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1、汽轮机课程设计报告一、课程设计的目的、任务与要求 通过设计加深巩固汽轮机原理中所学的理论知识，了解汽轮机热力设计的一般步骤，掌握设计方法。并通过设计对汽轮机的结构进一步了解，明确主要零件的作用与位置。具体要求就是按给定的设计条件，选取有关参数，确定汽轮机通流部分尺寸，力求获得较高的汽轮机效率。 二、设计题目 机组型号：B26-8.83/0.981 机组型式：多级冲动式背压汽轮机 新汽压力：8.8300Mpa 新汽温度：536.0 排汽压力：0.9810Mpa 额定功率：26000.00kW 转速：3000.00rpm三、课程设计： (一)、设计工况下的热力计算 1.配汽方式：喷嘴配汽 2.调节
2、级选型：单列级 3.选取参数： (1)设计功率=额定功率=经济功率 (2)汽轮机相对内效率ri=82.1% (3机械效率m=99.0% .发电机效率g=97.0% 4.近似热力过程线拟定 (1).进汽节流损失Po=0.05*Po 调节级喷嘴前Po=0.95*Po=8.3885Mpa (2).排汽管中的压力损失P0 5.调节级总进汽量Do的初步估算 由Po、to查焓熵图得到Ho、So，再由So、Pc查Hc。 查得Ho=3477.3728kJ/kg ， Hc=2866.4569kJ/kg 通流部分理想比焓降(Ht(mac)=Ho-Hc=610.9159 kJ/kg Do=3.6*Pel/(Ht(m
3、ac)*ri*g*m)*m+D Do=3.6*26000.00/(610.9159*0.821*0.970*0.990)*1.05+5.00=209.0486(kJ/kg) 6.调节级详细热力计算 (1).调节级进汽量Dg Dg=Do-Dv=207.8486t/h (2)确定速比Xa和理想比焓降ht 取Xa=0.3535，dm=1100.0mm，并取dn=db=dm 由u=*dm*n/60， Xa=u/Ca ， ht=Ca2/2 u=172.79m/s ， Ca=488.80m/s ht=119.4583kJ/kg在70125kJ/kg范围内，所以速比选取符合要求。 (3)平均反动度m的选取
4、取m=6.50% (4).喷嘴理想比焓降hn hn=(1-m)* ht =(1-0.0650)*119.4583=111.6935(kJ/kg) (5).喷嘴前后压比n 根据h1t=ho-hn=3365.6793和So查焓熵图得到 P1=6.3506Mpa，V1t=0.0513m3/kg n=Po/Po=8.8300/8.3885=0.7571 根据喷嘴叶型表选择TC-1A喷嘴 ，出汽角1=10.00 (6).喷嘴出口汽流速度C1 C1t=(2*hn)0.5=(2*111.6935*1000)0.5=458.46(m/s) C1=*C1t=0.970*472.64=458.46m/s (7).
5、喷嘴损失hn hn=(1-2)*hn=(1-0.9702)*111.6935=6.6011(kJ/kg) (8).喷嘴出口面积An An=Gn*V1t/n*C1t=57.7357*0.0513/0.970/458.46=0.0065(m2) (9).部分进汽度e 令y=hl+he=f(e) 使其一阶导数为零，即求y的极值，得到e=0.3843 (10).喷嘴高度ln =An/(e*dm*sin(1) ln=0.0065/10000.3843/1100.0/sin10=28.2(mm) (11).动叶高度lb lb=ln+=28.2+2.5=30.7(mm) (12).检验根部反动度r r=1-
6、(1-m)*db/(db-lb)=1-(1-0.0650)*1100.0/(1100.0-30.7)=0.0382 0.0382在0.030.05范围内，符合要求。 (13)求动叶进口汽流相对速度w1和进汽角1 tg1=c1*sin(1)/(c1*cos(1)-u) w1=c1*sin(1)/sin(1) hw1=w12/2 1=arctg(458.46*sin10.00/(458.46*cos10.00-172.79)=15.94 w1=458.46*sin10.00/sin15.94=289.85(m/s) hw1=289.852/2/1000=42.0078(kJ/kg) (14)动叶前
7、蒸汽参数 由h1=h1t+hn和P1查焓熵图得到 P1=6.3506Mpa S1=6.7915kJ/(kg*K) V1=0.0515m3/kg (15)动叶理想比焓降hb和动叶滞止理想比焓降hb(o) hb=m*ht=0.0650*119.4583=7.7648(kJ/kg) hb(o)=hb+hw1=7.7648+42.0078=49.7726(kJ/kg) (16)动叶出口汽流相对速度w2 w2t=(2*hb)0.5=(2*49.7726*1000)0.5=315.51(m/s) w2=*w2t =0.920*315.51=290.27(m/s) 其中由m和w2t 查图得到 (17)动叶损
8、失hb hb=(1-2)*hb(o)=(1-0.9202)*49.7726=7.6451(kJ/kg) (18)动叶后蒸汽压力P2和比容V2 由h2t和S1查P2，再由P2、h2查V2 查焓熵图得到 P2=6.2010Mpa， V2=0.0525m3/kg (19)动叶出口面积Ab Ab=Gb*V2/w2 (因未靠考虑叶顶漏气,故Gb=Gn) =57.7357*0.0525/290.27=0.0104(m2) (20)动叶出口汽流角2 sin(2)=Ab/(e*db*lb) 2=arcsin(0.0104/0.3843/1100.0/30.7)=14.78 根据1和2和动叶叶型表选取动叶叶型为
9、TP-1A型 (21)动叶出口汽流绝对速度c2和出汽角2 c2=(w22+u2-2w2*u*cos(2)0.5 =(290.272+172.792-2*290.27*172.79*cos14.78)0.5=130.85(m/s) 2=arctg(w2*sin(2)/(w2* cos(2)-u) =arctg(290.27*sin14.78/(290.27*cos14.78-172.79)=34.47 (22)余速损失hc2 hc2=0.5*c22=0.5*34.472=8.5609(kJ/kg) (23)轮周效率比焓降hu（无限长叶片） hu=ht(o)-hn-hb-hc2=119.4583-
10、6.6011-7.6451-8.5609=96.6512(kJ/kg) (24)级消耗的理想能量Eo Eo=hco+ht-u1*hc2 对于调节级Eo=ht(o)=ht ，得Eo=119.4583kJ/kg (25)轮周效率u（无限长叶片） u=hu/Eo=96.6512/119.4583=0.8091 (26)校核轮周效率 单位质量蒸汽对动叶所作的轮周功Wu Wu=u*(c1*cos(1)+c2*cos(2) =172.79*(458.46*cos10.00+130.85*cos34.47)=96.6537(kJ/kg) 轮周效率u u”=Wu/Eo=96.6537/119.4583=0.8
11、091 用两种方法计算所得轮周效率的误差为u=|u-u”|/u*100% u=|0.8091-0.8091|/0.8091*100%=0.0000%1% ，符合要求 (27)叶高损失hl hl=a/l*hu (系数a=1.6已包括扇形损失) =1.60/30.7*96.6512=5.0372(kJ/kg) (28)轮周有效比焓降hu hu=hu-hl=96.6512-5.0372=91.6140(kJ/kg) (29)轮周效率u u=hu/Eo=91.6140/119.4583=0.7669 (30)叶轮摩擦损失hf Pf=K1*(u/100)3*dm2/v (其中v=(v1+v2)/2 ，
12、K=1.07 hf=2.2247kJ/kg (31)部分进汽损失he he=hw+hs 鼓风损失hw=w*ht ， w=Be*1/e*(1-e-ec/2)*Xa3 斥汽损失hs=s*ht ， s=Ce*1/e*Sn/dn*Xa hw=0.8562hs=3.5962kJ/kg he=0.8562+3.5962=4.4524(kJ/kg) (32)级的内效率i和级内功率Pi(s)和级后蒸汽比焓值h3 级的有效比焓降hi=hu-hf-he=91.6140-2.2247-4.4524=84.9369(kJ/kg) 级效率i=hi/Eo=84.9369/119.4583=0.7110 级内功率Pi(s)=G*hi=58.0691*84.9369=4903.8933kW h3=5.0372+8.5609+4.4524+2.2247+3372.1607=3392.4359(kJ/kg) 7.压力级比焓降分配和级数分配 (1)第一压力级平均直径dm(I)的确定 给定dm(I)=981.0mm 选取Xa(I)=0.4365，m=0.0640 ，1=12.00 ht(I)=Ca2/2=0.5*(*dm*n/60/Xa)2 =0.5*(*981.0/1000*3000.00/60*0.4365)2/1000=62.3131(k
