汽轮机课程设计计算

1、原始数据参数符号单位数值参数符号额定功率prMW25 额定转速ne设计功率peMW20 新蒸汽压力p0新蒸汽温度t0435 排汽压力pc给水温度tfw160 冷却水温度tw1给水泵给压头pfpMPa6.3 凝结水泵压头 pcp射汽抽汽器用汽量Dejkg/h500射汽抽汽器中凝结水温升tej3轴封漏气量D1kg/h1000第二高加中回收的轴封漏气量D1kg/h700一、进汽量D0初步估算1 确定主汽门、配汽机构及排汽管中的压力损失进汽机构节流损失P0MPa0.14排汽管中压力损失PcMPa0.00028调节级前的压力P0MPa3.36末级动叶后压力PzMPa0.007282 选取机组的相对内效率

2、、发电效率和机械效率汽轮机相对内效率ri0.84发电机效率g（全负荷）0.97机械效率ax0.9873 热力过程曲线初步拟定0点h0kj/kg3303.612187v0m3/kg0.08977584s0kj/(kgk)6.9592512371点s1kj/(kgk)6.977373391v1m3/kg0.0935346t1434.10409113点h3kj/kg2166.8384t339.0009v3m3/kg17.0745整机理想焓降ht mackj/kg1136.773787整机有效焓降hi mackj/kg954.8899812h3kj/kg2348.722206余速损失hc2kj/kg2

3、2.735475743点h3kj/kg2325.98673t339.5264v3m3/kg17.6923s3kj/(kgk)7.38054 整机进汽量估计整机进汽量估计D0t/h98.44650119二、回热系统平衡初步估算1 确定给水温度tfw1602 确定抽汽级数Zfw53 给水比焓升的分配hfwkj/kg677.2613hckj/kg163.31每级中给水焓升hfwkj/kg102.790264 确定加热器端差高压加热器端差t5低压加热器端差t3除氧器端差05 确定抽气管道压损除氧器抽汽管道压损Pe=17%Pe0.17高低加抽气管道压损Pe=8%Pe0.086 确定各级加热器的汽水参数加

4、热器号抽汽压力Pe抽汽比焓he抽汽管压损Pe/Pe加热器工作压力P饱和水温度teH10.76176127630050.080.700820374165H20.31291796428100.080.287884527132.125HD0.14216867526950.170.118104.25H30.08987074626330.080.08268108694.375H40.03617511325500.080.03328110471.58 回热系统热平衡估算H1Dfwt/h98.64650119加热器效率h0.98Delt/h6.134699101H2De2t/h4.519632222De1t

5、/h0.386069464Dlt/h0.790351306De2t/h3.343211452HDDcwt/h86.94532517Dgt/h1.523265463H3De3t/h3.803410006H4tw442.0009hw4kj/kg175.9031003De4t/h4.406732345De3t/h0.162368699De4t/h4.2443636469 计算结果表项目符号单位加热器号H1H2HD抽汽压力PeMPa0.7617612760.3129179640.142168675加热器压力PeMPa0.7008203740.2878845270.118抽汽比焓hekj/kg30052

6、8102695压力pe下饱和温度 te165132.125104.25压力pe下饱和水比焓hekj/kg697.3494977555.4670148437.0437915每公斤蒸汽放热量hekj/kg2307.6505022254.5329852257.956209被加热的给水量Dfwkg/h98.6465011998.6465011998.64650119给水进口温度tw1127.125104.2591.375给水进口比焓hw1kj/kg538.2727399437.0439421383.6222554加热器端差t550给水出口温度tw2160127.125104.25给水出口比焓hw2kj

7、/kg678.9123619538.2727399437.0439421给水比焓升hfwkj/kg140.6396219101.228797853.4216867抽气量Dekg/h6134.6991013343.2114521523.265463三、调节级详细计算1 选取调节级的型式及相关参数调节级型式双列复速级调节级理想焓降ht250平均直径dm1150反动度b0.11g0.02b0.03m0.162 喷嘴理想比焓降喷嘴理想比焓降hn2103 计算喷嘴出口气流状态并选择喷嘴型线喷嘴速度系数0.97喷嘴损失hn12.411h13106.023187p11.4v10.19n0.416666667

8、k1.3cr0.545选1154 喷嘴出口气流速度喷嘴出口气流速度c1t648.0740698c1628.63184775 喷嘴出口面积喷嘴流量系数n0.97G27.34625033喷嘴出口面积An82.652312026 喷嘴最小截面积及斜切部分偏转角最小截面积（An）mincm270.41080136sin（1+1）0.26896378510.6026153337 喷嘴出口高度和部分进气度喷嘴出口高度lnem0.007530006取lnmm20e0.3765003188 第一列动叶进口气流角和相对速度um/s180.6415776121.70240471w1m/s457.2355746hw

9、1kj/kg104.53218539 第一列动叶出口汽流相对速度20 计算第二列动叶出口汽流相对速度动叶理想焓降hbkj/kg27.5 动叶理想比焓降hb动叶滞止理想焓降h*bkj/kg132.0321853 滞止理想焓降h*b动叶出口气流相对速度w2tm/s513.8719399动叶出口理想相对速度w2t0.922 查得gw2m/s473.7899286动叶出口实际相对速度w210 第一列动叶损失21 第二列动叶损失为hb19.79373709hb查hsp21.22 查hsp2v20.21v211 第一列动叶出口面积22 计算第二列动叶相关参数Ab121.2079916 动叶出口截面积 Ab

10、12 第一列动叶出口高度和汽流出口角动叶进口高度 lbi查得动叶出口高度 lb顶部盖度tmm1.5 23 第二列动叶出口汽流角根部盖度rmm0.52mm2 24 第二列动叶出口汽流绝对速度方向与大小lbimm222对于短叶片lbmm22 即2223.89349345c213 第一列动叶抽口汽流速度和出汽角25 余速损失为237.23037072hc2c2m/s317.1835917 26 轮周有效焓降(不计叶高损失)14 导叶的理想比焓降huhg5 27 轮周效率的计算及校核hg*55.30271541u15 导叶出口速度u理想速度c1t332.5739479u查得g0.908 28 计算叶高

11、损失实际速度c1301.9771447l16 导叶内损失ahgkj/kg9.707617453hl查hsp1MPa1.2 29 轮周有效比焓降v1m3/kg0.22hu17 计算导叶出口截面积及进口高度轮轴功率Pu导叶出口截面积Agcm2199.2261725 30 部分进汽损失与叶轮摩擦损失导叶进口高度lgi24K18 导叶出汽角hf134.96821428Ke19 第二列动叶进口相对速度w1Ke168.88915973Zmw1185.5208763xa31 级的有效比焓降hehi153.41875内功率Pi4195.42754332 级效率i0.61367533 调节级叶栅几何参数选择喷嘴

12、：TC-2B第一列动叶： TP-1Bbnmm49.61tn平均mm0.72bbBnmm30.2tb平均tnmm35.712BbZn38.08894012tb取整Zn38Zb反算tn35.79558499 取整Zbtn平均0.721685181 反算tb查得安装角x38tb平均查得安装角x导叶：TP-3A237.23037072 第二列动叶： TP-5Abnmm32.5bbtn平均mm0.6tb平均Bnmm32.1Bbtnmm19.5tbZn69.75549896Zb取整Zn70 取整Zb反算tnmm19.431889 反算tbtn平均mm0.597904277tb平均查得安装角x78 查得安装

13、角x四、压力级焓降分配和级数确定1 第一非调节级平均直径的估计Dm1mm10402 凝汽式汽轮机末级平均直径的估取Dmzmm1720Dm1:Dmz0.6046511633 凝汽式汽轮机级数及焓降的确定级数12345直径10401060109011601200速度比0.4780.4820.4860.4910.495级数7891011直径13101370144015201610速度比0.5020.5080.5170.5280.552确定非调节级各级理想比焓降各点焓值(ht)1kj/kg58.40104843 h1(ht)2kj/kg59.66606714 h2(ht)3kj/kg62.056919

14、83 h3(ht)4kj/kg68.85932364 h4(ht)5kj/kg72.50398091 h5(ht)6kj/kg77.7268556 h6(ht)7kj/kg84.0126948 h7(ht)8kj/kg89.72706625 h8(ht)9kj/kg95.70919345 h9(ht)10kj/kg102.2419418 h10(ht)11kj/kg104.9502204 h11(ht)12kj/kg107.7508446 h12(ht)kj/kg983.6061569ht平均kj/kg81.96717974级数的确定由hs得h23101s27.134Pc0.00728查得h2

15、219.1833htp881.8167初估重热系数0.06Z11.40365821取整得Z12重热系数的校核取k0.16rit0.81780.056239842比焓降分配H-48.88045486H/12kj/kg-4.073371238级号12345平均直径10401060109011601200速度比0.4780.4820.4860.4910.495试算比焓降58.4010484359.6660671462.0569198368.8593236472.50398091最后确定的比焓降54.327677255.592695957.9835485964.785952468.43060967级号

16、7891011平均直径13101370144015201610速度比0.5020.5080.5170.5280.552试算比焓降84.012694889.7270662595.70919345102.2419418104.9502204最后确定的比焓降79.9393235685.6536950291.6358222198.16857059100.8768492需改变数值单位数值序号r/min3000标题MPa3.5符号MPa0.007待处理问题27固定(经验）数值MPa1.2重要数据查表数值主汽门和调节阀中节流损失0.04m1.2D/D00.04原始数据一、进汽量D0初步估算除氧器压力0.11

17、8除氧器饱和水温度104.25饱和水比焓he出口端差t给水出口温度tw给水出口比焓hw697.34949775160678.9123619555.46701485127.125538.2727399437.04379150104.25437.0439421395.3856661391.375383.6222554299.3027336368.5287.6958391H3H40.0898707460.0361751130.0826810860.0332811042633255094.37571.5二、回热系统平衡初步估算9 计算结果表加热器号395.3856661299.30273362237.

18、6143342250.69726686.9453251786.9453251768.542.0009287.6958391175.90310033391.37568.5383.6222554287.695839195.92641623111.79273893803.4100064244.363646五、非调节级详细计算第一压力级详细计算1 级反动度 流量 圆周速度 喷嘴理想比焓降m0.09dm11.04ht154.3276772ht1*G1kg/s26.92958366u163.362818hn49.43818625查得p11.08v10.242 压力比n选TC-1A取1123 喷嘴出口汽流速

19、度c1t314.4461361c1305.0127524 喷嘴出口面积An211.89606135 喷嘴出口高度ln31.19325977取ln326 喷嘴损失hn2.9217968077 动叶进口气流角和相对速度125.16410923w1149.1389126hw111.121207638 动叶理想比焓降hb4.889490948hb*16.010698589 动叶出口汽流相对速度w2t178.94523510.936三、调节级详细计算w2167.4927410 动叶损失hb1.983789597查得P21.03V20.24511 动叶出口面积7.5Ab393.912476224.7089

20、9776 12 动叶出口高度和汽流出口角222.3015869lb340.925220.76887506205.6289679 13 动叶出口汽流速度c2和出汽角2-83.51231853.567361552296.48768151.18c2m/s59.775564370.23 14 余速损失hc21.786559048cm2305.8731287 15 轮周有效焓降（不计叶高损失）mm26hu47.63553174mm26 16 轮周效率及校核u0.90663338459.86879249u0.906633384u0-66.47540588 17 计算叶高损失113.5245941a1.6m

21、/s193.9646251hl2.24167208218 轮周有效比焓降kj/kg18.8111379hu45.39385966轮轴功率Pukw1222.437742185.709146 19 叶轮摩擦损失hf1.5294820250.742836584 20 隔板漏气损失0.744097311 汽封间隙pm0.00050.001697179 汽封平均直径 dpm0.5Ap0.00078539823 汽封齿数zp62hp0.68689203916.14862139 21 叶顶漏气损失叶顶轴向间隙 z1.5169.5605246 叶高lb34kw4636.844552m0.0441176470.

22、31.07t0.352.904995918t0.9340.55hpt1.082861630.016 22 湿气损失4xn120 计算第二列动叶出口汽流相对速度21 第二列动叶损失为22 计算第二列动叶相关参数23 第二列动叶出口汽流角24 第二列动叶出口汽流绝对速度方向与大小25 余速损失为26 轮周有效焓降(不计叶高损失)27 轮周效率的计算及校核28 计算叶高损失29 轮周有效比焓降30 部分进汽损失与叶轮摩擦损失0.255465769hx013.23677869 23 级有效比焓降hi42.0946239724 内功率Pi1133.59069825 级效率i0.80117487926 第

23、一压力级叶栅几何参数选择21.70240471 喷嘴:TC-1Amm38.5bnmm47.95mm0.62tn平均mm0.8mm38Bnmm25mm23.87tnmm38.36151.3544848Zn85取整Zn8623.76862863 反算tn37.991353020.617366977tn平均0.79231184681 查得安装角x32.6动叶：TP-2A38.9220.768875060.53bbmm4538.2tb平均mm0.6220.617Bbmm45.736175.2355605tbmm27.9176Zb117.105962720.527452 取整Z

24、b1180.527697995 反算tb27.6886132278tb平均0.615302516查得安装角x77.8612500.4981217200.5823046.6723232991.0796272933.0960782868.31012633 调节级叶栅几何参数选择四、压力级焓降分配和级数确定3 凝汽式汽轮机级数及焓降的确定各点焓值2799.8795162726.2260322646.2867082560.6330132468.9971912370.8286212269.9517712166.274298612500.49877.726855673.653484361217200.58

25、2107.7508446103.6774733.第二压力级详细计算第三压力级详细计算1 级反动度 流量 圆周速度 喷嘴滞止理想比焓降1 级反动度 流量 圆周速度 喷嘴滞止理想比焓降m0.11mdm21.06dm3ht255.5926959ht300.90ht2*57.20059904ht3*G2kg/s26.92958366G3kg/su166.5044106uhn*50.90853315hn*hn*50.90853315hn*查得p10.82 查得p1v10.29v12 压力比2 压力比nn选TC-1A选TC-1A取112.1 取13 喷嘴出口汽流速度3 喷嘴出口汽流速度c1t319.087

26、8661c1tc1309.5152301c14 喷嘴出口面积4 喷嘴出口面积n0.97nAn252.3164776An5 喷嘴出口高度5 喷嘴出口高度ln36.14599099ln取ln36 取ln6 喷嘴损失6 喷嘴损失0.97hn3.008694309hn7 动叶进口气流角和相对速度7 动叶进口气流角和相对速度125.481949621w1150.8045265w1hw111.3710026hw18 动叶理想比焓降8 动叶理想比焓降hb6.115196549hb五、非调节级详细计算hb*17.48619915hb*9 动叶出口汽流相对速度9 动叶出口汽流相对速度w2t187.0090861

27、w2t0.935w2174.8534955w210 动叶损失10 动叶损失hb2.199326698hb查得P20.79 查得P2V20.29V211 动叶出口面积11 动叶出口面积Ab446.6355813Ab12 动叶出口高度和汽流出口角12 动叶出口高度和汽流出口角mm2mmlb38lb220.6678965213 动叶出口汽流速度c2和出汽角13 动叶出口汽流速度c2和出汽角2-87.305782582292.694217422c2m/s61.78294795c2m/s14 余速损失14 余速损失hc21.908566329hc215 轮周有效焓降（不计叶高损失）15 轮周有效焓降（不

28、计叶高损失）hu50.08401171hu16 轮周效率及校核16 轮周效率及校核u0.93293888uu0.92964425uu-0.003531453u17 计算叶高损失17 计算叶高损失a1.6ahl2.108800493hl18 轮周有效比焓降18 轮周有效比焓降hu47.97521121hu轮轴功率Pukw1291.952464 轮轴功率 Pukw19 叶轮摩擦损失19 叶轮摩擦损失K1.07Khf1.421265106hf20 隔板漏气损失20 隔板漏气损失汽封间隙pm0.0005 汽封间隙 pm汽封平均直径 dpm0.5 汽封平均直径dpmAp0.000785398Ap汽封齿数

29、zp6 汽封齿数 zphp0.609656963hp21 叶顶漏气损失21 叶顶漏气损失叶顶轴向间隙 z1.5 叶顶轴向间隙z叶高lb38 叶高lbm0.039473684m0.3t0.35tt0.936thpt1.013463866hpt22 湿气损失22 湿气损失xn1xnhx0hx23 级有效比焓降23 级有效比焓降hi44.93082528hi24 内功率24 内功率Pi1209.968418Pi25 级效率25 级效率i0.836948008i26 第一压力级叶栅几何参数选择26 第一压力级叶栅几何参数选择喷嘴:TC-1A喷嘴:TC-1Abnmm47.95bnmmtn平均mm0.8tn平均mmBnmm25Bnmmtnmm38.36tnmmZn86.81147583Zn取整Zn87 取整Zn反算tn38.27687601 反算tntn平均0.798266444tn平均查得安装角x32.5 查得安装角 x动叶：TP-2A动叶：TP-2A220.66789652bbmm45bbmmtb平均mm0.65tb平均mmBbmm45.736Bbmmtbmm29.25tbmmZb113.8491697Zb取整Zb114 取