汽轮机课程设计

1、汽轮机课程设计第一章绪言E 1.1、变工况计算的意义汽轮机在变工况条件下工作时，沿通流局部各级的蒸汽流量，喷嘴动叶前 后的气温，汽压及湿度将偏离设计值，使零部件的受力情况，轴向推力，效率， 出力发生变化。此外，汽轮机在启停或负荷剧烈变动时，可能在零部件中产生 很大的热应力，引起金属材料疲劳损伤，影响机组寿命，这种情况，在大型机 组上尤为注意。为此常常需要对它们进行校核和分析，以保证机组的平安可靠 和经济运行。由于变工况热力计算能获得各级的状态参数，理想比焓降，反动 度，效率，出力等较详尽的数据，这就为强度分析，推力计算以及了解效率及 出力变化提供了科学的参考依据。因此，变工况热力核算常成为了解

2、机组运行 情况，预测设备系统改良所产生的效果，乃至分析事故原因的重要手段。E 1.2、变工况数值计算的方法与特点、方法汽轮机整机的热力计算是建立在单级核算的根底上的。目前，在变工况计 算中，根据不同的给定原始条件，单级的详细热力核算可分为顺序计算和倒序 计算两种根本方法，此外还有将倒序和顺序结合起来的混合算法。、特点顺序算法以给定的级前状态为起点，由前向后计算；倒序算法那么以给定的级 后状态为起点，由后向前计算。混合算法中，每级都包含假设干轮先是倒序后是 顺序的混合计算，只有当倒序与顺序的计算结果相符合时，级的核算才可以结 束，然后逐级向前推进。三种方法都建立在喷嘴和动叶出口截面连续性方程和

3、单级工作原理的根底上，并且计算时，级流量和几何尺寸是的。与此相对 应，单级的数值计算也有顺序，倒序和混合三种算法。汽轮机在级在偏离设计工况工作时，在许多情况下，常常级后的压力 以及流量，此时采用以级后状态为起点的倒序算法较为方便。这种情况常出现 在凝汽式和被压式机组的末级或是抽汽机组抽汽点前面的压力级，也可能出现 在通流局部被撤除级前面的压力级，由于凝汽器内的压力或是抽汽压力或是被 压发生变化，需要对其级前的功率，效率进行校核。在另外一些情况下，那么可能级前的状态与级流量，此时应采用以级前 状态为起点的顺序算法比拟方便，例如通过计算得到或通过实验测得调节级室 的压力和温度，因此压力级组前的状态

4、是的，在此情况下，对压力级的校 核就应采用顺序算法。第二章特定冷端条件下的设计工况热力计算E 2.1、原始资料，机组的根本参数原始资料包括：机组的类型、根本参数、热力系统、阀杆与轴封数据, 加热汽水参数表及其他参数。、机组的类型机组型号：N50-8.82/535.机组形式：高压、单缸单轴凝汽式汽轮机。、根本参数名称设计负荷下的参数名称设计负荷下的参数额定功率Pel=50MW调节级形式单列调节级新蒸汽压力P0=8.82MPa调节级的比焓降112kJ/kg新蒸汽温度t0=535 C调节级速比xa=0.364凝汽器压力Pc=5.5kPa调节级平均直径dm=1100mm汽轮机转速n=3000r/mi

5、n调节级反动度Q m=0.075回热抽汽级数两咼、四低、一除氧局部进汽度e=0.3328给水温度tfw=217 C喷嘴汽流出汽角a 1= 12.9 °工作压力pd=0.588MPa动叶汽流出汽角B 2=19.7°、热力系统150MW机组热力过程线50MW机组热力过程线(2)、具有给水回热的热力系统图具有给zk回热的火电厂的原那么性熱力系统图(3)、N50-8.83/535型汽轮机回热系统示意图X50-8, 83/535型汽轮机回热系统(4 )、50MW汽轮机轴封系统图k*CcwtWft “ it X)13I2tai封冷卸為追向雉買并/剤彌n-li ! r仁疋r-6 2Hl整

6、OOMAU_ 11P < IT?F1 tp U 024 17L_ -* | | ."0 *门、阀杆与轴封数据(1)主汽阀和调节汽阀阀杆数据工程符号单位主汽阀调节汽阀1段2段3段1段2段3段阀杆数z14阀杆直径dvcm3.43.6径向间隙S rcm0.020.02间隙面积Avcm20.2140.227分段长度lcm241.8115.833.343.8(2 )轴封数据工程符号单位前轴封后轴封1段2段3段4段5段6段1段2段3段轴封直径d1cm3.43.655.345.8径向间隙S 1cm0.050.05轴封齿数z7836101296加热器汽水参数表工程单位H1H2H3( HD)H4

7、H5H6H7SGC回执八、抽汽抽汽压力pjMPa2.621.490.9760.4640.1810.0850.0430.0950.0055抽汽温度 tj (干度xj )C3873192721960.9970.9580.932抽泣比焓值hjkJ/kg3208.683080.532992.152849.222695.042564.19 :>473.34 2737.51抽汽压损 Pj%88408888加热器汽侧压力pj 'MPa2.41041.37080.5880.426880.166520.06532 ().03284pj'下的饱和水温tbjC222.01194.0615814

8、5.97114.5288.1271.19pj '下饱和水比焓hbjkJ/kg953.01825.73 667.08614.88480.5369.06298411.42抽汽放热qjkJ/kg2360.162369.742325.072234.342214.542195.13 :>175.34 2326.09疏水上端差eC5505555下端差ej/C1010疏水温度tsjC199.06168疏水比焓hsjkJ/kg848.52710.79疏水放热Y jkJ/kg137.7343.71134.38111.4471.06水侧加热器出 口水温twjC217.01189.06158141.2

9、5110.0883.9667.3135.534.4加热器水侧压力pwMPa13.7313.730.5881.331.331.331.331.33加热器出口水kJ/kg933.55809.35674.77/595.16462.55352.59282.85150.09144.17比焓hwj667.08给水比焓升T jkJ/kg124.2134.5873.1133.78111.1470.92141.165.38其他参数给水泵出口压力pfp=13.73MPa；凝结水泵出口压力pcp=1.33MPa机械效率n m=0.98；加热器效率n h=0.98。汽轮机的相对内效率ri =85.5%主汽阀和调节汽阀

10、节流压力损失=p0 =0.05p0二0.441MPa。排气阻力损失中c =0.04pc =0.22kPa。E 2.2、阀杆漏汽量与轴封漏汽量计算汽轮机进汽量设m=1.15,机械效率n m=0.98,发电机效率n g=0.98，汽轮机漏汽量厶D0=3%D,0 额定功率 Pel=50MW那么：Do 二 3.6Pe m ：D(t/h) =3.6 X 50000/(1191.7 X 0.98 X 0.98)+0.03D0 =186.46t/h该机组有一个主汽阀和4个调节汽阀，阀杆漏汽大局部漏到除氧器中，另外一少局部通过真空管道被射汽抽汽器吸入轴封冷却器。、主汽阀阀杆漏汽量的计算主汽阀杆间隙面积 Av二

11、二dvr = 0.214cm2 ;第1段阀杆漏汽系数=0.29 ；第1段阀杆前蒸汽参数为P。产8.82MPa，、: 01 = 0.039821m3/kg。那么主汽阀杆漏汽量厶Dy =0.24%1代Po1 =0.2217t/h。Y Vol第2段阀杆漏汽系数2=0.5；第 2 段阀杆前蒸汽参数为 P02 =0.588MPa , 、o0.6016592m3/kg。那么流经第2段阀杆漏汽量. ：Dv2 =0.24%2A P02 -0.02539t/h。和02、调节汽阀阀杆漏汽主汽阀杆间隙面积 代二二dv = 0.227cm2 ；第1段阀杆漏汽系数=0.329 ；第 1 段阀杆前蒸汽参数为 p°

12、;1 =8.82MPa，、: 01 = 0.039821m3/kg。那么调节汽阀杆漏汽量6=4 0.24J代P01 -1.067t/h。VV01第2段阀杆漏汽系数2=0.6 ；第 2 段阀杆前蒸汽参数为 p°2 二 0.588MPa，、:。2 二 0.6016592m3/kg。那么流经第2段阀杆漏汽量 Qv2 =4 0.24 P02 =0.1293t/h。根据主汽阀杆和调节汽阀阀杆的漏汽计算，可得阀杆总漏汽量:D1.2887t/h ；轴封冷却器回收阀杆漏汽 厶Dsg51 =0.02539 0.1293 = 0.15469t/h其余除氧器回收 Dsg2 =1.13401t/h。、前轴封

13、漏汽轴封1、2、3段间隙面积為=愿du = 9.7cm2 ；第1段轴封前蒸汽参数为p°1 =6.2141 MPa，. 01 = 0.0536m3/kg 调节级喷嘴后参数。第1段轴封后蒸汽参数为Pz1 =1.44MPa。判别系数 K0.82 =0.092 ：田 1440.2317(.25+78Poi6.2141那么前轴封漏汽量 00.36叫A,iPoiPz1 =4.158t/h ；y zpo1%1第 2 段轴封前蒸汽参数为 p02 =1.44MPa，、: 02 = 0.2305978m3/ kg第2段轴封后蒸汽参数为pz2 =0.1722MPa。判别系数 K： 0.82=0.1344

14、出=01722 =0.1196*1.25 +36P021.44那么前轴封漏汽量AD12 =0.36叫A1 ：P02=1.43t/h ； (z+1.25)%第 3 段轴封前蒸汽参数为 p°3 =0.1722MPa，-, 03 = 1.9316939m3/kg第3段轴封后蒸汽参数为pz3二0.02487MPa。判别系数 K°.82 0.2445 止二 0.02487 = 0.1444山.25+10P030.1722i那么前轴封漏汽量 述13 =0.36 ：P03= 0.3108t/h ； (z+1.25)53轴封4、5、6段间隙面积：人2八：d122 =6.95cm2 ；第 4

15、 段轴封前蒸汽参数为 p°4 = 0.101 MPa，、. 04 = 1.8249872m3 / kg第4段轴封后蒸汽参数为pz4二0.02487 MPa。判别系数 K ： 一0.82=0.2445= 0.02487 7.2462訥.25+10P040.101:2 _2_第4段轴封流经蒸汽量.04 =0.36治2. P04 一 Pz4 -0.1804t/h ；V ZP04%第 5 段轴封前蒸汽参数为 p05 =0.101MPa，、: 05 = 1.8249872m3/kg <第5段轴封后蒸汽参数为Pz5二0.095MPa。判别系数 K= , 0.82=0.2445 c 匕5 =

16、 0095 = 0.94心.25+10P050.101严2-第5段轴封流经蒸汽量AD15 =0.36叫入2 P05 一 Pz5 =0.0632t/h。 Zp0505、后轴封漏汽轴封1、2段间隙面积 州=6、们=8.6865cm2 ；第1段轴封前蒸汽参数为p°1 =0.101MPa，. 01 = 1.82m3/kg。第1段轴封后蒸汽参数为Pz3 =0.02487MPa。判别系数 K 二0.82 0.225 .凹二田55 =0.054463.25+12P010.101I第 1 段轴封流经蒸汽量.：D10.36l1A11P010.2024t/h ；Yz + 1.25v°1第2段轴

17、封前蒸汽参数为p°2 =0.101MPa，. 02 = 1.82m3/kg。第2段轴封后蒸汽参数为Pz2二0.095MPa。判别系数 K =一0.820.2561 ：匹二 095 =0.94山.25+9P020.101第 2 段轴封流经蒸汽量D2=0.36 7A11 P02一Pz2 =0.08337t/h。y zp°202由上面计算可得：阀杆漏汽量：D1v =1.2887t/h； ： 1v =0.00691除氧器回收 Dsg2 =1.13401t/h； ： sg2 =0.0061前轴封漏汽量 Ds4.158t/h；sg =0.0223流到2号高压加热器的蒸汽量Dg1二2.7

18、57t/h< sg1二0.0148 流到5号低压加热器的蒸汽量 Dsg3 =1.1192t/h； =2 =0.0060 流到7号低压加热器的蒸汽量ADsg4二0.4912t / h- sg3二0.0026 均压箱向前轴封供汽量.：Djy0.2436t/h;均压箱向后轴封供汽量Djy0.28577t/h ;均压箱总供汽量 % =0.527t/h轴封冷却器回收前轴封漏汽量.：Dsg50.0632t/h轴封冷却器回收后轴封漏汽量.Qsg53二0.08337t / h轴封冷却器总回收：Dsg ：Dsg5< . ：Dsg5 . ：Dsg50.30l26t/hE 2.3、汽轮机各局部汽水流量a

19、. 1号高压加热器。1号高压加热器热平衡图如下热平衡图所示。根据外表式加热器热平衡原理可列出方程b. 2号高压加热器。2号高压加热器热平衡图如上的热平衡图所示。根据外表 式加热器热平衡原理可列出方程4爪/叫一?2一lAhsg1工2 :q2=1 "34.58/ 0.98 0.0537 "37.73 0.0158減 2693.642369.74=0.03687C.除氧器。除氧器热平衡图如下的热平衡图所示。根据混合式加热器热平衡原 理可列出方程-：fw (hs -'hw4 )/ h 71 "-：2 =sg1 )(hs2 'hw4)-sg2 (hsg2 山

20、4)1 (667.08 -595.16)/0.98 -(0.0537 0.03687 0.0148) (710.79-595.16)0.0061 (3476.75-595.16)=0.01820c3 = 1二1二2二3 二sg1：-sg2=1-(0.0537+0.03687+0.01767+0.0148+0.0061)=0.870865 h+1/:它专三忙芒我氓平青氏d. 4号低压加热器。4号低压加热器热平衡图如上的热平衡图所示。根据外表式加热器热平衡原理可列出方程-： C3 4/ h .-匚4q4=0.8708613378心98 “.053212234.34e. 5号低压加热器。5号低压加热

21、器热平衡图如下的热平衡图所示。根据外表式加热器热平衡原理可列出方程： C3 5 / h 一4 5 一債3伦3q50.87086 111.14/0.98 0.05321 134.38 0.0060 2923.932214.54=0.033455号低压加热器热平衡图f. 6号低压加热器和7号低压加热器。6、7号低压加热器热平衡图如下的热平 衡图所示。根据混合点及外表式加热器热平衡原理可列出方程6号低压加热器及混合点6(h6-hs6入7-hw7)(45sg3)(hs5一hs6hshw7)sg4(hs7 - hw7)7 (hs7 - hw7c3(hw hw7 ) / h那么 ：-6 (2564.19-

22、369.06+298-282.85 ) +0.09316 X( 480.5-369.06+298-282.85 )+0.0026(298-282.85)+ ： 7 (298-282.85)=0.87086 X (352.59-282.85)/0.987号低压加热器由7(h7 - hs7 hw7 - hC)( 4' 5 sg3)(hs6 - hs7 hw hC)+ a 6(hs6 hs7 + hw7 - 2) * a sg4(hsg4 hs7 + 山7 一 A) = " c3(hw7 hC)h贝U ： 7 (2473.34-298+282.85-150.09 ) +0.0931

23、6 X( 369.06-298+282.85-150.09 )+ ： 6(369.06-298+282.85-150.09 ) +0.0026 (3205.25-298+282.85-150.09 )=0.87086 X( 282.85-150.09 ) /0.98联立求解上述方程，得到：6=0.01786 , :- 7=0.03789 ,: c =0.70822氐+ a,+ a寸心*十°喈+ a*鳩低压加热器热平衡图E 2.4、调节级详细计算、喷嘴局部的计算(1) 、调节级进口参数及调节级的滞止理想比焓降 h°t。调节级进口参数即为 高压缸进口参数，由于进入调节级的汽流速

24、度很小，可以近似认为滞止参数与 进口参数相等。由热力过程线确实定步骤可得：P；二 p0 =8.32MPa , t；二 t0 = 533.13 C ,出二 h0 = 3476.75kJ/kg , s0 =s0 =6.8042kJ/(kg，匸),v； = v0 =0.0419247m3/kg，由前面选取其理想比焓 降为：ht ht =110kJ / kg。(2) 、调节级进汽量Gt 二 G0- ：Gv =186.46-1.2887 = 51.79kg/s那么调节级喷嘴流量Gn =G； =51.79kg /s(3) 、平均反动度，由原始资料可知=0.075(4) 、喷嘴的滞止理想比焓降 h0n=(1

25、- Q m h0t=(1-0.075)*110=101.75kJ/kg(5) 、喷嘴出口汽流速度5 二.2 ：hn = 2 101.75 1000 =451.1m/sG 仝5 =0.97 451.1 =437.6m/s其中-喷嘴速度系数，取0.97。(6) 、喷嘴出口等比熵出口参数 hit、vit、pi。由丁和厶h0n求出喷嘴出口理想 比焓降 hit=h0T- h°n=3476.75-101.75=3375kJ/kg。该过程为等比熵膨胀过程，由h1t=3375kJ/kg、s°T=6.8042kJ/(kgC )查水蒸气h-s图得出口比体积V1t=0.052982m7kg，喷嘴

26、出口压力p1=6.2141MPa(7) 、喷嘴压比"二£ 二62!41 =0.747 .仏=0.546Pt 8.32由此可知，喷嘴中为亚音速汽流，采用减缩喷嘴，选取喷嘴型号为TC-1A、a =12.9 °、sin a 1=0.2606.(8) 、喷嘴出口面积An。喷嘴中是亚音速流动，故 An=58.3cm2(9) 、级的假想速度 ca = .2.讥° 2 110 1000 = 469m/s(10) 、级的圆周速度 u=caXa=：469 0.364 = 170.7m/s(11) 、喷嘴高度 ln =22.7mm(12) 、喷嘴损失 S hn= (1- 2

27、) h0n= (1-0.97 2)x 101.75=6.013kJ/kg(13) 、喷嘴出口 比焓值 h1=h1t+S hn=3375+6.013=3381.013kJ/kg由 h1、p1 查得 S1=6.8122kJ/ (kg*K),v 1=0.0531993ni/kg(14) 、求动叶进口汽流相对速度 w和进汽角B 1X = q2 u2 -2qu cos=、437.62 170.72 -2 437.6 170.7 cos12.9=273.87m/s二 arcsin° sin= arcs in437.6 sin12.9273.87=20.9=37.5kJ/kg,w12273.872

28、hW1 =2000 2000、动叶局部计算(1) 、动叶出口相对速度W2t和W2w2t 二.2：ht° w； = 2 0.075 110 1000 273.872 =302.5m/sw2=书血=0.925 X 302.5=278.3m/s式中 书-动叶速度系数，由书与Q m w2t的关系曲线查得书=0.925.(2) 、动叶等比熵出口参数h2t与V2t咕 h0 =3381.013-0.075 110 = 3372.763kJ/kg由 h2t, S1=6.8122kJ/ ( kg K),查得 V2t=0.0542553H7kg，动叶出 口压力 p2=6.05998MPa.(3) 、动叶

29、出口面积 A=A = 87.34cm2(4) 、动叶高度 lb。l b=l n+A t + A r=24+1+1=25mm(5) 、作动叶出口速度三角形。由 W2、j、u确定速度三角形C2 二 w； u2 -2w；ucos '2w2 sin P2：2 二 arcsi n C2、278.32 170.72 -2 278.3 170.7 cos19.7 -130.9m/s278.3 0.3374二 arcs in45.8130.9(6) 动叶损失2二( '- 2)也2二(1 - 0.9252)300.522000二 6.6kj / kg(7) 动叶出口比焓值h2h?二 h2t九=3

30、372 .763 6.6 二 3379 .4kj / kg由 h2、p2查得 s2 =6.821kj/(kg K) , v 0.0545011m3/kg(8) 余速损失hc2叽2C2130.922000= 8.57kJ/kg(9)轮周损失、扎二、hn、hb、hc2 =6.013 6.7 8.57 = 21.2kJ / kg(10) 轮周有效比焓降.hu hu=A ht0- S hu=110-21.2=88.8kJ/kg(11) 轮周效率u。调节级后余速不可利用，系数为 叫=088.8= 80.73%110(12) 校核轮周效率n uPu1 二 u(C| COS：" c2 cos 2)

31、=170.7 X( 437.6 X 0.9748+130.9 X 0.7009)=88.39kJ/kgPu1E。Rj1厶ht0 -叫札288.39110-80.35%i _nuunuu80.73二0.47% 1%，误差在允许范围内。、级内其他损失的计算(1) 、叶高损失错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。=错误！未找到引用源。=错误！未找到引用源。X 88.8=4.633kJ/ka-经验系数，单列级a=1.2<(2)、扇形损失错误！未找到引用源。=0.7错误！未找到引用源。=0.7 X (错误！未找到引用源。)X (110-8.57)=0.035kJ/kg(3) 、叶轮摩擦损失 错误

32、！未找到引用源。_ _33由前面，V1=0.0531993m/kg , V2=0.0545011 m /kgV=错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。 =0.0538502错误！未找到引用源。3/kg错误！未找到引用源。=错误！未找到引用源。=1.2*(170.7/100)3 X (1100 X10A-3) 2/0.0538502=134.12kW错误！未找到引用源。=错误！未找到引用源。二空兰二2.58969错51.79误！未找到引用源。kJ/kg式中K1-经验系数，一般取K=1.01.3.(4) 、局部进汽损失 鼓风损失 错误！未找到引用源。=错误！未找到引用源。(1-e-错误！未找到引

33、用源。)错误！未找到引用源。=0.15*错误！未找到引用源。*(1-0.3328)*0.364 3=0.0145斥汽损失，错误！未找到引用源。=错误！未找到引用源。=0.012*错误！未S找到引用源。*错误！未找到引用源。=0.0477故有错误！未找到引用源。=错误！未找到引用源。+错误！未找到引用源。=0.0145+0.0477=0.0622所以he "''eEo 错误！未找到引用源。=11X 0.0622=6.842kJ/kg(5) 级内各项损失之和 工3 h工外=讪+弟日十 §hf +§he=4.633 + 0.036 + 2.787 + 6

34、.842=14.297kJ/kg(6) 下一级入口参数错误！未找到引用源。=错误！未找到引用源。+2 Sh=3379.4+8.57+14.297=3402.267kJ/kg由错误！未找到引用源。,P2查得 S2=6.8511kJ/ (kg k) , V2' =0.055346mi/kg , t2 =491.62 C、级效率与内功率的计算(1) 级的有效比焓降错误！未找到引用源。打 m ：代 - Z ：h= 88.8 -14.297 二 74.503kJ / kgiLhi百71503 二 0.677(2) 级效率i110(3) 级的内功率错误！未找到引用源P 二G h =51.79 74

35、.503= 385851037WE 2.5、压力级计算取第一级和最末级进行详细热力计算， 计算过程同调节节详细计算，结果如下表所示工程符号单位调节级第一压力级末级蒸汽流量Gkg/s51.7950.2835.93喷嘴平均直径dnmm11009972007动叶平均直径dbmm11009972007级前压力poMPa8.326.059980.022级前温度/干度to/x oC533.1491.662.2级前速度COm/s00164级前比焓值hokJ/kg3476.83401.72426.9圆周速度m/s170.7156.61315.26理想比焓降 htkJ/kg11051.2321162.92理想速

36、度Cam/s469320.1593.92假想速比Xa0.3640.4890.552反动度Qm%0.0750.07350.574利用上级余速动能 hcokJ/kg0013.448喷嘴滞止比焓降 hO.kJ/kg101.7547.4775.13喷嘴出口理想速度C1tm/s451.11308.11387.64喷嘴速度系数©0.970.970.97喷嘴出口实际速度C1m/s437.58298.87376.01喷嘴损失S honkJ/kg6.012.814.44喷嘴后压力piMPa6.21415.230.014喷嘴后温度/干度t i/x iC483468.30.899喷嘴出口理想比体积Vitn

37、Vkg0.0530.061969.5791喷嘴出口截面积A2 m0.005830.0094851.3210喷嘴出汽角a(o)12.910.7518.33喷嘴高度l nmm2316418局部进汽度e0.332811动叶进口相对速度wm/s273.87147.92125.38相对于w的比焓降 hwikJ/kg37.510.947.86动叶滞止比焓降 h：kJ/kg45.7514.7109.1动叶出口理想速度wm/s302.5171.5467.11动叶速度系数0.9250.93550.95动也损失S hbkJ/kg6.61.83610.64动叶出口相对速度wm/s278.3160.44443.75动

38、叶出口绝对速度C2m/s130.949.44247.71余速损失S hc2kJ/kg8.571.2230.68动叶后压力P2MPa6.065.1870.00478动叶后温度/干度t2/X 2C481.6467.20.874动叶出口比体积V2m3/kg0.054260.062619.446动叶出口面积Am20.0087340.0173372.2750动叶出汽角血(o)19.717.8932.89动叶高度l bmm2518.5423级理想能量巳kJ/kg11050176.4轮周有效比焓降 hukJ/kg88.845.4130.6轮周功率PukW4278.662131.424261.87轮周效率n%

39、80.7390.7274.6叶咼损失S hikJ/kg4.633.40.375叶轮摩擦损失S hfkJ/kg2.591.470.29局部进汽损失S hekJ/kg6.84200漏气损失S h skJ/kg01.0160.127湿汽损失S hxkJ/kg0013.7442级内有效比焓降 hikJ/kg74.539.37110.69级相对内效率n%67.7378.7362.76级的内功率pkW3858.511979.773977.14§ 2.6热经济性指标计算、汽轮机汽耗量计算及校核(1) 、做功缺乏系数的计算32°8.68-2284.35 “.775184501h0 _hch

40、2'hcho _ hc3080 .53 一 2284 35 = 0.6677121771192 .4馆讥 2992.15-2284.35 =0.593592754ho - hc1192.4h4 一 hch0 - hc284922一2284叽 0.473725261192.4h5讥2695-2284.3 0.344423012h。讥1192.4丫7口 二 2564.19一2284.35 二 0.234686346ho - hc1192.4h° - hc2473.34 - 2284.35 乂.1584954711192.411924hsg -入ho -入340443七84叭 0.

41、93934921111924Yvhlv-hc3476.75- 2284.35 彳1 h0-hc1192.4(2)、汽轮机的汽耗量计算及校核3600 Pe(ho - he) m g1(1 二-：jYj - |vY|v -、sgYsg3.6 500001x：1192.4 0.98 0.98(1 - 0.152836044 )= 185.54t/h185.54二 0.5% 1% 合理(3)、汽轮机功率核算D。' h° - ' - jhj - - chc - - sghsg -lvh|v mgPe36018554 (3476.75-737.13-1625.92-81.09-2

42、5.66) 0.98 0.98-3600= 49841.96kWPe* Pe49841.96 - 50000Pe'49841.96A-0.32% 1 %、汽轮机热耗量Q、热耗率q°合理Q0 二 D0'(h0 - h)二 185 .54(3476 .75 - 933.55) = 471865328 kJ /hPe'47186532849841 .96=9467 .23kJ /(kW h)、绝对电效率n a,elna ,el3600q。36009467 .23二 0.380259§ 2.7轴向推力计算及平安性核算、调节级轴向推力计算(1) 计算叶根反动度

43、Q rQ r= Q m=0.075(2) 求叶片受到的轴向推力Fzl = e dblb- ：m p0 - p2其中 e=0.3328, I b=0.0247m,(p o-p 2)=2.315MPa,代入后，Fzi =4932.14N。即：调节级受到的轴向推力为 4932.14N。、末级轴向推力计算(1) 计算叶根反动度Q r以末级进行计算NJ22. 21°r =1 一(1 °m ) .COS Sm *Sin a1mV丿一其中 Q m=0.574,r m【=1m,r=0.6675m, a 1m=18o20'，代入后得 Q r=0.0036。附表 B-5 中 Q r=0

44、.4%(2) 求叶片受到的轴向推力Fzl =eidblb'm P。- P2其中 l b=0.665.m,(p °-p2)=0.0088MPa,代入后，Fzl =21105.5N。(3) 求当量隔板漏气面积A p = p： pl. zp其中 dp=0.745m, S p=0.0005m,Zp=3,代入后 AP =675mrn(4) 求叶根齿隙面积A5As 二二dr、 z式中：dr=1335mm, S z=7.8mm,代入得 A5 =32696.82 m 附表中 A5=32712mrn(5) 求 q q=2.18(6) 求叶轮反动度Q d= q. = 2 18 0.004 = 0

45、. 0087(7) 求 Pd式中：p2=0.00461MPa, (p °-p2)=0.0088MPa, 代入得 Pd=4.68kPa。(8)求轮盘面积Ad式中：dr=978mm, dp=590mm,代入得 Ad=963352mm(9)求轮盘轴向推力Fz2Fz2 = A Pd P2式中：Ad=477581mrp Pd-p2=6.7-6=0.8kPa，代入得 Fz2=83.5N(10)作用在转子轴肩的推力由图可得倒数第二级转子直径 d 700mm次末级转子直径 d0 = 745mm 排气出口处推力轴承直径 d2=553mm 以此计算出作用转子上的轴向推- 2 2 2 2Fz3=do 7

46、Podo-d2 P2440.7452 -0.72 0.0165 1060.745° - 0.55320.00676 10644-478.3N(11)综上作用在末级的力F=21105.5+83.5-478.3=20710.6N、中间级轴向推力计算(1)计算叶根反动度Q r以17级进行计算其中 Q m=0.34,r m【=0.602m,r r=0.5325m, a 1m=12o34',代入后得 Q r=0.165。附 表 B-5 中 Q r=15.6(2) 求叶片受到的轴向推力Fzl =eidblb】：m P0 P2其中 l b=0.139.m,(p o-p2)=0.0725MP

47、a,代入后，Fzi =12960.09191N。(3) 求当量隔板漏气面积A'p =：dp、；p/ . ZpI其中 dp=0.59m, S p=0.0005m,Zp=5,代入后 AP =457mi2n(4) 求叶根齿隙面积A5A5 心式中：dr=1065mm, S z=2mm,代入得 A5 =6692.2 mvm(5) 求 q q=0.4(6) 求叶轮反动度Q d'd 二 q = 0.40. 165 二 0. 066(7) 求 PdPd pl；1d Po - P2式中：p2=0.1835MPa, (p 0-p2)=0.0725MPa, 代入得 Pd=0.188285kPa。(8

48、) 求轮盘面积Ad式中：dr=1065mm, dp=590mm,代入得 A=617421mm(9) 求轮盘轴向推力Fz2Fz2 = Ad Pd - p22式中：A=617421mr，pd-p2=6.7-6=0.8kPa，代入得 Fz2=2954.3N(10) 综上作用在中间级级的力F=12960.1+2954.3=15914.4N2.7.4 、设计工况平安性核算(1) 总的叶片轴向力工Fz1艺 Fz1=4932.14+20710.6+14*12960.09191=207084.03N(2) 总的叶轮轴向力 工Fz2艺 Fz2=0+0+24*2954.3=70903.2N(3) 总的转子轴向力

49、工Fz3艺 Fz3=-150235N(4) 总的各级轴向力工Fz艺 Fz=207084.03+70903.2-150235=129421.66N(5) 平安系数npA - : F Z3 (2.45 110000 150235) n空=1.50991ZFz1 - Fz2207084.03 70903.2第三章变工况核算§ 3.1变工况调节级详细计算90°/工 况汽轮机进汽量设m=1.15,机械效率n m=0.98,发电机效率n g=0.98，汽轮机漏汽量 D0=3%D,0 设计功率 Pel=45MW那么：Do 二 3.6Pe m D(t/h) =3.6 X 45000/(11

50、91.7 X 0.98 X 0.98)+0.03D0 Li m g=167.81t/h通过全部气门的流量GC_ = 0.982 =189.878t/h第一个汽门全开时：9C厂彳4 on q"7Q*= 65.727t/hGC1 1 89.8789+7+5+5第二个汽门全开时：Gc2 = 189.878*-= 51.121t/h9+7+5+5第三个汽门全开时：5Gc3 =189.878*-= 36.515t/h9+7+5+5第四个汽门全开时：Gc4 =189.878*5= 36.515t/h9 7 5 5取通过第一、二、三个汽门全开第四汽门开启Gc4 =13.066t/h、喷嘴局部的计算

51、(1) 、调节级进汽量Gt =G0 . Gv =167 .81 1.2887 =46.23kg / s那么调节级喷嘴流量 Gn 二 Gt =166.428t/ 46.23kg/s(2) 、反动度= 0.075(3) 、调节级理想焓降：ht0根据设计负荷中的 p； =8.32MPa , t； =533.13匕,h； =3476.75kJ /kg ,Gn = 48.13kg/s , s0 =6.8402kJ/(kg C), v0 = 0.0419247m3/kg , pi=6.2141MPa和等比熵膨胀过程得变工况后的喷嘴出口压力p； =色=6.2141 46-5.9687MPaGn48.13由 p； =8.32MPa , t； =533.139 , p； =5.9687MPa , h1t=h° h：查 h-s 图得：h0 二 h； 一 h 二 3476.75 -3363.30 二 113.45kJ / kg那么 0 吃 竺 “23kJ/kg1-Qm 1-0.075(4) 、喷嘴出口汽流速度c1t = , 2 ：h° = . 2 113.45 100