透平機械原理課程設計樣本

課程設計任務書一．設計題目四．主要參數(shù)汽輪機額定功率汽輪機涉及功率汽輪機初壓汽輪機初溫汽輪機工作轉速汽輪機排氣壓力給水溫度冷卻水溫度凝汽器出口水溫給水泵壓頭凝結水泵壓頭射汽抽氣器汽耗量射汽抽氣器出口水溫射汽抽氣器比焓降5前 Hd--除氧 H3低壓加熱 H4低壓加熱 總 參考文 前近似熱力過程曲線的擬定h-sPc=8.5，t0=5350，并查得初焓設進氣機構的節(jié)流壓力損失△P0=0.04P0，得調節(jié)級前壓力P0=P0P0=8.5-0.04×8.5=8.16MPa。并由此可確定調節(jié)級前蒸汽狀態(tài)點1，過1點作等熵線向下交P2=0.0048MPa線于2點，查得h2t=2061。86kJ/kg。因此，整機的理hmac=hh=3480.09-2061.86=1418.23kJ/kg 估取汽輪機相對內效率ηri=85.5i 整機的有效比焓降△hmac=△hmac×η=1418.23×0.85=1212.59kJ/kg，汽輪i 150MW估算汽輪機進汽量設m=1.12，機械效率ηm=0.97，發(fā)電機效率ηg=0.97，汽輪機漏汽量△ D0hmacm 3.6 1.121212.590.99 （上式中沒有考慮汽輪機軸封漏氣確定抽汽壓力0.118MPa，對應的飽和水ted′=104.25℃,考慮到非調節(jié)抽汽隨負荷變化的特點，為了維持所有工況下除氧器都能定壓運行，供給除氧器的回熱抽汽壓力一般比除氧器的壓力高0.02-0.03MPa本機采用70%負荷以下時除氧器與H2高壓加熱器共汽源的運行方式，所以，除氧器的回熱抽汽壓力僅比除氧器工作壓力高出0.024MPa。根據(jù)給水溫度tfw=158℃可得H1高壓加熱器給誰出口溫度tw2=158℃，且除514.給誰出口溫度： 取tw2=131

5)131.15 用同樣方法選取各低壓加熱器的出口水溫tw2（見表11抽汽比焓值he，如圖3所示。各級加熱器抽汽量計算Dfw=D0+ΔD(h-h')η 式中 --加熱器效率，一般取 =0.98（下同。該級回熱抽氣量為 Dfw(hw2hw1) 143.99(666.89550.66)(2938688.63)H1高壓加熱器熱平衡圖如圖4（a）所 4(a)H1加熱 (b)H2加熱 (c)除氧H2高壓加該加熱器熱平衡圖如圖4（b）所示，先不考慮漏入H2高壓加熱器軸封漏氣量Dl1以及上級加熱器H1流入本級加熱器的疏水量De1，則該級加熱 Dfw(hw2hw1) 143. (550.6 (28 572.057.476(t/h表 50MW凝汽式汽輪機加熱器汽水參（MPaPe/Petee溫tw2焓hw285H85083H83、考慮上一級加熱器疏水流 高壓加熱器并放熱可使本級抽氣量減少的相當h' D h h 27.59688. 522805 50.396(t/hh D

0.8031812805式中hl--軸封漏氣比焓值，相當于調級后氣室中蒸汽的比hl3181.0kJ/kg，Dl1本級高壓加熱器H2實際所需回熱抽 7.47 6.146(t/hHd--4（c）所示。分別列出除氧器的D (D D)h'D Ded cw fwDcwDl1DedDe1De22672Ded334.95DcwDed4.8Dcw124.4-4H3低壓加為 Dcw(hw2hw1

h' 124.637(334.95234.42)(2556347.54)0.984-5H4低壓加該級加熱器凝結水進口水溫tw1與凝汽器壓力及流經(jīng)抽氣冷卻器的溫升有PP0.0045MPP'=0.0043MPa時，對應的凝結水飽和溫 度t=31.5℃，比焓值h'= 凝結水流經(jīng)抽氣冷卻器的溫升tej可根據(jù)冷卻器的熱平衡公求得其比焓升

1.2式中hej558.3kJ/kg為抽氣冷卻器中蒸汽的比焓降。Dej比焓升對應的溫升tej=3~5℃，取tej=3℃。w 低壓加熱器凝結水進口水溫w1

31.53w對應的比焓值w1

H4的計算抽氣量D'D hw2

h' 124.637234.42145(24 246.975.157(t/hH3的疏水流入H4引起末級回熱抽氣量減少的相當量為 h' D

95.78347. 29243 240.266(t/hH4的實際回熱De4D'5.1 04.891(t/流經(jīng)汽輪機各級組的蒸汽流量及其內功率計算調節(jié)級DoPDo(hhPo142. (3480.03.（3.11MPa，比焓值h2=3181kJ/kg

D1Do142.79 141.PDh1 141.793181 D2D1De141. 134PDhe1i =49579 D3D2De=134.198-6.14=1PDhe2hed 128.0522805=47308

D4D3128.0524.815PDhedi =39710 D5D4De123.2 11PDhe3 =38823 D6D5De117.4 11PDhe4hz =5330866PiPij11863. 44306.7(kW

4957 計算汽輪機裝置的經(jīng)濟性 44306.7(443.1(kW PaPi44306 438 PePa43863. 425D d 3.356kg/(kW Dd'[Do(hohoz)P

142.793480.09- 3.089kg/(kWqd(hohfw3.356(3480.099414.6[kJ/(kW3600

表 50MW凝汽式汽輪機熱平衡計算數(shù)射汽抽氣器汽耗P'/ ℃射汽抽氣器比焓℃汽輪機初比抽汽冷卻器出口℃n1℃流入凝汽器蒸汽HHP'下飽和水et℃P'下飽和水e1kg℃℃55033℃d℃(hmatt﹪iq﹪﹪率dk/通流部分選型擔較大的比焓降，為160-500kJ/kg,本機取350kJ/kg。b度mbg m13~2bb為第一列動葉 b=9~1 取bg為導葉 g1~ 取g 為第二列動葉 3~ 取 假設Aen是全部進氣量在臨界狀態(tài)下通過調節(jié)級所需要德噴嘴當量面積

po/po/

3.60.064858.5/43.350(cm24.3350103m2o39.660.1.6423(m/sCoo/進入噴嘴的蒸汽初速：1.642/4.3350103直徑dm取dm1100mm d

n3000r/式中Xa0.46~ 取Xa0.5ht——級理想比焓將，假設ht=50 dm0.2847140140 t22

式中Gc——通過末級的蒸汽流量2——末級動葉出汽角，一般取2——末級余速損失系數(shù)，一般0.015~0.025，取V——末級動葉排氣比容，m3/ 查得V ——末級徑高比，2.5~ 本機取d2

.59sin采用作圖法確定壓力級平均直徑的變化規(guī)律，如圖5所示，在橫坐標上任 級數(shù)的確定先求壓力級平均直徑AB1122...99dm dXtt12.227mXa

Xa——根據(jù)(Xa0.46~0.50)Xa則t12.227

84.428kJ/ Zhp1 t式中 ——壓力級組理想比焓將t——重熱系數(shù)，取則Z1119.1410.06/Z14 K1htpZ

5——壓力級組的內效率，hp，

tt0.1610.81631119.1414 d根據(jù)求出的各級平均直徑，選取相應的速度比，根據(jù)式h12.337mt

Xa△123456789調整是應注意以下幾點：除氧器的抽汽壓力應大于其額定值，以免負荷汽輪機雙列調節(jié)級的熱力計算 6TC—2bTP—1bTP—TP—5A弦

BB

sin 式 （mm）yy則：噴嘴

30.247.sin30

bbbnbb

38.47相對節(jié)距tnZ噴嘴或導葉的相對節(jié)距

tn噴嘴或導葉的tntnbn動葉的節(jié)距tntbbn則噴嘴取tn第一列動葉，取tb

tn0.7547.9tb0.6838.4

導葉取tn tn0.6032.49第二列動葉取tn tb0.5538.71噴嘴數(shù)Zndne/ （取整，偶數(shù)式中dn—平均直徑，mm取dn1100mme——部分進氣度，e0.35~0.45，取e則噴嘴葉片數(shù)Zn .40/35.98Zn導葉及動葉片數(shù)Zbdb則：第一列動葉片數(shù)Zb /26.16Zb導葉片數(shù)Zb /19.49Zb第二列動葉片數(shù)Zb /21.29Zb已知：級流量G=39.66kg/sP08.16MPah03480.09kJ/kgV00.0432m3kgP23.11MPan=3000r/min,16.42%1.794%3.436C383.743m/s 由P0,h0及P2在h- 圖上查得級理想焓降ht350kJ/kg，壓力P2/P0=3.11/8.16=0.380<0.4,所以m可取14~25%，級總度m

'0.164 0.0179 0.03噴嘴中理想比焓降hn1m)ht10.2165)350274.225

200 200 滯止理想比焓降hh 0C1t=44.72831.74噴嘴速速系數(shù)取

274.22 C1C1t0.95831.794790205m/s）所以采用漸縮噴嘴，噴嘴出口面積即噴嘴喉部面積0.06488.16/0.0648P/V0.06488.16/0.0648P/V 噴嘴出口葉片高度

11.9mmZtsin 第一列動葉中理想比焓降hbbht 1第一列動葉中理想進口汽流方向tan1C1 1C1cos1調節(jié)級圓周速度udnn603.14160.1300060172.78 1 790.205cos150第一列動葉進口汽流速度C1sin1790.205sin15624.710 0第一列動葉進口速度動能hw22000624.7122000

hh 57.47195.1 第一列動葉速度系數(shù)取

2t 710.76第一列動葉出口汽流實際速度22t0.9710.76639.68 tan12sin cos 639.68cos18 C2sin2639.68sin18478.32 sin

sinbb 第一列動葉余速損失hcC2/2000478.3222000114.40 導葉中理想比焓降hgght0.0179 導葉進口汽流方向tan1C1 tan1 1C1cos1 639.68cos181 C1sin1639.68sin18478.320 sin0 2/2000478.322/2000

hh 44.72h 120.68

0922t0.92491.26451.96d C451.96

hC2/2000451.962/2000

第二列動葉的理想比焓降h‘'h0.0343 1 1

C1cos1 571.15cos240Csin451.96sin240 sin

第二列動葉進口速度動能 2/2000302.322/2000

h'h' hhb

12.0345.7057.73第二列動葉出口汽流理想速度第二列動葉速度系數(shù)0.93

339.78第二列動葉出口汽流實際速度22t0.93339.78315.99 tan 60.8d 2sin tan 60.8 cos 315.99cos32 sin 426.28sinC2 2 sin

192.62b kJ/kgb第二列動葉的余速損失hC2