题目：600MW超临界汽轮机通流部分设计（中压缸）***名：***院（系）名称：能源与动力工程班级: 热能与动力工程03-03班***师：***2006 年11 月能源与动力工程学院课程设计任务书热能动力工程专业036503班课程名称汽轮机原理题目600MW超临界汽轮机通流部分设计（中压缸）任务起止日期：2006年11 月13 日~ 2006年12 月4 日学生姓名丁艳平2006年12月4日指导教师谭欣星2006年11月5日教研室主任年月日院长年月日能源与动力工程学院2. 此任务书最迟必须在课程设计开始前三天下达给学生。

600MW超临界汽轮机通流部分设计（中压缸）摘要本文根是根据给定的设计条件,确定通流部分的几何尺寸,以求获得较高的相对内效率。

设计原则是保证运行时具有较高的经济性；在不同的工况下工作均有高的可靠性；同时在满足经济性和可靠性要求的同时，考虑了汽轮机的结构紧凑，系统简单，布置合理，成本低廉，安装与维修方便，心以及零件的通用化和系列化等因素。

主要设计过程是：分析与确定汽轮机热力设计的基本参数，选择汽轮机的型式，配汽机构形式，通流部分及有关参数；拟定汽轮机近似热力过程曲线，并进行热经济性的初步计算；根据通流部分形状和回热抽汽点的要求，确定中压级组的级数并进行各级比焓降的分配，对各级进行详细的热力计算，确定汽轮机实际热力过程曲线，根据热力计算结果，修正各回热汽点压力以符合热力过程曲线的要求，并修正回热系统的热平衡计算，汽轮机热力计算结果。

目录摘要 (1)第一章:汽轮机热力计算的基本参数 (2)第二章:汽轮机蒸汽流量的初步计算 (3)第三章:通流部分选型 (9)第四章::压力级比焓降分配及级数确定 (10)第五章:汽轮机级的热力计算 (14)第六章;高中压缸结构概述 (17)第七章:600MW汽轮机热力系统 (19)第八章:总结 (20)参考文献 (23)第一章汽轮机热力计算的基本参数主蒸汽压力24.2MPa主蒸汽温566℃转速 3000r/min给水温度 284℃额定功率 600MW高压缸排汽压力 4.23 MPa中压缸进汽量 1415.73t/h设计参考机型:CLN600-24.2/566/566型超临界参数、一次中间再热、单轴、三缸、四排汽反动式汽轮机第二章 汽轮机蒸汽流量的初步计算一． 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。

（二） 汽轮机相对内效率的估算取%91=i η（三） 汽轮机近似热力过程的拟定0点：MPa P 2.240=， 5660=t ，MPa P 968.00=∆，MPa P 232.230='，查表得：kg kJ h /78.33980=。

过0点做等比熵线交高压缸排汽压力4.23MPa 等压线于2‘点，查表得：kg KJ h /05.29192='。

由此得：kg KJ h h h mact /73.47920='-='∆）（！，kg KJ h h mac t mac i /55.43611='∆=∆）（η 得2点，考虑损失r P ∆，得3点；MPa P 849.33=， 5663=t 。

查表得：kg KJ h /19.35983=考虑损失'∆r P ，得4点。

过3点做等比熵线交低压缸排汽压力4.9KPa 等压线于3点，查表得：kg KJ h /02.22233='，由此得：kg KJ h h h mact /17.1375332='-='∆）（，kg KJ h h mac t mac i /4.125122='∆=∆）（η。

可知：整级的理想比焓降：kg KJ h h h mac t mac t mac t /9.18542='∆+'∆='∆）（）（）（！整级有效比焓降：kg KJ h h h mac i mac i mac i /168821=∆+∆=∆ 由此得排汽点6，考虑末级余速损失2c h ∆，kg KJ h h macic /67.32168802.02=⨯=∆=∆）（ξ得动叶后蒸汽状态点5，连接4、5，在中间点7‘处，沿等压线下降约7kJ/kg 得7点，用光滑曲线连接点4、7、5，初步完成热力过程曲线的拟订。

二． 汽轮机总进汽量的初步估算()D m h P D gmi te∆+'∆=ηηηmax 06.3取%91=i η，%99=m η ，%99=g η，2.1=m ，0%3D D =∆，MW P e 600000= ，()kg kj h t/9.1854max ='∆则h t D /22.16150=三． 回热系统的热平衡初步计算 （一） 回热抽汽压力的确定 1．除氧器的工作压力根据SDJ1-80《火力发电厂设计技术规程》规定，本机组及大容量机组易采用滑压除氧器，作为独立一级回热加热器，使回热分配接近最佳值。

额定工况时，除氧器工作压力为1.01Mpa 。

2.回热抽汽压力的确定回热抽汽点的不同以及各抽气点抽汽量的不同，会造成循环效率的不同。

提高回热抽汽循环系统节能效果的重要原则：高品位（即处于高热焓，低熵值蒸汽状态）处不抽汽或少抽汽，低品位处则尽可能地多抽汽由此确定中压缸的两级抽汽：一段抽汽从中压缸4段抽汽口抽出，供给3号高压加热器；一段抽汽从中压缸6段抽汽口至抽汽总管，然后再由总管上引出三路，分别供给出氧器、给水泵驱动汽轮机和辅助蒸汽系统。

额定工况时，除氧器工作压力 1.01MPa ，对应的饱和水温度180.3℃，考虑到非调节抽汽随负荷变化的特点，取除氧器的回热抽汽压力为1.06MPa 。

因低加进口水温33℃，根据给水温度fw t =284℃可得1号高加给水温为275℃ 。

则每级平均温升约为(275-33)/83≈30℃。

则低加级数Z=(180.3-33)/30≈5，去除氧器一台，则系统有四台低压加器。

高压级数Z=(275-180.3)/30≈3，则系统有三台高压加热器。

（二）回热系统的热平衡初步估算 1.加热器汽水参数根据给水温度284℃,可得1号高加给水出口水温275.1℃,且除氧器出口水温180.3℃,根据等温升分配原则选择各加热器出口水温。

根据各加热器的出口水温及出口端差,可得加热器疏水温度t t t w δ+='2,查得t l ′对应的饱和压力Pe ′—加热器的工作压力,考虑抽汽管压损后确定各级回热抽汽压力Pe 。

在拟定的近似热力过程曲线上求出各回热抽汽的焓值。

说明：（1）加热器端差愈小，机组的热经济性降低也愈小，效益越大。

（2）不合理的抽汽管压降和加热器端差会带来汽轮机高压抽汽增加，低压抽汽减少的不利趋势，从而导致汽轮机热经济性降低。

（3）配用高压除氧器，既可防止除氧器自生沸腾，又可减少高压加热器数目，节约钢材和初投资，而且有利于除氧效果。

（4）将中压缸4段抽汽用作除氧器汽源，可以避免高加疏水造成除氧器自生沸腾，同时提高除氧器后给水温度，充分利用该段抽汽的加热热量，有利于提高系统效率。

2．各级加热器回热抽汽量计算（1）H3高压加热器确定各级加热器的效率98.0=h η，高加给水量D fw =1611.22t/h ，先不考虑漏入H 3高压加热器的那部分轴封漏汽量△D 12以及上级加热器H 3流入本级加热器的疏水量△D 12，则该级加热器的计算抽汽量为：h t h h h h D D h ee w w fw e /475.8398.0)75.91732.3403()5.7797.905(22.1611)()(33233=⨯--⨯='--='∆η考虑上级加热器疏水流入H 3高压加热器并放热可使本级抽汽减少的相当量为：h t h h h h D D e e e ee e e /352.875.91732.3403)75.91722.1105(73.110)(333222=--⨯='-'-'∆=∆ 考虑前轴封一部分漏汽量△D 12漏入本级加热器并放热可使本级回热抽汽量减少的相当量为：h t h h h h D D e e el e l /265.1475.91732.3403)75.91752.3281(15)(333122=--⨯='-'-∆=∆ l h —轴封漏气比焓值，相当于调节级后汽室中蒸汽比焓则本级高压加热器H 3实际所需回热抽汽量为：h t D D D D e l e e e e /585.60265.14352.8457.832233=--=∆-∆-'∆=∆（2）除氧器除氧器为混合式回热器，根据热平衡图，列除氧器热平衡方程式和质量平衡方程式。

{()fwe e e ed l l cw ed fw w w e l l e e e ed ed D D D D D D D D h D h D h D D D D D h D =∆+∆+∆+∆+∆+∆+'=+'∆+∆+∆+∆+∆+∆23121321321代入已知数据，整理得： {032.1322375.9663837.90528.3178=+∆=+∆cw ed cw ed D D D D故：除氧器抽汽量h t D ed /683.101=∆ 凝结水量h t D cw /394.1220=说明：由于除氧器是混合式加热器，其加热效率最高，因此其回热系统在除氧器分配的抽汽量比较大，有利于系统效率的提高。

3．流经汽轮机各级组的蒸汽流量及其内功率的计算对于中压缸部分： 第三级组：h t D D D e /67.1423223=∆-=mw h h D p e e i 632.1656.3)(3233=-=第四级组：h t D D D e /085.1363334=∆-=mw h h D p ed e i 178.856.3)(344=-=中压缸排汽参数： 排汽温度：372℃ 排汽压力：1.08MPa 排汽比焓：3205KJ/Kg 排汽量：1253.504t/h第三部分通流部分选型一．排汽口数和末级叶片根据汽轮机功率确定排汽口数和末级叶片一般末级叶片应使经高比θ=d/l≥7，轴向排汽速度C2a x≤300m/s。

二．配汽方式和调节级选型1．采用喷嘴配汽，通过改变调节级的工作面积来改变蒸汽流量。

2．为获得较高的热效率，采用单列调节级，其级效率约0.7—0.8。

三．压力级设计特点对于中压级组，由于无湿汽损失，且工作在过热蒸汽区，蒸汽流过高压级组膨胀后容积流量较大，各级的叶高损失和漏汽损失相对较小，级给内各级效率较高，可设计成有适中高度，光滑变化的通道形状。

中压非调节级的速度比a =0.46-0.50;为保证设计工况下叶片根部不吸汽不漏汽，选用根部反动度Ωr=3%--5%。