25MW汽轮机课程设计计算书
25mw凝汽式汽轮机组热力设计说明
. .毕业设计说明书25MW凝汽式汽轮机组热力设计学院：专业：指导教师：2016年6月122702420中北大学（朔州校区）热能与动力工程张志香30MW凝汽式汽轮机组热力设计摘要本课题针对30MW凝汽式汽轮机组进行热力设计，在额定功率下确定汽轮机型式及参数，使其运行时具有较高的经济性，并考虑汽轮机的结构、系统、布置等方面的因素，以达到“节能降耗，保护环境”的目的。
本文首先对汽轮机进行了选型，对汽轮机总进汽量进行了计算、通流部分的选型、压力级比焓降分配及级数的确定、汽轮机级的热力计算、漏气量的计算与整机校核等。
根据通流部分选型，确定排汽口数与末级叶片、配汽方式和调节级的选型，并进行各级比焓降分配与级数的确定；对各级进行热力计算，求出各级通流部分的几何尺寸，相对效率，实际热力过程曲线。
根据热力计算结果，修正各回热抽汽点压力达到符合实际热力过程曲线的要求，并修正回热系统的热力平衡计算，分析并确定汽轮机热力设计的基本参数。
关键词：汽轮机，凝汽式，热力系统，热力计算Thermodynamic design of 30MW condensing steam turbineAbstractThis topic for 30MW steam turbine unit for thermal design, seek appropriate turbine at rated power, to make it run with higher economic and to considered to steam turbine structure, system and arrangement and parts. So it can achieve "energy saving, environmental protection" purpose.Determination of machine, firstly, the steam turbine for the selection of the turbine total inlet were calculated through flow part of the selection pressure enthalpy drop distribution and series, steam turbine thermodynamic calculation, the leakage amount of calculation and check. According to the through flow part of selection to determine the exhaust port number and the last stage blades of steam distribution mode and regulation level selection, and for different levels of specific enthalpy drop distribution and the series of levels with a thermodynamic calculation for at all levels through flow part of the geometry and relative internal efficiency, the actual thermodynamic process curve. According to the thermodynamic calculation results, correction of regenerative extraction steam pressure to conform to the actual thermodynamic process curve, and repair Thermodynamic equilibrium calculation, analysis and determination of the basic parameters of the thermal design of the turbine.keywords:steam turbine, condensing type, thermodynamic system, thermodynamic calculation目录1 绪论 (1)2 汽轮机基本参数确定 (2)2.1原始数据 (2)2.2 汽轮机的基本参数确定 (2)3 汽轮机总进汽量的初步估算 (5)3.1 回热抽汽压力确定 (5)3.2 热经济性初步计算 (6)4 通流部分的选型 (15)4.1 排汽口数与末级叶片 (15)4.2 配汽方式和调节级的选型 (15)4.3 压力级设计特点 (18)5 压力级比焓降分配及级数的确定 (20)5.1 蒸汽通道的合理形状 (20)5.2 各级平均直径的确定 (20)5.3 级数的确定与比焓降的分配 (22)6 汽轮机级的热力计算 (25)6.1 叶型及其选择 (25)6.2 级的热力计算 (27)6.3级的详细计算 (34)7 汽轮机漏汽量的计算与整机校核 (37)7.1 阀杆漏汽量的计算 (37)7.2 轴封漏汽量的计算 (37)7.3 汽封直径的确定 (38)7.4 整机校核 (39)8 结论 (40)致 (41)参考文献 (42)1 绪论蒸汽轮机从1883年第一台实用性机组问世至今，已有100多年的历史[1]。
汽轮机课程设计计算
汽轮机相对内效率 ηri
发电机效率
ηg（全负 荷）
机械效率
ηax
3 热力过程曲线初步拟定
0点
h0
kj/kg
v0
m3/kg
s0
kj/(kg·k)
1点
s1
kj/(kg·k)
v1
m3/kg
t1
℃
3’点
h3'
kj/kg
t3'
℃
v3'
m3/kg
整机理想焓降
∆ht mac
kj/kg
整机有效焓降
∆hi mac
kj/kg
反动度
Ωb
Ωg
Ωb'
Ωm
2 喷嘴理想比焓降
喷嘴理想比焓降 ∆hn 3 计算喷嘴出口气流状态并选择喷嘴型线
喷嘴速度系数
φ
喷嘴损失
∆hnξ h1
p1
v1
εn
k
εcr
选
α1
º
4 喷嘴出口气流速度
喷嘴出口气流速度 c1t
c1
5 喷嘴出口面积
喷嘴流量系数
μn
G
喷嘴出口面积
An
6 喷嘴最小截面积及斜切部分偏转角
37.23037072
317.1835917 26 轮周有效焓降(不计叶高损失)
5 27 轮周效率的计算及校核 55.30271541
332.5739479 0.908 28 计算叶高损失
301.9771447
16 导叶内损失 查hs
∆hgξ p1'
kj/kg MPa
v1'
m3/kg
17 计算导叶出口截面积及进口高度
165 697.3494977 132.125 555.4670148 104.25 437.0437915 94.375 395.3856661
课程设计6[1].1
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肖卓楠
设计题目:25MW中压凝汽式汽轮机 热力计算及通流部分尺寸设计 工程背景和教学要求：
通过每个学生独立地进行多级汽轮机的热 力计算，可以使学生进一步巩固所学汽轮 机原理和系统的基本知识。 掌握汽轮机本体的设计原则、方法、和步 骤。增强学生对汽轮机原理及系统的进一 步理解。
设计基本参数选择
设计要求
1.汽轮机结构和形式的选择； 2.汽轮机热力系统的计算； 3.汽轮机通流部分的主要尺寸的计算； 4.汽轮机功率和主要技术经济指标的计算 5.根据计算结果设计绘制的汽轮机本体通流部分 纵刨面图 6.编制一本具有详细计算过程的计算说明书
主要设计内容
1.汽轮机及各级进汽量的初步估算。 2.级焓降分配和级数的确定。 3.根据焓降分配进行各级的详细热力计算。 4.对计算结果进行必要的修正。
修正以后的各级比焓降分配在拟定热 力过程曲线上，并找出相应的各级回热抽汽 压力，并与前边回热系统计算所得抽汽压力 比较，并适当调整使其统一。对回热系统重 新计算，确定各级抽汽量，并确定汽机各级 组蒸汽量。
（1）级平均直径变化：
50m m
数比x
25cm
第一级的直径估取
d
1 m
60 x 1 G 1 t
CY
（
DJ2 DJ1
轴封 漏汽
GJ2
（1）抽汽压力确定: a.用等温升或等焓升分配原则得到各加热器出口水温tfw及对 应焓； b.各加热器内疏水温度：te’=tfw+＆t 从而查表知其对应饱 和蒸汽压力pe’； c.各级回热抽汽压：pe=pe’+△pe，同样查表知对应抽汽比焓，
d.在拟定的热力过程曲线上找到抽汽压力和焓值所对应的抽汽 点。 注意：除氧器及压力的选择。 传热端差＆的和抽汽压损△pe的选择。
高压25mw背压式汽轮机的热力设计
高压25mw背压式汽轮机的热力设计
热力设计是指对功能与结构性能要求的功率、热力、机械和实际工况等方面进行设计。
以下是高压25mw背压式汽轮机的热力设计流程：
1.确定基本参数：包括汽轮机额定功率、额定转速、进出口汽温、压力等参数。
2.计算热力过程：根据热力循环原理和各部件的特点，逐一计
算各过程的热力参数，如进出口压力、温度、熵值等。
3.流体力学分析：对汽轮机内流体进行分析和计算，确定各部
件的流量、速度、压力损失等参数。
4.参数计算：计算各部件的参数，包括叶轮的外形、内部结构、材料等。
5.设计绘图：绘制各部件的工程图纸，确定各部件的结构、连
接方式和大小。
6.试算与验证：进行试算和验证，检查各参数是否符合要求，
确定是否需要进行修正。
7.性能预测：基于设计参数和各部件的性能，预测汽轮机的热
力性能和机械性能。
8.制造和调试：基于设计图纸和性能预测，进行汽轮机的制造和调试工作，实现汽轮机的正常运转。
N25-3.5435汽轮机通流部分热力计算
第一节25MW汽轮机热力计算一、设计基本参数选择1. 汽轮机类型机组型号： 435。
机组形式：单压、单缸单轴凝器式汽轮机。
2. 基本参数额定功率：P el=25MW；新蒸汽压力P0=，新蒸汽温度t0=435℃；凝汽器压力P c=；汽轮机转速n=3000r/min。
3. 其他参数给水泵出口压力P fp=；凝结水泵出口压力P cp=；机械效率ηm=发电机效率ηg=加热器效率ηh=4. 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，ηri=83%5. 损失的估算主汽阀和调节汽阀节流压力损失：ΔP0==。
排气阻力损失：ΔP c===。
二、汽轮机热力过程线的拟定（1）在h-s图上，根据新蒸汽压力P0=和新蒸汽温度t0=435℃，可确定汽轮机进气状态点0（主汽阀前），并查得该点的比焓值h0=kg，比熵s0=kg（kg·℃），比体积v0= kg。
（2）在h-s图上，根据初压P0=及主汽阀和调节汽阀节流压力损失ΔP0=可以确定调节级前压力p0’= P0-ΔP0=，然后根据p0’与h0的交点可以确定调节级级前状态点1，并查得该点的温度t’0=℃，比熵s’0= kg（kg·℃），比体积v’0= kg。
（3）在h-s图上，根据凝汽器压力P c=和排气阻力损失ΔP c=，可以确定排气压力p c’=P c+ΔP c=。
（4）在h-s图上，根据凝汽器压力P c=和s0=kg（kg·℃）可以确定气缸理想出口状态点2t，并查得该点比焓值h ct=kg，温度t ct=℃，比体积v ct= m3/kg，干度x ct=。
由此可以的带汽轮机理想比焓降kg，进而可以确定汽轮机实际比焓降kg，再根据h0、和p c’可以确定实际出口状态点2，并查得该点的比焓值h c2=kg，温度t c2=℃，比体积v c2= m3/kg，干度x c2=。
（5）若不考虑末级余速损失，直接到步骤（6），若考虑末级余速损失，则有第四章中Δh c2的计算方法得到kJ/kg，然后沿压力线p c’下移kJ/kg得3点，并查得该点比焓值 h c3=kJ/kg，温度t c3=℃，比体积v c3= m3/kg，干度x c3=。
25MW汽轮机课程设计计算书
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0.005 Mpa)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=3.43MP a,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=3.3MP a,并确定调节级前蒸汽状态点1（3.3 MP a, 435℃）过1点作等比熵线向下交P Z线于2点，查得h2t=2128KJ/Kg,整机理想比焓降（△h t mac）’=h0-h2t=3304-2128=1176KJ/Kg.选取汽轮机的内效率η=0.85，有效比焓降△h i mac=（△h t mac）’*ηri=999.6 KJ/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，P cS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 △P C =(0.02～0.06)P C 回热抽汽管中的压力损失 △P E =(0.04～0.08)P E2.汽轮机进汽量D ○ηm =0.99 ηg =0.97 m=1.15 △D=0.03D O D 0=/ h i mac ηm ηg *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0.118 MP A 饱和温度为104.3℃2#3. 回热抽汽流量的计算(1) H1高加给水量 △D e =0.5 △D L1=0.77 △D C =1 Dfw=D 0-△D C +△D L1+△D ej=107.19-1+0.77+0.5=107.46 t/h抽汽量△D e1(h e1-h e1’) ηjr = D fw (h W2-h w1)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*105.2855.07()0.98(2888619.27)fw w w e e e jrD h h D h h η-∆===-- （t/h ）H1疏水流入H2放热 ''1211'22760.17619.275.01*0.2452888619.27e e e ee e e h h D D h h --∆=∆==-- (t/h) 考虑前轴封漏汽'211'223098619.270.77*0.842888619.2l 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(4)H3低加213'33105.4695.65* 4.54(/)()(2644402.2)*0.98w w e cw e e jr h h D D t h h h η-∆===--(5)H4低加'214'44''3433'44'443105.4695.65* 4.64(/)()(2492300.9)0.98402.2300.94.59*0.22(/)2492300.94.640.22 4.42(/)w w e cw e e jr e e e ee 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4. 流经各级组蒸汽量及其内功率调节级 0109.19(/)D t h =第一级组 10107.191106.19(/)l D D D t h =-∆=-=第二级组 211106.19 5.01101.18(/)e D D D t h =-∆=-= 第三级组 32297.175(/)e D D D t h =-∆=第四级组 4397.195 2.3594.85(/)ed D D D t h =-∆=-= 第五级组 54394.875 4.4090.335(/)e D D D t h =-∆=-= 第六级组 65490.335 4.4285.95(/)e D D D t h =-∆=-= 整机内功率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(.)10001071904.13()2130825870.78kg kw h e D d P === 不抽汽估计汽耗率: 汽轮机装置的热耗率 绝对电效率 3600360033.44%10765.67el q η===25MW 凝汽式汽轮机热平衡计算数据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250kj/kg.故速度级的参数为：0107.19(/)D t h = 0 3.43()P MPa = 0435t =℃1. 喷嘴热力计算 (1) 喷嘴理想焓降 (2) 喷嘴进口状态参数 (3) 喷嘴出口状态参数 由△h n 可以从H-S 图上查得: (4) 喷嘴形状的确定 前后压比: 10 1.40.420.5463..3n 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0.97ϕ=实际速度: 110.97*627.69632.36(/)t c c m s ϕ=== 喷嘴出口汽流偏转角1δ 喷嘴出口汽流方向角115o α= (6) 轮周速度u(7) 速度级的平均直径d m (8) 喷嘴出口面积A n (9) 喷嘴出口高度l n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∆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： (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 ϕ=复速级动叶出口汽流角21(35)o oββ=--取0220.87317.87o o β=-= (4) 动叶绝对速度 (5) 动叶进口状态参数 喷嘴出口实际状态点参数动叶比焓 113091.512.563104/t n h h h kj kg ζ=+∆=+=由H-S 图查得动叶进口密度31 6.25/kg m ρ= (5)动叶进口高度 (△r △t 由表1-1查得) (6)动叶出口面积(b μ 由图1-11查得)(7)动叶出口高度 (8)动叶损失(9)动叶出口汽流状态参数动叶出口比焓 21310426.63130.6(/)b h h h kj kg ϕ=+∆=+=查H-S 图得:出口密度32 6.28/kg m ρ=因为0bΩ=则12p p =3. 导叶热力计算(1) 导叶中汽流的理想比焓降 (2)导叶出口汽流理想状态参数由导叶进口状态( 第一列动叶出口状态)参数和△h gb 从H-S 图查得导叶出口压力 '1 1.6p MPa =导叶出口比焓 '123118/t gb h h h kj kg =-∆=导叶出口密度 '316.18/kg m ρ=(3)导叶出口汽流理想速度 导叶出口实际速度 (gb ϕ由图1-18查取) 导叶出口汽流角 (4)导叶进口高度 (6) 导叶顶部漏汽量 (7) 导叶出口面积(8) 导叶出口高度 (9) 导叶损失(10) 导叶出口汽流实际状态参数导叶出口焓 ''1131187.933125.93/t gb h h h kj kg =+∆=+= 由H-S 图查得导叶出口密度 '31 6.26/kg m ρ= 4. 第二列动叶热力计算 (1) 动叶中汽流的理想比焓降 (2) 动叶出口汽流理想状态参数由H-S 图查得动叶出口压力 '2 1.5p MPa =动叶出口密度 '32 5.56/tkg m ρ=(3) 动叶进口相对速度 (4) 动叶出口汽流相对速度 相对理想速度: 相对实际速度: ('b ϕ由图1-18查得) 动叶出口汽流相对速度角 (5) 动叶出口汽流绝对速度 (6) 动叶损失 (7) 余速损失(8) 动叶出口汽流实际状态参数动叶出口实际比焓 '''223100.93 5.13/t b h h h kj kg ζ=+=+(9) 动叶进口高度 (10) 动叶顶部漏汽量由于'b m d d =,'22b b l l =根部反动度顶部反动度(11)动叶出口面积('bμ由图1-11查得) (12)动叶出口高度5.轮周功校核1KG蒸汽所做的轮周功计算符合要求6.轮周效率7.级内损失的计算(1)叶轮摩擦损失(2)叶高损失(3)部分进汽损失鼓风损失斥汽损失(4)导叶及动叶顶部漏汽损失8.级的内功率9.级的内效率7.压力级的确定及焓降的分配1.第一压力级的平均直径1d==m=1.11m2.凝汽式汽轮机末级直径的估算3.平均理想焓降的计算各级组的直径及反动度各级的理想焓降估算级的平均理想焓降级数目的确定比焓降分配辅助表格8. 回热系统抽汽压力的重新确定(1) H1高加 给水量Dfw=D 0-△D C +△D L1+△D ej=107.19-0.75+0.58+0.5 =107.52 t/h抽汽量△D e1(h e1-h e1’) ηjr = Dfw(h W2-h w1)21'11()107.52(723622.83)4.7()0.98(3074740)fw w w el jr e e D h h D h h η--∆===--（t/h ）(2) H2高加''1211'22749649.64.73*0.212904649.6e e e ee e e h h D D h h --∆=∆==--(t/h)'211'223098.1649.40.580*0.632094649.6l e l e l e e h h D D h h --∆=∆==-- (t/h) (3) H d 除氧器(4) H3低加 (5) H4低加 回热系统的校验流经各级组流量及其内功率 调节级 0107.19(/)D t h =第一级组 10107.190.75106.44(/)l D D D t h =-∆=-= 第二级组 211106.44 4.73101.73(/)e D D D t h =-∆=-= 第三级组 32298.11(/)e D D D t h =-∆=第四级组 4398.11296.11(/)ed D D D t h =-∆=-= 第五级组 54396.11 5.1390.98(/)e D D D t h =-∆=-= 第六级组 65490.98 3.0287.96(/)e D D D t h =-∆=-= 整机内功率 装置热经济性机械损失 (1)28334(10.99)283m i m P P kw η∆=-=-= 汽机轴端损失 2833428328051n i m P P P kw =-∆=-= 发电机功率 28051*0.9727209.79e n g P P kw η=== 汽耗率不抽汽估计汽耗率 汽机装置热耗率 绝对电效率9.压力级第九级第十级的详细热力计算演示 1.级内的比焓降分配 (1)焓降t h ∆= 104kj/kg初焓 0h =2500 初压 0p =0.037MP初速 092.45/c m s = 反动度 0.2m Ω=等熵滞止焓降 2*108.432000tt c h h ∆=∆+=(2) 蒸汽在动叶的理想比焓降： 2.喷管的热力计算 ⑴ 喷管前后的蒸汽参数根据o p ,o x 2c h ∆以*n h ∆由h-s 图得喷管滞止压力*o p =0.037 滞止比焓*o h ∆=2540.3 滞止密度*0ρ=0.223/kg m 喷管前比焓0h =2500喷管后压力1p =0.017MP 理想密度 1t ρ=0.1253/kg m理想比焓 1t h =2418⑵ 喷管截面积形状的确定 等熵指数 k=1.035+0.1o x =1.129 临界压比 cr ε=k 121k k ⎛⎫ ⎪-⎝⎭⎛⎫⎪+⎝⎭=0.566喷管前后压力比 n ε=0.016/0.035=0.457因为n ε≤0.457，所以汽流在喷管出口为超声速流动但是n ε>0.3~0.4 故喷管应该是渐缩型超音速斜切部分达到超音速。
25MW双抽调节式汽轮机热力设计_毕业设计
本科毕业设计（论文）25MW双抽调节式汽轮机热力设计学院材料与能源学院专业热能与动力工程（热电方向）年级班别 2008级（2）班学号 xxxxxxx学生姓名 XXX指导教师罗向龙2012年 6 月广东工业大学毕业设计任务书题目名称25MW双抽调节式汽轮机热力设计学生学院材料与能源学院08级热能与动力工程(热电方专业班级向)2班姓名XXX学号XXXX一、课程设计的内容设计CC25/8.83/4.0/1.0双抽调节式汽轮机，主要内容为原则性热力系统设计及通流部分热力设计。
汽轮机原则性热力系统设计：确定主蒸汽和再热蒸汽系统、旁路系统、回热加热（回热抽汽及疏水）系统、给水系统、除氧系统、主凝结水系统、补水系统、锅炉排污系统、供热系统、厂内循环水系统等。
级的通流部分设计：根据给定设计参数完成对汽轮机的焓降分配，级数选择，速比和叶型选取，效率假定并验证等一系列过程；绘制原则性热力系统图和汽轮机主要部件图。
二、课程设计的要求与数据课程设计的要求是：(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。
三、课程设计应完成的工作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。
汽轮机课程设计说明书
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（2）汽轮机相对内效率ηri=70.00％(3)机械效率ηm=99%（4）发电机效率ηg=97%4、近似热力过程线拟定（1)进汽节流损失ΔP0=0.03×P0=0.2646 Mpa调节级喷嘴前P0’=0。
25MW直接空冷凝汽式汽轮机解析
Z835.34/02NZK25-2.5/390型25MW直接空冷凝汽式汽轮机热力特性书北京全四维动力科技有限公司北京全四维动力科技有限公司代号Z835.34/02 NZK25-2.5/390型代替25MW直接空冷凝汽式汽轮机热力特性书共 22 页第 1 页编制谷振鹏2011年12月20日校对李海朋2012年01月29日审核王琦2012年01月30日会签标准审查审定批准标记数量页次文件代号简要说明签名磁盘(带)号底图号旧底图号归档代号：Z835.34/02 共22 页第2 页目录1. 通流计算1.1 典型工况数据汇总表 (3)1.2 典型工况热平衡图 (5)1.3 阀杆汽封系统总图 (13)1.4 静推力示意图及最大轴向推力 (14)1.5 蒸汽管道速度计算 (15)2. 配汽计算2.1 高压调节阀流量—升程曲线 (16)3. 汽封、阀杆漏汽汇总表及修正曲线3.1 夏季工况阀杆及汽封漏汽汇总表 (17)3.2 额定出力工况阀杆及汽封漏汽汇总表 (18)3.3 初压修正曲线 (19)3.4 初温修正曲线 (20)3.5 背压修正曲线 (21)3.6 余速损失修正曲线 (22)代号：Z835.34/02 共22 页第3 页典型工况数据汇总表（一）工况项目夏季工况最大连续出力工况额定出力工况最大进汽量最高背压工况主蒸汽压力MPa(a) 2.5 2.5 2.5 2.5主蒸汽温度℃390390390390主蒸汽流量t/h 128128117128背压kPa(a) 30151550排汽温度℃69.154.054.081.3排汽汽量t/h 126.4126.4115.4126.4给水温度℃71.055.956.083.2机组内效率0.8800.8700.8710.871发电机端功率MW 25.127.625.222.7汽耗kg/kW.h 5.10 4.64 4.65 5.65热耗kJ/kW.h 14881.013833.013869.116202.3 kcal/kW.h 3554.33304.03312.63869.9代号：Z835.34/02 共22 页第4 页典型工况数据汇总表（二）工况项目最大进汽量阻塞背压工况80%额定出力工况60%额定出力工况最小出力工况主蒸汽压力MPa(a) 2.5 2.5 2.5 2.5主蒸汽温度℃390390390390主蒸汽流量t/h 128967554背压kPa(a) 5151515排汽温度℃32.954.054.054.0排汽汽量t/h 126.494.473.452.4给水温度℃34.856.456.957.9机组内效率0.7980.8670.8550.813发电机端功率MW 28.920.415.210.3汽耗kg/kW.h 4.42 4.71 4.93 5.24热耗kJ/kW.h 13581.314038.514678.915581.1 kcal/kW.h 3243.83353.03506.03721.5代号：Z835.34/02 共 22 页 第 5页汽 轮 机发电机CF2CB MCC BC热 耗：功 率：汽 耗：kW kJ/kWhkg/kWh( kcal/kWh)单位说明:流量 t/h 压力 MPa温度 ℃焓值 kJ/kg 调节级后713轴封冷却器MY BAY夏季工况（TRL）热平衡图2.5148815.0973554.325112.70.030.09511.9171.03390.0069.1369.1369.63252.4298.23364.91.34128.00128.00128.001.534128.00126.360.290.29124.663212.2298.99289.343173.63218.52468.9293.132978.8411.573173.7主蒸汽去锅炉A 均压箱C代号：Z835.34/02 共 22 页 第 6页主蒸汽去锅炉A 均压箱C汽 轮 机发电机CF2CB MCC BC热 耗：功 率：汽 耗：kW kJ/kWhkg/kWh( kcal/kWh)单位说明:流量 t/h 压力 MPa温度 ℃焓值 kJ/kg 调节级后713轴封冷却器MY BAY最大连续出力工况（TMCR）热平衡图2.5138334.6383304276010.0150.09511.9155.91390.0054.0154.0154.51252.4298.23364.911.34128.00128.00128.001.534128.00126.360.290.29124.663212.2235.7226.053173.73218.52396.2229.832978.8411.573173.7代号：Z835.34/02 共 22 页 第 7页汽 轮 机发电机CF2CB MCC BC热 耗：功 率：汽 耗：kW kJ/kWhkg/kWh( kcal/kWh)单位说明:流量 t/h 压力 MPa温度 ℃焓值 kJ/kg 调节级后713主蒸汽去锅炉A 均压箱C轴封冷却器MY BAY额定出力工况热平衡图2.513869.14.653312.625159.20.0150.09511.7356.04390.0054.0154.0154.51249.8598.23355.41.31117.00117.00117.001.402117.00115.360.290.29113.663210.8236.25226.053156.33218.52396229.832973.8411.573156.3代号：Z835.34/02 共 22 页 第 8页主蒸汽去锅炉A 均压箱C轴封冷却器MY BAY最大进汽量、最高背压工况热平衡图2.516202.35.6493869.922660.50.050.09511.9183.24390.0081.3481.3481.84252.4298.23364.911.35128.00128.00128.001.534128.00126.360.290.29124.663212.2350.14340.533173.73218.52540.5344.282978.8411.573173.7汽 轮 机发电机CF2CB MCC BC热 耗：功 率：汽 耗：kW kJ/kWhkg/kWh( kcal/kWh)单位说明:流量 t/h 压力 MPa温度 ℃焓值 kJ/kg 调节级后713代号：Z835.34/02 共 22 页 第 9页汽 轮 机发电机CF2CB MCC BC热 耗：功 率：汽 耗：kW kJ/kWhkg/kWh( kcal/kWh)单位说明:流量 t/h 压力 MPa温度 ℃焓值 kJ/kg 调节级后713轴封冷却器MY BAY最大进汽量、阻塞背压工况热平衡图2.513581.34.4223243.828945.80.0050.09511.9134.79390.0032.8932.8933.39252.4298.23364.91.34128.00128.00128.001.534128.00126.360.290.29124.663212.2147.26137.773173.63218.52356.9141.42978.8411.573173.7主蒸汽去锅炉A 均压箱C代号：Z835.34/02 共 22 页 第 10页轴封冷却器MY BAY80%额定出力工况热平衡图2.514038.54.709335320385.80.0150.09511.456.38390.0054.0154.0154.51244.3998.23335.491.2596.0096.0096.001.15296.0094.360.290.2992.663209.5237.67226.0531203218.52400.2229.832963411.573120主蒸汽去锅炉A 均压箱C汽 轮 机发电机CF2CB M CC BC热 耗：功 率：汽 耗：kW kJ/kWhkg/kWh( kcal/kWh)单位说明:流量 t/h 压力 MPa温度 ℃焓值 kJ/kg 调节级后713代号：Z835.34/02 共 22 页 第 11页主蒸汽去锅炉A 均压箱C汽 轮 机发电机CF2CB M CC BC热 耗：功 率：汽 耗：kW kJ/kWhkg/kWh( kcal/kWh)单位说明:流量 t/h 压力 MPa温度 ℃焓值 kJ/kg 调节级后713轴封冷却器MY BAY60%额定出力工况热平衡图2.514678.94.927350615221.80.0150.09511.0756.91390.0054.0154.0154.51242.5698.23326.541.1875.0075.0075.000.89975.0073.360.290.2971.663212.6239.87226.053107.93218.52425.7229.832959.4411.573107.9代号：Z835.34/02 共 22 页 第 12页汽 轮 机发电机CF2CB M CC BC热 耗：功 率：汽 耗：kW kJ/kWhkg/kWh( kcal/kWh)单位说明:流量 t/h 压力 MPa温度 ℃焓值 kJ/kg 调节级后713主蒸汽去锅炉A 均压箱C轴封冷却器MY BAY最小出力工况热平衡图2.515581.15.2363721.510313.20.0150.09510.7557.85390.0054.0154.0154.51236.498.23304.081.1154.0054.0054.000.65554.0052.360.30.350.663217.4243.82226.0530683218.52454.7229.832947.2411.573068代号：Z835.34/02 共 22 页 第 13页阀杆汽封系统示意图均压箱去7级后主汽阀调节阀 均压箱轴封冷却器后汽封1 2 32 1 3前汽封 4代号：Z835.34/02 共 22 页 第 14页最大推力为：13.2 t 。
25mw凝汽式汽轮机组热力设计
毕业设计说明书25MW 凝汽式汽轮机组热力设计学生姓名： 学号： 学 院： 专 业： 指导教师：2016年6月陈淑婧 1227024207中北大学（朔州校区） 热能与动力工程张志香30MW凝汽式汽轮机组热力设计摘要本课题针对30MW凝汽式汽轮机组进行热力设计，在额定功率下确定汽轮机型式及参数,使其运行时具有较高的经济性，并考虑汽轮机的结构、系统、布置等方面的因素，以达到“节能降耗,保护环境"的目的。
本文首先对汽轮机进行了选型，对汽轮机总进汽量进行了计算、通流部分的选型、压力级比焓降分配及级数的确定、汽轮机级的热力计算、漏气量的计算与整机校核等.根据通流部分选型，确定排汽口数与末级叶片、配汽方式和调节级的选型，并进行各级比焓降分配与级数的确定；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，实际热力过程曲线。
根据热力计算结果,修正各回热抽汽点压力达到符合实际热力过程曲线的要求,并修正回热系统的热力平衡计算，分析并确定汽轮机热力设计的基本参数。
关键词:汽轮机，凝汽式，热力系统，热力计算Thermodynamic design of 30MW condensing steam turbineAbstractThis topic for 30MW steam turbine unit for thermal design, seek appropriate turbine at rated power, to make it run with higher economic and to considered to steam turbine structure，system and arrangement and parts. So it can achieve "energy saving, environmental protection" purpose。
25MW汽轮机课程设计
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0.23/0.26⑵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—0.85Nm⑶转速 n=3000 rad/min⑷背压Pk=4.9kPa⑸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 pc2．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%p0⑵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 1.176Mpa⑷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。
25MW汽轮机课程设计计算书
h1' h1't hgb 3118kj / kg
6
' 由 H-S 图查得导叶出口密度 1 6.18kg / m3
4. 第二列动叶热力计算
' ' (1) 动叶中汽流的理想比焓降 hb b hn 25kj / kg ' ' ' (2) 动叶出口汽流理想状态参数 h2 t h 1 hb 3094kj / kg ' 由 H-S 图查得动叶出口压力 p2 1.68MPa
T
H0
P0 P0 '
t0
1
2
H i H t
Pc 0 Pc
S 图1
2
三、汽轮机进汽量 D0η m=0.99来自D0=ηg=0.975
m=1
△D=0.05 D0
3.6*Pel*m/ himacηmηg*m+ △D=98.69t/h
四、双列速度级的热力计算
速度级的选择 选择双列速度级（195-250KJ/Kg）选择焓降为 250kj/kg.故速度级的参数为：
2 sin 1
w2 cos 2 28.31 c2
(5) 动叶进口状态参数 喷嘴出口实际状态点参数 动叶比焓
h1 h1t hn 3095.05kj / kg 6.23kg / m3
△t 由课本表 2-3 查得)
由 H-S 图查得动叶进口密度 1 (6)动叶进口高度 (△r
7
由于 db
'
' d m , lb 2 lb 2
' br 1 (1 'm )
根部反动度
db' 1.0069 1 (1 0.1) 0.079 ' ' db lb 1.007 0.025
MW汽轮机课程设计计算书
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0.005 Mpa)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=3.43MP a,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=3.3MP a,并确定调节级前蒸汽状态点1（3.3MP a,435℃）过1点作等比熵线向下交P Z线于2点，查得h2t=2128KJ/Kg,整机理想比焓降（△h t mac）’=h0-h2t=3304-2128=1176 KJ/Kg.选取汽轮机的内效率η=0.85，有效比焓降△h i mac=（△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，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△P C=(0.02～0.06)P C回热抽汽管中的压力损失△P E=(0.04～0.08)P E2.汽轮机进汽量D○ηm=0.99 ηg=0.97 m=1.15 △D=0.03D OD0=/ h i macηmηg*m+△D=3.6*20000*1.15/(93*0.99*0.97) +0.03△D=107.19 t/h2.抽汽压力确定采用大气式除氧器压力为0.118 MP A饱和温度为104.3℃轴封加热器1# 2# 3# 4#加热器号抽汽压力Pe抽汽比焓he抽汽管压损加热器工作压力Pe’饱和水温度te’饱和水比焓he’出口端差给水出口温度tw2给水出口比焓hw2H1 0.9296 3024 8 0.8552 172.5 730.17 7 165.5 697.4 H2 0．48 2888 8 0．4416 147 619.27 7 140 592.4 Hd 0.1917 2764 8 0.1764 115.8 437.77 0 115.8 486.7 H3 0.09553 2644 8 0.08789 95.9 402.2 5 92.9 381.5 H4 0．03643 2492 8 0.03354 71.9 300.9 5 66.7 276.2CY3. 回热抽汽流量的计算(1) H1高加给水量 △D e =0.5 △D L1=0.77 △D C =1 Dfw=D 0-△D C +△D L1+△D ej=107.19-1+0.77+0.5=107.46 t/h抽汽量△D e1(h e1-h e1’) ηjr = D fw (h W2-h w1)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*105.2855.07()0.98(2888619.27)fw w w e e e jrD h h D h h η-∆===-- （t/h ）H1疏水流入H2放热 ''1211'22760.17619.275.01*0.2452888619.27e e e ee e e h h D D h h --∆=∆==-- (t/h) 考虑前轴封漏汽'211'223098619.270.77*0.842888619.2l 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213'33105.4695.65* 4.54(/)()(2644402.2)*0.98w w e cw e e jr h h D D t h h h η-∆===--(5)H4低加'214'44''3433'44'443105.4695.65* 4.64(/)()(2492300.9)0.98402.2300.94.59*0.22(/)2492300.94.640.22 4.42(/)w w e cw e e jr e e e ee 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1234123450e e ed e e D D D D D D ααααα∆+∆+∆+∆+∆++++=5.01 3.985 2.35 4.54 4.420.19342107.19++++==341094.8 4.54 4.420.8009107.19cw e e l n D D D D D α-∆-∆+∆--===1100.011nii α=-=<∑4. 流经各级组蒸汽量及其内功率调节级 0109.19(/)D t h =0010()6133.653.6i D h h P KW -==第一级组 10107.191106.19(/)l D D D t h =-∆=-=111130983024106.1921793.6 3.6e i h h P D kw --=== 第二级组211106.19 5.01101.18(/)e D D D t h =-∆=-=230242888101.1838223.6i P kw -==第三级组32297.175(/)e D D D t h =-∆=32888276497.193347.93.6i P kw -==第四级组 4397.195 2.3594.85(/)ed D D D t h =-∆=-=42764264494.84831603.6i P kw -==第五级组 54394.875 4.4090.335(/)e D D D t h =-∆=-=52644349290.3353813.53.6i P kw -==第六级组 65490.335 4.4285.95(/)e D D D t h =-∆=-=62492230486.534485.883.6i P kw -==整机内功率606134217938223347316038144485i 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(.)10001071904.13()2130825870.78kg kw h e D d P === 不抽汽估计汽耗率:'0(.)0010001071903.74()()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 3600360033.44%10765.67el 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250kj/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: 10 1.40.420.5463..3n 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0.97ϕ=实际速度: 110.97*627.69632.36(/)t c c m s ϕ=== 喷嘴出口汽流偏转角1δ 喷嘴出口汽流方向角115o α=111sin()sin αδα+=0sin150.2716256=10.76o δ=(6) 轮周速度u10.25*632.36158.09(/)a u X c m s ===(7) 速度级的平均直径d m6060*158.091.0069()3.14*3000m u d m nπ=== (8)喷嘴出口面积A n277.51n A cm ===(9) 喷嘴出口高度l n177.51 1.6sin 0.6*3.14*100.69*sin15n n om 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 ζϕ=-=-=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 ==1111111sin()608.86sin15.13sin sin463.62oc 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 ϕ=220.878*482.03423.22(/)b t w w m s ϕ===复速级动叶出口汽流角21(35)o oββ=--取0220.87317.87o o β=-= (4) 动叶绝对速度2c =275.93(/)m s ==112222cos 423.22cos17sin sin 275.93ow c βα--==26.24o =(5) 动叶进口状态参数喷嘴出口实际状态点参数动叶比焓 113091.512.563104/t n h h h kj kg ζ=+∆=+= 由H-S 图查得动叶进口密度31 6.25/kg m ρ= (5)动叶进口高度 (△r △t 由表1-1查得)'1b n n l l l r t =+∆=+∆+∆15.80.5 1.517.8mm =++=(6)动叶出口面积1071903360022106.27()0.93*482.03*6.25b b b t t G A cm w μρ===(b μ 由图1-11查得)(7)动叶出口高度 12106.2718sin 0.6*3.14*100.6sin17.87b b om A l mm e d πβ=== '1118.5180.5b b l mm -=-=(8)动叶损失22222482.03(1)(10.878)26.6/22000tb w h kj kg ϕϕ∆=-=-= (9)动叶出口汽流状态参数动叶出口比焓 21310426.63130.6(/)b h h h kj kg ϕ=+∆=+=查H-S 图得:出口密度32 6.28/kg m ρ=因为0bΩ=则12p p =3. 导叶热力计算(1) 导叶中汽流的理想比焓降0.05*25012.5(/)gb gb t h h kj kg ∆=Ω∆==(2)导叶出口汽流理想状态参数由导叶进口状态( 第一列动叶出口状态)参数和△h gb 从H-S 图查得导叶出口压力 '1 1.6p MPa =导叶出口比焓 '123118/t gb h h h kj kg =-∆=导叶出口密度'31 6.18/kg m ρ=(3)导叶出口汽流理想速度'1318.02(/)t c m s ===导叶出口实际速度''110.918*318.02291.94(/)gb t c c m s ϕ===(gb ϕ由图1-18查取) 导叶出口汽流角'12(510)26.64 5.6421o o o o o αα=--=-=(4)导叶进口高度'18.2220.2gb b b l l l r t mm =+∆=+∆+∆=+=(6) 导叶顶部漏汽量'1()gbt t gb gb t G e d e μπδ∆=+gb m d d ≈ 'gb gb l l ≈0.6*0.6*3.14(1.00690.021)*100.45(/)gbt G kg s -∆=+=(7) 导叶出口面积10719023600''10.45159.00.938*318.02*6.18gbgb gb t G A cmc μρ-===(8) 导叶出口高度'1158.4423sin 0.6*3.14*100.69*sin 21gbgb om A l mm e d πα==='2320.8 2.8gbgb l l mm -=-=(9) 导叶损失'2221318.02(1)(10.918)7.93/22000t gb c h kj kg ϕ∆=-=-=(10) 导叶出口汽流实际状态参数导叶出口焓 ''1131187.933125.93/t gb h h h kj kg =+∆=+= 由H-S 图查得导叶出口密度 '31 6.26/kg m ρ= 4. 第二列动叶热力计算 (1) 动叶中汽流的理想比焓降''0.1*25025/b b n h h kj kg ∆=Ω∆==(2) 动叶出口汽流理想状态参数'''213125.93253100.93/t b h h h kj kg =-∆=-= 由H-S 图查得动叶出口压力 '2 1.5p MPa =动叶出口密度'32 5.56/t kg m ρ=(3) 动叶进口相对速度'1w ==155(/)m s ='''1111'1sin 291.9sin 21sin 42.5155o oc w αβ-=== (4) 动叶出口汽流相对速度 相对理想速度:'2272.07/t w m s === 相对实际速度:'''220.928*272.07252.48(/)b t w w m s ϕ===('b ϕ由图1-18查得) 动叶出口汽流相对速度角''21(78)42.514.528o o o o o ββ=--=-=(5) 动叶出口汽流绝对速度'2c ==135.10(/)m s ='''11222'2sin 252.48sin 28sin sin 61.3135.10oo w c βα--=== (6) 动叶损失'22'222207.07(1)(10.928) 5.13/22000t b w h kj kg ζϕ∆=-=-=(7) 余速损失'22'22135.109.1/22000c c h kj kg ∆===(8) 动叶出口汽流实际状态参数动叶出口实际比焓 '''223100.93 5.13/t b h h h kj kg ζ=+=+(9) 动叶进口高度'''223225b gb gb l l l t r mm =+∆=+∆+∆=+=(10) 动叶顶部漏汽量''''12()bt b b t G e d l μπδ∆=+由于'b m d d =,'22b b l l =根部反动度''''' 1.00691(1)1(10.1)0.0791.0070.025b brmb b d d l Ω=--Ω=--=--顶部反动度''''' 1.0070.0251(1)1(10.077)0.121.0070.025b b btr b b d l d l --Ω=--Ω=--=++'0.6*0.6*3.14(1.0070.025)*10bt G -∆=+0.78/kg s =(11) 动叶出口面积''107190'23600''''''2222 1.051800.943*272.07*5.56b bt b b t t b t t G G G A cm w w μρμρ-∆-====('b μ由图1-11查得) (12) 动叶出口高度'2'218029sin 0.6*3.14*100.7sin 28b b om A l mm e d πβ=== '2225.1250.1b b l l mm -=-=5. 轮周功校核1KG 蒸汽所做的轮周功1''''1111112222cos()cos cos cos 158.09632.36cos15.76275.93cos 26.64291.94cos 21135.10cos 61.3188.18/u o o o oP u c c c c kj kgαδααα⎡⎤=++++⎣⎦⎡⎤=+++⎣⎦=2''12()u t n b gb b c P h h h h h h ζζζζ=∆-∆+∆+∆+∆+∆250(12.5626.67.93 5.139.6)188.54/kj kg=-++++=2111210.3%1%u u uP PP η-∆==<计算符合要求 6. 轮周效率'20()t n b gb b c u u th h h h h h h E h ζζζζη∆-∆+∆+∆+∆+∆∆==∆250(12.5626.67.93 5.139.6)75.27%250-++++==7. 级内损失的计算 (1) 叶轮摩擦损失'3212()1002f u p k dρρ+∆=32158.09 6.25 6.181.2()1.00729.881002kw +==136003600*29.881.0035/107190ff p h kj kg D ∆∆===(2) 叶高损失'''1122()/7n gb gb b b b b l l l l l l l l =++++++(1620.22317.8182525.1)/720.72()mm =++++++= 2*188.1818.164(/)20.72l u a h h kj kg l ∆=∆==(3) 部分进汽损失鼓风损失31(1)2c w e a e B e X e ξ=--310.40.55*(10.6)*0.250.0028640.62=--= 0.002864*2500.7161(/)w w u h h kj kg ξ∆=∆==斥汽损失20.016**0.250.6*1.007n s ea n z c X ed ξ==0.0135=00.0135*250 3.375/s s h E kj kg ξ∆===1.2 3.75 4.95(/)e w s h h h kj kg ∆=∆+∆=+=(4) 导叶及动叶顶部漏汽损失''gbt btt u G G h hG∆+∆∆=10719036000.450.78(118.1815) 4.26(/)kj kg +=-=8. 级的内功率i i P G h =∆*''121071903600()*[250(12.5626.67.93 5.139.6 4.95 3.375 4.269.1)4957.4()t n b gb b c e c f t G h h h h h h h h h h kw ζζζζ=∆-∆-∆-∆-∆-∆-∆-∆-∆-∆=-++++++++=9. 级的内效率0154.361.72%250i i h E η∆===7. 压力级的确定及焓降的分配 1. 第一压力级的平均直径1md == =1.11m2. 凝汽式汽轮机末级直径的估算1660z md mm===4θ=3. 平均理想焓降的计算 各级组的直径及反动度各级的理想焓降估算**0020,x ,0.037c n P h h P ∆∆=根据和由焓熵图可得22 1.1512.337()87.73/0.431t h kj kg ∆== 23 1.2512.337()99.01/0.441t h kj kg ∆==24 1.3512.337()88/0.441t h kj kg ∆== 25 1.3512.337()128.07/0.456t h kj kg ∆== 26 1.6612.337()135.84/0.50t h kj kg ∆==级的平均理想焓降123456()110.01/6t t t t t t h h h h h h h kj kg∆+∆+∆+∆+∆+∆∆==级数目的确定(1176250)(10.05)(1)/10110.1p t t Z h h α-+=∆+∆=≈比焓降分配辅助表格8. 回热系统抽汽压力的重新确定(1) H1高加 给水量Dfw=D 0-△D C +△D L1+△D ej=107.19-0.75+0.58+0.5 =107.52 t/h抽汽量△D e1(h e1-h e1’) ηjr = Dfw(h W2-h w1)21'11()107.52(723622.83)4.7()0.98(3074740)fw w w el jr e e D h h D h h η--∆===--（t/h ）(2) H2高加21'2'22()107.52(622.38531)4.45(/)()0.98(2904649.6)fw w w e e e jrD h h D t h h h η--∆===--''1211'22749649.64.73*0.212904649.6e e e ee e e h h D D h h --∆=∆==--(t/h) '211'223098.1649.40.580*0.632094649.6l e l e l e e h h D D h h --∆=∆==-- (t/h) '221 4.450.210.63 3.61 (t/h)e e ele l e D D D D ∆=∆-∆-∆=--=(3) H d 除氧器''12121()ed ed e e l e cw w fw edD h D D D h D h D h ∆+∆+∆+∆+=112cw l e ed e fwD D D D D D +∆+∆+∆+∆=2(/)ed D t h ∆= 96.6(/)cw D t h =(4) H3低加213'33372256.0996* 5.13(/)()(2608393.78)*0.98w w e cwe e jr h h D D t h h h η--∆===-- (5) H4低加'214'44''3433'44'443256.09171.1796* 3.29(/)()(2470280.8)0.98393.78276.753.29*0.27(/)2500276.753.290.27 3.02(/)w w e cw e e jr e e e ee 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1234123450e e ed e e D D D D D D ααααα∆+∆+∆+∆+∆++++=4.73 3.6125.13 3.0216.04107.19++++==3410.8332cw e e l n D D D D D α-∆-∆+∆==110.00240.011nii α=-=<∑流经各级组流量及其内功率 调节级 0107.19(/)D t h =0010()58963.6i D h h PKW -== 第一级组 10107.190.75106.44(/)l D D D t h =-∆=-=111131463074106.442128.83.6 3.6e i h h P D kw --===第二级组 211106.44 4.73101.73(/)e D D D t h =-∆=-=230742904101.7148033.6i P kw -==第三级组 32298.11(/)e D D D t h =-∆=32904274898.114251.43.6i P kw -==第四级组 4398.11296.11(/)ed D D D t h =-∆=-=42748260896.1137383.6i P kw -==第五级组 54396.11 5.1390.98(/)e D D D t h =-∆=-=52608250090.982729.43.6i P kw -==第六级组 65490.98 3.0287.96(/)e D D D t h =-∆=-=62500230487.964788.93.6i P kw -==整机内功率6049442847.73065.33241.42766.52224.53126i ij j P P ===++++++∑28334kw =装置热经济性机械损失 (1)28334(10.99)283m i m P P kw η∆=-=-= 汽机轴端损失 2833428328051n i m P P P kw =-∆=-= 发电机功率 28051*0.9727209.79e n g P P kw η=== 汽耗率 0(.)10001071903.93()279209kg kw h e D d P ===不抽汽估计汽耗率 '0(.)0010001071903.28()()107.19*11762830.973.63.6kg kw h z m g D d D h h P η===-⎡⎤⎡⎤--∆⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦汽机装置热耗率(.)0() 4.26*(3304723)10995()kg kw h fw q d h h =-=-=绝对电效率3600360032.7%10995el q η===9.压力级第九级第十级的详细热力计算演示 1.级内的比焓降分配 (1)焓降t h ∆= 104kj/kg初焓 0h =2500 初压 0p =0.037MP 初速 092.45/c m s = 反动度 0.2m Ω=等熵滞止焓降 2*108.432000tt c h h ∆=∆+=(2) 蒸汽在动叶的理想比焓降：**0.2*108.321.66b m t h h ∆=Ω==2.喷管的热力计算 ⑴ 喷管前后的蒸汽参数根据o p ,o x 2c h ∆以*n h ∆由h-s 图得喷管滞止压力*o p =0.037 滞止比焓*o h ∆=2540.3滞止密度*0ρ=0.223/kg m 喷管前比焓0h =2500喷管后压力1p =0.017MP 理想密度 1t ρ=0.1253/kg m理想比焓 1t h =2418⑵ 喷管截面积形状的确定 等熵指数 k=1.035+0.1o x =1.129 临界压比 cr ε=k 121k k ⎛⎫ ⎪-⎝⎭⎛⎫⎪+⎝⎭=0.566喷管前后压力比 n ε=0.016/0.035=0.457因为n ε≤0.457，所以汽流在喷管出口为超声速流动但是n ε>0.3~0.4 故喷管应该是渐缩型超音速斜切部分达到超音速。
25兆瓦凝气式汽轮机的设计
25兆瓦凝气式汽轮机的设计摘要本课题是对某25MW凝汽式汽轮机组进行热力设计。
进行这次主要时为了提高电厂的经济性，以求达到“节能降耗，环境保护”的目的。
在提高其经济性的同时还要保证该机组的实用性和安全可靠性。
因此在设计之前，要先查找一些资料，然后对汽轮机的蒸汽系统，汽轮机级的热力等进行计算，如除氧器的抽汽量，凝结水量，汽轮机装置的热经济性，级热力参数的选择，各能量损失计算等；同时对其通道部分进行选型以及对其级数进行确定。
整个设计完成后，证实了我们的设计在拥有适用性和安全可靠性的前提下确实能够提高发电厂的经济性，达到“节能降耗，保护环境”的目的本设计的主要内容包括：汽轮机的工作原理、多级汽轮机的工作过程、汽轮机的变工况下的工作特性、汽轮机的结构及叶片强度。
根据通流部分形状和回热抽汽点的要求，确定压力级既非调节级的级数和排汽口数，并进行各级比焓降分配；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，实际热力过程曲线。
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，并修正回热系统的热力平衡计算；分析与确定汽轮机热力设计的基本参数，这些汽轮机热力设计的任务是，按给定的设计条件，确定通流部分的几何尺寸，参数包括汽轮机的容量，进汽参数，转速，排汽压力冷却水温度，给水温度，供热蒸汽压力等；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；对汽轮机的原则性热力系统进行汽耗量及热经济性的初步计算；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。
关键字：汽轮机；热力计算；热力系统第一章文献综述汽轮机是将蒸汽的能量转换成为机械功的旋转式动力机械。
又称蒸汽透平。
主要用作发电用的原动机，也可直接驱动各种泵、风机、压缩机和船舶螺旋桨等。
还可以利用汽轮机的排汽或中间抽汽满足生产和生活上的供热需要。
汽轮机是将蒸汽的能量转换为机械功的旋转式动力机械，是蒸汽动力装置的主要设备之一。
汽轮机课程设计指导书
汽轮机课程设计指导书冯慧雯编华中科技大学能源与动力工程学院第一节 课程设计的任务与要求1．设计题目 N25-3.5/435汽轮通流部分热力设计 2．已知参数额定功率： P r =25MW ，额定转速： n=3000r/min ，设计功率：P e =20MW, 新蒸汽压力：p 0=3.5 MPa, 新蒸汽温度：t 0=435℃,排汽压力：cp '=0.005MPa ， 给水温度： t fw =160~170℃， 冷却水温度：t w 1=20℃， 给水泵压头：p fp =6.3MPa ， 凝结水泵压头：p cp =1.2 MPa ， 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 l =1000 kg/h ， 第二高压加热器中回收的轴封漏汽量△1D '=700kg/h 。
3．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的确定；（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d n （b ）、叶片高度l n （b ）、通流面积A n （b ）、叶片数Z n （b ）、叶宽B n （b ）、节距t n （b ）、静叶片安装角y α、动叶片安装角y β、及出汽角（1α）、（2β）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）编写计算机运算程序；（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）。
第二节多级汽轮机热力计算一般原则——各级型式、结构、参数的选择一、通流部分的合理成型在凝汽式汽轮机中，由于蒸汽在膨胀过程中比容变化的结果，蒸汽的容积流量GV变化很大。
25MW汽轮机课程设计计算书
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0.005 Mpa)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=3.43MP a,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=3.3MP a,并确定调节级前蒸汽状态点1（3.3MP a,435℃）过1点作等比熵线向下交P Z线于2点，查得h2t=2128KJ/Kg,整机理想比焓降（△h t mac）’=h0-h2t=3304-2128=1176 KJ/Kg.选取汽轮机的内效率η=0.85，有效比焓降△h i mac=（△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，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 △P C =(0.02～0.06)P C 回热抽汽管中的压力损失 △P E =(0.04～0.08)P E2.汽轮机进汽量D ○ηm =0.99 ηg =0.97 m=1.15 △D=0.03D O D 0=mg ri mact ）h （Pe*3.6ηηη∆+△D=3.6*20000*1.15/(93*0.99*0.97) +0.03△D =107.19 t/h2.抽汽压力确定采用大气式除氧器压力为0.118 MP A饱和温度为104.3℃3. 回热抽汽流量的计算(1) H1高加给水量 △D e =0.5 △D L1=0.77 △D C =1 Dfw=D 0-△D C +△D L1+△D ej=107.19-1+0.77+0.5=107.46 t/h抽汽量△D e1(h e1-h e1’) ηjr = D fw (h W2-h w1)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*105.2855.07()0.98(2888619.27)fw w w e e e jrD h h D h h η-∆===-- （t/h ）H1疏水流入H2放热 ''1211'22760.17619.275.01*0.2452888619.27e e e ee e e h h D D h h --∆=∆==-- (t/h)考虑前轴封漏汽'211'223098619.270.77*0.842888619.2l 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213'33105.4695.65* 4.54(/)()(2644402.2)*0.98w w e cw e e jr h h D D t h h h η-∆===--(5)H4低加'214'44''3433'44'443105.4695.65* 4.64(/)()(2492300.9)0.98402.2300.94.59*0.22(/)2492300.94.640.22 4.42(/)w w e cw e e jr e e e ee 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1234123450e e ede eD D D D D D ααααα∆+∆+∆+∆+∆++++=5.01 3.985 2.35 4.54 4.420.19342107.19++++==341094.8 4.544.420.8009107.19c w e e l n D D D D D α-∆-∆+∆--===1100.011nii α=-=<∑ 4. 流经各级组蒸汽量及其内功率调节级 0109.19(/)D t h = 0010()6133.653.6i D h h P KW -==第一级组 10107.191106.19(/)l D D D t h =-∆=-=111130983024106.1921793.6 3.6e i h h P D kw --===第二级组211106.195.01101.18(/)e D D D t h =-∆=-= 230242888101.1838223.6i P kw -==第三级组32297.175(/)e D D D t h =-∆= 32888276497.193347.93.6i P kw -==第四级组 4397.195 2.3594.85(/)ed D D D t h =-∆=-=42764264494.84831603.6i P kw -==第五级组 54394.8754.4090.335(/)e D D D t h =-∆=-= 52644349290.3353813.53.6i P kw -==第六级组 65490.3354.4285.95(/)e D D D t h =-∆=-= 62492230486.534485.883.6i P kw -==整机内功率606134217938223347316038144485i 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(.)10001071904.13()2130825870.78kg kw h e D d P === 不抽汽估计汽耗率:'0(.)0010001071903.74()()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 3600360033.44%10765.67el 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250kj/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 k j k g = 00435t C = 3010.53/k g 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 k g m ρ= 13091/t h kj k g = (4) 喷嘴形状的确定前后压比: 10 1.40.420.5463..3n 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0.97ϕ=实际速度: 110.97*627.69632.36(/)t c c m s ϕ=== 喷嘴出口汽流偏转角1δ 喷嘴出口汽流方向角115o α=111sin()αδα+=0sin150.2716256=10.76o δ=(6) 轮周速度u10.25*632.36158.09(/)a u X c m s ===(7) 速度级的平均直径d m6060*158.091.0069()3.14*3000m u d m n π=== (8) 喷嘴出口面积A n277.51n A cm ===(9) 喷嘴出口高度l n177.51 1.6sin 0.6*3.14*100.69*sin15n n om 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 ζϕ=-=-=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 ==1111111sin()608.86sin15.13sin sin463.62oc 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 ϕ=220.878*482.03423.22(/)b t w w m s ϕ===复速级动叶出口汽流角21(35)o oββ=--取0220.87317.87o o β=-= (4) 动叶绝对速度2c =275.93(/)m s ==112222cos 423.22cos17sin sin 275.93ow c βα--==26.24o =(5) 动叶进口状态参数 喷嘴出口实际状态点参数动叶比焓 113091.512.563104/t n h h h kj kg ζ=+∆=+= 由H-S 图查得动叶进口密度31 6.25/kg m ρ= (5)动叶进口高度 (△r △t 由表1-1查得)'1b n n l l l rt =+∆=+∆+∆15.80.5 1.517.8mm =++=(6)动叶出口面积1071903360022106.27()0.93*482.03*6.25b b b t t G A cm w μρ===(b μ 由图1-11查得)(7)动叶出口高度 12106.2718sin 0.6*3.14*100.6sin17.87b b om A l mm e d πβ=== '1118.5180.5b b l mm -=-=(8)动叶损失22222482.03(1)(10.878)26.6/22000tb w h kj kg ϕϕ∆=-=-= (9)动叶出口汽流状态参数动叶出口比焓 21310426.63130.6(/)b h h h kj kg ϕ=+∆=+=查H-S 图得:出口密度32 6.28/kg m ρ=因为0b Ω=则12p p =3. 导叶热力计算(1) 导叶中汽流的理想比焓降0.05*25012.5(/)gb gb t h h kj kg ∆=Ω∆==(2)导叶出口汽流理想状态参数由导叶进口状态( 第一列动叶出口状态)参数和△h gb 从H-S 图查得导叶出口压力 '11.6p M P a = 导叶出口比焓 '123118/t gb h h h kj kg =-∆=导叶出口密度'31 6.18/kg m ρ=(3)导叶出口汽流理想速度'1318.02(/)t c m s ===导叶出口实际速度''110.918*318.02291.94(/)gb t c c m s ϕ===(gb ϕ由图1-18查取) 导叶出口汽流角'12(510)26.64 5.6421o o o o oαα=--=-=(4)导叶进口高度'18.2220.2gb b b l l l r t mm =+∆=+∆+∆=+=(6) 导叶顶部漏汽量'1()gbt t gb gb t G e d e μπδ∆=+gb m d d ≈ 'gb gb l l ≈0.6*0.6*3.14(1.00690.021)*100.45(/)gbt G kg s -∆=+=(7) 导叶出口面积10719023600''10.45159.00.938*318.02*6.18gbgb gb t G A cmc μρ-===(8) 导叶出口高度'1158.4423sin 0.6*3.14*100.69*sin 21gb gb om A l mm e d πα=== '2320.8 2.8gbgb l l mm -=-=(9) 导叶损失'2221318.02(1)(10.918)7.93/22000t gb c h kj kg ϕ∆=-=-=(10) 导叶出口汽流实际状态参数导叶出口焓 ''1131187.933125.93/t gb h h h kj kg =+∆=+=由H-S 图查得导叶出口密度 '31 6.26/kg m ρ= 4. 第二列动叶热力计算 (1) 动叶中汽流的理想比焓降''0.1*25025/b b n h h kj kg ∆=Ω∆==(2) 动叶出口汽流理想状态参数'''213125.93253100.93/t b h h h kj kg =-∆=-= 由H-S 图查得动叶出口压力 '21.5p M P a = 动叶出口密度'32 5.56/tkg m ρ= (3) 动叶进口相对速度'1w ==155(/)m s ='''1111'1sin 291.9sin 21sin 42.5155o oc w αβ-===(4) 动叶出口汽流相对速度 相对理想速度:'2272.07/t w m s === 相对实际速度:'''220.928*272.07252.48(/)b t w w m s ϕ===('b ϕ由图1-18查得) 动叶出口汽流相对速度角''21(78)42.514.528o o o o o ββ=--=-=(5) 动叶出口汽流绝对速度'2c ==135.10(/)m s ='''11222'2sin 252.48sin 28sin sin 61.3135.10o ow c βα--=== (6) 动叶损失'22'222207.07(1)(10.928) 5.13/22000t b w h kj kg ζϕ∆=-=-=(7) 余速损失'22'22135.109.1/22000c c h kj kg ∆===(8) 动叶出口汽流实际状态参数动叶出口实际比焓 '''223100.93 5.13/t b h h h kj kg ζ=+=+ (9) 动叶进口高度'''223225b gb gb l l l t r mm =+∆=+∆+∆=+=(10) 动叶顶部漏汽量''''12()bt b b t G e d l μπδ∆=+由于'b m d d =,'22b b l l =根部反动度''''' 1.00691(1)1(10.1)0.0791.0070.025b brmb b d d l Ω=--Ω=--=--顶部反动度'''''1.0070.0251(1)1(10.077)0.121.0070.025b bbt r b b d l d l --Ω=--Ω=--=++'0.6*0.6*3.14(1.0070.025)*10bt G -∆=+0.78/kg s =(11) 动叶出口面积''107190'23600''''''2222 1.051800.943*272.07*5.56b bt bb t t b t t G G G A cm w w μρμρ-∆-==== ('b μ由图1-11查得) (12) 动叶出口高度'2'218029sin 0.6*3.14*100.7sin 28b b om A l mm e d πβ=== '2225.1250.1b b l l mm -=-=5. 轮周功校核1KG 蒸汽所做的轮周功1''''1111112222cos()cos cos cos 158.09632.36cos15.76275.93cos 26.64291.94cos 21135.10cos61.3188.18/u o o o oP u c c c c kj kgαδααα⎡⎤=++++⎣⎦⎡⎤=+++⎣⎦=2''12()u t n b gb b c P h h h h h h ζζζζ=∆-∆+∆+∆+∆+∆250(12.5626.67.93 5.1188.54/k j k g=-++++=2111210.3%1%u uuP P P η-∆==< 计算符合要求 6. 轮周效率'20()t n b gb b c u u th h h h h h h E h ζζζζη∆-∆+∆+∆+∆+∆∆==∆250(12.5626.67.93 5.139.6)75.27%250-++++==7. 级内损失的计算(1) 叶轮摩擦损失'3212()1002f u p k dρρ+∆=32158.09 6.25 6.181.2()1.00729.881002kw +==136003600*29.88 1.0035/107190ff p h kj kg D ∆∆===(2) 叶高损失'''1122()/7n gb gb b b b b l l l l l l l l =++++++(1620.22317.81825220.72()mm =++++++= 2*188.1818.164(/)20.72l u a h h kj kg l ∆=∆==(3) 部分进汽损失 鼓风损失31(1)2c w e a e B e X e ξ=--310.40.55*(10.6)*0.250.0028640.62=--= 0.002864*2500.7161(/)w w u h h kj kg ξ∆=∆==斥汽损失20.016**0.250.6*1.007n s e a n z c X ed ξ==0.0135=00.0135*250 3.375/s s h E kj kg ξ∆===1.2 3.75 4.95(/)e w s h h h kj kg ∆=∆+∆=+=(4) 导叶及动叶顶部漏汽损失''gbt btt u G G h h G∆+∆∆=10719036000.450.78(118.1815) 4.26(/)kj kg +=-=8. 级的内功率i i P G h =∆*''121071903600()*[250(12.5626.67.93 5.139.6 4.95 3.375 4.269.1)4957.4()t n b gb b c e c f t G h h h h h h h h h h kw ζζζζ=∆-∆-∆-∆-∆-∆-∆-∆-∆-∆=-++++++++=9. 级的内效率0154.361.72%250i i h E η∆===7. 压力级的确定及焓降的分配 1. 第一压力级的平均直径1m d ===1.11m2. 凝汽式汽轮机末级直径的估算1660z md mm===4θ=3. 平均理想焓降的计算 各级组的直径及反动度各级的理想焓降估算**0020,x ,0.037c n P h h P ∆∆=根据和由焓熵图可得22 1.1512.337()87.73/0.431t h kj kg ∆== 23 1.2512.337()99.01/0.441t h kj kg ∆== 24 1.3512.337()88/0.441t h kj kg ∆== 25 1.3512.337()128.07/0.456t h kj kg ∆== 26 1.6612.337()135.84/0.50t h kj kg ∆==级的平均理想焓降123456()110.01/6t t t t t t h h h h h h h kj kg∆+∆+∆+∆+∆+∆∆==级数目的确定(1176250)(10.05)(1)/10110.1pt t Z h h α-+=∆+∆=≈比焓降分配辅助表格8.回热系统抽汽压力的重新确定(1) H1高加 给水量Dfw=D 0-△D C +△D L1+△D ej=107.19-0.75+0.58+0.5 =107.52 t/h抽汽量△D e1(h e1-h e1’) ηjr = Dfw(h W2-h w1)21'11()107.52(723622.83)4.7()0.98(3074740)fw w w el jr e e D h h D h h η--∆===--（t/h ）(2) H2高加21'2'22()107.52(622.38531)4.45(/)()0.98(2904649.6)fw w w e e e jrD h h D t h h h η--∆===--''1211'22749649.64.73*0.212904649.6e e e ee e e h h D D h h --∆=∆==--(t/h)'211'223098.1649.40.580*0.632094649.6l e l e l e e h h D D h h --∆=∆==-- (t/h) '221 4.450.210.63 3.61 (t/h)e e ele l e D D D D ∆=∆-∆-∆=--=(3) H d 除氧器''12121()ed ed e e l e cw w fw edD h D D D h D h D h ∆+∆+∆+∆+=112cw l e ed e fwD D D D D D +∆+∆+∆+∆=2(/)ed D t h ∆= 96.6(/)cw D t h =(4) H3低加213'33372256.0996* 5.13(/)()(2608393.78)*0.98w w e cw e e jr h h D D t h h h η--∆===--(5) H4低加'214'44''3433'44'443256.09171.1796* 3.29(/)()(2470280.8)0.98393.78276.753.29*0.27(/)2500276.753.290.27 3.02(/)w w e cw e e jr e e e ee 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1234123450e e ed e e D D D D D D ααααα∆+∆+∆+∆+∆++++=4.73 3.6125.13 3.0216.04107.19++++==3410.8332cw e e l n D D D D D α-∆-∆+∆==110.00240.011nii α=-=<∑流经各级组流量及其内功率调节级 0107.19(/)D t h = 0010()58963.6i D h h P KW -== 第一级组 10107.190.75106.44(/)l D D D t h =-∆=-=111131463074106.442128.83.6 3.6e i h h P D kw --=== 第二级组 211106.444.73101.73(/)e D D D t h=-∆=-=230742904101.7148033.6i P kw -==第三级组 32298.11(/)e D D D t h =-∆=32904274898.114251.43.6i P kw -==第四级组 4398.11296.11(/)ed D D D t h =-∆=-=42748260896.1137383.6i P kw -==第五级组 54396.115.1390.98(/)e D D D t h =-∆=-=52608250090.982729.43.6i P kw -==第六级组 65490.983.0287.96(/)e D D D t h =-∆=-=62500230487.964788.93.6i P kw -==整机内功率6049442847.73065.33241.42766.52224.53126i ij j P P ===++++++∑28334kw =装置热经济性机械损失 (1)28334(10.99)m i mP P k w η∆=-=-= 汽机轴端损失 28334283280n i m P P P k w =-∆=-= 发电机功率 28051*0.972720e n g P P k wη=== 汽耗率 0(.)1000107190 3.93()279209kg kw h e D d P === 不抽汽估计汽耗率'0(.)0010001071903.28()()107.19*11762830.973.63.6kg kw h z m g D d D h h P η===-⎡⎤⎡⎤--∆⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦汽机装置热耗率(.)0() 4.26*(3304723)10995()kg kw h fw q d h h =-=-=绝对电效率3600360032.7%10995el q η===9.压力级第九级第十级的详细热力计算演示 1.级内的比焓降分配 (1)焓降t h ∆= 104kj/kg初焓 0h =2500 初压 0p =0.037MP 初速 092.45/c m s = 反动度 0.2m Ω=等熵滞止焓降 2*108.432000tt c h h ∆=∆+=(2) 蒸汽在动叶的理想比焓降：**0.2*108.321.66b m t h h ∆=Ω==2.喷管的热力计算 ⑴ 喷管前后的蒸汽参数根据o p ,o x 2c h ∆以*n h ∆由h-s 图得喷管滞止压力*o p =0.037 滞止比焓*o h ∆=2540.3 滞止密度*0ρ=0.223/kg m 喷管前比焓0h =2500喷管后压力1p =0.017MP 理想密度 1t ρ=0.1253/kg m 理想比焓 1t h =2418⑵ 喷管截面积形状的确定 等熵指数 k=1.035+0.1o x =1.129 临界压比 cr ε=k 121k k ⎛⎫ ⎪-⎝⎭⎛⎫⎪+⎝⎭=0.566喷管前后压力比 n ε=0.016/0.035=0.457因为n ε≤0.457，所以汽流在喷管出口为超声速流动但是n ε>0.3~0.4 故喷管应该是渐缩型超音速斜切部分达到超音速。
25MW双抽调节式汽轮机热力设计_毕业设计
25MW双抽调节式汽轮机热力设计_毕业设计本文将介绍一个关于25MW双抽调节式汽轮机热力设计的毕业设计。
根据一系列设计参数和要求，对汽轮机的热力性能进行分析和计算。
首先，毕业设计的目标是设计一个25MW的双抽调节式汽轮机。
汽轮机的工作流体是水蒸汽，具体的工作参数为：进口压力为10MPa，进口温度为550℃，并且要求出口压力为0.2MPa。
同时，需要设计汽轮机的调节系统，以实现稳定的出力和运行。
热力设计的第一步是确定汽轮机的工作过程。
根据进口和出口的压力和温度，可以确定汽轮机的蒸汽参数。
然后，通过对汽轮机的蒸汽流量和功率进行计算，可以确定汽轮机的设计功率为25MW。
此外，还可以计算出汽轮机的效率等重要的热力参数。
在设计调节系统时，需要考虑汽轮机的稳定性和可靠性。
调节系统应该能够稳定地控制汽轮机的出力和运行参数，以满足实际工况的需求。
同时，还需要考虑汽轮机的调节过程对整个系统的影响，以确保整个系统的安全和可靠运行。
具体的设计过程中，需要进行一系列计算和分析。
例如，需要计算出汽轮机的进口和出口焓值，并通过能量平衡来计算汽轮机的蒸汽流量和功率。
同时，还需要进行热力参数的计算，例如汽轮机的效率、蒸汽量等。
在调节系统的设计中，需要通过对调节阀、控制器等元件的选择和计算，来实现稳定的调节过程。
最后，还需要进行一系列检验和验证来验证设计的有效性。
例如，可以进行热力性能的试验和计算，来验证设计参数和结果的准确性。
此外，还可以通过模拟和仿真的方法，来验证汽轮机和调节系统的稳定性和可靠性。
总之，这个毕业设计的目标是设计一个25MW双抽调节式汽轮机的热力性能。
通过一系列计算和分析，可以确定汽轮机的设计参数和调节系统的设计要求。
此外，还需要进行一系列验证和检验来确保设计的有效性和可行性。
这个毕业设计将为汽轮机的设计和运行提供有价值的参考和指导。
25汽轮机课程设计
25汽轮机课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握25汽轮机的基本结构及其工作原理，能够准确描述其主要部件的功能和作用。
2. 使学生了解汽轮机的热力学循环过程，掌握其主要性能参数及其计算方法。
3. 引导学生掌握汽轮机的设计原则，能够运用所学知识解决实际问题。
技能目标：1. 培养学生运用CAD软件绘制25汽轮机主要部件图纸的能力。
2. 培养学生根据实际需求，选择合适的汽轮机型号并进行参数计算的能力。
3. 提高学生运用所学知识对汽轮机故障进行分析和解决的能力。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对能源转换与利用的兴趣，培养其节能环保意识。
2. 培养学生严谨的科学态度和团队合作精神，使其在解决问题的过程中体验到学习的快乐。
3. 引导学生关注我国汽轮机行业的发展，培养其爱国主义情怀和社会责任感。
课程性质：本课程为专业课，旨在使学生掌握汽轮机的基本理论和设计方法，提高其工程实践能力。
学生特点：学生具备一定的机械工程基础知识，具有较强的学习兴趣和动手能力。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力和创新能力。
通过本课程的学习，使学生能够达到上述课程目标，为后续专业课程学习和工程实践打下坚实基础。
二、教学内容1. 汽轮机概述：介绍汽轮机的定义、分类及其在能源领域的应用，使学生对其有一个全面的认识。
教材章节：第一章 汽轮机概述2. 汽轮机工作原理及结构：讲解汽轮机的工作原理，分析其主要结构部件及其作用。
教材章节：第二章 汽轮机工作原理及结构3. 汽轮机热力学循环：阐述汽轮机的热力学循环过程，引导学生掌握其主要性能参数的计算方法。
教材章节：第三章 汽轮机热力学循环4. 汽轮机设计原则与方法：介绍汽轮机设计的基本原则，讲解设计方法及其在实际工程中的应用。
教材章节：第四章 汽轮机设计原则与方法5. 汽轮机主要部件设计：详细讲解汽轮机主要部件的设计方法，包括叶片、转子、静子等。
教材章节：第五章 汽轮机主要部件设计6. 汽轮机性能分析与故障诊断：分析汽轮机性能的影响因素，介绍故障诊断方法及预防措施。
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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0.005 Mpa)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=3.43MP a,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（3.3 MP a, 435℃）过1点作等比熵线向下交P Z线于2点，查得h2t=2128KJ/Kg,整机理想比焓降（△h t mac）’=h0-h2t=3304-2128=1176KJ/Kg.选取汽轮机的效率η=0.85，有效比焓降△h i mac=（△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，图1选取给水温度T=160℃回热级数:5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△P C=(0.02～0.06)P C回热抽汽管中的压力损失△P E=(0.04～0.08)P E2.汽轮机进汽量D○ηm=0.99 ηg=0.97 m=1.15 △D=0.03D OD0=/ h i macηmηg*m+△D=3.6*20000*1.15/(93*0.99*0.97)+0.03△D=107.19 t/h2.抽汽压力确定采用大气式除氧器压力为0.118 MP A饱和温度为104.3℃3. 回热抽汽流量的计算(1) H1高加给水量 △D e =0.5 △D L1=0.77 △D C =1 Dfw=D 0-△D C +△D L1+△D ej=107.19-1+0.77+0.5=107.46 t/h抽汽量△D e1(h e1-h e1’) ηjr = D fw (h W2-h w1)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*105.2855.07()0.98(2888619.27)fw w w e e e jrD h h D h h η-∆===-- （t/h ）H1疏水流入H2放热 ''1211'22760.17619.275.01*0.2452888619.27e e e ee e e h h D D h h --∆=∆==-- (t/h)考虑前轴封漏汽'211'223098619.270.77*0.842888619.2l 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213'33105.4695.65* 4.54(/)()(2644402.2)*0.98w w e cw e e jr h h D D t h h h η-∆===--(5)H4低加'214'44''3433'44'443105.4695.65* 4.64(/)()(2492300.9)0.98402.2300.94.59*0.22(/)2492300.94.640.22 4.42(/)w w e cw e e jr e e e ee 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1234123450e e ed e e D D D D D D ααααα∆+∆+∆+∆+∆++++=5.01 3.985 2.35 4.54 4.420.19342107.19++++==341094.8 4.54 4.420.8009107.19cw e e l n D D D D D α-∆-∆+∆--===1100.011nii α=-=<∑4. 流经各级组蒸汽量及其功率调节级 0109.19(/)D t h =0010()6133.653.6i D h h P KW -==第一级组 10107.191106.19(/)l D D D t h =-∆=-=111130983024106.1921793.6 3.6e i h h P D kw --===第二级组 211106.19 5.01101.18(/)e D D D t h =-∆=-= 230242888101.1838223.6i P kw -==第三级组 32297.175(/)e D D D t h =-∆= 32888276497.193347.93.6i P kw -==第四级组 4397.195 2.3594.85(/)ed D D D t h =-∆=-=42764264494.84831603.6i P kw -==第五级组 54394.875 4.4090.335(/)e D D D t h =-∆=-=52644349290.3353813.53.6i P kw -==第六级组 65490.335 4.4285.95(/)e D D D t h =-∆=-=62492230486.534485.883.6i P kw -==整机功率606134217938223347316038144485i 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=== 功率大于25000KW,合格 汽耗率: 0(.)10001071904.13()2130825870.78kg kw h e D d P === 不抽汽估计汽耗率:'0(.)0010001071903.74()()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 3600360033.44%10765.67el q η=== 25MW 凝汽式汽轮机热平衡计算数据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250kj/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: 10 1.40.420.5463..3n 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0.97ϕ=实际速度: 110.97*627.69632.36(/)t c c m s ϕ=== 喷嘴出口汽流偏转角1δ 喷嘴出口汽流方向角115o α=111sin()sin αδα+=0sin150.2716256=10.76o δ=(6) 轮周速度u10.25*632.36158.09(/)a u X c m s ===(7) 速度级的平均直径d m6060*158.091.0069()3.14*3000m u d mn π=== (8)喷嘴出口面积A n277.51n A cm ===(9) 喷嘴出口高度l n177.51 1.6sin 0.6*3.14*100.69*sin15n n om 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 ζϕ=-=-=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 ==1111111sin()608.86sin15.13sin sin463.62oc 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 ϕ=220.878*482.03423.22(/)b t w w m s ϕ===复速级动叶出口汽流角21(35)o oββ=--取0220.87317.87o o β=-= (4) 动叶绝对速度2c =275.93(/)m s ==112222cos 423.22cos17sin sin 275.93ow c βα--==26.24o =(5) 动叶进口状态参数 喷嘴出口实际状态点参数动叶比焓 113091.512.563104/t n h h h kj kg ζ=+∆=+= 由H-S 图查得动叶进口密度31 6.25/kg m ρ= (5)动叶进口高度 (△r △t 由表1-1查得)'1b n n l l l r t =+∆=+∆+∆15.80.5 1.517.8mm =++=(6)动叶出口面积1071903360022106.27()0.93*482.03*6.25b b b t t G A cm w μρ===(b μ 由图1-11查得)(7)动叶出口高度 12106.2718sin 0.6*3.14*100.6sin17.87b b om A l mm e d πβ=== '1118.5180.5b b l mm -=-=(8)动叶损失22222482.03(1)(10.878)26.6/22000tb w h kj kg ϕϕ∆=-=-= (9)动叶出口汽流状态参数动叶出口比焓 21310426.63130.6(/)b h h h kj kg ϕ=+∆=+=查H-S 图得:出口密度32 6.28/kg m ρ=因为0bΩ=则12p p =3. 导叶热力计算(1) 导叶中汽流的理想比焓降0.05*25012.5(/)gb gb t h h kj kg ∆=Ω∆==(2)导叶出口汽流理想状态参数由导叶进口状态( 第一列动叶出口状态)参数和△h gb 从H-S图查得导叶出口压力 '1 1.6p MPa =导叶出口比焓 '123118/t gb h h h kj kg =-∆=导叶出口密度 '316.18/kg m ρ=(3)导叶出口汽流理想速度'1318.02(/)t c m s ===导叶出口实际速度''110.918*318.02291.94(/)gb t c c m s ϕ===(gb ϕ由图1-18查取) 导叶出口汽流角'12(510)26.64 5.6421o o o o o αα=--=-=(4)导叶进口高度'18.2220.2gb b b l l l r t mm =+∆=+∆+∆=+=(6) 导叶顶部漏汽量'1()gbt t gb gb t G e d e μπδ∆=+gb m d d ≈ 'gb gb l l ≈0.6*0.6*3.14(1.00690.021)*100.45(/)gbt G kg s -∆=+=(7) 导叶出口面积10719023600''10.45159.00.938*318.02*6.18gbgb gb t G A cm c μρ-===(8) 导叶出口高度'1158.4423sin 0.6*3.14*100.69*sin 21gb gb om A l mm e d πα=== '2320.8 2.8gbgb l l mm -=-=(9) 导叶损失'2221318.02(1)(10.918)7.93/22000t gb c h kj kg ϕ∆=-=-=(10) 导叶出口汽流实际状态参数导叶出口焓 ''1131187.933125.93/t gb h h h kj kg =+∆=+= 由H-S 图查得导叶出口密度 '31 6.26/kg m ρ= 4. 第二列动叶热力计算 (1) 动叶中汽流的理想比焓降''0.1*25025/b b n h h kj kg ∆=Ω∆==(2) 动叶出口汽流理想状态参数'''213125.93253100.93/t b h h h kj kg =-∆=-= 由H-S 图查得动叶出口压力 '2 1.5p MPa =动叶出口密度 '32 5.56/tkg m ρ=(3) 动叶进口相对速度'1w == 155(/)m s ='''1111'1sin 291.9sin 21sin 42.5155o oc w αβ-=== (4) 动叶出口汽流相对速度 相对理想速度:'2272.07/t w m s === 相对实际速度:'''220.928*272.07252.48(/)b t w w m s ϕ===('b ϕ由图1-18查得) 动叶出口汽流相对速度角''21(78)42.514.528o o o o o ββ=--=-=(5) 动叶出口汽流绝对速度'2c == 135.10(/)m s ='''11222'2sin 252.48sin 28sin sin 61.3135.10oow c βα--=== (6) 动叶损失'22'222207.07(1)(10.928) 5.13/22000t b w h kj kg ζϕ∆=-=-=(7) 余速损失'22'22135.109.1/22000c c h kj kg ∆===(8) 动叶出口汽流实际状态参数动叶出口实际比焓 '''223100.93 5.13/t b h h h kj kg ζ=+=+(9) 动叶进口高度'''223225b gb gb l l l t r mm =+∆=+∆+∆=+=(10) 动叶顶部漏汽量''''12()bt b b t G e d l μπδ∆=+由于'b m d d =,'22b b l l =根部反动度''''' 1.00691(1)1(10.1)0.0791.0070.025b brmb b d d l Ω=--Ω=--=--顶部反动度'''''1.0070.0251(1)1(10.077)0.121.0070.025b bbt r b b d l d l --Ω=--Ω=--=++'0.6*0.6*3.14(1.0070.025)*10bt G -∆=+0.78/kg s =(11) 动叶出口面积''107190'23600''''''2222 1.051800.943*272.07*5.56b bt bb t t b t t G G G A cm w w μρμρ-∆-==== ('b μ由图1-11查得) (12) 动叶出口高度'2'218029sin 0.6*3.14*100.7sin 28b b om A l mm e d πβ=== '2225.1250.1b b l l mm -=-=5. 轮周功校核1KG 蒸汽所做的轮周功1''''1111112222cos()cos cos cos 158.09632.36cos15.76275.93cos 26.64291.94cos 21135.10cos 61.3188.18/u o o o oP u c c c c kj kgαδααα⎡⎤=++++⎣⎦⎡⎤=+++⎣⎦=2''12()u t n b gb b c P h h h h h h ζζζζ=∆-∆+∆+∆+∆+∆250(12.5626.67.93 5.139.6)188.54/kj kg=-++++=2111210.3%1%u uuP P P η-∆==< 计算符合要求 6. 轮周效率'20()t n b gb b c u u th h h h h h h E h ζζζζη∆-∆+∆+∆+∆+∆∆==∆250(12.5626.67.93 5.139.6)75.27%250-++++==7. 级损失的计算(1) 叶轮摩擦损失'3212()1002f u p k dρρ+∆=32158.09 6.25 6.181.2()1.00729.881002kw +== 136003600*29.88 1.0035/107190ff p h kj kg D ∆∆===(2) 叶高损失'''1122()/7n gb gb b b b b l l l l l l l l =++++++(1620.22317.8182525.1)/720.72()mm =++++++= 2*188.1818.164(/)20.72l u a h h kj kg l ∆=∆==(3) 部分进汽损失 鼓风损失31(1)2c w e a e B e X e ξ=--310.40.55*(10.6)*0.250.0028640.62=--= 0.002864*2500.7161(/)w w u h h kj kg ξ∆=∆==斥汽损失20.016**0.250.6*1.007n s e a n z c X ed ξ==0.0135=00.0135*250 3.375/s s h E kj kg ξ∆===1.2 3.75 4.95(/)e w s h h h kj kg ∆=∆+∆=+=(4) 导叶及动叶顶部漏汽损失''gbt btt u G G h h G∆+∆∆=10719036000.450.78(118.1815) 4.26(/)kj kg +=-=8. 级的功率i i P G h =∆*''121071903600()*[250(12.5626.67.93 5.139.6 4.95 3.375 4.269.1)4957.4()t n b gb b c e c f t G h h h h h h h h h h kw ζζζζ=∆-∆-∆-∆-∆-∆-∆-∆-∆-∆=-++++++++= 9. 级的效率0154.361.72%250i i h E η∆===7. 压力级的确定及焓降的分配 1. 第一压力级的平均直径1md == =1.11m2. 凝汽式汽轮机末级直径的估算1660z md mm===4θ=3. 平均理想焓降的计算 各级组的直径及反动度各级的理想焓降估算**0020,x ,0.037c n P h h P ∆∆=根据和由焓熵图可得22 1.1512.337()87.73/0.431t h kj kg ∆== 23 1.2512.337()99.01/0.441t h kj kg ∆== 24 1.3512.337()88/0.441t h kj kg ∆== 25 1.3512.337()128.07/0.456t h kj kg ∆==26 1.6612.337()135.84/0.50t h kj kg ∆==级的平均理想焓降123456()110.01/6t t t t t t h h h h h h h kj kg ∆+∆+∆+∆+∆+∆∆==级数目的确定(1176250)(10.05)(1)/10110.1pt t Z h h α-+=∆+∆=≈比焓降分配辅助表格8.回热系统抽汽压力的重新确定(1) H1高加 给水量Dfw=D 0-△D C +△D L1+△D ej=107.19-0.75+0.58+0.5 =107.52 t/h抽汽量△D e1(h e1-h e1’) ηjr = Dfw(h W2-h w1)21'11()107.52(723622.83)4.7()0.98(3074740)fw w w el jr e e D h h D h h η--∆===--（t/h ）(2) H2高加21'2'22()107.52(622.38531)4.45(/)()0.98(2904649.6)fw w w e e e jrD h h D t h h h η--∆===--''1211'22749649.64.73*0.212904649.6e e e ee e e h h D D h h --∆=∆==--(t/h) '211'223098.1649.40.580*0.632094649.6l e l e l e e h h D D h h --∆=∆==-- (t/h) '221 4.450.210.63 3.61 (t/h)e e ele l e D D D D ∆=∆-∆-∆=--=(3) H d 除氧器''12121()ed ed e e l e cw w fw edD h D D D h D h D h ∆+∆+∆+∆+=112cw l e ed e fwD D D D D D +∆+∆+∆+∆=2(/)ed D t h ∆= 96.6(/)cw D t h =(4) H3低加213'33372256.0996* 5.13(/)()(2608393.78)*0.98w w e cwe e jr h h D D t h h h η--∆===-- (5) H4低加'214'44''3433'44'443256.09171.1796* 3.29(/)()(2470280.8)0.98393.78276.753.29*0.27(/)2500276.753.290.27 3.02(/)w w e cw e e jr e e e ee 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1234123450e e ed e e D D D D D D ααααα∆+∆+∆+∆+∆++++=4.73 3.6125.13 3.0216.04107.19++++==3410.8332cw e e l n D D D D D α-∆-∆+∆==110.00240.011nii α=-=<∑流经各级组流量及其功率 调节级 0107.19(/)D t h =0010()58963.6i D h h PKW -== 第一级组 10107.190.75106.44(/)l D D D t h =-∆=-=111131463074106.442128.83.6 3.6e i h h P D kw --=== 第二级组 211106.44 4.73101.73(/)e D D D t h =-∆=-=230742904101.7148033.6i P kw -== 第三级组 32298.11(/)e D D D t h =-∆=32904274898.114251.43.6i P kw -==第四级组 4398.11296.11(/)ed D D D t h =-∆=-=42748260896.1137383.6i P kw -== 第五级组 54396.11 5.1390.98(/)e D D D t h =-∆=-=52608250090.982729.43.6i P kw -==第六级组 65490.98 3.0287.96(/)e D D D t h =-∆=-=62500230487.964788.93.6i P kw -==整机功率6049442847.73065.33241.42766.52224.53126i ij j P P ===++++++∑28334kw =装置热经济性机械损失 (1)28334(10.99)283m i m P P kw η∆=-=-= 汽机轴端损失 2833428328051n i m P P P kw =-∆=-= 发电机功率 28051*0.9727209.79e n g P P kw η=== 汽耗率 0(.)10001071903.93()279209kg kw h e D d P === 不抽汽估计汽耗率 '0(.)0010001071903.28()()107.19*11762830.973.63.6kg kw h z m g D d D h h P η===-⎡⎤⎡⎤--∆⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦汽机装置热耗率(.)0() 4.26*(3304723)10995()kg kw h fw q d h h =-=-=绝对电效率3600360032.7%10995el q η===9.压力级第九级第十级的详细热力计算演示 1.级的比焓降分配(1)焓降t h ∆= 104kj/kg初焓 0h =2500 初压 0p =0.037MP 初速 092.45/c m s = 反动度 0.2m Ω=等熵滞止焓降 2*108.432000tt c h h ∆=∆+=(2) 蒸汽在动叶的理想比焓降：**0.2*108.321.66b m t h h ∆=Ω==2.喷管的热力计算 ⑴ 喷管前后的蒸汽参数根据o p ,o x 2c h ∆以*n h ∆由h-s 图得喷管滞止压力*o p =0.037 滞止比焓*o h ∆=2540.3 滞止密度*0ρ=0.223/kg m 喷管前比焓0h =2500喷管后压力1p =0.017MP 理想密度 1t ρ=0.1253/kg m理想比焓 1t h =2418⑵ 喷管截面积形状的确定 等熵指数 k=1.035+0.1o x =1.129临界压比 cr ε=k 121k k ⎛⎫ ⎪-⎝⎭⎛⎫⎪+⎝⎭=0.566喷管前后压力比 n ε=0.016/0.035=0.457因为n ε≤0.457，所以汽流在喷管出口为超声速流动但是n ε>0.3~0.4 故喷管应该是渐缩型超音速斜切部分达到超音速。