华北电力大学汽轮机课程设计

（四）绘制汽轮机通流部分图

可以参考同类型机组，但应根据以上计 算出的通流部分尺寸（包括dm、ln、lb 等）绘制。
提交的材料—设计说明书
设计说明书的编写要求 1．设计说明书包括上述1到3项全部内容。其中调节级和 第一压力级，要写出详细的计算步骤和列表，其他各 级只要列出数据计算汇总表即可。 2．画出汽轮机通流图（只画进汽部分）。 3．将各级动叶出口速度三角形，按照一定的比例画在同 一张图上。. 4．画出调节级和第一压力级的详细热力过程线，并标出 各个参数。 5．画出整机热力过程线。 6．本次设计总结。 7．列出参考文献，参考资料。
dm（平均）=（AB+（1-1）+（2-2）+……+CD）/（m+1）
*k ，
式中的k 为比例尺。
（5）压力级的平均比焓降Δht（平均）
选取平均速比Xa（平均）=0.4367， 则Δht（平均）
=0.5*（π*dm（平均）*n/60/Xa（平均））^2
（6）压力级级数的确定Z Z=(1+α)* Δht (p)/ Δht（平均） 式中Δht(p)--压力级的理想比焓降 ，α为重热系数，本 机α=0.05 ，将Z取整。 （7）各级平均直径的求取 求取压力级级数后，再将上图中BD线段重新分为(Z-1)
3．课程设计主要内容与设计程序
(1) 分析并确定汽轮机热力设计的基本参数：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。

7．压力级比焓降分配及级数确定
（1）第一压力级平均直径dmI的确定（检验ln）
（2）末级平均直径的确定（给定dm z=1019.5mm） （3）确定压力级平均直径的变化 （4）压力级的平均直径dm（平均） 将BD线等分为m等分，取1、2、3……m-1点。为了减小 误差，建议>6。从图中量出割断长度，求出平均直径。

（三）整机相对内效率核算及修正
1．整机相对内效率的核算 （1）计算效率ηri" ηri"= ΣΔhi/(Δhtmac) （2）计算误差Δηri（与初选值比较） Δηri=ηri-ηri"
2．修正方法 （1）如果Δηri＜1% 认为计算结果满足要 求，不必修正 （2）如果Δηri＞3% 应按照ηri'重新作热力 计算 （3）如果1% ＜Δηri ＜3% ，只需进行通 流尺寸修正，

5．汽轮机总进汽量的初步估算
D0

3.6 Pel
mac ' ht ri g m

m D
ΔD是考虑门杆漏汽及前轴封漏汽的蒸汽量，（t/h）
ΔD=ΔDl+ΔDv给定前轴封漏汽ΔDl=3.8t/h，门杆漏汽 ΔDv=1.2t/h ；
6．调节级的详细热力计算
共（1）~（34）项内容 画出调节级的热力过程线和动叶进出口 速度三角形
考虑到汽轮机的结构紧凑、系统简单、布局合
理、成本低廉、安装与维修方便以及零部件通 用化、系列标准化等因素。

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。

通过设计了解并掌握我国当前的技术政策和
国家标准、设计资料等。

由于课程设计的题目接近实际，与当前国民 经济的要求相适应，因而要求设计者具有高度 的责任感，严肃认真。应做到选择及计算数据 精确、合理、绘图规范，清楚美观。
图1 给定题目的回热加热系统图
4．近似（全机）热力过程线的拟 定
拟定方法“见课程设计参考资料”P37页 （1）进汽机构的节流损失ΔPo 阀门全开时，ΔPo=(0.03~0.05)Po，通常取调节级喷嘴 前Po'=0.95Po （2）排汽管中压力损失ΔPc ：对于本机,认为Pc'=Pc， 即 ΔPc=0 （3）末级余速损失δhc2 ：本机取C2=70m/s （4）调节级效率 调节级效率较低，而中间级效率较高。假定调节级 ηri=70% 而调节级后压力Pa=5.88Mpa， 作为初拟热力 过程线的参数。可采用分段拟定热力过程线。（后边 压力级数分配用）
设计流程
初拟整机 过程线
调整
初估进汽 流量
局部参数调整
调节级计算
假设⊿hηiΩm d m 压力级焓降分配假设
整机校核
过程线 速度三角形
压力级 详细计算
Xa d m α
等⊿h
回热系统初算 假设： 端差 等焓升
绘制通流部 分剖面图
编写设计 说明书
注意的问题

所设计的汽轮机应满足以下要求：
（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
等分，在原拟定的平均直径变化曲线上，求出各级的
平均直径。
焓 降 分 配
（8）各级比焓降分配 根据求出的各级平均直径，选取相应的速 比，求出各级的理想比焓降Δht Δht=0.5*(π*dm*n/60/Xa)2 为了便于比较和修正,一般以表格的方式列 出见表“见课程设计参考资料”P57页， 表2-16
修正方法如下 ①总进汽量的修正： 3.6*Pel Do1=─────────────*m+ΔD (Δhtmac)'*ηri'ηgηm ②调节级修正 Dg1=Do1-ΔDv K=Dg1/Dg 则 An1=K*An ，ln1=K*ln ， Ab1=K*Ab ， lb1=K*lb ③压力级修正 认为前轴封漏汽量及回热抽汽量均与总进汽量成正比。因此，各压 力级的An、Ab、ln和lb均以修正系数K修正。 在热力计算数据汇总表中，应增加上述修正后的值。 ④内功率修正 Pi1=K*Pi 3．计算轴端功率Pe Pe=Pi1*ηm 发电机功率Pel Pel=Pe*ηg
8．压力级的详细热力计算
共（1）~（46）项内容 每个级都要算，根据热力过程线确定状 态点

（二）热力计算数据汇总
建议按照步骤逐项列表形成各级数据汇 总表，“见课程设计参考资料”P142页 附表1-8” 1．在数据汇总表后计算整机内功率Pi Pi=ΣPi s 2．机组各级有效比焓降之和ΣΔhi
汽轮机课程设计 一、课程设计的目的与要求
1 ．目的：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，通过课程设计 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：按照给定的设计条 件，选择一些参数如平均反动度，速比，确定 流通部分的几何参数，包括级的平均直径，叶 型，叶高，几何角,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 几何尺寸的确定及级效率和内功率的计算。
二、课程设计题目

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：Po=8.83Mpa (90ata) 新汽温度：to=535℃ 排汽压力：Pc=0.981Mpa (10ata) 额定功率：Pel=25000KW 转速：n=3000rpm
三、课程设计的内容与步骤
参考文献 [1]沈士一，庄贺庆，康松，庞立云. 汽 轮机原理. 水利电力出版社，1992 [2]冯慧雯主编，汽轮机课程设计参考资 料. 水利电力出版社，1992

答辩
时间：1月23日（周五） 地点：主楼F830 携带资料： （1）《汽轮机课程设计报告》（手写） （2）通流部分结构图（A3） （3）其它图纸（各级动叶速度三角形、调 节级热力过程线、第一压力级热力过程 线、整机热力过程线）

课程设计固定教室（全年级用）： 主楼E102、F201
结束
设计工况下的热力计算 热力设计计算数据汇总 整机相对内效率核算及修正 绘制汽轮机通流部分图

（ຫໍສະໝຸດ Baidu）设计工况下的热力计算
1．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．主要参数确定 ⑴已知设计参数 Po=8.83Mpa ，to=535℃ ， Pc=0.981Mpa， Pel=25000KW ，n=3000rpm ⑵选取设计参数 ①设计功率 一般凝汽式机组有统一系列标准，而背压机组在国内目前尚无统一系列标准。 可取：设计功率=经济功率=额定功率。 ②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。 取ηri =80.5% ③机械效率： 取ηm= 99% ④发电效率： 取 ηg= 97% ⑤给水回热系统及参数：采用两级加热器,一级除氧器。
（9）各级比焓降的修正
在拟定的热力过程线上逐级作出各级理想比焓降Δht， 计算Δh。 Δh=(1+α)* Δht (p)-ΣΔht 如果Δh较大时可平均分配给各级，很小时可以加在末 一、二级上。 （10）检查各抽汽点压力值，是否符合要求，其误差应
小于2%，如果相差太大，应适当调整各级的比焓降。
（11）最后按照各级的dm和Δht求出相应的各级速比Xa。 注意末级的计算，应待末二级详算后，根据末二级后 的压力与排汽压力来确定Δhtz和Xaz。