【文章內(nèi)容簡介】 同理可算出其余4~H1H2H3H4H5H6H7H81kg抽汽做功（kJ/kg）各級抽汽量（kg/h）1501467183764607407726268456434抽汽流總內(nèi)功∑wa,j：3）附加功量∑wsg,k附加做功量∑wsg,k是指各小汽流量做功之和：4）汽輪機(jī)內(nèi)功wi 熱經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)計(jì)算汽輪機(jī)比熱耗q0: 汽機(jī)絕對內(nèi)效率?。浩啓C(jī)絕對電效率ηe：汽輪機(jī)熱耗率q：汽輪機(jī)汽耗率d：汽輪機(jī)進(jìn)汽量Ｄ０：式中　?。校濞D―汽輪機(jī)額定電功率，Ｐｅ=600MW。校核：汽輪機(jī)進(jìn)汽Ｄ０=1849090，與初選值誤差遠(yuǎn)小于1%，計(jì)算無誤。給水流量Gfw：凝結(jié)水泵流量GCP：凝汽量DC: 。1）鍋爐參數(shù)及有效利用熱量計(jì)算過熱蒸汽參數(shù)：由Pb=，tb=541℃，查表得過熱蒸汽出口比焓hb=。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=。由Pr==541℃，查表得再熱蒸汽出口比焓hr=。再熱器換熱量qrh=hrh2=—=。鍋爐有效熱量q1：2）管道效率計(jì)算3）全廠熱效率計(jì)算4)全廠發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)煤耗率系數(shù)式中暖風(fēng)器吸熱量，按下式計(jì)算：相應(yīng)于1kg標(biāo)煤的輸入量發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)煤耗率bs：5)全廠熱耗率6)全廠供電標(biāo)準(zhǔn)煤耗率 式中ε廠用電率。35凝汽式汽輪機(jī)組初步設(shè)計(jì)及輔助設(shè)備選擇第五章 熱力系統(tǒng)輔助設(shè)備的選擇 凝汽器的選擇 凝汽器的作用凝汽器和抽汽設(shè)備、循環(huán)水泵、凝結(jié)水泵以及與之相連的管道、閥門等構(gòu)成汽輪機(jī)的凝汽系統(tǒng)。凝汽系統(tǒng)的任務(wù)可以歸納為以下四點(diǎn)。1）在汽輪機(jī)末級排汽口建立并維持一定的真空。從熱力學(xué)第二定律的觀點(diǎn)，完整的動力循環(huán)必須要有一個冷源，凝汽系統(tǒng)在蒸汽動力循環(huán)（朗肯循環(huán)）中起著冷源作用，通過降低排汽壓力和排汽溫度，來提高循環(huán)熱效率。2）汽輪機(jī)的工質(zhì)是經(jīng)過嚴(yán)格化學(xué)處理的水蒸氣，凝汽器將汽輪機(jī)排汽凝結(jié)成水，凝結(jié)水經(jīng)回?zé)岢槠訜?、除氧后，作為鍋爐給水重復(fù)利用。3）起到真空除氧作用，利用熱力除氧原理除去凝結(jié)水中的溶解氣體（主要是氧氣），從而提高凝結(jié)水品質(zhì)，防止系統(tǒng)低壓回路管道、閥門等腐蝕。4）起到熱力系統(tǒng)蓄水作用，凝汽器既是匯集和儲存凝結(jié)水、熱力系統(tǒng)中的各種疏水、排汽和化學(xué)補(bǔ)充水的場所，又是緩解運(yùn)行中機(jī)組流量的急劇變化，從而起到熱力系統(tǒng)穩(wěn)定調(diào)節(jié)作用的緩沖器。 凝汽器的類型及選擇凝汽器有混合式和表面式兩種類型。在混合式凝汽器中，汽輪機(jī)排汽與冷卻水直接混合接觸而使蒸汽凝結(jié)。凝結(jié)水與冷卻水混合在一起用水泵抽走，不凝結(jié)的空氣用抽汽設(shè)備除去。其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、制造成本低廉、冷卻效果好，其最大的缺點(diǎn)是凝結(jié)水與不清潔的冷卻水混合后，不能作為鍋爐給水，因此，現(xiàn)在汽輪機(jī)組中一般很少直接采用混合式凝汽器。表面式凝汽器中，冷卻介質(zhì)與蒸汽被冷卻表面隔開不直接接觸，能保持凝結(jié)水的清潔，所以現(xiàn)代大型汽輪機(jī)組普遍采用表面式凝汽器。本次設(shè)計(jì)采用的凝汽器為表面式凝汽器。 高、低壓加熱器的選擇 高、低壓加熱器的作用加熱器是利用汽輪機(jī)抽汽加熱進(jìn)入鍋爐的給水，從而提高熱力循環(huán)效率的換熱設(shè)備。 高、低壓加熱器的類型回?zé)峒訜崞鞯念愋桶磦鳠岱绞椒挚煞譃椋夯旌鲜郊訜崞鳎槐砻媸郊訜崞?。按布置的方式分為臥式和立式兩種。按水側(cè)壓力可分為高壓加熱器和低壓加熱器。按凝結(jié)水的流動方向，在除氧器之前的加熱器，由于其水側(cè)承受的壓力比較低，故稱為低壓加熱器；除氧器之后，由于給水被給水泵進(jìn)一步升壓，加熱器水側(cè)承受的壓力很高，故稱為高壓加熱器。 高、低壓加熱器的選擇 本次設(shè)計(jì)所擬定的原則性熱力系統(tǒng)需用三臺高壓加熱器、四臺低壓加熱器。： 高、低加熱器型號型號加熱水流量 t/h加熱汽流量 t/h加熱面積m2輸水溫度℃GJ1100219101100246GJ1180229101180205GJ82023910820177JD67033670JD58520585106JD756756JF82382364 軸封冷卻器的選擇 軸封冷卻器的作用軸封冷卻器又稱為軸封加熱器，其作用是防止軸封及閥桿漏汽（汽—?dú)饣旌衔铮钠啓C(jī)軸端逸至機(jī)房或漏入油系統(tǒng)中，同時利用漏汽的熱量加熱主凝結(jié)水，其疏水疏至凝汽器，從而減少熱損失并回收工質(zhì)。 軸封冷卻器結(jié)構(gòu)軸封冷卻器由抽氣器、前水室、中水室、后水室、前加熱器及后加熱器組成。抽氣器為射汽式，由噴嘴、吸入室、擴(kuò)散管和排出管所組成。工作蒸汽經(jīng)噴嘴射出時膨脹，高速出，在吸入室中產(chǎn)生引射作用，使吸入室連同相連的前加熱器產(chǎn)生真空，來自汽輪機(jī)軸封的汽、氣混合物源源進(jìn)入前加熱汽側(cè)，經(jīng)銅管內(nèi)的凝結(jié)水冷卻后，空氣則為抽氣器所吸入，然后與工作蒸汽一起壓出擴(kuò)散管，進(jìn)入后加熱器，經(jīng)兩次冷卻后，空氣排入大氣，前、后加熱器之凝結(jié)水則由下部疏水口徑V形管排入低位水箱，被送往凝汽器。本次設(shè)計(jì)采用一臺軸封冷卻器。 真空泵的選擇 真空泵的作用真空泵的作用是在汽輪機(jī)組啟動時建立真空以及在運(yùn)行時不斷抽除從真空系統(tǒng)不嚴(yán)密處漏入的空氣和未凝結(jié)的蒸汽，以維持凝汽器的真空度。 真空泵的類型現(xiàn)代大型汽輪機(jī)組多使用機(jī)械式真空泵，包括離心式真空泵和水環(huán)式真空泵等。 真空泵的選擇，選用臺數(shù)為2臺。 真空泵型號型號轉(zhuǎn)速壓力吸氣量真空度2BE1353590r/min5kgt/cm25267m3/h 給水泵的選擇 給水泵的作用給水泵是熱力系統(tǒng)中最重要的一種水泵。它是向鍋爐連續(xù)供給具有一定壓力和溫度的給水，其安全運(yùn)行直接影響到鍋爐的安全運(yùn)行?，F(xiàn)代大容量鍋爐給水泵具有以下的工作特點(diǎn)：容量大（驅(qū)動功率大）；轉(zhuǎn)速高；壓力高；水溫高。給水泵的主要任務(wù)是提高給水壓力，而提高給水壓力最經(jīng)濟(jì)有效的方法是提高給水泵的轉(zhuǎn)速。中壓給水泵常用電動機(jī)驅(qū)動，由于受電網(wǎng)頻率的限制，最高轉(zhuǎn)速只有3000r/min。 給水泵的分類1）水平中開式多級離心泵。其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：泵體（泵殼）作成沿軸中心線水平中開，分成上下兩部分，吸入管和排出管與下泵體（泵座）整體澆注，為消除軸向力，葉輪采用對稱排列的方式。這種泵的優(yōu)點(diǎn)：拆卸裝配方便，只需將上泵體（泵蓋）吊開，即可取出或裝入整個轉(zhuǎn)子。缺點(diǎn)：①體積大；②泵體流道復(fù)雜，對鑄造加工技術(shù)要求高，造價高，僅適用于低壓、小容量機(jī)組的給水泵。2）節(jié)段式多級離心泵。泵體由圓形中段組成，容易制造并可互換，造價低。3）圓筒形雙殼體多級離心泵。目前，大容量、高參數(shù)鍋爐給水泵均采用圓筒形雙殼體多級離心泵。 給水泵的選擇根據(jù)《火力發(fā)電廠設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》，，在給水系統(tǒng)中，每一臺給水泵出口的總流量(即最大給水消耗量，不包括備用給水泵)均應(yīng)保證供給其所連接的系統(tǒng)的全部，鍋爐在最大連續(xù)蒸發(fā)量時所需的給水量，即汽包鍋爐最大連續(xù)蒸發(fā)量的110%，對于中間再熱機(jī)組，給水泵入口的總流量還應(yīng)加上供再熱蒸汽調(diào)溫用的從泵的中間級抽出的流量以及漏出和注入給水泵軸封的流量差，前置給水泵出口的總流量應(yīng)為給水泵入口的總流量，即前置泵和給水泵之間的抽出流量之和。每一給水泵系統(tǒng)應(yīng)設(shè)備用泵一臺，其容量應(yīng)根據(jù)給水泵的可用率及電網(wǎng)對該給水泵所連接的機(jī)組的要求，經(jīng)比較論證確定給水泵的揚(yáng)程1).給水泵壓力的計(jì)算入口壓力 MPa出口壓頭 Mpa2).壓力校核根據(jù)給水泵入口壓力查熱力性質(zhì)表,利用差值法求得　　　　　　　　　　　　　則　　所以 MPa 3).揚(yáng)程計(jì)算揚(yáng)程 m理論揚(yáng)程 m(裕量范圍為10%~15%,此處取10%)4).容積流量計(jì)算因?yàn)? Kg/h所以 m/h則理論體積流量 m/h (裕量為5%~10%,此處取10%) 每臺容積流量 m/h 5).給水泵的選擇根據(jù)給水泵的容積流量和揚(yáng)程選擇給水泵為50CHTA(汽動）型。 凝結(jié)水泵的確定 凝結(jié)水泵的作用凝結(jié)水泵的作用是抽出汽輪機(jī)凝汽器中的凝結(jié)水，經(jīng)低壓加熱器將水送往除氧器。由于凝結(jié)水泵是從高度真空的凝汽器中抽取飽和狀態(tài)的凝結(jié)水，故容易吸入空氣和產(chǎn)生汽蝕。因此，要求凝結(jié)水泵具有較好的軸端密封，以防止空氣漏入泵中，并要求具有較高的抗汽蝕性能。因此，凝結(jié)水泵的轉(zhuǎn)速不宜過高，一般在980～1450r/min之間，且第一級葉輪往往作成雙吸式或在首級葉輪前加裝誘導(dǎo)輪。凝結(jié)水泵進(jìn)口與凝汽器之間設(shè)有抽氣平衡管，其目的是在啟動時泵內(nèi)空氣能排至凝汽器，然后由抽氣器抽出，并可維持泵入口與凝汽器處于相同的真空度。 凝結(jié)水泵的類型其結(jié)構(gòu)形式有以下兩種：1) NL型凝結(jié)水泵2) LDTN型凝結(jié)水泵 凝結(jié)水泵的選擇1).凝結(jié)水泵臺數(shù)、容量的選擇 凝汽式機(jī)組的凝結(jié)水泵臺數(shù)、容量應(yīng)滿足下列要求：單臺凝汽式機(jī)組宜裝設(shè)兩臺凝結(jié)水泵，每臺凝結(jié)水泵容量為最大凝結(jié)水量的110%；如大容量機(jī)組需裝設(shè)三臺容量各為最大凝結(jié)水量55%的凝結(jié)水泵時，應(yīng)進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。最大凝結(jié)水量應(yīng)為下列各項(xiàng)之和：；；。當(dāng)備用泵短期投入運(yùn)行時，應(yīng)滿足低壓加熱器可能排入凝汽器的事故疏水量或旁路系統(tǒng)投入運(yùn)行時凝結(jié)水量輸送的要求。凝結(jié)水系統(tǒng)宜采用一級凝結(jié)水泵；當(dāng)全部凝結(jié)水需要進(jìn)行處理且采用低壓凝結(jié)水除鹽設(shè)備時，應(yīng)設(shè)置凝結(jié)水升壓泵，其臺數(shù)和容量應(yīng)與凝結(jié)水泵相同。在設(shè)備條件具備時，宜采用與凝結(jié)水泵同軸的凝結(jié)水升壓泵。2).凝結(jié)水泵量程的選擇 無凝結(jié)水除鹽設(shè)備時，凝結(jié)水泵的揚(yáng)程應(yīng)按下列各項(xiàng)之和計(jì)算：從凝汽器熱井到除氧器凝結(jié)水入口（包括噴霧頭）的介質(zhì)流動阻力（按最大凝結(jié)水量計(jì)算），另加10%～20%裕量；除氧器凝結(jié)水入口與凝汽器熱井最低水位間的水柱靜壓差；除氧器最大工作壓力，另加15%裕量；凝汽器的最高真空。有凝結(jié)水除鹽設(shè)備時，凝結(jié)水泵和凝結(jié)水升壓泵的揚(yáng)程可參照以上原則計(jì)算，并計(jì)入除鹽設(shè)備的阻力。依據(jù)容量和量程參考同類型600MW機(jī)組選擇NL型凝結(jié)水泵。 除氧器及給水箱的選擇 除氧器的選擇1).除氧器的作用給水系統(tǒng)中溶解于水中的氣體主要有兩個來源，一是補(bǔ)充水帶進(jìn)：二是處于真空狀態(tài)下的熱力設(shè)備及管道附件不嚴(yán)密漏進(jìn)了空氣。這將會腐蝕熱力設(shè)備及管道，降低其工作可靠性與使用壽命；阻礙傳熱，降低熱力設(shè)備的熱經(jīng)濟(jì)性。因此除氧器的任務(wù)是除去水中的氧和不凝結(jié)氣體，防止熱力設(shè)備腐蝕和傳熱惡化，保證熱力設(shè)備的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。2).除氧器的類型除氧器的類型按工作壓力分為大氣式除氧器、真空除氧器和高壓除氧器。大氣式除氧器的工作壓力略高于大氣壓力，以便把水中離析出來的氣體排入大氣。這種除氧器常用于中、低壓凝汽式電廠和中壓熱電廠。為了簡化系統(tǒng)，高壓以上參數(shù)的機(jī)組補(bǔ)充水一般是補(bǔ)入凝汽器的。為避免主凝結(jié)水管道和低壓加熱器的氧腐蝕，在凝汽器下部設(shè)置除氧裝置，對凝結(jié)水和補(bǔ)充水進(jìn)行除氧，此種除氧稱之為真空除氧。再高參數(shù)大容量機(jī)組上，廣泛采用高壓除氧器，給水溫度可加熱至158～160℃，含氧量小于7μg/L。3).除氧器的選擇根據(jù)《火力發(fā)電廠設(shè)計(jì)規(guī)程》，：中間再熱機(jī)組的除氧器，宜用滑壓運(yùn)行方式，除氧器的總?cè)萘繎?yīng)個根據(jù)最大的給水消耗量選擇，每臺機(jī)組宜配一臺除氧器，高壓中間再熱凝汽式機(jī)組宜采用一級高壓除氧器及其有關(guān)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，應(yīng)有可靠的防止除氧器過壓爆炸的措施．1 最大給水消耗量2 除氧器型號及臺數(shù)在設(shè)計(jì)資料匯編上選擇GWC1051型高壓器除氧器一臺（參考鐵嶺電廠）： 除氧器性能列表如下除 氧 器型號GWC1051額定出力t/h935最大出力t/h1051工作壓力MPa設(shè)計(jì)壓力MPa實(shí)驗(yàn)壓力MPa工作溫度℃335設(shè)計(jì)溫度℃340飽和溫度℃166安全閥動作壓力MPa 給水箱的選擇1).給水箱的作用給水箱作為凝結(jié)水泵和給水泵之間緩沖容器，在機(jī)組啟動、負(fù)荷大幅度變化、凝結(jié)水系統(tǒng)故障或除氧器進(jìn)水中斷等異常情況下，可以保證在一定時間內(nèi)不間斷地向鍋爐供水。2).給水箱的選擇根據(jù)《火力發(fā)電廠設(shè)計(jì)規(guī)程》：200MW以上機(jī)組為5－10min的給水消耗量，給水箱的有效總?cè)萘渴侵附o水箱正常水位至水箱出水管頂部水位之間的儲水量。本設(shè)計(jì)為600MW機(jī)組，選用10Min最大給水消耗量的給水箱有效容積確定除氧器壓力,℃查水蒸汽表得:給水箱型號和臺數(shù)(設(shè)備沒有列出性能表參考鐵嶺發(fā)電廠)型號為GS—160，臺數(shù)為1臺。 連續(xù)排污擴(kuò)容器的選擇 連續(xù)排污的作用為保證鍋爐的爐水品質(zhì)，在汽包鍋爐的爐水中要加入某些化學(xué)藥品，使隨給水進(jìn)入鍋爐的結(jié)垢物質(zhì)生成水渣或呈溶解狀態(tài)，或生成懸浮細(xì)粒呈分散狀態(tài)，這些雜質(zhì)留在爐水中，隨著運(yùn)行時間的增長，爐水含鹽量超過允許值，這不僅使蒸汽帶鹽，影響蒸汽品質(zhì)，還可能造成爐管堵塞，影響鍋爐安全運(yùn)行。為獲得清潔蒸汽，在汽包鍋爐運(yùn)行中，把一部分含鹽濃度較大的爐水、懸浮物和水渣通過排污排出，同時補(bǔ)入同量純凈的水，使?fàn)t水中含鹽量控制在一定的范圍內(nèi)。 連續(xù)排污的分類鍋爐排污又分為連續(xù)排污和定期排污。連續(xù)排污是從汽包中含鹽量較大的部位連續(xù)排放爐水。在超高壓和中壓鍋爐機(jī)組中，為簡化系統(tǒng)常采用單級連續(xù)排污利用系統(tǒng)。在高壓熱電廠或排污水量較大的鍋爐機(jī)組中，為了提高排污利用系統(tǒng)的回收效果，常采用依次串聯(lián)的兩級排污利用系統(tǒng)。本機(jī)組設(shè)置一臺連續(xù)排污擴(kuò)容器系統(tǒng)。 連續(xù)排污擴(kuò)容器的選擇