【正文】 ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? 0 . 7 6 9 7 7 0 . 7 6 9 5 91 0 0 % 1 0 0 % 0 . 0 2 3 4 % 1 %0 . 7 6 9 5 9uuuu??? ??? ? ? ?? ? ? ? ? ? ?? 所以它是合格的。 8. 計算第一列動葉進口汽流角和相對速度 汽輪機課程設(shè)計說明書 6 3 . 1 4 1 . 1 5 3 0 0 01 8 0 . 5 5 /6 0 6 0? ??? ? ?mDnu m s 111 1 11 1 1 1s i n ( ) 6 2 8 . 6 1 3 s i n ( 1 5 0 . 1 7 1 )t a n t a n 2 1 . 1 1c o s ( ) 6 2 8 . 6 1 3 c o s ( 1 5 0 . 1 7 1 ) 1 8 0 . 5 5ccu ??? ???? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ? ? 1 1 11 1s i n ( ) 6 2 8 . 6 1 3 s i n ( 1 5 0 . 1 7 1 ) 4 5 6 . 7 7 /s i n s i n 2 1 . 1 1cw m s??? ? ? ? ?? ? ?? 2211 / 2 0 0 0 4 5 6 . 7 7 / 2 0 0 0 1 0 4 . 3 1 9 4? ? ? ?whw kJ/kg 由上可查 hs 圖得第一列動葉進口的滯止壓力 *1p = 9. 計算第一列動葉出口汽流相對速度 第一列動葉理想焓降： 250 ? ? ? ? ? ? ?b b thh kJ/kg 第一列動葉滯止理想焓降： * 1 2 7 . 5 1 0 4 . 3 1 9 4 1 3 1 . 8 1 9 4? ? ? ? ? ? ? ?b b wh h h kJ/kg 第一列動葉出口汽流相對速度 *2 4 4 . 7 2 4 4 . 7 2 1 3 1 . 8 1 9 4 5 1 3 . 4 4? ? ? ? ?tbwh m/s 在圖 4 中查得： ?? 22 ?? ? ? ? ? m/s 10．第一列動葉損失為： 2 * 2( 1 ) ( 1 0 . 9 1 3 ) 1 3 1 . 8 1 9 4 2 1 . 9 3 8bbhh? ?? ? ? ? ? ? ? ? kJ/kg 根據(jù) ?bh 和 ??bh 在 hs 圖中做出動葉熱力過程曲線，查得第一列動葉后蒸汽狀態(tài)點： P2＝ ， V2＝ 11．第一列動葉出口面積： ?? ? ? ?42221 2 . 4 8 0 . 1 8 2 5 3 9 7 1 0 4 8 . 5 9 7 GvA c mw 由于21/ 1 . 4 7 2 8 2 / 2 . 3 6 1 0 8 0 . 6 2 5 8 0 . 5 4 6n c rPP???? ? ? ? ?， 故汽流在第一列動葉中為亞聲速流動。 。一 般高壓部分的進汽量及幾何尺寸以調(diào)節(jié)抽汽工況作為設(shè)計工況進行計算，低壓部分的進汽量及幾何下以純凝汽工況作為設(shè)計工況進行計 算。0 t/h 式中 eP ——— 汽輪機的設(shè)計功率， KW ? ?39。s = J/(kg?K) 并在“ 2′”點沿等壓線向下移 14kJ/kg 得“ 2”點， 2h = kJ/kg， 2s = J/(kg?K) 過“ 1”、“ 2”、“ 3”點作光滑曲線即為汽輪機的近似熱力過程曲線。 3 3 0 4 . 0 7 7 3 5 2 1 2 2 . 1 1 4 6 1 1 8 1 . 9 6 3m a cth h h? ? ? ? ? ?kJ/kg 整機有效焓降為： macih? ＝ ri? macth? ＝ ? ? 從而確定“ 3”點的比焓為： 3h =0h macih? =? =又因為余速損失為： ? ? ? ? ? ? ?222 2 % 0 . 0 2 1 1 8 1 . 9 6 3 2 3 . 6 3 9 3 /2020 macctch h k J k g 汽輪機課程設(shè)計說明書 3 所以“ 4”點的比焓為： ? ? ? ? ? ? ?4 3 2 再由 ?? 可以確定“ 4”點，并查得： 4s =(kg?K) 然后用直線連接“ 1”、“ 4”兩點，求出中點“ 2′”， 239。h= ， 339。 第二部分：汽輪機熱力計算 一、汽輪機進汽量 D0的初步估算和近似熱力過程曲線的初步計算 1．根據(jù)已知的 p0、 t0和 pc，確定蒸汽通過主汽門、配汽機構(gòu)及排汽管中的壓力損失。汽輪機課程設(shè)計說明書 1 汽輪機課程設(shè)計說明書 第一部分：課程設(shè)計的任務與要求： 一．設(shè)計題目： 二．已知參數(shù)： 額定功率： pr＝ 12MW， 額定轉(zhuǎn)速： ne＝ 3000r/min， 設(shè)計功率： pe＝ ， 新蒸汽壓力： p0＝ ， 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℃， 給水泵壓頭： pfp＝ ， 凝結(jié)水泵壓頭 :pcp=， 射汽抽汽器用汽量： △ Dej＝ 500kg/h， 射汽抽汽器中凝結(jié)水溫升： △ tej＝ 3℃， 軸封漏汽量： △ D1＝ 1000kg/h， 第二高壓加熱器中回收的軸封漏汽量： △ D1′ ＝ 700kg/h。 回熱級數(shù)： 5 三．任務與要求 （ 1）估算整機蒸汽流量及擬定熱力過程曲線； （ 2）回熱系統(tǒng)熱平衡初步計算及回熱系統(tǒng)示意圖繪制； （ 3）非調(diào)節(jié)級理想比焓降分配和級數(shù)確定； （ 4）計算調(diào)節(jié)級與非調(diào)節(jié)級通流部分幾何尺寸：各級平均直徑、葉片高度、通流面積、葉片數(shù)、葉寬、節(jié)距、靜葉片安裝角、動葉片安裝角、及出汽角等； （ 5）計算級效率、級內(nèi)功率、整機內(nèi)功率及相對內(nèi)效率； （ 6）整機校核（電功率、內(nèi)效率）； （ 7）按比例繪制通流部分子午剖面流道圖和各級速度三角形圖，以及調(diào)節(jié)級詳細熱力過程曲線示意圖，整機熱力過程曲線圖； （ 8）編寫計算機程序方框圖； （ 9）編寫計算機運行程序； 汽輪機課程設(shè)計說明書 2 （ 10）調(diào)試并運行熱力設(shè)計計算機程序； （ 11）編寫課程設(shè)計說明書（說明書規(guī)格按學校要求，內(nèi)容為上述計算內(nèi)容）。 進汽機構(gòu)節(jié)流損失： ? ? ? ? ?004 % 0 0 4 3 . 5 0 . 1 4P P M P a 排汽管中壓力損失： 0. 04 0. 00 5 0. 00 02ccP P M P a? ? ? ? ? 調(diào)節(jié)級前的壓力為： 0 0 0 3 . 5 0 . 1 4 3 . 3 6P P P M P a? ? ? ? ? ? ? 末級動葉后壓 力為： ? ? ? ? ? ? ? ?0 . 0 0 5 0 . 0 0 0 2 0 . 0 0 5 2z c c cP P P P M P a 2．選取機組的相對內(nèi)效率、發(fā)電效率和機械效率 由于汽輪發(fā)電機組的 額定功率： pr＝ 12MW 所以取汽輪機相對內(nèi)效率 η ri，發(fā)電機效率 η g (全負荷 )，機械效率 η ax. 3．熱力過程曲線的初步擬定 由 p0＝ ， t0＝ 435℃確定初始狀態(tài)點“ 0”： 0h ＝ kJ/kg， 0s = kJ/(kg?K) 由 ??10 kJ/kg， 0 MPa?? 從而確定“ 1”點： 1s = (kg?K)， 1t = ℃ 過“ 0”點做定熵線與 Pc= 的定壓線交于“ 3? ”點，查得： 039。t = ℃ 整機理想焓降為： 0 3 39。h = kJ/kg， 239。 汽輪機近似熱力過程曲線圖見附圖 1. 4．整機進汽量估計 一般凝汽式汽輪機的總蒸汽流量 0D 可由下式估算： ? ? Dmh PD mgrim act e ???? ???39。macth? —— 通流部分的理想比焓降， KJ/kg ； ri? —— 汽輪機通流部分相對內(nèi)效率的初步估算值 (～ ) ； g? ——— 機組的發(fā)電機效率 (全負荷， ～ ) ； m? ——— 機組的機械效率 （ ～ ） ； ? D ——— 考慮閥桿漏氣和前軸封漏汽及保證在處參數(shù)下降或背壓升高時仍能發(fā)出設(shè)計功率的蒸汽余量，通常取 =3%左右， t/h m ———— 考慮回熱抽汽引起進汽量增大的系數(shù)，它與回熱級數(shù)、給汽輪機課程設(shè)計說明書 4 水溫度、汽輪機容量及參數(shù)有關(guān)，通常取 m=～ ， 調(diào)節(jié)抽汽式汽輪機通流部分設(shè)計式，要考慮到調(diào)節(jié)抽汽工況及純凝汽工況。 取 回熱抽汽進汽量增大系數(shù) m=，漏汽蒸汽余量0％3 DD?? 汽輪機相對內(nèi)效率 η ri＝ ，機械效率 ? ? ，發(fā)電機效率 ? ? htD / 8 7 6 1 8 1 6 0 00 ????? ??? 二、調(diào)節(jié)級詳細計算 1．根據(jù)調(diào)節(jié)級的選擇原則，選取調(diào)節(jié)級的型式及相關(guān)參數(shù)如下： a）調(diào)節(jié)級型式：雙列復 速級 b）理想焓降： 250kJ/kgth?? c）平均直徑： 1150mmmd ? d）反動度： ?? ? ? ? ? ? ? ?16%,m b g b ?? ? ? ? ? ?1 1 % , 2 % , 3 %b g b e）速度比： ax = 注： / 2 0 .2 5 5atx u h? ? ? 2．噴嘴理想比焓降 ： ( 1 ) ( 1 16 % ) 25 0 21 0? ? ? ? ? ? ? ? ?n m thh kJ/kg 3．計算噴嘴出口汽流狀態(tài)并選擇噴嘴型線： 取噴嘴的速度系數(shù) ? ? 則噴嘴損失 ： 22( 1 ) ( 1 0 . 9 7 ) 2 1 0 1 2 . 4 1 1 0? ?? ? ? ? ? ? ? ?nnhh kJ/kg 10 3 3 0 4 . 0 7 7 3 5 2 1 0 1 2 . 4 1 1 0 3 1 0 6 . 4 8 8nnh h h h ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? kJ/kg 在 hs圖上近似做出熱力過程線，取動葉進口參數(shù)為： 1P ＝ ， 1v =3/kg 因為 10/ 1 . 6 3 / 3 . 3 6 0 . 4 8 5 0 . 5 4 6n c rPP???? ? ? ? ?, 故在噴 嘴中汽流為超聲速流動， 故選擇 TC2B型線，出汽角為 1? =15176。 汽輪機課程設(shè)計說明書 5 4．噴嘴出口汽流速度： 1 4 4 .7 2 4 4 .7 2 2 1 0 6 4 8 .0 5 4tnch? ? ? ? m/s 11 0. 97 64 8. 05 4 62 8. 61 3tcc?? ? ? ? m/s 5．計算噴嘴出口面積： 查得噴嘴流量系數(shù) n? ＝ 330 1 0 / 3 6 0 0 4 4 . 9 3 1 0 / 3 6 0 0 1 2 . 4 8 /G D k g s? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ??4 4 211 1 2 . 4 8 0 . 1 6 7 71 0 1 0 3 3 . 2 9 3 90 . 9 7 6 4 8 . 0 5 4tn ntGvA c mc 6．計算噴嘴最小截面積及斜切部分偏轉(zhuǎn)角 因為 ????n cr ,所以汽流在斜切部分發(fā)生膨脹，產(chǎn)生偏轉(zhuǎn) : m in001 2 .4 8( ) 3 2 .1 1 9 63 .3 60 .0 6 4 80 .0 6 4 80 .0 9 3 4 5 4 6nGAPv? ? ? cm2 111 1. 3 11 1 1 1 1 1 1 1. 3 11. 3 1. 3nn2 1 2 1 .3 1( ) ( )1 1 1 .3 1 1 .3 1sin( ) sin( 1 5