600MW凝汽式机组原则性热力计算(DOC)

1、.国产 600MW凝汽式机组全厂原则性热力系统计算（一）计算任务1.最大计算功率下的汽轮机进汽量D 0 ，回热系统各汽水流量D j ；2计算机组和全厂的热经济性指标（机组汽耗量、机组热耗量、机组热耗率、绝对电效率、管道效率、全厂热耗率、全厂标准煤耗率、全厂热效率）；3按火力发电厂热力系统设计制图规定绘出全厂原则性热力系统图，并将所计算的全部汽水流量绘制成表格，绘制回热系统计算点汽水参数表格，并进行功率校核。（二）计算类型：定功率计算（三）系统简介国产 600MW 凝汽式机组，机组为亚临界压力、一次中间再热、单轴、反动式、四缸四排汽机组。汽轮机高、中、低压转子均为有中心孔的整锻转子。汽轮机配HG

2、-2008/18-YM2型亚临界压力强制循环汽包炉。采用一级连续排污系统，扩容器分离出得扩容蒸汽送入除氧器。该系统共有八级抽汽。 其中第一、 二、三级抽汽分别供三台高压加热器， 第五、六、七、八级抽汽分别供四台低压加热器， 第四级抽汽作为除氧器的加热汽源。 八级回热加热器 （除氧器除外） 均装设了疏水冷却器，以充分利用本级疏水热量来加热本级主凝结水。三级高压加热器均安装了内置式蒸汽冷却器，将三台高压加热器上端差分别减小为-1.7、 0、 0，从而提高了系统的热经济性。四台低压加热器上端差均为2.8，八级加热器下端差（除氧器除外）均为5.5。汽轮机的主凝结水由凝结水泵送出，依次流过轴封加热器、4

3、 台低压加热器，进入除氧器。然后由汽动给水泵升压，经三级高压加热器加热，最终给水温度达到273.3，进入锅炉。三台高加疏水逐级自流至除氧器；四台低加疏水逐级自流至凝汽器。凝汽器为双压式凝汽器，汽轮机排汽压力0.0049MPa ,凝汽器压力下饱和水焓h c=136.2 ( kJ/kg) 与单压凝汽器相比，双压凝汽器由于按冷却水温度低、高分出了两个不同的汽室压力，因此它具有更低些的凝汽器平均压力，汽轮机的理想比焓降增大。给水泵汽轮机（以下简称小汽机）的汽源为中压缸排汽（第4 级抽汽），无回热加热，其排汽亦进入凝汽器。热力系统的汽水损失计有：全厂汽水损失、 锅炉排污量（因排污率较小，未设排污利用系统

4、）。.轴封漏气量D sg=2%D 0 全部送入轴封加热器来加热主凝结水，化学补充水量直接送入凝汽器。（四）全厂原则性热力系统图如图4-2 所示。（五）整理原始数据1.汽轮机的型号和参数汽轮机为哈尔滨汽轮机厂制造的亚临界压力、一次中间再热、 单抽、四缸四排汽、 反动凝汽式汽轮机 N600-16.67/537/537 。该机组不投油最低负荷为35.47%MCR ，调峰范围大，特性好，运行稳，因此能适应在35%100%MCR 范围调峰运行。气缸由高压缸、双流程中压缸、2 个双流程低压缸组成。高、中压缸均采用内、外双层缸形式，铸造而成。低压缸为三层结构（外缸、内缸A 、内缸 B），由钢板焊接制成。汽轮

5、机高、中、低压转子均为有中心孔的整锻转子。相应参数如下：蒸汽初参数p0=16.67MPa， t0=537再热蒸汽参数高压缸排汽prhin=3.522MPa; trhin=312 中压缸进汽prhout = 3.205MPa; trhout=537平均排汽压力pc=0.0049 MPa.给水温度tw=273.3 ，给水泵出口压力=20.13 MPa，给水泵效率 =0.83各加热器端差如下表：表加热器端差加热器端差H1H2H3H5H6H7H8上端差（） -1.7002.82.82.82.8下端差（） 5.55.55.55.55.55.55.5在调节阀全开工况（VWO 工况）下各回热抽汽的压力和温度

6、、加热器压力和疏水冷却器出口水焓、加热器出口水焓等见表2。表600MW 亚临界机组回热系统计算点汽水参数（VWO 工况）各 计算点单项目H4(H排汽位H1H2H3H5H6H7H8SGD)C抽压1.580.3350.1320.06380.02440.004汽MPa5.6483.5220.7973参力838999数 pj温428.373.5312333232.8140.587.664.5度4tj蒸汽kJ/k3114.3006.33153125.22930.2754.2612.42480.83145.2310.g496538焓hj饱和kJ/k1183.1042.850.711.2570.6445.3

7、361.6264.2419.8136.2g394水焓.h j加加热热器水器温水出271.5241.2199.132.9103.483.660.333.5焓6口水温twj疏水kJ/k1069.876.1743456.8373.2275.5163.3g4焓dhwj出口kJ/k1188.1045.858.水711.2559.8434.6351.4253.8g947焓hwj注：分子分母分别表示水泵进出口温度或比焓。2.锅炉类型和参数锅炉类型选用哈尔滨锅炉厂生产的HG-2008/18-YM2型亚临界压力强制循环汽包炉，并采用一级连续排污利用系统，扩容器分离出的扩容蒸汽送入高压除氧器。锅炉的最大连续蒸发量

8、（MCR）为 2068.05t/h ，额定蒸发量为2008t/h ，设计热效率为7829kJ/(kW · h) ，铭牌工况下主要参数如下：过热蒸汽出口参数：pb=17.17MPa， t0=541.5再热蒸汽出口参数：prhout(b) =3.241MPa， t rhout(b) =539.7再热蒸汽进口参数：prhin ( b) =3.372MPa， t rhin ( b) =307.2锅炉效率： b=92.08%.锅炉过热器减温水取自省煤器出口，再热器减温水取自给水泵中间抽头。 .计算中采用的其他数据全厂汽水损失 Dl=0.01Db回热加热器效率 h =0.99补充水入口温度tma

9、=20oC，hw,ma=83.9609kJ/kg在计算工况下机械效率 m=0.99 ，发电机电效率 g=0.988轴封用汽量Dsg=2%Do锅炉连续排污量Dbl=15t/h，扩容器工质回收量Df=6t/h,扩容器最佳工作压力为1.4MPa， h f=2788.7 KJ/Kg。给水泵焓升hwpu=25.39kJ/kg ，给水泵出口压力为20.13MPa，主凝结水泵压力为1.724MPa ，凝结水泵组焓升hcwpu=1.75kJ/kg小汽机用汽量Dlt=0.052Do解： 1.整理原始资料得计算总汽水焓值，如表1 表 2 所示。2.全厂物质平衡汽轮机总耗汽量：D0D0锅炉蒸发量：DbD0D1D00

10、.01DbDb=1.010 1D0汽包排污量：Dbl15 t/h, 不可回收排污量：Dbl'=9t/h锅炉给水量 DfwDfw= Db Dbl1.0101D 015补充水量 DmaDma= Dbl'+0.01Db=9+0.010 101D03.计算汽轮机各段抽汽量Dj 和凝汽流量 Dc（1）由高压加热器H1 热平衡计算 D1D1(h1 hwd1 )b=Dfw(hw1 hw2)D fw (hw1hw2 ) /hD1hwd1h1(1.0101D015)(1188.91045.4)(3114.41069.4)0.99=0.071596 D01.063199（2）由高压加热器H2 计算

11、 D2. D 2 (h2 hwd2 ) D 1 ( hwd1hwd2 ) h D fw ( hw1 hw 2 )D fw (hw 2hw 3) / hD1(hwd1 hwd2 )D2h2 hwd2(1.0101D 015)(1045.4858.7) / 0.99(0.071596 D0 0.63199)(1069.4 876.1)=3006.9876.1= 0.082904 D01.231120物质平衡得 H2疏水量 Ddr2Ddr2=D1+D2= 0.1545 D02.294319计算再热蒸汽量Drh由于高压缸轴封漏出蒸汽DsgH ，故从高压缸物质平衡可得Drh=D0- DsgH -D1-D

12、2= D0- DsgH - Ddr2= D00.02D00.1545D02.294319= 0.8255 D0 2.294319（3）由高压加热器H3 热平衡计算D3h puhh pu711.225.39736.59kJ / kgw4w4wD3 (h3hwd3 ) Ddr 2 (hwd2hwd3 ) nD fw (hw3hwpu4 )D3D fw (hw3hwpu4 ) / hDdr 2 (hwd2hwd3 )h3 hwd3(1.0101D015)(858.7 736.59) / 0.99(0.1545D0 2.294319)(876.1 743)=3315743= 0.040445D 0 0

13、.600613h3 的疏水量 Ddr 3D dr 2D30.1949452.894932（4）由除氧器 H 4 热平衡计算 D4 D4' ( h4 hw5 ) D f (h"fhw5 ) Ddr 3 (hwd3hw5 ) hD fw (hw4 hw5 )D fw ( hw4hw5 ) /hD f (hf " hw 5 ) Ddr 3 (hwd3 hw5 )D4 'h4hw 5.=(1.0101D0 15)(711.2559.8) / 0.99 6 (2788.7559.8) ( 0.194945 D0 2.894932)(743 559.8)3125.255

14、9.8= 0.046293D0 4.525537除氧器进水量 D c4D fwDdr 3D 4 ' D f= 1.0101D0150.194945 D02.894932 0.046293 D0 4.525537 6= 0.768862 D010.630605D4 D4'D1t0.098293D04.525537（5）由低压加热器H 5 热平衡计算 D5 D(hhd)hDc4(hh)55w5w5w6D 5Dc 4 (hw5hw 6 ) /h(0.768862 D010.630650)(559.8 434.6) / 0.99h5hwd2930.6 456.85= 0.039305

15、D 00.543454Ddr 5D50.0393050.543454（6）由低压加热器H 6 热平衡计算 D6 D( h hd) D(hdhd)hDc4(hh)66w6dr 5 w5w6w6w7D6Dc 4 ( hw 6hw7 ) / hDdr 5 ( hwd5hwd 6 )h6hwd6=(0.768862 D010.630605)(434.6351.4) / 0.99(0.039305 D00.543454)(456.8373.2)2754.5373.2= 0.025755D 0 0.356094Ddr 6D5D60.06506D 00.899548（7）由低压加热器H 7 热平衡计算 D7

16、. D7 ( h7hwd7 ) Ddr 6 (hwd6hwd7 ) h Dc4 (hw 7hw8 )D7Dc 4 ( hw7hw8 ) / hDdr 6 ( hwd7hwd8 )h7hwd7=(0.768862 D010.630605)(351.4253.8) / 0.99(0.06506 D0 0.899548)( 373.2 275.5)2612.4275.5= 0.029716 D00.410861Ddr 7 D dr 6 D 70.094776 D01.310409（8）由低压加热器H 8 ,轴封加热器 SG 和凝汽器热井构成一体的热平衡计算D8Dc 4 (hw8hc ') D

17、8 (h8 hc ') Ddr 7 (hwd7 hc ') Dsg (hsg hc ') Dc4 hcwpu h=D8Dc 4 (hw8hc ') / hDc4 hcwpuDdr 7 (hwd7hc ') Dsg (hsg hc ')h8hc '= 0.007081D0 0.452804Ddr 8Ddr 7D80.101857 D 01.763213（9）由凝汽器热井物质热平衡计算DcD dr 8Dsg-D ma-D1tDc=Dc4-=0.768862D0+10.630605-0.101857D0-1.763213-0.02D0-0.01

18、0101-9-0.0520D0=0.584904 D0-0.132608由汽轮机物质平衡校核：Dc*8D0D j Dsg1= D0 0.395095 D0 0.132608 0.02D0=0.584905D0-0.132608误差很小，符合工程要求；计算结果汇总于表中：D(t/h)h(kJ/kg).D0h0=3401.0Drh=0.8255D0 2.294319qrh=542.4D1=0.071596D0+1.063199h1=3114.4D2=0.082904D0+1.231120h2=3006.9D3=0.040445D0+0.600613h3=3315D4=0.098293D0-4.52

19、5537h4=3125.2D5=0.039305D0+0.543454h5=2930.6D6=0.025755D0+0.356094h6=2754.5D7=0.029716D0+0.410861h7=2612.4D8=0.007081D0+0.452804h8=2480.8Dchc=2310.8Dsg=0.02D0hsg=3145.34.汽轮机汽耗计算及功率校核（1）计算汽轮机内功率=3401D0+(0.8255D0 2.294319)x542.4 (1194.849083D0 368.937787)(0.584904D0 0.132608)x2310.8 0.02D0x3145.3x103=

20、(1239.399954D0569.0702726)x103 (kJ/h)(2)由功率方程式求D0由=654000/0.99/0.988x3600=2407066618 (kJ/h).=(1239.399954D0 569.0702726)x103 (kJ/h)得： D0=1942.582 (t/h)（ 3）求各级抽汽量及功率校核将 D0 数据代入各处汽水相对值和各抽汽及排汽内功率，如下表：项目数量（ t/h ）项目数量（ t/h ）化学补充水量汽轮机 D01942.58228.622021Dma=0.010101D0+9锅炉蒸发量1962.202078Db=1.0101D0再热蒸汽量 Drh给水量1977.202078Drh=0.8255D01601.307122Dfw=1.0101D0+152.294319全厂汽水损失19.622021Dl=0.01Db项目抽汽量（ t/h ） 内功率 Wj(kJ/h)项目抽汽量（ t/h ）内功率 Wj(kJ/h)一级抽汽 D1140.1443