【正文】 ................. 4 第一節(jié) 除氧器連接系統(tǒng)的擬定 ............................................ 4 第二節(jié) 給水回?zé)徇B接系統(tǒng)的擬定 .......................................... 5 第三章 原則性熱力系統(tǒng)的計算 ............................................. 8 第一節(jié) 計算中的原始數(shù)據(jù) ................................................ 8 第二節(jié) 原則性熱力系統(tǒng)計算 ............................................. 12 第四章 熱力系統(tǒng)輔助設(shè)備的選擇 .......................................... 22 第一節(jié) 給水泵的選擇 ................................................... 22 第二節(jié) 凝結(jié)水泵的選擇 ................................................. 24 第三節(jié) 除氧器及給水箱的選擇 ........................................... 26 第四節(jié) 連續(xù)排污擴容器的選擇 ........................................... 27 第五節(jié) 定期排污擴容器的選擇 ........................................... 28 第六節(jié) 疏水?dāng)U容器的選擇 ............................................... 29 第七節(jié) 工業(yè)水泵的選擇 ................................................. 29 第八節(jié) 循環(huán)水泵的選擇 ................................................. 31 第五章 鍋爐輔助設(shè)備的選擇 .............................................. 32 第一節(jié)燃燒系統(tǒng)的計算 .................................................. 32 第二節(jié) 磨煤機選擇及制粉系統(tǒng)熱力計算 ................................... 34 第六章 全面性熱力系統(tǒng)的擬定 ............................................ 37 第一節(jié) 選擇原則 ....................................................... 37 第二節(jié) 主蒸汽管道系統(tǒng) ................................................. 37 第三節(jié) 再熱蒸汽旁路系統(tǒng) ............................................... 38 第四節(jié) 給水管道系統(tǒng) ................................................... 39 第五節(jié) 回?zé)峒訜嵯到y(tǒng) ................................................... 40 第六節(jié) 除氧器及給水箱管道系統(tǒng) ......................................... 40 第七節(jié) 其他一些系統(tǒng) .................................................. 41 結(jié) 論 ................................................................. 42 2 參 考 資 料 ......................................................... 43 附 錄 .................................................................. 44 畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書一、設(shè)計題目：300MW 火電機組機務(wù)部分局部初步設(shè)計二、設(shè)計目的：1．在理論上熟練掌握電廠各主要設(shè)備和系統(tǒng)的工作原理。2．通過繪制局部全面性熱力系統(tǒng)圖，熟練掌握 300MW 機組全面性熱力系統(tǒng)。4．進一步提高理論水平和提高運用所學(xué)理論知識的能力。三、設(shè)計要求：1．熟練掌握 300MW 機組全面性熱力系統(tǒng)，完成電廠的局部設(shè)計。四、設(shè)計任務(wù)：（1）燃燒系統(tǒng)的計算（2）制粉系統(tǒng)的確定（3）磨煤機的選擇（4）給煤機的選擇（5）送風(fēng)機、一次風(fēng)機的選擇（6）引風(fēng)機的選擇（7）除塵器的選擇、計算（1）給水回?zé)岷统跗飨到y(tǒng)的擬定（2）補充水系統(tǒng)的擬定（3）鍋爐連續(xù)排污利用系統(tǒng)的擬定（4）繪制原則性熱力系統(tǒng)圖（5）繪制汽輪機熱力過程線及汽水綜合參數(shù)表（6）鍋爐連續(xù)排污利用系統(tǒng)的計算（7）回?zé)嵯到y(tǒng)計算（8）汽輪機總汽耗量及各項汽水流量計算（9）熱經(jīng)濟指標(biāo)計算（1）配備設(shè)備的選擇（包括凝汽器、高壓加熱器、低壓加熱器、軸封冷卻器、真空泵等）（2）給水泵的選擇（3）凝結(jié)水泵的選擇（4）除氧器及給水箱的選擇（5）低壓加熱器疏水泵的選擇（6）連續(xù)排污擴容器和定期排污擴容器的選擇300MW 火電機組機務(wù)部分局部初步設(shè)計 3 （7）疏水?dāng)U容器的選擇（8）疏水箱及疏水泵的選擇（9）工業(yè)水泵及生水泵的選擇（1）主蒸汽管道系統(tǒng)（2）再熱機組旁路系統(tǒng)（3）主給水管道系統(tǒng)（4）主凝結(jié)水管路系統(tǒng)（5）回?zé)峒訜崞鞴艿老到y(tǒng)（6）除氧器及給水箱管道系統(tǒng)（7）軸封管道系統(tǒng)（8）補充水管道系統(tǒng)（9）排污擴容器及排污冷卻器管道系統(tǒng)（10）真空及空氣管道系統(tǒng)（11）給水箱和低位水箱管道系統(tǒng)（見具體繪圖要求）五、設(shè)計時間： 2022 年 6 月 10 日至 2022 年 8 月 1 日六、成績評定：根據(jù)設(shè)計出勤情況、論文編寫情況和答辯情況綜合評定，成績等級：優(yōu)秀、良好、中等、及格、不及格。設(shè)計參數(shù)：每人使用自己的設(shè)計參數(shù)。鍋爐系統(tǒng)的設(shè)計參數(shù)按照下表進行，熱力系統(tǒng)部分的設(shè)計按給定工況參數(shù)計算。本次設(shè)計的目的是通過對 300MW 火力發(fā)電廠熱力系統(tǒng)局部的初步設(shè)計，掌握火力發(fā)電廠熱力系統(tǒng)初步設(shè)計的步驟、計算方法及設(shè)計過程中設(shè)備的選擇方法，熟悉熱力系統(tǒng)的組成、連接方式和運行特性。通過一些給定的基本數(shù)據(jù)和類型進行科學(xué)的計算，來選配發(fā)電機組所需的各種設(shè)備，使其達到優(yōu)化。關(guān) 鍵 詞：火力發(fā)電廠 熱力系統(tǒng) 初步設(shè)計 設(shè)備選擇 緒 論電力工業(yè)，是我國經(jīng)濟不斷發(fā)展的基礎(chǔ)。電力工業(yè)是將一次能源轉(zhuǎn)換成電能的工業(yè)。目前國內(nèi)以常見的電廠主要有水電廠、火電廠、核電廠。水流量的大小和水頭的高低，決定了水流能量的大小。實現(xiàn)這一能量轉(zhuǎn)換的生產(chǎn)方式，一般是在河流的上方建壩。建造相應(yīng)的水工設(shè)施，以有效地獲取集中地水流，水經(jīng)引水機構(gòu)引入電廠的水輪機，驅(qū)動水輪機轉(zhuǎn)動， 6 水能便被轉(zhuǎn)換成水輪機的旋轉(zhuǎn)機械能與水輪機直接相連的發(fā)電機將機械能轉(zhuǎn)換成電能，并由發(fā)電廠電氣系統(tǒng)升壓送入電網(wǎng)。從能量轉(zhuǎn)換的觀點分析，其基本過程是：化學(xué)能—熱能—機械能—電能。煤粉和空氣在電廠鍋爐爐膛空間內(nèi)懸浮并進行強烈的混合和氧化燃燒，燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)換為熱能。高速旋轉(zhuǎn)的汽輪機轉(zhuǎn)子通過連軸器拖動發(fā)電機發(fā)出電能，電能由電廠電氣系統(tǒng)升壓送入電網(wǎng)。原子核的各個核子（中子與質(zhì)子）之間具有強大的結(jié)合力。目前在技術(shù)比較成熟，形式規(guī)模投入運營的，只是重核裂變釋放出的核能生產(chǎn)電能的原子能發(fā)電廠。本次畢業(yè)設(shè)計題目是《300MW 火電機組機務(wù)部分局部初步設(shè)計》是對火電廠進行局部設(shè)計，設(shè)計者主要對國產(chǎn) 300MW 汽輪發(fā)電機組進行設(shè)計。第一章 發(fā)電廠主要設(shè)備的選擇發(fā)電廠的主要設(shè)備由鍋爐、汽輪機和發(fā)電機組成。對于大型電網(wǎng)中主力發(fā)電廠應(yīng)優(yōu)先選用大容量機組。汽輪機單機容量和臺數(shù)可以根據(jù)發(fā)電廠的容量確定。如采用 300MW 和 600MW 機組，按 6臺機組計的發(fā)電量可達到 1800MW 和 3600MW。300MW 火電機組機務(wù)部分局部初步設(shè)計 7 第一節(jié) 汽輪機型式、參數(shù)及容量的確定根據(jù)《火力發(fā)電廠設(shè)計技術(shù)規(guī)程》 （以下簡稱《規(guī)程》 ）中第 條，根據(jù)電力負(fù)荷的需要，宜優(yōu)先選用大容量中間再熱式汽輪機組。300MW、600MW 凝汽式機組宜采用亞臨界參數(shù)或超臨界參數(shù)。型號 N300—（凝汽式，300MW，蒸汽初壓 ，初溫 550℃） 第二節(jié) 鍋爐型式和容量的確定《規(guī)程》 凝汽式發(fā)電廠宜一機配一爐。鍋爐的最大連續(xù)蒸發(fā)量應(yīng)與汽輪機最大進汽量工況相匹配。鍋爐的臺數(shù)與汽輪機的臺數(shù)相等。過熱器出口溫度一般比汽輪機額定進汽溫度高 3℃。 （最大連續(xù)蒸發(fā)量 Db=1000 t/h,過熱蒸汽出口參數(shù) Pb=, t。 ）第二章 原則性熱力系統(tǒng)的擬定第一節(jié) 除氧器連接系統(tǒng)的擬定一、除氧器壓力的確定 除氧器壓力應(yīng)根據(jù)發(fā)電廠的參數(shù)、類型和不同水質(zhì)對含氧量的要求選擇，根據(jù)技術(shù)經(jīng)濟比較選擇。高壓及中間再熱凝汽式機組宜采用一級高壓除氧器。電廠事故或高壓加熱器停用時，高壓除氧器可以減少進入鍋爐給水溫度的變化幅度，改善鍋爐的運行條件。壓力提高，給水在除氧器內(nèi)的焓升也提高，可避免除氧器的自生沸騰。我國規(guī)定，定壓運行高壓除氧器選為 ；相應(yīng)的飽和水溫度為 158℃。二、 除氧器運行方式《規(guī)程》 中間再熱機組的除氧器宜采用滑壓運行方式。啟動時，除氧器保持最低恒定壓力，負(fù)荷增加達到額定負(fù)荷時，其壓力達到最高的工作壓力。三、 除氧器的連接方式和備用汽源除氧器的連接系統(tǒng)是指連接除氧器及其給水箱的汽、水管道系統(tǒng)。防止給水泵汽蝕，要求給水箱水位穩(wěn)定。下圖 21 所示是除氧器滑壓運行時的蒸汽連接系統(tǒng)。為了保證除氧器工作安全，在蒸汽連接系統(tǒng)中增設(shè)穩(wěn)壓聯(lián)箱，除氧器啟動時，啟動汽源應(yīng)來自啟動鍋爐或廠用輔助蒸汽系統(tǒng)，汽輪機低負(fù)荷運行時可用高壓缸做汽源，以上蒸汽都接至穩(wěn)壓聯(lián)箱上，聯(lián)箱上還裝有安全閥，以避免壓力較高的蒸汽直接竄入除氧器，引起除氧器超壓。300MW 火電機組機務(wù)部分局部初步設(shè)計 9 圖 21 除氧器滑壓運行時的蒸汽連接系統(tǒng)第二節(jié) 給水回?zé)徇B接系統(tǒng)的擬定一、表面式加熱器疏水方式的確定回?zé)峒訜崞靼磦鳠岱绞?，可分為混合式和表面式兩種。他的優(yōu)點是可以將水加熱到該加熱器蒸汽壓力下的飽和水溫度，充分利用抽汽的熱能，從而使發(fā)電廠節(jié)省更多的燃料。但是，混合式加熱器的主要缺點是熱力系統(tǒng)復(fù)雜，使給水系統(tǒng)和設(shè)備的可靠性降低，投資增加。表面式加熱器是通過金屬受熱面將蒸汽的凝結(jié)放熱量傳給管束的被加熱水，因此存在熱阻，一般不能將水加熱到該加熱蒸汽壓力下的飽和溫度。表面式加熱器的疏水方式有兩種： 采用疏水泵的連接系統(tǒng)和采用疏水自流的連接系統(tǒng)。但系統(tǒng)復(fù)雜，投資增加，額外消耗了廠用電，事故率較大，增加了檢修維護的費用；采用疏水自流的連接系統(tǒng)，熱經(jīng)濟性較差，但沒有疏水泵系統(tǒng)簡單，安全可靠，不耗用廠用電，運行維護方便。圖 22 疏水泵與疏水自流熱經(jīng)濟性的比較如上圖 22 所示為采用疏水泵與疏水自流熱經(jīng)濟性比較的連接系統(tǒng)。若 2 號加熱器的疏水由疏水泵改為疏水自流入 3 號加熱器，其中 1 號加熱器由于進口水溫下降，故抽汽量增加；2 號加熱器由于凝結(jié)水流量增加，故抽汽量也增加；然而，3 號加熱器由于 2 號加熱器疏水進入閃蒸放熱使 3 號抽汽量減少，即“排擠”了該級的抽汽量。為維持功率不變，勢必要增加通往凝汽器的流量，因而導(dǎo)致額外的冷源損失。二、蒸汽冷卻器蒸汽冷卻器分為內(nèi)置式與外置式。 圖 23 蒸汽冷卻器的連接方式圖 23（ b） 、(c)為單獨設(shè)立的外置式蒸汽冷卻器。本設(shè)計采用外置式蒸汽冷卻器。而其中取得的效益，取決于蒸汽冷卻器裝設(shè)位置的合理性。300MW 火電機組機務(wù)部分局部初步設(shè)計 11 三、給水泵的連接與驅(qū)動中間再熱凝汽式機組采用單元制系統(tǒng)，300MW 機組在以便情況下，采用氣輪機給水泵具有一定的經(jīng)濟性，但也用電動調(diào)速給水泵作用備用，為避免汽蝕必設(shè)置前置泵，給水泵與前置泵用同軸拖動，原因：高加的水側(cè)壓力大大降低?；瘜W(xué)除鹽原因：新蒸汽壓力不斷提高，對水質(zhì)要求高，要除去易溶于水中的鈉鹽，必用化學(xué)除鹽設(shè)備來處理補充水。第三章 原則性熱力系統(tǒng)的計算 第一節(jié) 計算中的原始數(shù)據(jù)一、汽輪機型式和參數(shù) (圖見附錄) 12 機組型式 國產(chǎn) N300—蒸汽初參數(shù) ℃,5apMPt??再熱蒸汽參數(shù) 高壓缸排汽 ℃,38rhpPat? 中壓缸排汽 ℃50rh??排汽壓力 .c二、回?zé)嵯到y(tǒng)參數(shù)（8 級，3 高，4 低，1 除氧）該機組有八級不調(diào)整抽汽，額定工況時其抽汽參數(shù)如下：表 31 N300—回 熱 抽 汽 參 數(shù)項 目 單位一 二 三 四 五 六 七 八加熱器編號 1H234H567H8抽汽壓力p MPa 抽汽溫度 t ℃ 375 328