组件 56：蒸汽轮机（扩展）

本主题中

组件 56：蒸汽轮机（扩展）

规格

管道连接
1	入口
2	出口
3	抽汽 1
4	抽汽 2
5	轴进口
6	轴出口
7	用于控制目的的出口出口压力（P2）或泄漏质量流量之和的信息出口
8	管道1处测量压力的入口
9	管道1处测量焓的入口

通用用户输入值特征曲线应用物理公式显示示例

通用

组件56对汽轮机单级，多级或一段进行建模：例如，从入口到第一次抽汽，或从抽汽i到抽汽i+1，或从最后一次抽汽到出口。在这种情况下的抽汽指的的抽汽连接，而不管真的有蒸汽抽出。

汽轮机由入口处的压力和效率定义。在大多数情况下，出口处的压力由下面汽轮机段入口处的压力来定义。对最后一个汽轮机段，出口处的压力必须通过使用组件33来定义。

当最后一段汽轮机的排汽不是通过连接2，例如冷凝到凝汽器，而是通过两个抽汽连接之一导出时，连接2必须配备盲线，并且质量流量必须使用33组件（起始值）定义为0。

目前所描述的特征与组件6（蒸汽轮机类型1）的特征没有区别。

流量特征（进口压力作为质量流量的函数）是通过 Stodola 斯托多拉定律来确定的。

P1-部分负荷计算

在部分负荷下，组件56按斯托多拉（Stodola）定律来计算进口压力P1，作为质量流量、出口压力及其比容的函数：

斯托多拉（Stodola）定律的表述请参见：

在"汽轮机的部分负荷计算"一章中，M1N、P1N、P2N 和 V1N 表示设计情况下的标称值，或者 M1、P1、P2 和 V1 表示当前条件下的对应值。
在设计情况下，出口压力 P2 总是由外部组件决定。

另参见：组件 6：蒸汽轮机/通用膨胀机

用于指定功率或质量流量的标志 FSPECQ

如同简单蒸汽轮机（组件6），该组件现在也有一个标志 FSPECQ。它的作用是设置轴功率是通过质量流量来计算（FSPECQ=0，默认）还是通过轴功率来计算质量流量（FSPECQ=1）。

在 FSPECQ=1 的模式下，可以对给水泵汽轮机进行建模，轴功率由所需的泵功率决定。

然而，质量流量的计算对收敛行为极为不利，因此只应在必要时使用。特别是在串联几个汽轮机轮盘时不能使用。

然而，还有一些额外的基本特征，提供了更多的应用领域：

通过定义特征线来确定出口损失。
通过特征线定义活塞损失。
可选择性地使用相对或绝对显示的特征线。
当水分存在时，借助于 Baumann 系数对效率进行修正。可以通过加权系数进行额外的手动修正。
通过默认设置出口处的最大体积质量流量来考虑最后一阶段的通流能力。当超过极限容量时，分配给通流容量的出口压力是固定的。该压力位于逻辑连接处，因此可用于控制目的。
如果抽出的蒸汽量大于进入汽轮机的蒸汽量，调节抽汽量。所有抽汽量的总和显示在逻辑连接上，因此它也可用于控制目的。

用户输入值

FMODE	计算模式如父工况（子工况为可选项）表达式 =0: 全局 =1: 本地非设计 =-1: 本地设计
FP1N	进气压力默认类型如父工况（子工况为可选项）表达式 =0: P1=P1NSET =1: P1 由外部给定
P1NSET	进口压力设定（标称）
FDHLO	确定出口损失（仅 FABB = 1 时）如父工况（子工况为可选项）表达式 =0: 损失为用户输入值 DHLON =1: 损失来自 DHLON 绝对值-特征线
DHLON	出口损失（标称）定义为速度损失 [用法见示例]
QLPN	活塞损失（标称）见下文更详细的说明
FQLMRN	机械损耗规格的开关如父工况（子工况为可选项）表达式 =1: 绝对机械损失 QLMN = QLMRN =2: 相对机械损失 QLMN = QLMRN * MULQ * Q5
QLMRN	机械损失（标称）由于设置了 FQLMRN
FSPECQ	指定功率或质量流量如父工况（子工况为可选项）表达式 =0: 外部给定流量，计算功率 =1: 外部给定功率，计算流量
ETAIN	等熵效率（标称） [见下文进一步说明]
MULQ	与计算出的功率相乘的系数（性能系数）
FBAU	蒸汽湿度的效率修正如父工况（子工况为可选项）表达式 =0: 系数 = 1.0 =1: 计算 Baumann 系数
BFAC	Baumann 校正系数手动设置或计算 Baumann 校正系数在 BFAC= 0 时，无论是设置还是计算的 Baumann 系数对效率都没有任何影响。[FBAU的用法见下文]。
P1MIN	P1 的最低压力在非设计模式下不允许低于该值。
FPX	停止压力计算如父工况（子工况为可选项）表达式 =0: 不计算汽轮机停止压力 =1: 计算汽轮机停止压力如果出口处的体积质量流量大于最大体积质量流量 VMX，那么汽轮机中就会产生一个松弛，一直到产生最大体积流量的压力。
FSC1	轴连接如父工况（子工况为可选项）表达式 =0: 轴入口高压侧 =1: 轴出口高压侧
FABB	多功能变量（用法见下文）如父工况（子工况为可选项）表达式 =0: 标准特征线（ eta 和出口损失） =1: 绝对特征线（ eta 和出口损失）
FETA	确定非设计效率（仅 FABB = 0 时）如父工况（子工况为可选项）表达式 =0: 非设计Eta，f1（M1/M1N） =1: 非设计Eta，f1（P1/P2）/（P1N/P2N） =2: 非设计Eta，f1（VM1/VM1N） =-1: 功率规格指定（Q6） =-2: 焓规格指定（H2）
RVMX2	如父工况（子工况为可选项）表达式参考通流流量（仅用于 FABB = 0 时） [用法见下文]
FETAIN	eta 设计值（仅适用于 FABB = 1 ）如父工况（子工况为可选项）表达式 =0: 来自 ETAIN =1: 来自绝对特征线 eta， ETAIN = f1（VM1）
FETAI	确定非设计效率（仅 FABB = 1 时）如父工况（子工况为可选项）表达式 =0: 由 FETAIN 定义 =1: 来自绝对特征线4，ETAI=f4（（P1/P2）/（P1N/P2N）） =-1: 功率规格指定（Q6） =-2: 焓规格指定（H2）
FADAPT	适配多项式 ADAPT / 适配函数 EADAPT 的标志如父工况（子工况为可选项）表达式 =0: 未使用，未评估 =1: 校正[ETAI = ETAIN * 特征线系数多项式] =2: 替换[ETAI = ETAIN 多项式] =1000: 未使用，但 ADAPT 被评估为 RADAPT （减少计算时间） = -1: 校正[ETAI = ETAIN * 特征线系数 * 函数] = -2: 替换[ETAI = ETAIN * 函数] = -1000: 未使用，但 EADAPT 作为 RADAPT （减少计算时间）进行评估
EADAPT	适配函数
P2N	出口压力（标称）
T1N	进口温度（标称）
M1N	进口处质量流量（标称）
VM1N	进口处体积流量（标称）
VM2N	出口处体积流量（标称）
VMX	停止体积流量（FABB = 1）

标记为蓝色的数值是非设计计算参考量。在所使用的公式中，实际的非设计值参考这些量。

一般来说，所有的输入需要可见。通常会提供默认值。

更多关于输入域的颜色和描述的信息，请参见编辑组件\规格值。

关于设计值与非设计值以及标称值的更多信息，请参见通用\接受标称值。

以下是一些关键变量的含义的汇总表，取决于对 FABB 的选择。

FABB=0

FABB=1

ETAIN

在设计情况下，规格值 ETAIN 作为额定值是有效的。

在非设计的情况下，特征线1给出了相对值。这些可以通过三个不同的选项来选择。选择指数为FETA。

FETA=0 : ETAI/ETAIN = f1 (M1/M1N)

FETA=1 : ETAI/ETAIN = f1 ((P1/P2)/(P1N/P2N))

FETA=2 : ETAI/ETAIN = f1 (VM1/VM1N)

ETAIN

在设计情况下，要么规格值 ETAIN 作为标称值有效，要么标称值由特征线1确定。选择指数为 FETAIN

特征线1提供绝对值。

FETAIN=0 : ETAIN = ETAIN 给定

FETAIN=1 : ETAIN = f1 (VM1)

在非设计情况下，要么使用为设计情况确定的数值 ETAIN 来作为非设计的 ETAI，要么从特征线4确定。特征线4提供绝对值。

FETAI=0 : ETAI = ETAIN

FETAI=1 : ETAI/ETAIN = f4 ((P1/P2)/(P1N/P2N))

DHLON

在设计情况下，规格值 DHLON 作为标称值是有效的。

在非设计的情况下，特征线2返回相对值。

DHLO/DHLON = (VM2/VM2N)**2 * f2 (VM2/VM2N)

DHLON

在设计情况下，要么指定值 DHLON 作为标称值有效，要么从特征线2确定。选择指数为 FDHLO。特征线2是绝对有效的。

FDHLO=0 : DHLON = DHLON 给定

FDHLO=1 : DHLON = f2 (VM2)

在非设计情况下，要么 DHLON 值有效，这是在设计模式下确定的非设计 DHLO，否则就由特征线2确定。选择指数为 FDHLO。特征行2返回绝对值。

FDHLO=0 : DHLO = DHLON

FDHLO=1 : DHLO = f2 (VM2)

QLPN

在设计情况中，规格值 QLPN 作为标称值是有效的。

在非设计的情况下，特征线3相对有效。

QLP/QLPN = f3 (P1/P1N)

QLPN

在设计情况中，规格值 QLPN 作为标称值是有效的。

在非设计的情况下，特征线3相对有效。

QLP/QLPN = f3 (P1/P1N)

QLMRN

如果 FQLMRN=absolute, 则 QLM=QLMN=QLMRN

如果 FQLMRN=relative, 则 QLM=QLMN=QN*QLMRN

QLMRN

如果 FQLMRN=absolute, 则 QLMN=QLMRN

如果 FQLMRN=relative, 则 QLMN=QN*QLMRN

VMX2

未使用

VMX2

VM2MAX=VMX 用作吞噬量 (而不是 RVMX2).

RVMX2

VM2MAX=RVMX2*VM2N 用作通流吞噬量 (而不是 VMX)

RVMX2

未使用

特征曲线

ETAI/ETAIN = f1 (M1/M1N) 对于 FETA=0

ETAI/ETAIN = f1 ((P1/P2)/(P1N/P2N)) ) 对于 FETA=1

ETAI/ETAIN = f1 (VM1/VM1N) ) 对于 FETA=2

DHLO/DHLON = (VM2/VM2N)**2 * f2 (VM2/VM2N)

QLP/QLPN = f3 (P1/P1N)

ETAI/ETAIN = f4 ((P1/P2)/(P1N/P2N))

物理应用

方程式

所有情况

计算 P1

{

对于设计模式（全局化并且 FMODE=设计), 则 {

P1 = P1N }

对于非设计（GLOBAL = 非设计或 FMODE = 非设计）

{ P1 是根据 STODOLA 的蒸汽方程计算出来的

见：部分负荷 - 汽轮

如果 P1 < P1MIN, 则 { P1 = P1MIN }

等熵梯度 DHS 的计算

饱和温度 T1S 的计算

饱和温度 T2S 的计算

{

见: TURB_DHS

T1 = f(P1,H1)

T1S = fsat(P1) 饱和温度

if T1 > T1S, then { S1 = f(P1,T1) }

else{ S1 = f(P1,H1) }

S2S = S1 等熵膨胀

TX2S= f(S2S,TX2O) （TX2O 为 TX2S 的旧值）

TX2O= TX2S

T2S = fsat(P2)

if TX2S > T2S ---> H2S = f(P2,TX2S)

else H2S = f(P2,S2S )

DHS = H1-H2S

}

蒸汽含量 X1 的计算

比容量 V1 的计算

体积流量 VM1 的计算

见体积流量

{

if T1 > T1S then { X1 = 1.0D0 }

else { X1 = f(P1,H1) }

if X1=0 or X1=1, then { V1 = f(P1,T1) }

else {V1 = X1*f"(P1)+(1-X1)*f'(P1) }

VM1 = M1*V1

}

通过 SPEZ PRESET ETAIN 计算特征线1或4的等熵效率

计算 ETAI 值

见: DTUR_KENNL

{

if FABB=0, then {

for design case then { ETAI=ETAIN }

else {

for FETA=0 then ETAI/ETAIN=f1(M1/M1N)

for FETA=1 then ETAI/ETAIN=f1(P1/P2)/(P1N/P2N)

for FETA=2 then ETAI/ETAIN=f1(VM1/VM1N)

}

if FABB=1 then {

for design case then {

for FETAIN=0 then ETAI=ETAIN

for FETAIN=1 then ETAI=f1(VM1)

}

else {

for FETAI=0 then ETAI=ETAIN

at FETAI=1 then ETAI=f4((P1/P2)/(P1N/P2N))

}

效率的测量值修正

ETAI ：来自特征线计算

ETAI_MCC ：带测量值校正的 ETAI

{

MC:= 测量

-------------------------------------------------------------

MC= 0 : 设计解释（满负荷）

MC= 1 : 设计控制计算（部分负荷）

-------------------------------------------------------------

在解释条件之间比较（满负荷）

MC = 2 : 竣工 / 设计

MC = 4 : 运行 / 新状态

-------------------------------------------------------------

在测试计算条件之间比较（非设计）

MC = 3 : 竣工 / 设计

MC = 5 : 运行 / 竣工

for design{

if FCMP=0, then { ETAI_MCC = ETAI }

else {

ETAI_MCC = ETAI

if MC=2, then { ETAI_MCC = ETAI*C_AD }

if MC=4, then { ETAI_MCC = ETAI*C_AD*C_OA }

}

for off-design then{

if FCMP=0, then { ETAI_MCC = ETAI }

else {

ETAI_MCC = ETAI

if MC=3, then { ETAI_MCC = ETAI*C_AD }

if MC=5, then { ETAI_MCC = ETAI*C_AD*C_OA }

}

效率湿度修正

ETAI_MCC : 在测量值修正之后

ETAI_WC : ETAI_MCC 带湿度修正

BAU_COR : 用 Baumann 系数修正

X2O : X2 来自上一次迭代

{

Y_WET = (2-X1-X2O)*0.5*BAU_COR

ETAI_WC = ETAI_MCC - BFAC * Y_WET

}

计算出口损失，包括湿度修正

DH, H2A, T2A 和 VM2

2A = 出口损失之前状态

DHL_VR 上次迭代步骤之前的出口损失

{

如果测量值存在 (MC=1 to 5), then {

H2A = H9 - DHL_VR

DH = H1 - H2A }

else {

DH = DHS * ETAI_WC

H2A = H1 - DH

}

T2A = f(P2,H2A)

T2O = T2A

H2 = H2A

}

蒸汽含量 X2 的计算

比容量 V2 的计算

体积流量 VM2 的计算

s.: 体积流量

{

if T2A > Tsat2, then { X2 = 1 }

else { X2 = f(P2,H2A) }

if X2=0 or X2=1, then { V2 = f(P2,T2A) }

else { V2 = X1*f"(P2)+(1-X2)*f'(P2) }

VM2 = M2*V2

X2O = X2

}

计算特征线2的排气蒸汽损失

SPEZ 输入 DHLON

计算值 DHL_VR

s.: DTUR_VERL_KENNL

{

if FABB=1, then {

if FDHLO=0 , then { DHL_VR = DHLON }

else {特征线2

DHL_VR = f2(VM2) }

}

if FABB=0, then {

if design case then { DHL_VR = DHLON }

else {特征线2

VV = VM2/VM2N

DHL_VR = (DHLON*VV**2) * f2(VV) }

}

计算来自于特征线3的活塞损失

SPEZ 输入 QLPN

计算值 QL_P

见: DTUR_KOLBEN_VERL_KENNL

{

if FABB=1, then {

for design case {QL_P = QLPN }

else { 特征线3

QL_P = QLPN*f3(P1/P1N) }

}

if FABB=0, then {

for design, then {QL_P = QLPN }

else { 特征线3

QL_P = QLPN*f3(P1/P1N) }

}

剩余损失

{

if QLMRN < 0.0 , then {ETAM = 1.0 + QLMRN

QL_M=0 }

else {ETAM = 1

QL_M = QLMRN }

}

H2-计算，湍流后的状态

{

Y_WET = (2.0-X1-X2)*0.5*BAU_COR

ETAI_WC = ETAI_MCC - BFAC * Y_WET

如果测量存在 (MC=1 to 5), 则 {

H2 = H9

H2A = H2 - DHL_VR

DH = H1 - H2A

ETAI_MES = DH/DHS

ETAI_MES = ETAI_MES + BFAC * Y_WET

DHSUM = H1 - H2 }

else {

DH = DHS * ETAI_WC

H2A = H1 - DH

H2 = H2A + DHL_VR

DHSUM = H1 - H2 }

}

在一系列测量值中的效率控制

计算修正系数，作为测量值与根据特征线计算的值的比率

{

如果测量存在 (MC=1 to 5), 则 {

if MC=2 or MC=3, then C_AD = ETAI_MES/ETAI

if MC=4 or MC=5, then C_OA = ETAI_MES/ETAI

}

else {

C_AD = 1

C_OA = 1 }

}

BAUMANN 修正

见: BAUMANN_KORREKTUR

{

if FBAU=1, then {

if X1 >= 1 and X2 < 1, then {

S_S1 = f (P1,T1)

S_S2 = f (P2,H2)

P_S1 = f"(S_S1,T1)

P_S2 = f"(S_S2,T1)

H_S1 = f"(P_S1,T1)

H_S2 = f"(P_S2,T1)

ZW1 = H1 - H_S1

ZW2 = H_S2 - H2

ZW = ZW1 + ZW2

BAU_COR = ZW2/ZW }

else { BAU_COR = 1 }

if FBAU=0 , then { BAU_COR = 1 }

}

STOPPAGE（停止页）

{

P2_LINIE=P2

in design mode and FPX = 1, then {

if VMX<= VM2, then { P2_EXPA = PX2*VM2/VMX }

if P2_LINIE >= P2_EXPA, then { P2_EXPA = P2_LINIE }

}

T2 = f(P2,H2)

M1 = M2 + M3 + M4

P3 = P2

T3 = T2

H3 = H2

Q3 = M3 * H3

P4 = P2

T4 = T2

H4 = H2

Q4 = M4 * H4

M2 = M1 - M3 - M4

Q2 = M2 * H2

if FSC1 = 0 FACT = 1

if FSC1 = 1 FACT = -1

H6 = (M1*(H1-H2) + M5*H5*FACT - QL_P - QL_M)/M6

组件显示

	显示选项 1		显示选项 2
	显示选项 3		显示选项 4

示例

点击 >> 组件 56 示例 << 加载示例。

查看其它

部分负荷 - 汽轮机

汽轮机燃气轮机

Impressum Disclaimer