汽轮机课程设计说明书（中压缸）.doc

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1引言

汽轮机是以蒸汽为的旋转式热能动力机械,与其他原动机相比,它具有单机功率大、效率、运行平稳和使用寿命长等优点。
汽轮机的主要用途是作为发电用的原动机。在使用化石燃料的现代常规火力发电厂、核电站及地热发电站中,都采用汽轮机为动力的汽轮发电机组。汽轮机的排汽或中间抽汽还可用来满足生产和生活上的供热需要。在生产过程中有余能、余热的工厂企业中,还可以应用各种类不同品位的热能得以合理有效地利用。由于汽轮机能设计为变速运行,所以还可用它直接驱动各种从动机械,如泵、风机、高炉风机、压气机和船舶的螺旋桨等。因此,汽轮机在国民经济中起着极其重要的作用。
600MW汽轮机课程设计的意义
电力生产量是衡量一个国家经济发展水平的重要标志之一。电力工业为国民经济各个领域和部门提供电能,它的发展直接影响着国民经济的发展速度,因此,必须超前发展。装机容量从1949年占世界第25位,到如今的世界前列。电力事业发展的宏伟目标,要求汽轮机在容量和效率方面都要上一个新的台阶,在今后的一段时间内,我国火电的主力机组将是300MW—600MW亚临界机组,同时要发展超临界机组。
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1)汽轮机为基本负荷兼调峰运行
2)汽轮机型式:反动、一次中间再热、凝汽式

根据以上设计要求,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。汽轮机总体设计原则为在保证机组安全可靠的前提下,尽可能提高汽轮机的效率,降低能耗,提高机组经济性,即保证安全经济性。承担基本负荷兼调峰的汽轮机,其运行工况稳定,年利用率高。设计中的计算采用电子表格来计算,绘图采用手绘图,计算表格和附图统一见附录。
2 汽轮机结构与型式的确定
、功率、型式的确定
汽轮机初终参数的确定
常规超临界机组的主蒸汽和再热蒸汽温度为538℃~560℃,℃/566℃,对应的发电效率约为41%。参考《汽轮机原理》(中国电力出版社)P152表7-2石洞口二厂D4Y454汽轮机和GB/T-754-2007 《发电用汽轮机参数系列》选定参数如下:
(1)主蒸汽及再热蒸汽压力、温度
主蒸汽压力
主蒸汽温度 565 ℃
再热蒸汽汽压力
再热蒸汽温度 565 ℃
(2)汽轮机排汽参数
汽轮机高压缸排气压力 Pa= 排气温度Ta=℃
汽轮机中压缸排气压力 Pb= 排气温度Tb=℃
汽轮机低压缸排气压力 Pc=5kPa 排气温度Tc=℃

表1
经济工况功率
600MW
铭牌功率(夏季)
600MW
VWO阀门全开工况
648MW
最大连续功率工况TMCR


由设计任务书及已经选取的相关参数可确定汽轮机型式为:
N600-、反动式、一次中间再热、水冷凝汽式、基本负荷兼调峰运行汽轮机
汽轮机转速和调节方式的确定
我国电网调波为50Hz,发电机最高转速为3000rpm,故选取汽轮机转速为:3000rpm(偏差为±3转)。转速n=3000 r/min。
电网中带基本电荷的机组,可以采用喷嘴调节方式,也可以采用节流调节方式,电网中的调峰机组应该采用喷嘴调节方式。喷嘴调节方式是为了发挥机组的经济性,且目前我国制造的汽轮机绝大多数都采用喷嘴调节方式,所以综合考虑来说,我们选择喷嘴调节方式。
汽轮机机组热力设计基本参数的选取
表2
项目
选取参数
机组型号
N600─
机组型式
一次中间再热反动式、水冷式基本负荷兼调峰汽轮机
新汽压力

新汽温度
565℃
排汽压力

额定功率
600MW
额定转速
3000rpm
给水温度
℃
回热级数
8级回热,3个高温加热器、1个除氧器、4个低温加热器
再热压力

再热压力损失
MPa
再热温度
565℃


(1)各缸进排汽参数见下表:
表3
项目
压力MPa
温度℃
焓值kJ/kg
高压缸进汽



高压缸排汽



中压缸进汽



中压缸排汽



低压缸进汽