25MW汽轮机课程设计计算书

汽轮机课程设计汽轮机参数容量25MW蒸汽初参数压力343MPA温度435排汽参数冷却水温20背压00050006MPA取0005MPA前轴封漏汽与轴封加热器耗汽量为0007D,轴封加热器焓升21KJ/KG加热器效率JR098设计功率PR25MW最大功率P2502031近拟热力过程图在焓熵图上选取进口参数P0343MPA,T0435,可得H03304KJ/KG设进汽机构的节流损失P0004P0，可得调节级压力33MPA,并确定调节级前蒸汽状态点1（33MPA,435）过1点作等比熵线向下交PZ线于2点，查得H2T2128KJ/KG,整机理想比焓降（HTMAC）H0H2T330421281176KJ/KG选取汽轮机的内效率085，有效比焓降HIMAC（HTMAC）RI9996KJ/KG,排气比焓和HZ2304KJ/KG在焓熵图上得排汽点Z，用直线连接1，Z，去两点的中点沿等压线下移2125KJ/KG，用光滑曲线连接1，3两点，得热力过程曲线的近似曲线见图1，TP0P0T0H012HIHTPC0PCS图1选取给水温度T160回热级数5内效率085主汽门和调节阀中节流损失P0003005PO排汽管中压力损失PC002006PC回热抽汽管中的压力损失PE004008PE2汽轮机进汽量DM099G097M115D003DOD0/HIMACMGMD3620000115/93099097003D10719T/H2抽汽压力确定采用大气式除氧器压力为0118MPA饱和温度为1043轴封加热器1234加热器号抽汽压力PE抽汽比焓HE抽汽管压损加热器工作压力PE饱和水温度TE饱和水比焓HE出口端差给水出口温度TW2给水出口比焓HW2H1092963024808552172573017716556974H204828888044161476192771405924HD019172764801764115843777011584867H300955326448008789959402259293815H400364324928003354719300956672762CY3回热抽汽流量的计算1H1高加给水量DE05DL1077DC1DFWD0DCDL1DEJ1071910770510746T/H抽汽量DE1HE1HE1JRDFWHW2HW1210746952041837FWELJREDH（T/H）（2）H2高加抽汽量（T/H）21207461528079FWEEJRDHH1疏水流入H2放热T/H121760192750458EEH考虑前轴封漏汽T/H211309861277084LELEHDT/H2215395EEELLED3HD除氧器12121EDEELECWFWEDDHHDHCWLDFD235/EDTH948/CWT4H3低加5H4低21331054695654/298WECEJRHDTH加21443434431054695646/2939842/062/WECEJREEEEEEHTHDTHDTH回热系统的校验1234123450EEEDEEDD03985421917341040809CWEELNDD101NII4流经各级组蒸汽量及其内功率调节级019/DTH0106353IPKW第一级组107910/LTH1138246793EIHDKW第二级组2109510/ETH248326IPK第三级组327/EDTH97149IKW第四级组43152385/EDTH26860IPK第五级组54398749/EDT901356IKW第六级组65402/ETH2838IPK整机内功率6013427983471603845IIJPKW5计算汽机装置的热经济性机械损失128910269MIMPKW汽机轴端功率71NI发电机功率675EGK内功率大于25000KW,合格汽耗率0119041323857KGWHEDDP不抽汽估计汽耗率001109374762336KGWHZMGDDHP汽轮机装置的热耗率04130697310567KGWHFWQDH绝对电效率4ELQ25MW凝汽式汽轮机热平衡计算数据基本数据汽机初压P0MPA343汽机初温T0435汽机初比焓H0KJ/KG3304工作转速NR/MIN3000冷却水温度TC120射汽抽气器耗汽量EJT/H05射汽抽气器比焓降HEJKJ/KG21汽轮机总进汽量D0T/H10719前轴封漏汽DTT/H075流入凝汽器汽量DCT/H70272汽机背压PC/PCMPA0005/00052凝汽器出口水温TC361给水泵压头PFPMPA64抽汽冷却器出口水温TEJ40凝结泵压头PCPMPA126双列速度级的热力计算（1）速度级的选择选择双列速度级（195250KJ/KG）选择焓降为250KJ/KG故速度级的参数为0179/DTH034PMA0435T25THKJG25AX1喷嘴热力计算1喷嘴理想焓降12508215/NTBGBHKJG2喷嘴进口状态参数03PMA034/HKJ03TC30/KM3喷嘴出口状态参数由HN可以从HS图上查得14PPA31625/TKGM109/THKJG4喷嘴形状的确定前后压比104205463NCRP选用渐缩型喷嘴5喷嘴出口速度理想速度1202058619/TNCHMS速度系数97实际速度16793/TCS喷嘴出口汽流偏转角1喷嘴出口汽流方向角5O111211SINSINKKKNN13131320SIN527165048048176O6轮周速度U10253615809/AXCMS7速度级的平均直径DM68910634MUDN8喷嘴出口面积AN1079236075164848NGACMP9喷嘴出口高度LN175116SI0634069SINNOMLCED选取部分进汽度E06则叶高LN16MM15MM10喷嘴损失NH2211095081256/NNHHKJG2第一列动叶热力计算1动叶进口汽流的相对速度2根据C1,U1作速度三角形，由余弦定理可得21COSWCU2635809635809COS17648/OMS1111ININ3SISIN462OCW2087O3动叶出口汽流相对速度因为则B214803/TWMS查图,087222/BTWS复速级动叶出口汽流角135O取020873187O4动叶绝对速度222COSCWU48031594803159COS7879/OMS1122CO2COS7SININ59364O5动叶进口状态参数喷嘴出口实际状态点参数动叶比焓130915263104/TNHKJG由HS图查得动叶进口密度/KGM5动叶进口高度RT由表11查得1BNNLL15801578M6动叶出口面积10793362106274825BBTGACW由图111查得B7动叶出口高度121062718SIN34SINBBOMALMED1855BL8动叶损失222240311876/TBWHKJG9动叶出口汽流状态参数动叶出口比焓2130426310/BHKJG查HS图得出口密度68/KGM因为则0B12P3导叶热力计算1导叶中汽流的理想比焓降05215/GBGBTHHKJG2导叶出口汽流理想状态参数由导叶进口状态第一列动叶出口状态参数和HGB从HS图查得导叶出口压力16PMPA导叶出口比焓2318/TGBHKJG导叶出口密度1/KM3导叶出口汽流理想速度221025793180/TGBCHCS导叶出口实际速度1198314/GBTCMS由图118查取导叶出口汽流角125102645621OOOOO4导叶进口高度80GBBLLRTM6导叶顶部漏汽量12GBTTGBTGBTGEDEHMDLL306314069025016845/GBTKS7导叶出口面积10792360145190828GBGBTGACMC8导叶出口高度1158423SIN063069SIN1GBGBOMALMED22GBL9导叶损失2221318091873/TGBCHKJG10导叶出口汽流实际状态参数导叶出口焓1318793125/TGBHKJG由HS图查得导叶出口密度6/GM4第二列动叶热力计算1动叶中汽流的理想比焓降0125/BNHKJG2动叶出口汽流理想状态参数21393109/TBKJG由HS图查得动叶出口压力25PMPA动叶出口密度36/TKM3动叶进口相对速度22211COS91580915809COS2WCU/MS111SIN29SIN1I4255OOCW4动叶出口汽流相对速度相对理想速度222105170/TBWHMS相对实际速度229827248/BTS由图118查得动叶出口汽流相对速度角2178425128OOOO5动叶出口汽流绝对速度2222COS09548109COS28CWU135/MS122SIN248INII6130OOC6动叶损失2222071198513/TBWHKJG7余速损失22135091/CHKJG8动叶出口汽流实际状态参数动叶出口实际比焓2310953/TBHKJG9动叶进口高度2235BGGBLLTRM10动叶顶部漏汽量12BTBTBTTGEDLH由于,M22根部反动度10691107725BBRMDL顶部反动度101170125BBTRDL3063407256BTG78/KGS11动叶出口面积107923622518042BBTBTGACMW由图111查得B12动叶出口高度2218029SIN06347SINBBOMALMED251BLM5轮周功校核1KG蒸汽所做的轮周功11122COSCOSSCOS580963257693649121350COS6/UOPKJG212UTNBGBBCPHHH5026793519684/KJ213UP计算符合要求6轮周效率20TNBGBBCUUTHHHE251627935167507级内损失的计算1叶轮摩擦损失32120FUPKD32589651810729KW1360803/19FFPHKJGD2叶高损失12/7NGBBBLLLL162037851/7M1864/207LUAHKJG3部分进汽损失鼓风损失312CWEAEBX304056250864871/WUHKJG斥汽损失2016057NSEAZCXD35012035/SSHEKJG749/EWSHJK4导叶及动叶顶部漏汽损失GBTBTTUGHH107936045815426/KJG8级的内功率IIPGH1207936256279351649537426914TNBGBCECFTHHHKW9级的内效率0154361722IIHE7压力级的确定及焓降的分配1第一压力级的平均直径112606042397102375SIN3169SIN1TMXGVDELU111M2凝汽式汽轮机末级直径的估算22864902517SIN31460140SIN6ZCMOMATGDH43平均理想焓降的计算各级组的直径及反动度L1555MMD11100MMX10421L2575MMD21150MMX20431L3625MMD31250MMX30441L4675MMD41350MMX404446L5735MMD51470MMX50456L683MMD61660MMX605各级的理想焓降估算020,X37CNPHP根据和由焓熵图可得221537873/04THKJG23901/TJ24135278/04THKJG2507/56TJ26137384/0THKJG级的平均理想焓降12345610/TTTTTTHHHKJG级数目的确定17625011/10PTTZHH比焓降分配辅助表格平均直径速比计算比焓取定比焓级后压力级号DMXAHTHTPI111100421856768132113004385107208311600448656760584121004589108004512700455960180026613400461045884014713800471062184008814400481109610400391540049121731040015101600051358412000518回热系统抽汽压力的重新确定加热器号抽汽压力PE抽汽比焓HE抽汽管压加热器工作压力PE饱和水温度TE饱和水比焓HE出口端差给水出口温度TW2给水出口比焓HW2损H11307480855217774997170723H205829048053361546496714762283HD0262748170239212565276012565316H300826088007369439378589372H40035250080032661327675561276751H1高加给水量DFWD0DCDL1DEJ107190750580510752T/H抽汽量DE1HE1HE1JRDFWHW2HW1（T/H）210752368479840FWELJREDH2H2高加212075263145/984FWEEJRHTHT/H121026EEEDHT/H211398140563LELE2214201T/HEEELLED3HD除氧器12121EEELECWFWEDDHHD112CWLEEDEFWDDD2/EDTH96/CWTH4H3低加21333725096513/898WECEJRDTHH5H4低加2144334432560179329/4830/29072/WECEJREEEEEETHHDTTH回热系统的校验1234123450EEEDEEDD736512160793410083CWEELNDD10241NII流经各级组流量及其内功率调节级0179/DTH01589636IPKW第一级组107014/LTH1136742836EIHDKW第二级组2110647310/EDTH2372908IPKW第三级组32281/ETH390478125436IK第四级组4381961/EDDTH4274096378IPKW第五级组5439159/ETH526089274IK第六级组654930896/EDTH62087476IPKW整机内功率6049287306524176524316IIJJP3KW装置热经济性机械损失12834109283MIMPKW汽机轴端损失51NI发电机功率057EGK汽耗率0171932KGWHEDDP不抽汽估计汽耗率00110793286287336KGWHZMGDDHP汽机装置热耗率0420721095KGWHFWQDH绝对电效率363271095ELQ9压力级第九级第十级的详细热力计算演示1级内的比焓降分配1焓降104KJ/KGTH初焓2500初压0037MP00P初速反动度9245/CMS02M等熵滞止焓降201843TTCH2蒸汽在动叶的理想比焓降021836BMTH2喷管的热力计算喷管前后的蒸汽参数根据,以由HS图得OPX2CHN喷管滞止压力0037滞止比焓25403OOH滞止密度022喷管前比焓250003/KGM0H喷管后压力0017MP理想密度01251P1T3/KGM理想比焓24181TH喷管截面积形状的确定等熵指数K1035011129OX临界压比0566CRK12喷管前后压力比0016/00350457N因为0457，所以汽流在喷管出口为超声速流动但是0304NN故喷管应该是渐缩型超音速斜切部分达到超音速。临界参数的计算临界压力003705660021MPCRP0CR临界焓2440RH临界密度0147CR3/KGM临界速度3586M/SR02CR喷管出口汽流速度喷管出口汽流理想速度41625M/S1TC2NH喷管出口的实际汽流速度0974162540377M/S1TC喷管出口汽流出口角12因为喷管出口压力，斜切部分中汽流产生膨胀，CRP发生偏转，所以喷管汽流出口角应为喷管出气角加上11而11SINSIN0283CETRU13870O隔板漏气量计算2P210ZNPHGV流经喷管的流量、2531/NPKGM喷管叶栅出口面积NA20439648NNGAP喷管出口高度N3956SINMED喷管损失2151/NNHHKJG喷管出口蒸汽参数喷管出口实际比焓值1H1243/TNHKJG喷管出口的实际密度值31/780/KM3动叶栅热力计算（1）动叶栅进口速度圆周速度24178/60MDNUS动叶进口相对速度2111COS/CMS的方向角11SIN32COOTGU（2）动叶出口速度动叶进口汽流焓21569/GKJG动叶出口汽流理想相对速度212730/TBHMS动叶出口汽流的实际相对速度2568/TS动叶出口相对速度汽流角2一般选取时应使动叶出口高度不低于2130O进口高度现取215263OO根据2，U，可作出动叶出口速度三角形动叶出口汽流绝对速度C222COS63CWU1142M/S动叶出口汽流的速度方向角2122SINIC838403动叶损失HB2T212/2456KJ/KG4动叶出口蒸汽参数动叶出口理想比焓降H2TH1HB24232166240134KJ/KG动叶出口理想密度2T0111KG/M3动叶出口压力P20016MPABR1P06947动叶出口压比动叶中为亚音速流动动叶出口实际比焓2TBH103456209动叶出口实际密度20115KG/M3动叶出口干度X20917（5）动叶出口高度BNRTL40M（6）动叶定不漏气量积计算2TBTTGEH（7）动叶出口截面积220857BBTGAM（8）动叶出口高度LBLB故2选择符合要求。2397SINBBLD（9）余速动能HC2221465/0CJKG4轮周功及功率的计算通过轮周的有效焓降计算轮周功2961/UTNBCPHHKLG通过速度三角形计算的轮周功112COSCOS80UPU与PU基本相同，符合要求。5级内的各项损失的计算（1）叶高损失038/LUNAHKJG（2）叶轮摩擦损失摩擦耗功321/170FPKDVKW用能量表示摩擦损失/253048FFPHG（3）隔板漏汽损失036/PUGHKJG（4）顶部漏气04/TTUGHKJG（5）湿气损失02160/XMIIHKJG（6）级的内功率25391705623IIPGHKW10第十级的详细热力计算1级内的比焓降分配1焓降102KJ/KGTH初焓2404初压0016MP00P初速反动度142/CMS02M等熵滞止焓降20165/TTCHKJG3蒸汽在动叶的理想比焓降0218354/BMTHKJG2喷管的热力计算喷管前后的蒸汽参数根据,以由HS图得OPX2CHN喷管滞止压力0037MPA滞止比焓25403KJ/KGOOH滞止密度0117喷管前比焓240403/KGM0喷管后压力00055理想密度0051P1T理想比焓2328KJ/KG1TH喷管截面积形状的确定等熵指数K10350111235OX临界压比0579CRK12喷管前后压力比0016/0035035N因为0457，所以汽流在喷管出口为超声速流动但是0304NN故喷管应该是渐缩型超音速斜切部分达到超音速。临界参数的计算临界压力003705660009246MPACRP0CR临界焓2352KJ/KGRH临界密度00769CR临界速度34057M/SR02CR喷管出口汽流速度喷管出口汽流理想速度45072M/S1TC2NH喷管出口的实际汽流速度097416254366M/S1TC喷管出口汽流出口角12因为喷管出口压力，斜切部分中汽流产生膨胀，CRP发生偏转，所以喷管汽流出口角应为喷管出气角加上11而11SINSIN0265CETRU152隔板漏气量计算2P2051ZNPHGV流经喷管的流量、3247/NPKGM喷管叶栅出口面积NA208739648NNGAP喷管出口高度N745SINMED喷管损失21598/NNHHKJG喷管出口蒸汽参数喷管出口实际比焓值1H1234/TNHKJG喷管出口的实际密度值31/7806/KM3动叶栅热力计算（4）动叶栅进口速度圆周速度260/MDNUS动叶进口相对速度2111COS935/CMS的方向角11SIN35276COOTGU（5）动叶出口速度动叶进口汽流焓2197/GKJG动叶出口汽流理想相对速度212986/TBHMS动叶出口汽流的实际相对速度27/TS动叶出口相对速度汽流角2一般选取时应使动叶出口高度不低于2130O进口高度现取0215275327OO根据2，U，可作出动叶出口速度三角形动叶出口汽流绝对速度C2142322COS63CW动叶出口汽流的速度方向角2122INSIC82303动叶损HB2T212/254KG4动叶出口蒸汽参数动叶出口理想比焓降H2TH1HB2324252299KJ/KG动叶出口理想密度2T0045KG/M3动叶出口压力P200045MPABR1P04581动叶出口压比动叶中为亚音速流动动叶出口实际比焓2TBH295430动叶出口实际密度20005KG/M3动叶出口干度X20883（5）动叶出口高度BNRTL7485M（6）动叶定不漏气量积计算20/TBTTGEHKGS（7）动叶出口截面积22516BBTAM（8）动叶出口高度LBLB故2选择符合要求。280SINBBLD（9）余速动能HC222140/0CJKG5轮周功及功率的计算通过轮周的有效焓降计算轮周功2105/UTNBCPHHKLG通过速度三角形计算的轮周功112COSCOS8UPU与PU基本相同，符合要求。5级内的各项损失的计算（1）叶高损失024/LUNAHKJG（2）叶轮摩擦损失摩擦耗功321/1750FPKDVKW用能量表示摩擦损失/2307FFPHG（6）隔板漏汽损失02/PUGHKJG（4）顶部漏气214/TTUHKJG（5）湿气损失021103425/XMIIHKJG（6）级的内功率3047IIPGHKW级数1234焓降HT68727680初焓H06146307429902904初压P0171308058初速C01989991898892577反动度008008009009等熵滞止焓降877976227987284258喷嘴等熵滞止焓降8077701247268376699喷嘴理想出口速度401933744973812739166等熵出口焓值30655230032917312827V1T01903102706P11307807504出口面积AN14447195207433等熵滞止焓316578930038729932908查得P0017141095压比076407222080421隔板漏气量00036503290310143流量1071910246102469885有效流量10672510213102469876级速比0420430419045级理想速度41904390443996741057圆周速度17599167881674618475平均直径动叶1065106910671177平均直径喷嘴1063106810661176喷嘴出口角A113131313叶片数46464646估算玄长110110110110喷嘴节距764572972768027相对节距06950660660729喷嘴高度18262852动叶高度20283054喷嘴实际出口速度38987363263698237991喷嘴损失477414429453喷嘴实际出口焓30699993008022921612831动叶进口角B10430104390431304609反正切）角度B12327523723332474动叶进口相对速度25161203282100620416理想相对速度22194203212100623844H2T30645300229142824查P2131108204V2T0190250290621动叶出口面积AB2376532553361157324122动叶出口角B203375034630359303669（反正玄）角度B219722026521052153需动叶数目212203202223TB0647064706470647BB25625625625623动叶出口相对速度23575921671226632234224动叶损失386326356934625动叶绝对出口角A21733211184355反正切）角度60015647461597428426动叶绝对出口速度918882999257851727余速损失422344428362728叶高损失49930129167729轮周焓降7494653696772726530轮周效率853558576847886231扇形损失0019003664004410124132摩擦耗功121607624064905310934隔伴汽封漏汽损失1519098070957504935叶顶漏汽损失18989108104605628顶部反动度006320055006004624当量间隙06406406406437有效焓降65295949462126926938焓降H23080730142927283439效率652981169149853利用系数07708108508540做功1944169317681902级数5678焓降HT808484104初焓H02811274826522608初压P004030190202初速C08517868500558006229245反动度01010114013等熵滞止焓降8362768761298720491082736喷嘴等熵滞止焓降75264978851677263694198喷嘴理想出口速度3879817197118839309954340462等熵出口焓值2735735266914832574736325138019V1T11116P10180201801出口面积AN7289814693517470061489613623等熵滞止焓2814627727516129265520526122736查得P000320320195021压比056250625092312048隔板漏气量00852300872400863600596流量9885962696269113有效流量9876479617279617369107级速比0455046047048级理想速度4089687418599941762414653463圆周速度1860807192555919628332233662平均直径动叶1185122612501423平均直径喷嘴1184