600MW汽輪機(jī)變功率經(jīng)濟(jì)性分析

1、 600mw汽輪機(jī)變功率經(jīng)濟(jì)性分析一、 設(shè)計(jì)題目n600機(jī)組凝汽式汽輪機(jī)變功率經(jīng)濟(jì)性分析二、 設(shè)計(jì)任務(wù)1. 擬定600mw汽輪機(jī)原則性熱力系統(tǒng)圖。2. 600mw汽輪機(jī)額定功率下回?zé)嵯到y(tǒng)熱平衡計(jì)算，求出其主要熱經(jīng)濟(jì)指標(biāo)；3. 600mw汽輪機(jī)變功率（9050%）下回?zé)嵯到y(tǒng)熱平衡計(jì)算，求出其主要熱經(jīng)濟(jì)指標(biāo)；4. 600mw汽輪機(jī)高、低壓加熱器或凝汽器設(shè)計(jì)、計(jì)算、計(jì)算數(shù)據(jù)總表；5. 高、低壓加熱器結(jié)構(gòu)工程圖（autocad繪圖）；6. 用c語(yǔ)言編制加熱器熱平衡計(jì)算程序（清單、結(jié)果）。三 、設(shè)計(jì)成果1. 600mw汽輪機(jī)額定功率、變功率下回?zé)嵯到y(tǒng)經(jīng)濟(jì)性計(jì)算書(shū) 一份；2. 原則性熱力系統(tǒng)圖；3. 熱力

2、過(guò)程曲線(xiàn)；5. 高、低壓加熱器結(jié)構(gòu)工程圖（autocad繪圖）；4. 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。四、設(shè)計(jì)原始資料1. 汽輪機(jī)（1）反動(dòng)式汽輪機(jī)（1）反動(dòng)式汽輪機(jī)型式：n600-16.67/537/537-（2）蒸汽初參數(shù)： （3）再熱蒸汽參數(shù)： （4）排汽壓力：（5）給水回?zé)岢槠?段），額定工況時(shí)的抽汽參數(shù)如表所示：表1 n600-16.67/537/537-機(jī)組回?zé)岢槠麉?shù) 項(xiàng)目單位回?zé)岢槠麉?shù)一二三四五六七八加熱器編號(hào) h1h2h3mdh5h6h7h8抽汽壓力mpa5.653.5221.5880.7970.3350.1330.06390.0245抽汽溫度373.5312428.4333232.8140

3、.587.6x=0.977加熱器端差-1.11.7002.82.82.82.8（2）沖動(dòng)式汽輪機(jī)（1）沖動(dòng)式汽輪機(jī)型式：n600-16.67/538/538-（2）蒸汽初參數(shù)： （3）再熱蒸汽參數(shù)： （4）排汽壓力：（5）給水回?zé)岢槠?段），額定工況時(shí)的抽汽參數(shù)如表所示：表1 n600-16.67/537/537-機(jī)組回?zé)岢槠麉?shù) 項(xiàng)目單位回?zé)岢槠麉?shù)一二三四五六七八加熱器編號(hào) h1h2h3mdh5h6h7h8抽汽壓力mpa5.9023.961.8241.1470.65880.2140.11470.0504抽汽溫度385.5331.5437.5374304.9182.8124.7x=0.97

4、7加熱器端差-1.11.7002.82.82.82.82. 給水泵與凝結(jié)水泵（參考）（1）主給水泵進(jìn)口壓力 （2）主給水泵出口壓力 （3）主給水泵效率 凈正吸水頭（4）前置泵進(jìn)口壓力 （5）前置泵進(jìn)口壓力 （6）前置泵效率 凈正吸水頭（7）凝結(jié)水泵出口壓力 3. 鍋爐（略）4給定的原則性熱力系統(tǒng)圖（圖1）（1）反動(dòng)式600mw汽輪機(jī)（2）沖動(dòng)式汽輪機(jī)a) 計(jì)算工況：額定工況 ：pe = 600 mw變功率：9050% 額定功率6. 計(jì)算中選用的數(shù)據(jù)：（2）選定的各種效率 機(jī)組的機(jī)、電效率： 高加和除氧器效率： 低加效率： 鍋爐排污擴(kuò)容器效率： 鍋爐排污擴(kuò)容器壓力：（3）新蒸汽壓損 再熱蒸汽壓損

5、 回?zé)岢槠麎簱p （4）補(bǔ)充水入口溫度 4. 熱力發(fā)電廠(chǎng)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)應(yīng)包含如下內(nèi)容：（1）設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)簡(jiǎn)介；（2）對(duì)給定方案的經(jīng)濟(jì)性分析，指出給定方案中不足之處，定性分析對(duì)熱經(jīng)濟(jì)性的影響；（4）600mw機(jī)組主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)計(jì)算結(jié)果的比較：列表標(biāo)出新蒸汽汽耗量、凝汽量、給水溫度、機(jī)組熱耗率、機(jī)組內(nèi)效率、全廠(chǎng)熱耗率、全廠(chǎng)效率、標(biāo)準(zhǔn)煤耗率、節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤量（按6500h/a）計(jì)。（5）原則性熱力系統(tǒng)計(jì)算書(shū)附錄1：原則性熱力系統(tǒng)計(jì)算示例計(jì)算國(guó)產(chǎn)200mw三缸三排汽凝汽式機(jī)組在設(shè)計(jì)工況下的熱經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。已知：n200-12.75/535、535型三缸三排汽凝汽式機(jī)組的初參數(shù)：再熱蒸汽參數(shù)： 冷段壓力 冷段溫

6、度排汽壓力抽汽及汽封參數(shù)見(jiàn)表2給水泵出口壓力凝結(jié)水泵出口壓力該機(jī)組回?zé)嵯到y(tǒng)如圖2所示。（圖2）表2 n200-12.75/535/535三缸三排汽凝汽式機(jī)組回?zé)岢槠拜S封參數(shù)項(xiàng) 目單位回?zé)岢槠c(diǎn)、軸封來(lái)汽點(diǎn)參數(shù)加熱器編號(hào)sg1sg2抽汽壓力 pjmpa3.752.471.220.83460.42860.2510.14780.0457抽汽溫度tj365.531245640331725520299軸封（或汽門(mén)桿漏）汽量0.00330.00400.00800.00330.0014軸封汽焓kj/kg3381.643444.063286.343172.133098.57解：（一） 整理原始資料（1）根據(jù)

7、已知參數(shù)p、t在h-s圖上畫(huà)出汽輪機(jī)熱力過(guò)程曲線(xiàn)（圖3）標(biāo)出新汽、各抽汽點(diǎn)、排汽焓（ ），及再熱汽焓升。或根據(jù)已知參數(shù)p、t查水蒸汽表得到上述各比焓的數(shù)值。（2）列出機(jī)組回?zé)岢槠到y(tǒng)計(jì)算點(diǎn)參數(shù)表（表3），得到個(gè)加熱器出口水焓 及有關(guān)疏水焓 或 。（二）計(jì)算回?zé)岢槠禂?shù)與凝汽系數(shù)1. 高壓加熱器組的計(jì)算（1）h1的計(jì)算由h1的熱平衡式求抽汽系數(shù)h1的疏水系數(shù)：（2）h2的計(jì)算由h2的熱平衡式求（將h2及其外置疏水冷卻器作為一個(gè)整體）h2的疏水系數(shù)：再熱蒸汽系數(shù)（其中考慮扣除高壓缸的軸封漏汽 ）（3）h3的計(jì)算 先確定給水泵的焓升 及給水泵出口水焓 。已知給水泵出口壓力為 ，根據(jù)除氧器壓力和除氧器

8、安置高度，可知除氧器入口壓力為 ，取給水的平均比容為 ，給水泵的效率為 ，則給水泵的焓升為：給水泵出口水焓為：由h3的熱平衡式求圖3表3h3的疏水系數(shù)：2. 除氧器hd的計(jì)算由除氧器物質(zhì)平衡方程式得進(jìn)水系數(shù) 關(guān)系式由于除氧器進(jìn)、出口水量不等，是未知數(shù)。為了避免在最終的熱平衡式中同時(shí)出現(xiàn) 和 兩個(gè)未知數(shù)，可如此處理：先用不考慮 的方式寫(xiě)出熱平衡方程式：流入熱量=流出熱量，然后將上述的關(guān)系式代入，整理成以進(jìn)水焓 為基準(zhǔn)，不含 并考慮 的熱平衡式：出水量為準(zhǔn)的吸熱量/=放熱量，可得則 3. 低壓加熱器組的計(jì)算（1）h5的計(jì)算由h5的熱平衡方程式求抽汽系數(shù)h5的疏水系數(shù)：（2）h6和h7的計(jì)算由于 未

9、知，不能直接分別從h6和h7的熱平衡方程式計(jì)算抽汽系數(shù)和 。其解法有多種。一種是因?yàn)槎嗔?各未知數(shù)，需要增加2各熱平衡式（疏水泵混合點(diǎn)a和sg1的熱平衡方程式）與h6和h7的熱平衡方程式聯(lián)立求解出；是假設(shè)，由h6和h7的熱平衡方程式分別求出，然后校核，多次修正逼近。合理選擇劃分熱平衡范圍，以避開(kāi)2各未知數(shù)，仍用2各熱平衡方程式聯(lián)立求解得出。下面用第3種方法求解。（ 圖4） 這時(shí)用圖4所示2種熱平衡來(lái)求解均可，但二者都面臨混合點(diǎn)a前后水流不相等，因 為未知數(shù)的問(wèn)題?？上扔苫旌宵c(diǎn)的物質(zhì)平衡求出 的關(guān)系式，代入熱平衡方程式中以消除 ?；旌宵c(diǎn)a的物質(zhì)平衡方程式其中用圖2-18（a）熱平衡范圍來(lái)求解。先

10、用流入熱量=流出熱量 擬出2個(gè)熱平衡方程式，消去 后整理成放熱量=吸熱量/： 對(duì)h6包括混合點(diǎn)a的熱平衡方程式代入式（a）、(b、)(c)，整理后再考慮，上式則為 （1）對(duì)h7包括sg1的熱平衡方程式代入式（a）、(b、)(c)，整理后再考慮，上式則為 （2）將是（1）、（2）代入已知數(shù)值聯(lián)立求解、聯(lián)解最后求得： 將、數(shù)值代入式（a）得數(shù)值（3）h8的計(jì)算由于未知，在擬定h8的熱平衡方程式時(shí)也應(yīng)避開(kāi)它們，以減少方程個(gè)數(shù)和計(jì)算工作量?？刹捎萌鐖D5所示擴(kuò)大的熱平衡范圍，來(lái)擬出包括h8、sg2和熱井在內(nèi)的熱平衡方程式。此時(shí)該的熱平衡方程式出現(xiàn)了一個(gè)未知數(shù)，為此應(yīng)先求出的表達(dá)式。由熱井的熱平衡方程式得

11、 （d）參照求、的過(guò)程，先寫(xiě)出流入熱量=流出熱量，然后代入式（d）消去，經(jīng)整理后（考慮效率）寫(xiě)成吸熱量/ =放熱量。也可以從除氧器熱平衡中總結(jié)出規(guī)律，直接寫(xiě)出已知出水量吸熱為基礎(chǔ)、以進(jìn)水焓為基準(zhǔn)熱平衡方程式來(lái)，由此圖51. 凝汽系數(shù)的計(jì)算與物質(zhì)平衡校核用熱井的物質(zhì)平衡式(d)計(jì)算 利用汽輪機(jī)的物質(zhì)平衡式計(jì)算，以校核計(jì)算的準(zhǔn)確性 兩者計(jì)算結(jié)果相同，表明以上計(jì)算誤差很小。（三）新汽量計(jì)算及功率校核1. 新汽量計(jì)算根據(jù)抽汽做功不足而多耗新汽的公式來(lái)計(jì)算新汽量由式 各的計(jì)算數(shù)據(jù)如表4所示。 將表中的數(shù)據(jù)代入抽汽做功不足汽耗增加系數(shù)式得 則汽輪機(jī)的新汽耗量為 表4 、和 的計(jì)算數(shù)據(jù)=0.0471=313

12、9.26=147.8591=0.8037=0.0379=27.7585=0.0582=3042.63=177.0811=0.7391=0.0430=34.3003=0.04=3385.24=135.4096=0.6338=0.0254=23.5741=0.0114=3277.22=37.3603=0.5616=0.0064=6.7186=0.021=3105.98=65.2256=0.4471=0.0094=12.3764=0.0239=2983.14=71.2970=0.3650=0.0087=14.0855=0.0363=2889.56=104.8910=0.3024=0.0110=21.

13、3935=0.0476=2693.20=128.1963=0.1712=0.0081=28.05310.6945=2437.14=1692.5937_=409.3047=0.0033=3381.64=11.1594=0.9657=0.0032=1.9440=0.004=3444.06=13.7762=0.6731=0.0027=2.3674=0.008=3286.34=26.2907=0.5677=0.0045=4.7148=0.0033=3172.13=10.4680=0.4913=0.0016=1.9449=0.0014=3098.57=4.3380=0.4421=0.0006=0.825

14、1_=2625.946_=0.1625=589.35162. 功率校核1kg新汽比內(nèi)功（其中計(jì)算數(shù)據(jù)見(jiàn)表4）根據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)所得汽輪發(fā)電機(jī)組的功率為計(jì)算誤差為誤差很小，在工程允許范圍之內(nèi)，說(shuō)明上述計(jì)算正確。（四）熱經(jīng)濟(jì)指標(biāo)計(jì)算1kg新汽的比熱耗 汽輪機(jī)絕對(duì)內(nèi)效率汽輪發(fā)電機(jī)組電效率汽輪發(fā)電機(jī)組熱耗率汽輪發(fā)電機(jī)組汽耗率（五）各處汽水流量（絕對(duì)值）計(jì)算由公式求出各處，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表4。600mw汽輪機(jī)變功率下的經(jīng)濟(jì)性分析（一）600mw汽輪機(jī)回?zé)嵯到y(tǒng)熱平衡計(jì)算（二）確定汽輪機(jī)變功率（90%、85%、80%、75%、70%、65%、60%、50%額定功率）下各抽汽點(diǎn)壓力運(yùn)用沸留格爾公式計(jì)算變功率下各抽汽點(diǎn)壓力。對(duì)于凝汽式汽