汽輪機(jī)熱力計(jì)算方法本科畢業(yè)設(shè)計(jì).docVIP

青島科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）1緒論1.1 研究意義隨著我們國家火力電力事業(yè)的高速發(fā)展，發(fā)電機(jī)組單機(jī)容量逐漸增大，于此同時電網(wǎng)的峰谷差也越來越大。隨著新型能源的并網(wǎng)，大規(guī)模火電機(jī)組參與調(diào)峰、負(fù)荷變動已成為必然，大規(guī)模儲能設(shè)施能力不足的情況下,流動性和負(fù)載變化能力的研究越來越重要。傳統(tǒng)的火電機(jī)組會更頻繁的進(jìn)行調(diào)峰，使其到達(dá)一個主要部分進(jìn)行集團(tuán)交替,從而達(dá)到交變溫度場的作用,應(yīng)力場存在于汽輪機(jī)啟動和操作模式的過程當(dāng)中,由于汽輪機(jī)的溫度和流量發(fā)生變化,進(jìn)而使汽輪機(jī)汽缸和轉(zhuǎn)子金屬的溫度也發(fā)生相應(yīng)的改變。熱傳導(dǎo)效應(yīng)在金屬表面產(chǎn)生溫度梯度引起熱應(yīng)力。實(shí)驗(yàn)研究表明,停止運(yùn)行的汽輪機(jī)熱應(yīng)力的主要因素是現(xiàn)代汽輪機(jī)組的疲勞損傷,尤其是汽輪高參數(shù)大容量的汽輪機(jī)往往由于溫度上升速度控制不當(dāng),引起汽輪機(jī)汽缸的裂紋而導(dǎo)致熱應(yīng)力太大，表面裂紋轉(zhuǎn)子和轉(zhuǎn)子彎曲設(shè)備損壞事故等。那么引起的汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子熱應(yīng)力的問題應(yīng)從各方面得到廣泛的關(guān)注,其主要目的是檢測熱應(yīng)力。熱力發(fā)電廠中,熱與電聯(lián)合生產(chǎn),可以使汽輪機(jī)顯著的降低凝汽損失,并且汽輪機(jī)的排汽和抽汽加熱提取用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生產(chǎn)生活當(dāng)中,可以實(shí)現(xiàn)熱電聯(lián)產(chǎn)，并且顯著提高熱效率,電力供應(yīng)煤炭消費(fèi)量遠(yuǎn)低于凝汽式汽輪機(jī),遠(yuǎn)低于超臨界電力系統(tǒng)。與此同時,由于熱與電的聯(lián)合生產(chǎn),可以避免或取代之前的污染量大的分散的小的低供熱鍋爐的參數(shù),從而大大減少空汽污染,有利于自然環(huán)境保護(hù)。開發(fā)的熱與電聯(lián)合生產(chǎn)，實(shí)際上容易實(shí)現(xiàn)大規(guī)模、集中管理、減少社會投資成本,減少操作和維修人員,提熱電廠高經(jīng)濟(jì)效益。加快國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,電力基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，使高功率單元得到快速發(fā)展。這幾年來，熱與電的聯(lián)合生產(chǎn)使得200MW和300MW汽輪機(jī)得到了大力發(fā)展,普遍大型供熱機(jī)組主要采用中間再熱,這些汽輪機(jī)從凝汽式汽輪機(jī)功率發(fā)展而來,與此同時加熱功能主要用于嚴(yán)寒及寒冷地區(qū)冬季采暖。那么基于這種情況,大型加熱器具有如下特點(diǎn):（1）由于供熱時間大約為34個月,所以沒有加熱凝汽式汽輪機(jī),而是通過機(jī)、爐、電對冷凝額定負(fù)載進(jìn)行相應(yīng)的匹配;（2）加熱單位和再熱裝置,當(dāng)大量的加熱裝置的溫度相應(yīng)下降時，進(jìn)行加熱裝置的加熱;（3）加熱取暖的過程,調(diào)整抽汽壓力降低,從而使調(diào)整提取位置排列在中壓缸排汽,抽汽管道上的調(diào)節(jié)抽汽閥控制低壓缸聯(lián)合招生和調(diào)整提取的壓力和流量，而在控制閥上設(shè)置低壓管。大型供熱汽輪機(jī)設(shè)計(jì)原則中不同的中、小型工業(yè)抽汽熱電聯(lián)供汽輪機(jī),這是相同類型的操作單元。熱力發(fā)電廠的原則性熱力系統(tǒng)特點(diǎn)就是以規(guī)定的符號用以表明工質(zhì)在完成某種熱力循環(huán)時所必須流經(jīng)的各種熱力設(shè)備之間的系統(tǒng)圖。原則性熱力系統(tǒng)的特點(diǎn)：只表示工質(zhì)流過時狀態(tài)參數(shù)發(fā)生變化的各種必須的熱力設(shè)備;僅表明設(shè)備之間的主要聯(lián)系，備用設(shè)備和管路、附屬機(jī)構(gòu)從而除額定工況時所必須的附外，一般附件均不表示。熱電廠原則性熱力系統(tǒng)主要是由各個局部熱力系統(tǒng)組成:主要包括再熱蒸汽管道和凝汽設(shè)備的鏈接系統(tǒng)、鍋爐和汽輪機(jī)、主蒸汽及給水回?zé)嵯到y(tǒng)，除氧器系統(tǒng)，補(bǔ)充水系統(tǒng)，輔助設(shè)備系統(tǒng)及“廢熱”回收系統(tǒng)等等。對于熱力發(fā)電廠，全廠的對外供熱的管道和設(shè)備是連在一起的，同種類型的供熱機(jī)組和不同類型的供熱機(jī)組都不可以，原則性熱力系統(tǒng)較為復(fù)雜。原則性熱力系統(tǒng)實(shí)質(zhì)上反映了發(fā)電廠熱功能量轉(zhuǎn)換過程的技術(shù)完善程度和熱經(jīng)濟(jì)性工質(zhì)的能量轉(zhuǎn)換及熱能利用的過程。所以對熱電廠汽輪機(jī)組的熱力系統(tǒng)計(jì)算的研究尤為重要。 1.2汽輪機(jī)介紹 汽輪機(jī)現(xiàn)狀簡述：汽輪機(jī)是用具有一定溫度和壓力的蒸汽來做功的回轉(zhuǎn)式原動機(jī)。由于其具有熱效率高、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、輸出功率大、事故率低等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于拖動發(fā)電機(jī)、大型風(fēng)機(jī)水泵及船舶的動力設(shè)備。依其做功原理的不同，可分為沖動式汽輪機(jī)和反動式汽輪機(jī)兩種類型。兩種類型各具特點(diǎn)，各有其發(fā)展的空間。沖動式汽輪機(jī)的主要特點(diǎn)是蒸汽的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)閯幽艿倪^程，只在噴嘴中發(fā)生，而工作葉片只是把蒸汽的動能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能的汽輪機(jī)。即蒸汽僅在噴嘴中產(chǎn)生壓力降，而在葉片中不產(chǎn)生壓力降。反動式汽輪機(jī)的主要特點(diǎn)是蒸汽的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)閯幽艿倪^程，不僅在噴嘴中發(fā)生，而且在葉片中也同樣發(fā)生的汽輪機(jī)。即蒸汽不僅在噴嘴中進(jìn)行膨脹，產(chǎn)生壓力降，并且在葉片中也進(jìn)行膨脹，產(chǎn)生壓力降沖動式與反動式在構(gòu)造上的主要區(qū)別在于：沖動式為動葉片出和入口側(cè)的橫截面相對比較勻稱并且汽流通道從入口到出口其面積基本不變。反動式為動葉片出和入口側(cè)的橫截面不對稱，而出口側(cè)較薄，葉型入口較肥大并且汽流通道從入口到出口呈漸縮狀2。 最簡單的汽輪機(jī)單級汽輪機(jī)結(jié)構(gòu)由軸、轉(zhuǎn)輪、葉片和噴嘴組成，工作原理為具有一定壓力和溫度的蒸汽進(jìn)入噴嘴而膨脹加速，與此同時蒸汽壓力和溫度降低速度增加，蒸汽熱能轉(zhuǎn)逐漸變?yōu)閯幽?，然后具有較高速度的蒸汽由噴嘴流出，進(jìn)入動葉片流道并且在彎曲的動葉片流道內(nèi)，改變汽流方向，給動葉片以沖動力，產(chǎn)生了使葉輪旋轉(zhuǎn)的力矩，帶動主軸旋轉(zhuǎn)從而輸出機(jī)械功，完成動能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。 熱能動能機(jī)械能，這樣一個能量轉(zhuǎn)換的過程，便構(gòu)成了汽輪機(jī)做功的基本單部分元，那么稱這個做功單元是汽輪機(jī)的級。單級汽輪機(jī)的功率較小并且損失大，從而使汽輪機(jī)發(fā)出更大功率，需要將許多級串聯(lián)起來進(jìn)而制成多級汽輪機(jī)。可以看出多級汽輪機(jī)的第一級又稱為調(diào)節(jié)級，該級在機(jī)組負(fù)荷變化時，是通過改變部分進(jìn)汽量來調(diào)節(jié)汽輪機(jī)的負(fù)荷，而其它級任何工況下都為全周進(jìn)汽就稱為非調(diào)節(jié)級。1.2.1汽輪機(jī)的主要分類（1）凝汽式汽輪機(jī)：進(jìn)入汽輪機(jī)做功的蒸汽除少量漏汽外，全部或大部分都排入凝汽器，從而形成凝結(jié)水。（2）背壓式汽輪機(jī)：蒸汽在汽輪機(jī)內(nèi)做功后就以高于大汽壓力被排入排汽室，以居民采暖和社會工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)使用。（3）調(diào)整抽汽式汽輪機(jī)：將部分做過功的蒸汽以某種壓力下抽出，供工農(nóng)業(yè)使用或居民采暖用。（4）中間再熱式汽輪機(jī)：將在汽輪機(jī)高壓缸做完功的蒸汽，再送回鍋爐過熱器加熱到新蒸汽溫度。按中、低壓缸繼續(xù)做功。按蒸汽初蒸汽分類：a、低壓汽輪機(jī)：新汽壓力為1.21.5MPa；b、中壓汽輪機(jī)：新汽壓力為2.04.0MPa；c、次高壓汽輪機(jī)：新汽壓力為5.06.0MPa；d、高壓汽輪機(jī)：新汽壓力為6.010.0MPa；還有超高壓、亞臨界壓力、超臨界壓力汽輪機(jī)等等5。1.2.2汽輪機(jī)靜止部分的結(jié)構(gòu)汽輪機(jī)靜止部分的結(jié)構(gòu)基本是汽缸、隔板和噴嘴組、軸封及隔板汽封、軸承組成。（1）汽缸汽輪機(jī)的汽缸主要將調(diào)節(jié)汽室及噴嘴、隔板和軸封、滑銷等連成一體，使其與汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子組成通流部分，保證蒸汽在汽輪機(jī)內(nèi)做功過程的基礎(chǔ)部件。中小型汽輪機(jī)都是單層汽缸和整體呈圓柱形，主要是中分面將汽缸分為上下兩部分，上半部分叫上汽缸又稱為汽缸蓋并且下半部叫下汽缸。上下汽缸在接合面處用大螺栓連成一體。汽缸滑銷系統(tǒng)：無論汽輪機(jī)的汽缸前后怎么膨脹，有個點(diǎn)的相對位置卻不變而這個點(diǎn)稱為汽缸膨脹的死點(diǎn)。（2）隔板與噴嘴組隔板是由隔板外緣、噴嘴和隔板體構(gòu)成的圓形板狀組合物，主要是裝在調(diào)節(jié)汽室上的噴嘴組合體，汽輪機(jī)通過各個調(diào)速汽閥和控制各自的噴嘴，進(jìn)而達(dá)到控制汽輪機(jī)進(jìn)汽量的目的從而使機(jī)組啟動時能平穩(wěn)地控制轉(zhuǎn)速，進(jìn)行入電網(wǎng)后穩(wěn)定地調(diào)整負(fù)荷。（3）軸封及隔板汽封 軸封與隔板汽封統(tǒng)稱為汽封，其又被稱為軸端汽封，主要是轉(zhuǎn)子穿出汽缸兩端處的汽封。低壓端軸封稱為低壓軸封，主要是用來防止空汽漏進(jìn)汽缸并且造成真空度下降進(jìn)而真空惡化。在單缸汽輪機(jī)中又稱為后軸封。密封迷宮填料，分成4或6段在填料盒內(nèi)用圈彈簧壓緊。汽輪機(jī)高壓端軸封稱為高壓軸封，在單缸汽輪機(jī)中又稱為前軸封，它的作用是防止高壓蒸汽漏出汽缸，造成工質(zhì)損失，汽輪機(jī)效率降低，并可使軸頸處被加熱或蒸汽沖進(jìn)軸承造成潤滑油質(zhì)惡化。裝在隔板汽封槽中的汽封稱為隔板汽封，用來阻礙蒸汽繞過噴嘴而造成的能量損失，并使葉輪上的軸向推力增大。采用曲徑式汽封，一方面漏汽間隙減小，另一方面汽封片較多，每一個汽封片形成一個縮孔，產(chǎn)生一次節(jié)流作用，漏汽量逐級減少。減少隔板汽封閉損失方法：a、加裝隔板汽封片，減少漏汽量；b、在動葉片根部安裝徑向汽封片；c、在葉輪上開平衡孔，使隔板漏汽經(jīng)平衡孔漏向級后。通流部分汽封是動葉柵頂部和根部處的汽封，用來阻礙蒸汽從動葉柵兩端散逸，使做功能力降低。（4）支持軸承和推力軸承是兩種軸承汽輪機(jī)的軸承按受力方的分類。A、支持軸承使其用于支承汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子的重力，保持動靜件中心一致，并且保證動靜件之間的間隙在規(guī)定范圍內(nèi)。B、推力軸承使其用于平衡轉(zhuǎn)子軸向推力，用于確定轉(zhuǎn)子膨脹的死點(diǎn)，并且保證動靜件之間的軸向間隙在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)。汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu) 汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子為其最重要的部件，其主要由主軸、葉輪和葉片、推力盤和軸套、聯(lián)軸器等組成。1.3國內(nèi)外汽輪機(jī)發(fā)展介紹1.3.1國內(nèi)汽輪機(jī)發(fā)展介紹 伴隨著改革開放以來,我們國家電力工業(yè)基礎(chǔ)發(fā)展迅速,現(xiàn)在已經(jīng)擁有巨大的實(shí)際裝機(jī)容量。我國經(jīng)濟(jì)的長期穩(wěn)定發(fā)展可以保持電力發(fā)展的迅猛勢頭，隨著電力工業(yè)的發(fā)展離不開汽輪機(jī)組設(shè)計(jì)更新的持續(xù)和有效的發(fā)展基礎(chǔ)電力設(shè)施。電廠的大型電力建設(shè)快速發(fā)展,已經(jīng)成為主要的電力行業(yè)發(fā)展未來，伴隨著大型機(jī)組的投入使用,近年來新的火電機(jī)組基本以300 mw 600 mw為主。200 mw火電機(jī)組的大約占火電機(jī)組總?cè)萘康?0%5。 汽輪機(jī)的發(fā)展取決于我國電力工業(yè)的巨大發(fā)展,大型發(fā)電機(jī)組占國內(nèi)50%以上,國內(nèi)300 mw、600 mw機(jī)組總計(jì)超過100臺已投入商業(yè)運(yùn)營。汽輪機(jī)主要以引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù),逐步消化和吸收,借鑒和發(fā)展本國技術(shù)，從而使汽輪機(jī)熱效率,安全性和可靠性、負(fù)載適應(yīng)性和自動化程度都得到大大提高，而其他基本技術(shù)性能逐漸達(dá)到國外同類型機(jī)組的先進(jìn)水平,逐步開展實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新,來解決設(shè)計(jì)計(jì)算和制造工藝從而獲得成功。我國汽輪機(jī)行業(yè)在常規(guī)汽輪機(jī)領(lǐng)域內(nèi),包括各種功率亞臨界、常規(guī)超臨界參數(shù)的火電機(jī)組及百萬千瓦等級的汽輪機(jī)組已具備了與國際質(zhì)量水平相當(dāng)?shù)漠a(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)及制造能力。這是我國近二十年所實(shí)行的以市場換技術(shù)政策及我國汽輪機(jī)行業(yè)廣大職工努力奮斗的成果。在常規(guī)汽輪機(jī)的領(lǐng)域內(nèi),我國的汽輪機(jī)設(shè)計(jì)發(fā)展已經(jīng)取得重大突破。近年來我國有許多老機(jī)組都在超額使用,改造服務(wù)超過十年的100 mw汽輪機(jī)組技術(shù)的措施進(jìn)行在不同的階段,新技術(shù)可以顯著降低單位熱耗,延長機(jī)組壽命，升高安全性和可靠性,提高單位產(chǎn)量,并減少環(huán)境污染。積極推動科學(xué)實(shí)驗(yàn)。燃汽蒸汽聯(lián)合循環(huán)燃汽輪機(jī),整體汽化聯(lián)合循環(huán)和增壓流化床聯(lián)合循環(huán)的發(fā)展向我們揭示了科學(xué)和技術(shù)的發(fā)展,并充分吸收先進(jìn)技術(shù),盡快縮短差距,結(jié)合國情,大步向前。廣泛使用的工業(yè)汽輪機(jī)并且加大使用數(shù)量,提高水平,更好的滿足用戶的需求,必須在開發(fā)過程中大量的配置效率高的鍋爐給水泵、可靠的驅(qū)動用工業(yè)汽輪機(jī)。在早期中國設(shè)計(jì)和制造的超高壓200 mw和300 mw亞臨界壓力機(jī)組的能力,但其技術(shù)水平還有相當(dāng)大的差距與國際先進(jìn)水平相比。我國汽輪機(jī)發(fā)展起步比較晚。1955年上海汽輪機(jī)廠制造出第一臺6MW汽輪機(jī)。1964年哈爾濱汽輪機(jī)廠第一臺100MW機(jī)組在高井電廠投入運(yùn)行；1972年第一臺200MW汽輪機(jī)在朝陽電廠投入運(yùn)行；1974年第一臺300MW機(jī)組在望亭電廠投入運(yùn)行。70年代進(jìn)口了10臺200320MW機(jī)組，分別安裝在了陡河、元寶山、大港、清河電廠。70年代末國產(chǎn)機(jī)組占到總?cè)萘?0%，1987年采用引進(jìn)技術(shù)生產(chǎn)的300MW機(jī)組在石橫電廠投入運(yùn)行；1989年采用引進(jìn)技術(shù)生產(chǎn)的600MW機(jī)組在平圩電廠投入運(yùn)行；2000年從俄羅斯引進(jìn)兩臺超臨界800MW機(jī)組在綏中電廠投入運(yùn)行。我國于70年代和美國西屋公司簽訂了亞臨界壓力300MW汽輪機(jī)組技術(shù)轉(zhuǎn)讓合同,通過堅(jiān)持不懈的努力，使我國的汽輪機(jī)技術(shù)得到長足進(jìn)步，引進(jìn)技術(shù)的消化吸收和國產(chǎn)化技術(shù)攻關(guān),正在讓我們國家的汽輪機(jī)技術(shù)慢慢和國際接軌。1987年6月第1臺按引進(jìn)技術(shù)由上海汽輪機(jī)廠生產(chǎn)的300MW和1989年11月由哈爾濱汽輪機(jī)廠生產(chǎn)的600MW汽輪機(jī)分別在山東石橫和安徽平圩電廠投入運(yùn)行,原機(jī)電部和能源部組織考核試驗(yàn),這2臺考核機(jī)組的技術(shù)性能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。從此我國的汽輪機(jī)技術(shù)水平得到了很好的發(fā)展，伴隨著這兩臺機(jī)器的投入使用，是我國在汽輪機(jī)制造方面得到了巨大的信心。在消化吸收國外汽輪機(jī)技術(shù)的同時，開展相關(guān)科研攻關(guān),逐步實(shí)現(xiàn)了將外國技術(shù)轉(zhuǎn)化為我國自有技術(shù)，并在相關(guān)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)創(chuàng)新。并且在汽輪機(jī)方面對轉(zhuǎn)子以及相關(guān)葉片、閥門汽動特性試驗(yàn)和關(guān)鍵零部件強(qiáng)度剛度試驗(yàn)探究,建立了電液聯(lián)動試驗(yàn)臺,并且將數(shù)字顯示技術(shù)運(yùn)用到汽門輪機(jī)操作當(dāng)中，對主要部件的工藝方法加強(qiáng)科研實(shí)驗(yàn)，使其具有國產(chǎn)化,比如對主調(diào)門閥殼以鑄代鍛和使用點(diǎn)脈沖對整體高壓噴嘴組進(jìn)行強(qiáng)化從而,降低了制造成本,滿足了我國市場發(fā)展的需要。汽輪機(jī)的設(shè)計(jì)和制造在本世紀(jì)40年代,特別是近20年來,凝汽式汽輪機(jī)得到了快速發(fā)展?，F(xiàn)代設(shè)計(jì)和制造的汽輪機(jī)都是為了提高單一集。單一集權(quán)力的增加可以降低單位能耗和生產(chǎn)工時,增加單一集權(quán)力后可以使適當(dāng)?shù)恼羝麉?shù)得到提高,進(jìn)而可以提高機(jī)組的熱效率,減少工廠占地面積。自過去幾十年以來,西方發(fā)達(dá)國家的工業(yè)汽輪機(jī)設(shè)計(jì)和制造到數(shù)百萬級。我國借鑒和吸收國外先進(jìn)技術(shù)，加速發(fā)展本國汽輪機(jī)技術(shù)，從而在凝汽式汽輪機(jī)方面得到重大科研進(jìn)步。我國自1955年制造第一臺中壓6MW汽輪機(jī)以來，在以后的30幾年的時間里，已經(jīng)走完了從中壓機(jī)組到亞臨界600MW機(jī)組的全過程，特別是近10幾年內(nèi)，發(fā)展較快。只預(yù)示著我國將制造出更大功率等級的汽輪機(jī)，逐步趕上世界先進(jìn)水平。1.3.2國外汽輪機(jī)發(fā)展介紹1629年，意大利的Gde布蘭卡提出由一股蒸汽沖擊葉片而旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)輪。1882年，瑞典的C.G.Pde拉瓦爾制成第一臺5馬力（3.67千瓦）的單級沖動式汽輪機(jī)。1884年，英國的C.A.帕森斯制成第一臺10馬力（7.35千瓦）的多級反動式汽輪機(jī)。1910年，瑞典的B.&F.容克斯川兄弟制成輻流的反動式汽輪機(jī)。19世紀(jì)末，瑞典拉瓦爾和英國帕森斯分別創(chuàng)制了實(shí)用的汽輪機(jī)。拉瓦爾于1882年制成了第一臺5馬力(3.67千瓦)的單級沖動式汽輪機(jī)，并解決了有關(guān)的噴嘴設(shè)計(jì)和強(qiáng)度設(shè)計(jì)問題。單級沖動式汽輪機(jī)功率很小，現(xiàn)在已很少采用。20世紀(jì)初，法國拉托和瑞士佐萊分別制造了多級沖動式汽輪機(jī)。多級結(jié)構(gòu)為增大汽輪機(jī)功率開拓了道路，已被廣泛采用，機(jī)組功率不斷增大。帕森斯在1884年取得英國專利，制成了第一臺10馬力的多級反動式汽輪機(jī)，這臺汽輪機(jī)的功率和效率在當(dāng)時都占領(lǐng)先地位。20世紀(jì)初，美國的柯蒂斯制成多個速度級的汽輪機(jī)，每個速度級一般有兩列動葉，在第一列動葉后在汽缸上裝有導(dǎo)向葉片，將汽流導(dǎo)向第二列動葉?，F(xiàn)在速度級的汽輪機(jī)只用于小型的汽輪機(jī)上，主要驅(qū)動泵、鼓風(fēng)機(jī)等，也常用作中小型多級汽輪機(jī)的第一級。20世紀(jì)70年代瑞典工程師拉伐爾創(chuàng)造了世界上第一臺軸流式汽輪機(jī)。這是一臺3.7kW的單機(jī)沖動式汽輪機(jī)。在這臺汽輪機(jī)中，拉伐爾解決了等強(qiáng)度輪盤、繞性軸和縮放噴嘴等較為復(fù)雜的汽輪機(jī)技術(shù)問題。到1900年這前后的十幾年里基本形成了汽輪機(jī)的兩種基本類型多級沖動式汽輪機(jī)和多級反動式汽輪機(jī)自70年代以來，工業(yè)發(fā)達(dá)國家汽輪機(jī)的制造水平普遍進(jìn)入百萬級。雙軸汽輪機(jī)一度發(fā)展較快，最大單機(jī)功率達(dá)到1300MW。在60年代，世界工業(yè)發(fā)達(dá)的國家生產(chǎn)的汽輪機(jī)已經(jīng)達(dá)到500600MW等級水平。1972年瑞士BBC公司制造的1300MW雙軸全速汽輪機(jī)在美國投入運(yùn)行，設(shè)計(jì)參數(shù)達(dá)到24Mpa，蒸汽溫度538C，3600rpm；1974年西德KWU公司制造的1300MW單軸半速（1500rpm）飽和蒸汽參數(shù)汽輪機(jī)投入運(yùn)行，1982年世界上最大的1200MW單軸全速汽輪機(jī)在前蘇聯(lián)投入運(yùn)行，壓力24Mpa，蒸汽溫度540。目前世界各國都在研究大容量、高參數(shù)汽輪機(jī)的研究和開發(fā)，如俄羅斯正在研究2000MW汽輪機(jī)。目前國際上主要制造企業(yè)：美國通用公司，美國西屋電汽公司，日本三菱公司和日立、俄羅斯的列寧格勒金屬工廠等。制造反動式汽輪機(jī)的有美國西屋公司、日本三菱、英國帕森斯公司、法國電器機(jī)械公司等。由于冶金技術(shù)的不斷發(fā)展，使得汽輪機(jī)結(jié)構(gòu)也有了很大改進(jìn)。目前的大機(jī)組普遍采用了高中壓合缸的雙層結(jié)構(gòu)，高中壓轉(zhuǎn)子采用一根轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，高、中、低壓轉(zhuǎn)子全部采用整鍛結(jié)構(gòu)，軸承較多地采用了可傾瓦結(jié)構(gòu)。目前各國都在進(jìn)行大容量、高參數(shù)機(jī)組的開發(fā)和設(shè)計(jì)，如俄羅斯正在開發(fā)的2000MW汽輪機(jī)。日本正在開發(fā)一種新的合金材料，將使高中、低壓轉(zhuǎn)子一體化成為可能?，F(xiàn)在國際上,主要研方向是超超臨界汽輪機(jī)與超臨界汽輪機(jī)。國外有些學(xué)者把蒸汽參數(shù)為超臨界壓力與蒸汽溫度大于或等于593稱為超超臨界汽輪機(jī),蒸汽溫度593可以是主蒸汽溫度,也可以是再熱蒸汽溫度;有些學(xué)者把主蒸汽壓力大于27.5MPa且蒸汽溫度大于580稱為超超臨界汽輪機(jī)。1979年日本電源開發(fā)公司提出超超臨界蒸汽參數(shù)的概念,簡寫為USC,也稱為高效超臨界或超級超臨界。目前,超超臨界汽輪機(jī)的提法已被工程界廣泛接受和認(rèn)可,在傳統(tǒng)的超臨界蒸汽參數(shù)24.2MPa/538/538的基礎(chǔ)上,通過提高主蒸汽溫度、再熱蒸汽溫度或主蒸汽壓力改善熱效率。國外提高超臨界機(jī)組的蒸汽參數(shù)有兩種途徑:一種途徑是日本企業(yè)的做法,通過把主蒸汽和再熱蒸汽的溫度提高到593或600,實(shí)現(xiàn)了供電熱效率的提高,生產(chǎn)出超超臨界汽輪機(jī);另一種途徑是歐洲一些企業(yè)的做法,把蒸汽參數(shù)提高到28MPa和580,也實(shí)現(xiàn)了供電熱效率的提高,生產(chǎn)出超超臨界汽輪機(jī)。國外投運(yùn)大功率超超臨界汽輪機(jī)比較多的國家有日本和丹麥,生產(chǎn)大功率超超臨界汽輪機(jī)臺數(shù)比較多的企業(yè)有東芝、三菱、日立、阿爾斯通和西門子。我國研制超超臨界汽輪機(jī),建議主蒸汽壓力取為25MPa28MPa,主蒸汽溫度為580600,再熱蒸汽溫度為600,機(jī)組功率為700MW1000MW。50年代后世界上逐漸形成的汽輪發(fā)電機(jī)4大技術(shù)體系在冷卻技術(shù)上逐漸形成各自的特色。進(jìn)入80年代后，各體系的冷卻技術(shù)日趨成熟。GE體系是汽輪發(fā)電機(jī)冷卻技術(shù)的代表之一。它的定子繞組水內(nèi)冷、轉(zhuǎn)子汽隙取汽式氫內(nèi)冷和定子鐵心、端部構(gòu)件氫外冷的所謂水氫氫冷卻方式具有冷卻效果好、轉(zhuǎn)子溫度均勻、發(fā)電機(jī)效率較高等優(yōu)點(diǎn)。其單機(jī)容量可達(dá)15001800MW左右。這種冷卻系統(tǒng)不僅為GE體系內(nèi)各公司所采用，也為蘇聯(lián)電力及我國許多工廠所仿效。近年來，轉(zhuǎn)子汽隙取汽式冷卻通風(fēng)系統(tǒng)有所發(fā)展，發(fā)明了逆流通風(fēng)系統(tǒng)，出現(xiàn)了縱向汽隙隔板和徑向汽隙隔板。西屋體系的傳統(tǒng)冷卻技術(shù)是采用定子氫內(nèi)冷和轉(zhuǎn)子軸向氫內(nèi)冷。這種冷卻系統(tǒng)用于1000MW級汽輪發(fā)電機(jī)尚可，但用于更大容量的汽輪發(fā)電機(jī)就困難較大，制造難度和技術(shù)經(jīng)濟(jì)性也差。Siemens體系中除有H2-H2-H2冷卻方式外，還有H20-H2-H2冷卻方式和H20-H20-H2冷卻方式。H20-H20-H2主要用于半速核電汽輪發(fā)電機(jī)中。ABB體系的主要冷卻方式是H20-H2-H2，其次是H20-H20冷卻方式和油-水冷卻方式，但油-水冷卻方式近年已不再采用。1.4論文研究主要內(nèi)容本次設(shè)計(jì)主要使用常規(guī)計(jì)算法和凝汽系數(shù)法來計(jì)算汽輪機(jī)熱力系統(tǒng)，然后來分析比較這兩種方法的優(yōu)缺點(diǎn)。在計(jì)算初期首先是對所要計(jì)算的汽輪機(jī)的類型進(jìn)行選型，本次設(shè)計(jì)選用的是200兆瓦凝汽式汽輪機(jī)，通過初期的的資料收集，了解汽輪機(jī)的相關(guān)初始參數(shù)，以用于后期的設(shè)計(jì)計(jì)算。使用常規(guī)法計(jì)算汽輪機(jī)，其主要是建立在熱平衡方程式和能量平衡方程式的基礎(chǔ)上，通過加熱器的汽水平衡，建立方程逐步求解出先關(guān)參數(shù)，如凝汽系數(shù)或者凝汽量。依次逐個計(jì)算，這樣計(jì)算的好處是沒一個方程只有一個未知量，對于手工計(jì)算非常合適。而凝汽系數(shù)法主要是根據(jù)工質(zhì)平衡原理和排擠原理，從反平衡角度出發(fā)，建立具有明確物理意義概念和實(shí)際意義的系數(shù)-凝汽系數(shù)。通過簡便的分析計(jì)算就可以利用凝汽系數(shù)方便的計(jì)算出相關(guān)的系數(shù)。通過分析計(jì)算熱力系統(tǒng)，可以使我進(jìn)一步深入學(xué)習(xí)汽輪機(jī)原理，基本結(jié)構(gòu)等相關(guān)知識，同時也為我以后的工作打下了良好的理論基礎(chǔ)。通過這次設(shè)計(jì)，還可以培養(yǎng)我的實(shí)踐技能，總結(jié)合鞏固已學(xué)過的基礎(chǔ)理論知識，培養(yǎng)查閱資料、使用國家有關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，進(jìn)行實(shí)際工程設(shè)計(jì)，合理選擇和分析數(shù)據(jù)的能力，鍛煉提高運(yùn)算、識圖計(jì)算機(jī)繪圖等基本技能，增強(qiáng)工程概念，培養(yǎng)了我對工程技術(shù)問題的嚴(yán)肅、認(rèn)真和負(fù)責(zé)的態(tài)度，并在實(shí)踐過程中吸取新的知識。2常規(guī)法計(jì)算2.1常規(guī)計(jì)算法計(jì)算熱力系統(tǒng)2.1.1常規(guī)計(jì)算法介紹 常規(guī)計(jì)算法主要內(nèi)容，就是對由n個加熱器熱平衡方程式和一個凝汽器物質(zhì)平衡式所組成的（n+1）個線性方程組進(jìn)行求解并且可解出n+1個未知數(shù)（n個抽汽系數(shù)J和一個凝汽系數(shù)c）。然后直接求出所需要的新耗汽量或機(jī)組功率、熱經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)等。常規(guī)計(jì)算方法通常有兩種方法：串聯(lián)法和并聯(lián)法。串聯(lián)計(jì)算方法是按照各個加熱器的順序?qū)崞胶夂土髁窟M(jìn)行平衡計(jì)算，通過對加熱器由高到低進(jìn)行熱力計(jì)算，進(jìn)而地求得各個抽汽量和抽汽系數(shù)的未知量的方法。在整個計(jì)算過程當(dāng)中，對有必要的局部進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，計(jì)算結(jié)束后要對總體進(jìn)行按順序檢查計(jì)算并且進(jìn)行校核。串聯(lián)計(jì)算的優(yōu)點(diǎn)是可以不用解復(fù)雜的計(jì)算方程，用簡潔有效的方法進(jìn)行計(jì)算，它可以使用手算和計(jì)算機(jī)計(jì)算。并聯(lián)計(jì)算電算法計(jì)算熱力系統(tǒng)時，由n+1個方程式排成矩陣來計(jì)算，可同時解出全部抽汽系數(shù)7。通常為了計(jì)算的簡便，將回?zé)峒訜崞鞯恼羝艧崃亢徒o水焓升、疏水放熱量分別用字母來表示，寫成矩陣方程進(jìn)而并聯(lián)算法只要用數(shù)字填寫一個矩陣，使用計(jì)算機(jī)完成剩余工作。只需要改變矩陣系數(shù)就可以改變不同的熱力結(jié)構(gòu)，而其相對應(yīng)了相關(guān)的矩陣系數(shù)和熱力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)嗎，那么該計(jì)算法具有一定的通用性。由于是計(jì)算機(jī)進(jìn)行計(jì)算其方便的程度較大，可以通過編程來對測試和控制、優(yōu)化進(jìn)行完全控制。2.1.2初始資料收集 收集到國產(chǎn)汽輪機(jī)資料：N200-12.75/535/535型汽輪機(jī)，其蒸汽初參數(shù)為P0=12.75Mpa，T0=535再熱蒸汽參數(shù)Prh=2.16Mpa，Trh=535；凝汽壓力P0=0.0052Mpa；冷卻水溫度20；給水泵出口壓力Pfw，out=17.65Mpa，鍋爐給水溫度Tfw=2401。該機(jī)組為8級不調(diào)整抽泣回?zé)?，旗子?級為除氧器，機(jī)組回?zé)岢槠麉?shù)以及軸封來汽引至歌各加熱器的汽量及其焓值表示于表2-1.各換熱器效率取h=0.98，汽輪機(jī)機(jī)械效率m=0.985，發(fā)電機(jī)效率g=0.99.除氧器采用滑壓運(yùn)行。表2-1 N200-12.750535/535型機(jī)組額定工況下回?zé)嵯到y(tǒng)抽汽數(shù)表Tab.2-1 N200-12.750535/535aircrew rated condition next time thermal system of the extraction項(xiàng)目加熱器編號抽汽壓力抽汽溫度軸封來汽量軸封來汽焓符號PtDsghsg單位MPa%D0kJ/kg 回?zé)岢槠c(diǎn)1H13.75365.50.00333381.642H22.473123H31.224564HD0.33454030.00434443065H50.42853170.0083286.346H60.2513557H70.14782028H80.045799SG-10.00148098.57SG-20.00333172.13該機(jī)組的給水回?zé)峒訜嵯到y(tǒng)和機(jī)組各區(qū)段的通流量示意圖示于圖2-1和圖2-2。圖2-1 N200-12.75/535型汽輪機(jī)回?zé)嵯到y(tǒng)Fig.2-1 N200-12.75/535/535type steam turbine regenerative system 圖2-2 N200型汽輪機(jī)的流通量示意圖Fig.2-2 N200type turbine flow diagram取主汽門及調(diào)速汽門壓損系數(shù)為5%，中壓聯(lián)合汽門和中低壓缸連通管的壓損系數(shù)為2%，再熱器壓損系數(shù)為10%，全廠汽水滲漏損失Di=0.01D0.以及排污擴(kuò)容蒸汽量 Df=0.004544D0，hf=2761.19（kJ/kg）二級排污擴(kuò)容蒸汽量 Df=0.015506D0，tma=138.21（kJ/kg）化學(xué)補(bǔ)水量2.1.3計(jì)算N200MW機(jī)組額定工況下回?zé)嵯到y(tǒng)熱力特征 在焓熵圖上作汽輪機(jī)的汽態(tài)線 根據(jù)已知的主蒸汽、再熱蒸汽參數(shù)以及各汽門的壓損系數(shù)，求得調(diào)速汽門后的主蒸汽壓力。P0=（1-0.05）P0=0.9512.75=12.11MPa，t0=523，h0=3432.97kJ/kg。根據(jù)已知的再熱蒸汽參數(shù)以及中壓聯(lián)合汽門的壓損，求得中壓缸進(jìn)汽參數(shù)Prh=（1-0.02）Prh=2.12MPa，trh=533，查表的hrh=3539.2kJ/kg。根據(jù)已知的蒸汽初參數(shù)、再熱蒸汽參數(shù)以及各級回?zé)岢槠麉?shù)，在焓熵圖上作機(jī)組的汽態(tài)線后如圖2-3和圖2-4。圖2-3 N200-12.75/535/535型機(jī)組的汽態(tài)線Fig.2-3 N200-12.75/535/535type gas line of the unit 圖2-4 N200-12.75/535/535型機(jī)組的汽態(tài)線Fig.2-4 N200-12.75/535/535type gas line of the unit按照表2-1所示的數(shù)據(jù)，計(jì)算的機(jī)組各點(diǎn)汽水參數(shù)，列于表2-2和表2-3以及表2-4。表2-2 N200-12.75/535/535型機(jī)組額定工況下各計(jì)算點(diǎn)的汽水參數(shù)表Tab.2-2 N200-12.75/535/535aircrew soda parameter table of each calculation point measurement under the rated conditions項(xiàng)目符號單位數(shù)據(jù)來源H1H2H3HD回?zé)岢槠槠麎毫Τ槠麥囟瘸槠食槠麎簱p加熱器壓力P壓力下飽和水溫p壓力下飽和水焓抽汽放熱量PtHpptsTsqMPakJ/kg%MPakJ/kgkJ/kg3.75365.53139.2683.45241.451045.72093.482.473123042.6382.27218.86938.432104.201.224563385.4281.12184.98784.862600.380.83454033277.22定壓0.588158.08666.962610.2已知已知查水汽表已知P(1-P)由P查水 被加熱水加熱器端差加熱器出水口水溫加熱器水側(cè)壓力加熱器出口水焓加熱器進(jìn)口水焓給水焓升疏水防熱量TJPwTJTJ+1MPgkJ/kgkJ/kgkJ/kgkJ/kg0241.451038.4934.2104.210218.86934.2797.92136.28107.35-0.5185.48797.92689.98107.4949.620158.08666.96598.8868.08117.9已知TsJ-查水蒸汽表Ts-TJ+1疏水疏水冷卻器出口水焓TskJ/kg1045.7938.43834.68784.86 表2-3 N200-12.75/535/535型機(jī)組額定工況下各計(jì)算點(diǎn)的汽水參數(shù)表Tab.2-3 N200-12.75/535/535aircrew soda parameter table of each calculation point measurement under the rated conditions項(xiàng)目符號單位數(shù)據(jù)來源H5H6H7回?zé)岢槠槠麎毫Τ槠麥囟瘸槠食槠麎簱p加熱器壓力P壓力下飽和水溫p壓力下飽和水焓抽汽放熱量PtHpptsTsqMPakJ/kg%MPakJ/kgkJ/kg0.42863173105.9880.3942602.402503.50.2512552983.1480.1363108.52455.062434.50014782022889.5680.1363108.52455.062434.50已知已知查水汽表已知P(1-P)由P查水被加熱水加熱器端差加熱器出水口水溫加熱器水側(cè)壓力加熱器出口水焓加熱器進(jìn)口水焓給水焓升疏水防熱量TJPwTJTJ+1MPgkJ/kgkJ/kgkJ/kgkJ/kg0143.10598.88512.0586.832122.76512.05438.9073.153105.52438.90318.91119.99已知TsJ-查水蒸汽表Ts-TJ+1疏水疏水冷卻器出口水焓TskJ/kg 表2-4 N200-12.75/535/535型機(jī)組額定工況下各計(jì)算點(diǎn)的汽水參數(shù)表Tab.2-4 N200-12.75/535/535aircrew soda parameter table of each calculation point measurement under the rated conditions項(xiàng)目符號單位數(shù)據(jù)來源SG-2H8SG-1C回?zé)岢槠槠麎毫Τ槠麥囟瘸槠食槠麎簱p加熱器壓力P壓力下飽和水溫p壓力下飽和水焓抽汽放熱量PtHpptsTsqMPakJ/%MPakJ/kJ/3172.13290.882781.20.0457992693.280.0419777.01322.382370.83098.57411.62686.90.00522437.1436.34140.592284.91已知已知查水汽表已知P(1-P)由P查水被加熱水加熱器端差加熱器出水口水溫加熱器水側(cè)壓力加熱器出口水焓加熱器進(jìn)口水焓給水焓升疏水防熱量TJPwTJTJ+1MPgkJ/kgkJ/kgkJ/kgkJ/kg318.91306.5212.39374.01306.52157.21149.31157.21152.234.980已知TsJ-查水蒸汽表Ts-TJ+1疏水疏水冷卻器出口水焓TskJ/kg2.1.4各級回?zé)岢槠康挠?jì)算汽輪機(jī)總汽耗量的計(jì)算無回?zé)岢槠麜r的汽耗量Dc0 （2-1）將相關(guān)數(shù)據(jù)代入計(jì)算求得Dc0=493594（kg/h）由于回?zé)岢槠渌黾拥钠牧緿，暫取0.15D0取全廠汽水滲漏損失和軸封用汽，增加汽耗量0.03D0，這樣，機(jī)組總汽耗量D0為 （2-2）則 （2-3）將相關(guān)數(shù)據(jù)代入上式，求得D0=585188.76（kg/h）最后取D0585000kg/h，此值在計(jì)算出凝汽量Dc后進(jìn)行核算。2.2高壓加熱器組的計(jì)算 a) H1的計(jì)算忽略工質(zhì)損失，取被加熱給水量等于汽輪機(jī)汽耗量，即Dfw=D0=585000kg/h，這樣，由H1的熱平衡方程式求其抽汽量D1 （2-4）將相關(guān)的數(shù)據(jù)帶入到公式當(dāng)中，求得D1=27560.63（kg/h）b)H2的計(jì)算 H1的疏水加熱量有H2的熱平衡方程式求D2 （2-5）將數(shù)據(jù)代入可得D2=34021.44（kJ/h）D1-2=D1+D2=61582.07（kg/h）Drh=D0-D1-2=523417.93（kg/h）c）H3的計(jì)算給水泵焓升tfw及其出口水焓T3從除氧器出口的除氧給水，經(jīng)給水泵壓升送入高壓加熱器H3。所以，在計(jì)算H3時，首先要計(jì)算給誰在給水泵中的焓升fw1。假定除氧器水面高度20m，則給水泵的進(jìn)口壓力Pfp=9.810-320+0.588=0.784MPa。查水汽表，得出氧汽壓力下的水飽和溫度tfp=158，hfp=666.96kJ/，按等熵壓縮，Sfp=1.9224kJ/kgk。由給水泵出口壓力Pfp=17.65MPa和Sfp的值，求得hwp=685.61kJ/kg，則給水泵出口比焓升為 （2-6）帶入相關(guān)數(shù)據(jù)求解的hp=23.02（kJ/） （2-7）求解得，上式值666.96+23.02=689.98（kJ/kg）由H3的熱平衡方程式求D3 （2-8）將相關(guān)數(shù)據(jù)代入上式可得D3=23567.26（kg/h） （2-9）D1-3=85149.33(kg/h)d）H4（HD）的計(jì)算根據(jù)除氧器的物質(zhì)平衡方程式，進(jìn)入除氧器的凝結(jié)水流量Dc為 （2-10）求解上式可得其值為4955807-D4由除氧器的物質(zhì)平衡式方程式求D4 （2-11）經(jīng)整理，代入數(shù)據(jù)得D4=6570.03(kg/h)所以Dc=495580.17-6570.03=489010.14（kg/h） （2-12）D1-4=91719.36(kg/h)2.3低壓加熱器組的計(jì)算a） H5的計(jì)算由熱平衡式 （2-13）求得D5 =12142.43(kg/h)b)H6的計(jì)算這里疏水D5-7=D5+D6+D7由疏水泵會入住凝結(jié)水，故匯入后，使主凝結(jié)水有小的焓升。由解方程式求得Tf=440.62（kJ/kg）這樣，由H6的熱平衡方程式求D6 （2-14）將相關(guān)數(shù)據(jù)代入上式，求得D6=14106.74（kg/h） （2-15）其值為26249.17(kg/h)c）H7的計(jì)算由H7的物質(zhì)平衡方程式求Dc （2-16）Dc，=457755.83-D7H7的熱平衡方程式有 （2-17）由SG2的熱平衡式有 （2-18）以上兩式聯(lián)立求解，經(jīng)整理得 （2-19）D7=22628.95（hg/h）d）H8的計(jì)算由SG1的熱平衡方程式有 （2-20）將相關(guān)數(shù)據(jù)代入上式得 =152.59（kJ/kg）這樣，由H8的熱平衡方程式求得D8 （2-21）把通過計(jì)算得D8=28827.98（kg/h）2.4主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)及凝汽量核算2.4.1凝氣量核算最后凝汽量為 （2-22）最后求解得Dc=403549.27（kg/h）至各加熱器的軸封汽 （2-23）求得上式得值為11700(kg/h)最后進(jìn)行核算 （2-24）上式的值為403549.27（kg/h）2.4.2主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)計(jì)算（1） 氣耗率每生產(chǎn)1kwh的電能所需要的蒸汽量稱為汽輪發(fā)電機(jī)組的氣耗率（d0） （2-25）在熱前 （2-26）在熱后 （2-27）代入相關(guān)數(shù)據(jù)，得d0=2.753kg/（kwh）符合現(xiàn)代凝汽式汽輪機(jī)的氣耗率為3kg/（kwh）左右的條件。（2） 熱耗率每生產(chǎn)1KWh的電能所需要的熱量稱為汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組的熱耗率（q0）。 （2-27）將相關(guān)數(shù)據(jù)代入，得q0=7432.85kJ/（kWh），符合現(xiàn)代凝汽式汽輪機(jī)的熱耗率一般為74008100kJ/(kwh)的條件。（3） 煤耗率 每生產(chǎn)1KWh的電能，鍋爐所消耗的燃料量稱為發(fā)電廠的煤耗率，用b表示。 （2-28）將相關(guān)數(shù)據(jù)代入b=273.26g標(biāo)準(zhǔn)煤/（kwh），符合現(xiàn)代凝汽式電廠的發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)煤耗率。3凝汽系數(shù)計(jì)算法3.1凝汽系數(shù)法介紹凝汽系數(shù)法是從熱力循環(huán)的反平衡角度出發(fā)，充分考慮了熱力系統(tǒng)的機(jī)構(gòu)和參數(shù)特點(diǎn)，根據(jù)熱力循環(huán)排擠原理和工質(zhì)平衡原理，簡單明了的確定物理概念和實(shí)際意義的系數(shù)-凝汽系數(shù)，用以進(jìn)行發(fā)電廠熱力系統(tǒng)整體計(jì)算和局部布局計(jì)算的一種新方法。用凝汽系數(shù)法計(jì)算熱力系統(tǒng)，不涉及熱力過程的功和焓降。循環(huán)中的熱力設(shè)備排擠1kg蒸汽，其中必有一部分做功到汽輪機(jī)排汽口進(jìn)入凝汽器，這部分進(jìn)入凝汽器的蒸汽所占份額稱為凝汽系數(shù)。相應(yīng)的，汽力系統(tǒng)的J級回?zé)峒訜崞鲝耐獠揩@得熱量qJ而排擠了1Jg抽汽，被排擠的這1kg抽汽在汽輪機(jī)中做工后到達(dá)凝汽器的份額稱為抽汽凝汽系數(shù)，用LJ表示。顯然，從外部獲得熱量qJ而使J級加熱器減少抽汽的凝汽系數(shù)表示進(jìn)入凝汽器的份額增加，為正值；相反，當(dāng)J級抽泣熱量被外部利用而增加抽汽時，則進(jìn)入凝汽器的份額減少，凝汽系數(shù)變負(fù)數(shù)。鍋爐產(chǎn)生1kg新蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)做功到達(dá)凝汽器的份額稱為新蒸汽凝汽系數(shù)，只考慮主循環(huán)系統(tǒng)時，稱為新蒸汽毛凝汽系數(shù)，以Lgr表示；若考慮門桿、軸封漏汽。 在熱力設(shè)備中通過排擠一公斤的蒸汽，在進(jìn)入凝汽器中必有一部分做功到汽輪機(jī)排汽口然而這部分進(jìn)入凝汽器的蒸汽，其所占份額稱為凝汽系數(shù)4。那么通過排擠了1kg抽汽汽使得力系統(tǒng)的J級回?zé)峒訜崞骺梢愿玫貜耐獠揩@得熱量，在汽輪機(jī)中，做功的那部分蒸汽被排擠到這1kg抽汽后，最后進(jìn)入達(dá)凝汽器的份額，這就稱為抽汽凝汽系數(shù)，其可以用LJ表示，如圖3-1表示。圖3-1抽汽凝汽系數(shù)概念示意圖Fig.3-1 extraction c