汽輪機課程設計(低壓缸)

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p>　　第一章 摘要 …….…….…….. …….…….…….. …….…2</p><p>　　第二章 汽輪機熱力計算的技術條件和參數(shù)…….……. ..3</p><p>　　第三章 汽輪機低壓部分介紹…….…….…….. …….…...4</p><p&g

2、t;　　第四章 擬定汽輪機近似熱力過程曲線…….…….…….. 5</p><p>　　第五章 回熱系統(tǒng)的計算…….…….…..…….…….………7</p><p>　　第六章 低壓缸的壓力級的級數(shù)和排汽口數(shù)的確定…….9</p><p>　　第七章 各級詳細的熱力計算…….…….…….. ………. ..10</p><p>　　第八

3、章 參考文獻…….…….…….. ……. …….……….…15</p><p>　　第九章 總結…….…….…….…….…….……..…….…….16</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本次課程設計主要對200MW亞臨界沖動式汽輪機通流部分（低壓缸）進行了詳細的設計和計算。先后完成了汽輪機近似熱力過程曲線的擬定

4、、原則性回熱系統(tǒng)的計算、低壓缸進汽量的估算、低壓缸級數(shù)的確定、比焓降的分配和各級詳細的熱力計算，初步完成了汽輪機低壓缸的設計。</p><p>　　汽輪機是以水蒸氣為工質，將熱能轉變?yōu)闄C械能的外燃高速旋轉式原動機。它具有單機功率大、效率高、運轉平穩(wěn)、單位功率制造成本低和使用壽命長等優(yōu)點。汽輪機是現(xiàn)代化國家中重要的動力機械設備。</p><p>　　汽輪機設備是火電廠的三大主要設備之一，汽輪

5、機設備及系統(tǒng)包括汽輪機本體、調節(jié)保安油系統(tǒng)、輔助設備及熱力系統(tǒng)等。汽輪機本體是由汽輪機的轉動部分（轉子）和固定部分（靜子）組成，調節(jié)保安油系統(tǒng)主要包括調節(jié)氣閥、調速器、調速傳動機構、主油泵、油箱、安全保護裝置等；輔助設備主要包括凝汽器、抽氣器、高低壓加熱器、除氧器、給水泵、凝結水泵、凝升泵、循環(huán)水泵等；熱力系統(tǒng)主要指主蒸汽系統(tǒng)、再熱蒸汽系統(tǒng)、旁路系統(tǒng)、凝汽系統(tǒng)、給水回熱系統(tǒng)、給水除氧系統(tǒng)等。</p><p>　　

6、汽輪機是以水蒸氣為工質，將熱能轉變?yōu)闄C械能的外燃高速旋轉式原動機。它具有單機功率大、效率高、運轉平穩(wěn)、單位功率制造成本低和使用壽命長等優(yōu)點。汽輪機是現(xiàn)代化國家中重要的動力機械設備。</p><p>　　汽輪機設備是火電廠的三大主要設備之一，汽輪機設備及系統(tǒng)包括汽輪機本體、調節(jié)保安油系統(tǒng)、輔助設備及熱力系統(tǒng)等。汽輪機本體是由汽輪機的轉動部分（轉子）和固定部分（靜子）組成，調節(jié)保安油系統(tǒng)主要包括調節(jié)氣閥、調速器、調速

7、傳動機構、主油泵、油箱、安全保護裝置等；輔助設備主要包括凝汽器、抽氣器、高低壓加熱器、除氧器、給水泵、凝結水泵、凝升泵、循環(huán)水泵等；熱力系統(tǒng)主要指主蒸汽系統(tǒng)、再熱蒸汽系統(tǒng)、旁路系統(tǒng)、凝汽系統(tǒng)、給水回熱系統(tǒng)、給水除氧系統(tǒng)等。</p><p>　　汽輪機熱力計算的技術條件和參數(shù)</p><p>　　已知技術條件和參數(shù)：</p><p>　　額定功率 P=200MW &l

8、t;/p><p>　　轉 速 n=3000r/min</p><p><b>　　主蒸汽壓力 </b></p><p><b>　　主蒸汽溫度</b></p><p><b>　　低壓缸排汽壓力</b></p><p><b>　　設計冷卻水溫度

9、</b></p><p><b>　　設計要求：</b></p><p>　　運行時具有較高的經濟性；</p><p>　　不同工況下工作時均有高的可靠性；</p><p>　　滿足經濟性、可靠性，保證汽輪機結構緊湊、布置合理。</p><p><b>　　提交的文件：<

10、;/b></p><p><b>　　相關計算程序一份；</b></p><p>　　繪制通流部分方案圖及縱剖面圖；</p><p>　　設計、計算說明書一冊；</p><p>　　詳細的設計過程、思路說明。</p><p>　　第三章 汽輪機低壓部分介紹</p><p

11、>　　汽缸即汽輪機的外殼，是汽輪機靜止部件的主要部分之一。它的作用是將汽輪機的通流部分與大氣隔絕，以形成蒸汽能量轉換的封閉空間，以及支撐其他靜止部件。對于軸承座固定在汽缸上的機組，汽缸還要承受汽輪機轉子的部分質量。</p><p>　　由于汽輪機的型式、容量、蒸汽參數(shù)、是否采用中間再熱以及制造廠家的不同，汽缸結構型式也不一樣。</p><p>　　汽缸一般為水平中分型式，上、下兩個缸

12、通過水平法蘭用螺栓緊固。</p><p>　　國產600MW汽輪機有高壓、中壓和兩個低壓缸共四個缸。低壓缸工作壓力不高、溫度較低，但由于蒸汽容積大、低壓缸的尺寸很大，尤其是排汽部分。因此，在低壓缸的設計中，強度已不成為主要問題，而如何保證其剛度，防止缸提產生撓曲和變形，合理設計排汽通道則成為了主要問題。另外，為了改善低壓缸的熱膨脹，大機組采用多層低壓缸，將通流部分設計在內缸中，使體積小的內缸承受溫度變化而外缸和龐

13、大的排汽缸則處于排汽低溫狀態(tài)，使其膨脹變形較小。這種結構有利于設計成徑向擴壓排汽，使末級的余速損失減少，并可縮短尺寸，大多低壓缸采用對稱分流布置。</p><p>　　第四章 擬定汽輪機近似熱力過程曲線</p><p>　　由主蒸汽壓力 、主蒸汽溫度 ，取進汽機構的節(jié)流損失，得調節(jié)級前壓力</p><p><b>　　查h—s圖得，</b>&

14、lt;/p><p>　　由進汽狀態(tài)點O等熵到高壓缸排汽壓力，</p><p>　　查h—s圖得， ，，由可確定高壓缸排汽點2。取主蒸汽管道損失 得，</p><p>　　查得： 考慮損失得4點，得3點作等熵線交排汽壓力0.0049KPa等壓線于3點,查得.</p><p><b>　　由此得: ,</b></p>

15、<p>　　由以上數(shù)據(jù)與估測，可得到如下的汽輪機近似熱力過程曲線：</p><p>　　第五章 回熱系統(tǒng)的計算</p><p>　　1. 排汽參數(shù)的確定</p><p>　　由中壓缸進汽參數(shù),蒸汽溫度 ，查h—s圖得，等熵變化到時, ,對應的凝汽器中的飽和水溫度 ，經過軸封加熱器時溫升 ,即。</p><p>　　2: 回熱級數(shù)

16、的確定:</p><p>　　由除氧器溫度為,低壓進口水溫,高加出口,且已知有8級回熱,得每級平均溫升為:</p><p><b>　　低加級數(shù) 2.88</b></p><p>　　去除除氧器可得低加級數(shù)為3級</p><p>　　因此,整個機組的回熱系統(tǒng)由三高四低一除氧組成.</p><p>

17、　　3: 低加回熱參數(shù)的確定</p><p>　　由,,根據(jù)低加等溫升分配各級溫升,則.</p><p>　　以第8級加熱器計算為例:</p><p>　　取出口端差 ,則飽和水溫度</p><p>　　查得對應得出口水焓和飽和水比焓分別為:</p><p><b>　　和 </b></p&

18、gt;<p>　　又可查得加熱器工作壓力,取抽汽管壓損</p><p><b>　　得抽汽壓力為 </b></p><p>　　同理可得第5、6、7號加熱器的相關參數(shù)</p><p>　　由中壓缸進汽參數(shù), 查h—s圖得</p><p>　　等熵變化到壓力分別為抽汽壓力時可查得各段抽汽得比焓和抽汽溫度:&

19、lt;/p><p>　　4: 各級回熱抽汽量的計算</p><p>　　假定各加熱器的效率,低加進入除氧器的水量為</p><p>　　(1) 低壓加熱器:</p><p><b>　　由熱平衡方程式: </b></p><p>　　(2) 低壓加熱器:</p><p>　　該

20、級加熱器的計算抽汽量</p><p>　　由上級的疏水使本級抽汽量減少的相當量為:</p><p>　　本級加熱器的實際抽汽量為:</p><p><b>　　同理可求得：</b></p><p>　　（已知中壓缸的排氣量為812.17t/h）</p><p>　　第六章 低壓缸的壓力級的級數(shù)和

21、排汽口數(shù)的確定</p><p><b>　　1、排氣口數(shù)的確定</b></p><p>　　由已知條件可知排氣口數(shù)為3排氣口</p><p>　　2、低壓缸壓力級級數(shù)的確定</p><p>　　第一壓力級的平均直徑估?。?lt;/p><p><b>　　先假定</b></p

22、><p>　　凝汽式汽輪機末級直徑的估取</p><p>　　首末兩級平均直徑比不小于0.46-0.6</p><p><b>　　取</b></p><p>　　確定壓力級平均直徑但的變化</p><p>　　在橫坐標上任取a=25cm的線段用以表示第一級至末級動葉中心之間的距離，在BD兩端分別按比

23、例畫出第一級至末級的平均直徑值，據(jù)所選擇的通道形狀，用光滑曲線將A.C連接起來，</p><p><b>　　壓力級平均直徑</b></p><p>　　在圖上將BD分為7等份，從圖中可以看出各段長度，求出平均直徑為：</p><p>　　壓力級平均理想比焓降：</p><p><b>　　級數(shù)的確定</

24、b></p><p><b>　　，取為7</b></p><p><b>　　各級比焓降的分配：</b></p><p>　　第七章 各級詳細的熱力計算</p><p><b>　　第一級：</b></p><p>　　噴嘴出口汽流速度及噴嘴損

25、失</p><p>　　噴嘴出口面積Ab和噴嘴出口高度ln：</p><p>　　動葉出口汽流速度及動葉損失</p><p><b>　　Ab和ln計算</b></p><p><b>　　級效率與內功率</b></p><p><b>　　輪周有效比焓降：<

26、/b></p><p><b>　　(取)</b></p><p>　　2.頁高損失(考慮扇形損失取)</p><p><b>　　得 </b></p><p>　　3.級后各項能量損失：</p><p><b>　　隔板漏氣損失：</b><

27、;/p><p><b>　　其中 </b></p><p><b>　　得 </b></p><p><b>　　葉頂漏氣損失</b></p><p><b>　　取</b></p><p>　　由于該級前后蒸汽干度均為1，故不考慮（僅

28、7、8級要考慮）</p><p><b>　　故該級有效比焓降：</b></p><p>　　級效率：=86.07%</p><p>　　級內功率： =9293.919kw</p><p>　　同理可得其余各級參數(shù)列表如下：</p><p><b>　　參考文獻</b><

29、;/p><p>　　【1】馮慧雯.汽輪機課程設計參考資料.中國電力出版社，1998.</p><p>　　【2】王乃寧.汽輪機熱力設計.水利電力出版社，1987.</p><p>　　【3】沈士一.汽輪機原理.中國電力出版社，1992.</p><p>　　【4】翦天聰.汽輪機原理.水利電力出版社，1992.</p><p&g

30、t;　　【5】靳智平.電廠汽輪機原理及系統(tǒng).中國電力出版社,2004.</p><p>　　【6】葉濤.熱力發(fā)電廠.中國電力出版社，2004.</p><p>　　【7】王乃寧﹒汽輪機熱力設計﹒水利電力出版社，1987【8】朱新華.電廠汽輪機. 水利電力出版社,1993</p><p>　　第十章 總 結</p><p>　　時間過得

31、真快，轉眼間為期三周的汽輪機課程設計已經結束。時間雖短，但我收獲頗豐，給我的大學生涯寫下了濃墨重彩的一筆。</p><p>　　在這三周時間里，我們組對300MW亞臨界沖動式汽輪機通流部分（低壓缸）進行了詳細的設計和計算，克服了種種困難，先后完成了汽輪機近似熱力過程曲線的擬定、原則性回熱系統(tǒng)的計算、低壓缸進汽量的估算、低壓缸級數(shù)的確定、比焓降的分配和各級詳細的熱力計算，初步完成了課程設計任務書中規(guī)定的任務。在設計

32、過程中，對所學的相關理論知識有了更進一步的認識，擴大了自己的知識面，提高了自己的動手操作能力，培養(yǎng)了一定的專業(yè)素養(yǎng)。</p><p>　　不足的地方很多，離達到任務書中設計的要求還有很大的差距，更不用提對整個汽輪機整體設計任務的把握了?？傊?，還不夠完美。</p><p>　　在設計過程中也遇到了很多問題。比如，備戰(zhàn)期末考試、找工作花去了大量的時間，總覺得時間太少、任務太重。另一方面，計算也

33、不夠認真，總是出一些低級錯誤，在以后的學習中要不斷提高。最后，任務分配的不合理、各小組之間以及小組成員之間的交流不夠、資料的缺乏，這些都給我們的設計帶來了不小的麻煩。最后，最重要的是這個課程設計給了我認清自己的機會 ，自己專業(yè)知識掌握不牢、知識面太窄、領悟運用知識能力差，在這個設計中暴露無遺，還好不是很完！</p><p>　　最后感謝*老師，在整個設計過程中，您給我們的設計指明了方向，付出了很多，給您的正常生活