课程设计说明书设计题目：N25-3.5/435汽轮机通流部分热力设计
学生姓名：xxx
学号：012004006xxx
专业班级：热能与动力工程xxx班
完成日期：2007年12月2日
指导教师（签字）：
能源与动力工程学院
2007年12月
已知参数：
额定功率：p r ＝25MW ， 设计功率：p e ＝20MW ， 新蒸汽参数：p 0＝3.5MP ，t 0＝435℃， 排汽压力：p c ＝0.005MPa ， 给水温度：t fw ＝160～170℃， 冷却水温度：t w1＝20℃， 给水泵压头：p fp ＝6.3MPa ， 凝结水泵压头:p cp =1.2MPa, 额定转速： n e ＝3000r/min ， 射汽抽汽器用汽量： △D ej ＝500kg/h ， 射汽抽汽器中凝结水温升: △t ej ＝3℃， 轴封漏汽量： △D 1＝1000kg/h ， 第二高压加热器中回收的轴封漏汽量： △D 1′＝700kg/h 。
详细设计过程：
一、气轮机进气量D 0热力过程曲线的初步计算
1．由p 0＝3.5MP ，t 0＝435℃确定初始状态点“0”，0h ＝3304kJ/kg ，0v =0.090 m 3/kg
估计进汽机构压力损失⊿p 0＝4％p 0＝4％×3.5MPa ＝0.14MPa ,
排汽管中压力损失c p ∆=0.04c p =0.0002M P a '
0.0052z c c c p p p p M Pa ==+∆=
p 0′＝p 0－⊿p 0＝3.5MPa －0.14MPa ＝3.36MPa ，从而确定“1”点。过“0”点做定熵线与Pc=0.0050MPa 的定压线交于“3’”点，在h-s 图上查得，
3'h =2122kJ/kg,整机理想焓降为：m ac
t
h ∆=0h -3'h =1182kJ/kg
2．估计 汽轮机相对内效率ηri ＝0.830 ，
发电机效率ηg ＝0.970 (全负荷)，
机械效率ηax ＝0.99
得m ac
i
h ∆＝ηri m ac t h ∆＝981.06kJ/kg ,
从而确定“3”点。排汽比焓为，3h =0h -m ac
i
h ∆=2331.2kJ/kg
3．用直线连接“1”、“3”两点，求出中点“2′”，并在“2′”点沿等压线向下移25kJ/kg
得“2”点，过“1”、“2”、“3”点作光滑曲线即为汽轮机的近似热力过程曲线。 二、整机进汽量估计 0D ri g ax
D ηηη+∆∆e mac
t 3600p m ＝
h （kg/h ）
取m ＝1.20，⊿D ＝4％D 0，ηm ＝0.99，ηg ＝0.97, ηri ＝0.83
003600 1.15
D D t ⨯20⨯1006.335⨯0.97⨯0.987⨯0.97 ⇒＝
＝88.599/h
三、调节级详细计算
1．调节级型式：复速级
理想焓降：⊿h t ＝250kJ/kg
平均直径： d m ＝1150mm
反动度: Ωm ＝Ωb +Ωg +Ωb ′＝16％,Ωb ＝11％，Ωg ＝2％，Ωb ′＝3％
2. 喷嘴理想比焓降⊿h n ＝（1-Ωm ）⊿h t ＝（1－15％）⨯270＝210kJ/kg ， 取喷嘴的速度系数φ=0.97
则喷嘴损失n h ξ＝(1-φ2) ⊿h n =(1-0.972)×210＝12.411 (kJ/kg) h 1＝h 0-⊿h n +n h ξ=3107(kJ/kg)
查得喷嘴后压力p 1＝1.6MPa 。v=0.17 m 3
/kg
因为εn ＝p 1/p 0*＝1.6/3.5＝0.476＜εcr =0.545,故选择TC-2Б型线，出汽角为15° 3．喷嘴出口汽流速度
144.7244.72210648.0544t n c h =∆==（m/s ）
c 1＝φc 1t ＝0.97⨯648.0544＝628.6（m/s ）
4．查得喷嘴流量系数n μ＝0.97
G ＝D 0×103/3600＝88.599×103/3600＝24.61 (kg/s )
因为0.4≤εn ＜εcr ,所以汽流在斜切部分发生膨胀，产生偏转: m i n 0
24.61()64.23.36
0.0648
0.06480.096
n G A P
v =
=
=
（cm 2）
1
1
1
1.31
1111
1
11
1.311.3 1.3
n n
212 1.31(
)
(
)
1
1
1.31
1.31
sin()sin(15)sin sin 1510.47610.476
k k k k
k k k a α------+++++δ=︒+δ==︒
ε-ε-=0.261
解得δ1＝0.171°
5．喷嘴出口高度l n 和部分进汽度e ，
min
n 1
()64.2100l 0.00687sin 3.141150sin 15n m A e m d a π*⨯=
=
=⨯⨯︒
取l n ＝14mm ，e ＝0.4907
6. 动叶进口汽流角和相对速度 u ＝3000×1.15×π/60=180.64(m/s) , 1
1
1111111sin()628.6sin(150.171)tan
tan
21.13cos()628.6cos(150.171)180.64
c c u
αδβαδ--+︒+===︒+-︒+-
