热力发电厂课程设计说明书国产600MW凝汽式机组全厂原则性热力系统设计计算

1、热力发电厂课程设计说明书国产600MW凝汽式机组全厂原则性热力系统设计计算国产600MW凝汽式机组全厂原则性热力系统设计计算课程设计的目的及意义：电厂原则性热力系统计算的主要目的就是要确定在不同负荷工况下各部分汽水流量及参数、发电量、供热量及全厂的热经济性指标，由此可衡量热力设备的完善性，热力系统的合理性，运行的安全性和全厂的经济性。如根据最大负荷工况计算的结果，可作为发电厂设计时选择锅炉、热力辅助设备、各种汽水管道及附件的依据。课程设计的题目及任务：设计题目：国产600MW凝汽式机组全厂原则性热力系统设计计算。计算任务：根据给定的热力系统数据，在h-s图上绘出蒸汽的汽态膨胀线计算额定功率下的

2、汽轮机进汽量,热力系统各汽水流量计算机组和全厂的热经济性指标（机组进汽量、机组热耗量、机组汽耗率、机组热耗率、绝对电效率、全厂标准煤耗量、全厂标准煤耗率、全厂热耗率、全厂热效率）1 / 12热力发电厂课程设计说明书国产600MW凝汽式机组全厂原则性热力系统设计计算按火力发电厂热力系统设计制图规定绘制出全厂原则性热力系统图3已知数据：汽轮机型式及参数机组型式：亚临界、一次中间再热、四缸四排汽、单轴、凝汽式汽轮机;额定功率Pe=600MW；主蒸汽初参数（主汽阀前）Po=16.7MPa,to=537再热蒸汽参数（进汽阀前）热段：Prh=3.234MPa,U=537冷段：P；h=3.56MPa,t;h

3、=315：汽轮机排汽压力Pc=4.4/5.39kPa排汽比熔k=2333.8kJ/kga回热加热系统参数最终给水温度tlw=274.rc给水泵出口压力Pu=20.13MPa除氧器至给水泵高差21.6m小汽机排汽压力Pc=6.27kPa给水泵效率83%；小汽机排汽焰2422.6kJ/kg2 / 12热力发电厂课程设计说明书国产600MW凝汽式机组全厂原则性热力系统设计计算锅炉型式及参数锅炉型式英国三井2027-17.3/541/541额定蒸发量Db：2027(/h额定过热蒸汽压力Pb17.3MPa额定再热蒸汽压力3.734MPa额定过热蒸汽温度54rc额定再热蒸汽温度54rc汽包压力：Pdu18

4、.44MP锅炉热效率92.5%其他汽轮机进汽节流损失4%中压缸进汽节流损失2%轴封加热器压力Pr98kPa硫水比焰415kJ/kg汽轮机机械效率98.5%发电机效率99%补充水温度20厂用电率0.074计算过程汇总:原始资料整理：«2-3回热加热系统原始汽水参数项目单位HlH2H3H4（除氨器）H5H6H7H8抽汽压力心MPa5.8943.5931.6120.74470.30500.1300.06970.022抽汽温度t;r380.9316.9429.1323.6223.2137.888.56L0抽汽培%U/kg3132.930163317.73108.22912.92749.526

5、49.52491.1加热器上端差加X-1.7002.82.82.82.8加热器下端差七5.55.55.55.55.55.55.5水侧压力p.MPa20.1320.1320.130.70741.7241.7241.7241.724抽汽管道压损Ap.%333555552 / 12热力发电厂课程设计说明书国产600MW凝汽式机组全厂原则性热力系统设计计算表2-4门杆漏汽、轴封漏汽数据瀚汽点代号ABKL1N1MlLN漏汽量，kMh62026774103027895613437101鬣汽系数0.00033530.00014440,0040)80.0016374.814X10-50.00030500.00

6、18595.463X10-5漏汽点比簿33M43394.43536.63328.13328.13328.130163016汨汽点代号MRPTSJW漏汽量,k"h639190896660141230245687漏汽系数0.00034560.00010270.00CM8460.00035700.00076370.016360.0003716漏汽点比玷30163108.23108.22716.22716.23016.152337.8表2-5全厂汽水进出系统有关数据名林全厂工质漆漏锅炉排污厂用汽暖风器过热器减温水汽（水）fit.k/h3000()10000200003500055000离开系

7、统的介质比玷3394.41760.33108.23108.2724.7返回系统的介质比给83.783.783.7687724.7全厂物质平衡方程汽轮机总汽耗量4锅炉蒸发量D尸全厂工质渗漏+厂用汽=65t/h（全厂工质损耗）Oo=D«D1=D65锅炉给水量D6=D+D/tI-Df=Dh-45=+20补充水量D=D/+D/>=95t/h计算回热系统各段抽汽量回热加热系统整体分析本机组回热加热系统由三个高压加热器、一个除氧器、四个低压加热器共八个加热器组成。其中1段2段抽汽来自于高压缸，3段4段抽汽来自于低压缸，58段抽汽来自于低压缸,再热系统位于2段抽汽之后，疏水方式采用逐级自流，

8、通过机组的原则性热力系统图可知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4.4/5.39kPa。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，汽轮机的理想比熔降增大。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，设计排汽压力为6.27kPa.高压缸门杆漏汽A和B分别引入再热冷段管道和轴封加热器SG,中压缸门杆漏汽K引入3号高压加热器，高压缸的轴封漏汽按压力不同，分别进入除氧器（LI、L）、均压箱（Ml、M）和轴封加热器（Nl、N

9、）o中压缸的轴封漏汽也按压力不同，分别引进均压箱（P）和轴封加热器（R）。低压缸的轴封用汽S来自均压箱，轴封排汽T也引入轴封加热器。从高压缸的排汽管路抽出一股汽流J，不经再热器而直接进中压缸，用于冷却中压缸转子叶根。应该注意计算中压缸门杆漏汽和轴封漏汽的做功量。由高压加热器H1的热平衡方程计算D1D,（11,-11）=DA（hM.,-hw2）其中%为一号高加的抽汽熔h：为一号高加的疏水熔hM1一一为一号高加的进口水熔hw，为一号高加的进口水熔入口水温度可以通过一号高加的的疏水温度和下端差确定，出口水温度可以通过一号高加的的疏水温度和上端差确定，一号高加的疏水温度即一号高加抽汽压力下的饱和温度。

10、经由焰嫡表差得匕=274.39°Ch=1207.7lkj/kg可得tM.j=t1-61=274.39+1.7=276.09t.=t.+Jt.=27439-5.5=268.89°C查水蒸汽表得h=1211.96kJ/kgnl/?H,2=1176.72kJ/kg经计算最终得到n力加（心一久2）（00+40）（%-2）nL）1=5=0.0183D由高压加热器H2的热平衡方程计算D2由于2号高加利用了1号高加的疏水放热量，得到2号高加的热平衡方程为D,(h2-h)+D,(h)=D.(hw2-hwi)2=K=0°732%由物质平衡方程得到H2的疏水量为D陋=D+D2=0.0

11、183D饱.+0.0732D扭=0.0915D卜、再热蒸汽量计算计算再热蒸汽流量D”r,必须要考虑高压缸轴封漏气量由已知条件，高压缸漏汽量由L、N、M、LI、Nl、Ml六部分组成，即：Z，；=DL+DN+D“+D£I+DN+D“I=3.027+0.089+0.564+3.437+0.101+0.639=7.857t/h由高压缸物质平衡可得DqD旷Z此-Dg由本章第一节计算出的结果可得：D6=D分+D/(I-Dr=Dh-45=Do+20=>Dl=D0-Z-Ddr2=Da-20-E-D小=0.9O85DA-27.857由高压加热器H3的热平衡方程计算D3锅炉给水经除氧器进入3号高加

12、前要经过给水泵，在给水泵的作用下给水的熔值会有一定程度的上升，由已知条件可知给水泵出口压力为20.13Mp，由除氧器工作压力，可知除氧器出口水温为167.438C,查得给水泵出口熔为719.00kJ/kg由于中压缸门杆漏汽K引入3号高压加热器，在计算3号高加抽汽量时需要考虑中压缸门杆漏汽在加热器中的放热量因此，3号高加的热平衡方程为D3(h3-hw3)+Ddr2(hw2-hw5)+D*(h«-hw3)=D力(hM.3-h：.4)D3=O.O4125Z),-1.125利用物质平衡得到Ddr3=Ddr2+D3=0.0915+0.04125Dfw=0.132750M由高压加热器H3的热平衡

13、方程计算D4-9暖风器汽源取自第4级抽汽，其疏水仍返回除氧器回收，高压缸的轴封漏气同样进入除氧器(LKL)除氧器的出水量D加=D加+D加=D加+55考虑以上诸多情况后，除氧器的热平衡方程为(D4-D暖风器)(h4-hm5)+Ddr3(h2-hM.5)+DLhL-hw5)+DLl(/?£1-hw5)+D暖风器(hI底风器返回一儿5)=D川.(hh4-hm.5)则除氧器的抽汽量为D4=。加(儿4一九5)一(昭3一九5)-Dl®一九5)一(瓦1一九5)一°暧风器(九谖风零一)+h4-hw5D,；,第=0.00942£>.it+3.30+3.31+9.70

14、+0.55=0.00942D,iv-16.86除氧器进水量Da=D'-Ddr3-Dl-Dlx-。暇风器-D4=0.8578D.-58.32由低压加热器H5的热平衡方程计算D5由于忽略了，凝结水泵带来的熔升，5号低加的入口水熔值近似等于6号低加的出口水焰值,而且5号低加没有利用上一级的疏水加热，因此计算方法类似于1号高加，其热平衡方程为D5(h5-h)=Dc4(hw5-hM.6)易求得D5=0.05542-3.2325号低加的疏水量D加=D5=0.05542Z)6l-3.232由由低压加热器H6的热平衡方程计算D6计算方法类似于D2计算结果为2=00265-1.5456号低价的疏水量为：

15、D端=A+Drfr5=0.08192Dfw-4.777由由低压加热器H7的热平衡方程计算D7七号低加的热平衡方程如下DI(h*7-hm%)=D7(h7-h)+Ddr6(hdr(i-hJ.7)解得7号低加的抽汽量为a(%-%)-%(%-%)D?=D7=0.02965-1.729可求得七号低加的疏水量为Drfr7=D7+0=0.1116/)-8.2608号低加的抽汽量计算将8号低加，轴封加热器T,凝汽器热井看做一个整体，列热平衡方程如下DM(hh-84')=D&(h&-h；)+Dm(h7-h；)+D%(h邛-h；)+Dr4/?北式中为轴封加热器流量，由已知条件得到高压缸的轴

16、封漏汽(Nl、N)中压缸的轴封漏汽(R)低压缸轴封排汽T,进入轴封加热器因此易得轴封加热器的流量D<=Di+Dn2+Da+Dy=89+564+190+660=1.5O3t/h轴封加热器压力P.：98KPa疏水比焰415kj/kg凝汽器内压力已知，忽略凝汽器端差和过冷度，可得凝结水温度为低压凝汽器下的饱和温度30.640779C,忽略凝结水泵带来的燧升，通过查阅水蒸汽性质表可得凝结水熔为h=129.9kJ/kg通过以上条件可得8号低加抽汽量为n琛；)-2也T)Dv=：:=0.0285-1.4828号低加的疏水量为D8=D”7+Ds=0.14010.-9.718凝汽器流量计算由凝汽器热井物质

17、平衡计算凝汽器流量D,=0M-Ddr8-D常-Dma=0.8578£>A.-58.32-0.1401-9.718-1.503-95=0.7177D6v-155.541由汽轮机物质平衡进行凝汽器流量校核DfSqS%11=D0-0.29766。像+29.32使用在本章第一节计算的结果D6=D+Dh-Dr=Dh-45=D0+20得到D；=0.7023D痴+89.32c八D；与Df误差很小满足工程要求计算结果汇总将以上计算的各段抽汽量汇总于下表各段名称流量D(流)各点比焰(kj/kg)以0.0183。小3132.9D,0.0732D,30160.9085D-27.857J,冷段:302

18、6.47热段：3536.60.04125。6V-1.1253317.7以0.00942。”,-16.863108.20.05542D.-3.2322912.9d60.0265£)zvI-1.5452749.5d70.02965D.-1.7292649.5d80.0285-1.4822491.1上.0.7177-155.5412333.88£Dj10.293766-29.32汽轮机汽耗计算和功率校核计算汽轮机内功率考虑轴封，门杆，暖风器等的用汽量有以下公式8Wr=D0h0+Dr/1q必-Zche-Z2幻也以'D厂用汽离上返）-D暧风器（h禹-h返）1。划为各个部分的漏

19、汽量由已知条件配合HS图=>W/=1186.9742D0-5102.45x103kj/li有功率方程求DoW.=（P,+APm+）X3600=237x109由W产Wj=>D0=2OO1.56t/h求各级抽汽量及功率校核w；=w,.+Z%i=2366912824计算误差W.W四:一!-=0.130%<l%叱满足工程要求各项汽水流量，及功率指标总结项目数量（t/h）项目抽汽量汽轮机汽耗2001.56第四级抽汽91.8锅炉蒸发量2066.56第五级抽汽108.8给水量2021.56第六级抽汽52.03再热蒸汽量1808.730第七级抽汽51.68第一级抽汽36.99第八级抽汽56.

20、13第二级抽汽147.98汽轮机排汽1295332第三级抽汽82.265热经济型指标计算机组热耗量、热耗率、绝对电效率计算:Qo=D0h°+D力jqrh+DInahwnta-Ddeh北+ZDJ%+D厂用汽（h%-h返）-+D版风器（h岗-h返）=4978784.526MJ/h如=7856.58KJ/(kw.h)3600%=0.4582q锅炉负荷和管道效率计算根据锅炉蒸汽参数可得过热器出口熔为3398.54OO39kJ/kg利用能量平衡方程Q产DjL+DqM+DRh旷Dh：；=5O46U3.88kJ/h因此可得管道效率为Qo4978784.52611=98.7%"Q.5046113.88全厂热经济型指标全厂热效率：1户b77P7,7“=0.925x0.987