300MW汽輪機(jī)課程設(shè)計(jì)

1、300MW 氣輪機(jī)課程設(shè)計(jì) （報(bào)告書） 學(xué)院: 班級(jí): 姓名: 學(xué)號(hào): 二 O 一六年一月十五日300MV 汽輪機(jī)熱力計(jì)算 、熱力參數(shù)選擇 1. 類型： N300-16.67/537/537 機(jī)組形式為亞臨界、一次中間再熱、兩缸兩排氣。 額定功率：Pel=300MW; 高壓缸排氣壓力 prh=p2=3.8896MPa; 中壓缸排汽壓力 p3=p4=0.7979Mpa; 凝汽器壓力 Pc=0.004698Mpa; 汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速 n=3000r/min; 2. 其他參數(shù)： 給水泵出口壓力 Pfp=19.82MPa; 凝結(jié)水泵出口壓力 Pcp=5.39MPa; 機(jī)械效率？ni=0.99; 發(fā)電機(jī)效率?

2、g=0.99; 加熱器效率？h=0.98; 3. 相對(duì)內(nèi)效率的估計(jì) 根據(jù)已有同類機(jī)組相關(guān)運(yùn)行數(shù)據(jù)選擇汽輪機(jī)的相對(duì)內(nèi)效率： 高壓缸，？riH=0.875 ; 中壓缸，?riM=0.93; 低壓缸?riL=0.86; 4. 損失的估算 主汽閥和調(diào)節(jié)汽閥節(jié)流壓力損失： p0=0.8335MPa; 再熱器壓損 Prh=0.1Prh=0.3622MPa; 中壓缸聯(lián)合氣閥節(jié)流壓力損失 P rh=0.02 Prh=0.07244MPa; 中低壓缸連通管壓力損失 ps=0.02ps=0.0162MPa; 低壓缸排氣阻力損失 pc=0.04pc=0.1879KPa;、熱力過程線的擬定 1. 在焓熵圖,根據(jù)新蒸汽

3、壓力 po=16.67 和新蒸汽溫度 to= 537,可確定汽輪機(jī)進(jìn)氣狀態(tài)點(diǎn) 0 （主汽閥前），并查的該點(diǎn)的比焓值 h=3396.13,比熵 s=6.4128,比體積 v=0.019896。 2. 在焓熵圖上，根據(jù)初壓 Po= 16.67 和主汽閥和調(diào)節(jié)氣閥節(jié) 533.62 流壓力損失 p= 0.8335 以確定調(diào)節(jié)級(jí)級(jí)前壓力 p o= po- po=15.8365，然后根據(jù) p和 ho的交點(diǎn)可以確 定調(diào)節(jié)級(jí)級(jí)前狀態(tài)點(diǎn) 1,并查的該點(diǎn)的溫度 t 0=533.62,比熵 s 0=6.4338，比體積v 0=0.0209498。 3. 在焓熵圖上，根據(jù)高壓缸排氣壓力 prh=3.8896 和 S0

4、=6.546437 可以確定高壓缸理想出口 狀態(tài)點(diǎn)為 2t，并查的該點(diǎn)比焓值 hHt= 3056.864,溫度訃=335.743,比體積 VHt=0.066192, 由此可以得到高壓缸理想比焓降 Ht H=h0-h Ht=339.266 ,進(jìn)而可以確定高壓缸實(shí)際比焓降 HI H=A HH x ?riH=296.8578,再根據(jù) h rh、日“和 ps可以確定高壓缸實(shí)際出口狀態(tài) 2,并查 得該點(diǎn)比焓值 hH =3099.2722,溫度 t H =351.3652,比體積 vH = 0.0687,s H =6.6058。 4. 在焓熵圖上，根據(jù)高壓缸排氣壓力 prh= 3.8896 和再熱器壓損A

5、 prh= 0.3622 可以確定 熱再熱壓力 P rh=prh- A prh= 3.5274,然后根據(jù) p rh和再熱蒸汽溫度 tth=537 確定中壓缸進(jìn)氣 狀態(tài)點(diǎn)為 3（中壓缸聯(lián)合氣閥前） ， 并查的該點(diǎn)的比焓值 h rh= 3535.213， 比熵 srh= 7.2612, 比體積 v rh=0.1036。 5. 在焓熵圖上，根據(jù)熱再熱壓力 p rh= 3.5274 和中壓缸聯(lián)合氣閥節(jié)流壓力損失 A p rh = 0.07244，可以確定中壓缸氣閥后壓力 p rh=p rh- A p rh= 3.45496 ，然后根據(jù) p rh與 h rh 的交點(diǎn)可以確定中壓缸氣閥狀態(tài)點(diǎn) 4,并查得該

6、點(diǎn)的溫度 t h= 536.7268,比熵 s rh = 7.2707，比體積 v rh=0.1058。若將中、低壓缸的過程線畫為一條圓滑曲線，則在前面 步之后進(jìn)行如下步驟： 在焓熵圖上，根據(jù)凝汽器壓力 pc=0.004698 和低壓缸排汽阻力損失 A pc= 0.0001879 可以確定低壓缸排汽壓力 pc =pc+A pc= 0.004886 在焓熵圖上，根據(jù)凝汽器壓力 pc= 0.004698 和 srh = 7.2612 可以確定低壓缸理想出口狀態(tài)為 5t，并查得該點(diǎn)比焓值 hct=2206.2649 ,溫度 tct= 31.7711 , 比體積 vct=25.5529 ,干度 xct

7、= 0.9854。由此可以得 到汽輪機(jī)中、低壓缸實(shí)際比焓降 HiML=A HtML*riML= 1142.8956 ,再根據(jù) hrh 、 HiML、 和 pc可以確定低壓缸實(shí)際出口狀態(tài)點(diǎn) 5,并查得該點(diǎn)比焓值 hc5= 2392.3177 ,溫度 tc5= 31.7705 ,比體積 vc5= 27.4935 ,干度 xc5= 0.9314。考慮低壓缸末級(jí)余速損失，則計(jì)算 S hc2=0.02* A HtML=26.5798 ,然后沿壓力線下移 pc下移 26.5798 得 6 點(diǎn)，并查得該點(diǎn) 比焓值 hc6= 2395.922，溫度 tc6= 31.7715，比體積 vc6= 27.8851

8、,干度 xc6= 0.9328 , 則用直線連接 4、5 點(diǎn)，在中間 7 點(diǎn)中間處沿壓力線下移 7KJ/Kg 得 7 點(diǎn)，光滑連接 4、 7、5 點(diǎn)，則由 0.1.2.347.5 連接的線即為該機(jī)組在設(shè)計(jì)工況下的近似熱力過程線。 （見 附錄 1） 、汽輪機(jī)進(jìn)汽量計(jì)算 設(shè) m =1.155， D。=3%D，設(shè)計(jì)功率為 300MWV 則 3.6 漢 300000 1439.7534 0.99 0.99 二、抽汽會(huì)熱系統(tǒng)熱平衡初步計(jì)算 1. 給水溫度的選取 根據(jù)初壓P。二16.67，可以求得P0對(duì)應(yīng)下的飽和水溫ts0，則給水溫度 tfw 二 ts0 0.776 =272.3 2. 回?zé)岢槠?jí)數(shù)的選擇

9、 選擇 8 段回?zé)岢槠捎谩叭?、四低、一除氧”的形式，高壓加熱器采用?nèi)置式蒸 汽冷卻器和內(nèi)置式疏水冷卻器， 抵押加熱器采用內(nèi)置式疏水冷卻器； 高壓加熱器疏水手機(jī) 方式為逐級(jí)自流到除氧器，低壓加熱器疏水收集方式為逐級(jí)自流到凝汽器 （也可根基設(shè)計(jì) 需要在最后幾級(jí)選擇一個(gè)或兩個(gè)疏水泵）。其加熱器（包括除氧器）的編號(hào)從抵押到高壓一 次排列，為 1、2.8 號(hào)。給水泵驅(qū)動(dòng)方式為汽動(dòng)。擬定的原則性熱力系統(tǒng)圖如圖所示。 （見附錄 2） 3. 除氧器工作壓力的選擇 1.155 0.03D。二 911.32t/h 除氧器滑壓運(yùn)行，在設(shè)計(jì)工況下工作壓力選為 Pd =0.7614 4. 各加熱器汽水參數(shù)計(jì)算 已

10、知： 咼壓加熱器上端差 門-1.6, v2 = 0, v3=0；下端差 刁=5.6C( = 1,2,3) 低壓加熱器上端差 巧=28C( j=5,6,7,8);下端差巧=5.6C( j=5,6,7,8) 各段抽氣壓損：Pj =6%p(j =1,2,8) 給水溫度tfw =272.3 凝汽器壓力pc對(duì)應(yīng)下的飽和水溫，即凝結(jié)水溫度tc=31.7 除氧器工作壓力pd對(duì)應(yīng)下的飽和水溫,即除氧器水箱出口水溫td =168.4 由等溫升法可得 58 號(hào)低壓加熱器水側(cè)溫升為.譏=(td-tc-1)/5 =27.14，其中凝結(jié)水 泵及軸封加熱器溫升取 1C0 8 號(hào)低壓加熱器入口水溫 切8 =32.7 C ;

11、 8 號(hào)低壓加熱器出口水溫tw8 =59.84 C ; 由凝結(jié)水泵出口壓力Pcp和tcw8可得 8 號(hào)低壓加熱器入口水比焓hcw8 =148.01kJkg ; 由凝結(jié)水泵出口壓力 和tw8可得8號(hào)低壓加熱器出口水比焓hw258.28kJ kg ; 8 號(hào)低壓加熱器凝結(jié)段的飽和水溫度tb8 =tW8 I =61.64 C ; hb8 =268.07kJ.kg ; 8 號(hào)低壓加熱器汽側(cè)工作壓力gZOMMPa ; 8 段抽汽壓力P8 = 0.026MPa ； 8 號(hào)低壓加熱器疏水溫度ts8 =tcw8 8 =38.6 C ; 8 號(hào)低壓加熱器疏水比焓 hs8 =169.51 kJ. kg。 (2)

12、7 號(hào)低壓加熱器。 7 號(hào)低壓加熱器入口水溫tw8 =59.84 C ;7 號(hào)低壓加熱器出口水比焓hw 258.76 kJ kg ; 7 號(hào)低壓加熱器出口水溫tw7 =86.48 C ; 由凝結(jié)水泵出口壓力Pep和tw7可得 7 號(hào)低壓加熱器出口水比焓hw 368.96 kJ kg ; 7號(hào)低壓加熱器凝結(jié)段的飽和水溫度 6二tw7 =89.28 C ;他7二380.74 kJ kg ; 7 號(hào)低壓加熱器汽側(cè)工作壓力p 0.073MPa ; 7 段抽汽壓力p0.07766MPa ; 7 號(hào)低壓加熱器疏水溫度ts7二tw7 *=65.44 C ; 7 號(hào)低壓加熱器疏水比焓 hs7 =280.23k

13、J, kg。 (3) 6 號(hào)低壓加熱器。 6 號(hào)低壓加熱器入口水溫tw7 =86.48 C; 6 號(hào)低壓加熱器出口水比焓 九7 =370.86kJkg ； 6 號(hào)低壓加熱器出口水溫tw6 = 113.12 C ; 由凝結(jié)水泵出口壓力Pep和tw6可得 6 號(hào)低壓加熱器出口水比焓hw6 =481.65kJkg ; 6 號(hào)低壓加熱器凝結(jié)段的飽和水溫度tb6 =tw6 玉=115.92 C ; hb6 =491.42 kJ kg ; 6 號(hào)低壓加熱器汽側(cè)工作壓力p6二 .1838MPa ; 6 段抽汽壓力P6 = 0.1955MPa ; 6 號(hào)低壓加熱器疏水溫度ts6 =tw6 *6 =91.08

14、C ; 6 號(hào)低壓加熱器疏水比焓 hs6 =391.21kJ. kg。 （4） 5 號(hào)低壓加熱器。 5 號(hào)低壓加熱器入口水溫tw6 =113.12 C ;5 號(hào)低壓加熱器出口水比焓 臨=482.65kJkg ； 5 號(hào)低壓加熱器出口水溫tw5 =139.76 C ; 由凝結(jié)水泵出口壓力pcp和tw5可得 5 號(hào)低壓加熱器出口水比焓hw5 = 593.57kJkg ; 5 號(hào)低壓加熱器凝結(jié)段的飽和水溫度tb5二tw55 =142.56 C ； hb5 = 604.73kJ；kg ； 5 號(hào)低壓加熱器汽側(cè)工作壓力p0.41062MPa ； 5 段抽汽壓力p 0.43683MPa ； 5 號(hào)低壓加熱

15、器疏水溫度ts5二tw5 ： =118.72 C ； 5 號(hào)低壓加熱器疏水比焓 hs5 =503.43 kJ kg。 （5） 1 號(hào)高壓加熱器 根據(jù)給水溫度，可以得到 1 號(hào)高壓加熱器出口水溫tw1二塩=272.3 C ； 由給水泵出口壓力PfP和tw1可得 1 號(hào)高壓加熱器出口水比焓=1192.16 kJ kg ； 1 號(hào)高壓加熱器凝結(jié)段和飽和水溫度tb1二tw1 =270.7 C ； hb1 =1188.66kJkg ； 1 號(hào)高壓加熱器汽側(cè)工作壓力p5.56335MPa ； 1 段抽汽壓力P1 =5.92MPa ； （6） 2 號(hào)高壓加熱器 一般將高壓缸的排汽的一部分作為 2 段抽汽，所

16、以 2 段抽汽壓力P2二Prh二3.622MPa ； 2 號(hào)高壓加熱器汽側(cè)工作壓力P1= 3.622 0.94=3.4047MPa ； 2 號(hào)高壓加熱器凝結(jié)段的飽和水溫度 Q 二241 C ； hb 592.64 kJ kg ； 2 號(hào)高壓加熱器出口水溫tw2 =ts2 -二2 =239 C ； 由給水泵出口壓力Pfp和tw2可得 2 號(hào)高壓加熱器出口水比焓hw2 = 1044.71 kJ kg ； 1 號(hào)高壓加熱器疏水溫度上引=244.6 C ； 1 號(hào)高壓加熱器疏水比焓 hs1 =1069.3kJ. kg . （7） 3 號(hào)高壓加熱器 為了降低再熱器后抽汽的參數(shù)， 靈活應(yīng)用等溫升法，使 2

17、 號(hào)高壓加熱器溫升是 3 號(hào)高 壓加熱器的 1.5 倍，即tw九亍1 . 5 （赤3 t若給水泵溫升取3 . Q，則 tw4 =td 3.4 =171.8 C .可得 tw3 =199.5 C ； 由給水泵出口壓力PfP和tw3可得 3 號(hào)高壓加熱器出口水比焓hw3二858.28 kJ kg ； 由給水泵出口壓力PfP和tw4可得 3 號(hào)高壓加熱器入口水比焓hw4二737.66 kJ kg ； 3 號(hào)高壓加熱器凝結(jié)段的飽和水溫度tb3 =tw3二3 99.54 C ； hb3 =850.32 kJ kg ； 3 號(hào)高壓加熱器汽側(cè)工作壓力 =1.5398MPa ; 3 段抽汽壓力P3 .MPa。

18、 3號(hào)高壓加熱器疏水溫度ts3二人43 =177.4 C ； 3 號(hào)高壓加熱器疏水比焓 hs3 =752.02 kJ kg 。 2號(hào)高壓加熱器疏水溫度ts2 w3 =2二205.14 C ； 2號(hào)高壓加熱器疏水比焓 hs2 =876.26 kJ： kg。 (8) 除氧器 除氧器工作壓力P4二pd =0.7614MPa ;水溫td = 168.6 C ； 四段抽汽壓力P4 81MPa,出口水比焓h = 712.2kJkg。 擬定的各回?zé)峒訜崞髌畢?shù)下表所示。 300MWS汽式汽輪機(jī)加熱器汽水參數(shù)表 項(xiàng)目 單 位 H1 H2 H3 H4(HD ) H5 H6 H7 H8 SG C 回 抽汽壓 M

19、Pa 5.9 3.62 1.64 0.81 0.43 0.19 0.07 0.026 0.005 熱 抽 汽 力 2 2 68 55 766 39 抽汽溫 度 C 383 317 433 335 262 196 117 X=0.9 75 34.2 抽氣比 KJ/ 313 3019 3325 3130. 2989 2862 2664 2560. 2386. 焓值 Kg 5.7 .33 .82 6 .4 .94 .53 38 8 抽氣壓 損 % 6 6 6 6 6 6 6 6 項(xiàng)目 單 H1 H2 H3 H4 H5 H6 H7 H8 SG C 位 回 加熱器 MPa 5. 3.40 1.539 0

20、.761 0.41 0.18 0.07 0.0245 0. 熱 氣測壓 56 47 8 4 06 38 3 09 抽 汽 力 Pj 33 5 5 下的飽 27 : 241 199.5 168.4 144. 117. 91.2 64.64 98 34.2 : 和水溫 tbj C 0. 7 4 56 92 8 .1 下的飽 Kj/ 11 1042 850.3 712.2 606. 493. 381. 270.7 41 143.3 和水比 kg 88 .3 2 73 42 34 1. 焓 hbj .6 6 42 抽氣放 Kj/ 20 2143 2573. 2418. 2483 2469 2382 2

21、389.4 熱 kg 66 .07 8 4 .97 .73 .7 7 .4 q(hj -hs ) 疏 水 上端差 日j C -1 .6 0 0 0 2.8 2.8 2.8 2.8 下端差 日j C 5. 6 5.6 5.6 0 5.6 5.6 5.6 5.6 疏水溫 C 24 205. 177.4 120. 94.0 67.4 40.8 度 tsj 6. 6 14 72 8 4 (疏水 冷卻器 出口水 溫) :疏水比 Kj/ 10 876. 752.0 712.2 505. 393. 281. 170.91 焓 hsj kg 69 .3 26 2 43 21 83 疏水放 Kj/ 193. 1

22、24.2 112. 111. 110.92 熱Yj kg 04 4 22 38 水 :加熱器 27 241 199.5 171.8 141. 115. 88.4 61.84 35 34.2 側(cè) 出口水 C 2. 4 /16 76 12 8 .2 溫 twj 3 8.4 加熱器 MP 19 19.8 19.82 0.752 1.73 1.73 1.73 1.73 1. 水側(cè)壓 .8 2 73 力Pw 2 加熱器 Kj/ : 11 1044 858.2 737.6 595. 482. 370. 259.78 14 143.3 出口水 kg 93 .71 8 6 57 65 86 9. 比焓 .2

23、12.2 03 hwj 6 給水比 Kj/ 14 186. 120.6 116.6 112. 111. 111. 110.75 5. 143.3 焓升 E j kg 8. 55 43 2 3 92 79 08 73 表示給水泵后比焓值 5. 回?zé)嵯到y(tǒng)熱平衡初步計(jì)算 (1) 1 號(hào)高壓加熱器。1 號(hào)高壓加熱器平衡如圖所示，根據(jù)表面式加熱器熱平衡原理 可列出方程 Z hw1-hw2）b =0.07334178 hi-hsi (2) 2 號(hào)高壓加熱器。2 號(hào)高壓加熱器平衡如圖所示，根據(jù)表面式加熱器熱平衡原理 可列出方程 f（hw2-hw3） h-：（hsi-hs2） h2-hs2 (3) 3 號(hào)高壓

24、加熱器。3 號(hào)高壓加熱器熱平衡圖如圖 7-21 所示，根據(jù)表面式加熱器 熱平衡器原理可列出方程 (4) 除氧器。除氧器熱平衡圖如圖 7-22 所示。根據(jù)混合加熱式熱平衡原理可列出方 程 熱平衡原理可列出方程 y “ 嘰 I 廠-5 尬七6 =0.03391274 (7) 7 號(hào)低壓加熱器。7 號(hào)低壓加熱器熱平衡圖如圖 7-25 所示，根據(jù)表面式加熱器 熱平衡原理可列出方程 Gc4（hw7 - hw8）/人 一 （。5 +。6妙 s6 hs7） - 7 = h7 _ hs7 =0.082342123 ：3 fw hw3 一 hw4 / h 一 1*2 h3 hs3 hs2 - hs3 =0.04

25、1634832 ：4 fw hs hw5 / h j二1 *2 *3 h4 - hW5 hs3 f hw5 =0.034678641 :C4 = 1 - 23 - ： 4 =0.76945865 (5) 5 號(hào)低壓加熱器 5 號(hào)低壓加熱器熱平衡圖如圖 7-23 所示，根據(jù)表面式加熱器 熱平衡原理可列出方程 ：C4 hw5 =0.03569757 (6) 6 號(hào)低壓加熱器： 6 號(hào)低壓加熱器熱平衡圖如圖 7-24 所示，根據(jù)表面式加熱器 ?6 0.03347683 ：5 - hS5 (8) 8 號(hào)低壓加熱器。8 號(hào)低壓加熱器熱平衡圖如圖 7-26 所示，根據(jù)表面式加熱器 熱平衡原理可列出方程 c

26、4（hw8 he）/ h 一（： 5 ，-：6，J7）（hs7 h8-hs8 -：g = ： c4 - ： 5 八 6 - ： 7 八 8 =0.063427658 三、閥桿漏氣量、軸封漏氣量和給水泵汽輪機(jī)用汽估算 (1) 閥桿漏氣包括主汽閥及調(diào)節(jié)汽閥閥桿漏氣：Gv1和中壓缸聯(lián)合氣閥漏氣：Gv2，可 根據(jù)相應(yīng)狀態(tài)的公式計(jì)算出漏氣量，前者約為總汽量的 1%后者約為總進(jìn)氣量的 0.4%。 (2) 軸封漏氣包括高壓缸后軸封漏汽 ：Gsg1和中壓缸后軸封漏汽八Gsg2，可根據(jù)相應(yīng) 狀態(tài)對(duì)應(yīng)的公式計(jì)算出漏汽量，前者約為總進(jìn)汽量的 1.3%，后者約為總進(jìn)汽量的 0.1%。 (3) 給水泵汽輪機(jī)用汽量 c

27、_ Qfwhfp 肚 fw(PfP - R - Hd )v _c ccocua “DT - DTDTDT DTDTDT _0.038256 Ha rim pu 氏 rim pu 四、調(diào)節(jié)級(jí)的選擇和計(jì)算 (一) 基本參數(shù) (1) 調(diào)節(jié)級(jí)的形式為單列調(diào)節(jié)級(jí) (2) 調(diào)節(jié)級(jí)的比焓降為 85 kJ / kg (3) 調(diào)節(jié)級(jí)的速比Xa = 0.439802 d 二叵 _1155 (4) 調(diào)節(jié)級(jí)平均直徑m 一 刃 - 調(diào)節(jié)級(jí)的反動(dòng)度、廠0.08 An r r 部分進(jìn)氣。由ln =edmsin?1確定調(diào)節(jié)級(jí)的葉高和部分進(jìn)汽度，須使hl與之和 為最小，求得e=0.89 (7) 氣流出口角1和卩2。設(shè)計(jì)中選用亞

28、音速噴嘴葉柵，其型號(hào)為 TC-A，有關(guān)參數(shù) 為：相對(duì)節(jié)距 tn =0.650.85,進(jìn)氣角：0 =70 100 ,出氣角=19 22。 u 丄=0.03178932 (8) 動(dòng)葉柵選用型號(hào) TP-2，有關(guān)參數(shù)：相對(duì)節(jié)距丨二 0.58 0.65， 進(jìn)氣角 -25 45 出氣角 j =19 22。 具體上，設(shè)計(jì)中選取噴嘴汽流出汽角 (二) 調(diào)節(jié)級(jí)詳細(xì)計(jì)算1=15.1 ，動(dòng)葉汽流出汽角 =20.03 1、噴嘴部分的計(jì)算 （1） 調(diào)節(jié)級(jí)的進(jìn)口參數(shù)及調(diào)節(jié)級(jí)的滯止理想比焓降 :h 。調(diào)節(jié)級(jí)進(jìn)口參數(shù)即為高壓缸 進(jìn)口參數(shù)，由于進(jìn)口調(diào)節(jié)級(jí)的汽流速度很小，可以近似認(rèn)為滯止參數(shù)與進(jìn)口參數(shù)相等。由 擬定熱力過程線的步

29、驟可得：p； = po =15.8365MPa ， t； = t。= 533.62C， hf =ho =3396.13kj/kg， s。=so =6.4338kJ/（kg oC），vT =vo = 0.0209498m3/ kg，由前面 選取其理想比焓降為.：ht0 85kJ / kg。 （2） 調(diào)節(jié)級(jí)進(jìn)氣量。取進(jìn)入高壓缸前各種閥門及連接處漏氣量.iG = 0.01G0 =9.113t/h 故進(jìn)入調(diào)節(jié)級(jí)的汽量為 GT = G-AG = 250.6kg / s 則調(diào)節(jié)噴嘴流量Gn二GT = 250.6kg/s （3） 平均反動(dòng)度亠的確定i0.08 （4） 噴嘴的滯止理想焓降：hn .=（1 -；

30、每）小 =78.2kJ/kg （5） 噴嘴出口汽汽流速度c1t與 c1t = 2 -395.47m/s G 仝 5 = 383.6102m/ s 式中：噴嘴速度系數(shù) （6） 噴嘴出口等比熵出口參數(shù)h1t、v1t、P1。由hT和八hn求出噴嘴出口理想比焓降h1t為 At - 汕：=3317.93kJ / kg 該過程為等比熵膨脹過程，由 h13317.93kJ/kg、s = 6.4338kJ/（kg oC）查水蒸氣 h-s 圖得出口比體積v1t = 0.0253m3/kg，噴嘴出口壓力 口 =12.433MPa。 （7） 噴嘴壓比 由此可知，噴嘴中為亞音速汽流，采用漸縮噴嘴，選噴嘴型號(hào)為 TC-

31、2A =15.1、 sin：、=0.2026。 （8） 噴嘴出口面積A。因?yàn)閲娮熘惺莵喴羲倭鲃?dòng)，故 An為 An 彳 -165.2737cm2 n “牡 P1 nc =0.546 U 式中 n 噴嘴流量系數(shù)。 （9） 級(jí)的假想速度 ca Ca = ；2屛=395.4744m/S （10） 記得圓周速度 u u =caxa =181.335m/s 動(dòng)葉部分計(jì)算 式中，db=dm=1155mm(11)噴嘴高度ln An 20mm e：d msin :-1 為了設(shè)計(jì)制造方便，取噴嘴的計(jì)算高度為整數(shù)值，這里取 J=20mm (12)噴嘴損失山n 2 0 、.hn =(1 - ).嘰 4.62162kJ

32、 / kg (13)噴嘴出口比焓值h1 由 h1、p1 查得 s, = 6.439kJ /(kg K) 0 = h1t 、.hn =3321.9kJ / kg ， v1 = 0.0253725m3/kg (14)求動(dòng)葉進(jìn)口汽流相對(duì)速度 w1 Wr = . c：;u2 _ 2qu cos：r = 213.75m/s 2 、hw1 1 22.84 kJ / kg 2000 (1)動(dòng)葉出口相對(duì)速度W2t和 w2 W2t 二 2mAht0 wf = 243.4935m/s 式中 J 動(dòng)葉速度系數(shù)， (2)動(dòng)葉等比熵出口參數(shù)h2t與V2t 由幅，$ =6.439kJ/(kg K)， w2 = w2t =

33、 225.2314m/ s 由與與W2t的關(guān)系曲線(圖 A-1)查得-：二 0.925 h2t - 門 m h0 =3315.1kJ/kg 查得 V2t = 0.0258042m3/kg，動(dòng)葉出口壓力 P2 = 12.1674MPa (3)動(dòng)葉出口面積A 式中動(dòng)葉流量系數(shù) Gb 宀簽=273.3381卅 動(dòng)葉進(jìn)口流量，未考 慮葉頂漏氣量，即取 =Gn - G11 = 246.81kg / s (4)動(dòng)葉高度 lb。由 v1t = 0.0252995m3/kg、 積相差不大，故可取lb =lb，根據(jù)噴嘴高度ln有 式中葉頂蓋度，取 r Gb 二 t =1mm =0.0258042m3/kg可知，

34、進(jìn)出口比體 lb=ln ：t =22mm 葉根蓋度，取 (5)動(dòng)葉汽流出口角2 Lr = 1mm =0.3451 dbl b 因此：2 =20.03433 根據(jù)動(dòng)靜葉的工作條件和配對(duì)要求，動(dòng)葉型號(hào)選用 TP-2A 型 (6) 作動(dòng)葉出口速度三角形。由 W2、2、U確定速度三角形 C2 = w； u2 -2uw2 cos ：2 =82.8845m/s w2 sin P2 二2 = ares in ares in =68.50788 C2 (7) 動(dòng)葉損失% 2 、hb 叩2).尼=(1y2)也=4.279929kJ/kg 2 (8) 動(dòng)葉出口比焓值h2 h2 =h2t 、hb =3315.1 4

35、.28 =3319.38kJ/ kg 由 h2 p2 查的 S2 =6.4446 KJ/ (kg K), v2 =0.0258846 m3 / kg (9) 余速損失 hc2 2 2 C2 83.9 hc2 二 2 2000 (10) 輪周損失hu 、0 hn 、hb 、hc2 =4.62162 4.28 3.52 = 12.33647 kJ / kg (11) 輪周有效比焓降嘰 譏 m ： ht -、hu =85 -12.52 =72.66353kJ / kg (12) 輪周效率u 調(diào)速后余速不可利用，系數(shù)為 叫=0 = 3.52kJ / kg 嘰 E。 72.48 85 = 85.4865

36、1% (13) 校核輪周效率u Pu1 = u (c1 cos q cos ；：2) u 二乩二竺 二 85.49023% Eg 85 _ u =0.4359% 1%，誤差在允許范圍內(nèi) 葉輪摩擦損失hf 由前面，w = 0.0253725m3 / kg,v2 = 0.0258846m3 / kg 3 -0.02562855m /kg f 心 3326.2kW 100 v APf 、.hf - =1.30kJ / kg f G (4) 部分進(jìn)汽損失；he 鼓風(fēng)損失 w 二 x： =0.00158 el 2丿 斥汽損失 s 邑焉=0.0308 edm 式中Sn 噴嘴級(jí)數(shù)，取 6 故有 e = w

37、s 0324 所以 h = eE0 = 2.75kJ / kg 級(jí)內(nèi)各項(xiàng)損失之和h 二 h 二、h 、hj 、hf f he =8.4216kJ /kg (6)下一級(jí)入口參數(shù) h2 =h2 、h =3335.849kJ / kg 3 o 由 h2, P2查的 S2 =6.4611kJ / (kg K), v? = 0.0260679m / kg t? = 493.87 C3、級(jí)內(nèi)其他損失的計(jì)算 葉咼損失h h =a i 詈 72.48 = 4.35kJ/kg jh.j - 0.7 丄 Jdb j 、2 E0 =0.0216kJ / kg 4、級(jí)效率與內(nèi)功率的計(jì)算 (1)級(jí)的有效比焓降.:hi

38、h 二譏-、h =64.25142 kJ / kg (2) 級(jí)效率i (3) 級(jí)的內(nèi)效率 P P 二G. ：h =16101.41kW 五、壓力級(jí)的級(jí)數(shù)確定和比焓降分配 (一) 高壓缸 1. 進(jìn)入高壓缸第一壓力級(jí)的流量 G1 =GT =888.5175t/h = 246.81kg/s 式中 .-：Gi1 高壓缸平衡環(huán)漏氣，估計(jì)為 1.5% 2. 高壓缸第一壓力級(jí)直徑 606風(fēng) e：2nln 二 1 - ：- m sin ；1 3. 高壓缸末級(jí)直徑的確定 Gz 二G =821.66t/h = 228.24kg/s 4. 高壓缸非調(diào)節(jié)級(jí)級(jí)數(shù)的確定 (1)直徑和速比變化規(guī)律確定。汽輪機(jī)非調(diào)節(jié)級(jí)級(jí)數(shù)的

39、確定，可以采用圖解法。具 體的做法就是在坐標(biāo)紙上，畫出橫坐標(biāo) AB 表示本汽缸第一壓力級(jí)和最后一級(jí)之間的中心 距離，AB的長度可以任意選擇；縱坐標(biāo)以 AC 表示本汽缸第一壓力級(jí)的平均直徑，AE 表示 第一級(jí)的速比，BD 表示最后一級(jí)平均直徑，BF 表示最后一級(jí)的速比；同樣，用一條逐漸 上升的光滑曲線把 C,D 兩點(diǎn)連接起來，該曲線就表示各級(jí)平均直徑的變化規(guī)律。先預(yù)分 7 辿 E0 =0.755899 =780mm d _ GZZH Vg sin & =1026mm 級(jí)，即將 AB 等分為 6 段，在等分點(diǎn)做垂直線與 CD，EF 相交，根據(jù)比例計(jì)算垂線的長度， 擬定的各段平均直徑與速比如表 7-

40、13 所示。 計(jì)算得出各段的平均理想比焓降值如 7-14 所示 表 7-14 擬定的高壓缸各段的理想比焓降值 分段號(hào) 0-0 1-1 2-2 3-3 4-4 5-5 6-6 比焓降: 21.67 23.53 25.4 27.31 29.25 31.21 33.19 (3) 求各段等分點(diǎn)的平均理想比焓降,則 i ht .：ht -二 2737kJ / kg (4) 計(jì)算高壓缸壓力級(jí)的級(jí)數(shù)。則 z AHtp(1+a) z -ht (5) 校核重?zé)嵯禂?shù) a。則 a =Ka(1 ；). ：Htp 耳=0.0115 z (6) 級(jí)數(shù)確定。得到高壓缸非調(diào)節(jié)級(jí)為 12 級(jí)，將 AB 線等分為 11 等分，在

41、原假定的平均 直徑和速比變化線 CD EF 上，讀出每級(jí)的直徑及速比，如表 7-15 所示 表 7-15 高壓缸各非調(diào)節(jié)級(jí)平均直徑與速比值 級(jí)序號(hào) 1 2 3 4 5 6 直徑 780 802 825 847 869 892 速比 0.588 0.5914 0.5948 0.5981 0.6015 0.6049 分段號(hào) 0-0 1-1 2-2 3-3 4-4 5-5 6-6 直徑 780 821 862 903 944 985 1026 速比 0.588 0.5942 0.6004 0.6066 0.6128 0.619 0.6252 表 7-13 擬定的非調(diào)節(jié)級(jí)各段平均直徑與速比值 (2)求

42、各段等分點(diǎn)的理想比焓降.: hti 2 (Xai 丿 |a-a 0.01140.01143 1 a - 0.0114 a = Ka(1- J M z-1 z :1% A .：hj =12.3245 a -a a 0.0115-0.04 0.0115 1% :Htp(1 a) 12 級(jí)序號(hào) 7 8 9 10 11 12 直徑 914 937 959 981 1004 1026 速比 0.6083 0.6117 0.6151 0.6184 0.6218 0.6252 （7）高壓缸各級(jí)比焓降分配 Xai 計(jì)算得出高壓缸各非調(diào)節(jié)級(jí)理想比焓降值如表 7-16 所示。 表 7-16 高壓缸各非調(diào)節(jié)級(jí)理想比

43、焓降值 級(jí)序號(hào) 1 2 3 4 5 6 比焓降 21.67 22.67 ：23.717 24.717 25.72 26.80 級(jí)序號(hào) 7 8 ：9 10 11 12 比焓降 21.69 27.83 28.923 29.963 31.013 32.13 5.將各級(jí)比焓降畫在 h-s 圖上校核并修改 在 h-s 圖中擬定的熱力過程線上逐級(jí)做出各級(jí)比焓降，如最后一級(jí)的背壓不能與應(yīng)有 背壓重合，則需要修改。調(diào)整后的高壓缸各非調(diào)節(jié)級(jí)平均直徑，速比及比焓降分配如表 7-17 所示。 表 7-17 高壓缸各非調(diào)節(jié)級(jí)平均直徑及比焓降分配 級(jí)序號(hào) 1 2 3 4 5 6 直徑 d1（ mrh 780 802 8

44、25 847 : 869 892 速比 Xai 0.588 0.5914 0.5948 0.5981 0.6015 0.60 9 比焓降（KJ/kg） 21.69 22.67 23.717 24.717 25.72 26.8 0 調(diào)整后比焓降（KJ/kg） 18.859 19.938 20.864 21.756 22.631 23.5 9 級(jí)后壓力 pi （MPa 11.3292 10.584 8 9.7538 8.9521 8.189 7.46 5 級(jí)序號(hào) 7 8 9 10 11 12 直徑 d1（ mrh 914 937 959 981 1004 1026 速比 Xai 0.6083 0.

45、6117 0.6151 0.6184 0.6218 0.62 2 比焓降（KJ/kg） 21.69 27.83 28.923 29.963 31.013 32.1 3 調(diào)整后比焓降（KJ/kg） 24.530 25.536 26.456 27.328 28.258 29.2 0 級(jí)后壓力 p （ MPa 6.7685 6.1132 5.5058 4.9188 4.3994 3.88 9 （二）中壓缸 1. 進(jìn)入中壓缸第一壓力級(jí)的流量 G2 =Giz -2Go -厶 Gsg1 _ 八：Gv2 二= 206.92kg / s 2. 中壓缸第一壓力級(jí)直徑 2 60%玄 1081mm e二 nlnn

46、J -:-msin 盼 3. 中壓缸末級(jí)直徑的確定 G2z =G2 - - 3G0 = 197.18kg / s 4. 中壓缸級(jí)數(shù)的確定 (1)直徑和速比變化規(guī)律確定。先預(yù)定 7 級(jí)，即將 AB 等分 6 段，在等分點(diǎn)做垂直線與 CD EF 相交，根據(jù)比例計(jì)算垂線的長度，即為各分段的直徑和速比，如表 7-18 所示。 d 3 =12.3245 江 計(jì)算得出中壓缸各段理想比焓降如表 7-19 所示 擬定的中壓缸各段理想比焓降值 分段號(hào) 0-0 1-1 2-2 3-3 4-4 5-5 6-6 比焓降 (kJ/kg ) 43.26 45.36 47.47 49.59 51.71 53.84 55.9

47、8 (3) 求 BD 上各等分點(diǎn)的平均理想比焓降。則 =49.6kJ / kg (4) 計(jì)算中壓缸壓力級(jí)的級(jí)數(shù)。則 (5) 校核重?zé)嵯禂?shù) a。則分段號(hào) 0-0 1-1 2-2 3-3 4-4 5-5 6-6 直徑 d1( mm 1081 1117.5 1154 1190.5 1227 1263.5 1300 速比 Xai 0.577 0.5825 0.588 0.5935 0.599 0.6045 0.61 擬定的中壓缸各段平均直徑和速比值 表 7-18 (2)求各等分點(diǎn)的理想比焓降。則 dM = 1300mm 二 c2 sin ：2 HP(1 a) a 二 Ka(1 - )：HtP =0.0

48、1061 z ：Htp(1 a) z 二 p Z -1 a 二 (1 - J. Htp 0.01061 z 1% (6) 級(jí)數(shù)確定。得到中壓缸為 9 級(jí)，將 AB 線等分為 8 等分，在原假定的平均直徑和速 級(jí)序號(hào) 6 7 8 9 直徑 d1( mrh P 1218 1245 1273 1300 速比 Xai 0.597625 0.60175 0.605875 0.61 (7)中壓缸各級(jí)比焓降分配。則 用=12.3245 蟲2 t 為 計(jì)算得出中壓缸各級(jí)比焓降如表 7-21 所示。 表 7-21 中壓缸各級(jí)比焓降 級(jí)序號(hào) 1 2 3 4 5 比焓降(kJ/kg) 43.26 44.8 46.4

49、3 47.99 49.63 級(jí)序號(hào) 6 7 8 9 比焓降(kJ/kg) 51.19 52.76 54.41 55.98 5.將各級(jí)比焓降畫在 h-s 圖上校核并修改 修正后的中壓缸各級(jí)平均直徑及比焓降分配如表 7-22 所示。 表 7-22 中壓缸各級(jí)平均直徑及比焓降分配 級(jí)序號(hào) 1 2 3 4 5 直徑 d1( mrh 1081 1108 1136 1163 1190.5 速比 Xai 0.577 0.581 0.585 0.589 0.593 級(jí)序號(hào) 1 2 3 4 5 直徑 d1( mrh 1081 1108 1136 1163 P 1191 速比 Xai 0.577 0.581125

50、 0.58525 0.589375 0.5935 中壓缸各級(jí)平均直徑與速比值 表 7- 比變化線 CD EF 上，讀出每級(jí)的直徑及速比，如表 7-20 所示。 a -a a 整6上叫 0.01061 A = 0.01061-0.01061 0.01061 比焓降（KJ/kg） 43.26 44.8 46.43 47.99 49.59 調(diào)整后比焓 （KJ/kg） 37.369 38.953 40.165 41.507 42.942 級(jí)后壓力 pi （ MPa 2.8923 2.7901 2.2139 1.9054 1.6337 級(jí)序號(hào) 6 7 8 9 直徑 d1 （ mr）i 1218 1245

51、 1273 1300 速比 Xai 0.598 0.602 0.606 0.61 比焓降（KJ/kg）: 51.199 52.76 : 54.41 55.98 調(diào)整后比焓降 （KJ/kg） 44.347 45.695 47.147 48.531 級(jí)后壓力 pi （ MPa 1.3879 1.1679 0.9712 0.7979 （三）低壓缸 1. 進(jìn)入低壓缸第一壓力級(jí)的流量 G3 = 89.18 kg / s 2低壓缸第一壓力級(jí)直徑 3.低壓缸末級(jí)直徑的確定 G3z =71.87kg/s df 3*3仇=2549mm ,二 c2sin ；-2 4.低壓缸級(jí)數(shù)的確定 （1）直徑和速比變化規(guī)律確定

52、。先預(yù)分 7 級(jí)，即將 AB 等分 6 段，在等分點(diǎn)做垂直線與 CDEF 相交，根據(jù)比例計(jì)算垂線的長度，即為各分段的直徑，同樣獲得各分段速比的值。 表 7-23 擬定的低壓缸各段平均直徑和速比值 分段號(hào) 0-0 1-1 2-2 3-3 4-4 5-5 6-6 直徑 d1 （ mr） 1824 1848 1875 1916 1988 2189 2549 速比 Xai 0.648 0.6515 0.655 0.6585 0.662 0.6655 0.669 （2）求各等分點(diǎn)的理想比焓降 hti =12.3245： i 蟲 t Xai 計(jì)算得出低壓缸各級(jí)比焓降如表 7-24 所示60G3XaVit

53、e：2nl/n . 1Sin ；：1 =1824 mm (4) 計(jì)算低壓缸壓力級(jí)的級(jí)數(shù) z Htp(1 a) 8 Z 8 (5) 校核重?zé)嵯禂?shù) a p z -1 二 Ka(1 - i) Htp 0.04404 z P z 1 a 二 Ka(1- ri) ：Htp 0.04404 z (6) 級(jí)數(shù)確定。得到低壓缸為 8 級(jí)，將 AB 線等分為 7 等分，在原假定的平均直徑和速比 變化線 CD EF 上，讀出每級(jí)的直徑及速比，結(jié)果如表 7-25 所示 表 7-25 低壓缸各級(jí)平均直徑、速比值 級(jí)序號(hào) 1 2 3 4 5 6 7 8 直徑 (mm) 1824 1842 1870 1895 1936

54、2033 2228 2549 速比 0.648 0.651 0.654 0.657 0.66 0.0063 0.666 0.669 (7)低壓缸各級(jí)比焓降分配 分段號(hào) 0-0 1-1 2-2 3-3 4-4 5-5 6-6 比焓降 (kJ/kg ) 97.65 99.16 100.99 104.33 111.14 133.34 178.91 擬定的低壓缸各段比焓降 表 7-24 (3)求各等分點(diǎn)的平均理想比焓降 =斗(=117.94kJ/kg a A 0.04404 一0.0 0.04404 1% = 12.3245 Xai ) 計(jì)算得出低壓缸各級(jí)比焓降如表 7-26 所示。 表 7-27 低

55、壓缸各級(jí)平均直徑及比焓降分配 級(jí)序號(hào) 1 2 3 4 5 6 7 8 直徑(mm) 1824 1839 1864 1900 1965 2055 2189 2549 速比 : 0.566 0.571 0.578 0.586 0.592 0.597 0.601 : 0.605 比焓降 (kJ/kg) 97.65 98.67 100.76 102.53 106.05 115.88 137.92 178.92 調(diào)整后的 比焓降 (kJ/kg) 97.65 98.67 100.76 102.53 106.05 115.88 137.92 178.92 級(jí)后壓力 (MPa) 0.5565 0.3827 0

56、.2487 0.1544 0.0895 0.0424 0.0172 0.0046 98 六、抽氣壓力調(diào)整 表 7-12 中的回?zé)岢闅鈮毫κ窃诶硐肭闆r下確定的。它是由凝結(jié)水溫、加熱器的等溫 升、加熱器端差和抽氣管路壓損等設(shè)定的條件決定的。 表 7-17、表 7-22、表 7-27 中各級(jí)前后的眼里是機(jī)組級(jí)數(shù)和各級(jí)理想焓降合理分配完 畢后的最終值。理論抽氣壓力要由相鄰的級(jí)間壓力代替。因此需要調(diào)整各回?zé)岢闅鈮毫Γ?調(diào)整后的結(jié)果如表 7-28 所示。 表 7-28 調(diào)整后的各級(jí)回?zé)岢闅鈮毫?加熱器編 號(hào) H1 H2 H3 H4 H5 H6 H7 H8 調(diào)整前抽 氣壓力 (MPa 5.92 3.622

57、1.64 0.81 0.4368 0.1955 0.07766 0.026 調(diào)整后抽 氣壓力 (MPa 5.928 3.622 16.4 0.81 0.3385 0.135 0.0659 0.02567 位置 9 級(jí)后 高排 18 級(jí)后 中排 24 級(jí)后 26 級(jí)后 27 級(jí)后 28 級(jí)后 七、重新列汽水參數(shù)表 根據(jù)調(diào)整后的各回?zé)岢闅鈮毫Γ芍匦麓_定各臺(tái)回?zé)峒訜崞鞯钠畢?shù)，如表 7-29 所示。 表 7-29 300MW 凝汽式汽輪機(jī)加熱器汽水參數(shù)表 項(xiàng)目 單位 H1 H2 H3 H4(HD H5 H6 H7 H8 SG C 回 抽氣壓力 MPa 5.92 3.62 1.64 0.81 0.

58、33 0.13 0.065 0.025 - 0.00 抽氣溫度 83 217 433 335 15 540 X=0.9 9 X=0.9 53 - 54 色 熱 抽氣比焓 KJ/k 3137 3020 3325 3130. 2929 2753 2635. 2508. - 2386 抽 值 g .6 .5 .7 6 .7 .5 6 2 .8 氣 抽氣壓損 % 6 6 6 6 6 6 6 6 - - 加熱器汽 MPa 5.57 3.40 1.54 0.761 0.31 0.12 0.061 0.024 0. - 側(cè)壓力 23 47 16 4 82 69 9 13 09 5 下的飽和 C 270. 2

59、40. 199. 168.3 135. 106. 86.77 64.20 98 32.2 水溫 77 96 59 8 56 43 .1 下的飽和 KJ/k 1189 1042 850. 712.0 570. 446. 363.3 268.6 41 143. 水比焓 g .1 .2 52 0 06 21 8 8 1. .3 52 抽氣放熱 KJ/k 2068 2144 2573 2418. 2471 2378 2355. 2337. - - g .5 .02 .86 7 .52 .3 16 22 疏 上端差 C -1.6 0 0 0 2.8 2.8 2.8 ：2.8 - - 水 下端差 C 5.

60、6 5.6 5.6 0 5.6 5.6 5.6 5.6 - - 疏水溫度 C 246. 205. 177. 168.3 109. 89.5 67.00 40.84 - - （疏水冷 卻器出口 水溫） 56 19 38 8 23 7 疏水溫度 :KJ/k 1069 876. 751. 712.0 458. 375. 280.4 r 170.9 - - （疏水冷 卻器出口 比焓） g .1 48 84 0 18 20 4 5 疏水放熱 KJ/k - 192. 124. - - 82.9 94.76 109.4 - - g 62 64 8 1 6 水 加熱器出 C 272丁 240. 199. 17