汽轮机课程设计-n12汽轮机通流部分热力设计

合集下载

汽轮机通流部分热力设计

汽轮机通流部分热力设计

汽轮机课程设计说明书第一部分:课程设计的任务与要求:一.设计题目:N12-3.5/435汽轮机通流部分热力设计二.已知参数:额定功率:p r=12MW,额定转速:n e=3000r/min,设计功率:p e=9.6MW,新蒸汽压力:p0=3.5MPa,新蒸汽温度:t0=435℃,排汽压力:p c=0.005MPa,给水温度:t fw=150℃,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,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:△D1=1000kg/h,第二高压加热器中回收的轴封漏汽量:△D1′=700kg/h。

回热级数:5三.任务与要求(1)估算整机蒸汽流量及拟定热力过程曲线;(2)回热系统热平衡初步计算及回热系统示意图绘制;(3)非调节级理想比焓降分配和级数确定;(4)计算调节级与非调节级通流部分几何尺寸:各级平均直径、叶片高度、通流面积、叶片数、叶宽、节距、静叶片安装角、动叶片安装角、及出汽角等;(5)计算级效率、级内功率、整机内功率及相对内效率;(6)整机校核(电功率、内效率);(7)按比例绘制通流部分子午剖面流道图和各级速度三角形图,以及调节级详细热力过程曲线示意图,整机热力过程曲线图;(8)编写计算机程序方框图;(9)编写计算机运行程序;(10)调试并运行热力设计计算机程序;(11)编写课程设计说明书(说明书规格按学校要求,内容为上述计算内容)。

第二部分:汽轮机热力计算一、汽轮机进汽量D 0的初步估算和近似热力过程曲线的初步计算1.根据已知的p 0、t 0和p c ,确定蒸汽通过主汽门、配汽机构及排汽管中的压力损失。

进汽机构节流损失:∆==⨯=004%004 3.50.14P P MPa 排汽管中压力损失: 0.040.0050.0002c c P P MPa ∆=⨯⨯= 调节级前的压力为:000 3.50.14 3.36P P P MPa '=-∆=-=末级动叶后压力为:='=+∆=+=0.0050.00020.0052z c c c P P P P MPa 2.选取机组的相对内效率、发电效率和机械效率由于汽轮发电机组的额定功率:p r =12MW所以取汽轮机相对内效率ηri ,发电机效率ηg (全负荷),机械效率ηax. 3.热力过程曲线的初步拟定由p 0=3.5MPa ,t 0=435℃确定初始状态点“0”:0h =3304.07735 kJ/kg , 0s = 6.9597 kJ/(kg ⋅K)由==103304.07735h h kJ/kg ,0 3.36P MPa '=从而确定“1”点:1s = 6.9778kJ/(kg ⋅K), 1t = 434.118℃过“0”点做定熵线与Pc=0.005MPa 的定压线交于“3'”点,查得:0'h = 2122.1146kJ/kg , 3't = 32.91℃整机理想焓降为:03'3304.077352122.11461181.963mact h h h ∆=-=-=kJ/kg整机有效焓降为:macih ∆=ri ηmact h ∆=1181.963⨯0.82 ≈ 969.2095kJ/kg从而确定“3”点的比焓为:3h =0h -mac i h ∆=3304.07735-969.2095=2334.86785kJ/kg又因为余速损失为: ∆=≈∆=⨯≈2222%0.021181.96323.6393/2000mac c t c h h kJ kg所以“4”点的比焓为:∴=-∆=-=4322334.8678523.63932311.2286kJ/kg c h h h再由'=0.0052MPa c P 可以确定“4”点,并查得: 4s =7.56144kJ/(kg ⋅K)然后用直线连接“1”、“4”两点,求出中点“2′”, 2'h =2807.653 kJ/kg , 2's =7.26962 J/(kg ⋅K) 并在“2′”点沿等压线向下移14kJ/kg 得“2”点, 2h =2793.653 kJ/kg , 2s =7.237437 J/(kg ⋅K)过“1”、“2”、“3”点作光滑曲线即为汽轮机的近似热力过程曲线。

汽轮机课程设计

汽轮机课程设计

汽轮机课程设计第一章绪言ξ1.1、变工况计算的意义汽轮机在变工况条件下工作时,沿通流部分各级的蒸汽流量,喷嘴动叶前后的气温,汽压及湿度将偏离设计值,使零部件的受力情况,轴向推力,效率,出力发生变化。

此外,汽轮机在启停或负荷剧烈变动时,可能在零部件中产生很大的热应力,引起金属材料疲劳损伤,影响机组寿命,这种情况,在大型机组上尤为注意。

为此常常需要对它们进行校核和分析,以保证机组的安全可靠和经济运行。

由于变工况热力计算能获得各级的状态参数,理想比焓降,反动度,效率,出力等较详尽的数据,这就为强度分析,推力计算以及了解效率及出力变化提供了科学的参考依据。

因此,变工况热力核算常成为了解机组运行情况,预测设备系统改进所产生的效果,乃至分析事故原因的重要手段。

ξ1.2、变工况数值计算的方法与特点1.2.1、方法汽轮机整机的热力计算是建立在单级核算的基础上的。

目前,在变工况计算中,根据不同的给定原始条件,单级的详细热力核算可分为顺序计算和倒序计算两种基本方法,此外还有将倒序和顺序结合起来的混合算法。

1.2.2、特点顺序算法以给定的级前状态为起点,由前向后计算;倒序算法则以给定的级后状态为起点,由后向前计算。

混合算法中,每级都包含若干轮先是倒序后是顺序的混合计算,只有当倒序与顺序的计算结果相符合时,级的核算才可以结束,然后逐级向前推进。

三种方法都建立在喷嘴和动叶出口截面连续性方程和单级工作原理的基础上,并且计算时,级流量和几何尺寸是已知的。

与此相对应,单级的数值计算也有顺序,倒序和混合三种算法。

汽轮机在级在偏离设计工况工作时,在许多情况下,常常已知级后的压力以及流量,此时采用以级后状态为起点的倒序算法较为方便。

这种情况常出现在凝汽式和被压式机组的末级或是抽汽机组抽汽点前面的压力级,也可能出现在通流部分被拆除级前面的压力级,由于凝汽器内的压力或是抽汽压力或是被压发生变化,需要对其级前的功率,效率进行校核。

在另外一些情况下,则可能已知级前的状态与级流量,此时应采用以级前状态为起点的顺序算法比较方便,例如通过计算得到或通过实验测得调节级室的压力和温度,因此压力级组前的状态是已知的,在此情况下,对压力级的校核就应采用顺序算法。

课程设计汽轮机

课程设计汽轮机

课程设计汽轮机一、教学目标本课程的目标是让学生掌握汽轮机的基本原理、结构和工作流程,了解汽轮机在现代工业中的应用及其重要性。

知识目标:学生能够描述汽轮机的基本原理、结构和工作流程,了解汽轮机的分类和特点。

技能目标:学生能够运用所学知识分析汽轮机的工作性能,进行简单的故障诊断和维护。

情感态度价值观目标:学生能够认识到汽轮机在现代工业中的重要性,培养对汽轮机技术的兴趣和热情。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括汽轮机的基本原理、结构、工作流程及其在现代工业中的应用。

1.汽轮机的基本原理:学生将学习汽轮机的工作原理,包括蒸汽的生成、膨胀和做功过程。

2.汽轮机的结构:学生将了解汽轮机的主要组成部分,如转子、静子、调速系统等,并学习其功能和相互关系。

3.汽轮机的工作流程:学生将掌握汽轮机的工作流程,包括蒸汽的进入、膨胀、排气等阶段。

4.汽轮机在现代工业中的应用:学生将学习汽轮机在电力、石油、化工等领域的应用及其重要性。

三、教学方法本课程将采用讲授法、案例分析法和实验法等多种教学方法,以激发学生的学习兴趣和主动性。

1.讲授法:教师将通过讲解汽轮机的基本原理、结构和工作流程,引导学生掌握相关知识。

2.案例分析法:教师将提供汽轮机实际运行案例,引导学生运用所学知识进行分析,提高学生的实际操作能力。

3.实验法:学生将有机会进行汽轮机模型实验,观察和验证汽轮机的工作原理,增强对知识的理解和记忆。

四、教学资源本课程将使用教材、参考书、多媒体资料和实验设备等多种教学资源。

1.教材:将选用权威、实用的教材,为学生提供全面、系统的学习资料。

2.参考书:提供相关的参考书籍,丰富学生的知识视野。

3.多媒体资料:利用多媒体课件、视频等资料,生动展示汽轮机的工作原理和实际运行场景。

4.实验设备:提供汽轮机模型实验设备,让学生亲自动手操作,提高实践能力。

五、教学评估本课程的评估方式将包括平时表现、作业、考试等多种形式,以全面客观地评价学生的学习成果。

汽轮机通流部分热力设计

汽轮机通流部分热力设计

汽轮机课程设计说明书第一部分:课程设计的任务与要求:一.设计题目:N12-3.5/435汽轮机通流部分热力设计二.已知参数:额定功率:p r=12MW,额定转速:n e=3000r/min,设计功率:p e=9.6MW,新蒸汽压力:p0=3.5MPa,新蒸汽温度:t0=435℃,排汽压力:p c=0.005MPa,给水温度:t fw=150℃,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,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:△D1=1000kg/h,第二高压加热器中回收的轴封漏汽量:△D1′=700kg/h。

回热级数:5三.任务与要求(1)估算整机蒸汽流量及拟定热力过程曲线;(2)回热系统热平衡初步计算及回热系统示意图绘制;(3)非调节级理想比焓降分配和级数确定;(4)计算调节级与非调节级通流部分几何尺寸:各级平均直径、叶片高度、通流面积、叶片数、叶宽、节距、静叶片安装角、动叶片安装角、及出汽角等;(5)计算级效率、级内功率、整机内功率及相对内效率;(6)整机校核(电功率、内效率);(7)按比例绘制通流部分子午剖面流道图和各级速度三角形图,以及调节级详细热力过程曲线示意图,整机热力过程曲线图;(8)编写计算机程序方框图;(9)编写计算机运行程序;(10)调试并运行热力设计计算机程序;(11)编写课程设计说明书(说明书规格按学校要求,内容为上述计算内容)。

第二部分:汽轮机热力计算一、汽轮机进汽量D 0的初步估算和近似热力过程曲线的初步计算1.根据已知的p 0、t 0和p c ,确定蒸汽通过主汽门、配汽机构及排汽管中的压力损失。

进汽机构节流损失:∆==⨯=004%004 3.50.14P P MPa 排汽管中压力损失: 0.040.0050.0002c c P P MPa ∆=⨯⨯= 调节级前的压力为:000 3.50.14 3.36P P P MPa '=-∆=-=末级动叶后压力为:='=+∆=+=0.0050.00020.0052z c c c P P P P MPa 2.选取机组的相对内效率、发电效率和机械效率由于汽轮发电机组的额定功率:p r =12MW所以取汽轮机相对内效率ηri ,发电机效率ηg (全负荷),机械效率ηax. 3.热力过程曲线的初步拟定由p 0=3.5MPa ,t 0=435℃确定初始状态点“0”:0h =3304.07735 kJ/kg , 0s = 6.9597 kJ/(kg ⋅K)由==103304.07735h h kJ/kg ,0 3.36P MPa '=从而确定“1”点:1s = 6.9778kJ/(kg ⋅K), 1t = 434.118℃过“0”点做定熵线与Pc=0.005MPa 的定压线交于“3'”点,查得:0'h = 2122.1146kJ/kg , 3't = 32.91℃整机理想焓降为:03'3304.077352122.11461181.963mact h h h ∆=-=-=kJ/kg整机有效焓降为:macih ∆=ri ηmact h ∆=1181.963⨯0.82 ≈ 969.2095kJ/kg从而确定“3”点的比焓为:3h =0h -mac i h ∆=3304.07735-969.2095=2334.86785kJ/kg又因为余速损失为: ∆=≈∆=⨯≈2222%0.021181.96323.6393/2000mac c t c h h kJ kg所以“4”点的比焓为:∴=-∆=-=4322334.8678523.63932311.2286kJ/kg c h h h再由'=0.0052MPa c P 可以确定“4”点,并查得: 4s =7.56144kJ/(kg ⋅K)然后用直线连接“1”、“4”两点,求出中点“2′”, 2'h =2807.653 kJ/kg , 2's =7.26962 J/(kg ⋅K) 并在“2′”点沿等压线向下移14kJ/kg 得“2”点, 2h =2793.653 kJ/kg , 2s =7.237437 J/(kg ⋅K)过“1”、“2”、“3”点作光滑曲线即为汽轮机的近似热力过程曲线。

西安交大汽轮机课程设计12000kW报告

西安交大汽轮机课程设计12000kW报告

目录前言 (2)设计任务书 (4)详细设计过程 (5)一、汽轮机进汽量D的初步估算和近似热力过程曲线的初步计算 (5)二、调节级初步设计 (7)三、分段拟定汽轮机热力过程曲线 (8)四、整机进汽量估计 (8)五、回热系统平衡初步估算 (9)1. 确定给水温度 (9) (9)2. 确定加热器端差t3. 确定各级加热器的汽水参数 (9)4. 热系统平衡计算数值 (10)5. 回热系统热平衡估算 (11)六、流量校核 (111)七、调节级详细热力计算 (13)八、压力级详细热力计算 (15)参考文献 (18)心得体会 (18)前言能源与动力系统及自动化专业涡轮方向的学生在学习各专业课之后,再进行汽轮机课程设计是十分必要的,它使学生针对一台汽轮机的热力设计要求,综合运用专业的知识,是培养学生独立思考和分析能力的重要学习环节之一。

汽轮机课程设计的主要目的有以下几个方面: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,确定通流部分的几何参数,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的几何尺寸的确定及级效率和内功率的计算。

3.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。

4.通过设计了解并掌握我国当前的技术政策和国建标准、设计资料等。

汽轮机的设计通常分成两个阶段,即方案设计和施工设计,在方案设计中,必须先选定汽轮机的原始数据,后进行热力设计,通过计算分析,确定汽轮机通流部分的结构尺寸,同时并绘制通流部分图及汽轮机纵剖图,并提出该产品的技术经济指标,然后将方案设计及分析意见通过审查,根据审查结果决定采用的基本方案,进行全面的计算和强度计算。

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。

汽轮机课程设计资料

汽轮机课程设计资料

汽轮机课程设计资料汽轮机课程设计资料课程设计的目的1.系统的总结,巩固并加深在汽轮机课程中已学得的理论知识,掌握汽轮机热力设计的原则、方法和步骤。

2.通过设计,对整个汽轮机结构作进一步了解,明确主要零部件在整个机组上的作用、位置及相互关系。

3.通过设计,掌握利用资料进行设计及论证的一般方法。

设计包括热力设计和强度设计,由于时间紧,仅作通流部分热力设计,主要内容及设计程序如下:(一)热力设计前需论证确定有关项目(1)汽轮机容量、参数和型式的选择;(2)汽轮机转速的选择;(3)汽轮机调节方式的选择。

(二)热力系统计算(1)原则性回热系统的拟定;(2)汽轮机近似热力过程线的拟定;(3)汽耗量的计算;(4)汽轮发电机组技术经济指标的初步估算。

(三)汽轮机通流部分的热力计算(1)根据汽轮机运行特征、经济要求及结构强度等因素比较和确定调节级的形式、比焓降、叶型及尺寸等;(2)根据通流部分形状和回热抽汽点要求,确定压力级的级数和排汽口数,并进行各级比焓降分配;(3)对各压力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。

压力级的详细设计有关问题1.叶型及有关几何参数的选择.(1)叶型的选择1p1121(1)Mn()2p01p2121(1)Mb()2p1M<1亚音速“A”,M=0.8~1.3跨音速“B”(2)叶片宽度B和弦长b 的选择叶片宽度B根据叶型选择,弦长b由B和安装角计算得到(3)相对节距t和叶片数的确定最佳相对节距top由叶型选择nnnntzdetb4)汽流出口角α1、β2的确定汽流在出口不偏转α1=α1g,β2=β2g否则要加上偏转角2.速比的选用xa3.冲动级内反动度的确定根部反动度tzbdbetbu0.4~0.52car3%~5%m1(1r)(dblb)db4.动叶盖度的选择.pg1665.动静间隙的选择.pg1666.级的部分进汽度的选择:叶高损失与部分进汽损失之和最小。

汽轮机课程设计报告

汽轮机课程设计报告

一、课题背景:随着电力需求的迅速增长,电力负荷的多样性及可变性在所难免,而电能的不可储藏性决了发电机组的工况必须随着电力负荷的变化而变化。

所以发电机组常常需要偏离设计工况运行。

作为发电机组的原动机,汽轮机也必然受到变工况运行的影响。

汽轮机在变工况下运行时,通过汽轮机的蒸汽流量或蒸汽参数将发生变化,汽轮机的某些级或全部级的反动度、级效率也随之发生变化。

为了估计汽轮机在新工况下的经济性和可靠性,有必要对新工况进行热力核算。

汽轮机整机变工况热力核算是建立在单级核算基础上的,因此研究单级热力核算对于顺利完成整机热力核算任务有重要意义。

正是基于此,本设计拟题为:某型汽轮机最末级的倒序法变工况热力核算。

二、设计要求:根据计算准确度的要求不同,热力核算可采用详细的热力核算,也可以采用近似的算法。

本次设计要求的是单级的详细热力核算。

由给定的不同的原始条件,单级的详细热力核算又分为顺序计算和倒序计算两种基本方法,以及将这两种算法结合起来的混合算法。

本设计采用以给定的变工况后的级后状态为起点,由后向前计算的倒序法对某型汽轮机最末级进行详细的变工况热力核算。

要求在规定的时间内,按规范完成设计说明书,并通过指导老师组织的小型答辩。

三、原始数据:流量G=33.6kg/s,喷嘴平均直径=2.004m,动叶平均直径=2.0m,级前压力=0.0134Mpa,级前干度=0.903,喷嘴圆周速度=314.6m/s,动叶圆周速度=314m/s,反动度=0.574,级前余速动能=11.05kJ/kg,喷嘴速度系数φ =0.97,喷嘴出汽角=18°20’,喷嘴高度=0.665m,喷嘴出口截面积=1.321;级后压力=0.0046Mpa,级后干度=0.866,动叶出口截面积=2.275 ,动叶出汽角=3254’。

变工况条件:=40.32kg/s,= =0.0046Mpa,=2311 kJ/kg 。

四、课程设计进程安排五、设计工况下的热力核算(顺序算法)5.1级内焓降的分配和各状态点参数的确定0点参数:已知级前压力=0.0134,级前干度=0.903,由水和蒸汽性质计算软件(以下简称软件)查得蒸汽进入喷嘴前0点的各个参数:焓值=2364.3930 kJ/kg ,熵值=7.3383 kJ/(kg ·C ),比体积=10.0628/kg点参数:已知级前余速动能=11.05,算得等熵滞止状态点的焓值==(2364.3930+11.05)=。

汽轮机课程设计

汽轮机课程设计

CHANGSHA UNIVERSITY OF SCIENCE & TECHNOLOGY 课程设计题目: 600MW 超临界汽轮机通流部分设计(中压缸)学生姓名:丁艳平院(系)名称:能源与动力工程班级 :热能与动力工程03-03 班指导教师:谭欣星2006 年 11月能源与动力工程学院课程设计任务书热能动力工程专业036503班课程名称题目汽轮机原理600MW 超临界汽轮机通流部分设计(中压缸)任务起止日期: 2006 年 11 月 13日~ 2006年12月4日学生姓名丁艳平2006年 12月 4 日指导教师谭欣星2006年 11月 5 日教研室主任年月日院长年月日能源与动力工程学院课题内容与要求设计内容1.根据给定参数分析并选择汽轮机的型式、通流部分形状及有关参数;2.拟定汽轮机近似热力过程曲线和原则性回热系统,计算高压缸排汽到中压缸进汽段的压力损失(即确定中压缸进汽压力);3.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,并进行各级比焓降分配;4.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曲线;5. 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曲线的要求,并修正回热系统的热平衡计算;6.根据需要修正汽轮机热力计算结果;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,还应考虑到汽轮机的结构紧凑、系统简单、布置合理。

已知技术条件与参数2.转速 3000r/min3.主汽压力:;主汽温度: 566℃4.高压缸排汽压力5.给水温度 284℃,中压缸进汽量 h课题完成后应提交的文件(设计说明书、图表、设计图纸等)1.绘制通流部分方案图及纵剖面图。

2.设计、计算说明书一册。

3.详细的设计过程、思路说明。

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,19982.汽轮机原理翦天聪,水利电力出版社, 19853.叶轮机械原理舒士甄等,清华大学出版社, 19914.有关超临界 600MW汽轮机培训教材同组设计者李国勇,那昕,丁艳平胡风华,欧阳海特,陈超注: 1.此任务书应由指导教师填写。

汽轮机原理课程设计报告

汽轮机原理课程设计报告
4设计总结及经验分享
余速损失
48
叶高损失
49
摩擦损失
50
部分进汽损失
51
级内损失
52
级有效比焓降
53
级相对内效率
54
级功率
P1+P2
表4 第3压力级热力计算数据表
序号
项目
符号
单位
计算公式
工况
工况一
工况二
1
喷嘴流量
2
级前温度
3
级前滞止压力
4
级前比容
5
喷嘴前压力
6
喷嘴前比容
7
临界压力
P1cr
MPa
8
喷嘴后压力
先估后校
9
喷嘴后温度
项目
符号
单位
计算公式
工况
工况一
工况二
1
喷嘴流量
2
级前温度
3
级前滞止压力
4
级前比容
5
喷嘴前压力
6
喷嘴前比容
7
临界压力
P1cr
MPa
8
喷嘴后压力
先估后校
9
喷嘴后温度
10
喷嘴后比容
11
喷嘴出口的理想比焓值
由h-s图确定
12
喷嘴滞止理想比焓降
13
喷嘴出口速度
14
喷嘴损失
15
喷嘴实际出口比焓
16
喷嘴个数
先估后校
先估后校
32
动叶出口理想状态点焓值
33
动叶理想比焓降
34
动叶滞止理想比焓降
35
动叶速度系数
根据(Ωm,w2t)关系曲线查得
36

汽轮机课程设计报告

汽轮机课程设计报告

汽轮机课程设计报告姓名:000000学号:00000班级:000000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≈05.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/kgDo=3.6*Pel/((ΔHt(mac))'*ηri*ηg*ηm)*m+ΔDDo=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DgDg=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^2/2u=172.79m/s,Ca=488.80m/sΔht=119.4583kJ/kg在70~125kJ/kg范围内,所以速比选取符合要求。

汽轮机课程设计(PDF)

汽轮机课程设计(PDF)

(一)汽轮机热平衡估算基本数据:额定功率Pr=10000kW,设计功率Pe=10000kW,新汽压力p0=4.9MPa,新汽温度t0=435℃,排汽压力pc=0.008MPa。

1、近似热力过程曲线的拟定在h-s图上,由p0、t0可确定汽轮机进汽状态点0并查得初比焓h0=3282.845226J/kg。

设进汽机构的节流损失△p0=0.05p0,得调节级前压力Po′=0.95p0=4.875MPa,并确定调节级前蒸汽状态点1。

设排汽损失为0.02Pc,则排汽压力pc′=0.00816MPa。

过1点作等比熵线向下交pc′线于2点,查得h3′=2121.36644kJ/kg,整机的理想比焓降(Δhtmac)′=h0-h3′=3282.845226-2121.3664=1161.478786kJ/kg。

估计汽轮机相对内效率ηri=83%,有效比焓降Δhtmac=(Δhtmac)′×ηri =1161.478786×0.83=964.0273927kJ/kg,排汽比焓hz=2121.66443kJ/kg,光滑连接1、4点,得该机设计工况下的近似热力过程曲线,见图1。

图1 近似热力过程曲线(二)设计工况下的热力计算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Po=4.9Mpa ,to=435℃, Pc=0.008Mpa, Pe=10000KW ,n=3000rpm⑵选取设计参数①设计功率设计功率Pe=10000kW②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。

这里取ηri=86%③机械效率:取ηm= 98%④发电效率:取ηg= 95%4.近似热力过程线的拟定(1)进汽机构的节流损失Δpo;阀门全开时,ΔPo=(0.03~0.05)Po,取调节级喷嘴前Po′=0.95Po(2)排汽管中压力损失ΔPc :对于本机,认为Pc′=0.98Pc,即ΔPc=0.02Pc 5.汽轮机总进汽量的初步估算3.6*P elDo= —————————————*m+ΔD= 46.4443117t / h(Δht mac)′*ηriηgηmPel ——汽轮机的设计功率,kW(Δht mac)′——汽轮机通流部分的理想比焓降。

汽轮机课程设计-n12汽轮机通流部分热力设计

汽轮机课程设计-n12汽轮机通流部分热力设计

汽轮机课程设计指导老师:赵美云学生姓名:刘俭学号: 2013159125 专业:能源与动力工程班级: 20131591 日期: 2016年1月8日目录目录 (2)课程设计任务 (4)第一章汽轮机热力计算 (5)1. 汽轮机基本参数和结构的选择 (5)1.1 机组基本参数的确定 (5)1.2 汽轮机基本结构形式的选择 (6)2. 近似热力过程线的拟定 (6)2.1 损失的估计 (6)2.2 非再热过程热力线的拟定 (6)第二章抽汽回热系统热平衡初步计算 (9)1. 汽轮机进汽量估算 (9)2. 抽汽回热系统热平衡初步计算 (9)2.1给水温度的选取 (9)2.2 回热抽汽级数的选择 (9)2.3 除氧器的工作压力 (10)2.4 回热系统图的拟定 (10)2.5 各加热器汽水参数计算 (10)2.6 各加热器回热抽汽量计算 (12)第三章汽轮机漏汽量的计算 (14)1.阀杆漏气量的计算 (14)1.1 主汽阀阀杆漏汽量的计算 (14)1.2 调节阀阀杆漏汽量的计算 (15)2. 轴封漏汽量的计算 (15)2.1 前轴封漏气量计算 (15)2.2 后轴封漏汽 (17)第四章调节级的选型及热力计算 (19)1. 调节级选型 (19)2. 调节级热力参数的选择 (19)3、调节级几何参数的选择 (19)4. 调节级详细计算 (20)4.1 第一列喷嘴热力计算 (20)4.2. 动叶部分计算 (22)4.3 导叶热力计算: (23)4.4第二列动叶热力计算 (24)第五章压力级的计算 (26)1. 各级平均直径的确定 (26)2. 级数的确定及比焓降的分配 (26)第六章整机校核及计算结果的汇总 (28)1整机校核 (28)2. 级内功率: (28)第七章总结 (29)参考文献 (29)附录 (30)课程设计任务设计题目:12 2.83/435N -汽轮机通流部分热力设计已知参数:额定功率:12r P MW = 额定转速:3000/min r新蒸汽压力:0 2.83P MPa = 新蒸汽温度:0435o t C =冷却水温度:116o w t = 排汽压力:'5c p kPa =凝结水泵压头: 1.18cp p MPa = 给水泵压头:0.28fp p MPa =汽轮机相对内效率: 80%ri η= 机械效率: 99%m η=发电机效率: 97%g η= 加热器效率:99%b η=任务与要求:(1) 列出设计任务书;(2) 画出本机组回热系统图,并作简要分析;(3) 作出全机初步拟定的热力过程线,并加以说明;(4) 调节级详细计算及校核结果,(作出速度三角形、级的详细过程线),并作必要的计算说明;(5) 画出整机热力计算程序框图,列出级的计算程序;(6) 压力级(第1级)及低压缸最末级的计算数据的列表汇总,并分析参数选择及计算的正确性、合理性,说明计算过程中出现的问题及解决办法等;第一章 汽轮机热力计算1. 汽轮机基本参数和结构的选择1.1 机组基本参数的确定(1) 再热蒸汽参数本汽轮机的额定功率12r P MW =,参照《汽轮机设计基础》采用中间再热虽然可使热效率相对提高2%~5%,但是采用中间再热后将使机、炉结构,布置及运行复杂化,造价增加,而且只有当功率大于10万kw 时才采用,故本汽轮机不采用中间再热。

汽轮机课程设计 设计说明书

汽轮机课程设计 设计说明书

1引言1.1汽轮机简介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。

1.2 600MW汽轮机课程设计的意义电力生产量是衡量一个国家经济发展水平的重要标志之一。

电力工业为国民经济各个领域和部门提供电能,它的发展直接影响着国民经济的发展速度,因此,必须超前发展。

装机容量从1949年占世界第25位,到如今的世界前列。

电力事业发展的宏伟目标,要求汽轮机在容量和效率方面都要上一个新的台阶,在今后的一段时间内,我国火电的主力机组将是300MW—600MW亚临界机组,同时要发展超临界机组。

1.3汽轮机课程设计要求:1)汽轮机为基本负荷兼调峰运行2)汽轮机型式:反动、一次中间再热、凝汽式1.4设计原则根据以上设计要求,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。

汽轮机总体设计原则为在保证机组安全可靠的前提下,尽可能提高汽轮机的效率,降低能耗,提高机组经济性,即保证安全经济性。

承担基本负荷兼调峰的汽轮机,其运行工况稳定,年利用率高。

设计中的计算采用电子表格来计算,绘图采用手绘图,计算表格和附图统一见附录。

2 汽轮机结构与型式的确定2.1汽轮机参数、功率、型式的确定2.1.1 汽轮机初终参数的确定常规超临界机组的主蒸汽和再热蒸汽温度为538℃~560℃,典型参数为24.2MPa/566℃/566℃,对应的发电效率约为41%。

《汽轮机课程设计》说明

《汽轮机课程设计》说明

前言一、课程设计目的(1)通过课程设计,系统地总结、巩固并加深在《汽轮机原理》课程中已学知识,进一步了解汽轮机的工作原理。

在尽可能考虑制造、安装和运行的要求下,进行某一机组的变工况热力计算,掌握汽轮机热力计算的原理、方法和步骤。

(2)在尽可能考虑制造、安装和运行的要求下,进行某一机组的变工况热力计算,掌握汽轮机热力计算的原理、方法和步骤。

(3)通过课程设计对电站汽轮机建立整体的、量化的概念,掌握查阅和使用各种设计资料、标准、手册等参考文献的技巧。

(4)培养综合应用书本知识、自主学习、独立工作的能力,以及与其他人相互协作的工作作风。

二、课程设计内容以某种型号的汽轮机为对象,在已知结构参数和非设计工况新蒸汽参数和流量的条件下,、进行通流部分热力校核计算,求出该工况下级的内功率、相对内功率等全部特征参数,并与设计工况作对比分析。

主要计算工作如下:(1)设计工况下通流部分各级热力过程参数计算。

对径高比小于6的级,在最终计算结果中,用近似公式估算出叶根处的反动度。

(2)轴端汽封漏汽量校核计算。

(3)与设计工况的性能和特征参数作比较计算。

三、整机计算步骤将该型汽轮机的通流部分划为高、中压缸和低压缸2个计算模块,我们2人为一组,一人采用顺算法计算高、中压缸,另一人采用逆算法计算低压缸。

2人协同工作,共同商定计算方案和迭代策略。

本人进行的是高、中压缸的顺算计算。

为了便于计算,作出如下约定:(1)各级回热抽汽量正比于主蒸汽流量;(2)门杆漏气和调门开启重叠度不计;(3)余速利用系数参考值为:调节级后的第一压力级、前面有抽汽口的压力级利用上一级余速的系数为0.4,其它压力级为0.8;(4)对径高比小于6的级,在最终计算结果中,用近似公式估算出叶根处的反动度;(5)第一次计算,用弗留各尔公式确定调节级后压力;(6)对径高比小于6的级,在最终计算结果中,用近似公式估算出叶根处的反动度。

汽轮机简介N300-16.7/537/537汽轮机设计参数本机组是按照美国西屋公司的技术制造的300MW亚临界、中间再热式、高中压合缸、双缸双排汽、单轴凝汽式汽轮机。

汽轮机课程设计

汽轮机课程设计

汽轮机课程设计汽轮机课程设计第一部分汽轮机课程设计任务及要求一、设计任务:1.任选一组参数,分析并确定热力设计的基本参数,分析并选择汽轮机型式、配汽机构形式、通流部分形状及有关参数;2.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;3.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形式、比焓降、叶型及尺寸;4.根据通流部分形状和回热抽汽点的要求,确定压力级的级数和排汽口数,并进行各级比焓降分配;5.对各级进行热力计算,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曲线;6.根据各级热力计算结果,修正各回热抽汽点压力以符合实际热力过程曲线的要求,修正回热系统热平衡计算结果;7.根据需要修正汽轮机热力计算结果;8.绘制通流部分及纵剖面图(手工或CAD绘制)。

二、设计要求:1.运行时有较高的经济性;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的同时,还应考虑到汽轮机的结构紧凑,系统简单,布置合理,成本低廉,安装与维修方便,以及零件的通用化和系列等因素。

第二部分选题以及参数题目:多级汽轮机热力过程设计基本参数:汽轮机额定功率(Pr, kW):50000汽轮机设计功率(Pe, kW):45000汽轮机初压(p0, Mpa):8.9汽轮机初温(t0, 0C):535汽轮机工作转速(n, r/min):3000汽轮机排气压力(p/c, Mpa):0.0049给水温度(tfw, 0C):217冷却水温(tcl , 0C):20凝汽器出口水温(tc , 0C):31.5给水泵压头(pfp, Mpa):13.73凝结水泵压头(pcp, Mpa):1.33射汽抽气器汽耗量(ΔDej, t/h):1.2射汽抽气器出口水温(tej, 0C):38.68射汽抽气器比焓降(Δhej,kJ/kg):558.3回热级数(Z, 级):5第三部分多级汽轮机设计一、分析并选择汽轮机型式、配汽机构形式、通流部分形状及有关参数(一)分析确定汽轮机设计的基本参数1.汽轮机容量:额定功率Pr=50MW 设计功率Pe=45MW2.进汽参数:(1)新汽参数汽轮机初压P0=8.9Mpa 汽轮机初温t0=535℃(2)再热蒸汽参数再热温度tz=535℃3.排汽压力汽轮机排气压力Pc=0.0049Mpa 冷却水温tc1= 20℃4.汽轮机转数汽轮机工作转速n=3000r/min5.给水温度和回热级数给水温度tfw=217℃回热级数Z=5级6.其他参数凝汽器出口水温tc=31.5℃给水泵压头Pfp=13.73MPa凝结水泵压头Pcp=1.33Mpa射汽抽气器汽耗量Δdej=1.22t/h射汽抽气器出口水温tej=38.68℃射汽抽气器比焓降Δhej=558.3kJ/k(二)分析并选择汽轮机型式、配汽机构形式、通流部分形状1.汽轮机型号Pc和冷却温度tc1可知为:凝气式汽轮机。

汽轮机原理课程设计

汽轮机原理课程设计
① 理想焓降 单列级约70~125kJ/kg,双列级约160~500kJ/kg ② 调节级速度比的选择 理想速度比(假想速度比)������������ = ������/������������ ,������������ 级的理想速度������������ = 2∆ℎ������
对单列级������������ = 0.35~0.44,对双列级������������ = 0.22~0.28。若理想焓降较 大,取值偏大;反之,取值偏小。 ③ 调节级反动度的选择 双列级: 反动度的分配以各叶栅通道光滑变化为原则,反动度大小最终由调节 级各列叶栅的出口面积予以实现。
抽汽焓可根据抽汽口压力,在拟定的热力过程线上得到。
3. 汽轮机总进汽量������0的估算
机组设计功率������������������ 的确定
根据机组额定功率,参考《参考资料》Pg32表2-2,选择“设计 功率/额定功率”,通过计算得到。
总进汽量������0的估算(方法一) 3.6������������������ ������0 = × ������ + ∆������ Δ������������ × ������������������ × ������������ × ������������ ������/ℎ
• 进汽机构阻力损失
′ ∆������0 = ������0 − ������0 =(3%~5%)������0 • 初估相对内效率������������������ 汽轮机有效焓降∆������������ ∆������������ = ∆������������ × ������������������ 排汽管出口状态3点焓 ℎ3 = ℎ0 − Δ������������ • 排汽管阻力损失 ′ ∆������������ = ������������ − ������������ = 2% − 6% ������������ • 末级余速损失 ∆ℎ������2 = 1.5% − 2.5% Δ������������,小机组 取偏小值 • 确定末级动叶出口状态点“4”点 • 确定中间“2”点,用光滑曲线连线

汽轮机通流部分设计

汽轮机通流部分设计

动力机械综合设计课程设计说明书班级:20111591姓名:王大淇学号:2011159116设计日期:2015.1.10-2015.1.22目录第一章 18MW凝汽式汽轮机设计任务书 (3)1.1 设计题目: 18 MW凝汽式汽轮机热力设计 (3)1.2 设计任务及内容 (3)1.3 设计原始资料 (3)第二章多级汽轮机热力计算 (4)2.1 近似热力过程曲线的拟定 (4)2.2 汽轮机总进汽量的初步估算 (5)2.3 回热系统的热平衡初步计算 (6)2.4 流经汽轮机各级机组的蒸汽两级及其内功率计算 (9)2.5 计算汽轮机装置的热经济性 (10)第三章通流部分选型 (13)3.1 排汽口数和末级叶片 (13)3.2 配汽方式和调节级选型 (13)3.3 调节级几何参数的选择 (14)第四章压力级的计算 (17)4.1 各级平均直径的确定 (17)4.2级数的确定及比焓降的分配 (18)4.3 各级的热力计算 (19)4.4 压力级的热力计算 (19)4.5 各级计算结果汇总 (23)第五章整机校核及计算结果的汇总 (27)5.1 整机校核 (27)5.2级内功率校核 (27)第六章设计总结 (27)参考文献 (28)第一章 18MW凝汽式汽轮机设计任务书1.1 设计题目:18 MW凝汽式汽轮机热力设计1.2 设计任务及内容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.分析并选择汽轮机型式、配汽机构形式、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.对各级进行详细热力计算,确定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。

汽轮机热力设计

汽轮机热力设计

电气工程学院课程设计任务书课题名称:某型汽轮机最末级的倒序法变工况热力核算专业、班级:指导教师:2011年7月7日至2011年7月15日共2周一、概述汽轮机作为电厂运行的重要设备之一,是能量从热能转变的机械能的部件,它的效率乃至正常工作也决定的电厂的效益;它的工作效率随着电力需求的迅速增长,电力负荷的多样性及可变性在所难免,而电能的不可储藏性决定了发电机组的工况必须随着电力负荷的变化而变化。

所以发电机组常常需要偏离设计工况运行。

作为发电机组的原动机,汽轮机也必然受到变工况运行的影响。

汽轮机在变工况下运行时,通过汽轮机的蒸汽流量或蒸汽参数将发生变化,汽轮机的某些级或全部级的反动度、级效率也随之发生变化。

为了估计汽轮机在新工况下的经济性和可靠性,有必要对新工况进行热力核算。

汽轮机整机变工况热力核算是建立在单级核算基础上的,因此研究单级热力核算对于顺利完成整机热力核算任务有重要意义。

汽轮机在变工况在工作时,沿流通部分各级的蒸汽流量、喷嘴冬夜前后的气温、气压即湿度将偏离设计值,使零部件的受力情况、轴向推力、效率、出力发生变化。

此外,汽轮机在启停或负荷剧烈变动时,可能在零部件中产生很大的热应力,引起金属材料疲劳损坏,影响机组的安全可靠和经济运行。

由于变工况热力计算能获得各级的状态参数、理想比焓降、反动度、效率、出力等较为详尽的数据,这就为强度分析、推力计算以及了解效率及出力变化提供了科学的参考依据。

因此,变工况热力核算常成为了解机组运行情况、预测设备系统改进所产生的效果,乃至分析事故原因的重要手段。

汽轮机热力核算有很多种方法:1、根据计算准确度的要求不同,热力核算可采用详细的热力核算,也可以采用近似的算法。

本次设计要求的是单级的详细热力核算。

2、由给定的不同的原始条件,单级的详细热力核算又分为顺序计算和倒序计算两种基本方法,以及将这两种算法结合起来的混合算法。

顺序算法以给定的级前状态为起点,由前向后计算;倒序算法则以给定的级后状态为起点,由后向前计算。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

汽轮机课程设计指导老师:赵美云学生姓名:刘俭学号: 2013159125 专业:能源与动力工程班级: 20131591 日期: 2016年1月8日目录目录 (2)课程设计任务 (4)第一章汽轮机热力计算 (5)1. 汽轮机基本参数和结构的选择 (5)1.1 机组基本参数的确定 (5)1.2 汽轮机基本结构形式的选择 (6)2. 近似热力过程线的拟定 (6)2.1 损失的估计 (6)2.2 非再热过程热力线的拟定 (6)第二章抽汽回热系统热平衡初步计算 (9)1. 汽轮机进汽量估算 (9)2. 抽汽回热系统热平衡初步计算 (9)2.1给水温度的选取 (9)2.2 回热抽汽级数的选择 (9)2.3 除氧器的工作压力 (10)2.4 回热系统图的拟定 (10)2.5 各加热器汽水参数计算 (10)2.6 各加热器回热抽汽量计算 (12)第三章汽轮机漏汽量的计算 (14)1.阀杆漏气量的计算 (14)1.1 主汽阀阀杆漏汽量的计算 (14)1.2 调节阀阀杆漏汽量的计算 (15)2. 轴封漏汽量的计算 (15)2.1 前轴封漏气量计算 (15)2.2 后轴封漏汽 (17)第四章调节级的选型及热力计算 (19)1. 调节级选型 (19)2. 调节级热力参数的选择 (19)3、调节级几何参数的选择 (19)4. 调节级详细计算 (20)4.1 第一列喷嘴热力计算 (20)4.2. 动叶部分计算 (22)4.3 导叶热力计算: (23)4.4第二列动叶热力计算 (24)第五章压力级的计算 (26)1. 各级平均直径的确定 (26)2. 级数的确定及比焓降的分配 (26)第六章整机校核及计算结果的汇总 (28)1整机校核 (28)2. 级内功率: (28)第七章总结 (29)参考文献 (29)附录 (30)课程设计任务设计题目:12 2.83/435N -汽轮机通流部分热力设计已知参数:额定功率:12r P MW = 额定转速:3000/min r新蒸汽压力:0 2.83P MPa = 新蒸汽温度:0435o t C =冷却水温度:116o w t = 排汽压力:'5c p kPa =凝结水泵压头: 1.18cp p MPa = 给水泵压头:0.28fp p MPa =汽轮机相对内效率: 80%ri η= 机械效率: 99%m η=发电机效率: 97%g η= 加热器效率:99%b η=任务与要求:(1) 列出设计任务书;(2) 画出本机组回热系统图,并作简要分析;(3) 作出全机初步拟定的热力过程线,并加以说明;(4) 调节级详细计算及校核结果,(作出速度三角形、级的详细过程线),并作必要的计算说明;(5) 画出整机热力计算程序框图,列出级的计算程序;(6) 压力级(第1级)及低压缸最末级的计算数据的列表汇总,并分析参数选择及计算的正确性、合理性,说明计算过程中出现的问题及解决办法等;第一章 汽轮机热力计算1. 汽轮机基本参数和结构的选择1.1 机组基本参数的确定(1) 再热蒸汽参数本汽轮机的额定功率12r P MW =,参照《汽轮机设计基础》采用中间再热虽然可使热效率相对提高2%~5%,但是采用中间再热后将使机、炉结构,布置及运行复杂化,造价增加,而且只有当功率大于10万kw 时才采用,故本汽轮机不采用中间再热。

(2) 排气压力排气压力应该根据冷却水温度、供水方式、排气流量和末级叶片特性等分析比较后确定,参照《汽轮机设计手册》表3-1,我国凝汽式汽轮机常用排气压力如下表所示:表1. 常用的排气压力结合本设计的冷却水温度为16t C =,确定排气压力为。

(3) 给水温度与回热级数从理论上,同一给水回热循环系统,给水温度越高,工质在锅炉内的平均吸热温度越高,循环效率越高,但温度过高又会降低蒸汽做功比焓降,降低锅炉效率,通常,给水温度取蒸汽初压下饱和温度的0.65~0.80倍。

查询焓熵表,得到蒸汽初压0 2.83t MPa =下的饱和温度230.68o s t C =,取给水温度0.7w s t t =161.5o C =。

当给水温度w t 一定时,回热循环效率随着回热级数fw Z 的增加而提高,但随着回热级数的增加,回热循环效率的增量η∆将逐渐减小,回热级数过多会增加投资成本,参照《汽轮机课程设计》表4-10,确定回热级数3fw Z =。

(4) 汽轮机的功率汽轮机设计功率的大小由机组本身容量大小及运行时所承担负荷的变化而定,参照《汽轮机原理课程设计基础》表4-2,给出了国产不同容量汽轮机的设计功率,如下表:表2. 国产不同容量的汽轮机的设计功率本汽轮机的额定功率为r ,因此设计功率与额定功率比值取0.8,则设计功率0.89.6e r p p MW ==。

1.2 汽轮机基本结构形式的选择(1) 汽轮机的形式:由于设计的为小功率汽轮机,因此选择单缸、单轴凝汽式汽轮机。

(2) 配汽方式的选择我国发电用汽轮机的配汽机构有两种:一种是实现喷嘴调节的多阀控制(顺序阀控制)方式,另一种是节流调节单阀控制方式。

节流调节一般被采用在小机组上,设计的汽轮机为中型汽轮机,因此配汽方式采用:喷嘴调节的多阀控制。

2. 近似热力过程线的拟定2.1 损失的估计(1) 主汽阀的调节汽阀节流压力损失:000.050.119p p MPa ∆==(2) 排气阻力损失:'0.040.00019230.1923c cc c p p p p MPa kPa ∆=-=== 2.2 非再热过程热力线的拟定(1) 在h s -图上,根据新蒸汽压力0 2.83p MPa =和新蒸汽温度0535o t C =,可确定汽轮机进汽状态点0 (主汽阀前),并查得该点的比焓值03313.5/h kJ kg = ,比熵07.068/()o s kJ kg C =⋅,比体积300.1118/v m kg =。

(2) 在h s -图上,根据初压0 2.83p MPa =及主汽阀和调节汽阀节流压力损失00.119p MPa ∆=,可以确定调节级级前压力'000 2.711p p p MPa =-∆=,然后根据'0p 与0h 的交点可以确定调节级级前状态点1,并査得该点的温度'0434.23o t C =, 比熵'07.087/()o s kJ kg C =⋅,比体积'300.1167/v m kg =。

(3) 在h s -图上,根据排气压力压力'0.005c p MPa =和排汽阻力损失0.0001923c p MPa ∆=,可以确定凝汽器压力'0.0048077c cc p p p MPa =-∆=。

(4)在h s -图上,根据凝汽器压力0.0048077c p MPa =和0s =7.068/()o kJ kg C ⋅可以确定汽缸理想出口状态点2t ,并査得该点比焓值2150.6/ct h kJ kg =,温度32.20o ct t C =,比体积324.3145/ct v m kg =,干度0.8311ct x =,由此可以得到汽轮机理想比焓降01162.9713/mac t ct H h h kJ kg ∆=-=,进而可以确定汽轮机实际比焓降mac i H ∆=mac t H ∆930.377/ri kJ kg η⨯=,再根据0,mac i h H ∆和'c p 可以实际出口状态点2,并查得该点比焓值22383.1551/c h kJ kg =,温度232.8976o c t C =,比体积3226.1188/c v m kg =, 干度20.9264c x =,比熵27.8129/()o c s kJ kg C =⋅。

(5)考虑到末级余速损失,则20.01820.9335/mac c t h H kJ kg δ=∆=(通常2(0.015~0.025)mac c t h H δ=∆),然后沿压力线'c p 下移25.5kJ /kg 得3点,并査得该点比焓值32362.2216/c h kJ kg =,温度332.8976o c t C =,比体积3325.8753/c v m kg =,干度30.9177c x =。

用直线连接1、3两点,在中间'4点处沿压力线下移(12~15)/kJ k 得4点,光滑连接1、4、3点,则由点0、1、4、3连接的线即为该机组在设计工况下的近似热力过程线,拟定的热力过程线如图1所示。

图 1. 设计工况下的热力过程线第二章 抽汽回热系统热平衡初步计算1. 汽轮机进汽量估算一般情况下,凝汽式汽轮机的总进汽量可由下式进行估算:0 3.6emac t ri m g p D m D H ηηη=+∆∆ /t h式中D ∆——考虑阀杆漏气、前轴封漏汽及保证在初参数下降或背压升高时仍能发出设计功率的蒸汽余量,通常/3%D D ∆=左右,取3%。

m ——考虑回热抽汽引起进汽量增大的系数,通常为1.08~1.25,取1.15。

则003.69600 1.150.0345.86/1162.970.80.990.97D D t h ⨯=⨯+=⨯⨯⨯。

2. 抽汽回热系统热平衡初步计算2.1给水温度的选取从理论上,同一给水回热循环系统,给水温度越高,工质在锅炉内的平均吸热温度越高,循环效率越高,但温度过高又会降低蒸汽做功比焓降,降低锅炉效率,通常,给水温度取蒸汽初压下饱和温度的0.65~0.80倍。

查询焓熵表,得到蒸汽初压0 2.83t MPa =下的饱和温度230.68o s t C =,取给水温度0.7w s t t =161.5o C =。

2.2 回热抽汽级数的选择当给水温度w t 一定时,回热循环效率随着回热级数fw Z 的增加而提高,但随着回热级数的增加,回热循环效率的增量η∆将逐渐减小,回热级数过多会增加投资成本,参照《汽轮机课程设计》表4-10,确定回热级数3fw Z =。

采用“一高、一低、一除氧”的形式,高压加热器采用内置式疏水冷却器:高压加热器疏水收集方式为逐级自流到除氧器,低压加热器疏水收集方式为逐级自流。

2.3 除氧器的工作压力通常,在中、低参数机组中采用大气式除氧器,大气式除氧器的工作压力一般选择略高于大气压力,即0.118MPa ,因此取除氧器的工作压力为0.118d p MPa =,对应的饱和水温度即为除氧器出水温度104.3241o d t C =。

2.4 回热系统图的拟定2.5 各加热器汽水参数计算(1) 表面式加热器出口传热端差由于金属表面的传热阻力,表面式加热器的给水出口温度2w t 与回热抽汽在加热器中凝结的饱和水温存在温差θ称为加热器的出口端差,又称上端差,一般无蒸汽冷却段的加热器3~4o C θ=,取4o i C θ=。

相关文档
最新文档