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1、 一 热力系统的热力计算1、高压缸部分主蒸汽压力 Po=16.7MPa，高压缸的进汽损失 ，故高压缸进口压力0%2.4P。aMP16%)2.41(001 由 ， t0=537，查 h-s图， hi0=3395.78KJ/kg。因为高、中压缸分缸压力a6一般为入口压力的 18%26%，所以选取排汽压力为 MPa。62.3.210PEH由 MPa等熵，查 h-s图知 KJ/Kg故 H01 = h0 - hHS =3395.78 631.298HS 2981 = 415KJ/kg。初步估计高压缸效率为 ，则实际焓降为：%8iHyKJ/Kg2.3654101HioiKJ/Kg09.39ih由以上数据，
2、可画出高压缸近似膨胀过程曲线如图 1-1。2、中、低压缸部分如第一部分所述，高压缸排出蒸汽通过再热器后压力降为 3.26MPa，温度升高为 537。选取再热损失P9.58%，所以 Pzr=(1-P) PzH =90.42%3.62=3.272MPa。考虑中压缸进汽损失，有 PI(1-1.74%)P zr=(1-1.74%)3.282MPa。由 tzr=537，查 h-s图可知， hzr=3537.7KJ/kg，中压缸效率可初步估计为 oim=90%，将中压缸分缸压力选为入口压力的 25.5%，中压缸的排汽压力为PzI=25.5%PI=25.5%3.224=0.81MPa。由 PzI=0.81M
3、Pa等熵，查 h-s图，知 hzs=3106.7KJ/kg，H02=hzs=3537.7-3106.7=431KJ/kg实际焓降 Hi=oimH02=90%431=387.9KJ/kg，所以蒸汽通过中、低压缸间的管道时，压力将会降低，取低压缸进汽损失P=2% P zI，则低压缸进汽压力：PL=(1-P) P zI=(1-2%)0.81=0.80MPa由排汽压力 Pk=5.4KPa，等熵查 h-s图可知，h ks=2273.8KJ/kg，所以：H03=h2-hks=hzr-hi-hks=3537.7-387.9-2273.8=875.3KJ/Kg。初步估计低压缸效率=87%，则低压缸实际焓降：=
4、 =87%875.3=761.51KJ/kg。iH02oiL由以上所求出的各点参数值，便可画出中低压缸近似膨胀过程曲线。综上可估计汽轮机的膨胀过程曲线。见附图 1=3537.7-387.9-761.51=2388.3KJ/kgizKhi3、确定各级轴汽点参数（1）由汽轮机背压 PK=5.4KPa，查饱和水蒸汽与饱和水表，在此压力下，饱和水蒸汽温度 =34.2，设过汽度为 1，则冷凝器出口温度 tK= =34.2。Kt 在冷凝汽力，排汽在恒压下将汽化潜热传递给冷却水，不考虑蒸汽在冷凝器冷却管间的冷阻影响则可得凝结水的参数。压力为 5.4KPa，温度为 36，对应焓值HtK=143.5KJ/kg，
5、给水温度为 272.5，按饱和水考虑，查饱和水与饱和水热汽表可得：=1197.2 KJ/kg 则理论给水焓升 R= - =1197.2-143.5=1053.7 KJ/kgfw fwtK（2）各加热器给水焓升分配选择给水温度和加热级数后，合理确定热力系统及其给水焓升分配原则，对经济性和运行的可靠性有较大的影响。通常对于非有再热机组，给水回热系统多采用等焓升分配原则。但对于中间再热式汽轮机，应考虑再热后蒸汽从焓值提高对给水回热的影响，往往使一个加热器的抽汽来自再热的冷端，并使该级给水焓升增大，约为再热后一级的 1.51.8 倍，从降低再热后回热抽汽压力，增加抽汽作功量，再热后各级给水加热一般也采
6、用等焓升分配原则。在实际回热加热系统中，还应考虑除氧器的定压运行情况及加热器生产情况，热力系统的布置方式等因素。对于本 N300一次中间再热式汽轮机组，参考同类机组，考虑了生产实际中所遇到的各种因素的限制，将加热器参数汇总见下表（表 1-2）表 1-2 回热加热器参数汇总表参数加热器出口给水焓出口给水温度传热端差抽汽饱和水温抽汽饱和水焓对应的抽汽压力实际抽汽压力抽汽点焓值GJ1 1193.4 272.5 -1.6 270.9 1205.7 5.62 6.3 3137.5GJ2 1044.8 241 0 241 1046.7 3.458 3.624 3020GJ3 858.5 199.6 0 1
7、99.6 843.9 1.51 1.72 3325GJ4 712.2 168.4 0 168.4 718.7 0.794 0.81 3129.4GJ5 559.7 133 2.8 135.8 570.4 0.34 0.3407 2930.1GJ6 435.4 103.7 2.8 106.5 444.4 0.127 0.117 2754.2GJ7 351.2 83.6 2.8 86.4 349.54 0.0634 0.0589 2635.6GJ8 258.1 61.4 2.8 64.2 254.2 0.0248 0.0236 2508.14、热平衡计算（1）估计总进汽量 D0（1-1）0.036
8、mHNelgoi 其中 额定电功率el机构效率m汽轮机组相对内效率i0发电机效率gel,m抽汽量增加系数H 0汽轮机整机理想焓降D 0漏汽量和汽水损失对于本 N300型机组，各参数取值如下：Nel=kw, =0.995， m=0.8855 ， el.g=0.987；对于中小功率机组D（0.03-0.05）mD0， 取D0.03D 0；又对于再热机组，M1.11.25，所以可选 M1.248；从而H0H 01H 02H 031722.4KJ/kg，则 T/h。2.910D5、对各级加热器进行热平衡计算，确定各级抽汽量热平衡计算的目的是：确定热力系统各部分蒸汽和水的参数和流量，机组的功率、汽耗和热
9、耗。计算主要是根据各加热器的流量平衡方程式和热量平衡方程式，以及通流部分的能量方程式进行的。计算过程中以汽轮机进汽量求解功率，然后校核功率，按所得的功率修正进汽量，反复进行多次热平衡计算，逐步逼近给定功率。汽轮机段流量及功率具体计算如下表 1-3所示：表 1-3 汽轮机段流量和功率校核计算表加热器编号序号 项目 符号与公式 单位 主汽阀调节级汽室1 21 抽汽（漏汽）压力 Pe Mpa 16.7 11.77 6.3 3.6242 抽汽（漏汽）热焓 he kj/kg 33963319.63138 3018.93抽汽（漏汽）前可用焓降 hij=ho-he kj/kg 0 76.2 258.3 37
10、6.94 回热抽汽量 De103kg/h0 0 65.44 73.245 漏汽入加热器量 Dge103kg/h- 0 0 06 漏汽量 Dg103kg/h-18 20.5 0.11 11.27 小汽机进气量 Dp103kg/h0 0 0 08 抽汽和漏汽总量 Df=De+Dge+Dg+Dp103kg/h0.53 20.5 65.44 82.649 抽汽和漏汽所做功率 Nif=0.2778*Df*hif KW 0433.9546968652.6410 段流量 Di=D(i-1)-Df(i-1)103kg/h911909.97889.5 824.0311 段可用焓降 hij=hij-hij-1 k
11、j/kg 0 76.2 182.1 118.612 段内功率 Nij=0.2778Di*hij KW 0 19263 4499627149.4续表 1-3汽轮机段流量和功率校核计算表序号 再热阀 3 4 5 6 7 8 C1 3.261 1.72 0.8107 0.3407 0.117 0.0589 0.0236 0.000542 3536.4 3325 3129.4 2930.1 2754.2 2635.6 2508.1 2345.53 376.9 583 778.6 977.9 1153.8 1272.4 1399.9 1562.54 32.48 30.40 34.94 23.33 25.
12、15 28.74 545.84 5 3.71 11.08 6 3.71 0 10.19 7 0 34.73 8 14.6 31.97 66.02 34.9354 23.3284 25.14879 28.73686 545.849 1528.665177.814279.89490.56 7477.35 8889.411 11175.54 .710 741.39 755.99 724.02 658 623.065 599.7362 574.5874 545.8411 206.1 195.6 199.3 175.9 118.6 127.5 162.612 4328439341.636430.5 30
13、446.1 19759.56 20351.6 24655.756、功率校核汽轮机总内功率 Ni0.2778D jhij=305.676MW机械损失Nm1500kw汽轮机轴端功率 NeNiNm304.176MW机组电功率 NelNeg300.222MW验算误差：%307.1302.1 额 额e故功率校核合格。机组电功率 Nel基本符合已定的计算功率，原先估计的进汽量正确。不用再修正进汽量。7、主要经济性能指标计算(1)汽耗率)/(07.3219/0 hkwKJNeDd (2)给水泵耗功（1-2）)36/()(0PPh为 1kg给水焓升， =16.6KJ/kgh为给水泵效率， =0.95PP故 k
14、wN9.45179.03612(3)发电机净功率：kPe 1.2504.21(4)热耗率：qd(t 0-tfw)+（De/D0）*(hr-hk)=8032.1 kJ/(kW.h)(6)装置效率： %82.410).832/6(/31 e8、整机热力过程线图 1-1 整机热力过程线二 通流部分设计2.1 透平的直径及级数确定（调节级除外）2.1.1 选定汽缸和排汽口数本 N300型汽轮机组为单轴双缸双排汽，冷凝式再热汽轮机，其中高中压合缸。2.1.2 确定第一压力级平均直径和末级直径1、第一级平均直径（2-1）1121sin60lMXVGd对第一级静叶，参考同类机组，取参数如下：喷嘴流量： sk
15、gDG/25.6.39%5360)(1 速比： X1=0.61转速：n=3000r/min部分进汽率： 出口截面高度： ml064.1流量系数： 1=0.960出口角正弦值： 25.Sin/kg028.V31s故 m845.02.64.014.96.21 d2、高压缸末级平均直径高压缸末级平均直径（2-202sinTczEHVGd2）对高压缸末级动叶，参考同类机组 9 ，知：气体流量： skgDGE/236.10取 10.0， 取 0.004（余速动能损失系数） 6z2c在高压缸出口出口角接近 90，取 ；H 0T=H0-H调41572343KJ/kg 为高压缸1sin2的等熵焓降 VE为末级出口气体比容，V E0.078m 3/kg（调节级焓降 H调98KJ/kg,其效率在额定工况下 90），故。参考同类机组：取 d1=845mm， d Z=1065mm。 m065.1340.214.378.Ed2.1.3 确定高压缸压力级的平均直径，速比和焓降的变化规律1、确定压力级平均直径的变化根据汽轮机原理所描述的蒸汽通道形状，确定压力级平均直径的变化规律，通常采用作图法。在纵坐标
