600MW凝汽式机组原则性热力计算

1、国产600MV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,回热系统各汽水流量 D;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-2008/

2、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 C、0C、0C,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 C,八级加热器下端差（除氧器除外）均为5.5 Co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台低压加热器，

3、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 C,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 hc=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DSg=2%D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。16 6V.5J7/11 1111J4用11rr5壮Wr图t-2 N6W- 15, 67 57/S37唱机组原则性感力系统（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%MC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

5、、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pO=16.67MPa, t0=537 Cinin再热蒸汽参数高压缸排汽Prh =3.522MPa; trh =312 Coutout中压缸进汽Prh = 3.205MPa;咕=537 C平均排汽压力pc=0.0049 MPa给水温度 tw=273.3 C,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1:表1加热器端差加热器端差H1H2H3H5H6H7H8上端差（C）-1.7002.82.82.82.8下端差

6、（C）5.55.55.55.55.55.55.5在调节阀全开工况（VWOE况）下各回热抽汽的压力和温度、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2600MWE临界机组回热系统计算点汽水参数（VWOE况）项目单位各计算点H1H2H3H4(HD)H5H6H7H8SG排汽C压:5.643.521.50.7970.330.130.0630.0240.00力MPapj828835328894949温373.428232.140.度C5312.43338587.664.5tj-M-* 蒸 八、汽kJ/311430063313125.293027542612.2480.31452310焓

7、kg.4.952.6.548.3.8hj饱和kJ/11831042850570.445.419.136.水kg.3.9.4711.263361.6264.282焓hj加加热八、器 水 温 水 焓热八、器271.241.199132.103.c83.660.333.5出52.694口水温twj疏 水 焓 hwjkJ/ kg1069.4876.1743456.8373.2275.5163.3出 口 水 焓hwjkJ/ kg1188.91045.4858.7711.2559.8434.6351.4253.8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H

8、G-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(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 Coutout再热蒸汽出口参数：Prh(b) =3.241MPa, rh(b) =539.7 Cinin再热蒸汽进口参数：Prh(b) =3.372MPa, trh(b) =307.2 C锅炉效率：n 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

9、泵中间抽头。3. 计算中采用的其他数据全厂汽水损失DI=0.01Db回热加热器效率n h =0.99补充水入口温度 tma=20oC ,hw,ma=83.9609 kJ/kg在计算工况下机械效率n m=0.99，发电机电效率n 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.

10、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DoDo锅炉蒸发量DbDoD1 D00.01DbDb=1.010 1D0汽包排污量:Dbl15t/h,不可回收排污量：Dbl =9t/h锅炉给水量DfwDfw=DbDbl I.OIOIDo 15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D1hdD1(h1 hw1) n b=Dfw(hw1 hw2)DiD fw (hwihw2) / hhihWi(1.0101D0 15) (1188.9 104

11、5.4)(3114.4 1069.4) 0.99=0.071596 D1.063199(2) 由高压加热器 H2计算D2Dzghw?)D,hw1 hw?) h Dfw(hw1hw2)D2D fw (hw2hw3) / hD1(hw1hzhw?hw?)(1.0101D。15)(1045.4 858.7)/0.99(0.071596D。0.63199)(1069.43006.9 876.1876.1)= 0.082904D01.231120物质平衡得H2疏水量Ddr2Ddr2=D1+D2=0.1545D02.294319计算再热蒸汽量Drh由于高压缸轴封漏出蒸汽刀Drh=D0-刀 D-D1-D2D

12、sSg故从高压缸物质平衡可得=D0-Dsg-Ddr2D00.02D00.1545D02.2943190.8255D。2.294319(3)由高压加热器 H3热平衡计算D3hW4hw4hPu 711.225.39736.59kJ/kgD3(h此3)。菽此2此3)Dfw(hw3hwP4)D3Dfw (hw3hW*4 )/ hDdr2(hW2h$)h3hW3(1.0101D。15)(858.7736.59)/0.99(0.1545D。2.294319)(876.1743)33157430.040445D。0.600613h3的疏水量Ddr3Ddr2 D30.1949452.894932(4)由除氧器

13、H4热平衡计算D4D4(h4hw5)Df (hfhw5)Ddr3(hw3 九5) h D fw(hw4hw5)D4Df(hf hw5)Ddr3(hw3hw5)h4hw5559.8)(1.0101D。15)(711.2 559.8)/0.99 6 (2788.7559.8)(0.194945D。2.894932)(7433125.2 559.8= 0.046293D4.525537除氧器进水量Dc4D fw Ddr3D4 Df= 1.0101D0150.194945D02.8949320.046293D04.5255376= 0.768862D010.630605D4 D4 D1t 0.0982

14、93D0 4.525537(5)由低压加热器 H5热平衡计算D5D5(h5hw5) hDc4 (hw5 hw6 )D5Dc4 ( hw5hw6)/h5 hw5(0.768862 D0 10.630650)( 559.8 434.6) / 0.992930.6 456.80.039305D。0.543454Ddr5 D50.0393050.543454(6)由低压加热器 H6热平衡计算D6D6(h6hw6)Ddr5(hw5h6) hDc4(hw6hw7)D6Dc4(hw6hw7) / hDdr5(hw5hw6)Mohw6(0.768862D010.630605)(434.6 351.4)/0.9

15、9(0.039305D。0.543454)(456.8 373.2)2754.5 373.20.025755D00.356094Ddr6D5D6 0.06506D0 0.899548 (7)由低压加热器 H7热平衡计算D7D7(h7hw7)Ddr6(hw6hw7) h Dc4 (hw7hw8)D7Dc4 ( 7九8)/ hDdr6 ( w7hw8)h7hw7(0.768862D。10.630605)(351.4253.8)/0.99(0.06506D。0.899548)(373.2275.5)2612.4 275.5= 0.029716D。0.410861Ddr7Ddr6D70.094776D

16、。1.310409(8)由低压加热器 Ha,轴封加热器SG和凝汽器热井构成一体的热平衡计算D8Dc4(hw8hc)=D8(l%he)Ddr7(bU7I%)Dsg(hsgIV)Dc4hc7hDDe4(hw8he)/hDc4。旳(此7he)Dsg (hsg%)D8h8he= 0.007081 D00.452804Ddr8 Ddr7 D80.101857D。1.763213(9 )由凝汽器热井物质热平衡计算DeDc=Dc4-Ddr8- Dsg _ Dma_ D1t=0.584904 D0-0.132608由汽轮机物质平衡校核：8DeD0D j Dsg1D00.395095D。0.132608 0.0

17、2D0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+1.063199h仁 3114.4D2=0.082904D0+1.231120h2=3006.9D3=0.040445D0+0.600613h3=3315h4=3125.2D5=0.039305D0+0.543454h5=2930.6D6=0.025755D0+0.356094h6=2754.5D7=0.029716D0+0.410861h7=2612.4D8=0.007081D0+0.452804h8=24

18、80.8a= O.395095D3 + 0A326081dF O.5949O4Do - H326CBhc=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9W； = DohQ 4-亠Djhj - Dchc 一 D唱1=3401D0+(0.8255D0 2.294319)x542.4 (1194.849083D0 368.937787)(0.584904D0 0.132608)x2310.8 0.02D0x3145.3x103=(1239.399954D0 569.0702726)x103 (kJ/h)(2)由功率方程式求D0=654000/

19、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 ）汽轮机D01942.582化学补充水量Dma=0.010101D0+928.622021锅炉蒸发量Db=1.0101D01962.202078再热蒸汽量DrhDrh=0.8255D0 2.2943191601.307122给水量Dfw=1.0101D0+151977.202078全厂汽水损失Dl=0.01Db19.622021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D1140.144340165.3564x103一级抽汽D650.38729359905.4527x103一级抽汽D2162.27893863954.1295x103一级抽汽D7588519x103一级抽汽D379.16834249