汽輪機畢業(yè)設計---600MW汽輪機原則性熱力系統(tǒng)設計計算

1、 畢 業(yè) 設 計（說 明 書）題目: 600MW汽輪機原則性熱力系統(tǒng)設計計算 目錄畢 業(yè) 設 計1內(nèi)容摘要41.本設計得內(nèi)容有以下幾方面：42.關鍵詞4一熱力系統(tǒng)5二實際機組回熱原則性熱力系統(tǒng)5三汽輪機原則性熱力系統(tǒng)51.計算目的及基本公式61.1計算目的61.2計算的基本方式72.計算方法和步驟83.設計內(nèi)容83.1整理原始資料103.2計算回熱抽氣系數(shù)與凝氣系數(shù)10回熱循環(huán)113.2.1混合式加熱器及其系統(tǒng)的特點113.2.2表面式加熱器的特點：123.2.3表面式加熱器的端差及熱經(jīng)濟性123.2.4抽氣管道壓降pj及熱經(jīng)濟性133.2.5蒸汽冷卻器及其熱經(jīng)濟性133.2.6表面式加熱器的

2、疏水方式及熱經(jīng)濟性143.2.7設置疏水冷卻段的意義及熱經(jīng)濟性指標153.2.8除氧器193.2.9除氧器的運行及其熱經(jīng)濟性分析203.2.10除氧器的汽源連接方式及其熱經(jīng)濟性203.3新汽量D0 計算及功率校核243.4熱經(jīng)濟性的指標計算273.5各汽水流量絕對值計算28致 謝32參考文獻33600MW汽輪機原則性熱力系統(tǒng)設計計算內(nèi)容摘要1.本設計得內(nèi)容有以下幾方面：1）簡述熱力系統(tǒng)的相關概念；2）回熱循環(huán)的的有關內(nèi)容（其中涉及到混合式加熱器、表面式加熱器的特點，并對其具有代表性的加熱器作以細致描述。表面式加熱器的端差、設置疏水冷卻段、蒸汽冷卻段、疏水方式及熱經(jīng)濟性、除氧器的運行及其熱經(jīng)濟性

3、分析、除氧器的汽源連接方式及其熱經(jīng)濟性）3）原則性熱力系統(tǒng)的一般計算方法2.關鍵詞除氧器、高壓加熱器、低壓加熱器一熱力系統(tǒng)熱力系統(tǒng)的一般定義為：將熱力設備按照熱力循環(huán)的順序用管道和附件連接起來的一個有機整體。通?；責峒訜嵯到y(tǒng)只局限在汽輪機組的范圍內(nèi)。二實際機組回熱原則性熱力系統(tǒng)由于回熱系統(tǒng)的三個基本參數(shù)：給水 回熱級數(shù)、給水溫度、和回熱加熱在各級中的焓升 分配與汽輪機聯(lián)系密切，在汽輪機設計時就已經(jīng)同時考慮，并經(jīng)綜合技術(shù)經(jīng)濟比較后確定的。絕大多數(shù)回熱系統(tǒng)隨汽輪機本體的定型而確定，一般系統(tǒng)都采用一臺混合式加熱器作為除氧器，將回熱加熱器分為高壓加熱器組和低壓加熱器組。高壓加熱器疏水逐級自流進入除氧器

4、，低壓加熱器疏水也采用逐級自流方式進入凝汽器熱井 或在末級加熱器采用疏水泵方式打入加熱器出口水管道中。不論機組的大小，這是最基本的連接方式。 隨著高參數(shù)大容量機組的出現(xiàn)，對熱經(jīng)濟性的要求也在提高，如前所述，對機組熱經(jīng)濟性影響較大的有蒸汽冷卻器和輸水冷卻器等，究竟是否采用他們要經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟比較，同時要注意它們換熱的特點，蒸汽冷卻器內(nèi)過熱蒸汽與水的傳熱系數(shù)僅為蒸汽凝結(jié)換熱時的0.050.30；輸水冷卻器內(nèi)疏水與給水的傳熱系數(shù)僅為蒸汽凝結(jié)換熱時的0.200.70，所以回熱抽氣過熱度較小時不宜采用蒸汽冷卻器，小機組也不宜采用蒸汽冷卻器和疏水冷卻器。三汽輪機原則性熱力系統(tǒng)以下就汽輪機原則性熱力系統(tǒng)計算

5、做以簡要概述1.計算目的及基本公式1.1計算目的汽輪機組原則性熱力系統(tǒng)計算是發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)計算的基礎和核心，其計算的目的是：確定汽輪機組在某一工況下的熱經(jīng)濟指標和各部分汽水流量，根據(jù)以上計算結(jié)果選擇有關的輔助設備和汽水管道，確定某些工況下汽輪機的功率或 新汽耗量，新機組本體熱力系統(tǒng)定型設計。在選擇輔助設備和汽水管道時，除了要用到設計工況下的計算數(shù)據(jù)外，應有最大工況下的熱力系統(tǒng)計算的數(shù)據(jù)來核對，以確保在各種工況下滿足運行安全和設計規(guī)程要求的范圍。對發(fā)電廠熱力設備不同設置或系統(tǒng)的連接方式進行熱經(jīng)濟性分析或技術(shù)比較時，都要用到熱經(jīng)濟指標，尤其是設計工況下的指標最具有代表性，該工況下的熱力系統(tǒng)計

6、算也最普遍，對汽輪機或發(fā)電廠的設計、運行有非常重要的作用。另外對新設計的汽輪機回熱系統(tǒng)，電力設計院或運行電廠進行了部分修改的回熱系統(tǒng)，運行機組大修前后都應進行計算，以確定其熱經(jīng)濟指標，作為對機組的完善程度、回熱系統(tǒng)修改的可能性、機組大修的效果進行評價的依據(jù)。對于隨熱負荷變化較大的熱電廠，應選擇全年中幾個具有代表性的工況（如冬季和夏季平均工況）來計算，以確定熱電廠全年運行的熱經(jīng)濟指標。為選擇與供熱機組匹配的鍋爐容量和臺數(shù)，還需計算最大熱、電負荷和其他某些工況（如夏季最小熱負荷時）所對應的汽輪機新汽耗量。原則性熱力系統(tǒng)計算有“定功率計算”和“定流量計算”兩種。對負荷已給定情況下的計算，稱為“定功率

7、計算”，其結(jié)果為給定功率下汽輪機新汽耗量、各抽氣量及熱經(jīng)濟指標。電力設計院、電廠運行部門用得較多。當給定汽輪機進氣量情況下，進行熱力系統(tǒng)計算，稱為“定流量計算”，其結(jié)果是求得給定流量下的汽輪發(fā)電機組的功率及其熱經(jīng)濟性指標，一般為汽輪機制造廠采用。 無論是定功率計算還是定流量計算，都應滿足能量消耗或能量供應相等的原則。如果計算正確，兩種計算得出的熱經(jīng)濟指標應相同。1.2計算的基本方式要對原則性熱力系統(tǒng)進行計算，必須已知計算工況下的機組的類型、容量、初終參數(shù)、回熱參數(shù)、再熱參數(shù)及供熱抽汽參數(shù)、回熱系統(tǒng)的連接方式，機組相對內(nèi)效率i，機械效率m和發(fā)電機效率g 等具體計算時用的最多的三個基本公式是熱平衡

8、式，物質(zhì)平衡式和汽輪機功率方程式。（1） 加熱器熱平衡式吸熱量=放熱量×h 或流入熱量=流出熱量（2） 汽輪機物質(zhì)平衡式DC=DO-Dj或c=1-j（3） 汽輪機功率方程式3600Pe=Wimg =Doimg其中 Wi=Doho+Drhqrh-Djhj-Dchci=ho+rhqrh-jhj-chc通過功率方程式可求出汽輪發(fā)電機組的功率Pe（定流量計算）或汽輪機新汽耗量Do（定功率計算。）在此基礎上進一步計算出機組的熱經(jīng)濟指標。2.計算方法和步驟機組原則性熱力系統(tǒng)計算方法有多種，有傳統(tǒng)的常規(guī)計算法、等效熱降法、循環(huán)函數(shù)法以及矩陣法等。這里只介紹常規(guī)計算法。若回熱系統(tǒng)是由z級回熱抽氣所組

9、成，對于每一級回熱相連的加熱分別列出熱平衡時，在加上一個求凝氣流量的物質(zhì)平衡式或功率方程式組成z+1個線性方程既可以用絕對流量（Dj、Do或Dc）來計算，也可以用相對量（j、c）來計算，然后以及有關公式求得相應熱經(jīng)濟指標。 實際進行計算時用串聯(lián)法（對凝氣式機組采用“由高到低”的計算次序，從抽氣壓力較高的加熱器開始計算，依次逐個算至抽氣壓力最低的加熱器）1) 整理原始資料2) 回熱抽氣量計算3) 物質(zhì)平衡式計算4) 計算結(jié)果校驗5) 熱經(jīng)濟指標計算3.設計內(nèi)容計算超臨界壓力600MW三缸四排氣凝氣式汽輪機組在設計工況下的熱經(jīng)濟指標。已知：汽輪機類型，N600-24.2566566;蒸汽初參數(shù)：p

10、o=24.2MPa，to=566，po=0.515MPa，to=1.8；再熱蒸汽參數(shù)：冷段壓力prhin=4.053MPa。冷段溫度trhin=303.5冷段壓力prhout=3.648MPa，熱段溫度trh =566，prh=0,069MPa，trh=1.7；排氣壓力：p2=5.4kPa（0.0054MPa）給水泵出口壓力ppu=30.38MPa，凝結(jié)水泵出口壓力為1.84MPa。機械效率、發(fā)電機效率分別為m=0.99，g=0.988。汽動給水泵用汽系數(shù)pu=0.052 抽氣及軸封參數(shù)見表1和表2表1 回熱抽氣參數(shù)項目單位回熱抽氣點及凝汽器參數(shù)加熱器編號H1H2H3H4(HD）H5H 6H

11、7H 8C抽汽壓力pjMPa6.0034.0531.8270.9410.3890.10330.04610.01910.0054抽汽溫度tj353.4303.5456.2360.9253.9121.5X=0.98X=0.953X=0.917表2 回熱系統(tǒng)利用的軸封蒸汽參數(shù)項目單位sg1sg2sg3來源高中壓缸之間漏氣高壓門桿漏氣低壓缸后軸封漏氣軸封汽量sg0.00290.00010.0007軸封汽比焓hsgkJkg3323.83396.02716.2去處H2SG機組回熱系統(tǒng)如圖一：3.1整理原始資料（1）根據(jù)已知參數(shù)p、t在圖二h-s圖上畫出汽輪機蒸汽膨脹過程線，得到新汽焓h0,、各級抽氣焓hj

12、及排汽焓hc,以及再熱蒸汽比焓升qrh ；也可根據(jù)p、t查水蒸汽表得出上述焓值。h0=3396.0kJkg ，hinrh=2970.3 kJkg ，houtrh=3598.2kJkg，qrh=3598.22970.3=627.9 kJkg（2）根據(jù)水蒸氣表查得各加熱器出口水焓hwj及有關疏水焓hj或hwjd,將機組回熱系統(tǒng)計算點參數(shù)列于表3中3.2計算回熱抽氣系數(shù)與凝氣系數(shù)采用相對量方法進行計算。（1）1號高壓加熱器（H1）回熱循環(huán)是由回熱加熱器、回熱抽氣管道、水管道、輸水管道等組成的一個加熱系統(tǒng)，回熱加熱器是該系統(tǒng)的核心?；責幔褪抢闷啓C抽汽以加熱給水的方法。在朗肯循環(huán)基礎上，采用給水回

13、熱的循環(huán)，叫做給水回熱循環(huán)，簡稱回熱循環(huán)。加熱器按照內(nèi)部汽、水接觸方式的不同可分為混合式加熱器與表面式加熱器兩類：3.2.1混合式加熱器及其系統(tǒng)的特點1) 可以將水加熱到該級加熱器壓力下所對應的飽和水溫度，充分利用了加熱蒸汽的能位，熱經(jīng)濟性比表面式加熱器高。2) 由于汽、水直接接觸，沒有金屬傳熱面，因而加熱器結(jié)構(gòu)簡單，金屬消耗量少，造價低，便于匯集各種不同參數(shù)的汽、水流量，如疏水、補充水、擴容蒸汽等。3) 可以兼做除氧設備使用，避免高溫金屬受熱面氧腐蝕。4) 全部由混合式加熱器組成的回熱系統(tǒng)，其系統(tǒng)復雜，導致回熱系統(tǒng)運行安全性、可靠性降低，系統(tǒng)投資大。一方面由于凝結(jié)水需要依靠水泵提高后才能進入

14、比凝汽器壓力高的混合式加熱器內(nèi)，在該加熱器內(nèi)凝結(jié)水被加熱到該加熱器壓力下的飽和水溫度，壓力也與該加熱器內(nèi)蒸汽壓力一致，欲使其在更高壓力的混合式加熱器內(nèi)被加熱，還得借助于水泵來重復該過程。另一方面為防止輸送飽和水的水泵發(fā)生汽蝕，水泵應該有正的吸入水頭，需設置一水箱安裝在適當高度，水箱還要具有一定的容量來確保負荷波動時時運行的可靠性。如再考慮各級水泵的的備用，則該回熱系統(tǒng)的復雜性也就不難理解了，設備多、 造價高、主廠房布置復雜、土建投資大、安全可靠性低使該系統(tǒng)的應用受到限制。3.2.2表面式加熱器的特點：1) 因為有端差存在，未能最大程度地利用加熱蒸汽的能位，熱經(jīng)濟性比混合式差。2) 由于有金屬傳

15、熱面，金屬耗量大，內(nèi)部結(jié)構(gòu)復雜，制造較困難，造價高。3) 不能除去水中的氧氣和其他氣體，未能有效地保護高溫金屬部件的安全。4) 全部由表面式加熱器組成的回熱系統(tǒng)簡單，運行安全可靠，布置方便，系統(tǒng)投資和土建費用少。5) 由于水被加熱后要進入鍋爐，水泵出口的壓力比鍋爐高，各加熱器內(nèi)水管應能承受比鍋爐壓力還高的水壓，導致加熱器的材料價格上升。綜合經(jīng)濟技術(shù)比較，絕大多數(shù)電廠都不會采用全部表面式加熱器的回熱系統(tǒng)，而是在中間適當?shù)奈恢貌捎靡换旌鲜郊訜崞鳎孀龀鹾褪占鞣N汽、水流的作用，同時也將表面式加熱器系統(tǒng)分為高壓加熱器和低壓加熱器，水側(cè)部分承受除氧器下給水泵壓力的表面式加熱器稱為高壓加熱器；承受凝汽

16、器下凝結(jié)水泵壓力的表面式加熱器稱為低壓加熱器。3.2.3表面式加熱器的端差及熱經(jīng)濟性 加熱蒸汽與水在加熱器內(nèi)通過金屬管壁進行傳熱，通常水在管內(nèi)流動，加熱蒸汽在管外沖刷放熱后凝結(jié)下來成為加熱器的疏水（為區(qū)別主凝結(jié)水而稱之為疏水），表面式加熱器的端差，有時也稱上端差，若不特別注明，通常都是指加熱器汽側(cè)出口疏水溫度（飽和溫度）與水側(cè)出口溫度之差，通常用tdjtwj代表加熱器的端差。端差越小，熱經(jīng)濟性就越好。如加熱器出口水溫twj不變，端差越小意味著疏水溫度tdj不需要原來的那樣高，回熱抽氣壓力可以降低一些，回熱抽氣做功比Xr增加，熱經(jīng)濟性變好。但是減小端差是以付出金屬耗量和投資為代價的。3.2.4抽

17、氣管道壓降pj及熱經(jīng)濟性抽氣管道壓降pj是指汽輪機抽氣管道壓力pj和j級回熱加熱器內(nèi)汽側(cè)壓力pj，之差，即pj=pjpj，若端差不變，抽氣壓降加大，則pj，、tdj隨之減小，引起加熱器出口水溫 twj降低，導致增加壓力較高的抽氣量，減少本級抽氣量，使整機回熱抽氣做功比Xr減小，熱經(jīng)濟性下降 3.2.5蒸汽冷卻器及其熱經(jīng)濟性隨著火電機組向高參數(shù)大容量發(fā)展，特別是再熱的采用，較大地提高了中、低壓部分回熱抽氣的過熱度，尤其再熱后第一、二級抽氣口的蒸汽過熱度。即讓過熱度較大的回熱抽氣先經(jīng)過一個冷卻器或冷卻段降低蒸汽溫度后，再進入回熱加熱器，這樣不但減少了回熱加熱器的內(nèi)汽水換熱的不可逆損失，而且還可不同

18、程度的提高加熱器水溫，減小加熱器端差，改善回熱系統(tǒng)熱經(jīng)濟性。蒸汽冷卻器有內(nèi)置和外置兩種方式，內(nèi)置式蒸汽冷卻器是在加熱器內(nèi)隔離出一部分加熱面積，使加熱蒸汽先流經(jīng)該段加熱面將過熱度降低后再流至加熱器的冷凝段，通常離開蒸汽冷卻段的蒸汽溫度仍保持有1520的過熱度，不致使過熱蒸汽在該段冷凝為疏水；外置式蒸汽冷卻器是一個獨立的換熱器，具有較大的換熱面積，布置方式靈活，既可以減小本級加熱器的端差，又可以提高最終給水溫度，降低機組熱耗，從而使熱經(jīng)濟性獲得較大提高。 外置式蒸汽冷卻器的水側(cè)連接依據(jù)回熱級數(shù)，蒸汽冷卻器的個數(shù)與主水流的連接關系主要有串聯(lián)與并聯(lián)兩種方式，（串聯(lián)連接是指全部給水進入冷卻器，并聯(lián)連接時

19、，只有一部分給水進入冷卻器。）在實際回熱加熱系統(tǒng)中，往往又是內(nèi)置式蒸汽冷卻段與外置式蒸汽冷卻器混合應用，總之，蒸汽冷卻器是提高大容量、高參數(shù)機組熱經(jīng)濟性的有效措施。由H1的熱平衡式求11（h1-hw1d）h=hw1-hw21=120.6-1085 0.993055.4-1109.6=0.063229H1的疏水系數(shù)d110.0632293.2.6表面式加熱器的疏水方式及熱經(jīng)濟性加熱蒸汽進入表面式加熱器放熱后，冷凝為凝結(jié)水疏水，為保證加熱器內(nèi)換熱過程的連續(xù)進行，必須將疏水收集并匯集于系統(tǒng)的主水流（主給水或主凝結(jié)水）中。疏水收集方式有疏水逐級自流和疏水泵方式兩種。疏水逐級自流方式是指利用相鄰表面式加

20、熱器汽側(cè)壓差，將壓力較高的疏水自流到壓力較低的加熱器中，逐級自流直至與主水流混合；疏水泵方式是疏水必須借助疏水泵才能將疏水與水側(cè)的主水流混合，匯入地點通常是該加熱器的出口水流中。雖然疏水逐級自流方式的熱經(jīng)濟性最差，從熱量法角度分析時，著眼于疏水不同收集方式對回熱抽氣的做功比Xr的影響程度，疏水逐級自流由于j級疏水熱量進入j+1級加熱器，使壓力較高的j-1級加熱器進口水溫比疏水泵方式低，水在其中的焓升hwj-1及相應的回熱抽氣量Dj-1增加。而在較低壓力的j+1級加熱器因疏水熱量的進入，排擠了部分低壓回熱抽氣，Dj+1減少。這種疏水逐級自流的方式造成高壓抽氣量增加，低壓抽汽量減少，從而使Wir、

21、Xr、i減小，熱經(jīng)濟性降低。而疏水泵方式避免了對j+1級低壓抽氣的排擠，同時提高了進入j-1級加熱器的水溫，使j-1級抽汽略有減少，故熱經(jīng)濟性高。但是它具有系統(tǒng)簡單、無轉(zhuǎn)動設備、工作可靠、投資小、不需附加運行費、維護工作量小等優(yōu)點，大多數(shù)機組的回熱系統(tǒng)均因該優(yōu)勢而樂于采用它，尤其是高壓加熱器幾乎全部采用它，低壓加熱器的絕大部分也采用這種方式，疏水冷卻段的采用又不同程度地彌補了疏水逐級自流對熱經(jīng)濟性的影響。雖然疏水泵方式熱經(jīng)濟性較高，但使可靠性降低，維護工作量大，在實際中并未獲得廣泛應用。3.2.7設置疏水冷卻段的意義及熱經(jīng)濟性指標為了減少疏水逐級自流排擠低壓抽汽所引起的附加冷源損失或因疏水壓力

22、降產(chǎn)生熱能貶值帶來的er（j+1）,而又要避免采用疏水泵方式帶來其他問題時，可采用疏水冷卻段（器），疏水冷卻裝置分為內(nèi)置式和外置式兩種，內(nèi)置式疏水冷卻段 即 在加熱器內(nèi)隔離出一部分加熱面積，使汽側(cè)疏水先流經(jīng)該段加熱面，降低疏水溫度和焓值后再自流到較低壓力的加熱器中；外置式疏水冷卻器實際上是一個獨立的水水換熱器，借用主水流官道上孔板造成的壓差，使部分主水流流入疏水冷卻器吸收疏水的熱量，疏水的溫度焓值降低后流入下一級加熱器中，加裝疏水冷卻段（器）后，疏水溫度與本級加熱器進口水溫之差成為下端差（入口端差），=tdj，-twj+1，下端差一般推薦v=510。設置疏水冷卻段除了能提高熱經(jīng)濟性外，而且對系

23、統(tǒng)的安全運行也有好處。原來的疏水為飽和水，當自流到壓力較低的加熱器時，經(jīng)過節(jié)流降低后，疏水會產(chǎn)生蒸汽而形成兩相流動，對管道下一級加熱器產(chǎn)生沖擊、振動等不良后果，加裝疏水冷卻后，這種可能性就降低了。對高壓加熱器而言，加裝疏水冷卻段后，疏水最后流入除氧器時，也將降低除氧器自生沸騰的可能性。（自生沸騰現(xiàn)象即不需要回熱抽氣加熱，僅憑其他進入除氧器的蒸汽和疏水就可以滿足將水加熱到除氧器工作壓力下的飽和溫度。）(2)2號加高壓熱器（H2）2h2hw2dd1hw1dhw2dsg1hsg1hw2d h=hw2hw32= 1085.1888.20.990.063299×1109.6901.80.002

24、9×3323.8901.8 2970.3901.8=0.086404H2的疏水系數(shù)表3 回熱系統(tǒng)計算點參數(shù)疏水被加熱水加熱蒸汽xiangmu輸水冷卻器后疏水焓hwjd輸水冷卻器出口水溫td疏水冷卻器端差加熱器出口水焓hwj加熱器水側(cè)壓力pw加熱器出口水溫tj加熱器端差jpj飽和水焓hjjpj飽和水溫td度軸封汽焓hsgj抽汽焓hj加熱器汽側(cè)壓力pj抽氣壓損pj抽氣壓力pj kJ/kgkJ/kgMPakJ/kgkJ/kgkJ/kgMPa%MPa單位1109.6254.95.61206.930.38275.3-1.71203.5273.63055.45.82336.003H1901.82

25、10.95.61085.130.38249.301082.4249.33323.82970.33.39134.053H2789.3185.9*5.6888.230.38205.30876.35205.33373.61.73651.827H3741.70.894175.10741.59175.13182.60.89450.941H4(HD)427.0101.95.6581.61.84138.02.8592.64140.82972.90.369850.389H5338.480.95.6403.61.841.846.32.8415.3499.12719.20.098250.1033H6254.460

26、.85.6315.11.8475.32.8326.8178.12593.00.043850.0461H7171.340.95.6231.21.8455.22.8242.8358.02501.10.018250.0191H81.8435.3415.0599.03396.02716.20.098SC143.50143.534.27（tc）2362.1（hc）0.0054C由pjtd查水蒸汽表td=tj+1+由pw,tj查水蒸氣表已知tdj-j已知由pj查水蒸汽表由pj查水蒸汽表已知查水蒸汽表pj=(1-pj)pj已知已知數(shù)據(jù)來源* 考慮給水泵的焓升后，H3入口水比焓為741.7+38.8=780.

27、5（kJ/kg），由該處壓力為30.38MPa查得此處給水溫度為180.3（），故H3的疏水溫度為180.3+5.6=185.9（）d2d12sg10.0632290.0864040.00290.152533H2的疏水系數(shù)d2d12sg10.0632290.0864040.00290.152533再熱蒸汽系數(shù)rhrh=112sg1sg210.1496330.00290.00010.847367(3)3號高壓加熱器（H3）先計算給水泵的焓升h。設除氧器的水位高度為20m，則給水泵的進口壓力為p20×0.00980.8941.09（MPa），取給水的平均比體積為av=0.0011m3/k

28、g, 給水泵效率為pu=0.83，則 hwpu =103av poutpinpu =103×0.0011×30.381.090.8338.8（kJkg）由H3的熱平衡式得：3（h3hw3d）+d2（hw2dhw3d） hhw3hw4hwpu3= 888.2741.738.8 0.990.152533×901.8789.33373.6789.3=0.035456H3的疏水系數(shù)d3=d23=0.1525330.035456=0.187989(4) 除氧器HD3.2.8除氧器給水品質(zhì)對熱力設備的安全性、可靠性及經(jīng)濟性造成影響外，水中所有的不凝結(jié)氣體還會使傳熱惡化，熱阻增

29、加，降低機組熱經(jīng)濟性。給水除氧有化學除氧和物理除氧兩種方法。火電廠中應用最普遍的是熱力除氧法，同時除氧器作為回熱系統(tǒng)中的一個混合式加熱器，而突現(xiàn)了回熱系統(tǒng)在熱經(jīng)濟性上的優(yōu)勢。熱力除氧原理：時建立在亨利定律和道爾頓定律基礎上的。亨利定律反映了氣體在水中溶解和離析的規(guī)律，它指出在一定的溫度下，氣體溶于水中和氣體自水中逸出是動態(tài)過程，當處于動態(tài)平衡時，單位體積中溶解的氣體量b與水面上該氣體的分壓力pb成正比；道爾頓定律則指出了混合氣體全壓力與各組成汽體分壓力之間的關系，混合氣體的全壓力等于個組成氣體分壓力之和。對除氧氣中的給水進行定壓加熱時，隨著溫度上升，水蒸發(fā)過程不斷加深，水面上水蒸氣的分壓力逐漸

30、增大，溶于水中的其他氣體的分壓力也逐漸減少。當水被加熱到除氧器工作壓力下的飽和溫度時，水蒸氣的分壓力ps接近或等于水面上氣體的全壓p時，則水面上其他氣體的分壓力pj趨向于零，水中也就不含其它氣體。因此說來，除氧器不僅除去了氧氣，也除去了其他氣體。3.2.9除氧器的運行及其熱經(jīng)濟性分析除氧器有定壓和滑壓兩種運行方式。定壓運行除氧器是保持除氧器工作壓力為一定值，為此需在進氣管上安裝一壓力調(diào)節(jié)閥，將壓力較高的回熱抽氣降低至定值，造成抽氣節(jié)流損失；而且為確保所有工況下除氧器都能在定壓下工作，在低負荷時，還必須切換到更高壓力的回熱抽氣上，節(jié)流損失則會更大。 滑壓運行除氧器是指在滑壓范圍內(nèi)運行時其壓力隨主

31、機負荷與抽氣壓力的變動而變化，啟動時除氧器保持最低恒定壓力，抽氣管上只有一止回閥防止蒸汽倒流如汽輪機，沒有壓力調(diào)節(jié)閥及其引起的額外的節(jié)流損失，與定壓運行除氧器相比，其熱經(jīng)濟性要高一些，尤其在低負荷時更為突出。3.2.10除氧器的汽源連接方式及其熱經(jīng)濟性除氧器的運行方式不同，其汽源連接的方式也不同，主要有三種，以下做以簡要分析：1.單獨連接定壓除氧器方式，這種連接方式，由于壓力調(diào)節(jié)閥的存在，一方面節(jié)流損失增加，降低了該級抽氣的能位，使除氧器出口水溫未能達到抽氣壓力相對應的飽和溫度，致使本級抽氣量減少，壓力較高一級抽氣量增加，回熱抽氣做功比Xr減低，冷源損失增加，使機組i降低。另一方面，在低負荷（

32、7080穩(wěn)定負荷）時原級抽氣關閉，回熱級數(shù)減少，回熱換熱過程不可逆損失增大，使Xr減小更多，機組的i降低更甚。所以這種汽源連接方式的熱經(jīng)濟性時最低的。2.前置連接定壓除氧器方式，它是以增加一臺高壓加熱器的投資、系統(tǒng)復雜為代價的。該連接方式的熱經(jīng)濟性比單獨連接方式高。3.滑壓除氧器方式，這種連接方式在本級回熱抽氣管道上不設壓力調(diào)節(jié)閥，因此在滑壓 范圍(20100)內(nèi),其加熱蒸汽壓力隨機組負荷變化，避免了加熱蒸汽的節(jié)流損失。與單獨連接方式相比，其關閉本級抽汽 的負荷由70%降到20%。與前置式連接方式相比，其出口水溫無端差，所以該連接方式的熱經(jīng)濟性是最高的，適合于再熱機組和調(diào)峰機組。第四段抽汽4由

33、除氧器加熱蒸汽4和汽動給水泵用汽pu兩部分組成，即4pu由除氧器的物質(zhì)平衡可知除氧器的進水系數(shù)c4為c4=1d34由于除氧器的進出口水量不等，c4是未知數(shù)。為避免在最終的熱平衡式中出現(xiàn)兩個未知數(shù)，可先不考慮加熱器的效率h，寫出除氧器的熱平衡式：吸熱量=放熱量，即h=4h4d3hw3dc4hw5將c4的關系帶入，整理成以進水焓hw5為基準，并考慮h的平衡式：吸收量h放熱量，可得hw4hw5h4h4hw5d3hw3dhw54741.7581.60.990.187989×789.3589.6 3182.6581.60.047163c4 =1d34=10.1879890.047163=0.7

34、6484844pu=0.0471630.0520.099163(5)5號低壓加熱器（H5）直接由H5的熱平衡式可得55h5hw5dhc4hw5w65=0.76848×581.6403.60.992972.9427.0=0.054016H5的疏水系數(shù)d5=5=0.054016（6）6號低壓加熱器（H6）同理，有6h6hw6dd5hw5dhw6d hc4hw6hw760.764848×403.6315.10.990.054016×427.0338.4 2719.2338.40.026708H6的疏水系數(shù)d6d560.0540160.0267080.080724（7）7

35、號低壓加熱器（H7）7h7hw7dd6hw6dhw7d h c4hw7hw870.764848×315.1231.20.990.080724×338.4254.4 2593.0254.40.024817H7的疏水系數(shù)d7d670.0807240.0248170.105541(8)8號低壓加熱器（H8）與軸封加熱器（SG）為了計算方便，將H8與SG作為一個整體來考慮，采用圖三所示的熱平衡范圍來列出物質(zhì)平衡和熱平衡式。由熱井的物質(zhì)平衡式，可得：cpuc4d7sg2sg38根據(jù)吸熱量放熱量寫出熱平衡式c4hw88h8sg2hsg2sg3hsg3d7hw7dcpuhc將cpu消去，

36、并整理成以c4吸熱為基礎以進水焓hc為基準的熱平衡式，得：8(h8hc) d7hw7dhcsg2hsg2hcsg3hsg3hc hhw8hc80.764848×231.2143.50.990.105541×254.4143.50.0001×3396.0143.50.0007×2716.2143.5 2501.1143.50.022872（9）凝氣系數(shù)c的計算與物質(zhì)平衡校驗由熱井的物質(zhì)平衡計算cc c4d7sg2sg38pu 0.7648480.1055410.00010.00070.0228720.0520.583635由汽輪機通流部分物質(zhì)平衡來計算c

37、，以校驗計算的準確性c1jsg1sg2sg3 j為從1到810.0632290.0864040.0354560.0991630.0540160.0267080.0248170.0228720.00290.00010.00070.583635兩者計算相同，表明以上計算正確。3.3新汽量D0 計算及功率校核根據(jù)抽汽做工不足多耗新汽的式D0Dc0Dc01jYjsgjYsgj（1）計算Dc0凝氣的比內(nèi)功wic 為wich0qrhhc3396.0627.92362.11661.8kJkgDc03600Pewicmg×10-33600×6000001661.8×0.99

38、15;0.988×10-31328.8711（th）（2）計算D0各級做功不足系數(shù)Yj 如下：Y1h1qrhhcwic 3055.4627.92362.14661.80.795042Y2h2qrhhcwic2970.3627.92362.11661.80.743832Y3h3hcwic3373.62362.11661.80.608677Y4h4hcwic3182.62362.11661.80.493742Y5h5hcwic2972.92362.11661.80.367553Y6h6hcwic2719.22362.11661.80.214887Y7h7hcwic2593.02362.1

39、1661.80.138946Y8h8hcwic2501.12362.11661.80.083644Ysg1hsg1qrhhcwic3323.0627.92362.11661.80.956553Ysg2hsg2qrhhcwic3396.0627.92362.11661.81Ysg3hsg3hcwic2716.22362.11661.80.213082jhj jYj 和Dj 的計算數(shù)據(jù)見表4于是，抽汽做功不足汽耗增加系數(shù)為=1(1-jYj-sgjYsgj)=1/(1-0.219059)=1.280506則汽輪機新汽耗量D0為D0= Dc0=1328.8711×1.280506=1701.

40、627417（t/h）表4 、jhj 、 jYj 和DJ的計算數(shù)據(jù)jhjjhjYjjYjDj(t/h)1=0.063229h1=3055.41h1=193.189887Y1=0.7950421Y1=0.050270D1=107.59222=0.086404h2=2970.32h2=256.645801Y2=0.7438322Y2=0.064270D2=147.0274153=0.035456h3=3373.63h3=119.314362Y3=0.6086773Y3=0.021581D3=60.3329024=0.099163h4=3182.64h4=315.596164Y4=0.4937324

41、Y4=0.048961D4=187.7384805=0.054016h5=2972.95h5=160.584166Y5=0.3675335Y5=0.019854D5=91.9151076=0.026708h6=2719.26h6=72.624394Y6=0.2148876Y6=0.05739D6=45.4470657=0.024817h7=2593.07h7=64.350481Y7=0.1389467Y7=0.003448D7=42.2292888=0.022872h8=2501.18h8=57.205159Y8=0.0836448Y8=0.001913D8=38.919622c=0.583635hc=2362.1chc=1378.604234Dc=993.129318sg1=0.0029hsg1=3323.8sg1hsg1=9.639020Ysg1=0.956533sg1Ysg1=0.002774Dsg1=4.934702sg2=0.0001hsg2=3396.0sg2hsg2=0.339600Ysg2=1sg2Ysg2=0.000100Dsg2=0.170163sg3=0.0007hsg3=2716.2sg3hsg3=1.901340Ysg3=0.213082sg3Ysg3=0.000149Dsg3=1.091139h=2630.294608Y=0.2190