畢業(yè)設(shè)計蕪湖某電廠660MW機(jī)組的初步設(shè)計

1、 南 京 工 程 學(xué) 院畢業(yè)設(shè)計說明書(論文)作 者： 石晶磊 學(xué) 號： 207070324 系 部： 能源與動力工程學(xué)院 專 業(yè)： 熱能與動力工程 題 目： 蕪湖某電廠660MW機(jī)組的初步設(shè)計 （神華煙煤） 指導(dǎo)者： 辛洪祥 副教授 評閱者： 2011年05月 南 京畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）中文摘要 本次畢業(yè)設(shè)計主要從三個方面對蕪湖某電廠660MW火電發(fā)電機(jī)組進(jìn)行的設(shè)計。第一，通過對汽輪機(jī)的原則性熱系統(tǒng)進(jìn)行擬定和計算，確定機(jī)組在VWO工況下的各部分汽水流量，并計算機(jī)組的熱經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)。根據(jù)相關(guān)資料，確定主要受熱面布置及管徑管材。第二，根據(jù)煤種及燃料量計算得到的數(shù)據(jù)選擇與之相應(yīng)的制粉系統(tǒng)及其輔助設(shè)

2、備。為了保證系統(tǒng)安全經(jīng)濟(jì)運行，還對制粉系統(tǒng)的熱平衡進(jìn)行了計算。第三，根據(jù)對已投運的超臨界機(jī)組的分析，設(shè)計汽輪機(jī)熱力系統(tǒng)，主要包括主再熱蒸汽系統(tǒng)、給水系統(tǒng)、凝結(jié)水系統(tǒng)和抽汽系統(tǒng)，并對系統(tǒng)中的給水泵、凝結(jié)水泵進(jìn)行相關(guān)的計算與選型。關(guān)鍵詞 660MW 原則性熱力系統(tǒng)計算 制粉系統(tǒng) 熱力系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）外文摘要Title Preliminary design of 660MW thermal power of Wuhu (bituminous coal of Shenhua) AbstractThis article was mainly presented three aspects of

3、 the design about 660 MW thermal power of Wuhu.The first,it presents the studying out and calculation of principle of turbine thermal system.And with the known conditions it evaluates thermal economic indicators and water flow of each part on the situation of TRL and VWO.Meanwhile it introduces the

4、choosing material of tubing and primary system heat exchangers' arrangement. The second,according to the kind of coal chooses the coal pulverized system and equipment which relating to the system.In order to ensure the system's safety and economical operation,it calculates the heat balance o

5、fpulverizing system.The third,according to the analysis of working unit of thermal power,design the turbine thermal system.They comprise feed-water system,condensate system,extraction steam system,main steam system and steam reheating system.In these systems,there are some equipments which are

6、needed to be related.It explain the progress of calulating and seleting in detail.Keywords 660MW consideration of thermal system coal pulverized system thermal power system南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）目 錄前 言1第一章 緒 論21.1中國電力工業(yè)的背景21.2中國電力行業(yè)的現(xiàn)狀21.3中國電力行業(yè)的發(fā)展趨勢21.4研究內(nèi)容3第二章 汽輪機(jī)原則性熱力系統(tǒng)計算42.1汽輪機(jī)類型和參數(shù)42.2原則性熱力系統(tǒng)計算62.2.1

7、全廠物質(zhì)平衡62.3計算汽輪機(jī)各段抽汽量DJ和凝汽流量DC62.3.1由高壓加熱器H1熱平衡計算D162.3.2由高壓加熱器H2熱平衡計算D272.3.3由高壓加熱器H3熱平衡計算D372.3.4由除氧器H4熱平衡計算D482.3.由低壓加熱器H5熱平衡計算D582.3.6由低壓加熱器H6熱平衡計算D692.3.7由低壓加熱器H7熱平衡計算D792.3.8由低壓加熱器H8熱平衡計算D8等102.3.9凝汽器熱井102.4汽輪機(jī)汽耗及功率計算112.4.1計算汽輪機(jī)內(nèi)功率112.4.2由功率方程式求112.4.3各級抽汽量及功率校核112.5熱經(jīng)濟(jì)指標(biāo)計算132.5.1機(jī)組熱耗、熱耗率、絕對電效

8、率13第三 章鍋爐初步設(shè)計143.1鍋爐介紹143.1.1鍋爐主要設(shè)計參數(shù)143.1.2設(shè)計煤種143.2鍋爐整體介紹153.3鍋爐制粉系統(tǒng)設(shè)計及相關(guān)計算163.3.1燃燒計算表、過量空氣系數(shù)等匯總163.3.2鍋爐灰分平衡的推薦值173.4磨煤機(jī)選型及制粉系統(tǒng)參數(shù)計算193.4.1磨煤機(jī)選型193.4.2鍋爐制粉系統(tǒng)253.4.3 制粉系統(tǒng)熱平衡計算253.4.4干燥劑組成353.4.5含濕量(絕對濕度)的計算373.4.6制粉系統(tǒng)干燥出力核算383.5制粉系統(tǒng)的空氣動力計算383.5.1通風(fēng)機(jī)的選型383.5.2各風(fēng)機(jī)風(fēng)量計算433.6制粉系統(tǒng)附屬部件和設(shè)備的選擇463.6.1原煤倉463

9、.6.2給煤機(jī)473.6.3燃燒器47第四章 機(jī)組啟動方式設(shè)計494.1機(jī)組啟動方式的選擇494.1.1機(jī)組啟動方式介紹494.1.2各種啟動方式的特點494.2機(jī)組運行方式504.2.1啟動過程504.2.2機(jī)組調(diào)節(jié)方式51第五章 主、再熱蒸汽及旁路系統(tǒng)設(shè)計525.1旁路系統(tǒng)選型525.2旁路系統(tǒng)的作用525.3旁路容量的選擇535.4中壓缸啟動方式下旁路系統(tǒng)的選擇535.4.1機(jī)組旁路系統(tǒng)型式535.4.2機(jī)組旁路系統(tǒng)容量535.4.3機(jī)組旁路數(shù)量535.5主蒸汽系統(tǒng)535.5.1蒸汽系統(tǒng)介紹535.5.2主蒸汽管道設(shè)計545.6再熱蒸汽系統(tǒng)545.6.1再熱蒸汽管道設(shè)計55第六章 給水系

10、統(tǒng)設(shè)計566.1給水泵的選擇566.1.1給水泵配置566.1.2給水泵布置566.1.3汽動給水前置泵566.1.4給水泵的設(shè)計計算566.1.5給水泵選型576.2給水系統(tǒng)概述57第七章 凝結(jié)水系統(tǒng)設(shè)計597.1凝結(jié)水系統(tǒng)概述597.2凝汽器的選型597.2.1凝汽器型號597.2.2凝汽器材質(zhì)597.3凝結(jié)水泵設(shè)計607.3.1凝結(jié)水泵計算607.3.2凝結(jié)水泵概述60第八章 抽汽系統(tǒng)設(shè)計628.1系統(tǒng)概述628.2回?zé)岢槠麩峤?jīng)濟(jì)性分析62第九章 結(jié)論63致 謝64參考文獻(xiàn)65第67頁前 言超臨界火力發(fā)電技術(shù)經(jīng)過幾十年的發(fā)展，已經(jīng)成為世界上先進(jìn)、成熟和達(dá)到商業(yè)化規(guī)模應(yīng)用的潔凈發(fā)電技術(shù)，在

11、不少國家推廣應(yīng)用，并取得了顯著的節(jié)能和改善環(huán)境的效果。與同容量的亞臨界火力發(fā)電機(jī)組的熱效率比較，在理論上采用超臨界參數(shù)可提高效率2%2.5%。同時，先進(jìn)的大容量超臨界機(jī)組具有良好的運行靈活性和負(fù)荷適應(yīng)性；超臨界機(jī)組大大降低了CO2、粉塵和有害氣體等污染物排放，具有環(huán)保、潔凈的特點。超臨界化可以說是火電發(fā)展的一種模式，一條道路，是被多國實踐證明的成功模式。在全國大力發(fā)展大容量機(jī)組的趨勢下，本次畢業(yè)論文是以蕪湖某電廠為背景進(jìn)行的機(jī)組擴(kuò)建工程，主要涉及到了汽輪機(jī)原則性熱力系統(tǒng)計算、汽水系統(tǒng)、燃燒系統(tǒng)、汽機(jī)熱力系統(tǒng)以及輔助系統(tǒng)的設(shè)計。第二章為原則性熱力系統(tǒng)計算，第三章為鍋爐整體設(shè)計，第四到八章為汽機(jī)輔

12、助系統(tǒng)的計算。本次畢業(yè)設(shè)計讓我對火電廠整體有了更深刻的了解，對所學(xué)的知識也有了新理解，鞏固了專業(yè)知識。在設(shè)計過程中雖然遇到了不少棘手問題，但在老師的指點下都得到了一一化解。由于本人水平有限，論文中不妥之處，懇請老師批評指正。第一章 緒 論1.1中國電力工業(yè)的背景 改革開放30年來，作為國民經(jīng)濟(jì)重要的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，電力工業(yè)走過了一條輝煌的改革發(fā)展之路，實現(xiàn)了歷史性的大跨越。30年來中國電力工業(yè)發(fā)展之快，創(chuàng)造了世界電力發(fā)展史上的奇跡，自2004年突破4億千瓦以來，我國發(fā)電裝機(jī)容量連續(xù)保持每年新增1億千瓦的迅猛勢頭，2008年底已達(dá)到7.9253億千瓦。2007年底，我國發(fā)電裝機(jī)容量已大致相當(dāng)于世界前1

13、0位電力大國中日本、德國、加拿大、法國、和英國5個國家發(fā)電裝機(jī)容量的總和。在電力總量快速增長的同時，電能質(zhì)量也明顯提高。一方面是電力結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化，電力工業(yè)裝備和技術(shù)水平已躋身世界大國行列。另一方面是電力在節(jié)能環(huán)保方面取得的進(jìn)展。1.2中國電力行業(yè)的現(xiàn)狀30年的改革開放使中國電力工業(yè)在規(guī)模上、技術(shù)上均跨入世界電力的先進(jìn)行列，但中國電力工業(yè)的發(fā)展同樣面臨資源和環(huán)境兩個瓶頸。目前，中國人均裝機(jī)僅0.54KW，與工業(yè)化國家相比還存在較大的差距。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會進(jìn)步，中國的電力需求還將進(jìn)一步增加。中國電力工業(yè)可持續(xù)發(fā)展，仍需克服很多困難，解決很多問題，比如能源消費過度依賴煤炭，電源結(jié)構(gòu)不盡合理，中國發(fā)

14、電量的80%以上來自煤電，大量消耗煤炭造成較大的環(huán)境和運輸壓力；電網(wǎng)建設(shè)相對滯后，電網(wǎng)與電源的結(jié)構(gòu)性矛盾在一定范圍內(nèi)仍然存在。電力市場化改革任務(wù)還未完成，電價機(jī)制需要進(jìn)一步理順，電網(wǎng)調(diào)度監(jiān)管體系尚不健全。1.3中國電力行業(yè)的發(fā)展趨勢我國電力行業(yè)將繼續(xù)實行大電站、大機(jī)組、高參數(shù)、環(huán)保節(jié)水的技術(shù)路線，采用超臨界、超超臨界壓力機(jī)組及循環(huán)流化床技術(shù)，整體煤氣化發(fā)電技術(shù)，增大熱電聯(lián)產(chǎn)、燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)及分布式能源系統(tǒng)在電源中的比例等，以提高火力發(fā)電廠效率、降低發(fā)電成本、減少環(huán)境污染為目標(biāo)?；痣姍C(jī)組的建設(shè)主要以600、1000MW超臨界和超超臨界壓力機(jī)組為主，它們具有效率高、煤耗低、自動化程度高哦、運行

15、人員少的特點，而且還有建設(shè)周期短、單位容量占地面積小等適合我國國情的優(yōu)勢。1.4研究內(nèi)容本文講述了蕪湖某電廠超臨界660MW燃煤電廠的初步設(shè)計，設(shè)計內(nèi)容如下：1、熟悉鍋爐設(shè)計的整個過程及設(shè)計方法后，擬定該機(jī)組的原則性熱力系統(tǒng)，進(jìn)行相關(guān)計算并確定VWO工況下各部分汽水流量；2、熟悉鍋爐各個系統(tǒng)的主要設(shè)備（制粉、燃燒、風(fēng)機(jī)等）及輔助設(shè)備（除氧水箱、給水泵、凝結(jié)水泵、凝結(jié)水儲水箱等），選擇合適的型號，完成相關(guān)計算；3、掌握鍋爐汽水流程，完成汽水系統(tǒng)設(shè)計及說明；4、設(shè)計汽輪機(jī)熱力系統(tǒng)，包括主、再熱蒸汽、旁路、凝結(jié)水、給水、抽汽、全廠疏放水。第二章 汽輪機(jī)原則性熱力系統(tǒng)計算2.1汽輪機(jī)類型和參數(shù)汽輪機(jī)為

16、東方汽輪機(jī)廠生產(chǎn)的660MW超臨界壓力、一次中間再熱、四缸四排汽凝汽式汽輪機(jī)N660-25/600/600。蒸汽初參數(shù) 再熱蒸汽參數(shù) 高壓缸排汽 中壓缸進(jìn)汽 給水溫度 13號高壓加熱器及5號低壓加熱器均設(shè)有蒸汽冷卻段和疏水冷卻段，6號低壓加熱器帶疏水泵，7、8號低壓加熱器沒有疏水冷卻段，但疏水進(jìn)入一個疏水加熱器DC。各加熱器的端差見表2-1。表2-1 加熱器端差加熱器端差1號高壓加熱器2號高壓加熱器3號高壓加熱器5號低壓加熱器6號低壓加熱器7號低壓加熱器8號低壓加熱器上端差（）-1.7002.82.82.82.8下端差（）5.65.65.65.6在TRL工況下各回?zé)岢槠膲毫蜏囟取⒓訜崞鲏毫?/p>

17、和疏水冷卻器出口水焓、加熱器出口水焓等見表2-2表2-2 東汽-西門子型660MW超臨界機(jī)組TRL工況回?zé)嵯到y(tǒng)參數(shù)項目單位GJ3GJ2GJ1CYDJ4混合點DJ3DJ2DJ1DCSG凝汽器抽汽壓力MPa8.07106.08802.79101.27100.58600.21100.04430.02210.0118抽汽焓kJ/kg3183.93114.73432.33202.430072807.825682463.72402.2抽汽溫度415.91375.62488.21372.96273.31169.4878.3662.2649.11抽汽壓損%33355555加熱器飽和壓力MPa7.82895.9

18、0542.70731.20750.55670.20050.04210.02100.0118加熱器飽和溫度293.46274.51228.22188.24155.93120.3077.1161.1449.11加熱器飽和水焓kJ/kg1308.81208.4981.9799.7657.8505.0322.8255.9205.5加熱器上端差-1.7002.82.82.82.8加熱器出口水溫295.16274.51228.22188.24153.13117.81117.5074.3158.3449.849.3加熱器下端差5.65.65.65.6005.65.6加熱器疏水溫度280.11233.8219

19、3.84153.13123.41120.3077.1155.3855.38加熱器出口水壓MPa31.631.631.61.4672.52.52.52.52.52.52.5加熱器出口水焓kJ/kg1303.81203.2990.3799.8646.9496.1494.8313.0246.2210.5208.5加熱器進(jìn)口水焓kJ/kg1203.2990.3842.0646.9496.1313.0246.2208.5208.5加熱器疏水壓力MPa7.8295.9052.7071.2070.5570.20050.04210.0210加熱器疏水焓kJ/kg1236.71008.7825.3518.550

20、5.0322.8231.8417.8計算中采用的其他數(shù)據(jù)（1）小汽水流量表2-3 軸封汽量及其參數(shù)序號12345份額f3.25E-041.18E-035.55E-031.44E-045.24E-04焓值hf（kJ/kg）3273.53204.83283.13007.03007.0漏出位置再熱前再熱前再熱前再熱后再熱后（2）其他有關(guān)數(shù)據(jù)小機(jī)用汽份額；小機(jī)排汽焓；給水泵中給水焓升；給水水側(cè)壓力31.6MPa ；凝水壓力2.5MPa；凝結(jié)水泵焓升；軸加疏水焓417.8 kJ/kg。系統(tǒng)工質(zhì)泄漏份額，假定其從省煤器前管路漏出，化補水由凝汽器補入。機(jī)械和發(fā)電機(jī)效率。2.2原則性熱力系統(tǒng)計算2.2.1全廠

21、物質(zhì)平衡汽輪機(jī)總耗汽量 鍋爐蒸發(fā)量 鍋爐給水量 補充水量 2.3計算汽輪機(jī)各段抽汽量DJ和凝汽流量DC2.3.1由高壓加熱器H1熱平衡計算D1 （2-1）代入已知量簡化后為即H1抽汽量2.3.2由高壓加熱器H2熱平衡計算D2 （2-2）代入已知量簡化后為即H2抽汽量又根據(jù)質(zhì)量平衡可得， （2-3）即H2疏水量計算再熱蒸汽量：由于高壓缸軸封漏出蒸汽，故從高壓缸物質(zhì)平衡可得，即2.3.3由高壓加熱器H3熱平衡計算D3 根據(jù)熱量平衡可得， （2-4）代入已知量簡化后為即H3抽汽量又根據(jù)質(zhì)量平衡可得， （2-5）即H3疏水量2.3.4由除氧器H4熱平衡計算D4由于計算工況再熱減溫水量為0，因此除氧器出

22、口水量第四段抽汽包括除氧器加熱器用汽和小汽機(jī)用汽量兩部分，其中，小汽機(jī)用汽量已知： （2-6） （2-7）所以， （2-8）即除氧器抽汽量除氧器疏水量2.3.由低壓加熱器H5熱平衡計算D5由于低壓加熱器H5進(jìn)口水焓未知，將疏水泵混合點包括在H5的熱平衡范圍內(nèi)，分別列出H5和H6兩個熱平衡式，然后聯(lián)立求解得和第五段抽汽包括5號低加用汽和對外供熱兩部分，其中。如右圖所示，由低壓加熱器H5熱量平衡可得， （2-9）簡化后為 (2-10)2.3.6由低壓加熱器H6熱平衡計算D6由低壓加熱器H6熱平衡計算 （2-11）整理后得 聯(lián)立式（2-10）、（2-11）解得 已知對外供熱，則 （2-12）低壓加熱

23、器H6進(jìn)水量 2.3.7由低壓加熱器H7熱平衡計算D7 如右圖所示，根據(jù)熱量平衡可得， （2-13）代入已知量簡化后為又根據(jù)質(zhì)量平衡可得，2.3.8由低壓加熱器H8熱平衡計算D8等如右圖所示，由低壓加熱器H8、疏水冷卻器DC、軸封冷卻器SG和凝汽器熱井構(gòu)成一整體的熱平衡計算，根據(jù)熱量平衡可得， （2-14）代入已知量得簡化后為疏水冷卻器DC的疏水量 （2-15）2.3.9凝汽器熱井由凝汽器熱井物質(zhì)平衡可得 （2-16）代入得由汽輪機(jī)物質(zhì)平衡校核 （2-17）其中，代入得與誤差很小，符合工程要求。2.4汽輪機(jī)汽耗及功率計算2.4.1計算汽輪機(jī)內(nèi)功率 （2-18）其中，代入可得2.4.2由功率方程

24、式求 （2-19）2.4.3各級抽汽量及功率校核將數(shù)據(jù)代入各處汽水相對值和各抽汽及排汽內(nèi)功率，列入下表中功率校核 （2-20） （2-21）經(jīng)校核，最后確定表2-4 各段抽汽量和焓值表2-5 各項汽水流量、抽汽及排汽內(nèi)功率項目數(shù)量(t/h)項目數(shù)量(t/h)汽輪機(jī)汽耗鍋爐蒸發(fā)量給水量全廠汽水損失1958.15752016.90222016.902258.7447化學(xué)補充水量再熱蒸汽量58.74471650.3254項目抽氣量(t/h)內(nèi)功率(kJ/h)第一級抽汽103.220356331583.36462103第二級抽汽190.798950571583.95024103第三級抽汽92.9654

25、854756006.87079103第四級抽汽214.6414762178656.4034103第五級抽汽171.8023399176569.5112103第六級抽汽103.5532431127054.4445103第七級抽汽39.2101457857511.4029103第八級抽汽18.7885212129517.66867103汽輪機(jī)排汽1098.9199471794039.5621032.5熱經(jīng)濟(jì)指標(biāo)計算2.5.1機(jī)組熱耗、熱耗率、絕對電效率 （2-22） （2-23） （2-24） 第三 章鍋爐初步設(shè)計3.1鍋爐介紹本工程鍋爐采用上海鍋爐廠生產(chǎn)的2X660MW平衡通風(fēng)、超臨界參數(shù)、一次

26、再熱、采用型布置、單爐膛、改進(jìn)型低NOx PM（Pollution Minimum）主燃燒器和MACT（Mitsuibishi Advanced Combustion Technology）型低NOx 分級送風(fēng)燃燒系統(tǒng)、四角切圓燃燒方式、爐膛由膜式水冷壁構(gòu)成、循環(huán)泵啟動系統(tǒng)、調(diào)溫方式除煤/水比外，還采用煙氣分配擋板、燃燒器擺動、噴水等方式。設(shè)計煤種為神華煙煤。鍋爐型號：SG-2017/25-YM型。3.1.1鍋爐主要設(shè)計參數(shù)表3-1 主要參數(shù)整理編號項 目單 位設(shè)計煤種1過熱蒸汽流量t/h20172過熱蒸汽壓力MPa(a)253過熱蒸汽溫度6054再熱蒸汽流量t/h1650.32545再熱器進(jìn)

27、口壓力MPa(a)6.0886再熱器出口壓力MPa(a)5.5957再熱器進(jìn)口溫度375.628再熱器出口溫度6039省煤器入口溫度295.163.1.2設(shè)計煤種表3-2 煤種參數(shù)名 稱 及 符 號單位設(shè)計煤種（神華煙煤）元素分析收到基碳Car%64.33收到基Har%3.65收到基氧Oar%9.76收到基氮Nar%0.64收到基全硫Sar%0.3收到基灰分Aar%7.39收到基全水分Mar%13.93空氣干燥劑水分Mad%2.3干燥無灰基揮發(fā)分Vdaf%35.78收到基低位發(fā)熱量Qnet,arkJ/kg24450可磨系數(shù)KKM1.5灰熔融性變形溫度DT1170軟化溫度ST1260流動溫度FT

28、12903.2鍋爐整體介紹爐膛由膜式水冷壁構(gòu)成，上部爐膛為垂直管圈，下部爐膛為螺旋管圈。爐膛上部布置屏式過熱器，爐膛折焰角上方有后屏過熱器和末級過熱器。在水平煙道處布置了高溫再熱器。尾部豎井分隔成前后兩個煙道，前煙道布置低溫再熱器，后煙道布置低溫過熱器和省煤器。在分煙道底部設(shè)置了煙氣調(diào)節(jié)擋板裝置，用來分配煙氣量，以保持控制負(fù)荷范圍內(nèi)的再熱蒸汽出口溫度。煙氣通過調(diào)節(jié)擋板后又匯集在一起經(jīng)兩個尾部煙道引入左右各一的回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器。鍋爐汽水流程一次汽水流程為：給水省煤器爐膛水冷壁內(nèi)置汽水分離器頂棚過熱器包墻過熱器低溫過熱器一級減溫器屏式過熱器二級減溫器高溫過熱器汽機(jī)高壓缸二次汽水流程：汽機(jī)高壓缸排汽

29、低溫再熱器事故減溫水末級再熱器汽機(jī)中壓缸過熱器采用四級布置，即低溫過熱器（一級）分隔屏過熱器（二級）屏式過熱器（三級）末級過熱器（四級）；再熱器為二級，即低溫再熱器（一級）末級再熱器（二級）。其中低溫再熱器和低溫過熱器分別布置于尾部煙道的前、后豎井中，均為逆流布置。在上爐膛、折焰角和水平煙道內(nèi)分別布置了分隔屏過熱器、屏式過熱器、末級過熱器和末級再熱器，由于煙溫較高均采用順流布置，所有過熱器、再熱器和省煤器部件均采用順列布置，以便于檢修和密封，防止結(jié)渣和積灰。3.3鍋爐制粉系統(tǒng)設(shè)計及相關(guān)計算3.3.1燃燒計算表、過量空氣系數(shù)等匯總表3-3 燃燒計算表項目符號單位(標(biāo)況下)計算公式及數(shù)據(jù)結(jié)果理論空

30、氣量7.36理論氮容積5.82容積1.202理論干煙氣容積7.022理論水蒸氣容積0.696飛灰份額查下表0.933.3.2鍋爐灰分平衡的推薦值表3-4 灰分平衡的推薦值鍋爐爐型固態(tài)排渣煤粉爐表3-5 各處過量空氣系數(shù)名稱漏風(fēng)系數(shù)出口過量系數(shù)爐膛0.051.20屏、凝渣管01.20高溫過熱器0.031.23高溫再熱器0.031.26低溫再熱器0.031.29低溫過熱器0.031.32省煤器10.021.34省煤器20.021.36回轉(zhuǎn)式空預(yù)器0.21.56由此，排煙處過量空氣系數(shù)，。整理數(shù)據(jù)后得表3-6表3-6 鍋爐熱平衡及燃料消耗量計算序號名稱符號單位結(jié)果1鍋爐輸入熱量244502排煙溫度1

31、50查表2-73排煙焓1608.84冷空氣溫度20取用5理論空氣焓157.7126化學(xué)不完全燃燒損失0.57機(jī)械不完全燃燒損失1.58排煙處過量空氣系數(shù)1.38549排煙損失5.5410散熱損失0.511灰渣損失012鍋爐總損失%8.0413鍋爐熱效率%91.9614保熱系數(shù)0.99515過熱蒸汽焓3489.88p=25MPa，t=60016給水溫度280.1117給水焓1303.818鍋爐實際負(fù)荷201690219鍋爐有效利用熱5.18×10920實際燃料消耗量2.304×10521計算燃料消耗量2.27×1053.4磨煤機(jī)選型及制粉系統(tǒng)參數(shù)計算3.4.1磨煤機(jī)

32、選型3.4.1.1參數(shù)整理神華煙煤的煤質(zhì)特性如下：Mar=13.93,Aar=7.39, 對于干態(tài)排渣煤粉爐燃用無煙煤、貧煤和煙煤時，煤粉細(xì)度按下式選?。?（3-1）一般情況下，配離心式分離器的制粉設(shè)備，。則 （3-2）由公式，可求得根據(jù)表3-7 表3-7 磨煤機(jī)及制粉系統(tǒng)的選擇最終選取中速磨直吹式正壓制粉系統(tǒng)，并選取MPS磨煤機(jī)。正壓直吹式制粉系統(tǒng)中，通過排粉風(fēng)機(jī)的是空氣，不存在風(fēng)機(jī)的磨損問題，冷空氣也不會漏人系統(tǒng)，因此運行的可靠性和經(jīng)濟(jì)性都比負(fù)壓系統(tǒng)要高。但這種系統(tǒng)的磨煤機(jī)中需采取適當(dāng)?shù)拿芊獯胧?，否則向外冒粉既污染環(huán)境又有引起自燃爆炸的危險，所以該系統(tǒng)多了密封裝置，如密封風(fēng)機(jī)。等若采用熱一

33、次風(fēng)系統(tǒng)，其排粉風(fēng)機(jī)又稱一次風(fēng)機(jī)，它所輸送的介質(zhì)是高溫空氣。熱一次風(fēng)機(jī)對其結(jié)構(gòu)有特殊的要求，且運行可靠性差，效率也較低；采用冷一次風(fēng)機(jī)系統(tǒng)，即將一次風(fēng)機(jī)移置到空預(yù)器之前，通過風(fēng)機(jī)的介質(zhì)為冷空氣，其工作條件大為改善，且因冷空氣比體積小，通風(fēng)電耗也明顯降低。與此相適應(yīng)，需采用三分倉回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器，以分別較熱工作壓力不同的一次風(fēng)和二次風(fēng)。所以，該機(jī)組采用中速磨煤機(jī)正壓直吹式冷一次風(fēng)機(jī)系統(tǒng)，圖2-4-1。圖2-4-1 正壓直吹式冷一次風(fēng)機(jī)系統(tǒng)3.4.1.2輪式(MPS型)磨煤機(jī)性能參數(shù)的計算3.4.1.2.1計算磨煤機(jī)出力：對于中速磨煤機(jī)直吹式系統(tǒng)，每臺出力 （3-3）已知該系統(tǒng)配有6臺磨煤機(jī)，其中

34、5臺磨煤機(jī)運行和1臺備用，即，且，代入可得 （3-4）又MPS型中速磨煤機(jī)碾磨出力按下式公式計算： （3-5）式中，磨煤機(jī)基本出力，查表 ；84好吧 原煤粒度對出力的修正系數(shù)，； 可磨性指數(shù)、煤粉細(xì)度、原煤水分和原煤灰分對出力的修正系數(shù)，查表表3-8 輪式磨煤機(jī)出力修正系數(shù)，查表可得。 表3-9 輪式磨煤機(jī)出力修正系數(shù)，查表可得。 表3-10輪式磨煤機(jī)出力修正系數(shù)已知，查表可得。表3-11輪式磨煤機(jī)出力修正系數(shù)已知，查表可得。將以上數(shù)據(jù)代入，得 （3-6）查取電力工程師手冊，可知MPS型中速磨煤機(jī)系列參數(shù)，如表2-4-6：表3-12 輪式磨煤機(jī)系列參數(shù)由表 可查得該磨煤機(jī)系列參數(shù)：基本出力：5

35、6.8.0 t/h磨盤直徑：2250 mm磨盤轉(zhuǎn)速：24.1r/min電動機(jī)功率：650 kW入磨最大通風(fēng)量：24.8 kg/s阻力(含分離器)：6.97 kPa密封風(fēng)總量/通過磨內(nèi)風(fēng)量：1.54/1.02 kg/s外形尺寸(長/寬/高)：10500/6500/9500 mm3.4.1.2.2通風(fēng)量及風(fēng)環(huán)風(fēng)速1、通風(fēng)量輪式磨煤機(jī)的通風(fēng)量按圖2-4-2 確定。圖2-4-2 輪式磨煤機(jī)的通風(fēng)量和阻力隨磨煤機(jī)出力的變化已知， （3-7）已求得，由此已知密封風(fēng)通過磨內(nèi)風(fēng)量為1.02kg/s，入磨最大通風(fēng)量為24.8kg/s，修正通風(fēng)量后得， （3-8）2、風(fēng)環(huán)風(fēng)速輪式磨煤機(jī)的風(fēng)環(huán)風(fēng)速在100%通風(fēng)量下

36、設(shè)計為7578m/s，當(dāng)風(fēng)煤比較大時，風(fēng)環(huán)風(fēng)速取下限，否則取上限。因風(fēng)煤比，較小，所以取風(fēng)環(huán)風(fēng)速為78m/s。3.4.1.2.3磨煤機(jī)阻力輪式磨煤機(jī)在100%負(fù)荷下的阻力值查表2-4-6，為6.97kPa。該阻力值是在分離器擋板開度為30%下的數(shù)值，其他開度下的阻力值及其隨出力的變化見圖2.4.2。2.4.1.2.4磨煤機(jī)功率MPS磨煤機(jī)功率計算公式如下： （3-9）式中，磨煤單位能耗，一般取 磨煤機(jī)空載功率，對MPS-190、MPS-225、MPS-255型磨煤機(jī)分別為77、117、168kW，即。則 3.4.2鍋爐制粉系統(tǒng)3.4.2.1選擇原則直吹式制粉系統(tǒng)特點：供粉差，但系統(tǒng)簡單，經(jīng)濟(jì)性

37、高；對于600MW及以上機(jī)組，多采用直吹式制粉系統(tǒng)。制粉系統(tǒng)采用中速磨正壓直吹式系統(tǒng)，每爐配6臺型號為MPS225的輥一環(huán)式中速磨煤機(jī)和六臺電子稱重式給煤機(jī)，給煤機(jī)的轉(zhuǎn)速控制采用變頻器控制。每臺磨供一層共2×4=8只燃燒器，燃燒器為低NOX的PM型并配有MACT型分級送風(fēng)系統(tǒng)，以進(jìn)一步降低NOX生成量。燃燒設(shè)計煤種時，在BMCR工況下，5臺磨煤機(jī)運行，1臺備用。每臺鍋爐配置了兩臺密封風(fēng)機(jī)，密封風(fēng)機(jī)將一次風(fēng)機(jī)出口的冷一次風(fēng)增壓后，作為磨煤機(jī)的密封風(fēng)，用來密封磨煤機(jī)和磨煤機(jī)的出口快關(guān)門。3.4.3 制粉系統(tǒng)熱平衡計算3.4.3.1制粉系統(tǒng)熱平衡計算目的： 確定磨煤機(jī)所需的干燥劑量、干燥劑

38、初溫和組成；通過系統(tǒng)進(jìn)出口熱量平衡方程解出干燥劑初溫及其各種氣體份額。3.4.3.2熱平衡計算 制粉系統(tǒng)熱平衡就是指輸入制粉系統(tǒng)的熱量應(yīng)等于輸出系統(tǒng)的熱量，即。熱平衡計算中涉及干燥劑初溫、終溫、干燥劑及燃料比熱容、干燥劑的組成、磨煤機(jī)工作時產(chǎn)生的熱量及散熱損失、系統(tǒng)的漏風(fēng)率等的確定。該機(jī)組采用中速磨煤機(jī)直吹式制粉系統(tǒng)，這種系統(tǒng)一般采用熱風(fēng)作干燥劑。3.4.3.2.1熱平衡的項目分述如下：按照輸入熱量與輸出熱量和消耗熱量相等的原則，列出熱平衡方程： （3-10）制粉系統(tǒng)干燥磨制1KG煤輸入的總熱量qin按下式計算： （3-11）式中 qag1干燥劑的物理熱； qs密封(軸封)風(fēng)的物理熱； qma

39、c磨煤機(jī)工作時碾磨機(jī)械所產(chǎn)生的熱量。3.4.3.2.2干燥劑的物理熱qag1因為中速磨正壓直吹式系統(tǒng)一般采用熱風(fēng)作干燥劑，即干燥劑僅為空氣，則 （3-12）式中，干燥劑的初溫度，取空預(yù)器出口溫度，為； 在溫度下干燥劑的質(zhì)量比熱容，查下表； 干燥每千克原煤所需的干燥劑量，若以空氣作為干燥劑且時，所取的熱風(fēng)溫度應(yīng)比空預(yù)器出口處低，大容量機(jī)組取下限。故先估取干燥劑初溫度，可查表2-4-7 得表3-13 空氣的比熱容(含濕量)干空氣空氣溫度比熱容而后計算初始干燥劑量g1：因該機(jī)組采用中速磨煤機(jī)正壓直吹式制粉系統(tǒng)，般采用熱風(fēng)作干燥劑，所以其干燥劑為純空氣干燥劑。該系統(tǒng)干燥劑量g1計算公式如下：對于碗式和

40、輪式磨煤機(jī)， （3-13）式中磨煤機(jī)通風(fēng)量，;進(jìn)入磨煤機(jī)的密封風(fēng)量，,;磨煤機(jī)出力，對于輪式磨煤機(jī)為設(shè)計最大出力；相當(dāng)于下的負(fù)荷率，；相當(dāng)于下的通風(fēng)率，由表2-4-8確定。表3-14對于輪式磨煤機(jī)(MPS)，查表3-14可得，代入已知數(shù)據(jù)可得， （3-14）由此， （3-15）代入已求得數(shù)據(jù)，即 （3-16） 3.4.3.2.3密封(軸封)風(fēng)的物理熱密封(軸封)風(fēng)的物理熱按下式確定： （3-17）式中，密封風(fēng)風(fēng)量，； 密封風(fēng)溫度，?。?在下濕空氣比熱容，按圖 2-4-3 確定，經(jīng)查得。由此， （3-18）圖2-4-3 氣體平均質(zhì)量比熱容3.4.3.2.3磨煤機(jī)工作時產(chǎn)生的熱量磨煤機(jī)工作時研磨機(jī)

41、件所產(chǎn)生的機(jī)械熱按下式計算： (3-19) (3-20)式中，機(jī)械熱轉(zhuǎn)化系數(shù)，按表2-4-9 查取，經(jīng)查得；磨煤的單位電耗，；磨煤機(jī)功率，。表3-15 磨煤機(jī)機(jī)械熱轉(zhuǎn)化系數(shù)由此，3.4.3.2.4蒸發(fā)原煤水分消耗的熱量原煤水分在磨制過程中蒸發(fā)所消耗的熱量按下式計算 （3-21）式中，制粉系統(tǒng)終端溫度，； 原煤溫度，如無預(yù)干燥，一般??； 多干燥的水分，。為確定干燥劑終溫，首先要確定磨煤機(jī)出口溫度，磨煤機(jī)出口最高允許溫度可查表3-16確定。表3-16 磨煤機(jī)最高出口允許溫度對于中速磨直吹式制粉系統(tǒng)，且，磨煤機(jī)出口最高允許溫度按下式計算： （3-22）取。磨煤機(jī)出口溫度確定后，干燥劑終溫可按下列原則

42、確定：儲倉式負(fù)壓系統(tǒng) ，；直吹式負(fù)壓系統(tǒng) ，；直吹式正壓系統(tǒng) ，。另外，為了煤粉的正常輸送，應(yīng)高于露點溫度，且不能低于。一般情況下，對儲倉式系統(tǒng)，；對直吹式系統(tǒng)，。(露點溫度見表 )具體計算見干燥劑部分。最終，取。按下式計算：， （3-23）式中，煤粉水分，即，查表3-17確定。表3-17 煤粉水分Mpc對于煙煤，已知，則有選取，則 將，代入，可得 （3-24）3.4.3.2.5乏氣干燥劑帶出的熱量干燥劑、密封風(fēng)，在磨煤機(jī)內(nèi)工作完后統(tǒng)稱為乏氣，它們攜帶一部分熱量離開磨煤機(jī)。當(dāng)干燥劑僅為熱風(fēng)時，該熱量按下列公式進(jìn)行計算： （3-25）式中，制粉系統(tǒng)漏風(fēng)系數(shù)，查表3-18確定；制粉系統(tǒng)終端溫度，；

43、為下濕空氣的比熱容，按圖2-4-3氣體平均質(zhì)量比熱容查取，。表3-18 制粉系統(tǒng)漏風(fēng)系數(shù)對于中速磨正壓直吹式制粉系統(tǒng)，取。代入上述數(shù)據(jù)，可得 （3-26）3.4.3.2.6加熱燃料消耗的熱量加熱燃料消耗的熱量按下式計算： （3-27） （3-28） （3-29）式中， 進(jìn)出口平均溫度，；灰的比熱容，按下列公式計算，?；业谋葻崛萦嬎愎饺缦拢?（3-30）純煤的比熱容 灰分不同基準(zhǔn)之間的換算公式如下： （3-31）由此，在日平均溫度為以下又無解凍庫的情況下： （3-32）式中，最低日平均溫度，取。則設(shè)計過程中采用解凍庫，所以將，代入的計算公式，如下3.4.3.2.7設(shè)備散熱損失設(shè)備散熱損失按下式計算： （3-33）式中，設(shè)備散熱損失系數(shù)，儲倉式系統(tǒng)，直吹式系統(tǒng)。則3.4.3.2.8制粉系統(tǒng)熱平衡制粉系統(tǒng)熱平衡就是指輸入制粉系統(tǒng)的熱量應(yīng)等于輸出系統(tǒng)的熱量，即。則有 ， （3-3