：h0c02/2h1c12/2 式34由式34可以求得喷嘴出口理想气流速度为： 式35） 喷嘴出口实际速度在实际流动过程中，由于蒸汽是具有

11、一定粘性的实际气体，蒸汽流经喷嘴时，总是存在损失，从而使汽流获得的动能减小。因此，喷嘴出口的实际汽流速度c1要比理想速度clt小。一般用喷嘴的速度系数来考虑这个损失。这样喷嘴出口的实际速度为： 式36喷嘴中流动的能量损失(简称喷嘴损失)，可以表示为hn=c1t2c 12（）hn* 式37）喷嘴的流量由连续方程式可导出喷嘴理想流量的计算式如下： qm1t=A1c1t/vt 式38式中c1t-喷嘴出口处的理想速度，m/sv1t -喷嘴出口处理想比容，m3kgA1-喷嘴出口处的截面积，m2实际流动中，由于存在流动损失，不仅使喷嘴出口的汽流实际速度降低，也使通过喷嘴的实际流量qm1小于理想流量qmlt

12、，通常用流量系数n来表示实际流量比理想流量减小的程度，它等于通过喷嘴的实际流量与理想流量之比，即 n=qm1/qmlt 式39由于影响流量系数的关系较复杂，很难用理论计算准确确定，故流量系数往往用实验方法求得。三、蒸汽在动叶中的流动从喷嘴出来的高速汽流，进入动叶，推动叶轮旋转，所以动叶栅有一个切向速度，即圆周速度u。由于动叶栅是以圆周速度在转动，所以动叶栅进口蒸汽速度不是喷嘴出口速度，而是相对动叶栅速度w1。由力学可知，进入动叶栅的相对速度w1应为绝对速度c1与圆周速度u的向量差，即：w1c1u式310式中c1喷嘴出口绝对速度，m/su圆周速度，m/s，可按下式计算： udbn/60式311如

13、图35所示c 、w和u之间关系的三角形叫速度三角形。运用速度三角形，可在已知喷嘴出口速度和圆周速度的条件下，求出蒸汽进入动叶的速度，或在已知动叶出口相对速度和圆周速度的条件下，求出动叶出口绝对速度。四 、级的轮轴功率与轮周效率对于一个具有反动度的冲动式汽轮机动叶栅，它不仅受到蒸汽冲动力F的作用，而且受蒸汽在动叶片内膨胀加速所产生的反动力F的作用，这两个力的合力F作用于动叶片上使叶轮旋转。在汽轮机计算中，通常把该力F分解成一个周向力Fu和一个轴向力Fz，如图36所示。依据做功原理，Fz与运动方向相垂直，因而Fz不做功，只引起轴向推力；而周向力Fu与运动方向相同，是真正做功的力。周向力Fu在动叶片

14、上每秒钟所做的功叫级的轮周功率Pu，它等于周向力Fu与圆周速度之积Pu= Fuu 式312人们把单位重量的蒸汽通过汽轮机某级所做轮周功wu与其在该级的理想焓降之比称为轮周效率，即uwu/ht 式313轮周效率的大小直接反映了蒸汽在级中热能转换为机械能的程度。五、最佳速比圆周速度u与出口汽流速度c1之比称作速比，用符号x1表示，即x1uc1式314速比对轮周效率有很大影响，对于每一级均有一个最佳x1使最高。人们把轮周效率最高的速比称作最佳速比(x 1)OP ，通过推导可以得出：纯冲动级的最佳速比(x 1)OP冲0.5cos1；反动级的最佳速比(x 1)OP反cos1。1为喷嘴的安装位置角，即喷嘴

15、出口蒸汽绝对速度的方向角。若纯冲动级和反动级的平均直径相同，且均在最佳速比下工作，则它们的理想焓降之比为2: 1，即纯冲动级为反动级的倍。也就是说，纯冲动级可耗用较大的焓降，做功能力大，常被作为调节级用；而反动级耗用焓降小，做功能力小，因而反动式汽轮机级数较多。六、级内损失级内损失：在级的能量转换过程中，只是直接影响蒸汽状态的各种损失称为级内损失。级内损失包括：喷嘴损失、动叶损失、余速损失、扇形损失、鼓风磨擦损失、湿汽损失及漏汽损失等。） 喷嘴损失hn蒸汽在喷嘴中流动时产生摩擦，涡流等损失，蒸汽损失的这部分动能转换成热能，并重新被蒸汽吸收，从而出口焓降值升高，也就是说蒸汽在喷嘴中的实际焓降小于

16、理想焓降。） 动叶损失hb蒸汽在动叶中流动同样会产生摩擦，涡流等损失，从而使动叶出口焓值升高，即蒸汽在动叶中的焓降小于理想焓降。） 余速损失hc2因离开动叶的蒸汽仍具有一定的速度所应起的动叶损失，这个损失叫余速损失。）扇形损失h 叶栅的相对节距沿径向不断增大造成附加流动损失。另外级间间隙中有径向压力梯度，产生径向流动损失。这是产生扇形损失的两个根本原因。）摩擦鼓风损失hvf 摩擦损失叶轮的两侧面和围带的表面并不是绝对光滑，而且蒸汽具有粘性，会附着在这些地方，当叶轮旋转时，蒸汽质点与隔板或汽缸之间以及质点与质点之间会因摩擦造成能量损失，另外靠近叶轮侧质点，受离心力作用而产生径向流动，促使隔板或汽

17、缸质点向中心填补，形成叶轮两侧的蒸汽涡流，这种涡流运动使摩擦阻力增加，消耗轴功。 鼓风损失在部分进汽时，装有喷嘴的弧段称为工作弧段，未装喷嘴的弧段称为非工作弧段，动叶片交替旋转在工作段和非工作段，在叶片由工作段进入非工作段时，轴向间隙中停滞的蒸汽就从动叶一侧鼓到另一侧，动叶就像风机叶片一样消耗轴功，这种损失称为鼓风损失。）湿汽损失hx凝汽式汽轮机的最末级常在湿汽区工作，蒸汽中含水而造成的损失称为湿汽损失。）漏汽损失hp级的结构型式和级的反动度大小不同，决定了级的漏汽情况不同。冲动级的隔板前后，有较大的差压，隔板与转轴之间，动叶顶部与汽缸之间存在间隙，从而一部分蒸汽不经过流道而流到隔板后或级后，

18、形成隔板漏汽，叶顶漏汽，漏汽不参与作功，造成损失，对于反动级静叶与转毂之间，叶顶与汽缸之间，同样存在间隙形成漏汽损失。需要说明，以上各项损失不一定在一级中同时存在。七、级效率当考虑了级内的各项损失后，级的热力过程如图37所示，其中真正转变为轴功的焓降称为级的有效焓降，级的相对内效率为级的有效焓降与级的理想能量之比，即 式315反应级内损失的大小，是衡量级内热力过程完善程度的重要指标。第三节 多级汽轮机随着电力负荷的不断增长，电网的负荷不断增加，要求生产容量大、效率高的汽轮发电机组来满足工农业生产的需要。也就是说汽轮机应向大功率高效率方向发展。提高汽轮机的初参数是提高机组效率和增大容量的有效措施

19、之一。当汽轮机的初参数提高时，理想焓降增大，若为单级汽轮机则其出口流速会很大，而圆周速度又受到材料及制造条件的限制，不可能很大，该级速比偏离最佳速比太大，只能获得很低的效率。因此，必须将若干工作在最佳速比附近的级，依次串起来，制成多级汽轮机。一、结构总体特点对于多级冲动式汽轮机，汽缸内装有隔板和轮式转子；多级反动式汽轮机，汽缸内无隔板或装有无隔板体隔板，并采用鼓式转子，动叶栅直接嵌装在鼓式转子的外缘上。二、多级汽轮机损失多级汽轮机损失分为两大类，一类是不影响蒸汽状态的损失，称为外部损失，一类是影响蒸汽状态的损失，称为内部损失。（一）多级汽轮机的外部损失外部损失包括机械损失和轴端漏汽损失。、机械

20、损失汽轮机运行时，要克服支持轴承和推力轴承的摩擦阻力，以及带动主油泵等，都将消耗一部分有用功而造成损失，这部分损失称为机械损失。、轴端漏汽损失汽轮机主轴从汽缸两端穿出，轴与汽缸之间存在间隙，虽然装上端部汽封后，这个间隙很小，但由于压差的存在，在高压端总有部分蒸汽漏出。这部分蒸汽不做功，因而造成能量损失，这种损失称为轴端漏汽损失。在处于真空状态的低压端就有部分空气从外向内漏，而破坏真空。为了解决这种漏汽损失，多级汽轮机设置了一套汽封系统。（二）汽轮机的内部损失内部损失除包括多种级内损失外，还有进汽机构节流损失和排汽管的压力损失，这两种损失分别发生在进汽端和排汽端，又叫端部损失。、进汽机构节流损失

21、新蒸汽进入汽轮机第一级之前，首先经过主汽门和调节汽门，由于阀门的节流作用，使蒸汽压力下降。一般情况下压力降p为 p=（0.03 0.05）p0 式316式中： p0为新蒸汽的压力。图38为蒸汽经主汽门、调节汽门时，产生节流损失的热力过程。由图可知，在没有节流损失时，汽轮机的理想焓降为Ht，有节流损失时，其焓降为Ht，Ht与Ht之差称进汽机构的节流损失。、排汽管压力损失汽轮机末级叶片排出的乏汽由排汽管引至凝汽器，乏汽在管中流动时，因产生摩擦、涡流等，造成压力降低，即汽轮机末级动叶后压力pco高于凝汽器压力pco，pco=pcopco，这个压降pco并未用于做功，而是用于克服流动阻力，故称为排汽管

22、压力损失。由于排汽管压力损失的存在，使蒸汽在汽轮机中做功能力减小，HCO即排汽管压力损失所引起的焓降损失，排汽管压力损失的大小取决于排汽缸中的蒸汽速度和排汽缸的结构型式，为了减小这种损失，通常利用排汽本身的动能，来补偿排汽管中的压力损失，为此排汽缸都设计为既有较好的扩压效果，流动阻力又较小的扩压型排汽通道。三、多级汽轮机的热力过程如图39所示为一台六级凝汽式汽轮机的热力过程，汽轮机主汽门前参数为进汽状态为，经主汽门节流后压力降为，调节级喷嘴前的进汽状态点为，从开始画调节级包括所有级内损失的热力过程，从调节级的出口状态点，画出第二级的热力过程，然后依次画出各级热力过程，图中表示末级动叶出口蒸汽状

23、态点，为排汽管末端的蒸汽状态点，为汽轮机的有效焓降。显然多级汽轮机的有效焓降等于各级有效焓降之和。四、多级汽轮机的重热现象蒸汽在汽轮机级内进行能量转换过程中，由于级内各项损失的存在，这些损失转换成热量，并重新被蒸汽吸收，使得级后蒸汽焓值增大，这将使下一级的理想焓降较没有损失时增大，也就是说在多级汽轮机中前面级的损失可以在后面级中部分得以利用，从而使汽轮机各级理想焓降和大于汽轮机的理想焓降，这种现象叫做汽轮机的重热现象。前面级的损失能被后面级回收的量为。 式317为重热系数。注意：重热现象的存在使整机的效率高于平均效率，但并不是越大，汽轮机效率越高，因为的增大是由于各级损失的增加，使各级的平均效

24、率下降而造成，重热只能回收损失的部分能量。第四节 汽轮发电机组的效率经济指标一、汽轮发电机组的效率在不考虑机械损失时，汽轮机中的理想焓降为，对应的功率为汽轮机的理想功率，考虑了汽轮机内部损失后，真正转换成机械功的焓降为汽轮机有功焓降，其对应的功率为内功率，从内功率中扣除机械损失后的功率才是拖动发电机的功率，称之为有效功率，发电机在将机械能转换成电能的过程中也存在一些损失，扣除这部分损失后的功率才是发电机输出的电功率l。、汽轮机相对内效率汽轮机的有效焓降与理想焓降之比称为汽轮机相对内效率，即 =/=/ 式318、汽轮机的相对有效效率汽轮机有效功率与汽轮机理想功率之比称为汽轮机相对有效效率=/ 式

25、319、发电机组的相对电效率发电机输出的电功率与汽轮机的有效功率之比称为发电机效率=/ 式320发电机输出的电功率与汽轮机理想功率之比称为汽轮发电机相对电效率。 式321汽轮发电机组输出的电功率 式322二、汽轮发电机组的汽耗率、热耗率1、汽耗率汽轮发电机组每发1kwh 电能所消耗的蒸汽量称为汽耗率，单位为kg/(kwh)，汽轮发电机组每小时消耗的蒸汽量称为汽耗量，单位kg/h。即 D3600Pe/Htimg 式323则汽耗率d用下式可以求得： dD/ Pe3600Htimg 式324 汽耗率是衡量汽轮发电机组经济性的指标之一。由上式可知，若汽轮机组的各种效率很高，汽耗率就很低；反之汽耗率就很

26、高。但是需注意汽耗率只能反应同型号机组经济性的高低。、热耗率汽轮发电机组每发1kwh的电能所消耗的热量称为热耗率，单位kJ/kwh。热耗率不仅反应汽轮机结构的完善程度，也反映了发电厂热力循环效率及运行情况。第五节汽轮机的变工况汽轮机的工作状况简称工况。汽轮机设计时所依据的参数值和计算值，叫做汽轮机的设计值。汽轮机实际运行时的各种参数都等于设计值时,这种工况叫做设计工况。汽轮机运行在设计工况时的效率最高，实际运行过程中，由于电网、汽轮机等各种原因使参数偏离设计值时，这种工况称为非设计工况或变工况。汽轮机在变工况下的热力过程与设计工况下的热力过程是不同的，各级的压力、焓降、反动度、轴向推力等都会发

27、生变化，从而引起效率和各处应力的变化，这对汽轮机的安全和经济运行都带来一系列影响。一、喷嘴变工况本节仅讨论渐缩斜切喷嘴的变工况，即喷嘴前后压力变化时，喷嘴内气流的压力、速度和流量的变化情况。有关喷嘴变工况的结论同样适用于动叶片。、 初压P0不变，背压P1变化时，喷嘴内蒸汽压力及速度的变化。1）P1P0时，蒸汽在喷嘴内没有压力降，蒸汽不流动，喷嘴内压力变化曲线如图310中AB线所示。2）P0P1Pcr(Pcr为临界压力)时，蒸汽在渐缩喷嘴内膨胀加速，压力降低，至最小截面ab，压力降为P1，汽流速度c1 P1 P1L时，蒸汽在渐缩斜切喷嘴内膨胀加速，至最小截面达到临界状态，压力为Pcr。由于Pc

28、P1，故蒸汽在斜切部分内将继续膨胀加速，成为超音速汽流，且汽流流出喷嘴时发生偏转，其偏转角为， 压力变化如图310中AEGH曲线所示。5) P1= P1L时，蒸汽在斜切部分膨胀达到极限，汽流偏转最大，喷嘴中压力变化如图310中AEGI所示.6) P1 P1L时，蒸汽将在斜切部分外膨胀，由于没有喷嘴壁面的约束，故这种膨胀时紊乱突然膨胀，形成能量损失，压力变化如图310中AEGIJ所示.、初压P0不变，背压P1变化时，喷嘴蒸汽流量的变化喷嘴初压P0不变，背压P1变化时，流过渐缩斜切喷嘴的流量与背压的关系如图311所示.该图中的纵坐标为喷嘴的流量G与临界流量G0之比，叫喷嘴的相对流量系数，横坐标表示

29、喷嘴背压P1与初压P0之比，叫喷嘴的压力比n。1）P1P0（即n1）时，蒸汽在喷嘴内不流动G0，如图311中1点所示。2）P0 P1Pcr(即1ncr)时，喷嘴的流量随着背压P1的减小而逐渐增大，流量G按图中曲线椭圆规律增加。 3）P1Pcr（即ncr）时，通过喷嘴的蒸汽流量达到最大值Gcr，如图311中3点.4) P1Pcr时，蒸汽在斜切部分发生膨胀，由于在最小截面处始终保持临界状态，所以喷嘴的流量G不变，如图311中的3-4-5-6直线所示.综上所述 ，当喷嘴初压不变时，流过喷嘴的流量与背压有关:当背压等于或小于临界压力时，通过喷嘴的流量保持临界流量不变;当背压大于临界压力时，通过喷嘴的流

30、量小于临界流量，且随背压的升高而变小。3、喷嘴初压变化时，喷嘴蒸汽流量的变化 如果喷嘴初压由P0变至P01后，再改变其背压P1，则可得到一条与图311中123456曲线变化规律完全相似的曲线，如图中123456。可见初压越小时，随着n的减小流量也相应变小，即流量曲线越靠近坐标原点0。图中的0-3-3线是过原点的直线，该线上各点均为流量曲线的临界状态点，即不同的初压所对应的临界流量值。该直线说明，当蒸汽温度变化很小时，通过喷嘴的临界流量与初压成正比，即喷嘴前的初压越高，临界流量越大.二、汽轮机级的变工况 若干相邻单级的组合称为级组，多级汽轮机是依照通流面积不随工况变化而改变、级组内无旁通或抽汽流

31、量相等的原则来划分级组的。级组前后的压力与流量的变化关系，由下述公式表示(温度变化略去不计，下同)： 式324式中mo、mo1变工况前后通过级组内的蒸汽流量，、变工况前后级组前的蒸汽绝对压力，MPa、一变工况前后级组的蒸汽绝对压力， MPa 式(325)可变换成下述形式: 式325当级组的级数较多时，级组前后压力0与z相差较大即0z，因而（z/。）2很小，以至可以略去，这样公式将变成如下形式：mo1mo=010 式326上式说明：当级组的级数较多时，级组前的压力与流量成正比变化三、凝汽式汽轮机的变工况目前，凝汽式汽轮机大都采用喷嘴调节，即调节级的通流面积随工况的变化而发生变化。因而划分级组时，

32、需将调节级分开，把所有压力级视为一个级组。此时，级组前压力就是调节级汽室压力，级组后压力就是汽轮机排汽压力，级组前后压力相差很大，根据级组变工况规律，级组前压力与流量成正比变化，即调节汽室压力与流量成正比变化。如果划分级组时，除去该级的第一级，把自第二级开始的以后各级视为一个新的级组，则这个新级组的变工况仍符合上述规律，即第二压力级的级前压力与流量成正比变化。以此类推至最末级前，均符合上述变工况规律。这样便推得凝汽式汽轮机中间各级的级前压力均与流量成正比变化。由于调节级汽室压力与流量成正比变化，故运行中可用此压力监视汽轮机的工作，称此压力为监视段压力。四、蒸汽流量变化对汽轮机各级焓降和效率的影响(一)、焓降变化讨论汽轮机变工况时，通常将汽轮机的级分成调