汽轮机课程设计指导书精选.doc

汽轮机课程设计指导书 目 录 一 1 二、设计题目及已知条件 2 2.1 机组概况 2 2.2 本次设计与改造的基本要求 4 三、设计过程 6 3.1 汽轮机的热力总体任务 6 3.2 汽轮机变工况热力核算的方法介绍 6 3.3 本课程设计的基本方法 7 3.3.1 级的变工况热力核算方法——倒序算法 8 3.3.2 级的变工况热力核算方法——顺序算法 18 3.4 上述计算过程需要注意的问题 23 四、参考文献： 34 附：机组原始资料 35 汽轮机课程设计 一2.1 机组概况 该机组是武汉汽轮机厂早期生产的B12-50∕10型背压式汽轮机。调节级为复速级，3个压力级，级的类型为冲动级。 (1)机组额定参数 主蒸汽压力：4.9MPa 主蒸汽温度：435℃ 总进汽流量：150t/h 排汽压力：0.98MPa 额定功率：12MW 额定转速：3000rpm (2)原机组改造技术参数与要求 由于实际供热负荷的改变，曾对该机组进行过通流部分改造，改造原则为减小汽轮机的通流面积，以适应新的蒸汽流量，避免产生鼓风工况。由于受到现场施工难度限制，采取了保持喷嘴高度和动叶高度不变，封堵部分喷嘴的改造方案，该机组改造前为次高压背压机组，改造后为抽背机组，原机组改造方案与技术参数要均依据汽轮机厂家说明书参数确定。 主蒸汽压力：4.9MPa 主蒸汽温度：435℃ 总进汽流量：55t/h 复速级后压力2.2MPa 复速级后温度355℃ 抽汽流量：10—12t/h 排汽压力0.98MPa 排汽温度 300℃ 额定功率3000kW 额定汽耗16.87kg/kW·h 汽轮机内效率63.6% 以上数据为机组改造时的技术参数要求。但实际运行时抽汽并没有投用。改造后机组初参数未能达到要求的参数，新蒸汽压力为4.2MPa~4.3MPa，终参数（背压）在设计值高限运行（0.95~1.0MPa表），机组各种损失较大，相对内效率很低。复速级后经常超温，有时级后可高达395℃（原厂家要求最高不超过350℃），机组排汽温度达到350℃（原机组额定流量下为300℃），由于该机组转子为套装转子，复速级超温对机组安全运行带来严重的隐患，且机组出力不足2000kW。 2.2 本次设计与改造的基本要求 该机组由于实际供热负荷的大幅增加，汽轮机偏离原有设计工况，主蒸汽流量由150t/h降低至55t/h(工况1)和40t/h(工况2)。汽轮机在极端变工况下运行时，汽轮机各级焓降分配、热力参数均发生改变，在极低负荷情况下还会发生鼓风现象。从运行安全经济性出发，需要对该机组再次进行改造，以解决复速级后超温问题，同时提高机组的效率。 本次设计的任务： （1）能对原机组额定工况进行核算 （2）能对机组03年改造工况进行核算和分析 （3）通过对机组03年改造工况的核算分析，提出有效解决措施，同时保证机组安全运行。 （4）能够使机组在该改造工况下优化运行，不仅解决复速级后超温问题，同时能够提高机组的效率。 本次设计的要求： （1）改造后机组形式：背压机组，运行方式仍采用以热定电方式运行。 （2）机组参数要求： 工况1：主蒸汽温度435℃ ，主蒸汽压力4.2MPa，排汽压力0.95MPa，主蒸汽流量 55t/h； 工况2：主蒸汽温度435℃ ，主蒸汽压力4.3MPa，排汽压力0.85MPa，主蒸汽流量 40t/h。 （3）设计限制条件 ①通流尺寸 通流面积的改变方法为封堵压力级部分喷嘴，喷嘴封堵数目为整数，限制喷嘴出口面积取值；蒸汽在汽轮机内的膨胀是按照叶栅面积比膨胀的，动叶计算通流面积取值需要由喷嘴出口面积求得； ②调节级后蒸汽温度 调节级后蒸汽温度350℃，调节级后蒸汽温度超限的原因为调节级焓降过小，增加调节级整级理想焓降可以降低调节级的级后温度； ③压力级级数 压力级级数可减少，至少保留1级，不可增加； ④调节级喷嘴前压力 全开调节汽门时，调节汽门及管道压降取0.15MPa，工况1设计结果调节级喷嘴前压力4.05MPa，工况2设计结果调节级喷嘴前压力4.15MPa。 ⑤机组排汽压力 机组排汽压力满足要求：工况一，排汽压力0.95MPa 工况二，排汽压力0.85MPa （计算时可不考虑冲角损失和极限膨胀损失；轴封系统及门杆漏汽按5t/h考虑） 三、设计过程 3.1 汽轮机的热力总体任务 汽轮机热力设计的任务是，按给定的设计条件，确定通流部分的几何尺寸，力求获得高的相对内效率。汽轮机的通流部分即汽轮机本体中汽流的通道，包括调节阀、级的通流部分和排汽部分。就汽轮机课程设计而言，其任务通