汽轮机设备课程教案
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二、蒸汽在喷嘴中的流动速度
（一） 蒸汽在喷嘴出口的理想速度1
00110000211t p c p v p κκκκ-??????=- ???-??????
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计算式；
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μ＝0。速度三角形可以画成下图
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三、多级汽轮机的重热现象和重热系数（一）重热现象
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）
银川能源学院电力学院 课程设计任务书 设计题目：300MW亚临界机组轴向推力的计算_ 年级专业：热动（本）1202 班 学生姓名：闫煜 学号： 1210240198 指导教师：于淼
电力学院《课程设计》任务书课程名称：汽轮机原理 说明：1、此表一式三份，院、学生各一份，报送实践部一份。 2、学生那份任务书要求装订到课程设计报告前面。
目录 一、引言 (1) 1、汽轮机课程设计目的 (1) 2、汽轮机课程设计内容与要求 (1) 3、汽轮机课程设计的一般原则 (1) 二、轴向推力的计算 (1) 1、轴向推力 (2) 1.1、冲动式汽轮机的轴向推力 (2) 三、推力轴承的安全系数 (4) 四、计算 (5) 1、求解第一级平均直径 (6) 2、轴向推力的计算 (6) 3、叶根反动度的计算 (7) 4、叶轮反动度 (7) 5、当量隔板漏气面积 (7) 6、叶根齿隙面积A5 (7) 7、平衡孔面积A4 (8) 8、α的计算 (8) 9、β的计算 (8) 10、轮盘面积的计算 (8) 五、汇总 (9) 六、参考文献 (9)
一、引言 汽轮机是以蒸汽为的旋转式热能动力机械，与其他原动机相比，它具有单机功率大、效率、运行平稳和使用寿命长等优点。汽轮机的主要用途是作为发电用的原动机。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，都采用汽轮机为动力的汽轮发电机组。汽轮机的排汽或中间抽汽还可用来满足生产和生活上的供热需要。在生产过程中有余能、余热的工厂企业中，还可以应用各种类不同品位的热能得以合理有效地利用。由于汽轮机能设计为变速运行，所以还可用它直接驱动各种从动机械，如泵、风机、高炉风机、压气机和船舶的螺旋桨等。因此，汽轮机在国民经济中起着极其重要的作用。 蒸汽在汽轮机级内流动时，由于各段压力分布的不同，从而产生于轴线平行的轴向推力，气方向与气流在汽轮机内的流动方向相同，使转子产生由高压向移动的趋势。因此，为了保证汽轮机的安全运行，必须进行轴向推力的计算。 1、汽轮机课程设计目的 汽轮机课程设计是对在汽轮机课程中所学到的理论知识的系统总结、巩固和加深；要求掌握汽轮机热力计算及变工况下热力核算的原则、方法和步骤，还要综合各方面的实践经验和理论知识，结合结构强度、调节运行、辅助设备等有关基本知识来分析问题，才能较合理的选定汽轮机设计的基本方案。 2、汽轮机课程设计内容与要求 (1)确定轴向推力的组成 (2)以高压缸冲动级为计算依据，确定级数并分别计算各个级的轴向推力 (3)必须给出各个级的轴向推力的详细计算过程 (4)将数据以表格形式列出 (5) 数据来源：通过给定的机组类型，学生自己查阅资料所需基本数据及公式3、汽轮机课程设计的一般原则 (1)设计过程中要保证数据选择正确，计算正确，绘图清晰美观。 (2)设计成品要求效率高，结构合理，安全可靠，成本低廉。 二、轴向推力的计算
汽轮机原理及运行课程自学辅导资料 二○○八年十月
汽轮机原理及运行课程自学进度表教材：汽轮机原理教材编者：沈士一康松庆贺庆庞立云 出版社：中国电力出版社出版时间：1992
接交给任课教师。总成绩中，作业占15分。
汽轮机原理及运行课程自学指导书 第1章汽轮机级的工作原理 一、本章的核心、重点及前后联系 （一）本章的核心 掌握蒸汽在汽轮机各种级内的流动过程和能量转换规律及计算，蒸汽在汽轮机级内能量转换过程中各种损失和各种级效率的物理概念及减少损失的措施，熟悉各种损失的计算；熟悉汽轮机级的热力设计原则和方法，扭叶片级；了解叶栅的气动特性。 （二）本章重点 级的概念，级的工作过程，级的反动度，动叶进出口速度三角形，蒸汽在喷嘴的膨胀过程，蒸汽在动叶中的流动和能量转换过程；蒸汽作用在动叶栅上的力和轮周功率，级的轮周效率，级的轮周效率与速比的关系，蒸汽在复速级内的能量转换特点；级内损失，级的相对内效率。 （三）本章前后联系 在前面学习完成工程热力学和流体力学的基础上，对级的工作原理进行学习；学习本章内容为后面分析多级汽轮机的工作原理打下基础。 二、本章的基本概念、难点及学习方法指导 （一）本章的基本概念 级，反动度，压比，速比，最佳速比，轮周效率，轮周功率，级的相对内效率，扭叶片（二）本章难点及学习方法指导 级的轮周效率和速比的关系 学习方法：理论联系实际，熟悉汽轮机结构，多看书， 三、典型例题分析 1.汽轮机按工作原理分类可分为哪几种类型？ 答：冲动式汽轮机和反动式汽轮机。 2.按热力性质分类，汽轮机可分为哪几种类型？ 答：凝汽式汽轮机，背压式汽轮机，调节抽汽式汽轮机，抽汽背压式汽轮机，中间再热式汽轮机
汽轮机课程设计 第一部分：设计题目与任务 题目：汽轮机热力计算与设计 根据给定的汽轮机原始参数来进行汽轮机热力计算与设计： 1、分析与确定汽轮机热力设计的基本参数，这些参数包括汽轮机的容量、进汽参数、转速、排汽压力或冷却水温度、回热加热级数及给水温度、供热汽轮机的供热蒸汽压力等; 2、分析并选择汽轮机的型式、配汽机构形式、通流部分形状及有关参数; 3、拟订汽轮机近似热力过程线和原则性回热系统，进行汽耗率及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、比烩降、叶型及尺寸等: 5、根据通流部分形状和回热抽汽点要求，确定压力级即非调节级的级数和排汽口数，并进行各级比焙降分配; 6、对各级进行详细的热力计算，求出各级通流部分的几何尺寸、相对内效率和内功率，确定汽轮机实际的热力过程线; 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，并修正回热系统的热平衡计算; 8、根据需要修正汽轮机热力计算结果. 第二部分：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; 3)在满足经济性和可靠性要求的同时，还应考虑汽轮机的结构紧凑、系统简单、布置合理、成本低廉、安装和维修方便及零部件通用化、系列标准化等因素。 第三部分：设计内容 一、汽轮机热力计算与设计原始参数 主蒸汽压力3.43Mpa，主蒸汽温度435℃;
冷却水温度20℃，给水温度160℃; 额定功率e P :23MW,调节级速比a x :0.24 二、汽轮机设计基本参数确定 1、汽轮机容量 额定功率e P :23MW 2、进气参数 汽轮机初压P 0=3.43Mpa 汽轮机初温t0=435℃ 3、汽轮机转速n=3000rad/min 4、排气压力 汽轮机排气压力Pc=0.005Mpa 冷却水温tc1= 20℃ 5、回热级数及给水温度 给水温度tfw=160℃ 回热级数Z=3级 三、选型、配汽及流通部分的设计计算 1、汽轮机型号 由排气压力和冷却水温可知汽轮机为：凝气式汽轮机。 型号：N23-3.43/435 2、配汽方式 汽轮机的配汽机构又称调节方式，与机组的运行要求密切相关。通常的喷嘴配汽、节流配汽、变压配汽以及旁通配汽四种方式。喷嘴配汽是国产汽轮机的主要配汽方式，由已知参数以及设计要求选用喷嘴配汽方式。 四、拟定汽轮机近似热力过程曲线和原则性热力系统，进行汽耗量、回热系统 热平衡及热经济性的初步计算 1、近似热力过程曲线的拟定 （1）进排汽机构及连接管道的各项损失 蒸汽流过各阀门及连接管道时，会产生节流损失和压力损失。下表列出这些 损失通常的取值范围。
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
《汽轮机运行教学大纲》 一、课程的性质、任务 课程的性质：《汽轮机设备运行》是热能与动力工程专业（中专）的主要专业课之一。 课程的任务：学生通过对本门课的学习应牢固掌握蒸汽在汽轮机中的流动过程和能量转换过程，以及为实现能量有效转换而对结构的要求；掌握和了解汽轮机变工况的规律，凝汽设备的工作原理、调节系统的工作原理、汽轮机叶片及其它主要零件的强度和振动的概念，供热式汽轮机的特点及机组运行方面的基础知识。 二、 课程的基本要求 ⒈掌握蒸汽在汽轮机通流部分中的流动规律和能量转换过程及能量转换过程过程中各种损失的物理概念和提高效率的途径；明确速度比的物理意义；熟练的掌握级的轮周功率。 ⒉了解多级汽轮机及其装置的特点，了解如何合理地确定汽轮机的参数及如何选择汽轮机的结构形式，并了解多级汽轮机的热力计算方法。 ⒊掌握喷嘴、级和级组的变工况规律及特性；变工况对机组的安全性、经济性影响；了解流量网图。 ⒋了解汽轮机凝汽设备的组成、任务、工作原理、影响凝汽器真空的主要因素及凝汽设备的变工况特性。 ⒌掌握汽轮机主要零部件的结构。了解叶片的强度校核，了解等截面叶片的自振频率的计算和叶片调频方法，了解转子临界转速的概念；了解汽轮发电机组的振动。 ⒍掌握汽轮机自动调节和保护系统的基本原理；静态特性及中间再热机组调节特点，了解一次调节抽汽机组的调节原理及工况图。 7.了解汽轮机的热应力、热膨胀及热变形的概念；了解汽轮机的启动和停机的主要过程； 了解汽轮机常见事故的原因及处理方法。。 三、课程内容 绪论：1、 第一章综述： 汽轮机作用及分类和型号，发展概况。 汽轮机级的工作原理，级的概念及工作原理，蒸汽作用在动叶片上的力，轮周功率；速度比，纯冲动级、反动级、和速度级的最佳速比；部分进汽度的概念。级内的各项损失，级的热力过程线，级的内功率及内效率。多级汽轮机的结构及热力过程，多级汽轮机的优越性和特点。 第二章汽轮机辅助设备系统的启停及运行 凝汽设备；抽汽设备；给水回热设备；除氧器；冷却设备与系统；发电机的氢、油、水系统。 第三章汽轮机的启动 启动前的检查与试验；汽轮机的启动方式；冷态滑参数启动；热态启动；中压缸启动。 第四章汽轮机的运行调整
1. 冷油器为什么要放在机组的零米层？若放在运转层有何影响？ 冷油器放在零米层，离冷却水源近，节省管道，安装检修方便，布置合理(能充分利用油箱下部位置)。机组停用时，冷油器始终充满油，可以减少充油操作。若冷油器放在运转层，情况正好相反，它离冷却水源较远，管路长，要求冷却水有较高的压力，停机后冷油器的油全部回至油箱。起动时，要先向冷油器充油放尽空气，操作复杂，而且冷油器放在运转层，影响机房整体美观和清洁卫生。 2．轴封间隙过大或过小，对机组运行有何影响？ 轴封间隙过大，使轴封漏汽量增加，轴封汽压力升高，漏汽沿轴向漏入轴承中，使油中进水，严重时造成油质乳化，危及机组安全运行。 轴封间隙过小，容易产生动静部分摩擦，造成转子弯曲和振动。 3. 影响轴承油膜的因素有哪些？ 影响轴承转子油膜的因素有：①转速；②轴承载荷；③油的粘度；④轴颈与轴承的间隙；⑤轴承与轴颈的尺寸；⑥润滑油温度；⑦润滑油压；⑧轴承进油孔直径。 4. 凝汽器底部的弹簧支架起什么作用？为什么灌水时需要用千斤顶顶住凝汽器？ 凝汽器底部弹簧支架除了承受凝汽器的重量外，当排汽缸和凝汽器受热膨胀时，补偿其热膨胀量。如果凝汽器的支持点没有弹簧，而是硬性支持，凝汽器受热膨胀时向上，就会使低压缸的中心破坏而造成振动。 如果停机，为了查漏，对凝汽器汽侧灌水。由于灌水后增加了凝汽器支持弹簧的负荷，会使凝汽器弹簧严重过载，使弹簧产生不允许的残余变形，故应预先用千斤顶将凝汽器顶住，防止弹簧负荷过大，造成永久变形。 在灌水试验完毕放水后，应拿掉千斤顶，否则低压缸受热向下膨胀时，由于凝汽器阻止而只能向上，会使低压缸中心线改变而出现机组振动。 5．什么叫凝汽器的热负荷？ 凝汽器热负荷是指凝汽器内蒸汽和凝结水传给冷却水的总热量(包括排汽、汽封漏汽、加热器疏水等热量)。凝汽器的单位负荷是指单位面积所冷凝的蒸汽量，即进人凝汽器的蒸汽量与冷却面积的比值。 6．什么叫循环水温升？温升的大小说明什么问题？ 循环水温升是凝汽器冷却水出口温度与进口水温的差值，温升是凝汽器经济运行的一个重要指标，温升可监视凝汽器冷却水量是否满足汽轮机排汽冷却之用，因为在一定的蒸汽流量下有一定的温升值。另外，温升还可供分析凝汽器铜管是否堵塞、清洁等。
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
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
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
汽轮机设备及运行讲义 (全部) -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
第一篇汽轮机的结构与性能 第一章概述 第一节汽轮机的基本工作原理 汽轮机是一种以具有一定温度和压力的水蒸气为工质，将热能转变为机械能的回转式原动机。它在工作时先把蒸汽的热能转变成动能，然后再使蒸汽的动能转变成机械能。与其他热力原动机相比，它具有单机功率大、转速高、效率较高、运转平稳和使用寿命长等优点，在现代工业中得到广泛的应用。 一、汽轮机在热力发电厂中的作用 汽轮机的主要用途是作为热力发电用的原动机。在以煤、石油和天然气为燃料的现代 常规火力发电厂、核电站和地热电厂中，都采用以汽轮机为原动机的汽轮发电机组。其发 电量约占总发电量的80％左右。汽轮机的排汽或中间抽汽可以用来满足生产和生活的供热 需要。这种既供热又供电的热电联产汽轮机，在热能的综合有效利用方面具有较高的经济 性。由于汽轮机能够变速运行，故可以用它直接驱动各种泵、风机、压缩机和船舶螺旋桨 等。在生产过程有余能、余热的各种工厂企业中，可以利用各种类型的工业汽轮机，使不 同品位的热能得到合理有效的利用，从而提高企业的节能和经济效益。 汽轮机必须与锅炉、加热器、凝汽器、给水泵等机械设备组成热力系统，才能进行工 作。热力发电厂是能量转换的工厂。锅炉将燃料化学能转换为蒸汽的热能，汽轮机将热能 转换为机械能，发电机将机械能转换为电能。因为我国原煤总产量居世界第一位，根据国 家的燃料政策，我国是以煤炭为主要燃料的国家，所以燃煤火力发电厂在目前及以后相当 长的时间内仍处于我国电能生产的主导地位。因此，作为原动机拖动发电机的汽轮机，显 然在我国电力工业中占有十分重要的地位。 二、汽轮机发展概况和我国汽轮机的发展特点 1．汽轮机的发展概况 汽轮机的发展大致经历了以下几个时期：1883年瑞典工程师拉瓦尔首先发明、制造了
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
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
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
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
（培训体系）汽轮机培训教 案
汽轮机培训教学大纲 总则：培训原则上以现场培训为主，理论讲课为副，课件选用：地方电厂岗位运行培训课件，《汽轮机运行》（辽宁电力中心第二版）。要求职工边工作边学习，先组织学习人员集中学习电力生产工作安全规程和运行管理制度、俩票三制等；后组织本专业基础知识及作业指导书，重点是熟悉壹厂本专业设备、系统及操作。 目标：通过本计划的认真实施，要求均要能独立进行各项生产工作，达到正式上岗。（不包括少数于工作学习中表现不好及于历次考试中被淘汰者）。 壹、培训原则及方法： 培训的具体方法和要求： 1、第壹阶段集中授课（壹个月）：于课堂内统壹进行授课，授课重点按第二部分要求范围具体内容执行（约120课时，每课时45分钟），主要分为理论基础课程及汽轮机专业课程；授课结束后进行理论学习考试，考试合格后进入现场实习，授课学习结束后的考试，由各授课老师出题考核，试卷交给总工室汽轮机专业组批改、评定成绩，然后由专业组组长交公司人力资源培训部审查、评估和备案。 2、第二阶段现场实习（七个月）：实习分为三个阶段进行，具体内容按第三部分进行 （1）实习壹阶段，汽机专业基础知识和现场工作基础技能熟悉及训练（2个月）：本阶段实习间主要由汽轮机专业主值负责，根据实际情况每月每人进行考问讲解10次，考问解答情况要记录于《学习记录簿》上；每月每人完成思考题至少15题，且要求有书面解答；壹阶段实习结束后由人力资源培训部出题考试，测试卷交由总工室专业组批改，评定成绩，后交人力资源培训部审查、评估和备案。（2）实习二阶段，汽机专业知识及工作实际操作技能训练（3个月）：本阶段
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=