汽轮机课程设计资料报告材料书
军工路男子职业技术学院课程设计报告书课程名称:透平机械原理课程设计院(系、部、中心):能源与动力工程学院专业:能源与动力工程班级:2013级姓名: JackT 学号: 131141xxxx 起止日期:2016.12.19---2017.1.6指导教师:万福哥前言我校研究的透平机械主要是是以水蒸汽为工质的旋转式动力机械,即汽轮机,常用于火力发电。
汽轮机通常与锅炉、凝汽器、水泵等一些列的设备、装置配合使用,将燃煤热能通过转化为高品质电能。
与其它原动机相比,汽轮机机具有单机功率大、效率高、运转平稳和使用寿命长等优点,但电站汽轮机在体积方面较为庞大。
汽轮机的主要用途是作为发动机的原动机。
与常规活塞式燃机相比,其具有输出功率稳定、功率大等特点。
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,都采用以汽轮机为原动机的汽轮发电机组,这种汽轮机具有转速一定的特点。
汽轮机在一定条件下还可变转速运行,例如驱动各种泵、风机、压缩机和船舶螺旋桨等,我国第一艘航母“号”就是以汽轮为原动机。
汽轮机的排汽或中间抽气还可以用来满足工业生产(卷烟厂、纺织厂)和生活(北方冬季供暖、宾馆供应热水)上的供热需要。
在生产过程中有余能、余热的工厂企业中,还可以用各种类型的工业汽轮机(包括发电、热电联供、驱动动力用),使用不同品位的热能,使热能得以合理且有效地利用。
汽轮机与锅炉(或其他蒸汽发生装置,比如核岛)、发电机(或其他被驱动机械,比如泵、螺旋桨等)、凝汽器、加热器、泵等机械设备组成成套装置,协同工作。
具有一定温度和压力的蒸汽可来自锅炉或其他汽源,经主汽阀和调节汽阀进入汽轮机,依次流过一系列环形安装的喷嘴栅(或静叶栅)和动叶栅而膨胀做功,将其热能转换成推动汽轮机转子旋转的机械功,通过联轴器驱动其他机械,如发电机。
膨胀做功后的蒸汽由汽轮机的排汽部分排出。
在火电厂中,其排气通常被引入凝汽器,向冷却水或空气放热而凝结,凝结水再经泵输送至加热器中加热后作为锅炉给水,循环工作。
目录前言 (2)目录 (3)一、课程设计任务书 (6)1.1 设计题目 (6)1.2 已知参数 (6)1.3 任务与要求 (7)二、汽轮机近似热力过程线的拟定及汽轮发电机组经济指标的初算 (8)2.1 汽轮机近似热力过程线的拟定 (8)2.1.1 进汽压力损失的初步估计 (8)2.1.2选取机组的相对效率、发电效率和机械效率 (8)2.1.3近似热力过程曲线的初步拟定 (8)2.2汽轮机总蒸汽量D0的估算 (9)2.3汽轮发电机组汽耗率与热耗率的初算 (9)2.4 整机相对效率 (9)三、焓降分配与级数确定 (11)3.1 第一级平均直径的估计 (11)四、级的热力设计 (12)4.1 调节级选型 (12)4.2 调节级热力参数的选择 (12)4.3 调节级详细热力计算 (13)4.4其它压力级的详细计算 (16)五、整机热力性能校核 (18)5.1 功率校核 (18)5.2 相对效率校核 (18)六、转子临界转速强度校核 (20)6.1 转子临界转速计算 (20)6.2 叶片强度校核 (20)6.3 叶根强度校核 (22)6.4 轮缘强度计算 (24)七、轴封漏气量计算 (26)7.1 高压端轴封漏汽 (26)7.2 低压端轴封漏汽 (27)八、整机热力过程线和压力级速度三角形汇总 (29)8.1整机热力过程线 (29)8.2压力级速度三角形汇总 (30)九、热力计算数据汇总表 (32)十、各级叶片型号及参数汇总 (33)参考文献 (34)一、课程设计任务书1.1 设计题目冲动式机轮机通流部分热力设计1.2 已知参数额定功率:P e=350kw额定转速:n=10000r/min=2.45MPa进汽压力:P进气温度:t=3900c=0.50MPa排汽压力:Pc1.3 任务与要求1.汽轮机近似热力过程线的拟定及汽轮发电机组经济指标的初算1.1 汽轮机热力过程线的拟定;的估算;1.2 汽轮机总蒸汽量D1.3 汽轮发电机组汽耗率与热耗率的初算2.调节级的热力设计;2.1调节级选型;2.2调节级热力参数的选择;2.3调节级详细热力计算;3 .整机热力性能校核4 .整机热力过程线和压力级速度三角形汇总5 .热力计算数据汇总表6 .设计小结二、汽轮机近似热力过程线的拟定及汽轮发电机组经济指标的初算2.1 汽轮机近似热力过程线的拟定2.1.1 进汽压力损失的初步估计进汽节流损失:ΔP=0.05*P0=0.1225MPa进汽前压力:P1=P0-ΔP=2.3275MPa2.1.2选取机组的相对效率、发电效率和机械效率由于汽轮发电机组的额定功率:P r=350kw ,所以取汽轮机相对效率: ηri =0.73,发电机效率ηg=0.970 (全负荷),机械效率ηm=0.9872.1.3近似热力过程曲线的初步拟定由P0=2.45MPa,t=3900c,确定初始状态点“0”,查表知h0=3216.88kJ/kg, s=6.7kJ/(kg.K)节流后h1=h=3216.88kJ/kg, P1=2.3275MPa确定点“1”。
过“0”点做定熵线与Pc=0.50MPa的定压线交于“z”点,查表知hzt =2827.37kJ/kg, tzt=187.2470c整机理想焓降Δht *=h-hzt=389.51kJ/kg整机有效焓降Δh i *=ηri Δh t *=280.45kJ/kg从而确定“z ’”点的比焓为H z ’*=h 0-Δh i *=2936.43kJ/kg然后过“z ’”作等焓线交过“z ”的等压线于点2,过“1”、“2”点作光滑曲线即为汽轮机的近似热力过程线2.2 汽轮机总蒸汽量D 0的估算由额定功率P e 、有效焓降Δh i *、机械效率ηm 、发电机效率ηg ,得总蒸汽量D 0为D 0=gm i *Δh 6.3ηηe P =4.69t/h 2.3 汽轮发电机组汽耗率与热耗率的初算发电机组汽耗率d 0为d 0=eP 01000D =13.4kg/(kW.h) 发电机组热耗率q 0为q 0=d 0×Δh i *=3758.03kJ/(kW.h)2.4 整机相对效率整机相对效率ηri 为ηri =*Δh *Δh t i =0.73三、焓降分配与级数确定3.1 第一级平均直径的估计假设第一级理想等熵焓降为Δh1*=250kJ/kg,α1=14.50假想速度Ca =s h2∆•=707.11m/s取假想速比Xa=0.242 由u=Xa ×Ca=πdm1n/60得节圆直径dm1=0.327m,根据式G=πdm 1l1eCasinα1/ν1得叶高l1=0.019m根据同样的方法,假设末级等熵焓降Δhz *=74.51kJ/kg,假设末级α1=11.20计算出末级参数dmz=0.380m ,lz=0.036m假设汽轮机分为3 级,具体形式为一列双列复数级和两列压力级,双列复速级部分进汽度e=0.23,各级理想焓降分别为:Δh1*=250kJ/kg、Δh2*=65kJ/kg、Δh3*=74.51kJ/kg各节圆直径分别为:d m 1=0.327m、dm2=0.353m、dm3=0.380m各级理想焓降与各节圆直径沿级数方向变化趋势见图2-1、2-2:图2-1 各级理想焓降沿级数方向变化趋势图2-2 各节圆直径沿级数方向变化趋势四、级的热力设计4.1 调节级选型由于整机绝热焓降较大,整机级的设计选择调节级加压力级的形式。
由于双列复速级具有可以承担较大焓降这一优点,故调节级确定为双列复速级。
4.2调节级热力参数的选择调节级承担绝热焓降Δh1s为Δh1s=250kJ/kg调节级进口参数h1=3216.88kJ/kg, P1=2.3275MPa查表可知s1=7.023kJ/(kg.K),ν1=0.12765m3/kg其它已知参数:喷嘴速度系数φ=0.947,动叶一速度系数ψ=0.91,导叶速度系数φ'=0.94,动叶二速度系数ψ'=0.97第一列动叶反动度Ω1=0.02,导叶反动度Ω2=0.05,第二列动叶反动度Ω3=0.02,总反动度Ω=0.09.4.3 调节级详细热力计算(以下公式均来自与《汽轮机原理》-王新军P38与P40页)喷嘴理想焓降Δh ns =(1-Ω)×Δh 1s =227.5kJ/kg 喷嘴速度C 1s =ns h ∆⨯2=674.54m/s C 1=φ×C 1s =638.79m/s喷嘴能量损失Δh n ξ=(1-φ2)Δh ns =23.48kJ/kg 圆周速度u=πd m 1n/60=171.14m/s 相对汽流速度 w1==475.36m/s静叶出汽角β1=actan =20.120动叶一理想比焓降 5 kJ/kg 动叶出口气流相对速度动叶一损失动叶一出口绝对气流速度动叶一出口相对气流角0导叶出口绝对气流速度导叶损失动叶二进口相对汽流速度动叶二进口相对汽流角动叶二理想比焓降动叶二出口汽流相对速度动叶二损失动叶二出口汽流绝对速度动叶二出汽角余速损失轮周有效焓降轮周效率叶高损失叶轮摩擦损失、漏气损失、湿汽损失忽略不计级有效比焓降级的相对效率级的功率4.4其它压力级的详细计算其他各压力级计算过程与第一级相同。
用EXCEL 软件计算。
过程不再书写,只将各级计算的结果列于表中。
级数第一级第二级转速(r/min)1000010000流量G(kg/s) 1.68 1.57理想焓降h s(kJ/kg)6574.51速比Xa0.5110.522比容(m3/kg)0.2780.34536静叶出口角α11114假想速度c a(m/s)360.56386.03节圆直径Dm(m)0.3530.38部分进汽度e11叶高l(m)0.0290.036轴直径(m)0.10.1圆周速度U(m/s)191.85199.02级的平均反动度Ω0.040.06级数第一级第二级余速利用系数0.950.95静叶速度系数φ0.9370.941动叶速度系数ψ0.9130.968级前汽流绝对速度c (m/s)102.4694.48利用上级余速动能(kJ/kg) 4.72 4.02级滞止比焓降h (kJ/kg)69.7278.53静叶实际焓降h (kJ/kg)58.3772.77静叶出口理想速度c (m/s)368.5372.28静叶出口实际汽流速度c (m/s)345.28350.31静叶损失Δh (kJ/kg) 4.287.94动叶相对汽流速度方向角β26.8533.58静叶相对汽流速度w (m/s)145.85131.68动叶理想滞止比焓降Δh (kJ/kg) 2.79 4.7动叶出口理想相对速度w (m/s)162.76161.82动叶出口汽流实际相对速度w (m/s)148.6156.64动叶损失Δh (kJ/kg) 2.20.82动叶相对速度出口角β23.8530.58动叶绝对速度出口角α125.48109.56动叶出口绝对汽流速度c (m/s)94.48126.4余速损失Δh (kJ/kg)0.520.45轮周有效焓降Δh (kJ/kg)51.1856.75轮周有效效率η0.8650.85轮周功率P (kW)93.0992.42各级出口实际焓值I(kJ/kg)2964.042895.92叶轮摩擦损失Δh (kJ/kg)0.690.78叶顶漏气损失Δh (kJ/kg) 1.37 1.37隔板漏气损失Δh (kJ/kg) 3.02 3.8级的有效焓降Δh (kJ/kg)49.8448.79级的相对内效率η0.7840.761轮周有效功率P (kW)51.745.38整机功率P (kW)358.07重热系数α0.01实际相对内效率η0.7492t n 1s 1n ζ11bn 2s 2b ζ222c u u f δp i oi u r oi **'表4-1 其他各压力级计算五、整机热力性能校核5.1 功率校核汽机额定功率=350kwPe由本说明书4.4节可知汽机实际运行功率=358.07Pr偏差Δ=汽机运行功率满足要求5.2 相对效率校核预估汽机相对效率ηri=0.73由本说明书4.4节可知汽机实际运行时相对效率η=0.749rir偏差Δ=汽机相对效率满足要求六、转子临界转速强度校核6.1 转子临界转速计算转子材料选用30Cr1Mo1V,于网上找到其物性参数,具体如下所示:转子密度ρ=7760kg/m3转子弹性模量E=192GPa惯性矩转子横截面积转子一阶临界转速转子转速低于材料允许的一阶临界转速,转子转速满足要求。
汽轮机课程设计实训报告
一、前言汽轮机作为一种高效的能量转换装置,广泛应用于电力、石油、化工等领域。
为了更好地理解和掌握汽轮机的工作原理、结构特点及运行性能,我们进行了汽轮机课程设计实训。
本次实训旨在通过实际操作,加深对汽轮机理论知识的学习,提高我们的实践能力。
二、实训目的1. 理解汽轮机的工作原理和结构特点;2. 掌握汽轮机的设计方法及计算步骤;3. 提高动手操作能力和工程实践能力;4. 培养团队协作精神和创新意识。
三、实训内容本次实训主要包括以下内容:1. 汽轮机基础知识;2. 汽轮机结构分析;3. 汽轮机设计计算;4. 汽轮机性能分析;5. 汽轮机运行维护。
四、实训过程1. 汽轮机基础知识实训开始,我们首先学习了汽轮机的基本概念、工作原理和分类。
通过查阅资料,我们了解到汽轮机是将热能转换为机械能的装置,主要由汽轮机本体、汽轮机调节系统、汽轮机辅助设备等组成。
2. 汽轮机结构分析在了解汽轮机基础知识后,我们开始对汽轮机结构进行分析。
通过对汽轮机本体的结构、零部件的形状和作用进行分析,我们深入了解了汽轮机的运行原理。
3. 汽轮机设计计算在掌握汽轮机结构的基础上,我们进行了汽轮机设计计算。
实训过程中,我们学习了汽轮机设计的基本方法,包括热力计算、机械计算、强度计算等。
通过计算,我们得到了汽轮机的性能参数,如功率、效率、转速等。
4. 汽轮机性能分析在设计计算的基础上,我们对汽轮机的性能进行了分析。
通过对比不同参数对汽轮机性能的影响,我们了解了如何优化汽轮机的设计。
5. 汽轮机运行维护最后,我们学习了汽轮机的运行维护知识。
通过了解汽轮机的运行原理和结构特点,我们掌握了汽轮机的运行维护方法,为今后的工作打下了基础。
五、实训心得通过本次汽轮机课程设计实训,我收获颇丰。
以下是我的一些心得体会:1. 理论与实践相结合:本次实训使我深刻认识到理论与实践相结合的重要性。
只有在理论指导下,才能更好地进行实践;反之,实践经验也能丰富我们的理论知识。
汽轮机课程设计--12000kw冲动式汽轮机
汽轮机课程设计--12000kw冲动式汽轮机汽轮机设计说明书设计题目:12000kw冲动式汽轮机能动A02班姓名:***学号:20100310952013年7月1.原始数据和设计任务1.1原始数据蒸汽初参数P0=3.43MPa t=435℃凝汽器进口处压力Pc=4.5kPa给水温度tfw=170℃经济功率Pe=12000kW±1%汽轮机转速n=3000 r/min汽轮机内效率ηoi=0.81±1%1.2设计任务(1)热力系统设计与计算拟定具有三级抽汽的热力系统,其中第二级抽汽供除氧器加热用;作原则性热力系统图;计算系统的热耗率。
(2)汽轮机的热力设计及计算调节级与非调节级的焓降分配;调节级的方案比较及详细热力计算;非调节级的热力设计及计算;按比例绘出各级速度三角形及汽轮机在i-s图上的热力膨胀过程曲线图。
(3)绘制一张汽轮机纵剖面图。
(4)说明书一份。
2.热力设计及结果图2-1 原则性热力系统简图2.1 热力系统设计根据设计要求,参照同类机型设计,其系统用图2-1来描述。
为了对系统进行热平衡计算。
首先应做出汽轮机蒸汽膨胀近似过程曲线。
第二,确定各加热器的温度,抽汽压力等有关数据。
第三,根据能量守恒计算每一个加热器的抽汽量,同时对功率进行平衡(<5%)。
2.2简化 i-s 图中各点参数计算经过以下几条选定依据或预估数据计算简化i-s 图(图2-2)中各点参数,结果汇总与表2-1。
(1) 考虑进汽损失 ΔP 0=0.04P 0 (2) 考虑排气损失 ∆Pc =λ(c 2100)2Pc 取λ=0.05,c 2=100m/s 。
(3) 初定调节级参数:d m =1.05m ,χa =0.23,对应级效率查表可得为0.68。
(4)图中3是调节级出口状态点,点a是3-6直线与饱和线的交点,点b是3-a的中点,b点上浮10kj/kg得到4点,a点下浮10kj/kg得到5点,则1-2-3-4-5-6-7即为简化热力膨胀过程线。
汽轮机课程设计说明书
船用汽轮机课程设计说明书摘要 (3)前言 (3)一、汽轮机定型 (4)1. 初终参数的选择 (4)2. 缸数的选择 (4)3. 调节级型式的选择 (5)4. 非调节级型式的选择 (5)5. 低压缸流路的选择 (6)二、机组近似膨胀过程 (7)1. 机组近似膨胀线和各状态点参数 (7)2. 详细计算 (7)三、低压缸热计算 (10)1. 主要尺寸计算 (10)2. 通流部分绘制 (11)3. 分级和焓降分配 (13)4. 详细计算 (14)4.1 第1级 (14)4.2 第2级 (19)4.3 第3级 (23)四、高压缸热计算 (28)1. 调节级热计算 (28)1.1 预先估算 (28)1.2 详细计算 (28)2. 非调节级热计算 (31)2.1 预先计算 (31)2.2 详细计算 (33)五、机组功率和效率 (37)附录1 机组预先计算 (38)附录2 高压缸热计算 (40)附录3 低压缸热计算 (48)附录4 机组功率与效率 (52)另:附图1 机组近似膨胀线附图2 低压缸膨胀过程线本次课程设计针对船用汽轮机,在给定蒸汽初温、初压和排汽压力的情况下,确定了蒸汽在整个机组内膨胀的近似热力过程,计算了高、低压缸内各级的主要尺寸、功率和效率。
最后根据计算结果,画出了蒸汽在高压缸调节级、非调节级和低压缸的h-s图,以及汽轮机低压缸通流部分的剖视图。
前言本组汽轮机功率是40000马力,入口蒸汽过热。
根据老师建议,并经过简单估算,我们采用双缸汽轮机,并在低压缸入口分流,调节级采用双列速度级。
在计算过程中,不考虑抽汽和漏汽,即整个机组内蒸汽流量恒定。
设计过程大致如下:●方案论证:对蒸汽初终参数、汽轮机缸数、调节级型式等进行选择。
●近似膨胀过程:根据蒸汽初终参数和自己选取的高、低压缸内焓降比例,画出机组的近似膨胀线,并算出线上各节点的热力参数,以此确定高压缸调节级、非调节级和低压缸的进出口参数。
●低压缸热计算:1)主要尺寸计算:即确定最末级的尺寸。
汽轮机课程设计说明书
课程设计说明书题目:12M W凝汽式汽轮机热力设计2014年6月28 日前言《汽轮机原理》是一门涉及基础理论面较广,而专业实践性较强的课程。
该课程的教学必须有相应的实践教学环节相配合,而课程设计就是让学生全面运用所学的汽轮机原理知识设计一台汽轮机,因此,它是《汽轮机原理》课程理论联系实际的重要教学环节。
它对加强学生的能力培养起着重要的作用。
本设计说明书详细地记录了汽轮机通流的结构特征及工作过程。
内容包括汽轮机通流部分的机构尺寸、各级的设计与热力计算及校核。
由于知识掌握程度有限以及二周的设计时间对于我们难免有些仓促,此次设计一定存在一些错误和遗漏,希望指导老师给予指正。
编者2014年6月28日目录第一章 12MW凝汽式汽轮机设计任务书 (1)1.1设计题目:10.5MW凝汽式汽轮机热力设计 (1)1.2设计任务及内容 (1)1.3设计原始资料 (1)1.4设计要求 (1)第二章多级汽轮机热力计算 (2)2.1近似热力过程曲线的拟定 (2)2.2汽轮机总进汽量的初步估算 (4)2.3回热系统的热平衡初步计算 (4)2.4流经汽轮机各级机组的蒸汽两级及其内功率计算 (8)2.5计算汽轮机装置的热经济性 (9)第三章通流部分选型及热力计算 (10)3.1通流部分选型 (10)第四章压力级的计算........ (12)4.1各级平均直径的确定: (12)4.2级数的确定及比焓降的分配: (13)4.3各级的热力计算 (14)4.4第一压力级的热力计算 (24)第五章整机校核及计算结果的汇总 (30)5.1整机校核 (30)5.2级内功率校核: (30)5.3压力级计算结果汇总 (21)参考文献 (21)第一章12MW凝汽式汽轮机设计任务书1.1 设计题目: 10.5MW凝汽式汽轮机热力设计1.2 设计任务及内容根据给定条件完成汽轮机各级尺寸的确定及级效率和内功率的计算。
在保证运行安全的基础上,力求达到结构紧凑、系统简单、布置合理、使用经济性高。
25MW汽轮机课程设计说明书
汽轮机课程设计汽轮机参数:容量:25MW蒸汽初参数:压力:3.43Mpa 温度:435℃排汽参数:冷却水温20℃背压:0.005~0.006Mpa (取0.005 Mpa)前轴封漏汽与轴封加热器耗汽量为0.007D○,轴封加热器焓升21KJ/Kg加热器效率ηjr=0.98设计功率:Pr=25MW最大功率P=25*(0.2~0.3)1.近拟热力过程图在焓熵图上选取进口参数P0=3.43MP a,t0=435℃,可得h0=3304kJ/Kg.设进汽机构的节流损失△P0=0.04P0,可得调节级压力=3.3MP a,并确定调节级前蒸汽状态点1(3.3MP a,435℃)过1点作等比熵线向下交P Z线于2点,查得h2t=2128KJ/Kg,整机理想比焓降(△h t mac)’=h0-h2t=3304-2128=1176 KJ/Kg.选取汽轮机的内效率η=0.85,有效比焓降△h i mac=(△h t mac)’*ηri=999.6KJ/Kg,排气比焓和h z=2304kj/kg.在焓熵图上得排汽点Z,用直线连接1,Z,去两点的中点沿等压线下移21-25Kj/Kg,用光滑曲线连接1,3两点,得热力过程曲线的近似曲线见图1,图1选取给水温度T=160℃回热级数:5内效率η=0.85主汽门和调节阀中节流损失△P0=(0.03~0.05)PO排汽管中压力损失△P C=(0.02~0.06)P C回热抽汽管中的压力损失△P E=(0.04~0.08)P E2.汽轮机进汽量D○ηm=0.99 ηg=0.97 m=1.15 △D=0.03D OD0=/ h i macηmηg*m+△D=3.6*20000*1.15/(93*0.99*0.97) +0.03△D=107.19 t/h2.抽汽压力确定采用大气式除氧器压力为0.118 MP A饱和温度为104.3℃3. 回热抽汽流量的计算(1) H1高加给水量 △D e =0.5 △D L1=0.77 △D C =1 Dfw=D 0-△D C +△D L1+△D ej=107.19-1+0.77+0.5=107.46 t/h抽汽量△D e1(h e1-h e1’) ηjr = D fw (h W2-h w1)21'11()107.46(697.4592.04)5.01()0.98(3024730.17)fw w w el jr e e D h h D h h η--∆===--(t/h )(2)H2高加 抽汽量 21'2'22()107.46*105.2855.07()0.98(2888619.27)fw w w e e e jrD h h D h h η-∆===-- (t/h )H1疏水流入H2放热 ''1211'22760.17619.275.01*0.2452888619.27e e e ee e e h h D D h h --∆=∆==-- (t/h)考虑前轴封漏汽'211'223098619.270.77*0.842888619.2l e l e l e e h h D D h h --∆=∆==-- (t/h) '221 5.070.2450.84 3.985e e ele l e D D D D ∆=∆-∆-∆=--= (t/h) (3) H d 除氧器''12121()ed ed e e l e cw w fw ed D h D D D h D h D h ∆+∆+∆+∆+=112cw l e ed e fw D D D D D D +∆+∆+∆+∆=2.35(/)ed D t h ∆= 94.8(/)cw D t h =(4)H3低加213'33105.4695.65* 4.54(/)()(2644402.2)*0.98w w e cw e e jr h h D D t h h h η-∆===--(5)H4低加'214'44''3433'44'443105.4695.65* 4.64(/)()(2492300.9)0.98402.2300.94.59*0.22(/)2492300.94.640.22 4.42(/)w w e cw e e jr e e e ee e e e e e e h h D D t h h h h h D D t h h h D D D t h η-∆===----∆=∆==--∆=∆-∆=-=回热系统的校验1234123450e e e d eeD D D D D D ααααα∆+∆+∆+∆+∆++++=5.013.985 2.354.54 4.420.19342107.19++++== 341094.8 4.544.420.8009107.19c w e e l n D D D D D α-∆-∆+∆--===1100.011nii α=-=<∑ 4. 流经各级组蒸汽量及其内功率调节级 0109.19(/)D t h = 0010()6133.653.6i D h h P KW -==第一级组 10107.191106.19(/)l D D D t h =-∆=-=111130983024106.1921793.6 3.6e i h h P D kw --===第二级组211106.195.01101.18(/)e D D D t h =-∆=-= 230242888101.1838223.6i P kw -== 第三级组32297.175(/)e D D D t h =-∆= 32888276497.193347.93.6i P k w-== 第四级组 4397.195 2.3594.85(/)ed D D D t h =-∆=-=42764264494.84831603.6i P kw -== 第五级组 54394.8754.4090.335(/)e D D D t h =-∆=-= 52644349290.3353813.53.6i P kw -== 第六级组 65490.3354.4285.95(/)e D D D t h =-∆=-= 62492230486.534485.883.6i P kw -== 整机内功率606134217938223347316038144485i ij j P P ===++++++∑26941kw =5. 计算汽机装置的热经济性机械损失: (1)22189.1(10.99)269m i m P P kw η=-=-= 汽机轴端功率: 22189.122226671n i m P P P kw =-=-= 发电机功率: 26671*0.9725870e n g P P kw η=== 内功率大于25000KW,合格 汽耗率: 0(.)10001071904.13()2130825870.78kg kw h e D d P === 不抽汽估计汽耗率:'0(.)0010001071903.74()()107.19*999.62700.973.63.6kg kw h z m g D d D h h P η===-⎡⎤⎡⎤--⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦汽轮机装置的热耗率(.)0() 4.13*(3304697.3)10765.67()kg kw h fw q d h h =-=-=绝对电效率 3600360033.44%10765.67el q η===6. 双列速度级的热力计算(1) 速度级的选择选择双列速度级(195-250KJ/Kg )选择焓降为250kj/kg.故速度级的参数为:0107.19(/)D t h = 0 3.43()P M P a = 0435t =℃250(/)t h kJ kg ∆= 0.25a X = 1. 喷嘴热力计算 (1) 喷嘴理想焓降'(1)250*0.85212.5(/)n t b gb b h h kj kg ∆=∆-Ω-Ω-Ω==(2) 喷嘴进口状态参数0 3.3P MPa = 03304/h k j k g = 00435t C = 3010.53/k g m ρ= (3) 喷嘴出口状态参数由△h n 可以从H-S 图上查得:1 1.4p MPa = 31 6.25/t k g m ρ= 13091/t h kj k g = (4) 喷嘴形状的确定 前后压比: 10 1.40.420.5463..3n cr p p εε===<= 选用渐缩型喷嘴. (5) 喷嘴出口速度理想速度:1651.9(/)t c m s === 速度系数0.97ϕ=实际速度: 110.97*627.69632.36(/)t c c m s ϕ=== 喷嘴出口汽流偏转角1δ 喷嘴出口汽流方向角115o α=111sin()sin αδα+=1.31i n 150.27162568=10.76o δ=(6) 轮周速度u10.25*632.36158.09(/)a u X c m s ===(7) 速度级的平均直径d m6060*158.091.0069()3.14*3000m u d m nπ=== (8) 喷嘴出口面积A n277.51n GA cm ===(9) 喷嘴出口高度l n177.511.6sin 0.6*3.14*100.69*sin15n n om A l cm e d πα=== 选取部分进汽度e=0.6则叶高l n =16mm>15mm(10) 喷嘴损失n h ζ∆22(1)(10.99)*250*0.8512.56(/)n n h h kj kg ζϕ=-=-=2. 第一列动叶热力计算 (1)动叶进口汽流的相对速度(2) 根据C 1,U 1作速度三角形,由余弦定理可得:1w=482.03(/)m s ==1111111sin()608.86sin15.13sin sin463.62oc w αδβ--+==20.87o =(3) 动叶出口汽流相对速度因为0b Ω= 则21482.03(/)t w w m s == 查图, 0.878b ϕ=220.878*482.03423.22(/)b t w w m s ϕ===复速级动叶出口汽流角21(35)o oββ=--取0220.87317.87o o β=-= (4) 动叶绝对速度2c =275.93(/)m s ==112222cos 423.22cos17sin sin 275.93ow c βα--==26.24o =(5) 动叶进口状态参数 喷嘴出口实际状态点参数动叶比焓 113091.512.563104/t n h h h kj kg ζ=+∆=+= 由H-S 图查得动叶进口密度31 6.25/kg m ρ= (5)动叶进口高度 (△r △t 由表1-1查得) '1b n nl l l r t =+∆=+∆+∆15.80.5 1.517.8mm =++= (6)动叶出口面积1071903360022106.27()0.93*482.03*6.25b b b t t G A cm w μρ===(b μ 由图1-11查得)(7)动叶出口高度 12106.2718sin 0.6*3.14*100.6sin17.87b b om A l mm e d πβ=== '1118.5180.5b b l mm -=-=(8)动叶损失22222482.03(1)(10.878)26.6/22000tb w h kj kg ϕϕ∆=-=-= (9)动叶出口汽流状态参数动叶出口比焓 21310426.63130.6(/)b h h h kj kg ϕ=+∆=+=查H-S 图得:出口密度32 6.28/kg m ρ=因为0bΩ=则12p p =3. 导叶热力计算(1) 导叶中汽流的理想比焓降0.05*25012.5(/)gb gb t h h kj kg ∆=Ω∆==(2)导叶出口汽流理想状态参数由导叶进口状态( 第一列动叶出口状态)参数和△h gb 从H-S 图查得导叶出口压力 '11.6p M P a = 导叶出口比焓 '123118/t gb h h h kj kg =-∆=导叶出口密度'31 6.18/kg m ρ=(3)导叶出口汽流理想速度'1318.02(/)t c m s ===导叶出口实际速度''110.918*318.02291.94(/)gb t c c m s ϕ===(gb ϕ由图1-18查取) 导叶出口汽流角'12(510)26.64 5.6421o o o o o αα=--=-=(4)导叶进口高度'18.2220.2gb b b l l l r t mm =+∆=+∆+∆=+=(6) 导叶顶部漏汽量'1()gbt t gb gb t G e d e μπδ∆=+gb m d d ≈ 'g b g bl l ≈0.6*0.6*3.14(1.00690.021)*100.45(/)gbt G kg s -∆=+=(7) 导叶出口面积10719023600''10.45159.00.938*318.02*6.18gbgb gb t G A cmc μρ-===(8) 导叶出口高度'1158.4423sin 0.6*3.14*100.69*sin 21gb gb om A l mm e d πα=== '2320.8 2.8g b g b l l m m -=-=(9) 导叶损失'2221318.02(1)(10.918)7.93/22000t gb c h kj kg ϕ∆=-=-=(10) 导叶出口汽流实际状态参数导叶出口焓 ''1131187.933125.93/t gb h h h kj kg =+∆=+= 由H-S 图查得导叶出口密度 '31 6.26/kg m ρ= 4. 第二列动叶热力计算 (1) 动叶中汽流的理想比焓降''0.1*25025/b b n h h kj kg ∆=Ω∆==(2) 动叶出口汽流理想状态参数'''213125.93253100.93/t b h h h kj kg =-∆=-= 由H-S 图查得动叶出口压力 '21.5p M P a = 动叶出口密度'32 5.56/tkg m ρ= (3) 动叶进口相对速度'1w ==155(/)m s ='''1111'1sin 291.9sin 21sin 42.5155o oc w αβ-===(4) 动叶出口汽流相对速度 相对理想速度:'2272.07/t w m s === 相对实际速度:'''220.928*272.07252.48(/)b t w w m s ϕ===('b ϕ由图1-18查得) 动叶出口汽流相对速度角''21(78)42.514.528o o o o o ββ=--=-=(5) 动叶出口汽流绝对速度'2c ==135.10(/m s = '''11222'2sin 252.48sin 28sin sin 61.3135.10oow c βα--=== (6) 动叶损失'22'222207.07(1)(10.928) 5.13/22000tb w h kj kg ζϕ∆=-=-=(7) 余速损失'22'22135.109.1/22000c c h kj kg ∆===(8) 动叶出口汽流实际状态参数动叶出口实际比焓 '''223100.93 5.13/t b h h h kj kg ζ=+=+ (9) 动叶进口高度'''223225b gb gb l l l t r mm =+∆=+∆+∆=+=(10) 动叶顶部漏汽量''''12()bt b b t t G e d l μπδ∆=+由于'b m d d =,'22b b l l =根部反动度''''' 1.00691(1)1(10.1)0.0791.0070.025b brmb b d d l Ω=--Ω=--=--顶部反动度''''' 1.0070.0251(1)1(10.077)0.121.0070.025b b btr b b d l d l --Ω=--Ω=--=++'0.6*0.6*3.14(1.0070.025)*10bt G -∆=+0.78/k g s =(11) 动叶出口面积''107190'23600''''''2222 1.051800.943*272.07*5.56b bt bb t t b t t G G G A cm w w μρμρ-∆-====('b μ由图1-11查得) (12) 动叶出口高度'2'218029sin 0.6*3.14*100.7sin 28b b om A l mm e d πβ=== '2225.1250.1b b l l mm -=-=5. 轮周功校核1KG 蒸汽所做的轮周功1''''1111112222cos()cos cos cos 158.09632.36cos15.76275.93cos 26.64291.94cos 21135.10cos61.3188.18/u o o o oP u c c c c kj kgαδααα⎡⎤=++++⎣⎦⎡⎤=+++⎣⎦=2''12()u t n b gb b c P h h h h h h ζζζζ=∆-∆+∆+∆+∆+∆250(12.5626.67.93 5.1188.54/k j k g=-++++=2111210.3%1%u uuP P P η-∆==< 计算符合要求 6. 轮周效率'20()t n b gb b c u u th h h h h h h E h ζζζζη∆-∆+∆+∆+∆+∆∆==∆250(12.5626.67.935.139.6)75.27%250-++++== 7. 级内损失的计算 (1) 叶轮摩擦损失'3212()1002f u p k dρρ+∆=32158.09 6.25 6.181.2()1.00729.881002kw +==136003600*29.881.0035/107190ff p h kj kg D ∆∆===(2) 叶高损失'''1122()/7n gb gb b b b b l l l l l l l l =++++++(1620.22317.81825220.72()mm =++++++=2*188.1818.164(/)20.72l u a h h kj kg l ∆=∆==(3) 部分进汽损失 鼓风损失31(1)2c w e a e B e X e ξ=--310.40.55*(10.6)*0.250.0028640.62=--= 0.002864*2500.7161(/)w w u h h kj kg ξ∆=∆==斥汽损失20.016**0.250.6*1.007n s ea n z c X ed ξ==0.0135= 00.0135*250 3.375/s s h E kj kg ξ∆===1.2 3.75 4.95(/)e w s h h h kj kg ∆=∆+∆=+=(4) 导叶及动叶顶部漏汽损失''gbt btt u G G h h G∆+∆∆=10719036000.450.78(118.1815) 4.26(/)kj kg +=-=8. 级的内功率i i P G h =∆*''121071903600()*[250(12.5626.67.93 5.139.6 4.95 3.375 4.269.1)4957.4()t n b gb b c e c f t G h h h h h h h h h h kw ζζζζ=∆-∆-∆-∆-∆-∆-∆-∆-∆-∆=-++++++++=9. 级的内效率0154.361.72%250i i h E η∆===7. 压力级的确定及焓降的分配1. 第一压力级的平均直径1m d ===1.11m2. 凝汽式汽轮机末级直径的估算1660zm d mm===4θ=3. 平均理想焓降的计算 各级组的直径及反动度各级的理想焓降估算**0020,x ,0.037c n P h h P ∆∆=根据和由焓熵图可得22 1.1512.337()87.73/0.431t h kj kg ∆== 23 1.2512.337()99.01/0.441t h kj kg ∆==24 1.3512.337()88/0.441t h kj kg ∆== 25 1.3512.337()128.07/0.456t h kj kg ∆== 26 1.6612.337()135.84/0.50t h kj kg ∆==级的平均理想焓降123456()110.01/6t t t t t t h h h h h h h kj kg∆+∆+∆+∆+∆+∆∆==级数目的确定(1176250)(10.05)(1)/10110.1pt t Z h h α-+=∆+∆=≈比焓降分配辅助表格8.回热系统抽汽压力的重新确定(1) H1高加 给水量Dfw=D 0-△D C +△D L1+△D ej=107.19-0.75+0.58+0.5 =107.52 t/h抽汽量△D e1(h e1-h e1’) ηjr = Dfw(h W2-h w1)21'11()107.52(723622.83)4.7()0.98(3074740)fw w w el jr e e D h h D h h η--∆===--(t/h )(2) H2高加21'2'22()107.52(622.38531)4.45(/)()0.98(2904649.6)fw w w e e e jrD h h D t h h h η--∆===--''1211'22749649.64.73*0.212904649.6e e e ee e e h h D D h h --∆=∆==--(t/h)'211'223098.1649.40.580*0.632094649.6l e l e l e e h h D D h h --∆=∆==-- (t/h) '221 4.450.210.63 3.61 (t/h)e e ele l e D D D D ∆=∆-∆-∆=--=(3) H d 除氧器''12121()ed ed e e l e cw w fw edD h D D D h D h D h ∆+∆+∆+∆+=112cw l e ed e fwD D D D D D +∆+∆+∆+∆=2(/)ed D t h ∆= 96.6(/)cw D t h = (4) H3低加213'33372256.0996* 5.13(/)()(2608393.78)*0.98w w e cwe e jr h h D D t h h h η--∆===-- (5) H4低加'214'44''3433'44'443256.09171.1796* 3.29(/)()(2470280.8)0.98393.78276.753.29*0.27(/)2500276.753.290.27 3.02(/)w w e cw e e jr e e e ee e e e e e e h h D D t h h h h h D D t h h h D D D t h η--∆===----∆=∆==--∆=∆-∆=-=回热系统的校验1234123450e e ed e e D D D D D D ααααα∆+∆+∆+∆+∆++++=4.73 3.6125.13 3.0216.04107.19++++==3410.8332cw e e l n D D D D D α-∆-∆+∆==110.00240.011nii α=-=<∑ 流经各级组流量及其内功率调节级 0107.19(/)D t h = 0010()58963.6i D h h PKW-==第一级组 10107.190.75106.44(/)l D D D t h =-∆=-=111131463074106.442128.83.6 3.6e i h h P D kw --===第二级组 211106.444.73101.73(/)e D D D t h =-∆=-=230742904101.7148033.6i P k w -==第三级组 32298.11(/)e D D D t h =-∆=32904274898.114251.43.6i P k w -== 第四级组 4398.11296.11(/)ed D D D t h =-∆=-=42748260896.1137383.6i P k w -== 第五级组 54396.115.1390.98(/)e D D D t h =-∆=-=52608250090.982729.43.6i P k w -== 第六级组 65490.983.0287.96(/)e D D D t h =-∆=-=62500230487.964788.93.6i P k w -== 整机内功率6049442847.73065.33241.42766.52224.53126i ij j P P ===++++++∑28334kw =装置热经济性机械损失 (1)28334(10.99)m i mP P k w η∆=-=-=汽机轴端损失 28334283280n i m P P P k w=-∆=-= 发电机功率 28051*0.972720e n g P P k w η=== 汽耗率 0(.)1000107190 3.93()279209kg kw h e D d P === 不抽汽估计汽耗率'0(.)0010001071903.28()()107.19*11762830.973.63.6kg kw h z m g D d D h h P η===-⎡⎤⎡⎤--∆⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦汽机装置热耗率(.)0() 4.26*(3304723)10995()kg kw h fw q d h h =-=-=绝对电效率3600360032.7%10995el q η===9.压力级第九级第十级的详细热力计算演示 1.级内的比焓降分配 (1)焓降t h ∆= 104kj/kg初焓 0h =2500 初压 0p =0.037MP 初速 092.45/c m s = 反动度 0.2m Ω=等熵滞止焓降 2*108.432000tt c h h ∆=∆+=(2) 蒸汽在动叶的理想比焓降:**0.2*108.321.66b m t h h ∆=Ω==2.喷管的热力计算 ⑴ 喷管前后的蒸汽参数根据o p ,o x 2c h ∆以*n h ∆由h-s 图得喷管滞止压力*o p =0.037 滞止比焓*o h ∆=2540.3 滞止密度*0ρ=0.223/kg m 喷管前比焓0h =2500喷管后压力1p =0.017MP 理想密度 1t ρ=0.1253/kg m 理想比焓 1t h =2418 ⑵ 喷管截面积形状的确定 等熵指数 k=1.035+0.1o x =1.129 临界压比 cr ε=k 121k k ⎛⎫ ⎪-⎝⎭⎛⎫⎪+⎝⎭=0.566喷管前后压力比 n ε=0.016/0.035=0.457因为n ε≤0.457,所以汽流在喷管出口为超声速流动但是n ε>0.3~0.4 故喷管应该是渐缩型超音速斜切部分达到超音速。
汽轮机课程设计指导书
汽轮机课程设计指导书目录一、课程设计的目的与意义 (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 (17)3.4上述计算过程需要注意的问题 (22)四、参考文献: (23)附:机组原始资料 (23)汽轮机课程设计一、课程设计的目的与意义汽轮机是按照经济功率设计的,即根据给定的设计要求如功率、蒸汽初参数、转速以及汽轮机所承担的任务等,确定机组的汽耗量、级数、通流部分的结构尺寸、蒸汽参数在各级的分布以及效率、功率等。
汽轮机在设计条件下运行称为设计工况。
由于此工况下蒸汽在通流部分的流动与结构相适应,使汽轮机有最高的效率,所以设计工况亦称为经济工况。
由于要适应电网的调峰以及机组实际运行过程中运行参数的偏差等原因,汽轮机不可能始终保持在设计条件下,即负荷的变化不可避免的,蒸汽初终参数偏离设计值,通流部分的结垢、腐蚀甚至损坏,回热加热器停用等在实际运行中也时有发生等等。
汽轮机在偏离设计条件下的工作,称为汽轮机的变工况。
在变工况下,蒸汽量、各级的汽温汽压、反动度、比焓降等可能发生变化,从而引起汽轮机功率、效率、轴向推力、零件强度、热膨胀、热应力等随之改变。
通过本课程设计加深、巩固《汽轮机原理》中所学的理论知识,了解汽轮机热力设计的一般步骤,掌握每级焓降以及有关参数的选取,熟练各项损失和速度三角形的计算,通过课程设计以期达到对汽轮机的结构进一步了解,明确主要零部件的位置与作用。
具体要求就是按照某机组存在的问题,根据实际情况,制定改造方案,通过理论与设计计算,解决该汽轮机本体存在的问题,达到汽轮机安全、经济运行的目的[1-4]。
二、设计题目及已知条件内容:某 12MW 背压机组小流量工况下通流部分改造方案的制定机组型式:B12-50 / 10型背压式汽轮机配汽方式:喷嘴配汽调节级选型:复速级设计工况下的参数:附录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。
汽轮机课程设计资料
汽轮机课程设计资料汽轮机课程设计资料课程设计的目的1.系统的总结,巩固并加深在汽轮机课程中已学得的理论知识,掌握汽轮机热力设计的原则、方法和步骤。
2.通过设计,对整个汽轮机结构作进一步了解,明确主要零部件在整个机组上的作用、位置及相互关系。
3.通过设计,掌握利用资料进行设计及论证的一般方法。
设计包括热力设计和强度设计,由于时间紧,仅作通流部分热力设计,主要内容及设计程序如下:(一)热力设计前需论证确定有关项目(1)汽轮机容量、参数和型式的选择;(2)汽轮机转速的选择;(3)汽轮机调节方式的选择。
(二)热力系统计算(1)原则性回热系统的拟定;(2)汽轮机近似热力过程线的拟定;(3)汽耗量的计算;(4)汽轮发电机组技术经济指标的初步估算。
(三)汽轮机通流部分的热力计算(1)根据汽轮机运行特征、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、叶型及尺寸等;(2)根据通流部分形状和回热抽汽点要求,确定压力级的级数和排汽口数,并进行各级比焓降分配;(3)对各压力级进行详细的热力计算,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线。
压力级的详细设计有关问题1.叶型及有关几何参数的选择.(1)叶型的选择1p1121(1)Mn()2p01p2121(1)Mb()2p1M<1亚音速“A”,M=0.8~1.3跨音速“B”(2)叶片宽度B和弦长b 的选择叶片宽度B根据叶型选择,弦长b由B和安装角计算得到(3)相对节距t和叶片数的确定最佳相对节距top由叶型选择nnnntzdetb4)汽流出口角α1、β2的确定汽流在出口不偏转α1=α1g,β2=β2g否则要加上偏转角2.速比的选用xa3.冲动级内反动度的确定根部反动度tzbdbetbu0.4~0.52car3%~5%m1(1r)(dblb)db4.动叶盖度的选择.pg1665.动静间隙的选择.pg1666.级的部分进汽度的选择:叶高损失与部分进汽损失之和最小。
汽轮机课程设计说明书
目录一、课程设计的目的和要求 (2)二、设计题目 (2)三、设计工况汽轮机进汽量的确定 (2)1、设计工况的功率 (2)2、设计工况汽轮机进汽量的近似量 (2)四、调节级热力计算 (3)1、调节级部分相关参数的确定 (3)2、喷嘴部分计算 (4)3、第一列动叶部分计算 (5)4、导叶部分计算 (7)5、第二列动叶部分计算 (8)6、各项损失计算 (10)7、调节级焓降及功率 (11)五、压力级热力计算 (12)1、压力级级数的确定 (12)2、压力级的部分相关参数的确定 (12)3、反作用度的选取及喷嘴部分计算 (12)4、动叶部分计算 (13)5、各项损失计算 (14)5、压力级焓降及功率 (15)六、功率校核 (15)七、总结分析 (16)附:数据汇总表 (17)一、课程设计的目的和要求课程设计是一个综合性的学习过程。
目的在于总结和巩固已学得的基础理论,培养查阅资料、进行工程计算、识图和绘图能力,并在实践过程中吸取新的知识。
具体要求是按照给定的设计条件,选取相关参数,进行详细的调节级和压力级的热力计算,确定汽轮机流通部分的尺寸,以求达到较高的汽轮机效率。
二、设计题目机组型号:B50-8。
82/3.43机组型式:多级冲动式背压汽轮机新汽压力:8。
82 Mpa新汽温度:535。
0℃排汽压力:3。
43 Mpa额定功率:25MW转速:3000 rpm三、设计工况汽轮机进汽量的确定1、设计工况的功率汽轮机设计工况的选取,一般按其在电网或热网中承担的负荷的性质决定. 本课设设计汽轮机承担基本负荷,故其设计工况的功率Ne为额定功率,以便在运行过程中获得最高的平均效率.2、设计工况汽轮机进汽量计算1、配汽方式:喷嘴调节2、调节级型式:双列级。
3、参数选取(1)设计功率=额定功率=经济功率=25 MW(2)汽轮机相对内效率ηri=70.00%(3)机械效率ηm=99%(4)发电机效率ηg=97%4、近似热力过程线拟定(1)进汽节流损失ΔP0=0.03×P0=0.2646 Mpa调节级喷嘴前P0’=0。
汽轮机课程设计报告
一、课题背景:随着电力需求的迅速增长,电力负荷的多样性及可变性在所难免,而电能的不可储藏性决了发电机组的工况必须随着电力负荷的变化而变化。
所以发电机组常常需要偏离设计工况运行。
作为发电机组的原动机,汽轮机也必然受到变工况运行的影响。
汽轮机在变工况下运行时,通过汽轮机的蒸汽流量或蒸汽参数将发生变化,汽轮机的某些级或全部级的反动度、级效率也随之发生变化。
为了估计汽轮机在新工况下的经济性和可靠性,有必要对新工况进行热力核算。
汽轮机整机变工况热力核算是建立在单级核算基础上的,因此研究单级热力核算对于顺利完成整机热力核算任务有重要意义。
正是基于此,本设计拟题为:某型汽轮机最末级的倒序法变工况热力核算。
二、设计要求:根据计算准确度的要求不同,热力核算可采用详细的热力核算,也可以采用近似的算法。
本次设计要求的是单级的详细热力核算。
由给定的不同的原始条件,单级的详细热力核算又分为顺序计算和倒序计算两种基本方法,以及将这两种算法结合起来的混合算法。
本设计采用以给定的变工况后的级后状态为起点,由后向前计算的倒序法对某型汽轮机最末级进行详细的变工况热力核算。
要求在规定的时间内,按规范完成设计说明书,并通过指导老师组织的小型答辩。
三、原始数据:流量G=33.6kg/s,喷嘴平均直径=2.004m,动叶平均直径=2.0m,级前压力=0.0134Mpa,级前干度=0.903,喷嘴圆周速度=314.6m/s,动叶圆周速度=314m/s,反动度=0.574,级前余速动能=11.05kJ/kg,喷嘴速度系数φ =0.97,喷嘴出汽角=18°20’,喷嘴高度=0.665m,喷嘴出口截面积=1.321;级后压力=0.0046Mpa,级后干度=0.866,动叶出口截面积=2.275 ,动叶出汽角=3254’。
变工况条件:=40.32kg/s,= =0.0046Mpa,=2311 kJ/kg 。
四、课程设计进程安排五、设计工况下的热力核算(顺序算法)5.1级内焓降的分配和各状态点参数的确定0点参数:已知级前压力=0.0134,级前干度=0.903,由水和蒸汽性质计算软件(以下简称软件)查得蒸汽进入喷嘴前0点的各个参数:焓值=2364.3930 kJ/kg ,熵值=7.3383 kJ/(kg ·C ),比体积=10.0628/kg点参数:已知级前余速动能=11.05,算得等熵滞止状态点的焓值==(2364.3930+11.05)=。
汽轮机原理课程设计报告
余速损失
48
叶高损失
49
摩擦损失
50
部分进汽损失
51
级内损失
52
级有效比焓降
53
级相对内效率
54
级功率
P1+P2
表4 第3压力级热力计算数据表
序号
项目
符号
单位
计算公式
工况
工况一
工况二
1
喷嘴流量
2
级前温度
3
级前滞止压力
4
级前比容
5
喷嘴前压力
6
喷嘴前比容
7
临界压力
P1cr
MPa
8
喷嘴后压力
先估后校
9
喷嘴后温度
项目
符号
单位
计算公式
工况
工况一
工况二
1
喷嘴流量
2
级前温度
3
级前滞止压力
4
级前比容
5
喷嘴前压力
6
喷嘴前比容
7
临界压力
P1cr
MPa
8
喷嘴后压力
先估后校
9
喷嘴后温度
10
喷嘴后比容
11
喷嘴出口的理想比焓值
由h-s图确定
12
喷嘴滞止理想比焓降
13
喷嘴出口速度
14
喷嘴损失
15
喷嘴实际出口比焓
16
喷嘴个数
先估后校
先估后校
32
动叶出口理想状态点焓值
33
动叶理想比焓降
34
动叶滞止理想比焓降
35
动叶速度系数
根据(Ωm,w2t)关系曲线查得
36
