300MW汽轮发电机组全厂热力系统计算.docx
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300MW汽轮发电机组全厂热力系统计算
一、设计任务书：
（一）、课程设计的任务
热力发电厂课程设计的主要任务是按照给定的设计条件，完成300MW凝汽式汽轮发电机组原则性热力系统计算；完成300MW机组全面性热力系统图、300MW机组原则性热力系统图的绘制。
通过以上设计计算工作，要求掌握300MW汽轮发电机组全厂热力系统计算方法，确定全厂的热经济性。
掌握300MW机组全面性热力系统图的绘制方法。
（二）、课程设计的内容及主要要求
热力发电厂课程设计包括发电厂原则性热力系统计算。
热力系统设计的主要内容和设计过程包括（详细计算方法参考文献1）：
1．整理原始资料
根据给定的已知条件（全厂电功率、全厂原则性热力系统图、计算用汽水参数等），求得计算点各处的汽水焓值（查h-s图），并确定某些辅助设备的汽水流量和效率。
2．进行全厂物质平衡。
3．进行回热系统计算。
4．汽轮机组及全厂热经济指标计算。
5．计算结果汇总表。
6．完成300MW机组原则性热力系统图（3号图纸）、全面性热力系统图绘制（1号图纸），将计算出的数据标在原则性热力系统图上。
7．最终提交课程设计纸质文本的纸型：
A4
纸质文本组成：
封面、任务书、目录、正文。
（三）、原始资料
1．热力系统结构及参数见附图。
机组型号N300－16.17／535／535
额定工况Nd＝300MW
2．锅炉参数
Pb＝16.66MPa；tb=540℃
汽包压力Pbq＝19.67MPa
3．其他参数
主汽门压损2％
再热器系统压损12％
中低压联通管压损2％
小汽机抽汽管道及阀门压损8％
各加热器抽汽管道及阀门压损6％
锅炉排污量:
Dbl=0.01Db
全厂汽水损失Dl=0.01Db
锅炉效率ηb=0.92
机械、电机效率ηmηg=0.98
加热器及除氧器效率ηh=0.99
排污扩容器效率ηf=0.98
补充水温度tma＝20℃
排污扩容蒸汽压损△Pbl=0.06MPa
4.各加热器上、下端差如下：
项目
JG1
JG2
JG3
CY
JD1
JD2
JD3
JD4
上端差
-1
0
-1
0
0
2
3
3
下端差
5.6
5.6
5.6
-
-
-
-
-
（四）、参考文献
1．严俊杰等，发电厂热力系统及设备，西安交通大学出版社，2003
2．冯慧雯，汽轮机课程设计参考资料，水利电力出版社，1991
3．沈士一等，汽轮机原理，水利电力出版社，1992
4.叶涛，热力发电厂，中国电力出版社，2009
二、原始资料整理
1、已知全部参数
（1）汽轮机
机组形式N300－16.17／535／535
新蒸汽参数P0=16.17Mpa，t0=535℃，h0=3394.601318kJ/kg
再热蒸汽参数高压缸排汽t2=324.66℃，Prh=3.59Mpa，h2=3041.232178kJ/kg
中压缸进汽trh=535℃，p'rh=3.1592Mpa，hrh=3532.881592kJ/kg
排气压力Pc=0.0051Mpa，hc=136.110840kJ/kg
（2）锅炉型式和参数
主蒸汽参数Pb＝16.66MPa；tb=540℃，hb=3402.948486kJ/kg
汽包压力Pbq＝19.67MPa
再热蒸汽出口温度trh=535℃
锅炉效率ηb=0.92
（3）回热抽气
八级回热抽气
给水温度给水泵焓升=30.584kj/kg
计算中的选用数据
锅炉排污量Dbl=0.01Db
全厂汽水损失Dl=0.01Db
加热器及除氧器效率ηh=0.99
排污扩容器效率ηf=0.98
补充水温度tma＝20℃，hm=84.141739kJ/kg
连续排污扩容压力0.75Mpa（扩容蒸汽进入除氧器），见表1
计算工况下机械电机效率ηmηg=0.98
小汽机抽汽管道及阀门压损8％
各加热器抽汽管道及阀门压损6％
表1排污扩容器计算点汽水参数
汽水参数
单位
锅炉汽包排污水
连续排污扩容器
压力
Mpa
19.67
0.75
温度
℃
364
167.757629
汽焓
kJ/kg
2764.834229
水焓
kJ/kg
1804.061890
709.300964
2、全部计算结果
（1）整理原始资料，按照简捷计算焓值如下
再热焓升qrh=491.649414kJ/kg
各加热器出口焓值见表2
表2各加热器进出口焓值
加热器序号
抽汽焓
进口疏水焓
出口疏水焓
进口水焓
出口水焓
1
2482.763671
221.488403
139.24736
208.943588
69.696228
2261.275268
2
2688.982666
531.954285
208.943588
363.459869
154.516281
2480.039078
323.010697
3
2901.481934
618.108643
531.954285
363.459869
523.444824
159.984955
2369.527649
86.154358
4
3017.977783
618.108643
523.444824
618.108643
94.663819
2399.86914
5
3122.179932
750.717041
618.108643
694.284485
76.175842
2504.071289
132.608398
6
3300.3396
855.891357
750.717041
724.284485
832.050476
107.765991
2549.622559
105.174316
7
3047.026611
1066.688599
855.891357
832.050476
1039.765015
207.714539
2191.135254
210.797242
8
3128.09082
1066.688599
1039.765015
1153.940474
114.175459
2061.402221
.
（2）全厂物质平衡计算
全厂汽水损失Dl=0.01Db=0.01*1.0101D0=0.010101D0
锅炉蒸发量Db=D0+D1=D0+0.010101D0=1.010101D0
锅炉连续排污量Dbl=0.01Db=0.010101D0
给水量Dfw=Db+Dbl=1.010101D0+0.010101D0=1.020202D0
轴封漏气量1Dsg1=0.00608D0
轴封漏气量2Dsg2=0.000263D0
轴封漏气量3Dsg3=0.00233D0
轴封漏气量4Dsg4=0.0012D0
轴封漏气参数见表3
表3轴封漏气参数
序号
流向
1
0.00608
2276.411401
3343.1
1号高加
2
0.000263
2721.902959
3472.62
3号高加
3
0.00233
2423.051357
3041.16
除氧器
4
0.0012
2467.511597
2689
4号低加
由排污扩容器热平衡计算Df,D'bl
0.00521234805D0
未回收的排污水量
补充水量
（3）回热加热器抽汽系数计算
①高压加热器GJ1计算
②高压加热器GJ2计算
③高压加热器GJ3计算
No7的疏水量
再热蒸汽量
高压加热器GJ3抽汽量
高压加热器No6的疏水量
④除氧器CY计算
进入除氧器的抽汽量
小汽轮机的抽汽量
除氧器的抽汽量
DJ1级回热加热器的出口水量
⑤低压加热器DJ1计算
⑥低压加热器DJ2计算
低压加热器DJ2抽汽量
低压加热器N03的疏水量
⑦低压加热器DJ3计算
低压加热器DJ3抽汽量
DJ4级回热加热器的出口水量
⑧低压加热器DJ4计算
⑨凝气流量计算
正平衡计算：
反平衡计算：
（四）计算D0
由汽轮机功率方程：
可得：
各加热器抽汽及轴封漏气份额和焓值如表4
表4D和h数据
D0
1
3394.601318
Dzr
0.847883633
3532.881592
D1
0.020031401
2482.763671
D2
0.0397
2688.982666
D3
0.054202315
2901.481934
D4
0.032357837
3017.977783
D5
0.082
3122.179932
D6
0.037082038
3300.3396
D7
0.0922
3047.026611
D8
0.050295004
3128.09082
Dsg1
0.00608
3343.1
Dsg2
0.000263
3472.62
Dsg3
0.00233
3041.16
Dsg4
0.0012
2689
Dc
0.58226
2380.51
将上表数据代入公式得：
D0=945.3397632t/h
回热系统的各项汽水流量见表5
表5各项汽水流量
项目
比例
数值/（t/h）
汽轮机汽秏D0
1
945.29282543
锅炉蒸发量Db
1.010101
954.84122826
给水量Dfw
1.020202
964.38963109
锅炉排污量Db1
0.010101
9.5484028297
扩容蒸汽量Df
0.00521234805
4.9271952153
未扩容蒸汽量D'bl
0.004887651946
4.6202623177
全厂汽水损失D1
0.010101
9.5484028297
化学补水量Dm
0.01498865
14.168663308
再热蒸汽量Drh
0.847883633
801.56677034
第一级抽汽D1
0.020031401
18.935472533
第二级抽汽D2
0.0397
37.552020282
第三级抽汽D3
0.054202315
51.236964962
第四级抽汽D4
0.032357837
30.590203304
第五级抽汽D5
0.082
77.54237047
第六级抽汽D6
0.037082038
35.053634031
第七级抽汽D7
0.0922
87.174108424
第八级抽汽D8
0.050295004
47.467682608
汽轮机排气量Dc
0.58226
550.40620053
小汽轮机耗汽量Dst
0.067413925
63.725899636
①正平衡计算
单位新蒸汽的循环内功为
代入数据解得：
1166kJ/h
单位新蒸汽的循环吸热量为
代入数据解得：
2695.2kJ/h
则循环内效率为
0.4326
②反平衡计算
单位新蒸汽在一个循环中所损失的热量为
代入数据解得：
1529kJ/h
则循环效率为：
0.4326
正反平衡计算完全一致，说明热系统计算正确。
（五）热经济型指标计算
①汽轮机机组热耗
=2505039.654kJ/h
8350.132179kJ/（kw
h）
0.4311309
②锅炉热负荷
2547856607kJ/h
管道效率
0.983194912
③全场经济性指标
0.389974851
9231.364519kJ/（kw
h）
315.404954g/（kw
h）
（六）参考文献
1．严俊杰等，发电厂热力系统及设备，西安交通大学出版社，2003
2.黄新元主编，热力发电厂课程设计，中国电力出版社，2004
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