动力机械综合设计课程设计说明书

班 级：20111591 姓 名：王大淇 学 号：2011159116

设计日期：2015.1.10-2015.1.22

目录

第一章 18MW凝汽式汽轮机设计任务书 ......................................... 3

1.1 设计题目 ： 18 MW凝汽式汽轮机热力设计 ............................... 3 1.2 设计任务及内容....................................................... 3 1.3 设计原始资料......................................................... 3 第二章 多级汽轮机热力计算 ................................................... 4

2.1 近似热力过程曲线的拟定............................................... 4 2.2 汽轮机总进汽量的初步估算............................................. 5 2.3 回热系统的热平衡初步计算............................................. 6 2.4 流经汽轮机各级机组的蒸汽两级及其内功率计算........................... 9 2.5 计算汽轮机装置的热经济性............................................ 10 第三章 通流部分选型 ....................................................... 13

3.1 排汽口数和末级叶片.................................................. 13 3.2 配汽方式和调节级选型............................................... 13 3.3 调节级几何参数的选择............................................... 14 第四章 压力级的计算 ....................................................... 17

4.1 各级平均直径的确定.................................................. 17 4.2级数的确定及比焓降的分配 ............................................ 18 4.3 各级的热力计算...................................................... 19 4.4 压力级的热力计算.................................................... 19 4.5 各级计算结果汇总.................................................... 23 第五章 整机校核及计算结果的汇总 ............................................ 27

5.1 整机校核............................................................ 27 5.2级内功率校核 ........................................................ 27 第六章 设计总结 ............................................................ 27 参考文献 ................................................................... 28

第一章 18MW凝汽式汽轮机设计任务书

1.1 设计题目 ： 18 MW凝汽式汽轮机热力设计 1.2 设计任务及内容

根据给定的汽轮机原始参数来进行汽轮机热力计算与设计：

1.分析与确定汽轮机热力设计的基本参数，这些参数包括汽轮机的容量、进汽参数、转速、排汽压力或冷却水温度、回热加热级数及给水温度、供热汽轮机的供热蒸汽压力等；

2.分析并选择汽轮机型式、配汽机构形式、通流部分形状及有关参数；

3.拟定汽轮机近似热力过程线和原则性回热系统，进行汽耗率及热经济性的初步计算；

4.根据汽轮机运行特性、经济要求及结构强度等因素，比较和确定调节级的型式、比烩降、叶型及尺寸等；

5.根据通流部分形状和回热抽汽点要求，确定压力级即非调节级的级数和排汽口数，并进行各级比焙降分配；

6.对各级进行详细热力计算，确定各级通流部分的几何尺寸、相对内效率和内功率，确定汽轮机实际的热力过程线；

7.根据各级热力计算结果，修正各回热抽汽点压力以符合实际热力过程线的要求，并修正回热系统的热平衡计算；

8.根据需要修正汽轮机热力计算结果。 1.3 设计原始资料

额定功率：18MW 设计功率：18MW×80%=14.4MW 新汽压力：3.43MPa 新汽温度：435℃ 排汽压力：0.005MPa 冷却水温：20℃ 机组转速：3000r/min 回热抽汽级数：4

给水温度：160℃

第二章 多级汽轮机热力计算

2.1 近似热力过程曲线的拟定

一、进排汽机构及连接管道的各项损失

表2-1 汽轮机各阀门及连接管道中节流损失和压力估取范围

图2-1 进排汽机构损失的热力过程曲线

二、汽轮机近似热力过程曲线的拟定

由已知的新汽参数p0、t0，可得汽轮机进汽状态点0，并查得初比焓h0=3311KJ/kg。由前所得，设进汽机构的节流损失ΔP0=0.04P0，得到调节级前压力P0＇= P0 - ΔP0=3.2928MPa，并确定调节级前蒸汽状态点1。过1点作等比熵线向下交于Px线于2点，查得h2t=2113KJ/kg，整机的理想比焓降 htmac =3311–2113 = 1198KJ/kg。由上估计进汽量后得到的相对内效

'

＇率ηri=84%，有效比焓降Δhtmac=（Δhtmac）ηri=1006KJ/kg，排汽比焓hz=h0 –Δhtmac= 3311-1006

= 1198 KJ/kg ，在h-s图上得排汽点Z。用直线连接1、Z两点，在中间3'点处沿等压线下移21～25KJ/kg得3点，用光滑连接1、3、Z点，得该机设计工况下的近似热力过程曲线，如图2-2所示

图2-2 18MW凝汽式汽轮机近似热力过程曲线

2.2 汽轮机总进汽量的初步估算

一般凝汽式汽轮机的总蒸汽流量D0可由下式估算：

D0

h

mac't

ri

g

3.6Pe

m D t/h

m

式中 Pe ———汽轮机发电机组出线端的电功率， KW ； htmac ——汽轮机的理想比焓降，KJ/kg ；

'

ri ———汽轮机的相对内效率；

g ———发电机的效率 ； m ———汽轮机的机械效率 ；

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裕量， …… 此处隐藏：7366字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……