熱力發(fā)電廠課程設(shè)計(jì)

1、一、課程設(shè)計(jì)的任務(wù)和作用熱力發(fā)電廠課程設(shè)計(jì)是在學(xué)習(xí)完全部的專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)課，尤其是熱力發(fā)電廠后進(jìn)行的。其主要任務(wù)是對(duì)大型汽輪發(fā)電機(jī)組和火電廠原則性熱力系統(tǒng)進(jìn)行多種工況下熱經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)的定量計(jì)算和定性分析，使學(xué)生學(xué)會(huì)分析問題和解決問題的方法，掌握一些設(shè)計(jì)參數(shù)選取的范圍以及在實(shí)際計(jì)算中應(yīng)注意的問題。計(jì)算過程中用定性分析指導(dǎo)定量計(jì)算，用定量計(jì)算檢驗(yàn)定性分析。二、課程設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容和要求對(duì)機(jī)組和全廠的原則性熱力系統(tǒng)進(jìn)行熱經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)的計(jì)算。計(jì)算中，要求用正平衡和反平衡兩種方法進(jìn)行計(jì)算，兩種方法的計(jì)算結(jié)果必須完全一致，并對(duì)計(jì)算結(jié)果用熱量法和火用方法進(jìn)行分析、比較，從而更深入地理解和掌握火力發(fā)電廠熱力系統(tǒng)的

2、節(jié)能理論以及提高火力發(fā)電廠熱經(jīng)濟(jì)性的基本途徑。三、本次課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容 1、對(duì)全廠原則性熱力系統(tǒng)進(jìn)行主循環(huán)的熱經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)的計(jì)算（即：在計(jì)算中，除考慮主蒸汽管道的壓損和溫降外，其它各項(xiàng)漏汽和散熱損失均不考慮）。計(jì)算中取主蒸汽管道壓損P0=5%P0，主蒸汽管道的溫降t0= tb-t0=5，鍋爐效率b=0.92 ，機(jī)械和發(fā)電機(jī)效率的乘積mg=0.9801。 2、分析計(jì)算切除高壓加熱器對(duì)機(jī)組熱經(jīng)濟(jì)性的影響。（一班切除1#高加；二班切除1#和2#高加；三班切除全部高加） 3、分析計(jì)算切除低壓加熱器對(duì)機(jī)組熱經(jīng)濟(jì)性的影響。（一班切除5#低加；二班切除6#低加；三班切除7#低加） 4、分析計(jì)算全廠汽水損失補(bǔ)入除

3、氧器和凝汽器的熱經(jīng)濟(jì)性。取全廠汽水損失Dl=1%D0；補(bǔ)水溫度25。（一班假設(shè)全廠汽水損失集中于主蒸汽管道；二班假設(shè)全廠汽水損失集中于熱再熱管道；三班假設(shè)全廠汽水損失集中于冷再熱管道） 5、分析計(jì)算鍋爐連續(xù)排污利用的熱經(jīng)濟(jì)性。取鍋爐連續(xù)排污量Dbl=1%Db。（一班的擴(kuò)容蒸汽引入3#高加；二班的擴(kuò)容蒸汽引入除氧器；三班的擴(kuò)容蒸汽引入5#低加） 6、分析計(jì)算再熱器和過熱器噴水減溫對(duì)熱經(jīng)濟(jì)性的影響。假設(shè)再熱器和過熱器出口蒸汽超溫15。（一班取鍋爐給水為減溫水；二班取給水泵出口的水為減溫水；三班取凝結(jié)水泵出口的水為減溫水）7、加熱器散熱對(duì)機(jī)組熱經(jīng)濟(jì)性的影響。取加熱器的效率為99%（一班只考慮3臺(tái)高壓

4、加熱器的散熱損失；二班只考慮除氧器的散熱損失；三班只考慮倒數(shù)3臺(tái)低壓加熱器的散熱損失）； 8、分析計(jì)算外置式蒸汽冷卻器對(duì)機(jī)組熱經(jīng)濟(jì)性的影響。取該級(jí)的抽汽管壓降Pj=7%Pj，蒸汽冷卻器出口的蒸汽有50的過熱度。（一班在2#高加串聯(lián)一個(gè)外置式蒸汽冷卻器；二班在3#高加串聯(lián)一個(gè)外置式蒸汽冷卻器；三班在4#除氧器串聯(lián)一個(gè)外置式蒸汽冷卻器。） 9、寫后記。（設(shè)計(jì)中的收獲和遺憾；對(duì)發(fā)電廠課程設(shè)計(jì)給出建議。）一、主循環(huán)計(jì)算各級(jí)抽汽份額：凝汽份額：再熱份額：1kg再熱汽流的再熱吸熱量：循環(huán)吸熱量：循環(huán)放熱量：給水泵泵功：正平衡計(jì)算：反平衡計(jì)算：機(jī)組絕對(duì)內(nèi)效率：機(jī)組絕對(duì)電效率：機(jī)組熱耗率：kJ/kg鍋爐熱負(fù)荷

5、：kJ/kg管道效率：全廠熱效率：標(biāo)準(zhǔn)煤耗率：二、切除高壓加熱器對(duì)機(jī)組熱經(jīng)濟(jì)性的影響凝汽份額：再熱份額：1kg再熱汽流的再熱吸熱量：循環(huán)吸熱量：循環(huán)放熱量：給水泵泵功：正平衡計(jì)算：反平衡計(jì)算：機(jī)組絕對(duì)內(nèi)效率：機(jī)組絕對(duì)電效率：機(jī)組熱耗率：kJ/kg鍋爐熱負(fù)荷：kJ/kg管道效率：全廠熱效率：標(biāo)準(zhǔn)煤耗率：分析：切除高壓加熱器對(duì)機(jī)組熱經(jīng)濟(jì)性的影響不切除高加切除1#高加切除1#和2#高加切除全部高加全場(chǎng)熱效率cp0.42325403810.42029432830.4168404320.412909184切除高加使機(jī)組和全廠熱經(jīng)濟(jì)性降低，其中切除1#、2#、3#全部高加效率最低。熱量法分析：切除高加使機(jī)

6、組總抽汽量減少，當(dāng)總做功量一定時(shí)，回?zé)嶙龉Ρ冉档?，冷源損失增大，熱經(jīng)濟(jì)性下降。切除的越多，回?zé)嶙龉Ρ仍降?，冷源損失越大，經(jīng)濟(jì)性也越差。火用方法：機(jī)組總抽汽量減少，導(dǎo)致鍋爐給水溫度降低，傳熱溫差增大，不可逆熵增變大，熱經(jīng)濟(jì)性下降。切除的越多，鍋爐給水溫度越低，經(jīng)濟(jì)性越差。三、切除低壓加熱器對(duì)機(jī)組熱經(jīng)濟(jì)性的影響各級(jí)抽汽份額：抽汽與主循環(huán)抽汽份額相同凝汽份額：再熱份額：1kg再熱汽流的再熱吸熱量：循環(huán)吸熱量：循環(huán)放熱量：給水泵泵功：正平衡計(jì)算：反平衡計(jì)算：機(jī)組絕對(duì)內(nèi)效率：機(jī)組絕對(duì)電效率：機(jī)組熱耗率：kJ/kg鍋爐熱負(fù)荷：kJ/kg管道效率：全廠熱效率：標(biāo)準(zhǔn)煤耗率：分析：切除低壓加熱器對(duì)機(jī)組熱經(jīng)濟(jì)性影

7、響不切除低加切除5#低加切除6#低加切除7#低加全場(chǎng)熱效率cp0.42325403810.42153562870.4224179680.422094814切除低壓加熱器會(huì)使排汽量增加，冷源損失增加，熱經(jīng)濟(jì)性下降。切除5#低加時(shí)凝汽份額為0.6419139431，切除6#低加時(shí)凝汽份額為0.6411277586，切除7#低加時(shí)凝汽份額為0.6415615080。冷源損失為切除6#低加小于切除7#低加小于切除5#低加。所以全廠熱效率為切除6#低加大于切除7#低加大于切除5#低加。四、全廠汽水損失對(duì)熱經(jīng)濟(jì)性的影響（）1、假設(shè)全廠汽水損失集中于新蒸汽管道 （1）、補(bǔ)水補(bǔ)入凝汽器凝汽份額：再熱份額：循環(huán)

8、吸熱量：循環(huán)放熱量：正平衡計(jì)算：反平衡計(jì)算：機(jī)組絕對(duì)內(nèi)效率：機(jī)組絕對(duì)電效率：鍋爐熱負(fù)荷：kJ/kg管道效率：全廠熱效率：標(biāo)準(zhǔn)煤耗率：（2）、補(bǔ)水補(bǔ)入除氧器凝汽份額：再熱份額：循環(huán)吸熱量：循環(huán)放熱量：正平衡計(jì)算：反平衡計(jì)算：機(jī)組絕對(duì)內(nèi)效率：機(jī)組絕對(duì)電效率：鍋爐熱負(fù)荷：kJ/kg管道效率：全廠熱效率：標(biāo)準(zhǔn)煤耗率：分析：全廠汽水損失與補(bǔ)入除氧器和凝汽器的熱經(jīng)濟(jì)性全廠汽水損失集中于主蒸汽管道全廠汽水損失集中于熱再熱管道全廠汽水損失集中于冷再熱管道全場(chǎng)熱效率cp（補(bǔ)入凝汽器）0.4184009820.4180973751全場(chǎng)熱效率cp（補(bǔ)入除氧器）0.41613786520.41290046725補(bǔ)水補(bǔ)

9、入凝汽器的熱經(jīng)濟(jì)性比補(bǔ)入除氧器要高。因?yàn)?5補(bǔ)水補(bǔ)入凝汽器的傳熱溫差相對(duì)較小，由溫差造成的不可逆熵增及其火用損失較小，而且補(bǔ)入除氧器還會(huì)使高壓加熱器抽汽量增多，排擠低壓抽汽使回?zé)嶙龉Ρ葴p小，所以補(bǔ)入凝汽器的熱經(jīng)濟(jì)性相對(duì)較好。汽水損失集中于冷再熱管道的機(jī)組熱經(jīng)濟(jì)性最大，其次是汽水損失集中于主蒸汽管道，汽水損失集中于熱再熱管道的機(jī)組熱經(jīng)濟(jì)性最差。由于熱再熱管道的蒸汽焓大于主蒸汽管道的蒸汽焓大于冷再熱管道的蒸汽焓。所以損失相同量蒸汽量時(shí)，汽水損失集中于熱再熱管道比汽水損失集中于冷再熱管道損失更多的熱量。因此汽水損失集中于冷再熱管道的機(jī)組熱經(jīng)濟(jì)性比汽水損失集中于熱再熱管道的大，汽水損失集中于主蒸汽管道

10、的熱經(jīng)濟(jì)性居中。對(duì)全廠而言汽水損失集中于主蒸汽管道熱經(jīng)濟(jì)性最差，汽水損失集中于高壓缸出口管道最大，其次是汽水損失集中于再熱器出口。因?yàn)槠畵p失集中于主蒸汽管道損失的熱量雖然不是最大，但是工質(zhì)在鍋爐內(nèi)吸熱量卻是最大的，因此全廠熱經(jīng)濟(jì)性最差。五、鍋爐連續(xù)排污利用的計(jì)算Dbl=0.01Db 擴(kuò)容蒸汽引入3#高壓加熱器 kJ/kg取汽包到汽輪機(jī)主汽閥前的壓損為20%，汽包壓力為：汽包壓力下對(duì)應(yīng)的飽和水焓：kJ/kg凝汽份額：循環(huán)吸熱量：循環(huán)放熱量：正平衡計(jì)算：反平衡計(jì)算：機(jī)組絕對(duì)內(nèi)效率：機(jī)組絕對(duì)電效率：機(jī)組熱耗率：kJ/kWh鍋爐熱負(fù)荷：kJ/kg管道效率：全廠熱效率：標(biāo)準(zhǔn)煤耗率：kg/kWh分析：連

11、續(xù)排污利用的熱經(jīng)濟(jì)性影響擴(kuò)容蒸汽引入3#高加擴(kuò)容蒸汽引入除氧器擴(kuò)容蒸汽引入5#高加全場(chǎng)熱效率cp0.4238218660.4225010250.42226617有廢熱利用比無廢熱利用使機(jī)組熱經(jīng)濟(jì)性下降，但全廠熱經(jīng)濟(jì)性提高了。因?yàn)橛袕U熱排入加熱器，使機(jī)組總抽汽量減少了，回?zé)嶙龉Ρ冉档土?，冷源損失增大，火用損失增加，機(jī)組熱經(jīng)濟(jì)性下降。對(duì)全廠而言有廢熱利用回收了部分工質(zhì)和熱量，因此全廠熱經(jīng)濟(jì)性增大。擴(kuò)容蒸汽引入3#高加熱經(jīng)濟(jì)性最好，引入除氧器次之，引入5#低加最差。因?yàn)閿U(kuò)容蒸汽溫度較高，引入3#高加傳熱溫差較小，由溫差造成的不可逆熵增及其火用損失較小，熱經(jīng)濟(jì)性最好。引入除氧器、引入5#低加熱經(jīng)濟(jì)性依

12、次降低。六、再熱器和過熱器噴水減溫對(duì)熱經(jīng)濟(jì)性的影響1、減溫水取自鍋爐給水再熱器中噴水份額apw的確定： 凝汽份額：再熱份額：循環(huán)吸熱量：循環(huán)放熱量：正平衡計(jì)算：反平衡計(jì)算：機(jī)組絕對(duì)內(nèi)效率：機(jī)組絕對(duì)電效率：鍋爐熱負(fù)荷：管道效率：全廠熱效率：標(biāo)準(zhǔn)煤耗率：kg/kWh過熱器中噴水的熱經(jīng)濟(jì)性與主循環(huán)相同分析：再熱器和過熱器噴水減溫對(duì)熱經(jīng)濟(jì)性的影響取鍋爐給水為減溫水取給水泵出口的水為減溫水取凝結(jié)水泵出口的水為減溫水全場(chǎng)熱效率cp（再熱器）0.4221032630.42209142600.4204945977全場(chǎng)熱效率cp（過熱器）0.42295642550.42208950760.4214043754鍋

13、爐給水作為減溫水熱經(jīng)濟(jì)性最好，給水泵出口水作為減溫水次之，凝結(jié)水泵出口水作為減溫水熱經(jīng)濟(jì)性最差。熱量法分析：噴水取自鍋爐給水，各級(jí)加熱器的進(jìn)口水量大，抽汽量大，凝結(jié)水帶走的熱量損失小，回?zé)嶙龉Ρ却?，熱?jīng)濟(jì)性好。而噴水取自凝結(jié)水泵，各級(jí)加熱器進(jìn)口水量小，抽汽量相對(duì)少，回?zé)嶙龉Ρ刃。瑹峤?jīng)濟(jì)性最差。火用方法分析：鍋爐給水溫度相對(duì)最高，再熱器噴水減溫時(shí)傳熱溫差最小，不可逆熵增最小，熱經(jīng)濟(jì)性最好。給水泵出口水作為減溫水、凝結(jié)水泵出口水作為減溫水溫度依次降低，傳熱溫差依次增大，熱經(jīng)濟(jì)性依次降低。七、計(jì)算加熱器散熱損失對(duì)機(jī)組熱經(jīng)濟(jì)性的影響（只考慮高加散熱損失） 其余加熱器抽汽份額與主蒸汽抽汽份額相同 循環(huán)吸

14、熱量與主蒸汽相同 循環(huán)放熱量： 正平衡計(jì)算： 反平衡計(jì)算： 管道效率： 全廠熱效率： 標(biāo)準(zhǔn)煤耗率：kg/kWh分析：加熱器散熱對(duì)機(jī)組熱經(jīng)濟(jì)性的影響只考慮3臺(tái)高壓加熱器的散熱損失只考慮除氧器的散熱損失只考慮倒數(shù)3臺(tái)低壓加熱器的散熱損失全場(chǎng)熱效率cp0.4226911340.4231049750.4231310660散熱損失是熱量散失于環(huán)境，沒有被系統(tǒng)有效利用，所以熱經(jīng)濟(jì)性變差。熱量法：高加的抽汽攜帶熱量比除氧器和低壓加熱器抽汽多，所以高加散熱損失最大，熱效率最低，低加散熱損失最小，熱效率最高?；鹩梅椒ǎ焊呒映槠麥囟茸罡?，與環(huán)境換熱溫差最大，由溫差造成的不可逆熵增及其火用損最大，熱效率最低，而低加

15、抽汽溫度最低，溫差最小，火用損最小，熱效率最高。八、計(jì)算外置式蒸汽冷卻器對(duì)機(jī)組熱經(jīng)濟(jì)性的影響（與2#號(hào)加熱器串聯(lián)）確定蒸汽冷卻器的出口蒸汽焓值其余加熱器抽汽份額與主蒸汽抽汽份額相同 循環(huán)吸熱量：循環(huán)放熱量：正平衡計(jì)算：反平衡計(jì)算：機(jī)組絕對(duì)內(nèi)效率：機(jī)組絕對(duì)電效率：鍋爐熱負(fù)荷：管道效率：全廠熱效率：標(biāo)準(zhǔn)煤耗率：kg/kWh分析：外置式蒸汽冷卻器對(duì)機(jī)組熱經(jīng)濟(jì)性的影響在2#高加串聯(lián)一個(gè)外置式蒸汽冷卻器在3#高加串聯(lián)一個(gè)外置式蒸汽冷卻器在4#除氧器串聯(lián)一個(gè)外置式蒸汽冷卻器全場(chǎng)熱效率cp0.4231063080.4242076110.4243369961采用外置式蒸汽冷卻器后，全廠熱效率提高。熱量法分析：

16、采用外置式蒸汽冷卻器后，可以直接提高給水溫度，且這時(shí)的給水溫度的增加不是靠最高一級(jí)抽汽壓力的增加而是利用抽汽的過熱度的質(zhì)量，所以不會(huì)增大該級(jí)做功不足系數(shù)，降低機(jī)組熱耗量?；鹩梅椒ǎ翰捎猛庵檬秸羝鋮s器外置式蒸汽冷卻器，可以提高鍋爐給水溫度，降低鍋爐換熱溫差，火用損減小，熱效率提高?？偨Y(jié)收獲與遺憾：熱力發(fā)電廠是我們的主要專業(yè)課之一。課堂上老師辛苦的給我們講解了很多理論知識(shí)，而隨后的這次課程設(shè)計(jì)讓我體會(huì)到了理論轉(zhuǎn)化為實(shí)踐的樂趣，體會(huì)到了用自己掌握的知識(shí)解決實(shí)際問題的樂趣。在一點(diǎn)一滴的努力中對(duì)這門專業(yè)課的興趣也在逐漸增加。這次課程設(shè)計(jì)歷時(shí)兩個(gè)星期，經(jīng)過這兩個(gè)星期的實(shí)踐和體驗(yàn)下來，我們學(xué)到的不僅僅是如何解決一個(gè)實(shí)際問題，還有一些課本上學(xué)不到的：團(tuán)結(jié)和合作。我們的老師為了讓我們更好的體會(huì)這種精神，應(yīng)用了一種特殊的小組組合方式。即從三個(gè)班中各取出一位同學(xué)組成一個(gè)三人小組。雖然我們已經(jīng)大四了，但是由于平時(shí)大家都埋頭學(xué)習(xí)，不同班級(jí)同學(xué)就有些陌生了?，F(xiàn)在課設(shè)做完了，回過頭來想想，老師這樣安排課程設(shè)計(jì)有著它更深層的意義。它不僅僅讓我們綜合那些理