1、目 錄一、課程設計的目的和要求 2二、設計題目 2三、設計工況汽輪機進汽量的確定21、設計工況的功率22、設計工況汽輪機進汽量的近似量2四、調節級熱力計算31、調節級部分相關參數的確定32、噴嘴部分計算43、第一列動葉部分計算54、導葉部分計算75、第二列動葉部分計算86、各項損失計算107、調節級焓降及功率11五、壓力級熱力計算121、壓力級級數的確定122、壓力級的部分相關參數的確定123、反作用度的選取及噴嘴部分計算124、動葉部分計算135、各項損失計算145、壓力級焓降及功率15六、功率校核15七、總結分析16附：數據匯總表17一、課程設計的目的和要求課程設計是一個綜合性的學習過程。

2、目的在于總結和鞏固已學得的基礎理論，培養查閱資料、進行工程計算、識圖和繪圖能力，并在實踐過程中吸取新的知識。具體要求是按照給定的設計條件，選取相關參數，進行詳細的調節級和壓力級的熱力計算，確定汽輪機流通部分的尺寸，以求達到較高的汽輪機效率。二、設計題目機組型號：B50-8.82/3.43機組型式：多級沖動式背壓汽輪機新汽壓力：8.82 Mpa新汽溫度：535.0排汽壓力：3.43 Mpa額定功率：25MW轉 速：3000 rpm三、設計工況汽輪機進汽量的確定1、設計工況的功率 汽輪機設計工況的選取，一般按其在電網或熱網中承擔的負荷的性質決定。本課設設計汽輪機承擔基本負荷，故其設計工況的功率Ne

3、為額定功率，以便在運行過程中獲得最高的平均效率。2、設計工況汽輪機進汽量計算1、配汽方式：噴嘴調節2、調節級型式：雙列級。3、參數選取(1)設計功率=額定功率=經濟功率=25 MW(2)汽輪機相對內效率ri=70.00%(3)機械效率m=99%(4)發電機效率g=97% 4、近似熱力過程線擬定(1)進汽節流損失P0=0.03×P0=0.2646 Mpa 調節級噴嘴前P0'=0.97×Po=8.5554Mpa (2)排汽管中的節流損失:Pc=0.0188 Pc=0.06448Mpa 5、總進汽量的計算由P0，t0查焓熵圖可得H0=3476.7452kJ/kg，S0=6

4、.782kJ/(kgK).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、調節級熱力計算1、調節級部分相關參數的確定：（1）調節級型式調節級分雙列級和單列級兩大類，雙列速度級的最佳能量轉換較大的理想焓降，使汽輪機級數相應減少，轉子承受的蒸汽溫度降低，變工況時級效率降低較少。中小型機組，為了簡化結構常采用雙列速度級作為調節級。大型汽輪機，為了獲得較高的，通常采用單列級作為調節級。本機組為25MW小型機組，故調節級采用雙列級。（2）調節級進汽量：由于門桿漏汽Do的1%，因而調節級實際進汽量G=0.99

5、D0=455.9012.（3）調節級的平均直徑和速度比：對于25MW的中壓汽輪機，采用整鍛轉子，平均直徑d2=1000mm，對于雙列速度級，取Xa=0.23.（4）調節級內蒸氣的理想焓降：（5）平均反作用度的選取為提高調節級的級效率，一般都帶有一定的反動度。由于調節級為部分進汽級，為了減少漏氣損失反動度不宜選的過大。反動度在各列葉柵中的分配應以各列葉柵通道光滑為變化為原則。反動度的大小由調節級各列葉柵出口面積予以確定。本題目取反動度Wm=0.18，其中第一列動葉柵、導葉、第二列動葉柵的反動度分別為：W1=0.06，W=0.06，W2=0.06。2、噴嘴部分計算（1）噴嘴葉柵蒸汽的理想焓降：（2

6、）噴嘴出口汽流速度：據資料查得=0.97（3）噴嘴損失：（4）噴嘴出口蒸汽參數： 據和H0查焓熵圖得=6.811077 由和查得：（5）噴嘴壓比及型號：汽流在噴嘴中為亞音速流動，選噴嘴型號為TC26，取。由于汽流流速為亞音速，所以=0，即（6） 噴嘴葉柵出口面積： 其中為噴嘴流量。（7） 部分進汽度： 由平行計算可得 最佳部分進汽度e=0.513最佳噴嘴葉高1=35mm3、第一列動葉部分計算（1）動葉高度l1以及動葉平均直徑d1：（2）解動葉柵進口速度三角形：圓周速度： 入口相對速度：（3）求動葉柵出口相對速度：查表得動葉系數動葉出口相對速度（4）動葉損失：（5）動葉出口蒸汽參數：動葉出口蒸汽

7、焓值：由查焓熵圖可得，由查焓熵圖可得，（6）第一列動葉頂漏汽量：其中： 所以即（7）動葉出口面積：（8）選取動葉型線：，所以由查表確定動葉型線為TP-1A。（9）第一列動葉出口速度三角形：4、導葉部分計算（1）導葉葉片高度和導葉平均直徑：（2）導葉出口速度：導葉焓降：導葉出口理想速度： 查表得導葉速度系數：導葉出口實際速度：（3）導葉損失：（4）導葉出口蒸汽參數：據，h2查焓熵圖得=6.842627由和查得：（5）導葉汽封漏汽量：=2.3387其中（6）導葉出口面積：據查得，則導葉出口面積：（7）導葉柵型線選取：即，又，據表選取導葉柵型號為TP-3A5、第二列動葉部分計算（1）動葉高度l2以及

8、動葉平均直徑d1：（2）解動葉柵進口速度三角形：入口相對速度：（3）求動葉柵出口相對速度：查表得動葉系數動葉出口相對速度（4）動葉損失：（5）動葉出口蒸汽參數：動葉出口蒸汽焓值：由查焓熵圖可得，由查焓熵圖可得，（6）第一列動葉頂漏汽量：其中： 所以即（7）動葉出口面積：（8）選取動葉型線：由查表確定動葉型線為TP-5A。（9）第一列動葉出口速度三角形：6、各項損失計算 （1）余速損失：（2）葉高損失：（3）扇形損失： （4）葉輪摩擦損失： （5）部分進汽損失：由部分進汽度的計算部分可知，將代入鼓風損失和斥汽損失公式中可得：1）鼓風損失： 2）斥汽損失：（6）漏氣損失：輪周理想比焓降：錯誤！未找

9、到引用源。輪周效率： (注：排氣干度為1，過熱蒸汽，不存在濕氣損失)（7）級內其他損失之和：（8）級內所有損失之和：7、調節級焓降及功率：調節級焓降：調節級功率：排氣焓：五、壓力級熱力計算1、壓力級級數的確定：由調節級排汽參數可以查得s=6.894808，又，由查得，即壓力級理想焓降，根據經驗取壓力級級數為1。2、壓力級部分相關參數的確定：（1）壓力級流量：由于門桿漏汽和前軸封漏汽量占總進汽量Do的3%，因而壓力級實際進汽量G=124.0809kg/s。（2）平均直徑的選取：動葉平均直徑，其中取最大值。即噴嘴平均直徑3、反作用度的選取及噴嘴部分計算：取反作用度，驗證葉根反作用度如下：圓周速度：

10、最佳速比查表得流量系數,噴嘴損失噴嘴焓降由排汽狀態點參數和在焓熵表中查得噴嘴出口狀態參數：，噴嘴面積：葉根反作用度：在0.030.05之間，符合條件。4、動葉部分計算（1）解動葉柵進口速度三角形：圓周速度： 入口相對速度：（2）求動葉柵出口相對速度：查表得動葉系數動葉出口相對速度（3）動葉損失：（4）動葉出口蒸汽參數：動葉出口蒸汽焓值：由查焓熵圖可得，由查焓熵圖可得，（5）第一列動葉頂漏汽量：其中： 所以即（6）動葉出口面積：（7）選取動葉型線：，所以由查表確定動葉型線為TP-2A。（8）第一列動葉出口速度三角形：5、各項損失計算 （1）余速損失：（2）葉高損失：（3）扇形損失： （4）葉輪摩

11、擦損失： （4）漏氣損失：輪周理想比焓降：輪周效率：（5）級內所有損失之和：6、壓力級焓降及功率：壓力級焓降：壓力級功率：六、功率校核機組的總功率為，符合設計功率要求，無需修正。七、總結分析經過近兩周的計算與分析，最后的計算功率與設計功率相差0.87%，相差比較小，總的來說設計比較成功，但汽輪機相對內效率相對比較低，總結起來原因有以下幾點：1、本次設計的汽輪機本身功率較小（25MW），而且背壓較高（3.43MPa），故機組總焓降較小，即使取最小平均直徑調節級的焓降也將達到總焓降的70%左右，而調節級效率較低，損失較大，故總體效率較低。2、查焓熵圖所用軟件不同，查得的數據有所不同，對后續的計算有

12、所影響。3、流量系數與速度系數均取自表格，有一定誤差。4、由于功率和背壓的較小，噴嘴角度選取也存在一定偏差，葉型只能選擇相近的葉型，存在一點誤差。由于以上幾個原因，導致只有在較低的相對內效率的情況下才能使計算得出的功率與設計功率相近，但總體而言，設計結果比較成功。附表一：B25-8.82/3.43調節級各項參數表 噴嘴第一列動葉項目符號數值項目符號數值理想焓降 191.041理想焓降hb13.9786入口壓力 P08.5554反動度0.06入口比焓 h03476.75出口壓力P24.5851出口壓力 P14.796出口比焓h23305.4482出口比焓 h13296.9995葉頂圍帶漏氣量G1

13、1.5960出口比體積 v1t0.065088出口絕對速度c2285.2794出口絕對速度 c1599.584出口相對速度w2429.7777出口相對速度 w1449.006入口角度1 18.85出口角度 114出口角度218.40葉片型線 TC-26葉片型線TP-1A葉片寬度 bn25葉片寬度b125葉高 ln35葉高l237平均直徑 dn999平均直徑d21000噴嘴流量系數 n0.97動葉速度系數10.902噴嘴速度系數 0.97動葉流量系數b0.935出口面積 An0.01363出口面積Ab0.01882導葉第二列動葉項目符號數值項目符號數值理想焓降hd13.97862理想焓降hb13

14、.97862反動度d0.06反動度20.06出口壓力P14.38457出口壓力P24.1579出口比焓h13300.1683出口比焓h23290.4922出口比體積v1t0.070952出口比體積v20.07453葉根漏氣量Gd2.3387葉頂圍帶漏氣量G22.7778出口絕對速度c1330.66839出口絕對速度c2139.4753出口相對速度w1177.8890出口相對速度w2225.8246入口角度228.39入口角度1 50.62出口角度126.98出口角度239.64葉片型線TP-3A葉片型線TP-5A葉片寬度bd25葉片寬度b225葉高l139葉高l241平均直徑d11001平均直

15、徑d21002導葉流量系數d0.935動葉速度系數20.925導葉速度系數d0.917動葉流量系數b0.937出口面積Ad0.02853出口面積Ab0.03814級內參數項目符號數值出口壓力P24.192413出口比焓hp3314.6047進汽量G126.6392噴嘴損失n11.2905第一動葉損失b122.4273導葉損失d8.6987第二動葉損失b24.3025余速損失hc29.7267葉高損失hl9.1650扇形損失h0.2476葉輪摩擦損失h1.0767鼓風損失hw1.2422斥汽損失hs1.7115漏汽損失ht7.6448輪周理想比焓降hu174.1356輪周效率u0.7474級內其

16、他各項損失和h21.0878級內總損失(h)079.9292級內有效焓降hi153.0478調節級內效率i0.6569調節級功率Ni19.3818附表二：B25-8.82/3.43壓力級各項參數表序號計算項目符號單位數值1級反動度m0.082級平均直徑dnmm9503級的理想比焓降htkJ/kg56.4884通過級的流量Gt/h446.69125通過級的流量Gkg/s124.08096圓周速度um/s 149.22577上級余速利用系數008噴嘴理想比焓降HnkJ/kg51.9699級的入口焓值h1kJ/kg3314.604710噴嘴后理想出口焓h1tkJ/kg3262.635711噴嘴后蒸汽

17、壓力P1tMpa3.539912噴嘴后蒸汽比容V1tm³/kg0.08606813噴嘴前后壓力比n0.844414噴嘴中流動狀態亞臨界15噴嘴葉型TC-2616出氣角1°1517噴嘴出口氣流理想速度C1tm/s322.394018噴嘴速度系數0.9719噴嘴出口實際氣流速度C1m/s312.722220噴嘴流量系數n0.93821噴嘴出口面積Anm20.03525222噴嘴高度lnmm64.523噴嘴損失hnkJ/kg3.071424動葉進口汽流角1°27.7225動葉進口相對速度w1m/s172.821226動葉理想比焓降hb kJ/kg4.519027動葉速度系數0.93328動葉出口汽流理想相對速度W2tm/s197.244229動葉出口汽流相對速度W2m/s184.028830動葉損失hbkJ/kg2.519331動葉出口焓值h2kJ/