热力发电厂课程设计报告2.doc

中北大学 热力发电厂课程设计报告 学年第 学期 专 业：能源与动力工程 学生姓名： 课程设计题目：日立250MW凝汽机组热力系统及疏 水热量（DC系统）利用效果分析 起 迄 日 期：2016.6.6-2016.6.17 课程设计地点：慎学楼E201 指 导 教 师：娄晓静 负 责 人： 完成任务书日期：2016年6月 日 目 录1 本课程设计任务 12 原则性热力系统的拟定 23 原则性热力系统原始参数的整理 24 原则性热力系统的计算 35 局部热力系统的改进及其计算 66 小结 87 参考文献 9 一 本课程设计任务1.1 设计题目日立250MW凝汽机组热力系统及疏水热量（DC系统）利用效果分析。1.2 计算任务1、对原始热力系统计算其机组内效率，并校核。2、确定原则性热力系统的改进方案，并对改进后的原则性热力系统计算其机组内效率。3、将改进后和改进前的系统进行对比分析，并作出结论。对原始热力系统计算其机组内效率，并校核。4、整理机组的参数和假设条件，并拟定出原则性热力系统图。5、根据给定热力系统数据，计算气态膨胀线上各计算点的参数，并在-s 图上绘出蒸汽的气态膨胀线。6、将改进后和改进前的系统进行对比分析，并作出结论。1.3设计任务说明对日立MW凝汽机组热力系统及疏水热量（DC系统）利用效果分析，我的任务是先在有DC系统情况下通过对抽汽放热量，疏水放热量，给水吸热量等的计算，求出抽汽份额，从而用热量法计算出此情况下的汽机绝对内效率（分别从正平衡和反平衡计算对比，分析误差）。然后再在去除DC系统的情况下再通过以上参量计算出汽轮机绝对内效率（也是正平衡计算，反平衡校核对比）。最后就是对两种情况下的绝对内效率进行对比，看去除DC系统后对效率有无下降，下降多少。二 （如附图）三 原则性热力系统原始数据整理3.1 原始数据的整理3.1.1汽轮机型式及参数日立250MW机组初蒸汽参数： P0=16.7MPa，t0=535oC再热蒸汽参数：tzr=535oC, hzr= 3532.2 kJ/kg低压缸排汽压力：Pc=0.005MPa 给水泵小汽轮机耗气份额及焓值：q=0.035342，hnq=2372.2kJ/kg 额定功率 Pe=250MW 回热系统：八级回热抽汽，“三高四低一除氧”轴封及门杆参数表：名称份额fi0.00242590.002330.0000325450.00149040.0049620.00088焓值hfikJ/kg3388.93026.63026.63251.53026.63116.43.1.2计算点参数表H1H2H3H4H5（除氧器）H6H7H8抽汽压力Prj0.05130.1080.2240.3960.6831.493.515.99抽汽焓hj2634.32749.52879.72994.83109.53312.23027.93149.7加热器压力Pnj0.04820.1010.210.3730.6551.43.365.63Pnj下饱和水温tnj80.41 99.88 121.76 144.11 162.29 195.05 240.23 271.46 上端差3.33 2.67 2.76 2.84 -1.21 -0.19 -1.13 出口水温tw,j77.08 97.21 119138.27 162.28 196.26 240.41 272.59 水侧压力0.687750.687750.687750.687750.6877518.3718.3718.37出口水焓hw,j323.2407.8499.9582685.5843.21041.71194.9进口水温77.077 97.214 119.004 138.270 162.277 196.262 240.41272.590 进口水焓hwj-1310.2323.2407.8499.9582685.5843.21041.7下端差6.000 6.214 5.564 5.559 -7.054 5.537 5.511 疏水温度td,j79.988 83.290 102.778 124.563 -171.296 201.8245.92 加热器疏水焓hsj334.9348.8430.9523.3 -725.2861.21066疏水冷却器后疏水焓hdwj322.70407.34499.55581.80 -2792.412803.732793.68四 原则性热力系统计算fw=1 高低加效率h=14.1加热器抽汽份额计算（1） #8高加抽汽份额:8(h8-hdw8)=fw(hw8-hw7)，8=fw(hw8-hw7)/(h8-hdw8)=0.4303疏水份额：s8=8=0.4303（2）#7高加抽汽份额：7(h7-hdw7)+f1(hf1-hdw7)+s8(hdw8-hdw7)=fw(hw7-hw6)，7=fw(hw7-hw6)-f1(hf1-hdw7)-s8(hdw8-hdw7)/(h7-hdw7)=0.8984疏水份额：s7=8+7+f1=1.3311（3）#6高加抽汽份额：6(h6-hdw6)+s7(hdw7-hdw6)=fw(hw6-hw5-b)，6=fw(hw6-hw5-b)-s7(hdw7-hdw6)/(h6-hdw6)=0.0094疏水份额：s6=s7+6+f1=1.3241（4）#5除氧器混合加热器抽汽份额：(5+q)(h5-hw5)+f5(hf5-hw5)+s6(hdw6-hw5)=H(hw5-hw4)H+s6+f5+5+q=fw ,H=0.7696 5=1.1340（5）#4低加抽汽份额：4(h4-hdw4)=H(hw4-hw3)，4=H(hw4-hw3)/(h4-hdw4)=0.02623疏水份额：s4=4+f1=0.02866（6）#3低加抽汽份额：3(h3-hdw3)+s4(hdw4-hdw3)=C5(hw3-hw2)，3=H(hw3-hw2)-s4(hdw4-hdw3)/(h3-hdw3)=0.02855疏水份额：s3=s4+3=0.05721（7）#2低加抽汽份额：2(h2-hdw2)+s3(hdw3-hdw2)=H(hw2-hw1)，2=H(hw2-hw1)-s3(hdw3-hdw2)/(h2-hdw2)=0.02555疏水份额：s2=s3+2=0.08276（8）#1低加抽汽份额:1(h1-hdw1)+f2(hf2-hdw1)+s2(hdw2-hdw1)+f3(hf3-tsf3)+f4(hf4-tsf4)+f7(hf7-tsf4)=(H-1-s2-f2)(hw1-hwn)1=(H(hw1-hwn)-f2(hw1-hwn+hf2-hdw1)-s2(hw1-hwn+hdw2-hdw1)-f3(hf3-tsf3)-f4(hf4-tsf4)-f7(hf7-tsf4)/(h1-hdw1-hw1+hwn)=0.05127凝气份额：s1=s2+1+f2=0.13644.2凝气系数C1.由热井物质平衡得C+q+s1+f3+f4+f7=H，C=0.59692.由汽轮机物质平衡得fw=C+1+2+3+4+5+6+7+8+f1+f2+f3+f4+f5+f7，C=fw-1-2-3-4-5-6-7-8-f1-f2-f3-f4-f5-f7=0.5969两种方法的计算结果一致，证明计算正确。4.3 正平衡内效率计算（1）做功量循环内功=抽汽做功+漏汽做功+凝汽做功=8(h0-h8)+7(h0-h7)+6(h0+qrh-h6)+5(h0+qrh-h5)+4(h0+qrh-h4)+3(h0+qrh-h3)+2(h0+qrh-h2)+1(h0+qrh-h1)+C(h0+qrh-hC)+f1(h0-hf1)+f2(h0-hf2)+f3(h0-hf3)+f4(h0-hf4)+f5(h0-hf5)+f7(h0+qrh-hf7)=1534.153 KJ/Kg（2） 循环吸热量 Q=h0-hw1+rhqrh=3039.2767 KJ/Kg（3） 内效率 i=Wi/Q=0.45474.4 反平衡校核（1）做功量W=总吸热量总损失=Q+Q（泵）冷源损失汽机损失=3039.2767-1429.37=1534.153 KJ/Kg（2）内效率i=Wi/Q=0.4547误差符合要求，证明计算正确。五 局部热力系统的改进和计算5.1 方案改进思路和分析由于上述系统装有疏水冷却器，降低了存在的下端差，减小了换热熵增，从而增大了做功能力，根据前述任务，我的改进方案就是在第三级疏水口将疏水冷却器去掉，这样以后，疏水焓值将提高，下端差增大，从而造成较大的损失，内效率降低，会减小系统经济性。所以可以验证DC系统能增大内效率从而提高系统经济性。5.1.1计算点参数表H1H2H3H4H5（除氧器）H6H7H8抽汽压力Prj0.05130.1080.2240.3960.6831.493.515.99抽汽焓hj2634.32749.52879.72994.83109.53312.23027.93149.7加热器压力Pnj0.04820.1010.210.3730.6551.43.365.63Pnj下饱和水温tnj80.41 99.88 121.76 141.11 162.29 195.05 240.23 271.46 上端差3.33 2.67 2.76 2.84 -1.21 -0.19 -1.13 出口水温tw,j77.08 97.21 119.00 138.27 162.28 196.26 240.41 272.59 水侧压力0.687750.687750.687750.687750.6877518.3718.3718.37出口水焓hw,j323.2407.8499.9582685.5843.21041.71194.9进口水温77.077 97.214 119.004 138.270 162.277 196.262 240.413 272.590 进口水焓hwj-1310.2323.2407.8499.9582685.5843.21041.7下端差6.000 6.214 7.9335.559 -7.054 5.537 5.511 疏水温度td,j79.988 83.290 105.14 124.563 -171.296 201.799 245.923 加热器疏水焓hsj334.9348.8440.9523.3-725.2861.210665.1.2抽汽份额同改进前方法可以求得各级抽汽份额为：份额H1H2H3H4H5（除氧器）H6H7H8j0.05127 0.02555 0.028550.02623 1.1340 0.0094 0.89840.4303 5.1.3 正平衡内效率计算（1）做功量循环内功=抽汽做功+漏汽做功+凝汽做功=8(h0-h8)+7(h0-h7)+6(h0+qrh-h6)+5(h0+qrh-h5)+4(h0+qrh-h4)+3(h0+qrh-h3)+2(h0+qrh-h2)+1(h0+qrh-h1)+C(h0+qrh-hC)+f1(h0-hf1)+f2(h0-hf2)+f3(h0-hf3)+f4(h0-hf4)+f5(h0-hf5)+f7(h0+qrh-hf7)=1534.153 KJ/Kg（4） 循环吸热量Q=h0-hw1+rhqrh=3039.2767 KJ/Kg（3）内效率i=Wi/Q=0.45475.2反平衡计算（1）做功量W=总吸热量总损失=Q+Q泵冷源损失汽机损失=1534.153 KJ/Kg（2）内效率i=Wi/Q=0.45475.3改进前后对比及分析（1）改进后，正平衡内效率变化量：i=0.4546859-0.4547008=-0.0000149（2）反平衡内效率变化量：i=0.4547-0.4547008=-0.000008故由数据可知，去除疏水冷却器之后，相对内效率降低，经济性减少，因此DC系统有利于经济性提高。分析：从改进前后来看，无论是正平衡还是反平衡，加入疏水冷却器汽轮机的绝对内效率都比去掉疏水冷却器内效率要高。因为疏水冷却器能够减少下端差，致使熵增减小，做功能力损失也减小，从而经济性就随之提高了。六、小结本次课程设计我们组用了一个多星期的时间，从一开始的收据数据到检查数据的可靠性，再到最后一步一步的计算与校核，其中的不容易也只有经历了才知道，计算过程的复杂性，数据的繁多。只有一直坚持才能到最后。通过这次设计，使我将书本上的理论知识用于实践，从而加深的书本理论知识的理解，也对热力发电厂系统有了更加全面的认识。同时通过本次课程设计，也学会了一些计算机软件的使用和技巧。本次课程设计完全由自己选题，改进措施也由自己设计，甚至很多计