汽轮机课程设计
汽轮机参数:
容量:２５ＭW
蒸汽初参数：压力：3.４３Mpa 温度:4３5℃
排汽参数：冷却水温2０℃背压：0.０05~0.0０6Ｍpａ (取0．00５Ｍｐａ)
前轴封漏汽与轴封加热器耗汽量为0.０07D○，轴封加热器焓升２1KJ/Ｋｇ
加热器效率ηｊｒ＝0.9８
设计功率:Pr=25MW
最大功率P=2５*(0.2～0．3)
1.近拟热力过程图
在焓熵图上选取进口参数P0=３.4３MＰa,t0=4３5℃,可得h0=3３04ｋJ/Kg．设进汽机构的节流损失△Ｐ0=０.04P０，可得调节级压力=3.3 MP a,并确定调节级前蒸汽状态点1(3.3MPａ, 43５℃）过1点作等比熵线向下交PＺ线于2点,查得h2t＝２128KJ/Kｇ,整机理想比焓降(△ｈtｍac）’=h0-h2t=3304－2１28=1176ＫＪ／Ｋｇ.选取汽轮机的内效率η＝0.85,有效比焓
降△h iｍac＝（△h t mac)’*ηrｉ=９９9.6ＫJ／Ｋg,排气比焓和h z=23０4ｋj/kg．在焓熵图上得排汽点Z,用直线连接1,Z，去两点的中点沿等压线下移２1-25Kj／Ｋg,用光滑曲线连接1,3两点，得热力过程曲线的近似曲线见图1，
H i
S
图1
选取给水温度T=160℃回热级数：５
内效率η=0.85
主汽门和调节阀中节流损失△P0=(0.０3~０.05)PO
排汽管中压力损失△PＣ=（0.02~０．06)PＣ
回热抽汽管中的压力损失△P E=(0．04～０.0８）P E
2.汽轮机进汽量Ｄ○
ηm=0．99 ηg=０.９7 m＝1.１５△D＝0.0３D O
D０＝/ hｉmacηmηｇ*m+△D＝3．6＊2000０＊1.15／(93*0．99*0.97)
+０.03△D
=107.19 t/ｈ
2.抽汽压力确定
采用大气式除氧器压力为0．1１８ＭP A饱和温度为１
04.３℃
CY
轴封加热器
１＃２# 3＃ 4#
3. 回热抽汽流量的计算
(1) Ｈ1高加
给水量 △D e =0．5 △D L １＝0.77 △ＤＣ=1 Ｄfw=D 0-△D C +△D L1+△Ｄｅj
=107.19-1+０.7７+０.５=１0７.４6 t/h
抽汽量
△D e1(ｈe1－h e １’) ηjr = D f ｗ（h W2-h w １)
21'11()
107.46(697.4592.04)
5.01()
0.98(3024730.17)
fw w w el jr e e D h h D h h η--?=
=
=--（t/h)
（2)H2高加 抽汽量 21'2
'22()107.46*105.28
55.07()0.98(2888619.27)
fw w w e e e jr
D h h D h h η-?=
=
=-- (ｔ/h)
H1疏水流入H ２放热 ''1211'
22760.17619.275.01*0.2452888619.27
e e e e
e e e h h D D h h --?=?==-- （ｔ/h) 考虑前轴封漏汽
'211'
223098619.27
0.77*0.842888619.2
l e l e l e e h h D D h h --?=?==-- (t ／h ） '221 5.070.2450.84 3.985e e ele l e D D D D ?=?-?-?=--=
(ｔ／ｈ)
(3) H d 除氧器
''
12121()ed ed e e l e cw w fw ed D h D D D h D h D h ?+?+?+?+=
112cw l e ed e fw D D D D D D +?+?+?+?=
2.35(/)ed D t h ?=
94.8(/)cw D t h =
(4)Ｈ3
低加
213'33105.46
95.65* 4.54(/)()(2644402.2)*0.98
w w e cw e e jr h h D D t h h h η-?===--(５）H4低加
'214'
44''3433'
44'443105.46
95.65* 4.64(/)()(2492300.9)0.98
402.2300.94.59*0.22(/)2492300.9
4.640.22 4.42(/)
w w e cw e e jr e e e e
e e e e e e e h h D D t h h h h h D D t h h h D D D t h η-?===----?=?==--?=?-?=-=回热系统的校验
1234
123450
e e ed e e D D D D D D ααααα?+?+?+?+?++++=
5.01 3.985 2.35 4.54 4.42
0.19342107.19
++++=
=
341094.8 4.54 4.42
0.8009107.19
cw e e l n D D D D D α-?-?+?--=
==
1
100.011
n
i
i α=-=<∑
4. 流经各级组蒸汽量及其内功率
调节级 0109.19(/)D t h =
0010()6133.653.6
i D h h P KW -==
第一级组 10107.191106.19(/)l D D D t h =-?=-=
1111
30983024
106.1921793.6 3.6
e i h h P D kw --===
第二级组 211106.19 5.01101.18(/)e D D D t h =-?=-=
230242888
101.1838223.6
i P kw -==
第三级组 32297.175(/)e D D D t h =-?=
328882764
97.19
3347.93.6
i P kw -==
第四级组 4397.195 2.3594.85(/)ed D D D t h =-?=-=
427642644
94.848
31603.6
i P kw -==
第五级组 54394.875 4.4090.335(/)e D D D t h =-?=-=
526443492
90.335
3813.53.6
i P kw -==
第六级组 65490.335 4.4285.95(/)e D D D t h =-?=-=
624922304
86.53
4485.883.6
i P kw -==
整机内功率
6
06134217938223347316038144485i ij j P P ===++++++∑
26941kw =
5. 计算汽机装置的热经济性
机械损失: (1)22189.1(10.99)269m i m P P kw η=-=-= 汽机轴端功率: 22189.122226671n i m P P P kw =-=-= 发电机功率: 26671*0.9725870e n g P P kw η=== 内功率大于25000KW,合格 汽耗率: 0(.)1000107190
4.13()2130825870.78
kg kw h e D d P =
== 不抽汽估计汽耗率:
'0(.)001000107190
3.74()()107.19*999.62700.973.63.6kg kw h z m g D d D h h P η=
==-????
--????????
汽轮机装置的热耗率
(.)0() 4.13*(3304697.3)10765.67()kg kw h fw q d h h =-=-=
绝对电效率 36003600
33.44%10765.67
el q η=
==
6. 双列速度级的热力计算
（1） 速度级的选择
选择双列速度级(1９５-250KJ/Ｋg ）选择焓降为250k ｊ/kg.故速度级的参数为:
0107.19(/)D t h = 0 3.43()P MPa = 0435t =℃ 250(/)t h kJ kg ?= 0.25a X =
1. 喷嘴热力计算 (1) 喷嘴理想焓降
'(1)250*0.85212.5(/)n t b gb b h h kj kg ?=?-Ω-Ω-Ω==
(2) 喷嘴进口状态参数
0 3.3P MPa = 03304/h kj kg = 00435t C = 3010.53/kg m ρ=
(3) 喷嘴出口状态参数
由△h n 可以从H －S 图上查得:
1 1.4p MPa = 31 6.25/t kg m ρ= 13091/t h kj kg =
(4) 喷嘴形状的确定
前后压比: 1
0 1.4
0.420.5463..3
n
cr p p εε===<= 选用渐缩型喷嘴. (5) 喷嘴出口速度
理想速度:
1651.9(/)t c m s === 速度系数0.97?=
实际速度: 110.97*627.69632.36(/)t c c m s ?=== 喷嘴出口汽流偏转角1δ 喷嘴出口汽流方向角115o α=
1
1
1
sin()sin αδα+=
0sin150.2716256=
10.76o δ=
(6) 轮周速度u
10.25*632.36158.09(/)a u X c m s ===
(7) 速度级的平均直径d ｍ
6060*158.09
1.0069()3.14*3000
m u d m n π=
== (8) 喷嘴出口面积A ｎ
277.51n A cm =
=
=
(9) 喷嘴出口高度l n
177.51
1.6sin 0.6*3.14*100.69*sin15
n n o
m A l cm e d πα=
== 选取部分进汽度e=0.6则叶高l n ＝16ｍm>15ｍm
(10) 喷嘴损失n h ζ?
22(1)(10.99)*250*0.8512.56(/)n n h h kj kg ζ?=-=-=
2. 第一列动叶热力计算 (1) 动叶进口汽流的相对速度
(2) 根据C １,U 1作速度三角形，由余弦定理可得：
1w =
482.03(/)
m s ==
1
111111sin()608.86sin15.13sin sin
463.62
o
c w αδβ--+==
20.87o =
(3) 动叶出口汽流相对速度
因为0b Ω= 则21482.03(/)t w w m s == 查图, 0.878b ?=