【正文】 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書某電廠330MW機(jī)組八級(jí)熱力系統(tǒng)及管道通流部分的設(shè)計(jì)畢業(yè)論文目錄摘要 ISummary II前言 1第一章 設(shè)計(jì)概述 2 2 2 2第二章 原則性熱力系統(tǒng)計(jì)算 3 3 3 4 4 4 5 5 5 5 6 8 9 10 13 14第三章 全廠熱經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)計(jì)算 15 鍋爐參數(shù) 15 16第四章 全面性熱力系統(tǒng)的擬定及其輔助設(shè)備 17 17 17 19 20 21 22 23 24 24 25 26第五章 管道計(jì)算與選型 26 27 27 28 28 28 主蒸汽母管管徑計(jì)算 28 主蒸汽支管（汽機(jī)進(jìn)氣管）計(jì)算 29 第一級(jí)抽汽管道內(nèi)徑的計(jì)算 29 第二級(jí)抽汽管道內(nèi)徑的計(jì)算 29 第三級(jí)高壓加熱器H3抽汽管道的計(jì)算 30 通除氧器管道的計(jì)算 30 低壓加熱器H5相關(guān)抽汽管道的計(jì)算 30 低壓加熱器H6相關(guān)抽汽管道的計(jì)算 31 低壓加熱器H7相關(guān)抽汽管道的計(jì)算 31 低壓加熱器H8相關(guān)抽汽管道的計(jì)算 32 排汽管道管徑的計(jì)算 32 鍋爐給水管道支管管徑的計(jì)算 32 管道的選型 33 主蒸汽相關(guān)管道選型 33 主蒸汽母管選型 33 主蒸汽支管管選型（即：汽機(jī)進(jìn)汽管） 34 第一級(jí)抽汽管路選型 35 第二級(jí)抽汽管道選型 35 低壓加熱器H3抽汽管道選型 36 通除氧器抽汽管道選型 37 低壓加熱器H5抽汽管道選型 37 低壓加熱器H6抽汽管道選型 38 低壓加熱器H7相關(guān)抽汽管道選型 39 低壓加熱器H8抽汽管路選型 39 汽機(jī)排汽管道選型 40 鍋爐加熱器給水支管管路選型 41參考文獻(xiàn) 42英文文獻(xiàn) 42原文： 42翻譯： 58致謝 68前言隨著電力建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，電力結(jié)構(gòu)也在不斷調(diào)整。國產(chǎn)火力發(fā)電機(jī)組容量不斷擴(kuò)大。現(xiàn)在，單機(jī)300MW及以上機(jī)組已成為運(yùn)行中的主力機(jī)組。單機(jī)50MW及以下的純凝汽式小火電機(jī)組已得到有效控制。但是，我們應(yīng)看到目前存在的幾個(gè)問題，首先是全國發(fā)電設(shè)備平均年利用小時(shí)逐年下降。其次，我國人均用電水平低。這些問題反映了我國發(fā)電設(shè)備相對(duì)落后，運(yùn)行狀態(tài)和性能水平相對(duì)都比較低，電能生產(chǎn)、傳輸和使用過程中的浪費(fèi)現(xiàn)象嚴(yán)重，電力企業(yè)管理水平仍然不高，冗員沉重，電力市場化尚未形成，電力工業(yè)整體素質(zhì)和效率不高。這些問題的存在，既有發(fā)展中客觀條件制約的因素，也有受投資體制、管理體制等主觀認(rèn)識(shí)制約的因素。此次設(shè)計(jì)的原則是努力提高電廠的安全可靠性、可用率；提高發(fā)電廠的經(jīng)濟(jì)性，節(jié)約用地，縮短建設(shè)周期，降低工程造價(jià)，減低煤耗、水耗和廠用電率，以節(jié)約能源；考慮技術(shù)的先進(jìn)性和適用性，提高機(jī)械化、自動(dòng)化水平和勞動(dòng)生產(chǎn)率；便于施工，便于運(yùn)行、檢修和擴(kuò)建。第一章 設(shè)計(jì)概述本設(shè)計(jì)以具體給定參數(shù)及設(shè)計(jì)規(guī)范為根本依據(jù)，以給定熱負(fù)荷預(yù)計(jì)得出結(jié)果，以國家標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)規(guī)范為準(zhǔn)則選擇了合理的管道型號(hào)。在設(shè)計(jì)計(jì)算中均按照《熱力發(fā)電廠課程設(shè)計(jì)》、《熱力發(fā)電廠》第二版等標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)手冊(cè)選取相關(guān)系數(shù)及定值參數(shù)進(jìn)行計(jì)算。按照《火電力廠汽水管道零件及部件典型設(shè)計(jì)》2000版為規(guī)范進(jìn)行選管。在熱力系統(tǒng)確定時(shí)均以最優(yōu)化為標(biāo)準(zhǔn)，使設(shè)計(jì)熱經(jīng)濟(jì)性大最佳。目前火電廠機(jī)組仍然以凝汽式機(jī)組為主力機(jī)組，針對(duì)我國今年來發(fā)電機(jī)組的形式，再考慮專業(yè)發(fā)展方向，學(xué)生選擇熱力課題進(jìn)行計(jì)算也很有意義。根據(jù)給定的熱系統(tǒng)數(shù)據(jù)，進(jìn)行原則性熱力計(jì)算，校核相關(guān)汽水流量、進(jìn)氣量、發(fā)電量，進(jìn)行對(duì)發(fā)電機(jī)組的熱力經(jīng)濟(jì)性計(jì)算。根據(jù)原則性計(jì)算結(jié)果對(duì)相關(guān)輔助設(shè)備進(jìn)行相關(guān)基本尺寸計(jì)算，根據(jù)基本尺寸參照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備選型手冊(cè)選擇相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，并對(duì)所選輔助進(jìn)行相關(guān)校核計(jì)算，糾正所選設(shè)備型號(hào)，優(yōu)化電廠熱力系統(tǒng)。得出設(shè)計(jì)結(jié)論。第二章 原則性熱力系統(tǒng)計(jì)算熱力系統(tǒng)的一般定義是將熱力設(shè)備按照熱力循環(huán)的順序用管道和附件連接起來的一個(gè)有機(jī)整體。通常回?zé)峒訜嵯到y(tǒng)只局限在汽輪機(jī)的范圍內(nèi)，而發(fā)電廠熱力系統(tǒng)則在回?zé)峒訜嵯到y(tǒng)基礎(chǔ)上將范圍擴(kuò)大至全廠。因此，發(fā)電廠熱力系統(tǒng)實(shí)際上就是在回?zé)峒訜嵯到y(tǒng)上增加了一些輔助熱力系統(tǒng)，如鍋爐連續(xù)排污利用系統(tǒng)，補(bǔ)充水系統(tǒng)，熱電廠還有對(duì)外供熱系統(tǒng)等。根據(jù)使用的目的的不同，發(fā)電廠熱力系統(tǒng)又可分為發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)和發(fā)電廠全面性熱力系統(tǒng)。在通過規(guī)定的符號(hào)來表示熱力設(shè)備以及它們之間的連接關(guān)系時(shí)就構(gòu)成了相應(yīng)的的熱力系統(tǒng)圖。① ② 形式：亞臨界，一次中間再熱，單軸，雙缸雙排汽凝氣式汽輪機(jī)③ 額定功率:330MW④ 保證最大功率（MMCR）：345MW⑤ 主汽閥前額定蒸汽壓力：⑥ 主汽閥前額定氣溫：540℃⑦ 額定轉(zhuǎn)速：3000r/min⑧ 旋轉(zhuǎn)方向：自機(jī)頭往發(fā)電機(jī)看順時(shí)針方向⑨ 額定冷卻水溫：20℃⑩ 維持額定功率懂得最高冷卻水溫度：33℃? 額定排汽壓力： MPa? 再熱汽閥前額定蒸汽壓力：? 再熱汽閥前額定蒸汽溫度：540℃? 額定工況時(shí)汽輪機(jī)主蒸汽流量：? 額定工況給水溫度：℃? 回?zé)嵯到y(tǒng)：3個(gè)高壓加熱器，1個(gè)除氧器，4個(gè)低壓加熱器，總共8級(jí)回?zé)岢槠? 配汽方式：噴嘴? 給水泵驅(qū)動(dòng)方式：電動(dòng)調(diào)速給水泵 ①鍋爐型式：上海鍋爐廠、一次中間再熱、亞臨界壓力、單汽包爐 ②最大連續(xù)蒸發(fā)量Db=1036t/h③最大過熱蒸汽壓力Pb=；再熱蒸汽壓力Pr=④額定過熱氣溫tb=543℃,額定再熱氣溫tr=543℃⑤汽包壓力Pdu=⑥鍋爐熱效率ηb=% ①機(jī)組各級(jí)回?zé)岢槠麉?shù) ②最終給水溫度tfw=℃③給水泵出口壓力Ppu=,給水泵效率ηpu=④除氧器至給水泵高差Hpu=21m⑤小汽機(jī)排汽壓力Pc,xj=。小汽機(jī)排汽焓hc,xj= ① 鍋爐最大排污量 Dbl=全廠汽水損失 Dl=至鍋爐過熱器減溫水量Dde=+=② 其他有關(guān)數(shù)據(jù)選擇回?zé)峒訜崞餍师莌= ，連續(xù)排污擴(kuò)容器效率ηf=補(bǔ)充水入口水溫Tma=15℃,Hm,ma=在計(jì)算工況下機(jī)械損失ηm=，發(fā)電機(jī)損失ηg= ① 忽略加熱器和抽汽管道的散熱損失② 忽略凝結(jié)水泵的介質(zhì)焓升 原則性熱力系統(tǒng)圖八級(jí)不調(diào)整抽汽在額定工況時(shí)的各項(xiàng)參數(shù)見表1 項(xiàng)目單位回?zé)岢槠蛱?hào)H1H2H3H4（HD）H5H6H7H8C抽汽壓力抽汽溫度14595X=抽汽管道壓損系數(shù)55555555加熱器端差1．97000疏水冷卻器進(jìn)口端差888根據(jù)已知條件算出各計(jì)算點(diǎn)的參數(shù) 水在給水泵中的比焓升。除氧器水面高度為21m，則給水泵的進(jìn)口壓力，取給水的平均比容為，給水泵效率，則、 回?zé)嵯到y(tǒng)的有關(guān)參數(shù)序號(hào)項(xiàng)目符號(hào)單位抽 汽 級(jí) 數(shù)數(shù)據(jù)來源H1H2H3H4（HD）H5H6H7H8SGC1抽汽壓力已知2抽汽溫度已知3抽汽比焓查水蒸汽表4抽汽管道壓損系數(shù)%55555555已知5加熱器壓力6加熱器飽和溫度查飽和水蒸汽表7加熱器飽和比焓查水蒸汽表8加熱器端差0000已知9加熱器出口溫度10加熱器出口水比焓1044查水蒸汽表11疏水冷卻器進(jìn)口端差888已知12疏水冷卻器疏水溫度13疏水冷卻器疏水比焓查水蒸汽表 已知，； ，；。根據(jù)表2所得到的回?zé)岢槠膮?shù)做出蒸汽在汽輪機(jī)內(nèi)的膨脹過程線，如下圖所示。 亞臨界壓力330MW雙缸雙排汽凝汽式機(jī)組蒸汽膨脹過程線 排污利用系統(tǒng)及有關(guān)流量計(jì)算表序號(hào)項(xiàng)目符號(hào)單位計(jì)算公式及數(shù)據(jù)來源數(shù)值絕對(duì)量相對(duì)量1進(jìn)入汽輪機(jī)作功的蒸汽12汽輪機(jī)總進(jìn)汽量3鍋爐蒸發(fā)量4鍋爐連續(xù)排污量5鍋爐給水量6鍋爐排污比焓由汽包壓力差水蒸汽表7排污擴(kuò)容器的擴(kuò)容蒸汽比焓取x=8排污擴(kuò)容器排污水焓9擴(kuò)容蒸汽系數(shù)10擴(kuò)容器排污水系數(shù)11補(bǔ)充水量12補(bǔ)充水比焓由補(bǔ)充水壓力和溫度查水蒸汽表注：，取排污冷卻器的端差為5℃。（1）號(hào)高壓加熱器（H1）H1的疏水系數(shù)（2）2號(hào)高壓加熱器（H2） H2的疏水系數(shù)再熱蒸汽系數(shù)（3）3號(hào)高壓加熱器（H3）先計(jì)算給水泵的焓升Δ。設(shè)除氧器的水位高度為21m，則給水泵的進(jìn)口壓力為=21+=，取給水的平均比容為=,給水泵效率=，則Δ==由H3的熱平衡式得H3的疏水系數(shù)（4）除氧器HD（5）5號(hào)低壓加熱器（H5）H5的疏水系數(shù)（6）6號(hào)低壓加熱器（H6） H6的疏水系數(shù) （7）7號(hào)低壓加熱器（H7） H7的疏水系數(shù) （8）8號(hào)低壓加熱器（H8）與軸封加熱器（SG）為了計(jì)算方便，將8加熱器和軸封加熱器可作為整體考慮，采用圖239所示的熱平衡范圍來列出物質(zhì)平衡和熱平衡式，由熱井的物質(zhì)平衡式，可得根據(jù)寫出熱平衡式將消去，并整理成以吸熱為基礎(chǔ)以進(jìn)水焓為基準(zhǔn)的熱平衡式，得 （9）凝汽器系數(shù)的計(jì)算與物質(zhì)平衡校核由熱井的物質(zhì)平衡計(jì)算由汽輪機(jī)通流部分物質(zhì)平衡來計(jì)算，以校核計(jì)算的準(zhǔn)確性 二者相等，說明計(jì)算正確 作功不足系數(shù)計(jì)算的計(jì)算式汽輪發(fā)電機(jī)組汽耗量抽氣做功不足汽耗增加系數(shù)β為則 功率核算336132841 kg新汽比內(nèi)功（其中計(jì)算數(shù)據(jù)見表）為據(jù)此，可得汽輪發(fā)電機(jī)的功率為計(jì)算誤差誤差非常小，在工程允許范圍內(nèi)，表示上述計(jì)算正確。第三章　全廠熱經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)計(jì)算發(fā)電機(jī)組熱經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)計(jì)算新汽的比熱耗 絕對(duì)電效率汽輪發(fā)電機(jī)組絕對(duì)電效率汽輪發(fā)電機(jī)組熱耗率q汽輪發(fā)電機(jī)組汽耗率d 鍋爐參數(shù)由，溫度查得過熱蒸汽出口比焓鍋爐設(shè)計(jì)再熱蒸汽出口壓力再熱器換熱量查得鍋爐排污比焓：： 得： 取x=，查得：，差水蒸氣表得 （減溫水系數(shù)） 10. 第四章 全面性熱力系統(tǒng)的擬定及其輔助設(shè)備根據(jù)相關(guān)資料，把全面性熱力系統(tǒng)擬定為，除輔助蒸汽系統(tǒng)按母管制設(shè)計(jì)外，其余熱力系統(tǒng)均采用單元制。熱力循環(huán)采用八級(jí)回?zé)岢槠到y(tǒng)，設(shè)有三臺(tái)高壓加熱器、一臺(tái)除氧器和四臺(tái)低壓加熱器。對(duì)于采用一次中間再熱的330MW汽輪機(jī)組，蒸汽系統(tǒng)主要包括主蒸汽系統(tǒng)、再熱蒸汽系統(tǒng)，旁路系統(tǒng)，軸封蒸汽系統(tǒng)，輔助蒸氣系統(tǒng)和回?zé)岢槠到y(tǒng)。主蒸汽系統(tǒng)是指從鍋爐過熱器聯(lián)箱出口至汽輪機(jī)主氣閥進(jìn)口的主蒸汽管道、閥門、疏水管等設(shè)備、部件組成的工作系統(tǒng)。在主氣閥前，通常設(shè)置有電動(dòng)主氣閥。在汽輪機(jī)啟動(dòng)以前電動(dòng)主氣閥關(guān)閉，使汽輪機(jī)與主蒸汽管道隔開，防止水或主蒸汽管道中其它雜物進(jìn)入主氣閥區(qū)域。在主蒸汽管道的最低位置處，設(shè)置有疏水止回閥及相應(yīng)的疏水管道，用于在汽輪機(jī)啟動(dòng)前暖管至10%額定負(fù)荷以前，以及汽輪機(jī)停機(jī)后及時(shí)進(jìn)行疏水，避免因管內(nèi)積水發(fā)生水擊現(xiàn)象。火力發(fā)電廠常用的主蒸汽系統(tǒng)有以下幾種型式：（又稱集中母管制系統(tǒng)），其特點(diǎn)是發(fā)電廠所有過路的蒸汽線引至一根蒸汽母管集中后，再由該母管引至汽輪機(jī)和各用汽處。，適用于熱負(fù)可靠供應(yīng)的熱電廠以及單機(jī)容量為6MW以下的電廠。，其特點(diǎn)為每臺(tái)鍋爐與其相對(duì)應(yīng)的汽輪機(jī)組成一個(gè)單元