第一部分汽轮机课程设计指导书
一、课程设计的目的与要求
1．系统地总结、巩固并应用《汽轮机原理》课程中已学过的理论知识，重点掌握汽轮机热力设计的方法、步骤。
2．汽轮机热力设计的任务，一般是按照给定的设计条件,确定流通部分的几何参数，力求获得较高的相对内效率。就汽轮机课程设计而言其任务通常是指各级几何尺寸的确定及级效率和内功率的计算。
3．汽轮机设计的主要内容与设计程序大致包括：
(1) 分析并确定汽轮机热力设计的基本参数，如汽轮机容量、进汽参数、转速、排汽压力或循环水温度、回热加热级数及给水温度、供热汽轮机的供汽压力等。
(2) 分析并选择汽轮机的型式、配汽机构型式、通流部分形状及有关参数。
(3) 拟定汽轮机近似热力过程线和原则性热力系统，进行汽耗量与热经济性的初步计算。
(4) 根据汽轮机运行特性、经济要求及结构强度等因素，比较和确定调节级的型式、比焓降、叶型及尺寸等。
(5) 根据流通部分形状和回热抽汽压力要求，确定压力级的级数，并进行各级比焓降分配。
(6) 对各级进行详细的热力计算，求出各级流通部分的几何尺寸、相对内效率和内功率，确定汽轮机的实际热力过程线。
(7) 根据各级热力计算的结果，修正各回热抽汽点压力以符合实际热力过程线的要求。
(8) 根据需要修正热力计算结果。
(9) 绘制流通部分及纵剖面图。
4．通过设计对整个汽轮机的结构作进一步的了解，明确主要部件在整个机组中的作用、位置及相互关系。
5．通过设计了解并掌握我国当前的技术政策和国家标准、设计资料等。
6．所设计的汽轮机应满足以下要求：
(1) 运行时具有较高的经济性。
(2) 不同工况下工作时均有高的可靠性。
(3) 在满足经济性和可靠性要求的同时，还应考虑到汽轮机的结构紧凑、系统简单、布局合理、成本低廉、安装与维修方便以及零部件通用化、系列标准化等因素。
7．由于课程设计的题目接近实际，与当前国民经济的要求相适应，因而要求设计者具有高度的责任感，严肃认真。应做到选择及计算数据精确、合理、绘图规范，清楚美观。
二、课程设计题目
以下为典型常规题目，也可以设计其他类型的机组。
机组型号： B25-8.83/0.981
机组型式：多级冲动式背压汽轮机
1
新汽压力：P o=8.83Mpa (90ata)
新汽温度：t o=535℃
排汽压力：P c=0.981Mpa (10ata)
额定功率：P el=25000KW
转速：n=3000rpm
三、课程设计的内容与步骤
（一）设计工况下的热力计算
1．确定机组配汽方式（采用喷嘴配汽）
2．调节级选型（采用单列级）
3．主要参数
⑴已知设计参数
P o=8.83Mpa ，t o=535℃，P c=0.981Mpa，P el=25000KW ，n=3000rpm
⑵选取设计参数
①设计功率
一般凝汽式机组有统一系列标准，而背压机组在国内目前尚无统一系列标准。可取：设计功率=经济功率=额定功率。
②汽轮机相对内效率ηri
选取某一ηri值，待各级详细计算后与所得ηri' 进行比较，直到符合要求为止。
③机械效率：取ηm= 99%
④发电效率：取ηg= 97%
⑤给水回热系统及参数：采用两级加热器,一级除氧器。系统及参数详见给水回热系统
图。
图1 给定题目的回热加热系统
4．近似热力过程线的拟定
（1）进汽机构的节流损失ΔPo
2
阀门全开时，ΔP o=(0.03~0.05)Po，通常取调节级喷嘴前P o'=0.95Po
（2）排汽管中压力损失ΔP c：对于本机,认为P c'=P c，即ΔP c=0
（3）末级余速损失δh c2：本机取C2=70m／s
（4）调节级效率
调节级效率较低，而中间级效率较高。假定调节级ηri=70% 而调节级后压力Pa=5.88Mpa，作为初拟热力过程线的参数。可采用分段拟定热力过程线。
图2 调节级热力过程线
5．汽轮机总进汽量的初步估算
3.6*P el
D o= —————————————*m+ΔD
(Δh t mac)'*ηriηgηm
P el ——汽轮机的设计功率，kW
(Δht mac)'——汽轮机通流部分的理想比焓降，kJ/kg
ηri ——汽轮机通流部分相对内效率之初估值；
ηg ——机组的发电机效率；
ηm ——机组的机械效率；
3
4 m —— 考虑回热抽汽引起汽量增大的系数,它与回热级数、给水温度、汽机容量及参数有关，取m=1.05；
ΔD 是考虑门杆漏汽及前轴封漏汽的蒸汽余量，（t/h ）
ΔD=ΔDl+ΔD v 给定前轴封漏汽ΔD l =3.8t/h ，门杆漏汽ΔD v =1.2t/h ；
D o 是汽轮机总进汽量。
6．调节级的详细热力计算
（1）确定调节级进汽量D g
D g =D o -ΔD v （ t ／h ）
（2）确定速比X a 和理想比焓降Δh t
取X a =0.3535， 取调节级平均直径d m =1100mm ，计算时取d m =d n =d b
由u=π*d m *n/60和X a =u/C a ，Δh t =C a 2/2 (备注：软件中 ^ 是指数符号) ，检查Δh t 是否在70~125kJ/kg 范围内。
（3）平均反动度Ωm 的选取：取Ωm =6.5%
（4）计算嘴理想比焓降Δh n
Δh n =(1-Ωm )* Δh t
（5）计算喷嘴前后压比εn
根据P o '、h o 以及Δh n 查焓熵图，得到喷嘴后压力P 1和比容V 1t 由εn=P o /P o '判断流动状态，选择喷嘴叶型和喷嘴出口角α1。 (参见喷嘴叶型表)
（6）计算喷嘴出口汽流速度C 1
n t h C Δ?=21
C 1=φ*C 1t ，取φ =0.97
（7）计算喷嘴损失δh n
δh n =(1-φ2)* Δh n
（8）确定喷嘴出口面积A n
A n =G n *V 1t /μn *C 1t
G n —— 喷嘴流量，kg/s
V 1t —— 喷嘴出口理想比容，m 3/kg
μn —— 喷嘴流量系数，取μn =0.97
（9）确定部分进汽度e
确定部分进汽度的原则是选择部分进汽度e 和喷嘴高度ln 的最佳组合，使叶高损失δhl 和部分进汽损失δhe 之和为最小。
由An=e*π*dm*ln*sin(α1)
得ln=An/ (e*π*dm*sin(α1))
而δhl=ξl*Eo=a1/ln*Xa^2*Eo ， 取a1=9.9
δhe=ξe*Eo=(ξw+ξs)*Eo
鼓风损失系数ξe=Be*1/e*(1-e-ec/2)*Xa 3 ，取 Be=0.15，ec=0.4
斥汽损失系数ξs=Ce*1/e*Sn/dn*Xa ，取Ce=0.012，Sn=3 (喷嘴组数) ，
dn=dm=1100mm
5令y=δhl+δhe
令其一阶导数为零，即求y 的极值，最终可得到e ，设计时选取e 值比计算值稍大些。
（10）确定喷嘴高度ln
ln= An/ (e*π*dm*sin(α1))
（11）动叶高度
lb=ln+Δ （Δ为盖度）
（12）选取盖度Δ
对于本机组来说
调节级：Δ=2.5mm
压力级：Δ=2.0mm (ln<20mm)
Δ=2.5mm (20≤ln<40mm)
Δ=3.0mm (ln ≥40mm)
（13）检验根部反动度Ωr
Ωr=1-(1-Ωm)*db/(db-lb)
Ωr 应在0.03─0.05范围内，否则应重新选择。
（14）求动叶进口汽流相对速度w 1和进汽角β1
tg β1=c 1*sin （α1）/（c 1*cos （α1）-u ）
w 1=C 1*sin （α1）/sin （β1）
δhw 1=w 12/2
（15）计算动叶前滞止压力P 10
由h 1=h 1t +δhn 和δhw 1查焓熵图
（16）确定动叶理想比焓降Δhb 和动叶滞止理想比焓降Δhb 0
Δhb=Ωm*Δht
Δhb 0=Δhb+δhw 1
（17）计算动叶出口汽流相对速度w 2
w 2t =hb *2Δ
w 2=ψ*w 2t ，ψ由Ωm 和w 2t 查ψ图得到
（18）计算动叶损失δhb
δhb=(1-ψ2)* Δhb 0
（19）求取动叶后蒸汽压力P 2和比容V 2
由Δhb 和δhb 查焓熵图得到
（20）确定动叶出口面积Ab
Ab=Gb*V 2/w 2 ，因未考虑叶顶漏汽,故Gb=Gn
（21）确定动叶出口汽流角β2
sin(β2)=Ab/(e*π*db*lb)
根据β1和β2和动叶叶型表选取动叶叶型
（22）计算动叶出口汽流绝对速度从C 2和出汽角α2
6
2222
22cos *u *w *2-u w β+=C
α2=arctg （w 2*sin （β2）/（w2* cos （β2）-u ）
） （23）计算余速损失δhc 2
δhc 2=0.5*C 22
（24）计算轮周效率比焓降Δhu' （无限长叶片）
Δhu'=Δht o -δhn-δhb-δhc 2
（25）计算级消耗的理想能量Eo
Eo=δhc o +Δht-μ1*δhc 2
对于调节级Eo=Δht o =Δht
（26）计算轮周效率ηu'（无限长叶片）
ηu'=Δhu'/Eo
（27）校核轮周效率
单位质量蒸汽对动叶所作的轮周功
Wu=u*(c 1*cos(α1)+c 2*cos(α2))
轮周效率
ηu"=Wu/Eo
用两种方法计算所得轮周效率应相近，其误差要求
Δηu=|ηu'-ηu"|/ηu'*100%<1%
若Δηu>1%说明前面计算有误，须重新计算。
（28）计算叶高损失δhl
δhl=a/l*Δhu' ，式中取系数a=1.6，已包括扇形损失
（29）计算轮周有效比焓降Δhu
Δhu=Δhu'-δhl
（30）计算轮周效率ηu
ηu=Δhu/Eo
（31）计算叶轮摩擦损失δhf
δhf=ΔPf/G
其中ΔPf=K 1*（u/100）3*dm 2/v ，取K 1=1.07
v=(v 1+v 2)/2
（32）计算部分进汽损失δhe
δhe=δhw+δhs
鼓风损失δhw=ξw*Δht ，ξw=Be*1/e*(1-e-ec/2)*Xa 3
斥汽损失δhs=ξs*Δht ， ξs=Ce*1/e*Sn/dn*Xa
（33）计算级效率和级内功率
级的有效比焓降
Δhi=Δhu-δhf-δhe
级效率
ηi=Δhi/Eo
7
级内功率 P i s =G*Δhi
（34）确定级后参数
级后压力P 2和比焓h 2由焓熵图查出。
最后，画出动叶出口速度三角形，级的热力过程线，标出参数。
7．压力级比焓降分配及级数确定
本机组采用整段转子，整段转子的叶片根部直径一般采用相同的值。这样，一方面是加工方便，另一方面可使很多级的隔板体通用。
（1）第一压力级平均直径dm I 的确定
这里给定dm I =981mm 检验喷嘴高度ln ，使ln 不小于12─15mm ，否则应减小dm I 或采用部分进汽度。
首先选取Xa I =0.4365，Ωm=0.07，α1=11.5度， 计算Δht I 、Δhn I 和h 1t ，
Δht I =Ca 2/2=0.5*(π*dm*n/60/Xa)2
Δhn I =(1-Ωm)* Δht I
h 1t =ho-Δhn I
查焓熵图求V 1t
第一压力级喷嘴流量为调节级流量减去前轴封漏汽量，即
Gn I =Go I =Gg-ΔGl (kg/s)
喷嘴出口汽流速度C 1t
I t hn C Δ?=21
由连续性方程有
GnI=μn*An*C1t/V1t ， 其中流量系数μn 取0.97
而 An=e*π*dm I *ln I *sin(α1)，其中取e=1
求出ln ，检验其正确性
（2）末级平均直径的确定
给定dm z =1019.5mm
（3）确定压力级平均直径的变化
根据《汽轮机原理》所描述的蒸汽通道形状，确定压力级平均直径的变化规律，通常采用作图法。在纵坐标上任取长度为a 的线段BD （一般a=25cm ），用以表示第一压力级至末级动叶中心之轴向距离。在BD 两端分别按比例画出第一压力级与末级的平均直径值。根据选择的通道形状，用光滑曲线将A 、C 两点连接起来。AC 曲线即为压力级各级直径的变化规律。
（4）压力级的平均直径dm （平均）
将BD 线等分为m 等分，取1、2、3……m-1点。为了减小误差，建议>6。从图中量出割断长度，求出平均直径。
dm （平均）=（AB+（1-1）+（2-2）+……+CD ）/（m+1）*k ，
式中的k 为比例尺。（见图3）
图3 压力级平均直径变化曲线图
（5）压力级的平均比焓降Δht（平均）
选取平均速比Xa（平均）=0.4367，则
Δht（平均）=0.5*（π*dm（平均）*n/60/Xa（平均））2
（6）压力级级数的确定Z
Z=(1+α)* Δht p/ Δht（平均）
式中Δht(p)--压力级的理想比焓降，α为重热系数，本机α=0.05 ，将Z取整。
（7）各级平均直径的求取
求取压力级级数后，再将上图中BD线段重新分为(Z-1)等分，在原拟定的平均直径变化曲线上，求出各级的平均直径。
（8）各级比焓降分配
根据求出的各级平均直径，选取相应的速比，求出各级的理想比焓降Δht
Δht=0.5*(π*dm*n/60/Xa)2
为了便于比较和修正,一般以表格的方式列出
（9）各级比焓降的修正
在拟定的热力过程线上逐级作出各级理想比焓降Δht，计算Δh。
Δh=(1+α)* Δht p-ΣΔht
如果Δh较大时可平均分配给各级，很小时可以加在末一、二级上。
（10）检查各抽汽点压力值，是否符合要求，其误差应小于2%，如果相差太大，应适当调整各级的比焓降。
（11）最后按照各级的dm和Δht求出相应的各级速比Xa。注意末级的计算，应待末二级详算后，根据末二级后的压力与排汽压力来确定Δht z和Xa z。
8．压力级的详细热力计算
8
9
图4 压力级热力过程线
（1）由上一级的计算结果，已知本级的Po ，ho ，Po 0，ho 0，δhco ，
由压力级比焓降分配，已知本级的Δht ，Δht 0，dm ，Xa ，Go 。
（2）选取平均反动度
反动度的选择有两种方式
①选定一个合适的根部反动度Ωr ，估取动叶高度，然后用下式确定相应的平均直径处的反动度 Ωm=1-（1-Ωr ）*（db-lb ）/db
②估取一平均反动度Ωm ，待级热力计算后再校核根部反动度。
（3）计算喷嘴的理想比焓降Δhn
Δhn=（1-Ωm ）*Δht
（4）计算喷嘴的滞止理想比焓降Δhn 0
Δhn 0=Δhn+δhco
（5）计算喷嘴的出口汽流理想速度C 1t
01*2hn C t Δ=
10
C 1=φ*C 1t ， 这里取φ=0.97
（7）计算喷嘴损失δhn
δhn=（1-φ2）*Δhn 0
（8）计算圆周速度u
u=π*dm*n/60
（9）计算级的理想速度Ca
0*2ht Ca Δ=
（10）计算假想速比Xa
Xa=u/Ca
（11）确定喷嘴等比熵出参数h 1t ,V 1t 和 P 1
首先由ho 和Δhn 求出喷嘴出口理想比焓值h 1t ，h 1t =ho-Δhn
然后在焓熵图上，从进口状态等比熵膨胀到h 1t 查出等比熵出口比容V 1t 和出口压力P 1。
（12）计算喷嘴前后压力比εn
εn=P 1/Po 0
（13）选取喷嘴型式和出汽角α1
由εn 和喷嘴叶型表选取α1
（14）计算喷嘴出口面积An
An=G*V 1t /μn/c 1t ，这里取μn=0.97
（15）计算喷嘴高度ln
根据估算，叶片较高，故取e=1
ln=An/(e*π*dm*sin(α1))
为了设计制造的方便，取喷嘴的计算高度为整数值。
（16）计算喷嘴出口实际比焓降h 1
h 1=h 1t +δhn
（17）计算动叶进口汽流角β1和相对速度w 1
β1=arctg((c 1*sin （α1）/（c 1*cos （α1）-u ）)
w 1=（c 1 2+u 2-2*u*c 1*cos （α1））^0.5
δhw 1=w 1 2/2
（18）计算动叶前的滞止压力Po 0
h 10=h 1+δhw 1
（19）计算动叶理想比焓降Δhb
Δhb=Ωm*Δht
（20）计算动叶滞止理想比焓降Δhb 0
Δhb 0= Δhb+δhw 1
（21）计算动叶出口理想汽流速度w 2t
02*2hb w t Δ=
11
w 2=ψ*w 2t ， ψ由Ωm 和w 2t 查ψ图得到
（23）计算动叶损失δhb
δhb=(1-ψ2)* Δhb
（24）确定动叶后参数P 2、V 2
根据h 1, Δhb 和 δhb 查焓熵表得P 2、V 2
（25）计算动叶出口面积Ab
Ab=G*V 2/w 2
（26）计算动叶高度lb
lb=ln+Δ， 这里Δ为盖度，参照调节级中的给定。
（27）检验根部反动度Ωr=1-（1-Ωr ）*（db-lb ）/db
应在0.03-0.05范围内，否则应该重新选择。
（28）计算动叶出汽角β2
β2=arcsin （Ab/（e*π*dm*lb ））
（29）根据β1和β2在动叶叶型表中选取动叶型号
（30）确定动叶出口绝对速度C 2和方向角α2
222222cos ***2βu w u w C ?+=
α2=arctg=(w 2*sin(β2)/(w 2*cos(β2)-u))
（31）计算余速损失δhc 2
δhc 2=C 2 2/2
（32）计算轮周有效比焓降Δhu'（无限长叶片）
Δhu'=Δht 0-δhn-δhb-δhc 2
（33）计算级的理想能量Eo
Eo=δhco+Δht-μ1*δhc 2
这里δhco=μo*(δhc 2)abv ，(δhc 2)abv 是上一级的余速动能，μo 表示本级利用上一级的份额，而μ1表示本级余速动能为下一级所利用得份额。
如果相邻两极部分进汽度相同，平均直径变化不大，轴向间隙较小，则上级余速动能可被下级完全利用，即μ1（μo ）=1.0 。
如果相邻两极部分进汽度不同或平均直径有突变时，上级余速动能不能被下级利用，即
μ1（μo ）=0 ，如调节级和末级后μ1=0 。
如果相邻两极部分进汽度相同，平均直径无突变，但级间有抽汽或旁通调节阀时，可取
μ1（μo ）=0.7 。
（34）计算轮周效率ηu'（无限长叶片）
ηu'=Δhu'/Eo
（35）校核轮周效率
单位质量蒸汽对动叶所作的轮周功
Wu=u*(C1*cos(α1)+C2*cos（α2）)
轮周效率ηu"
ηu"=Wu/Eo
Δηu=|ηu'-ηu"|/ηu'*100%
Δηu应小于1%。若Δηu ＞1%，说明前面计算有误，须重新计算。
（36）计算叶高损失δhl
δhl=a/l*Δhu'
式中取a=1.6，已包括扇形损失
（37）计算轮周有效比焓降Δhu （考虑叶轮摩擦损失）
Δhu=Δhu'-δhl
（38）计算轮周效率ηu（考虑叶轮摩擦损失）
ηu=Δhu/Eo
（39）计算叶轮摩擦损失δhf
Δhf=ΔPf/G
其中，ΔPf=K1*(u/100)3*dm2/v ，取K1=1.07
（40）计算漏汽损失δhδ
选取：隔板汽封齿的平均直径dp=590mm，隔板汽封间隙δp=0.5mm，汽封齿数Zp=10，则有隔板漏汽损失
δhp=Ap/An/Zp*Δhi'
这里Ap=π*dp*δp (m^2)
Δhi'=Δht 0-δhn-δhb-δhl-δhc2
再选取：叶顶轴向间隙δz=1.5mm，围带边厚度Δs=0.3mm，δz(平均)= δz/lb，
由Ωm与（db/lb）查取Ψt，由δz/Δs查取μ1，由δz和u/Ca 查取μ2，
则有动叶顶部漏汽损失
δht=μ1*δz(平均)* Ψt/(μ2*sin(α1))* Δhi'
级的总漏汽损失
δhδ=δhp+δht
（41）计算级内各项损失之和Σδh
Σδh=δhl+δhf+δhδ
（42）计算级的有效比焓降Δhi
Δhi=Δhu'-Σδh
（43）计算级效率ηi
ηi=Δhi/Eo
（44）计算级内功率P i s
P i s=G*Δhi
（45）确定级后参数
h30=h3=Δht 0-Δhi，或者h3=h2+Σδh+δhc2
查焓熵图可得P3 0，P2即为下一级的Po而下一级的Po 0即为本级的P3 0。
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（46）作出级的热力过程线
（二）热力计算数据汇总
建议按照步骤逐项列表
1．在数据汇总表后计算整机内功率P i
P i=ΣP i s
2．机组各级有效比焓降之和ΣΔhi
（三）整机相对内效率核算及修正
1．整机相对内效率的核算
（1）计算效率ηri"
ηri"=Σδhi/(Δht mac)
（2）计算误差Δηri（与初选值比较）
Δηri=ηri-ηri"
2．修正方法
（1）如果Δηri＜1% 认为计算结果满足要求，不必修正
（2）如果Δηri＞3% 应按照ηri'重新作热力计算
（3）如果1% ＜Δηri ＜3% ，只需进行通流尺寸修正，修正方法如下
①总进汽量的修正：
3.6*Pel
Do1=—————————————— *m+ΔD
(Δht mac)'*ηri'ηgηm
②调节级修正
Dg1=Do1-ΔDv
K=Dg1/Dg
则 An1=K*An ，ln1=K*ln ， Ab1=K*Ab ， lb1=K*lb
③压力级修正
认为前轴封漏汽量及回热抽汽量均与总进汽量成正比。因此，各压力级的An、Ab、ln 和lb均以修正系数K修正。
在热力计算数据汇总表中，应增加上述修正后的值。
④内功率修正
Pi1=K*Pi
3．计算轴端功率Pe
Pe=P i1*ηm
发电机功率Pel
Pel=Pe*ηg
（四）绘制汽轮机通流部分图
可以参考同类型机组，但应根据以上计算出的通流部分尺寸（包括dm、ln、lb等）绘制。
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四.设计说明书的编写要求
1．设计说明书包括上述1到3项全部内容。其中调节级和第一压力级，要写出详细的计算步骤和列表，其他各级只要列出数据计算汇总表即可。
2．画出汽轮机通流图。
3．将各级动叶出口速度三角形，按照一定的比例画在同一张图上。.
4．画出调节级和第一压力级的详细热力过程线，并标出各个参数。
5．画出整机热力过程线。
6．本次设计总结。
7．列出参考文献，参考资料。
参考文献
[1]沈士一，庄贺庆，康松，庞立云. 汽轮机原理. 水利电力出版社，1992
[2]冯慧雯主编，汽轮机课程设计参考资料. 水利电力出版社，1992
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汽轮机课设心得总结 经过两个星期的汽轮机课设,对我们而言收获颇丰。整个过程我们都认真完成，其中不免遇到很多问题，经过大家的齐心协力共同克服了它们，不仅从中熟悉了汽轮机的工作原理及流程，而且还获得了许多心得体会。 汽轮机是将蒸汽的热能转换为机械能的回转式原动机，是火电和核电的主要设备之一，用于拖动发电机发电。在大型火电机组中还用于拖动锅炉给水泵。 就凝汽式汽轮机而言，从锅炉产生的新蒸汽经由主阀门进入高压缸，再进入中压缸，再进入低压缸，最终进入凝汽器。蒸汽的热能在汽轮机内消耗，变为蒸汽的动能，然后推动装有叶片的汽轮机转子，最终转化为机械能。 除了凝汽式汽轮机，还有背压式汽轮机和抽汽式汽轮机，背压式汽轮机可以理解为没有低压缸和凝汽器的凝汽式汽轮机，它的出口压力较大，可以提供给供热系统或其它热交换系统。抽汽式汽轮机则是指在蒸汽流通过程中抽取一部分用于供热和或再热的汽轮机。 在设计刚进行时，我们也参考了从研究生那里借来的《设计宝典Xp》，但在使用过程中发现此软件只适用于单列级的计算而不适用于双列级，虽然如此，但我们在计算时也参考了其中的部分步骤。我们这次在设计之前又重新温习了《汽轮机原理》中所学的知识，因为汽轮机的热工转换是在各个级内进行的，所以研究级的工作原理是掌握
整个汽轮机工作原理的基础，而级的定义是有一列喷嘴叶栅和紧邻其后的一列动叶栅构成的工作单元。在第一章第七节介绍了级的热力计算示例，书上是以国产N200-12.75/535/535型汽轮机某高压级为例，说明等截面直叶片级的热力计算程序，主要参考了喷嘴部分计算、动叶部分计算、级内损失计算和级效率与内功率的计算。为了保证汽轮机的高效率和增大汽轮机的单机功率就必须把汽轮机设计成多级汽轮机，使很大的蒸汽比焓降由多级汽轮机的各级分别利用，即逐级有效利用，驶各级均可在最加速比附近工作。这一章也讲解了进气阻力损失和排气阻力损失、轴封及其系统，我们也参考了其中的内容。 通过本课程设计，加深、巩固《汽轮机原理》中所学的理论知识，了解汽轮机热力设计的一般步骤，掌握每级焓降以及有关参数的选取，熟练各项损失和速度三角形的计算，通过课程设计以期达到对汽轮机的结构进一步了解，明确主要零部件的作用与位置。具体要求就是按照某机组存在的问题，根据实际情况，制定改造方案，通过理论与设计计算，解决该汽轮机本体存在的问题，达到汽轮机安全、经济运行的目的。 数据的处理 这次汽轮机课设我们负责的是数据的处理，这是一个非常庞大而繁重的工作。接下来就着重说说我们在处理数据时候遇到的一些问题。 刚开始的时候，我们和其他组一起根据课本上的计算公式和焓熵表等编了我们汽轮机课设计算所需要的excel表格，这其中将近耗了
汽轮机课程设计任务书 汽轮机缺级运行工况下的经济性和安全性核算 班级：热动091（热电） 指导教师：胡爱娟钱焕群杨冬 时间：2012.6
一、设计题目：汽轮机缺级运行工况下的经济性和安全性核算 有一台50MW汽轮机发电机组，其某级因动叶振动特性不良或动静部分碰磨而损坏，需拆除该级后继续运行。为保证汽轮机的安全运行，必须对机组进行限制出力的计算，即确定其最大允许负荷，并分析其经济性和安全性。 二、设计时间：2周 三、原始资料： 1、N50-8.82/535型汽轮机热力计算数据汇总表（设计工况） 2、设计工况热力过程线 3、N50-8.82/535型汽轮机设计工况轴向推力计算数据 4、回热系统简图 5、N50-8.82/535型汽轮机热平衡计算基本数据 6、N50-8.82/535型汽轮机组热经济指标 7、变工况计算所需数据和图表 详见参考资料 8、其他数据 背压Pc： 第一组：Pc=0.006MPa 第二组：Pc=0.0055MPa 第三组：Pc=0.005MPa 第四组：Pc=0.0045MPa 第五组：Pc=0.004MPa 第六组：Pc=0.0035MPa 第七组：Pc=0.003MPa 所缺级数分别为16、17、18、19级 四、具体任务和计算步骤如下： 1、估计允许最大负荷下的新蒸汽流量； 2、确定各抽汽点的压力和焓值； 3、初步拟定全机热力过程线，并确定末级排汽状态点与排汽焓； 4、各级流量的确定； 5、汽轮机热力核算（功率和效率计算） 最末级详细计算 危险级详细计算
中间级近似计算 调节级详细计算 6、危险级的强度校核计算 7、轴向推力核算及推力瓦安全性核算 8、确定汽轮机允许的最大功率； 9、编写课程设计计算说明书 五、成果。 设计计算书一份。 要求：内容完整、书写清楚整洁、文字通顺、数据表格要整齐、装订整齐，不少于30页。 内容包括：封面、目录、摘要、原始资料、正文、参考文献、设计小结、附录。
课程设计说明书 题目：12M W凝汽式汽轮机热力设计 2014年6月28 日
一、题目 12MW凝汽式汽轮机热力设计 二、目的与意义 汽轮机原理课程设计是培养学生综合运用所学的汽轮机知识，训练学生的实际应用能力、理论和实践相结合能力的一个重要环节。通过该课程设计的训练，学生应该能够全面掌握汽轮机的热力设计方法、汽轮机基本结构和零部件组成，系统地总结、巩固并应用《汽轮机原理》课程中已学过的理论知识，达到理论和实际相结合的目的。 重点掌握汽轮机热力设计的方法、步骤。 三、要求（包括原始数据、技术参数、设计要求、图纸量、工作量要求等） 主要技术参数： 额定功率：12MW ；设计功率：10.5MW ； ；新汽温度：435℃； 新汽压力：3.43MP a ；冷却水温：20℃； 排汽压力：0.0060MP a 给水温度：160℃；机组转速：3000r/min ； 主要内容： 1、确定汽轮机型式及配汽方式 2、拟定热力过程及原则性热力系统，进行汽耗量与热经济性的初步计算 3、确定调节级形式、比焓降、叶型及尺寸等 4、确定压力级级数，进行比焓降分配 5、各级详细热力计算，确定各级通流部分的几何尺寸、相对内效率、内功率与整机实 际热力过程曲线 6、整机校核，汇总计算表格 要求： 1、严格遵守作息时间，在规定地点认真完成设计；设计共计二周。 2、按照统一格式要求，完成设计说明书一份，要求过程完整，数据准确。 3、完成通流部分纵剖面图一张（一号图） 4、计算结果以表格汇总
四、工作内容、进度安排 1、通流部分热力设计计算（9天） （1）熟悉主要参数及设计内容、过程等 （2）熟悉机组型式，选择配汽方式 （3）蒸汽流量的估算 （4）原则性热力系统、整机热力过程拟定及热经济性的初步计算 （5）调节级选型及详细热力计算 （6）压力级级数的确定及焓降分配 （7）压力级的详细热力计算 （8）整机的效率、功率校核 2、结构设计（1天） 进行通流部分和进出口结构的设计 3、绘制汽轮机通流部分纵剖面图一张（一号图）（2天） 4、编写课程设计说明书（2天） 五、主要参考文献 《汽轮机课程设计参考资料》.冯慧雯 .水利电力出版社.1992 《汽轮机原理》（第一版）.康松、杨建明编.中国电力出版社.2000.9 《汽轮机原理》（第一版）.康松、申士一、庞立云、庄贺庆合编.水利电力出版社.1992.6 《300MW火力发电机组丛书——汽轮机设备及系统》（第一版）.吴季兰主编.中国电力出版社.1998.8 指导教师下达时间 2014 年6月 15 日 指导教师签字：_______________ 审核意见 系（教研室）主任（签字）
汽轮机课程设计指导书
目录 一、课程设计的目的与意义 (1) 二、设计题目及已知条件 (2) 2.1 机组概况 (2) 2.2 本次设计与改造的基本要求 (4) 三、设计过程 (6) 3.1 汽轮机的热力总体任务 (6) 3.2 汽轮机变工况热力核算的方法介绍 (6) 3.3 本课程设计的基本方法 (7) 3.3.1 级的变工况热力核算方法——倒序算法 (8) 3.3.2 级的变工况热力核算方法——顺序算法 (17) 3.4 上述计算过程需要注意的问题 (22) 四、参考文献： (23) 附：机组原始资料 (23)
汽轮机课程设计 一、课程设计的目的与意义 汽轮机是按照经济功率设计的，即根据给定的设计要求如功率、蒸汽初参数、转速以及汽轮机所承担的任务等，确定机组的汽耗量、级数、通流部分的结构尺寸、蒸汽参数在各级的分布以及效率、功率等。汽轮机在设计条件下运行称为设计工况。由于此工况下蒸汽在通流部分的流动与结构相适应，使汽轮机有最高的效率，所以设计工况亦称为经济工况。 由于要适应电网的调峰以及机组实际运行过程中运行参数的偏差等原因，汽轮机不可能始终保持在设计条件下，即负荷的变化不可避免的，蒸汽初终参数偏离设计值，通流部分的结垢、腐蚀甚至损坏，回热加热器停用等在实际运行中也时有发生等等。汽轮机在偏离设计条件下的工作，称为汽轮机的变工况。在变工况下，蒸汽量、各级的汽温汽压、反动度、比焓降等可能发生变化，从而引起汽轮机功率、效率、轴向推力、零件强度、热膨胀、热应力等随之改变。 通过本课程设计加深、巩固《汽轮机原理》中所学的理论知识，了解汽轮机热力设计的一般步骤，掌握每级焓降以及有关参数的选取，熟练各项损失和速度三角形的计算，通过课程设计以期达到对汽轮机的结构进一步了解，明确主要零部件的位置与作用。具体要求就是按照某机组存在的问题，根据实际情况，制定改造方案，通过理论与设计计算，解决该汽轮机本体存在的问题，达到汽轮机安全、经济运行的目的[1-4]。
汽轮机课程设计 指导老师： 学生姓名： 学号： 所属院系： 专业： 班级： 日期：
课程设计任务书 1.课程设计的目的及要求 任务：N10－4.9/435 冷凝式汽轮机组热力设计 目的：①系统总结巩固已有知识 ②对汽轮机结构、通流部分、叶片等联系 ③对于设计资料的合理利用 要求：①掌握汽轮机原理的基本知识 ②了解装置间的相互联系 2. 设计题目 设计原则：⑴安全性：采用合理结构、安全材料、危险工况校核 ⑵经济性：设计工况效率高 ⑶可加工性：工艺、形状、材料有一定要求 ⑷新材料、新结构选用需进行全面试验 ⑸节省贵重材料的用量与消耗 3. 热力设计内容 ⑴调节级计算速比选用0.35-0.44 d m=1100 mm 双列级承担的比焓降 160-500 kj/kg 单列级承担的比焓降 70-125 kj/kg ⑵非调节级热降分配 ⑶压力级的热力计算 ⑷作h-s 热力过程线，速度三角形 ⑸整理说明书，计算结果以表格呈现 4. 主要参数 ⑴P0=4.9Mpa t0=435℃ ⑵额定功率P e=10000 kw ⑶转速 n=3000 rad/min ⑷背压P C=8kPa ⑸汽轮机相对内效率ηri（范围为：82%～88%） 选取某一ηri值，待各级详细计算后与所得ηri进行比较，直到符合要求为止。机械效率：这里取ηm= 94%～99% 发电效率：这里取ηg=92%～97%
设计参数的选择 1.基本数据：额定功率Pr＝10000kW，设计功率P e＝10000kW，新汽压力P0＝4.9MPa，新汽温度t0＝435℃，排汽压力P c＝0.008MPa。 2.速比选用0.40 3.d m=1100 mm 4.转速 n=3000 rad/min 5.汽轮机相对内效率ηri=86% 6.机械效率ηm= 98% 7.发电效率ηg= 95% 详细设计内容 图1—多级汽轮机流程图 1.锅炉 2.高压回热加热器 3.给水泵 4.混合式除氧器 5.低压回热加热器 6.给水泵 7.凝汽器 8.汽轮机
课程设计说明书设计题目：N25-3.5/435汽轮机通流部分热力设计 学生姓名：xxx 学号：012004006xxx 专业班级：热能与动力工程xxx班 完成日期：2007年12月2日 指导教师（签字）： 能源与动力工程学院 2007年12月
已知参数： 额定功率：p r ＝25MW ， 设计功率：p e ＝20MW ， 新蒸汽参数：p 0＝3.5MP ，t 0＝435℃， 排汽压力：p c ＝0.005MPa ， 给水温度：t fw ＝160～170℃， 冷却水温度：t w1＝20℃， 给水泵压头：p fp ＝6.3MPa ， 凝结水泵压头:p cp =1.2MPa, 额定转速： n e ＝3000r/min ， 射汽抽汽器用汽量： △D ej ＝500kg/h ， 射汽抽汽器中凝结水温升: △t ej ＝3℃， 轴封漏汽量： △D 1＝1000kg/h ， 第二高压加热器中回收的轴封漏汽量： △D 1′＝700kg/h 。 详细设计过程： 一、气轮机进气量D 0热力过程曲线的初步计算 1．由p 0＝3.5MP ，t 0＝435℃确定初始状态点“0”，0h ＝3304kJ/kg ，0v =0.090 m 3/kg 估计进汽机构压力损失⊿p 0＝4％p 0＝4％×3.5MPa ＝0.14MPa , 排汽管中压力损失c p ?=0.04c p =0.0002M P a ' 0.0052z c c c p p p p M Pa ==+?= p 0′＝p 0－⊿p 0＝3.5MPa －0.14MPa ＝3.36MPa ，从而确定“1”点。过“0”点做定熵线与Pc=0.0050MPa 的定压线交于“3’”点，在h-s 图上查得， 3'h =2122kJ/kg,整机理想焓降为：m ac t h ?=0h -3'h =1182kJ/kg 2．估计 汽轮机相对内效率ηri ＝0.830 ， 发电机效率ηg ＝0.970 (全负荷)， 机械效率ηax ＝0.99 得m ac i h ?＝ηri m ac t h ?＝981.06kJ/kg , 从而确定“3”点。排汽比焓为，3h =0h -m ac i h ?=2331.2kJ/kg 3．用直线连接“1”、“3”两点，求出中点“2′”，并在“2′”点沿等压线向下移25kJ/kg 得“2”点，过“1”、“2”、“3”点作光滑曲线即为汽轮机的近似热力过程曲线。 二、整机进汽量估计 0D ri g ax D ηηη+??e mac t 3600p m ＝ h （kg/h ） 取m ＝1.20，⊿D ＝4％D 0，ηm ＝0.99，ηg ＝0.97, ηri ＝0.83 003600 1.15 D D t ?20?1006.335?0.97?0.987?0.97 ?＝ ＝88.599/h 三、调节级详细计算 1．调节级型式：复速级 理想焓降：⊿h t ＝250kJ/kg
竭诚为您提供优质文档/双击可除 学习汽轮机总结 篇一：汽轮机课设心得总结 汽轮机课设心得总结 经过两个星期的汽轮机课设,对我们而言收获颇丰。整 个过程我们都认真完成，其中不免遇到很多问题，经过大家的齐心协力共同克服了它们，不仅从中熟悉了汽轮机的工作原理及流程，而且还获得了许多心得体会。 汽轮机是将蒸汽的热能转换为机械能的回转式原动机，是火电和核电的主要设备之一，用于拖动发电机发电。在大型火电机组中还用于拖动锅炉给水泵。 就凝汽式汽轮机而言，从锅炉产生的新蒸汽经由主阀门进入高压缸，再进入中压缸，再进入低压缸，最终进入凝汽器。蒸汽的热能在汽轮机内消耗，变为蒸汽的动能，然后推动装有叶片的汽轮机转子，最终转化为机械能。 除了凝汽式汽轮机，还有背压式汽轮机和抽汽式汽轮机，背压式汽轮机可以理解为没有低压缸和凝汽器的凝汽式汽 轮机，它的出口压力较大，可以提供给供热系统或其它热交
换系统。抽汽式汽轮机则是指在蒸汽流通过程中抽取一部分用于供热和或再热的汽轮机。在设计刚进行时，我们也参考了从研究生那里借来的《设计宝典xp》，但在使用过程中发现此软件只适用于单列级的计算而不适用于双列级，虽然如此，但我们在计算时也参考了其中的部分步骤。我们这次在设计之前又重新温习了《汽轮机原理》中所学的知识，因为汽轮机的热工转换是在各个级内进行的，所以研究级的工作原理是掌握整个汽轮机工作原理的基础，而级的定义是有一列喷嘴叶栅和紧邻其 后的一列动叶栅构成的工作单元。在第一章第七节介绍了级的热力计算示例，书上是以国产n200-12.75/535/535 型汽轮机某高压级为例，说明等截面直叶片级的热力计算程序，主要参考了喷嘴部分计算、动叶部分计算、级内损失计算和级效率与内功率的计算。为了保证汽轮机的高效率和增大汽轮机的单机功率就必须把汽轮机设计成多级汽轮机，使很大的蒸汽比焓降由多级汽轮机的各级分别利用，即逐级有效利用，驶各级均可在最加速比附近工作。这一章也讲解了进气阻力损失和排气阻力损失、轴封及其系统，我们也参考了其中的内容。 通过本课程设计，加深、巩固《汽轮机原理》中所学的理论知识，了解汽轮机热力设计的一般步骤，掌握每级焓降以及有关参数的选取，熟练各项损失和速度三角形的计算，
汽轮机课程设计报告 姓名： 学号： 班级： 学校：华北电力大学
汽轮机课程设计报告 一、课程设计的目的、任务与要求 通过设计加深巩固《汽轮机原理》中所学的理论知识，了解汽轮机热力设计的一般步骤，掌握设计方法。并通过设计对汽轮机的结构进一步了解，明确主要零件的作用与位置。具体要求就是按给定的设计条件，选取有关参数，确定汽轮机通流部分尺寸，力求获得较高的汽轮机效率。 二、设计题目 机组型号：B25-8.83/0.981 机组型式：多级冲动式背压汽轮机 新汽压力：8.8300Mpa 新汽温度：535.0℃ 排汽压力：0.9810Mpa 额定功率：25000.00kW 转速：3000.00rpm 三、课程设计： (一)、设计工况下的热力计算 1．配汽方式：喷嘴配汽 2．调节级选型：单列级 3．选取参数： (1)设计功率=额定功率=经济功率 (2)汽轮机相对内效率ηri=80.5% (3)机械效率ηm=99.0% (4)发电机效率ηg=97.0% 4．近似热力过程线拟定 (1)进汽节流损失ΔPo=0.05*Po 调节级喷嘴前Po'=0.95*Po=8.3885Mpa (2)排汽管中的压力损失ΔP≈0 5．调节级总进汽量Do的初步估算 由Po、to查焓熵图得到Ho、So，再由So、Pc查Hc。 查得Ho=3474.9375kJ/kg，Hc=2864.9900kJ/kg 通流部分理想比焓降(ΔHt(mac))'=Ho-Hc=609.9475 kJ/kg Do=3.6*Pel/((ΔHt(mac))'*ηri*ηg*ηm)*m+ΔD Do=3.6*25000.00/(609.9475*0.805*0.970*0.990)*1.05+5.00=205.4179(kJ/kg) 6．调节级详细热力计算 (1)调节级进汽量Dg Dg=Do-Dv=204.2179t/h (2)确定速比Xa和理想比焓降Δht 取Xa=0.3535，dm=1100.0mm，并取dn=db=dm 由u=π*dm*n/60，Xa=u/Ca，Δht=Ca^2/2
军工路男子职业技术学院课程设计报告书 课程名称：透平机械原理课程设计 院（系、部、中心）：能源与动力工程学院 专业：能源与动力工程 班级：2013级 姓名：JackT 学号：131141xxxx 起止日期：2016.12.19---2017.1.6 指导教师：万福哥
我校研究的透平机械主要是是以水蒸汽为工质的旋转式动力机械，即汽轮机，常用于火力发电。汽轮机通常与锅炉、凝汽器、水泵等一些列的设备、装置配合使用，将燃煤热能通过转化为高品质电能。与其它原动机相比，汽轮机机具有单机功率大、效率高、运转平稳和使用寿命长等优点，但电站汽轮机在体积方面较为庞大。 汽轮机的主要用途是作为发动机的原动机。与常规活塞式内燃机相比，其具有输出功率稳定、功率大等特点。在使用化石燃料的现代常规火力发电厂、核电站及地热发电站中，都采用以汽轮机为原动机的汽轮发电机组，这种汽轮机具有转速一定的特点。汽轮机在一定条件下还可变转速运行，例如驱动各种泵、风机、压缩机和船舶螺旋桨等，我国第一艘航母“辽宁号”就是以汽轮为原动机。汽轮机的排汽或中间抽气还可以用来满足工业生产（卷烟厂、纺织厂）和生活（北方冬季供暖、宾馆供应热水）上的供热需要。在生产过程中有余能、余热的工厂企业中，还可以用各种类型的工业汽轮机（包括发电、热电联供、驱动动力用），使用不同品位的热能，使热能得以合理且有效地利用。 汽轮机与锅炉（或其他蒸汽发生装置，比如核岛）、发电机（或其他被驱动机械，比如泵、螺旋桨等）、凝汽器、加热器、泵等机械设备组成成套装置，协同工作。具有一定温度和压力的蒸汽可来自锅炉或其他汽源，经主汽阀和调节汽阀进入汽轮机内，依次流过一系列环形安装的喷嘴栅（或静叶栅）和动叶栅而膨胀做功，将其热能转换成推动汽轮机转子旋转的机械功，通过联轴器驱动其他机械，如发电机。膨胀做功后的蒸汽由汽轮机的排汽部分排出。在火电厂中，其排气通常被引入凝汽器，向冷却水或空气放热而凝结，凝结水再经泵输送至加热器中加热后作为锅炉给水，循环工作。
能源与动力工程学院汽轮机课程设计 题目：600MW超临界汽轮机调节级叶片强度核算时间：2006年11月13日-2006年12月4日 学生姓名：杨雪莲杨晓明吴建中单威李响梅闫指导老师：谭欣星 热能与动力工程036503班
2006-12-4 600MW超临界汽轮机调节级叶片强度核算 [摘要]本次课程设计是针对600MW超临界汽轮机调节级叶片强度的校核， 并主要对第一调节阀全开，第二调节阀未开时的调节级最危险工况对叶片强度的校核。 首先确定了最危险工况下的蒸汽流量。部分进汽度选择叶型为HQ-1型，喷嘴叶型HQ-2型。根据主蒸汽温度确定叶片的材料为Cr12WmoV马氏体-铁素体钢。 其次，计算了由于汽轮机高速旋转时叶片自身质量和围带质量引起的离心力和蒸汽对叶片的作用力。 选取了安全系数，计算屈服强度极限、蠕变强度极限和持久强度极限，三者中的最小值为叶片的许用用力，叶片拉弯应力的合成并校核，确定叶片是否达到强度要求。 最后，论述了调节级的变化规律即压力-流量之间的关系。 一、课程设计任务书 课程名称：汽轮机原理 题目：600MW超临界汽轮机调节级叶片强度核算 指导老师：谭欣星 课题内容与要求 设计内容： 1、部分进汽度的确定，选择叶型 2、流经叶片的蒸汽流量计算蒸汽对叶片的作用力计算 3、叶片离心力计算 4、安全系数的确定 5、叶片拉弯合成应力计算与校核 6、调节级后的变化规律 设计要求： 1、运行时具有较高的经济性 2、不同工况下工作时均有高的可靠性 已知技术条件与参数： 1、600MW 2、转速：3000r/min 3、主汽压力：24.2Mpa; 主汽温度：566C 4、单列调节级，喷嘴调节 5、其他参数由高压缸通流设计组提供 参考文献资料： 1、汽轮机课程设计参考资料冯慧雯，水利电力出版社，1998 2、汽轮机原理翦天聪，水利电力出版社 3、叶轮机械原理舒士甑，清华大学出版社，1991
第一章23 MW凝汽式汽轮机设计任务书 1.1设计题目：23MW凝汽式汽轮机热力设计 1.2设计任务及内容 根据给定条件完成汽轮机各级尺寸的确定及级效率和内功率的计算。在保证运行安全的基础上，力求达到结构紧凑、系统简单、布置合理、使用经济性高。 汽轮机设计的主要内容： 1.确定汽轮机型式及配汽方式； 2.拟定热力过程及原则性热力系统，进行汽耗量于热经济性的初步计算； 3.确定调节级型式、比焓降、叶型及尺寸等； 4.确定压力级级数，进行比焓降分配； 5.各级详细热力计算，确定各级通流部分的几何尺寸、相对内效率、内功率与整 机实际热力过程曲线； 6.整机校核，汇总计算表格。 1.3设计原始资料 额定功率：23MW 设计功率：18.4MW 新汽压力：3.43MR 新汽温度：435 C 排汽压力：0.005MR 冷却水温：22 C 机组转速：3000r/mi n 回热抽汽级数：5 给水温度：168 C 1.4设计要求 1.严格遵守作息时间，在规定地点认真完成设计，设计共计两周； 2.完成设计说明书一份，要求过程完整，数据准确； 3.完成通流部分纵剖面图一张（A0图） 4.计算结果以表格汇总。
第二章多极汽轮机热力计算 2.1近似热力过程曲线的拟定 一、进排汽机构及连接管道的各项损失 蒸汽流过个阀门及连接管道时，会产生节流损失和压力损失。表2-1列出了这些损失通常选取范围。 表2-1汽轮机各阀门及连接管道中节流损失和压力估取范围 s
二、汽轮机近似热力过程曲线的拟定 根据经验，对一般非中间再热凝汽式汽轮机可近似地按图 2-2所示方法拟定近似 热力过程曲线。 由已知的新汽参数p o 、t o ，可得汽轮机进汽状态点0,并查得初比焓 h °=3304.2kj/kg 。由前所得，设进汽机构的节流损失 △ P °=0.04 R=0.1372 MPa 寻到调 节级前压力R = P 0 - △ P °=3.2928MPa 并确定调节级前蒸汽状态点1。过1点作等 比熵线向下交于P x 线于2点，查得h 2t =2152.1kj/kg ,整机的理想比焓降 （少罟）=h ° -h 2t =330422228=11764j 2kg 。由上估计进汽量后得到的相对内效率 n ri =83.1%,有效比焓降△ ht mac = （ A ht mac f n 『=1176X 0.831=977.3kj/kg ，排汽比 接1、Z 两点，在中间3'点处沿等压线下移21?25 kj/kg Z 点，得该机设计工况下的近似热力过程曲线，如图 2-2所示 3.43Mpa 焓 h z =0「hT 二：3304.^-99863 2231kj/872 ，在h-s 图上得排汽点乙用直线连 得3点，用光滑连接1、3、 h ° =3304.2kJ/kg 2t h 2t =2152.1kj/kg 3.2928Mp K 3 747 *1 435 C 0.005Mpa
中温中压冷凝式汽轮机课程设计说明书
目录 一．总述 1．课程设计的目的及要求 2．设计题目 3．热力设计内容 4．主要参数 二．热力设计内容 ㈠回热系统计算 ㈡调节级 ㈢中间级焓降分配及级数确定 ㈣压力级计算 ㈤汽封漏气量、叶顶漏汽量计算 ㈥末级扭叶片叶型 附：上述计算程序详见相关文件
一．总述 1．课程设计的目的及要求 任务：N25－3.43/435 冷凝式汽轮机组热力设计 目的：①系统总结巩固已有知识 ②对汽轮机结构、通流部分、叶片等联系 ③对于设计资料的合理利用 要求：①掌握汽轮机原理的基本知识 ②了解装置间的相互联系 2．设计题目 本次课程设计采用的基本数据为上海汽轮机厂数据设计题目：中温中压冷凝式汽轮机课程设计 设计原则：⑴安全性：采用合理结构、安全材料、危险工况校核 ⑵经济性：设计工况效率高 ⑶可加工性：工艺、形状、材料有一定要求 ⑷新材料、新结构选用需进行全面试验 ⑸节省贵重材料的用量与消耗 3．热力设计内容 ⑴调节级计算速比选用0.23/0.26 ⑵非调节级热降分配 ⑶压力级的热力计算 ⑷作h-s 热力过程线，速度三角形 ⑸整理说明书，计算结果以表格呈现 4．主要参数 ⑴ P0=3.43Mpa t0=435℃ ⑵额定功率 Nm=25000 kw 承担尖峰负荷工况 经济负荷 Ne=0.8—0.85Nm ⑶转速 n=3000 rad/min ⑷背压Pk=4.9kPa ⑸冷却水温 tw=20℃
二．热力设计内容 ㈠回热系统计算： 1．基本参数： Ne t0 p0 pc 2．设计工况的确定 中温中压，取设计工况为额定工况的80％ 3．回热系统说明 ⑴已知参数： t fw=160.4℃加热器端差θ＝6℃抽汽压损△p=4%p0 ⑵型式：两高两低一除氧 除氧室压设计：压力pN=0.118Mpa （定压） ⑶给水泵压力为 0.272Mpa 凝水泵压力为 1.176Mpa ⑷作过程线 ⑸热平衡计算 取加热器温升为 25℃±5℃，计算结果见热平衡图 ㈡调节级 采用喷嘴调节的汽轮机在运行时，主汽门全开。当负荷发生变化时，依次开启或关闭若干个调节阀，改变调节级的通流面积，以控制进入汽轮机的蒸汽量。调节级的喷嘴分成若干个独立的组，通常每个调节阀控制一组喷嘴。因此调节级为部分进汽。 对于参数不高的中小功率汽轮机，宜采用热降较大的双列调节级，可使整个机组级减小，结构紧凑，造价降低，且负荷适应性好，但效率低，所以宜应用于带尖峰负荷的机组上。 1．双列级主要参数选取见表一 2．调节级计算见表二 3. 调节级热力过程线见附图
15 第二部分 使用说明书 一、软件简介 汽轮机课程设计教学软件《设计宝典Xp 》是由蚂蚁虫工作室马唯唯开发的。适合热动及相关专业汽轮机课程设计使用。设计汽轮机级数不超过12级。 软件特点： 1．查焓熵图由计算机查取，快速，准确。输入输出采用了OLE 高级拖放技术，自动截取数据，无需手动输入。（参见《焓熵查表通》介绍） 2．《新视图1.0》包含了设计中的所有视图，可以直接打印，可以查取各个系数。 3．可以自动生成设计报告。 4．可以随时查看每一步或者每一级的详细计算过程。 5．可以模拟组装汽轮机通流部分。 6．支持dbf 到 xls 文件格式转换。 7．强大的数据逻辑性检测将大大减少人为的错误。 8．可以设计个性化界面。 9．可以播放背景音乐。 软件安装最低要求： 1．中央处理器为80486或更高。 2．已设虚拟内存的计算机要求内存在4MB 以上， 未设虚拟内存的计算机内存
至少要16MB内存，安装后不少于15MB的自由空间。 3．与windows配套的鼠标。 《新视图1.0》介绍 (1)《新视图1.0》中包含了课程设中使用的各幅图，每一幅图中的符号都有解释，只需鼠标移到符号上即可。 (2)系数采用鼠标移动查取。当鼠标移动时，横纵坐标值会变化。 (3)压力级平均直径确定采用作图法，Array采用计算机作图，快速准确。点击详细过程 可以看到每一段的长度，改变比例尺寸后会 从新量取。 《焓熵查表通》介绍 理论来源： 焓熵查表采用国际公式化委员会（IFC） 提供的标准计算公式。 软件特点； (1)计算和输出可采用国际单位和工程 单位。系统默认已知参数为国际单位。 (2)查出来参数与水／水蒸气性质表上 的数据有所误差。误差均小于1/100。 (3)采用了自动对位数字输入，系统会 自动切换成英文状态输入小数。 (4)可以判断在计算机范围内的两个性 质参数对应的状态。 (5)可以根据焓值来判断熵值的大小范 围。 (6)数据可以手动输入也可以使用拖放 技术。 操作说明： (1)焓、熵、压力、比容、一般取4位小数，温度和干度一般取2位小数进行计算。 (2)如果想计算另一种单位制下的结果，选择单位制后一定要点确定才能生效。 (3)建议查焓熵图时采用拖放技术，它可以自动截取有效数据，减少人为判断。设计经常要使用焓熵查表通，你可以点击就可以缩小为一个标题栏大小，它悬浮在主界面上，要展开只需点一下“焓熵查表通”这几个字。在数据上点击并按住鼠标左 键，数据上显示一只表示系统已抓取该数据，按住鼠标左键实现拖动。 16
个人学习心得体会 目录 正文第一篇：xxxx年个人学习心得体会 我自认为是个比较爱学习的人，毕竟不管从年龄上说还是从教龄上算自己都是比较年轻的，需要学的还有很多很多，所以我一向珍惜每一次学习机会。这次也不例外，当校长告诉我有一个出去听课学习的名额打算给我时，我毫不犹豫的欣然接受了。 我参加的是“山东省第五批小学语文教学能手评选课堂教学现场会”，五天我的任务就是听课，一天八节课，那可 真叫一个过瘾啊！ 回来后，本学期刚领的一本听课记录已被我密密麻麻地记满了。翻看着这几天沉甸甸的收获，那一堂堂精彩的课又浮现在眼前…… 最令人震撼的是那节《军神》，文字与录像的结合再加 上老师那动情的语言不仅是学生，在座听课的老师也被带入了文中，带到了刘伯承将军的手术台边。 《麻雀》中老师多次创设情境让学生把自己想像成小麻
雀或老麻雀设身处地的去体会当时情形的危机和老麻雀的勇敢伟大。 《从现在开始》一课，这是一节低年级的课文，老师对字词的训练非常扎实，形式灵活多样。同时老师很注重对学生学习方法和行为习惯的指导。课堂上老师语言生动亲切，创设情境使学生把自己想像成小动物。尤其是在问到猫头鹰当上大王后小动物们的感受时，老师直接亲切地问：“小动物们，这一个星期下来，说说你们的感受好吗？梅花鹿呢？美丽的孔雀呢？小斑马呢？”老师直接与学生以小动物的身份进行对话来体会猫头鹰和袋鼠当大王时他们的叫苦连天，以及小猴子给大家带来的快乐。 《去年的树》是一篇小童话，课文篇幅短小但十分感人，老师多次创设情境引发学生想象使童话中的人物在学生眼中生动起来，更让学生读出了文字背后更加丰富的内容。比如：在这茫茫的追寻路上，小鸟可能遇见什么？鸟儿睁大眼睛，盯着灯火看了一会儿，此时她会想些什么？在灯火没有完全熄灭前，帮大树写写他的心里话向小鸟讲述分别后的经历，写写曾经的往事或表达对小鸟的思念……像这样的几个环节把学生带入了课文中实现了学生与文本的对话。 此外还有《狼和小羊》《地震中的父与子》《白鹅》《狐 狸和乌鸦》《猫》等精彩的课。
目录 一、课程设计的目的和要求 (2) 二、设计题目 (2) 三、设计工况汽轮机进汽量的确定 (2) 1、设计工况的功率 (2) 2、设计工况汽轮机进汽量的近似量 (2) 四、调节级热力计算 (3) 1、调节级部分相关参数的确定 (3) 2、喷嘴部分计算 (4) 3、第一列动叶部分计算 (5) 4、导叶部分计算 (7) 5、第二列动叶部分计算 (8) 6、各项损失计算 (10) 7、调节级焓降及功率 (11) 五、压力级热力计算 (12) 1、压力级级数的确定 (12) 2、压力级的部分相关参数的确定 (12) 3、反作用度的选取及喷嘴部分计算 (12) 4、动叶部分计算 (13) 5、各项损失计算 (14) 5、压力级焓降及功率 (15) 六、功率校核 (15) 七、总结分析 (16) 附：数据汇总表 (17)
一、课程设计的目的和要求 课程设计是一个综合性的学习过程。目的在于总结和巩固已学得的基础理论，培养查阅资料、进行工程计算、识图和绘图能力，并在实践过程中吸取新的知识。具体要求是按照给定的设计条件，选取相关参数，进行详细的调节级和压力级的热力计算，确定汽轮机流通部分的尺寸，以求达到较高的汽轮机效率。 二、设计题目 机组型号：B50-8.82/3.43 机组型式：多级冲动式背压汽轮机 新汽压力：8.82 Mpa 新汽温度：535.0℃ 排汽压力：3.43 Mpa 额定功率：25MW 转速：3000 rpm 三、设计工况汽轮机进汽量的确定 1、设计工况的功率 汽轮机设计工况的选取，一般按其在电网或热网中承担的负荷的性质决定。 本课设设计汽轮机承担基本负荷，故其设计工况的功率Ne为额定功率，以便在运行过程中获得最高的平均效率。 2、设计工况汽轮机进汽量计算 1、配汽方式：喷嘴调节 2、调节级型式：双列级。 3、参数选取 (1)设计功率=额定功率=经济功率=25 MW =70.00% (2)汽轮机相对内效率η ri =99% (3)机械效率η m
汽轮机课设心得总结文件编码（GHTU-UITID-GGBKT-POIU-WUUI-8968）
汽轮机课设心得总结经过两个星期的汽轮机课设,对我们而言收获颇丰。整个过程我们都认真完成，其中不免遇到很多问题，经过大家的齐心协力共同克服了它们，不仅从中熟悉了汽轮机的工作原理及流程，而且还获得了许多心得体会。 汽轮机是将蒸汽的热能转换为机械能的回转式原动机，是火电和核电的主要设备之一，用于拖动发电机发电。在大型火电机组中还用于拖动锅炉给水泵。 就凝汽式汽轮机而言，从锅炉产生的新蒸汽经由主阀门进入高压缸，再进入中压缸，再进入低压缸，最终进入凝汽器。蒸汽的热能在汽轮机内消耗，变为蒸汽的动能，然后推动装有叶片的汽轮机转子，最终转化为机械能。 除了凝汽式汽轮机，还有背压式汽轮机和抽汽式汽轮机，背压式汽轮机可以理解为没有低压缸和凝汽器的凝汽式汽轮机，它的出口压力较大，可以提供给供热系统或其它热交换系统。抽汽式汽轮机则是指在蒸汽流通过程中抽取一部分用于供热和或再热的汽轮机。 在设计刚进行时，我们也参考了从研究生那里借来的《设计宝典Xp》，但在使用过程中发现此软件只适用于单列级的计算而不适用于双列级，虽然如此，但我们在计算时也参考了其中的部分步骤。我们这次在设计之前又重新温习了《汽轮机原理》中所学的知识，因为汽轮机的热工转换是在各个级内进行的，所以研究级的工作原理是掌握整个汽轮
机工作原理的基础，而级的定义是有一列喷嘴叶栅和紧邻其后的一列动叶栅构成的工作单元。在第一章第七节介绍了级的热力计算示例，书上是以国产N200-12.75/535/535型汽轮机某高压级为例，说明等截面直叶片级的热力计算程序，主要参考了喷嘴部分计算、动叶部分计算、级内损失计算和级效率与内功率的计算。为了保证汽轮机的高效率和增大汽轮机的单机功率就必须把汽轮机设计成多级汽轮机，使很大的蒸汽比焓降由多级汽轮机的各级分别利用，即逐级有效利用，驶各级均可在最加速比附近工作。这一章也讲解了进气阻力损失和排气阻力损失、轴封及其系统，我们也参考了其中的内容。 通过本课程设计，加深、巩固《汽轮机原理》中所学的理论知识，了解汽轮机热力设计的一般步骤，掌握每级焓降以及有关参数的选取，熟练各项损失和速度三角形的计算，通过课程设计以期达到对汽轮机的结构进一步了解，明确主要零部件的作用与位置。具体要求就是按照某机组存在的问题，根据实际情况，制定改造方案，通过理论与设计计算，解决该汽轮机本体存在的问题，达到汽轮机安全、经济运行的目的。 数据的处理 这次汽轮机课设我们负责的是数据的处理，这是一个非常庞大而繁重的工作。接下来就着重说说我们在处理数据时候遇到的一些问题。 刚开始的时候，我们和其他组一起根据课本上的计算公式和焓熵表等编了我们汽轮机课设计算所需要的excel表格，这其中将近耗了接近一周的时间，最后完成时大家觉得很有成就感。接下来我们看汽轮机课
15 ..第二部分 使用说明书 一、软件简介 汽轮机课程设计教学软件《设计宝典Xp 》是由蚂蚁虫工作室马唯唯开发的。适合热动及相关专业汽轮机课程设计使用。设计汽轮机级数不超过12级。 软件特点： 1．查焓熵图由计算机查取，快速，准确。输入输出采用了OLE 高级拖放技术，自动截取数据，无需手动输入。（参见《焓熵查表通》介绍） 2．《新视图1.0》包含了设计中的所有视图，可以直接打印，可以查取各个系数。 3．可以自动生成设计报告。 4．可以随时查看每一步或者每一级的详细计算过程。 5．可以模拟组装汽轮机通流部分。 6．支持dbf 到 xls 文件格式转换。 7．强大的数据逻辑性检测将大大减少人为的错误。 8．可以设计个性化界面。 9．可以播放背景音乐。 软件安装最低要求： 1．中央处理器为80486或更高。 2．已设虚拟内存的计算机要求内存在4MB 以上， 未设虚拟内存的计算机内存
至少要16MB内存，安装后不少于15MB的自由空间。 3．与windows配套的鼠标。 《新视图1.0》介绍 (1)《新视图1.0》中包含了课程设中使用的各幅图，每一幅图中的符号都有解释，只需鼠标移到符号上即可。 (2)系数采用鼠标移动查取。当鼠标移动时，横纵坐标值会变化。 (3)压力级平均直径确定采用作图法，Array采用计算机作图，快速准确。点击详细过程 可以看到每一段的长度，改变比例尺寸后会 从新量取。 《焓熵查表通》介绍 理论来源： 焓熵查表采用国际公式化委员会（IFC） 提供的标准计算公式。 软件特点； (1)计算和输出可采用国际单位和工程 单位。系统默认已知参数为国际单位。 (2)查出来参数与水／水蒸气性质表上 的数据有所误差。误差均小于1/100。 (3)采用了自动对位数字输入，系统会 自动切换成英文状态输入小数。 (4)可以判断在计算机范围内的两个性 质参数对应的状态。 (5)可以根据焓值来判断熵值的大小范 围。 (6)数据可以手动输入也可以使用拖放 技术。 操作说明： (1)焓、熵、压力、比容、一般取4位小数，温度和干度一般取2位小数进行计算。 (2)如果想计算另一种单位制下的结果，选择单位制后一定要点确定才能生效。 (3)建议查焓熵图时采用拖放技术，它可以自动截取有效数据，减少人为判断。设计经常要使用焓熵查表通，你可以点击就可以缩小为一个标题栏大小，它悬浮在主界面上，要展开只需点一下“焓熵查表通”这几个字。在数据上点击并按住鼠标左 键，数据上显示一只表示系统已抓取该数据，按住鼠标左键实现拖动。 16
电气工程学院 课程设计任务书 课题名称: 汽轮机变工况运行的经济性和安全性核算专业、班级：热能与动力工程121、122班 指导教师：钱进 2014年7月20日至2014年7月31日共2周 指导教师签名： 教研室主任签名： 分管院长签名：
一、设计题目：汽轮机变工况运行下的经济性和安全性核算 设计对象为1台50MW纯凝式单缸汽轮机发电机组，由于电网负荷调节的要求及冷端条件的改变，汽轮机的运行工况发生变化。本次设计拟定60%、70%、80%、90%、100%、110%六个变工况负荷，要求各小组按各自给定的背压条件进行前述六个工况中两个变工况条件下的汽轮机的经济性和安全性核算，通过与额定工况(额定功率、额定背压)的比对，展开分析和讨论得出结论。 二、设计时间：2周 三、原始资料： 1、N50-8.82/535型汽轮机热力计算数据汇总表（设计工况） 2、设计工况热力过程线 3、N50-8.82/535型汽轮机设计工况轴向推力计算数据 4、回热系统简图 5、N50-8.82/535型汽轮机设计工况下热平衡计算基本数据 6、N50-8.82/535型汽轮机组设计工况下热经济指标 7、变工况计算所需数据和图表 详见参考文献1 8、变工况数据 背压Pc、负荷 A组 A1组：Pc=0.0065MPa；60%、90%负荷 A2组：Pc=0.0065MPa；70%，100%负荷 A3组：Pc=0.0065MPa；80%，110%负荷 B组 B1组：Pc=0.0060MPa；60%、90%负荷 B2组：Pc=0.0060MPa；70%，100%负荷 B3组：Pc=0.0060MPa；80%，110%负荷 C组 C1组：Pc=0.0055MPa；60%、90%负荷 C2组：Pc=0.0055MPa；70%，100%负荷 C3组：Pc=0.0055MPa；80%，110%负荷 D组 D1组：Pc=0.0050MPa；60%、90%负荷 D2组：Pc=0.0050MPa；70%，100%负荷
300MW汽轮机课程设计 （报告书） 学院： 班级： 姓名： 学号： 二O一六年一月十五日
300MW汽轮机热力计算 一、热力参数选择 1.类型: N300-16.67/537/537机组形式为亚临界、一次中间再热、两缸两排气。 额定功率:Pel=300MW; 高压缸排气压力prh=p2=3.8896MPa; 中压缸排汽压力p3=p4=0.7979Mpa; 凝汽器压力Pc=0.004698Mpa; 汽轮机转速n=3000r/min; 2.其他参数: 给水泵出口压力Pfp=19.82MPa; 凝结水泵出口压力Pcp=5.39MPa; 机械效率?ni=0.99; 发电机效率?g=0.99; 加热器效率?h=0.98; 3.相对内效率的估计 根据已有同类机组相关运行数据选择汽轮机的相对内效率： 高压缸，?riH=0.875 ; 中压缸，?riM=0.93; 低压缸?riL=0.86; 4.损失的估算 主汽阀和调节汽阀节流压力损失：Δp0=0.8335MPa; 再热器压损ΔPrh=0.1Prh=0.3622MPa; 中压缸联合气阀节流压力损失ΔP‘rh=0.02 Prh=0.07244MPa; 中低压缸连通管压力损失Δps=0.02ps=0.0162MPa; 低压缸排气阻力损失Δpc=0.04pc=0.1879KPa;
二、热力过程线的拟定 1. 在焓熵图,根据新蒸汽压力p 0=16.67 和新蒸汽温度t = 537,可确定汽轮机进气状态点 0（主汽阀前），并查的该点的比焓值h 0=3396.13,比熵s =6.4128,比体积v =0.019896。 2. 在焓熵图上,根据初压p 0= 16.67和主汽阀和调节气阀节533.62流压力损失Δp = 0.8335 以确定调节级级前压力p‘ 0= p -Δp =15.8365，然后根据p‘ 和h 的交点可以确 定调节级级前状态点1,并查的该点的温度t‘ 0=533.62,比熵s’ =6.4338，比体积v ‘ =0.0209498。 3. 在焓熵图上,根据高压缸排气压力p rh =3.8896和s =6.546437可以确定高压缸理想出口 状态点为2t，并查的该点比焓值h Ht = 3056.864,温度t Ht = 335.743,比体积v Ht =0.066192, 由此可以得到高压缸理想比焓降ΔHt H=h 0-h Ht =339.266 ,进而可以确定高压缸实际比焓降 ΔH i H=ΔH t H×?riH=296.8578,再根据h’rh、ΔH i M和p s可以确定高压缸实际出口状态2，并查 得该点比焓值h H =3099.2722,温度t H =351.3652,比体积v H = 0.0687,s H =6.6058。 4. 在焓熵图上，根据高压缸排气压力p rh = 3.8896和再热器压损Δp rh = 0.3622可以确定 热再热压力p’ rh =p rh -Δp rh = 3.5274,然后根据p’ rh 和再热蒸汽温度t th =537 确定中压缸进气 状态点为3（中压缸联合气阀前），并查的该点的比焓值h’ rh = 3535.213，比熵s‘ rh = 7.2612, 比体积v’ rh =0.1036。 5. 在焓熵图上，根据热再热压力p’ rh = 3.5274和中压缸联合气阀节流压力损失Δp’ rh = 0.07244 ，可以确定中压缸气阀后压力p’’ rh =p’ rh -Δp’ rh = 3.45496 ，然后根据p’’ rh 与h’ rh 的交点可以确定中压缸气阀状态点4，并查得该点的温度t’’ h = 536.7268,比熵s’’ rh = 7.2707，比体积v’’ rh =0.1058。若将中、低压缸的过程线画为一条圆滑曲线，则在前面⑤步之后进行如下步骤： 在焓熵图上，根据凝汽器压力pc=0.004698 和低压缸排汽阻力损失Δpc= 0.0001879 可以确定低压缸排汽压力pc’=pc+Δpc= 0.004886 在焓熵图上，根据凝汽器压力pc= 0.004698 和srh’= 7.2612 可以确定低压缸理想出口状态为5t，并查得该点比焓值hct=