汽輪機課程實際設計任務書.doc

汽輪機原理課程設計說明書-1-第一章設計任務書1.1設計題目：21MW凝汽式汽輪機熱力設計1.2熱力設計的內(nèi)容及主要要求汽輪機熱力設計的任務是，按給定的設計條件，確定通流部分的集合尺寸，力求獲得高的相對內(nèi)效率。就汽輪機課程設計而言，其任務通常是指各級幾何尺寸的確定及級效率和內(nèi)功率的計算。汽輪機設計的主要內(nèi)容與設計程序大致包括汽輪機的通流部分即汽輪機本體中汽流的通道，包括調(diào)節(jié)閥級的通流部分和排汽部分。：(1)分析與確定汽輪機熱力設計的基本參數(shù)，這些參數(shù)包括汽輪機容量、進汽參數(shù)、轉(zhuǎn)速、排汽壓力、或冷卻水溫度及給水溫度等；(2)分析并選擇汽輪機的型式、配汽機構形式、通流部分及有關參數(shù)；(3)擬定汽輪機近似熱力過程曲線和原則性回熱系統(tǒng)，進行汽耗量及熱經(jīng)濟性的初步計算；(4)根據(jù)汽輪機運行特性經(jīng)濟要求及結(jié)構強度等因素，比較和確定調(diào)節(jié)級型式、比焓降、葉型及尺寸等；(5)根據(jù)通流部分形狀和回熱抽汽點的要求，確定壓力級即非調(diào)節(jié)級的級數(shù)和排汽輪機原理課程設計說明書-2-汽口數(shù)，并進行各級比焓降分配；(6)對各級進行詳細的熱力計算，求出各級通流部分的幾何尺寸相對內(nèi)效率和內(nèi)功率，確定汽輪機實際的熱力過程曲線；(7)根據(jù)各級熱力計算的結(jié)果，修正各回熱抽汽點壓力以符合實際熱力過程曲線的要求，并修正回熱系統(tǒng)的熱力平衡計算；1.3主要技術參數(shù)：額定功率：21MW設計功率：16.8MW新汽壓力：3.43MPa新汽溫度：435排汽壓力：0.0055MPa冷卻水溫：22機組轉(zhuǎn)速：3000r/min回熱抽汽級數(shù)：3給水溫度：158第二章汽輪機蒸汽流量的初步計算2.1近似熱力過程曲線的擬定(1)進排汽機構及連接管道的各項損失蒸汽流過個閥門及連接管道時，會產(chǎn)生節(jié)流損失和壓力損失。表2-1列出了這些損失汽輪機原理課程設計說明書-3-通常選取范圍。表2-1汽輪機各閥門及連接管道中節(jié)流損失和壓力估取范圍損失名稱符號估算范圍主汽管和調(diào)節(jié)閥節(jié)流損失0pP=（0.030.05）0p排汽管中壓力損失cpP=（0.020.06）cp回熱抽汽管中壓力損失epP=（0.040.08）ep圖2-1進排汽機構損失的熱力過程曲線(htmac)t0P0htmacP0himac0Pc0shP0PcPc汽輪機原理課程設計說明書-4-2.2汽輪機近似熱力過程曲線的擬定根據(jù)經(jīng)驗，對一般非中間再熱凝汽式汽輪機可近似地按圖2-2所示方法擬定近似熱力過程曲線。由已知的新汽參數(shù)0p、0t，可得汽輪機進汽狀態(tài)點0，并查得初比焓h。=3304.2Jk/Kg。由前所得，設進汽機構的節(jié)流損失0p=0.040p，得到調(diào)節(jié)級前壓力000ppp=3.2928MPa，并確定調(diào)節(jié)級前蒸汽狀態(tài)點1。過1點作等比熵線向下交于zp線于2點，查得2th=2131.4kj/kg，整機的理想比焓降macth=3304.2-2128=1176kj/kg。由上估計進汽量后得到的相對內(nèi)率0.84ri，有效比焓降969macmacttrihhkj/kg，排汽比焓03304.29692335.2maczthhh，在h-s圖上得排汽點Z。用直線連接1、Z兩點，在中間3點處沿等壓線下移1215kj/kg得3點，用光滑連接1、3、Z點，得該機設計工況下的近似熱力過程曲線，如圖2-2所示。3304351176kj/kg1028.5kj/kgh0=3304.2kj/kg1215kj/kg3.43Mpa3.29Mpa0.0055Mpa汽輪機原理課程設計說明書-5-圖2-2設計工況下的近似熱力過程曲線2.3汽輪機總進汽量的初步估算hz=2335.2kj/kg汽輪機原理課程設計說明書-6-一般凝汽式汽輪機的總蒸汽流量0D可由下式估算：DmhPDmgrimacte06.3t/h式中eP汽輪機的設計功率，KW；macth通流部分的理想比焓降，Kj/kg；ri汽輪機通流部分相對內(nèi)效率的初步估算值；g機組的發(fā)電機效率；m機組的機械效率；D考慮閥桿漏氣和前軸封漏汽及保證在處參數(shù)下降或背壓升高時仍能發(fā)出設計功率的蒸汽余量，通常取0/DD=3%左右，t/hm考慮回熱抽汽引起進汽量增大的系數(shù)，它與回熱級數(shù)、給水溫度、汽輪機容量及參數(shù)有關，通常取m=1.081.25。設m=1.1D=1.5t/hm=0.99g=0.97則03.6168001.111.59690.990.970.85D=73.6t/h蒸汽量D包括前軸封漏汽量1.000/lDth，（其中l(wèi)D=0.5t/h漏入2H高壓加熱器）。調(diào)節(jié)抽汽式汽輪機通流部分設計式，要考慮到調(diào)節(jié)抽汽工況及純凝汽工況。一般高壓部分的進汽量及幾何尺寸以調(diào)節(jié)抽汽工況作為設計工況進行計算，低壓部分的進汽輪機原理課程設計說明書-7-汽量及幾何下以純凝汽工況作為設計工況進行計算。2.4回熱系統(tǒng)的熱平衡初步計算：汽輪機進汽量估算及汽輪機近似熱力過程曲線擬定以后，就可進行回熱系統(tǒng)的熱平衡計算。(1)回熱抽汽壓力的確定：除氧器的工作壓力：給水溫度fwt和回熱級數(shù)fwz確定之后，應根據(jù)機組的初參數(shù)和容量確定除氧器的工作壓力。除氧器的工作壓力與除氧效果關系不大，一般根據(jù)技術經(jīng)濟比較和實用條件來確定。通常在中低參數(shù)機組中采用大氣式除氧器。大氣式除氧器的工作壓力一般選擇略高于大氣壓力即0.118MP。抽汽管中壓力損失ep在進行熱力設計時，要求ep不超過抽汽壓力的10%，通常取ep=（0.040.08）ep，級間抽汽時取較大值，高中壓排汽時取較小值。表面式加熱器出口傳