汽轮机课程设计报告书

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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

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前言

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。

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目录

前言....................................................................................................................................... 2

目录....................................................................................................................................... 3

一、课程设计任务书 ........................................................................................................... 5

1.1 设计题目........................................................................................................................ 5

1.2 已知参数........................................................................................................................ 5

1.3 任务与要求 .................................................................................................................... 5

二、汽轮机近似热力过程线的拟定及汽轮发电机组经济指标的初算 ........................... 6

2.1 汽轮机近似热力过程线的拟定 .................................................................................... 6

2.1.1 进汽压力损失的初步估计 ......................................................................................... 6

2.1.2选取机组的相对内效率、发电效率和机械效率 ...................................................... 6

2.1.3近似热力过程曲线的初步拟定 .............................................................................. 6

2.2汽轮机总蒸汽量D0的估算 ............................................................................................ 6

2.3汽轮发电机组汽耗率与热耗率的初算 ......................................................................... 7

2.4 整机相对内效率 ........................................................................................................... 7

三、焓降分配与级数确定 ................................................................................................... 8

3.1 第一级平均直径的估计 ................................................................................................ 8

四、级的热力设计 ............................................................................................................... 9

4.1 调节级选型 .................................................................................................................... 9

4.2 调节级热力参数的选择 ................................................................................................ 9

4.3 调节级详细热力计算 .................................................................................................... 9

4.4其它压力级的详细计算 ............................................................................................... 11

五、整机热力性能校核 ..................................................................................................... 13

5.1 功率校核...................................................................................................................... 13

5.2 相对内效率校核 .......................................................................................................... 13

六、转子临界转速强度校核 ............................................................................................. 14

6.1 转子临界转速计算 ...................................................................................................... 14

6.2 叶片强度校核 .............................................................................................................. 14

6.3 叶根强度校核 .............................................................................................................. 15

6.4 轮缘强度计算 .............................................................................................................. 17

七、轴封漏气量计算 ......................................................................................................... 18

7.1 高压端轴封漏汽 .......................................................................................................... 18

7.2 低压端轴封漏汽 .......................................................................................................... 19