【正文】 要求電廠在安全、可靠運(yùn)行的前提即 滿(mǎn)足社會(huì)的需要，又要對(duì) 自身機(jī)組的性能有全面的了解， 不斷 提高機(jī)組效率，降低能源消耗，以最少的投入獲得最大的 經(jīng)濟(jì)效益。s living standards, urgent need more energy, especially the electricity supply, and coalfired power is an important part of power production. Currently firepower aircrew positive high parameter, large capacity direction development, improve the efficiency of power plants, economic, and reliability has bee the urgent need to address the new topic. Water heating system as power plants to the heating system of power plant core, it the hot economic plays a decisive role Now widely used to power thermal steam extraction for heating boiler water supply, in order to improve the average temperature, reduce collector of heattrapping irreversible loss。高壓加熱器是利用在汽輪機(jī)內(nèi)已作過(guò)一部分功的 蒸汽來(lái)加熱給水，以減少排汽在凝汽器中的熱損失，從而提高循環(huán)熱效率。目前火力發(fā)電機(jī)組正向高參數(shù)、大容量方向發(fā)展，提高發(fā)電廠的效率、經(jīng)濟(jì)性、可靠性就成為人們迫切需要解決的新課題。給水回?zé)嵯到y(tǒng)作為發(fā)電廠熱力系統(tǒng)的核心，它對(duì)電廠的熱經(jīng)濟(jì)性起著決定性的作用。因此，研究回?zé)岢槠到y(tǒng)以及高壓加熱器的設(shè)計(jì)對(duì)提高電廠的熱經(jīng)濟(jì)性具有重大的理論和實(shí)踐意義。 And reduce exhaust steam parameters, make steam can maximize the steam turbine expanding power in cold source, reduce loss. So in lang Ken cycle back on the basis of thermal circulation, improve circulation efficiency and thermal efficiency. Highpressure heater was utilized in the steam turbine already done within the steam for heating part water reactive, in order to reduce exhaust steam in the heat loss condenser, thereby improving circulation thermal efficiency. Therefore, the study of the steam extraction system and to heat the design of high pressure heater to improve the power plant in the thermal efficiency is of great theoretical and practical significance This topic already repair engineering thermodynamics, in principle, thermal power plants, steam turbine, on the basis of course such as a bination of 600 mw unit of Harbin third power plant, the thermal system to check and thermal equilibrium calculation, power highpressure heater 6, in order to improve the design of learned of theoretical knowledge prehensive ability for our future, 5 in practical work to lay the necessary power based Keyword Turbine: Regenerative system Highpressure heater heat economy 600MW Unit 1 前言 近十多年來(lái) ，大容量、高參數(shù)、高效率的大型發(fā)電機(jī)組在我國(guó)日益普及，由于 600MW 火力發(fā)電機(jī)組具有容量大、參數(shù)高、能耗低、可靠性高、環(huán)境污染小等特點(diǎn)，在我國(guó)電力工業(yè)發(fā)展規(guī)劃中都把 600MW 機(jī)組的開(kāi)發(fā)研究和推廣應(yīng)用作為一項(xiàng)重要的內(nèi)容。 電廠的熱力系統(tǒng)中，為減少循環(huán)的冷源損失，設(shè)法從汽輪機(jī)的某些中間級(jí)引出部分做過(guò)功的蒸汽，用來(lái)加熱鍋爐的給水，減少了排汽在凝汽器中的熱損失，使蒸汽的熱量得到了充分的利用，提高了整個(gè)循環(huán)的熱效率。本文共分兩大部分，第一部分進(jìn)行回?zé)嵯到y(tǒng)的熱平衡計(jì)算 。 熵方法是以燃料化學(xué)能的做功能力被利用的程度來(lái)評(píng)價(jià)電廠的熱經(jīng)濟(jì)性，一般用于電廠熱經(jīng)濟(jì)性的定性分析。 600MW 機(jī)組簡(jiǎn)介 該機(jī)組是哈爾濱汽輪機(jī)廠制造的亞臨界壓力 、一次中間再熱、單軸、反動(dòng)式、四缸四排汽機(jī)組。從汽輪機(jī)組機(jī)頭向發(fā)電機(jī)看去，高壓缸各級(jí)為反動(dòng)式布置。低壓缸是雙 分流結(jié)構(gòu)，蒸汽從中部進(jìn)入，經(jīng)正反各 7級(jí)反動(dòng)式壓力級(jí)后，從 4 個(gè)排氣口向下排入 2個(gè)凝汽器。 汽輪機(jī)高、中 低壓轉(zhuǎn)子均為有中心孔的整鍛轉(zhuǎn)子。 汽輪機(jī)共有 8 段用于回?zé)嵯到y(tǒng)加熱的非調(diào)整抽汽，分別置于高壓缸第 8 級(jí)后（用于 8號(hào)高壓加熱器）、第 11 級(jí)后 （高壓缸排汽，用于 7號(hào)高壓加熱器）、中壓缸第 16級(jí)后（用于 6號(hào)高壓加熱器）、第 20 級(jí)后（即中壓缸排汽，用于除氧器和給水泵小汽輪機(jī)），以及低壓缸 A/B 第 2 2 2 26級(jí)后（分別用于 1 號(hào)低壓加熱器）。另一方面，回?zé)崽岣吡隋仩t的給水溫度，使工質(zhì)在鍋爐內(nèi)的平均吸熱溫度提高，使鍋爐的傳熱溫差降低。在其他條件相同的情況下，采用給水回?zé)峒訜?，可以使汽輪機(jī)組的絕對(duì)內(nèi)效率提高，且回?zé)岢槠麆?dòng)力系數(shù)愈大 ，絕對(duì)內(nèi)效率愈高。因此，盡可能利用低壓回?zé)岢槠?，將?huì)獲得更好的效益。三者緊密聯(lián)系， 互有影響。 同一回?zé)嵯到y(tǒng)中，每個(gè)加熱器的焓升分配差別較大，各機(jī)組焓升分配并沒(méi)有恪守某種規(guī)律，而是以系統(tǒng)最高的經(jīng)濟(jì)效率為目標(biāo)分配的。則得到理想回?zé)嵫h(huán)絕對(duì)內(nèi)效率 i? 為： 0011c c cifwqqq h h?? ?? ? ? ? ? 1 2 30 0 1 1 2 21 ( ) ( ) ( ) ( )zcw w w z w zq q q q qq h q h q h q h?? ? ? ? ? ? ? ? ? 9 式中， c? 為汽輪機(jī)凝汽份額， cq 為單位質(zhì)量排汽在表示單位質(zhì)量排氣在凝汽器中的放熱量 ， 1q 、 2q 、 3q 、 zq 、 cq 為抽汽在各加熱器中的放熱量， 0h 為主蒸汽比焓， 0wh? 、 1wh? 、 2wh? 、 wzh? 分別分別表示單位質(zhì)量給水或凝結(jié)水在各級(jí)加熱器中的焓升， kJ／ kg。另一方面，隨著給水溫度的提高，工質(zhì)在鍋爐中的吸熱量將會(huì)減少，汽輪機(jī)熱耗率以及絕對(duì)電耗率也會(huì)受雙重影響，反之亦然。 按焓降分配法，最佳給水溫度的焓值為 139。因此，經(jīng)濟(jì)上最有利的給水溫度的確定，應(yīng)在保證系統(tǒng)簡(jiǎn)單、工作可靠、回?zé)岬氖找孀阋匝a(bǔ)償和超過(guò)設(shè)備費(fèi)用的增加時(shí)，才是合理的。 當(dāng)給水溫度一定時(shí)，回?zé)峒訜岬募?jí)數(shù) z 越多，循環(huán)熱效率越高。因此，小機(jī)組一般 13 級(jí)，大機(jī)組79級(jí)。當(dāng)給定汽輪機(jī)進(jìn)汽量情況下，進(jìn)行熱力系統(tǒng)計(jì)算，稱(chēng)為“定流量計(jì)算”，其結(jié)果是求得給定流量下汽輪發(fā)電機(jī)組的功率及其熱經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)。 ．計(jì)算方法 回?zé)嵯到y(tǒng)計(jì)算方法有多種，有傳統(tǒng)的常規(guī)計(jì)算法、等效熱降法、循環(huán)函數(shù)法以及矩陣法等。 （ 3）物質(zhì)平衡式計(jì)算 由物質(zhì)平衡式可計(jì)算出凝汽流量 Dc 或凝氣系數(shù) c? 或新汽耗量 0D （ 4）計(jì)算結(jié)果較核 利用物質(zhì)平衡式或汽輪機(jī)功率方程式進(jìn)行校核，誤差范圍 1％～ 2％ 12 根據(jù)已知條件進(jìn)行熱力計(jì)算 ★ 設(shè)計(jì)題目 ： 600MW 汽輪機(jī)組回?zé)嵯到y(tǒng)熱平衡計(jì)算 設(shè)計(jì)題目為模仿我國(guó)哈爾濱汽輪機(jī)廠生產(chǎn) 600MW 汽輪機(jī)組，進(jìn)行熱平衡計(jì)算、加熱器熱力設(shè)計(jì)。 根據(jù)給水溫度 ? ℃，可得 7H 高壓加熱器給水出口溫度8wt ? ℃，且除氧器出口水溫 7 ? ℃，根據(jù)等溫升（等比焓升 ） 分配原則得 6H 、 7H 高壓加熱器給水出口水溫： 取 ℃。et ? ?℃ 飽和水比焓 39。39。 1kg 新蒸汽的比熱耗 q0 : 0q =h0 + rh rh fwqh?? =+? =汽輪機(jī)絕對(duì)內(nèi)效率： η i = iowq = =% 汽輪發(fā)電機(jī)組絕對(duì)內(nèi)效率 : η e=η i η m η g =? ? =% 汽輪發(fā)電機(jī)組熱耗率： q=3600/η e=3600/=(KW? h) 汽輪發(fā)電機(jī)組汽耗率： d=q/q0 =(KW? h) 各汽水流量絕對(duì)值計(jì)算 由jD= 0D j? 求出各處jD， 見(jiàn)表 32 4 高壓加熱器簡(jiǎn)介及課題介紹 回?zé)嵫h(huán)是提高火電廠效率的措施之一，現(xiàn)代大型熱力發(fā)電廠幾乎毫無(wú)例外 22 的采用了回?zé)嵫h(huán)。 選用 全部由混合式加熱器組成的回?zé)嵯到y(tǒng)較為復(fù)雜，因而導(dǎo)致回?zé)嵯到y(tǒng)運(yùn)行安全性、可靠性低、系統(tǒng)投資大。設(shè)備多、造價(jià)高、主廠房布置復(fù)雜、土建投資大、安全可靠性低使該系統(tǒng)的應(yīng)用受到限制。當(dāng)過(guò)熱蒸汽由進(jìn)口進(jìn)入殼體后即可將上部主螺管內(nèi)的給水加熱，蒸汽凝結(jié)為水后，凝結(jié)的熱水又可將下部疏冷螺管內(nèi)的部分給水加熱，被利用后的凝結(jié)水經(jīng)疏水出口被疏流出體外。加熱蒸汽由入口進(jìn)入筒體，經(jīng)過(guò)蒸汽冷卻段、冷凝段、疏水冷卻段后蒸汽由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)，最后由疏水出口流出。分流隔板焊接在管板上，分流隔板靠近水側(cè)與給水出水管的內(nèi)套管相焊接，這樣可以避免管、殼交接處的尖峰應(yīng)力。由于該機(jī)組的加熱器管子采用碳鋼材料，故爆脹之前在進(jìn)水側(cè)的管端套上不修鋼套管，不銹鋼套管在爆炸脹管的同時(shí)脹緊于管子內(nèi)壁。過(guò)熱 段的包殼以該套管為中心，可以向四周自由膨脹。冷凝段主要是利用蒸汽凝結(jié)時(shí)放出汽化潛熱來(lái)加熱給水。 在加熱器殼體的左側(cè)（見(jiàn)上圖所示的位置）用不銹鋼板分割出一 段獨(dú)立的疏水?dāng)U容室，使上一級(jí)的疏水在這里擴(kuò)容后再進(jìn)入冷凝段，有效地避免了疏水對(duì)管束的沖擊或振動(dòng)。它用包殼板把該流程的所有管子密封起來(lái)，并用一塊較厚的端板將冷凝段與疏水冷卻段隔開(kāi)。這種疏水出口的設(shè)置，便于在運(yùn)行前排放殼體內(nèi)的氣體。然后流至冷卻段，在隔板的引導(dǎo)下均勻地流向該段的各個(gè)部分，由下而上橫向流過(guò)管束，放出汽化潛熱后凝結(jié)成水，稱(chēng)為疏水；外來(lái)的上一級(jí)疏水經(jīng)擴(kuò)容后也進(jìn)入冷凝段。表面式加熱器的端差，有時(shí)也稱(chēng)之為上端差（出口端差 ） ,若不特別注明，通常都是指加熱器汽側(cè)出口疏水溫度（飽和溫度 ） 與水側(cè)出口溫度之差。 顯然端差 ? 越小，熱經(jīng)濟(jì)性就越好。上圖還可以看出隨著換熱面積 A 的增加， ? 是減小的，它們有如下的關(guān)系： 1pKAGcte? ??? 式中 A金屬換熱面積， 2m ； t? 水進(jìn)、出口的溫度差，℃； K傳熱系數(shù)， 2/ ( . .kJ m h ℃ )。機(jī)組容量大 ? 減小的效益好， ? 應(yīng)選較小值。因此，當(dāng)利用傳熱方程來(lái)計(jì)算整個(gè)傳熱面上的熱流量時(shí)，必須使用整個(gè)傳熱面上的平均溫差，在工程應(yīng)用中通常使用的是對(duì)數(shù)平均溫差。139。2 2 2 2()mq