多级冲动式背压汽轮机课程设计说明书Word文件下载.docx
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8.82Mpa
新汽温度：
535.0℃
排汽压力：
3.43Mpa
额定功率：
25MW
转速：
3000rpm
三、设计工况汽轮机进汽量的确定
1、设计工况的功率
汽轮机设计工况的选取，一般按其在电网或热网中承担的负荷的性质决定。
本课设设计汽轮机承担基本负荷，故其设计工况的功率Ne为额定功率，以便在运行过程中获得最高的平均效率。
2、设计工况汽轮机进汽量计算
1、配汽方式：
喷嘴调节
2、调节级型式：
双列级。
3、参数选取
（1）设计功率=额定功率=经济功率=25MW
（2）汽轮机相对内效率ηri=70.00%
（3）机械效率ηm=99%
（4）发电机效率ηg=97%
4、近似热力过程线拟定
（1）进汽节流损失ΔP0=0.03×
P0=0.2646Mpa
调节级喷嘴前P0'
=0.97×
Po=8.5554Mpa
（2）排汽管中的节流损失:
∆Pc=0.0188Pc=0.06448Mpa
5、总进汽量的计算
由P0，t0查焓熵图可得H0=3476.7452kJ/kg，S0=6.782kJ/（kg
K）.
再由S0，Pc查得Hc=3177.02kJ/kg.
所以流通部分理想比焓降
Ht=H0-Hc=299.73kJ/kg.
由
可得
=4460.5063
.
四、调节级热力计算
1、调节级部分相关参数的确定：
（1）调节级型式
调节级分双列级和单列级两大类，双列速度级的最佳能量转换较大的理想焓降，使汽轮机级数相应减少，转子承受的蒸汽温度降低，变工况时级效率降低较少。
中小型机组，为了简化结构常采用双列速度级作为调节级。
大型汽轮机，为了获得较高的，通常采用单列级作为调节级。
本机组为25MW小型机组，故调节级采用双列级。
（2）调节级进汽量：
由于门杆漏汽Do的1%，因而调节级实际进汽量G=0.99D0=455.9012
（3）调节级的平均直径和速度比：
对于25MW的中压汽轮机，采用整锻转子，平均直径d2=1000mm，对于双列速度级，取Xa=0.23.
（4）调节级内蒸气的理想焓降：
（5）平均反作用度
的选取
为提高调节级的级效率，一般都带有一定的反动度。
由于调节级为部分进汽级，为了减少漏气损失反动度不宜选的过大。
反动度在各列叶栅中的分配应以各列叶栅通道光滑为变化为原则。
反动度的大小由调节级各列叶栅出口面积予以确定。
本题目取反动度Ωm=0.18，其中第一列动叶栅、导叶、第二列动叶栅的反动度分别为：
Ω1=0.06，Ω’=0.06，Ω2=0.06。
2、喷嘴部分计算
（1）喷嘴叶栅蒸汽的理想焓降：
（2）喷嘴出口汽流速度：
据资料查得
=0.97
（3）喷嘴损失：
（4）喷嘴出口蒸汽参数：
据
和H0查焓熵图得
=6.811077
由
和
查得：
（5）喷嘴压比及型号：
汽流在喷嘴中为亚音速流动，选喷嘴型号为TC—26，取
。
由于汽流流速为亚音速，所以
=0，即
（6）喷嘴叶栅出口面积：
其中
为喷嘴流量。
（7）部分进汽度：
由平行计算可得
最佳部分进汽度e=0.513
最佳喷嘴叶高
1=35mm
3、第一列动叶部分计算
（1）动叶高度l1以及动叶平均直径d1：
（2）解动叶栅进口速度三角形：
圆周速度：
入口相对速度：
（3）求动叶栅出口相对速度：
查表得动叶系数
动叶出口相对速度
（4）动叶损失：
（5）动叶出口蒸汽参数：
动叶出口蒸汽焓值：
查焓熵图可得，
，
（6）第一列动叶顶漏汽量：
其中：
所以
即
（7）动叶出口面积：
（8）选取动叶型线：
，所以
查表确定动叶型线为TP-1A。
（9）第一列动叶出口速度三角形：
4、导叶部分计算
（1）导叶叶片高度
和导叶平均直径
：
（2）导叶出口速度：
导叶焓降：
导叶出口理想速度：
查表得导叶速度系数：
导叶出口实际速度：
（3）导叶损失：
（4）导叶出口蒸汽参数：
据
，h2查焓熵图得
’=6.842627
’和
’查得：
（5）导叶汽封漏汽量：
=2.3387
其中
（6）导叶出口面积：
查得
，则导叶出口面积：
（7）导叶栅型线选取：
，又
，据表选取导叶栅型号为TP-3A
5、第二列动叶部分计算
（1）动叶高度l2’以及动叶平均直径d1’：
入口相对速度：
查表确定动叶型线为TP-5A。
6、各项损失计算
（1）余速损失：
（2）叶高损失：
（3）扇形损失：
（4）叶轮摩擦损失：
（5）部分进汽损失：
由部分进汽度的计算部分可知，将
代入鼓风损失和斥汽损失公式中可得：
1）鼓风损失：
2）斥汽损失：
（6）漏气损失：
轮周理想比焓降：
错误！
未找到引用源。
轮周效率：
（注：
排气干度为1，过热蒸汽，不存在湿气损失）
（7）级内其他损失之和：
（8）级内所有损失之和：
7、调节级焓降及功率：
调节级焓降：
调节级功率：
排气焓：
五、压力级热力计算
1、压力级级数的确定：
由调节级排汽参数
可以查得s’=6.894808
又
，由
即压力级理想焓降
，根据经验取压力级级数为1。
2、压力级部分相关参数的确定：
（1）压力级流量：
由于门杆漏汽和前轴封漏汽量占总进汽量Do的3%，因而压力级实际进汽量G=124.0809kg/s。
（2）平均直径的选取：
动叶平均直径
，其中
取最大值。
即喷嘴平均直径
3、反作用度的选取及喷嘴部分计算：
取反作用度
，验证叶根反作用度如下：
最佳速比
查表得流量系数
喷嘴损失
喷嘴焓降
由排汽状态点参数和
在焓熵表中查得喷嘴出口状态参数：
喷嘴面积：
叶根反作用度：
在0.03~0.05之间，符合条件。
4、动叶部分计算
（1）解动叶栅进口速度三角形：
（2）求动叶栅出口相对速度：
（3）动叶损失：
（4）动叶出口蒸汽参数：
（5）第一列动叶顶漏汽量：
（6）动叶出口面积：
（7）选取动叶型线：
查表确定动叶型线为TP-2A。
（8）第一列动叶出口速度三角形：
5、各项损失计算
（4）漏气损失：
（5）级内所有损失之和：
6、压力级焓降及功率：
压力级焓降：
压力级功率：
六、功率校核
机组的总功率为
，符合设计功率要求，无需修正。
七、总结分析
经过近两周的计算与分析，最后的计算功率与设计功率相差0.87%，相差比较小，总的来说设计比较成功，但汽轮机相对内效率
相对比较低，总结起来原因有以下几点：
1、本次设计的汽轮机本身功率较小（25MW），而且背压较高（3.43MPa），故机组总焓降较小，即使取最小平均直径调节级的焓降也将达到总焓降的70%左右，而调节级效率较低，损失较大，故总体效率较低。
2、查焓熵图所用软件不同，查得的数据有所不同，对后续的计算有所影响。
3、流量系数与速度系数均取自表格，有一定误差。
4、由于功率和背压的较小，喷嘴角度选取也存在一定偏差，叶型只能选择相近的叶型，存在一点误差。
由于以上几个原因，导致只有在较低的相对内效率的情况下才能使计算得出的功率与设计功率相近，但总体而言，设计结果比较成功。
附表一：
B25-8.82/3.43调节级各项参数表
喷嘴
第一列动叶
项目
符号
数值
理想焓降
191.041
hb
13.9786
入口压力
P0’
8.5554
反动度
Ω
0.06
入口比焓
h0
3476.75
出口压力
P2
4.5851
P1
4.796
出口比焓
h2
3305.4482
h1
3296.9995
叶顶围带漏气量
G1
1.5960
出口比体积
v1t
0.065088
出口绝对速度
c2
285.2794
c1
599.584
出口相对速度
w2
429.7777
w1
449.006
入口角度
β1
18.85
出口角度
ɑ1
14
β2
18.40
叶片型线
TC-26
TP-1A
叶片宽度
bn
25
b1
叶高
ln
35
l2
37
平均直径
dn
999
d2
1000
喷嘴流量系数
μn
0.97
动叶速度系数
Ψ1
0.902
喷嘴速度系数
Φ
动叶流量系数
μb
0.935
出口面积
An
0.01363
Ab
0.01882
导叶
第二列动叶
hd
13.97862
hb’
Ωd
Ω2
P1’
4.38457
P2’
4.1579
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