300MW汽轮机课程设计

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ƞni=0.99;发电机效率ƞg=0.99;加热器效率ƞh=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，ƞriH=0.875 ;中压缸，ƞriM=0.93;低压缸ƞriL=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Δp s=0.02ps=0.0162MPa;低压缸排气阻力损失Δp c=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p0=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h0=3396.13,比熵s=6.4128,比体积v=0.019896。

2.在焓熵图上,根据初压p0= 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prh =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hHt = 3056.864,温度tHt= 335.743,比体积vHt=0.066192,由此可以得到高压缸理想比焓降ΔHt H=h0-hHt=339.266 ,进而可以确定高压缸实际比焓降ΔHi H=ΔHtH×ƞriH=296.8578,再根据h’rh、ΔHiM和ps可以确定高压缸实际出口状态2，并查得该点比焓值hH =3099.2722,温度tH=351.3652,比体积vH= 0.0687,sH=6.6058。

4.在焓熵图上，根据高压缸排气压力prh = 3.8896和再热器压损Δprh= 0.3622可以确定热再热压力p’rh =prh-Δprh= 3.5274,然后根据p’rh和再热蒸汽温度tth=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=2206.2649 ,温度tct= 31.7711 ,比体积vct=25.5529 ,干度xct= 0.9854。

由此可以得到汽轮机中、低压缸实际比焓降ΔHiML=ΔHtML *riML= 1142.8956 ,再根据hrh ’、 ΔHiML 、和pc ’可以确定低压缸实际出口状态点5，并查得该点比焓值hc5= 2392.3177 ,温度tc5= 31.7705 ,比体积vc5= 27.4935 ,干度xc5= 0.9314。

考虑低压缸末级余速损失，则计算δhc2=0.02*ΔHtML=26.5798 ,然后沿压力线下移pc ’下移26.5798 得6点，并查得该点比焓值hc6= 2395.922，温度tc6= 31.7715，比体积vc6= 27.8851 ,干度xc6= 0.9328 ，则用直线连接4、5点，在中间7‘点中间处沿压力线下移7KJ/Kg 得7点，光滑连接4、7、5点，则由0.1.2.3.4.7.5连接的线即为该机组在设计工况下的近似热力过程线。

（见附录1） 一、汽轮机进汽量计算设155.1m =，00%3D D =∆，设计功率为300MW ，则h t D D /32.91103.0155.199.099.07534.14393000006.300=+⨯⨯⨯⨯=二、抽汽会热系统热平衡初步计算 1. 给水温度的选取根据初压67.16p 0=，可以求得0p 对应下的饱和水温0s t ，则给水温度3.272776.0t t 0s fw =⨯=2. 回热抽汽级数的选择选择8段回热抽汽，采用“三高、四低、一除氧”的形式，高压加热器采用内置式蒸汽冷却器和内置式疏水冷却器，抵押加热器采用内置式疏水冷却器；高压加热器疏水手机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到凝汽器(也可根基设计需要在最后几级选择一个或两个疏水泵)。

其加热器(包括除氧器)的编号从抵押到高压一次排列，为1、2...8号。

给水泵驱动方式为汽动。

拟定的原则性热力系统图如图所示。

（见附录2）3. 除氧器工作压力的选择除氧器滑压运行，在设计工况下工作压力选为7614.0=d P 4. 各加热器汽水参数计算已知：高压加热器上端差），，℃（；下端差，，321j 6.5006.1j 321====-=θθθθ 低压加热器上端差），，，℃（）；下端差，，，℃（8765j 6.58765j 2.8j j ====θθ各段抽气压损），，（ (821)j 6%p p j j ==∆ 给水温度3.272t fw =凝汽器压力c p 对应下的饱和水温，即凝结水温度7.31t c =除氧器工作压力d p 对应下的饱和水温,即除氧器水箱出口水温4.168t d =由等温升法可得5~8号低压加热器水侧温升为14.275/1-t -t t c d ==∆）（，其中凝结水泵及轴封加热器温升取1℃。

8号低压加热器入口水温832.7C cw t =︒；8号低压加热器出口水温w859.84C t =︒；由凝结水泵出口压力cp p 和8cw t可得8号低压加热器入口水比焓8148.01cw h kJ kg =；由凝结水泵出口压力cp p 和8w t可得8号低压加热器出口水比焓8258.28w h kJ kg =； 8号低压加热器凝结段的饱和水温度88861.64b w t t C θ=+=︒；8268.07b h kJ kg =； 8号低压加热器汽侧工作压力'80.0245p MPa=；8段抽汽压力80.026p MPa=；8号低压加热器疏水温度88838.6s cw t t C ϑ=+=︒；8号低压加热器疏水比焓8169.51s h kJ kg =。

（2）7号低压加热器。

7号低压加热器入口水温859.84C w t =︒；7号低压加热器出口水比焓8258.76w h kJ kg =； 7号低压加热器出口水温786.48C w t =︒；由凝结水泵出口压力cp p 和7w t可得7号低压加热器出口水比焓7368.96w h kJ kg =； 7号低压加热器凝结段的饱和水温度77789.28b w t t C θ=+=︒；7380.74b h kJ kg =； 7号低压加热器汽侧工作压力'70.073p MPa=；7段抽汽压力70.07766p MPa=；7号低压加热器疏水温度77765.44s w t t C ϑ=+=︒；7号低压加热器疏水比焓7280.23s h kJ kg =。

（3）6号低压加热器。

6号低压加热器入口水温786.48C w t =︒；6号低压加热器出口水比焓7370.86w h kJ kg=；6号低压加热器出口水温6113.12C w t =︒；由凝结水泵出口压力cp p 和6w t可得6号低压加热器出口水比焓6481.65w h kJ kg =； 6号低压加热器凝结段的饱和水温度666115.92b w t t C θ=+=︒；6491.42b h kJ kg =； 6号低压加热器汽侧工作压力'60.1838p MPa=；6段抽汽压力60.1955p MPa=；6号低压加热器疏水温度66691.08s w t t C ϑ=+=︒；6号低压加热器疏水比焓6391.21s h kJ kg =。

（4）5号低压加热器。

5号低压加热器入口水温6113.12C w t =︒；5号低压加热器出口水比焓6482.65w h kJ kg=；5号低压加热器出口水温5139.76C w t =︒；由凝结水泵出口压力cp p 和5w t可得5号低压加热器出口水比焓5593.57w h kJ kg =； 5号低压加热器凝结段的饱和水温度555142.56b w t t C θ=+=︒；5604.73b h kJ kg =； 5号低压加热器汽侧工作压力'50.41062p MPa=；5段抽汽压力50.43683p MPa=；5号低压加热器疏水温度555118.72s w t t C ϑ=+=︒；5号低压加热器疏水比焓5503.43s h kJ kg =。

（5）1号高压加热器根据给水温度，可以得到1号高压加热器出口水温1fw 272.3w t t C==︒；由给水泵出口压力fp p 和1w t可得1号高压加热器出口水比焓11192.16w h kJ kg =；1号高压加热器凝结段和饱和水温度111270.7b w t t Cθ=+=︒；11188.66b h kJ kg =；1号高压加热器汽侧工作压力'1 5.56335p MPa=；1段抽汽压力1 5.92p MPa=；（6）2号高压加热器一般将高压缸的排汽的一部分作为2段抽汽，所以2段抽汽压力2rh 3.622p p MPa==；2号高压加热器汽侧工作压力1 3.6220.94=3.4047p MPa=⨯’；2号高压加热器凝结段的饱和水温度2241b t C=︒；2592.64b h kJ kg=；2号高压加热器出口水温w2s22239t t C θ=-=︒；由给水泵出口压力fp p 和2w t可得2号高压加热器出口水比焓21044.71w h kJ kg =； 1号高压加热器疏水温度121244.6s w t t C ϑ=+=︒；1号高压加热器疏水比焓s11069.3h kJ kg=；（7）3号高压加热器为了降低再热器后抽汽的参数，灵活应用等温升法，使2号高压加热器温升是3号高压加热器的 1.5倍，即w13w 3w 4- 1.5(t t )w t t =⨯-，若给水泵温升取3.4C ︒，则w4 3.4171.8d t t C=+=︒；可得3199.5w t C=︒； 由给水泵出口压力fp p 和3w t 可得3号高压加热器出口水比焓3858.28w h kJ kg=；由给水泵出口压力fp p 和4w t可得3号高压加热器入口水比焓4737.66w h kJ kg =；3号高压加热器凝结段的饱和水温度333199.54b w t t Cθ=+=︒；3850.32b h kJ kg =；3号高压加热器汽侧工作压力3 1.5398p MPa=’；3段抽汽压力3 1.64p MPa=。