汽轮机采用顺序阀控制时，调节级最危险工况是什么时候，为什么？

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汽机各题库都有这道题：汽轮机采用顺序阀控制时，调节级最危险工况是什么时候？

答案是：第一个调节阀全开而第二个调节阀尚未开启时，调节级达到最危险工况。

复习一下什么是调节级、单阀和顺序阀：

一个喷嘴栅和一个动叶栅组成了汽轮机的一个基本组成结构—汽轮机的级，很多级便组成了一个多级汽轮机。人们通常把汽轮机的第一级叫做调节级，也称速度级。在结构上，它通常比其它压力级直径大。

单阀控制调节为全周供汽方式：所有高压调门开启方式相同，各阀开度一样，好比一个调阀控制一样，故叫单阀控制，使调节级汽室内温度分布比较均匀，在负荷变化时，汽缸和转子温差变化小，因而使机组能承受较大的负荷变化率，汽机热效率低，调节阀门的节流损失大。（汽轮机运行工况分析（二）调节级压力和温度分析）

顺序阀调节称为部分进汽方式：调节阀按照预先给定的顺序，依次开启，各调门累加流量呈线性变化，热效率高，调节级蒸汽室内温度分布不均匀，转子和汽缸之间的温差较大，使机组能承受的负荷变化较小。

具体参考链接：

1. 什么是汽轮机调节级？

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为什么说第一个调节阀全开而第二个调节阀尚未开启时，调节级达到最危险工况？

因为在第一调节阀全开而第二调节阀尚未开启时，此时流过第一喷嘴组的蒸汽流量达到最大值，此时的节级焓降达最大值，且调节级前后压差达到最大值，由于蒸汽对动叶的冲击力和蒸汽流量及焓降的乘积成正比，致使调节级叶片处于最大的应力状态。因此说此时是喷嘴调节凝汽式汽轮机调节级的危险工况。

所以当进行调节级强度核算时，最危险工况不是汽轮机的最大负荷，而是第一调节阀刚全开时的运行工况。

为了避免运行中存在这种工况，通常采取的措施是同时开启第一个和第二个调节阀，而此时此时最危险工况为两阀都开启而三阀未开启时。但是此时调节级所承受的应力要小于一个调节阀开启时的应力，能够保证调节级安全运行。

按照上述理论，如果是单阀控制，则最危险工况发生在全开时，及满负荷或超负荷时。如果在额定参数四阀全开肯定会过负荷，因此四阀全开一般都在进行汽轮机调节特性试验时才会开启，或蒸汽压力偏离曲线较多时才会导致四阀全部开启。