【文章內容簡介】 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）汽輪機內功wi 熱經濟性指標計算汽輪機比熱耗q0: 汽機絕對內效率?。浩啓C絕對電效率ηe：汽輪機熱耗率q：汽輪機汽耗率d：汽輪機進汽量Ｄ０：式中　?。校濞D―汽輪機額定電功率，Ｐｅ=600MW。校核：汽輪機進汽Ｄ０=1849090，與初選值誤差遠小于1%，計算無誤。給水流量Gfw：凝結水泵流量GCP：凝汽量DC: 。1）鍋爐參數及有效利用熱量計算過熱蒸汽參數：由Pb=，tb=541℃，查表得過熱蒸汽出口比焓hb=。再熱蒸汽參數：鍋爐設計再熱蒸汽出口壓力pr=，該壓力已高于汽輪機排汽壓力p’rh=，故按照汽輪機側參數，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）管道效率計算3）全廠熱效率計算4)全廠發(fā)電標準煤耗率系數式中暖風器吸熱量，按下式計算：相應于1kg標煤的輸入量發(fā)電標準煤耗率bs：5)全廠熱耗率6)全廠供電標準煤耗率 式中ε廠用電率。35凝汽式汽輪機組初步設計及輔助設備選擇第五章 熱力系統(tǒng)輔助設備的選擇 凝汽器的選擇 凝汽器的作用凝汽器和抽汽設備、循環(huán)水泵、凝結水泵以及與之相連的管道、閥門等構成汽輪機的凝汽系統(tǒng)。凝汽系統(tǒng)的任務可以歸納為以下四點。1）在汽輪機末級排汽口建立并維持一定的真空。從熱力學第二定律的觀點，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）汽輪機的工質是經過嚴格化學處理的水蒸氣，凝汽器將汽輪機排汽凝結成水，凝結水經回熱抽汽加熱、除氧后，作為鍋爐給水重復利用。3）起到真空除氧作用，利用熱力除氧原理除去凝結水中的溶解氣體（主要是氧氣），從而提高凝結水品質，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水、熱力系統(tǒng)中的各種疏水、排汽和化學補充水的場所，又是緩解運行中機組流量的急劇變化，從而起到熱力系統(tǒng)穩(wěn)定調節(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，汽輪機排汽與冷卻水直接混合接觸而使蒸汽凝結。凝結水與冷卻水混合在一起用水泵抽走，不凝結的空氣用抽汽設備除去。其優(yōu)點是結構簡單、制造成本低廉、冷卻效果好，其最大的缺點是凝結水與不清潔的冷卻水混合后，不能作為鍋爐給水，因此，現在汽輪機組中一般很少直接采用混合式凝汽器。表面式凝汽器中，冷卻介質與蒸汽被冷卻表面隔開不直接接觸，能保持凝結水的清潔，所以現代大型汽輪機組普遍采用表面式凝汽器。本次設計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抽汽加熱進入鍋爐的給水，從而提高熱力循環(huán)效率的換熱設備。 高、低壓加熱器的類型回熱加熱器的類型按傳熱方式分可分為：混合式加熱器；表面式加熱器。按布置的方式分為臥式和立式兩種。按水側壓力可分為高壓加熱器和低壓加熱器。按凝結水的流動方向，在除氧器之前的加熱器，由于其水側承受的壓力比較低，故稱為低壓加熱器；除氧器之后，由于給水被給水泵進一步升壓，加熱器水側承受的壓力很高，故稱為高壓加熱器。 高、低壓加熱器的選擇 本次設計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—氣混合物）從汽輪機軸端逸至機房或漏入油系統(tǒng)中，同時利用漏汽的熱量加熱主凝結水，其疏水疏至凝汽器，從而減少熱損失并回收工質。 軸封冷卻器結構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、擴散管和排出管所組成。工作蒸汽經噴嘴射出時膨脹，高速出，在吸入室中產生引射作用，使吸入室連同相連的前加熱器產生真空，來自汽輪機軸封的汽、氣混合物源源進入前加熱汽側，經銅管內的凝結水冷卻后，空氣則為抽氣器所吸入，然后與工作蒸汽一起壓出擴散管，進入后加熱器，經兩次冷卻后，空氣排入大氣，前、后加熱器之凝結水則由下部疏水口徑V形管排入低位水箱，被送往凝汽器。本次設計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組啟動時建立真空以及在運行時不斷抽除從真空系統(tǒng)不嚴密處漏入的空氣和未凝結的蒸汽，以維持凝汽器的真空度。 真空泵的類型現代大型汽輪機組多使用機械式真空泵，包括離心式真空泵和水環(huán)式真空泵等。 真空泵的選擇，選用臺數為2臺。 真空泵型號型號轉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，其安全運行直接影響到鍋爐的安全運行。現代大容量鍋爐給水泵具有以下的工作特點：容量大（驅動功率大）；轉速高；壓力高；水溫高。給水泵的主要任務是提高給水壓力，而提高給水壓力最經濟有效的方法是提高給水泵的轉速。中壓給水泵常用電動機驅動，由于受電網頻率的限制，最高轉速只有3000r/min。 給水泵的分類1）水平中開式多級離心泵。其結構特點是：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：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子。缺點：①體積大；②泵體流道復雜，對鑄造加工技術要求高，造價高，僅適用于低壓、小容量機組的給水泵。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《火力發(fā)電廠設計技術規(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%，對于中間再熱機組，給水泵入口的總流量還應加上供再熱蒸汽調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)應設備用泵一臺，其容量應根據給水泵的可用率及電網對該給水泵所連接的機組的要求，經比較論證確定給水泵的揚程1).給水泵壓力的計算入口壓力 MPa出口壓頭 Mpa2).壓力校核根據給水泵入口壓力查熱力性質表,利用差值法求得　　　　　　　　　　　　　則　　所以 MPa 3).揚程計算揚程 m理論揚程 m(裕量范圍為10%~15%,此處取10%)4).容積流量計算因為 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).給水泵的選擇根據給水泵的容積流量和揚程選擇給水泵為50CHTA(汽動）型。 凝結水泵的確定 凝結水泵的作用凝結水泵的作用是抽出汽輪機凝汽器中的凝結水，經低壓加熱器將水送往除氧器。由于凝結水泵是從高度真空的凝汽器中抽取飽和狀態(tài)的凝結水，故容易吸入空氣和產生汽蝕。因此，要求凝結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，凝結水泵的轉速不宜過高，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輪。凝結水泵進口與凝汽器之間設有抽氣平衡管，其目的是在啟動時泵內空氣能排至凝汽器，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。 凝結水泵的類型其結構形式有以下兩種：1) NL型凝結水泵2) LDTN型凝結水泵 凝結水泵的選擇1).凝結水泵臺數、容量的選擇 凝汽式機組的凝結水泵臺數、容量應滿足下列要求：單臺凝汽式機組宜裝設兩臺凝結水泵，每臺凝結水泵容量為最大凝結水量的110%；如大容量機組需裝設三臺容量各為最大凝結水量55%的凝結水泵時，應進行技術經濟比較后確定。最大凝結水量應為下列各項之和：；；。當備用泵短期投入運行時，應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)投入運行時凝結水量輸送的要求。凝結水系統(tǒng)宜采用一級凝結水泵；當全部凝結水需要進行處理且采用低壓凝結水除鹽設備時，應設置凝結水升壓泵，其臺數和容量應與凝結水泵相同。在設備條件具備時，宜采用與凝結水泵同軸的凝結水升壓泵。2).凝結水泵量程的選擇 無凝結水除鹽設備時，凝結水泵的揚程應按下列各項之和計算：從凝汽器熱井到除氧器凝結水入口（包括噴霧頭）的介質流動阻力（按最大凝結水量計算），另加10%～20%裕量；除氧器凝結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。有凝結水除鹽設備時，凝結水泵和凝結水升壓泵的揚程可參照以上原則計算，并計入除鹽設備的阻力。依據容量和量程參考同類型600MW機組選擇NL型凝結水泵。 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，一是補充水帶進：二是處于真空狀態(tài)下的熱力設備及管道附件不嚴密漏進了空氣。這將會腐蝕熱力設備及管道，降低其工作可靠性與使用壽命；阻礙傳熱，降低熱力設備的熱經濟性。因此除氧器的任務是除去水中的氧和不凝結氣體，防止熱力設備腐蝕和傳熱惡化，保證熱力設備的安全經濟運行。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)，高壓以上參數的機組補充水一般是補入凝汽器的。為避免主凝結水管道和低壓加熱器的氧腐蝕，在凝汽器下部設置除氧裝置，對凝結水和補充水進行除氧，此種除氧稱之為真空除氧。再高參數大容量機組上，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《火力發(fā)電廠設計規(guī)程》，：中間再熱機組的除氧器，宜用滑壓運行方式，除氧器的總容量應個根據最大的給水消耗量選擇，每臺機組宜配一臺除氧器，高壓中間再熱凝汽式機組宜采用一級高壓除氧器及其有關系統(tǒng)的設計，應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 除氧器型號及臺數在設計資料匯編上選擇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設計壓力MPa實驗壓力MPa工作溫度℃335設計溫度℃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水泵和給水泵之間緩沖容器，在機組啟動、負荷大幅度變化、凝結水系統(tǒng)故障或除氧器進水中斷等異常情況下，可以保證在一定時間內不間斷地向鍋爐供水。2).給水箱的選擇根據《火力發(fā)電廠設計規(guī)程》：200MW以上機組為5－10min的給水消耗量，給水箱的有效總容量是指給水箱正常水位至水箱出水管頂部水位之間的儲水量。本設計為600MW機組，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(設備沒有列出性能表參考鐵嶺發(fā)電廠)型號為GS—160，臺數為1臺。 連續(xù)排污擴容器的選擇 連續(xù)排污的作用為保證鍋爐的爐水品質，在汽包鍋爐的爐水中要加入某些化學藥品，使隨給水進入鍋爐的結垢物質生成水渣或呈溶解狀態(tài)，或生成懸浮細粒呈分散狀態(tài)，這些雜質留在爐水中，隨著運行時間的增長，爐水含鹽量超過允許值，這不僅使蒸汽帶鹽，影響蒸汽品質，還可能造成爐管堵塞，影響鍋爐安全運行。為獲得清潔蒸汽，在汽包鍋爐運行中，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，同時補入同量純凈的水，使爐水中含鹽量控制在一定的范圍內。 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)。本機組設置一臺連續(xù)排污擴容器系統(tǒng)。 連續(xù)排污擴容器的選擇