600MW冲动式低压缸设计方案汽轮机课程设计说明方案.doc

1引言 1.1汽轮机简介 汽轮机是以蒸汽为的旋转式热能动力机械，与其他原动机相比，它具有单机功率大、效率、运行平稳和使用寿命长等优点。 汽轮机的主要用途是作为发电用的原动机。在使用化石燃料的现代常规火力发电厂、核电站及地热发电站中，都采用汽轮机为动力的汽轮发电机组。汽轮机的排汽或中间抽汽还可用来满足生产和生活上的供热需要。在生产过程中有余能、余热的工厂企业中，还可以应用各种类不同品位的热能得以合理有效地利用。由于汽轮机能设计为变速运行，所以还可用它直接驱动各种从动机械，如泵、风机、高炉风机、压气机和船舶的螺旋桨等。因此，汽轮机在国民经济中起着极其重要的作用。 1.2 600MW汽轮机课程设计的意义 电力生产量是一个国家经济发展水平的重要标志之一—600MW亚临界机组，同时要发展超临界机组。 1.3汽轮机课程设计要求： 1）汽轮机为基本负荷兼调峰运行 2）汽轮机型式：反动、一次中间再热、凝汽式 1.4设计原则 根据以上设计要求，按给定的设计条件，选取有关参数，确定汽轮机通流部分尺寸，力求获得较高的汽轮机效率。汽轮机总体设计原则为在保证机组安全可靠的前提下，尽可能提高汽轮机的效率，降低能耗，提高机组经济性，即保证安全经济性。承担基本负荷兼调峰的汽轮机，其运行工况稳定，年利用率高。设计中的计算采用电子表格来计算，绘图采用手绘图,计算表格和附图统一见附录。 2 汽轮机结构与型式的确定 2.1汽轮机参数、功率、型式的确定 2.1.1 汽轮机初终参数的确定 常规超临界机组的主蒸汽和再热蒸汽温度为538℃～560℃，典型参数为24.2MPa/566℃/566℃，对应的发电效率约为41%。参考《汽轮机原理》（中国电力出版社）P152表7-2石洞口二厂D4Y454汽轮机和GB/T-754-2007 《发电用汽轮机参数系列》选定参数如下： （1）主蒸汽及再热蒸汽压力、温度 主蒸汽压力 24.2MPa 主蒸汽温度 566 ℃ 再热蒸汽汽压力 3.703MPa 再热蒸汽温度 566 ℃ （2）汽轮机排汽参数 汽轮机高压缸排气压力 Pa=4.114MPa 排气温度Ta=306.8℃ 汽轮机中压缸排气压力 Pb=1.082MPa 排气温度Tb=379.6℃ 汽轮机低压缸排气压力 Pc=5kPa 排气温度Tc=32.9℃ 2.1.2汽轮机设计功率的确定 表1 经济工况功率 600MW 铭牌功率（夏季） 600MW VWO阀门全开工况 648MW 最大连续功率工况TMCR 638.5MW 2.1.3汽轮机型式的确定 由设计任务书及已经选取的相关参数可确定汽轮机型式为： N600-24.2/565/565型、反动式、一次中间再热、水冷凝汽式、基本负荷兼调峰运行汽轮机 2.2 汽轮机转速、调节方式和回热再热形式确定 我国电网调波为50Hz，发电机最高转速为3000rpm，故选取汽轮机转速为：3000rpm(偏差为±3转)。转速n=3000 r/min。 电网中带基本电荷的机组，可以采用喷嘴调节方式，也可以采用节流调节方式，电网中的调峰机组应该采用喷嘴调节方式。喷嘴调节方式是为了发挥机组的经济性，且目前我国制造的汽轮机绝大多数都采用喷嘴调节方式，所以综合考虑来说，我们选择喷嘴调节方式。 汽轮机机组热力设计基本参数的选取 表2 项目 选取参数 机组型号 N600─24.2/566/566 机组型式 一次中间再热反动式、水冷式基本负荷兼调峰汽轮机 新汽压力 24.2MPa 新汽温度 566℃ 排汽压力 0.005MPa 额定功率 600MW 额定转速 3000rpm 给水温度 280.9℃ 回热级数 8级回热，3个高温加热器、1个除氧器、4个低温加热器 再热压力 3.703MPa 再热压力损失 0.329 MPa 再热温度 566℃ 给水回热的经济性主要取决于给水的最终温度和回热级数，给水温度越高、回热级数越多，循环热效率也越高。当加热级数一定时，给水温度有一最佳值，加热级数越多，最佳给水温度越高。当给水温度一定时，随着回热级数Z的增加，附加冷源热损失将减小，汽轮机内效率相应增高。以做功能力法分析，有限级数的回热加热，在回热加热器中必引起有温差的换热，从而产生回热过程的及相应的附加冷源热损失。但随着级数Z的增加，减小，不利于影响减弱。工程上级数Z增加，汽轮机抽汽口与回热加热器增加会使投资增加，从技术经济角度考虑经济性提高与投资增加间的合理性，本设计选取：回热系统有8级非调整抽汽，分别供给3台高压加热器、1 台除氧器和4台低压加热器。其中第7、8号低压加热器为单壳体组合式加热器，布置在凝汽器喉部，各加热器的疏水逐级自流，不设疏水泵。最后一级高压加热器