【正文】 熱器出口端差如表 14 表 14 各加熱器出口端差 加熱器 編號(hào) H1 H2 H3 H4(HD) H5 H6 H7 H8 端差 θ (℃ ) 0 0 0 管段 名稱 主汽門和調(diào)節(jié)汽門 再熱器 中壓聯(lián)合汽門 抽汽管 小汽輪機(jī)進(jìn)汽管 中低壓管 壓損 △ P(%) 5 11 5 6 3 沈陽工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 四、鍋爐的型式及基本參數(shù) 1. 鍋爐型式： HG— 1025/ 型自然循環(huán)汽包爐 2. 鍋爐基本參數(shù) 最大連續(xù)蒸發(fā)量： Db=1025t/h 過熱蒸汽出口參數(shù)： pb=， tb=540℃ 再熱蒸汽出口參數(shù)： ??rhp ， trh=537℃ 汽包壓力： pst= MPa 鍋爐效率： ?b? 92% 2. 燃料 特性 (如表 15， 16) 表 15 煤種元素分析表 煤 種 元素分析 (%) 低位發(fā)熱量 arQ , (kJ/kg) 揮發(fā)分 dafV 水分 Wad(%) 可磨性 系 數(shù) Kkm 水分 灰分 碳 氫 氧 氮 硫 arM arA arC arH arO arN arS 平頂山煙煤 22625 表 16 煤種溫度表 煤 種 灰 熔 點(diǎn) 變形溫度 t1(℃ ) 軟化溫度 t2(℃ ) 熔化溫度 t3(℃ ) 平頂山煙煤 1260 1500 3. 其他相關(guān)參數(shù)如表 17 表 17 相關(guān)參數(shù)表 項(xiàng) 目 數(shù) 值 (℃ ) 冷風(fēng)溫度 22 空氣預(yù)熱器進(jìn)口溫度 56 排煙溫度 155 燃煤電廠凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)組基本熱力計(jì)算及主要?jiǎng)恿υO(shè)備的選擇 5 第二節(jié) 汽輪機(jī)設(shè)備的確定 發(fā)電廠容量確定后，汽輪機(jī)單機(jī)容量和臺(tái)數(shù)即可確定。大型電網(wǎng)中主力發(fā) 電廠應(yīng)優(yōu)先選用大容量機(jī)組，最大機(jī)組容量宜取電力系統(tǒng)總?cè)萘康?8 % ~10 %，國外取 4% ~6%。容量大的電力系統(tǒng)，應(yīng)選用高效率的 300MW、 600MW 及 600MW 以上的機(jī)組。聯(lián)接大電網(wǎng)間的主力電廠，可選擇 800MW 以上的機(jī)組。供熱機(jī)組型式應(yīng)通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定，宜優(yōu)先選用高參數(shù)大容量抽汽供熱機(jī)組；有穩(wěn)定可靠的熱用戶時(shí)，可采用背壓式機(jī)組或背壓抽汽式機(jī)組，其單機(jī)容量應(yīng)按全年基本熱負(fù)荷確定。隨機(jī)組容量增大，便于發(fā)電廠生產(chǎn)管理和人員培訓(xùn)，發(fā)電廠一個(gè)廠房內(nèi)機(jī)組容量等級(jí)不宜超過兩種，機(jī)組臺(tái)數(shù)不宜超過 6 臺(tái)，如采用 300MW 和 600MW機(jī)組，按 6臺(tái)機(jī)組計(jì)發(fā)電廠的容量可達(dá)到 1800MW和 3600MW。為便于人員培訓(xùn)、生產(chǎn)管理和備品配件的貯備，發(fā)電廠內(nèi)同容量的主機(jī)設(shè)備宜采用同一制造廠的同一型式或改進(jìn)型式，同時(shí)要求其配套輔機(jī)設(shè)備（如給水泵、除氧器等）的型式也一致。根據(jù)我國汽輪機(jī)現(xiàn)行規(guī)范，單機(jī)容量 25MW 供熱機(jī)組、 50 MW 以上凝汽式機(jī)組宜采用高參數(shù)， 125~200MW 凝汽式機(jī)組或供熱抽汽機(jī)組宜采用超高參數(shù)， 300MW、 600MW凝汽式機(jī)組宜采用亞臨界參數(shù)或超臨界參數(shù)。 本次設(shè)計(jì)為 300MW 亞臨界參數(shù)的凝汽式機(jī)組。汽輪機(jī)的主要熱力 參數(shù)如下： 汽輪機(jī)型號(hào)： N300— 主蒸汽壓力： p0=， 5370?t ℃ 再熱蒸汽參數(shù)： 高壓缸排汽 (再熱器冷端 ) ?rhp MPa， trh=℃ 中壓缸進(jìn)汽 (再熱器熱端 ) ??rhp ， 537??rht ℃ 排汽參數(shù)： pc= MPa， xc = 給水溫度： tfw=℃ 沈陽工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 第三節(jié) 鍋爐設(shè)備的確定 鍋爐設(shè)備的容量是根據(jù)原則性熱力系統(tǒng)計(jì)算的鍋爐最大蒸發(fā)量，加上必須的富裕容量，同時(shí)考慮鍋爐的最大連續(xù)蒸發(fā)量應(yīng)與汽輪機(jī)最大進(jìn)汽量相匹配。對(duì)大型引進(jìn)機(jī)組汽輪機(jī)最大進(jìn)汽量是指汽輪機(jī)進(jìn)汽壓力超過 5%，調(diào)節(jié)汽門全開工況時(shí)的進(jìn)汽量（如不允許超壓 5 %，則為調(diào)節(jié)汽門全開工況時(shí)的進(jìn)汽量）。該工況的進(jìn)汽量是相對(duì)于汽輪機(jī)額定工況時(shí)的進(jìn)汽量，即汽輪機(jī)在額定進(jìn)汽參數(shù)、額定真空、無廠用抽汽、補(bǔ)水率為零時(shí)發(fā)出額定功率所需的汽耗量。大型引進(jìn)機(jī) 組將大于 8% ~10%，如引進(jìn)型 300MW 汽輪機(jī)組，鍋爐最大連續(xù)蒸發(fā)量為汽輪機(jī)額定工況進(jìn)汽量的 %，引進(jìn)的 600MW 機(jī)組為 %。高參數(shù)凝汽式發(fā)電廠一爐配一機(jī)運(yùn)行，不設(shè)置備用鍋爐，因此鍋爐的臺(tái)數(shù)與汽輪機(jī)臺(tái)數(shù)相等。裝有供熱機(jī)組的熱電廠，當(dāng)一臺(tái)容量最大的蒸汽鍋爐停用時(shí)，其余鍋爐的蒸發(fā)量應(yīng)滿足：熱力用戶連續(xù)生產(chǎn)所需的生產(chǎn)用汽量；冬季采暖、通風(fēng)和生活用熱量的 60 % ~75 %（嚴(yán)寒地區(qū)取上限），此時(shí)可降低部分發(fā)電出力。 大容量機(jī)組鍋爐的主要參數(shù)，如過熱器出口額定蒸汽壓力一般為汽輪機(jī)額定進(jìn)汽壓力的 105 %，過熱器出口溫度一般比汽輪機(jī)額定進(jìn)汽溫度高 3℃；冷段再熱蒸汽管道、再熱器、熱段再熱蒸汽管道額定工況下的壓力降宜分別為汽輪機(jī)額定工況高壓缸排汽壓力的1 .5% ~ %、 5%、 %~%；再熱器出口額定蒸汽溫度一般比汽輪機(jī)中壓缸額定進(jìn)汽溫度高 3℃ ，主要是減少主蒸汽和再熱蒸汽的壓降和散熱損失，提高主蒸汽管道效率。以上參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)適用于 300MW 及以上容量的機(jī)組。 鍋爐型式包括水循環(huán)方式、燃燒方式、排渣方式等。水循環(huán)方式主要決定于蒸汽初參數(shù)，如亞臨界參數(shù)以下均采用自然循環(huán)汽包爐，因其給水泵耗功小，循 環(huán)安全可靠，全廠熱經(jīng)濟(jì)性高；亞臨界參數(shù)可采用自然循環(huán)或強(qiáng)制循環(huán)，強(qiáng)制循環(huán)能適應(yīng)調(diào)峰情況下承擔(dān)低負(fù)荷時(shí)水循環(huán)的安全；超臨界參數(shù)只能采用強(qiáng)制循環(huán)直流爐。鍋爐燃燒方式主要決定于燃料特性和鍋爐容量，有三種燃燒方式，即四角噴燃爐、“ W”火焰爐和前后墻對(duì)稱燃燒 RBC型爐。四角噴燃爐具有結(jié)構(gòu)簡單、投資省、制造及運(yùn)行國內(nèi)已有成熟經(jīng)驗(yàn)等優(yōu)點(diǎn)，多用于燃用煙煤的鍋爐，也可用于燃貧煤或無煙煤的鍋爐；“ W”火焰爐的優(yōu)點(diǎn)是可燃用多種變化煤種，最低穩(wěn)定燃燒負(fù)荷可達(dá) 40%~50%，有利于調(diào)峰運(yùn)行； RBC 型爐，其性能介于上述兩種爐型之間，國 內(nèi) 300MW 機(jī)組已有運(yùn)行。 本次設(shè)計(jì)的 300MW 亞臨界參數(shù)的凝汽式機(jī)組，其鍋爐的主要熱力參數(shù)如下： 鍋爐形式： HG— 1025/ 四角噴燃、固態(tài)排渣、具有一次中間再熱自然循環(huán)汽包爐 最大連續(xù)蒸發(fā)量： Db=1025t/h 過熱蒸汽出口參數(shù)： pb=， tb=540℃ 再熱蒸汽出口參數(shù)： ??rhp ， trh=537℃ 汽包壓力： pst= MPa 鍋爐效率： ?b? 92% 燃煤電廠凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)組基本熱力計(jì)算及主要?jiǎng)恿υO(shè)備的選擇 7 第二章 原則性熱力系統(tǒng)的擬定和計(jì)算 第一節(jié) 原則性熱力系統(tǒng)的擬定 發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)是以規(guī)定的符號(hào)表明工質(zhì)在完成某種熱力循環(huán)時(shí)所必須流經(jīng)的各種熱力設(shè)備之間的聯(lián)系線路圖，原則性熱力系統(tǒng)只表示工質(zhì)流過時(shí)的參數(shù)，參數(shù)起了變化的各種必須的熱力設(shè)備，僅表明設(shè)備之間的主要聯(lián)系，原則性熱力系統(tǒng)實(shí)際上表明了工質(zhì)的能量轉(zhuǎn)換及熱能利用的過程，它反映了發(fā)電廠熱工內(nèi)容，即能量轉(zhuǎn)換過程的技術(shù)完善程度和熱經(jīng)濟(jì)性。 本次設(shè)計(jì)的原則性熱力系統(tǒng)，其回?zé)峒訜岬募?jí)數(shù)為八級(jí)，最終給水溫度為 ℃，各加熱器形式除一臺(tái)高 壓除氧器為混合式外，其余均為間壁式加熱器。 一、給水回?zé)岷统跸到y(tǒng)的擬定 給水回?zé)峒訜嵯到y(tǒng)是組成原則性熱力系統(tǒng)的主要部分，對(duì)電廠的安全、經(jīng)濟(jì)和電廠的投資都有一定的影響。系統(tǒng)的選擇主要是擬定加熱器的疏水方式。擬定的原則是系統(tǒng)簡單、運(yùn)行可靠，在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)較高的經(jīng)濟(jì)性。 (1) 機(jī)組有八段不調(diào)整抽氣，回?zé)嵯到y(tǒng)為“三高、四低、一除氧”。主凝結(jié)水和給水在各加熱器中的加熱溫度按“等溫升”分配。 (2) 3高壓加熱器和 4低壓加熱器，由于抽汽過熱度很大，設(shè)有內(nèi)置式蒸汽冷卻器。一方面 提高三臺(tái)“高加”水溫；另一方面減少 1“高加”溫差，使不可逆損失減少，以提高機(jī)組的熱經(jīng)濟(jì)性。 1 、 2 、 3“高加”疏水采用逐級(jí)自流進(jìn)入除氧器，這樣降低了熱經(jīng)濟(jì)性。同時(shí)，疏水溫度高對(duì)水泵的運(yùn)行也不利，會(huì)使安全性降低。在 2“高加”之間設(shè)外置式疏水冷卻器，減少了對(duì) 2 段抽汽的排擠，使 2 段抽汽減少。 5 段抽汽 (4“低加” )經(jīng)再熱后的蒸汽過熱度很大，所以加裝內(nèi)置式蒸汽冷卻器。 3“高加”間加疏水冷卻器，減少冷源損失，避免高加疏水排擠低壓抽汽。 (3)除氧器 (4 段抽汽 )采用滑壓運(yùn)行，這不僅提高 了機(jī)組設(shè)計(jì)工況下運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，還顯著提高了機(jī)組低負(fù)荷時(shí)的熱經(jīng)濟(jì)性，簡化熱力系統(tǒng)，降低投資，使汽機(jī)的抽汽點(diǎn)分配更合理，提高了機(jī)組的熱效率。為了解決在變工況下除氧器的除氧效果和給水泵不汽蝕，主給水泵裝有低壓電動(dòng)前置泵。 二、補(bǔ)充水系統(tǒng)的擬定 鑒于目前化學(xué)除鹽水的品質(zhì)難以達(dá)到很高的標(biāo)準(zhǔn)，所以采用化學(xué)處理補(bǔ)充水的方法。目前，高參數(shù)機(jī)組的凝汽器中均裝有真空除氧器，以真空除氧作為補(bǔ)充水除氧方式，所以本機(jī)組補(bǔ)充水送入凝汽器中。 三、鍋爐連續(xù)排污利用系統(tǒng)的擬定 經(jīng)過化學(xué)除鹽處理的補(bǔ)充水品質(zhì)相當(dāng)高，從而使鍋爐的連續(xù)排 污量大為減少，同時(shí)為了簡化系統(tǒng)，因此采用高壓Ⅰ級(jí)排污擴(kuò)容水系統(tǒng)。通過該排污擴(kuò)容水系統(tǒng)回收工質(zhì)的熱量，在擴(kuò)容器的壓力下，一部分工質(zhì)汽化為蒸汽，因其含量較少，送入除氧器中回收工質(zhì)和熱量，而含鹽量高的濃縮排污水在冬季送入熱網(wǎng)，夏季降溫到 50℃以下后排入地溝。 沈陽工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 第二節(jié) 原則性熱力系統(tǒng)的基本熱力計(jì)算 一、計(jì)算主要參數(shù)（參照第一節(jié)） 二、計(jì)算中選用的其他參數(shù) 1. 小汽水流量 鍋爐連續(xù)排污量： Dbl= （ bD —— 鍋爐蒸發(fā)量 ） 全廠汽水損失： Dl= 過熱蒸汽減溫水量： dD = 0D 2. 其它有關(guān)數(shù)據(jù) 機(jī)組的機(jī)電效率： ???? gmmg ??? 回?zé)峒訜崞餍剩??h? 擴(kuò)容器效率： ?f? 化學(xué)補(bǔ)充水溫： mat =20℃ 排污冷卻器端差： 8℃ 給水泵組給水焓升 ?? fpwh kJ/kg，凝結(jié)水泵的焓升 ?? cpwh kJ/kg 過熱蒸汽，再熱蒸汽及排污擴(kuò)容器計(jì)算點(diǎn)參數(shù)（如表 21） 表 2— 1 過熱蒸汽，再熱蒸汽及排污擴(kuò)容器計(jì)算點(diǎn)參數(shù) 汽水參數(shù) 單位 鍋爐過熱器 (出口 ) 汽輪機(jī)高壓缸(入口 ) 再熱器 鍋爐汽包排污水 連續(xù)排污擴(kuò)容器 入口 出口 壓力 MPa 溫度 ℃ 540 537 537 蒸汽焓 kJ/kg 3412 水焓 kJ/kg 再熱蒸汽焓 kJ/kg 三、原則性熱力系統(tǒng)圖 (如圖 21) 燃煤電廠凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)組基本熱力計(jì)算及主要?jiǎng)恿υO(shè)備的選擇 9 圖 21 300MW 機(jī)組原則性熱力系統(tǒng)圖 沈陽工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 四、機(jī)組各計(jì)算點(diǎn)參數(shù)（ 如表 22） 表 22 項(xiàng) 目 單位 各 計(jì) 算 點(diǎn) H1 H2 H3 H4(HD) H5 H6 H7 H8 SG C 回 熱抽汽 抽汽壓力 p MPa 飽和 抽汽溫度 t ℃ 437 233 146 抽汽焓值 h kJ/kg 3033 2932 2716 抽汽壓損△ p % 5 5 5 5 5 5 5 5 加熱器壓力 p’ MPa p′壓力下的飽和水溫度 ℃ p′壓力下的飽和水焓 kJ/kg 452 抽汽放熱q=hhs kJ/kg 水側(cè) 加熱器出口水焓 hwj kJ/kg 加熱器進(jìn)口水焓 hwj+1 kJ/kg 給水焓升1??? wjwj hh? kJ/kg 97 燃煤電廠凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)組基本熱力計(jì)算及主要?jiǎng)恿υO(shè)備的選擇 11 五、汽輪機(jī)各段抽汽的熱力過程線 圖 2— 2 汽輪機(jī)各段抽汽熱力過程線 沈陽工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 六、原則性熱力系統(tǒng)基本熱力計(jì)算 1. 全廠的物質(zhì)平衡 汽輪機(jī)總耗汽量 39。0D 0039。0 0 2 3 1 DDDD sg ??? （ sgD = 0D ，參見第一章） 則 39。0 ?? 鍋爐蒸發(fā)量 blb DDDDD 2 3 1 00 ????