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表2-4 回热系统计算表 给水出给水出 名称 口温度 口比焓 符号 tw2 单位 ℃ hw2 kJkg 端差 ?t ℃ 5 5 0 3 3 3 3 3 饱和水温度 ?te 饱和水比焓 ?he 加热器 抽气管 工作压力 压损 ?pe ?pe ℃ 251 213.7 191.2 162 140 123.3 91.5 56 kJkg MPa 4.04 2.05 1.29 0.647 0.359 0.221 0.0736 0.0166 MPa 8% 8% 8% 17% 8% 8% 8% 8% 1 246.0 2 208.7 3 191.2 4 159.0 5 137.0 6 120.3 7 8 名称 88.5 53.0 抽气 压力 1065.9 923 813 671.3 576.3 505 370.5 221.9 抽气 比焓 he 1090.1 913 813.3 684 589 518 381 234 理论 抽汽 实际 各级组 各级组 抽气量 减少量 抽气量 蒸汽流量 内功率 ??De 符号 pe 单位 MPa 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 合计 4.39 2.231 1.4 0.78 0.39 0.24 0.08 0.018 0 0 ?Dei ?De Di th Pji MW kJkg th th th 3185 3051 3445 3295 3137 3025 2860 2653 2455.57 0 42.031 2.942 39.089 603.849 8.689 31.702 3.461 28.241 601.159 32.429 33.177 2.653 30.524 562.070 20.922 22.419 14.010 0 0 2.843 533.829 14.829 14.010 503.305 20.971 26.861 0.397 26.464 500.462 21.965 30.012 2.237 27.775 486.452 15.134 0 0 0 0 0 0 29.260 459.988 21.083 0 0 432.213 24.852 402.953 22.099 202.97 11
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表2-5 热平衡计算数据表 加热器 抽汽压力 抽汽管压损 加热器工作压力 加热 抽汽 饱和水温度 饱和水比焓 抽汽比焓he 1kg蒸汽放热量 端差 加热器出口水温 给水出口比焓 凝结 给水 加热器进口水温 给水进口比焓 给水比焓升 进口比焓 疏水 比焓降 轴封 漏汽量 阀杆 漏汽 疏水量 出口比焓 符号 pe 单位 H1 4.39 8% 4.04 251.0 1090.1 3185 2094.9 5 246.0 1065.9 208.7 923 142.9 3381.5 1090.1 2291.4 2.69 41.569 2.942 42.031 39.089 H2 2.231 8% 2.05 213.7 913 3051 2138 5 208.7 923 191.2 813 110 1090.1 913 177.1 0 69.669 3.461 31.702 28.241 H3 1.4 8% 1.29 196.2 813.3 3445 2631.7 5 191.2 813 159.0 671.3 141.7 913 813.3 99.7 0 100.041 2.653 33.177 30.524 MPa MPa ?pe ?te ?he MPa ℃ kJkg he ?he?he kJkg kJkg ℃ ℃ ?t tw2 hw2 tw1 kJkg ℃ hw1 hw2?hw1 kJkg kJkg h2 h1 h2?h1 ?Dl ?Dss De1 ??De kJkg kJkg kJkg th th th th th 本级抽汽减少量当量 计算抽汽量 实际抽汽量
?De 12
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续表2-5热平衡计算数据表 除氧器H4 0.78 0.17 0.6474 159 684 3295 2611 0 159 671.3 137 576.3 95 3341.1 3381.5 684 2657.1 5.59 2697.5 2.2 0 0 22.419 2.843 H5 0.39 8% 0.359 140 589 3137 2548 3 137.0 576.3 120.3 505 71.3 813.3 0 0 129.3 2.02 0 0 0 0 14.010 14.010 H6 0.24 8% 0.221 123.3 518 3025 2507 3 120.3 505 88.5 370.5 134.5 589 518 71 0 40.271 0.397 26.861 26.464 H7 0.08 8% 0.0736 91.5 381 2860 2479 3 88.5 370.5 53.0 221.9 148.6 518 381 137 0 67.904 2.237 30.012 27.775 H8 0.018 8% 0.0166 56 234 2653 2419 3 53.0 221.9 20 83.86 138.04 381 234 147 0 29.260 0 29.260 29.260 13
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第三章 通流部分的设计
通流部分的设计是汽轮机热力设计中重点。在进行热力计算的同时,应绘制出通流部分草图,随时检查通流部分是否光滑。当通流部分在叶片高度方面需作少量改变时,可通过改变反动度及出口角来实现;当通流部分需作较大变动时,必须改变平均直径;直到达到设计要求为止。
3.1排汽面积的计算
凝汽式汽轮机的汽缸数和排汽口数是根据其功率和单排汽口凝汽式汽轮机的极限功率确定的。当汽轮机的功率大于单排汽口凝汽式汽轮机的极限功率时,需要采用多缸和多排汽口,但很少采用五个以上汽缸的。
当转速和初、终参数一定时,排汽口数主要取决于末级通道的排汽面积。末级通道的排汽面积需结合末级长叶片特性、材料强度、汽轮机背压、末级余速损失大小及制造成本等因素,进行综合比较后确定。通常可按下式估算排汽面积:
Pel189.53zAb???10.90 m2 (3-1)
3162pc3162?0.0055式中 Pel——机组电功率,MW;
pc——汽轮机排汽压力,MPa。
3.2配汽方式和调节级的选型
为使汽轮机在负荷变动时仍有高效率,本汽轮机采用定压喷嘴调节方式。共有四个调速汽门对应四组喷嘴。第Ⅰ、Ⅱ调速汽门具有10%的通流能力储备量,保证机组经一个阶段运行后,效率自然下降时和冷却水温自然升高时,仍能达到额定出力。在正常情况下,机组最大出力可达220MW。中压调速汽门在35%负荷以下,起调节作用,以维持再热器内必要的最低压力。在此负荷以上一直保持全开状态。
为了提高级效率,选用单列调节级,级的理想比焓降选为74kJkg。从结构上的可能出发,选取最大的部分进汽度,以减小部分进汽所引起的损失。设计工况下,调节级内效率首先选取为0.7,速比选取为0.4。从保证最大工况的通流能力和调节级叶轮的强度出发,选取比最佳速比值稍小的速比。
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3.3压力级比焓降的分配及级数的确定
3.3.1各级平均直径的确定
压力级中比焓降分配的主要依据是各级要有合适的速度比xa,同时使通道形状光滑变化以达到较高的内效率,所以首先要考虑各级直径选取。各级直径的选择既要考虑通道光滑性,还要考虑通用性。其中第一压力级平均直径影响最大。 1.各汽缸第一压力级平均直径的估取
第一压力级的平均直径可以根据调节级和末级的平均直径适当估取。一般可按下式估算:
dm?160Gv1txa?nlne?n1??msin?12 (3-2)
用下面简化公式也可进行平均直径的估算:
高压缸 dm?0.2847xa?ht?0.859m (3-3a) 中低压缸 dm?0.2847xa?ht?1.162m (3-3b)
式中 G——通过第一压力级的蒸汽流量,kg/s;
n——汽轮机转速,r/min;
?ht——级理想比焓降,可先假设?ht? 35kJ/kg;
xa——第一压力级速度比;
ln——第一压力级喷嘴高度.估取值为:ln>0.012—0.02m; ?m——第一压力级平均反动度;
11?n——喷嘴流量系数,过热区通常取?n=0.97;
e——第一压力级部分进汽度,尽量使e=1,需与叶高ln相应估取;
?1——第一压力级喷嘴出口角;
v1t——第一压力级喷嘴出口汽流理想比容、m3kg。
2. 汽轮机各汽缸末级直径的估取
高压缸 dm?12G12v2??2000??htmacsin?2?0.923m (3-4a)
中低压缸 dm?
12G12v2??2000??htmacsin?2?2.069m (3-4b)
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