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汽轮机课程设计
说明书
设计题目:N25-3.5/435汽轮机通流部分热力设计
学生姓名:
学 号:
专 业:
班 级:
完成日期:
指导教师:
能源与动力工程学院
2011年10月
一)设计题目:N25-3.5/435汽轮机通流部分热力设计
二)已知参数:
额定功率:pr=25MW, 额定转速:ne=3000r/min,
设计功率:pe=20MW, 新蒸汽压力:p0=3.5MPa,
新蒸汽温度: t0=435℃, 排汽压力:pc=0.005MPa,
给水温度:tfw=160~170℃, 冷却水温度:tw1=20℃,
给水泵压头:pfp=6.3MPa, 凝结水泵压头:pcp=1.2MPa,
射汽抽汽器用汽量: △Dej=500kg/h,
射汽抽汽器中凝结水温升: △tej=3℃,
轴封漏汽量: △D1=1000kg/h,
第二高压加热器中回收的轴封漏汽量: △D1′=700kg/h。
三)任务与要求
(1)估算整机蒸汽流量及拟定热力过程曲线;
(2)回热系统热平衡初步计算及回热系统示意图绘制;
(3)非调节级理想比焓降分配和级数确定;
(4)计算调节级与非调节级通流部分几何尺寸:各级平均直径、叶片高度、通流面积、叶片数、叶宽、节距、静叶片安装角、动叶片安装角、及出汽角等;
(5)计算级效率、级内功率、整机内功率及相对内效率;
(6)整机校核(电功率、内效率);
(7)按比例绘制通流部分子午剖面流道图和各级速度三角形图,以及调节级详细热力过程曲线示意图,整机热力过程曲线图;
(8)编写计算机程序方框图;
(9)编写计算机运行程序;
(10)调试并运行热力设计计算机程序;
(11)编写课程设计说明书(说明书规格按学校要求,内容为上述计算内容)。
四)详细设计过程:
一、汽轮机进汽量D0的初步估算和近似热力过程曲线的初步计算
1.根据已知的p0、t0和pc,确定蒸汽通过主汽门、配汽机构及排汽管中的压力损失。
进汽机构节流损失:
排汽管中压力损失:
调节级前的压力为:
末级动叶后压力为:
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=25MW
所以取汽轮机相对内效率ηri=0.840,发电机效率ηg =0.972(全负荷),机械效率ηax=0.988
3.热力过程曲线的初步拟定
由p0=3.5MPa,t0=435℃确定初始状态点“0”:
=3304.0396kJ/kg,=0.08969 m3/kg,= 6.96 kJ/(kgK)
由 kJ/kg,从而确定“1”点:
= 6.9781kJ/(kgK),=0.09345 m3/kg,= 434.116℃
过“1”点做定熵线与Pc=0.005MPa的定压线交于“”点,查得:
= 2132.2024kJ/kg,= 33.598℃,=22.33981 m3/kg
整机理想焓降为:kJ/kg
整机有效焓降为:==1171.83720.84 984.3432kJ/kg
从而确定“”点的比焓为:
=-=3304.0396984.3432=2319.696kJ/kg
又因为余速损失为:
kJ/kg
所以“3”点的比焓为:
再由可以确定“3”点,并查得:
= 33.598℃,= 24.18005 m3/kg,=7.5129kJ/(kgK)
然后用直线连接“1”、“3”两点,求出中点“2′”,并在“2′”点沿等压线向下移14kJ/kg得“2”点,过“1”、“2”、“3”点作光滑曲线即为汽轮机的近似热力过程曲线。
4.整机进汽量估计
(kg/h),,,,
二、回热系统平衡初步估算
1. 确定给水温度
初蒸汽压力:,它对应的饱和温度为:,所以给水温度在160~170oC之间,取。
2.确定抽汽级数
因为初压,初温,由表3可知,选取,其中2个高压加热器、2个低压加热器、1个除氧器。检验得上面取的给水温度也在要求的范围内。
3.给水比焓升的分配
因为给水温度,同时,则可查得:
又由排汽压力查得:,
采用等比焓升分配原则,每级加热器中给水焓升为:
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