某自备电厂100MW机组全面性热力系统的设计
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某自备电厂100MW机组全面性热力系统的设计,自备,电厂,100,MW,机组,全面性,热力,系统,设计
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本科毕业设计（论文）350 MW凝汽式发电机组热力系统的设计学 院： 材料与能源学院 专 业： 能源与动力工程 年级班别： 2015级（1）班 姓 名： 梁育铭 学 号： 3114007148 指导教师： 柯秀芳副教授 2019年 5月摘 要大容量高参数凝汽式发电机组目前在火力发电领域被广泛的应用，本文针对350MW亚临界凝汽式发电机组进行研究和设计。机组选用哈尔本锅炉厂生产的HG1165/17.45-YM1，汽轮机选用北京北重的NC350-24.2/0.4/566/566机型。设有7级低压加热器和1级除氧器。关键词：电厂，热力系统，锅炉，汽轮机目 录1绪 论12热力系统与机组资料42.1.热力系统简介42.2.原始资料53热力系统计算73.1.汽水平衡计算73.2.汽轮机进汽参数计算83.3.辅助计算83.4.各加热器进、出水参数计算103.5.高压加热器组抽汽系数计算163.6.除氧器抽汽系数计算173.7.低压加热器组抽汽系数计算183.8.凝汽系数计算203.9.汽轮机内功计算213.10.汽轮机内效率、热经济指标、汽水流量计算223.11.全厂性热经济指标计算245辅助系统设计、选型285.1.主蒸汽系统285.2.给水系统285.3.凝结水系统285.5.旁路系统295.6.补充水系统295.7.阀门306结 论32致 谢351 绪 论火力发电厂主要通过燃料生产电能，它的基本生产过程是：燃料在燃烧时加热水而产生高压高温蒸汽并推动汽轮机旋转，并基于汽轮机带动发电机而输出电能，在此过程中化学能转换为机械能并最终转换到电能。十九世纪七十年代全球开始进入电力革命时代，在此发展工过程中电能被大量的应用。起初的发电机功率小，单纯提供一条街上的照明用电，同时效率也不满足要求。随着电力需求的增长，电力中心开始被研发出来。爱迪生在此研究中最早建立拥有6台发动机的发电厂。发电厂起初是直流发电。十九世纪八十年代美国学者开始筹建中央发电厂，并取得很好的效果，此后的发展过程中，伦敦荷陆恩桥也建立了发电中心，并向圣马厂邮局桥西桥头旅馆等供电。当时发电厂主要是通过直流发电机进行发电，相应的电能也为直流电，电压为110伏。1884年纽约珍珠街爱迪生公司发电中心开始运行同型机组，其输出电能明显的提高，可供6000个灯泡用电。在此发展过程中俄国人也进行了同样的研究，并在芬坦克河上出现了水上发电站，发出的电能主要是为附近的居民和政府供电。 在电力的生产和输送模式方面，起初对直流还是交流模式的矛盾没有明确。爱迪生主张用直流，而特斯拉认为交流电更安全可靠。在具体的应用中，对大城市的供电，直流电站一直无法满足要求，其后交流电站被研发出来可更好的满足远程供电相关的要求，这样也可以大幅度的降低电能损耗，然后又必须用变压器降压才能送至用户。直流变压器的构造很复杂，而交流变压器中的零部件少，可靠性明显的提高，维修也方便。斯坦利研制出高性能的变压器，在此后的应用研究过程中通过这种变压器进行交流供电试验取得很好的效果，这为此方面的研究和应用也打下良好的基础。事实证明必须用高压交流电才可可以满足远距离传输要求，这样也明确了交、直流供电系统之争，交流电的应用比例开始不断的扩大。早期发电机靠蒸汽机驱动。1884年涡轮机开始被研发出来，且应用到发电领域，既运行平稳，也更好的满足维护要求。福斯班克电站安装了一台小涡轮机，相应的发电量75千瓦，可满足当地的照明要求。1900年在德国研发出一千千瓦涡轮机。此后发电机的功率子不断的增加，25,000千瓦涡轮发电机也在美国被研发出来，目前单台100万千瓦发电机已经出现，在运行过程中可持续的运转。1875年在巴黎建立了一个火电厂。此后在电力技术发展下，输变电技术水平也明显的提高，社会电气化对电能的需求也在同步带增加，这些都对发电机的性能提升恰到促进作用。火力发电机组的容量在上世纪五十年代已经增加到五十兆瓦，七十年代火电机组达1300兆瓦。在此发展过程中相应火力发电的热效率大为提高，单位能耗大幅度降低，每千瓦的建设投资和三十年代相比则大幅度降低。到80年代后期，日本的鹿儿岛火电厂，容量已经超过我四千兆瓦。但机组过大也存在一定的弊端，表现为导致发电机的可靠性、维护性能降低。九十年代以来火力发电单机容量稳定在几百兆瓦内。我国在此研究过程中，为提高发电效率，一些新的电子电力技术也被被引入其中。大容量凝汽式机组的应用比例也明显的提高，并成为此领域的主力机型,全世界数十年电站发展史的实践表明，在此发展领域，容量有不断扩大的趋势。火电厂有如下特点：1、 布局灵活，装机容量可高效的进行调节。2、 建造工期短，一次性建造投资少，可以更好的满足相关的效率要求。3、 煤耗量大，发电过程中消耗的煤达到很高水平，加上运煤费用和大量用水，成本明显的增加。4、 动力设备繁多，难以进行控制和维护，运行费用高。5、在运行过程中相应的开停机过程时间长，耗资大，不满足调峰要求。6、 对空气和环境的污染大。人类已进入21世纪，人类对能源的要也在明显的提高，在此发展过程中，能源的合理开发与利用有重要的意义，可为环境的保护等提供支持。电力在能源开发与利用方面的优势也不断的表现出来，火力发电是电力工业的重点，为更好的满足环境保护要求，很有必要进行发电技术不断发展。在目前的形势下火力发电技术发展也是能源研究领域的重点。就能量转方面，火力发电机组主要是将各种化学能转换为热能并通过机组转变为电能。其发电方式主要包括汽轮机、燃气轮机等几种类型的，对比分析可知其中汽轮机发电所占比例明显高于其他模式的。汽轮机发电主要是基于蒸汽的朗肯循环进行的，基于这组循环理论，蒸汽的初参数和其相应循环效率存在正相关关系。目前蒸汽压力已超过临界压力，在发电领域，可通过如下的技术来有效的提高超临界机组的效率。1. 提高初参数，采用超超临界相关研究结果表明蒸汽的初参数主要和金属材料达到高温性能密切相关，目前超临界机组初温已经高于五百度，新的材料和技术应用后，相应的温可提高到600700。在此发展中，日本研发出的再热的700MW超超临界汽轮机初温已经过超过七百度，可实现提高热效率5%目的，与此同时也满足140分钟内启动要求，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，超超临界机组在运行过程中可大幅度的降低供电煤耗2. 采用高性能汽轮机汽轮机制造技术目前依然在不断的提高，总体上看表现为以下三种途径：提升末级叶片的环形排汽面积，这样可有效的降低排汽损失，而此面积主要和叶片高度相关。日本采用钛制1.016m的长叶片，对比分析发现其大幅度提高了离心力强度，排汽损也明显的降低效率提高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对主汽流的能耗影响很明显，因而很有必要研发出新型叶栅，而满足损耗要求。最后是减少汽轮机内部漏汽损失，这种设备体积大，结构复杂，其中轴间、动叶顶部与汽缸的间隙大，且进行了汽封，可进行新型汽封件研发，更好的满足要求。发展大机组的优点可综述如下：1. 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。一定区间内，机组的容量越大越经济。一般将这个范围称为容量极限。 在此分析时以20万千瓦建设费比率为100%。30万千瓦为93%，到60万千瓦时为84%。因而可适当的提高容量。2. 提高电站的供电热效率机组容量和相应电站的供电热效率表现出一定的正相关关系，统计结果表明，15万千瓦以前，热效率的上升率较高，而高于此区域后不会出现明显变化这主要是因为容量在15万千瓦前，二者的相关性更明显，而容量超过15万千瓦后，相关性水平降低，因而可选择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%，90万千瓦的供电热效率和前者的相比，稍微提高。 3. 降低热耗以15万千瓦机组的单位热耗比率为100%，60万千瓦条件下，降低1.3%；提高到120万千瓦时降低的比例大约为0.5%左右。 4. 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120万千瓦时为0.12人/兆瓦。根据超此结果进行分析可知，机组容量越大相应的人工成本也明显的降低，工资越少5. 降低发电成本在燃料价格保持一致性条件下，对比分析可知，机组容量越大，发电成本越低。 机组容量增加后，对应的蒸汽参数也会同样的增加，而每千瓦装机容量成本降低，则对应热耗降低，在此影响下相应的成本降低。这充分显示了大机组的优势。2 热力系统与机组资料2.1. 热力系统简介本机组采用一炉一机的单元制配置。机组选用哈尔本锅炉厂生产的HG1165/17.45-YM1，汽轮机选用北京北重的NC350-24.2/0.4/566/566机型。此系统共有八级抽汽。其中第一、二、三级抽汽和第五、-八级抽汽为低压加热器，第四级抽汽作为0.829Mpa压力除氧器的加热汽源。第一、二、三级低压加热器，上端差分别为-1.6、0、0，下端差为5.5、5.5、5.6，第五、六、七、八级低压加热器，上端差均为2.8，下端差为5.6、5.5、5.5、5.5。在运行控制过程中相应汽轮机的主凝结水由凝结水泵送出，其后的流动过程中，则依次流过轴封加热器、除氧器相关单元，接着进行一定的升压处理后，通过加热器加热，最终给水温度达到274.8。三台高压加热器在运行过程中相应疏水逐级不断流动并进入到除氧器，第五、六、七级的流至第八级低压加热器；后者的送回相应的主凝结水出口。凝汽器为单压式凝汽器，在在运行过程中设置了汽轮机排气压力4.4kPa，相应的给水泵气轮机主要是通过压缸排汽（，在运行期间为满足压力要求，控制排汽压力为6.34kPa。锅炉的排污水在流动过程中主要是通过一级连续排污利用系统进行会说，而对应的容器的疏水引入排污水冷却器，然后排入到城市污水管道。2.2. 初始资料2.2.1. 汽轮机型以及参数1. 机组型式：亚临界压力、单轴、凝汽式汽轮机；2. 额定功率 =350MW；3. 主蒸汽初参数=16.7MPa，=538；4. 再热蒸汽参数： 热段=3.451MPa；=538； 冷段=3.834MPa；=322.7；5. 汽轮机排汽压力=11.8kPa,排汽比焓=2395.7kJ/kg。2.2.2. 回热加热系统参数1. 机组各级回热抽汽参数见表2-1表2-1 回热加热系统原始汽水参数抽汽管道压损Pj%33353333项 目单位H1H2H3H4H5H6H7H8抽汽压力PjMPa6.153.831.760.8730.3460.14330.07480.0304抽汽焓hjkJ/kg3143.33030.13328.33132.42926.72744.42634.82505.9加热器上端差t-1.60002.82.82.82.8加热器下端差t15.55.55.605.65.55.55.5水侧压力pwMPa21.4721.4721.470.8291.7241.7241.7241.7242. 最终给水温度=276.8；3. 给水泵出口压力=21.47MPa，凝结水泵组焓升为1.8kJ/kg；4. 小汽机排汽压力=13.5kPa；小汽机排汽焓=2520.6kJ/kg。2.2.3. 锅炉型式及参数1. 锅炉：哈尔本锅炉厂生产的一次中间再热、自然循环汽包炉；2. 额定蒸发量=1145t/h3. 额定过热蒸汽压力=17.2Mpa；4. 额定再热蒸汽压力=3.734MPa；5. 额定过热汽温=541；额定再热汽温=541；6. 汽包压力=19.52MPa；7. 锅炉热效率=93.3%。2.2.4. 其他数据1. 汽轮机进汽节流损失 =2%，中压缸进汽节流损失=2%；2. 轴封加热器压力 =102KPa,疏水比焓=415kJ/kg；3. 表2.2具体显示相应机组各门杆、轴封漏汽相关的参数情况；4. 汽轮机机械效率 =0.99；发电机效率 =0.987；5. 补充水温度=18；hw，ma=75.5kJ/kg表2-2 各辅助汽水轴封漏汽数据汽水代号ABLN汽水流量004950100流量系数000.00445950.0000901汽水比焓3394.33394.33025.33025.3汽水代号MDEJ汽水流量80120250687013380流量系数0.00072970.01824320.00618920.0120541汽水比焓3025.33340.53340.53340.5汽水代号HKRP汽水流量04600100770流量系数00.00414410.00009010.0006937汽水比焓3029.43537.13132.43132.4汽水代号TXSW汽水流量34048600720870汽水系数0.00030630.04378380.00064860.0007838汽水比焓2395.73132.42716.23077.66. 轴封自密封，轴封系数=03 热力系统计算3.1. 汽水平衡计算3.1.1. 全厂补水率图3.1显示了全厂汽水平衡情况，可据此对相应汽水流量进行显示，同时设置进、出系统的各流量，通过表示。预设汽轮机进汽量=1110000kg/h。全厂工质渗漏系数为0.01=0.01 =111000kg/h锅炉排污系数为0.005=0.005 =55500kg/h取=40%=22200，=60%=33300=40%=0.002图3.1 全厂汽水平衡=60%=0.003扩容器工作压力1.05Mpa其余各量为厂用汽系数=0.01减温水系数=0.03暖风器疏水系数=0.03由全厂物质平衡得补水率=+=0.01+0.003+0.01=0.0233.1.2. 给水系数=+-=1+0.01+0.003-0.03=0.9833.2. 汽轮机进汽参数计算3.1.1. 主蒸汽参数由主汽门前压力=16.7Mpa，温度=538，根据此方面设计手册进行分析可确定出主蒸汽比焓值=3398.0kj/kg。主汽门后压力=（1-）=（1-0.02）16.7=16.3464Mpa。由=16.3464Mpa，=3398.0kj/kg，查表，得主汽门后汽温=535.03.1.2. 再热蒸汽参数由中联门前压力=3.451Mpa，根据设计手册进行分析可确定出再热蒸汽比焓值=3538.5kj/kg。中联门后再热汽压=（1-）=（1-0.02）3.323=3.382Mpa。同=3.382Mpa，=3538.5 kj/kg，查水蒸所性质表，得中联门后再热汽温=537.53.3. 辅助计算3.1.1. 凝汽器计算由=0.0118Mpa=11.8Kpa，查水蒸所性质表，得=35.5图3.2汽轮机的汽态膨胀过程线3.4. 各加热器进、出水参数计算3.4.1. 高压加热器H1加热器压力：=（1-）=（1-0.03）6.150=5.966Mpa式中第一抽汽口压力；抽汽管道相对压损；由=5.966Mpa，查水蒸汽性质表得加热器饱和温度=274.1H1出水温度：=-t=274.1-（-1.6）=275.7式中t加热器上端差。H1疏水温度：=+=244.2+5.5=249.7式中加热器下端差，=5.5进水温度，在设计过程中，可基于相应的端差t计算得到。已知加热器水侧压力=21.47Mpa，由=275.7，查得H1出水比焓=1205.9kj/kg由=244.2，=21.47Mpa，查得H1进水比焓=1057.7 kj/kg由=249.7，=5.966Mpa，查得H1疏水比焓=1084.8 kj/kg。至此，高压加热器H1的进、出口汽水参数已全部算出。3.4.2. 高压加热器H2加热器压力：=（1-）=（1-0.03）3.834=3.719Mpa式中第二抽汽口压力；抽汽管道相对压损；由=3.719Mpa，查水蒸所性质表得加热器饱和温度=244.2H2出水温度：=-t=244.2-0=244.2式中t加热器上端差。H2疏水温度：=+=205.8+5.5=211.3式中加热器下端差，=5.5进水温度，可以同样的根据相应的端差t确定出。已知加热器水侧压力=21.47Mpa，由=244.2，查得H2出水比焓=1057.1kj/kg由=205.8，=21.47Mpa，查得H2进水比焓=888.5 kj/kg由=211.3，=3.719Mpa，查得H2疏水比焓=910.7 kj/kg。至此，高压加热器相关的汽水参数已全部确定出。3.4.3. 高压加热器H3加热器压力：=（1-）=（1-0.03）1.760=1.707Mpa式中第三抽汽口压力；抽汽管道相对压损；由=1.707Mpa，查水蒸所性质表得加热器饱和温度=205.8H3出水温度：=-t=205.8-0=205.8式中t加热器上端差。H3疏水温度：=+=177.2+5.6=182.8式中加热器下端差，=5.6进水温度，可以通过相应的端差t计算确定出。已知加热器水侧压力=21.47Mpa，由=205.8，查得H3出水比焓=889.8kj/kg由=177.2，=21.47Mpa，查得H3进水比焓=761.2kj/kg由=182.8，=1.707Mpa，查得H3疏水比焓=775.1kj/kg。至此，H3的进、出口汽水参数都确定出。3.4.4. 除氧器H4加热器压力：=（1-）=（1-0.05）0.873=0.829Mpa式中第四抽汽口压力；抽汽管道相对压损；由=0.829Mpa，查水蒸所性质表得加热器饱和温度=177.2H4出水温度：=-t=177.2-0=177.2式中t加热器上端差。H4疏水温度：=+=136.1+0=136.1式中加热器下端差，=0进水温度，此按参数可基于相应的上端差t计算得到。已知加热器水侧压力=0.829Mpa，由=177.2，查得H4出水比焓=739.2kj/kg由=136.1，=0.829Mpa，查得H4进水比焓=565.5 kj/kg由=136.1，=0.829Mpa，查得H4疏水比焓=565.5kj/kg。至此，除氧器H4的此方面参数已全部算出。3.4.5. 低压加热器H5加热器压力：=（1-）=（1-0.03）0.346=0.336Mpa式中第五抽汽口压力；抽汽管道相对压损；由=0.336Mpa，查水蒸所性质表得加热器饱和温度=138.9H5出水温度：=-t=138.9-2.8=136.1式中t加热器上端差。H5疏水温度：=+=95.9+5.5=101.4式中加热器下端差，=5.5进水温度，此按参数可基于相应的上端差确定出。已知加热器水侧压力=1.724Mpa，由=136.1，查得H5出水比焓=576.3kj/kg由=95.9，=1.724Mpa，查得H5进水比焓=401.2 kj/kg由=101.4，=0.336Mpa，查得H5疏水比焓=426.3kj/kg。在此此基础上全部H5的进、出口汽水参数已全部算出。3.4.6. 低压加热器H6加热器压力：=（1-）=（1-0.03）0.143=0.139Mpa式中第六抽汽口压力；抽汽管道相对压损；由=0.139Mpa，查水蒸所性质表得加热器饱和温度=98.7H6出水温度：=-t=98.7-2.8=95.9式中t加热器上端差。H6疏水温度：=+=85.9+5.5=91.4式中加热器下端差，=5.5进水温度，在计算过程中可基于相应的t确定出。已知加热器水侧压力=1.724Mpa，由=95.9，基于设计资料可确定出=401.3kj/kg由=85.9，=1.724Mpa，查得H6进水比焓=352.1 kj/kg由=91.4，=0.139Mpa，查得H6疏水比焓=361.2kj/kg。至此，低压加热器H6的各方面参数全部的确定出。3.4.7. 低压加热器H7加热器压力：=（1-）=（1-0.03）0.0748=0.073Mpa式中第七抽汽口压力；抽汽管道相对压损；由=0.073Mpa，查水蒸所性质表得加热器饱和温度=88.7H7出水温度：=-t=88.7-2.8=85.9式中t加热器上端差。H7疏水温度：=+=62.7+5.5=68.2式中加热器下端差，=5.5进水温度，在计算过程中可基于相应H8的上端差确定出。已知加热器水侧压力=1.724Mpa，由=85.9，根据设计手册进行分析可确定出=350.6kj/kg由=62.7，=1.724Mpa，查得H7进水比焓=261.6 kj/kg由=68.2，=0.073Mpa，查得H7疏水比焓=287.8kj/kg。在此基础上全部H7的进、出口汽水参数确定出。3.4.8. 低压加热器H8加热器压力：=（1-）=（1-0.03）0.0304=0.029Mpa式中第八抽汽口压力；抽汽管道相对压损；由=0.029Mpa，查水蒸所性质表得加热器饱和温度=65.5H8出水温度：=-t=65.5-2.8=62.7式中t加热器上端差。H8疏水温度：=+=43.2+5.5=48.7式中加热器下端差，=5.5进水温度，此按参数可基于对应的的上端差t确定出。水侧压力=1.724Mpa，由=62.7，基于设计手册进行分析确定出=254.4kj/kg由=43.2，=1.724Mpa，查得H8进水比焓=170.1 kj/kg由=48.7，=0.029Mpa，查得H8疏水比焓=198.8kj/kg。在以上分析基础上确定出H8的进、出口汽水参数。表3-4 回热加热系统汽水参数计算项目H1H2H3H4H5H6H7H8汽侧抽汽压力Pj6.153.831.760.8730.3460.14330.07480.0304抽汽焓hj3143.33030.13328.33132.42926.72744.42634.82505.9抽汽管道压损Pj0.030.030.030.050.030.030.030.03加热侧压力Pj5.9663.7191.7070.8290.3360.1390.0730.029汽侧饱和温度ts274.1244.2205.8177.2138.998.788.765.5水侧水侧压力Pw21.4721.4721.470.8291.7241.7241.7241.724加热侧上端差t-1.60002.82.82.82.8出水温度twj275.7244.2205.8177.2136.195.985.962.7出水比焓hwj1205.91057.1889.8739.2576.3401.3350.6254.4进水温度twj244.2205.8177.2136.195.985.962.743.2进水比焓hwj1057.7888.5761.2565.5401.2352.1261.6170.1加热器下端差t15.55.55.605.55.55.55.5疏水温度tdj249.7211.3182.8136.1101.491.468.248.7疏水比焓hdj1084.8 910.7 775.1 565.5 426.3 361.2 287.8 198.8 3.5. 高压加热器组抽汽系数计算3.5.1. 由高压加热器H1热平衡计算高压加热器H1的抽汽系数 ：=0.983（1205.9-1057.1）（3143.3-1084.8）=0.07106高压加热器H1的疏水系数 ：=0.071063.5.2. 由高压加热器H2热平衡计算、高压加热器H2的抽汽系数 ：=0.983（1057.1-889.8）-0.07106（1084.8-910.7）（3030.1-910.7）=0.07176高压加热器H2的疏水系数 ：=+=0.07106+0.07176=0.14282再热器流量系数=1-=1-0.07106-0.07176=0.857183.5.3. 由高压加热器H3热平衡计算本级计算分析过程中，设置的H3的进水比焓不确定，因而进行计算过程中分析确定出水泵的介质比焓升。如图3-3所示，泵入口静压：=+=0.829 +9759.822.4=1.023Mpa式中 除氧器压力，Mpa；除氧器介质的平均密度， 。给水泵内介质平均压力=0.5*（+）=0.5*（21.47+1.023）=11.25 Mpa给水泵内介质平均比焓：取=739.2根据=11.25 Mpa和=739.2查得：给水泵内介质平均比容=0.001109给水泵介质焓升=-= =0.001109（21.47-1.023）10000.8=28.3给水泵出口焓：=+=739.2+28.3=767.5图3.3 给水泵焓升示意图高压加热器H3的抽汽系数： =0.983（889.8-767.5）-0.14282（910.7-775.1）（3328.3-775.1）=0.03950高压加热器H3的疏水系数 ：=+=0.14282+0.03950=0.182323.6. 除氧器抽汽系数计算除氧器出水流量：=+=0.983+0.03=1.013图3.3显示了相应的除氧器物质平衡和热平衡情况，在此过程中设置了进水流量为未知。但利用简捷算法可避开求取。图3.4 除氧器热平衡和物质平衡图 =1.013（739.2-565.5）-0.18232（775.1-576.3）-0-0-0-0（3132.4-576.3）=0.054673.7. 低压加热器组抽汽系数计算3.7.1. 由低压加热器H5热平衡计算低压加热器H5的出水系数：=- =1.013-0.18232-0.05467 =0.77601低压加热器H5的抽汽系数：=0.77601（576.3-401.3）（2926.7-426.3）=0.05431低压加热器H5的疏水系数：=0.054313.7.2. 由低压加热器H6热平衡计算低压加热器H6的抽汽系数： =0.077601（401.3-350.6）-0.05431（426.3-361.2）（2744.4-361.2） =0.01503低压加热器H6的疏水系数：=+=0.05431+0.01503=0.069343.7.3. 由低压加热器H7热平衡计算在此运行过程中相应的H8的疏水采用疏水泵，具体分析确定出其中低压加热器H7的进水比焓=239.5kj/kg则低压加热器H7的抽汽系数：=0.77601（350.6-261.6）-0.06934（361.2-287.8）（2634.8-287.8）=0.02726低压加热器H7的疏水系数：=+=0.06934+0.02726=0.09663.7.4. 由低压加热器H8热平衡计算低压加热器H8的抽汽系数： =0.77601254.4-0.0966（287.8-198.8）（2505.9-198.8） =0.08184低压加热器H8的疏水系数：=+=0.0966+0.08184=0.178443.8. 凝汽系数计算3.8.1. 小汽机抽汽系数=1.01328.3（3132.4-2520.6）=0.046843.8.2. 由凝汽器的质量平衡计算 =0.77601-0.17844-0.03-0.023 =0.544573.8.3. 由汽轮机汽侧平衡校验H4抽汽口抽汽系数和=+=0.05467+0.03+0.03+0.01=0.12467各加热器抽汽系数和=+ =0.07106+0.07176+0.03950+0.12467+0.05431+0.01503+0.02726+0.08184 =0.48543凝汽系数：=1-=1-0.43718-0.008314=0.514573.9. 汽轮机内功计算3.9.1. 凝汽流做功=（-+）- =0.51457（3398-2395.7+508.4）-0 =777.4kj/kg式中 再热汽吸热，=-=3538.5-3030.1=508.4 kj/kg3.9.2. 抽汽流做功1kgH1抽汽做功=-=3398-3143.3=254.7 kj/kg1kgH2抽汽做功=-=3398-3030.1=367.9 kj/kg1kgH3抽汽做功=-+=3398-3328.3+508.4=578.1 kj/kg1kgH4抽汽做功=-+=3398-3132.4+508.4=773.7 kj/kg1kgH5抽汽做功=-+=3398-2926.7+508.4=979.7 kj/kg1kgH6抽汽做功=-+=3398-2744.4+508.4=1162kj/kg1kgH7抽汽做功=-+=3398-2634.8+508.4=1271.6 kj/kg1kgH8抽汽做功=-+=3398-2505.9+508.4=1400.5kj/kg表3-5 做功量和抽汽量计算结果H1H2H3H4H5H6H7H81kg抽汽做功254.7367.9578.1773.7979.711621271.61400.5各级抽汽量78916 79694 43867 138453 60315 16692 30274 90888 抽汽流总内功：=+ =0.07106254.7+0.07176367.9+0.0395578.1+0.12467773.7+0.05431979.7+0.015031162+0.027261271.6+0.081841400.5 =383.74 kj/kg3.9.3. 汽轮机内功=+=777.4+383.74=1161.14 kj/kg3.10. 汽轮机内效率、热经济指标、汽水流量计算汽轮机比热耗：=-+*=3398.0-1205.9+0.85718508.4=2627.9 kj/kg汽轮机绝对内效率：=/=1161.142627.9=0.44185汽轮机绝对电效率：=0.990.9870.44185=0.43174汽轮机热耗率：=3600/=3600/0.43174=8338.4 kJ/(kWh)汽轮机汽耗率：=/=8338.42627.9=3.173 kg/(kWh)汽轮机进汽量：=1000=10003.173350=1110559.8 kg/h式中 汽轮机额定功率，=350MW。检验：汽轮机进汽量=，与初选值误差：=(1110559.8-1110000)/1110559.8=0.504%误差在允许范围内。给水流量：=*=1.0131110559.8=1124997.1 kg/h凝汽量：=*=0.544571110559.9=604777.6 kg/h第一级抽汽量：=*=0.071061110559.8=78916 kg/h第二级抽汽量：=*=0.071761110559.8=79694 kg/h第三级抽汽量：=*=0.03951110559.8=43867 kg/h第四级抽汽量：=*=0.124671110559.8=138453 kg/h第五级抽汽量：=*=0.054311110559.8=60315 kg/h第六级抽汽量：=*=0.015031110559.8=16692 kg/h第七级抽汽量：=*=0.027261110559.8=30274 kg/h第八级抽汽量：=*=0.081841110559.8=90888 kg/h3.11. 全厂性热经济指标计算3.11.1. 锅炉参数计算过热蒸汽参数：由=17.2Mpa，=541，查表得过热蒸汽出口比焓=3398.5 kj/kg再热蒸汽参数：锅炉设计再热蒸汽出口压力=3.734 Mpa，控制其低于相应的排汽压力=3.834 Mpa。由=3.734Mpa和=541，查表得再热蒸汽出口比焓=3551.1kj/kg。再热器换热量=-=3551.1-3030.1=521kj/kg。3.11.2. 锅炉有效热量=（-）（-）+（-）+（-）+* =（0.983-0.05）（3398.5-1205.9）+0.01（1762-1205.9）+0.03（3398.5-746）+0.85718521 =2629.5kj/kg3.11.3. 管道效率=/=2627.9/2629.5=0.99933.11.4. 全厂效率=93.399.9343.174=40.25%3.11.5. 全厂发电标准煤耗系数=2629.5（2629-93.380）=1.0292式中 暖风器吸热量，按下式计算：=（-）=0.03*（3169-697）=80 kj/kg相应于1kg标煤的输入热量：=29300*=29300*1.0292=30156 kj/kg发电标准煤耗：=36000.402530156=0.29659 kg/kWh3.11.6. 全厂热耗率=*29300=0.29504*29300=8690.2 kj/kWh3.11.7. 全厂供电标准煤耗：=0.29659（1-0.07）=0.31891kg/kWh式中 厂用电率，=0.07。 4辅助系统设计、选型5.1. 主蒸汽系统本文研究过程中选择了一次中间再热高参数凝汽式电厂，综合考虑到相关维护和管理因因素而确定出单元制系统。机组主蒸汽及高、低温部分设计时选择了单管、双管混合系统，管道一定的运行后在机头处汇集成一根管，到高压缸前划分为两部分，精锐到对应的主汽阀和调节阀，进行一定调节控制。热再热蒸汽管道在运行过程中分开后可通过平行接到汽轮机前，分别接入中压缸左右侧再热主汽阀。热再热蒸汽管道在运行过程中，主要是通过再热器的出口联箱的两侧引出，在一定的运行后接入中再热主汽阀调节阀。在此运行期间，冷再热蒸汽管道引出后可在机头处汇成一根总管，到锅炉前再分成两根，这样设计有明显的优势，具体表现为可相应的减少锅炉两侧热偏差导致的温度和压力偏差，可为合理的选择管道规格，提供支持节省管道投资。高压缸排汽管道在运行过程中应该进行适当的设置，有效的避免机组甩负荷相关的问题，提高运行安全性，进行水处理时将蒸汽倒流入汽轮机，而在此过程中甩负荷情况下，对应的主汽阀应基于一定的控制模式瞬间关闭，在一定的控制模式下，其中的逆止阀也可高效的迅速关闭，从而保证汽轮机不至超速。5.2. 给水系统本设计给水泵系统进行设计过程中综合考虑到相关的要求，而确定出与此相关的锅炉给水量，为满足相关的运行控制要求，而设置了2台容量为最大给水量50%条件下，设置了一台电动调速给水泵进行备用，为满足生产要求进行分析选择了离心泵进行给水，效率83%。在运行过程中其中的气动给水泵配有1台电动前置泵，可以实现一定的液体流通调节目的在一定的工况条件下两台给水泵还能继续工作。每套泵设置了相应的滤网对应的装置，小流量的还设置了一个再循环阀吗，提高循环性能，可以在此基础上很好的满足运行控制要求。5.3. 凝结水系统在此设计工作中，综合分析，而确定出两台100%容量的立式筒型泵，在运行期间其中一个为备用，而提高运行安全性。凝结水泵的容量基于相应的机组VWO工况下的凝结水流量进行分析确定出，同时设置了一定的余量。5.4. 抽空气系统进行此方面设计此工作中。综合考虑到相关的因素，确定出加热器汽侧相关管道连接情况，在运行过程中不同的进行控制调节，而设置蒸汽中含有部分不凝结性气体而提高系统的安全性水平，在此过程中为避免影响加热器的运行稳定性，同时提高效率而一定的改进而设置了抽空气管道以排除，与此同时设了相应的空气管路和凝汽器的真空维持系统，可以在此基础上相应的降低携带蒸汽造成的热损失而更好的满足效率相关的要求，与此同时设置有节流孔板，进行一定的组价处理。凝汽器侧抽真空系统设置3台50%容量水环式真空泵，同时设置了相应的电动机，在运行过程中，其中的1台真空泵作为备用，而不能凝结的气体，在此情况下对其后的运行也产生不断的影响，为避免这种问题，应该适当的进行控制，任何一种抽气器，不管其结构和作用原理如何，单纯的进行分析可看作为扩容器。它将蒸汽空气混合物从抽气口德压力扩压，在此基础上的满足相关的压力要求，控制为1540。5.5. 旁路系统旁路系统是整个设备的重要部分。在本次设计中，设置了两级串联的高、低旁路系统。在蒸汽系统中，高压缸和气管与与旁路相接。旁路系统的功能就是控制期器件中的压力，对器件蒸汽系统进行保护。在机组运行过程中，该系统发挥着极为重要的作用。一台机组对应两个高压旁路，这一系统在运行时采用减温水，减温水由凝结水系统提供。旁路系统的构成相对复杂，其中设置的器件有各种类型的阀以及控制装置。在具体操作过程中，需要系统处于热备用状态，因而此处我们配备了相应的预热管。5.6. 补充水系统补充水系统是机组中非常重要的系统，其关键的器件是补水箱以及除盐装置。补充水装置的设置在很大程度上提高了设备的热经济性。水质中含有很多杂质，如钙、镁、钠盐等物质，在具体操作过程中需要将这些物质除去，此时就要用到除盐装置。5.7. 阀门5.7.1. 关断用阀门关断用阀门用于切断或接通管道与设备之间的介质通路。在运行过程中设置了2台容量为最大给水量50%运行过程中1台容量为50%的电动调速给水泵进行备用，为满足生产要求进行分析选择了KSB公司生产出口压力21.47Mpa离心泵，效率83%。在运行过程中其中的气动给水泵配有1台电动前置泵，可以实现一定的液体流通调节目的，而液力偶合器拖动，设置了两台给水泵还能继续工作。每套泵设置了相应的滤网、给水泵进口滤网等方面的装置，小流量再循环系统还设置了一个再循环阀、再循环减压装置，可以很好的满足运行控制要求。5.7.2. 调节用阀门调节用阀门的主要功能是调节介质，气压、水流等都可以采用此类阀门来调节。通常情况下，调节阀和关断阀不能混淆使用，当设计压力较小时，截止阀也可以用作关断阀。在具体的操作过程中，需要在调节阀附近配备关断阀。5.7.3. 保护用阀门保护用阀门的类型有多种，主要有
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