，
有
效
比
焓
降
由 再 热蒸汽压力和温 ∆himac = 374.87 kJ / kg ， ( ∆htmac ) ηri1 = 1 度得汽轮机中、低压缸进汽状态点 3，并查得 = P3 0.05 = P3 0.11475 Mp ，得调 a h3 = 3542.18 kJ / kg ， ∆
' 节级前压力 P3= 并确定调节级前 P3 − ∆P3 = 2.18025 Mpa ，
结
果
Dn= D − ∆D1 − ∆D2= 394.702 − 4.007 − 3.697 ( n= 1 6 )
Dn= D − ( De1 − ∆D2 )= 386.998 − (17.598 − 3.697 ) ( n= 7 ,8)
386.998 t / h
373.097 t / h
-5-
设 计 内 容 四、 调节级的详细计 算 1）调节级进汽量 D1 D1= D − ∆D1 − ∆D2 2）调节级平均直径 dm
②汽流进口相 对速 度 ω1
= ω1
C1 sin α1 416.23 × sin 15.3° = sin β1 sin 25.36°
256.39 m / s
12 ）动叶理想焓降 动叶出口 ∆ hb ， 汽流相对速度
ω
①动叶理想焓降 ∆ hb ②动叶出口汽 流相 对速度 ω
∆ hb =Ωm ∆ht = 0.077 × 99.84
ht* = ht +
u =
Co2 取初速度 CO = 0 ，所以 ht* = ht 2
π dmn
= 60
π ×1.081× 3000
60
= 169.80 m / s
Xa =
u u 169.80 ⇒ Ca = = = 446.85 m / s Ca Xa 0.38
2 Ca 446.852 = 2000 2000
78° ，叶片宽 = β1 25.36° ，相对节距 t = 0.64 ，安装角 β = y
21.8°
度 B=20mm。
16 ）动叶出口汽流 出汽角 α 2 ，绝 对速度 C2 ，余 速损失 ∆hC 2
ω2 sin β 2 263.16 × sin 21.8° ①动叶出口汽流出 −1 = = tan −1 α 2 tan 263.16 × cos 21.8° − 169.80 ω2 cos β 2 − u 汽角 α 2
17 ）轮周有效焓降 轮周效率 ∆hu ，
ηu
①轮周有效焓降 ∆hu ∆hnξ = (1 − ϕ 2 ) ∆hn = (1 − 0.97 2 ) × 92.15 = 5.45 kJ / kg
* ∆hbξ = (1 −ψ 2 ) ∆hb = (1 − 0.9242 ) × 40.56 = 5.93 kJ / kg ' ∆hu = ∆ht − ∆hnξ − ∆hbξ − ∆hC 2
目
录
第一章 设计任务书………………………………………………1 第二章 总体计算…………………………………………………2
第一节 汽轮机型式及配汽方式…………………………………2 第二节 汽轮机进汽量计算………………………………………3 第三节 高压缸流量平衡计算……………………………………5 第四节 调节级的详细计算………………………………………6 第五节 压力级的设计计算………………………………………7 第六节 上机前准备………………………………………………15 第七节 程序计算结果……………………………………………16
计 算 及 说 明 db 0 = 040 . db − lb 0 , . ∈03 ( .0 05
结
果
)
符合要求
C1 sin α1 416.23 × sin 15.3° −1 tan −1 = = β1 tan C1 cos α1 − u 416.23 × cos 15.3° − 169.80
25.36°
8.08 ×10−3 m 2
8）选择部分进汽度 e
e =
Zn t 1× 0.78 = π d n π ×1.081
0.23
9）喷嘴高度 ln ，动 叶高度 lb
ln = An 8.08 ×103 = eπ d m sin α1 0.23 × π ×1.081×103 × sin 15.3°
①喷嘴高度 ln
由等比熵过程查得 P2 = 9.76 Mpa 9.76 Mpa
ν2
14 ）动叶出口面积 Ab
ν 2 = 0.03257 m3 / kg
0.03257 m3 / kg
Ab =
Gbν 2 386988 × 0.03257 = 3600 × 284.80 ω2
0.012 m 2
15 ）动叶出口汽流 Ab 0.012 −1 sin −1 β 2 sin = = 角 β 2 ，动叶叶 lb eπ db 0.04122 × 0.23 × π ×1.0815 型 由 附 表 2-1 ， 选 择 TP-2A 型 叶 片 ， 取 入 口 角
-1-
第二章
设 计 内 容 一、 汽轮机形式及配 汽方式 1）汽轮机型式 2）配汽方式 带反动级的冲动级
总体计算
结 果
计 算 及 说 明
喷嘴调节， 在设计参数下， 三个阀全开， 发额定功率。
-2-
设 计 内 容 二、 汽轮机进汽量计 算 1）近似热力过程曲 线拟定
计 算 及 说 明
结
果
由主蒸汽压力和温度可确定汽轮机进汽状态点 0，并 查得初比焓 h0 = 3426.95 kJ / kg ，设进汽机构的节流损失 ∆ = P0 0.05 = P0 0.662 Mp ,a 得 调 节 前 级 压 力
3600 Pe m + ∆D 得 mac η η + ∆ h ( ∆himac ) 1 i2 m g
398.756 t / h
1 3600 ×125 D0 = × ×1.243 0.96 ( 374.87 + 1123.55 ) 、高压缸流量平 衡计算
"
且 ht= h3 − ∆himac 2 = 2418.63 kJ / kg ，得 5 点，
h5= h6 − ∆hC 2= 2393.32 kJ / kg 。
-3-
设 计 内 容
计 算 及 说 明
结
果
2）估算汽轮机进汽 量
设 m = 1.243 ， ηri1 = 0.792 ， ηri 2 = 0.888 ， ηm = 0.99 ， ∆D = 0.04∆D0 t / h 由 D0 =
7.96 kJ / kg
∆ hω1 =
= 2000
ω12
256.392 = 32.87 kJ / kg 2000
* ∆ hb = ∆hb + ∆hω1 = 7.69 + 32.87 = 40.56 kJ / kg
ω= 44.72 ∆h = 44.72 × 40.56 = 284.80 m / s 2t b
52.67°
②绝对速度 C2
= C2
ω2 sin β 2 263.16 × sin 21.8° = sin α 2 sin 52.67°
122.91 m / s
-9-
设 计 内 容 ③余速损失 ∆hC 2
计 算 及 说 明
2 C2 122.912 ∆hC 2 = = 2000 2000
结
果
7.55 kJ / kg
∴采用渐缩型喷嘴。
a = kRT = 1.3 × 461.5 × ( 488 + 273) = 675.69 m / s
M = Ca 446.85 = = 0.66 < 1 a 675.69
-6-
设 计 内 容
计 算 及 说 明 查附表 2-1 选用 TC-2A 型叶片，其中出口角 = α1 15.3° ，进口角 α = 80° ，相对节距 t = 0.78 ， 0 安装角 α = 38° ，叶片宽度 B=20mm。 y
第三章 高压缸剖面图简单说明…………………………………19 第四章 设计小结…………………………………………………19 参考文献 …………………………………………………………20
第一章
设计任务书
一、进行 125MW，N-125-135/535/535 中间再热凝汽式高压缸热力设计 二、已知原始参数 主蒸汽压力：13.24 Mpa 高压缸排汽压力：2.55 Mpa 再热蒸汽压力：2.295 Mpa 排汽压力：0.0049 Mpa 转速：3000 rpm 主汽温度：535℃ 一抽压力：3.63 Mpa（第一压力级后） 再热蒸汽温度：535℃ 整机功率：125 MW 发电机效率：ηg=0.985
' P0= P0 − ∆P0 = 12.578 Mpa ，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 PZ 1 = 2.55 Mpa 线于 2 点， 查 得 h2t = 2953.63 kJ / kg ， 高 压 缸 理 想 焓 降 473.32 kJ / kg ( ∆h ) =
mac ' t '
计 算 及 说 明 已知门杆漏气量 ∆Dm = 4.054 t / h ，高压缸前轴封漏 气 ∆D1 = 4.007 t / h ， 调 节 级 漏 入 一 级 抽 汽 口 流 量 ∆D2 = 3.697 t / h ，一级抽汽量 De1 = 17.598 t / h 。 得 D = D0 − ∆D= 398.756 − 4.054 = 394.702 t / h m
查附图 3-1，得ψ = 0.924 = ω ψω = 0.924 × 284.8 2t 263.16 m / s
-8-
13）确定动叶后蒸 汽压力 P2 ，比 容ν 2 ①动叶后蒸汽压力 P2 ②动叶后蒸汽比容