200MW热力系统反平衡变工况煤耗量的计算

1、中文摘要 伴随着近几年火力发电机组装机容量的迅速增加，以及经济增速放缓等多种因素的影响，火力发电机组的设备利用时间在下降。这使得火力机组在变工况条件下运行成为常态，对于火力发电企业，合理进行机组间的负荷分配对于机组的经济运行就显得十分重要了。在缺少机组运行数据时，利用反平衡变工况热力计算得到煤耗量的方法，为理论分析做出了准备。经过分析火电机组的热力系统，进而进行热力系统计算，计算出机组功率不同时的蒸汽流量，经过迭代计算最终得到各级汽水参数。利用不同的汽水参数进行经济性指标计算，就可以得出机组在不同负荷下的燃料消耗量了。利用最终的计算数据画出煤耗特性曲线，可以为负荷分配打下理论基础。关键词：热力

2、系统 变工况 煤耗量AbstractWith the rapid increase of the capacity of the thermal power generating set in recent years, and the impact of the economic slowdown and other factors, the equipment use time of the thermal power generating set is in the decline. Those make off-design operation normal, reasonable l

3、oad distribution among units is very important for the economic operation of the unit.In the absence of the operating data, using anti equilibrium thermodynamic calculation method of coal consumption, as the theoretical analysis made ready. Through the analysis of thermal system for the coal-fired p

4、ower unit, changing unit power and get new steam flow to iteratively calculate new extraction parameters, step by step calculation of steam water parameters. After several iterations, by the operation of thermal system of the economic indicators are units under different conditions of coal consumpti

5、on, and draw the characteristic curve of coal consumption. Using the calculated data and the coal consumption characteristic curve of the final, to lay the theoretical foundation of load distribution.Key words: thermodynamic system off-design coal consumption III目 录中文摘要IAbstractII目 录III第一章 绪论11.1 研究

6、背景11.2 论文解决的问题21.2.1 热力系统分析21.2.2 变工况计算前的准备21.2.3 热力系统反平衡算煤耗量2第二章 火电机组煤耗量32.1 汽轮发电机组的热经济指标32.1.1 汽轮发电机组的汽耗量和汽耗率32.1.2 汽轮发电机组的热耗量和热耗率32.2 全厂热经济指标42.2.1 全厂的热耗量和热耗率42.2.2 全厂的煤耗量和煤耗率4第三章 机组热力系统计算63.1 机组原则性热力系统计算63.1.1 计算内容和型式63.1.2 原则性热力系统计算的基础73.2 机组热力系统变工况计算93.2.1变工况计算的理论93.2.2 弗留格尔公式的简化应用9第四章 200MW热力

7、系统反平衡煤耗计算114.1 额定工况的煤耗计算114.1.1 额定功率计算的数据整理114.1.2 热力系统计算134.2 N200-12.75/535/535机组热力系统变工况计算184.2.1 变工况热力系统的原始工况184.2.2 初始计算204.2.3迭代计算20第五章 总结325.1 本设计的结果32参考文献33致谢34 200MW热力系统反平衡变工况煤耗量的计算第一章 绪论1.1 研究背景随着国民经济的持续发展，我国的电力工业也得到了迅猛发展，截至2014年底，全国发电装机容量已经超过13.6亿万千瓦。快速发展的电力工业为经济发展提供了坚实的基础，为国家的经济发展保驾护航。但与此

8、同时，经济的快速发展与资源环境制约的矛盾日益突出，这些都对电力工业的发展提出了新的挑战。众所周知，我国的电力工业是一个严重依赖煤炭的行业，每年都有很大一部分煤炭被用于发电。对于这种状况，降低发电煤耗，对经济社会发展有诸多益处。一方面降低发电煤耗可以节约资源，提升电力企业竞争力，降低社会生产、生活成本；另一方面，减少煤炭消耗，更有利于减少污染，保护环境。因此，在不进行设备技术改造时，提高机组的运行管理水平就显得十分重要了。对机组进行合理的负荷分配，是降低煤耗的有效途径。随着经济增速放缓，我国的经济发展进入“新常态”。在新常态下，我们不仅关心经济发展的量，更关心经济发展的质。并且，伴随着电力体制改

9、革的深入，“厂网分离，竞价上网”的格局会逐渐形成，电力企业将会面对激烈的市场竞争，企业在获得经营自主权的同时，也将面临更激烈的市场竞争。对于火力发电企业，燃料成本占到其总生产成本的三分之二以上，因而降低发电煤耗无疑是降低企业生产成本，增强自身竞争力的最有效方法之一。在经济增速放缓，发电机组装机容量大幅上升的大背景下，火电机组的平均利用小时数在下降，火力发电机组已经很难做到长时间满负荷运转，变工况运行便成为常态。由于电力负荷的增长，不同时间的电力需求也不同，并且这种差距呈现出不断增大的趋势。毫无疑问，当电厂满足电网负荷时，并且保证各个机组安全稳定地运行，燃料消耗量越少，企业的经济效益越好，企业在

10、市场竞争中也更处于有利地位。提高机组的运行水平，对电网负荷合理分配，可以降低燃料消耗量。即使在缺少机组运行数据时，仍然可以变工况计算出煤耗量。因此热力系统反平衡变工况煤耗计算具有现实意义。火力发电机组在保证电力需求的前提下，减少燃料消耗量，提高运行的经济性，不仅对其自身发展有利，也对缓解日益突出的环境问题有益。较少煤炭的消耗量，必然能够减少污染物的排放量，这对环境保护有利。长远来看，煤炭作为不可再生资源，我们有义务合理利用这些资源，让它们对经济和社会发展起到更大的作用。因此，火电企业有义务提升自身的运行水平，合理分配负荷。相信反平衡变工况煤耗计算的数据及结论，能为火电企业提供依据。1.2 论文

11、解决的问题1.2.1 热力系统分析首先画出机组的原则性热力系统图，并将众多的热力系统参数归类，以便于之后对加热器进行计算。对热力系统串联法和并联法作比较，最终选择串联法进行下一步的计算。1.2.2 变工况计算前的准备变工况计算需要用到弗留格尔公式，凝汽式机组有其自身的特点，可以利用公式的最简形式，并得到抽汽压力的表达式。1.2.3 热力系统反平衡算煤耗量经过定功率计算，能够得到额定功率下的煤耗量，并整理出额定工况下汽轮机各级组抽汽参数等原始数据，进而进行迭代计算，以得到新的汽轮机进气量、抽汽系数等参数。迭代计算完成后，计算全厂的热经济性，求出各工况下的煤耗量，并画出机组负荷与煤耗量关系图像。第

12、二章 火电机组煤耗量作为与煤耗有关的经济性指标，煤耗量和煤耗率并不孤立存在，它们与其它数据有关。梳理清楚它们之间的关系，可以为煤耗计算找出方向。2.1 汽轮发电机组的热经济指标2.1.1 汽轮发电机组的汽耗量和汽耗率汽耗量D0表示的是在汽轮发电机组运行中，单位时间因生产电能所需要的蒸汽量，汽耗量的大小与多种因素有关，汽耗量与各因素间的关系可以通过热平衡方程式看出。汽轮发电机组中，热能可以转化为电能，二者间的能量关系表示为 D0wimg=3600Pe （2-1） 汽轮机的实际内功wi可以表示为各回热抽汽做功1zjhj与凝汽流做功chc之和，即wi=1zjhj+chc,将此式连同c=1-1zj代入

13、（2-1）可以得到D0=3600(h0-hc+qrh)(1-1zjYj)mg kg /h （2-2） 式中Yj为抽汽做功不足系数。抽汽再热前 Yj=hj-hc+qrhh0-hc+qrh （2-3） 抽汽再热后 Yj=hj-hch0-hc+qrh （2-4） 生产1kWh的电能汽轮发电机组所消耗的蒸汽量，就是汽轮发电机组的汽耗率，用符号d表示 d=D0Pe=3600wimg=3600(h0-hc+qrh)(1-1zjYj)mg kg/(kWh) （2-5） 这个指标反映发电机组生产电能消耗蒸汽的多与少，可以用来评价经济性的高与低。2.1.2 汽轮发电机组的热耗量和热耗率单位时间内汽轮发电机组生产

14、电能所消耗的热量，称为汽轮发电机组的热耗量Q0.那么Q0=D0h0-hfw+Drhqrh kj/h （2-6） 生产单位（1kWh）的电能汽轮发电机组所消耗的热量，就是汽轮发电机组的气耗率q。q=Q0Pe=d0h0-hfw+rhqrh kj/(kWh) （2-7） 根据汽轮发电机组能量平衡Q0img=wimg=3600Pe （2-8） 得q=3600img=3600e kj/(kWh) （2-9） 式中e为汽轮发电机组绝对电效率。由以上公式可知，热耗率q的大小和i、m和g都有关系。现代大机组mg可以取0.9850.99，所以热耗率q的大小主要取决于i。2.2 全厂热经济指标2.2.1 全厂的热

15、耗量和热耗率全厂热耗量指的是单位时间内凝汽式电厂生产电能所消耗的热量。电厂中存在能量平衡，发电厂热耗量Qcp的表达式为Qcp=BQnet,p=Qbb=Q0bp=3600Pecp kj/h （2-10） 全厂的热耗率为凝汽式电厂生产单位（1kWh）电能所消耗的热量。qcp=QcpPe=QbbPe=Q0bpPe=3600cp （2-11） 2.2.2 全厂的煤耗量和煤耗率单位时间中发电厂所消耗的燃料量就是发电厂的全厂煤耗量。Bcp=QcpQnet,p=3600PeQnet,p kg/h （2-12） 标准煤的低位发热量Qnet,p=29270kj/kg,由此可计算发电厂的标准煤耗量Bcps Bcp

16、s=Qcp29270=3600Pe29270cp=0.123Pecp kg标准煤耗每小时 （2-13） 全厂煤耗率表示发电厂生产单位电能所消耗的燃料量。(1)全厂实际使用燃料的煤耗率bcp=BcpPe=qcpQnet,p=3600cpQnet,p kg/(kwh) （2-14） (2)全厂发电标准煤耗率bcps=BcpsPe=360029270cp=0.123cp kg标煤/(kWh) （2-15） (3)全厂的供电标准煤耗bcpns除去电厂用电功率Pap后，剩余的电厂效率就是全厂净热效率cpn。 cpn=3600（Pe-Pap)Qcp=cp(1-ap) （2-16） 式中ap厂用电率，ap=

17、PapPe。全厂供电标准煤耗率bcpns=0.123cpn=0.123cp(1-ap) kg标煤/（kWh） (2-17)经过以上公式的推导，可以看出热耗率q和煤耗率b与热效率之间一一对应，它们之间是可以相互替换的。第三章 机组热力系统计算与所学的知识不同，这里所讲的反平衡计算不是通过衡量能量转化过程中损失的大小来评价经济性，而是通过机组热力系统的原始数据来计算机组的经济性指标。用煤耗量的反平衡算法主要是因为进入锅炉的燃煤量不完善和不准确，正平衡计算会带来较大误差。对于变工况的煤耗计算，必须用热力系统的变工况计算。变工况计算是以机组原则性热力系统计算为基础的。凝汽式发电厂的热力系统由锅炉本体汽

18、水系统、汽轮机本体热力系统、机炉间的连接管道系统和全厂公用汽水系统四部分组成。锅炉本体汽水系统主要包括锅炉本体的汽水循环系统，主蒸汽及再热蒸汽（一、二次蒸汽）的减温水系统、给水调节系统，及锅炉排污水和疏放水系统等。汽轮机本体热力系统主要包括汽轮机的表面式回热加热器系统、凝汽系统、汽封系统、本体疏放水系统。机炉间的连接系统主要包括主蒸汽系统，低高温再热蒸汽系统和给水系统（包括除氧器）等。全厂公用汽水系统主要包括机炉特殊需要的用汽、启动用汽等系统。因此发电厂原则性热力系统是将锅炉设备、汽轮机设备以及相关的辅助设备作为整体的全厂性的热力系统。其实质是表明循环的特征、工质的能量转化、能量利用程度以及技

19、术完善程度。它包括锅炉、汽轮机以及以下局部热力系统组成：一、二次蒸汽系统，给水回热加热和除氧器系统，补充水引入系统，轴封汽及其他废热回收系统。13.1 机组原则性热力系统计算3.1.1 计算内容和型式如图3-1所示，热力系统中所包含的8个加热器和一个凝汽器，可以列出8个热平衡方程和1个物质平衡方程，这9个线性方程组成方程组，求解释能得出9个未知数，其中包含了1个凝气系数以及8个抽汽系数，通过将这些系数代入相应的公式，就可以计算出相应的经济性指标。热力系统并联法和热力系统串联法，是热力系统计算的常用方法。热力系统并联解法又叫做热力系统矩阵法，因为是对线性方程组进行求解，所以热力系统并联解法也叫做

20、热力系统矩阵法。而对于热力系统串联法，则是由高到低的次序，依次求得各未知量的方法。3.1.2 原则性热力系统计算的基础（一）把众多的热力系统参数分为三大类（1）、蒸汽在加热器中的放热焓降包括 qi1kg抽汽在第i级加热器中的放热焓降，kj/kgqfi1kg回收于第i级加热器的辅助蒸汽在加热器中的放热焓降，kj/kg 图3-1 机组原则性热力系统图 (2)给水或主凝结水在加热器中的吸热焓升包括i1kg给水或主凝结水在第i级加热器中的吸热焓升，kj/kg i1kg进入加热器的辅助水流量在本级加热器中焓的变化，kj/kg (3)上级疏水在本级加热器中的放热焓降 其中i1kg上级疏水在本级（第i级）加

21、热器中的放热焓降，kj/kg。（二）加热器的两个类型 1、表面式加热器，表面式加热器利用金属受热面进行热量传递，它的疏水方式是疏水逐级自流。如图3-2所示的表面式加热器。图3-2 表面式加热器qi=hi-tsiqfi=hfi-tsii=tsi-1-tsii=ti-ti+1i=twi-ti+1 （3-1） 2、汇集式加热器，包括混合式加热器和带疏水泵的表面式加热器。如图3-3所示的（a）除氧器、带疏水泵的表面式加热器，它的符号计算规定如下： qi=hi-ti+1qfi=hfi-ti+1i=tsi-1-ti+1i=ti-ti+1i=twi-ti+1 （3-2） 其中：ti第i级加热器出口水焓，kj

22、/kg； hi第i级加热器的抽汽焓，kj/kg； tsi第i级加热器的疏水焓，kj/kg； hfj进入第i级加热器的辅助蒸汽焓，kj/kg。图3-3 汇集式加热器经过这样的规定，求汇集式加热器的抽汽份额就不必解联立方程组而可以直接求得。这种规定下，串联和并联法的算法没有区别，并能使两种算法更简单明了。3.2 机组热力系统变工况计算3.2.1变工况计算的理论火电厂热力系统的工作条件、参数发生变化，不再处于额定工况或者某个基准工况时，就称那种工况为变工况。火电厂的主要热力设备的热力设计是根据预先给定的蒸汽参数、功率等数据进行的，这些参数称作设计值。在运行过程中各参数都保持设计值，那么称这种工况为设

23、计工况。设计工况就是额定工况。通常所说的变工况都是指机组参数偏离了额定工况时的参数值。用反平衡法算各个负荷工况下的煤耗属于运行条件发生了变化，其结果是引发了整个热力系统的参数变化，从而导致机组和全厂的热经济性指标发生变化。凝汽式机组热力系统变工况计算是在额定工况或某一基准工况的基础上进行的，计算中需要的大部分数据来自原始工况。所有的原始数据和计算结果是热力系统变工况计算的基础和依据。3.2.2 弗留格尔公式的简化应用当机组的工况较额定工况发生变化时，要得到工况变化前后流量压力关系，就需要借助弗留格尔公示了。由于工况变化前的参数都是已知的，所以可以利用公式求出其它参数。所以弗留格尔公式是变工况计

24、算的基础。利用弗留格尔计算时，只要这一级组当中没有调节抽汽口，那么在一个级组当中可以取不同的级数。机组变工况计算时，一般把两级相邻的抽汽口作为一个级组，级组前、后的蒸汽压力因为通过级组的蒸汽量不同而不同。所以当流经级组的蒸汽量发生变化时，级组前后的压力也会发生变化。通流量和级组压力的关系用弗留格尔公式表示：D1D1=p12-p22p12-p22.T1T1 （3-3） 式中 D1、D1工况变化前、后的通流量，kg/h； p1、 p1工况变化前、后的级组前的压力，Mpa； p2、 p2工况变化前、后的级组后的压力，Mpa； T1、 T1工况变化前、后的级组前的温度，K；公式当中的系数T1T1近似等

25、于1，这种情况下可以忽略不计。在凝汽式机组的计算中，两个抽汽口之间的级组被作为一个单位进行计算，所以其中的压力比p2p1始终都很小，可以略去式（3-3）中的p2、p2项，则（3-3）变成较简单的形式：D1D1=p1p1 （3-4） 因此，抽汽压力可表示为：p1=p1D1D1 （3-5） 由于机组中有再热过程，所以第二级抽汽来自于再热器冷段管道，计算抽汽压力，还需要考虑工况变动前后再热器的变化情况。一般可以按照下面的情况处理。中压缸进口压力（再热器出口压力）prh仍按式（3-5）确定，即prh=prh,0DIIDII,0 （3-6） 式中 prh,0工况变动前的再热器出口压力，Mpa； DII,

26、0汽轮机中压缸进口流量，kg/h。当再热热段管道存在其他流量进出的情况时，那么再热热段管道流量和再热蒸汽流量不相等。下角标“0”表示工况变动前的参数。再热压损prh=prh,0DrhDrh,0 (3-7) 式中prh工况变动前的再热器压力损失，Mpa； Drh再热蒸汽流量，kg/h。 由此得到再热器进口压力（即第二级抽汽压力）的计算公式p2=prh+prh （3-8） 第四章 200MW热力系统反平衡煤耗计算4.1 额定工况的煤耗计算对N200-12.75/535/535进行原则性热力系统计算，该系统的原则性系统简图如图4-1所示。图4-1 N200-12.75/535/535机组原则性热力系

27、统图4.1.1 额定功率计算的数据整理（一）计算原始数据新蒸汽压力p0=12.75Mpa，温度t0=535,hb=3434.55，新蒸汽压损p0=0.64Mpa，p0=12.75-0.64=12.11Mpa，t0=532，h0=3433.71kj/kg；再热蒸汽冷段压力p2=prhin=2.47Mpa，热段压力prhout=2.16Mpa，再热热段温度trhout=535，hrhn=3543.99kj/kg；排汽压力：pc=5.2kpa；给水泵出口压力Pp=17.65Mpa，凝结泵出口压力Pn=1.57Mpa，给水泵效率：p=0.78。抽汽及轴封汽参数，见表4-1表4-1 N200-12.75

28、/535/535机组抽汽及轴封汽等参数项目NO.1NO.2NO.3NO.4NO.5NO.6NO.7SG2NO.8SG1抽汽压力pj，（Mpa）3.752.471.220.8340.4280.2510.1470.045抽汽温度tj （）364.1313.9449.5397.9316.1257.9206.3110.8抽汽焓，hj(kj/k)3133.473043.783367.243262.583099.532985.542873.372704.20抽汽压损P，888定压8888加热器压力p3.452.271.120.5880.39380.23050.13520.0414p压力下的饱和水温ts24

29、1.74218.88184.87158.04143.05124.76108.2676.69p压力下的饱和水焓hj1045.82938.47784.75667.08602.31524.03454.00390.88321.04411.60加热器端差，（）22-101444加热器出口水温tj=tsj-239.76216.88185.87158.04142.05120.76104.2674.69加热器水侧压力Pw(Mpa)17.6517.6517.650.5881.571.571.571.57加热器出口水焓hwj (kj/kg)1038.44934.37797.40667.08598.77507.97

30、438.16318.91313.91157.21加热器进口水焓hwj+1 (kj/kg)934.37797.40691.14598.77507.97438.16318.91313.91157.21152.23给水焓升104.07136.97106.2690.80轴封汽（或门杆漏气）sg0.00330.00400.00800.00330.0014轴封汽焓hsg3381.63444.03286.33172.13098.5加热器的疏水焓等于加热器汽侧压力下的饱和水焓（二）第二级加热器装有外置的疏水冷却器，下端差取为10。（三）小汽水流量：锅炉排污量Dbl=0.01Db；全厂汽水损失Dl=0.01Db

31、；轴封用汽Dsg=0.02D0。（四）各种效率：锅炉效率b=0.9168；机组的机电效率mg=0.9850.99=0.98；换热器设备效率h=0.98。 (五)全厂物质平衡 汽轮机总汽耗量D=D0+Dsg=1.02D0 锅炉蒸发量Db=D0+Dl=1.02D0+0.01Db， 锅炉给水量Dfw=Db=1.0303D0，即fw=1.0303 补充水量Dma=Dl=0.01Db，ma=0.010303，补充水温度为32.5，tma=136.20kj/kg。4.1.2 热力系统计算（一）高压加热器的计算（1）1号高加H1的计算由H1的热平衡式hw1-hw2fw=h1-hw1d1+(hsg1-hw1d

32、)sgh则1=fwhw1-hw2-(hsg1-hw1d)sg1h(h1-hw1d)h，代入数据得1=0.048717 s1=1+sg1=0.048717+0.0033=0.052017（2）2号高加H2的计算将加热器H2及外置疏水冷却器作为整体来计算，外置疏水冷却器下端差为10，取3号加热器给水出口压力为进口处给水泵的压力，又已知tw3，则可以得出tw2d，那么tw2d=tw3+10，ps2取为2号加热器的压力，则可以算出离开疏冷器的疏水hw2d。经过计算离开疏水冷却器的疏水hw3d=834.18kj/kg由2号加热器的热平衡式h2-hw2d2+(hw1d-hw2d)s1h=hw2-hw3fw

33、2=0.06020212=s1+2=0.052017+0.060202=0.112219 计算再热器蒸汽流量系数rhrh=1-1-2=1-0.048717-0.060202=0.891081(3) 3号高加H3的计算已知给水在给水泵中的焓升hwpu，hwpu=103vcp(pout-pin)p=1030.0011(17.65-0.588)0.78=24.06kj/kg则hw3=hw4+hwpu=667.08+24.06=691.14kj/kg由H3的热平衡式hw3-hw4fw=h3-hw3d3+(hw2d-hw3d)12h代入数据106.261.0303=3367.24-784.753+（83

34、4.18-784.75） 0.1122190.98得到3=0.0411113=s1+2+3=0.112219+0.04111=0.153329(二)除氧器H4的计算由除氧器的物质平衡求除氧器进水系数c4fw=4+sg2+c4+13，那么c4=0.872971-4由其热平衡式：4=fwhw4d-hsg2hsg2-13h4-hw5h-0.872971hhw5dh4-hw5dc4=0.872971-0.016709=0.856262（三）低压加热器组的计算（1）H5的计算由H5的热平衡式求得5，hw5-hw6c4=h5-hw5d5+(hsg3-hw5dsg3h代入数据得到5=0.023171s5=5

35、+sg3=0.023171+0.008=0.031171(2) H6的计算7号加热器为混合式加热器，其出口水焓为hw7c6=c4=0.856262s5=sg3+5=0.008+0.023171=0.031171s6=s5+6=0.031171+6s7=s6+7=0.031171+6+7c=c6-s7=0.825091-6-7由H6的热平衡式求6h6-hw6d6+(hw5d-hw6d)s5h=c6(hw6-hw7)6=0.179320-0.000355hw7 (4-1) 由混合器的热平衡式求 hw7 c6hw7=hw7c6+s7(hw7d-hw7) (4-2) 代入数据得hw7=438.7366

36、33+18.499011（6+7）（3）H7的计算由H7的热平衡式求77=chw7-hw8-s6(hw6d-hw7d)h7-hw8h 得7=0.038684-0.0754846 （4-3） 把式子（4-3）代入到（4-2）得hw7=439.2146+17.1026326 (4-4) (4-4)代入到（4-1）得6=0.023258，7=0.036928hw7=439.61kj/kgs6=s5+6=0.031171+0.023258=0.054429s7=0.031171+0.023258+0.036928=0.091357c=c6-s7=0.856262-0.091357=0.764905(4

37、)H8的计算把SG-1、SG-2、H8当作整体计算，忽略凝结水在凝结水泵中的焓升17=0.048717+0.060202+0.04111+0.016709+0.023171+0.023258+0.036928=0.250095c=1-17-8=0.749905-8c=c+sg4+sg5+8+ma=1-17+sg4+sg5+ma=0.764908由该整体的热平衡式求8,SG2的进水焓为hc8(h8-hw8d)+sg4hsg4-hwg4d+sg5(hsg5-hwsg5d)h=c(hw8-hc)(82383.16+9.178026+3.76166)0.98=243.935854-0.764905tc

38、则，8=0.095096-0.000315hc由热丼的平衡式得hc=chc+sg4hsg4+8hw8d+sg5hsg5+mahwmah/c那么，8=0.095096-0.000315(231.1938+139.265)8=0.048682hc=150.52 kj/kgc=0.701223（四）汽轮机汽耗量和各项汽水流量的计算qrh=hrh-hrh=3543.99-3043.78=500.21 kj/kghic=h0-hc+qrh=3433.71-2437.64+500.21=1496.28 kj/kgY1=h1-hc+qrhhic=3133.47-2437.64+500.211496.28=0

39、.799202Y2=h2-hc+qrhhic=3043.78-2437.64+500.211496.28=0.739400Y3=h3-hchic=3367.24-2437.641496.28=0.621274Y4=h4-hchic=3262.58-2437.641496.28=0.551327Y5=h5-hchic=3099.53-2437.641496.28=0.442357Y6=h6-hchic=2985.54-2437.641496.28=0.366174Y7=h7-hchic=2873.37-2437.641496.28=0.291209Y8=h8-hchic=2704.20-2437

40、.641496.28=0.178149机组纯凝气工况时的汽耗Dc0，Dc0=3600Nelhicmg=360021051496.280.98=491013.61=0.048717 Y1=0.799202 1Y1=0.0389352=0.060202 Y2=0.739400 2Y2=0.0445133=0.04111 Y3=0.621274 3Y3=0.0255404= 0.016709 Y4=0.551327 4Y4=0.0092125=0.023171 Y5=0.442357 5Y5=0.0102496=0.023258 Y6=0.366174 6Y6=0.0085167=0.036928

41、Y7=0.291209 7Y7=0.0107548=0.048682 Y8=0.178149 8Y8=0.008673jYj=0.156392D0=Dco1-jYj=582039 kg/h汽轮机总汽耗量D0=D0+Dsg=1.02D0=593679 kg/h锅炉蒸发量Db=599675 kg/h锅炉给水Db=599675 kg/h=Dfw补充水量Dma=5997 kg/hrh=0.891081Drh=518644 kg/h(五)机组的经济性指标机组热耗为Q0Q0=D0h0+Drhqrh+Dmatma-Dfwhfw=5936793433.71+518644500.21+5997136.20-59

42、96751038.44=1676042719kj/h机组热耗率q0=Q0Pe=8380.21绝对电效率e=3600q0=36008380.21=0.4296（六）全厂热经济性指标锅炉热负荷Qb=Dbhb-hfw+Drhqrh=5996753434.55-1038.44+ 518644500.21=1696318179 kj管道效率p=Q0Qb=16760427191696318179=0.9880全厂热效率cp=bpe=0.91680.98800.4296=0.389全厂热耗率qcp=3600cp=36000.389=9254.49 kj/(kWh)标准煤耗率bcps=0.123cp=0.31

43、6 kg/(kWh)已经计算出了额定工况下的标准煤耗，这是变工况计算的基础。其中的数据会被以后的计算使用，计算方法也会被应用。4.2 N200-12.75/535/535机组热力系统变工况计算功率改变后的煤耗量是本设计要得到的重要数据，虽然是变工况计算，但是在计算开始前机组的功率就已经被确定，只是与额定工况时的负荷数值不同。因此，这种计算依旧是定功率计算。在变工况计算时，可以根据实际情况简化一些条件，可以进行简化的条件包括以下方面（1） 不计加热器和抽气管道的散热损失；（2） 不计凝结水泵的介质比焓升；（3） 在变工况下调节冷却水量，维持凝汽器的设计真空值。4.2.1 变工况热力系统的原始工况

44、作为变工况计算的前提，工况变化前的系统状况相关数据是首先要求出的，包括原始工况下的汽轮机进汽量、热经济指标等数据。虽然处于不同的工况，但是计算过程却是相同的。利用弗留格尔公式进行变工况计算，当抽汽段的蒸汽流量改变时，就可以算出相应的抽汽口压力变化。所以，计算汽轮机各级组的初始蒸汽流量是第一步工作。根据以上对机组的计算结果列在表4-2，为迭代计算做准备。汽轮机机组划分如图4-2所示。图4-2 级组通流区段示意图表4-2 原始工况计算的主要结果项目NO.1NO.2NO.3NO.4NO.5NO.6NO.7NO.8抽汽压力pj，Mpa3.752.471.220.8340.4280.2510.1470.

45、045抽汽焓hj,kj/kg3133.473043.783367.23262.583099.532985.542873.372704.20抽汽压损p,Mpa0.30.19760.09760.2460.034240.020080.011760.0036抽汽系数j0.0487170.0602020.041110.0167090.0231710.0232580.0369280.048682轴封门杆漏气量kg/h1920.912328.3724656.744第I级组的通流量DI，DI=D0-Dsg1-D1再热器的通流量Drh，Drh=DI-Dsg2-D2第II级组的通流量DII，DII=Drh第III

46、级组的通流量DIII，DIII=DII-D3第IV级组的通流量DIV，DIV=DIV-D4-D1第V级组的通流量DV=DIV-D5按照这种算法可以求出以后各个级组的通流量，把计算结果汇总到下表4-3表4-3 各级组通流量计算结果（原始工况）级组序号IRH再热IIIIIIVVVIVIIVIII各级组通流（kg/h）55056565121145121145005944737084557214415684168043880884.2.2 初始计算初始计算是以汽轮机各加热器抽汽参数和进、出水参数均保持不变为前提进行的，改变汽轮机组的负荷，利用新的负荷计算出新的蒸汽流量，利用弗留格尔公式计算出各个抽汽段

47、新的抽汽压力，从而确定新的蒸汽参数，抽汽量。对于额定负荷200MW的机组，进行180MW的变工况计算，首先按照以上假设计算出新的蒸汽流量D0,D0=3600Nhicmg(1-jYj) （4-5）式中N是工况变化后的机组负荷，当N=180MW时，经过计算可以得出级组新的通流量，把它们总结在表4-4中表4-4 各级组通流量计算结果（初步计算）级组序号D0IIIIIIIVVVIVIIVIII各级组通流（kg/h）5218574955094609034505344263374101493974123751243492794.2.3迭代计算迭代计算分为两步进行，首先是预备计算，然后是基本计算。预备计算的

48、目的是利用初步计算结果，主要是以各级组通流量的变化，逐级计算各加热器的压力、加热器中汽侧饱和温度、出水比焓、疏水比焓值等，计算出抽汽压力由弗留格尔公式确定，借助机组通流量的改变进行计算求得。加热器中汽侧压力的确定利用了抽汽管道压差的变化。各进、出水温度计疏水温度则考虑了加热器的上、下端差固定不变的原理。基本计算的目的是利用预备计算得到的汽、水参数，进行全厂原则性系统计算，结果是要得到新的汽轮机进汽量、抽汽系数以及各级组的蒸汽通流量基本计算在预备计算的基础上进行，其计算步骤与原则性热力系统计算没有差别。当前、后两次迭代计算所得出的热力数据和流量均相等或者小于某一规定的极小量时，也就是pi-pip

49、i 就可以结束迭代计算了。计算结束后，进行全厂热经济性指标计算。（一）预备计算 1.计算抽汽压力和抽汽比焓利用弗留格尔公式，第一抽汽口的压力p1p1=p1,0DIDI,0=3.75495509550566=3.375Mpa带有“0”下标的量表示原工况时的数据第一抽汽口蒸汽比焓h1=h0-p0-p1p0-p1,0h0-h1,0=3433.71-12.11-3.37512.11-3.753433.71-3133.47=3120.6023kj/kg利用同样的方法可以计算出除第二抽汽口的数据。因为有再热器，所以先计算中压缸进口压力prhprh=prh,0DIIDII,0=2.16560903512114=1.9440Mpa再热器压损prh=prh,0DrhDrh,0=2.47-2.16460903512114=0.2790Mpa得到第二抽汽口压力p2=