【導(dǎo)讀】額定功率：pr＝12MW，額定轉(zhuǎn)速：ne＝3000r/min，新蒸汽溫度：t0＝435℃，排汽壓力：pc＝，給水溫度：tfw＝150℃，冷卻水溫度：tw1＝20℃，射汽抽汽器中凝結(jié)水溫升：△tej＝3℃，第二高壓加熱器中回收的軸封漏汽量：△D1′＝700kg/h。估算整機(jī)蒸汽流量及擬定熱力過(guò)程曲線；回?zé)嵯到y(tǒng)熱平衡初步計(jì)算及回?zé)嵯到y(tǒng)示意圖繪制；非調(diào)節(jié)級(jí)理想比焓降分配和級(jí)數(shù)確定；計(jì)算級(jí)效率、級(jí)內(nèi)功率、整機(jī)內(nèi)功率及相對(duì)內(nèi)效率；級(jí)詳細(xì)熱力過(guò)程曲線示意圖，整機(jī)熱力過(guò)程曲線圖；調(diào)試并運(yùn)行熱力設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)程序；編寫課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。所以取汽輪機(jī)相對(duì)內(nèi)效率ηri，發(fā)電機(jī)效率ηg(全負(fù)荷)，機(jī)械效率ηax.然后用直線連接“1”、“4”兩點(diǎn)，求出中點(diǎn)“2′”，并在“2′”點(diǎn)沿等壓線向下移14kJ/kg得“2”點(diǎn)，汽輪機(jī)近似熱力過(guò)程曲線圖見(jiàn)附圖-1.調(diào)節(jié)抽汽式汽輪機(jī)通流部分設(shè)計(jì)式，要考慮到調(diào)節(jié)抽汽工況及純凝汽工況。c）平均直徑：1150mmmd?故選擇TC-2B型線，出汽角為1?

　　

【正文】 / k gnnhh? ?? ? ? ? ? ? ? ? 7．動(dòng)葉進(jìn)口汽流角和相對(duì)速度 1111111s i n 3 4 4 . 4 4 9 5 9 8 8 s i n 1 2t a n t a n 2 2 . 6c o s 3 4 4 . 4 4 9 5 9 8 8 c o s 1 2 1 6 4 . 8 5ccu ?? ??? ?? ? ? ?? ? ? 1111s i n 3 4 4 . 4 4 9 5 9 8 8 s i n 1 2 1 8 6 . 3 5 0 7 6 8 1 m / ss i n s i n 2 2 . 6cw ?? ?? ? ?? 2211 / 2 0 0 0 1 8 6 . 3 5 0 7 6 8 1 / 2 0 0 0 1 7 . 3 6 3 3 0 4 3 8 k J / k gwhw? ? ? ? 汽輪機(jī)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 25 8．動(dòng)葉理想比焓降 ： 1 kJ/ kgb m thh? ? ? ? ? ? ? 滯止 比焓： * 1 5 . 2 5 3 1 7 . 3 6 3 3 0 4 3 8 2 2 . 6 1 6 5 1 4 3 8 k J / k gb b wh h h? ? ? ? ? ? ? ? 9．動(dòng)葉出口汽流相對(duì)速度 *2 4 4 . 7 2 4 4 . 7 2 2 2 . 6 1 6 5 2 1 2 . 6 7 4m / stbwh? ? ? ? 22 0 .9 3 4 2 1 2 .6 7 4 1 9 8 .6 3 7 6 m /stww?? ? ? ? 10．動(dòng)葉損失 ： 2 * 2( 1 ) ( 1 0 . 9 3 4 ) 2 2 . 6 1 6 2 . 8 8 6 8 k J / k gbbhh? ?? ? ? ? ? ? ? ? 查得 動(dòng)葉出口參數(shù)： P2＝ ， V2＝ H2＝ ， s= J/(kg?K) 11． 動(dòng)葉出口面積 ： ?? ? ? ? ?4 4 21221 2 . 4 8 0 . 2 3 2 1 1 2 61 0 1 0 1 9 1 . 4 9 3 c GvA w 12. 動(dòng)葉出口高度 bl 和汽流出口角 2? 1 3 . 1 4 2 1 5 . 1 4 m mbnll? ? ? ? ? ? 2112 1 9 1 . 4 8 3 1 0s i n s i n 2 2 . 5 53 . 1 4 1 0 5 0 1 5 . 1 4bmbAdl? ??? ?? ? ? ??? 13．動(dòng)葉出口汽流速度 2c 和出汽角 2? 11222 22w s i n 1 9 8 . 6 3 7 s i n 2 2 . 5 5t a n t a n 7 6 . 2 8w c o s 1 9 8 . 6 3 7 c o s 2 2 . 5 5 1 6 4 . 8 5u?? ??? ?? ? ? ?? ? ? 2222s i n 1 9 8 . 6 3 7 s i n 2 2 . 5 5c 7 8 . 2 8 1 m / ss i n s i n 7 6 . 2 8w ?? ??? ? ?? 14．余速損失 ： 2 222 kJ/ kg2020 2020c c? ? ? ? 15．輪周有效焓降（不計(jì)葉高損失） 12h??? ? ? ? ? ? ? ? ? ?u t n b ch h h h 5 8 . 3 6 9 3 . 1 3 9 2 . 8 8 6 3 . 0 6 4 4 7 . 5 5 9 2k J / k g?? 汽輪機(jī)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 26 16. 輪周效率及校核 由于第一級(jí)和第二級(jí)直徑變化不大，故設(shè)定余速利用系數(shù)為 1 故 0E = 1 0. 9 11 .0 41 2 1. 65 3 65 .2 42 /th k J k g? ? ? ? ? 04 7 .5 5 9 2 0 .7 2 8 96 5 .2 4 2uu hE? ??? ? ? ? 1 1 2 20( c o s c o s ) 1 6 4 . 8 5 ( 3 4 4 . 4 4 9 c o s 1 2 7 8 . 2 8 1 c o s 7 6 . 2 7 7 ) 0 . 7 3 1 5 81 0 0 0 6 5 . 2 4 2 1 0 0 0u u c cE ??? ? ? ? ? ??? ? ? ???0 . 7 3 1 5 8 0 . 7 2 8 91 0 0 % 1 0 0 % 0 . 3 6 % 1 %0 . 7 2 8 9uuuu??? ??? ? ? ?? ? ? ? ? ? ?? 所以計(jì)算結(jié)果滿足要求。 17． 計(jì)算 葉高損失 1 . 6 4 7 . 5 5 9 2 5 . 0 2 4 9 k J /k g1 3 . 1 4luahhl? ? ? ? ? ? ?（對(duì)于單列壓力級(jí) a=） 18． 輪周有效比焓降 ： 4 7 . 5 5 9 2 5 . 0 2 4 9 4 2 . 5 3 4 1 k J/k gu u lh h h? ? ? ? ? ? ? ? ? 輪周功率 ： 1 12 .4 8 42 .5 34 1 53 0. 83 kWuuP G h? ? ? ? ? 19．葉輪摩擦損失 2 3 2 312 7 ( ) 7 5 ( )100 100 894 kJ/kg12. 48 319 97bfudh GV ??? ? ? ?? 20．隔板漏氣損失 3 3 4 23 . 1 4 0 . 5 1 0 5 0 0 1 0 7 . 8 5 1 0 mp p pAd?? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? 447 . 8 5 1 0 4 2 . 5 3 4 1 1 . 5 8 3 1 k J /k g8 6 . 1 0 6 1 0 6ppunpAhhAz ???? ? ? ? ? ? ??? 21．葉頂漏氣損失 1 .5 0 .0 91 5 .1 4zm bl?? ? ? ? 查 圖 8 得 ?? = t? = t? = 10 . 2 5 0 . 0 9 0 . 2 9 4 7 . 5 5 9 2 1 . 7 4 8 4 k J / k gs i n 0 . 9 4 s i n 1 2mtp t uthh????? ? ??? ? ? ? ? ? ??? 22． 濕汽 損失 汽輪機(jī)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 27 (1 ) ( kJ/ kg)? ? ? ?x n uh x h 由于級(jí)前、后的干度均為 1，所以 ?xh 為零。 23. 級(jí)有效比焓降 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?i u f p p t xh h h h h h 4 2 . 5 3 4 1 1 . 3 8 9 1 . 5 8 3 1 . 7 4 8 4 0? ? ? ? ? ? 24． 內(nèi)功率 1 1 2 .4 8 3 7 .8 1 3 4 7 1 .9 0 9 1 k WiiP G h? ? ? ? ? 25．級(jí)效率 0/ / ? ? ? ? ? 26． 第一壓力級(jí)葉柵幾何參數(shù)選擇 a)噴嘴： 由前面的計(jì)算可知， 葉型 選為 ： TC1A， ? 48mmnb， ~ ?nt ， 于是 取 ?nt ， ? 40mmnB。 0 .8 4 8 3 8 .4 m mn n nt t b? ? ? ? ? 3 . 1 4 1 0 5 0 8 5 . 8 5 9 33 8 . 4mnndZ t? ?? ? ?，取整 得： 86?nZ 反算 ： 3 . 1 4 1 0 5 0 3 8 . 3 3 7 2 m m86mn ndt Z? ?? ? ? 3 8 .3 3 7 0 .7 9 8 6 9 1 8 648nnntt b? ? ? 查得安裝角為 176。 b)動(dòng)葉： 由前面可知： 2 ? ??,故 選 TP3A 型， 45mmbb ? ， ~ ? ， 于是 取 ? ， 45mmbB ? 。 0 .6 2 4 5 2 7 .9 m mb b bt t b? ? ? ? ? 3 . 1 4 1 0 5 0 1 1 8 . 1 7 22 7 . 9mbbdZ t? ?? ? ?，取整 得： 118bZ ? 汽輪機(jī)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 28 反算 ： 3 . 1 4 1 0 5 0 2 7 . 9 4 0 6 m m120mb bdt Z? ?? ? ? 2 7 . 4 8 8 9 4 0 . 6 2 0 9 3 9 5 545bbbtt b? ? ? 查得安裝角為 78176。 (3) 其它 各 壓力級(jí)計(jì)算 過(guò)程與第一相同，用 Excel 軟件計(jì)算，過(guò)程不再書(shū)寫，只將各級(jí)計(jì)算的結(jié)果列于附表 1 和表 2 中。 六 、 回?zé)嵯到y(tǒng)校核修正 在壓力級(jí)詳細(xì)計(jì)算過(guò)程中，通過(guò)回?zé)嵯到y(tǒng)初算的各級(jí)抽汽壓力和壓力級(jí)詳細(xì)計(jì)算過(guò)程中各級(jí)末端的出口 壓力對(duì)比，選擇出口壓力與初算相近的該級(jí)末端出口作為回?zé)岢槠c(diǎn)。并根據(jù)該抽汽點(diǎn)壓力重新逐級(jí)計(jì)算和修正抽氣量和各級(jí)加熱器進(jìn)出口參數(shù)。 計(jì)算過(guò)程和回?zé)嵯到y(tǒng)平衡初步估算相同，過(guò)程不再書(shū)寫。逐級(jí)計(jì)算修正后結(jié)果見(jiàn)下表： 項(xiàng) 目 符 號(hào) 單 位 加熱器號(hào) H1 H2 Hg H3 H4 抽汽壓力 pe Mpa 加熱器壓力 pe＇ Mpa 抽汽比焓 he kJ/kg 2940 2865 2770 2690 2490 壓力 pe＇ 下飽和溫度 te ℃ 壓力 pe＇ 下飽和水比焓 he＇ kJ/kg 每公斤蒸汽放熱量 Δhe kJ/kg 被加熱的給水量 Dfw kg/h 44430 44430 40328 40328 40328 給水進(jìn)口溫度 tw1 ℃ 給水進(jìn)口水比焓 hw1 kJ/kg 加熱器端差 δt ℃ 0 給水出口溫度 tw2 ℃ 150 給水出口比焓 hw2 kJ/kg 給水比焓升 Δhfw kJ/kg 83040 60130 11538 抽汽量 ΔDe kg/h 1651 1751 789 2031 注：計(jì)算各部分回?zé)岢闅饬堪凑涨懊娴墓竭M(jìn)行校正和計(jì)算即可。 七 、整機(jī)效率 、 整機(jī)功率 的 核算 汽輪機(jī)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 29 1． 整機(jī)效率核算 i t o t a l i t j ih h h? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? kJ/kg ? ?? ? ?? macthh ??? ? ? ?? ? ? ? ? ? ?0 . 8 2 0 . 7 9 9 1 0 6 2 51 0 0 % 1 0 0 % 2 . 4 9 % 1 % i j s r i g jri rigj 所以整機(jī)功率有一定的誤差。 2．整機(jī)功率的核算 iz tj iP P P? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? kW ??? ? ? ? ? MWi z a x gPP ? ?? ? ? ? ? ? ? 9 . 8 6 1 9 . 61 0 0 % 1 0 0 % 2 . 7 % 1 %ePPP 所以整機(jī)功率有一定的誤差。 八 、 結(jié)果分析總結(jié) 綜上所述，相對(duì)內(nèi)效率滿足要求，但是功率的誤差較大，主要原因分析如下： 1．焓熵圖讀圖誤差較大，誤差在最后被放大了； 2．回?zé)岢槠骷?jí)加熱器加熱溫升 分配不合理，各級(jí)抽汽壓力偏高，使得機(jī)組做功能力下降。 3．壓力級(jí)各級(jí)直徑劃分不合適； 4．各級(jí)噴嘴的入口角取的不太合適，存在進(jìn)汽損失； 5．各壓力級(jí)的最佳速比和反動(dòng)度的選擇不一定最佳 6．各種損失的系數(shù)和余速利用系數(shù)的選擇較隨意，有一定偏差。 7．計(jì)算是以各級(jí)平均直徑處的參數(shù)進(jìn)行計(jì)算的，但實(shí)際中沿葉高方向上有變化。 這些原因共同導(dǎo)致了功率的誤差和與實(shí)際電廠機(jī)組的差別。 汽輪機(jī)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 30 汽輪機(jī)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 31