汽轮机变工况运行下的。
经济性和安全性核算。
班级：热动092（热电）
指导教师：胡爱娟钱焕群杨冬。
时间：2012.6
设计任务书。
一、设计题目：汽轮机变工况运行下的经济性和安全性核算。
有一台50mw汽轮机发电机组，由于负荷调节的要求，汽轮机的运行工况发生变化，此次设计我们拟定对%负荷时汽轮机的经济性和安全性核算。
二、设计时间：2周。
三、原始资料：
1、n50-8.82/535型汽轮机热力计算数据汇总表（设计工况）
2、设计工况热力过程线。
3、n50-8.82/535型汽轮机设计工况轴向推力计算数据。
4、回热系统简图。
5、n50-8.82/535型汽轮机热平衡计算基本数据。
6、n50-8.82/535型汽轮机组热经济指标。
7、变工况计算所需数据和图表。
详见参考资料。
8、其他数据。
背压pc：第一组：pc=0.006mpa
第二组：pc=0.0055mpa
第三组：pc=0.005mpa
第四组：pc=0.0045mpa
第五组：pc=0.004mpa
四、具体任务和计算步骤如下：
1、 确定各抽汽点的压力和焓值；
2、 初步拟定全机热力过程线，并确定末级排汽状态点与排汽焓；
3、 各级流量的确定；
4、 热力系统。
5、 汽轮机热力核算（功率和效率计算）
最末级详细计算。
调节级详细计算。
中间级近似计算。
6、 轴向推力核算及推力瓦安全性核算。
7、 汽轮发电机组经济性指标计算；
8、 编写课程设计计算说明书。
五、成果。设计计算书一份。
要求：内容完整、书写清楚整洁、文字通顺、数据**要整齐、装订整齐，不少于30页。
内容包括：封面、目录、摘要、原始资料、正文、参考文献、设计小结、附录。
汽轮机课程设计指导书。
汽轮机变工况运行下的。
经济性和安全性核算。
班级：热动092（热电）
指导教师：胡爱娟钱焕群杨冬。
时间：2012.6
第一章汽轮机各级汽流量及热力系统的确定。
1.1 初步拟定全机热力过程线。
一、各抽汽点压力的确定。
由流量比g1/g0求各抽汽点的压力，抽汽点的压力用流量与压力成正比来求，即，
在计算时按抽汽段划分级组，其中调节级和最末级要单独计算，
二、绘制热力过程线。
根据所确定的抽汽压力及第二级和最末级前的压力画热力过程线，一般按抽汽压力分段，调节级、最末级要单独划出。
各级段的效率利用各级效率的平均值代替。比如，10-11级段的效率为，其它各级段类似，，最末级的效率为，调节级的相对内效率认为与其轮周效率成正比，即 ，而轮周效率由所求得的假想速比查调节级特性曲线。变工况后的热力过程线如图1-2所示。
三、末级排汽状态点的确定。
热力过程线描述的是蒸汽的状态参数在汽缸内的变化过程，过程线的终点就是末级的排汽状态点，其参数为。
调节级。2-6级。
7-9级。10-11级。
12-14级。
15级。16级。
17-18级
19-20级。
21级。22级。h3h
s图1-1 n50-8.82/535型汽轮机变工况后的热力过程线。
1．2 热力系统变工况计算。
根据流量比，求出汽轮机的进汽量d0，各级的流量采取详细计算，准确确定变工况下各级通过的流量，需要进行回热系统得热平衡计算，求出各段抽汽量，然后确定出各级的流量，在进行回热系统计算前，首先要把各加热器的汽路与水路连接正确，然后再对其立出热平衡方程式，解出各加热器的抽汽量。具体计算过程，见参考资料。
第二章汽轮机的热力核算。
汽轮机变工况热力核算，以精确程度分有详细核算和近似核算两类，详细核算结果精确，但计算费事；近似核算虽不够精确，但简单易行，在不少情况下已能满足要求，从核算的次序来分，有由汽轮机进汽参数向排汽参数的顺序核算，及由排汽参数算向进汽参数的倒推核算两种，它们都以喷嘴和动叶的连续方程为计算基础。在进行变工况核算时，汽轮机的通流尺寸都已知，并且蒸汽的流量须事先根据变工况条件确定。
我们要求调节级、末级采用手工详细核算。中间各级采用近似核算，手工核算，计算机都可。将计算结果以**的形式汇总。
具体计算过程，见课程设计参考资料。
第三章安全性和经济性分析。
3．1危险级静强度校核。
危险级静强度校核即比较其在变工况下所受到的汽流弯曲应力和该级叶片材料的许用应力。危险级的弯曲应力的计算步骤和所用公式如下：
如果，则危险级的强度是满足要求的，否则要进一步降低流量重新进行核算。
各级强度参数：
15级：设计应力 =15.9 mpa, 许用应力=22 mpa， =0.381
16级：设计应力 =15.9 mpa, 许用应力=23 mpa， =0.371
17级：设计应力=15.9 mpa, 许用应力=25 mpa, =0.43
18级：设计应力=22.54mpa, 许用应力=35 mpa, =0.46
3.2 轴向推力计算。
为了保证汽轮机在变工况下安全可靠地工作，防止推力轴承过负荷损坏，必须对汽轮机轴向推力和推力瓦的安全性进行校核。
1．作用在叶片上的轴向力。
对于冲动级，可以不考虑由于汽流的轴向分速度变化而引起的轴向力，因此，对于非调节级
对于调节级
查图1-4（a）
2．作用在叶轮上的轴向力。
（部分进汽级）
其中 2-14级：
15-22级：
若则不计算轮盘上的推力，否则。
其中级没有平衡孔，所以，查表。
调节级的叶轮轴向推力不必计算，只计算其余各级。
3．转子凸肩上的轴向推力。
式中对应计算面上的外径和内径；
计算面上的蒸汽静压力。
需要计算的面有两个端面和六个凸肩，它们的压力查表，相应的内、外径尺寸查图。计算时要注意符号，由高压向低压的为正，由低压指向高压的为负。
总轴向力为
4．推力轴承安全性校核。
为了保证推力瓦块的安全可靠运行，必须对推力轴承的安全性进行校核，即推力轴承的安全系数必须满足下述条件：
式中 p---推力瓦块所能承受的总压力，通常取p=2.5mpa；
a---推力瓦块的承压面积，a=1100。
上述轴向推力的计算可以只详细计算一级，写出计算过程，其余用计算机计算，可以编程或用excel，将计算结果汇总于轴向推力计算汇总表中。
3.3 汽轮发电机组经济性指标计算。
内功率 电功率
相对内效率
绝对电效率
汽耗率 热耗率
参考文献。1] 冯慧雯。汽轮机课程设计参考资料。水利电力出版社。1992
2] 沈士一等。汽轮机原理。水利电力出版社。1995
3] 翦天聪。汽轮机原理。水利电力出版社。1986
4] 张艾萍。汽轮机及热力系统变工况计算方法。东北电力大学电力出版。2001
5] 郑体宽。热力发电厂。水利电力出版社。1995
6] 曹祖庆。汽轮机变工况特性。水利电力出版社。1991
成绩评定。课程设计的成绩采用百分制，评分由指导教师根据平时和成果评分、答辩评分两部分组成。所占分值分别为80分和20分。
其中，总分在90~100分之内为优秀、80~89分为良好，70~79分为中等，60~69分为及格。60分以下为不及格。原则上要求优秀的比例控制在20%，中等及以下成绩的范围控制在25%以内。
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