汽轮机通流部分热力设计

1、汽轮机课程设计说明书汽轮机课程设计说明书第一部分：课程设计的任务与要求:已知参数:.设计题目：N12-3.5/435汽轮机通流部分热力设计43额定转速：ne= 3000r/min, 新蒸汽压力：p0= 3.5MPa, 排汽压力：pc = 0.005MPa, 冷却水温度：twi = 20 C, 凝结水泵压头：pcp=1.2MPa, Dej = 500kg/h, tej = 3 °C, D1 = 1000kg/h, D1= 700kg/h。额定功率：pr = 12MW ,设计功率：pe = 9.6MW,新蒸汽温度：to = 435C,给水温度：tfw = 150C,给水泵压头：Pfp=

2、6.3MPa,射汽抽汽器用汽量：射汽抽汽器中凝结水温升：轴封漏汽量：第二高压加热器中回收的轴封漏汽量: 回热级数：5三. 任务与要求(1) 估算整机蒸汽流量及拟定热力过程曲线；(2) 回热系统热平衡初步计算及回热系统示意图绘制；(3) 非调节级理想比焓降分配和级数确定；(4) 计算调节级与非调节级通流部分几何尺寸：各级平均直径、叶片高度、 通流面积、叶片数、叶宽、节距、静叶片安装角、动叶片安装角、及出汽 角等；(5) 计算级效率、级内功率、整机内功率及相对内效率；(6) 整机校核(电功率、内效率)；(7) 按比例绘制通流部分子午剖面流道图和各级速度三角形图，以及调节 级详细热力过程曲线示意图，

3、整机热力过程曲线图；(8) 编写计算机程序方框图；(9) 编写计算机运行程序；(10) 调试并运行热力设计计算机程序；(11) 编写课程设计说明书(说明书规格按学校要求，内容为上述计算内容)第二部分：汽轮机热力计算一、汽轮机进汽量D0的初步估算和近似热力过程曲线的初步计算1 根据已知的po、to和pc,确定蒸汽通过主汽门、配汽机构及排汽管中的 压力损失。进汽机构节流损失：P04%0004 3.50.14MPa排汽管中压力损失：Pc 0-04 Pc 0.005 0.0002MPa调节级前的压力为：P0P。P。3.50.143.36 MPa末级动叶后压力为：E P R P 0.005 0.0002

4、0.0052MPa2 选取机组的相对内效率、发电效率和机械效率由于汽轮发电机组的额定功率：Pr= 12MW所以取汽轮机相对内效率 n ri ,发电机效率n g (全负荷)，机械效率n ax.3 热力过程曲线的初步拟定由P0 = 3.5MPa, to= 435C确定初始状态点“ 0”：h = 3304.07735 kJ/kg, s°= 6.9597 kJ/(kg K)由 0 h°3304.07735 kJ/kg,巳3.36 MPa从而确定“ 1” 点：S1= 6.9778kJ/(kg K), J = 434.118 C过“0”点做定熵线与Pc=0.005MPa的定压线交于“

5、3 ”点，查得：h = 2122.1146kJ/kg , t$= 32.91 C整机理想焓降为：htmac h0 ha' 3304.07735 2122.1146 1181.963 kJ/kg整机有效焓降为：himac = “ htmac = 1181.963 0.82969.2095kJ/kg从而确定“ 3”点的比焓为：mach3=h。- hi =3304.07735 969.2095=2334.86785kJ/kg又因为余速损失为：2hc223.6393 kJ / kg2% nmac0.021181.9632000所以“4”点的比焓为：h4h3hc22334.8678523.639

6、32311.2286kJ/kg再由PC0.0052MPa可以确定“ 4”点，并查得：s4=7.56144kJ/(kg K)然后用直线连接“ 1”、“4”两点，求出中点“ 2'”，h? =2807.653 kJ/kg , s =7.26962 J/(kg K)并在“ 2'”点沿等压线向下移14kJ/kg得“2”点，h2 =2793.653 kJ/kg， s> =7.237437 J/(kg K)过“1”、“2”、“3”点作光滑曲线即为汽轮机的近似热力过程曲线。 汽轮机近似热力过程曲线图见附图-1.4.整机进汽量估计般凝汽式汽轮机的总蒸汽流量 D。可由下式估算:D。3.6Pe

7、Imachtri gD t/h式中Pe汽轮机的设计功率，kwhtmac'通流部分的理想比焓降，KJ/kg ;ri汽轮机通流部分相对内效率的初步估算值(0.8200.850);机组的发电机效率(全负荷，0.9650.975);机组的机械效率(0.9850.990 );D 考虑阀杆漏气和前轴封漏汽及保证在处参数下降或背压升高时仍能发出设计功率的蒸汽余量，通常取 =3流右，t/hm考虑回热抽汽引起进汽量增大的系数，它与回热级数、给水温度、汽轮机容量及参数有关，通常取 m=1.081.25，调节抽汽式汽轮机通流部分设计式，要考虑到调节抽汽工况及纯凝汽工况。一般高压部分的进汽量及几何尺寸以调节抽

8、汽工况作为设计工况进行计算，低压部分的进汽量及几何下以纯凝汽工况作为设计工况进行计算。D 3% Do取 回热抽汽进汽量增大系数 m=1.20，漏汽蒸汽余量3600 9.6 1.20Do44.93t / h汽轮机相对内效率n ri 0.82，机械效率ax 0.988，发电机效率g 0.9701181.963 0.82 0.970 0.988 0.97、调节级详细计算1 根据调节级的选择原则，选取调节级的型式及相关参数如下:a）调节级型式：双列复速级b） 理想焓降：h 250kJ/kgc）平均直径:dm 1150mmd）反动度：mbgb16%，b11%, g2%, b3%e）速度比：xa=0.24

9、注：Xau/ 2 ht 0.2552喷嘴理想比焓降：hn (1m) ht (1 16%) 250 210 kJ/kg3 计算喷嘴出口汽流状态并选择喷嘴型线：取喷嘴的速度系数0.97则喷嘴损失：h.（12） hn （1 0.972） 210 12.4110 kJ/kgh1 h0hnhn3304.07735 210 12.4110 3106.488 kJ/kg在h-s图上近似做出热力过程线，取动叶进口参数为：R 1.63MPa W =0.1677 m3/kg因为 n R/P。1.63/3.360.485 cr 0.546,故在喷嘴中汽流为超声速流动，故选择TC-2B型线，出汽角为1=15°

10、;04喷嘴出口汽流速度：cit 44.72、帀44.72、210648.054 m/sG Gt 0.97 648.054628.613 m/s5计算喷嘴出口面积：查得喷嘴流量系数 n = 0.97G D0 103/3600 44.93 103 /3600 12.48kg /sA-GV 10412480.167710433.2939cm2nc1t0.97648.0546. 计算喷嘴最小截面积及斜切部分偏转角因为0.4 n cr,所以汽流在斜切部分发生膨胀，产生偏转(An) minV。P。0.064812.483.360.0640.093454632.1196 cm2sin( 11)sin (15

11、1)sinsin 15(2 詁(1.3 1)< 1.3 111.3 10.4851.' 1 0.485 1.30.2617解得：10.1717. 计算喷嘴出口高度ln和部分进汽度e因为0.4n cr所以1 ne(An ) mindmSin 132.1196 1003.14 1150 sin1510 30.003438m3.438mm取In 16mm，则求得：e 0.214875，满足要求8. 计算第一列动叶进口汽流角和相对速度Dmn60-3.14 1.15 300060180.55m/stan1 Gsi n( 1 JC| cos( 11) utan628.613si n(150.

12、171 )628.613cos(150.171 ) 180.5521.11G sin( 1 Jsin 1628.613sin(15沦 456.77m/ssin 21.112 2hw1 W1 /2000456.77 /2000104.3194 kJ/kg由上可查h-s图得第一列动叶进口的滞止压力p； =2.36108MP9. 计算第一列动叶出口汽流相对速度第一列动叶理想焓降：hbb ht 0.11 250 27.5 kJ/kg第一列动叶滞止理想焓降：hbhbhw127.5 104.3194 131.8194 kJ/kg第一列动叶出口汽流相对速度w2t 44.72.,局 44.72 ,131.81

13、94 513.44 m/s在图4中查得： 0.913w2w2t 0.913 513.32 468.773 m/s10. 第一列动叶损失为：0(112. 第一列动叶出口高度lb和汽流出口角) hb(1 0.9132) 131.8194 21.938 kJ/kg根据hb和hb在h-s图中做出动叶热力过程曲线，查得第一列动叶后蒸汽状态点：卩2= 1.47282MPa , V2 = 0.1825397m3/kg11. 第一列动叶出口面积：八Gv, 12.48 0.1825397 “4 “ 皿” 2Ai 2104 48.5970cm2b w468.773由于 n F2 / P 1.47282 /2.36

14、1080.6258 cr 0.546，故汽流在第一列动叶中为亚声速流动。由前面计算可知：In 16mm所以查表1得：叶顶盖度t 1.5mm,叶跟盖度r 0.5mm,1.5 2 2mmIbb In 16 2 18mm，对于一短叶片，有：lb lb 18mm进而汽流出口角sin1Abe dmlbsin48.5970 1020.370.214875 3.14 1.15 0.01813第一列动叶出口汽流速度C2和出汽角2,1 w2 sin 22 ta n -w 2 cos 2 u1468.773sin 20.37tan -468.773cos 20.37180.5532.22C2w2sin 2 = 4

15、68.773sin 20.37sin 2sin 32.22306.0386m/s14.导叶的理想比焓降hgg ht0.。2 250 5 kJ/kg*hghg2C2306.0386 22000200051.8298 kJ/kg15. 计算导叶出口速度理想速度： 5 44.72 . hg* 44.72 .51.8298 321.9523m/s 查图4可得：g 0.907实际速度：C1g50.907 321.9523 292.011m/s16. 导叶内损失：hg(12) h；(1 0.9072) 51.8298 9.19207 kJ/kg在h-s图中做出导叶热力过程曲线，查得导叶后蒸汽状态点：P1Z

16、 =1.4463058MPa,V1Z =0.1865665m3/kg17. 计算导叶出口截面积及进口高度导叶出口截面积：Gv1忖 佗48 0.1865665 !04 79.74cm2G292.011导叶进口高度：I； lb18 2 20mm18. 导叶出汽角sin1A=sine dml；79.74 1030.930.214875 3.14 1.15 0.02019. 第二列动叶进口相对速度 W1和方向tanC| sin 1C| cos 1tan292.011sin30.93o292.011cos30.93o 180.5565.0165G sin 1sin 1292.011s in 30.93s

17、i n65.016S165.5847m/s20. 计算第二列动叶出口汽流相对速度第二列动叶理想比焓降：hbb h 0.032507.5 kJ/kg滞止理想焓降:w120007.5165.5847 2200021.2092 kJ/kg21. 动叶出口理想相对速度：W2t 44.72、. hb 44.72 21.2092 205.951m/s查图4可得： g 0.926动叶出口实际相对速度：w2w2t0.926 205.951 190.71m/s22. 第二列动叶损失为：2 * 2hb(1) hb (1 0.926 ) 21.2092 3.0228 kJ/kg根据hb和hb在h-s图中做出动叶热力

18、过程曲线，查得第二列动叶后 蒸汽状态点：P2/= 1.40725MPa, 7# = 0.191034m3/kg23. 计算第二列动叶相关参数 第二列动叶出口截面积：Aw212.480.191034104125.01cm2190.71第二列动叶进口高度:第二列动叶出口高度:I： lg20 2 22mmlb lb 22mm24第二列动叶出口汽流角:sini Ae dml：sin125.01 1047.0820.214875 3.14 1.15 0.02225第二列动叶出口汽流绝对速度方向与大小tan1 w 2 sin 2w 2 cos 2 utan190.71si n47.082190.71cos

19、47.082o 180.55109.961w2 sin 2sin 2190.71si n47.082°si n109.961°148.590m/s26.余速损失为:hc22C220002148.590200011.0395kJ/kg27.轮周有效焓降hu （不计叶高损失）：huhthn h： hgh：hc2250 12.4110 21.938 9.19207 3.0228 11.0395192.39663 kJ / kg28.轮周效率的计算及校核虽也竺整0.76959E0ht250 u( c1 cos 1 c2 cos 2) (c 1 cos 1 c 2 cos 2)ht

20、1000180.55 (628.613cos15306.0386 cos32.22 ) (292.011cos30.93148.590cos109.9250 10000.76977100%0.0234%1%O'6977 O'76959 100%0.76959所以它是合格的29计算叶高损失l (In lb lg lbmma2h hu192.39493 20.2521 kJ/kg (对于复速级 a 2)l1930.轮周有效比焓降：0 h uh, 192.39663 20.2521 172.14453kJ /kg轮周功率:P»G hu 12.48 172.144532148

21、.364kW31部分进汽损失与叶轮摩擦损失 叶轮摩擦损失：1.07皤(2)31.07 1.152 ()3hf 210021003.1791 kJ/kgGv212.48 0.1825397在计算部分进汽损失时，由于采用的是双列级，于是Ke=0.55 , Ke，=0.016 ,Zm 4 , Xa 0.24，所以有he 正keX(1 e) k° 严edb250 0.24240.55 0.24(1 0.214875)0.01622.4851kJ/kg0.2148751.1532 级有效比焓降为：hihuhfhe 172.14453 3.3904 22.4851 146.2690kJ/kg内功

22、率为：R G h 12.48 146.26901825.4375 kW取第一级非调节级和调节级之间的余速利用系数为0.9则非调节级进口处参数为：hh2 (1 0.9)hc2h hfhe 3017.9925kJ/kg查得 P=1.4072512 MPa s=7.1106 J/(kg K) v=0.19660876 m 3/kg33.级效率为：i hj/ h 146.2690/2500.585134.调节级叶栅几何参数选择(1) 喷嘴：由前面的计算可知，喷嘴叶型为：TC-2B,bn49.56 mm tn 0.70 0.75,于是取tn°72， Bn30mm。tntnbn 0.72 49.

23、56 35.6832mm35.6832，取整得：z 2421.75nde 3.14 1150 0.214875 tn反算：tnde 3.14 1150 0.214875Zn2435.2670mmtntn.bn空辺0.711649.56合格查得安装角为(2)第一列动叶:38°由前面的计算知：121.11，故选 TP-1B型，b 38.46mm , tb 0.600.65,于是取tb0.62, Bb38.0mm。tbtbbb 0.6238.4623.8452mmZbdmtb3.14 115023.8452151.43，取整得：Zb 152反算：tbd mZb3.14 115015223.

24、7566bb23Z566 0.6177 ,38.46合格查得安装角为81°(3)导叶：由前面的计算知：232.22 ,选 TP-3A型，g 32.505mm，tn0.56 0.63,于是取tn0.595， Bn32mm。tntntn 0.59532.505 19.3405mmZnd me tn3.141150 0.0.214875“ 一 ，取整得:40.118619.3405反算：tnd me3.14 1150 0.214875Zn4218.474mmtntn18.4740.568bn32.505合格查得安装角为78°(4)第二列动叶：由前面的计算知：247.107,选 T

25、P-5A 型,bbZn 4238.896mm ，tb 0.50 0.56，于是取tb0.53， Bb 38mm。tbtbm 0.53 38.89620.6149mmZbd m tb3.14 115020.6149175.16，取整得：Zb 176反算：tbdb3.14 1150tbZbtbbb17620.52mm翥 0.5275合格查得安装角为78°三、回热系统平衡初步估算汽轮机进汽量估算及汽轮机近似热力过程曲线拟定以后，就可进行回热系统 的热平衡计算。A、回热抽汽压力的确定1. 除氧器的工作压力给水温度tfw和回热级数Zfw确定之后，应根据机组的初参数和容量确定除氧 器的工作压力（

26、2个高压加热器、2个低压加热器、1个除氧器）。除氧器的工作压力与 除氧效果关系不大，一般根据技术经济比较和实用条件来确定。通常在中低参数机组中采用大气式除氧器。大气式除氧器的工作压力一般选择略高于大气压力即 0.118MP。2. 抽汽管中压力损失 pe在进行热力设计时，要求Pe不超过抽汽压力的10%通常取Pe = （ 0.040.08 ）Pe，级间抽汽时取较大值，高中压排汽时取较小值。3. 表面式加热器出口传热端差t :由于金属表面的传热阻力，表面式加热器的给水出口水温tw2与回热抽汽在加热器中凝结的饱和水温te间存在温差t=te-tw2称为加热器的出口端差，又称上端差，经济上合理的端差需通过

27、综合的技术比较确定。一般无蒸汽冷却段的加热器取t=36C（取高压加热器端差为 5oC，低压加热器端差为 3oC，除氧器的端差为 OoC。）4. 回热抽汽压力的确定在确定了给水温度tfw、回热抽汽级数Zfw、上端差t和抽汽管道压损 Pe等参 数后，可以根据除氧器的工作压力，确定除氧器前的低压加热器数和除氧器后的 高压加热器数，同时确定各级加热器的比焓升hw或温升tw。这样，各级加热器的给水出口水温tw2也就确定了。根据上端差t可确定各级加热器内的疏水温 度te，即te=tw2 + t。从水和水蒸气热力性质图表中可查得te所对应的饱和蒸汽 压力-个加热器的工作压力Pe。考虑回热抽汽管中的压力损失，

28、可求出汽轮 机得抽汽压力pe，即Pe=Pe+ Pe。在汽轮机近似热力过程曲 线中分别找出个抽汽点得比焓值he，并将上述参数列成表格如下：加 热 器 号抽汽 压力 pe(MPa抽汽 比焓 h/kJ/kg)抽汽 管压 损巳/(%)加热 器工 作压 力p MPa饱和 水温 度 te( C)饱和水 比焓 he (kJ/kg)出 口 端 差 t( C)给水 出口 温度 tw2t C)给水出 口比焓 h”2(kJ/kg)H10.59058279080.54333155.00655.605150.00634.02H20.31163275580.28669132.13557.565127.13536.29HD

29、0.1422708170.118104.25437.010104.25437.01 :H30.07255265080.0667588.375372.71385.375360.15H40.02842258480.0261565.5276.9945362.5264.46B、各级加热器回热抽汽量计算在拟定的近似热力过程曲线上求出各回热抽汽比焓值，见下图12MW凝汽式汽轮机回热系统图1回热系统热平衡估算：(1) H1号高压加热器其给水量为Dw=D D + Dj=44.93-1+0.5=44.43t/h式中 D高压端轴封漏汽量，1 t/h; Dj射汽漏汽器耗汽量，0.5 t/h ;D i 漏入H?高压加

30、热器的轴圭寸漏气量，t/h oh 0.98，下同。因为De1(he1he1 ) hD fw (hw2hw1 )所以该级回热抽汽量为:De1D fW (hw2hwJhe144.43 (634.02 536.29)(2790 655.60) 0.982.08t/h(2) H2号高压加热器先不考虑漏入H2高压加热器的那部分轴封漏气量 D及上级加热器的疏水量厶Dj，则该级加热器的计算抽气量为：D fw (hw2 hvl)D2'-丄=44.43x(536.29-437.01) /(2790-655.60)x0.98=2.10 t/h(hei he1)h考虑到上级加热器疏水流入高压加热器并放热可使

31、本级抽气量减少的相当量为 De= Del(he1he12 =2.08x(655.60-557.56)/(2755-557.56)=0.093 t/h(he2 he2) Dle = A D*(he1-he2 )/( he2- he2)=0.77x(2790-557.56)/(2755-557.56)=0.756t/h本级高压加热器实际所需回热抽气量为：A 02=2.10-0.093-0.756=1.251t/h(3) HD除氧器除氧器质量平衡方程:DgDe1 De2DlDcw D fw除氧器热平衡方程：Dgheg ( De!De2DJhe2 Dcwg D初eg代入数据得：2708 Ded 360

32、.15Dcw 16878.899t/hDewDed 40.343t/ h联立两方程解得：Ded 1.003t/h , Dew 39.34t/h(4) H3号低压加热器类似于H1的情况，可以列出如下式子:D e3Dew(九2hw1 )39.3 (360.15 264.46)(2650372.71) 0.981.685t/h(5) H4号低压加热器凝汽器压力FC 0.005MPa对应的te32.9077 C , he138.188kJ/kg因为射汽抽气器中的凝结水温升为：tej 30C所以H4号低压加热器进口水温为:tw132.9077335.9077°C又进口水压为凝结水泵压头，为 1

33、.2MP进而可知：hwi 151.418kJ/kg，贝U H4的计算抽汽量为:D e4Dcw(hw2 hwi)39.3 (264.46151.418)he4 h (2584276.9945) 0.981.965t/hH3疏水注入H4引起的抽汽减少量为:e30.070t/hDe3(he3 h e4)1.685 (372.71276.9945)he42584 276.9945De4 D e4 D e3 1.895t/h2.流经汽轮机各级机组的蒸汽两级及其内功率计算调节级：D0 244367/h,% =3304.07735; h2 =2793.653;D0 (h0 h2).Pi00 026370.4

34、kw3.6(调节级后压力为1.22，比焓值hi 3089.2KJ/kg)第一级组：D1D0Dl 4249367=43193 231367Pi1=D (hi-h e1)/3.6= 43.93 X( 3089.2 2790) /3.6=3651.1 kw第二级组：D2=D- 0=43.93-2.08=41.85 t/hP2=D (he1-hed) /3.6=41.85 X( 2790 2755) /3.6=406.9 kw第三级组：D3=D- 口2=41.85-1.251=40.599 t/hPi3=B (he2-hed) /3.6=40.599 x( 2755-2708) /3.6 =530.0

35、 kw第四级组：D=D- 0=40.599 -1.003=39.596 t/hPi4=D4 (hed-h 3) /3.6=39.596 x( 2708 2650) /3.6=637.9 kw第五级组：D5=D- 03=39.596-1.685=37.911 t/hP i5=D ( he3-he4) /3.6=37.911 x( 2650-2584) /3.6=695.0 kw第六级组：D6=D- De4=37.911-1.895=36.016t/hPi6=D6 (hedhez) /3.6=36.016 X (2584-2310.2 )/3.6=2739.2 kw整机内功率:Pi=艺 Pi=63

36、70.4+3651.1+406.9+530.0+637.9+695.0+2739.2=15030.5kw3.计算汽轮机装置的热经济性机械损失 Pm=P(1- n m)= 15030.5 X (1-0.988)=180.366 kw轴端功率 P a=P- Pm=15030.5-180.366=14850.134 kw发电机功率 Pe=Pan g=14850.134X 0.97=14404.63kw校核(14850.134-14404.63 ) /14404.63*100%=3.09%符合设计工况Pe=96000kw的要求，原估计的蒸汽量 D0正确。D0 103D0(h0hz)3.6Pm24367

37、(3305 2312.8)3.688.23 0.9853.733汽耗率：3dD0 104494x0o3/9.6x.7l4>3= 4.68kg/(kw.h)Fe25192.47不抽汽时估计汽耗率:汽轮机装置汽耗率:q d(h。hfw) =4.68 X (3304.07735-634.02)=12495.87KJ/(kw.h)汽轮机装置的绝对电效率：el晋辛轆严3758.81%oaooto1UCO33621据数性特力热的置装机轮汽02-3辛T-OOOOCapMapMapMk/DKockukF1nCP, CPCAl丄£/ dwwn-n压背机轮汽温水口出器汽凝温水口出器却冷汽抽头压泵水

38、给头压泵水结凝率耗汽时气抽不度温水给焙比水给率耗热率效电对绝7c2nN30.44O1C6D4T0rct-vrLO11COD8-Ty33440004agKUKhxlhxlhxlWK丄%丄hxlh W/OKd OD2eD§ODd量耗汽器汽抽汽射降焙比器汽抽汽射量汽进总机轮汽量气漏封轴前量汽蒸器汽凝入流4J rJL定员戒几率功端器轴连率效机电发率功端机电发量汽进总机轮汽率耗汽53554537O.4U33000302a *1/1)? a6411.2TI2360.6912-469rnCOKMJKCCCIJ0nDJOCKJKOCKJK%WK4zhcarnmn压初 机轮汽温初 机轮汽焰比初 机轮汽

39、速转作工水聘比气排焰 比气排 爛比等降焙 比想理降焰 比效有率效内 机轮汽率功内 机轮汽据数本基据数算计衡平热机轮汽式汽凝§m-32表将计算结果列于下表:项目符号单位加热器号H1H2HDH3H4抽汽压力PeMpa0.590580.3116260.1420.0725520.028428加热器压力Pe，Mpa0.543330.2866860.1180.0667480.02651抽汽比焓hekJ/kg27902755270826502584压力Pe，下饱和温度teC155132.125104.2588.37565.5压力Pe，下饱和水比焓he，kJ/kg655.60557.65437.01

40、372.71276.9945每公斤蒸汽放热量 hkJ/kg2268.82072263.45652247.19322190.13192129.6879被加热的给水量Dfwkg/h4443044430393403934039340给水进口温度tw1C127.125104.2585.37562.534.8给水进口水比焓hw1kJ/kg536.29437.01360.15264.46146加热器端差各C55033给水出口温度tw2C150127.125104.2585.37562.5给水出口比焓hw2kJ/kg634.02536.29437.01360.15264.46给水比焓升 htwkJ/kg97

41、.9399.2876.8695.69118.46实际抽汽量)ekg/h20801251150416851895计算抽气量De'kg/h20802100(1967)16851965四、压力级焓降分配和级数确定1 第一非调节级平均直径的估计由于调节级的部分进汽度在工况变动时是变化的，而且与第一非调节级的部 进汽度不同，因此两级的直径不能相同，一般两级直径差不小于50100mm 故取 Dmi 1050mm2 凝汽式汽轮机末级平均直径的估取凝汽式汽轮机末级直径的估取：dm .G2m?=2.00”140htmac sin 2式中Gc 通过末级的蒸汽流量，kg/s ;末级动叶出汽角，一般取a 29

42、0°；E末级余速损失系数,9末级径高比；V 2末级动叶排汽比容,般 E =0.015 0.025 ;25 m3/kg。取末级平均直径：Dmz 1840mm同时: Dmz1050 : 18400.57,符合要求。，满足约束条件3 凝汽式汽轮机级数及焓降的确定(1)确定非调节级平均直径的变化规律取一段线段BD,表示知第一非调节级与末级之间的动叶中心距。在BD两端的纵坐标上按比例绘制出第一非调节级与末级的平均直径AB CD用一条逐渐上升的光滑曲线把 A、C两点连接起来，再把BD分成9等分(9>5, 满足要求)，在从均分点处作垂线，便可从图中得到各级的平均直径，再按 原则取出各级的最佳

43、速比。将直径与速比都列在下表中:1234567891050110011751265137515001650184020000.490.4950.4970.500.520.540.560.60.6(2)确定非调节级各级理想比焓降c；u2 12000x； 2000aQ(2 2 2-m n2000 602x：a-212.337(-mr)i kJ/kgXaht)1-212.337(Xa12.337(1.0502)(0.492 )56.649kJ/kght)2d212.337(-2 )2 Xa12.337/1.1002、(歸)60.923kJ/kg-212.337(-2)3Xa12.337(需)69.5

44、14kJ/kght)4d212.337(-J)4Xa12.337严75) (0.52 )80.211kJ/kght)5d212.337(弓)5%12.337(単86.260kJ/kg认d212.337(与)6X12.337(1.52)(0.542)95.193kJ/kghtLd212.337(缪)7Xa12.337(1.652)(0.562)107.103kJ/kght) 812.337(弓)8Xa12.337严2)(0.62)116.023kJ/kght)9d212.337(哉 Xa12.33722137.078kJ/kg(ht)i(ht)2进而可得:(h)8808.964kJ/kg(ht)

45、(压力级平均理想比焓降为:ht)/9 89.885kJ/kg级数的确定由前面可知调节级的出口“点的状态为：h23134.798kJ/kg ,s27.1106kJ/(kgK)，又PC0.0052MPa,由s2和可查得：h 2172.846kJ/kghtp初估重热系数h2h 3028.8662172.846836.02kJ/kg0.04，则压力级级数为：htp(1ht836.°2 (1 °.。4)9.6789.885取整得：Z = 9。(4)重热系数校核取 K=0.14,rit，则有:K(1rit4190.14(1 - 0.856)836.024190.039与假设值接近，满足

46、要求。故取重热系数 0.039比焓降分配在图中将BD分成Z-1(=8)份，按与上面相同的方法分配直径，速比, 焓降。直径变化规律曲线见附图。H (1) htp( ht)(10.06)836.02808.96413.73kJ/kgH 13.73进而可得：1.72kJ/kg8 8H又有：ht( ht) ，计算结果列在下表中：级 号123456平均直径Dm105011001175126513751500速度比Xa0.490.4950.4970.50.520.54试算比焓降(56.64960.92369.51480.21186.26095.193最后确定的比焓降 Ah58.36962.64371.23

47、481.94187.9896.913789总和SAh1650184020000.560.60.6107.103116.023137.078808.964108.823117.743138.798按分配比焓降在焓熵图上得到相应各级压力，与回热系统要求的抽汽压力相 比较，十分接近，而且满足除氧器及给水的相关要求，所以可以继续后面的 计算。五、非调节级详细计算(1)第一压力级详细计算1.级反动度:m 9%，直径:dm1 1.050m，级焓降:hti 58.369kJ/kg级流量：G(D。DejD) / 3600(444305001000) / 3600圆周速度:11.925kg/s dm1 n3.1

48、4601.050 3000164.85m/s60喷嘴理想比焓降：hn (1m) ht1(1 0.09) 58.369 53.11579kJ/kg查得喷嘴后蒸汽状态参数:2.压力比：Pit = 1.16582 MP, Vit= 0.2376535m3/kg喷嘴滞止焓h*nha +0.9 幅3017.9925 0.9 11.0412 3027.9295kJ / kg故可查得滞止压力P*=1.483951MPP / P*1.16582 / 1.4839510.785618932cr0.546,，3.故喷嘴中汽流为亚音速流动，故选 TC-1A型叶片，取出汽角1 = 12° 喷嘴出口汽流速度：6 44.72 . h n 44.72,51.603 0.9 11.0412 355.1026792m/sc1c1t0.97355.1026792344.4495988m/s4.喷嘴出口面积：An 也 104nc1t佗48 °.267653510486