汽輪機課程設計

內容概要

　　《普通高等教育“十二五”規(guī)劃教材：汽輪機課程設計（應用型）》以電廠汽輪機熱力設計為核心，主要介紹了汽輪機的工作原理、汽輪機本體結構、給水回熱加熱系統(tǒng)、多級汽輪機的熱力設計、變工況下汽輪機級的熱力核算、轉子軸向推力計算、50MW和300MW機組熱力設計實例，并在光盤中附有熱力設計程序。　　《普通高等教育“十二五”規(guī)劃教材：汽輪機課程設計（應用型）》可作為高等院校熱能與動力工程專業(yè)學生的汽輪機課程設計參考教材，也可供相關專業(yè)的技術人員參考。

書籍目錄

前言 第一章 汽輪機的工作原理 第一節(jié) 汽輪機級的工作原理 第二節(jié) 多級汽輪機 第三節(jié) 汽輪機的變工況 第二章 汽輪機本體結構 第一節(jié) 汽輪機定子結構 第二節(jié) 汽輪機轉子結構 第三章 給水回熱加熱系統(tǒng) 第一節(jié) 給水回熱加熱器 第二節(jié) 給水回熱加熱系統(tǒng) 第四章 汽輪機的熱力計算 第一節(jié) 汽輪機基本參數(shù)和結構的選擇 第二節(jié) 熱力過程線的擬定 第三節(jié) 回熱系統(tǒng)熱平衡的初步計算 第四節(jié) 汽輪機漏汽量的計算 第五節(jié) 調節(jié)級的選擇及計算 第六節(jié) 壓力級的級數(shù)確定與比焓降分配 第七節(jié) 逐級詳細計算 第五章 汽輪機變工況熱力核算 第一節(jié) 概述 第二節(jié) 壓力級的倒序算法 第三節(jié) 壓力級的順序算法 第四節(jié) 壓力級混合算法 第五節(jié) 調節(jié)級變工況核算 第六節(jié) 整機變工況熱力核算 第六章 轉子的軸向推力計算 第一節(jié) 軸向推力的組成及計算方法 第二節(jié) 推力軸承的安全系數(shù) 第三節(jié) 計算舉例 第七章 汽輪機的熱力計算實例 第一節(jié) 50MW汽輪機熱力計算 第二節(jié) 300Mw汽輪機熱力計算 附錄A 計算中常用的數(shù)據(jù)與曲線 附錄B 計算用參考資料 參考文獻

章節(jié)摘錄

版權頁：   插圖：   三、汽輪機基本結構形式的選擇 1.汽輪機的形式 汽輪機的形式通常泛指汽輪機的基本結構情況，如： （1）按結構來說，是單級的還是多級的，是單缸的還是多缸的，是單軸的還是雙軸的。 （2）按熱力特性來說，是凝汽式汽輪機，背壓式汽輪機，還是調節(jié)抽汽式汽輪機，是采用回熱循環(huán)的汽輪機，還是同時采用回熱循環(huán)及中間再熱循環(huán)的汽輪機。 （3）按工作原理來說，是沖動式汽輪機，還是反動式汽輪機。 在進行真實的汽輪機設計時，對這一問題要么業(yè)主指定，要么按制造該機組的汽輪機制造廠的工藝習慣確定。如果一直在生產(chǎn)沖動式汽輪機的工廠按設計改為生產(chǎn)反動式汽輪機，則該廠要閑置一些工夾量具和設備，重新投資進行生產(chǎn)準備，其代價是昂貴的。如果為了追求好的熱力設計成果，對這兩種形式的汽輪機事先進行客觀的分析比較，從中選優(yōu)，這倒是個難題，因為至今沒有哪個劣哪個優(yōu)的公論。 在熱效率方面，以往認為反動式汽輪機的效率比沖動式的高。這是考慮到蒸汽在純沖動級內進行能量轉換時，蒸汽進入動葉的速度高；在動葉中的轉折角度大；動葉柵前后的壓力相等，蒸汽在動葉柵中不是加速流動，附面層較厚并產(chǎn)生渦流。從這個角度出發(fā)，可認為反動式汽輪機的效率比沖動式的高。但實際上，在沖動式汽輪機內，為了提高效率，并不采用純沖動級，而是采用帶有一定反動度的沖動級。尤其是在大功率機組的低壓部分，無論是沖動式的還是反動式的，都采用扭曲葉片，在動葉根部通常選用具有適當反動度的沖動式葉型，而在靠近動葉平均直徑處常采用近乎反動式的葉型。因此，對兩種形式汽輪機的低壓部分而言，其級的熱力特性是很相似的，況且低壓部分所承受的比焓降都占機組總比焓降的40％左右，這樣，兩種機組熱效率的差別就縮小了。再者，就機組的高、中壓部分來說，由于反動級的反動度較大，動葉頂部和根部的漏汽損失較大；并且反動式汽輪機一般都設平衡活塞，此處的漏汽損失也是可觀的。所以，在這兩種形式中，哪種效率更高一些，不可籠統(tǒng)地斷言，只能經(jīng)過詳細的核算來比較。 由于反動級的效率曲線在對應最佳速比時比沖動式的平坦些，這表明反動式汽輪機在變工況時的效率比較穩(wěn)定，這是它的優(yōu)點。 在結構方面，以往認為沖動級的最佳速比值較小，每一級承受的比焓降大，故沖動式汽輪機級數(shù)較少。進而又可以說，這種機組結構簡單。從理論上說，如果噴嘴出汽角和圓周速度相同，又都處在最佳速比工況下，純沖動級的比焓降是反動級的2倍，故初、終參數(shù)和容量都相同的兩種機組的級數(shù)之比又正好相反。但實際上，級數(shù)的差別不是那樣懸殊。主要原因是沖動式汽輪機的各級都有一定的反動度，而且由高壓部分到低壓部分，反動度呈逐級增加的趨勢。從另一角度來說，為了降低沖動級隔板的漏汽損失，除了采用盡量小的隔板汽封間隙外，其內徑也盡量縮小，致使隔板承壓面積大；又為了滿足強度和剛度的要求，隔板必須有必要的厚度。因此，在相同的可比條件下，沖動式轉子的長度與反動式的相差不多。 反動式汽輪機由于級的反動度大，轉子上的軸向推力大，這給推力軸承的設計與運行都增加了難度。被迫設置的平衡活塞，又增加了漏汽損失，這是反動式汽輪機的主要缺點之一。不過，若高、中壓缸采用對置，低壓缸采用分流以后，可大大減小整臺機組的軸向推力。 另外，反動式汽輪機級數(shù)雖然較多，但葉片型線大部分相同，制造工藝比較簡單，造價較低。反動式級動葉的入口汽流速度較低，同時動葉入口邊的圓角半徑較大，動葉對進汽角變化引起的沖角損失不太敏感，故級內的軸向間隙較大（若沖動式的為5～7mm，則反動式的為8～12mm），這就使汽流對動葉片激振力的變化幅值降低了。級內軸向間隙的放大，允許轉子和定子之間有較大的相對膨脹。這對機組的快速啟停及提高對負荷的適應性是有益的。反動式汽輪機的轉子和汽缸質量相差不大，熱容量就相差不大，所以啟動時間較短。

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