1、.wd.wd.wd.目 錄TOC o 1-2 h u HYPERLINK l _Toc14567 課程設計的目的與要求 .000098汽輪機相對內效率估算為=87%。1、由主蒸汽壓力=12.80Mpa；溫度=536:；查h-s圖得：=3436.65 kJ/kg；=6.5727 kJ/(kg.); 得到點0。2、調節(jié)級前壓力=12.288MPa；得到點1。3、由點0等熵到高壓缸排汽壓力2.376Mpa；查h-s圖得：=2956.23 kJ/kg；;=478.1 kJ/kg；得到點。0.87480.42=4117.97kJ/kg；3436.65-417.97=3019.2kJ/kg;可確定高壓缸排

2、汽點2。5、=2.16Mpa；=535；查h-s圖得：=3543.99 kJ/kg；7.4945得點3。6、2.160.0432=2.1168Mpa；而且=3543.99得到點4。7、由點3等熵線交排汽壓力0.0049MPa；等壓線與點；2283kJ/kg8、3543.992283=1260.99kJ/kg0.871260.99=1097.06kJ/kg那么：3543.991097.06=2446.93kJ/kg交0.0049Mpa；等壓線于點6。9、整級的理想比焓降： 480.42+1260.99=1741.41kJ/kg 整級有效比焓降：417.97+1097.06=1515.03kJ/k

3、g 考慮末級余速損失：0.021515.03=30.30kJ/kg；得到點5。連接點4、5，中間點處沿等壓線下降10kJ/k7-13的到7點，光滑連接4、7、5三點。二 汽輪機蒸汽流量估算 汽輪機總進汽量的初步計算：=20010KW=1741.41kJ/kg m=1.20=0.87=0.99=0.994D=0.03D 那么： 解得：597.448 t/h 1.944p10 12.288p 2 2.16p 7 2 7 6 5 5圖1 汽輪機近似熱力過程曲線擬定圖第三章 回熱系統(tǒng)的估算一 抽汽參數(shù)確實定 由中壓缸進汽參數(shù)=2.16Mpa；蒸汽溫度=535；查h-s得:=3543.99 kJ/kg。

4、等熵變化到=0.0049Mpa時，=2283.00 kJ/kg；對應的凝汽器中的飽和水溫度=32.52 ；由于選用的是定壓除氧器，所以除氧器中的壓力為=0.588Mpa；除氧器工作溫度=158.06。二 回熱級數(shù)確實定 由除氧器溫度為=158.04； 軸封加熱器進口水溫=33.92 ； 高加出口=240 且有8級回熱，得每級平均溫升：=25.935 低加級數(shù)：4.184 取整=4，故四個低壓加熱器。高加級數(shù)： 取整=3，故三個高壓加熱器。 因此，整個機組的回熱系統(tǒng)共由八級回熱三高四低一除氧組成。三 各級回熱參數(shù)的計算1、以除氧器為中心，估算各級加熱器給水出口溫度，查。2、本回熱系統(tǒng)中有內置式蒸

5、汽冷卻器與內置式疏水冷卻器，取=-12。計算蒸汽飽和溫度，查出飽和水比焓和壓力。3、由經(jīng)歷取。計算得抽汽壓力，查出抽汽比焓。4、同樣方式得到加熱器各級參數(shù)，列于表2。表2 各級回熱參數(shù)匯總表加熱器號抽汽壓力(Mpa)抽汽比焓kj/kg抽汽管壓損/%加熱器壓力Mpa3.767312083.4662.880306582.651.277339681.1750.7082940170.5880.503287580.4630.216269080.1990.079251680.0730.024232880.022軸加熱器續(xù)表加熱器號飽和水溫度kj/kg飽和水比熔出口端差1給水出口溫度出口比焓kj/kg242

6、1047.0822401037.52227976.172225966.84187794.212185785.32158.06667.080158.06667.08149627.931148623.62120503.781119499.5391381.18190396.9762259.52161255.34軸加熱器32.52136.282516h2328h12.8p536t3.767p358.7t3120h12.88p327.3t3065h221.277p463.1t3396h30.708p395t2940h40.503p353t2875h50.216p262t2696h60.079p169.2

7、6t70.024p70.23t80.0049pC20012.288p535.4t3436.65h2.16p535th，kj/kg圖2 N200-12.8/536/535機組汽輪機熱力過程圖四 各級回熱抽汽量的計算假定各加熱器的效率 0.98 ； 1.005202597.448=600.556 t/h 1、高壓加熱器20.89 t/h20.89 t/h hw2hw3D2 h2D1 h1hw2hw1hd2hd1hd1 圖3 高壓加熱器H1 圖4 高壓加熱器H22、高壓加熱器20.89+52.55=73.44 t/h3、高壓加熱器73.44+22.71=96.15 t/hD3 h3hw4hw3hd3

8、hd2 圖5 高壓加熱器H34、H4除氧器 由物質平衡得： 由熱平衡得：= 由得：= 代入得：=hd3D4 h4D5 h5hw5hw5hw4hw4hd5 圖6 除氧器H4 圖7 低壓加熱器H55、低壓加熱器=24.878t/h6、低壓加熱器D6 h6hw6hw5hd5hd6圖8 低壓加熱器H67、低加熱器D8 h8hchw8D7 h7hw7hw8hd7hd8hd6hd8 圖9 低壓加熱器H7圖10 低壓加熱器H88、低壓加熱器=五 功率核算發(fā)電機功率 那么：=1%，因此估算結果精度符合要求。第四章 調節(jié)級的選型及熱力計算一 調節(jié)級選型目前常用的調節(jié)級有單列級與雙列級兩種。主要是根據(jù)設計工況下調

9、節(jié)級理想比焓降的大小來決定其型式。兩種調節(jié)級的主要特點是：承當?shù)睦硐氡褥式?列級能夠承當較大的理想比焓降，一般約為160500kJ/kg;單列調節(jié)級能承當?shù)睦硐氡褥式递^小，一般為70125kJ/kg。級效率 列級的級效率及其整機效率較低，在工況變動時其級效率變化教單列級小；單列級在設計工況下效率較高，但在工況變動時級效率變化較大。構造特點 用單列調節(jié)級的汽輪機級數(shù)較多，投資費用較大；采用雙列調節(jié)級的汽輪機級數(shù)較少，構造緊湊。 所以，對于本設計中的200MW高參數(shù)、大容量汽輪機，在電網(wǎng)中承當 根本負荷的汽輪機，宜采用單列調節(jié)級。二 調節(jié)級熱力參數(shù)的選擇單列級承當?shù)睦硐氡褥式禐?0125kj/kg

10、，由數(shù)據(jù)初步估算。1、200MW汽輪機組=9001100mm，取=1000mm；最正確假想速度比=0.350.44。取=0.41。由=；=得=， 符合規(guī)定范圍。2、調節(jié)級反動度，一般在0.140.2，本次設計取=0.14。三 調節(jié)級幾何參數(shù)的選擇1、葉型選擇 選取：噴嘴選國產(chǎn)TC-2A圖11所示，動葉選國產(chǎn)TP-3A圖12所示。45.505454574.61 圖11 噴嘴葉型TC-2A圖12 動葉葉型TP-3A2、葉片寬度和旋長的選擇選取=45mm；=45mm安裝角=38;=80弦長3、相對節(jié)距和葉片數(shù)確實定選取=0.7；=0.6=葉片數(shù) 式中： 為局部進汽度為0.65 ， 故 取40。=故

11、取整115。所以：取 ； ； ；。四 調節(jié)級詳細熱力計算1、噴嘴理想比焓降=由于進口初速為零，故級的等熵滯止焓降等于級的等熵焓降，即:2、反動度為了確定噴嘴的等熵焓降，必須選定級的反動度，其選擇原那么是保持動葉根部不吸不漏的狀態(tài)，為此選定級的反動度為：。3、噴嘴等熵滯止焓降4、噴嘴理想出口速度5、噴嘴等熵出口參數(shù)、 首先由和求出噴嘴等熵出口焓值：然后由h-s 圖，從進口狀態(tài)、等熵膨脹到，查得等熵出口比容：以及出口壓力。6、噴嘴出口面積 首先根據(jù)噴嘴壓比的大小，判斷其流動狀態(tài)，然后選用出口面積的計算公式。因壓比：，大于臨界壓比值，故出口面積按下式計算：式中：噴嘴流量系數(shù)，此處取0.97；噴嘴進口

12、流量，此處。所以： 。7、級速比 在本設計中取。8、級理想速度9、圓周速度10、平均直徑d 一般噴嘴和動葉的平均直徑并不相等，須分別確定。動葉平均直徑：噴嘴平均直徑：須根據(jù)動葉頂部超高的分布情況決定，現(xiàn)?。?。11、噴嘴出口角 由=38、=0.7 查得。12、噴嘴高度 噴嘴的計算高度不是整數(shù)值時，對設計制造都不方便，為此須將噴嘴的計算高度取整，以此作為噴嘴的實際高度，現(xiàn)取整為：。13、動葉高度其中 蓋度，在本設計中取2mm，所以。14、噴嘴出口實際速度式中：噴嘴速度系數(shù)，本設計中取0.97。15、噴嘴損失16、噴嘴實際出口焓17、動葉進口角1 1 2 2 c1 w1 c2 w2 u u圖13

13、調節(jié)級動葉進出口速度三角形按速度三角形得到：18、動葉進口相對速度19、動葉出口理想相對速度按動葉能量方程：20、動葉等熵出口參數(shù)、 由h-s圖，從噴嘴實際出口狀態(tài)點、，等熵膨脹到，查得：，。21、動葉出口面積按連續(xù)方程：式中： 動葉流量系數(shù)，在本設計中取0.94；動葉進口流量，本設計中忽略動葉頂部的漏汽量，即：。22、動葉出口角23、動葉出口實際相對速度式中：動葉速度系數(shù)，在本設計中取。24、動葉損失25、動葉絕對出口角 由速度三角形得到：26、動葉絕對出口速度27、余速損失28、葉高損失29、輪周焓降30、輪周效率 輪周效率僅僅考慮了噴嘴損失、動葉損失葉高損失和余速損失的影響，即： 式中：

14、 所以它是合格的。31、扇形損失32、葉輪摩擦損失33、局部進汽損失式中： 局部進汽度，在本設計中；護罩的弧度率，在本設計中；噴嘴弧度數(shù)，在本設計中；試驗系數(shù)，單列級；試驗系數(shù)，單列級。所以：34、隔板汽封漏汽損失式中： 隔板汽封直徑，；汽封間隙，；汽封上下齒數(shù)，。35、葉高漏汽損失 式中頂部反動度按下式計算： 當量間隙由下式計算： 式中開式軸向間隙、徑向間隙、徑向汽封齒數(shù)。所以： 36、濕汽損失 式中： 噴嘴進口濕蒸汽滯止干度；動葉出口濕蒸汽實際干度。 由于本級工作在過熱蒸汽區(qū)，、，因此無濕汽損失，即：。37、有效焓降38、級排汽焓39、相對內效率 相對內效率考慮了級內可能存在的全部能量損失

15、的影響，即：40、內功率 扣除各項內部損失后，工質傳輸給透平軸的功率：第五章 中壓缸焓降分配及級數(shù)確定一 中壓缸壓力級級數(shù)確實定1、第一壓力級的平均直徑估取速度比選?。?0.47級內焓降的選取平均直徑2、末級直徑的估取式中： 通過末級的蒸汽流量，；末級動葉出汽角，在本設計中；末級余速損失系數(shù)，在本設計中；末級動葉排汽比容，；末級徑高比，在本設計中。所以： 3、確定壓力級平均直徑的變化 確定壓力級的平均直徑變化規(guī)律，通常采用作圖法：在橫坐標上任取長度為的線段BD，用以表示第一壓力級至末級動葉中心之軸向距離。在BD兩端分別按比例畫出第一壓力級與末級的平均直徑值，如圖中的AB和CD段，。根據(jù)所選擇的

16、通道形狀，用光滑曲線將A、C兩點連接起來，AC曲線即為壓力級各級直徑的變化規(guī)律。1295124611071073106111331165120210841064圖14 中壓缸各級平均直徑二 級數(shù)確實定及比焓降的分配1、級數(shù)確實定1壓力級平均直徑 有上圖可得 2壓力級的平均理想比焓降3級數(shù)確實定式中： ；所以：所以 取，帶入下式，確定重熱系數(shù)： 式中， 所以2、比焓降的分配1各級平均直徑的求取 求得壓力級的級數(shù)后，再將圖中線段分成10等份，在原擬定的平均直徑變化曲線AC上求得各級的平均直徑。2各級比焓降分配根據(jù)求出的各級平均直徑，選取相應的速度比，根據(jù)求出各級理想比焓降，為了便于修正和對比，將參

17、數(shù)列于下表：表3各級比焓降分配表級號單位12345678910平均直徑mm1061106410731084110711331165120212461295速度比0.470.480.490.500.510.520.530.540.550.56理想比焓降kJ/kg62.8760.6259.1657.9758.1358.5759.6161.2963.3265.973、重定抽汽點及新的回熱系統(tǒng)校核根據(jù)上表中數(shù)據(jù)，將分配比焓降用的熱力過程曲線畫出，進而定出新的抽汽點為高壓缸的第三級和第十級之后。3481.12h3420.5h1.97p1.69p3361.34h1.55p1.37p3245.24h3303

18、.37h1.16p3186.67h3127.06h0.99p0.78p3065.77h0.57p3002.45h0.46p2936.48h0.355p圖15 分配比焓降用的熱力過程曲線調整抽汽之后，中壓缸兩段抽汽參數(shù)調整如下表表4 調整抽汽之后各級參數(shù) 加熱器進口水溫()進口水焓出口水溫出口水焓端差疏水溫度疏水比焓工作壓力抽汽管壓損抽汽壓力抽汽比焓H3158.06667.08185785.322187794.211.17681.2773394H4148623.62158.06667.080158.06667.080.588170.7082936.52由調整后的抽汽參數(shù)，重復第三章的計算內容 0

19、.98 ； 1.005202597.448=600.556 t/h (1)H3高壓加熱器73.44+24.7=98.14 t/h2H4除氧器 由物質平衡得： 由熱平衡得：= 由得：= 代入得：=3流經(jīng)汽輪機各級的蒸汽流量及內功率計算1第三抽汽段2第四抽汽段第六章 壓力級的詳細計算一 第一壓力級的詳細計算表 6 第三壓力級的詳細計算過程表序號計算工程符號單位公式及數(shù)據(jù)來源數(shù)值1級反動度m0.162級平均直徑dmmm10613級的理想比焓降htkJ/kg62.874通過級的流量Dt/h524.0085通過級的流量Gkg/sG=D/3.6145.566圓周速度um/s166.587上級余速利用系數(shù)0

20、估取1 8利用上級余速動能hc0kJ/kg09噴嘴理想比焓降hnkJ/kg50.9210噴嘴滯止理想比焓降hn*kJ/kg50.9211噴嘴前滯止壓力P1*Mpa 由熱力過程曲線得到2.1612噴嘴后理想出口焓h1tkJ/kg3385.6813噴嘴后蒸汽壓力P1tMpa 由熱力過程曲線得到1.9714噴嘴后蒸汽比容V1tm/kg根據(jù)噴嘴后蒸汽壓力查得0.15415噴嘴前后壓力比n0.91316噴嘴中流動狀態(tài)亞音速17噴嘴葉型漸縮噴嘴18出氣角1根據(jù)參考文獻【2】圖1-2查得14.219噴嘴出口氣流理想速度C1tm/s319.1420噴嘴速度系數(shù)0.9721噴嘴出口實際氣流速度C1m/s309.

21、5622噴嘴流量系數(shù)n0.95823噴嘴出口面積Ancm2791.124噴嘴高度lnmm96.80125噴嘴損失hnkJ/kg3.0126動葉進口汽流角124.727動葉進口相對速度w1m/s153.5428動葉速度系數(shù)0.9429動葉出口汽流理想相對速度W2tm/s217.86430動葉出口汽流相對速度W2m/s204.57431動葉損失hbkJ/kg2.58432動葉出口焓值h2kJ/kg由熱力過程曲線得到3373.7333動葉后壓力P2MPa由熱力過程曲線得到1.6934動葉后比容V2m3/kg由熱力過程曲線得到0.16835動葉出口面積Abc1181.436蓋度mm根據(jù)參考文獻【1】表

22、3-1查得237動葉出口高度lbmm77.5838動葉汽流出口角229.64239動葉岀汽角283.71640動葉出口汽流絕對速度C2m/s101.7941動葉余速損失hc2kJ/kg2.58442輪周有效焓降不計葉高損失hukJ/kg53.52943理想能量E0kJ/kg59.2344輪周效率-實際u0.903745輪周效率-理論計算u0.903746輪周效率誤差%047葉高損失hlkJ/kg0.663648葉輪摩擦損失hfkJ/kg0.227949隔板漏氣損失hpkJ/kg0.159550級有效比焓降hikJ/kg51.70551級的內功率Pikw7526.252級效率i0.872953噴

23、嘴安裝角y估取3854噴嘴葉型弦長bnmm73.09255噴嘴葉柵寬度Bnmm估取5056噴嘴相對節(jié)距估取0.757初算噴嘴葉柵節(jié)距tnmm51.16458噴嘴數(shù)Zn65.1259取整噴嘴數(shù)Zn取整6660噴嘴安裝角y估取8061動葉葉型TP-3A62動葉葉型弦長bbmm45.69463動葉葉柵寬度Bbmm估取4564動葉相對節(jié)距估取0.665初算動葉葉柵節(jié)距tbmm27.41666動葉數(shù)Zb121.5867取整動葉數(shù)Zb取整122二 各級的計算匯總 表 7 中壓缸各級計算匯總表級號單位123456789101調節(jié)速度比0.470.480.490.500.510.520.530.540.550

24、.562平均直徑mm10611064107310841107113311651202124612953反動度0.160.160.160.160.160.160.160.160.160.164局部e11111111115噴嘴葉寬Bnmm505050505050505050506動葉寬Bbmm454545454545454545457噴嘴安裝角y383838383838383838388動葉安裝角y808080808080808080809噴嘴相對節(jié)距mm0.70.710.70.720.70.710.70.720.70.7110動葉相對節(jié)距mm0.60.60.60.60.60.60.60.60.6

25、0.6111噴嘴弦長bnmm73.09273.09273.09273.09273.09273.09273.09273.09273.09273.09212動葉弦長bbmm45.69445.69445.69445.69445.69445.69445.69445.69445.69445.69413噴嘴相對tnmm51.16451.89551.16452.62551.16452.62651.16452.62651.16451.89514動葉tbmm27.41727.41727.41727.41727.41727.41727.41727.41727.41727.87315噴嘴葉片數(shù)Zn片65.11464

26、.37965.85164.67867.93767.60271.49771.71876.4678.35616動葉葉片數(shù)Zb片121.52121.86122.89124.15126.78129.76133.43137.66142.7145.8817Zn取整片6665666568687272777918Zb取整片12212212312512713013413814314619tnmm63.465.463.866.263.164.063.366.364.165.720tbmm23.123.423.023.622.923.022.923.423.023.321tnmm0.690.700.700.720.

27、700.720.700.720.700.7022tbmm0.600.600.600.600.600.600.600.600.600.6123噴嘴氣流出口角114.214.314.214.414.214.414.214.414.214.324動動葉出口角224.724.724.724.724.724.724.724.724.724.925噴嘴理想比焓降hnKJ/Kg52.81150.92149.69648.69548.82949.19950.07251.48453.18955.41526初速動能hc0KJ/Kg0.003.643.733.493.313.213.183.213.313.4427噴

28、嘴滯止理想焓降hn*KJ/Kg52.81154.5653.42152.19352.14152.41153.25754.69656.49458.8628噴嘴速度系數(shù)0.970.970.970.970.970.970.970.970.970.9729噴嘴出口理想速度C1tm/s324.99330.33326.87323.09322.93323.76326.37330.75336.14343.130噴嘴出口實際速度C1m/s315.24320.42317.06313.39313.24314.05316.57320.82326.05332.8131噴嘴損失hnKJ/Kg3.123.223.163.08

29、3.083.093.153.233.343.4832噴嘴出口壓力P1Mpa1.971.691.551.371.160.9950.7810.5730.4550.35533噴嘴出口比容V1tm/kg0.16780.18930.19530.21120.23970.26980.32080.41260.4870.580734流量Gkg/s145.56145.56145.56145.56145.56145.56145.56145.56145.56145.5635流量系數(shù)Un0.950.950.950.950.950.950.950.950.950.9536噴嘴出口面積Ancm791.1877.87915.

30、511001.71137.41276.91506.21911.5220.12593.137噴嘴出口高度lnmm96.80107.11110.01119.97131.58146.32165.57206.45228.17259.9638動葉理想比焓降hbKJ/Kg10.0599.6999.4659.27529.3009.3179.5379.80610.13110.5539圓周速度 um/s166.58167.05168.46170.19173.8177.88182.91188.71195.62203.3240sin10.560.550.560.580.590.620.620.650.660.684

31、1動葉進汽角129.08329.24529.24530.30330.61131.73132.05933.17733.58234.59542級焓降htKJ/Kg62.8760.6259.1657.9758.1358.5759.6161.2963.3265.9743動葉進口氣流速度w1m/s159.09163.83159.2154.46150.9148.5146.31145.8144.6144.7844動葉進口動能hw1KJ/Kg12.65613.42112.67311.9311.38511.02610.70310.62910.45510.48145動葉滯止比焓降hb*KJ/Kg22.71523.

32、1222.13921.20520.68620.39720.24120.43520.58621.03646動葉出口理想速度w2tm/s213.14215.03210.42205.94203.4201.98201.2202.16202.91205.1247動葉速度系數(shù)0.940.9420.9420.9430.9430.9440.9460.9460.9470.94748動葉出口實際速度w2m/s200.67202.56198.22194.2191.81190.67190.33191.25192.16194.2449SIN20.980.980.990.990.990.990.990.980.970.9

33、550動葉絕對速度角279.3778.6682.0185.6089.6786.6582.8479.3975.3171.6551動葉絕對速度c2m/s85.31986.33183.63981.38980.15279.80980.15981.30583.00886.16552動葉損失hbKJ/Kg2.572.602.492.342.292.222.132.152.122.1753余速損失hc2KJ/Kg3.643.733.493.313.213.183.213.303.453.7154動葉后實際比容V2tm/kg0.160.180.190.210.230.260.320.410.480.5855動

34、葉出口面積Abcm1181.41320.81392.81539.21768.62004.72392.93062.73601.94248.256動葉出口高度lbmm84.8694.6098.93108.22121.76134.85156.54194.2220.32248.1357動葉蓋度mm222222222258動葉進口高度lbmm98.801109.11112.01121.97133.58148.32167.57208.45230.17261.9659輪周比焓降huKJ/Kg53.5354.7053.7452.7252.8653.2854.3155.8257.7260.0560理想級能E0K

35、J/Kg59.2360.5359.3958.1658.2358.5959.5861.1963.1865.7061余速利用系數(shù)u10.990.970.980.970.960.960.950.940.940.9362輪周效率u0.900.900.900.900.900.900.900.910.910.9163蒸汽對動葉做功WuKJ/Kg53.5354.7053.7452.7252.8653.2854.3155.8257.7260.0564輪周效率0.900.890.890.900.900.900.900.900.900.9065輪周效率誤差u0.000.000.000.000.000.000.000.000.000.0066葉高損失hlKJ/Kg0.660.610.590.530.480.440.390.320.300.2867葉高損失系數(shù)a1.21.21.21.21.21.21.21.21.21.268輪周有效比焓降huKJ/Kg52.86654.09253.15252.19552.37552.84253.91455.49357.41359.77669輪周效率u0.890.890.890.890.890.