热电第七章.ppt

2020 2 16 热力发电厂 第1页 1 教学目的与要求 掌握原则性热力系统的组成 锅炉 汽机 公用 功能 特点 编制系统的主要步骤 掌握各种不同容量 参数 功能的原则性热力系统之间的相同点和不同点 掌握原则性热力系统计算的目的 公式 计算步骤以及复杂系统的计算 2020 2 16 热力发电厂 第2页 2 教学重点 难点 则性热力系统编制的主要步骤 怎样得到锅炉 汽轮机的主要参数 性能指标以及绘制 不同容量 参数的热力系统的不同点以及形成的原因 对计算结果的判断正确性 2020 2 16 热力发电厂 第3页 3 教学方法及师生互动设计 采用启发性教学 提出问题进行讨论 进行习题课 讨论热力计算的方法步骤等 4 课堂作业 练习 1 发电厂原则性热力系统有哪几部分组成 2 分析原则性热力系统的功能特点 编制的主要步骤 计算典型热力系统的热经济性指标 Do do o qo e bs 2020 2 16 热力发电厂 第4页 5 课后小结 重点掌握原则性热力系统的计算目的 公式 计算步骤 具体数值正确性的判断 掌握主要容量 参数机组热经济性的指标值 2020 2 16 热力发电厂 第5页 一 发电厂原则性热力系统的组成 锅炉本体 主蒸汽 再热蒸汽 汽轮机 公共设施 对外供汽 供热系统 汽水循环 减温水 给水调节 排污 疏放水 回热 凝汽 汽封 疏水 除氧 抽真空 启动 燃油加热 采暖 脱硫 生水软水加热 空气加热 2020 2 16 热力发电厂 第6页 二 编制原则性热力系统的主要步骤 1 编制程序 初步可研 型式 容量 地址 功能 可行性研究 项目建议书 安评 环评 经评 能评 初步设计 施工图设计 原则性热力系统的作用 计算热经济性指标 选择管道和主辅设备 绘制全面性热力系统 2020 2 16 热力发电厂 第7页 2 拟定发电厂原则性热力系统主要内容和步骤 确定发电厂的型式和容量 型式 凝汽式 供热式 新建 扩建 发展规划 任务 经济要求 作用 技术经济比较容量 电网容量 发展规划 燃料供应 资金 技术水平地址 供水 交通 地质 气象 水文 环保 施工 废渣处理 2020 2 16 热力发电厂 第8页 2 选择汽轮机 电网结构 经济要求 技术条件需求量 一般大电网为300MW 600MW小电网 最大容量 10 系统总容量选用同一型号 台数 6台凝汽式采暖机 200MW 300 900MW选用纯凝汽式 工业供热可选用3 6 15 25 50 125MW 3 绘制热电厂原则性热力系统 汽轮机的型式和锅炉的型式 连续排污 除氧器及系统 给水泵及系统 补水系统 辅助加热系统 2020 2 16 热力发电厂 第9页 4 发电厂原则性热力系统计算 i c Yi Di Dc Do do cp qcp bscp 选择热力设备的一般原则 容量 参数 变化过程 安全 经济性 环保 型号和台数 2020 2 16 热力发电厂 第10页 5 选择锅炉 煤质 Po 1 05 to 3 Prh Do 1 1 环保 除尘脱硫 经济性 供热负荷 匹配 1机1炉 1机多炉 等 炉型 煤质 环保 排污 经济性参数 Po 1 05 to 3 Prh 3 Do 1 1 台数 凝汽式1机1炉供热式1机多炉 匹配 2020 2 16 热力发电厂 第11页 6 选择热力辅助设备 根据需要容量 参数 变化过程 选择型号 台数 效率 价格 售后服务 热力辅助设备 除氧器 凝水泵组 给水泵组 排污扩容器 2020 2 16 热力发电厂 第12页 一 国产机组的发电厂原则性热力系统举例 1 N300 16 7 538 538HG 1025 18 2 YM6三高四低一除氧2 N600 16 7 538 538HG 2008 18 6 M三高四低一除氧 q 8024KJ KW h3 CC200 12 75 535 535HG670 140 YMGq 8444 3KJ KW h 2020 2 16 热力发电厂 第13页 2020 2 16 热力发电厂 第14页 2020 2 16 热力发电厂 第15页 2020 2 16 热力发电厂 第16页 二 进口火电设备的发电厂原则性热力系统 法国600MW机组元宝山发电厂原则性热力系统 初参数17 75MP 540 540 q 7808 38KJ KW h b 91 5 bs 326g KW h 俄国500MW K 500 240 4 Db 1650t h Po 25MPa to 545美国600MW超临界机组 锅炉Db 1900t h P 25 3MPa to 541 tfw 285 5 b 92 53 最低负荷35 汽机Po 24 2MPa to 538 Prh 4 29MPa trh 566 q 7648KJ KW h 2020 2 16 热力发电厂 第17页 2020 2 16 热力发电厂 第18页 2020 2 16 热力发电厂 第19页 2020 2 16 热力发电厂 第20页 三 国外几个代表性火电厂原则性热力系统 1 世界上双轴最大1300MW凝汽式发电厂原则性热力系统 2 世界上单轴最大1200MW凝汽式发电厂原则性热力系统 3 超临界两次再热凝汽式发电厂原则性热力系统 4 最大单轴采暖抽汽式机组的发电厂原则性热力系统 5 世界上最大容量4400MW热力发电厂原则性热力系统 6 燃气 蒸汽联合循环发电 供热电厂原则性热力系统 2020 2 16 热力发电厂 第21页 2020 2 16 热力发电厂 第22页 2020 2 16 热力发电厂 第23页 2020 2 16 热力发电厂 第24页 2020 2 16 热力发电厂 第25页 2020 2 16 热力发电厂 第26页 2020 2 16 热力发电厂 第27页 四 核电站二回路原则性热力系统 1 我国大亚湾900MW核电厂二回路原则性热力系统 D0 5808T h Po 6 43MPa X 0 9953 PC 0 0075MPa q 10629KJ KW h采用两高四低一除氧 2 俄罗斯1000MW核电厂二回路原则性热力系统图 3 俄罗斯热核电厂原则性热力系统图 2020 2 16 热力发电厂 第28页 2020 2 16 热力发电厂 第29页 2020 2 16 热力发电厂 第30页 2020 2 16 热力发电厂 第31页 回热机组的计算的目的 i q bs 汽水流量 确定管道和设备 汽轮机的功率和汽耗 定型计算 一 原则性热力系统的计算目的 论证新方案 定型设计 非标准设计 扩建 改进等各种工况下的各项 汽水流量及参数 Pe Do Q cp qcp 选择设备和管道的容量 Ba Bae Bhe 2020 2 16 热力发电厂 第32页 二 计算原始资料 热力系统图 工况及有关数据的整理 2020 2 16 热力发电厂 第33页 三 计算方法与步骤 方法分类 常规 等效等热降 循环函数法 熵方法 用方法 手工 电子 定功率 定流量 正平衡 反平衡 设计 校核 相同点 热量 质量 功率平衡三公式 步骤 相对值和绝对值计算 不同点 范围和要求不同 流量处理不同 由外而内 由高到低 物理概念不同 2020 2 16 热力发电厂 第34页 计算步骤 整理原始资料 编制汽水参数表 先外后内 从高到低 2020 2 16 热力发电厂 第35页 计算数据 热力系统图 各种参数和技术参数 汽轮机 锅炉 回热器 再热器 轴封系统及参数 其它数据的选取 2020 2 16 热力发电厂 第36页 2020 2 16 热力发电厂 第37页 1 汽轮机型号和参数 2 锅炉型号和参数 2020 2 16 热力发电厂 第38页 4 计算中采用的其他参数 3 管道热力系统参数 2020 2 16 热力发电厂 第39页 求解过程 1 整理原始数据的计算点汽水焓值 新蒸汽 再热蒸汽 及排污扩容器计算点参数如表7 3所示 根据汽轮机厂提供的机组发电机功率pe 586 96MW工况下的汽水参数 查表并整理出的汽水焓值见表7 4所示 在焓熵图上作该机组的气态线 如图7 16所示 2020 2 16 热力发电厂 第40页 表7 3新蒸汽 再热蒸汽及排污扩容器计算点汽水参数表 2020 2 16 热力发电厂 第41页 表7 4美国西屋电器公司TC4F 980机组回热系统计算点汽水参数 2020 2 16 热力发电厂 第42页 2020 2 16 热力发电厂 第43页 表7 1TC4F 980型机组回热加热器参数 2020 2 16 热力发电厂 第44页 2 全厂的物质平衡 假设以高压缸进口蒸汽流量为基准 流量份额 0 1 1 计算锅炉连续排污扩容器产生的蒸汽量占比份额 该蒸汽最后引至除氧器 由于锅炉排污扩容器产生的蒸汽可能是饱和蒸汽 也有可能是湿蒸汽 再此假设蒸汽干度xf 0 97 则湿蒸汽的焓值为 由于锅炉排污扩容器的热平衡方程可得到扩容器产生是蒸汽量为 2020 2 16 热力发电厂 第45页 2 凝汽器补充水流量份额为 3 锅炉省煤器进口给水流量比例份额为 2020 2 16 热力发电厂 第46页 3 计算汽轮机各段抽汽 加热器进出口参数 1 由高压加热器H1热平衡计算 1 物质平衡的H1疏水份额 s1 2020 2 16 热力发电厂 第47页 2 由高压加热器H2热平衡计算 2 物质平衡的H2疏水 s2 再热蒸汽份额 rh计算 由高压缸的物质平衡所得 2020 2 16 热力发电厂 第48页 3 由高压加热器H3热平衡计算 3 物质平衡的H3疏水 s3 2020 2 16 热力发电厂 第49页 4 由除氧器H4热平衡计算 4 以除氧器进水焓为基准 根据除氧器的热平衡得 除氧器进水量 主凝结水量 c4 由除氧器物质平衡得 2020 2 16 热力发电厂 第50页 5 由低压加热器H5热平衡计算 5 物质平衡的H5疏水 s5 6 由低压加热器H6热平衡计算 6 H6疏水 s6 2020 2 16 热力发电厂 第51页 7 由低压加热器H7热平衡计算 7 H7疏水 s7 2020 2 16 热力发电厂 第52页 8 由低压加热器H8 轴封冷却器SG构成一整体的热平衡计算 8 H8疏水 s8 2020 2 16 热力发电厂 第53页 9 凝汽系数的 c计算 1 由热井物质平衡得 2 有汽轮机物质平衡得 两种方法的计算结果完全一致 证明计算正确 2020 2 16 热力发电厂 第54页 4 汽轮机机组的总功率及汽轮机汽耗计算 1 汽轮机机组的总功率pe 根据汽轮机机组发电机的电功率pe 和机电效率 mg可求得汽轮机机组的总输出功率pe 2 汽轮机汽耗D0计算 式中所用各级的通气流量的份额 各级通气流量的焓降 h数据列于表7 5所示 将D0数据代入全厂各处汽水相对值内 求得的各项汽水流量列于表7 6 2020 2 16 热力发电厂 第55页 表7 5 和 h 2020 2 16 热力发电厂 第56页 表7 6各项汽水流量 2020 2 16 热力发电厂 第57页 5 热经济指标计算 1 机组热耗Q0 热耗率q0 绝对电效率 e 2020 2 16 热力发电厂 第58页 2 锅炉热负荷Qb 见表7 3和表7 5 3 管道热效率的正平衡计算与反平衡计算 1 管道热效率正平衡法从热量的有效利用角度出发 由机组热耗量与锅炉热负荷直接计算得到 p 2 管道热效率平衡法从管道热损失角度出发进行分类 本例题中未考虑再热热断管道的热损失 进而间接计算管道热效率 将管道对外热损失分为以下六大类 2020 2 16 热力发电厂 第59页 新蒸汽管道散热损失 再热蒸汽冷端管道散热损失 主给水管道散热损失 管道带热量工质泄露热损失 厂用蒸汽管道热损失 锅炉排污管道热损失 2020 2 16 热力发电厂 第60页 总计管道热损失为 管道热效率