热力发电厂课程设计说明书Word文件下载.docx

1、b=0.921.2.3回热系统：本热力系统共有八级抽汽，其中第一、二、三级抽汽分别供给三台高压加热器， 第五、六、七、八级抽汽分别供给四台低压加热器， 第四级抽汽作为高压除氧器的气源 七级回热加热器均设置了疏水冷却器，以充分利用本机疏水热量来加热本级主凝结水。 三级高压加热器和低压加热器 H5分别都设置内置式蒸汽冷却器，为保证安全性三台高压加热器的疏水均采用逐级自流至除氧器，四台低压加热器的疏水逐级自流至凝汽器。汽轮机的主凝结水经凝结水泵送出，依次流过轴封加热器、四台低压加热器、除氧器，然后由汽动给水泵升压，再经过三级高压加热器加热，最终给水温度为 252 124其它小汽水流量参数：高压轴圭寸

2、漏气量：0.01 D0，送到除氧器；中压轴圭寸漏气量：0.003 D0，送到第7级加热器;低压轴圭寸漏气量：0.0014 Do，送到轴封加热器；锅炉连续排污量：0.005 Db。其它数据参考教材或其它同等级汽轮机参数选取:1.3设计说明书中所包括的内容：1.原则性热力系统的拟定及热力计算；2.全面性热力系统设计过程中局部热力系统的设计图及其说明；3.全面性热力系统设计过程中管道的压力、工质的压力、温度、管道的大小、壁厚的计算；4.全面性热力系统的总体说明。2原则性热力系统2.1发电厂原则性热力系统的组成凝汽式发电厂的热力系统由锅炉本体汽水系统、 汽轮机本体热水系统、机炉间的连 接管道系统和全厂

3、公用汽水系统四部分组成。锅炉本体汽水系统主要包括锅炉本体的汽 水循环系统，主蒸汽及再热蒸汽（一、二次蒸汽）的减温水系统、给水调节控制回路， 及锅炉排污水和疏放水系统等。汽轮机本体热力系统主要包括汽轮机面式回热加热器（不含除氧器）系统、凝汽系统、汽封系统、本体疏放水系统。机炉间的连接系统主要 包括主蒸汽系统，低、高温再热蒸汽系统和给水系统（包括除氧器）等。再热式机组还 有旁路系统。全厂公用汽水系统主要包括机炉特殊需要的用汽、启动用汽、燃油加热、 采暖供汽、生水和软化水加热系统、烟气脱硫的烟气蒸汽加热系统等。新建电厂还有启 动锅炉向公用蒸汽部分供汽的系统。因此，发电厂原则性热力系统主要由锅炉、汽轮

4、机和以下各局部热力系统组成： 二次蒸汽系统，给水回热加热和除氧器系统，补充水引入系统，轴封汽及其他废热回收（汽包炉连排扩容回收，冷却发电机的热量回收）系统，辅助蒸汽系统。2.2发电厂原则性热力系统的拟定内容1、 确定发电厂的型式及规划容量；2、 选择主机（汽轮机、锅炉）；3、 确定正常工况下的辅助热力系统，绘制发电厂原则性热力系统图；4、 进行全厂原则性热力系统计算，以获得额定工况下的全厂热经济指标；5、 选择主要辅助热力设备（如给水泵、凝结水泵、除氧器及其水箱等） 。2.3发电厂的型式及规划容量的确定由设计任务书可知，该设计热力发电厂的型式为凝汽式。又由于本设计为 300MV凝汽式热力发电厂

5、的设计，因此可将此电厂的规划容量看成是单机容量，即 300MW2.4主机的选择2.4.1汽轮机的选择（1） 汽轮机型式：（由课程设计任务书及电厂型式确定）凝汽式机组 N300-16.17/538/538（2） 单机容量选择：300MW2.4.2锅炉的选择（1）锅炉型式及容量：（根据锅炉是汽轮机的匹配选择）DG-1000/16.67-1 强制循环汽包炉锅炉额定蒸发量为1000t/h.（2）锅炉参数：锅炉过热器出口额定蒸汽压力宜为汽轮机额定进汽压力的 105%过热器出口额定蒸汽温度宜比汽轮机进汽温度高 5C。冷段再热蒸汽管道、再热器、热段再热蒸汽管道额定工况下的压力降，分别为汽轮机额定工况高压缸排

6、汽压力的 2% 4.0%、2.0%，再热器出口额定蒸汽温度宜比汽轮机中压缸额定进汽温度高 5C。2.5辅助热力系统2.5.1厂用辅助热力系统（1） 小汽轮机用汽：采用汽轮机第 4级抽汽驱动汽动给水泵；（2）燃油加热、烟气脱硫的烟气蒸汽加热系统等。2.5.2废热及工质的回收利用（1）锅炉的连续排污利用系统排污扩容回收工质，未回收的排污水热量的回收；（2）除氧器的排汽的利用系统 直接排到大气或者进入到凝汽器。2.5.3补充水问题（1）由于热力系统中存在漏汽等工质损失，故需要对锅炉直行给水的补充，以 弥补工质的损失，保证锅炉产汽平稳。（2）补充水的补入原则：在满足主要的技术要求之上力求合理、经济效益

7、最高。对从什么地方补入及 怎样补入有一定的要求，一般补充水的温度和补入点的温差应该最小。因为换热 温差越小，可用能损失越小。如补充水温度为20r则应从凝汽器补入，若利用了 排污水加热，贝以除氧器补入。（3）补充水系统设计：补入点：本课程设计中采用补充水经软化处理后从凝汽器补入； 补充水温度为40C左右；补充水量应与工质损失相等，本设计中大致为 0.015 D02.6发电厂原则性热力系统的拟定根据前面的各项设计内容，可拟定出发电厂原则性热力系统。原则性热力系统图 见图1。7该热力系统图中，发电厂机组型号为： N300-16.17/538/538，为国产机组，配东 方锅炉厂生产的DG-1000/1

8、6.67-1型强制循环汽包锅炉及国产 QSFN-300-2水-氢-氢冷 发电机。机组汽轮机为单轴三缸两排汽、一次中间再热、 8级不调整抽汽。回热系统为“三高、四低、一除氧”，除氧器采用滑压运行，七级回热加热器均设置了疏水冷却器， 以充分利用本机疏水热量来加热本级主凝结水。三级高压加热器分别都设置内置式蒸汽 冷却器。为保证安全性三台高压加热器的疏水均采用逐级自流至除氧器，四台低压加热 器的疏水逐级自流至凝汽器。补充水从凝汽器补入，除氧器采用第 4段抽汽。给水泵设有两台汽动式调整泵，一台电动式备用泵；汽动式给水泵由凝汽式小汽轮机带动，其汽 源来自4段抽汽，排汽进入主凝汽器。为保证锅炉的汽水品质，对

9、凝结水需全部过程经 过处理，故设有凝结水除盐装置，及相应的升压泵。3.全厂原则性热力系统的计算3.1计算原始数据3.1.1汽轮机型式及参数N300-16.17/535/540,亚临界、一次中间再热、三缸两排汽、单轴凝汽式汽轮机；主蒸汽参数（主汽阀前）：Prh.i =3.58MPa trh.i =320C再热蒸汽参数： Rh=3.294MPa trh=538C巳=0.006MPa，排汽比焓：2325.9KJ/Kg3.1.2锅炉型式及参数 R=16.67MPa tb=543C ，hb= 3411.17KJ/KgPdrum =18.68MPaDb=1000t/h 再热蒸汽参数:再热器进口参数：prh

10、.i=3.51MPa t；h.i=315C , h：h,i = 3018.5KJ/Kg再热器出口参数：Pbrh.O=3.365MPa t：h.O=543C, h；ho = 3548.9KJ/Kg3.1.3回热系统及其参数该机组设有8级回热抽汽，即：“三高四低一除氧”。结合原则性热力系统图选定额定工况时各抽汽参数如表1所示：表1:各级回热抽汽参数项目单位H1H2H3H4H5H6H7H8抽气压力Mpa4.3263.5801.5340.7420.4400.2100.08930.0335抽气温度34432043033026819111071.7抽汽焓KJ/Kg3072.023029.513344.45

11、3121.643000.342851.742697.622552.90加热器上端差24加热器下端差56水侧压力MPa20.420.7210.7051.11.31.51.7抽气管道压损%最终给水水温度：前置泵和给水泵均由驱动汽轮机（小汽轮机）带动，其汽源取自主机第 4段抽汽,排汽进入主凝汽器。给水泵出口压力：Pw=21.2MPa给水泵效率：0.85 ;除氧器至给水 泵咼差：H=21m小汽轮机进汽压力：F0dT =0.69MPa 进汽比焓：hDT =h4 =3121.64 kJ/kg小汽轮机排汽压力：PCDT =0.007MPa 排汽比焓：hDT = 2452.15 kJ/kg其它小汽水流量参数:

12、咼压轴圭寸漏汽量：Dsg1 =0.01 Do,送至除氧器，比焓：hsg1 =3215.5 kJ/kg中压轴圭寸漏汽量：Dsg2 =0.003 Do，送至 7 号加热器，比焓：hsg2 =3329.6 kJ/kg低压轴封漏汽量：Dsg3=0.0014 Do ,送至轴封加热器，比焓：hsg3=2716.2 kJ/kgDbl =0.005 D b工质渗漏量：Dl=0.01 Do,集中在第四级抽汽管路上。补水量：Dmm =0.015 Do其它数据的选取各抽汽管压损为：5%补充水经软化处理引入主凝汽器，其水温为 40C。主机的机 械效率口 m =0.994，发电机效率 馬=0.99，小汽轮机的机械效率n

13、 mT =0.99，给水泵效率 n fp=0.85。汽轮机高压缸进汽节流损失：AF0=3%中压缸进汽节流损失：人Ph =2%中 低压缸连通管损失：Ppc=1%各加热器的效率见具体计算。厂用电率 名= 0.07,忽略 加热器和抽气管路上的散热损失，忽略凝结水泵的工质比焓升。3.2热力计算过程3.2.1整理原始数据1、 主蒸汽参数由主汽门前压力P0=16.17MPa温度t o=538C，查水蒸汽性质表，得到主蒸汽的比 焓值 h0=3402.9kJ/kg.主汽门后压力，取新汽压损 也P0=3%故嗚=（1-也P0） R =15.685MPa由 P0=15.685MPa h0=h0=3402.9KJ/K

14、g查水蒸气性质表得到主气门后气温 t0=536C。2、 再热蒸汽参数再热蒸汽进入中压缸的压力为： Prh =3.294MPa trh =538C，由此查水蒸汽参数表得：hrh =3538.29 kJ/kg。中压气门后压力 Ph =（1-2%）恳=（1 -0.02） 3.294 =3.23MPa，由 Ph=3.23MPa,hrh =hrh =3538.29KJ / Kg，查水蒸气热力性质表，得到中压气门后再热蒸汽温度trh =537.7 C。中压缸排汽至低压连通管压损为：1%进入低压缸时的压力：Pipe =0.0.735MPa。排汽压力0.006MPa排汽干度Xc=0.9。在焓熵图上作该机组的汽

15、态线，（见图2）。该机组各计算点的汽水参数如下表 2 所示：y a322 计算汽轮机各级抽汽系数 一 j和凝汽系数:c由于保温比较好，故各加热器的热效率近似为： 100%1 、高压加热组的计算（1）1.005 60.782020.50 1.0二 0.0302qi ri由高压加热器H1的热平衡计算 :H1的疏水系数：,1 =% =0.03 02（2）由高压加热器H2的热平衡计算：2 :口1（心忙2） 1.005x183.7/1.0-0.0302x（1051.52-861.66）门“ 0.0825q2 2167.85H2 的疏水系数：ad,2 =8=0.0302 +0.0825 =0.1127国（

16、2） raOO-16, 17/538/538机组汽态线表2 机组各计算点的汽水参数计算 占八、设备抽汽口加热汽侧被加热水侧压力Pj温度tj焓 h压力pj饱和水温度tisj饱和水焓hj疏水焓hd1 wj放热量qj出口温度f uWj压力1Pwj出口焓h-端差焓升I j单位16.175383402.915.8655364.32604.110252.01095.531051.522020.501096.1560.83.58003.401240.91041.89861.662167.85238.91035.36188.33.2943538.2931.53403320.721.457196.9838.41

17、735.232585.49847.07122.50.7420165.2698.31698.30107.90.44000.418145.2611.46504.512495.83140.2590.44106.50.21000.200120.2504.36402.712449.04115.2483.94105.50.08595.1398.41299.302398.3290.1378.46102.982552.90.03270.5295.07180.012372.8965.5275.50119.80.00636.182325.9151.5图（3）（3）由咼压加热器H3的热平衡计算,z3:本级计算时，高

18、压加热器H3的进水焓为未知，故先计算 给水泵的介质比焓升厶hpu o如图（3）所示，泵入口静压Ppu :Ppu =P4 ，gH =0.705 976 10” 9.8 20 =0.89MPa式中P4 除氧器压力，MPa 除氧器至给水泵水的平均密度，Kg/m3给水泵内介质的平均压力PpjPPj =0.5 （ppu ppu）=0.5 （21.2 0.89） =11.45MPa给水泵内介质的平均比焓 hpj，取hpj二hpu二698.31KJ / Kg根据Ppj，hpj查得给水泵内介质平均比容Vpu = 0.0011m3/kg给水泵内焓升-pupu二 hpu - hpu Vpu（Ppu - Ppu）

19、100.0011 （21.2-0.89） 10000.85给水泵出口焓 hpu 二 hpu pu = 698.31 26.3 =724.6KJ/Kg因此，高压加热器 H3水侧焓升3=847.07-724.6=122.47KJ/Kg咼压加热器H3的抽气系数3;从/曲侦5 述47/1.0 -0.1127（861.66-735.23）=0.0421H3 的疏水系数：otd,3 =Gd,2 +3 =0.1127 +0.0421 =0.15482、除氧器H4的计算：除氧器物质平衡：fw =r4 Ssg1匕1也2也3 Sc5即:1.005 - “4 0.01 0.0302 0.00825 0.0421 讥

20、5于是： ：4 =0.8402 t.-c5除氧器热平衡：fwhw4 2 *3爪蔦3 *sg1hsg1 *c5hw5 41.005 698.3 =0.1548 735.23 0.01 3215.5 590.44： c5 3121.64 ： r4即：555.823 =590.44%,5 +3121.64ar4联立解得：%,5 =0.8166，ar4 =0.0236由于第4级抽汽还供小汽机用汽，已知水泵效率 fp =0.85，小汽轮机机械效率mT =0.99，于是小汽轮机汽耗系数:tDT为：:tDT （3121.64 -2452.15） 0.85 =1.005 26.3所以:tDT =0.0464故

21、第4级抽汽系数：-4为：4 = ： r4 ： tDT =0.0236+0.0464=0.073、低压加热组抽汽系数计算：c,5（hw5 - hw6 ） /0.8166 106.52495.83 1.0-0.0348（1）由低压加热器H5的热平衡计算：5 :H5 的疏水系数： ,5 =a5 =0.0348（2）由低压加热器H6的计算：H6 的热平衡：二l6q6 Ud,5（hw5 hw6 ） = c,6 - 6號,6 -d,5（hdw5 -hdw6） 0.8166x105.48 0.0348x（504.51402.71） “c6 =0.0337q6 2449.04H6 的疏水系数：ad,6 =ad

22、,5 +a6 =0.0348 +0.0337 =0.0685（3）低压加热器H7的热平衡计算：-,7 7 / r7 -：1sg2hsg2 -：心6（忙6 _ hw7 ）7 ：q70.8166 102.96 -0.003 3329.6 -0.0685 （402.71 -299.3） - 2398.3= 0.0280H7 的疏水系数： ,7 =Qd,6 +Gsg,2 =0.0685 +0.0280 + 0.003 = 0.0995 低压加热器H8的热平衡计算：由于进入低压加热器H8的进水焓hsg为未知，故需先计算轴封加热器SG，参考同类机组取疏水加热器工作压力为 Psg =98kPa，疏水比焓为h

23、d,sg =266KJ / Kg由轴封的热平衡得：sg0.0013（2716.2-266） _42KJ/Kg0.8166 9轴封加热器出水比焓hw,sghw,sg = he +sg =151.5 +4.2 =155.7 KJ / Kg低压加热器H8的热平衡计算e,88 / r8- d,7 （ hw7 hw8 ）0.8166汇119.8 0.0995汉（299.3 180） =Q。36- 2372.89 .H8的疏水系数 ,8 =d,7 +% =0.0995+0.0362 =0.13574、汽轮机凝汽系数:c的计算及检验:DT亠,8 一sg tD,8-amm（1）由凝汽器的质量平衡计算:=0.8

24、166-0.0014-0.0464-0.1357-0.015=0.6181（2）由汽轮机汽侧平衡校验:亠二1八：sg _L=1-0.0302-0.0825-0.0421-0.07-0.0348-0.0337-0.028-0.0362-（0.01+0.003+0.0014）-0.01=1-0.3575-0.0144-0.01=0.6181该值与由凝汽器质量平衡计算得到的:c相等，所以凝汽系数计算正确3.2.3汽轮机汽耗D。的计算及流量校核（1）估算汽轮机纯凝汽运行时的汽耗 Dc,0，锅炉热负荷Qb及煤耗量Bcp-hb -hc qrh =3402.9 -2325.9 （3538.29 -3029.5） =1585.79kJ/kgDc,03600 Pe3600 300MW 10001585.79kJ / kg 0.994 0.99=692080.3kg/h取由于回热而增大的汽耗子系数：.26，则汽轮机汽耗:Do 0Dc,o =1.26 沃692080.3 =872021.2kg/h（3）汽轮机二-：川尙的计算如下表3所示:表3: a rHj计算汽缸汽态线段ijH ij kJ/kgGjHjkJ/kg