660MW凝汽式机组全厂原则性热力系统计算设计计算文档格式.docx

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2.正文：

汽态线图、汽水参数表、计算过程及结果；

3.参考文献。

1绪论 1

2热力系统与原始资料 2

2.1热力系统简介 2

2.2原始资料 3

3热系统计算 6

3.1汽水平衡计算 6

3.2汽轮机进汽参数计算 7

3.3辅助计算 8

3.4各加热器进、出水参数计算 9

3.5高压加热器组抽汽系数计算 10

3.6除氧器抽汽系数计算 12

3.7低压加热器组抽汽系数计算 13

3.8凝汽系数αc计算 15

3.9汽轮机内功计算 16

3.10汽轮机内效率、热经济指标、汽水流量计算 17

3.11全厂性热经济指标计算 18

四反平衡校核 20

4.1锅炉输入热量qr 20

4.2锅炉损失Δqb 20

4.3排污损失Δqbl 20

4.4全厂工质渗漏损失ΔqL 20

4.5厂用汽损失Δqpl 20

4.6凝汽流冷源损失Δqc 20

4.7小汽机冷源损失Δqxj 20

4.8化学补充水冷源损失Δqma 20

4.9轴封加热器疏水冷源损失Δqd,sg 20

4.10均压箱去热水井的冷源损失Δqjyx 21

4.11暖风器损失Δqnf 21

4.12管道散热损失Δqp 21

4.13轴封汽散热损失ΣΔqsg 21

参考文献 22

致谢 23

1绪论

火力发电厂简称火电厂，是利用煤炭、石油、天然气作为燃料生产电能的工厂。

火电厂的三大主机包括锅炉、汽轮机和发电机，分别实现燃料的化学能到热能的转化、热能到机械能的转化以及机械能到电能的转化。

最早的火力发电是1875年在巴黎北火车站的火电厂实现的。

随着发电机、汽轮机制造技术的完善，输变电技术的改进，特别是电力系统的出现以及社会电气化对电能的需求，20世纪30年代以后，火力发电进入大发展的时期。

火力发电机组的容量由200MW级提高到300～600MW级（50年代中期），到1973年，最大的火电机组达1300MW。

大机组、大电厂使火力发电的热效率大为提高，每千瓦的建设投资和发电成本也不断降低。

到80年代后期，世界最大火电厂是日本的鹿儿岛火电厂，容量为4400MW。

但机组过大又带来可靠性、可用率的降低，因而到90年代初，火力发电单机容量稳定在300～700MW。

进入21世纪后，为提高发电效率，我国对电厂机组实行上大压小政策。

高参数大容量凝汽式机组成为目前新建火电机组的主力机型，全世界数十年电站发展史的实践表明，火电设备逐渐大容量化是不可抗拒的发展趋势。

人类已进入21世纪，“能源、环境、发展”是新世纪人类所面临的三大主题。

这三者之中，能源的合理开发与利用将直接影响到环境的保护和人类社会的可持续发展。

作为能源开发与利用的电力工业正处在大发展的阶段，火力发电是电力工业的重要领域，环境保护和社会发展要求火力发电技术不断发展、提高。

在已经开始的21世纪，火力发电技术发展趋势是我们十分关注的问题。

目前国内火电机组仍以大型凝汽式机组为主力机组。

其热力系统的计算原则、经济分析原则也可应用于核电站、燃气—蒸汽联合循环机组及供热机组。

因此，对凝汽式机组的热力计算进行学习、训练是很有意义的。

2热力系统与原始资料

2.1热力系统简介

某火力发电厂二期工程准备上两套660MW燃煤汽轮发电机组，采用一炉一机的单元制配置。

其中锅炉为德国BABCOCK公司生产的2208t/h自然循环汽包炉；

汽轮机为GE公司的亚临界压力、一次中间再热660MW凝汽式汽轮机。

全厂的原则性热力系统如图2-1所示。

该系统共有八级不调节抽汽。

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0.9161MPa压力除氧器的加热汽源。

第一、二、三级高压加热器均安装了内置式蒸汽冷却器，上端差分别为−1.7℃、0℃、−1.7℃。

第一、二、三、五、六、七级回热加热器装设疏水冷却器，下端差均为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274.8℃，进入锅炉。

三台高压加热器的疏水逐级自流至除氧器；

第五、六、七级低压加热器的疏水逐级自流至第八级低压加热器；

第八级低加的疏水用疏水泵送回本级的主凝结水出口。

凝汽器为双压式凝汽器，汽轮机排汽压力4.4/5.38kPa。

给水泵汽轮机（以下简称小汽机）的汽源为中压缸排汽（第四级抽汽），无回热加热，其排汽亦进入凝汽器，设计排汽压力为6.34kPa。

锅炉的排污水经一级连续排污利用系统加以回收。

扩容器工作压力1.55MPa，扩容器的疏水引入排污水冷却器，加热补充水后排地沟。

锅炉过热器的减温水（③）取自给水泵出口，设计喷水量为66240kg/h。

热力系统的汽水损失计有：

全厂汽水损失（）33000kg/h、厂用汽（）22000kg/h（不回收）、锅炉暖风器用汽量为65800kg/h，暖风器汽源（）取自第4级抽汽，其疏水仍返回除氧器回收，疏水比焓697kJ/kg。

锅炉排污损失按1%取值。

高压缸门杆漏汽（①和②）分别引入再热热段管道和均压箱SSR，高压缸的轴封漏汽按压力不同，分别进入除氧器（④和⑥）均压箱（⑤和⑦）。

中压缸的轴封漏汽也按压力不同，分别引进除氧器（⑩）和均压箱（⑧、⑨）。

从均压箱引出三股蒸汽：

一股去第七级低加（），一股去轴封集热器SG（），一股去凝汽器的热水井。

图2-1　660MW亚临界压力凝汽式机组热力系统图

2.2原始资料

2.2.1汽轮机型式及参数

（1）机组型式：

亚临界压力、一次中间再热、四缸四排汽、单轴、凝汽式汽轮机；

（2）额定功率Pe=660MW；

（3）主蒸汽初参数（主汽阀前）：

p0=16.68MPa，t0=538℃；

（4）再热蒸汽参数（进汽阀前）：

热段prh=3.232MPa，trh=538℃；

冷段p'

rh=3.567MPa,t'

rh=315℃；

（5）汽轮机排汽压力p0=4.4/4.538kPa，排汽比焓hc=2315.6kJ/kg。

2.2.2回热加热系统参数

（1）机组各级回热抽汽参数见表2-1；

（2）最终给水温度tfw=274.8℃；

（3）给水泵出口压力ppu=21.47MPa，给水泵效率ηpu=0.83；

（4）除氧器至给水泵高差Hpu=22.4m；

（5）小汽机排汽压力pc,xj=6.27kPa；

小汽机排汽焓hc,xj=2422.6kJ/kg。

表2-1　回热加热系统原始汽水参数

项目

单位

H1

H2

H3

H4（除氧器）

H5

H6

H7

H8

抽汽压力p′j

MPa

5.945

3.668

1.776

0.964

0.416

0.226

0.109

0.0197

抽汽焓hj

kJ/kg

3144.2

3027.1

3352.2

3169.0

2978.5

2851.0

2716.0

2455.8

加热器上端差δt

℃

-1.7

—

2.8

加热器下端差δt1

5.5

水侧压力pw

21.47

0.916

2.758

抽汽管道压损Δpj

%

3

5

2.2.3锅炉型式及数据

（1）锅炉型式：

德国BABCOCK–2208t/h一次中间再热、亚临界压力、自然循环汽包炉；

（2）额定蒸发量Db=2208t/h；

（3）额定过热蒸汽压力pb=17.42MPa，额定再热蒸汽压力pr=3.85MPa；

（4）额定过热汽温tb=541℃，额定再热汽温tr=541℃；

（5）汽包压力pdu=18.28MPa；

（6）锅炉热效率ηb=92.5%。

2.2.4其他数据

（1）汽轮机进汽节流损失δpl=4%，中压缸进汽节流损失δp2=2%；

（2）轴封加热器压力psg=102kPa，疏水比焓hd,sg=415kJ/kg；

（3）机组各门杆漏汽、轴封漏汽等小汽流量及参数见表2-2；

（4）锅炉暖风器耗汽、过热器减温水等全厂性汽水流量及参数见表2-2；

（5）汽轮机机械效率ηm=0.985，发电机效率ηg=0.99；

（6）补充水温度tma=20℃；

（7）厂用电率ε=0.07。

表2-2　各辅助汽水、门杆漏汽、轴封漏汽数据

汽、水点代号

①

②

③

④

⑤

⑥

⑦

⑧

汽水流量（kg/h）

1824

389

66240

2908

2099

3236

2572

1369

流量系数αsg,k

0.0009023

0.0001924

0.03277

0.001438

0.001038

0.001601

0.001272

0.0006772

汽水比焓（kJ/kg）

3397.2

773.4

3024.3

3169

1551

2785

22000

65800

65989

33000

1270

5821

0.0007672

0.001378

0.01088

0.03255

0.03261

0.01632

0.0006282

0.002879

3474

84.1

3154.7

2.2.5简化条件

（1）忽略加热器和抽汽管道的散热损失。

（2）忽略凝结水泵的介质焓升。

3热系统计算

3.1汽水平衡计算

3.1.1全厂补水率αma

全厂汽水平衡如图3-1所示，各汽水流量见表3-1。

将进、出系统的各流量用相对量α表示。

由于计算前汽轮机进气量D0为未知，故预选D0=2021600kg/h进行计算，最后校核。

图3-1　全厂汽水平衡图

表3-1　全场汽水进出系统有关数据

名称

⑭全厂工质渗漏

锅炉排污

⑪厂用汽

⑫暖风器

③过热器减温水

汽（水）量，kg/h

1%D0

离开系统的介质比焓

209.4

返回系统的介质比焓

84.0

697.0

全厂工质渗漏系数

下面是锅炉连续排污利用系统的计算。

扩