发布时间 : 星期日 文章《汽轮机原理》习题更新完毕开始阅读d52b0c07cf2f0066f5335a8102d276a201296059
“汽轮机原理”习题
5． 国产引进型300MW汽轮机，额定蒸汽压力16.7Mpa、温度537℃。调节级设有6个通流面积完全相等的喷嘴组，在5个调节汽门全开(即5个喷嘴组进汽)时，机组发出额定功率300MW，此时调节级后压力11.6Mpa、温度484.0℃，主蒸汽流量为910.2t/h；高压缸的排汽压力3.58Mpa、温度317.0℃。假设调节级的反动度为零，主汽门和调节汽门的压力损失为主蒸汽压力的3.0%，试计算：
(1) 5个调节汽门全开时，调节级的焓降效率(即实际焓降与理想焓降之比)和高压缸非
调节级级组的焓降效率。
(2) 如果调节汽门顺序开启时3阀点的焓降效率是5阀点焓降效率的85%，求出3阀点
时汽轮机的进汽量，计算中考虑调节级后温度的影响。
(3) 在(2)计算工况下，如果高压缸非调级组的焓降效率不变，此时高压缸的排汽压力和
温度为多少？
(4) 如果采用6个调节汽门同步启闭的节流配汽方式运行，在进入汽轮机的流量为
910.2t/h时，调节汽门后的压力应为多少？
(5) 如果采用6个调节汽门全部开启的滑压运行方式，在进入汽轮机的流量为910.2t/h
时，主蒸汽的压力应为多少？
(6) 在(2)计算得的3阀点流量下，采用6个调节汽门同步启闭的节流配汽方式运行，此
时调节汽门后的压力和高压缸的排汽压力及温度为多少？
(7) 在(2)计算得的3阀点流量下，采用6个调节汽门全开的滑压配汽方式运行，如果高
压缸的焓降效率不变，此时调高压缸的排汽压力及温度为多少？
(8) 在同一图上画出对应于3阀点流量的喷嘴配汽、节流配汽和滑压配汽时高压缸的热
力过程曲线，比较三种配汽方式下高压缸内温度与效率的差异，从中归纳总结出科学合理的配汽方式。
6． 调整抽汽供热汽轮机是通过旋转隔板和供热调节阀(图2所示)实现供热量与供热压力调节的。在供热量增大时，关小旋转隔板的开度，减小低压部分的蒸汽量，当抽汽室压力大于供热压力时，关小供汽调节阀节流降压；在发电量增大时，开大旋转隔板的开度，关小供热调节阀，增大进入汽轮机的蒸汽量。某一次调整抽汽供热凝汽式汽轮机，主蒸汽压力p0?3.5MPa、温度t0?435?C，排汽压力
pc?0.005MPa；抽汽室允许压力范围pe?0.12?0.25MPa，额定电功率
Nel?12MW；热用户要求供热压力为
0.12Mpa，额定抽汽供热量Ge?65t/h；在纯
图2 抽汽供热凝汽式汽轮机示意图 凝汽(抽汽量为零)工况下，抽汽室的压力
pe?0.15MPa机组发出额定电功率12MW；如果高压部分(即抽汽点前)的相对内效率
III?ri?81%，低压部分的相对内效率?ri?80%，机械效率与发电机效率的乘积?m?g?94%。设计计算：
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“汽轮机原理”习题
(1) 在纯凝非供热工况、且旋转隔板全开时，计算出高压、低压部分的有效焓降，进而求得机组发出额定电功率12MW时进入汽轮机的蒸汽量。 (2) 在最低抽汽压力pe?0.12MPa、且旋转隔板全开时，机组发出额定电功率12MW，
计算出此时汽轮机高、低压部分通过的蒸汽量G10和G20，以及最大允许供热量。 (3) 在抽汽室压力达到最大值0.25Mpa时，如果供热量达到额定值65t/h和机组发出额
定电功率12MW，计算出此时通过低压部分的蒸汽量。
(4) 当供热量为30t/h时，如果要求机组发出的电功率仍为12MW，计算出对应的抽汽
室压力和进入高压、低压部分的蒸汽量。计算中，假设高、低部分的相对内效率不变。
(5) 在供热量为30t/h时，如果要求机组发出的电功率为10MW，计算出对应的抽汽室
压力和进入汽轮机高、低压部分的流量。计算中，假设汽轮机的相对内效率不变，且尽可能减小旋转隔板和供汽调节阀的节流损失。
(6) 由上计算，综合分析调整供热机组的供热量与发电量相互影响的关系，是否存在供
热量与发电量独立调节的矛盾。
7． Westinghouse 600MW设有2个双向分流式低压缸，在额定工况下低压缸总的排汽量为
1136t/h，排汽的干度为91.3%。在凝汽器额定设计工况下，循环冷却水的进口温度为20℃，冷却水的循环倍率为55；冷却管选用外径为25mm、壁厚为1mm的海军铜管；清洁系数0.85，冷却管中水速取2.0m/s。设计计算：
(1) 两个低压缸分设两个结构相同的凝汽器并列运行(单压凝汽器方式)，即单个凝汽器
的蒸汽负荷为568t/h。在凝汽器压力为4.9kPa要求下，计算出冷却水的温升、总体传热系数和凝汽器的传热面积，进而求得传热端差、凝汽器压力(或真空)和冷却管的长度、冷却管的根数。
(2) 在(1)计算得的总传热面积下，如果两个结构相同的凝汽器串联运行(双压凝汽器方
式)，即低压凝汽器出口的冷却水送入高压凝汽器的进口，但单个凝汽器的蒸汽负荷仍为568t/h。若冷却水的总体循环倍率仍为55，且冷却管的壁厚、清洁系数和水速均不变，计算出高、低压凝汽器的冷却水的温升、总体传热系数、管径、管长和管数，由此计算出高、低压凝汽器的传热端差和对应的压力(或真空)。
(3) 分析(1)、(2)计算结果，比较在相同冷却水循环倍率和水速下，凝汽器并列、串联运
行凝汽器传热面积、冷却管的管长与管数、传热端差等的差别。计算出双压凝汽器的折算压力，以及把低压凝汽器的凝结水与高压凝汽器的凝结水混合后，将节省多少低压加热器中的吸热量。由此阐述采用双压或多压凝汽器的经济意义。
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