【正文】 the heat loss and improve thermal efficiency. Can the operational pressure heater open in normal having a great impact on the economy of Power Plant Steam Turbine. Therefore, the study highpressure heat recovery steam extraction system and heater design to improve the power plant heat economy is of great theoretical and practical significance. In this paper, the third of Harbin Power Plant 600MW units, heat recovery system to its heat balance, power check and design of high pressure heater will supply important evidence for coal—fire pomer plant online monitoring system and will be useful to direct the optimizing operation for the coal—fired power plant． Keyword Turbine Regenerative system Highpressure heater Heat economy 600MW Unit 華中科技大學(xué)文華學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 6 1 前言 節(jié)約能源是我國(guó)的一項(xiàng)基本國(guó)策。 電廠的熱力系統(tǒng)中，為減少循環(huán)的冷源損失，設(shè)法從汽輪機(jī)的某些中間級(jí)引出部分做過(guò)功的蒸汽，用來(lái)加熱鍋爐的給水，減少了排汽在凝汽器中的熱損失，使蒸汽的熱量得到了充分的利用，提高了整個(gè)循環(huán)的熱效率。電廠回?zé)嵯到y(tǒng)中的熱交換設(shè)備主要是給水加熱器和除氧器，利用汽輪機(jī)不同段位抽出的蒸汽對(duì)主凝結(jié)水和給水進(jìn)行加熱和除氧，最終達(dá)到鍋爐所 要求的給水溫度和品質(zhì)。通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較得到的給水溫度為最佳給水溫度，但長(zhǎng)期以來(lái)，給水溫度低于最佳給水溫度，而高壓加熱器投入率不高是給水溫度偏低的主要原因。因此，對(duì)高壓加熱器進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，提高高壓加熱器的投入率，有利于提高循環(huán)的熱經(jīng)濟(jì)性。本文共分兩大部分，第一部分進(jìn)行回?zé)嵯到y(tǒng)的熱平衡計(jì)算 。 第一部分熱經(jīng)濟(jì)性計(jì)算分析常采用的方法主要分為兩類：從能量的數(shù)量角度分析的“熱力學(xué)第一定律分析法 和從能量的質(zhì)量角度分析的“熱力學(xué)第二定律分析法”。 本文從常規(guī)回?zé)嵯到y(tǒng)加熱器熱平衡計(jì)算方法出發(fā)，熱平衡法是最原始、最基本的方法，屬于定流量法，即計(jì)算時(shí)必須已知加熱器內(nèi)水流量或者將其假設(shè)為lkg，其中心是求解各級(jí)回?zé)岢槠?。熱平衡法是發(fā)電廠設(shè)計(jì)、熱力系統(tǒng)分析、汽輪機(jī)設(shè)計(jì)最基本的方法，也是分析熱力系統(tǒng)的基礎(chǔ)，至今仍在廣泛應(yīng)用。通過(guò)哈爾濱第三電廠 600MW 機(jī)組高壓加熱器運(yùn)行中汽側(cè)水位存在的缺陷進(jìn)行試驗(yàn)調(diào)整原因分析，提出并現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行水位測(cè)量系統(tǒng)的改造、完善和最佳水位調(diào)整：同時(shí)研究分析高壓加熱器切除對(duì)機(jī)組安全經(jīng)濟(jì)性的影響。該機(jī)組適用于大型電網(wǎng)中承擔(dān)調(diào)峰負(fù)荷。 汽缸由高壓缸、 雙流程中壓缸、 2 個(gè)雙流程低壓缸組成。低壓缸為三層結(jié)構(gòu)（外缸、內(nèi)缸 A、內(nèi)缸 B），由鋼板焊接制成。 四臺(tái)低壓加熱器為表面式，臥式布置，三臺(tái)高壓加熱器也均為表面式，臥式布置。凝結(jié)水精處理采用低壓系統(tǒng)。 華中科技大學(xué)文華學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 8 2 回?zé)嵯到y(tǒng)簡(jiǎn)述及其熱經(jīng)濟(jì)性 給水回?zé)嵯到y(tǒng)是火力發(fā)電機(jī)組的重要組成部分，屬于循環(huán)經(jīng)濟(jì)。給水回?zé)峒訜崾侵冈谄啓C(jī)某些中間級(jí)抽出部分蒸汽，送入回?zé)峒訜崞鲗?duì)鍋爐給水進(jìn)行加熱的過(guò)程；與之相應(yīng)的熱力循環(huán)叫回?zé)嵫h(huán)。 給水回?zé)峒訜嵯到y(tǒng)意義在于采用給水回?zé)嵋院?，一方面，回?zé)崾蛊啓C(jī)進(jìn)入凝 汽器的蒸汽量減少了。另一方面，回?zé)崽岣吡隋仩t的給水溫度，使工質(zhì)在鍋爐內(nèi)的平均吸熱溫度提高，使鍋爐的傳熱溫差降低。 給水回?zé)峒訜岬臒峤?jīng)濟(jì)性主要是以回?zé)嵫h(huán)汽輪機(jī)絕對(duì)內(nèi)效率來(lái)衡量。對(duì)于多級(jí)回?zé)嵫h(huán)，壓力較低的回?zé)岢槠?做功大于壓力較高的回?zé)岢槠龉Υ笥趬毫^高的回?zé)岢槠龉Α? 所以，在蒸汽初、終參數(shù)相同的情況下，采用回?zé)嵫h(huán)的機(jī)組熱經(jīng)濟(jì)性比朗肯循環(huán)機(jī)組熱經(jīng)濟(jì)性有顯著提高。回?zé)峒訜峒?jí)數(shù) z。 多級(jí)回?zé)峤o水總焓升（溫升）在各加熱器間的加熱分配 在汽輪機(jī)回?zé)嵯到y(tǒng)中，各個(gè)加熱器給水焓升大小對(duì)回?zé)嵯到y(tǒng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性產(chǎn)生很大的影響。目前，加熱器給水焓升分配方法主要有：平均分配、等焓降分配、幾何級(jí)數(shù)分配、等效熱降法以及循環(huán)函數(shù)法等，這些方法由于各自的假定條件不同，所得到的結(jié)果也不相同，實(shí)際應(yīng)用中尚沒(méi)有一種人華中科技大學(xué)文華學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 9 們普遍公認(rèn)的加熱器焓升分配方法。工程上一般采用了最簡(jiǎn)單的平均分配法，平均分配法是各級(jí)加熱器內(nèi)水焓升相等的最佳回?zé)岱峙浞?，但還必須考慮到汽輪機(jī)本身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。同時(shí)也不考慮中間再熱及汽輪機(jī)軸封漏汽。 使 i? 為最大的回?zé)岱峙錇樽罴鸦責(zé)岱峙洌窗凑障铝袟l件對(duì) i? 求極值： 1 0iwh?? ?? ，2 0iwh?? ?? ， ,0iwzh?? ?? 最佳給水溫度 回?zé)嵫h(huán)汽輪機(jī)的絕對(duì)內(nèi)效率為最大值時(shí)對(duì)應(yīng)的給水溫度稱為熱力學(xué)上的最佳給水溫度。這樣，抽汽在汽輪機(jī)中 做功減少，做功不足系數(shù)增加。因此，理論上存在著最佳給水溫度。多級(jí)抽汽回?zé)嵫h(huán)的最佳給水溫度與回?zé)峒?jí)數(shù)、回?zé)峒訜嵩诟骷?jí)之間的分配有關(guān)。給水溫度的提高，將使鍋爐設(shè)備投資增加，或使鍋爐排煙溫度升高從而降低了鍋爐效率。實(shí)際給水溫度 fwt 要低于理論上的最佳值 opfwt ，通?？梢匀?opfw fwt 5 t??（ ）。由熱量法可知，隨著回?zé)峒?jí)數(shù)的增加，能更充分地利用較低壓抽汽，從而使回?zé)岢槠龉υ黾?，因此，回?zé)嵫h(huán)的效率也提高了。在選擇回?zé)峒訜峒?jí)數(shù)時(shí)，應(yīng)該考慮到每增加一級(jí)加熱器就要增加設(shè)備投資費(fèi)用，所增加的費(fèi)用應(yīng)當(dāng)從節(jié)約燃料的收益中得到補(bǔ)償。因此，小機(jī)組一般 13級(jí)，大機(jī)組 79 級(jí)。高壓加熱器均設(shè)置蒸汽冷卻段和疏水冷卻段，低壓加熱器設(shè)置疏水冷卻段，以提高經(jīng)濟(jì)效益。 3 機(jī)組回?zé)嵯到y(tǒng)的熱平衡計(jì)算 此次熱平衡計(jì)算的目的就是要確定汽輪機(jī)在某一工況下的熱經(jīng)濟(jì)型指標(biāo)和各部分汽水流量；根據(jù)以上的計(jì)算結(jié)果選擇有關(guān)輔助設(shè)備和汽水管道；確定某些工況下汽輪機(jī)功率或新汽耗量。 具體的計(jì)算必須掌握的理論基礎(chǔ)是以下三個(gè)基本公式： （ 1） 加熱平衡式 吸熱量 =放熱量 ? ? 或流入熱量 =流出熱量 （ 2） 汽輪機(jī)物質(zhì)平衡式 Dc =D0 ?zjD1或 c? ?zj1? （ 3） 汽輪機(jī)的功率方程式 3600Pe=Wi m? g?=D0 wi m? g? 其中 Wi =D0 h0 +Drh qrh ?zjjhD1Dc hc 華中科技大學(xué)文華學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 11 wi =h0 + rh? qrh ?zjjh1 ? c? hc 計(jì)算的方法和步驟 (1)整理原始資料，根據(jù)給定的已知參數(shù)，查表或圖完善相關(guān)數(shù)據(jù)列出參數(shù)表。 (3)物質(zhì)平衡式計(jì)算 由物質(zhì)平衡式可計(jì)算出凝汽流量 Dc 或凝氣系數(shù) c? 的計(jì)算 (4)計(jì)算結(jié)果校核 利用物質(zhì)平衡式或汽輪機(jī)功率方程式進(jìn)行校核，誤差范圍在 1%2%即可。 ★ 給定條件： 型號(hào)： （反動(dòng)式） 全名： 亞臨界壓力、一次中間再熱、單軸、反動(dòng)式、四缸四排汽汽輪機(jī) ★主要技術(shù)參數(shù)： ? 額度功率： 600MW ? 冷卻水溫度： 20℃ ? 排汽壓力： ? 給水溫度： ℃ ? 給水壓力： ? 工作轉(zhuǎn)速： 3000r/min； ? 控制系統(tǒng)： DEH ? 通流級(jí)數(shù)： 57 級(jí) 高壓部分： （ 1 調(diào)節(jié)級(jí) +10 反動(dòng)級(jí)） 中壓部分： 2 9 級(jí) 低壓部分： （ 2 7） +（ 2 7） 高壓缸 ：（ 1調(diào)節(jié)級(jí) +10 反動(dòng)級(jí)） ? 主蒸汽壓力： p0 = MPa 華中科技大學(xué)文華學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 12 ? 主蒸汽溫度： t0 =537 ℃ ? 主蒸汽初焓值： 0h = kJ/kg ? 主蒸汽流量： D0 =1783 t/h ? 高壓缸排汽壓力： Pgp = ? 高壓缸排汽溫度： tgp =312 ℃ ? 高壓缸排汽焓值： hgp = kJ/kg ? 高壓缸排汽流量： Dgp = t/h（去中壓缸部分） 中壓缸 2 9 級(jí) ? 再熱蒸汽壓力： P0z = MPa ? 再熱蒸汽溫度： t0z =537 ℃ ? 再熱蒸汽初焓值： h0z = kJ/kg ? 再熱蒸汽流量： D0z = t/h ? 中壓缸排汽壓力： Pzp = MPa ? 中壓缸排汽溫度： tzp =333℃ ? 中壓缸排汽焓值： hzp = kJ/kg ? 中壓缸排汽流量： Dzp = t/h（去低壓缸部分） 低壓缸 （ 2 7） +（ 2 7） 級(jí) ? 進(jìn)汽壓力： p0d = MPa ? 進(jìn)汽溫度：