书第26卷第6期2012年11月POWEREQUIPMENTVol.26,No.6Nov.2012收稿日期:2012-08-10基金项目:国家电网浙江省电力公司科技项目资助(ZDK026-20121201)作者简介:张宝(1978-),男,高级工程师,主要从事大型汽轮机控制与节能技术研究工作。E-mail:檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨殎殎殎殎ah_zb@126.com试验与研究汽轮机调节阀中蒸汽流量的计算张宝,顾正皓,童小忠(浙江省电力公司电力科学研究院,杭州310014)摘要:获得汽轮机各调节阀中主蒸汽流量是进行汽轮机变工况分析的关键。在准确表征主蒸汽流量的基础上,结合流量与喷嘴出口压力呈椭圆关系这一规律,建立了汽轮机各调节阀中蒸汽流量计算模型,实现了汽轮机调节阀中蒸汽流量的计算。以一台300MW汽轮机为例,验证了该方法的有效性。关键词:汽轮机;调节阀;蒸汽流量;临界压比;调节级中图分类号:TK262文献标识码:A文章编号:1671-086X(2012)06-0389-03CalculationofMainSteamFlowinVariousControlValvesofSteamTurbineZHANGBao,GUZheng-hao,TONGXiao-zhong(ElectricPowerResearchInstitute,ZhejiangElectricPowerCorporation,Hangzhou310014,China)Abstract:Toperformvariousanalysesofsteamturbineundervaryingworkingconditions,itisveryimportanttoacquirethemainsteamflowinrelatedcontrolvalves.Basedonaccuratecharacterizationofthemainsteamflow,andincombinationofthelawbetweensteamflowandnozzleoutletpressure(ovalrelation),amodelhasbeensetupforcalculationofsteamflowinvariouscontrolvalves,withwhichrelevantcalculationsareachieved.Thecasecalculationfora300MWunitprovesthismethodtobeeffective.Keywords:steamturbine;controlvalve;steamflow;criticalpressureratio;governingstage汽轮机主蒸汽流量的计算是汽轮机变工况分析中的重要环节,计算方法有多种,比较典型有使用汽轮机调节级参数[1]、主凝结水流量[2]、汽轮机级间参数[3]等,在此基础上,再辅以必要的修正[4]或采用现代数学手段[5]处理,即可得到较为精确的主蒸汽流量。该流量是通过汽轮机总的主蒸汽流量,对于有些场合,比如要分析具体每个调节阀的特性,仅确定总蒸汽流量是不够的,还需要得到通过汽轮机每个调节阀的蒸汽流量。大型汽轮机一般有单阀和顺序阀两种配汽方式[6],如果各调节阀及其相对应的喷嘴组完全相同,在不考虑汽门布置、阀门内不均匀流场[7]等因素影响的情况下,单阀配汽时,通过汽轮机各调节阀的流量是相同的,总的蒸汽流量平均分配到各个调节阀。顺序阀配汽时,由于各调节阀的开度不同,通过各调节阀的蒸汽流量也就不完全相同,总蒸汽流量在各调节阀中的分配要比单阀方式复杂得多。多数情况下,在负荷变化时,顺序阀配汽的汽轮机只有一个调节阀的开度处于不断变化状态,其他调节阀基本全开。调节阀开度变化时,通过它的蒸汽流量必然会发生变化,总的蒸汽流量也就发生变化,这会影响到汽轮机调节级后的蒸汽压力,从而使得通过处于全开状态调节阀的蒸汽流量也发生变化,这给确定顺序阀配汽方式下通过各调节阀的蒸汽流量带来一定困难。寻求一种简单、实用、又有一定精度的计算方法显得很有必要。1汽轮机主蒸汽流量的计算方法文献[8]使用主蒸汽流量G与调节级压力pe成正比、与主蒸汽压力成反比来计算主蒸汽流量,如果保持主蒸汽压力不变,上述方法即可表示为:第26卷GG0=pepe0(1)汽轮机主蒸汽流量可用相对值表征,其比较的标准所要求的机组状态就是额定负荷、所有调节阀全开[9],因此式(1)中下角标“0”用来表示上述状态下的各参数的值,下角标e表示该参数为调节级级后参数,下同。很明显,式(1)忽略了调节级温度Te变化对主蒸汽流量的影响,实际应用中会产生较大误差,一般采用下式:GG0=pepe0Te0T槡e(2)式(2)考虑到了调节级温度变化对流量的影响,对式(1)作了一定程度的改进。文献[10]经过比较计算指出:由于弗留格尔公式推导时使用了理想气体假定,该公式应用于汽轮机的高压级段与低压级段时,会产生较大偏差,低负荷时最高偏差接近5%,使用压力p与质量体积v来代替温度T可大幅降低该偏差。调节级无疑属于...