第七章 发电厂原则性热力系统一.ppt

第七章发电厂原则性热力系统,第一节发电厂原则性热力系统拟定,第二节发电厂原则性热力系统举例,第三节发电厂原则性热力系统计算,第四节发电厂原则性热力系统计算举例,本章提要,第一节发电厂原则性热力系统拟定,一、发电厂热力系统的概念及分类二、发电厂原则性热力系统的组成三、拟定发电厂原则性热力系统的主要步骤,一、发电厂热力系统的概念及分类,（一）概念发电厂热力系统是热力发电厂实现热功转换热力部分的工艺系统。它通过热力管道及阀门将各主、辅热力设备有机地联系起来，以在各种工况下能安全、经济、连续地将燃料的能量转换成机械能最终转变为电能。反映热力发电厂热力系统的图，称为热力系统图。热力系统图广泛用于设计、研究和运行管理。,一、发电厂热力系统的概念及分类,（二）分类1、以范围划分，热力系统可分为全厂和局部两类（1）局部系统：又可分为主要热力设备（如汽轮机本体、锅炉本体等）的系统和各种局部功能系统（如主蒸汽系统、给水系统、主凝结水系统、回热系统、对外供热系统、抽空气系统和冷却水系统）（2）全厂系统：以汽轮机回热系统为核心，将锅炉、汽轮机和其他所有局部热力系统组合而成。,一、发电厂热力系统的概念及分类,（二）分类2、按用途划分，热力系统可分为原则性和全面性两类。（1）原则性热力系统：一种原理性图，反映某一特定工况下系统特征，不应有反映其他工况的设备及管线，以及所有与目的无关的阀门，相同设备只需画一个代表，次要的支管线及阀门不应画出，（2）全面性热力系统：实际热力系统的反映，它包括不同运行工况下的所有系统，以反映该系统的安全可靠性、经济性和灵活性。不言而喻，全面性热力系统图是施工和运行的主要依据。,一、发电厂热力系统的概念及分类,（二）分类,二、发电厂原则性热力系统的组成,凝汽式发电厂热力系统由锅炉本体汽水系统、汽轮机本体热力系统、机炉间连接管道系统和全厂公用汽水系统组成：,二、发电厂原则性热力系统的组成,发电厂原则性热力系统是将锅炉、汽轮机以及相关的辅助设备作为整体的全厂性热力系统，其实质表明循环的特征、工质的能量转化、热量利用程度以及技术完善程度主要包括：锅炉汽轮机一、二次蒸汽系统局部热力系统给水回热加热和除氧器系统补充水引入系统轴封汽及其它废热回收系统,热电厂还包括：对外供热系统,三、拟定发电厂原则性热力系统的主要步骤,初步可行性研究可行性研究初步设计施工图设计（一）确定发电厂的型式及规划容量根据国民经济发展计划、电网的结构及发展规划，通过综合的技术经济比较及可行性研究（燃料资源及供应状况、供水条件、交通运输、地质地形、水文气象、废渣处理、施工条件、环保要求和资金来源等）确定发电厂的性质、规划容量、分期建设容量及建成期限。发电厂的性质包括电厂的形式（凝汽式或供热式、新建或扩建）及其在电网中的作用，及是否并网，是承担基本负荷、中间负荷还是调峰负荷。该地区只有电负荷，应建凝汽式电厂；兼有热负荷，应根据近期热负荷和规划热负荷的大小、特性，通过技术经济比较，当热电联产比建坑口电厂供电、集中锅炉房供热更为经济合理时，应建热电厂。凝汽式发电厂宜建在燃料产地附近，有条件时，应建坑口电厂。在天然气或煤气丰富的地区可考虑采用燃气蒸汽联合循环电厂。,三、拟定发电厂原则性热力系统的主要步骤,（二）选择主要设备术语：汽轮机组铭牌（额定）功率（turbineratedpower,turbinename-plateload,TRL）：汽轮机在额定进汽和再热参数工况下，排汽压力11.8kPa（绝压），补水率3%时，汽轮发电机组的保证出力。汽轮机组最大连续功率（tu1rbinemaximumcontinuousrating,TMCR）：汽轮机在通过铭牌出力所保证的进汽量、额定主蒸汽和再热蒸汽工况下，在正常的排汽压力（4.9kPa）下，补水率为0时，机组能保证达到的出力。汽轮机组在调节汽门全开时（valvewideopen,VWO）最大计算出力：汽轮机在调节汽门全开时通过计算最大进汽量和额定的主蒸汽、再热蒸汽参数工况下，并在正常排汽压力（4.9kPa）和补水率为0条件下计算所能达到的出力另外，汽轮机组在调节汽门全开和所有给水加热器全部投运之下，具有超压（overpressure,OP）5%连续运行的能力，以适应调峰的需要。,三、拟定发电厂原则性热力系统的主要步骤,（二）选择主要设备1、汽轮机组（1）容量机组容量根据系统规划容量、负荷增长速度和电网结构等进行选择。最大机组容量不宜超过系统总容量10%（保证电网安全和供电质量）对于已形成的较大容量电力系统，应选用高效率大容量机组。大型凝汽式火电厂汽轮机组宜采用亚临界和超临界机组：300MW、600MW、800MW、1000MW（2）参数机组容量选定，其蒸汽初参数、回热级数也随之确定。,三、拟定发电厂原则性热力系统的主要步骤,（二）选择主要设备1、汽轮机组（3）台数机组台数不宜过多，一般为4-6台，容量等级不超过两种，同容量机、炉采用同一制造厂的同一型式，配套设备类型也宜一致。采用供热式机组，其类型、容量及台数应根据近期热负荷和规划热负荷大小和特性，按照以热定电的原则，通过比较选定，宜优先采用高参数、大容量抽汽供热式机组，对于有稳定可靠的热负荷，应考虑选择背压机或抽汽背压机组。为了保证热用户在任何时候都能获得需要的热负荷，热电厂机组台数规模最终控制在四机五炉。热电厂分期建设时，初期必须有备用锅炉，一般配一机二炉。,三、拟定发电厂原则性热力系统的主要步骤,（二）选择主要设备2、锅炉机组选择锅炉应符合现行的SD268-1988燃煤电站锅炉技术条件的规定，必须适应燃用煤种的煤质特性及现行规定中的煤质允许变化范围。（1）参数大容量锅炉过热器出口额定蒸汽压力为汽轮机额定进汽压力的105%对于亚临界及以下参数机组，锅炉过热器出口额定蒸汽温度比汽轮机额定进汽温度高3-5，对于超临界参数机组高5冷段再热蒸汽管道、再热器、热段再热蒸汽管道额定工况下压力降分别取汽轮机额定工况高压缸排汽压力的1.5%-2.0%、5%、3.5%-3%。再热器出口额定蒸汽温度比汽轮机中压缸额定进汽温度高2-3,三、拟定发电厂原则性热力系统的主要步骤,（二）选择主要设备2、锅炉机组（2）类型采用煤粉炉，需要考虑水循环方式：亚临界参数以下多采用自然循环汽包炉；亚临界参数可采用自然循环或强制循环（适应调峰工况下承担低负荷时水循环安全）；超临界采用强制循环直流炉。（3）容量及台数凝汽式发电厂一般一机配一炉，不设备用。锅炉最大连续蒸发量（BMCR）与汽轮机调节阀全开时进汽量相匹配，若机组允许超压，与调节阀全开、且超压工况下进汽量匹配。,三、拟定发电厂原则性热力系统的主要步骤,（二）选择主要设备2、锅炉机组（3）容量及台数热电厂锅炉选择原则与凝汽式电厂不同，汽轮机进汽量不得低于锅炉最小稳定燃烧负荷（一般不宜小于锅炉1/3额定负荷）。因热负荷只靠本厂或本地区热网供应，而电负荷有电网做备用，应考虑检修或事故状态时，工艺热负荷的可靠供应，对于采暖通风热负荷，允许稍有降低。当一台容量最大的锅炉停用时，其余锅炉蒸发量应满足热力用户连续生产所需的生产用汽量和冬季采暖、通风及生活用热量的60%-75%。,（二）选择主要设备实例：,三、拟定发电厂原则性热力系统的主要步骤,（二）选择主要设备实例：,三、拟定发电厂原则性热力系统的主要步骤,（二）选择主要设备实例：,三、拟定发电厂原则性热力系统的主要步骤,（二）选择主要设备实例：,三、拟定发电厂原则性热力系统的主要步骤,三、拟定发电厂原则性热力系统的主要步骤,（三）绘制原则性热力系统图汽轮机型式和单机容量确定后，可根据汽轮机制造厂提供的该机组本体汽水系统和选定的锅炉型式绘制原则性热力系统图。循环参数（一、二次蒸汽压力、温度、排汽压力）和回热参数（回热级数及其抽汽压力、温度，最终给水温度和各级加热器的形式）及其疏水方式都已确定，还需要确定：汽包锅炉连续排污扩容系统、除氧器的形式和工作压力，除氧器定压或滑压运行方式，是否采用前置泵，给水泵的形式（电动泵或电动调速给水泵、汽动给水泵）及其连接方式，补充水汇入系统，辅助换热设备（轴封冷却器、暖风器）及其连接方式。对于热电厂进行载热质选择，供汽方式确定、供热设备及其连接方式。（四）原则性热力系统计算进行几个典型工况的原则性热力计算及其全厂热经济指标计算。,第二节发电厂原则性热力系统举例,一、亚临界参数机组二、超临界参数机组三、供热式机组四、单机容量最大机组五、核电厂机组,N300-16.7/538/538型机组的发电厂原则性热力系统,一、亚临界参数机组,N600-16.7/537/537型机组的发电厂原则性热力系统,一、亚临界参数机组,N600-17.75/540/540型机组的发电厂原则性热力系统,一、亚临界参数机组,K-500-240-4型机组的发电厂原则性热力系统,二、超临界参数机组,N600-25.4/541/566型机组的发电厂原则性热力系统,二、超临界参数机组,美国超超临界压力两次再热双轴机组原则性热力系统,二、超临界参数机组,三、供热式机组,CC200-12.75/535/535型双抽汽凝汽式机组热电厂的原则性热力系统,三、供热式机组,T-