【正文】 要設(shè)備由鍋爐、汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī)組成。最大容量機(jī)組宜取電力系統(tǒng)總?cè)萘康?%—10%。一般，隨機(jī)組容量增大，為了便于發(fā)電廠生產(chǎn)管理和人員培訓(xùn)，發(fā)電廠一個(gè)廠內(nèi)機(jī)組容量等級(jí)不宜超過(guò)兩種，機(jī)組臺(tái)數(shù)不宜超過(guò)6臺(tái)。發(fā)電廠同容量的機(jī)組設(shè)備宜采用同一制造廠的同一型式或改進(jìn)型式，同時(shí)要求其配套輔機(jī)設(shè)備，如給水泵、除氧器的型式也一致。其次，汽輪機(jī)部分輔助設(shè)備的選擇：包括給水泵的選擇、凝結(jié)水泵的選擇及循環(huán)水泵的選擇。1凝汽式汽輪機(jī)組初步設(shè)計(jì)及輔助設(shè)備選擇第二章 發(fā)電廠主要設(shè)備的選擇 汽輪機(jī)設(shè)備的確定發(fā)電廠容量確定后，汽輪機(jī)單機(jī)容量和臺(tái)數(shù)即可確定。容量大的電力系統(tǒng)，應(yīng)選用高效率的300MW、600MW及600MW以上的機(jī)組。供熱機(jī)組型式應(yīng)通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定，宜優(yōu)先選用高參數(shù)大容量抽汽供熱機(jī)組；有穩(wěn)定可靠的熱用戶時(shí)，可采用背壓式機(jī)組或背壓抽汽式機(jī)組，其單機(jī)容量應(yīng)按全年基本熱負(fù)荷確定。為便于人員培訓(xùn)、生產(chǎn)管理和備品配件的貯備，發(fā)電廠內(nèi)同容量的主機(jī)設(shè)備宜采用同一制造廠的同一型式或改進(jìn)型式，同時(shí)要求其配套輔機(jī)設(shè)備（如給水泵、除氧器等）的型式也一致。本次設(shè)計(jì)為600MW亞臨界參數(shù)的凝汽式機(jī)組。對(duì)大型引進(jìn)機(jī)組汽輪機(jī)最大進(jìn)汽量是指汽輪機(jī)進(jìn)汽壓力超過(guò)5%，調(diào)節(jié)汽門全開工況時(shí)的進(jìn)汽量（如不允許超壓5 %，則為調(diào)節(jié)汽門全開工況時(shí)的進(jìn)汽量）。大型引進(jìn)機(jī)組將大于8% 10%，如引進(jìn)型300MW汽輪機(jī)組，%，%。裝有供熱機(jī)組的熱電廠，當(dāng)一臺(tái)容量最大的蒸汽鍋爐停用時(shí)，其余鍋爐的蒸發(fā)量應(yīng)滿足：熱力用戶連續(xù)生產(chǎn)所需的生產(chǎn)用汽量；冬季采暖、通風(fēng)和生活用熱量的60 % 75 %（嚴(yán)寒地區(qū)取上限），此時(shí)可降低部分發(fā)電出力。鍋爐型式包括水循環(huán)方式、燃燒方式、排渣方式等。鍋爐燃燒方式主要決定于燃料特性和鍋爐容量，有三種燃燒方式，即四角噴燃爐、“W”火焰爐和前后墻對(duì)稱燃燒RBC型爐。本次設(shè)計(jì)的600MW亞臨界參數(shù)的凝汽式機(jī)組，其鍋爐的主要熱力參數(shù)如下：（1）鍋爐形式：。（3）額定過(guò)熱蒸汽壓力Pb=：（3）額定過(guò)熱蒸汽溫度：541℃.額定再熱蒸汽溫度541℃（5）汽包壓力Pdu：（6）鍋爐熱效率：%3第三章 原則性熱力系統(tǒng)的擬定發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)是以規(guī)定的符號(hào)表明工質(zhì)在完成某種熱力循環(huán)時(shí)所必須流經(jīng)的各種熱力設(shè)備之間的聯(lián)系線路圖，原則性熱力系統(tǒng)只表示工質(zhì)流過(guò)時(shí)的參數(shù)，參數(shù)起了變化的各種必須的熱力設(shè)備，僅表明設(shè)備之間的主要聯(lián)系，原則性熱力系統(tǒng)實(shí)際上表明了工質(zhì)的能量轉(zhuǎn)換及熱能利用的過(guò)程，它反映了發(fā)電廠熱工內(nèi)容，即能量轉(zhuǎn)換過(guò)程的技術(shù)完善程度和熱經(jīng)濟(jì)性。 給水回?zé)岷统跸到y(tǒng)的擬定給水回?zé)峒訜嵯到y(tǒng)是組成原則性熱力系統(tǒng)的主要部分，對(duì)電廠的安全、經(jīng)濟(jì)和電廠的投資都有一定的影響。擬定的原則是系統(tǒng)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠，在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)較高的經(jīng)濟(jì)性。主凝結(jié)水和給水在各加熱器中的加熱溫度按“等溫升”分配。一方面提高三臺(tái)“高加”水溫；另一方面減少1“高加”溫差，使不可逆損失減少，以提高機(jī)組的熱經(jīng)濟(jì)性。同時(shí)，疏水溫度高對(duì)水泵的運(yùn)行也不利，會(huì)使安全性降低。5段抽汽(4“低加”)經(jīng)再熱后的蒸汽過(guò)熱度很大，所以加裝內(nèi)置式蒸汽冷卻器。(3)除氧器(4段抽汽)采用滑壓運(yùn)行，這不僅提高了機(jī)組設(shè)計(jì)工況下運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，還顯著提高了機(jī)組低負(fù)荷時(shí)的熱經(jīng)濟(jì)性，簡(jiǎn)化熱力系統(tǒng)，降低投資，使汽機(jī)的抽汽點(diǎn)分配更合理，提高了機(jī)組的熱效率。 補(bǔ)充水系統(tǒng)的擬定鑒于目前化學(xué)除鹽水的品質(zhì)難以達(dá)到很高的標(biāo)準(zhǔn)，所以采用化學(xué)處理補(bǔ)充水的方法。 鍋爐連續(xù)排污利用系統(tǒng)的擬定經(jīng)過(guò)化學(xué)除鹽處理的補(bǔ)充水品質(zhì)相當(dāng)高，從而使鍋爐的連續(xù)排污量大為減少，同時(shí)為了簡(jiǎn)化系統(tǒng)，因此采用高壓Ⅰ級(jí)排污擴(kuò)容水系統(tǒng)。 原則性熱力系統(tǒng)圖600MW亞臨界原則性熱力系統(tǒng)圖。2）額定功率：Pe=600MW。4）再熱蒸汽參數(shù)（進(jìn)汽閥前）：熱段：prh=，trh=537℃冷段：P’rh=，t’rh=315℃。 回?zé)峒訜嵯到y(tǒng)參數(shù)1）機(jī)組各級(jí)回?zé)岢槠麉?shù) 回?zé)峒訜嵯到y(tǒng)原始汽、水參數(shù)項(xiàng)目單位H1H2H3H4（除氧器）H5H6H7H8抽氣壓力P’jMpa抽氣溫度tj℃抽氣焓hjKJ/kg3016加熱器上端差δt℃012222加熱器下端差δt1℃水側(cè)壓力pwMpa抽汽管道壓損Δpj%888888882）最終給水溫度：tfw=℃。4）除氧器至給水泵高差：。小汽機(jī)排氣焓：。2）額定蒸發(fā)量：Db：2027t/h。額定再熱蒸汽壓力：。額定再熱蒸汽溫度541℃。2）軸封加熱器壓力：98kpa，疏水比焓：415kJ/kg。全廠汽、所示，將各汽水流量用相對(duì)α表示。全廠工質(zhì)滲漏系數(shù)αL?。剑模蹋模埃?0000／1848840＝鍋爐排污系數(shù) 、水平衡圖αbl =D bl/D0=10000/1848840=其余各量經(jīng)計(jì)算為廠用汽系數(shù)αpｌ＝減溫水系數(shù)αsp=暖風(fēng)器疏水系數(shù)αnf=由全廠物質(zhì)平衡可知補(bǔ)水率αma=αｐｌ+αL+αbl=2）給水系數(shù)αfw ，1點(diǎn)物質(zhì)平衡αb=αb+αL=；2點(diǎn)物質(zhì)平衡αfw=αb+αb－αsp=3）各小汽流量系數(shù)，計(jì)算得到門桿漏氣、軸封漏氣等各小汽流量系數(shù)。主蒸汽門后壓力p0’ =（1△p0）p0=（）=。2）再熱蒸汽參數(shù)由再熱冷段prh’=, trh’=315℃,查水蒸汽焓hrh’= kJ/kg．由中壓聯(lián)合汽門前壓力prh=,溫度 trh=537℃ ，查水蒸氣性質(zhì)表，得再熱蒸汽比焓hrh=。由prh’=、hrh=hrh’=，查水蒸氣性質(zhì)表，得中壓聯(lián)合汽門后再熱蒸汽溫度trh =℃。，以各抽汽口的數(shù)據(jù)為節(jié)點(diǎn)，在hs圖上繪制出汽輪機(jī)的汽態(tài)膨脹過(guò)程曲線。hw1由已知的twpw，查水蒸氣性質(zhì)表可得。先求加熱器汽側(cè)壓力p1’，即p1’=（1△p1）p1=（）=式中p1為第一抽汽口壓力；Δp1為第一抽汽管道相對(duì)壓損。得H1出口溫度：式中加熱器上端差。進(jìn)水溫度℃，其值從高壓加熱器H2的上端差計(jì)算得到。由t’w,1=℃，查得H1進(jìn)水比焓hw,2=。至此高壓加熱器H1進(jìn)、出口汽水參數(shù)已全部算出，同理可依次計(jì)算其余加熱器各進(jìn)出口汽水參數(shù)。由pw,sg=,hw,sg=,反查焓熵圖得軸封加熱器出口水溫tw,sg=℃。 汽輪機(jī)比內(nèi)功wi及汽、水流量的計(jì)算1）凝汽流做功wc式中ｑrh再熱蒸汽吸熱量：2)抽汽流做功∑wa,j1kg第一級(jí)抽汽做功wa,1：。1kg 第三級(jí)抽汽做功wa,3：。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(wú)誤。1）鍋爐參數(shù)及有效利用熱量計(jì)算過(guò)熱蒸汽參數(shù)：由Pb=，tb=541℃，查表得過(guò)熱蒸汽出口比焓hb=。由Pr==541℃，查表得再熱蒸汽出口比焓hr=。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。凝汽系統(tǒng)的任務(wù)可以歸納為以下四點(diǎn)。從熱力學(xué)第二定律的觀點(diǎn)，完整的動(dòng)力循環(huán)必須要有一個(gè)冷源，凝汽系統(tǒng)在蒸汽動(dòng)力循環(huán)（朗肯循環(huán)）中起著冷源作用，通過(guò)降低排汽壓力和排汽溫度，來(lái)提高循環(huán)熱效率。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。 凝汽器的類型及選擇凝汽器有混合式和表面式兩種類型。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。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。 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。按布置的方式分為臥式和立式兩種。按凝結(jié)水的流動(dòng)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、低加熱器型號(hào)型號(hào)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(shí)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)。抽氣器為射汽式，由噴嘴、吸入室、擴(kuò)散管和排出管所組成。本次設(shè)計(jì)采用一臺(tái)軸封冷卻器。 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。 真空泵型號(hào)型號(hào)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?，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(dòng)功率大）；轉(zhuǎn)速高；壓力高；水溫高。中壓給水泵常用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，由于受電網(wǎng)頻率的限制，最高轉(zhuǎn)速只有3000r/min。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(duì)稱排列的方式。缺點(diǎn)：①體積大；②泵體流道復(fù)雜，對(duì)鑄造加工技術(shù)要求高，造價(jià)高，僅適用于低壓、小容量機(jī)組的給水泵。泵體由圓形中段組成，容易制造并可互換，造價(jià)低。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(jí)離心泵。每一給水泵系統(tǒng)應(yīng)設(shè)備用泵一臺(tái)，其容量應(yīng)根據(jù)給水泵的可用率及電網(wǎng)對(duì)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(tái)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(dòng)）型。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，凝結(jié)水泵的轉(zhuǎn)速不宜過(guò)高，一般在980～1450r/min之間，且第一級(jí)葉輪往往作成雙吸式或在首級(jí)葉輪前加裝誘導(dǎo)輪。 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(tái)數(shù)、容量的選擇 凝汽式機(jī)組的凝結(jié)水泵臺(tái)數(shù)、容量應(yīng)滿足下列要求：?jiǎn)闻_(tái)凝汽式機(jī)組宜裝設(shè)兩臺(tái)凝結(jié)水泵，每臺(tái)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(tái)容量各為最大凝結(jié)水量55%的凝結(jié)水泵時(shí)，應(yīng)進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。當(dāng)備用泵短期投入運(yùn)行時(shí)，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(shí)凝結(jié)水量輸送的要求。在設(shè)備條件具備時(shí)，宜采用與凝結(jié)水泵同軸的凝結(jié)水升壓泵。有凝結(jié)水除鹽設(shè)備時(shí)，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。 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(gè)來(lái)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。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。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(lái)的氣體排入大氣。為了簡(jiǎn)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。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。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(chǔ)水量。 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(shí)間的增長(zhǎng)，爐水含鹽量超過(guò)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。 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。在超高壓和中壓鍋爐機(jī)組中，為簡(jiǎn)化系統(tǒng)常采用單級(jí)連續(xù)排污利用系統(tǒng)。本機(jī)組設(shè)置一臺(tái)連續(xù)排污擴(kuò)容器系統(tǒng)?！〖矗豢?cè)莘e2).排污擴(kuò)容器選擇的類型選型根據(jù)容積室選取型號(hào)為L(zhǎng)P－，：名稱型號(hào)容量工作壓力工作溫度重量