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电子教案Word文件下载.docx
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P’rh=3.56MPa,t’rh=315℃;
汽轮机排汽压力
Pc=4.4/5.39kPa
排汽比焓
hc=2333.8kJ/kg。
回热加热系统参数
最终给水温度
tfw=274.1℃
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%;
小汽机排汽焓
2422.6kJ/kg
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:
2027t/h
额定过热蒸汽压力Pb
17.3MPa
额定再热蒸汽压力
3.734MPa
额定过热蒸汽温度
541℃
额定再热蒸汽温度
汽包压力:
Pdu
18.44MP
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PT
98kPa
疏水比焓
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
0.07
4计算过程汇总:
㈠原始资料整理:
㈡全厂物质平衡方程
①汽轮机总汽耗量
②锅炉蒸发量
D=全厂工质渗漏+厂用汽=65t/h(全厂工质损耗)
=D-D=D-65
③锅炉给水量
D=D+D-D=D-45=+20
④补充水量
D=D+D=95t/h
㈢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,5—8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,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,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(L1、L)、均压箱(M1、M)和轴封加热器(N1、N)。
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。
①由高压加热器H1的热平衡方程计算D1
D(h-h)=D(h-h)
其中
h——为一号高加的抽汽焓
h——为一号高加的疏水焓
h——为一号高加的进口水焓
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。
经由焓熵表差得
t=274.39
h=1207.71kj/kg
可得
t=t-t=274.39+1.7=276.09
t=t+t=274.39–5.5=268.89
查水蒸汽表得
=1211.96kJ/kg
=1176.72kJ/kg
经计算最终得到
D===0.0183
②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(h-h)+D(h-h)=D(h-h)
D==0.0732
由物质平衡方程得到H2的疏水量为
D=D+D=0.0183+0.0732=0.0915
③再热蒸汽量计算
计算再热蒸汽流量D,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、L1、N1、M1六部分组成,即:
=D+D+D+D+D+D=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
D=D--D
由本章第一节计算出的结果可得:
D=D--D=D-20--D=0.9085D-27.857
④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号高加前要经过给水泵,在给水泵的作用下给水的焓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167.43,查得给水泵出口焓为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
D(h-h)+D(h-h)+D(h-h)=D(h-h)
D=0.04125-1.125
利用物质平衡得到
D=D+D=0.0915+0.04125=0.13275
⑤由高压加热器H3的热平衡方程计算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(L1、L)
除氧器的出水量
D=D+D=D+55
考虑以上诸多情况后,除氧器的热平衡方程为
(D-D)(h-h)+D(h-h)+D(h)=D(h-h)
则除氧器的抽汽量为
D=
+D=0.00942+3.30+3.31+9.70+0.55=0.00942-16.86
除氧器进水量
D=D-D----D=0.8578-58.32
⑥由低压加热器H5的热平衡方程计算D5
由于忽略了,凝结水泵带来的焓升,5号低加的入口水焓值近似等于6号低加的出口水焓值,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
易求得D=0.05542-3.232
5号低加的疏水量
D=D=0.05542-3.232
⑦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
=0.0265-1.545
6号低价的疏水量为:
D=+D==0.08192-4.777
⑧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
D(h-h)=D(h-h)+D(h-h)
解得7号低加的抽汽量为
D=0.02965-1.729
可求得七号低加的疏水量为
D=D+D=0.1116-8.260
⑨8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
D(h-h)=D(h-h)+D(h-h)+D(h-h)+D
式中D为轴封加热器流量,由已知条件得到高压缸的轴封漏汽(N1、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=D+D+D+D=89+564+190+660=1.503t/h
轴封加热器压力P:
98KPa疏水比焓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30.640779℃,忽略凝结水泵带来的焓升,通过查阅水蒸汽性质表可得凝结水焓为h=129.9kJ/kg
通过以上条件可得8号低加抽汽量为
=0.0285-1.482
8号低加的疏水量为
D=D+D=0.1401-9.718
⑩凝汽器流量计算
由凝汽器热井物质平衡计算凝汽器流量
D=D-D-D-D
=0.8578-58.32-0.1401-9.718-1.503-95
=0.7177-155.541
由汽轮机物质平衡进行凝汽器流量校核
D=D--
=D-0.29766+29.32
使用在本章第一节计算的结果
得到
D=0.7023D+89.32
D与D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(t/h)
各点比焓(kj/kg)
D
0.0183
3132.9
0.0732
3016
0.9085D-27.857
3026.47
3536.6
0.04125-1.125
3317.7
0.00942-16.86
3108.2
0.05542-3.232
2912.9
0.0265-1.545
2749.5
0.02965-1.729
2649.5
0.0285-1.482
2491.1
0.7177-155.541
2333.8
0.293766-29.32
㈣汽轮机汽耗计算和功率校核
①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
W=Dh+Dq--Dh--D(h-h)-D(h-h)
为各个部分的漏汽量
由已知条件配合H—S图
W=1186.9742D-5102.45kj/h
②有功率方程求D
W=(P++)3600=2.37
由W=W
D=2001.56t/h
③求各级抽汽量及功率校核
W=W+
=2366912824
计算误差
=0.130%<
1%
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
56.13
第二级抽汽
147.98
汽轮机排汽
1295.332
第三级抽汽
82.265
㈤热经济型指标计算
①