毕业设计（论文）-某电厂660MW机组热力系统与凝结水系统设计.doc

84西安石油大学毕业设计说明书摘要本次设计为针对某发电厂的热力系统计算与凝结水系统的设计和计算，设计的初始数据是德国babcock以最大连续蒸发量为2208t/h的汽包式锅炉，及一个机组容量为600mw机组的国产亚临界、一次中间再热、凝汽式汽轮机机组采用一机一炉的单元制配置。设计的过程是通过原则性热力系统的确定及计算、燃烧系统的计算及图形的绘制，全面性热力系统的确定及计通流部分管道的设计，来实现这一设计。可行方案的选取上从实际工程项目出发，综合考虑安全可靠、经济使用，节省能源，保护环境的建设方针，同时对运行是否稳定可靠，技术是否成熟等方面进行考虑，综合比较确定。本设计主要是对全厂的热力计算及对管道通流部分的计算及管道的选择，同时要校核相关汽水流量、进气量、发电量。根据原则性计算结果对相关热力管道进行相关基本尺寸计算，根据基本尺寸参照相关标准热力管道选型手册选择相关标准管道，并对所选管道进行相关校核计算，纠正所选管道型号，优化电厂热力系统。最终得出电厂初步设计的相关系统确定，得出经济性较高，有建设价值的电厂建设方案。关键词：热力系统；热经济性；凝结水系统abstractthe design of a power plant system calculation and design of the pipeline flow path, the design of the initial data is maximum continuous evaporation capacity for 2208 t/h boiler drum type and a unit capacity for 660 mw unit of domestic subcritical, once again among condensing heat, steam turbine units using just one furnace of the unit system configuration. the selection of options from the actual project start, considering safe, economic use, save energy, protect the environment-building policies, while running is stable and reliable, whether the technology is mature and other aspects to consider, determine the comprehensive comparison. the design of the whole plant is mainly thermal calculation and the calculation of the flow section of pipe and piping options, while checking the relevant soft drinks flow, gas flow, power generation. according to the results of principle related to heat pipes on the related calculation of basic dimensions, reference to the relevant standards under the basic dimensions of heat pipe select the relevant standards manual channel selection, and check the selected channel of the relevant calculation, correcting the selected channel model, optimal power plant thermal system. eventually come to the preliminary design of small thermal power plants to determine the relevant systems, construction of thermal power plants in this small economy higher, with construction value.key word: thermal systems; hot economy; pipeline flow path目录摘要1abstract2目录3前言5第一章 设计概述81.1设计依据81.2设计可行性81.3设计内容8第二章 原则性热力计算92.1设计相关已知参数92.1.1汽轮机型式及参数92.1.2锅炉型式及参数102.1.3回热加热系统参数102.1.4其他数据112.1.5简化条件122.1.6全面原则性热力系统图122.2相关系统设备原则性热力计算部分122.2.1热系统计算122.2.2汽轮机进汽参数计算142.2.3各加热器进、出水参数计算152.2.4高压加热器组抽汽系数计算172.2.5低压加热器组抽汽系数计算202.2.6 凝汽参数计算222.2.7汽轮机内功计算242.2.8汽轮机内效率、热经济指标、汽水流量计算26第三章 全厂性热经济指标计算及校核293.1全厂性热经济指标计算293.2反平衡校核计算31第四章 全面性热力系统的拟定及其辅助设备354.1热力系统354.2主蒸汽系统354.3再热蒸汽系统374.4旁路系统384.5轴封系统404.6给水系统424.7加热器疏水系统444.8锅炉排污利用系统464.9辅助蒸汽系统474.10回热系统504.11凝结水系统及其设备51第五章 管道计算与选型545.1管道计算所用相关资料545.1.1推荐流速资料545.1.2 相关计算公式555.2 具体管道管径计算555.2.1 主蒸汽相关管道555.2.2 高压加热器h1相关抽汽管道的计算565.2.3 高压加热器h2相关抽汽管道的计算565.2.4 高压加热器h3相关抽汽管道的计算575.2.5 通除氧器管道的计算575.2.6 低压加热器h5相关抽汽管道的计算585.2.7 低压加热器h6相关抽汽管道的计算585.2.8 低压加热器h7相关抽汽管道的计算585.2.9 低压加热器h8相关抽汽管道的计算595.3 管道的选型595.3.1 主蒸汽相关管道选型595.3.2 高压加热器h1抽汽管道选型615.3.3 高压加热器h2抽汽管道选型625.3.4 高压加热器h3抽汽管道选型625.3.5 通除氧器抽汽管道选型635.3.6 低压加热器h5抽汽管道选型645.3.7 低压加热器h6抽汽管道选型645.3.8 低压加热器h7抽汽管路选型655.3.9 低压加热器h8抽汽管路选型66参考文献67英文文献69中文翻译78致谢83前言火力发电厂简称火电厂，是利用煤炭、石油、天然气作为燃料生产电能的工厂。其能量转换过程是：燃料的化学能热能机械能电能。最早的火力发电是1875年在巴黎北火车站的火电厂实现的。随着发电机、汽轮机制造技术的完善，输变电技术的改进，特别是电力系统的出现以及社会电气化对电能的需求，20世纪30年代以后，火力发电进入大发展的时期。火力发电机组的容量由200兆瓦级提高到300600兆瓦级（50年代中期），到1973年，最大的火电机组达1300兆瓦。大机组、大电厂使火力发电的热效率大为提高，每千瓦的建设投资和发电成本也不断降低。到80年代后期，世界最大火电厂是日本的鹿儿岛火电厂，容量为4400兆瓦。但机组过大又带来可靠性、可用率的降低，因而到90年代初，火力发电单机容量稳定在300700兆瓦。进入21世纪后，为提高发电效率，我国对电厂机组实行上大压小政策。高参数大容量凝汽式机组成为目前新建火电机组的主力机型,全世界数十年电站发展史的实践表明，火电设备逐渐大容量化是不可抗拒的发展趋势。人类已进入21世纪，“能源、环境、发展”是新世纪人类所面临的三大主题。这三者之中，能源的合理开发与利用将直接影响到环境的保护和人类社会的可持续发展。作为能源开发与利用的电力工业正处在大发展的阶段，火力发电是电力工业的重要领域，环境保护和社会发展要求火力发电技术不断发展、提高。在已经开始的21世纪，火力发电技术发展趋势是我们十分关注的问题。就能量转换的形式而言，火力发电机组的作用是将燃料（煤、石油、天然气）的化学能经燃烧释放出热能，再进一步将热能转变为电能。其发电方式有汽轮机发电、燃气轮机发电及内燃机发电三种。其中汽轮机发电所占比例最大，燃气轮机发电近年来有所发展，内燃机发电比例最小。汽轮机发电的理论基础是蒸汽的朗肯循环，按朗肯循环理论，蒸汽的初参数（即蒸汽的压力与温度）愈高，循环效率就愈高。目前蒸汽压力已超过临界压力（大于22.2mpa），即所谓的超临界机组。进一步提高超临界机组的效率，主要从以下两方面入手。1. 提高初参数，采用超超临界初参数的提高主要受金属材料在高温下性能是否稳定的限制，目前，超临界机组初温可达538576。随着冶金技术的发展，耐高温性能材料的不断出现，初温可提高到600700。如日本东芝公司1980年着手开发两台0型两段再热的700mw超超临界汽轮机，并相继于1989年和1990年投产，运行稳定，达到提高发电端热效率5%的预期目标，即发电端效率为41%，同时实现了在140分钟内启动的设计要求，且可在带10额定负荷运行。在此基础上，该公司正推进1型（30.99mpa、593/593/593）、2型（34.52mpa,650/593/593）机组的实用化研究。据推算，超超临界机组的供电煤耗可降低到279g/kwh2. 采用高性能汽轮机汽轮机制造技术已很成熟，但仍有进一步提高其效率的空间，主要有以下三种途径：首先是进一步增加末级叶片的环形排汽面积，从而达到减小排汽损失的目的。末级叶片的环形排汽面积取决于叶片高度，后者受制于材料的耐离心力强度。日本700mw机组已成功采用钛制1.016m的长叶片，它比目前通常采用的12cr钢制的0.842m的叶片增加了离心力强度，排汽面积增加了40%，由于降低了排汽损失，效率提高1.6%。其次是采用减少二次流损失的叶栅。叶栅汽道中的二次流会干扰工作的主汽流产生较大的能量损失，要进一步研制新型叶栅，以减少二次流损失。最后是减少汽轮机内部漏汽损失。汽轮机隔板与轴间、动叶顶部与汽缸、动叶与隔板间均有一定间隙。这些部位均装有汽封，以减少漏汽损失。要研制新型汽封件以减少漏汽损失。发展大机组的优点可综述如下：降低每千瓦装机容量的基建投资随着机组容量的增大，投资费用降低。在一定的范围内，机组的容量越大越经济。一般将这个范围称为容量极限。 以20万千瓦燃煤机组的建设费比率为100%。30万千瓦燃煤机组为93%，到60万千瓦时进一步下降为84%。容量每增加一倍，基建投资约降低5%。1. 提高电站的供电热效率机组容量越大，电站的供电热效率也越高。在15万千瓦以前，热效率的上升率较高。达到15万千瓦以后，热效率上升趋于和缓。原因在于容量在15万千瓦前，蒸汽参数随容量增加而提高的缘故。容量超过15万千瓦后，蒸汽参数变化不大。欲取得更高的供电热效率，只有采用超临界领域的蒸汽参数。16.9mpa,566/538，50万千瓦机组的供电热效率为38.6%。24.6mpa538/538，90万千瓦机组的供电热效率则高达40.7%，与前者相比约提高2.1%。 2. 降低热耗以15万千瓦机组的单位热耗比率为100%，当机组容量增加到60万千瓦时，降低1.3%；由30万千瓦增加到60万千瓦时降低1.0%。由60万千瓦提高到120万千瓦时降低0.5%左右。 3. 减少电站人员的需要量15万千瓦机组，需0.45人/兆瓦；到30万千瓦时下降到0.27人/兆瓦；到120万千瓦时会进一步下降到0.12人/兆瓦。这表明，机组容量越大，工资支出越少4. 降低发电成本在燃料价格相同的情况下，机组容量越大，发电成本越低。机组容量增大，蒸汽参数提高，每千瓦装机容量的建设费用降低，热效率变大，热耗降低，工作人员减少，发电成本降低。这充分显示了大机组的优势。第一章 设计概述1.1设计依据本设计以具体给定参数及设计规范为根本依据，以给定热负荷预计得出结果，以国家标准设计规范为准则选择了合理的管道型号。在设计计算中均按照热力发电厂课程设计、热力发电厂第二版等标准设计手册选取相关系数及定值参数进行计算。按照火电力厂汽水管道零件及部件典型设计-2000版为规范进行选管。在热力系统确定时均以最优化为标准，使设计热经济性大最佳。1.2设计可行性目前火电厂机组仍然以凝汽式机组为主力机组，针对我国今年来发电机组的形式，再考虑专业发展方向，学生选择热力课题进行计算也很有意义。目前的电厂主要发展方向就是大机组、高参数，我国的主要电厂也大多采用这样的参数形式，我们设计的同时可以通过了解电厂的概况，加深我们设计的准确性及设计的全面性。同时方便我们的课程设计。1.3设计内容根据给定的热系统数据，进行计算原则性热力计算，校核相关汽水流量、进气量、发电量。进行对发电机组的热力经济性算，包括相关供热量、发电量、煤耗量、煤耗率及相关效率，相关热化系数。根据原则性计算结果对相关辅助设备进行相关基本尺寸计算，根据基本尺寸参照相关标准设备选型手册选择相关标准设备，并对所选辅助进行相关校核计算，纠正所选设备型号，优化电厂热力系统。得出设计结论。第二章 原则性热力计算热力系统的一般定义是将热力设备按照热力循环的顺序用管道和附件连接起来的一个有机整体。通常回热加热系统只局限在汽轮机的范围内，而发电厂热力系统则在回热加热系统基础上将范围扩大至全厂。因此，发电厂热力系统实际上就是在回热加热系统上增加了一些辅助热力系统，如锅炉连续排污利用系统，补充水系统，热电厂还有对外供热系统等。根据使用的目的的不同，发电厂热力系统又可分为发电厂原则性热力系统和发电厂全面性热力系统。2.1设计相关已知参数2.1.1汽轮机型式及参数1) 汽轮机型号：n-600-17.3/540/5402) 机组型式：亚临界、一次中间再热、单轴、四缸四排汽、凝汽式汽轮机3) 额定功率：=600mpa4) 主汽阀前额定蒸汽压力：=17.3mpa5) 主汽阀前额定气温：=5406) 额定转速：7) 旋转方向：自机头往发电机看顺时针方向8) 额定冷却水温：9) 维持额定功率得最高冷却水温度：10) 额定排汽压力：4.4/5.40kpa11) 再热汽阀前额定蒸汽压力：12) 再热汽阀前额定蒸汽温度：54013) 额定工况时汽轮机主蒸汽流量：14) 额定工况给水温度：15) 回热系统：3个高压加热器，1个除氧器，4个低压加热器，总共8级回热抽汽16) 给水泵驱动方式：小汽轮机带动给水泵2.1.2锅炉型式及参数1) 锅炉型式：一次中间再热、亚临界压力、自然循环汽包炉2) 最大连续蒸发量：3) 最大过热蒸汽压力：；再热蒸汽压力：4) 额定过热汽温：；额定再热汽温：5) 汽包压力：6) 锅炉热效率：2.1.3回热加热系统参数1) 机组各级回热抽汽参数见下表2-1： 表2-1回热加热系统原始汽水参数项目单位h1h2h3h4h5h6h7h8抽汽压力pjmpa5.9453.6881.7760.9640.4160.2260.1090.0197抽汽比焓hjkj/kg3144.23027.13352.231692978.5285127162455.8加热器上端差t-1.70-1.702.82.82.82.8加热器下端差t15.55.55.505.55.55.55.5水侧压力pwmpa21.4721.4721.470.9162.7582.7582.7582.758抽气管道压损pj333533332) 最终给水温度：3) 给水泵出口压力：,给水泵效率：4) 除氧器至给水泵高差：5) 小汽机排汽压力：；小汽机排汽焓2.1.4其他数据1) 汽轮机进汽节流损失：，中压缸进气节流损失：2) 轴封加热器压力：，疏水比焓：3) 机组各门杆漏气、轴封漏气等小流量及参数见表2-2各辅助汽水、门杆漏气、轴封漏气数据汽、水点代号abkl1n1m1ln汽水流量（kg/h）62026774103027895643437101汽水比焓（kj/kg）3396.63396.63537.73328.13328.13328.130163016汽、水点代号mrptsjw汽水流量（kg/h）639190896660141230245687汽水比焓（kj/kg）30163108.23108.22716.22716.23016.22337.84) 锅炉暖风器耗汽，过热器减温水等全厂性汽水流量及参数见下表2-35) 表2-3全厂进出系统有关数据名称全厂工质渗漏锅炉排污厂用汽暖风器过热器减温水汽水量，kg/h330000.01d0220006580066240汽水比焓（kj/kg）3397.21760.631693169返回系统水焓值（kj/kg）83.8683.8683.866976) 汽轮机机械效率，发电机效率；7) 补充水温度；8) 厂用电率 ；2.1.5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焓升2.1.6全面原则性热力系统图2.2相关系统设备原则性热力计算部分2.2.1热系统计算（一）汽水平衡计算1全厂补水率 全厂汽水平衡如图所示，各汽水流量见表2-3，将进、出系统的各流量用相对量表示。由于计算前汽轮机流量已知，按，最后校核。全厂工质渗漏系数 锅炉排污系数 查表2-1-4取得，同理计算厂用汽系数 减温水系数 暖风器疏水系数补水率2给水系数由图可知，1点物质平衡物质平衡3各小汽流量系数按预选的汽轮机进气量和表2-2原始数据，计算得到门杆漏气、轴封漏气等各小汽流量的流量系数，填于表2-2。轴封加热器物质、热平衡计算项目bn1ntrakl1漏气量gi,kg/h2678910166019062074103027漏气系数i0.0001310 0.0000437 0.0000495 0.0003237 0.0000932 0.0003041 0.0036344 0.0014847 项目lsjwpmm1漏气量gi,kg/h3437141230245687896639564漏气系数i0.0016857 0.0006925 0.0148343 0.0003370 0.0004395 0.0003134 0.0002766 2.2.2汽轮机进汽参数计算1主蒸汽参数由主汽门前压力=17.3mpa，温度=540，查水蒸气性质表，得主蒸汽比焓值。主汽门后压力由，查水蒸汽性质表，得主汽门后汽温。2再热蒸汽参数由中联门前压力，温度540，查水蒸气性质表，得再热蒸汽比焓值中联门再热蒸汽压力由，查水蒸气性质表，得中联门后再热汽温。3凝汽器平均压力计算由 查水蒸气性质表 由 查水蒸气性质表 凝汽器平均温度查水蒸气性质表，得凝汽器平均压力将所得数据汇总，以各抽气口的数据为节点，在h-s图上绘制出汽轮机的汽态膨胀过程线，如下图2-1图2-12.2.3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：式中 -第一抽气压力-抽气管道相对压损由 查水蒸气性质表得加热器饱和温度h1出水温度：式中 -式中加热器上端差。h1疏水温度式中 -式中加热器下端差，-进水温度，其值从高压加热器h2的上端差计算得到已知加热器水侧压力，由，查的h1出水比焓由，查的h1进水比焓。由，查的h1疏水比焓。至此，高压加热器h1的进，出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h2h8的各进，出汽水参数。将计算结果列于表2-4表2-4回热加热系统汽水参数计算项目单位h1h2h3h4h5h6h7h8sg汽侧抽汽压力pjmpa5.9453.6881.7760.9640.4160.2260.1090.0197抽汽比焓hjkj/kg3144.23027.13352.231692978.5285127162455.82977.02抽气管道压损pj33353333加热器侧压力pjmpa5.766653.577361.722720.91580.403520.21920.10570.01910.102汽侧压力下饱和温度ts273.05243.85204.99176.13143.96123.16101.1659.08水侧水侧压力pwmpa21.4721.4721.470.9162.7582.7582.7582.7582.758加热器上端差t-1.70-1.702.82.82.82.8出水温度tw,j274.75243.85206.69176.13141.16120.3698.3656.2839.68出水比焓hw,jkj/kg1208.81055.58882.58746.16594.2505.29412.15235.59136.939进水温度tw,j243.85206.69179.33141.16120.3698.3656.2839.6832.415进水比焓hw,jkj/kg1055.58882.58760.26594.2505.29412.15235.59136.94134.79加热器下端差t15.55.55.505.55.55.55.55.5疏水温度td,j249.35212.19184.83176.13125.86103.8661.7845.18疏水比焓hd,jkj/kg1082.12907.61784.59746.16528.71435.36258.6189.174152.2.4高压加热器组抽汽系数计算1由高压加热器h1热平衡计算高压加热器h1抽汽系数：其中加热器效率高压加热器h1疏水系数；2由高压加热器h2热平衡计算、高压加热器h2抽汽系数： 高压加热器h2疏水系数：再热器流量系数：3由高压加热器h3热平衡计算本级计算时，先计算给水泵的焓升。设除氧器的水位高度为21.6m，则给水泵的进口压力为：给水泵内介质平均压力：给水泵内介质平均比焓,计算求得：根据， 查的：取给水的平均比容为,给水泵效率，则高压加热器h3抽汽系数： 高压加热器h3抽气系数：4除氧器抽汽系数计算除氧器出水流量：抽汽系数： 2.2.5低压加热器组抽汽系数计算1由低压加热器h5热平衡计算低压加热器h5出水系数： 低压加热器h5抽汽系数：低压加热器h5疏水系数：2由低压加热器h6热平衡计算： 低压加热器h6抽汽系数低压加热器h6疏水系数：3由低压加热器h7热平衡计算： 低压加热器h7抽汽系数 低压加热器h7疏水系数：4由低压加热器h8热平衡计算 由于低加h8的进水焓、疏水焓为未知，故先计算轴封加热器sg。由sg的热平衡，得轴封加热器出水焓： 式中，轴封加热器的进汽系数和进汽平均焓值的计算见表2-4。由，查得轴封加热器出水温度。低压加热器h8疏水温度：由查得低加h8疏水焓。低压加热器h8的抽汽系数： 低压加热器h8的疏水系数 2.2.6 凝汽参数计算1小汽机抽汽系数：2由凝汽器的质量平衡计算 3由汽轮机汽侧平衡校验h4抽泣口抽汽系数和：各级加热器抽汽系数和： 轴封漏汽系数和： 漏汽系数：该值与凝汽器质量平衡计算得到的相等，凝汽系数计算正确。将以上数据列于表2-5:表2-5高压加热器组抽汽系数计算加热器序号需求值符号数值单位h1高压加热器抽汽系数10.07384 疏水系数d,10.07384 h2高压加热器抽汽系数20.07503 疏水系数d,20.14886 流量系数rh0.83232 h3高压加热器泵入口静压ppu1.13003 mpa给水泵内介质平均压力ppj11.30002 mpa给水泵内介质平均比焓hpj746.16kj/kg给水泵内介质平均比容pu0.00108 m/kg给水泵介质焓升pu26.48852 kj/kg给水泵出口比焓hpu772.64852 kj/kg加热器抽汽系数30.03152 加热器疏水系数d,30.18401 除氧器除氧器出水流量c,41.02619 抽汽系数40.04251 h5低压加热器出水系数c,50.76422 抽汽系数50.02774 疏水系数d,50.02774 h6低压加热器抽汽系数60.02839 疏水系数d,60.05613 h7低压加热器抽汽系数70.04822 疏水系数d,70.10435 h8低压加热器轴封加热器出水焓hw,sg136.9391 kj/kg轴封加热器出水温度tw,sg45.18h8疏水焓hd,8189.17kj/kg抽汽系数80.03006 疏水系数d,80.13442 凝汽器小汽机抽汽系数xj0.03642 凝汽器的质量平衡计算c0.555 汽轮机汽侧平衡校验ch4抽汽口抽汽系数40.12199 各加热器抽汽系数和j0.43678 轴封漏气系数和sg,k0.00778 凝气系数c0.555 与凝汽器计算得到的c相等，凝汽器计算正确2.2.7汽轮机内功计算1凝汽流做功：式中- 再热吸热量，2抽汽流做功：1kgh1抽汽做功：1kgh2抽汽做功：1kgh3抽汽做功：1kgh4抽汽做功：1kgh5抽汽做功：1kgh6抽汽做功：1kgh7抽汽做功：1kgh8抽汽做功: 抽汽流总内功： 3附加功量4汽轮机内功将以上数据列于表2-6:表2-6汽轮机内功计算项目需求值符号数值单位凝气流做功凝气流做功c881.4721 kj/kg再热器吸热qrh510.6kj/kg抽汽流做功1kgh1抽汽做功a,1252.4kj/kg1kgh2抽汽做功a,2369.5kj/kg1kgh3抽汽做功a,3555kj/kg1kgh4抽汽做功a,4738.2kj/kg1kgh5抽汽做功a,5928.7kj/kg1kgh6抽汽做功a,61056.2kj/kg1kgh7抽汽做功a,71191.2kj/kg1kgh8抽汽做功a,81451.4kj/kg抽汽流总内功抽汽流总内功a,j310.7275 kj/kg附加功量附加功量sg,k2.8561 kj/kg汽轮机内功汽轮机内功i1195.0557 kj/kg2.2.8汽轮机内效率、热经济指标、汽水流量计算1电机组热经济性指标计算汽轮机的比热耗 汽轮机绝对内效率汽轮发电机组绝对电效率汽轮发电机组热耗率q汽轮发电机组汽耗率d汽轮机进汽量 式中 汽轮机额定功率，检验：汽轮机进汽量，与初选值相等。将以上数据列于表2-7：表2-7汽轮机内效率、热经济指标、汽水流量计算项目符号数值单位汽轮机比热耗q02612.780671kj/kg汽轮机绝对内效率i0.457388443汽轮机绝对电效率e0.44602234汽轮机热耗率q8071.344583kj/(kwh)汽轮机汽耗率d3.089178006kg/(kwh)汽轮机进气量d02038857.484kg/h3各级流量计算：给水流量凝结水泵流量凝汽量第一级抽汽量其余第二级到第八级抽汽量计算结果如下表2-8；表2-8做功量和抽气量计算结果项目h1h2h3h4h5h6h7h81kg抽汽做功（kj/kg）252.4369.5555738.2928.71056.21191.21451.4各级抽气量（kg/h）150539.58 152974.72 64255.46 86664.50 56549.3557891.9398316.6861298.03第三章 全厂性热经济指标计算及校核3.1全厂性热经济指标计算1.锅炉蒸汽参数过热蒸汽参数：由 ，温度 查得过热蒸汽出口比焓再热蒸汽参数 锅炉设计再热蒸汽出口压力,该压力已高于汽轮机排汽压力，故按照汽轮机侧参数，确定锅炉再热器出口压力。由和，查表得再热蒸汽出口比焓 再热器换热量2.锅炉有效热量 3.管道效率4.全厂热效率5.全厂发电标准煤耗系数式中 暖风器吸热量，按下式计算： 相应于1kg标煤的输入热量发电标准煤耗6.全程热耗率 7.全厂供电标准煤耗 式中 厂用电率。将以上数据列于表3-1：表3-1全厂性热经济指标计算项目需求值符号数值单位锅炉参数计算锅炉压力pb17.42mpa锅炉温度tb541过热蒸汽出口比焓hb3398.71kj/kg再热蒸汽出口压力pr3.85mpapr3.294mpa再热蒸汽出口温度tr541再热蒸汽出口比焓hr3543.81kj/kg再热器换热量qrh516.71kj/kg锅炉有效热量锅炉有效热量q12675.512 kj/kg管道效率管道效率p0.97655 全厂效率全厂效率cp0.40290 全厂发电标准煤耗暖风器吸热量qnf79.7788 kj/kg系数r1.02836 相当于1kg标煤的输入量qb30131.069 kj/kg发电标准煤耗bs0.2965 kg/(kwh)全厂热耗率全厂热耗率qcp8688.826 kj/(kwh)全厂供电标准煤耗全厂供电标准煤耗bns0.318868 kg/(kwh)3.2反平衡校核计算为检查计算结果的正确性，以下做全厂反平衡校核计算。校核目标为汽轮机的内功。反平衡计算中的各量均相应与1kg汽轮机进汽。1锅炉输入热量2锅炉损失3排污损失式中 化学补充水的比焓，4全厂工质渗漏损失5厂用汽损失6凝气流冷源损失7小汽轮机冷源损失8化学补充水冷源损失9低压加热器h8疏水冷源损失10轴封加热器疏水冷源损失11w气流冷源损失以上第6-11项为凝汽器的直接冷源损失。12暖风器损失13管道散热损失14轴封汽散热损失 =0.5630 kj/kg损失之和 汽轮机内功正、反平衡相对误差0.1%计算无误将以上数据列于表3-2：表3-2反平衡校核项目符号数值单位锅炉输入热量qr2892.445kj/kg锅炉损失qb216.933kj/kg排污损失qbl16.767kj/kg全厂工质渗漏损失ql53.628kj/kg厂用汽损失qpl33.290kj/kg凝汽器流冷源损失qc1211.294kj/kg小汽机冷源损失qxj83.317kj/kg化学补充水冷源损失qma-1.883kj/kg低加h8疏水冷源损失qd,87.3096kj/kg轴封加热器疏水冷源损失qd,sg0.1796kj/kgw汽流冷源损失qd,w0.7423kj/kg暖风器损失qnf79.79kj/kg管道散热损失qp7.2296kj/kg轴封汽散热损失qsg0.5630kj/kg损失之和qi1696.103kj/kg汽轮机内功i1195.056kj/kg正反平衡相对误差i0.0008760.1%第四章 全面性热力系统的拟定及其辅助设备4.1热力系统设计发电厂时，拟定发电厂的原则性热力系统是一项非常重要的工作，它决定了发电厂的各局部系统组成，如，锅炉、汽轮机及其主蒸汽、再热蒸汽管道连接系统、给水回热加热系统、锅炉连续排污系统、补充水系统。同时又决定了发电厂的热经济性。为保证运行的安全、经济和灵活，火电厂热力系统通常由若干个相互作用、协调工作、并具有不同功能的子系统组成。发电厂的全面性热力系统一般由下列局部系统组成：主蒸汽及再热蒸汽系统，旁路系统，回热加热（回热抽汽及疏水）系统，给水系统，除氧系统，主凝结水系统，补充水系统，锅炉排污系统，供热系统，厂内循环水系统。根据设计相关资料，把全面性热力系统拟定为，除辅助蒸汽系统按母管制设计外，其余热力系统均采用单元制。热力循环采用七级回热抽汽系统，设有三台高压加热器、一台除氧器和三台低压加热器。对于采用一次中间再热的600mw汽轮机组，蒸汽系统主要包括主蒸汽系统、再热蒸汽系统，旁路系统，轴封系统，辅助蒸气系统和回热抽汽系统。设计的主要内容也是对这些系统进行选型。4.2主蒸汽系统主蒸汽系统是指从锅炉过热器联箱出口至汽轮机主气阀进口的主蒸汽管道、阀门、疏水管等设备、部件组成的工作系统。对于装有中间再热式机组的发电厂，还包括从汽轮机高压缸排汽至锅炉再热器进口联箱的再热冷段管道、阀门及从再热器出口联箱至汽轮机中压缸进口阀门的再热热段管道、阀门。大致的说锅炉与汽轮机之间连接的新蒸汽管道，以及由新蒸汽送往各辅助设备的支管，都属于发电厂的主蒸汽管道系统。发电厂的主蒸汽系统具有输送工质流量大、参数高。管道长且要求金属材料质量高的特点，它对发电厂的运行安全，可靠，经济性影响很大，所以要求对主蒸汽系统是力求简单，安全，可靠性高，运行调度灵活，投资少，运行费用低，便于维修，安装和扩建。火力发电厂常用的主蒸汽系统有以下几种型式：1. 集中母管制系统，其特点是发电厂所有过路的蒸汽线引至一根蒸汽母管集中后，再由该母管引至汽轮机和各用汽处。为增加其可靠性，集中母管一般用分段阀分段，当某一段出现故障时，分段阀可以将其隔离。主要适用于热负可靠供应的热电厂以及单机容量为6mw以下的电厂。2.切换母管制系统，其特点为每台锅炉与其相对应的汽轮机组成一个单元，正常时机炉成单元运行，各单元之间装有母管，每一单元与母管相连处装有三个切换阀门。该系统适宜装有高压供热式机组的发电厂和中、小型发电厂采用。3.单元制系统，是指一机一炉相配合连接而成的系统，汽轮机和供给它蒸汽的锅炉组成独立的单元，与其它单元之间没有蒸汽管道的连接，通向各辅助设备的支管由各单元蒸汽主管中引出。单元制系统主要有以下几点优点：（1）单元与其他机组之间无任何管道连接，其管道长度最短，阀门等附件最少，投资少。（2）管道的压降和散热损失少，热经济性好。（3）便于机电炉的集中控制，运行费用少。（4）事故可能性小，事故范围仅限于一个单元。现在大容量电厂，机炉容量相匹配，为节省投资，便于机电炉的高度自动化集中控制，几乎都采用单元制系统。4.扩大单元制系统，是将各单元制蒸汽管道之间用一根蒸汽母管横向连接起来的系统。这种系统的特点介于单元制和切换母管制之间，与单元制系统相比运行灵活，可在一定负荷下机炉交叉运行；与切换母管制系统相比可节省23个高压阀门。在主气阀前，通常设置有电动主气阀。在汽轮机启动以前电动主气阀关闭，使汽轮机与主蒸汽管道隔开，防止水或主蒸汽管道中其它杂物进入主气阀区域。在主蒸汽管道的最低位置处，设置有疏水止回阀及相应的疏水管道，用于在汽轮机启动前暖管至10%额定负荷以前，以及汽轮机停机后及时进行疏水，避免因管内积水发生水击现象。该机组的主蒸汽系统采用单元制系统，其主蒸汽管道采用“212”的布置方式。锅炉产生的新蒸汽从左右两侧的过热器分别用一根主蒸汽管道接出，汇成一根总管之后进入汽轮机房的中间层，然后分成两根主汽管，各自接至左右主汽阀。主汽管采用这样的布置方式，其目的在于均衡进入汽轮机的蒸汽温度和节省材料。为了减小蒸汽的流动阻力损失，在主汽阀前的主蒸汽管道上不设任何截止阀门，也不设置主蒸汽流量测量节流元件，汽轮机的近期流量有汽轮机高压缸调节级后的蒸汽压力折算得到。主汽阀前的主蒸汽母管以及两根分叉管上，都设有疏水管路。三路疏水各经一只气动疏水阀后导向凝汽器。疏水阀可在集控室内控制开启或关闭。当汽轮机的负荷低于额定负荷的20运行时，疏水阀即自动开启，以确保汽轮机本体及相应管道的可靠疏水。4.3再热蒸汽系统再热蒸汽系统是指从汽轮机高压缸排气口经锅炉再热器至汽轮机中压缸联合汽门前的全部蒸汽管道和分支管道组成的系统。它包括再热冷段蒸汽管道和再热热段蒸汽管道，再热冷段蒸汽管道是指从汽轮机高压缸排汽口到锅炉再热器进口的再热蒸汽管道及其分支管道；再热热段蒸汽管道是指从锅炉再热器出口至汽轮机中压联合汽门之间的再热蒸汽管道及其分支管道。再热蒸汽系统都采用单元制，与单元制主蒸汽系统一样，也有双管，单管双管，双管单管双管三种形式，并在国产机组上多采用双管形式。这次设计采用的是双管单管双管这种形式。在高压排汽管道的最低位置处也设有疏水管道及相应的疏水止回阀。在高压缸排气管道上，设有通往小汽轮机（驱动给水泵）、除氧器和辅助蒸汽系统的管道及相应的阀门，考虑汽轮机低负荷时，向小汽轮机、除氧器和辅助蒸汽系统供汽。再热蒸汽选用双管单管双管这样的设计形式主要的原因与主蒸汽管道相似，主要为防止温度偏差和压力偏差过大现象， 采用单管双管系统或双管单管双管系统。这两种系统在引进机组中常可