热力发电厂课程设计报告-东南大学

1、热力发电厂课程设计报告题目：引进300MW机组原则性热力系统设计、计算和改进i与环境学院热能与动力工程专业学号姓名Yishion J指导教师起讫日期2014年2月24日3月7日设计地点中山院5022014年2月24日目录一课程设计任务 错误!未定义书签。设计题目错误!未定义书签。计算任务错误!未定义书签。设计任务说明错误!未定义书签。二 原则性热力系统的拟定（如图）错误!未定义书签。三原则性热力系统原始数据整理和计算 错误!未定义书签。原始数据的整理错误!未定义书签。汽轮机型式及参数错误!未定义书签。计算点参数表 4原则性热力系统的计算错误!未定义书签。加热器抽汽份额计算 错误!未定义书签。正

2、平衡内效率计算 73 .3校核计算7反平衡校核错误!未定义书签。等效焰降法校核10四原则性热力系统的改进和计算（热量法）12方案改进思路和分析12改进后的原则性热力系统的计算错误!未定义书签。计算点参数错误!未定义书签。抽汽份额计算错误!未定义书签。正反平衡效率计算及对比错误!未定义书签。改进前后对比错误!未定义书签。五结果及分析16结果分析 16体会 16六 参考文献错误!未定义书签。七致谢错误!未定义书签。一课程设计任务设计题目引进300MW凝气机组热力系统及抽汽过热度（SC系统）利用效果分析。计算任务1整理机组的参数和假设条件，并拟定出原则性热力系统图。2、根据给定热力系统数据，计算气态

3、膨胀线上各计算点的参数，并在hs图上绘出蒸汽的气态膨胀线。3、对原始热力系统计算其机组内效率，并校核。4、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。5、将改进后和改进前的系统进行对比分析，并作出结论。设计任务说明对引进300MW凝气机组热力系统及抽汽过热度（SC系统）利用效果 分析，我的任务是先在无SC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）。然后再在投入SC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

4、）。最后就是对两种情 况下的绝对内效率进行对比，看加入SC系统后对效率有无提升，提 升多少。同时等效焙降法也是一个实用的方法，可以用来校核热量法 的求解结果。二 原则性热力系统的拟定（如附图）三原则性热力系统原始数据整理和计算原始数据的整理汽轮机型式及参数引进300MW机组初蒸汽参数：Po=, t0=537°C再热蒸汽参数：trh=537°C, Prh= Pr7=, hrh= kJ/kg低压缸排汽压力：Pc=给水泵小汽轮机耗气份额及焙值：aq=, hnq=kg额定功率 Pe=300MW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afiH8H

5、7H6H5 （除氧 器）H4H3H2H1抽汽压力Prj抽汽焙hj加热器压力PnjPnj下饱和水温tnj上端差岀口水温tw,j水侧压力岀口水恰hwj进口水温进口水恰hwj-1下端差无疏水温度tdj无加热器疏水焙hsj无焰值kJ/kg计算点参数表焙值 kJ/kg原则性热力系统的计算q fW=i 高低加效率n h=加热器抽汽份额计算（1）#8高加抽汽份额：冬（人一紡8）% =九8饥7%= h 吨一 1"= ox 力 o仇虹）"力疏水份额：8 =。8 = °°777°（2）#7高加抽汽份额：。7 仇7 &/7 ） + 勺8 （每8 徐7 ）力=

6、1几7 - w6疏水份额：5 =+ 色/8 = 0.14642#6高加抽汽份额: 。6 (力6 h“6 ) + 勺7 (力d7 力d6 )Mh = h、v6 w5叽-hQ/%-%h6hd6血-6）二 0.04267疏水份额：色/6=。6 +乞/7=°19012（4） #5除氧器混合加热器抽汽份额: 饥5 = (1 _ °5 %6)hw4 + °5方5 + %6弟6 + 5= 0.05314久，5 一 h、v4 一 /6 （力d6 一 1几4）一 6h5 九4#4低加抽汽份额: 也(爲-嘉4)几=% 4 (hw4 - 1几3)勺二孤叽-二0.03645h4 - hd

7、4疏水份额：ad4 =a4 = 0.03645匕卑=1 "7 “6 =0*76065(6) #3低加抽汽份额：乞（心為 3）+匂4（爲4 為3）力=4（hw3-hw2）二孤叽心=° 02186疏水份额：3=3 + /4 = 0.05831（7） #2低加抽汽份额：勺（心爲2）+匂3（福3 爲2）必=4（hw2-Kvi）a 二 （hv2 1心）/ 7% 一 （%2 鵝1）二 0 0315 72 h2-hd2" 疏水份额：2 = 2 + 匕/3 = 0.08988（8） #1低加抽汽份额：a】（Aj 方wc ） + 4/2 （%2 -九C） + 勺3 （力/3 九C）

8、 + 勺6 （勺 6 九c） Hh = 4（hwl-hwc）a 二 °C4 （h、v2 一 hvc ） / % 一 2 （爲2 一 h、J 一 勺 3 （切3 一 2 - 勺 6 （如6 一 九c ）1h- hwc= 0.027168凝气份额:oc 1 ' cca, 2 a § aoc 0.60419 <厶 ”/ 3 J6 q/=1再热份额:arh = 1一 勺=0.85358正平衡内效率计算(1) 做功量6叫=a8 (Ao-/?8) + 5 (力0 爲)+ 工勺)+ / (饥一hc)/=18=% + % (彼-爲)-工 ajhJ - af3hf3-af6hf

9、6z=l= 1208.45 kJ/kg(2) 循环吸热量q°=h°- hw3 + arhhrh -町)= 2645.38 kJ /kgw(3) 内效率/7, = = 0.45682Qo3 .3校核计算反平衡校核(1)做功量wi =qQ- ac(hc - /zU£.)-Ah= 1208.45V /kg其中sAh=aq (hq -hwc)+(1 - z;h )( aiqi )=88.5470+9.3101=97.8571 kJ / kg1=1(2) 内效率77, = = 0-45683Qoq = 0.456825 误差 q - r/i = 0.456825-0.453

10、3=0.35%<0.5% 符合要求。计算表格见下页。H8H7H6H5 （除氧器H4H3H2H1抽汽压力Prj抽汽焙hj加热器压力PnjPnj下饱和水温tnj上端差出口水温tw,j水侧压力出口水焰hwj进口水温进口水焙hwj-1下端差无疏水温度tdj无加热器疏水焙hsj无加热器效率叮Yjqjaiasj等效焰降法校核前面计算用的是热量法，这里再用等效焙降法进行校核。计算时，各 个加热器的进出口汽水参数仍然和前面用到的一样，这里就不再次列 出。（1）抽汽等效焙降和抽汽效率:的计算：H；=人hn = 160.SOOOOkJ/kgH。才=0.06765H；=力2 - 人 + H；-加=294.41

11、338753 / 畑2 = = 0.12313H?=屁他 + H：-沁=378.3936884V / kg於二=0.15889H： = h4-h3 + H；-沁=533.7434402V / kg774 = = 0.21550H5° = h5 -hn mJ - r2772° -_ 切:-717.7276819Q /kg775 = = 0.27695H/ =h6 - h5 + H5° - y川=853.2566389灯 /kgH。76 = = 0.33197H.° 二為力6 + b + 6° 丫6朮=1019.4941263 / 焙7?= = 0

12、.47496H；=久爲 + H； - 丫卅=1055.202762灯 /kg= L = 0.50349（2）再热冷段以上排挤1kg抽汽所引起的再热器吸热增量计算人0_7 508.06000AJ / kg0 8 = （1 互）"=469.09371 kJ ! kg（3）新蒸汽的毛等效焙降28二 /?o + c 心工 5讹= 1241.20084 kJ / kgr=l附加成分引起的作功损失:口 fl =Li” =勺 2 口/3 = af3hf + a-hc-(力门一力7)卅 一 (A7- A.) = 2.83144 kJ/kg hf2 + o hc (hf2 h5 (h5 -方J = 5

13、.76121 kJ/kg hf3 + a hc qf3r/ = 0.29818 kJ /kg口/4 = af 4a 10.97714 kJ / kgI1f5=af5 口心-af6hf5 + o' hc (/?y 5 力6)?-(力6 力()=0.56066 kJ / kg hf6 - hc - qf6r/y = 0.29346 kJ / kg口彳=occ/(h5 -hc)-vh = 4.4791085V/kg口方=5 X（1比）=16.63385512R /畑7工 = 口。+口“ + 工= 41.835066343 / 焙/=1新蒸汽净等效焙降：H = Hm -为口 = 1199.36

14、577 kJ / kg循环吸热量：00 = % -hw3 + arh（饥-爲）=2645.38 3 /焙汽轮机的装置效率：H久=0.453381899=45.33%与热量法正平衡的误差：矗-体=0.4568250.4533=0.35%<0.5%, 符合要求。四原则性热力系统的改进和计算（热量法）方案改进思路和分析由于上述系统没有装蒸汽冷却器，故均存在相对较大的上端差，这将 造成较大的换热爛增，从而损失较大的做功能力，根据前述任务，我 的改进方案就是在前三级蒸汽过热度较大的抽汽出口加装蒸汽冷却 器，充分利用其过热度，提高出口给水温度，降低乃至消除端差，这 也可以合理调节抽汽份额，提高系统经

15、济性。所以我的改进是以减小 端差为改进对象达到上述目的。改进后的原则性热力系统的计算 计算点参数H8H7H6H5 （除氧 器）H4H3H2H1抽汽压力Prj抽汽焰hj加热器压力PnjPnj下饱和水温tnj上端差出口水温twj水侧压力出口水焰hwj进口水温进口水焙hwj-1下端差无疏水温度tdj无加热器疏水恰hsj无加热器效率抽汽份额计算同改进前方法可以求得各级抽汽份额为:H8H7H6H5 （除氧 器）H4H3H2H1a j正反平衡效率计算及对比正平衡(1) 做功量6Wj = a8仇)+也(力0 爲)+工e (%厂勺)+乞.(饥久)/=18=h° + ccrh hrh - /?7) -

16、 X ajhj -ocf3hf3-a f6hf6Z=1= 1204.90 kJ/kg(2) 循环吸热量q°=h。- hv3 + arh (hrh-h7) = 2635.11kJ/kgw.(3) 内效率U 0.45725Go反平衡（1）做功量w. = % _ occ (hc - hwc )-Ah=1204.85V / kg（2）内效率0.45723Qo矗= 0.45724 误差 -7；. =0.45724 -0.4533=0.39%<0.5% 符合要求。改进前后对比（1）改进后，正平衡内效率提高量： 口）=0.45725 -0.45682=0.043%（2）反平衡内效率提高量：

17、口（反）=0.45724 -0.45683=0.041%故由数据可知，改进后，经济性有所提高。原始系统对比（热平衡）对比（等效热 降）循环吸热量Q0正做功量Wi正反机组内效率ni正0.反计算表格见下页。抽汽压力Prj 抽汽焰hj 加热器圧力PnjPnj下饱和水温tnj 上端差一出口水温twj 水侧压力一出口水焰hwj 进口水温进口水焰hwjl 下端差一疏水溫度tdj 加热器疏水焰hsj 加热器效率 叮Yj五结果及分析结果分析（1）分别从改进前（后）正平衡和反平衡计算的内效率结果对比来 看，反平衡效率V正平衡效率。分析：由于参数选择没有唯一标准，所以可能初始参数值将对后面的 计算产生一定影响，甚

18、至累积；同时，轴封汽，特别是经高压缸轴封 直接流入中压缸的在计算过程中无法确定其初始焙值，对后面运算 也有影响。而从结果来看，正平衡中我的损失计算可能有未考虑到的 地方而反平衡较为全面，故得出以上结论，但误差在之内，可以接 受。（2）从改进前后来看，无论是正平衡还是反平衡，改进后即加了蒸 汽冷却器后汽轮机的绝对内效率都有所提高。分析：正如方案思路及分析里所说，改进后的系统基本达到了预期目 标，过热蒸汽的过热度得到了比较充分的利用，使上端差减到几乎为 零（假设也具有一定随意性），给水出口温度有所提高，传热温差降 低致使嫡增减小，做功能力损失也减小，经济性也就随之提高了。体会课程设计是一个把书本上

19、理论知识用于实践的过程，它的重要性不亚 于书本知识本身。自己可以从中学到很多东西。课程设计虽为期不长, 但是集中精力在较短的时间内完成一个实实在在的任务，个人觉得是 一种成功，也是一种体验，更是一个提升自己实践能力的好机会。这 次热力发电厂课程设计，主要设计到了热力发电厂课程中，回热系统 的相关知识点。在课程设计过程中，计算量不大，但是计算方法比较 灵活，同时需要考虑的细节比较多。比如在用反平衡计算机组效率时, 各种损失都必须考虑到位，各种方案之间效率本来就差别不大，要是 某处考虑错误就会导致结果不正确。这也正好培养了我们必须细心的 习惯。这次课程设计让我们自己选择任务，自己设计方案，给我们很大的发 挥空间。这次课程设计的题目也可能会是工程中的实际问题，所以对 我们起了很大的锻炼。通过这次课程设计，使得自己对回热系统的各 个组成部分有了更清晰的认