汽輪機(jī)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書

1、汽輪機(jī)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書 目 錄一、課程設(shè)計(jì)的目的與意義1二、設(shè)計(jì)題目及已知條件22.1 機(jī)組概況22.2 本次設(shè)計(jì)與改造的基本要求4三、設(shè)計(jì)過程63.1 汽輪機(jī)的熱力總體任務(wù)63.2 汽輪機(jī)變工況熱力核算的方法介紹63.3 本課程設(shè)計(jì)的基本方法73.3.1 級(jí)的變工況熱力核算方法倒序算法83.3.2 級(jí)的變工況熱力核算方法順序算法183.4 上述計(jì)算過程需要注意的問題23四、參考文獻(xiàn)：34附：機(jī)組原始資料35I 汽輪機(jī)課程設(shè)計(jì)一、課程設(shè)計(jì)的目的與意義汽輪機(jī)是按照經(jīng)濟(jì)功率設(shè)計(jì)的，即根據(jù)給定的設(shè)計(jì)要求如功率、蒸汽初參數(shù)、轉(zhuǎn)速以及汽輪機(jī)所承擔(dān)的任務(wù)等，確定機(jī)組的汽耗量、級(jí)數(shù)、通流部分的結(jié)構(gòu)尺寸、蒸汽參

2、數(shù)在各級(jí)的分布以及效率、功率等。汽輪機(jī)在設(shè)計(jì)條件下運(yùn)行稱為設(shè)計(jì)工況。由于此工況下蒸汽在通流部分的流動(dòng)與結(jié)構(gòu)相適應(yīng)，使汽輪機(jī)有最高的效率，所以設(shè)計(jì)工況亦稱為經(jīng)濟(jì)工況。由于要適應(yīng)電網(wǎng)的調(diào)峰以及機(jī)組實(shí)際運(yùn)行過程中運(yùn)行參數(shù)的偏差等原因，汽輪機(jī)不可能始終保持在設(shè)計(jì)條件下，即負(fù)荷的變化不可避免的，蒸汽初終參數(shù)偏離設(shè)計(jì)值，通流部分的結(jié)垢、腐蝕甚至損壞，回?zé)峒訜崞魍Ｓ玫仍趯?shí)際運(yùn)行中也時(shí)有發(fā)生等等。汽輪機(jī)在偏離設(shè)計(jì)條件下的工作，稱為汽輪機(jī)的變工況。在變工況下，蒸汽量、各級(jí)的汽溫汽壓、反動(dòng)度、比焓降等可能發(fā)生變化，從而引起汽輪機(jī)功率、效率、軸向推力、零件強(qiáng)度、熱膨脹、熱應(yīng)力等隨之改變。通過本課程設(shè)計(jì)加深、鞏固汽輪

3、機(jī)原理中所學(xué)的理論知識(shí)，了解汽輪機(jī)熱力設(shè)計(jì)的一般步驟，掌握每級(jí)焓降以及有關(guān)參數(shù)的選取，熟練各項(xiàng)損失和速度三角形的計(jì)算，通過課程設(shè)計(jì)以期達(dá)到對(duì)汽輪機(jī)的結(jié)構(gòu)進(jìn)一步了解，明確主要零部件的位置與作用。具體要求就是按照某機(jī)組存在的問題，根據(jù)實(shí)際情況，制定改造方案，通過理論與設(shè)計(jì)計(jì)算，解決該汽輪機(jī)本體存在的問題，達(dá)到汽輪機(jī)安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的目的1-4。二、設(shè)計(jì)題目及已知條件內(nèi)容：某12MW背壓機(jī)組小流量工況下通流部分改造方案的制定機(jī)組型式：B12-5010型背壓式汽輪機(jī)配汽方式：噴嘴配汽調(diào)節(jié)級(jí)選型：復(fù)速級(jí)設(shè)計(jì)工況下的參數(shù)：附錄2.1 機(jī)組概況該機(jī)組是武漢汽輪機(jī)廠早期生產(chǎn)的B12-5010型背壓式汽輪機(jī)。調(diào)節(jié)

4、級(jí)為復(fù)速級(jí)，3個(gè)壓力級(jí)，級(jí)的類型為沖動(dòng)級(jí)。(1)機(jī)組額定參數(shù)主蒸汽壓力：4.9MPa主蒸汽溫度：435總進(jìn)汽流量：150t/h排汽壓力：0.98MPa額定功率：12MW額定轉(zhuǎn)速：3000rpm(2)原機(jī)組改造技術(shù)參數(shù)與要求 由于實(shí)際供熱負(fù)荷的改變，曾對(duì)該機(jī)組進(jìn)行過通流部分改造，改造原則為減小汽輪機(jī)的通流面積，以適應(yīng)新的蒸汽流量，避免產(chǎn)生鼓風(fēng)工況。由于受到現(xiàn)場施工難度限制，采取了保持噴嘴高度和動(dòng)葉高度不變，封堵部分噴嘴的改造方案，該機(jī)組改造前為次高壓背壓機(jī)組，改造后為抽背機(jī)組，原機(jī)組改造方案與技術(shù)參數(shù)要均依據(jù)汽輪機(jī)廠家說明書參數(shù)確定。主蒸汽壓力：4.9MPa主蒸汽溫度：435總進(jìn)汽流量：55t/

5、h復(fù)速級(jí)后壓力2.2MPa復(fù)速級(jí)后溫度355抽汽流量：1012t/h排汽壓力0.98MPa排汽溫度 300額定功率3000kW額定汽耗16.87kg/kW·h汽輪機(jī)內(nèi)效率63.6%以上數(shù)據(jù)為機(jī)組改造時(shí)的技術(shù)參數(shù)要求。但實(shí)際運(yùn)行時(shí)抽汽并沒有投用。改造后機(jī)組初參數(shù)未能達(dá)到要求的參數(shù)，新蒸汽壓力為4.2MPa4.3MPa，終參數(shù)（背壓）在設(shè)計(jì)值高限運(yùn)行（0.951.0MPa表），機(jī)組各種損失較大，相對(duì)內(nèi)效率很低。復(fù)速級(jí)后經(jīng)常超溫，有時(shí)級(jí)后可高達(dá)395（原廠家要求最高不超過350），機(jī)組排汽溫度達(dá)到350（原機(jī)組額定流量下為300），由于該機(jī)組轉(zhuǎn)子為套裝轉(zhuǎn)子，復(fù)速級(jí)超溫對(duì)機(jī)組安全運(yùn)行帶來嚴(yán)重

6、的隱患，且機(jī)組出力不足2000kW。2.2 本次設(shè)計(jì)與改造的基本要求該機(jī)組由于實(shí)際供熱負(fù)荷的大幅增加，汽輪機(jī)偏離原有設(shè)計(jì)工況，主蒸汽流量由150t/h降低至55t/h(工況1)和40t/h(工況2)。汽輪機(jī)在極端變工況下運(yùn)行時(shí)，汽輪機(jī)各級(jí)焓降分配、熱力參數(shù)均發(fā)生改變，在極低負(fù)荷情況下還會(huì)發(fā)生鼓風(fēng)現(xiàn)象。從運(yùn)行安全經(jīng)濟(jì)性出發(fā)，需要對(duì)該機(jī)組再次進(jìn)行改造，以解決復(fù)速級(jí)后超溫問題，同時(shí)提高機(jī)組的效率。本次設(shè)計(jì)的任務(wù)：（1）能對(duì)原機(jī)組額定工況進(jìn)行核算（2）能對(duì)機(jī)組03年改造工況進(jìn)行核算和分析（3）通過對(duì)機(jī)組03年改造工況的核算分析，提出有效解決措施，同時(shí)保證機(jī)組安全運(yùn)行。（4）能夠使機(jī)組在該改造工況下優(yōu)化

7、運(yùn)行，不僅解決復(fù)速級(jí)后超溫問題，同時(shí)能夠提高機(jī)組的效率。 本次設(shè)計(jì)的要求：（1）改造后機(jī)組形式：背壓機(jī)組，運(yùn)行方式仍采用以熱定電方式運(yùn)行。（2）機(jī)組參數(shù)要求：工況1：主蒸汽溫度435 ，主蒸汽壓力4.2MPa，排汽壓力0.95MPa，主蒸汽流量 55t/h；工況2：主蒸汽溫度435 ，主蒸汽壓力4.3MPa，排汽壓力0.85MPa，主蒸汽流量 40t/h。（3）設(shè)計(jì)限制條件通流尺寸 通流面積的改變方法為封堵壓力級(jí)部分噴嘴，噴嘴封堵數(shù)目為整數(shù)，限制噴嘴出口面積取值；蒸汽在汽輪機(jī)內(nèi)的膨脹是按照葉柵面積比膨脹的，動(dòng)葉計(jì)算通流面積取值需要由噴嘴出口面積求得；調(diào)節(jié)級(jí)后蒸汽溫度 調(diào)節(jié)級(jí)后蒸汽溫度<3

8、50，調(diào)節(jié)級(jí)后蒸汽溫度超限的原因?yàn)檎{(diào)節(jié)級(jí)焓降過小，增加調(diào)節(jié)級(jí)整級(jí)理想焓降可以降低調(diào)節(jié)級(jí)的級(jí)后溫度；壓力級(jí)級(jí)數(shù) 壓力級(jí)級(jí)數(shù)可減少，不可增加；調(diào)節(jié)級(jí)噴嘴前壓力 全開調(diào)節(jié)汽門時(shí)，調(diào)節(jié)汽門及管道壓降取0.15MPa，工況1設(shè)計(jì)結(jié)果調(diào)節(jié)級(jí)噴嘴前壓力<4.05MPa，工況2設(shè)計(jì)結(jié)果調(diào)節(jié)級(jí)噴嘴前壓力<4.15MPa。 機(jī)組排汽壓力機(jī)組排汽壓力滿足要求：工況一，排汽壓力0.95MPa 工況二，排汽壓力0.85MPa（計(jì)算時(shí)可不考慮沖角損失和極限膨脹損失；軸封系統(tǒng)及門桿漏汽按5t/h考慮）三、設(shè)計(jì)過程3.1 汽輪機(jī)的熱力總體任務(wù)汽輪機(jī)熱力設(shè)計(jì)的任務(wù)是，按給定的設(shè)計(jì)條件，確定通流部分的幾何尺寸，力求獲

9、得高的相對(duì)內(nèi)效率。汽輪機(jī)的通流部分即汽輪機(jī)本體中汽流的通道，包括調(diào)節(jié)閥、級(jí)的通流部分和排汽部分。就汽輪機(jī)課程設(shè)計(jì)而言，其任務(wù)通常是指各級(jí)幾何尺寸的確定及級(jí)效率和內(nèi)功率的計(jì)算。3.2 汽輪機(jī)變工況熱力核算的方法介紹 汽輪機(jī)整機(jī)的熱力計(jì)算是建立在單級(jí)計(jì)算的基礎(chǔ)上的，因此研究單級(jí)的熱力核算對(duì)于保證順利完成整機(jī)核算任務(wù)有重要的意義。 目前，在變工況計(jì)算中，根據(jù)不同的給定原始條件，單級(jí)的詳細(xì)熱力計(jì)算可分為：順序計(jì)算和倒序計(jì)算兩種基本算法，此外還有將倒序和順序結(jié)合起來的混合算法。對(duì)調(diào)節(jié)級(jí)的熱力核算還有特性曲線算法。順序算法以給定的級(jí)前狀態(tài)為起點(diǎn)，由前向后計(jì)算；順序算法的優(yōu)點(diǎn)是計(jì)算簡單，缺點(diǎn)之一是不能計(jì)算臨

10、界工況，因?yàn)榕R界工況下，小于臨界壓力的任一壓力值均可作為噴嘴背壓，背壓不易確定。順序算法的另一缺點(diǎn)是調(diào)節(jié)級(jí)有部分開啟調(diào)節(jié)汽門時(shí)不能計(jì)算，因?yàn)椴糠珠_啟時(shí)噴嘴前的壓力無法求得，但對(duì)全開調(diào)門后的噴嘴與動(dòng)葉可以計(jì)算。 倒序算法則以級(jí)后狀態(tài)為起點(diǎn)，由后向前計(jì)算。倒序算法的優(yōu)點(diǎn)是可以計(jì)算級(jí)的臨界工況，也可以計(jì)算調(diào)節(jié)級(jí)部分開啟調(diào)節(jié)汽門后的噴嘴與動(dòng)葉。它的缺點(diǎn)是計(jì)算繁瑣。 混合算法中，每級(jí)都包括先是倒序后是順序的若干次混合計(jì)算。只有當(dāng)?shù)剐蚝晚樞蛴?jì)算結(jié)果相符合時(shí)，級(jí)的核算才可以結(jié)束，然后逐級(jí)向前推進(jìn)。這三種方法都建立在噴嘴和動(dòng)葉出口截面連續(xù)方程和單級(jí)工作原理的基礎(chǔ)上，并且計(jì)算時(shí)，級(jí)的流量和幾何尺寸是已知的。 本

11、設(shè)計(jì)題目中，配汽方式對(duì)計(jì)算結(jié)果的影響進(jìn)行簡化處理。改造后配汽方式采用關(guān)閉部分閥門，其余閥門節(jié)流配汽方式。進(jìn)行熱力設(shè)計(jì)時(shí)，所選取的工況均認(rèn)為是節(jié)流配汽時(shí)閥門全開工況，可以采用順序算法。本題目中背壓汽輪機(jī)各級(jí)壓比較大，復(fù)速級(jí)及各壓力級(jí)中流動(dòng)為臨界狀態(tài)的可能性較小，可以采用順序算法，如計(jì)算中出現(xiàn)臨界狀態(tài)，可嘗試調(diào)整級(jí)的焓降改變汽流速度。3.3 本課程設(shè)計(jì)的基本方法 調(diào)節(jié)級(jí)后蒸汽熱力狀態(tài)對(duì)其后面的流通部分的熱力過程影響很大，故而調(diào)節(jié)級(jí)變工況計(jì)算對(duì)于整個(gè)汽輪機(jī)熱力工況計(jì)算非常重要。以下給出雙列調(diào)節(jié)級(jí)熱力計(jì)算算法。為簡單起見，僅研究噴嘴調(diào)節(jié)的配汽方式，并忽略調(diào)節(jié)中重疊度的影響。 單列級(jí)的熱力計(jì)算往往采用由

12、級(jí)后到級(jí)前的逆序計(jì)算，然后再進(jìn)行順序校核計(jì)算的迭代算法。對(duì)于雙列級(jí)，如果仍然整級(jí)采用這種逆、順序算法，則在初次逆序計(jì)算時(shí)假設(shè)參數(shù)較多，如各項(xiàng)有關(guān)損失、動(dòng)葉入口速度和導(dǎo)葉入口速度等，將它們放在同一層迭代，由于彼此之間相互耦合，使得迭代次數(shù)較多，影響了計(jì)算速度。為此，本設(shè)計(jì)可以采用將雙列級(jí)從結(jié)構(gòu)上分為兩組的算法：第一組由轉(zhuǎn)向?qū)~和第二列動(dòng)葉構(gòu)成，第二組由噴嘴和第一列動(dòng)葉構(gòu)成；首先對(duì)單個(gè)組進(jìn)行熱力計(jì)算，然后對(duì)級(jí)整體做進(jìn)一步計(jì)算，這樣，將多個(gè)假設(shè)量分割開而分別進(jìn)行迭代計(jì)算，使迭代次數(shù)降低，從而提高了計(jì)算速度。同時(shí)，僅須已知該級(jí)的有關(guān)幾何特性及級(jí)前蒸汽參數(shù)和級(jí)后壓力便可進(jìn)行熱力計(jì)算。單組的熱力計(jì)算采取迭

13、代法，每輪計(jì)算分逆序計(jì)算和順序計(jì)算兩步。倒序計(jì)算目的是在已知蒸汽流量、通流部分結(jié)構(gòu)和組后蒸汽狀態(tài)的前提下，噴嘴(導(dǎo)葉)和動(dòng)葉出口截面連續(xù)流動(dòng)方程為基礎(chǔ)確定組的各處蒸汽狀態(tài)，具體思路與方法提供如下參考：3.3.1 級(jí)的變工況熱力核算方法倒序算法圖1-1 級(jí)的熱力過程線 圖1-2 倒序計(jì)算程序圖3.3.1.1 汽輪機(jī)熱力核算倒序計(jì)算示例（1） 對(duì)原機(jī)組額定工況進(jìn)行校核下面給出單級(jí)的倒序計(jì)算過程，其余各級(jí)方法相同，其計(jì)算步驟如下：1. 排汽壓力，排汽溫度已知，則由蒸汽焓值計(jì)算軟件可查出3點(diǎn)比焓值2. 根據(jù) 、估計(jì)這四部分損失3. 計(jì)算4. 已知5. 已知、可查出6. 估計(jì)噴嘴個(gè)數(shù)7. 動(dòng)葉出口面積8

14、. 動(dòng)葉流量9. 計(jì)算動(dòng)葉出口相對(duì)速度10. 計(jì)算馬赫數(shù)是否滿足亞臨界工況11. 計(jì)算圓周速度12. 動(dòng)葉出口相對(duì)速度角已知可求得13. 計(jì)算動(dòng)葉出口絕對(duì)速度根據(jù)余弦定理可求得14. 計(jì)算動(dòng)葉出口汽流角15. 計(jì)算余速損失與之前估計(jì)值相比，計(jì)算相對(duì)誤差并在范圍內(nèi)，若不在調(diào)整估計(jì)值，重新計(jì)算16. 動(dòng)葉速度系數(shù)根據(jù)0.850.95進(jìn)行取值，取0.9217. 計(jì)算動(dòng)葉滯止比焓降18. 計(jì)算動(dòng)葉損失19. 估計(jì)動(dòng)葉進(jìn)口有效相對(duì)速度20. 計(jì)算動(dòng)葉理想比焓降21. 點(diǎn)壓力已知即排氣壓力22. 計(jì)算點(diǎn)的焓23. 計(jì)算點(diǎn)的熵，由蒸汽焓值計(jì)算軟件可得24. 計(jì)算的焓值25. 動(dòng)葉前滯止壓力可由軟件查得（由、

15、）26. 計(jì)算動(dòng)葉進(jìn)口動(dòng)能為27. 計(jì)算點(diǎn)焓值28. 的壓力可由軟件查得（、）29. 的比體積由軟件查得（、）30. 估計(jì)撞擊損失31. 1點(diǎn)壓力32. 1點(diǎn)的焓值33. 1點(diǎn)的比體積，可由軟件查得（、）34. 計(jì)算噴嘴流量35. 計(jì)算噴嘴流通面積36. 計(jì)算噴嘴出口絕對(duì)速度37. 計(jì)算馬赫數(shù)是否滿足亞臨界工況38. 動(dòng)葉進(jìn)口相對(duì)速度角比大39. 動(dòng)葉進(jìn)口絕對(duì)速度角給定值40. 計(jì)算動(dòng)葉進(jìn)口相對(duì)速度，由余弦定理可求得41. 計(jì)算動(dòng)葉進(jìn)口相對(duì)速度角正弦定理可求得42. 計(jì)算沖角43. 計(jì)算動(dòng)葉進(jìn)口有效相對(duì)速度進(jìn)而分析誤差44. 計(jì)算撞擊損失進(jìn)而分析誤差45. 噴嘴速度系數(shù)根據(jù)0.920.98進(jìn)行

16、取值，取0.9746. 計(jì)算噴嘴滯止比焓降47. 計(jì)算噴嘴損失48. 點(diǎn)的壓力49. 計(jì)算點(diǎn)的焓50. 的比容由軟件可查（、）51. 的熵同上52. 計(jì)算的焓53. 點(diǎn)壓力由軟件可查（、）54. 點(diǎn)溫度由軟件可查（、）55. 估計(jì)噴嘴進(jìn)口速度56. 計(jì)算上級(jí)余速損失57. 計(jì)算0點(diǎn)焓58. 0點(diǎn)壓力由軟件可查（、）59. 0點(diǎn)比體積由軟件可查（、）60. 0點(diǎn)溫度由軟件可查（、）61. 計(jì)算噴嘴理想比焓降62. 點(diǎn)的焓由軟件可查（、）63. 計(jì)算整級(jí)理想比焓降64. 計(jì)算反動(dòng)度65. 計(jì)算輪周損失=66. 計(jì)算輪周比焓降67. 計(jì)算葉高損失進(jìn)行誤差分析68. 計(jì)算葉輪摩擦損失進(jìn)行誤差分析69.

17、 計(jì)算級(jí)的假想速度70. 計(jì)算假想速比71. 計(jì)算速比72. 計(jì)算部分進(jìn)汽度73. 計(jì)算鼓風(fēng)損失系數(shù)74. 計(jì)算斥汽損失系數(shù)75. 計(jì)算本級(jí)理想焓降76. 計(jì)算部分進(jìn)汽損失（）進(jìn)行誤差分析77. 級(jí)內(nèi)損失78. 計(jì)算級(jí)內(nèi)有效比焓降79. 計(jì)算級(jí)的相對(duì)內(nèi)效率80. 計(jì)算級(jí)的內(nèi)功率（2）對(duì)機(jī)組03年改造工況進(jìn)行核算和分析首先需假設(shè)排汽溫度t3，其余計(jì)算過程和額定工況校核相同。通過對(duì)03年改造工況的核算，我們發(fā)現(xiàn)在調(diào)節(jié)級(jí)處出現(xiàn)了倒速度三角形，處于鼓風(fēng)工況，并且復(fù)速級(jí)后出現(xiàn)超溫，機(jī)組出力不足。正是由于調(diào)節(jié)級(jí)進(jìn)汽量太低，由于汽輪機(jī)在低負(fù)荷下，進(jìn)汽量和噴嘴組的面積配合不好，致使汽輪機(jī)在低負(fù)荷下焓降不正常，

18、最終造成在汽輪機(jī)調(diào)節(jié)級(jí)后混合汽室的h2很高，最終造成汽輪機(jī)后汽室溫度高，出現(xiàn)調(diào)節(jié)級(jí)后超溫。 對(duì)于背壓機(jī)組來說，在相同初參數(shù)下蒸汽的理想焓降同凝汽式相比較小，對(duì)于多數(shù)情況下，背壓式汽輪機(jī)采用噴嘴調(diào)節(jié)，閥門個(gè)數(shù)較多，調(diào)節(jié)級(jí)焓降則根據(jù)熱負(fù)荷變化情況而定，當(dāng)機(jī)組熱負(fù)荷變化較大時(shí)，宜采用焓降較大的雙列速度級(jí)，以保持背壓式汽輪機(jī)在較大工況范圍內(nèi)效率變化不大，如下圖可知，在改造后的流量比通過讀圖可知，當(dāng)調(diào)節(jié)級(jí)焓降較大時(shí)汽輪機(jī)的效率較高，所以我們可知由于調(diào)節(jié)級(jí)的噴嘴和導(dǎo)葉面積與流量不適合導(dǎo)致蒸汽在調(diào)節(jié)級(jí)內(nèi)焓降減小，導(dǎo)致級(jí)后超溫，而且機(jī)組出力不夠。a調(diào)節(jié)級(jí)焓降較大時(shí)b調(diào)節(jié)級(jí)焓降較小時(shí)（3） 通過對(duì)機(jī)組03年改造

19、工況的核算分析，提出有效解決措施，同時(shí)保證機(jī)組安全運(yùn)行通過對(duì)03年改造方案的分析可看出03年改造工況是對(duì)壓力級(jí)通流面積的改造，經(jīng)過對(duì)壓力級(jí)通流面積的核算得知，每一壓力級(jí)都是和額定工況的流動(dòng)情況相似的原則進(jìn)行堵噴嘴，有計(jì)算數(shù)據(jù)可知，由于對(duì)噴嘴堵得比較嚴(yán)重，而使得級(jí)后超溫，導(dǎo)致機(jī)組出力不足。鑒于上述情況，本次改造提出方案為：通過熱力核算，對(duì)調(diào)節(jié)級(jí)以及壓力級(jí)噴嘴進(jìn)行合適封堵，并分為夏季工況和冬季工況分別找出合適的封堵噴嘴數(shù)目，如果冬季和夏季都按照夏季工況進(jìn)行對(duì)壓力機(jī)的噴嘴進(jìn)行堵，由于調(diào)節(jié)級(jí)噴嘴出口面積可以進(jìn)行調(diào)節(jié)級(jí)前噴嘴組進(jìn)行調(diào)節(jié)，所以調(diào)節(jié)級(jí)噴嘴出口面積可以隨著負(fù)荷的大小進(jìn)行變化，所以調(diào)節(jié)級(jí)的噴嘴出

20、口面積可以隨負(fù)荷大小進(jìn)行調(diào)節(jié)，但是由于壓力級(jí)噴嘴出口面積只能按照一個(gè)工況進(jìn)行堵，所以現(xiàn)在對(duì)壓力機(jī)的冬季工況和夏季工況的噴嘴面積經(jīng)過核算得知：噴嘴面積調(diào)節(jié)級(jí)第一列噴嘴面積（所留噴嘴數(shù)目）第一壓力級(jí)噴嘴面積（所留噴嘴數(shù)目）第二壓力級(jí)噴嘴面積（所留噴嘴數(shù)目）第三壓力級(jí)噴嘴面積（所留噴嘴數(shù)目）冬季工況（55噸）11403838夏季工況（40噸）8403838（導(dǎo)葉能不能堵，如果能堵該如何封堵，提出自己的創(chuàng)新方案?）（4）能夠使機(jī)組在該改造工況下優(yōu)化運(yùn)行，不僅解決復(fù)速級(jí)后超溫問題，同時(shí)能夠提高機(jī)組的效率。通過以上改造優(yōu)化，成功解決了汽輪機(jī)調(diào)節(jié)級(jí)級(jí)后超溫問題，冬季工況下調(diào)節(jié)級(jí)后溫度322.8579，調(diào)節(jié)級(jí)

21、功率2214.8kW，機(jī)組有效比焓降248.355967 kJ/kg，機(jī)組相對(duì)內(nèi)效率 61.6582%，機(jī)組出力大幅增加，最終機(jī)組出力達(dá)到3449.168kW。夏季工況下調(diào)節(jié)級(jí)后溫度297.6765，調(diào)節(jié)級(jí)功率1644.178kW，機(jī)組有效比焓降218.290544 kJ/kg，機(jī)組相對(duì)內(nèi)效率 53.2621%，最終機(jī)組出力達(dá)到2122.221kW。3.3.2級(jí)的變工況熱力核算方法順序算法 采用順序計(jì)算，即由級(jí)前的狀態(tài)為起點(diǎn)，向級(jí)后計(jì)算，并以級(jí)后狀態(tài)點(diǎn)作為下一級(jí)的級(jí)前狀態(tài)，繼續(xù)計(jì)算下一級(jí)，以此類推，由前往后，逐級(jí)進(jìn)行且超臨界不能使用順序算法。 圖1-3 級(jí)的熱力過程線 圖1-4順序計(jì)算程序圖3

22、.3.2.1 汽輪機(jī)熱力核算順序計(jì)算具體過程 （1）對(duì)原機(jī)組額定工況進(jìn)行校核1.已知級(jí)前蒸汽參數(shù)、滯止參數(shù)及流量，假設(shè)噴嘴流量Gn1、動(dòng)葉流量Gb1都等于級(jí)流量，即Gn1=Gb1=G12.計(jì)算噴嘴臨界流量是否>Gn1滿足亞臨界工況3.在不小于臨界壓力P1cr范圍內(nèi)，假設(shè)噴嘴后壓力P114.由P11及S00可得5.計(jì)算噴嘴滯止理想比焓降6.計(jì)算噴嘴理想比焓降7.噴嘴個(gè)數(shù)8.噴嘴的部分進(jìn)汽度9.噴嘴速度系數(shù)根據(jù)0.920.98進(jìn)行取值，取0.9710.計(jì)算噴嘴出口流速11.計(jì)算噴嘴損失12.計(jì)算噴嘴出口比焓13.計(jì)算噴嘴流通面積14.由P11、h1可得15.由連續(xù)方程可得噴嘴計(jì)算流量16.用

23、求得與已知流量相比，計(jì)算相對(duì)誤差，建議取0.005左右，若不滿足誤差條件，重新進(jìn)行估算17.動(dòng)葉進(jìn)口絕對(duì)速度角給定值可求得18.計(jì)算動(dòng)葉進(jìn)口相對(duì)速度，由余弦定理 可求得19.動(dòng)葉出口相對(duì)速度角已知可求得20.動(dòng)葉進(jìn)口相對(duì)速度角比大21.計(jì)算動(dòng)葉進(jìn)口相對(duì)速度角正弦定理可求得22.計(jì)算動(dòng)葉沖角23.計(jì)算動(dòng)葉進(jìn)口有效相對(duì)速度24.計(jì)算動(dòng)葉撞擊損失25.計(jì)算動(dòng)葉進(jìn)口動(dòng)能26.計(jì)算11點(diǎn)比焓27.11點(diǎn)壓力28.由11點(diǎn)壓力及比焓可得t11、v11、s1129.計(jì)算1*點(diǎn)比焓30.計(jì)算動(dòng)葉出口面積31.由、s11可得、32.計(jì)算動(dòng)葉的臨界流量是否>Gb1滿足亞臨界工況33.在不小于臨界壓力P2cr

24、范圍內(nèi)，假設(shè)動(dòng)葉后壓力P2134.由P21、s11可得35.計(jì)算動(dòng)葉滯止理想比焓降36.計(jì)算動(dòng)葉理想比焓降37.動(dòng)葉速度系數(shù)根據(jù)0.850.95進(jìn)行取值，取0.9238.計(jì)算動(dòng)葉出口流速39.計(jì)算動(dòng)葉損失40.計(jì)算動(dòng)葉出口比焓41.由h2、p21可得42.計(jì)算動(dòng)葉流量計(jì)算相對(duì)誤差，建議取0.005左右，若不滿足誤差條件，重新進(jìn)行估算43.計(jì)算動(dòng)葉出口絕對(duì)速度44.計(jì)算動(dòng)葉出口汽流角45.計(jì)算余速損失46.由p2、可得47.計(jì)算級(jí)滯止比焓降48.計(jì)算反動(dòng)度49.計(jì)算輪周比焓降50.計(jì)算輪周損失=51.計(jì)算葉高損失其中52.計(jì)算葉輪摩擦損失53.計(jì)算鼓風(fēng)損失系數(shù) 54.計(jì)算斥汽損失系數(shù) 55.計(jì)算

25、本級(jí)理想焓降 56.計(jì)算部分進(jìn)汽損失 （）57.計(jì)算級(jí)的假想速度 58.計(jì)算假想速比 59.計(jì)算速比 60.級(jí)內(nèi)損失 61.計(jì)算級(jí)內(nèi)有效比焓降 62.計(jì)算級(jí)的相對(duì)內(nèi)效率 63.計(jì)算級(jí)的內(nèi)功率 （2）（3）（4）步驟同上，采用順序計(jì)算是對(duì)倒序計(jì)算的校核，故計(jì)算結(jié)果參照倒序算法結(jié)果。3.4 上述計(jì)算過程需要注意的問題（1）對(duì)雙列級(jí)的核算要按照雙列調(diào)節(jié)級(jí)的變工況計(jì)算方法進(jìn)行核算。（2）蒸汽在汽輪機(jī)內(nèi)的膨脹是按照葉柵面積比膨脹的。（3）增加調(diào)節(jié)級(jí)整級(jí)理想焓降可以降低調(diào)節(jié)級(jí)的級(jí)后溫度。（4）通過對(duì)各個(gè)工況下的計(jì)算，分析出調(diào)節(jié)級(jí)后超溫原因，提出自己的認(rèn)為合適的解決方案。四、 參考文獻(xiàn)：1 沈士一, 莊賀慶

26、, 康松, 龐立云. 汽輪機(jī)原理 M. 北京: 中國電力出版社. 1992.2 李維特, 黃保海. 汽輪機(jī)變工況熱力計(jì)算 M. 北京: 中國電力出版社. 2001.3 馮慧雯. 汽輪機(jī)課程設(shè)計(jì)參考資料 M. 北京: 水利電力出版社. 1992.4 王乃寧, 張志剛. 汽輪機(jī)熱力設(shè)計(jì) M. 北京: 水利電力出版社. 1987.5 付林, 江億. 雙列調(diào)節(jié)級(jí)變工況熱力計(jì)算方法及應(yīng)用 J. 熱能動(dòng)力工程, 1999, 6:473-476.附：機(jī)組原始資料一、B12-5010型背壓式汽輪機(jī)原始資料1. 基本參數(shù)：項(xiàng)目正常參數(shù)工作轉(zhuǎn)速額定功率背壓背壓變化范圍 數(shù)據(jù)4.94353000120000.980

27、71.2748-0.78452. 熱力特性：項(xiàng)目單位工況汽輪機(jī)內(nèi)效率電機(jī)效率機(jī)械損失背壓進(jìn)汽量汽耗計(jì)算值保證值設(shè)計(jì)工況74.63972500.9807151.712.3412.796高背壓工況74.37972501.274117214.114.622低背壓工況73.93972500.78453136.611.02511.4333. 配汽數(shù)據(jù)：項(xiàng)目噴嘴進(jìn)汽度噴嘴出口面積噴嘴數(shù)閥徑閥數(shù)10.07240.072417.317.307750220.10350.175924.7242.02101760230.10350.279424.7266.74102760240.05180.331212.3679.

28、1053260150.05180.383012.3691.465376014. 各級(jí)溫度、壓力及功率：級(jí)別CZ34設(shè)計(jì)工況級(jí)后溫度343314291266背壓1.98961.56491.233450.9807內(nèi)功率6970210719741932高背壓工況級(jí)后溫度352325298269背壓2.32581.86251.53731.2748內(nèi)功率6650222019451857低背壓工況級(jí)后溫度339301275248背壓1.70161.31310.98550.78453內(nèi)功率70181997186219965. 各接管口徑及流速：項(xiàng)目主汽管排汽管接管內(nèi)徑接管面積0.05970.2666設(shè)計(jì)工況流量 41.66741比容 0.0630.245流速 43.96337.678變工況 2.97514.167 46.81753.1386. 通流部分熱力過程線（設(shè)計(jì)工況）：7. 通流部分尺寸及動(dòng)靜葉片：級(jí)別C23412噴嘴節(jié)