熱力發(fā)電廠課程設(shè)計說明書國產(chǎn)600MW凝汽式機組全廠原則性熱力系統(tǒng)設(shè)計計算

1、熱力發(fā)電廠課程設(shè)計說明書國產(chǎn)600MW凝汽式機組全廠原則性熱力系統(tǒng)設(shè)計計算國產(chǎn)600MW凝汽式機組全廠原則性熱力系統(tǒng)設(shè)計計算課程設(shè)計的目的及意義：電廠原則性熱力系統(tǒng)計算的主要目的就是要確定在不同負荷工況下各部分汽水流量及參數(shù)、發(fā)電量、供熱量及全廠的熱經(jīng)濟性指標(biāo)，由此可衡量熱力設(shè)備的完善性，熱力系統(tǒng)的合理性，運行的安全性和全廠的經(jīng)濟性。如根據(jù)最大負荷工況計算的結(jié)果，可作為發(fā)電廠設(shè)計時選擇鍋爐、熱力輔助設(shè)備、各種汽水管道及附件的依據(jù)。課程設(shè)計的題目及任務(wù)：設(shè)計題目：國產(chǎn)600MW凝汽式機組全廠原則性熱力系統(tǒng)設(shè)計計算。計算任務(wù)：根據(jù)給定的熱力系統(tǒng)數(shù)據(jù)，在h-s圖上繪出蒸汽的汽態(tài)膨脹線計算額定功率下的

2、汽輪機進汽量,熱力系統(tǒng)各汽水流量計算機組和全廠的熱經(jīng)濟性指標(biāo)（機組進汽量、機組熱耗量、機組汽耗率、機組熱耗率、絕對電效率、全廠標(biāo)準煤耗量、全廠標(biāo)準煤耗率、全廠熱耗率、全廠熱效率）1 / 12熱力發(fā)電廠課程設(shè)計說明書國產(chǎn)600MW凝汽式機組全廠原則性熱力系統(tǒng)設(shè)計計算按火力發(fā)電廠熱力系統(tǒng)設(shè)計制圖規(guī)定繪制出全廠原則性熱力系統(tǒng)圖3已知數(shù)據(jù)：汽輪機型式及參數(shù)機組型式：亞臨界、一次中間再熱、四缸四排汽、單軸、凝汽式汽輪機;額定功率Pe=600MW；主蒸汽初參數(shù)（主汽閥前）Po=16.7MPa,to=537再熱蒸汽參數(shù)（進汽閥前）熱段：Prh=3.234MPa,U=537冷段：P；h=3.56MPa,t;h

3、=315：汽輪機排汽壓力Pc=4.4/5.39kPa排汽比熔k=2333.8kJ/kga回?zé)峒訜嵯到y(tǒng)參數(shù)最終給水溫度tlw=274.rc給水泵出口壓力Pu=20.13MPa除氧器至給水泵高差21.6m小汽機排汽壓力Pc=6.27kPa給水泵效率83%；小汽機排汽焰2422.6kJ/kg2 / 12熱力發(fā)電廠課程設(shè)計說明書國產(chǎn)600MW凝汽式機組全廠原則性熱力系統(tǒng)設(shè)計計算鍋爐型式及參數(shù)鍋爐型式英國三井2027-17.3/541/541額定蒸發(fā)量Db：2027(/h額定過熱蒸汽壓力Pb17.3MPa額定再熱蒸汽壓力3.734MPa額定過熱蒸汽溫度54rc額定再熱蒸汽溫度54rc汽包壓力：Pdu18

4、.44MP鍋爐熱效率92.5%其他汽輪機進汽節(jié)流損失4%中壓缸進汽節(jié)流損失2%軸封加熱器壓力Pr98kPa硫水比焰415kJ/kg汽輪機機械效率98.5%發(fā)電機效率99%補充水溫度20廠用電率0.074計算過程匯總:原始資料整理：«2-3回?zé)峒訜嵯到y(tǒng)原始汽水參數(shù)項目單位HlH2H3H4（除氨器）H5H6H7H8抽汽壓力心MPa5.8943.5931.6120.74470.30500.1300.06970.022抽汽溫度t;r380.9316.9429.1323.6223.2137.888.56L0抽汽培%U/kg3132.930163317.73108.22912.92749.526

5、49.52491.1加熱器上端差加X-1.7002.82.82.82.8加熱器下端差七5.55.55.55.55.55.55.5水側(cè)壓力p.MPa20.1320.1320.130.70741.7241.7241.7241.724抽汽管道壓損Ap.%333555552 / 12熱力發(fā)電廠課程設(shè)計說明書國產(chǎn)600MW凝汽式機組全廠原則性熱力系統(tǒng)設(shè)計計算表2-4門桿漏汽、軸封漏汽數(shù)據(jù)瀚汽點代號ABKL1N1MlLN漏汽量，kMh62026774103027895613437101鬣汽系數(shù)0.00033530.00014440,0040)80.0016374.814X10-50.00030500.00

6、18595.463X10-5漏汽點比簿33M43394.43536.63328.13328.13328.130163016汨汽點代號MRPTSJW漏汽量,k"h639190896660141230245687漏汽系數(shù)0.00034560.00010270.00CM8460.00035700.00076370.016360.0003716漏汽點比玷30163108.23108.22716.22716.23016.152337.8表2-5全廠汽水進出系統(tǒng)有關(guān)數(shù)據(jù)名林全廠工質(zhì)漆漏鍋爐排污廠用汽暖風(fēng)器過熱器減溫水汽（水）fit.k/h3000()10000200003500055000離開系

7、統(tǒng)的介質(zhì)比玷3394.41760.33108.23108.2724.7返回系統(tǒng)的介質(zhì)比給83.783.783.7687724.7全廠物質(zhì)平衡方程汽輪機總汽耗量4鍋爐蒸發(fā)量D尸全廠工質(zhì)滲漏+廠用汽=65t/h（全廠工質(zhì)損耗）Oo=D«D1=D65鍋爐給水量D6=D+D/tI-Df=Dh-45=+20補充水量D=D/+D/>=95t/h計算回?zé)嵯到y(tǒng)各段抽汽量回?zé)峒訜嵯到y(tǒng)整體分析本機組回?zé)峒訜嵯到y(tǒng)由三個高壓加熱器、一個除氧器、四個低壓加熱器共八個加熱器組成。其中1段2段抽汽來自于高壓缸，3段4段抽汽來自于低壓缸，58段抽汽來自于低壓缸,再熱系統(tǒng)位于2段抽汽之后，疏水方式采用逐級自流，

8、通過機組的原則性熱力系統(tǒng)圖可知三臺高加疏水逐級自流至除氧器：四臺低加疏水逐級自流至凝汽器“凝汽器為雙壓式凝汽器,汽輪機排汽壓力4.4/5.39kPa。與單壓凝汽器相比，雙壓凝汽器由于按冷卻水溫度低、高分出了兩個不同的汽室壓力，因此它具有更低些的凝汽器平均壓力，汽輪機的理想比熔降增大。給水泵汽輪機（以下簡稱小汽機）的汽源為中壓缸排汽（第4級抽汽），無回?zé)峒訜?，其排汽亦進入凝汽器，設(shè)計排汽壓力為6.27kPa.高壓缸門桿漏汽A和B分別引入再熱冷段管道和軸封加熱器SG,中壓缸門桿漏汽K引入3號高壓加熱器，高壓缸的軸封漏汽按壓力不同，分別進入除氧器（LI、L）、均壓箱（Ml、M）和軸封加熱器（Nl、N

9、）o中壓缸的軸封漏汽也按壓力不同，分別引進均壓箱（P）和軸封加熱器（R）。低壓缸的軸封用汽S來自均壓箱，軸封排汽T也引入軸封加熱器。從高壓缸的排汽管路抽出一股汽流J，不經(jīng)再熱器而直接進中壓缸，用于冷卻中壓缸轉(zhuǎn)子葉根。應(yīng)該注意計算中壓缸門桿漏汽和軸封漏汽的做功量。由高壓加熱器H1的熱平衡方程計算D1D,（11,-11）=DA（hM.,-hw2）其中%為一號高加的抽汽熔h：為一號高加的疏水熔hM1一一為一號高加的進口水熔hw，為一號高加的進口水熔入口水溫度可以通過一號高加的的疏水溫度和下端差確定，出口水溫度可以通過一號高加的的疏水溫度和上端差確定，一號高加的疏水溫度即一號高加抽汽壓力下的飽和溫度。

10、經(jīng)由焰嫡表差得匕=274.39°Ch=1207.7lkj/kg可得tM.j=t1-61=274.39+1.7=276.09t.=t.+Jt.=27439-5.5=268.89°C查水蒸汽表得h=1211.96kJ/kgnl/?H,2=1176.72kJ/kg經(jīng)計算最終得到n力加（心一久2）（00+40）（%-2）nL）1=5=0.0183D由高壓加熱器H2的熱平衡方程計算D2由于2號高加利用了1號高加的疏水放熱量，得到2號高加的熱平衡方程為D,(h2-h)+D,(h)=D.(hw2-hwi)2=K=0°732%由物質(zhì)平衡方程得到H2的疏水量為D陋=D+D2=0.0

11、183D飽.+0.0732D扭=0.0915D卜、再熱蒸汽量計算計算再熱蒸汽流量D”r,必須要考慮高壓缸軸封漏氣量由已知條件，高壓缸漏汽量由L、N、M、LI、Nl、Ml六部分組成，即：Z，；=DL+DN+D“+D£I+DN+D“I=3.027+0.089+0.564+3.437+0.101+0.639=7.857t/h由高壓缸物質(zhì)平衡可得DqD曠Z此-Dg由本章第一節(jié)計算出的結(jié)果可得：D6=D分+D/(I-Dr=Dh-45=Do+20=>Dl=D0-Z-Ddr2=Da-20-E-D小=0.9O85DA-27.857由高壓加熱器H3的熱平衡方程計算D3鍋爐給水經(jīng)除氧器進入3號高加

12、前要經(jīng)過給水泵，在給水泵的作用下給水的熔值會有一定程度的上升，由已知條件可知給水泵出口壓力為20.13Mp，由除氧器工作壓力，可知除氧器出口水溫為167.438C,查得給水泵出口熔為719.00kJ/kg由于中壓缸門桿漏汽K引入3號高壓加熱器，在計算3號高加抽汽量時需要考慮中壓缸門桿漏汽在加熱器中的放熱量因此，3號高加的熱平衡方程為D3(h3-hw3)+Ddr2(hw2-hw5)+D*(h«-hw3)=D力(hM.3-h：.4)D3=O.O4125Z),-1.125利用物質(zhì)平衡得到Ddr3=Ddr2+D3=0.0915+0.04125Dfw=0.132750M由高壓加熱器H3的熱平衡

13、方程計算D4-9暖風(fēng)器汽源取自第4級抽汽，其疏水仍返回除氧器回收，高壓缸的軸封漏氣同樣進入除氧器(LKL)除氧器的出水量D加=D加+D加=D加+55考慮以上諸多情況后，除氧器的熱平衡方程為(D4-D暖風(fēng)器)(h4-hm5)+Ddr3(h2-hM.5)+DLhL-hw5)+DLl(/?£1-hw5)+D暖風(fēng)器(hI底風(fēng)器返回一兒5)=D川.(hh4-hm.5)則除氧器的抽汽量為D4=。加(兒4一九5)一(昭3一九5)-Dl®一九5)一(瓦1一九5)一°曖風(fēng)器(九諼風(fēng)零一)+h4-hw5D,；,第=0.00942£>.it+3.30+3.31+9.70

14、+0.55=0.00942D,iv-16.86除氧器進水量Da=D'-Ddr3-Dl-Dlx-。暇風(fēng)器-D4=0.8578D.-58.32由低壓加熱器H5的熱平衡方程計算D5由于忽略了，凝結(jié)水泵帶來的熔升，5號低加的入口水熔值近似等于6號低加的出口水焰值,而且5號低加沒有利用上一級的疏水加熱，因此計算方法類似于1號高加，其熱平衡方程為D5(h5-h)=Dc4(hw5-hM.6)易求得D5=0.05542-3.2325號低加的疏水量D加=D5=0.05542Z)6l-3.232由由低壓加熱器H6的熱平衡方程計算D6計算方法類似于D2計算結(jié)果為2=00265-1.5456號低價的疏水量為：

15、D端=A+Drfr5=0.08192Dfw-4.777由由低壓加熱器H7的熱平衡方程計算D7七號低加的熱平衡方程如下DI(h*7-hm%)=D7(h7-h)+Ddr6(hdr(i-hJ.7)解得7號低加的抽汽量為a(%-%)-%(%-%)D?=D7=0.02965-1.729可求得七號低加的疏水量為Drfr7=D7+0=0.1116/)-8.2608號低加的抽汽量計算將8號低加，軸封加熱器T,凝汽器熱井看做一個整體，列熱平衡方程如下DM(hh-84')=D&(h&-h；)+Dm(h7-h；)+D%(h邛-h；)+Dr4/?北式中為軸封加熱器流量，由已知條件得到高壓缸的軸

16、封漏汽(Nl、N)中壓缸的軸封漏汽(R)低壓缸軸封排汽T,進入軸封加熱器因此易得軸封加熱器的流量D<=Di+Dn2+Da+Dy=89+564+190+660=1.5O3t/h軸封加熱器壓力P.：98KPa疏水比焰415kj/kg凝汽器內(nèi)壓力已知，忽略凝汽器端差和過冷度，可得凝結(jié)水溫度為低壓凝汽器下的飽和溫度30.640779C,忽略凝結(jié)水泵帶來的燧升，通過查閱水蒸汽性質(zhì)表可得凝結(jié)水熔為h=129.9kJ/kg通過以上條件可得8號低加抽汽量為n琛；)-2也T)Dv=：:=0.0285-1.4828號低加的疏水量為D8=D”7+Ds=0.14010.-9.718凝汽器流量計算由凝汽器熱井物質(zhì)

17、平衡計算凝汽器流量D,=0M-Ddr8-D常-Dma=0.8578£>A.-58.32-0.1401-9.718-1.503-95=0.7177D6v-155.541由汽輪機物質(zhì)平衡進行凝汽器流量校核DfSqS%11=D0-0.29766。像+29.32使用在本章第一節(jié)計算的結(jié)果D6=D+Dh-Dr=Dh-45=D0+20得到D；=0.7023D癡+89.32c八D；與Df誤差很小滿足工程要求計算結(jié)果匯總將以上計算的各段抽汽量匯總于下表各段名稱流量D(流)各點比焰(kj/kg)以0.0183。小3132.9D,0.0732D,30160.9085D-27.857J,冷段:302

18、6.47熱段：3536.60.04125。6V-1.1253317.7以0.00942?！?-16.863108.20.05542D.-3.2322912.9d60.0265£)zvI-1.5452749.5d70.02965D.-1.7292649.5d80.0285-1.4822491.1上.0.7177-155.5412333.88£Dj10.293766-29.32汽輪機汽耗計算和功率校核計算汽輪機內(nèi)功率考慮軸封，門桿，暖風(fēng)器等的用汽量有以下公式8Wr=D0h0+Dr/1q必-Zche-Z2幻也以'D廠用汽離上返）-D曖風(fēng)器（h禹-h返）1。劃為各個部分的漏

19、汽量由已知條件配合HS圖=>W/=1186.9742D0-5102.45x103kj/li有功率方程求DoW.=（P,+APm+）X3600=237x109由W產(chǎn)Wj=>D0=2OO1.56t/h求各級抽汽量及功率校核w；=w,.+Z%i=2366912824計算誤差W.W四:一!-=0.130%<l%叱滿足工程要求各項汽水流量，及功率指標(biāo)總結(jié)項目數(shù)量（t/h）項目抽汽量汽輪機汽耗2001.56第四級抽汽91.8鍋爐蒸發(fā)量2066.56第五級抽汽108.8給水量2021.56第六級抽汽52.03再熱蒸汽量1808.730第七級抽汽51.68第一級抽汽36.99第八級抽汽56.

20、13第二級抽汽147.98汽輪機排汽1295332第三級抽汽82.265熱經(jīng)濟型指標(biāo)計算機組熱耗量、熱耗率、絕對電效率計算:Qo=D0h°+D力jqrh+DInahwnta-Ddeh北+ZDJ%+D廠用汽（h%-h返）-+D版風(fēng)器（h崗-h返）=4978784.526MJ/h如=7856.58KJ/(kw.h)3600%=0.4582q鍋爐負荷和管道效率計算根據(jù)鍋爐蒸汽參數(shù)可得過熱器出口熔為3398.54OO39kJ/kg利用能量平衡方程Q產(chǎn)DjL+DqM+DRh曠Dh：；=5O46U3.88kJ/h因此可得管道效率為Qo4978784.52611=98.7%"Q.5046113.88全廠熱經(jīng)濟型指標(biāo)全廠熱效率：1戶b77P7,7“=0.925x0.987