火电厂原则性热力系统变工况计算.doc

河北工程大学毕业设计 论文 I 摘摘 要要 火电厂热系统工况发生变动时 将会引起整个热系统和全厂的热经济性指标发生变 动 本设计主要内容为某 300MW 凝汽式机组全厂原则性热力系统变工况计算 根据给定 的热力系统及其数据 在热力系统常规计算方法的基础下 计算额定功率下 切除 2 高 压加热器 H2 时的系统中各点汽水参数 流量和热经济指标 以及分析其经济性 根据设 计工况与变工况两组数据的计算结果作为运行和调控的依据 关键词 原则性 热力系统 变工况 常规法 河北工程大学毕业设计 论文 II Abstract Thermal power plant thermal system conditions parameters change will cause the entire thermal system and heat the whole plant changes in economic indicators The main elements of the design for a 300MW unit condensing steam plant thermal system in principle calculation of variable condition according to a given thermal system and its data to calculate the rated power when the removal of the high pressure heater system H2 stem water all parameters flow and thermal economic indicators By ordinary methods and equivalent enthalpy drop method to compare the calculation of the two conditions of thermal economy in order to provide the basis for the operation and regulation Key words Principle Thermal System Variable Conditions Conventional Method 河北工程大学毕业设计 论文 1 目录目录 第一章第一章 绪绪 论论 1 第二章第二章 热力系统原则性计算原理热力系统原则性计算原理 2 1 1 常规计算法常规计算法 2 1 2 等效焓降法等效焓降法 3 第三章第三章 机组全厂原则性热力系统计算机组全厂原则性热力系统计算 5 3 1 热力系统与计算原始资料热力系统与计算原始资料 5 3 2 辅助计算辅助计算 6 3 3 高压加热器组抽汽系数计算高压加热器组抽汽系数计算 7 3 4 汽轮机凝汽系数汽轮机凝汽系数 c 的计算及检验 的计算及检验 9 第四章第四章 机组全厂原则性热力系统变工况计算机组全厂原则性热力系统变工况计算 11 4 1 原始工况计算原始工况计算 12 4 2 第一次迭代的预备计算第一次迭代的预备计算 15 4 3 第一次迭代计算第一次迭代计算 20 4 4 第二次迭代计算第二次迭代计算 26 4 54 5 第三次迭代计算第三次迭代计算 35 4 64 6 全厂热经济指标计算全厂热经济指标计算 36 第五章第五章 结结 论论 38 谢谢 辞辞 39 参考文献参考文献 40 河北工程大学毕业设计 论文 1 第一章第一章 绪绪 论论 火电厂热系统的变工况是指系统的工作条件 参数 发生变动 偏离设计工况或都 偏离某一基准工况 这种偏离大致辞有二种情况 一是对热系统的结构进行了某种局部 改动 二是热系统本身的结构未加改动 但是系统运行条件发生了变化 前者的例子如 去除某一级加热器运行等 不论哪一种形式的工况变动 结果都将引起整个热系统的参 数的变化 从而导致机组的和全厂的热经济指标发生变动 在电厂的设计和运行中 全厂热力计算主要解决两类问题 一是经计算给出若干工 况下全厂的热经济性指标 如全厂发 供电煤耗率 全厂热效率 全厂节煤量等 二是 为电厂的设计 运行 机组检修等提供基础数据 如汽轮机组以及各汽 水管道的汽水 流量 设计工况的指标是所有工况中最具有代表性的 因此设计工况下的全厂热力计算是 最为普遍 也是最为基本的计算 在设计和最大工况下进行计算所得到的各部分汽水流 量 是选择机组辅助热力设备和汽水管道的重要依据 在进行其他一些工况计算 即变 工况计算 时设计工况的计算结果往往就为它们提供初始的计算依据 热系统变工况计算的目的 是确定汽轮机在新的工况下各抽汽口和排汽端的蒸汽参 数 以及回热给水系统各参数及流量 其实质是确定汽轮机的新的汽态膨胀过程线和系 统参数 热力系统的变工况计算是以级组 两个抽汽口之间的各级 为单位进行的 计算时 只需要了解各抽汽口的参数变化而不必知道汽轮机各级详细工况 较为精确的变工况计算是将系统本身的变工况和设备的变工况结合起来进行的 凝 汽器的变工况计算已有较为精确的计公式 但回热加热器 除氧器的变工况则十分复杂 其变工况计算的模型至今尚不清楚 在计算精度要求不高 只需要大致了解工况变动的 基本结果时 可以采用近似计算方法 即对于设备变工况后的参数变化 利用一些最简 单的函数关系加以确定 这将大大简化计算所需要的原始资料和计算过程 本文的计算 主要介绍此种方法 河北工程大学毕业设计 论文 2 第二章第二章 热力系统原则性计算热力系统原则性计算原理原理 火电厂热力系统计算的核心是对回热加热器的热平衡式进行求解 求得各抽汽系数 然后根据汽轮发电机组的功率 求解汽轮机进汽量以及机组热经济指标 定功率计算 或者根据汽轮机的进汽量确定汽轮机发电机组的功率 定流量计算 回热机组原则性热力系统计算方法 有传统的常规计算方法以及等效焓降法 循环 函数法等 常规计算通常有两种方法 串联法和并联法 对于热力系统热平衡方程组 用手工计算求解时 为了使计算的每一个方程只出现一个未知数 计算的次序是 由高 到低 即先从抽汽压力最高的加热器算起 依次逐个算至抽汽压力最低的加热器 因此 称作串联法 用计算机计算时 可以对所有的能量平衡方程联立求解 一次即可获得全 部未知数 故称作并联法 并联计算则需要求解多元线性方程组 等效焓降法的最大特点是在系统的局部结构或者参数变动时 可以进行局部定量 而不需要像常规法那样重新进行整个系统的全部计算 因而给热系统的节能分析和节能 改造带来很大的方便 但等效焓降运河的基本前提是各加热器的汽水参数维持设计值 如果这一条不能保证或难以忽略 则等效焓降法的计算结果会引起一定的误差 另外 如果除汽轮机的效率以外 还需要求出回热系统各汽水流量 汽水参数时 则仍需要按 常规法计算方法求取 等效焓降法作为热平衡计算方法时 其物理概念不及传统方法明显 计算过程亦并 不简化 但作为一种热系统分析方法 它们都可避开与变动无关的计算 而直接得到经 济性指标的计算结果 因而有独特的优越性 1 1 常规计算法常规计算法 常规计算未能的实质 实际上是对由 z 个加热器热平衡方程式和一个凝汽器物质平 衡式所组成的 z 1 个线性方程进行求解 可解出 z 1 个未知数 z 个抽汽系统 aj 和一 个凝汽系数 a 和一个凝汽系数 a 然后直接求出所需要的新汽耗量或机组功率 热经 jc 济性指标等 1 串联计算 串联计算是指按照加热器压力 由高到低 的次序 依次对各个加热器进行热平衡 流量平衡计算 独立地求得各抽汽量或抽汽系数等未知量的方法 在计算过程中 有时 需要进行局部的试算 在计算完毕后再加以检查修正 但总体上是顺序的 直接的计算 串联计算可以避开解方程组的麻烦 既可用于手算 亦可用于计算机计算 当进行 变工况计算时 利用串联解法可借助计算机迭代计算容易将汽态参数的变化一并计算出 来 这是其他计算方法所难以做到的 河北工程大学毕业设计 论文 3 2 并联计算 电算方法 电算热力系统时 将 z 1 个方程排成矩阵来计算 可同时解出全部抽汽系数 为计 算方便 将回热加热器的蒸汽放热量 给水焓升和疏水放热量分别用 q 来表示 写成矩阵方程 A X T B 并联算法只要用数字填写一个矩阵 其余工作都可以由计算机 完成 矩阵系数和热力系统的结构相对应 对于不同的热力系统结构 只需要改变矩阵 系数就可以了 因此 该算法具有一定的通用性 另外 由于是计算机程序 因此电算 未能也为实时测试 控制和优化提供了有力的工具 1 2 等效焓降法等效焓降法 具有 n 级回热抽汽的汽轮机中 1kg 新汽所做的实际内功称为新汽的等效焓降 H 它 等效于kg 新汽在相同的初 终参数 无回热的汽轮机中所做的实际功 各 1 0 1 n j j h a H 级抽汽的等效焓降是指回热系统中减少 或增加 1kg 抽汽时汽轮机增加 或减少 j H 的实际功 它与 1kg 抽汽在某级加热器中的放热量之比称为抽汽效率 表示从能 j q j n j n 级 j 加入单位热量 在汽轮机上能够获得的内功 第 j 级加热器每排挤 1kg 的抽汽 并非全部到达凝汽器做功 其中的一小部分将继续 分流至第 j 级以下的各级加热器 这一点是理解等效焓降法实质的关键所在 等效焓降法 的所有计算公式 加热器的序号均是按照压力从低到高升序排列的 这一点与传统法和 循环函数法是不同的 1 非再热机组 对于无中间再热的回热加热系统 用下式计算第 j 级加热器的等效焓降 J H kj kg 1 1 1 1 j R JjcR r r A HhhH q 式中 第 j 级加热器的抽汽比焓 kj kg j h 汽轮机排汽比焓 kJ kg c h r 第 j 级加热器后更低压力抽汽口角码 第 r 级加热器的抽汽放热量 kJ kg r q 取疏水放热或加热器焓升 视加热器的型式而定 R A 若 j 级为汇集式加热器 则均以 代之 若 j 级为疏水放流式加热器 则从容不迫 j r A r 级以下直到汇集式加热器 均以 代替 而在汇集式加热器以下 无论是汇集式加 rr A 热器还是疏水放流式加热器 则一律以 代替 rr A 2 中间再热机组 对于具有一次中间再热的回热加热系统 等效焓降的计算须计及排挤抽汽在再热器内 河北工程大学毕业设计 论文 4 的吸热量 故等效焓降的计算公式 依被计算加热器在再热器前 后的位置而不同 J H 对于再热器后的各级加热器 由于再热后的排挤抽汽不影响流过再热器的蒸汽份额 故这些加热器的等效焓降仍按式 1 1 计算 对于再热前冷段以前 含冷段 的各级抽汽 等效焓降计算通式为 kJ kg 1 2 1 1 j rR jjcR r r A HhhH q 式中 1kg 蒸汽在再热器内的吸热量 kJ kg 本文的主要计算方法为串联法 河北工程大学毕业设计 论文 5 第三章第三章 机组全厂原则性热力系统计算机组全厂原则性热力系统计算 3 1 热力系统与计算原始资料热力系统与计算原始资料 发电厂机组型号为 N300 16 7 537 537 为国产机组 配 DG 1025 18 3 型强制循 环汽包锅炉及国产 QSFN 300 2 水 氢 氢冷发电机 机组汽轮机为单轴双缸双排汽 一次 中间再热 8 级不调整抽汽 回热系统为 三高 四低 一除氧 除氧器采用滑压运行 七级回热加热器均设置了疏水冷却器 以充分利用本机疏水热量来加热本级主凝结水 三级高压加热器分别都设置内置式蒸汽冷却器 为保证安全性三台高压加热器的疏水均 采用逐级自流至除氧器 四台低压加热器的疏水逐级自流至凝汽器 补充水从凝汽器补 入 除氧器采用第 4 段抽汽 给水泵设有两台汽动式调整泵 一台电动式备用泵 汽动 式给水泵由凝汽式小汽轮机带动 其汽源来自 4 段抽汽 排汽进入主凝汽器 为保证锅 炉的汽水品质 对凝结水需全部过程经过处理 故设有凝结水除盐装置 及相应的升压 泵 3 1 1 汽轮机型式及参数 1 机组型式 N300 16 7 537 537 亚临界 一次中间再热 双缸双排汽 单轴凝汽式汽轮机 2 额定功率 300MW e P 3 主蒸汽参数 主汽阀前 16 7MPa 537 0 P 0 t 4 高压缸排汽 3 66MPa 321 rh i P rh i t 5 再热蒸汽参数 3 29MPa 537 rh P rh t 6 汽轮机排汽压力 0 005MPa 排汽比焓 2560 KJ Kg c P 3 1 2 回热加热系统参数 1 机组各级回热抽汽参数见表 表 1 各级回热抽汽参数 项目单位 H1H2H3H4H5H6H7H8 抽汽压力 Mpa5 933 661 680 820 3270 1350 0740 026 抽汽温度 3853214353372301439169 河北工程大学毕业设计 论文 6 抽汽焓 KJ Kg31403035333331322926276326632527 加热器上端差 000333 加热器下端差 66606666 水侧压力 MPa20 420 7210 7051 11 31 51 7 抽气管道压损 55555555 最终给水水温度 252 fw t 3 1 3 锅炉型式及参数 1 锅炉型式 DG 1025 18 3 强制循环汽包炉 2 过热蒸汽参数 18 3MPa 540 3386 1KJ Kg b P b t b h 3 汽包压力 19 7MPa drum P 4 额定蒸发量 1025t h b D 再热蒸汽参数 再热器进口参数 3 51MPa 315 3018 5KJ Kg rh i b P rh i b t rh i b h 再热器出口参数 3 365MPa 543 3548 9KJ Kg rh o b P rh o b t rho b h 锅炉效率 0 92 b 3 1 4 其他数据 各抽汽管压损为 5 补充水经软化处理引入主凝汽器 其水温为 40 主机的机械效 率 0 98 发电机效率 0 99 小汽轮机的机械效率 0 97 给水泵效率 m g DT m 0 85 汽轮机高压缸进汽节流损失 3 中压缸进汽节流损失 2 中 fp 0 P rh P 低压缸连通管损失 1 各加热器的效率见具体计算 厂用电率 忽略加 lpc P 0 07 热器和抽气管路上的散热损失 忽略凝结水泵的工质比焓升 3 2 辅助计算辅助计算 1 轴封加热器计算 以加权平均法计算轴封加热器的平均进汽比焓 计算见表 3 4 sg h 2 均压箱计算 以加权平均法计算均压箱的平均进汽比焓 计算见表 3 5 jy h 表表 3 4 轴助加热器物质 热平衡计算轴助加热器物质 热平衡计算 河北工程大学毕业设计 论文 7 项目BN1NTR 漏汽量 iG kg h 1344351 33095653 漏汽系数i 0 0001444 5 10831 4 5 10463 5 0 0003570 00010280 000706 漏汽点比焓 ih 3094 43028 128162516 22908 2 总焓iih 0 4468310 1462880 1538380 8982830 2989631 944203 平均比焓 sgh 1 944203 0 000706 2753 8 表表 3 5 均压箱平均蒸汽比焓计算均压箱平均蒸汽比焓计算 项目PMM1 漏汽量 Kg hiG4483202861054 漏汽系数i 0 00048460 00034560 00030510 001135 漏汽点比焓ih3008 729153128 1 总焓iih 1 4580161 0074240 9543833 419823 平均比焓jyh3 419823 0 001135 3013 06 3 3 高压加热器组抽汽系数计算高压加热器组抽汽系数计算 1 由高压加热器 H1 的热平衡计算 1 1 h1 h s1 r fw hw1 hw2 1 fw hw1 hw2 h1 hs1 r 1 02538 1182 1051 3140 1082 0 98 0 06660 H1 的疏水系数 d 1 1 0 06660 2 由高压加热器 H2 的热平衡计算 2 h2 h s2 1 h s1 hs2 r fw hw2 hw3 2 2 fw hw2 hw3 1 h s1 h s2 r h2 h s2 r 1 02538 1051 842 0 06660 1082 866 0 98 3035 866 0 98 0 09419 表 2 机组各计算点的汽水参数 抽汽口加热汽侧被加热水侧 计算 点设备 压力 j p 温度 j t 焓 h 压力 j p 饱和水 温度 sj t 饱和 水焓 j h 疏水焓 d wj h 出口温 度 wj t 压力 wj p 出口 焓 wj h 端差 j 河北工程大学毕业设计 论文 8 单位 Mpa KJ KgMpa KJ K g KJ Kg MpaKJ Kg 0 16 75373395 8 0 16 655373395 8 1H15 9338531405411820 2H23 6632130353 51243105186624320 710512 3H31 6843533331 55198842763198218420 4H40 8233731320 791707171700 7051700 5H50 32723029260 301335594571331 15592 6H60121064433851061 34224 7H70 0749126630 06889374281891 53554 8H80 0266925270 02464268163641 72464 cc0 00532 87234913632 560 006136 3 由高压加热器 H3 的热平衡计算 3 3 fw hw3 hw4 1 2 h s2 h s3 r h3 h s3 r 1 02538 842 749 5 0 06660 0 9419 866 763 0 98 3333 763 0 98 0 03159 2 除氧器 H4 的计算 fw c4 1 2 3 4 f 则 c4 fw 1 2 3 4 f 1 02538 0 06660 0 09419 0 03159 4 0 0051 0 82783 4 热平衡式 4h4 r 1 2 3 hs3 c4hw5 fhf fwhHD 式中 r 抽汽利用系数 取 r 0 985 4 3132 0 985 0 19238 763 0 82783 4 559 0 00517 2773 1 02538 717 4 0 04407 c4 0 82783 0 04407 0 78376 3 低压加热组抽汽系数计算 1 由低压加热器 H5 的热平衡计算 5 河北工程大学毕业设计 论文 9 hs hss r c4 hw5 hw6 5 c4 hw5 hw6 hs hss r 0 04438 5 H5 的疏水系数 d5 0 04438 5 2 由低压加热器 H6 的计算 H6 的热平衡 6 c4 hw6hw7 5 hs5 hs6 r h6 hs6 r 0 02119 3 低压加热器 H7 的热平衡计算 7 c4 hw7 hw8 5 6 h s6 h s7 r h7 h s7 r 0 03373 4 低压加热器 H8 的热平衡计算 热平衡式 8 h8 h s8 5 6 7 h s7 h s8 r c4 hw8 h c 8 c4 hw8 h c 5 6 7 h s7 h s8 r h8 h s8 r 0 78376 246 136 0 04438 0 02119 0 03373 281 163 0 98 2527 163 0 98 0 03226 3 4 汽轮机凝汽系数汽轮机凝汽系数的计算及检验 的计算及检验 c 根据汽轮机汽侧平衡有 c 1 j s t 1 0 06660 0 09419 0 03159 0 04407 0 04438 0 02119 0 0372 0 03226 0 01 0 035 0 5870 该值与由凝汽器质量平衡计算得到的相等 所以凝汽系数计算正确 c 3 4 1 汽轮机汽耗量及各段抽汽量的计算 1 抽汽作功不足系数计算 qrh hrh2 hrh1 3540 3035 505KJ Kg h0 hc qrh 3395 2349 505 1551KJ Kg Y1 h1 hc qrh h0 hc qrh 3140 2349 505 1551 0 8356 Y2 h2 hc qrh h0 hc qrh 3035 2349 505 1551 0 7679 Y3 h3 hc h0 hc qrh 3333 2349 1551 0 6344 Y4 Ys Yt h4 hc h0 hc qrh 3132 2349 1551 0 5048 Y5 h5 hc h0 hc qrh 2926 2349 1551 0 3720 Y6 h6 hc h0 hc qrh 2763 2349 1551 0 2669 河北工程大学毕业设计 论文 10 Y7 h7 hc h0 hc qrh 3333 2349 1551 0 2025 Y8 h8 hc h0 hc qrh 3333 2349 1551 0 1148 各级抽汽份额及其做功系数的乘积列于下表中 2 汽轮机的汽耗量及各段抽汽量的计算 机组无回热纯凝汽工况时的汽耗量 D0c 3600Pe h0 hc qrh m g 3600 3 100000 1551 0 97 717861Kg h 机组有回热时的汽耗量 D0 D0c 1 jYj 717861 0 77439 927002Kg h j Yj和 Dj jYjDjDj j D0 Kg h 1 0 0660 2 0 09419 3 0 03159 4 0 04407 5 0 04438 6 0 02119 7 0 03373 8 0 03226 s 0 01 t 0 035 Y1 0 8356 Y2 0 7679 Y3 0 6344 Y4 0 5048 Y5 0 3720 Y6 0 2669 Y7 0 2025 Y8 0 1148 Ys 0 5048 Yt 0 5048 0 05565 0 07233 0 02004 0 02225 0 01643 0 00566 0 00683 0 00370 0 00505 0 01767 D1 61736 D2 87314 D3 29284 D4 40853 D5 41140 D6 19643 D7 31265 D8 29904 Ds 9270 Dt 32443 j 0 4130 c 1 j 0 5870 j Yj 0 22561 1 j Yj 0 77439 Dj 382852 Dc cD0 544150 各项汽水流量 项目份额 x流量 Dx xD0 Kg h 全厂汽水损失 锅炉排污 扩容蒸汽 浓缩排污水 化学补充水 生活用汽 小汽轮机用汽 锅炉蒸发量 再热蒸汽量 锅炉给水量 1 0 01523 b1 0 01015 f 0 00517 b1 0 00498 ma 0 03021 s 0 01 t 0 035 b 1 01523 rh 1 1 2 0 8392 fw 1 02538 D1 14118 Db1 9409 Df 4793 D b1 4616 Dma 28005 Ds 9270 Dt 32443 Db 941120 Drh 777940 Dfw 950529 3 4 2 汽轮机功率校核 P1 D1 h0 h1 m m g g 3600 61736 3395 3140 0 97 3600 4244KW 3600 61736 3395 3140 0 97 3600 4244KW P2 D2 h0 h2 m m g g 3600 87314 3395 3035 0 97 3600 8469KW 3600 87314 3395 3035 0 97 3600 8469KW P3 D3 h0 h2 qrh m m g g 3600 29284 3395 3333 505 0 97 3600 4474KW 3600 29284 3395 3333 505 0 97 3600 4474KW 河北工程大学毕业设计 论文 11 P4 D4 h0 h4 qrh m m g g 3600 40853 3395 3123 505 0 97 3600 8454KW 3600 40853 3395 3123 505 0 97 3600 8454KW P5 D5 h0 h5 qrh m m g g 3600 41140 3395 2926 505 0 97 3600 10797KW 3600 41140 3395 2926 505 0 97 3600 10797KW P6 D6 h0 h6 qrh m m g g 3600 19643 3395 2763 505 0 97 3600 6018KW 3600 19643 3395 2763 505 0 97 3600 6018KW P7 D7 h0 h7 qrh m m g g 3600 31265 3395 2663 505 0 97 3600 10422KW 3600 31265 3395 2663 505 0 97 3600 10422KW P8 D8 h0 h8 qrh m m g g 3600 29904 3395 2527 505 0 97 3600 11063KW 3600 29904 3395 2527 505 0 97 3600 11063KW Pc Dc h0 hc qrh m m g g 3600 544150 3395 2349 505 0 97 3600 227405KW 3600 544150 3395 2349 505 0 97 3600 227405KW P PS S P Pt t D Ds s D Dt t h h0 0 h h4 4 q qrh rh m m g g 3600 9270 32443 3395 3132 505 0 97 3600 8632KW 3600 9270 32443 3395 3132 505 0 97 3600 8632KW P Pj j P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8 Ps Pt Pc 4244 8469 4474 8454 10797 6018 10422 11063 8632 227405 299978KW 300000 299978 300000 0 007 误差在允许的范围内 计算正确 3 4 3 热经济性指标计算 1 汽轮机热耗量 含小汽轮机 Q0 D0 h0 hfw Drhqrh Df hf hfw Dma hfw hmaw 927002 3395 1182 777940 505 4793 2773 1182 28005 1182 136 2422647559KJ h 2 汽轮机组热耗率 q0 Q0 P0 2422647559 300000 8076kj kw h 3 锅炉热负荷 Qb Db hb hfw D2hq2h Db1 hb1 hfw 941120 3395 5 1182 777940 505 9409 1814 1182 2481975308KJ h 4 各种效率 管道效率 p Q0 Qb 2422647559 2481975308 97 5 机组热效率 e 3600 9 3600 8076 44 5 全厂热效率 cp b p e 0 92 0 975 0 445 39 9 5 全厂热耗率 qcp 3600 cp 3600 0 339 9023KJ kwh 6 发电标准耗率 bcp 0 123 c 0 123 0 339 0 3083kg kw h 第四章第四章 机组全厂原则性热力系统变工况计算机组全厂原则性热力系统变工况计算 热力系统与计算原始资料 河北工程大学毕业设计 论文 12 汽轮机类型及参数 机组型式 N300 16 7 537 537 亚临界 一次中间再热 双缸双排汽 单轴凝汽式 额定功率 300MW e P 主蒸汽参数 16 7MPa 537 0 P 0 t 高压缸排汽 3 66MPa 321 i rh P rh i t 再热器及管道阻力损失为高压缸排气压力的 8 左右 中压缸进汽参数 3 29MPa 537 rh P rh t 汽轮机排汽压力 0 005MPa c P 给水温度 252 fw t 给水泵为汽动式 小汽轮机汽源采用第四段抽汽 排汽进入主凝汽器 补充水经软化 处理后引入主凝汽器 锅炉类型及参数 锅炉型式 DG 1025 18 3 强制循环汽包炉 过热蒸汽参数 18 3MPa 540 b P b t 汽包压力 19 7MPa drum P 额定蒸发量 1025 t h b D 再热蒸汽出口温度 540 orh b t 锅炉效率 0 92 b 4 1 原始工况计算原始工况计算 变工况前的系统状态是变工况计算的前提和基础 现将变工况前的汽轮机进汽量 热 力系统中各点汽水流量和热经济指标的计算结果列于下表 4 1 表 4 1 项目 H1H2 H3 除氧 器 H4H5H6H7H8 河北工程大学毕业设计 论文 13 抽汽 压力 j p 5 933 661 680 820 3270 1350 0740 026 抽汽 比焓 jh 31403035333331322926276326632527 抽汽 管道 压损 0i p 0 17580 10780 08160 037450 015370 006570 0034680 00112 加热 器下 端差 1jh 24 317 913 2 22 422 121 8923 3 抽汽 系数 j a 0 06660 094190 031590 044070 044380 021190 0331730 03226 汽轮机进 汽量 0 D 927002 4 1 1 汽轮机初始通流量计算 变工况计算的基本公式是弗留格尔公式 弗留格尔公式利用各抽汽段的蒸汽通流量的变 化来计算抽汽口压力变化来计算抽汽口压力变化 因此 首先要计算汽轮机各级组的初始通 流量 根据前面的计算结果将原始工况下汽轮机各级组抽气量 门杆漏气量 轴封漏气量列 于下表 4 2 以备迭代计算 汽轮机各级组的划分示于图 各级组通流量计算时 可参考表 4 1 表 4 2 抽汽口代号D1D2D3D4 4 D D5D6D7D8 抽汽量 kg h 617368731429284 40853 100844 41140196433126529904 表表 4 3 漏汽点代号ABKL1N1M1 漏汽系数0 00033530 00014440 0040080 001637 5 10814 4 0 0003050 河北工程大学毕业设计 论文 14 漏汽量 kg h3111343715151845283 注 括号内数据为第四抽汽口各抽汽量之和 漏汽点代号LNMRPT 漏汽系数0 001859 5 10463 5 0 00034560 00010270 00048460 000357 漏汽量 kg h17235132095449331 漏汽点代号SJW 漏汽系数0 00076370 016360 0003716 漏汽量 kg h70815166344 第 级组通流量 D 11110 DDDDDDDD BAMNL 927002 1518 45 283 311 134 61736 862975kg h 再热器通流量 rh D rh D D JAMNL DDDDDD 2 862975 1723 51 320 87314 311 15166 758712kg h 第 级组通流量 D 758712 15166 3715 770163kg h rhJK DDDD 第 级组通流量 D 770163 28284 741879 3IIIII DDD 第 级组通流量 V D 741879 100844 95 449 640491kg h IV D 4IIIRP DDDD 第 级组通流量 V D 640491 41140 599351kg h 5VIV DDD 按以上计算原则 得到第 第 级组的通流量 将所有各级组计算结果列于表 4 5 表表 4 4 各级组通流量计算结果 原始工况 各级组通流量计算结果 原始工况 级组序号IZR IIIIVV VI 河北工程大学毕业设计 论文 15 级组通 流量 Kg h 862975758712770163741879640491599351579708548443518539 4 1 2 初步计算 初步计算的目的是在假定汽轮机各加热器抽气参数和进出水参数均维持不变的条件下 仅改变高加 H1 的抽汽系数 计算得出系统中各点抽汽系数 抽汽量和各级组通流量 以 1 a 上述假设作为初始工况 按照前面的方法步骤进行全厂原则性热力系统计算 初步计算开始 时的热力系统参数列于表 4 5 初步计算得到的各点抽汽系数 抽汽量和各级组通流量的第 一次近似值列于表 4 6 和 4 8 表表 4 54 5 原则性热力系统汽水参数 供初步计算 原则性热力系统汽水参数 供初步计算 项目H1H2H3 H4 除氧器 H5H6H7H8 加热器侧压力 i P5 9453 5581 7230 9160 4040 2190 10570 01911 饱和温度 s i t272 9243 5204 9176 1140 0123 1101 259 1 出水温度 w i t274 6243 5206 6176 1134 5120 398 456 3 进水温度 w i t 242 7197 5168 9128 3102 986 758 733 1 出水焓值 w i h1203 91056 3733 5746 2567 3506 8414 3238 0 进水焓值 w i h876956 3890 1556 6433 3365 2248 0141 1 疏水温度 d i t 199 5170 6176 1105 592 264 238 6 疏水焓值 d i h 850 9755 8746 6606 4517 1268 8161 7 表表 4 6 各抽汽系数 抽汽量计算结果 初步计算 各抽汽系数 抽汽量计算结果 初步计算 抽汽口代号 0 D H1H2H3 H4 除氧器 H5H6H7H8 抽汽系数 i a1 00 066600 03499 0 04899 0 04776 0 02281 0 03630 0 03477 抽气量 i D kg h 870705581860300914107433411210483250129231 注表示汽轮机进汽量 0 D 表表 4 7 各级组通流量计算结果 初步计算 各级组通流量计算结果 初步计算 河北工程大学毕业设计 论文 16 级组序数 0 D IZRIIIIIIVVVI 级组通流量 kg h 870705810228793279804730774639 673251639840618792586291557060 4 2 第一次迭代的预备计算第一次迭代的预备计算 预备计算的目的是利用初步计算的结果 主要是以各级组通流量的变化 进行汽态 膨胀过程线的修正 然后 根据修正后的汽态过程线 逐步计算各加热器的压力 加热 器内汽侧饱和温度 出水温度出水比焓 进水温度进水比焓 疏水比焓值等 计算过程中 抽汽压力的确定利用了弗留格尔公式 借助级组通流量的改变进行计 算求得 加热器内汽侧的压力的确定利用了抽汽管道压差的变化 各进出水温度及疏水 温度的计算 责考虑了加热器上下端差固定不变的原理 1 抽汽压力与抽汽比焓 根据弗留格尔公式 第一抽汽口压力 1 P 11 011 0 5 93 870705 8629755 98 a PP DDMP 式中 原工况第一抽汽口的压力 通流量 1 0 P 1 0 D 初步计算后第一抽汽口的压力 通流量 1 P 1 D 第一抽汽口蒸汽比焓 1 h 01 1001 0 01 0 PP hhhh PP kJ kg 16 0325 98 3394 4 3394 43132 9 3134 2 16 0325 93 同理可计算出其余各抽汽口的压力和比焓 计算结果列于表 4 8 将上述的计算结果列于下表 表表 4 8 抽汽压力及比焓值 供第一次迭代 抽汽压力及比焓值 供第一次迭代 项 目H1H2H3 H4H5H6H7H8 抽汽压力 j P5 983 6451 6350 75910 31150 13270 07508 0 02246 抽汽比焓 j h3134 23018 6 3320 23098 82915 62743 22643 22443 2 抽汽管道压损 j P 0 175800 08160 03745 0 01537 0 00657 0 00346 0 00112 加热器侧压力 j P5 9723 5351 5520 72020 29610 12610 07155 0 02135 饱和温度 s j t275 2243 1199 9176 1133 1123 1101 259 1 河北工程大学毕业设计 论文 17 出水温度 w j t243 1243 1199 6176 1130 5123 198 456 3 进水温度 w j t 243 1199 5168 9130 3102 986 758 733 1 出水比焓 w j h1054 9 9 1054 9 733 5702 5548 6434 9368 4238 0 进水比焓 w j h 1054 9850 6727 9548 6434 9365 2246 9138 7 疏水比焓 d j h1075 4877 6740 7702 5457 2390 4268 8161 7 2 加热器压力与饱和温度 第一抽汽口 因为高加切除 所以其相应的抽汽管道的压损为零 加热器压力等于抽1H 汽压力抽气量为零 第二抽汽口 原始工况抽汽管道压损 2 0 P 2 02 02 0 3 7853 65840 0851 a PPPMP 变工况后抽汽压损 2 P MPa 2 P 2 2 0 2 0 1572112 0 0851 0 1045 1568954 D P D 式中 第二抽汽口抽汽流量 见表 4 6 2 D 迭代前第二抽汽口抽汽流量 见表 4 4 2 0 D 加热器压力 2 P 222 3 7580 08513 697 a PPPMP 式中 变工况后第二抽汽口压力 2 P a MP 由 查水蒸气性质表 得加热器饱和温度 2 3 679 a PMP 2 H 2s t 2s t 0 245 4 C 第三抽汽口 原始工况抽汽管道压损 3 0 P 3 03 03 0 1 783 1 7760 027 a PPPMP 变工况后抽汽压损 3 P 3 P 3 3 0 3 0 1495440 0 027 0 0816 1492134 a D PMP D 加热器压力 3 P 333 1 7830 0271 756 a PPPMP 由 查水蒸气性质表 得加热器饱和温度 3 1 756 a PMP 2 H 3s t 3s t 0 204 9 C 第四抽汽口 原始工况抽汽管道压损 4 0 P 河北工程大学毕业设计 论文 18 4 04 04 0 0 9870 9550 022 a PPPMP 变工况后抽汽压损 4 P 4 P 4 4 0 4 0 1451906 0 022 0 0236 1448936 a D PMP D 加热器压力 4 P 444 0 9870 02360 964 a PPPMP 由 查水蒸气性质表 得加热器饱和温度 4 0 964 a PMP 2 H 4s t 4s t 0 176 1 C 第五抽汽口 原始工况抽汽管道压损 5 0 P 5 05 05 0 0 4250 4160 009 a PPPMP 变工况后抽汽压损 5 P 5 P 5 5 0 5 0 1387105 0 009 0 011 1382564 a D PMP D 加热器压力 5 P 5 P 22 0 4250 0110 414 a pMP p 由 查水蒸气性质表 得加热器饱和温度 5 0 414 a PMP 5 H 5s t 5s t 0 140 0 C 第六抽汽口 原始工况抽汽管道压损 6 0 P 6 06 06 0 0 2340 2120 012 a PPPMP 变工况后抽汽压损 6 P 6 P 6 6 0 6 0 1346109 0 012 0 015 1344325 a D PMP D 加热器压力 6 P 666 0 2340 0 0150 219 a PPPMP 由 查水蒸气性质表 得加热器饱和温度 6 0 219 a PMP 6 H 6s t 6s t 0 123 1 C 第七抽汽口 原始工况抽汽管道压损 7 0 P 7 07 07 0 0 1130 1090 0042 a PPPMP 变工况后抽汽压损 7 P 7 P 7 0 7 0 1282901 0 0042 0 0046 1281012 a D PMP D 加热器压力 6 P 河北工程大学毕业设计 论文 19 777 0 11300 00460 1084 a PPPMP 由 查水蒸气性质表 得加热器饱和温度 7 0 1084 a PMP 6 H 6s t 7s t 0 101 2 C 第八抽汽口 原始工况抽汽管道压损 8 0 P 8 08 08 0 0 0201 0 1890 0012 a PPPMP 变工况后抽汽压损 8 P 8 P 8 8 0 8 0 1282901 0 0012 0 0013 1281012 a D PMP D 加热器压力 6 P 888 0 0201 0 00120 0189 a PPPMP 由 查水蒸气性质表 得加热器饱和温度 8 0 0189 a PMP 8 H 8s t 8s t 0 59 1 C 3 加热器出 进水温度 进 出水比焓 仍从第二级加热器算起 2H 出水温度 2w t 2 0243 5o s tC 出水比焓 2w h 由高压加热器管组水侧压力 出水温度查表得21 47 wa PMP 243 5oC 2 1056 4 w hKJKg 高压加热器 H3 出水温度 3w t 3 104 3 1 7106 0 o s tC 出水比焓 3w h 由高压加热器管组水侧压力 出水温度查表得21 47 wa PMP 206 6 oC 3 890 1 w hKJKg 除氧器 4H 出水温度 3w t 4 0176 1o s tC 757 9 w hKJKg 4 低压加热器 5H 出水温度 5w t 5 2 7149 9 o s tC 出水比焓 5w h 由除氧器管组水侧压力 出水温度查表得0 916 wa PMP 149 9 oC 5 632 1 w hKJKg 低压加热器 5H 出水温度 5w t 5 2 7132 8o s tC 河北工程大学毕业设计 论文 20 出水比焓 5w h 由除氧器管组水侧压力 出水温度查表得2 758 wa PMP 132 8oC 5 560 02 w hKJKg 低压加热器 6H 出水温度 6w