600MW凝汽式机组全厂原则性热力系统计算.doc
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1、热力发电厂热力发电厂课程设计计算书课程设计计算书题目:题目:600MW 凝汽式机组全厂原则性热力系统计算凝汽式机组全厂原则性热力系统计算专专 业:火电厂集控运行业:火电厂集控运行班班 级:火电级:火电 062 班班学学 号:号:0614390210姓姓 名:王军定名:王军定指导教师:周振起指导教师:周振起2目目 录录1.本课程设计的目的.32.计算任务.33.计算原始资料.34.计算过程.54.1 全厂热力系统辅助性计算.54.2 原始数据整理及汽态线绘制.64.3 全厂汽水平衡.64.4 各回热抽汽量计算及汇总.74.5 汽轮机排汽量计算与校核.104.6 汽轮机汽耗量计算.115.热经济指
2、标计算.125.1.汽轮机发电机组热经济性指标计算.125.2.全厂热经济指标计算.136.反平衡校核.147.参考文献.15附图(汽态膨胀过程线).1631.本课程设计的本课程设计的目的目的热力发电厂课程设计的主要目的是要确定在不同负荷工况下各部分汽水流量及其参 数、发电量、供热量及全厂性的热经济指标,由此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。是学生在学习热力发电厂课程后的一次综合性 的训练,是本课程的重要环节。通过课程设计是学生进一步巩固、加深所学的理论知识 并有所扩展;学习并掌握热力系统全面性计算和局部性分析的初步方法;培养学生查阅、 使用国家有关设计标准
3、、规范,进行实际工程设计,合理选择和分析数据的能力;锻炼 提高运算、制图、计算机编程等基本技能;增强工程概念,培养学生对工程技术问题的 严肃、认真和负责的态度。2.计算任务计算任务1.根据给定的热力系统数据,在 hs 图上汇出蒸汽的汽态膨胀线(要求出图占一页) 。 2.计算额定功率下的汽轮机进汽量 D0,热力系统各汽水流量 Dj。 3.计算机组和全厂的热经济性指标(机组汽耗量、机组热耗量、机组热耗率、机组汽耗 率、绝对电耗率、全厂标准煤耗量、全厂标准煤耗率、全厂热耗率、全厂热效率) 。3.计算原始资料计算原始资料1.汽轮机形式及参数汽轮机形式及参数 (1)机组形式:亚临界、一次中间再热、四缸四
4、排气、单轴、凝汽式机组。 (2)额定功率:Pe=600MW。 (3)主蒸汽初参数(主汽阀前):P0=16.7Mpa,t0=537。 (4)再热蒸汽参数(进汽阀前):热段:Prh=3.234Mpa,trh=537 冷段:Prh=3.56Mpa,trh=315。 (5)汽轮机排气压力 Pc=4.4/5.39KPa,排气比焓 hc=2333.8KJ/kg。 2.回热加热系统参数回热加热系统参数 (1)机组各级回热抽汽参数 表 3-1项目单位H1H2H3H4(除氧器)H5H6H7H8抽气压力 PjMpa5.8943.5931.6120.74470.30500.1300.06970.022抽气温度 tj
5、380.9316.9429.1323.6223.2137.888.561.0抽气焓 hjKJ/kg3132.930163317.73108.22912.92749.52649.52491.1加热器上端差 t-1.700-2.82.82.82.8加热器下端差 t15.55.55.5-5.55.55.55.5水侧压力 pwMpa20.1320.1320.130.70741.7241.7241.7241.724抽汽管道压损 pj%333555554(2)最终给水温度:tfw=274.1。 (3)给水泵出口压力:Pu=20.13Mpa,给水泵效率:83%。 (4)除氧器至给水泵高差:21.6m。 (5
6、)小汽机排汽压力:Pc=6.27kPa。小汽机排气焓:2422.6KJ/kg。 3.锅炉型式及参数锅炉型式及参数 (1)锅炉形式:英国三井 2027-17.3/541/541。 (2)额定蒸发量:Db:2027t/h。 (3)额定过热蒸汽压力 Pb=17.3Mpa。额定再热蒸汽压力:3.734Mpa。 (4)额定过热蒸汽温度:541。额定再热蒸汽温度 541。 (5)汽包压力:Pdu:18.44Mpa (6)锅炉热效率:92.5% 4.其他数据其他数据 (1)汽轮机进汽节流损失 4%,中压缸进汽节流损失 2%。 (2)轴封加热器压力 Pt:98Kpa,疏水比焓:415kJ/kg。 (3)机组各
7、门杆漏汽、轴封漏气等小汽流量及参数 表 3-2漏汽点代号ABKL1N1M1LN漏汽量,kg/h62026774103027895643437101漏汽系数0.00033530.00014440.0040080.0016374.81410-50.00030500.0018595.46310-5漏汽点比焓3394.43394.43536.63328.13328.13328.130163016漏汽点代号MRPTSJW漏汽量 kg/h639190896660141230245687漏汽系数0.00034560.00010270.00048460.00035700.00076370.016360.000
8、3716漏汽点比焓30163108.22716.22716.22716.23016.152337.8(4)锅炉暖风器耗气、过热器减温水等全厂性汽水流量及参数 表 3-3名称全厂工质渗漏锅炉排污厂用汽暖风器过热器减温水汽水量,kg/h3000010000200003500055000离开系统的介质比焓3394.41760.33108.23108.2724.7返回系统的介质比焓83.783.783.7687724.7(5)汽轮机机械效率:98.5%。发电机效率:99% (6)补充水温度:20。 (7)厂用电率 0.07 5. 计算简化条件计算简化条件 (1)忽略加热器和抽汽管道散热损失; (2)忽
9、略凝结水泵比焓升。54.计算过程计算过程4.1 全厂热力系统辅助性计算全厂热力系统辅助性计算1. 汽轮机进汽参数计算汽轮机进汽参数计算 1)主汽参数 由主汽门前压力 p0 =16.7Mpa ,温度 t0 =537 ,查水蒸汽焓熵图,得主汽比焓 3393.564 kJ/kg.。 主汽门后压力 p0 =16.7(1-p1 ) ,ho =ho 由压力与焓值反查焓熵图得主汽门后温 t0 =534.5 。 2)再热蒸汽参数 由再热冷段 prh=3.56Mpa, trh=315,查水蒸汽焓 hrh=3013.626 kJ/kg 中联门前压力 prh=3.234Mp,温度 trh=537 , 查焓熵图,得水
10、蒸汽比焓 hrh=3535.38212kJ/kg。 中联门后再热汽压 prh =p0(1- p2)3.169Mpa,由 hrh=hrh ,查焓熵图,得中联门后再热汽 温 trh =536.7。 2. 轴封加热器计算轴封加热器计算 用加权平均法计算轴封加热器的平均进汽焓 hsg,详细计算如下表: 表 4-1项目BNN1TR汽(水)量,kg/h267891016601901307漏汽系数 i0.00014444.813x10-55.463x10-50.0003570.00010280.0007069漏气点比 hi ,kJ/kg3394.43328.130162716.23108.2总焓 i hi0
11、.490200.160210.164760.969630.319462.10946平均比焓 hsg kJ/kg2.10422/0.0007069=2976.53. 均压箱计算均压箱计算 用加权平均法计算均压箱平均蒸汽比焓 hjy,详细计算如下表 4-2:PMM1漏汽量 Gi ,kg/h8966395642099漏汽系数 i0.00048460.00034560.00030510.001135漏汽点比焓 hi,kJ/kg3108.230163328.1总焓 ihi1.506321.042391.015263.5639平均比焓 hjy3.5639/0.001135 =3139.24. 凝汽器平均排
12、汽压力计算凝汽器平均排汽压力计算 由 pc1 =4.4kpa,查水蒸汽性质表,得 tc1 =30.6186由 pc2 = 5.39kpa,查水蒸汽性质表,得 tc2 =34. 218凝汽器平均温度 tc(30.618 +34.218 )= 32.418 21查水蒸汽性质表,得凝汽器平均压力 =4.8737kpa,将所得数据与表 4-3 一起,以各个抽 起点为节点,在 h-s 图上绘制出汽态膨胀线。4.2 原始数据整理及汽态线绘制原始数据整理及汽态线绘制整理原始资料,计算完数据记入表 4-3 中: 表 4-3 600MW 机组回热系统计算点汽水参数额定工况 SG 相关数据在后续计算中获得各各计计
13、算算点点 项项目目单单 位位 H1H2H3H4H5H6H7H8SG压压 力力PjMpa5.8943.5931.6120.74470.30500.1300.06970.022-温温 度度tj380.9316.9429.1323.6233.2137.888 .561 .0抽抽 汽汽 参参 数数蒸蒸 汽汽 焓焓hjKJ/kg3132.930163317.73108.22972.92749.52649.52491.12976.5出出口口水水温温 twj274.152242.314200.267165.374129.541102.81585.675558.212632.76疏疏水水焓焓hd w jKJ/
14、kg1075.16879.006723.321544.724454.4382.024266.76161.94 1 5出出口口水水焓焓 hwjKJ/kg1202.51050.89861.503698.853545.414432.247360.158245.138138.7加加 热热 器器 水水 温温 水水 焓焓进口水焓进口水焓 hwj+1KJ/kg4050.89861.503724.297545.414432.247360.158245.138138.7136.34.3 全厂汽水平衡全厂汽水平衡1. 全厂补水率全厂补水率 全厂汽水平衡如图 4-1 所示,各汽水流量见表 3-1.将各汽水流量用相对
15、 表示。由于计算前 汽轮机进汽量 D0为未知,故预选 D0 1849090 kg/h 进行计算,最后校核。 全厂工质渗漏系数 L 3000018490900.01632 锅炉排污系数 bl =D bl/D0=10000/1849090=0.005411 其余各量经计算为 厂用汽系数 p0.01082 ,减温水系数 sp=0.02974,暖风器疏水系数 nf=0.01893 由全厂物质平衡可知补水率 ma=+L+bl=0.0324672 .给水系数给水系数 fw 如图 4-1,1 点物质平衡 b=b+L=1.01632 2 点物质平衡 fw=b+bsp=1.01632+0.005408-0.02
16、974=0.9919 3. 各小汽流量系数各小汽流量系数 见表格 3-2 中。4.4 各回热抽汽量计算及汇各回热抽汽量计算及汇总总1.各级加热器汽水侧进、出口参数计算各级加热器汽水侧进、出口参数计算 首先计算高压加热器 H1加热器压力 P1:MPaPPP717. 5894. 5)03. 01 ()1 ( 111式中 P1-第一抽汽口压力;P1-抽汽管道相对压损由,查水蒸汽性质表得加热器饱和温度,得 H1 出口温MPaP717. 514 .2721st度:1 .274)7 . 1(4 .27211 ,tttsw式中-加热器上端差。tH1 疏水温度8 .2475 . 53 .24311 , 1 ,
17、tttwd式中-加热器下端差,1t5 . 51t-进水温度,其值从高压加热器 H2 的上端差计算得到。1 ,wtt已知加热器水侧压力 Pw=20.13Mpa,由 t1=274.1,查得 H1 出水比焓 hw,1=1202.5KJ/kg。 由 tw,1=274.3,查得 H1 进水比焓 hw,2=1050.9KJ/kg。 由 td,1=247.8,查得 H1 疏水比焓 hd,1=1075.2KJ/kg。 至此高压加热器 H1 进、出口汽水参数已全部算出,同理可依次计算其余加热器各进出 口汽水参数。将计算结果列于表 4-3 中。 2.高压加热器组及除氧器抽汽系数计算高压加热器组及除氧器抽汽系数计算
18、 1.由高压加热器 H1 热平衡计算 1 高压加热器 H1 的抽气系数07308. 016.10759 .31320 . 1/ )89.10505 .1202(9919. 0/ )(1 ,12,1 , 1dhwwfw hhhh高压加热器 H1 的疏水系数 d,1:07308. 011 ,d82.由高压加热器 H2 热平衡计算 2、rh 高压加热器 H2 的抽汽系数 2:0812. 08793016)87916.1075(07289. 00 . 1/ )3 .8579 .1050(9919. 0)(/ )(2,22,1 ,1 ,3 ,2, 2ddddhwwfw hhhhhh高压加热器 H2 的疏
19、水系数 d,2:15428. 00812. 007308. 011 ,2,dd再热器流量系数 rh:825. 00003456. 000005463. 0001859. 00003050. 000004814. 0001637. 001636. 00001444. 00812. 007308. 011,1,1,1,21MsgNsgLsgMsgNsgLsgJBsgrh3由高压加热器 H3 热平衡计算 3 高压加热器和 H3 的抽汽系数 3:03885. 07 .7247 .33177 .7246 .3536004008. 07 .724006.87915428. 0)3 .724503.861(
20、9919. 0)()(/ )(3 ,33 ,3 ,2,2,3 ,3)()(ddksgksgdddhpuwfw hhhhhhhh高压加热器 H3 的疏水系数 d,3:1971. 0004008. 003885. 015428. 0,32d3d ksg,4.除氧器抽汽系数计算 除氧器出水流量系数 c,4:0216. 102974. 09919. 04,spfwc抽汽系数 4: 除氧器物质平衡与热平衡见图 4-3,由于除氧器 为混合式加热器,进水量 c,5是未知,但可由下 式算出:04287. 0)414.5453108/()414.545687(1893. 0)414.5453016(81859.
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