【正文】 全廠標(biāo)準(zhǔn)煤耗率、全廠熱耗率、全廠熱效率）。同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生查 閱、使用國家有關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范，進(jìn)行實(shí)際工程設(shè)計(jì)，合理選擇和分析數(shù)據(jù)的能力；鍛煉提高運(yùn)算、制圖、計(jì)算機(jī)編程等基本技能；增強(qiáng)工程概念，培養(yǎng)學(xué)生對工程技術(shù)問題的嚴(yán)肅、認(rèn)真和負(fù)責(zé)的態(tài)度。最終確定出給定 600MW 凝汽式機(jī)組在設(shè)計(jì)工況（ 110%）及變工況（ 83%）條件運(yùn)行時(shí)的汽輪機(jī)進(jìn)氣量及各級汽水流量。 1 山東建筑大學(xué) 課程設(shè)計(jì)說明書 題 目： 國產(chǎn) 600MW 凝汽式機(jī)組全廠 原則性熱力系統(tǒng)設(shè)計(jì) 課 程：熱力發(fā)電廠課程設(shè)計(jì) 院 （部）：熱能工程學(xué)院 專 業(yè)：熱能與動力工程 班 級：熱動 104 班 學(xué)生姓名： 劉玉洋 學(xué) 號： 2020031363 指導(dǎo)教師：楊冬 完成日期： 2 摘要 本熱力發(fā)電廠課程設(shè)計(jì)旨在 確定不同負(fù)荷工況下各部分汽 水流量及其參數(shù)、發(fā)電量、供熱量及全廠性的熱經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，由此衡量熱力設(shè)備的完善性，熱力系統(tǒng)的合理性 以及 運(yùn)行的安全性和全廠的經(jīng)濟(jì)性。本設(shè)計(jì)是針對熱力發(fā)電廠課程在理論學(xué)習(xí)后的一次綜合 性的訓(xùn)練，并通過設(shè)計(jì)使所學(xué)的熱力發(fā)電系統(tǒng)相關(guān)理論知識得到加深鞏固，同時(shí)對“通過迭代以逐步逼近真實(shí)值”這一邏輯方式有了一定了解，并使學(xué)生能夠熟練使用迭代法解決問題。 二、計(jì)算任務(wù) 1． 根據(jù)給定的熱力系統(tǒng)數(shù)據(jù)，在 h— s 圖上匯出蒸汽汽態(tài)膨脹線并繪制電廠能流圖。 三、計(jì)算原始資料 （ 1）機(jī)組形式：亞臨界、一次中間再熱、四缸四排氣、單軸、凝汽式機(jī)組。 （ 5）汽輪機(jī)排氣壓力 Pc=， 排氣比焓 hc=。 （ 5）小汽機(jī)排汽壓力： Pc=。 （ 3）額定過熱蒸汽壓力 Pb=。 （ 5）汽包壓力： Pdu： （ 6）鍋爐熱效率： % （ 1）汽輪機(jī)進(jìn)汽節(jié)流損失 4%，中壓缸進(jìn)汽節(jié)流損失 2%。 （ 7）廠用電率 5. 計(jì)算簡化條件 （ 1）忽略加熱器和抽汽管道散熱損失； （ 2）忽略凝結(jié)水泵比焓升。 （二） 汽輪機(jī)進(jìn)汽參數(shù)計(jì)算 主汽參數(shù) 由主汽門前壓力 p0 = ,溫度 t0 =537℃ ，查水蒸汽焓熵圖，得主汽比焓 kJ/kg.。 （三） 輔助計(jì)算 軸封加熱器計(jì)算 用加權(quán)平均法計(jì)算軸封加熱器的平均進(jìn)汽焓 hsg，詳細(xì)計(jì)算如下表 4— 1： 項(xiàng)目 B N N1 T R ∑ 汽（水）量， kg/h 267 89 101 660 190 1307 漏汽系數(shù) αi 漏氣點(diǎn)比 hi ,kJ/kg 3016 總焓 αi hi 平均比焓 hsg kJ/kg 均壓箱計(jì)算 用加權(quán)平均法計(jì)算均壓箱平均蒸汽比焓 hjy，詳細(xì)計(jì)算如下表 42： P M M1 ∑ 漏汽量 Gi ,kg/h 896 639 564 2099 漏汽系數(shù) αi 漏汽點(diǎn)比焓 hi,kJ/kg 3016 總焓 αihi 平均比焓 hjy 凝汽器平均排汽壓力計(jì)算 由 pc1 =,查水蒸汽性質(zhì)表，得 tc1 =℃ 由 pc2 = ,查水蒸汽性質(zhì)表，得 tc2 =34. 218℃ 凝汽器平均溫度 tc＝ *（ + ） = ℃ 查水蒸汽性質(zhì)表，得凝汽器平均壓力 =，將所得數(shù)據(jù)與表 43 一 起，以各 6 個(gè)抽起點(diǎn)為節(jié)點(diǎn)，在 hs 圖上繪制出汽態(tài)膨脹線 。1, ????? ttt wd ? 式中 1t? 加熱器下端差， ℃ ?t? 1,39。 由 td,1=℃，查得 H1 疏水比焓 hd,1=。,????????? ???? 式中，軸封加熱器進(jìn)汽系數(shù) ∑α sg,i 和進(jìn)汽平均焓值 hsg的計(jì)算見輔助計(jì)算部分。4 ????????? plnfxj ????? 各加熱器抽汽系數(shù)和 ∑α j： 4 2 5 0 0 3 0 6 3 3 9 2 2 0 3 4 9 1 0 4 3 8 8 8 1 7 3 0 39。 1kg 第二級抽汽 做功 wa,2： kgkJhhw a /, ????? 。 校核：汽輪機(jī)進(jìn)汽Ｄ ０ =1849090，與初選值誤差遠(yuǎn)小于 1%，計(jì)算無誤。 15 第一級組通流量 DⅠ： DⅠ = D0 DL1 DN1 DM1 DA DB D1=1848840302789564620267134763=1709510 kg/h 再熱器通流量 Drh Drh=DⅠ DLDNDMD2 +DADJ =17095103437101639153197+62030245=1522510 kg/h 第二級組通流量 DⅡ DⅡ =Drh+DJDK=1522510+302457410=1545340 kg/h 第三級組通流量 DⅢ DⅢ =DⅡ D3=154534070870=1474470 kg/h 第四級組通流量 DⅣ DⅣ =DⅢ D4DRDP=1474470202254190896=1271130 kg/h 第五級組通流量 DⅤ DⅤ =DⅥ D5=127113064650=1206480 kg/h D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 D8 抽氣量， kg/h 150146 71837 64607 40772 62684 56434 漏汽點(diǎn)代號 A B K L1 N1 M1 L N 漏汽量， kg/h 620 267 7410 3027 89 564 3437 101 漏汽系數(shù) 105 105 漏汽點(diǎn)比焓 3016 3016 漏汽點(diǎn)代號 M R P T S J W 漏汽量 kg/h 639 190 896 660 1412 30245 687 漏汽系數(shù) 漏汽點(diǎn)比焓 3016 16 表 46 按照以上原則計(jì)算，得到 1~8 級的通流量，將所有各級計(jì)算結(jié)果列于表 47 序號 Ⅰ ZR Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ Ⅶ Ⅷ 通流量（ kg/h） 1709159 1525238 1548073 1474271 1270931 1207252 1166047 1105263 1047939 表 47 （三）初步計(jì)算 根據(jù) P=110%*Pe 以及 D0 ＝ 1849090 kg/h 的條件，利用表 45 及表 45 的數(shù)據(jù)按照額定工況的計(jì)算方式，進(jìn)行全場原則性熱力系統(tǒng)計(jì)算。 由再熱冷段 prh’=, trh’=315℃ ,查水蒸汽焓 hrh’= kJ/kg． 中聯(lián)門前壓力 prh=,溫度 trh=537℃ ， 查焓熵圖，得水蒸汽比焓 hrh=。 由 pw,sg=,hw,sg=,反查焓熵圖得軸封加熱器出口水溫 tw,sg=℃。 87654321?????????????????? ????????? j 軸封漏氣系數(shù)和 ∑α sg,k： 0 . 0 0 8 6 0 0 0 5 4 6 0 0 0 4 8 1 ,1,1,1,??????????????????????????ssgTsgRsgPsgMsgNsgLsgMsgNsgLsgBsgksgksg?????????????凝汽系數(shù)α c： ? ? ??????? 0 . 5 7 , ksgjc ??? 該值與凝汽器質(zhì)量平衡計(jì)算得到的凝汽系數(shù)α c 相等，凝汽系數(shù)計(jì)算正確。 1kg 第三級抽汽做功 wa,3：kgkJqhhw rha / 6 0 4 . 2 0 , ??????? 。抽氣系數(shù)、汽輪機(jī)進(jìn)氣量均與第二次迭代十分相似，故可認(rèn)為第三次迭代為最終結(jié)果，計(jì)算結(jié)束。 再熱蒸汽參數(shù)：鍋爐設(shè)計(jì)再熱蒸汽出口壓力 pr=，該壓力已高于汽輪機(jī)排汽壓力 p’rh=，故按照汽輪機(jī)側(cè)參數(shù)，確定鍋爐再熱器出口壓力 Pr=。1?????????????????????? ????? 0 . 9 7 6 8 5/ 6 2 1/ 10 ??? qqp? 0 . 3 9 ??????? epbcp ???? 系數(shù) 1 . 0 1 4 2 6 8 5 6 8 51 1 ??????? nfb qq qr ? 式中 nfq 暖風(fēng)器吸熱量，按下式計(jì)算：kgkJhhq nfnfnfnf /4 0 . 8 9 2)6 8 1 0 8(0 1 8 9 )( 39。反平衡計(jì)算中的各量均相應(yīng)于１ｋｇ汽輪機(jī)進(jìn)汽。( , ??????? ? ：kgkJhhq cmamama / 2 . 1 5 7) 3 (0 3 2 4 )39。( , ??????? ? 以上 6— 11 項(xiàng)為凝汽器的直接冷源損失。 六、變工況（ 83%）熱系統(tǒng)計(jì)算 （一） 原始工況計(jì)算 同設(shè)計(jì)工況（ 110%）熱系統(tǒng)計(jì)算是的數(shù)據(jù)步驟。 見表 62 項(xiàng)目 單位 H1 H2 H3 H4 H5 H6 H7 H8 氣側(cè) 抽氣壓力 pj MPa 抽氣比焓 hj kj/kg 抽氣管道壓損 % 3 3 5 5 5 5 5 5 加熱器壓 pj’ MPa 汽側(cè)壓力下飽和溫度 ts ℃ 61 水側(cè) 水側(cè)壓力 pw MPa 加熱器上端差 ℃ 0 0 0 出水溫度 tw,j ℃ 出水比焓 hw,j kj/kg 進(jìn) 水溫度 t’ w,j ℃ 序號 Ⅰ ZR Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ Ⅶ Ⅷ 抽氣 系數(shù) 抽氣量 （ kg/h） 13 125693.0989 1122 665 008 269 9226 7 通流量（ kg/h） 1731143.487 1571648.388 1594483.388 1532688.977 1329348.977 1276031.376 1241530.663 1190636.571 56 31 進(jìn)水比焓 h’ w,j kj/kg 加熱器下端差 ℃ 疏水溫度 td,j ℃ 疏水比焓 hd,j kj/kg 267 表 62 （五）第一次迭代計(jì)算 抽氣參數(shù)、抽氣量、通流量計(jì)算結(jié)果見表 63 表 63 （六）第二次迭代計(jì)算 汽水參數(shù)校正結(jié)果見表 64 項(xiàng)目 單位 H1 H2 H3 H4 H5 H6 H7 H8 氣側(cè) 抽氣壓力 pj MPa 抽氣比焓 hj kj/kg 抽氣管道壓損 % 3 3 5 5 5 5 5 5 加熱器壓 pj’ MPa 汽側(cè)壓力下飽和溫度 ts ℃ 61 水側(cè) 水側(cè)壓力 pw MPa 加熱器上端差 ℃ 0 0 0 出水溫度 tw,j ℃ 出水比焓 hw,j kj/kg 進(jìn)水溫度 t’ w,j ℃ 進(jìn)水比焓 h’ w,j kj/kg 序號 Ⅰ ZR Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ Ⅶ Ⅷ 抽氣 系數(shù) 抽氣量 （ kg/h） 122 125558.7782 3108 6931 3794 031 926 17 通流量（ kg/h） 1433644.493 1274283.715 1297118.715 1238686.18 1035346.184 982178.8463 26 167 85 32 加熱器下端差 ℃ 疏水溫度 td,j ℃ 疏水比焓 hd,j kj/kg 267 表 64 抽氣參數(shù)、 抽氣量、通流量計(jì)算結(jié)果見表 6 66 表 65 表 66 （七） 第三次迭代 汽水參數(shù)校正結(jié)果見表 67 項(xiàng)目 單位 H1 H2 H3 H4 H5 H6 H7 H8 氣側(cè) 抽氣壓力 pj MPa 抽氣比焓 hj kj/kg 抽氣管道壓損 % 3 3 5 5 5 5 5 5 加熱器壓 pj