汽轮机课程设计--12000kw冲动式汽轮机

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1、汽轮机设计说明书设计题目：12000kw冲动式汽轮机能动A02班姓名：***学号：20100310952013年7月1.原始数据和设计任务1.1原始数据蒸汽初参数P0=3.43MPat0=435℃凝汽器进口处压力Pc=4.5kPa给水温度tfw=170℃经济功率Pe=12000kW±1%汽轮机转速n=3000r/min汽轮机内效率ηoi=0.81±1%1.2设计任务(1)热力系统设计与计算拟定具有三级抽汽的热力系统，其中第二级抽汽供除氧器加热用；作原则性热力系统图；计算系统的热耗率。(2)汽轮机的热力设计及计算调节级与非调节级的焓降分配；调节级的方案比较及详细

2、热力计算；非调节级的热力设计及计算；按比例绘出各级速度三角形及汽轮机在i-s图上的热力膨胀过程曲线图。(3)绘制一张汽轮机纵剖面图。(4)说明书一份。2．热力设计及结果2.1热力系统设计根据设计要求，参照同类机型设计，其系统用图2-1来描述。为了对系统进行热平衡计算。首先应做出汽轮机蒸汽膨胀近似过程曲线。第二，确定各加热器的温度，抽汽压力等有关数据。第三，根据能量守恒计算每一个加热器的抽汽量，同时对功率进行平衡(<5%)。图2-1原则性热力系统简图2.2简化i-s图中各点参数计算经过以下几条选定依据或预估数据计算简化i-s图(图2-2)中各点参数，结果汇总与表

3、2-1。(1)考虑进汽损失ΔP0=0.04P0(2)考虑排气损失∆Pc=λ(c2100)2Pc取λ=0.05，c2=100m/s。(3)初定调节级参数：dm=1.05m，χa=0.23，对应级效率查表可得为0.68。(4)图中3是调节级出口状态点，点a是3-6直线与饱和线的交点，点b是3-a的中点，b点上浮10kj/kg得到4点，a点下浮10kj/kg得到5点，则1-2-3-4-5-6-7即为简化热力膨胀过程线。图2-2分段拟定的汽轮机热力过程曲线表2-1分段拟定汽轮机热力过程曲线中各点参数位置压力MPa温度℃焓值kJ/kg13.434353305.0423.

4、294343305.0431.32339.83130.3840.385227.02917.5150.085195.182662.5560.00472531.892339.7470.00472531.892344.742.3蒸汽流量估算ηoi=0.81%ηm=0.988ηg=0.970Hs=1185.56Pe=12000kWm=1.10ΔG0=0.04G0则G0=PeHsηoiηmηgm+ΔG0=14.94kg/s2.4回热系统热平衡计算满足以下条件或预估数据可得回热系统热平衡计算结果如表2-2。(1)高加给水出口温度等于设计给水温度，即170℃。(2)除氧器工

5、作压力为0.118MPa，温度为104.3℃，补给水按t=30℃查取焓值，补给水量为1%G0=0.1494kg/s。(3)对于低温加热器，采用“焓降分配法”确定抽汽位置。即低加内水的焓升等于第二级抽汽到第三级抽汽在汽轮机里的焓降。(4)凝汽器对应饱和温度为31.03℃，取凝结水过冷度为1℃，则凝汽器出口温度为32.03℃。(5)凝结水泵焓升Δi=15kJ/kg。(6)射汽抽气器出口点压力位0.118MPa，温度为37.03℃，抽气量为0.5%G0=0.0747kg/s。(7)给水泵出口点温度为104.3+3=107.3℃。表2-2热系统平衡计算数值加热器n1除

6、氧器n2给水出口温度tn2(℃)170.0104.387.24传热器端差θ(℃)5.004.0加热器饱和水温tnH(℃)175.0104.391.24加热器压力PH(MPa)0.8920.1180.0735抽汽管压损ΔP(MPa)8%Pn8%Pn抽汽压力Pn(MPa)0.9700.2950.080抽汽焓值in(kJ/kg)3045.82825.82628.43饱和水焓值inH’(kJ/kg)741.07437.22382.16给水出口焓值in2’(kJ/kg)719.12437.22365.332.5各级抽汽量计算(1)高压加热器热平衡计算：如图2-3所示高压

7、加热器G0'=G0+Gcz=1+0.005G0=1.005×14.94=15.015kg/s所以抽汽量Gn1=G0'(in2'-in1')(in1-inH)ηn=15.015×(719.12-437.22)(3084.8-741.07)×0.98=1.843kg/s图2-5低压加热器图2-4除氧器图2-3高压加热器(2)除氧器热平衡计算：如图2-4所示除氧器前轴封漏气量Gym=1%G0=0.01×14.94=0.1494kg/s除氧器总给水量G=G0'-Gn1-Gym-Gcy=15.015-1.843-0.1494-Gcy=13.023-Gcy热平衡式Gcyi

8、n+13.023-Gcyin1'+Gy