【正文】 300MW火力發(fā)電廠機爐部分局部設計 沈陽工程學院畢業(yè)設計 設計人：李陽 共 47 頁 1 沈陽工程學院 畢業(yè)設計論文 畢業(yè)設計題目： 300MW 機組熱力部分局部初步設計 函 授 站 鐵嶺電廠 班級 鐵嶺廠動 學生姓名 李陽 學號 06 指導教師 肖增弘 職稱 教授 畢業(yè)設計進行地點： 鐵嶺發(fā)電廠教培部 任 務 下 達 時 間： 起止日期 :2021 年 12 月 04 日起 —— 至 2021 年 12 月 18日止 教研室 主任 年 月 日批準 300MW火力發(fā)電廠機爐部分局部設計 沈陽工程學院畢業(yè)設計 設計人：李陽 共 47 頁 2 畢業(yè)設計任務書 一、設計題目： 300MW機組熱力部分局部初步設計 二、設計目的： 1．在理論上熟練掌握電廠各主要設備和系統(tǒng)的工作原理。 2．通過繪制局部全面性熱力系統(tǒng)圖，熟練掌握 300MW機組全面性熱力系統(tǒng)。 3．掌握一般工程設計的設計步驟。 4．進一步提高理論水平和提高運用所學理論知識的能力。 5．培養(yǎng)查閱科技資料和獨立設計的能力。 三、設計要求： 1．熟練掌握 300MW機組全面性熱力系統(tǒng)，完成電廠的局部設計。 2．發(fā)揚刻 苦專研的精神，認真對待此次畢業(yè)設計并完成設計任務。 四、設計任務： （ 1）燃燒系統(tǒng)的計算 （ 2）制粉系統(tǒng)的確定 （ 3）磨煤機的選擇 （ 4）給煤機的選擇 （ 5）送風機、一次風機的選擇 （ 6）引風機的選擇 （ 7）除塵器的選擇 、計算 （ 1）給水回熱和除氧器系統(tǒng)的擬定 （ 2）補充水系統(tǒng)的擬定 （ 3）鍋爐連續(xù)排污利用系統(tǒng)的擬定 （ 4）繪制原則性熱力系統(tǒng)圖 （ 5）繪制汽輪機熱力過程線及汽水綜合參數(shù)表 （ 6）鍋爐連續(xù)排污利用系統(tǒng)的計算 （ 7）回熱系統(tǒng)計算 （ 8）汽 輪機總汽耗量及各項汽水流量計算 （ 9）熱經(jīng)濟指標計算 （ 1）配備設備的選擇（包括凝汽器、高壓加熱器、低壓加熱器、軸封冷卻器、真空泵等） （ 2）給水泵的選擇 （ 3）凝結水泵的選擇 （ 4）除氧器及給水箱的選擇 （ 5）低壓加熱器疏水泵的選擇 （ 6）連續(xù)排污擴容器和定期排污擴容器的選擇 （ 7）疏水擴容器的選擇 （ 8）疏水箱及疏水泵的選擇 （ 9）工業(yè)水泵及生水泵的選擇 300MW火力發(fā)電廠機爐部分局部設計 沈陽工程學院畢業(yè)設計 設計人：李陽 共 47 頁 3 （ 1）主蒸汽管道系統(tǒng) （ 2）再熱機組旁路系統(tǒng) （ 3）主給水管 道系統(tǒng) （ 4）主凝結水管路系統(tǒng) （ 5）回熱加熱器管道系統(tǒng) （ 6）除氧器及給水箱管道系統(tǒng) （ 7）軸封管道系統(tǒng) （ 8）補充水管道系統(tǒng) （ 9）排污擴容器及排污冷卻器管道系統(tǒng) （ 10）真空及空氣管道系統(tǒng) （ 11）給水箱和低位水箱管道系統(tǒng) 300MW機組局部全面性熱力系統(tǒng)圖（汽輪機系統(tǒng)圖： 1， 2， 3， 5， 8， 10， 13， 16， 18，19， 20；鍋爐系統(tǒng)圖： 4， 5， 6， 10） 五、設計時間： 2021年 12月 4日至 2021年 12月 18日 六、成績評定： 根據(jù)設計出勤情況、論文編寫情況和答辯情況綜合評 定，成績等級：優(yōu)秀、良好、中等、及格、不及格。 七、參考資料： 1.《熱力發(fā)電廠》 2.《汽輪機原理》 3.《鍋爐原理》 4.《 300MW機組熱力系統(tǒng)圖》 5.《 300MW機組運行規(guī)程》 6.《火力發(fā)電廠設計技術規(guī)程》 八、設計參數(shù)： 鍋爐系統(tǒng)的設計參數(shù)按照鍋爐原理教材 P26，表 28進行，按學號分配；汽輪機部分的設計按給定工況參數(shù)計算，即初壓為 ，初溫為 ℃， XX 為學號。 設計參數(shù)：每人使用自己的設計參數(shù)。根據(jù)要求選定下列參數(shù)作為計算參數(shù)。 鍋爐系統(tǒng)的設計參數(shù)按照下表進行，熱力 系統(tǒng)部分的設計按給定工況參數(shù)計算。 設計參數(shù)分配： 序號 姓名 煤種元素成分 應用基低位發(fā)熱量 yxQ (kJ)/kg 空氣干燥水分 干燥無灰基揮發(fā)分 BTM法可磨性系數(shù) Kkm 灰熔點 水分 Wy 灰分 Ay 碳 Cy 氫 Hy 氧 Oy 氮 Ny 硫 Sy 變形溫度 t1(℃) 軟化溫度 t2(℃) 融化溫度 t3(℃) 06 李陽 24720 15 1190 1340 1450 300MW火力發(fā)電廠機爐部分局部設計 沈陽工程學院畢業(yè)設計 設計人：李陽 共 47 頁 4 摘 要 300MW 級燃煤機 組是我國在近階段重點的火力機組，由于 300MW 發(fā)電機組具有容量大，參數(shù)高，能耗低，可靠性高，對環(huán)境污染小等特點，今后在全國將會更多的 300MW 級發(fā)電機組投入電網(wǎng)運行。 本次設計的目的是通過對 300MW 火力發(fā)電廠熱力系統(tǒng)局部的初步設計，掌握火力發(fā)電廠熱力系統(tǒng)初步設計的步驟、計算方法及設計過程中設備的選擇方法，熟悉熱力系統(tǒng)的組成、連接方式和運行特性。本文分為四部分，對鍋爐燃燒系統(tǒng)及其設備進行選擇 ,進行原則性熱力系統(tǒng)的擬定計算、全面性熱力系統(tǒng)的擬定和汽 機主要輔助設備的確定。通過一些給定的基本數(shù)據(jù)和類型進行科學的計算，來選配發(fā)電機組所需的各種設備，使其達到優(yōu)化。 目前有關 300MW 機組所需的各種設備種類繁多參數(shù)各異，本文在進行設計選型時僅依照安全經(jīng)濟的標準進行優(yōu)化沒有考慮其他影響因素，充分借鑒鐵嶺發(fā)電廠設備選型及其方案。 關 鍵 詞： 火力發(fā)電廠 熱力系統(tǒng) 初步設計 設備選擇 300MW火力發(fā)電廠機爐部分局部設計 沈陽工程學院畢業(yè)設計 設計人：李陽 共 47 頁 5 第一章 電廠型式及主要設備的選取原則 一、 發(fā)電廠機爐的容量配置 同容量機爐應盡量采用同一型式，其配備設備的型式也 應盡量一致，這樣可以簡化設計，減少備件，便于運行。與汽輪機配備的鍋爐容量應比原則性熱力系統(tǒng)計算得到的最大蒸汽消耗量大一些，這是因為凝汽式汽輪機除確保在正常參數(shù)下發(fā)出額定功率外，還應保證機組在冷卻水溫度升高或主蒸汽參數(shù)下降至某一定值時，機組仍能發(fā)出額定功率，故汽耗量要增大一些，此外，由于汽水損失、制造誤差、長期運行后的設備老化，及電廠的其它用汽也會使汽耗量有所增加。 二、電廠型式確定 根據(jù)建廠地區(qū)的電負荷來決定廠型，只有電負荷時建凝汽式電廠；既有電負荷又有熱負荷建熱電廠。本設計為凝汽式電廠。 三、電廠主要設備 的選取 1．機型的選取 一個電廠盡可能選取同一型式與相同容量的汽輪發(fā)電機組，這樣便于電廠的運行和運行人員的培訓，減少設備備件的種類，凝汽式電廠選取凝汽式機組。 2． 機組容量的選取 發(fā)電廠機組容量，應根據(jù)負荷增長速度，電力系統(tǒng)的備用容量和電網(wǎng)結構等因素選取，最大機組的容量一般為系統(tǒng)總容量的 8～ 10%，對形成中的電力系統(tǒng)，若負荷速度增長較快，可根據(jù)具體情況適當選用大容量的機組。 為便于生產(chǎn)管理，發(fā)電廠一個廠房的機組臺數(shù)以不超過 6 臺為宜，同容量的機爐應盡量采用同一制造廠的同一型式，其配套設備的型式也盡量一致， 有條件時，可按規(guī)劃容量一次建成。 3． 選取機組容量時應考慮以下問題 ① 發(fā)電廠主要設備的投資費用問題：為減少主要設備的投資費用，總希望用較大設備來減少臺數(shù)；容量大的機組熱效率高，臺數(shù)少，運行人員可減少。鑒于以上三點，我們希望盡可能減少臺數(shù)增大單機容量，但在一個發(fā)電廠內(nèi)只裝一臺機組并不好，因為汽輪機檢修期間或因事故停機時電廠將完全停止工作，再要開機，必須從電網(wǎng)獲得電量，否則就要裝備用汽動給水泵等輔助機械，同時，為保證電廠供電區(qū)一切用戶所需的電能，系統(tǒng)與該廠間輸電線路容量則必須加大。 ② 電力系統(tǒng)的備用容量問題：系 統(tǒng)的備用容量限制了所選機組容量的大小，原因是系統(tǒng)中最大機組的容量多大，備用容量就應該大于或等于它。選取的最大機組單機容量大，則備用設備對應的容量也要大，因此，從這方面考慮，又不希望單機容量過大，以使備用設備費用太大，所以規(guī)程中規(guī)定了最大機組的容量為系統(tǒng)總容量的 8～ 10%。 ③ 電廠的負荷性質：電廠負荷的性質影響電廠在變動負荷下的經(jīng)濟性，如在尖峰負荷的電廠中，只裝置臺數(shù)很少的大容量機組就會使這些汽輪機組在低負荷下運行。有時負荷會低到使機組不能穩(wěn)定運行，300MW火力發(fā)電廠機爐部分局部設計 沈陽工程學院畢業(yè)設計 設計人：李陽 共 47 頁 6 從而空載熱耗將占很大比例，使熱經(jīng)濟性大大下降，若在該廠中裝 置臺數(shù)較多而容量較小的機組就可避免上述現(xiàn)象發(fā)生，但是，采用小機組，其單位容量的價格會增高，電廠設備投資增多，所以，過份的增加機組數(shù)量和過份頻繁地啟停某一機組也是不當?shù)摹? 總之，國內(nèi)發(fā)電廠應根據(jù)系統(tǒng)規(guī)劃與建設速度，在系統(tǒng)備用容量允許的情況下，盡可能選擇單機容量較大的機組。 4． 鍋爐型式的選取 ① 同一發(fā)電廠，必須選取同一型式和同一容量的鍋爐。 ② 必須考慮蒸汽參數(shù)、負荷特性、生水品質、燃料特性與燃燒方式， 如考慮到參數(shù)則是 ～ ，可選直流爐和汽爐； ；臨界和 超臨界壓力只能用直流爐。 ③ 鍋爐單位容量的選取 選鍋爐的單位容量，應在原則性熱力系統(tǒng)計算結束了最大蒸汽消耗量的基 礎上進行，同時考慮到電廠必須的后備容量。 ④ 凝汽式電廠一般一機配一爐，不設備用爐。 ⑤ 裝有供熱式機組的發(fā)電廠，當一臺容量最大的鍋爐停運時，其余鍋爐應滿足供用戶連續(xù)生產(chǎn)所需的生產(chǎn)用汽量，冬季取暖、通風和生活用熱量的 70%，此時允許降低部分發(fā)電出力。 由于該廠不設備用容量，據(jù)原則性熱力系統(tǒng)計算和一機一爐的配置原則，選取鍋爐型式為： 。 5．汽輪機的選取 從原始數(shù)據(jù)得知，所設計的發(fā)電廠是東北電廠，又在系統(tǒng)內(nèi)擔負負荷為基本負荷，所以負荷變動不大，單機容量盡可能大些，所以本次設計所選機型如下。 國產(chǎn) N300— 。 300MW火力發(fā)電廠機爐部分局部設計 沈陽工程學院畢業(yè)設計 設計人：李陽 共 47 頁 7 第二章 鍋爐燃燒系統(tǒng)計算及輔助設備的選擇 第一節(jié) 燃燒 計算 一、燃料性質 本次設計選用燃料如表 21。 表 21（燃料特性參數(shù)） 二、原始數(shù)據(jù) 額定蒸發(fā)量： 910T/h 過熱蒸 汽壓力： MPa 過熱蒸汽溫度： ℃ 再熱蒸汽流量： 825 T/h 再熱進出口壓力： / 再熱進出口溫度： 324/540℃ 汽包工作壓力： 給水溫度： ℃ 給水壓力： 排煙溫度： 138℃ 排污率： 1% 鍋爐效率： % 爐膛出口過量