汽轮机课程的设计_00002.doc

第一部分 汽轮机课程设计任务及要求 一、设计任务： 任选一组参数，分析并确定热力设计的基本参数，分析并选择汽轮机型式、配汽机构形式、通流部分形状及有关参数； 拟定汽轮机近似热力过程曲线和原则性热力系统，进行汽耗量、回热系统热平衡及热经济性的初步计算； 根据汽轮机运行特性、经济要求及结构强度等因素，比较和确定调节级的形式、比焓降、叶型及尺寸； 根据通流部分形状和回热抽汽点的要求，确定压力级的级数和排汽口数，并进行各级比焓降分配； 对各级进行热力计算，求出各级通流部分的几何尺寸、相对内效率和内功率，确定汽轮机实际的热力过程曲线； 根据各级热力计算结果，修正各回热抽汽点压力以符合实际热力过程曲线的要求，修正回热系统热平衡计算结果； 根据需要修正汽轮机热力计算结果； 绘制通流部分及纵剖面图（手工或CAD绘制）。 二、设计要求： 运行时有较高的经济性； 不同工况下工作时均有高的可靠性； 在满足经济性和可靠性的同时，还应考虑到汽轮机的结构紧凑，系统简单，布置合理，成本低廉，安装与维修方便，以及零件的通用化和系列等因素。 第二部分 选题以及参数 题目：多级汽轮机热力过程设计 基本参数： 汽轮机额定功率（Pr, kW）：50000 汽轮机设计功率（Pe, kW）：45000 汽轮机初 压（p0, Mpa）：8.9 汽轮机初 温（t0, 0C）：535 汽轮机工作转速（n, r/min）：3000 汽轮机排气压力（p/c, Mpa）：0.0049 给 水 温 度（tfw, 0C）：217 冷 却 水 温（tcl , 0C）：20 凝汽器出口水温（tc , 0C）：31.5 给 水 泵 压 头（pfp, Mpa）：13.73 凝结水泵 压 头（pcp, Mpa）：1.33 射汽抽气器汽耗量（ΔDej, t/h）：1.2 射汽抽气器出口水温（tej, 0C）：38.68 射汽抽气器比焓降（Δhej,kJ/kg）：558.3 回 热 级 数（Z, 级）：5 第三部分 多级汽轮机设计 分析并选择汽轮机型式、配汽机构形式、通流部分形状及有关参数 分析确定汽轮机设计的基本参数 汽轮机容量： 额定功率Pr=50MW 设计功率Pe=45MW 进汽参数： （1）新汽参数 汽轮机初压P0=8.9Mpa 汽轮机初温t0=535℃ （2）再热蒸汽参数 再热温度tz=535℃ 排汽压力 汽轮机排气压力Pc=0.0049Mpa 冷却水温tc1= 20℃ 汽轮机转数 汽轮机工作转速n=3000r/min 给水温度和回热级数 给水温度tfw=217℃ 回热级数Z=5级 其他参数 凝汽器出口水温tc=31.5℃ 给水泵压头Pfp=13.73MPa 凝结水泵压头Pcp=1.33Mpa 射汽抽气器汽耗量Δdej=1.22t/h 射汽抽气器出口水温tej=38.68℃ 射汽抽气器比焓降Δhej=558.3kJ/k 分析并选择汽轮机型式、配汽机构形式、通流部分形状 汽轮机型号 Pc和冷却温度tc1可知为：凝气式汽轮机。型号为N50-8.9/535/535 配汽机构 汽轮机的配汽机构又称调节方式，与机组的运行要求密切相关。通常的喷嘴配汽、节流配汽、变压配汽以及旁通配汽四种方式。喷嘴配汽是国产汽轮机的主要配汽方式，由已知参数以及设计要求选用喷嘴配汽方式。 拟定汽轮机近似热力过程曲线和原则性热力系统，进行汽耗量、回热系统热平衡及热经济性的初步计算 给定了汽轮机容量、蒸汽参数、回热参数等基本数据后，就可以进行汽轮机总进气量的估算与会热系统热力平衡的计算，同时拟定汽轮机近似热力过程曲线。 近似热力过程的拟定 在h-s图上，由P0，t0课确定汽轮机进汽状态点0并查的初比焓h0=3473KJ/Kg 取进汽机构的节流损失ΔP0=0.04*8.9=0.356MPa，得到调节级前压力P0’=P0-ΔP0=8.544Mpa，并确定调节级前蒸汽状态点1。过1点做等熵线向下交于Pz（排汽压力的等压线）线于2点，查的h2t=2062KJ/Kg，整机的理想比焓降（Δhimac）’=h0-h2t=3473-2062=1411KJ/Kg。 估计汽轮机的相对内效率ηri=85.5%， 有效比焓降Δhimac=（Δhimac）’*ηri=1411*0.855=1206KJ/Kg 排汽比焓hz=h0-Δhimac=3473-1206=2267KJ/Kg 在h-s图上得到排汽点z。用直线连接1，z两点，在中间3’点处沿等压线下移21-25KJ/Kg得3点，光滑的连接1，3，z点，得到该机设计工况下近视热力过程线，见图（1）：下图为25KMW机组的热力过程图，将以上数据改为计算所得数据则为本机组的热力过程图： 估算汽轮机的进气量D0 m（回热抽汽引起的进气量增大系数）=1.12 η