600mw汽輪機(jī)課程設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　1 引言</b></p><p><b>　　1.1汽輪機(jī)簡(jiǎn)介</b></p><p>　　汽輪機(jī)是以蒸汽為的旋轉(zhuǎn)式熱能動(dòng)力機(jī)械，與其他原動(dòng)機(jī)相比，它具有單機(jī)功率大、效率、運(yùn)行平穩(wěn)和使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。</p><p>　　汽輪機(jī)的主要用途是作為發(fā)電用的原動(dòng)機(jī)。在使用化石燃料的現(xiàn)代常規(guī)火力發(fā)電廠

2、、核電站及地?zé)岚l(fā)電站中，都采用汽輪機(jī)為動(dòng)力的汽輪發(fā)電機(jī)組。汽輪機(jī)的排汽或中間抽汽還可用來(lái)滿(mǎn)足生產(chǎn)和生活上的供熱需要。在生產(chǎn)過(guò)程中有余能、余熱的工廠企業(yè)中，還可以應(yīng)用各種類(lèi)不同品位的熱能得以合理有效地利用。由于汽輪機(jī)能設(shè)計(jì)為變速運(yùn)行，所以還可用它直接驅(qū)動(dòng)各種從動(dòng)機(jī)械，如泵、風(fēng)機(jī)、高爐風(fēng)機(jī)、壓氣機(jī)和船舶的螺旋槳等。因此，汽輪機(jī)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中起著極其重要的作用。</p><p>　　1.2 600MW汽輪機(jī)課程設(shè)計(jì)的意義

3、</p><p>　　電力生產(chǎn)量是衡量一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的重要標(biāo)志之一。電力工業(yè)為國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域和部門(mén)提供電能，它的發(fā)展直接影響著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展速度，因此，必須超前發(fā)展。裝機(jī)容量從1949年占世界第25位，到如今的世界前列。600MW火力發(fā)電機(jī)組具有容量大、參數(shù)高、能耗低、可靠性高、對(duì)環(huán)境污染小。電力事業(yè)發(fā)展的宏偉目標(biāo)，要求汽輪機(jī)在容量和效率方面都要上一個(gè)新的臺(tái)階，在今后的一段時(shí)間內(nèi)，我國(guó)火電的主力機(jī)組將是6

4、00MW—1000MW亞臨界機(jī)組，同時(shí)要發(fā)展超臨界機(jī)組。</p><p>　　1.3汽輪機(jī)課程設(shè)計(jì)要求：</p><p>　　1）汽輪機(jī)為基本負(fù)荷兼調(diào)峰運(yùn)行；</p><p>　　2） 汽輪機(jī)型式 ：亞臨界、反動(dòng)、一次中間再熱、水凝式.</p><p><b>　　1.4設(shè)計(jì)原則</b></p><p

5、>　　根據(jù)以上設(shè)計(jì)要求，按給定的設(shè)計(jì)條件，選取有關(guān)參數(shù)，確定汽輪機(jī)通流部分尺寸，力求獲得較高的汽輪機(jī)效率。汽輪機(jī)總體設(shè)計(jì)原則為在保證機(jī)組安全可靠的前提下，盡可能提高汽輪機(jī)的效率，降低能耗，提高機(jī)組經(jīng)濟(jì)性，即保證安全經(jīng)濟(jì)性。承擔(dān)基本負(fù)荷兼調(diào)峰的汽輪機(jī)，其運(yùn)行工況穩(wěn)定，年利用率高。設(shè)計(jì)中的計(jì)算采用電子表格來(lái)計(jì)算，提高計(jì)算的效率和準(zhǔn)確性,計(jì)算表格和附圖統(tǒng)一見(jiàn)附錄。</p><p>　　2 汽輪機(jī)結(jié)構(gòu)型式選擇<

6、;/p><p>　　2.1 汽輪機(jī)參數(shù)、功率、型式的確定</p><p>　　2.1.1 汽輪機(jī)的初終參數(shù)的確定</p><p>　?。?）主蒸汽及再熱蒸汽壓力及溫度確定</p><p>　　根據(jù)GB/T 754-2007 《發(fā)電用汽輪機(jī)參數(shù)系列》選?。?lt;/p><p>　　主蒸汽壓力：16.7MPa</p>

7、<p>　　主蒸汽溫度：537℃</p><p>　　對(duì)于中間再熱機(jī)組，再熱溫度是指蒸汽經(jīng)中間再熱器后汽輪機(jī)中壓缸閥門(mén)前的溫度。為充分利用材料潛力，一般都把再熱溫度取成與新汽溫度相等或稍高一些。本例中取中間再熱蒸汽額定溫度℃。在的條件下，最有利的中間再熱壓力約是新汽壓力的16% －26%，本課程設(shè)計(jì)取19.2%。再熱壓力損失為再熱前壓力的（8～12）%,本設(shè)計(jì)取10％</p><p

8、>　　中間再熱蒸汽額定壓力</p><p><b>　　再熱壓力損失</b></p><p>　　低溫再熱器管道及再熱器管道阻力損失△p=0.101MPa</p><p><b>　　故：</b></p><p>　　再熱蒸汽溫度：537℃</p><p>　　再熱蒸汽

9、壓力：3.21MPa</p><p>　?。?）汽輪機(jī)排氣參數(shù)</p><p>　　高壓缸排氣的冷再熱汽要流經(jīng)冷再管道、再熱器及熱再管道，本設(shè)計(jì)再熱汽從高壓缸排除后到中壓缸前的壓力損失為。</p><p>　　故高壓缸排汽壓力為：</p><p>　　高壓缸 排氣壓力：</p><p><b>　　排氣溫度

10、：℃</b></p><p>　　中壓缸 排氣壓力：</p><p><b>　　排氣溫度：℃</b></p><p>　　注：以上參數(shù)主要參考其他同類(lèi)型機(jī)組亞臨界600MW發(fā)電汽輪機(jī)參數(shù)。</p><p>　　低壓缸 排氣壓力：6kpa 由課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)規(guī)定。</p><p>&

11、lt;b>　　排氣干度x=0.9</b></p><p>　　排氣溫度：36.17℃ （排氣溫度為在該排氣壓力下水蒸氣的飽和溫度，由水蒸汽熱力性質(zhì)表查?。?lt;/p><p>　　2.1.2 汽輪機(jī)設(shè)計(jì)功率的確定</p><p>　　汽輪機(jī)的額定功率也稱(chēng)銘牌功率，即為汽輪機(jī)的夏季工況功率。</p><p>　?。?）銘牌功率（

12、夏季工況功率） </p><p>　?。?）最大連續(xù)功率 </p><p>　?。?）調(diào)門(mén)全開(kāi)功率 </p><p>　　（4）經(jīng)濟(jì)功率（考核功率） </p><p>　　由于本課程設(shè)計(jì)中的汽輪機(jī)是高參數(shù)、大容量適用于擔(dān)負(fù)基本負(fù)荷的機(jī)組，故汽輪機(jī)經(jīng)常在額定功率和接近額定功率下運(yùn)行，因此，可選擇確定汽輪機(jī)額定功率與汽輪機(jī)的經(jīng)濟(jì)功率相等，即

13、：P</p><p>　　2.1.3汽輪機(jī)型式確定</p><p>　　本課程設(shè)計(jì)所設(shè)計(jì)的汽輪機(jī)型式為：亞臨界、一次中間再熱、三缸四排汽、反動(dòng)式水冷凝汽式全速機(jī)。</p><p>　　2.2汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速及調(diào)節(jié)方式確定</p><p>　　2.2.1 汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速確定</p><p>　　我國(guó)電網(wǎng)調(diào)波為50Hz，發(fā)電機(jī)最高轉(zhuǎn)

14、速為3000rpm，所以汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速設(shè)計(jì)為：3000rpm。</p><p>　　2.2.2 調(diào)節(jié)方式選擇</p><p>　　汽輪機(jī)的基本調(diào)節(jié)方式有兩種，一種是所有進(jìn)入汽輪機(jī)的蒸汽都經(jīng)過(guò)一個(gè)節(jié)流閥或幾個(gè)同時(shí)開(kāi)啟的節(jié)流閥來(lái)控制，這種稱(chēng)為節(jié)流配汽調(diào)節(jié)。另一種是進(jìn)入汽輪機(jī)的蒸汽經(jīng)過(guò)幾個(gè)依次啟閉的閥門(mén)來(lái)控制，稱(chēng)為噴嘴配汽調(diào)節(jié)。</p><p>　　節(jié)流調(diào)節(jié)在額定負(fù)荷時(shí)由于閥

15、門(mén)全開(kāi)節(jié)流損失小，所以效率較高。但在部分負(fù)荷時(shí)因全部蒸氣都要節(jié)流，所以效率較低，故它適用于帶基本負(fù)荷的大功率機(jī)組及反動(dòng)式汽輪機(jī)。</p><p>　　噴嘴調(diào)節(jié)在調(diào)節(jié)時(shí)，部分進(jìn)汽度要發(fā)生變化 ，所以不適用于反動(dòng)式汽輪機(jī)（因反動(dòng)式汽輪機(jī)第一級(jí)的動(dòng)葉前后差壓很大，部分進(jìn)汽時(shí)會(huì)產(chǎn)生很大的漏汽損失），由于噴嘴調(diào)節(jié)在部分負(fù)荷時(shí)被節(jié)流的只是少部分蒸汽，汽輪機(jī)的效率變化比較平衡，但其調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)比節(jié)流調(diào)節(jié)復(fù)雜，故適用于帶變動(dòng)負(fù)荷的機(jī)

16、組。</p><p>　　本機(jī)組基本負(fù)荷兼調(diào)峰運(yùn)行，故采用噴嘴調(diào)節(jié)與節(jié)流調(diào)節(jié)聯(lián)合方式。</p><p>　　綜上所述，該汽輪機(jī)機(jī)組熱力設(shè)計(jì)基本參數(shù)的選取如表1所示：</p><p>　　汽輪機(jī)機(jī)組熱力設(shè)計(jì)基本參數(shù)的選取</p><p><b>　　表1</b></p><p>　　3 熱力系統(tǒng)及熱

17、力過(guò)程線擬定</p><p>　　3.1 熱力系統(tǒng)擬定</p><p>　　3.1.1高低壓加熱器個(gè)數(shù)確定</p><p>　　給水回?zé)岬慕?jīng)濟(jì)性主要取決于給水的最終溫度和回?zé)峒?jí)數(shù)，給水溫度越高、回?zé)峒?jí)數(shù)越多，循環(huán)熱效率也越高。當(dāng)加熱級(jí)數(shù)一定時(shí)，給水溫度有一最佳值，加熱級(jí)數(shù)越多，最佳給水溫度越高。當(dāng)給水溫度一定時(shí)，隨著回?zé)峒?jí)數(shù)Z的增加，附加冷源熱損失將減小，汽輪機(jī)內(nèi)效

18、率相應(yīng)增高。以做功能力法分析，有限級(jí)數(shù)的回?zé)峒訜幔诨責(zé)峒訜崞髦斜匾鹩袦夭畹膿Q熱，從而產(chǎn)生回?zé)徇^(guò)程的及相應(yīng)的附加冷源熱損失。但隨著級(jí)數(shù)Z的增加，減小，不利于影響減弱。工程上級(jí)數(shù)Z增加，汽輪機(jī)抽汽口與回?zé)峒訜崞髟黾訒?huì)使投資增加，從技術(shù)經(jīng)濟(jì)角度考慮經(jīng)濟(jì)性提高與投資增加間的合理性，本設(shè)計(jì)選?。夯?zé)嵯到y(tǒng)有8級(jí)非調(diào)整抽汽，分別供給3臺(tái)高壓加熱器、1 臺(tái)除氧器和4臺(tái)低壓加熱器。其中第7、8號(hào)低壓加熱器為單殼體組合式加熱器，布置在凝汽器喉部，各加熱

19、器的疏水逐級(jí)自流，不設(shè)疏水泵。最后一級(jí)高壓加熱器疏水至除氧器最后一級(jí)低壓加熱器疏水進(jìn)入凝汽器。采用雙背壓凝汽器以提高機(jī)組經(jīng)濟(jì)性。</p><p>　　機(jī)組回?zé)岢槠褪杷到y(tǒng)如圖1所示：</p><p>　　圖1 回?zé)岢槠褪杷到y(tǒng)</p><p>　　3.1.2關(guān)鍵點(diǎn)參數(shù)的確定</p><p>　?。?）凝汽器出口壓力和溫度</p>

20、;<p>　　較大容量汽輪機(jī)的排汽管都設(shè)計(jì)為具有一定的擴(kuò)壓能力，使排汽的余速動(dòng)能最大限度地轉(zhuǎn)化為壓力能，用以補(bǔ)償蒸汽在其中的壓力損失。良好情況下，可使排汽壓力與凝汽器出口壓力接近相等。由于本機(jī)組為600MW機(jī)組，蒸汽流量大，所以本機(jī)組的排汽設(shè)計(jì)為四排汽。凝汽器設(shè)計(jì)為雙殼體，雙背壓、單流程，可在機(jī)組最大出力工況下長(zhǎng)期進(jìn)行。參照同類(lèi)機(jī)組，凝汽器出口壓力=0.006MPa。由凝汽器出口壓力查飽和蒸汽熱力性質(zhì)表可得當(dāng)=0.006M

21、Pa時(shí)，=36.17℃。</p><p>　　（2）給水溫度的確定</p><p>　　給水溫度與進(jìn)入汽輪機(jī)的參數(shù)和高壓加熱器的個(gè)數(shù)有關(guān)，由設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的要求，汽輪機(jī)進(jìn)汽壓力為16.7MPa，參考同類(lèi)型機(jī)組得：給水溫度為273℃。</p><p>　?。?）除氧器出口工作壓力和溫度的確定</p><p>　　由于本機(jī)組設(shè)計(jì)為中間再熱機(jī)組，一般采

22、用高壓式除氧器，設(shè)計(jì)工況下，對(duì)該汽輪機(jī)取為0.7574MPa，由此查飽和水和飽和水蒸汽熱力性質(zhì)表，可求得：tcy=168.2℃。</p><p>　?。?）高壓加熱器出口參數(shù)確定</p><p>　　參照同類(lèi)機(jī)組，取高壓加熱器出口參數(shù)為：</p><p>　　溫度 ℃. 焓為。</p><p>　?。?）給水泵出口參數(shù)確定</p>

23、;<p>　　參照同類(lèi)機(jī)組，取給水泵出口壓力=19.7MPa。</p><p>　　3.1.2各加熱器溫升分布</p><p>　　理論計(jì)算指出，給水在各加熱器之間的焓增按等焓升分配原則，可得到最佳的經(jīng)濟(jì)效益。但計(jì)算表時(shí)，當(dāng)在10%~20%的范圍內(nèi)偏離等焓分配原則時(shí)，對(duì)循環(huán)執(zhí)效率的影響很小，對(duì)具有中間再熱的回?zé)嵯到y(tǒng)，為減小再熱使抽汽焓值升高的影響，應(yīng)對(duì)給水的等焓分配原則做適當(dāng)

24、的修正，即由再熱器冷段供汽的那個(gè)加熱器的給水焓升約是前一級(jí)加熱器給水焓升的1.5~1.8倍，這樣不致因再熱使蒸汽焓值提高而導(dǎo)致抽汽量下降，其余各級(jí)加熱器仍按等焓升原則。</p><p>　　通過(guò)理論計(jì)算和參考其他同類(lèi)型機(jī)組，確定加熱器各級(jí)焓升如表2所示：</p><p>　　各加熱器各級(jí)焓升分配</p><p><b>　　表2</b><

25、/p><p>　　3.1.3各抽汽參數(shù)的確定</p><p>　?。?）對(duì)一般的凝汽式汽輪機(jī)，其進(jìn)汽量可按下式估算：</p><p>　?。═/h） </p><p>　　式中：m——考慮回?zé)岢槠惯M(jìn)汽量增大的系數(shù)，它與回?zé)峒?jí)數(shù)、給水溫度、功率有關(guān)，結(jié)合一設(shè)計(jì)機(jī)組的相關(guān)參數(shù)，取m=1.42；</p><p&g

26、t;　　——考慮軸封漏汽、門(mén)桿漏汽所需的新汽量，一般≤2%D，這里取為1%D；——全機(jī)理想焓降（kJ/kg）</p><p>　　由于此公式的適用范圍較小，且估算誤差較大。因此本設(shè)計(jì)直接參照同類(lèi)機(jī)組，選取機(jī)組的蒸汽流量為</p><p>　　D0=1950t/h。</p><p><b>　?。?）漏汽量的確定</b></p>&

27、lt;p>　　漏汽包括門(mén)桿漏汽和軸封漏汽</p><p>　?、?門(mén)桿漏汽估計(jì)為總進(jìn)汽量的2%；</p><p>　　② 軸封漏汽有兩種情況：一種為最后一片軸封孔口處流速未達(dá)到臨界速度；另一種為出口處以及達(dá)到臨界速度?？筛鶕?jù)相應(yīng)狀態(tài)對(duì)應(yīng)的公式計(jì)算處漏汽量；</p><p>　　總得漏汽量估計(jì)為總進(jìn)汽量得0.4%；</p><p>　?、?/p>

28、抽汽量用抽汽系數(shù)αi表示,根據(jù)回?zé)嵯到y(tǒng)中的抽汽流量可得各個(gè)段得抽汽系數(shù)</p><p>　　④各級(jí)抽氣份額的確定：</p><p>　　根據(jù)熱平衡的計(jì)算：由每段抽出來(lái)的蒸汽量放出的熱量與給水給過(guò)加熱器所吸收的熱量相等列出熱平衡方程，可求得各級(jí)相應(yīng)的抽汽量,并參考同類(lèi)型機(jī)組確定</p><p>　　以上汽輪機(jī)抽汽參數(shù)的確定見(jiàn)表3：</p><p&g

29、t;　　汽輪機(jī)額定工況抽汽參數(shù) 表3</p><p>　　另外：中壓缸末級(jí)抽汽，除了作為除氧器汽原外，還抽一部分用作給水泵汽輪機(jī)汽原，設(shè)計(jì)工況下抽汽量為：G=73.515t/h。抽汽系數(shù)為：0.0377.</p><p>　　3.1.4畫(huà)出熱力系統(tǒng)圖（附圖1）</p><p>　　3.2 600MW汽輪機(jī)熱力過(guò)程線擬定</p

30、><p>　　3.2.1 各缸進(jìn)排氣參數(shù)、壓損、內(nèi)效率確定</p><p>　?。?）高壓缸進(jìn)氣參數(shù)，</p><p>　　參考同類(lèi)機(jī)組，取蒸汽在主汽閥、調(diào)節(jié)氣閥中的壓力損失如下：</p><p>　　則高壓缸進(jìn)口處蒸汽壓力為p0=15.865MPa，溫度t0=537℃，比容v0=0.0210,容積流量=1950000*（1-2%）*0.0210

31、=40131.已知高壓缸排氣壓力為=3.632MPa，則壓比為15.865/3.633=4.5，調(diào)節(jié)級(jí)為單列級(jí)。故可得到高壓缸內(nèi)效率為88%。</p><p><b>　?。?）中壓缸參數(shù)</b></p><p>　　中間再熱后中壓缸的進(jìn)口參數(shù)為：3.21MPa/537℃，比容為0.11568，蒸汽流量=1620.27t/h。則進(jìn)口容積流量=1620.27t/h0.1

32、1568=187432.8.故可得到中壓缸內(nèi)效率為92%。</p><p><b>　?。?）低壓缸參數(shù)</b></p><p>　　低壓缸進(jìn)口參數(shù)為：0.7813MPa/333℃. 比容為0.39657，蒸汽流量：=1399.725 t/h. 則進(jìn)口容積流量：0.396571399.725 t/h=555089.</p><p>　　各缸進(jìn)排

33、氣參數(shù)及擬定的效率： 表4</p><p>　　3.2.2擬定圖 附圖2（A3）</p><p><b>　　4 調(diào)節(jié)級(jí)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　4.1 調(diào)節(jié)級(jí)形式及焓降確定</p><p>　　4.1.1 調(diào)節(jié)級(jí)形式的確定</p><p>　　調(diào)節(jié)級(jí)有單列和雙列之分，這取決于經(jīng)濟(jì)

34、功率下調(diào)節(jié)級(jí)理想焓降的大小。由于本設(shè)計(jì)機(jī)組屬高參數(shù)、大容量類(lèi)，并在是電網(wǎng)中承擔(dān)基本負(fù)荷的汽輪機(jī)，要求有盡量好的經(jīng)濟(jì)性，這種汽輪機(jī)的進(jìn)汽量或容積流量很大，經(jīng)由前軸填充的漏汽量通常不超過(guò)總進(jìn)汽量的1%，且前幾個(gè)壓力級(jí)的葉片容易設(shè)計(jì)成具有較大的高度，在這種情況下，采用單列調(diào)節(jié)級(jí)是合理的。國(guó)產(chǎn)中間再熱機(jī)組的調(diào)節(jié)級(jí)均為單列，設(shè)計(jì)工況下的理想焓降也都不超過(guò)100kJ/kg,雖然機(jī)組的結(jié)構(gòu)有所復(fù)雜，成本有所提高，但由于經(jīng)濟(jì)性提高了，它的全面技術(shù)經(jīng)濟(jì)指

35、標(biāo)還是比較合理的。</p><p>　　4.1.2 調(diào)節(jié)級(jí)焓降的確定</p><p>　　目前，國(guó)產(chǎn)大功率汽輪機(jī)調(diào)節(jié)級(jí)（單列）的理想熱降約為：70~100 kJ/kg，據(jù)此，本設(shè)計(jì)中采用單列調(diào)節(jié)級(jí)，經(jīng)濟(jì)功率下的調(diào)節(jié)級(jí)理想焓降取為：85 kJ/kg。</p><p>　　4.2 調(diào)節(jié)級(jí)主要參數(shù)的確定</p><p>　?。?2.1調(diào)節(jié)級(jí)的速比

36、的選取</p><p>　　選取適當(dāng)?shù)乃俣缺戎?，以保證調(diào)節(jié)級(jí)的效率。由于調(diào)節(jié)級(jí)都為部分進(jìn)汽，所以其最佳速度比要比全周進(jìn)汽的小，一般在額定工況下，單列級(jí)=0.4~0.45</p><p>　　或者更小。本設(shè)計(jì)中取小值，即：=0.40.</p><p>　　4.2.2 調(diào)節(jié)級(jí)平均直徑的確定</p><p>　　調(diào)節(jié)級(jí)的平均直徑選取范圍為：對(duì)于高壓

37、及超高壓以上機(jī)組（整體轉(zhuǎn)子），=900~1100mm，這時(shí)因?yàn)檎w轉(zhuǎn)子的能段走私受到限制，目前國(guó)內(nèi)一般不能大于1100mm，對(duì)于單列調(diào)節(jié)級(jí)為了使調(diào)節(jié)級(jí)的焓降較大可取直徑的上限值。由于一個(gè)級(jí)的焓降、速比、平均直徑三者中只有兩個(gè)是獨(dú)立變量，故：平均直徑由公式計(jì)算：</p><p><b>　　變換得：</b></p><p><b>　　且有：.</b&g

38、t;</p><p>　　4.2.3　調(diào)節(jié)級(jí)反動(dòng)度的選取</p><p>　　調(diào)節(jié)級(jí)為部分進(jìn)汽，其反動(dòng)度要比全周進(jìn)汽的級(jí)小。對(duì)于單列調(diào)節(jié)級(jí)反動(dòng)度取為：=0.05。</p><p>　　4.2.4 部分進(jìn)氣度的確定</p><p>　　由可見(jiàn)，在其他參數(shù)不變的條件下，葉高與部分進(jìn)汽度e成反比。葉高越小，葉高損失越大，但部分進(jìn)汽損失越小。部分進(jìn)汽

39、損失又可分為兩種:一種為鼓風(fēng)損失,另一種為斥汽損失。部分進(jìn)汽度e越小，則鼓風(fēng)損失和斥汽損失越大，從而部分抵消了由于葉高增大而提高的效率，為了使調(diào)節(jié)級(jí)獲得較高的效率，確定調(diào)節(jié)級(jí)的葉高和部分進(jìn)汽度時(shí)須使與之和為最小。</p><p>　　于是：令，其中，——葉高損失，——部分進(jìn)汽損失，包括兩部分即：，——鼓風(fēng)損失，——斥汽損失。</p><p><b>　　因此有： （*）<

40、/b></p><p><b>　?。?*）</b></p><p>　　其中： —試驗(yàn)系數(shù)，對(duì)于單列級(jí)=9.9； </p><p>　　—與級(jí)的類(lèi)型有關(guān)的系數(shù)，對(duì)單列級(jí)=0.1；</p><p>　　—噴嘴組數(shù)，取為4；</p><p>　　—與級(jí)的類(lèi)型有關(guān)的系數(shù)，取=0.012；<

41、;/p><p>　　—為有護(hù)套的弧段長(zhǎng)度占整個(gè)圓周長(zhǎng)度的百分?jǐn)?shù)，由于實(shí)際情況很少裝有護(hù)套，故取=0。</p><p>　　將（**）代入（*）,即將（*）式化為純e的函數(shù)，求一階導(dǎo)數(shù)，并令其一階導(dǎo)數(shù)等于零，可求得函數(shù)的最小值，即為最佳部分進(jìn)汽度，從而得。</p><p>　　由以上分析計(jì)算可得＝0.8。</p><p>　　4.2.5汽流出口角和

42、的確定</p><p>　　噴嘴和動(dòng)葉的汽流出口角和的大小對(duì)級(jí)的通流能力、作功能力及級(jí)效率都有直接影響。</p><p>　　當(dāng)調(diào)節(jié)級(jí)采用單列級(jí)時(shí)，其工作馬赫數(shù)大多在亞音速范圍內(nèi)，一般選用亞音速葉柵。單列級(jí)即使汽流出口速度為超音速，但由于超音速葉柵的變工況特性較差，加工復(fù)雜，且亞音速葉柵可利用斜切部分膨脹得到超音速汽流。綜全考慮各種因素，本設(shè)計(jì)中選用亞音速?lài)娮烊~柵，其型號(hào)為：TC-1A，有

43、關(guān)參數(shù)為相對(duì)節(jié)距為0.74~0.90，進(jìn)汽角=70°~100°，出汽角=10°~14°；動(dòng)葉柵選用型號(hào)TP-1A，有關(guān)參數(shù)為：進(jìn)汽角=18°~33°，出口角=16°~19°，相對(duì)節(jié)距=0.60~0.70。</p><p>　　具體上，本設(shè)計(jì)選取噴嘴汽流出汽角°，動(dòng)葉汽流出汽角°。</p><p&

44、gt;　　綜合以上計(jì)算和參考國(guó)產(chǎn)同類(lèi)機(jī)組調(diào)節(jié)級(jí)主要參數(shù)，對(duì)該設(shè)計(jì)單列調(diào)節(jié)級(jí)數(shù)據(jù)匯總?cè)缦拢?lt;/p><p>　　調(diào)節(jié)級(jí)主要數(shù)據(jù)參數(shù)表</p><p><b>　　表5</b></p><p>　　4.3　調(diào)節(jié)級(jí)詳細(xì)計(jì)算</p><p>　　4.3.1噴嘴部分的計(jì)算</p><p>　　(1)調(diào)節(jié)級(jí)進(jìn)

45、口參數(shù)及調(diào)節(jié)級(jí)的滯止理想比焓降</p><p>　　調(diào)節(jié)級(jí)進(jìn)口參數(shù)即為高壓缸進(jìn)口參數(shù)，由于進(jìn)入調(diào)節(jié)級(jí)的汽流速度很小，可以近似認(rèn)為滯止參數(shù)與進(jìn)口參數(shù)相等。</p><p><b>　　即,.</b></p><p>　　查水蒸汽h-s圖得　，，由前面選取其理想比焓降為。</p><p>　?。ǎ玻┱{(diào)節(jié)級(jí)進(jìn)汽量，取進(jìn)入高壓缸

46、前各種閥門(mén)及連接處漏汽量</p><p><b>　　。</b></p><p>　　故進(jìn)入調(diào)節(jié)級(jí)的汽量為</p><p>　?。ǎ常┢骄磩?dòng)度的確定的確定</p><p><b>　　由前面可知。</b></p><p>　　（４）噴嘴的滯止理想比焓降</p>

47、<p>　?。ǎ担﹪娮斐隹谄魉俣扰c</p><p>　　（６）噴嘴出口等比熵出口參數(shù)、、</p><p>　　由和求出噴嘴出口理想比焓值：</p><p>　　該過(guò)程為等熵膨脹過(guò)程，由、查水蒸汽h-s圖得出口比容、出口壓力。</p><p><b>　?。ǎ罚﹪娮靿罕?lt;/b></p><

48、p>　　由此可知，噴嘴中為亞音速汽流，采用漸縮噴嘴，選噴嘴型號(hào)為T(mén)C-1A、、。</p><p><b>　?。ǎ福└舭迓┢?lt;/b></p><p>　　假設(shè)汽封齒的平均直徑、汽封間隙。</p><p><b>　　故汽封間隙面積為</b></p><p><b>　　則</

49、b></p><p>　　式中——汽封流量系數(shù)取</p><p>　　——隔板汽封片數(shù)，取</p><p>　　(9)噴嘴出出口面積</p><p><b>　　噴嘴進(jìn)汽量</b></p><p>　　因?yàn)閲娮熘惺莵喴羲倭鲃?dòng),故選用下式計(jì)算</p><p>　　其中—

50、—噴嘴流量系數(shù)，取。</p><p><b>　　（10）速比</b></p><p><b>　　由前面選取得</b></p><p>　?。?1）級(jí)的假想速度</p><p>　　(12) 級(jí)的圓周速度</p><p>　　(13) 級(jí)的平均直徑</p>&

51、lt;p><b>　　(14) 噴嘴高度</b></p><p>　　為了設(shè)計(jì)制造方便，取噴嘴的計(jì)算高度為整數(shù)值，這里取。</p><p><b>　　(15) 噴嘴損失</b></p><p>　　(16) 噴嘴出口比焓值</p><p><b>　　由、查得</b>&

52、lt;/p><p>　　(17) 求動(dòng)葉進(jìn)口汽流相對(duì)速度和進(jìn)汽角</p><p>　　4.3.2 動(dòng)葉部分計(jì)算</p><p>　　(1) 動(dòng)葉出口相對(duì)速度和</p><p>　　——?jiǎng)尤~葉速度系數(shù)，由與與的關(guān)系曲線查得。</p><p>　　（2）動(dòng)葉等比熵出口參數(shù)與</p><p><b&

53、gt;　　由，，查得</b></p><p><b>　　（3）動(dòng)葉出口面積</b></p><p>　　式中，——?jiǎng)尤~流量系數(shù)，查圖1.2.6得</p><p>　　——?jiǎng)尤~進(jìn)口流量，未考慮葉頂漏汽量，即取</p><p><b>　?。ǎ矗﹦?dòng)葉高度</b></p>&l

54、t;p>　　由、可知，進(jìn)出口比容相差不大，故可取，根據(jù)噴嘴高度有</p><p>　　其中——葉頂蓋度，查表1.6.3得</p><p>　　——葉根蓋度，查表1.6.3得</p><p>　?。ǎ担﹦?dòng)葉汽流出口角</p><p><b>　　式中，</b></p><p><b>

55、;　　因此</b></p><p>　　根據(jù)動(dòng)靜葉的式作條件和配對(duì)要求，動(dòng)葉型號(hào)選用TP-1A型。</p><p>　?。ǎ叮┳鲃?dòng)葉出口速度三角形</p><p>　　由、、確定速度三角形，</p><p><b>　　(7)動(dòng)葉損失</b></p><p><b>　　（８

56、）余速損失</b></p><p>　　（９）作出調(diào)節(jié)級(jí)動(dòng)葉的進(jìn)出口速度三角形</p><p>　　4.3.3 級(jí)內(nèi)損失的計(jì)算</p><p>　　在調(diào)節(jié)級(jí)中，蒸汽處于過(guò)熱蒸汽區(qū)，故沒(méi)有濕汽損失。存在下列損失：葉高損失、扇形損失、葉輪摩擦損失和漏汽損失。</p><p><b>　?。ǎ保┤~高損失</b>&l

57、t;/p><p><b>　　輪周有效比焓降</b></p><p><b>　　故　</b></p><p>　　式中取系數(shù)時(shí)，已經(jīng)包括扇形損失，故不需另外計(jì)算。</p><p>　　（２）葉輪摩擦損失　</p><p>　　——經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，，取。</p><

58、p><b>　　（３）漏汽損失</b></p><p><b>　　取葉頂軸向間隙</b></p><p><b>　　由查圖1.5.7得</b></p><p>　　取得，查圖１.5.8得。</p><p>　　由、查圖1.5.9得</p><p&g

59、t;<b>　　由</b></p><p><b>　　所以葉頂漏汽損失</b></p><p><b>　　隔板漏汽損失</b></p><p><b>　?。ǎ矗┎糠诌M(jìn)汽損失</b></p><p><b>　　鼓風(fēng)損失</b>&

60、lt;/p><p>　　式中，——裝有護(hù)罩的胡弧段長(zhǎng)度與整個(gè)圓周長(zhǎng)度之比，一般不使用護(hù)罩，故。</p><p>　　——與級(jí)數(shù)有關(guān)的系數(shù)，對(duì)單列級(jí)。</p><p><b>　　斥汽損失　</b></p><p>　　式中，——噴嘴組數(shù)，取，</p><p>　　——與級(jí)有關(guān)的系數(shù)，單列級(jí)</p

61、><p><b>　　故有</b></p><p>　　調(diào)節(jié)后一般沒(méi)有抽汽，取余速利用系數(shù)為</p><p><b>　　故</b></p><p><b>　　所以</b></p><p>　?。?）級(jí)內(nèi)各項(xiàng)損失之和</p><p>

62、;　　4.3.4　級(jí)效率與內(nèi)功率的計(jì)算</p><p>　　（1）級(jí)的有效比焓降</p><p><b>　?。ǎ玻┘?jí)效率</b></p><p><b>　　（３）級(jí)的內(nèi)功率</b></p><p>　　4.3.4調(diào)節(jié)級(jí)熱力參數(shù)明細(xì)表</p><p><b>　　

63、（見(jiàn)附表一）</b></p><p><b>　　5 非調(diào)節(jié)級(jí)計(jì)算</b></p><p>　　5.1全機(jī)關(guān)鍵參數(shù)的擬定</p><p>　　5.1.1 全機(jī)的第一非調(diào)節(jié)級(jí)平均直徑的確定</p><p>　　通流部分各級(jí)直徑的選擇還要考慮使整個(gè)通流部分平滑變化，以便利用余速，使機(jī)組有較高的效率。其中第一非調(diào)節(jié)

64、級(jí)直徑的大小對(duì)通流部分的成型影響較大，由于調(diào)節(jié)級(jí)是部分進(jìn)汽，與第一非調(diào)節(jié)級(jí)不同，因此這兩級(jí)的只不能相等，否則就不能保證第一非調(diào)節(jié)級(jí)進(jìn)汽均勻，一般這兩個(gè)直徑之差不小于50—100mm。由于調(diào)節(jié)級(jí)平均直徑已確定，這里選取=960mm。</p><p>　　5.1.2 全機(jī)末級(jí)直徑的確定</p><p>　　由連續(xù)方程，適當(dāng)變化后，得：</p><p><b>

65、　?。?100mm</b></p><p>　　期望取90度，為全機(jī)總焓降1608.05KJ/Kg.</p><p>　　----余速損失系數(shù)。一般在0.015---0.03之間，這里取=0.03</p><p>　　----排汽比容，在擬訂的熱力過(guò)程線上求得：= 21.3643</p><p>　　----徑角比，根據(jù)機(jī)組容量大

66、小選擇，取=2.5</p><p>　　---末級(jí)蒸汽流量是新蒸汽量扣除各級(jí)回?zé)岢槠靠偤秃蟮臄?shù)值，=322.2Kg/s</p><p>　　根據(jù)相關(guān)資料和經(jīng)驗(yàn)擬訂各關(guān)鍵級(jí)平均直徑：</p><p>　　汽輪機(jī)各關(guān)鍵級(jí)平均直徑的擬定 表6</p><p>　　5.2高壓缸非調(diào)節(jié)級(jí)計(jì)算</p&

67、gt;<p>　　5.2.1高壓缸非調(diào)節(jié)級(jí)級(jí)數(shù)的確定</p><p>　　汽輪機(jī)非調(diào)節(jié)級(jí)級(jí)數(shù)的確定，可以采用圖解法。要確定非調(diào)節(jié)級(jí)通流部分平均直徑的變化規(guī)律。具體的做法就是在坐標(biāo)紙上，橫坐標(biāo)BD表示本汽缸第一級(jí)和最后一級(jí)之間的中心距離，BD的長(zhǎng)度可以任意選擇，一般可以取25cm左右；縱坐標(biāo)以AB表示本汽缸第一級(jí)的平均直徑，CD表示本汽缸最后一級(jí)平均直徑；用一條逐漸上升的光滑曲線把A，C兩點(diǎn)連接起來(lái)，

68、該曲線就表示本汽缸各級(jí)平均直徑的變化規(guī)律。</p><p>　?。?）高壓缸各級(jí)平均直徑的擬定 表7</p><p>　　（2）求各缸各級(jí)的平均直徑</p><p><b>　　1009.36mm</b></p><p>　?。?）求高壓缸各級(jí)的平均速比=0.62</p>

69、<p>　　（4）高壓缸各級(jí)的平均焓降的確定</p><p>　　級(jí)的理想焓降可用下式確定：</p><p>　　由于本課程設(shè)計(jì)的機(jī)組轉(zhuǎn)速n=3000r/min的汽輪機(jī)，上式可化為</p><p>　　=32.7kj/kg</p><p>　?。?）高壓缸汽缸的級(jí)數(shù)</p><p>　　取重?zé)嵯禂?shù)a=0.04

70、，</p><p><b>　　=10級(jí)</b></p><p>　　得到高壓缸非調(diào)節(jié)級(jí)為十級(jí)，將BD線等分為9等分，在原假定的平均直徑變化線AC上，讀出每級(jí)的直徑及速比。 </p><p><b>　　表 8</b></p><p>　　5.2.2高壓缸各級(jí)焓降分配</p>

71、;<p>　　（1）高壓缸各級(jí)焓降分配由公式</p><p>　　=30.36kj/kg</p><p>　　=30.75kj/kg</p><p>　　=31.09kj/kg</p><p>　　=31.49kj/kg</p><p>　　=31.99kj/kg</p><p>

72、　　=32.26kj/kg</p><p>　　=32.82kj/kg</p><p>　　=33.56kj/kg</p><p>　　=34.63kj/kg</p><p>　　=36.36kj/kg</p><p>　?。?）將各級(jí)焓降畫(huà)在圖上校核并修改</p><p>　　在圖中擬定的熱力

73、過(guò)程線上逐級(jí)做出各級(jí)焓降，如最后一級(jí)的背壓不能與應(yīng)有背壓重合，則需修改。由于焓降分配后得到的級(jí)后壓力部能與抽汽壓力完全吻合，所以勢(shì)必要做一些調(diào)整。</p><p>　　高壓缸非調(diào)節(jié)級(jí)焓降及平均直徑分配表 表9</p><p>　　5.2.3低壓缸非調(diào)節(jié)級(jí)的詳細(xì)計(jì)算</p><p>　　(1)第一非調(diào)節(jié)級(jí)的等熵滯止焓降</p><p>

74、;　　根據(jù)調(diào)節(jié)級(jí)級(jí)后參數(shù)，P=0.7813MPa，T=333℃，H=3127.1kj/kg，S=7.364kj/(kg.k)，而且由于調(diào)節(jié)級(jí)后流速不大，且調(diào)節(jié)級(jí)到第一非調(diào)節(jié)級(jí)間流道復(fù)雜，所以近似地認(rèn)為△ht*=△ht1=30.36kj/kg。101.67 kj/kg</p><p>　?。?）級(jí)的平均反動(dòng)度</p><p>　　由于本機(jī)組為反動(dòng)式汽輪機(jī)故取 =0.5 0.25</p&

75、gt;<p>　　（3）噴嘴滯止理想比焓降</p><p>　　=（1-0.5）*30.36=15.18kj/kg。(1-0.25)*101.67=76.25 kj/kg</p><p>　　（4）噴嘴理想出口氣流速度</p><p>　　=（2*1000*15.18[76.25]）^3=174.2412m/s。390.51 m/s</p>

76、<p>　?。?）噴嘴實(shí)際出口氣流速度</p><p>　　=0.97*174.2412=169.014m/s。0.97*390.51=378.80 m/s</p><p>　?。?）噴嘴等比熵出口焓值</p><p>　　首先由求出噴嘴等熵出口焓值，kj/kg。3127.1-76.25=3050.9 kj/kg</p><p>

77、;　?。?）噴嘴等比熵出口壓力、比容</p><p>　　由入口狀態(tài)點(diǎn)的熵和噴嘴等比熵出口焓值在焓熵圖上查取：P1=11.6314MPa 0.5871 MPa，V1t=0.0269 0.4395 m3/kg.</p><p><b>　　（8）噴嘴壓比</b></p><p>　　0.5871/0.7813=0.7514</p>

78、<p>　　(9) 噴嘴出口角α1</p><p>　　根據(jù)噴嘴葉型表選擇TC-3A噴嘴 ，出汽角α1=18°.</p><p><b>　　（10）隔板漏氣量</b></p><p>　　=1.4337kg/s</p><p>　　Zp為軸封齒數(shù), 為軸封流量系數(shù),取0.75, 為噴嘴出口理想比

79、容, 為軸封間隙面積</p><p>　　（11）噴嘴進(jìn)口流量</p><p>　　Gn=G-△Gp=1911/3.6-1.4337=529.3997kg/s。此處Go為調(diào)節(jié)級(jí)動(dòng)葉出口流量</p><p>　?。?2）噴嘴出口面積</p><p>　　An=（Gn*V1t）/（un/C1t）=0.0843m2 μn為噴嘴流量系數(shù),這里

80、取為0.97。</p><p><b>　　(13) 假想速比</b></p><p>　　Xa=0.612 由前面擬定的最佳速比得到。</p><p>　?。?4）級(jí)的假想速度</p><p><b>　　。</b></p><p>　?。?5）級(jí)的圓周速度</

81、p><p>　?。?6）級(jí)的平均直徑</p><p><b>　?。?7）部分進(jìn)汽度</b></p><p>　　由于是非調(diào)節(jié)級(jí)，故部分進(jìn)氣度e=1.</p><p><b>　?。?8）噴嘴高度</b></p><p><b>　　取葉高為91mm</b>

82、</p><p><b>　?。?9）噴嘴損失</b></p><p>　　（20）噴嘴出口比焓值</p><p>　　(21) 動(dòng)葉進(jìn)口相對(duì)速度</p><p>　　(22) 動(dòng)葉進(jìn)口角</p><p><b>　　=79.20</b></p><p&g

83、t;　　(23) 動(dòng)葉出口理想相對(duì)速度</p><p>　　(24) 動(dòng)葉出口相對(duì)速度</p><p><b>　　(25)動(dòng)葉出口角</b></p><p>　　由于是反動(dòng)式汽輪機(jī)，故動(dòng)葉出口角與噴嘴出口角相等β2=180</p><p>　?。?6）動(dòng)葉絕對(duì)出口速度</p><p>　　（27

84、）動(dòng)葉絕對(duì)出口角</p><p><b>　　=72.5°</b></p><p>　?。?8）動(dòng)葉等比熵出口焓值</p><p>　　（29）動(dòng)葉等比熵出口壓力、比容</p><p>　　根據(jù)動(dòng)葉出口狀態(tài)點(diǎn)在h-s圖上查?。篜2=11.0778MPa，V2t=0.028℃</p><p&g

85、t;　?。?0）動(dòng)葉出口面積</p><p><b>　?。?1）動(dòng)葉高度</b></p><p>　　近似取=0.091+0.001+0.002=0.094m</p><p><b>　?。?2）動(dòng)葉損失</b></p><p><b>　　（33）余速損失</b></

86、p><p>　?。?4）級(jí)的理想可用能</p><p>　　=30.36-1*1.6395=28.72kj/kg</p><p>　　其中μ1為余速利用系數(shù)，這里取1</p><p><b>　?。?5)葉高損失</b></p><p>　?。?.4746 kJ/kg</p><p

87、>　　a取1.6，這時(shí)不需對(duì)扇形損失作另外的計(jì)算</p><p>　　( 36)葉輪摩擦損</p><p>　?。?.217kJ/kg</p><p>　　Gb取為與Gn相等，忽略漏汽</p><p>　　(37)隔板汽封漏汽損失和葉頂漏汽損失</p><p>　　＝0.0758kj/kg</p>

88、<p>　　ΔGp為隔板漏汽量，Gn為通過(guò)本級(jí)的蒸汽流量</p><p>　?。?.3792kj/kg</p><p>　　（38）級(jí)內(nèi)各項(xiàng)損失之和</p><p>　　=4.664kj/kg</p><p>　?。?9）級(jí)的有效比焓降</p><p>　　=25.696kj/kg</p>&l

89、t;p>　　（40）級(jí)相對(duì)內(nèi)效率</p><p><b>　　=89.5%</b></p><p><b>　?。?1）級(jí)的內(nèi)功率</b></p><p>　　=530.8*25.696=13640.3KW</p><p>　　（42）級(jí)的速度三角形 （見(jiàn)附圖四）</p>&

90、lt;p>　　高壓缸非調(diào)節(jié)級(jí)第一級(jí)熱力計(jì)算參數(shù)匯總表 表10</p><p>　　5.3中壓缸非調(diào)節(jié)級(jí)計(jì)算</p><p>　　5.3.1中壓缸級(jí)數(shù)的確定</p><p>　　中壓高級(jí)數(shù)的確定，可以采用圖解法。要確定中壓缸的平均直徑的變化規(guī)律，具體的做法就是在坐標(biāo)紙上，橫坐標(biāo)BD表示本汽缸第一級(jí)和最后一級(jí)之間的中心距離，BD的長(zhǎng)度可以任意選擇，

91、一般可以取25cm左右；縱坐標(biāo)以AB表示本汽缸第一級(jí)的平均直徑，CD表示本汽缸最后一級(jí)平均直徑；用一條逐漸上升的光滑曲線把A，C兩點(diǎn)連接起來(lái)，該曲線就表示本汽缸各級(jí)平均直徑的變化規(guī)律。</p><p>　?。?）中壓缸各級(jí)平均直徑的擬定</p><p><b>　　表11</b></p><p>　　（2）中壓缸各級(jí)的平均直徑</p>

92、;<p><b>　　1339.43mm</b></p><p>　　(3) 求中壓缸各級(jí)的平均速比</p><p><b>　　=0.6357</b></p><p>　?。?）中壓缸各級(jí)的平均焓降的確定。一級(jí)的理想焓降可由下式確定 ：</p><p>　　對(duì)于n=3000r/min

93、的汽輪機(jī)，上式可化為</p><p><b>　　KJ/Kg</b></p><p>　?。?）中壓缸汽缸的級(jí)數(shù)。中壓缸的級(jí)數(shù)可由下式確定：</p><p>　　重?zé)嵯禂?shù)取0.04 </p><p><b>　?。?jí)）</b></p><p>　　上式在求到Z后，得到中壓

94、缸的級(jí)數(shù)為9級(jí)，將BD線分為Z-1等分,即8等份，在原假定的汽管平均直徑變化直線AC上，讀出每級(jí)的平均直徑和速比，然后以這些直徑和速比為準(zhǔn)，分配焓降。并對(duì)焓降進(jìn)行修正。</p><p>　　按上述作法，將重新量得的數(shù)據(jù)列于下表12中</p><p>　　中壓缸各級(jí)平均直徑的修正</p><p><b>　　表12</b></p>

95、<p>　　5.3.2中壓缸焓降分配</p><p>　?。?）本汽缸各級(jí)的平均焓降可寫(xiě)為：</p><p>　　根據(jù)以上式求出的中壓缸相關(guān)參數(shù)對(duì)中壓缸進(jìn)行焓降的分配：</p><p><b>　　KJ/Kg</b></p><p><b>　　KJ/Kg</b></p>&

96、lt;p><b>　　KJ/Kg</b></p><p><b>　　KJ/Kg</b></p><p><b>　　KJ/Kg</b></p><p><b>　　KJ/Kg</b></p><p><b>　　KJ/Kg</b&g

97、t;</p><p><b>　　KJ/Kg</b></p><p><b>　　KJ/Kg</b></p><p>　?。?）根據(jù)上述方法以每級(jí)修正后的直徑為準(zhǔn)分配焓降。在h-s圖中擬定的熱力過(guò)程曲線上逐級(jí)作出各級(jí)焓降，見(jiàn)附圖二</p><p>　　在圖中擬定的熱力過(guò)程線上逐級(jí)做出各級(jí)焓降，如最后

98、一級(jí)的背壓不能與應(yīng)有背壓重合，則需修改。由于焓降分配后得到的級(jí)后壓力部能與抽汽壓力完全吻合，所以勢(shì)必要做一些調(diào)整。</p><p>　　中壓缸非調(diào)節(jié)級(jí)焓降分配表</p><p><b>　　表13</b></p><p>　　5.4低壓缸非調(diào)節(jié)級(jí)計(jì)算</p><p>　　1全機(jī)第一非調(diào)節(jié)級(jí)平均直徑和全機(jī)末級(jí)平均直徑的確定

99、</p><p>　?、偻鞑糠指骷?jí)直徑的選擇還要考慮使整個(gè)通流部分平滑變化，以便利用余速，使機(jī)組有較高的效率。其中第一非調(diào)節(jié)級(jí)直徑的大小對(duì)通流部分的成型影響較大，由于調(diào)節(jié)級(jí)是部分進(jìn)汽，與第一非調(diào)節(jié)級(jí)不同，因此這兩級(jí)的只不能相等，否則就不能保證第一非調(diào)節(jié)級(jí)進(jìn)汽均勻，一般這兩個(gè)直徑之差不小于50—100mm。由于調(diào)節(jié)級(jí)平均直徑已確定，這里選取=980mm。</p><p>　?、谀┘?jí)動(dòng)葉出口

100、的連續(xù)方程，適當(dāng)變化后，得：</p><p>　　期望取90度，為全機(jī)總焓降1397.68KJ/Kg.</p><p>　　----余速損失系數(shù)。一般在0.015---0.03之間，這里取=0.03</p><p>　　----排汽比容，在擬訂的熱力過(guò)程線上求得：=20.017</p><p>　　----徑角比，根據(jù)機(jī)組容量大小選擇，取=2

101、.45</p><p>　　---末級(jí)蒸汽流量是新蒸汽量扣除各級(jí)回?zé)岢槠靠偤秃蟮臄?shù)值，=353.44Kg/s</p><p>　　5.４.1低壓缸非調(diào)節(jié)級(jí)級(jí)數(shù)的確定</p><p>　　汽輪機(jī)非調(diào)節(jié)級(jí)級(jí)數(shù)的確定，可以采用圖解法。要確定非調(diào)節(jié)級(jí)通流部分平均直徑的變化規(guī)律。具體的做法就是在坐標(biāo)紙上，橫坐標(biāo)BD表示本汽缸第一級(jí)和最后一級(jí)之間的中心距離，BD的長(zhǎng)度可以任意

102、選擇，一般可以取25cm左右；縱坐標(biāo)以AB表示本汽缸第一級(jí)的平均直徑，CD表示本汽缸最后一級(jí)平均直徑；用一條逐漸上升的光滑曲線把A，C兩點(diǎn)連接起來(lái)，該曲線就表示本汽缸各級(jí)平均直徑的變化規(guī)律。</p><p>　　(1)低壓缸各級(jí)平均直徑的擬定</p><p>　　低壓缸各級(jí)平均直徑擬定值數(shù)據(jù)表 表14</p><p>　　（2）求各缸各級(jí)的平均直徑取為5級(jí)及

103、M=5</p><p>　?。?）求低壓缸各級(jí)的平均速比</p><p>　　(4）低壓缸各級(jí)的平均焓降的確定</p><p>　　各級(jí)的理想焓降可用下式確定：</p><p>　　由于本課程設(shè)計(jì)的機(jī)組轉(zhuǎn)速n=3000r/min的汽輪機(jī)，上式可化為</p><p>　?。?）低壓缸汽缸的級(jí)數(shù)</p>&l

104、t;p>　　低壓缸全部級(jí)的總理想焓降為 </p><p><b>　　取重?zé)嵯禂?shù)</b></p><p><b>　　則低壓缸的級(jí)數(shù)為</b></p><p><b>　　取</b></p><p>　　得到低壓缸非調(diào)節(jié)級(jí)為十級(jí)，將BD線等分為9等分，在原假定的平均直徑變

105、化線AC上，讀出每級(jí)的直徑及速比。由此得到</p><p>　　低壓缸各級(jí)平均直徑及速比擬定值 表15</p><p>　　5.4.2低壓缸各級(jí)焓降分配</p><p>　?。?）低壓缸各級(jí)焓降分配由公式確定</p><p>　　79.52kj/kg</p><p>　?。?）將各級(jí)焓降畫(huà)在圖上校核并修改&

106、lt;/p><p>　　在圖中擬定的熱力過(guò)程線上逐級(jí)做出各級(jí)焓降，如最后一級(jí)的背壓不能與應(yīng)有背壓重合，則需修改。由于焓降分配后得到的級(jí)后壓力部能與抽汽壓力完全吻合，所以勢(shì)必要做一些調(diào)整。</p><p>　　低壓缸各級(jí)焓降及平均直徑分配表 表16</p><p>　　6 全機(jī)及各缸內(nèi)功率、內(nèi)效率計(jì)算</p><p>　　6.1 各缸內(nèi)

107、功率及內(nèi)效率計(jì)算</p><p>　　6.1.1高壓缸內(nèi)功率、內(nèi)效率計(jì)算</p><p>　　（1）高壓缸內(nèi)功率計(jì)算</p><p>　　高壓缸的內(nèi)功率為高壓缸調(diào)節(jié)級(jí)的內(nèi)功率與非調(diào)節(jié)級(jí)各級(jí)內(nèi)功率之和。</p><p>　　=13640+14564+14809+15041+15316+15498+15671+17134+18529 +21195

108、+35467</p><p>　　=196864（kw）</p><p>　?。?）高壓缸內(nèi)效率計(jì)算</p><p>　　高壓缸內(nèi)效率為全缸的有效比焓降與理想能量之比</p><p><b>　　=88.02%</b></p><p>　　6.1.2 中壓缸內(nèi)功率及內(nèi)效率計(jì)算</p>

109、<p>　?。?） 中壓缸內(nèi)功率</p><p>　　中壓缸內(nèi)功率為中壓缸各級(jí)內(nèi)功率之和</p><p>　　=16595+17935+18150+18443+18701+18413+19239+20135+21526</p><p>　　=169130（kw）</p><p><b>　　（2）中壓缸內(nèi)效率</b

110、></p><p>　　中壓缸內(nèi)效率為全缸的有效比焓降與理想能量之比</p><p><b>　　=92.43%</b></p><p>　　6.1.3低壓缸內(nèi)功率、內(nèi)效率計(jì)算</p><p>　?。?）低壓缸內(nèi)功率計(jì)算</p><p>　　低壓缸內(nèi)功率為四個(gè)缸的總功率，</p>

111、<p>　　=4*（5883.454+6416.831+6584.305+6672.385+6923.069+7025.071</p><p>　　+7173.514+7020.217+6833.31+6661.688）</p><p>　　=4*67193.844</p><p>　　=268772（kw）</p><p>　

112、?。?）低壓缸內(nèi)效率計(jì)算</p><p><b>　　=87.77%</b></p><p>　　6.2 全機(jī)內(nèi)功率及內(nèi)效率</p><p>　　6.2.1全機(jī)內(nèi)功率計(jì)算</p><p>　　全機(jī)內(nèi)功率為高壓缸、中壓缸及低壓缸的內(nèi)功率之和</p><p>　　=196864+169130+2687

113、72</p><p><b>　　=63萬(wàn)千瓦</b></p><p>　　6.2.2全機(jī)內(nèi)效率的計(jì)算</p><p>　　全機(jī)內(nèi)效率為全機(jī)的有效比焓降與理想能量之比</p><p><b>　　=89.1%</b></p><p><b>　　7汽輪機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)&l

114、t;/b></p><p>　　7.1汽輪機(jī)機(jī)構(gòu)說(shuō)明</p><p>　　全機(jī)由高壓缸、中壓缸和低壓缸三部分組成，其中高、中壓缸采用合缸對(duì)置的流行布置方式，大大縮短全機(jī)的軸向長(zhǎng)度、節(jié)省兩個(gè)支持軸承、高中壓缸的高溫區(qū)集中布置，減少高中壓前端的軸封漏汽損失；低壓缸為雙缸對(duì)稱(chēng)分流布置，平衡全機(jī)的絕大部分軸向推力。</p><p>　　高、中壓缸為雙層缸結(jié)構(gòu)，內(nèi)、外缸

115、之間的空間在高壓缸排汽室附近隔開(kāi)，以維持內(nèi)、外層之間有較高的溫度和較低的壓力（高壓缸排汽壓力）。這樣，保證了內(nèi)缸外表面有較高的溫度，降低了內(nèi)缸的內(nèi)、外壁溫差，也可使外缸處于較低的壓力下和較高的溫度下，使內(nèi)缸的熱應(yīng)力減小，又有利于外缸的膨脹并可使外缸的壁厚不必太大。</p><p>　　汽缸分為上、下兩半，轉(zhuǎn)子從其縱向中心貫穿而過(guò)。</p><p>　　7.1.1汽輪機(jī)進(jìn)氣部分的結(jié)構(gòu)及布置&

116、lt;/p><p>　　汽輪機(jī)的進(jìn)汽部分是指從進(jìn)汽閥門(mén)到時(shí)汽缸內(nèi)的噴嘴蒸汽室這一段，它包括調(diào)節(jié)汽閥蒸汽室、閥門(mén)、導(dǎo)汽管等。汽輪機(jī)高、中壓汽缸的進(jìn)汽部分包括兩個(gè)高壓自動(dòng)主汽門(mén)，兩個(gè)中壓缸聯(lián)合汽門(mén)，四個(gè)高壓調(diào)節(jié)汽門(mén)和兩個(gè)中壓調(diào)節(jié)汽門(mén)。 每個(gè)高壓自動(dòng)主汽門(mén)與兩個(gè)高壓調(diào)節(jié)汽門(mén)成為一組合體，布置在高缸兩側(cè)；每個(gè)中壓自動(dòng)主汽門(mén)與兩個(gè)中壓調(diào)節(jié)汽門(mén)成為一組合體，布置在中缸兩側(cè)。高壓缸調(diào)節(jié)級(jí)為部分進(jìn)汽，共有四個(gè)噴嘴組。<

117、/p><p>　?。?）汽輪機(jī)高壓進(jìn)汽部分 </p><p>　　該機(jī)組高壓主汽閥采用單座球形閥。其中一個(gè)主汽閥的主閥碟上鉆有通孔，閥桿端部從孔中穿過(guò)，預(yù)啟閥置于閥桿的端部，并采用螺紋、定位銷(xiāo)與閥桿連成一體。主閥碟下游的閥座成擴(kuò)展形狀，作為主閥碟下游的擴(kuò)壓段。高壓主汽閥的閥碟上下游處均設(shè)有疏水孔，還設(shè)有閥桿漏汽孔。主汽閥進(jìn)汽短管內(nèi)，沿短管中心線縱向設(shè)有垂直于水平面的導(dǎo)流筋板。本機(jī)設(shè)有四個(gè)高壓調(diào)

118、節(jié)汽閥。四個(gè)調(diào)節(jié)汽閥合裝在一個(gè)殼體中并與兩個(gè)高壓主汽閥焊接在一起，各調(diào)節(jié)汽閥的出口通過(guò)導(dǎo)管分別與高壓缸的四個(gè)噴嘴蒸汽室相連接。四個(gè)高壓調(diào)節(jié)汽閥都設(shè)有預(yù)啟閥，用以減小提升力和啟動(dòng)時(shí)控制速度。</p><p>　　高壓調(diào)節(jié)門(mén)排列及開(kāi)啟順序</p><p>　　從調(diào)速器端向發(fā)電機(jī)方向看</p><p><b>　　導(dǎo)汽管和噴嘴室</b></p&

119、gt;<p>　　導(dǎo)汽管和噴嘴室是把從調(diào)節(jié)閥來(lái)的蒸汽送進(jìn)汽輪機(jī)的部件。要求它們?cè)诟邷貤l件下能夠安全地承受工作壓力，非汽流通道處有良好的密封性;導(dǎo)汽管與噴嘴室連接處能夠自由地相對(duì)膨脹，噴嘴室與汽缸的配合既要良好對(duì)中，又能自由地相對(duì)膨脹。</p><p>　　該機(jī)組的4根進(jìn)汽短管及4個(gè)噴嘴室以汽缸中心為對(duì)稱(chēng)中心，對(duì)稱(chēng)地布置于高壓缸的上、下半。導(dǎo)汽管的進(jìn)汽端以焊接的結(jié)構(gòu)形式與調(diào)節(jié)閥出汽口相連接，出汽端鐘罩

120、形式外層管采用法蘭螺栓的結(jié)構(gòu)形式與高壓外缸相連接，出汽端內(nèi)層管與噴嘴室則用直接插入式，并用活塞環(huán)式的密封圈予以密封。帶彈性密封環(huán)的直接插入連接方式，即能達(dá)到密封目的，又能保證短管與噴嘴室的對(duì)中和自由膨脹。調(diào)節(jié)級(jí)噴嘴分為4個(gè)噴嘴組，每個(gè)噴嘴室一個(gè)噴嘴組，每個(gè)噴嘴級(jí)有15個(gè)噴嘴，4個(gè)噴嘴組沿圓周方向整圈布置，焊接在噴嘴室出口側(cè)的圓周上。導(dǎo)汽管的材料為10CrMo910，噴嘴室的材料為ZG20CrMo1V。</p><p&

121、gt;　?。?）汽輪機(jī)中壓進(jìn)汽部分</p><p>　　中壓主汽閥與中壓調(diào)節(jié)汽閥組合成一體就稱(chēng)為中壓聯(lián)合汽門(mén)。</p><p>　　中壓主汽閥屬保護(hù)裝置，它不參與負(fù)荷調(diào)節(jié)，其閥門(mén)位置只有全開(kāi)和全關(guān)兩個(gè)位置。該機(jī)組中壓聯(lián)合汽門(mén)為立式結(jié)構(gòu)，上部為中壓調(diào)節(jié)汽閥，下部為中壓主汽閥，兩閥合用一個(gè)殼體和同一腔室、同一閥座，而且兩者的碟呈上、下串聯(lián)布置。中壓調(diào)節(jié)汽閥的主閥芯呈鐘罩形，其中央開(kāi)有通孔，通孔

122、上部即為預(yù)啟閥的閥座，腔室內(nèi)設(shè)有蒸汽濾網(wǎng)。中壓主汽閥為單座球形閥，其閥芯位于調(diào)節(jié)汽閥閥芯的內(nèi)部，且上下移動(dòng)時(shí)不受鐘罩式結(jié)構(gòu)的限制，為了減小開(kāi)啟時(shí)的提升力，亦設(shè)有預(yù)啟閥?；申P(guān)閉，4個(gè)閥上均沒(méi)有預(yù)啟閥。閥桿套向與閥殼的連接采用自密封結(jié)構(gòu)形式。閥村套筒上開(kāi)有漏汽子，主汽閥后的閥殼上還開(kāi)有疏水孔。閥座材料為2G15Cr2Mo1,閥桿材料為1Cr11Mo2.</p><p>　　7.1.2汽缸各部件結(jié)構(gòu)</p>

123、<p>　　高、中壓缸均采用雙層汽缸,由內(nèi)缸和外缸組成。內(nèi)外缸均為合金鋼鑄造而成，由水平中分面分開(kāi)，形成上、下缸，內(nèi)缸在外缸的水平中分面上。高壓外缸均由前后共四個(gè)貓爪支撐在前軸承箱上，貓爪由下缸一起鑄出，位于下缸的上部，這樣使支承點(diǎn)保持在水平中心線上。中壓缸內(nèi)缸支承在外缸的水平中分面上，采用在外缸上加工出來(lái)的一外凸臺(tái)和在內(nèi)缸上的一個(gè)環(huán)形槽相互配合，保持內(nèi)缸的位置。中壓外缸也以前后兩對(duì)貓爪分別支撐在中軸承箱和1號(hào)低壓缸的前軸

124、承箱上。中壓缸的導(dǎo)流環(huán)將進(jìn)汽分開(kāi)兩股，分別流向中壓缸的兩邊做功，導(dǎo)流環(huán)在水平中分面支撐在內(nèi)缸上，其軸向是采用頂部和底部的定位銷(xiāo)保持正確的位置。內(nèi)缸材料為ZG20CrMo1V,外缸材料為ZG15Cr2Mo鑄件。 </p><p>　　低壓缸為反向分流式，每個(gè)低壓缸由一個(gè)外缸和兩個(gè)內(nèi)缸組成，全部由板件焊接而成。汽缸的上半和下半均在垂直方向被分為三部分，但在安裝時(shí)，上缸垂直結(jié)合面己用螺栓連成一體，因此汽缸上半可作為一個(gè)

125、零件吊起。低壓外面由裙 式臺(tái)板支撐，此臺(tái)板與汽缸下半制成一體，并沿汽缸下半向兩端延伸。低壓缸支撐在外缸上。</p><p>　　本機(jī)組由于排汽容積流量大，為減小末級(jí)排汽損失，采用了四排汽口，也就是采用了兩個(gè)結(jié)構(gòu)完全相同所謂反向分流式低壓缸。運(yùn)行中，由連接管來(lái)的蒸汽從汽缸中部進(jìn)入，然后分左、右兩路進(jìn)入低壓缸做功，從兩端排汽口排出，每個(gè)低壓缸的兩個(gè)排汽口最后匯合成一個(gè)排汽通道，與一個(gè)凝汽器相連。內(nèi)缸材料為ZG20Cr