【正文】 數(shù)進(jìn)行計算，由分析可知：低壓缸的級內(nèi)損失主要是余速損失，通過計算各個損失得到低壓缸各級參數(shù)如下： 序號 計算項目 符號 單位 來源公式 1 2 3 4 5 6 7 1 第一級的滯止理想焓降 *th? kJ/kg 由經(jīng)標(biāo)定后 hs 圖上查得 2 平均反動度 m? 參照同類機(jī)組選取 3 噴嘴滯止理 想比焓降 0nh? kJ/kg 0 1 0(1 )n m thh? ? ? ? ? 4 噴嘴理想出口氣流速度 1tC m/s *1 2( 1 )mtt hC ? ? ? ? ? 5 噴嘴實際出口氣流速度 1C m/s 1C =φ 1tC 6 噴嘴等比熵 出口焓值 1th kJ/kg 10tnh h h? ?? 7 噴嘴等比熵 出口壓力 1p MPa 根據(jù)出口焓值在 hs 圖上查取 8 噴嘴等比熵 出口比容 1t? m3/kg 根據(jù)出口焓值在 hs 圖上查取 9 噴嘴出口角 1? 176。 3 、 高壓缸各級焓降的分配 在求到級數(shù) Z 后，將 BD 分為 Z1 等分，在原假定的汽管平均直徑變化直線 AC上讀出每級的平均直徑和速比，以直徑和速比為準(zhǔn)，分配焓降。 要確定非調(diào)節(jié)級通流部分平均直徑的變化規(guī)律。 ? ??????徑角比，根據(jù)機(jī)組容量大小選擇，取 。由于調(diào)節(jié)級平均直徑已確定，這里選取 1md =。而按這個大小可以將其分成三個不同的級段：高壓段，中壓段，低壓段；但是實際中，根據(jù)機(jī)組容量的大小這三個段可以同時出現(xiàn)，也有可能只出現(xiàn)其中的一部分。i u l f eh h h h h? ? ?? ? ? ? ? ? 40 隔板汽封漏汽損失 ph? kJ/kg 39。 ~6176。ih? ph? th? ＝ kJ/kg （ 29）級的相對內(nèi)效率 i? 0ii hE? ?? = （ 30）級的內(nèi) 功 率 iP iiP G h? ?? = kW （ 附表 1）高壓缸調(diào)節(jié)級熱力計算匯總表 序號 計算項目 符號 單位 來源或計算公式 調(diào)節(jié)級 備注 噴嘴部分計算 1 第一級的滯止理想焓降 *th? kJ/kg 由參考 資料查取 2 反動度 m? 參照同類機(jī)組選取 3 噴嘴滯止理想比焓降 0nh? kJ/kg 0 1 0(1 )n m thh? ? ? ? ? 4 噴嘴理想出口氣流速度 1tC m/s *1 2( 1 )mtt hC ? ? ? ? ? 5 噴嘴實際出口氣流速度 1C m/s 1C =φ 1tC 這里φ取 噴嘴等比熵出口參數(shù) 6 噴嘴等比熵出口焓值 1th kJ/kg 10tnh h h? ?? 7 噴嘴等比熵出口壓力 1p MPa 根據(jù)出口焓值在 hs 圖上查取 8 噴嘴等比熵出口比容 1t? m3/kg 根據(jù)出口焓值在 hs 圖上查取 9 噴嘴出口角 1? 176。 （ 26）隔板汽封損失 ph? 和頁頂 漏氣損失 th? ppinGhhG? ???=； ttinGhhG? ???= 汽輪機(jī)課程設(shè)計說明書 （低壓缸） 熱能與動力工程 pG?為隔板漏汽量， nG 為通過本級的蒸汽流量。選 2? =16176。 首先 由 0h =； 汽輪機(jī)課程設(shè)計說明書 （低壓缸） 熱能與動力工程 由 HS圖，從進(jìn)口狀態(tài) P ， 0h 等熵膨脹到 1th ，查得等熵出口比容 1tv =求出 出口壓力 1P =； （ 5） 噴嘴出口角 1? 根據(jù)噴嘴葉型表選擇ＴＣ－１Ａ噴嘴，出 汽 角 1? =12176。所以 片數(shù) ，其中 ： mt t b? 。 ；在汽輪機(jī)的中低壓部分容積流量較大，為了減緩葉片高度的急劇增大，往往選擇出口角較大的葉型，通常取 1? =13176。相對節(jié)距 bt =～ 。；動葉柵選用型號 TP1A，有關(guān)參數(shù)為：進(jìn)氣角 1? =18176。綜全考慮各種因素，本設(shè)計選 用亞音速噴嘴葉柵，其型號為： TC1A,有關(guān)參數(shù)為相對節(jié)距 nt 為 ~ ，進(jìn)氣角 0? =70176。對于單列調(diào)節(jié)級的焓降較大可取直徑的上限值。 經(jīng)分析可得 e= （ 2） 速比、平均直徑的確定 現(xiàn)取適當(dāng)?shù)乃俣缺戎担?以 保證調(diào)節(jié)級的效率。 面積比 1： 600 噴嘴葉型 TC1A 動葉葉型 TP1A 理想熱焓 調(diào)節(jié)級詳細(xì)計算 （ 1） 最佳部分進(jìn)氣度的確定 汽輪機(jī)課程設(shè)計說明書 （低壓缸） 熱能與動力工程 由于1sinnnmAl ed??? 可見，在其他參數(shù)不變的條件下，葉高 nl 與部分進(jìn)氣度 e 成反比。雖然機(jī)組的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本較高，但提高了經(jīng)濟(jì)性，以及合理的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。39。 Δ Pr=3% Δ h2t39。但為了計算方便，本設(shè)計選取等溫升分配的規(guī)則，由于進(jìn)入低加組的溫度以及除氧器溫度和給水溫度均已知，故可以對高地價進(jìn)出水溫度進(jìn)行合理分配。 加熱器溫升分配：加熱器和除氧器采用溫升分配（ ） /8=31℃ 根據(jù)前面擬定 熱力過程線 ， 調(diào)節(jié)級 按高壓缸理想焓降的 20%且不超過 100kJ/kg的原則，高壓缸剩余 9個壓力級按等焓降分配，中、低壓缸也按等焓降分配，熱力過程線近似為直線，參數(shù)如下表所示： 表 4 S P △ H △ S T 調(diào)節(jié)級級前 調(diào)節(jié)級級后 高壓缸第 1級級后 高壓缸第 2級級后 高壓缸第 3級級后 高壓缸第 4級級后 高壓缸第 5級級后 高壓缸第 6級級后 高壓缸第 7級級后 高壓缸第 8級級后 汽輪機(jī)課程設(shè)計說明書 （低壓缸） 熱能與動力工程 高壓缸第 9級級后 中壓缸第 1級進(jìn)口參數(shù) 中壓缸第 1級級后 中壓缸第 2級級后 中壓缸第 3級級后 中壓缸第 4級級后 中壓缸第 5級級后 中壓缸第 6級級后 低壓缸第 1級進(jìn)口參數(shù) 低壓缸第 1級級后 低壓缸第 2級級后 低壓缸第 3級級后 低壓缸第 4級級后 低壓缸第 5級級后 低壓缸第 6級級后 低壓缸第 7級級后 各抽汽參數(shù)確定 （ 1）漏汽量的確定： 漏汽包括門桿漏汽和軸封漏汽： ① 門桿漏汽估計為總進(jìn)汽量的 2%； ② 軸封漏汽有兩種情況：一種為最后一片軸封孔口處流速未達(dá)到臨界速度；另一種為出口處以及達(dá)到臨界速度。但隨著級數(shù) Z的增加， rt? 減小，不利于影響減弱。 （ 3）高低加參數(shù)及加熱器溫升分配 給水回?zé)岬慕?jīng)濟(jì)性主要取決于給水的最終溫度和回?zé)峒墧?shù)，給水溫度越高、回?zé)峒墧?shù)越多，循環(huán)熱效率也越高。凝汽器設(shè)計為雙殼體， 為了提高機(jī)組經(jīng)濟(jì)性采用 雙背壓、單流程，可在機(jī)組最大出力工況下長期進(jìn)行。 （ 2） 凝汽器出口壓力和溫度 較大容量汽輪機(jī)的排汽管都設(shè)計為具有一定的擴(kuò)壓能力，使排汽的余速動能最大限度地轉(zhuǎn)化為壓力能，用以補(bǔ)償蒸汽在其中的壓力損失。熱力過程線請詳見附錄。最后一級高壓 加熱汽輪機(jī)課程設(shè)計說明書 （低壓缸） 熱能與動力工程 器疏水至除氧器最后一級低壓加熱器疏水進(jìn)入凝汽器。以做功能力法分析，有限級數(shù)的回?zé)峒訜?，在回?zé)峒訜崞髦斜匾鹩袦夭?rt? 的 換熱，從而產(chǎn)生回?zé)徇^程的 rE? 及相應(yīng)的附加冷源熱損失。噴嘴調(diào)節(jié)方式是為了發(fā)揮機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性，且目前我國制造的汽輪機(jī)絕大 多數(shù)都采用噴嘴調(diào)節(jié)方式，所以綜合考慮來說，我們選擇噴嘴調(diào)節(jié)方式。參考 《汽輪機(jī)原理》（中國電力出版社） P152 表 72 石洞口二廠 D4Y454 汽輪機(jī)和 GB/T7542021 《發(fā)電用汽輪機(jī)參數(shù)系列》選定參數(shù)如下： （ 1）主蒸汽及再熱蒸汽壓力、溫度 主蒸汽壓力 主蒸汽溫度 566 ℃ 再熱蒸汽汽壓力 再熱蒸汽溫度 566 ℃ （ 2）汽輪機(jī)排汽參數(shù) 汽輪機(jī)高壓缸排氣壓力 Pa= 排氣溫度 Ta=℃ 汽輪機(jī)中壓缸排氣壓力 Pb= 排氣溫度 Tb=℃ 汽輪機(jī)低壓缸排氣壓力 Pc=5kPa 排氣溫度 Tc=℃ 汽輪機(jī)設(shè)計功率的確定 表 1 經(jīng)濟(jì)工況功率 600MW 銘牌功率（夏季） 600MW VWO 閥門全開工況 648MW 最大連續(xù)功率工況 TMCR 汽輪機(jī)型式的確定 由設(shè)計任務(wù)書及已經(jīng)選取的相關(guān)參數(shù)可確定汽輪機(jī)型式為： 、反動式、一次中間再熱、水冷凝汽式、 基本負(fù)荷兼調(diào)峰運(yùn)行 汽輪機(jī) 汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速、 調(diào)節(jié)方式 和 回?zé)嵩贌嵝问酱_定 我國電網(wǎng)調(diào)波為 50Hz，發(fā)電機(jī)最高轉(zhuǎn)速為 3000rpm，故選取汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速為：3000rpm(偏差為177。 汽輪機(jī)總體設(shè)計原則為在保證機(jī)組安全可靠的前提下，盡可能提高汽輪機(jī)的效率，降低能耗，提高機(jī)組經(jīng)濟(jì)性，即保證安全經(jīng)濟(jì)性。電力工業(yè)為國民經(jīng)濟(jì)各個領(lǐng)域和部門提供電能，它的發(fā)展直接影響著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展速度，因此，必須超前發(fā)展。在生產(chǎn)過程中有余能、余熱的工廠企業(yè)中，還可以應(yīng)用各種類不同品位的熱能得以合理有效地利用。汽輪機(jī)課程設(shè)計說明書 （低壓缸） 熱能與動力工程 汽輪機(jī)課程設(shè)計說明書 （低壓缸） 熱能與動力工程 1 引言 汽輪機(jī)簡介 汽輪機(jī)是以蒸汽為的旋轉(zhuǎn)式熱能動力機(jī)械，與其他 原動機(jī)相比，它具有單機(jī)功率大、效率、運(yùn)行平穩(wěn)和使用壽命長等優(yōu)點。汽輪機(jī)的排汽或中間抽汽還可用來滿足生產(chǎn)和生活上的供熱需要。 600MW 汽輪機(jī)課程設(shè)計的意義 電力生產(chǎn)量是 衡量 一個國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的重要標(biāo)志之一 。 汽輪機(jī)課程設(shè)計要求 ： 1）汽輪機(jī)為基本負(fù)荷兼調(diào)峰運(yùn)行 2）汽輪機(jī)型式：反動、一次中間再熱、凝汽式 設(shè)計原則 根據(jù)以上設(shè)計要求， 按給定的設(shè)計條件，選取有關(guān)參數(shù)，確定汽輪機(jī)通流部分尺寸，力求獲得較高的汽輪機(jī)效率。 汽輪機(jī)課程設(shè)計說明書 （低壓缸） 熱能與動力工程 2 汽輪機(jī)結(jié)構(gòu) 與型式的確定 汽輪機(jī)參數(shù)、功率、 型式的確定 汽輪機(jī)初終參數(shù)的確定 常規(guī)超臨界機(jī)組的主蒸汽和再熱蒸汽溫度為 538℃～ 560℃，典型參數(shù)為℃ /566℃，對應(yīng)的發(fā)電效率約為 41%。 汽輪機(jī)課程設(shè)計說明書 （低壓缸） 熱能與動力工程 電網(wǎng)中帶基本電荷的機(jī)組，可以采用噴嘴調(diào)節(jié)方式，也可以采用節(jié)流調(diào)節(jié)方式，電網(wǎng)中的調(diào)峰機(jī)組應(yīng)該采用噴嘴調(diào)節(jié)方式。當(dāng)給水溫度 fwt 一定時，隨著回?zé)峒墧?shù) Z的增加，附加冷源熱損失將減小，汽輪機(jī)內(nèi)效率 i? 相應(yīng)增高。其中第 8 號低壓加熱器為單殼體組合式加熱器，布置在凝汽器喉部，各加熱器的疏水逐級自流，不設(shè)疏水泵。 各缸內(nèi)效率的估定及熱力過程線 對照國內(nèi)同類機(jī)組，估定各缸的內(nèi)效率：高壓缸 88%； 中壓缸 91%；低壓缸 89% 。 查 得在 5kPa 的 背壓下飽和水溫度為 ℃ ,為計算方便 ，取給水溫度為 ℃。由于本機(jī)組為 600MW 機(jī)組，蒸汽流量大，所以本機(jī)組的排汽初步設(shè)計為四排汽，但在實際計算過程中發(fā)現(xiàn)由于流量太大導(dǎo)致低壓缸最后幾級噴嘴和動葉高度太大，于是改為六個低壓缸，為六 排氣。 由凝汽器出口壓力查飽和蒸汽熱力性質(zhì)表可得：當(dāng)cp‘ 低 = 時， t =℃ ,當(dāng) cp‘ 高 = 時， t ＝ ℃ 。以做功能力法分析，有限級 數(shù)的回?zé)峒訜?，在回?zé)峒訜崞髦斜匾鹩袦夭?rt? 的換熱，從而產(chǎn)生回?zé)徇^程的 rE? 及相應(yīng)的附加冷源熱損失。最后一級高壓加熱器疏水至除氧器最后一級低壓加熱器疏水進(jìn)入凝汽器。但計算 表時，當(dāng)在 10%~20%的范圍內(nèi)偏離等焓分配原則時，對循環(huán)執(zhí)效率的影響很小。 根據(jù) 初步擬定的 熱力過程線和分級參數(shù)，初步估算回?zé)岢槠髁亢透骷訜崞鹘o水流量，如下表所示： 表 5 序