汽輪機(jī)的熱力計(jì)算是蒸汽動(dòng)力部門的重要基礎(chǔ)之一，肯富來(lái)水泵廠為了設(shè)計(jì)和生產(chǎn)出技術(shù)上先進(jìn)、使用經(jīng)濟(jì)可靠的汽輪機(jī)組，需要進(jìn)行熱力計(jì)算，并從分析比較和論證中得出相應(yīng)的結(jié)論。
運(yùn)行廠常常需要預(yù)測(cè)和計(jì)算不同工況下汽輪機(jī)內(nèi)部熱力學(xué)的氣動(dòng)力學(xué)的各種參數(shù)和熱力過(guò)程的變化情況，以保證機(jī)組運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性，也需要進(jìn)行變工況熱力計(jì)算，變工況下汽輪機(jī)的熱力計(jì)算問(wèn)題，在早期的專業(yè)書(shū)籍中己經(jīng)有過(guò)敘述，就是通常所說(shuō)的“逐次近似法”但是早期的方法也是不完整的，一些問(wèn)題還不是解決得很好，而且當(dāng)時(shí)的解法是建立在人工手算的基礎(chǔ)上，不言而喻，這是相當(dāng)繁瑣麻煩的，常需要反復(fù)試湊試算，特別是對(duì)那些級(jí)數(shù)較多的汽輪機(jī)進(jìn)行核算以及要求計(jì)算多種的變工況條件時(shí)，更是如此.此外，蒸汽狀態(tài)與熱力過(guò)程需籍助與水蒸氣圖表來(lái)確定，因此無(wú)法在預(yù)定的范圍內(nèi)控制誤差，所有這些都影響計(jì)算的準(zhǔn)確性和可靠性，實(shí)際上影響該方法的推廣和應(yīng)用。
數(shù)字電子計(jì)算機(jī)特別是微型計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用，為研究這個(gè)項(xiàng)目創(chuàng)造了十分有利和切實(shí)可行的局面，并賦予這個(gè)方法以新的生命力。目前，國(guó)內(nèi)外許多研究單位致力與此，并力求獲得一個(gè)準(zhǔn)確而可靠的工業(yè)上實(shí)用的方法，并最終導(dǎo)致運(yùn)用計(jì)算機(jī)解決蒸汽動(dòng)力部門中的許多熱機(jī)問(wèn)題，如所知道的，水泵汽輪機(jī)在運(yùn)行中，一系列因素如蒸汽流量、功率、結(jié)構(gòu)和幾何尺寸、新汽壓力、溫度、排汽壓力等都可能由于這樣或那樣的原因而發(fā)生變化。這種變化可能是單一因素的，也可能是幾個(gè)因素同時(shí)出現(xiàn)的，因此變工況下汽輪機(jī)的校核計(jì)算也有不同的內(nèi)容，雖然如此，但是各種內(nèi)容的變工況核算都建立在單級(jí)計(jì)算的基礎(chǔ)上，關(guān)于單級(jí)的算法，包括調(diào)節(jié)級(jí)的基本算法和壓力級(jí)的基本算法。
調(diào)節(jié)級(jí)的倒序算法是由初步設(shè)定的調(diào)節(jié)級(jí)室狀態(tài)點(diǎn)為起點(diǎn)，先對(duì)全開(kāi)閥門汽流而后對(duì)部分開(kāi)啟閥門汽流進(jìn)行由級(jí)后向級(jí)前的倒序計(jì)算，并且移動(dòng)兩部分汽流在級(jí)后的排汽點(diǎn)狀態(tài)，使全開(kāi)閥門汽流滿足噴嘴前的壓力和比焓與己知值相等或充分相近，并使部分開(kāi)啟閥門汽流滿足噴嘴前的比焓與己知值相等或充分相近，然后將兩部分汽流在調(diào)節(jié)級(jí)室混合，從而得到混合后的狀態(tài)點(diǎn)。要求混合后的狀態(tài)點(diǎn)與初步設(shè)定的狀態(tài)點(diǎn)相重合或相近至控制誤差的范圍以內(nèi)，否則應(yīng)改變初步設(shè)定的狀態(tài)點(diǎn)，并重新對(duì)肯富來(lái)水泵調(diào)節(jié)級(jí)進(jìn)行倒序計(jì)算，直到計(jì)算的狀態(tài)點(diǎn)與設(shè)定狀態(tài)點(diǎn)充分接近為止。這種倒序算法，當(dāng)己知調(diào)節(jié)級(jí)后的狀態(tài)點(diǎn)時(shí)(例如由壓力級(jí)組作倒序計(jì)算后得到機(jī)組前的狀態(tài)就是調(diào)節(jié)級(jí)后的狀態(tài)），可用于調(diào)節(jié)級(jí)的變工況計(jì)算，其優(yōu)點(diǎn)是不需要建立和查找特性曲線等步驟，雖然需要校核調(diào)節(jié)級(jí)室的狀態(tài)點(diǎn)是否重合，但當(dāng)用計(jì)算機(jī)計(jì)算時(shí)，迭代過(guò)程的速度很快，可以很容易實(shí)現(xiàn)狀態(tài)點(diǎn)的重合或充分接近，無(wú)需投入繁重的人力勞動(dòng)。
為了簡(jiǎn)單起見(jiàn)，現(xiàn)略去重迭度的影響，同時(shí)以單列級(jí)為例加以討論，通過(guò)全開(kāi)閥門和部分開(kāi)啟閥門的蒸汽熱力過(guò)程曲線示于圖1。
圖1：調(diào)節(jié)級(jí)汽流的熱力過(guò)程
由于TO、hO、pO。是己知的，所以B1點(diǎn)也是己知的，p21是由壓力多級(jí)的倒序計(jì)算得到的。在計(jì)算前，通過(guò)調(diào)節(jié)級(jí)的蒸汽量、配汽機(jī)構(gòu)特性、級(jí)的幾何尺寸以及結(jié)構(gòu)特性都是己知的，現(xiàn)將其中的某些數(shù)據(jù)列于下：Gc，通過(guò)調(diào)節(jié)級(jí)的蒸汽流量；nv，調(diào)節(jié)汽門數(shù)量；Ani，各個(gè)調(diào)節(jié)汽門的噴嘴面積，對(duì)應(yīng)的動(dòng)葉出口面積倒序計(jì)算首先從全開(kāi)汽門側(cè)開(kāi)始，之后在算部分開(kāi)啟側(cè)的。為了展開(kāi)計(jì)算，佛山水泵廠采用“單位噴嘴面積”（lcm)作為基數(shù)。這樣，調(diào)節(jié)級(jí)的計(jì)算順序可敘述如下：
（1）計(jì)算自調(diào)節(jié)級(jí)室的開(kāi)始。該點(diǎn)在壓力級(jí)的逐級(jí)倒序計(jì)算后，可以由第一壓力級(jí)前的壓力pz和hz確定。同時(shí)，估計(jì)全開(kāi)汽門側(cè)的通汽量，由于是對(duì)應(yīng)于單位噴嘴面積而且是對(duì)應(yīng)于全開(kāi)汽門側(cè)的，所以應(yīng)盡可能地使估計(jì)值接近于實(shí)際數(shù)值，以節(jié)省計(jì)算水泵機(jī)時(shí)。
（2）估計(jì)水泵級(jí)數(shù)的各項(xiàng)損失，如部分進(jìn)汽損失Ah6、葉高損失Ah、葉輪摩擦損失Ahf、余速損失等（所有這些損失可由稍后的步驟中由經(jīng)驗(yàn)公式算出，以便對(duì)它們的初值進(jìn)行校核)。
（3）執(zhí)行所有倒序計(jì)算的步驟（詳見(jiàn)壓力級(jí)的倒序計(jì)算步驟)，直到獲得噴嘴進(jìn)口的狀態(tài)點(diǎn)Bl為至，顯然，Bl點(diǎn)不一定與B1點(diǎn)重合，也不一定與B1點(diǎn)接近到誤差范圍以內(nèi)這樣，在調(diào)整以后，可以最終得到肯富來(lái)水泵的流量。與調(diào)節(jié)級(jí)室的狀態(tài)點(diǎn)Z1,其中80是經(jīng)過(guò)調(diào)整后得到的最終流量。而Z1點(diǎn)則是由p21與調(diào)整后的最終hz所決定的.因此g0表示蒸汽通過(guò)全開(kāi)調(diào)節(jié)閥單位噴嘴面積時(shí)，膨脹到狀態(tài)點(diǎn)Z1的蒸汽流量。
（4）根據(jù)列出不等式作為判別調(diào)節(jié)閥全開(kāi)或部分開(kāi)啟的條件。
（5）現(xiàn)在程序轉(zhuǎn)而去解算部分開(kāi)啟汽門側(cè)的蒸汽，其蒸汽量己在⑷中算出“十算的順序與全開(kāi)汽門側(cè)一樣，由調(diào)節(jié)級(jí)室的點(diǎn)開(kāi)始，由后向前，直到獲得噴嘴前的狀態(tài)點(diǎn)B2，然后調(diào)整點(diǎn)以達(dá)到移動(dòng)B2'的目的?？细粊?lái)水泵廠計(jì)算這部分蒸汽的熱力過(guò)程時(shí)，與全開(kāi)側(cè)不同的是：第一，此時(shí)不再需要用單位噴嘴面積，而采用實(shí)際的噴嘴通流面積就可以了；第二，在調(diào)整點(diǎn)使B2移動(dòng)時(shí)，僅需要使B2y點(diǎn)的比焓與比重合，而不必使B2點(diǎn)的壓力與。重合，這樣，在調(diào)整完成后，可得到噴嘴前的狀態(tài)點(diǎn)B2以及在調(diào)節(jié)級(jí)室的狀態(tài)點(diǎn)Z2,B2對(duì)應(yīng)著壓力P"。與比焓hQ,Z2對(duì)應(yīng)著壓力p21與比焓hzv。表示蒸汽在調(diào)節(jié)級(jí)內(nèi)膨脹到狀態(tài)點(diǎn)Z2時(shí)，部分開(kāi)啟調(diào)節(jié)汽閥后的壓力。
（6）將兩部分蒸汽在調(diào)節(jié)級(jí)室進(jìn)行混合，得到點(diǎn)Z，只有在重合或充分接近時(shí)，調(diào)節(jié)級(jí)的熱力計(jì)算才算完成.否則，就必須改變Z'點(diǎn)的位置（調(diào)整汽輪機(jī)的排汽點(diǎn)K,重新計(jì)算所有的壓力級(jí)，以得到新的Z'點(diǎn)），重新計(jì)算調(diào)節(jié)級(jí)，直到Z與充分接近為止。
