D0＝
3600pem htmacri g ax
D
（kg/h）
取 m=1.14 ，ΔD=5%D0 ，ri 0.84 ，ax 0.987 ，g 0.98
D0
3600
1.140
+0.05D0
1520t/h
二、回热系统平衡初步估算 1. 确定给水温度 t fw
初蒸汽压力：P0 16.67MPa ，它对应的饱和温度为：ts 350.73℃，所以 给水温度 t fw 在 272.3ºC 之间，取 t fw 272C 。 2．确定抽汽级数 fw 因为初压 P0 16.67MPa ，初温 t0 537C ，由经验可知，选取 fw 8 ，其中 3 个高压加热器、4 个低压加热器、1 个除氧器。检验得上面取的给水温度
N5
=
D排
(h0
h排 +h 3600
)ax
370257.8KW
总功率
N5
=
D排
(h0
h排 +h 3600
)ax
370257.8KW
相对系数：
N总 NE =2.6% NE
经济性指数： 总耗热量：
Q
=D 0
h0
he1
DZRi
152010003393 1196.23 3393 105.3 94.12 5821000
各抽汽点的焓值 he ，并将其列于下表中：
加 热 器 号
抽汽 压力
Pe(MPa )
抽汽 比焓
he(kJ/kg)
实际 抽汽 压力
Pe(MPa )，
饱和 水温 度
te (C )
饱和水 比焓
he (kJ/kg)
出 口 端 差
t(C )
给水 出口 温度
tw 2(C )
给水出 口比焓
hw 2(kJ/kg)
H1 5.700 3125 6.270 272.03 1196.23 0 272.3 1196.23
整机理想焓降为： htmac h0 h3' 3393.911953 1440 kJ/kg
整机有效焓降为： himac ＝ri htmac ＝1440.8372 0.89 1281.6kJ/kg 从而确定“ 3 ”点的比焓为：
h3'' = h0 - himac =3393.091 1281.6=2112kJ/kg 4．整机进汽量估计
高压缸近似过程曲线
4.装机效率
中低压缸近似过程曲线
装 =
hi = 467+654+483 =89% hs 525+734+543
8．回热系统热平衡估算： (1)H1 号高压加热器
近似取 Dfw D0 1520t/h
h 0 . 9 8，下同。
因为 De1(he1 he1)h Dfw (hw2 hw1)
H2 3.700 3050 4.070 248.84 1065.15 0 245.84 1065.15
H3 2.228 3480 2.451 217.96 934.09 0 217.96 934.07
HD 1.226 3310 1.349 188.97 802.99 0 188.97 802.99
H4 0.641 3160 0.705 161.85 683.67 2.7 159.15 671.91
2．选取机组的相对内效率、发电效率和机械效率 由于汽轮发电机组的额定功率：pr＝500MW
所以取汽轮机相对内效率 ηri＝0.89，发电机效率 ηg ＝0.98(全负荷)，机 械效率 ηax＝0.99 3．热力过程曲线的初步拟定 由 p0＝16.67MPa，t0＝537℃确定初始状态点“0”：
h0 ＝3393.91kJ/kg， v0 =0.0198 m3/kg，s0 = 6.4094 kJ/(kg K)
H5 0.330 3000 0.361 136.84 575.65 2.7 128.07 540.83
H6 0.108 2775 0.112 100.09 419.44 2.8 97.29 409.75
H7 0.031 2580 0.033 69.38 290.41 2.8 66.58 278.64
汽轮机课程设计 说明书
设计题目：50 万千瓦凝汽式汽轮机热平衡计算
学生姓名: 学 号: 专 业: 班 级: 完成日期: 指导教师:
热能与动力工程 周逊
能源与动力工程学院 2015 年 01 月
一）设计题目：50 万千瓦凝汽式汽轮机再热回热循环
二）已知参数：
额定功率：pr＝500MW， 设计功率： pe＝450MW， 新蒸汽温度：t0＝537℃， 给水温度：tfw＝272.3℃，
Dg
=1177t/h
D 5
=D 4
De4
=1113t/h
D 6
=D 5
De5
=1052t/h
D 7
=D 6

De6
=1003t/h
D 8
=D 7
De7
=944t/h
6．确定各级加热器的汽水参数
由于各级加热器中给水比焓升确定了，则各级加热器出口水温tw 2 也就确定
了。根据传热端差可以确定各加热器抽汽凝结水的温度te tw 2 t ，继而
可查得对应te 下饱和蒸汽压力，即各加热器内抽汽压力 Pe ，以及汽轮机各
抽汽室的压力 Pe(Pe Pe Pe )。在 h-s 图上近似热力过程线中，分别找到
所以 De2
Dfw (hw3 hw2 ) he2h
92.44t/h
(3)H3 号高压加热器
因为 De3 (he3 he3)h Dfw (hw4 hw3 )
所以 De3
Dfw (hw4 hw3 ) he3h
69.6t/h
(4)HD 除氧器
除氧器质量平衡方程： Dg De1 De2 Dl Dcw +De3 Dfw
所以
De1
Dfw (hw2 hw1) he1h
1520 (119623 1065.15) (3125 1196.23) 0.98
105.3t/h
(2)H2 号高压加热器
近似取 Dfw D0 1520t/h
h 0 . 9 8，下同。
因为 De2 (he2 he2)h Dfw (hw3 hw2 )
也在要求的范围内。
3．给水比焓升的分配
因为给水温度 t fw 272C ，同时 P0 16.67MPa ，则可查得：hfw 1196.23kJ/kg
又由排汽压力 Pc 0.0054MPa 查得：tc 34.27C ， hc 143.53kJ/kg
采用等比焓升分配原则，每级加热器中给水焓升为：
高压缸效率为高 =0.89，高压缸有用焓降 hi hs高 467.25kJ / kg 2.中压缸
中压缸进气压力为 P中 3.2 (1 8%) 2.97MPa 再热温度 537℃，有焓熵表查的 h0 =kJ kg ，中压缸出口压力，参考同类 机组 P中出 =0.25MPa,由焓熵图查的 hs＇=2803.18kJ/kg。 中压缸等熵焓降 734.79kJ/kg，预估中压缸效率 中 =0.89，中压缸有效焓降 654kJ/kg，中压缸出口焓降 2883.97kJ/kg。 3.低压缸 低压缸进口压力 p进 0.245MPa ,出口背压 0.0054Mpa,对应进口焓值为 2883.97 kJ/kg，等熵焓降为 2564.05 kJ/kg，效率取值 0.89，有用焓降 483.27 kJ/kg， 出口焓值为 2400 kJ/kg。
4.107 109 热耗：
q= Q = 4.107 109 =9150.7 N总 448823
汽耗： d= D0 = 1520 =3.39kg/kW.h
N总 448823
各段流量：
D =D 10
De1=1415t/h
D 2
=D 1
De2
=1322t/h
D 4
=D 3
Dg
=1178t/h
D 4
=D 3
除氧器热平衡方程：
（Dg heg (De1 De2 +De3 Dl )he3 Dcwhw1）h Dfwheg
联立两方程解得： Dg 75.1t/h ， Dcw 1178.4t/h
所以除氧器的抽汽量为： Dg 75.1t/h
(5)H4 号低压加热器 类似于 H1 的情况，可以列出如下式子：
N1
=
De1
(h0 he1 3600
)ax
7682.2KW
N2
=
De2
(h0 he2 3600
)ax
8631.1KW
中间再热焓升： h 3537 2868 669kJ / kg
N
3
=
De
3
(h0
he3 +h 3600
)ax
11027.0KW
N4
=
Dg
(h0
he4 +h)ax 3600
质量平衡方程 Dx De4 De5 De6 Dcw
De5 62.14t/h De6 48.7t/h
(7)H7 号低压加热器 利用热平衡方程解得：
De7 60.1t/h
(8)冷凝气流量确定 忽略轴封流量的影响
D排 Dx De7 1004 60.1 944t/h
9.功率校核 各级抽气在抽出之前的功率以及整齐进气的各排气口所做功：
11921.1KW
N
5
=
De
4
(h0
he5 +h 3600
)ax
14110.4KW
N
6
=
De5
(h0
he6 +h 3600
)ax
16482.4KW
N7
=
De6
(h0