平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书（论文） 只有在亚临界或超临界参数的汽轮机采用变压配汽才显示出优越性。
表4.1 亚临界或超临界参数的汽轮机
制造厂
国别
叶片高度 （m）
平均直径
（m）
2.900 2.480 2.100 2.900 2.200 2.150 2.970 2.540 2.950 2.620 2.550 2.350 2.700 2.800 2.250 2.120 2.480 2.460 2.470 2.440 2.460 2.520 2.170 2.300 2.300 2.280 2.480
径高比
排汽面积 叶顶速 度 （m*m）
10.93 7.48 5.04 10.84 5.70 5.07 10.68 7.28 10.00 7.22 8.41 6.26 8.48 8.79 6.05 5.06 7.40 7.28 6.76 6.44 6.60 6.80 5.36 6.15 6.15 6.00 6.12
644 540 450 632 476 455 639 542 633 550 565 503 600 598 490 452 538 534 524 520 520 529 464 594 594 590 612
转速 r/min
JIM
西门子
苏
西 德
AEI 英 西 KWV 德 XTT3 苏 BBC 瑞士 CEM—BBC 法 西 AEG
德
EE 英 TM3 苏 EE—Parson 英—法 SKoda 捷克 pato 法 GE 美 日立 日本 EE-AEI 英 西屋 美
1.200（钛） 0.96 0.765 1.150 0.824 0.750 1.143 0.914 1.080 0.875 1.050 0.852 1.000 1.000 0.850 0.760 0.952 0.940 0.870 0.840 0.855 0.850 0.785 0.852 0.852 0.850 0.787 2.42 2.58 2.75 2.52 2.69 2.87 2.60 2.78 2.73 3.00 2.43 2.76 2.70 2.80 2.65 2.79 2.61 2.62 2.84 2.90 2.87 2.97 2.77 2.71 2.71 2.65 3.15 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3600 3600 3600 3600
由上述可知，喷嘴配汽乃是绝大多数国产汽轮机所采用的配汽方式。采用喷嘴配汽汽
轮机，其蒸汽流量的改变主要是通过改变第一级喷嘴的工作面积来实现的，所以该机的第一级又称调节级。调节级各喷嘴组的通道面积及通过其内的蒸汽流量是不一定相同的。调节级的形式与参数的选择在热力设计中时相当重要的，与机组容量大小、运行方式等因素
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平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书（论文） 有关。
一 调节级选型
目前常用的调节级有单列级与双列级两种。主要根据设计工况下调节理想的比焓降的大小来决定其形式的。两种调节级的主要特点是：
（1）承担的理想比焓降：双列级能承担较大的理想比焓降，一般约为160～500单列级能承担的理想焓降比较小，一般在70～125
.
;
(2) 级效率：双列级的效率及整机效率较低，在变工况时其级效率变化比单列级小；单列级在设计工况下效率较高，但在变工况时级效率变化较大。
（3） 结构特点：采用单列级的汽轮机级数较多，投资费用较大。采用双列级的汽轮机级数较少，结构紧凑，因为其调节级低的蒸汽压力与温度下降较多，所以除调节级汽室级喷嘴组等部件较好的材料外，汽缸与转子的材料等级可适当降低，从而降低机组造价，提高机组运行的可靠性。
由此可知，对参数不高的中、小型汽轮机，在电网中承担尖峰负荷时，宜采用双列级。如国产100MW以下的汽轮机绝大多数采用双列级；对于高参数、大容量在电网中承担基本负荷的汽轮机。如国产中间再热汽轮机组，宜采用单列级。 二 理想比焓降的选择
目前国产汽轮机调节级理想比焓降选取范围如前所述。单列级在75～125在160～500
.功率较大者选取较小值。
,双列级
选择设计工况下调节级理想比焓降时，还要考虑工况变动后的一些因素。如第一组调节阀全开时调节级叶片的强度；最大工况时调节级后的最高温度（套装叶轮不超过350℃，整锻转子一般不超过530℃）。此外，为了保证一定的给水温度，调节级后压力至第一级回热抽汽压力之间的比焓降在保证压力级的平均直径平滑变化时的条件下，应能分为整数级。当第一级抽汽位于调节级后时，调节级后压力需根据给水温度选取。
1 调节级速度比错误！未找到引用源。=错误！未找到引用源。的选择
为了保证调节级的级效率，应该选取适当的速度比，它与选择的调节级形式有关。通常单列调节级速度比选择范围Xa=0.35～0.44,双列级速度比选择的范围在Xa=0.22～0.28.
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平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书（论文） 低的反动度和小的部分进汽度对应较低的速度比。
2 调节级反动度的选择
为了提高调节级的级效率，一般调节级都带有一定的反动度。因为调节级为部分进汽级，为了减少漏汽损失损失反动度不宜选的过大。双列调节级各列叶栅反动度之和Ωm=Ωb+Ωg+Ωb′.一般不超过13%～20%；当压力比ε<0.4时Ωm可在0.14～0.25之间选取。反动度在各列叶栅中的分配以各列叶栅通道光滑变化为原则。反动度的大小由调节级各列叶栅的出口面积予以保证。表4.2为经过实验证明的具有较高级效率的双列级各列叶栅的面积比。
表4.2经过实验证明的具有较高级效率的双列级各列叶栅的面积比
理想比焓降 Δht(kJ／kg
<20 210～299
压力比 ε <0.55 0.35～0.55
第一列动叶出口
面积比 Ab／An 1.50～1.55 1.53～1.59
导叶出口面
积比 Ag／An 2.35～2.50 2.40～2.60
第二列动叶出口
面积比 AB′／An 3.40～3.80 3.45～3.80
三 调节级几何参数的选择 1 调节级平均直径的选择
选择调节级的平均直径时通常要考虑制造工艺。调节级的叶片高度以第一压力级的平均直径。一般在下列范围内选取中低压汽轮机取dm=1000～1200mm高压汽轮机取dm=900～1100mm;单列级选取较大理想比焓降可取上线值。
2 调节级的叶形及几何特性
调节级的叶型，尤其是双列调节级的叶型，通常是成组配套选择使用的。国产汽轮机调节级最常用的叶型组合为苏字叶型。表3-3为常用的苏字双列调节级叶型的基本数据。
表4.3 苏字双列调节级叶型的基本数据
项目 喷嘴
第一列动叶 导叶
第二列动叶 喷嘴
第一列动叶
型线 TC-1A TP-0A TP-2A TP-4A TC-2δ TP-1δ
出口角范围 进口角范围 相对节距 11°～14° 14°～16° 19°～22° 29°～31° 14°～17° 17°～20°
20°～30° 25°～40° 45°～60° 20°～28°
0.70～0.75
0.67～0.72 0.59～0.64 0.50～0.56 0.70～0.75 0.60～0.65
相对面积比 1.00
1.47～1.55 2.45～2.60 2.50～3.80 1.00
1.45～1.50
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平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书（论文） TP-3A 23°导叶 ～25°
第二列动叶 TP-5A 31°～34°
30°～45°
45°～60°
0.56～0.63 2.35～2.45
0.50～0.56 3.10～3.80
4.3 压力级设计特点
压力级一般是指调节级后各非调节级。当调节级选定后，压力级前后的压力及理想比焓降也就确定。根据蒸汽容积流量在汽轮机各级中变化的大小，可将压力级分为三个级组：高压级组、中压级组、低压级组。 1 高压级组
高压级组中蒸汽的容积流量及其变化都较小，级组通流部分的高度不大，几何尺寸变化缓慢，其各级的能量损失中叶高损失所占比例较大。为减少叶高损失常采用较小的平均直径dm和较小的喷嘴出口角α1，通常α1=11°～14°。为了使叶高Ln不小于12～20mm，有的级需要采用部分进汽。此时叶高和进汽度的选择原则时，叶高损失部分进汽损失之和为最小所对应的叶高称为最有利叶高。
对于大容量机组，为保证必要的高度和强度，高压隔板和喷嘴往往较厚，导致喷嘴相对高度较小，端部损失较大。为例增加叶栅高度，我国汽轮机制造配以加强筋来满足叶栅刚度与强度的要求。
2 中压级组
中压级组工作在过热蒸汽区，故不产生湿气损失，同时蒸汽流过高压级组 彭胀容积流量较大，因此各级叶高损失和漏汽损失较小，级组中各级效率都较高，比较容易设计成有适中高度、光滑变化的通道形状。
设计多级冲动式汽轮机时，通常选取高、中压非调节级的速度比Xa=0.46～0.50;为保证设计工况下叶片根部不吸汽不漏汽，通常选用根部反动度Ωr=3%～5%。
3 低压级组
低压级组一般是指包括最末级在内的几个压力级。为适应蒸汽流量急剧增大的要求，低压级组的叶高和平均直径需同时放大。该级设计需考虑的主要因素时，力求将叶高控制在合理范围，尽量时通道形状保持光滑变化。通常采用下列措施保证通道的光滑变化：
（1）逐级提高平均直径处的反动度。当根部反动度为0～5%时末级平均反动度可达30%～50%或更大。
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