汽轮机热力设计说明书

1、中温中压冷凝式汽轮机课程设计说明书总述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 回热系统计算 调节级 中间级焓降分配及级数确定 压力级计算 汽封漏气量、叶顶漏汽量计算 末级扭叶片叶型附： 上述计算程序详见相关文件总述1 课程设计的目的及要求任务： N253.43/435 冷凝式汽轮机组热力设计目的： 系统总结巩固已有知识 对汽轮机结构、通流部分、叶片等联系 对于设计资料的合理利用要求：掌握汽轮机原理的基本知识 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： 安全性：采用合理结

2、构、安全材料、危险工况校核 经济性：设计工况效率高 可加工性： 工艺、形状、材料有一定要求 新材料、新结构选用需进行全面试验 节省贵重材料的用量与消耗3 热力设计内容 调节级计算 速比选用 0.23/0.26 非调节级热降分配 压力级的热力计算 作 h-s 热力过程线，速度三角形 整理说明书，计算结果以表格呈现4 主要参数 P0=3.43Mpa t0=435 C 额定功率 Nm=25000 kw 承担尖峰负荷工况 经济负荷 Ne=0.8 0.85Nm 转速 n=3000 rad/min 背压 Pk=4.9kPa 冷却水温 tw=20 C二.热力设计内容回热系统计算：1. 基本参数：Ne tO

3、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. 回热系统说明已知参数：tfw=160.4 C 加热器端差6C 抽汽压损 p=4%p0型式：两高两低一除氧除氧室压设计： 压力pN=0.118Mpa （定压）给水泵压力为0.272Mpa 凝水泵压力为1.176Mpa作过程线热平衡计算取加热器温升为25 C± 5 C,计算结果见热平衡图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。 调节级的喷嘴分成若干个独立的组，通常每个调节阀控制一组喷嘴。因此调节级 为部分进汽。

4、对于参数不高的中小功率汽轮机，宜采用热降较大的双列调节级，可使整个 机组级减小，结构紧凑，造价降低，且负荷适应性好，但效率低，所以宜应用于 带尖峰负荷的机组上。1. 双列级主要参数选取 见表一2. 调节级计算见表二3. 调节级热力过程线见附图中间级焓降分配及级数确定目地：在保证最佳速度比的条件下，要满足通流部分平滑变化的要求， 不仅与级 组的平均直径有关，还将依赖于每一级焓降地变化。 为此，必须对级组各 级焓降进行合理的分配。作用：确定喷嘴动叶栅几何尺寸、功率、效率。1 确定第一级平均直径 dm1dmi=d 调一50=1100 mm2.末级平均直径dz计算得dz=1436 mm式中 u 2t

5、Ht的确定 Ht由于背压pk=0.49 Mpa已进入湿蒸汽区饱和水和干饱和蒸汽表 P Mpa u ' m3/kg u '' m3/kg h' kl/kg h'' kJ/kg0.00316870.0010030243.362104.772546.290.00562630.0010060525.222146.592564.38查得：h'=134.23kJ/kgh''= 2559.03 kJ/kg由p0 to pk根据h-s图查得湿蒸汽干度X =0.82h2t 二 h'' (1 - )h' =2123kJ

6、/kgHt 二 h0 -h2 =1185kJ/kgu 2t查上表得：u '=0.00100515 m3 /kg u ''= 25.22m3 /kg、2t =(1 - )= 20.68m3 / kg 3.焓降分配及级数确定根据第一级平均直径和末级直径拟定同流部分各级平均直径得变化规律，然后选定速度比变化规律(X =0.426-0.525 )各级焓降分配见附表附表压力级焓降分配1234567dm(m)1.1001.1101.1211.1351.1491.1681.194Xa0.4260.4280.4300.432,0.4350.4400.447 ht(kJ/kg)82.25

7、7582.979083.846385.159686.073886.934088.024489101112dm(m)1.2251.2551.3101.3731.436Xa0.4570.4710.4870.5000.525 ht(kJ/kg)88.644087.590189.267793.027392.2996hti)2hmz= H(1= 14.2745 取 z=15级m本表计算公式:1215dm (m)1.1001.1081.436Xa0.4260.4280.525 ht (kJ/kg)82.257582.680292.2996将计算得到的z取整数后，再将焓降用图分为的等熵焓降。重新分配焓降得:

8、z-1断，即可在对应点上求得各级压力级结构分析：高压级组特点：高压级组结构尺寸小，比容小、动静叶片短，对材料要求较高。喷嘴高度损 失大，漏气和摩擦损失较大。中压级组特点：中压级组的蒸汽容积流量已相当大， 叶片也有足够高度，当尚未达到造成强 度方面的困难程度，故可以方便地保持通流部分的平滑变化， 所以中压级组的级 效率较高，设计较容易。低压级组特点：低压级组结构尺寸大，因低压级参数低、比容大，对材料的要求较低，但叶 片较长，对叶片材料要求较高。由于参数低，因而湿气损失大，余速损失大，但漏气和摩擦损失小。此外低压级组应尽量采用扭叶片。 同时为避免湿度增大的 影响应考虑除湿装置。热力参数与损失分析见表三 汽封漏气量、叶顶漏汽量计算见表四（六）末级扭叶片叶型由于汽轮机级内汽流参数是沿叶高变化的，一般径高比 9 <812,若不考虑 汽流参数沿叶高的变化，就将产生许多附加损失，使叶片的级效率显著下降。其 原因有：沿叶高圆周速度不同所引起的损失沿叶咼相对节距不同所引起的损失