【文章內(nèi)容簡介】 目前火電廠機組仍然以凝汽式機組為主力機組，針對我國今年來發(fā)電機組的形式，再考慮專業(yè)發(fā)展方向，學生選擇熱力課題進行計算也很有意義。目前的電廠主要發(fā)展方向就是大機組、高參數(shù)，我國的主要電廠也大多采用這樣的參數(shù)形式，我們設計的同時可以通過了解電廠的概況，加深我們設計的準確性及設計的全面性。同時方便我們的課程設計。 根據(jù)給定的熱系統(tǒng)數(shù)據(jù)，進行計算原則性熱力計算，校核相關汽水流量、進氣量、發(fā)電量。進行對發(fā)電機組的熱力經(jīng)濟性算，包括相關供熱量、發(fā)電量、煤耗量、煤耗率及相關效率，相關熱化系數(shù)。根據(jù)原則性計算結(jié)果對相關輔助設備進行相關基本尺寸計算，根據(jù)基本尺寸參照相關標準設備選型手冊選擇相關標準設備，并對所選輔助進行相關校核計算，糾正所選設備型號，優(yōu)化電廠熱力系統(tǒng)。得出設計結(jié)論。 西安石油 大學畢業(yè)設計說明書 9 9 第二章 原則性熱力計算 熱力系統(tǒng)的一般定義是將熱力設備按照熱力循環(huán)的順序用管道和附件連接起來的一個有機整體。通?；責峒訜嵯到y(tǒng)只局限在汽輪機的 范圍內(nèi)，而發(fā)電廠熱力系統(tǒng)則在回熱加熱系統(tǒng)基礎上將范圍擴大至全廠。因此，發(fā)電廠熱力系統(tǒng)實際上就是在回熱加熱系統(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)，補充水系統(tǒng)，熱電廠還有對外供熱系統(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)。 汽輪機型式及參數(shù) 1) 汽輪機型號： 2) 機組型式：亞臨界、一次中間再熱、單軸、四缸四排汽、凝汽式汽輪機 3) 額定功率： eP =600MPa 4) 主汽閥前額定蒸汽壓力： 0P = 5) 主汽閥前額定氣溫： 0t =540℃ 6) 額定轉(zhuǎn)速： 3000r/min 7) 旋轉(zhuǎn)方向：自機頭往發(fā)電機看順時針方向 8) 額定冷卻水溫： 20℃ 9) 維持額定功率得最高冷卻水溫度： 33℃ 10) 額定排汽壓力： ?CP 11) 再熱汽閥前額定蒸汽壓力： ? 12) 再熱汽閥前額定蒸汽溫度： ?rht 540℃ 13) 額定工況時汽輪機主蒸汽流量： 0 / hD ? 西安石油 大學畢業(yè)設計說明書 10 10 14) 額定工況給水溫度： ? ℃ 15) 回熱系統(tǒng)： 3 個高壓加熱器， 1 個除氧器， 4 個低壓加熱器，總共 8 級回熱抽汽 16) 給水泵驅(qū)動 方式：小汽輪機帶動給水泵 鍋爐型式及參數(shù) 1) 鍋爐型式：一次中間再熱、亞臨界壓力、自然循環(huán)汽包爐 2) 最大連續(xù)蒸發(fā)量： 2208t / hbD ? 3) 最大過熱蒸汽壓力： ? ；再熱蒸汽壓力： ? 4) 額定過熱汽溫： 541bt ? ℃ ；額定再熱汽溫： 541rt ? ℃ 5) 汽包壓力： ? 6) 鍋爐熱效率： %b? ? 回熱加熱系統(tǒng)參數(shù) 1) 機組各級回熱抽汽參數(shù)見下表 21： 表 21 回熱加熱系統(tǒng)原始汽水參數(shù) 項目 單位 H1 H2 H3 H4 H5 H6 H7 H8 抽汽壓力pj39。 Mpa 抽汽比焓 hj kj/kg 3169 2851 2716 加熱器上 端差δ t ℃ 0 0 加熱器下端差δ t1 ℃ 0 水側(cè)壓力 pw Mpa 抽氣管道壓損△ Pj ％ 3 3 3 5 3 3 3 3 2) 最終給水溫度： ? ℃ 3) 給水泵出口壓力： 7MP apup ? ,給水泵效率： ? ? 西安石油 大學畢業(yè)設計說明書 11 11 4) 除氧器至給水泵高差： H ? 5) 小汽機排汽壓力： ,P xj ? ；小汽機排汽焓 ,h / kgc xj ? 其他數(shù)據(jù) 1) 汽輪機進汽節(jié)流損失： 1p 4%? ? ，中壓缸進氣節(jié)流損失： 2p 2%? ? 2) 軸封加熱器壓力： 102kasgp ? ，疏水比焓 ： . 415k j / kgd sgh ? 3) 機組各門桿漏氣、軸封漏氣等小流量及參數(shù)見表 22 各輔助汽水、門桿漏氣、軸封漏氣數(shù)據(jù) 汽、水點代號 A B K L1 N1 M1 L N 汽水流量（ kg/h） 620 267 7410 3027 89 564 3437 101 汽水比焓（ kj/kg） 3016 3016 汽、水點代號 M R P T S J W 汽水流量（ kg/h） 639 190 896 660 1412 30245 687 汽水比焓（ kj/kg） 3016 4) 鍋爐暖風器耗汽，過熱器減溫水等全廠性汽水流量及參數(shù)見下表 23 5) 表 23 全廠進出系統(tǒng)有關數(shù)據(jù) 名稱 全廠工質(zhì)滲漏 鍋爐排污 廠用汽 暖風器 過熱器減溫水 汽水量， kg/h 33000 22021 65800 66240 汽水比焓（ kj/kg） 3169 3169 返回系統(tǒng) 水焓值 697 西安石油 大學畢業(yè)設計說明書 12 12 （ kj/kg） 6) 汽輪機機械效率 ? ? ，發(fā)電機效率 ? ? ； 7) 補充水溫度 20mat ? ℃ ； 8) 廠用電率 ?? ； 簡化條件 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 全面原則性熱力系統(tǒng)圖 （一）汽水平衡計算 1．全廠補水率 ma? 西安石油 大學畢業(yè)設計說明書 13 13 全廠汽水平衡如圖所示，各汽水流量見表 23，將進、出系統(tǒng)的各流量用相對量 ? 表示。由于計算前汽輪機流量已知，按 0 2038857. 484 /D kg h? ，最后校核。 全廠工質(zhì)滲漏系數(shù) 0/ 3 3 0 0 0 / 2 0 3 8 8 5 7 . 4 8 4 0 . 0 1 6 1 9LLDD? ? ? ? 鍋爐排污系數(shù) ? ? 查表 214 取得， 同理計算 廠用汽系數(shù) 0/ ) 2 2 0 0 0 / 2 0 3 8 8 5 7 . 4 8 4 0 . 0 1 0 7 9p l p lDD? ? ? ? 減溫水系數(shù) 0/ 6 6 2 4 0 / 2 0 3 8 8 5 7 . 4 8 4 0 . 0 3 2 4 9s p s pDD? ? ? ? 暖風器疏水系數(shù) 0/ 6 5 8 0 0 / 2 0 3 8 8 5 7 .4 8 4 0 .0 3 2 2 7n f n fDD? ? ? ? 補水率 0 . 0 1 0 7 9 0 . 0 1 0 . 0 1 6 1 9 0 . 0 3 6 9 8m a p l b l L? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? 2． 給水系數(shù) fw? 由圖可知， 1 點物質(zhì)平衡 0 1 0 . 0 1 6 1 9 1 . 0 1 6 1 9bL? ? ?? ? ? ? ? 物質(zhì)平衡 1 . 0 1 6 1 9 0 . 0 1 0 . 0 3 2 4 9 0 . 9 9 3 7 0fw b b l s p? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? 3．各小 汽流量系數(shù) .sgk? 按預選的汽輪機進氣量 0D 和表 22 原始數(shù)據(jù)，計算得到門桿漏氣、軸封漏氣等各小汽流量的流量系數(shù)，填于表 22。 西安石油 大學畢業(yè)設計說明書 14 14 軸封加熱器物質(zhì)、熱平衡計算 項目 B N1 N T R A K L1 漏氣量Gi,kg/h 267 89 101 660 190 620 7410 3027 漏氣系數(shù)α i 0 7 5 7 2 1 4 7 項目 L S J W P M M1 漏氣量Gi,kg/h 3437 1412 30245 687 896 639 564 漏氣系數(shù)α i 7 5 3 0 5 4 6 汽輪機進汽參數(shù)計算 1．主蒸汽參數(shù) 由主汽門前壓力 0P =，溫度 0t =540℃ ，查水蒸氣性質(zhì)表，得主蒸汽比焓值 0 /h kj kg? 。 主汽門后壓力 39。0 1 0( 1 ) = ( 1 0 .0 4 ) 1 6 .6 8 = 1 6 .0 1 2 8 M PaP P P?? ? ? ? 由 39。0 = ， 39。00 3 3 9 6 .6 3 /h h kj kg?? ，查水蒸汽性質(zhì)表，得主汽門后汽溫 39。0 ? ℃ 。 2．再熱蒸汽參數(shù) 由中聯(lián)門前壓力 ? ，溫度 ?rht 540℃ ，查水蒸氣性質(zhì)表，得再熱蒸汽比焓值 /rhh kj kg? 中聯(lián)門再熱蒸汽壓力 39。 2( 1 ) = ( 1 0 . 0 2 ) 3 . 2 3 2 = 3 . 1 6 7 3 6 M Par h r hP P P?? ? ? ? 由 39。 = 36M ParhP ， 39。 3 5 3 7 .6 5 /rh rhh h kj kg?? ，查水蒸氣性質(zhì)表，得中聯(lián)門后再熱汽溫 39。 ? ℃ 。 西安石油 大學畢業(yè)設計說明書 15 15 3．凝汽器平均壓力計算 由 1= 查水蒸氣性質(zhì)表 1 ? ℃ 由 2= 查水蒸氣性質(zhì)表 2 ? ℃ 凝汽器平均溫度 120 . 5 ( ) 0 . 5 ( 3 0 . 6 3 3 4 . 2 ) 3 2 . 4 1 5s s st t t? ? ? ? ? ? ℃ 查水蒸氣性質(zhì)表，得凝汽器平均壓力 = 將所得數(shù)據(jù)匯總，以各抽氣口的數(shù)據(jù)為節(jié)點，在 hs 圖上繪制出汽輪機的汽態(tài)膨脹過程線，如下圖 21 圖 21 西安石油 大學畢業(yè)設計說明書 16 16 各加熱器進、出水參數(shù)計算 首先計算高壓加熱器 H1 加熱器壓力 1P ： 式中 39。1P 第一抽氣壓力 1P? 抽氣管道相對壓損 由 1 MPa? 查水蒸氣性質(zhì)表得 加熱器飽和溫度 1 ? ℃ H1 出水溫度 .1wt ： . 1 1 2 7 1 . 7 ( 1 . 9 7) 2 7 4 . 7 5wst t t?? ? ? ? ? ? ℃ 式中 t? 式中加熱器上端差。 H1 疏水溫度 .1dt 39。. 1 . 1 1 2 4 3 . 8 5 5 . 5 2 4 9 . 3 5dwt t t?? ? ? ? ? ℃ 式中 1t? 式中加熱器下端差， 1 ? ? ℃ 39。.1wt 進水溫度，其值從高壓加熱 器 H2 的上端差 t? 計算得到 已知加熱器水側(cè)壓力 MPa? ， 由 1 ? ℃ ， 查的 H1 出水比焓 .1 /wh kJ kg? 由 39。 .1 ? ℃ ， MPa? ， 查的 H1 進水比焓 .1 /wh kJ kg? 。 由 .1 ? ℃ ， 1 MPa? ， 查的 H1 疏水比焓 .1 /dh kJ kg? 。 至此，高壓加熱器 H1 的進，出汽水參數(shù)已全部算出。按同樣計算，可依次計算出其余加熱器 H2~H8 的各進，出汽水參數(shù)。將計算結(jié)果列于表 24 39。1 1 1( 1 ) ( 1 0 . 0 3 ) 5 . 9 4 5 5 . 7 6 6 7P P P M P a? ? ? ? ? ? ?西安石油 大學畢業(yè)設計說明書 17 17 表 24 回熱加熱系統(tǒng)汽水參數(shù)計算 項目 單位 H1 H2 H3 H4 H5 H6 H7 H8 SG 汽側(cè) 抽汽壓力 pj39。 Mpa 7 抽汽比焓 hj kj/kg 3144.2 3352.2 3169 2851 2716 2455.8 抽氣管道壓損△ Pj ％ 3 3 3 5 3 3 3 3 加熱器側(cè)壓力pj Mpa 汽側(cè)壓力下飽和溫度ts ℃ 水側(cè) 水側(cè)壓力 pw Mpa 加熱器上端差δ t ℃ 0 0 出水溫度 tw,j ℃ 5 9 出水比焓 hw,j kj/kg 1208.8 8 5 9 進水溫度t39。w,j ℃ 進水比焓h39。w,j kj/kg 1055.58 6 9 4 加熱器下端差δ t1 ℃ 0 疏水溫度 td,j ℃ 5 3 疏水比焓 hd,j kj/kg 1082.12 9 7 415 西安石油 大學畢業(yè)設計說明書