回热系统计算

1、热力发电厂热力发电厂原则性热力系统计算原则性热力系统计算 1 概念概念 热力系统热力系统是火电厂实现热功转换热力部分的工艺系统是火电厂实现热功转换热力部分的工艺系统 。由管道、阀门。由管道、阀门连接各设备组成。连接各设备组成。 反映火电厂热力系统的图，称为反映火电厂热力系统的图，称为热力系统图热力系统图 2 分类分类 （1） 以范围划分，可分为以范围划分，可分为局部热力系统局部热力系统和和全厂热力系统全厂热力系统两类两类 （2）按用途划分，热力系统可分为）按用途划分，热力系统可分为原则性原则性热力系统和热力系统和全面性全面性两类。两类。 a 原则性热力系统原则性热力系统是一种原理性图，只反映某

2、一特定工况下机组是一种原理性图，只反映某一特定工况下机组的安全与经济性以及系统特征。原则性热力系统图仅反映系统主要特点的安全与经济性以及系统特征。原则性热力系统图仅反映系统主要特点的各种功能，次要的支管线及阀门不画的各种功能，次要的支管线及阀门不画. b 全面性热力系统全面性热力系统是实际热力系统的反映，它包括不同运行工况是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。全面性下的所有系统，以反映该系统的安全可靠性、经济性和灵活性。全面性热力系统图是施工和运行的主要依据。热力系统图是施工和运行的主要依据。 第一节第一节 热力系统的概念及分类热力系统

3、的概念及分类回热系统回热系统既是汽轮机热力系统的基础，也是全厂热力系统的核心，对机既是汽轮机热力系统的基础，也是全厂热力系统的核心，对机组和电厂的热经济性起着决定性的作用。组和电厂的热经济性起着决定性的作用。 机组的热耗率：大型汽轮机的mg较高99左右，可视为定值，则qf（i）。汽轮机绝对内效率i讨论局部原则性热力系统的热经济性。实际系统的选择处理经济性和安全性及投资间的矛盾技术经济比较gmiq/3600第二节第二节 回热（机组）原则性热力系统回热（机组）原则性热力系统一、回热加热器的类型一、回热加热器的类型1 混合式混合式（接触式）（接触式）特点：无端差，热经济性好特点：无端差，热经济性好,

4、 构造简单构造简单,金属耗量小金属耗量小;系统需要泵系统需要泵,正压头（高位布置）正压头（高位布置）,水箱（负荷波动），备用泵（可靠）。水箱（负荷波动），备用泵（可靠）。2 表面式加热器表面式加热器特点：有端差，热经济性差；特点：有端差，热经济性差；系统简单，运行安全可靠以及系统投资都优于混合式系统简单，运行安全可靠以及系统投资都优于混合式根据技术经济全面综合比较，绝大多数电厂根据技术经济全面综合比较，绝大多数电厂都选用的面式加热器组成回热系统，只有除氧器采都选用的面式加热器组成回热系统，只有除氧器采用混合式用混合式。二、面式加热器的连接方式二、面式加热器的连接方式 1 1 面式加热器的疏水方

5、式选择面式加热器的疏水方式选择 （1 1）逐级自流的方式）逐级自流的方式 （2 2）采用疏水泵，将疏水打人该加热器出口水流）采用疏水泵，将疏水打人该加热器出口水流 为提高其热经济佳，为提高其热经济佳， 还普遍装设内置式还普遍装设内置式疏水冷却器疏水冷却器。 不同疏水收集方式的经济性比较: 混合式加热器疏水泵表面式加热器疏水逐级自流表面式加热器 热量法分析: 看对低压回热抽汽的利用程度看对低压回热抽汽的利用程度,既回热做功比Xr=回热抽汽做功/总做功 逐级自流:增加高压,排挤低压抽汽 疏水冷却器:本级利用部分热量,减小对低压级抽汽排挤 疏水泵方式:完全避免低压抽汽排挤,预热高一级加热器水,减少高

6、压抽汽,热经济性高 做功能力法分析: 看看火用火用损损 逐级自流:下级加热器温差增大,至上级加热器的疏水压力降低. 疏水冷却器:贬值利用的热量减少,本级换热温差降低 疏水泵方式:完全避免疏水压降的能量贬值,减小高一级加热器内的换热温差,热经济性高 不同疏水收集方式热经济性变化0.5%0.15 疏水自流方式:系统简单可靠,投资小,运行费用,维护工作量小 疏水泵方式:系统复杂,投资大,有转动机械,耗电并存在汽蚀问题,可靠性降低,维护工作量大. 疏水汇入热井比进入凝汽器热经济性略高三、回热系统的损失三、回热系统的损失热经济性有关因素：初、终、再热参数，热经济性有关因素：初、终、再热参数，Z Z、t

7、tfwfw，疏水收集方式，疏水收集方式，蒸汽冷却器、疏水冷却器的应用，以及如下蒸汽冷却器、疏水冷却器的应用，以及如下4 4点损失点损失 1)1)抽汽管道压降损失抽汽管道压降损失 2)2)面式加热器的面式加热器的端差端差损失损失汽侧压力下的饱和温度与水侧出水温度之差汽侧压力下的饱和温度与水侧出水温度之差, ,上端差上端差离开加热的疏水温度与水侧进水温度之差离开加热的疏水温度与水侧进水温度之差, ,下端差下端差 3)3)回热系统的布置损失回热系统的布置损失 理想回热循环及其系统全为混合式加热器。由于采用面式加热器以及在理想回热循环及其系统全为混合式加热器。由于采用面式加热器以及在它回热系统中所排列

8、位置的不同，引起热耗率损失，称它回热系统中所排列位置的不同，引起热耗率损失，称布置损失布置损失 4)4)实际给水焓升分配损失实际给水焓升分配损失200W200W凝汽式再热机组回热原则性热力系统凝汽式再热机组回热原则性热力系统实际回热系统（简单可靠）实际回热系统（简单可靠） 第三节第三节 回热（机组）原则性热力系统的计算回热（机组）原则性热力系统的计算 一、计算目的及基本公式一、计算目的及基本公式 1 1目的目的 (1(1）确定某工况时机组的）确定某工况时机组的热经济性指标热经济性指标和各部分和各部分汽水流量汽水流量； (2(2）根据最大工况时的各项汽水流量，）根据最大工况时的各项汽水流量，选择

9、选择有关的有关的辅助设备辅助设备 及及汽水管道汽水管道； (3(3）确定某些工况下汽轮机的）确定某些工况下汽轮机的功率功率或或新汽耗量新汽耗量； (4(4）新机组）新机组本体热力系统定型设计本体热力系统定型设计。（设计新机组，局部改造，汽轮机大修后均需要计算）（设计新机组，局部改造，汽轮机大修后均需要计算） 分为：分为：定功率定功率计算和计算和定流量定流量计算计算确定全年运行的热经济性；选择配套锅炉确定全年运行的热经济性；选择配套锅炉允许进汽量新汽超压、高加切除限制负荷所发功率；允许进汽量新汽超压、高加切除限制负荷所发功率；不同热负荷下的机组功率不同热负荷下的机组功率 2 2计算的基本公式计算

10、的基本公式 利用性能计算公式和能量质量平衡方程式利用性能计算公式和能量质量平衡方程式 计算内容：计算内容： 通过加热器热平衡式来求各抽汽量（通过加热器热平衡式来求各抽汽量（DjDj或或j j）；）； 通过物质平衡式求凝汽量（通过物质平衡式求凝汽量（DcDc或或c c) )； 通过汽轮机功率方程式求通过汽轮机功率方程式求PePe（定流量计算时）（定流量计算时） 或或D D0 0（定功率计算时）（定功率计算时） 二二. .计算方法和步骤计算方法和步骤 常规计算法，循环函数法、等效焓降法等常规计算法，循环函数法、等效焓降法等 （1 1）整理原始资料并作合理假定）整理原始资料并作合理假定 （2 2）进

11、行各级回热抽汽量的计算）进行各级回热抽汽量的计算 （3 3）凝汽系数或新汽耗量的计算，或汽轮机功率计算）凝汽系数或新汽耗量的计算，或汽轮机功率计算 （4 4）对计算结果进行校核）对计算结果进行校核 （5 5）热经济性指标和各处汽水流量计算）热经济性指标和各处汽水流量计算 三三. .热平衡式的拟定热平衡式的拟定 拟定热平衡式时，选择最合适热平衡范围，尽量减少方程数目拟定热平衡式时，选择最合适热平衡范围，尽量减少方程数目 回热原则性系统计算中热平衡式的拟定范围选择回热原则性系统计算中热平衡式的拟定范围选择 回热加热器的疏水类型回热加热器的疏水类型 （a a）放流式加热器；（）放流式加热器；（b b

12、）、）、(c(c）汇集式加热器）汇集式加热器 对放流式加热器对放流式加热器 q qj jh hi i-h-hj j j j =h =hwjwj-h-hwj+1wj+1 rj rjh hj-1j-1 -h-hj j 对汇集式加热器（以入口凝结水焓为准）对汇集式加热器（以入口凝结水焓为准） q qj j=h=hj j-h-hwjwj1 1 j j =h =hwjwj-h-hwj+1wj+1 rj=h rj=hj-1j-1 -h-hwj+1wj+1 按输入热量等于输出热量列方程为：按输入热量等于输出热量列方程为： j jh hj j+ + j-1j-1h hj-1j-1 + + cjcjh hwj+

13、1wj+1=f=fw w* *h hwjwj 按吸热量等于放热量列出方程：按吸热量等于放热量列出方程： j j(h(hj j-h-hwjwj)+)+j-1j-1(h(h j-1j-1-h-hwjwj)=)=cjcj(h(hwjwj-h-hwj+1wj+1) )将将cjcj=fwfw-j j- - j-1j-1代入上式得代入上式得: :j j(h(hj j-h-hwj+1wj+1)+)+j-1j-1(h(h j-1j-1-h-hwj+1wj+1)=)=fwfw(h(hwjwj-h-hwj+1wj+1) )四、常规热平衡的电算回热（机组）原则性热力系统四、常规热平衡的电算回热（机组）原则性热力系统

14、 电算热力系统时，将（电算热力系统时，将（z z十十1 1）个方程排成矩阵来计算，）个方程排成矩阵来计算， 可称为并联法计算可称为并联法计算。 图7-60000000088887868584838281777767574737271666656463626155554535251444434241333323122221111qrrrqrrqrqqrrrqrrqrq888888887777777666666555554444333221qrrrqrrqrqqrrrqrrqrqA87654321X87654321TTXATAX1第四节第四节 发电厂原则性热力系统的计算发电厂原则性热力系统的计算

15、一、计算目的一、计算目的 发电厂原则性热力系统针对全厂，简称全厂热力系统计发电厂原则性热力系统针对全厂，简称全厂热力系统计算，是回热系统热力计算（即机组原则性热力计算）的扩算，是回热系统热力计算（即机组原则性热力计算）的扩展，与之既有联系又有区别。展，与之既有联系又有区别。 目的：目的：确定电厂某一运行方式时的各项汽水流量及其参确定电厂某一运行方式时的各项汽水流量及其参数，该工况的发电量、供热量及其全厂热经济性指标，以数，该工况的发电量、供热量及其全厂热经济性指标，以分析其安全性和经济性。分析其安全性和经济性。 N300-16.7/538/538N300-16.7/538/538型机组的发电厂

16、原则性热力系统型机组的发电厂原则性热力系统 三、计算方法与步骤三、计算方法与步骤 1 1计算方法的分类计算方法的分类 按基于热力学定律情况分：按基于热力学定律情况分： 基于热力学第一定法和基于热力学第二定律法基于热力学第一定法和基于热力学第二定律法 按计算工具分，手工计算法和电子计算机计算按计算工具分，手工计算法和电子计算机计算 按给定参数分为定功率法、定流量法。按给定参数分为定功率法、定流量法。 按热平衡情况分为正热平衡计算法、反热平衡计算法。按热平衡情况分为正热平衡计算法、反热平衡计算法。 2 2全厂热力计算与机组热力计算的异同全厂热力计算与机组热力计算的异同 共同点：共同点： 求解多元一

17、次线性方程组；求解多元一次线性方程组； 其计算原理和基本方程式是相同的其计算原理和基本方程式是相同的 ； 均可用汽水流量的绝对量或相对量计算；均可用汽水流量的绝对量或相对量计算； 两者计算的步骤也是类似两者计算的步骤也是类似 差异点：差异点： 计算范围和要求的不同计算范围和要求的不同 ； 小流量的汽耗量处理不同小流量的汽耗量处理不同 ； 按先按先“由外到内由外到内”再再“从高到低从高到低”的顺序进行计算；的顺序进行计算； 某些项目的物理概念不同。某些项目的物理概念不同。 3 3计算步骤计算步骤 （1 1）整理原始资料，编制汽水参数表；）整理原始资料，编制汽水参数表； （2 2）按）按“先外后内

18、先外后内”，再，再“从高到低从高到低”顺序计算；顺序计算； （3 3）各性能参数的计算）各性能参数的计算四、热耗率的修正和非额定工况的计算四、热耗率的修正和非额定工况的计算 1 1热耗率的修正热耗率的修正 查阅修正曲线查阅修正曲线 2 2、非额定工况的计算、非额定工况的计算 进行变工况计算，其他过程一样进行变工况计算，其他过程一样 167.3T169.0HLP缸HP-IP缸39.4P273.6T38.66P247.0T0.6260P86.54T1.26P105.6T2.62P128.4T18.4P207.3T0.2333P63.02T7.57P167.3T轴封加热器凝汽器0.0500P锅 炉TVRSVICVGCVEA7.57P739.4H7.81P739.2H748710G1155G170P811.4H1052756G538.0T36.6P844.4H879665G538.0TBFPT7473KWAH31GAI34G25G736.5H79GAK69G88GAF207G84G轴封减温器D69GF88GC69GB69GK69GG762.5H0GI40G730.3H1299G32.54T32.55H670082G补给水凝结水泵A117G33.67T60.62H6