试析背压变化对汽轮机功率影响的计算修正

【摘要】凝汽器的压力变化，也可以称之为背部压力，这种压力会对汽轮机的工作效率产生一定的影响，所以在后续的工作之中我们就要进行计算修正来确定效率的有效的作用，对机器的使用寿命有这很大的关系。

【关键词】背压；汽轮机功率；影响；修正

1 计算修正的基础工作与图像法的使用

汽轮机运行过程中，与实际所给的参数有这很大的区别，特别是初中参数，对机器的计算修正有这很大的影响，所以要注意确定这两种参数的准确值。所以本篇文献以下所提到的计算方式，都要先经过一些列的总结调查，利用基础理论，基础的计算方法来进一步确定修正计算，总结起来就是利用图像法来确定工作效率。

1.1理论依据

汽轮机的的工工作效率的修正计算与背部压力的关系，我们也可以说成热力系统变工况对汽轮机的影响，热力系统变工况是指系统的工况偏离或者不符合最开始设计的工况路程，所以导致了背部压力发生变化，也就导致了背部压力对计算产生了巨大的影响。

热力系统为什么会发生变化呢？热力系统的变化基本是由于汽轮机的进气口与出气口的进气和出气不可以按照标注来进行导致的，但是这一个问题也是没有办法避免的，因为，汽轮机的工作原理是没有办法改变的。

但是，汽轮机的变工况理论，是与热力系数的计算是就算修正汽轮机效率的基础，所以本篇文章的是背部压力与汽轮机工序效率的修正计算，这两个基本理论是衍生出修正计算的基础，必须严重点照顾。

1.2背压变化与功率变化之间的关系

在变工况计算过程中，主要是调节级与末级的内部效率起到主导因素，我们在计算这个问题之前就要先行判断是末级还是调节级发生了变化；但当调节阀开度不变，调节级通流面积不变时，可认为调节级相对内效率基本不变。

a背压变化对机组功率的影响

通常人们都是根据汽轮机真空变化通用曲线来确定背压变化对机组功率的影响，这一曲线是通过汽轮机场一次又一次的反复实践，通过变工况理论的基础来绘制出来的一个曲线，在数据处理不是那么驳杂没有更多的内部因素被纳入考虑之中时这一个曲线可以很准确的表示，但是情况一旦复杂，这个曲线也就不是那么精准了。所以根据热力学原理，把末级出气量和焓变统一规划，统一分割到一个整体之中，再去进行统一的数据分析就变得更为准确，进而，把背压变化过程分成由临界压力增压和由临界压力减小两种情况。

b流量及级干度等的变化

我们都知道引入修正系数进行修正便能符合理论要求。但是，对凝汽式汽轮机，背压微小变化时，末级的主要的变化就没有被考虑到。

我们要时刻注意画图发来计算修正时要画成一天圆滑不简短的曲线，这条曲线就是汽轮机的工作功率的微型增幅曲线，压力的变化对应功率的增幅，也是流量功率曲线图，也叫作通用曲线。通用曲线上的各个点的坐标乘以流量dc，既可以得到流量压力下的工作效率，这就是通用曲线的好处，要注意的是在曲线画图时，要乘以实际的流量dc，而不是乘以理论上的流量dc，这样才能更准确的进行就算修正。

1.3对变工况计算的修正分析

凝汽式汽轮机组变工况计算时，一定要牢牢的记住一点，在真正的计算过程中最基本的况工数必须是已经知道的，否则，也就没有办法进行计算。因为在工况变化时，汽轮机的膨胀曲线也就发生着变化，进气口和排气口的气量的逐渐的发生了变化，这是导致问题发生的关键所在，这个时候，气量由DO变成了DO1，以前的曲线也就没有办法在准确的进行修正了。

这个时候，利用工况理论再一次确定热力系数，然后再利用所学到的知识，利用数学中的叠加法开始叠加DO1，反复多次，知道可以真正的把误差控制在允许范围内。

1.4确定热力系数以及如何其目的

影响机器的效率主要是由于两个方面的压力，一个是内部压力，一个就是外部压力，在确定内部的热力系数时，由于内部压力的微小变化导致系数发生改变，我们这个时候要采取近似法来决定，我们可以近似的认为内部系统的压力近似的等于背部压力，这样利用内部热力系数我就可以计算出背部压力对机器工作效率的影响。凝汽器的压力变化，导致了低压缸内的焓变发生了变化，我们可以假设压力变化了p，焓变降低了h，背部压力变化了p1，这样一来，我们就可以利用这个来进行热力系数g的计算，公式就是g=（p+p1）h。

1.5背部压力的影响

凝汽器压力变化对汽轮机功率的修正，在很大的程度上我们可以用数学上的线性相关来解释，我们通常做出一条压力效率变化曲线来确定一个极限压力，每一个凝汽机的这个图像都会有一个转折点，这个转折点也就意味着极限压力，与最低工作效率的关系，这就是图像的准确性，我们可以通通计算机来操作制图。汽轮机的极限背压与工作之中机器中长生的凝结水的温度有这最为直接的关系，这也就是初末焓变为什么会与这个极限背压的影响有关系，往往再这样的一个过程中，我们会对汽轮机的工作效率产生巨大的怀疑，这也就间接的影响了工作效率的计算修正。

2对修正计算的进一步简化

另外，对低真空运行的汽轮机，特别是单流程的汽轮机，凝汽器压力升高，汽轮机焓降在最末几级减少，级的应力相应减少，反动度增大，级效率降低，甚至出现负值即鼓风工况，使得机组的总功率减小，而且鼓风损失转变成的热量使蒸汽温度升高，引发机组振动。同时，这种真空恶化将使得汽轮机的推力不平衡，严重威胁汽轮机推力轴承的安全性。在高真空时，最末几级的焓降增大，处于过负荷状态，而且最末级焓降最大，当在该级建立临界工况后，继续增加的焓降全部在这一级发生，严重威胁级组的运行安全性。

2.1实践中的应用

在电厂的实际运行中，必须时刻的注意背部压力与汽轮机工作效率之间的关系，进而进一步对电厂汽轮机的工作进行进一步掌控，我们可以利用上述的理论方法来进行修正，利用图像法，变工况理论，热力系数的计算来准确的进行汽轮机工作效率的计算修正，但是在现实工作中，这样的工作不仅仅是理论性过强，对实际的工作能力也有比较强大的要求。

在实际的工作中末级膨胀曲线图的方法也收到众多因素的限制，在计算背部压力时，由于蒸汽负荷的变化、凝汽器铜管积垢、真空系统空气严密性恶化、冷却水量和水温的变化等等，背部压力的范围的变化变得非常的广，我们可以近似的认为这时的背部压力可能会大过极限压力，因而可认为其变化与汽轮机功率变化呈直线关系，对应的方程：

Pi=（Ap2+h+hmsta）.pt

公式中的Ap2代极限压力，h代表末级焓变，hnsta代表进出口的流量变化，pt是汽轮机的工作压力。这样就能求出我们所要算出的背部压力，再一次的进行图像绘制，就可以来表示当时的工作效率，进行计算修正。

在现实中的汽轮机工作效率计算修正时，我们要针对各种热力系统变化和负荷变化，详细计算出各种情况下的变化参数，并进行汇总，以方便运行、调整、监测等各方面的需要。

3结论

背部压力对汽轮机的工作效率的计算修正是一个主要的问题，这是涉及到工作的效率与工作的进程的主要问题，而且，这一问题所代表的是所有电厂所关心的主要问题，不仅仅是一个客观的计算过程。在计算修正的过程中，我们要做到的就是对基础理论，基本知识的掌握，达到炉火纯青，只有这样，才能在工作效率的修正计算中达到最准确。。

参考文献：

[1]曹丽华， 金建国， 李勇. 背压变化对汽轮发电机组电功率影响的计算方法研究[J]. 汽轮机技术， 2010， 48（1）

[2]王江湖， 何蛟. 凝汽机组背压变化对汽轮机功率影响的简化修正计算[J]. 应用能源技术， 2013， （2）：