【正文】 11級(jí)。（見圖31）圖31 壓力級(jí)平均直徑變化曲線圖確定速比　　Xa=u/ca。從圖中量出割斷長度，求出平均直徑為dm＝1014mm。壓力級(jí)的平均直徑dm（平均）將BD線等分為m等分，取3……m1點(diǎn)。根據(jù)選擇的通道形狀，用光滑曲線將A、C兩點(diǎn)連接起來。在縱坐標(biāo)上任取長度為a的線段BD（一般a=25cm），用以表示第一壓力級(jí)至末級(jí)動(dòng)葉中心之軸向距離。參考同類機(jī)組：取d1=845mm，dZ=1065mm。（余速動(dòng)能損失系數(shù)）［6］在高壓缸出口出口角接近90176。主要經(jīng)濟(jì)性能指標(biāo)計(jì)算(1)汽耗率 (2)給水泵耗功 （22）為1kg給水焓升，=為給水泵效率，=故(3)發(fā)電機(jī)凈功率： (4)熱耗率： q＝d[(t0tfw’)+（De/D0）*(hrhk)]= kJ/() (6)裝置效率：整機(jī)熱力過程線圖21 整機(jī)熱力過程線3 通流部分設(shè)計(jì) 透平的直徑及級(jí)數(shù)確定（調(diào)節(jié)級(jí)除外） 選定汽缸和排汽口數(shù)本N300型汽輪機(jī)組為單軸雙缸雙排汽，冷凝式再熱汽輪機(jī)，其中高中壓合缸。機(jī)組電功率Nel基本符合已定的計(jì)算功率，原先估計(jì)的進(jìn)汽量正確。計(jì)算過程中以汽輪機(jī)進(jìn)汽量求解功率，然后校核功率，按所得的功率修正進(jìn)汽量，反復(fù)進(jìn)行多次熱平衡計(jì)算，逐步逼近給定功率。對(duì)各級(jí)加熱器進(jìn)行熱平衡計(jì)算，確定各級(jí)抽汽量熱平衡計(jì)算的目的是：確定熱力系統(tǒng)各部分蒸汽和水的參數(shù)和流量，機(jī)組的功率、汽耗和熱耗。在實(shí)際回?zé)峒訜嵯到y(tǒng)中，還應(yīng)考慮除氧器的定壓運(yùn)行情況及加熱器生產(chǎn)情況，熱力系統(tǒng)的布置方式等因素。通常對(duì)于非有再熱機(jī)組，給水回?zé)嵯到y(tǒng)多采用等焓升分配原則。在冷凝汽力，排汽在恒壓下將汽化潛熱傳遞給冷卻水，不考慮蒸汽在冷凝器冷卻管間的冷阻影響則可得凝結(jié)水的參數(shù)。綜上可估計(jì)汽輪機(jī)的膨脹過程曲線。初步估計(jì)低壓缸效率=87%，則低壓缸實(shí)際焓降：==87%=。由tzr=537℃，查ih=s圖可知， izrhzr=，中壓缸效率可初步估計(jì)為hoim=90%，%，中壓缸的排汽壓力為PzI=%PI=%=。選取再熱損失△P＝%［3］，所以Pzr=(1△P) PzH =%=。初步估計(jì)高壓缸效率為［1］ ，則實(shí)際焓降為：KgKJ/Kg由以上數(shù)據(jù)，可畫出高壓缸近似膨脹過程曲線如圖21。因?yàn)楦?、中壓缸分缸壓力一般為入口壓力?8%~26%，所以選取排汽壓力為 MPa。 熱力系統(tǒng)的熱力計(jì)算(文中所有表示焓的i都要改成h)高壓缸部分主蒸汽壓力Po=，參考參考文獻(xiàn)［9］9知：高壓缸的進(jìn)汽損失，故高壓缸進(jìn)口壓力。注：級(jí)數(shù)從調(diào)節(jié)級(jí)算起，即調(diào)節(jié)級(jí)為第1級(jí)。七段抽汽從第233級(jí)后抽出，供7號(hào)低壓加熱器。四段抽汽從第21級(jí)后抽出，即從中壓缸排汽管引供出，供除4號(hào)除氧器外，還為驅(qū)動(dòng)給水泵供汽。當(dāng)高壓加熱器發(fā)生故障時(shí)，為有效地冷卻外缸，將二段抽汽引至再熱器冷段。一段抽汽從第8級(jí)后抽出，供1號(hào)高壓加熱器。本機(jī)組采用8級(jí)回?zé)岢槠?，根?jù)抽汽段數(shù)采用混合式加熱器作為除氧器和七臺(tái)表面式加熱器。在承受給水壓力下工作，置于給水泵與鍋爐之間的加熱器稱高壓加熱器；在凝結(jié)水泵出口壓力下工作，置于凝結(jié)水泵與除氧器之間的加熱器稱為低壓加熱器。任務(wù)書：300MW汽輪機(jī)熱力系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)初溫：537℃初壓：再熱溫度：537℃背壓：給水溫度：℃回?zé)峒?jí)數(shù)：8級(jí) 回?zé)峒訜崞餍问酱_定回?zé)峒訜崞靼雌畟鳠岱绞讲煌煞譃楸砻嫘问胶突旌褪絻煞N，目前火力發(fā)電廠除了除氧器采用混合加熱器外，余者均為表面式加熱器。通常給水溫度大約為蒸汽初壓下飽和溫度的65%75%，常用的給水溫度，回?zé)峒?jí)數(shù)見表2—1。實(shí)際采用的最有利的給水溫度要低于最佳給水溫度，這是因?yàn)榻o水溫度不僅與循環(huán)效率有關(guān)，而且還影響裝置的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性。而且隨回?zé)峒?jí)數(shù)增加，熱效率的相對(duì)增加減少。給水溫度提高后，使鍋爐設(shè)備投資增多或鍋爐排煙溫度升高而使鍋爐效率降低。不同的回?zé)峒?jí)數(shù)，各有一個(gè)最佳給水溫度，在此溫度下，循環(huán)效益最大。 給水回?zé)峒?jí)數(shù)和給水溫度的選取確定給水回?zé)岷蜔峤?jīng)濟(jì)性主要取決于給水的最終溫度和回?zé)峒?jí)數(shù)。另外，采用回?zé)峒訜嵯到y(tǒng)，可以提高鍋爐設(shè)備的可靠性。在采用回?zé)岢槠?，汽輪機(jī)主蒸汽參數(shù)，排汽壓力和功率不變的情況下，可使進(jìn)汽量增加，排汽量減少，有利用于提高汽輪機(jī)的內(nèi)效率。從汽輪機(jī)某些中間級(jí)后抽出部分做功的蒸汽進(jìn)入若干換熱器，逐漸加熱給水和主蒸汽給水，不進(jìn)入凝汽器。根據(jù)給定的蒸汽及汽輪機(jī)的初參數(shù)，參考母型汽輪機(jī)的某些參數(shù)和學(xué)過的專業(yè)知識(shí)，初步確定所設(shè)計(jì)汽輪機(jī)的回?zé)岢槠?jí)數(shù)、流量和再熱流量，最后進(jìn)行校核。本機(jī)組的具體熱力系統(tǒng)設(shè)計(jì)見附圖4。（5）當(dāng)3臺(tái)高壓加熱器全部切除后，在額定的進(jìn)汽參數(shù)、額定的排汽壓力、補(bǔ)水率為0％的條件下，機(jī)組仍能發(fā)出額定功率。（3）閥門全開工況（VWO）：在額定進(jìn)汽參數(shù)、額定排汽壓力、補(bǔ)水率為0％、回?zé)嵯到y(tǒng)正常投運(yùn)的條件時(shí)，調(diào)節(jié)汽閥全開工況下，最大進(jìn)汽量為985t/h，功率為315MW。主要的技術(shù)規(guī)范［9］（1） 型號(hào) （2） 形式 亞臨界、一次中間再熱、單軸、雙缸雙排汽反動(dòng)凝汽式汽輪機(jī)（3） 額定功率 300MW（4） 保證最大功率（TMCR） 326MW（5） VWO＋5％OP工況功率 329MW（6） 主汽閥前額定蒸汽壓力 （7） 主汽閥前額定蒸發(fā)溫度 537℃（8） 再熱汽閥前額定蒸汽壓力 MPa（9） 再熱汽閥前額定蒸發(fā)溫度 537℃（10）額定轉(zhuǎn)速 3000r/min（11）旋轉(zhuǎn)方向 自機(jī)頭往發(fā)電機(jī)方向看，為順時(shí)針方向（12）額定冷卻水溫 25℃（13）維持額定功率的最高冷卻水溫度 35℃（14）額定排汽壓力 （15）維持額定功率時(shí)的排汽壓力 （16）額定工況時(shí)汽輪機(jī)主蒸汽流量 （17）額定工況時(shí)再熱蒸汽流量 t/h（18）額定給水溫度 ℃（19）回?zé)嵯到y(tǒng)三個(gè)高壓加熱器，一個(gè)除氧器，四個(gè)低壓加熱器，共8段回?zé)岢槠?0）額定工況下凈熱耗率 （）（21）汽輪機(jī)級(jí)數(shù) 35級(jí) 高壓缸 調(diào)節(jié)級(jí)+11個(gè)反動(dòng)級(jí) 中壓缸 9個(gè)反動(dòng)級(jí) 低壓缸 27個(gè)反動(dòng)級(jí)（22）配汽方式 噴嘴配汽（23）給水泵驅(qū)動(dòng)方式 小汽輪機(jī)（24）制造廠家 上海汽輪機(jī)廠※注：本設(shè)計(jì)的壓力值均指絕對(duì)壓力機(jī)組的主要熱力工況設(shè)計(jì)要求（1）額定工況：汽輪機(jī)在額定進(jìn)汽參數(shù)、額定排汽壓力、補(bǔ)水率為0％、回?zé)嵯到y(tǒng)正常投運(yùn)的條件下，能發(fā)出的額定功率為300MW，（）。2 熱力系統(tǒng)設(shè)計(jì)具體設(shè)計(jì)請(qǐng)參照相關(guān)章節(jié)。本300MW汽輪機(jī)完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)中要求的熱力系統(tǒng)設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 本機(jī)組可以參加一次調(diào)頻，調(diào)節(jié)系統(tǒng)的速度變動(dòng)率、遲緩率等性能良好。主蒸汽旁路直接引入高壓缸排汽，二級(jí)旁路是再熱蒸汽直接引入凝汽器。 本機(jī)組配置了旁路系統(tǒng)，它對(duì)于鍋爐穩(wěn)定燃燒、汽水回收和機(jī)組快速啟動(dòng)等都十分有利。 主油泵布置在前軸承箱中，經(jīng)齒形聯(lián)軸器由汽輪機(jī)主軸帶動(dòng)。為了機(jī)組起停時(shí)減小盤車力矩，并避免軸承合金的磨損，還配置了高壓油頂軸裝置。其前后端汽封是耐高溫、耐腐蝕的薄鋼帶制成。 汽缸橫向定位。 高中低兩個(gè)轉(zhuǎn)子，依次為整鍛、爭端加套裝和套裝結(jié)構(gòu)，高中和中低轉(zhuǎn)子間均為剛性聯(lián)結(jié)，高中壓轉(zhuǎn)子共用三個(gè)軸承支撐，考慮到安裝，檢修需要，特備有中軸瓦。為滿足機(jī)組快速啟動(dòng)需要，高中低壓缸均設(shè)有法蘭、螺栓加熱裝置。事故停機(jī)時(shí)，主汽門和調(diào)速汽門快速關(guān)閉，以防事故擴(kuò)大。中壓缸排汽進(jìn)入兩個(gè)排汽缸后，排入凝汽器。本30萬千瓦汽輪機(jī)采用噴嘴調(diào)節(jié)，新蒸汽通過兩個(gè)高壓主汽門，四個(gè)高壓調(diào)節(jié)汽門進(jìn)入高壓缸。 全機(jī)共有八段非調(diào)整抽汽，分別在1121級(jí)后和低壓缸第6級(jí)后，抽到相應(yīng)的加熱器中加熱給水，回?zé)嵯到y(tǒng)見附回?zé)嵯到y(tǒng)圖。通流部分的詳細(xì)計(jì)算可參照附表格。本30MW汽輪機(jī)的通流部分由高、中、低三部分組成，共有35級(jí)，除高壓調(diào)節(jié)級(jí)為沖動(dòng)級(jí)外，其中34級(jí)均為反動(dòng)級(jí)。在同樣的初參數(shù)條件下，再熱機(jī)組一般比非再熱機(jī)組的熱效率提高4％左右。 N300型汽輪機(jī)采用一次中間再熱，也就是新蒸汽經(jīng)高壓缸做功后，再放回到鍋爐中，加熱后，再進(jìn)入中壓缸在額定工況下，溫度為347℃，溫度升高到537℃，回到汽輪機(jī)中壓缸繼續(xù)做功。因此，根據(jù)這些部分的設(shè)計(jì)和計(jì)算，可以確定型汽輪機(jī)各部分的幾何尺寸及其他額定工況下的氣動(dòng)參數(shù)和熱力計(jì)算。 本機(jī)是300MW雙缸雙排汽反動(dòng)凝汽式汽輪機(jī)設(shè)計(jì)，主要包括以下內(nèi)容：（1）透平機(jī)械的熱力計(jì)算；（2）通流部分計(jì)算；（3）汽輪機(jī)熱力系統(tǒng)設(shè)計(jì)；（4）總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。（），％。 論文研究內(nèi)容本論文主要設(shè)計(jì)了300MW雙缸雙排汽，高中壓缸合缸，低壓缸雙流程的反動(dòng)凝汽式汽輪機(jī)，目前在國內(nèi)是主流的汽輪機(jī)機(jī)型。雖然這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)課題比較傳統(tǒng)，汽輪機(jī)設(shè)計(jì)的方法是不變的。在設(shè)計(jì)的過程中避免了同類型機(jī)組給水回?zé)嵯到y(tǒng)的缺點(diǎn)，優(yōu)化了給水回?zé)嵯到y(tǒng)。 本課題設(shè)計(jì)意義 本課題設(shè)計(jì)了一臺(tái)300MW的中間再熱式汽輪機(jī)，在設(shè)計(jì)過程中我參考了以前的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，同時(shí)參考了當(dāng)前汽輪機(jī)的最新進(jìn)展。國內(nèi)外的汽輪機(jī)制造廠商在長葉片的設(shè)計(jì)研究中采用了一系列氣動(dòng)及強(qiáng)度振動(dòng)方面的最新技術(shù)成果。現(xiàn)在國內(nèi)外電站汽輪機(jī)的技術(shù)不斷發(fā)展，其發(fā)展的趨勢(shì)［?。菔牵海?）增大單機(jī)功率，提高蒸汽初參數(shù)，改進(jìn)汽輪機(jī)的通流設(shè)計(jì)，優(yōu)化中間再熱和給水回?zé)嵯到y(tǒng)，以提高汽輪機(jī)的熱經(jīng)濟(jì)性；（2）發(fā)展大型熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組和燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)機(jī)組，以提高一次能源的利用率；（3）開發(fā)計(jì)算機(jī)和電子元器件為基礎(chǔ)的汽輪機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)，以提高汽輪機(jī)控制的自動(dòng)化水平；（4）采用先進(jìn)的加工制造設(shè)備和工藝，按標(biāo)準(zhǔn)化的質(zhì)管要求確保產(chǎn)品質(zhì)量，提高機(jī)組的可靠性和可利用率?，F(xiàn)代大型汽輪機(jī)一般都采用級(jí)數(shù)多、多汽缸、多排汽的結(jié)構(gòu)；汽缸采用內(nèi)、外雙層或者多層缸的結(jié)構(gòu)。目前，我國的汽輪機(jī)制造業(yè)還比較落后，還需要繼續(xù)努力發(fā)展，將我國的汽輪機(jī)設(shè)計(jì)、制造水平提高上去。它的制造和發(fā)展涉及到許多工業(yè)部門和科學(xué)領(lǐng)域，如高強(qiáng)度耐熱合金鋼的研制，優(yōu)質(zhì)的大型鍛鑄件的供應(yīng)，高效長葉片的設(shè)計(jì)和研制，在加工制造中，新工藝新技術(shù)的應(yīng)用等。汽輪機(jī)本體是由汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)部分（轉(zhuǎn)子）和固定部分（靜子）組成，調(diào)節(jié)保安油系統(tǒng)主要包括調(diào)節(jié)氣閥、調(diào)速器、調(diào)速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、主油泵、油箱、安全保護(hù)裝置等；輔助設(shè)備主要包括凝汽器、抽氣器、高低壓加熱器、除氧器、給水泵、凝結(jié)水泵、凝升泵、循環(huán)水泵等；熱力系統(tǒng)主要指主蒸汽系統(tǒng)、再熱蒸汽系統(tǒng)、旁路系統(tǒng)、凝汽系統(tǒng)、給水回?zé)嵯到y(tǒng)、給水除氧系統(tǒng)等。汽輪機(jī)是現(xiàn)代化國家中重要的動(dòng)力機(jī)械設(shè)備。. . . .目 錄1 緒論 1 汽輪機(jī)簡介 1 電站高參數(shù)大容量汽輪機(jī)技術(shù)研究和國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 1 本課題設(shè)計(jì)意義 2 論文研究內(nèi)容 22 熱力系統(tǒng)設(shè)計(jì) 445 機(jī)組的主要技術(shù)規(guī)范 445 給水回?zé)峒訜嵯到y(tǒng)及設(shè)備 556 給水回?zé)峒?jí)數(shù)和給水溫度的選取 667 回?zé)峒訜崞餍问酱_定 778 熱力系統(tǒng)的熱力計(jì)算 8893 通流部分設(shè)計(jì) 151517 透平的直徑及級(jí)數(shù)確定（調(diào)節(jié)級(jí)除外） 151517 選定汽缸和排汽口數(shù) 151517 確定第一壓力級(jí)平均直徑和末級(jí)直徑 151517 確定高壓缸壓力級(jí)的平均直徑，速比和焓降的變化規(guī)律 161618 高壓缸焓降分配 181820 中低壓缸的級(jí)數(shù)確定和各級(jí)焓降的分配 191921 詳細(xì)計(jì)算高壓缸第一壓力級(jí) 202022 高壓缸第一壓力級(jí)計(jì)算過程 202022 高壓缸第一壓力級(jí)速度三角形 232325 各壓力級(jí)詳細(xì)計(jì)算表格 232326 調(diào)節(jié)級(jí)詳細(xì)熱力計(jì)算表格 232326 高壓缸末級(jí)詳細(xì)計(jì)算表格 272730 中壓缸第一壓力級(jí)詳細(xì)計(jì)算表格 303033 中壓缸末級(jí)詳細(xì)計(jì)算表格 333336 低壓缸第一壓力級(jí)詳細(xì)計(jì)算表格 363639 低壓缸末級(jí)詳細(xì)計(jì)算表格 393942 調(diào)節(jié)級(jí)、高壓缸第一壓力級(jí)、末級(jí)速度三角形圖 424245454 汽輪機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 43434646 熱力系統(tǒng)設(shè)計(jì) 43434646 主蒸汽及再熱蒸汽系統(tǒng) 43434646 給水回?zé)嵯到y(tǒng) 44444747 汽輪機(jī)本體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 45454848 蒸汽流程 45454848 高中壓閥門 46464848 汽缸結(jié)構(gòu) 46464949 轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu) 48485050 聯(lián)軸器 494