电子版回热加热系统毕业论文

河北工程学院毕业设计（论文）1摘要热系统变工况是指系统的工况发生变动，偏离设计工况或者偏离某个基准工况。热系统工况发生变动的原因是多方面的，比如机组热、电负荷变化，热系统及设备发生变动(含改造)以及蒸汽初、终参数发生变动等等都将引起热系统工况发生变化。因为变工况的影响因素很多，并且这些因素又互相制约，这就使得汽轮机的变工况特性非常复杂。热系统的变工况，无论它产生的原因如何，其表现出的特点均是汽轮机的进汽流量或级组通过的蒸汽流量发生变动，其产生的直接结果是级组的各抽汽参数和热系统的有关参数发生变化，并表现为汽轮机膨胀过程线的变化。热系统变工况特性分析的目的在于确定汽轮机各抽汽口和排汽端的蒸汽参数以及回热系统的各相应参数，其实质是确定汽轮机新的膨胀过程线和系统参数，这是热系统变工况的安全性与可靠性分析以及经济指标计算分析的基础。关键词: 变工况 热负荷 热经济性 AbstractOff-heat system is the system operating conditions change, the status of or deviation from the design operating conditions deviate from a benchmark. Thermal system operating conditions change are many reasons, such as the Heat, electricity load changes, thermal changes in systems and equipment (including transformation), as well as the early steam, and 河北工程学院毕业设计（论文）2finally change the parameters so the system will be caused by thermal changes in working conditions . Because of the impact of variable condition of a number of factors, and these factors and each other, making the variable condition of steam turbine characteristics is very complicated. Thermal system with variable working condition, no matter how it causes, its manifestations are the characteristics of the turbine steam flow into the group or class of steam flow through the changes, the generated class group is a direct result of the extraction parameters and thermal system parameters change, and performance for the turbine expansion process line changes. Thermal Systems Analysis of changes in working conditions to determine the extraction steam turbine and the exhaust port side of the steam heat system parameters, as well as all corresponding parameters, and its essence is to determine the turbine expansion process of the new line and system parameters, which change the thermal system condition of the safety and reliability analysis and the analysis of economic indicators based on the calculation.Key words: Off-heat system heat load Thermal economy河北工程学院毕业设计（论文）3目录第 1 章 绪论 .41.1 加热器运行状态对机组热经济性的影响 .41.2 热力系统简介.4第 2 章 原始工况计算 .62.1 选择主机型号及参数.62.2 热系统计算.72.2.1 汽水平衡计算 .72.2.2 汽轮机进汽参数计算 .82.3 各加热器进、出水参数计算.82.4 高压加热器组抽汽系数计算.102.5 低压加热器组抽汽系数计算.112.6 凝汽系数 c计算 .132.7 汽轮机内功计算.132.8 汽轮机内效率，热经济指标、汽水流量计算.142.9 全厂性热经济指标计算.16第 3 章 变工况计算 .183.1 原始工况计算结果.183.2 汽轮机初始通流量计算.183.3 初步计算.193.4 第一次迭代的预备计算.213.5 第一次迭代计算.243.6 汽轮机内功计算.30第 4 章 第二次迭代计算 .334.1 第二次迭代预备计算 .334.2 第二次迭代计算结果 .344.3 全厂性热经济指标计算 .34第 5 章 辅机的选择 .365.1 凝结水泵的选择 .365.1.1 凝结水泵的容量和台数 .365.1.2 凝结水泵扬程计算 .365.2 给水泵 .37第 6 章 结论 .40致 谢 .41参考文献 .42河北工程学院毕业设计（论文）4第 1 章 绪论1.1 加热器运行状态对机组热经济性的影响加热器是火电厂热力系统中的重要辅助设备,其运行状卷对机组的热经济性影响很大.针对加热器的几种运行状态对机组热经济性的影响进打了定量分析为电厂热力系统经济运行提供参考依据。火力发电采用回热加热系统是提高机组运行经济性的重要手段之一，回热加热器是回热加热系统中的主要设备其运行可靠性和运行性能的好坏赢接影响着整个机组的运行经济性。例如，高压加热器(简称高加)切除运行、部分给水旁路运行、高加无水位运行等都将降低机组的热经济性。本论文以国产N60016.7/537/537机组为例，针对回热加热系统中的以上问题进行分析，为改造、指导机组热力系统经济运行提供参考依据高加是机组热力系统中的重要设备之一，在实际运行中处于给水泵出口，承受的压力高且在较高的温度下T作运行条件筹发生故障的机会较多。一旦高加发生故障，或因严重泄漏造成壳侧满水时，有可能造成汽、水倒流入汽轮机，危及机组安全，必须将其从系统中隔离出来。此外由于以前在电网中承担尖峰负荷的中、小机组被淘汰人为地切除高加亦被作为有些电厂调峰的一种手段 切除高加运行必然带来机组经济性的降低。而且经济性降低的速度随着切除高加数目的增加而增加。1.2 热力系统简介其中锅炉为哈尔滨锅炉生产厂的 2008t/h 的火焰煤粉炉；汽轮机为亚临界压力、一次中间再热 600MW 凝气式汽轮机。机组采用一炉一机的单元制配制。根据汽轮机制造厂推荐的机组的原则性热力系统，考虑与锅炉和全厂其他系统的配置要求，设计拟定了全厂的原则性热力系统。该系统共有八级不调节抽汽。其中第一、二、三级抽汽供三台高压加热器，第五、六、七、八级抽汽分别供四台低压加热器，第四级抽汽作为 0.7074MPa 压力除氧器的加热汽源。八级回热加热器均装设了疏水冷却器，以充分利用本级疏水热量来加热本级主凝结水。两级高压加热器均安装了内置式蒸汽冷却器，将两台高压加热器上端差分别减小为-1.7、0、0。从而提高了系统的热经济性。汽轮机的主凝结水由凝结水泵送出，依次流过轴封加热器、4 台低压加热器，进入河北工程学院毕业设计（论文）5除氧器。然后由汽动给水泵升压，经三级高压加热器加热，最终给水温度达到 274.4，进入锅炉。三台高压加热器的疏水逐级自流至除氧器；四台低压加热器的疏水逐级自流至凝汽器。汽轮机排气压力 4.4/5.39kPa。给水泵汽轮机（以下简称小汽机）的汽源为中压缸排汽（第 4 级抽汽） ，无回热加热，其排汽亦进入凝汽器。热力系统的汽水损失计有：全厂汽水损失 29000kg/h、厂用汽 20000kg/h（不回收）、锅炉排污损失 9500kg/h（要求排污利用） 。锅炉暖风器用汽量为 34000kg/h，暖风汽源取自第四级抽汽，其疏水仍返回除氧器回收。图 1-1 原则性热力系统图河北工程学院毕业设计（论文）6第 2 章 原始工况计算2.1 选择主机型号及参数 1. 汽轮机型式及参数（1）机组型式：亚临界、一次中间再热、四缸四排汽、单轴、凝汽式汽轮机；（2）额定功率： =600MW；eP（3）主蒸汽初参数（主汽阀前）： =16.68MPa， =537；0p0t（4）再热蒸汽参数（进汽阀前）：热段： =2.35MPa， =535；rhrh冷段： =2.5 MPa， =335； t（5）汽轮机排气压力 pc=4.9kPa，排气比焓： =2333.8kJ/kg。c2回热加热系统参数（1）机组各级回热抽汽参数见表 1-3；表 1-3 回热加热系统原始汽水参数项目 单位 H1 H2 H3除氧器H4 H5 H6 H7 H8抽汽压力MPa 5.929 3.584 1.616 0.81 0.321 0.133 0.073 0.026抽汽温度 380.3 313.4 431.4 336.6 230.4 143.8 92.0 65.5抽汽焓 kJ/kg 3140.1 3013.8 3324.6 3145.5 2928.0 2765.2 2665.8 2497.8加热器上端差 -1.7 0 0 _ 2.8 2.8 2.8 2.8加热器下端差 5.5 5.5 _ 5.5 5.5 5.5 5.5 5.5水侧压力MPa 20.13 20.13 20.13 0.7074 1.724 1.724 1.724 1.724抽汽管道压损% 3 3 3 5 5 5 5 5（2）最终给水温度： =274.1；fwt（3）给水泵出口压力： =20.13MPa，给水泵效率： =0.81；pu pu（4）除氧器至给水泵高差： =21.0m;H(5)小汽机排气压力： = ：6.27kPa 小汽机排气焓： =2427.6kJ/kg,cxj ,cxjh3锅炉型式及参数河北工程学院毕业设计（论文）7（1）锅炉型号：HG2008/18.2/541/541；锅炉型式：一次中间再热、亚临界压力、强制循环汽包炉；（2）额定蒸发量：D b=2008t/h;（3）额定过热蒸汽压力 =13.7MPa；额定再热蒸汽压力 pr=2.62MPa；p（4）额定过热汽温 =541；额定再热汽温： =541；bt rt（5）汽包压力： =18.28MPa；du（6）锅炉效率： =92%。4.其他数据（1）汽轮机进汽节流损失 =4%，中压缸进汽节流损失 =2%；1p2p（2）厂用电率 =0.07（3）汽轮机机械效率 =0.985；发电机效率 =0.985；mg（4）补充水温度 =20；at5.简化条件（1）忽略加热器和抽汽管道的散热损失；（2）忽略凝结水泵的介质比焓升。（3）生活用汽不回收；（4）忽略加热器连续放汽、门杆漏气和轴封回汽的影响2.2 热系统计算2.2.1 汽水平衡计算(1)全厂补水率 ma全厂汽水如图 1-13 所示，D 0为未知，预选 D0=1829840kg/h 进行计算，最后校核。全厂工质渗漏系数 =0.01585；L锅炉排污系数 =0.002404；bl厂用汽系数 =0.01093；p减温水系数 =0.02951；s暖风器疏水系数 =0.03448；nf由全厂物质平衡补水率 = + + =0.01093+0.002404+0.01585=0.03197maplblL(2)给水系数 fw由图 2-1，1 点物质平衡河北工程学院毕业设计（论文）8 L 0=1 sp bl fw图 2-1 全厂汽水平衡图=1+0.01585=1.015850bL2 点物质平衡= =1.01585+0.002404-0.02951=0.9887fwblsp2.2.2 汽轮机进汽参数计算1.主蒸汽参数由主汽门前压力 =16.68MPa，温度 =537，查水蒸汽性质表，得主蒸汽比焓值0P0t=3389.4 kJ/kg。0h主蒸汽门后压力 =（1-p 1） =（1-0.04）16.68=16.013MPa00P由 =16.013MPa，h 0= =3389.4kJ/kg，查水蒸汽性质表，得主汽门后温度 =534。0h 0t2.再热蒸汽参数由中联门前压力 =3.226MPa，温度 =537，查水蒸汽性质表，得再热蒸汽比焓值rhprht=3532.6kJ/kg。rh中联门后再热汽压 =（1-p 1） =（1-0.02） 3.226=3.16MPa。rhrhp由 =3.161MPa， = =3542.5kJ/kg，查水蒸汽性质表，得中联门后再热汽温rhp=536.3。 t2.3 各加热器进、出水参数计算首先计算高压加热器 H1。加热器压力 p1：P1=（1- ） =（1-0.03）5.929=5.751MPa式中 第一抽汽口压力；1抽汽管道相对压损；河北工程学院毕业设计（论文）9由 =5.751MPa，查水蒸汽性质表得1p加热器饱和温度 =272.7,1stH1 出水温度 ：,w= -t=272.7-（-1.7）=274.4,1wts式中 t加热器上端差。H1 疏水温度 ：,1dt= +t 1=242.1+5.5=247.6,1dt,w式中 t 1加热器下端差，t1=5.5进水温度， ，其值从高压加热器 H2 的上端差 t 计算得到。,wt已知加热器水侧压力 =20.13MPa，由 =274.4，查得 H1 出水比焓wp,1wt=1193.0kJ/kg。,1h由 =242.1， =20.13MPa，查得 H1 进水的比焓 =1040.8kJ/kg,wt ,2wh由 =247.6， =5.751MPa，查得 H1 进水的比焓 =1065.1kJ/kg。,1dw ,1d至此，高压加热器 H1 的进、出口汽水参数已全部算出。按同样计算，可依次计算出其余加热器 H2-H8 的各进、出口汽水参数。将计算结果列于表 2-1表 2-1 回热加热系统汽水参数计算项目 单位 H1 H2 H3 H4 H5 H6 H7 H8抽汽压力 jpMPa 5.929 3.584 1.616 0.81 0.321 0.133 0.073 0.026抽汽比焓 jhkJ/kg3140.13013.83324.6 3145.5 2928.0 2765.2 2665.8 2497.8抽汽管道压损 jp% 3 3 5 5 5 5 5 5加热器侧压力 jMPa 5.751 3.476 1.568 0.7695 0.3050 0.1263 0.0691 0.2472汽侧汽侧饱和温度 st 272.7 242.1 200.3 168.5 134.1 106.3 90.0 64.6续表水侧压力 wpMPa 20.13 20.13 20.13 0.7074 1.724 1.724 1.724 1.724水加热器上端差 t