熱力發(fā)電廠課程設(shè)計(jì)---600MW凝汽式機(jī)組全廠原則性熱力系統(tǒng)計(jì)算

1、熱力發(fā)電廠課程設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)題目：600mw凝汽式機(jī)組全廠原則性熱力系統(tǒng)計(jì)算專(zhuān) 業(yè)：火電廠集控運(yùn)行班 級(jí)：火電062班學(xué) 號(hào)：0614390210姓 名：王軍定指導(dǎo)教師：周振起目 錄1.本課程設(shè)計(jì)的目的32.計(jì)算任務(wù)33.計(jì)算原始資料34.計(jì)算過(guò)程54.1全廠熱力系統(tǒng)輔助性計(jì)算54.2原始數(shù)據(jù)整理及汽態(tài)線繪制64.3全廠汽水平衡64.4各回?zé)岢槠坑?jì)算及匯總74.5汽輪機(jī)排汽量計(jì)算與校核104.6汽輪機(jī)汽耗量計(jì)算115.熱經(jīng)濟(jì)指標(biāo)計(jì)算125.1.汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組熱經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)計(jì)算125.2.全廠熱經(jīng)濟(jì)指標(biāo)計(jì)算136.反平衡校核147.參考文獻(xiàn)15附圖（汽態(tài)膨脹過(guò)程線）161.本課程設(shè)計(jì)的目的熱力發(fā)電廠

2、課程設(shè)計(jì)的主要目的是要確定在不同負(fù)荷工況下各部分汽水流量及其參數(shù)、發(fā)電量、供熱量及全廠性的熱經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，由此衡量熱力設(shè)備的完善性，熱力系統(tǒng)的合理性，運(yùn)行的安全性和全廠的經(jīng)濟(jì)性。是學(xué)生在學(xué)習(xí)熱力發(fā)電廠課程后的一次綜合性的訓(xùn)練，是本課程的重要環(huán)節(jié)。通過(guò)課程設(shè)計(jì)是學(xué)生進(jìn)一步鞏固、加深所學(xué)的理論知識(shí)并有所擴(kuò)展；學(xué)習(xí)并掌握熱力系統(tǒng)全面性計(jì)算和局部性分析的初步方法；培養(yǎng)學(xué)生查閱、使用國(guó)家有關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范，進(jìn)行實(shí)際工程設(shè)計(jì)，合理選擇和分析數(shù)據(jù)的能力；鍛煉提高運(yùn)算、制圖、計(jì)算機(jī)編程等基本技能；增強(qiáng)工程概念，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)工程技術(shù)問(wèn)題的嚴(yán)肅、認(rèn)真和負(fù)責(zé)的態(tài)度。2.計(jì)算任務(wù)1.根據(jù)給定的熱力系統(tǒng)數(shù)據(jù)，在hs圖上匯出蒸

3、汽的汽態(tài)膨脹線（要求出圖占一頁(yè)）。2.計(jì)算額定功率下的汽輪機(jī)進(jìn)汽量d0，熱力系統(tǒng)各汽水流量dj。3.計(jì)算機(jī)組和全廠的熱經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)（機(jī)組汽耗量、機(jī)組熱耗量、機(jī)組熱耗率、機(jī)組汽耗率、絕對(duì)電耗率、全廠標(biāo)準(zhǔn)煤耗量、全廠標(biāo)準(zhǔn)煤耗率、全廠熱耗率、全廠熱效率）。3.計(jì)算原始資料1.汽輪機(jī)形式及參數(shù)（1）機(jī)組形式：亞臨界、一次中間再熱、四缸四排氣、單軸、凝汽式機(jī)組。（2）額定功率：pe=600mw。（3）主蒸汽初參數(shù)（主汽閥前）：p0=16.7mpa，t0=537。（4）再熱蒸汽參數(shù)（進(jìn)汽閥前）：熱段：prh=3.234mpa，trh=537冷段：prh=3.56mpa，trh=315。（5）汽輪機(jī)排氣壓力p

4、c=4.4/5.39kpa，排氣比焓hc=2333.8kj/kg。2.回?zé)峒訜嵯到y(tǒng)參數(shù)（1）機(jī)組各級(jí)回?zé)岢槠麉?shù) 表3-1項(xiàng)目單位h1h2h3h4（除氧器）h5h6h7h8抽氣壓力pjmpa5.8943.5931.6120.74470.30500.1300.06970.022抽氣溫度tj380.9316.9429.1323.6223.2137.888.561.0抽氣焓hjkj/kg3132.930163317.73108.22912.92749.52649.52491.1加熱器上端差t-1.700-2.82.82.82.8加熱器下端差t15.55.55.5-5.55.55.55.5水側(cè)壓力pw

5、mpa20.1320.1320.130.70741.7241.7241.7241.724抽汽管道壓損pj%33355555（2）最終給水溫度：tfw=274.1。（3）給水泵出口壓力：pu=20.13mpa，給水泵效率：83%。（4）除氧器至給水泵高差：21.6m。（5）小汽機(jī)排汽壓力：pc=6.27kpa。小汽機(jī)排氣焓：2422.6kj/kg。3.鍋爐型式及參數(shù)（1）鍋爐形式：英國(guó)三井2027-17.3/541/541。（2）額定蒸發(fā)量：db：2027t/h。（3）額定過(guò)熱蒸汽壓力pb=17.3mpa。額定再熱蒸汽壓力：3.734mpa。（4）額定過(guò)熱蒸汽溫度：541。額定再熱蒸汽溫度541

6、。（5）汽包壓力：pdu：18.44mpa（6）鍋爐熱效率：92.5%4.其他數(shù)據(jù)（1）汽輪機(jī)進(jìn)汽節(jié)流損失4%，中壓缸進(jìn)汽節(jié)流損失2%。（2）軸封加熱器壓力pt：98kpa，疏水比焓：415kj/kg。（3）機(jī)組各門(mén)桿漏汽、軸封漏氣等小汽流量及參數(shù) 表3-2漏汽點(diǎn)代號(hào)abkl1n1m1ln漏汽量，kg/h62026774103027895643437101漏汽系數(shù)0.00033530.00014440.0040080.0016374.814×10-50.00030500.0018595.463×10-5漏汽點(diǎn)比焓3394.43394.43536.63328.13328.13

7、328.130163016漏汽點(diǎn)代號(hào)mrptsjw漏汽量kg/h639190896660141230245687漏汽系數(shù)0.00034560.00010270.00048460.00035700.00076370.016360.0003716漏汽點(diǎn)比焓30163108.22716.22716.22716.23016.152337.8（4）鍋爐暖風(fēng)器耗氣、過(guò)熱器減溫水等全廠性汽水流量及參數(shù) 表3-3名稱(chēng)全廠工質(zhì)滲漏鍋爐排污廠用汽暖風(fēng)器過(guò)熱器減溫水汽水量，kg/h3000010000200003500055000離開(kāi)系統(tǒng)的介質(zhì)比焓3394.41760.33108.23108.2724.7返回系統(tǒng)的

8、介質(zhì)比焓83.783.783.7687724.7（5）汽輪機(jī)機(jī)械效率：98.5%。發(fā)電機(jī)效率：99%（6）補(bǔ)充水溫度：20。（7）廠用電率0.075. 計(jì)算簡(jiǎn)化條件（1）忽略加熱器和抽汽管道散熱損失；（2）忽略凝結(jié)水泵比焓升。4.計(jì)算過(guò)程4.1全廠熱力系統(tǒng)輔助性計(jì)算1. 汽輪機(jī)進(jìn)汽參數(shù)計(jì)算1）主汽參數(shù)由主汽門(mén)前壓力p0 =16.7mpa ,溫度t0 =537 ，查水蒸汽焓熵圖，得主汽比焓3393.564 kj/kg.。主汽門(mén)后壓力p0 =16.7(1-p1 ) ，ho =ho 由壓力與焓值反查焓熵圖得主汽門(mén)后溫t0 =534.5 。2）再熱蒸汽參數(shù)由再熱冷段prh=3.56mpa, trh=3

9、15,查水蒸汽焓hrh=3013.626 kj/kg中聯(lián)門(mén)前壓力prh=3.234mp,溫度 trh=537 ，查焓熵圖，得水蒸汽比焓hrh=3535.38212kj/kg。中聯(lián)門(mén)后再熱汽壓prh =p0(1- p2)3.169mpa,由hrh=hrh ,查焓熵圖，得中聯(lián)門(mén)后再熱汽溫trh =536.7。2. 軸封加熱器計(jì)算用加權(quán)平均法計(jì)算軸封加熱器的平均進(jìn)汽焓hsg，詳細(xì)計(jì)算如下表：表4-1項(xiàng)目bnn1tr汽（水）量，kg/h267891016601901307漏汽系數(shù) i0.00014444.813x10-55.463x10-50.0003570.00010280.0007069漏氣點(diǎn)比h

10、i ,kj/kg3394.43328.130162716.23108.2總焓 i hi0.490200.160210.164760.969630.319462.10946平均比焓hsg kj/kg2.10422/0.0007069=2976.53. 均壓箱計(jì)算用加權(quán)平均法計(jì)算均壓箱平均蒸汽比焓hjy，詳細(xì)計(jì)算如下表4-2：pmm1漏汽量gi ,kg/h8966395642099漏汽系數(shù) i0.00048460.00034560.00030510.001135漏汽點(diǎn)比焓hi,kj/kg3108.230163328.1總焓ihi1.506321.042391.015263.5639平均比焓 hjy

11、3.5639/0.001135 =3139.24. 凝汽器平均排汽壓力計(jì)算由pc1 =4.4kpa,查水蒸汽性質(zhì)表，得tc1 =30.618由pc2 = 5.39kpa,查水蒸汽性質(zhì)表，得tc2 =34. 218凝汽器平均溫度tc（30.618 +34.218 ）= 32.418 查水蒸汽性質(zhì)表，得凝汽器平均壓力 =4.8737kpa，將所得數(shù)據(jù)與表4-3一起，以各個(gè)抽起點(diǎn)為節(jié)點(diǎn)，在h-s圖上繪制出汽態(tài)膨脹線。4.2原始數(shù)據(jù)整理及汽態(tài)線繪制整理原始資料,計(jì)算完數(shù)據(jù)記入表4-3中：表4-3 600mw機(jī)組回?zé)嵯到y(tǒng)計(jì)算點(diǎn)汽水參數(shù)額定工況 sg相關(guān)數(shù)據(jù)在后續(xù)計(jì)算中獲得項(xiàng)目單位各計(jì)算點(diǎn)h1h2h3h4

12、h5h6h7h8sg抽汽參數(shù)壓力pjmpa5.8943.5931.6120.74470.30500.1300.06970.022-溫度tj380.9316.9429.1323.6233.2137.888.561.0蒸汽焓hjkj/kg3132.930163317.73108.22972.92749.52649.52491.12976.5加熱器水溫水焓出口水溫twj274.152242.314200.267165.374129.541102.81585.675558.212632.76疏水焓hdwjkj/kg1075.16879.006723.321544.724454.4382.024266.

13、76161.9415出口水焓hwjkj/kg1202.51050.89861.503698.853545.414432.247360.158245.138138.7進(jìn)口水焓hwj+1kj/kg4050.89861.503724.297545.414432.247360.158245.138138.7136.34.3全廠汽水平衡1. 全廠補(bǔ)水率 全廠汽水平衡如圖4-1所示，各汽水流量見(jiàn)表3-1.將各汽水流量用相對(duì)表示。由于計(jì)算前汽輪機(jī)進(jìn)汽量d0為未知，故預(yù)選d01849090 kg/h進(jìn)行計(jì)算，最后校核。全廠工質(zhì)滲漏系數(shù)l3000018490900.01632鍋爐排污系數(shù)bl =d bl/d0=

14、10000/1849090=0.005411其余各量經(jīng)計(jì)算為廠用汽系數(shù)p0.01082 ，減溫水系數(shù)sp=0.02974，暖風(fēng)器疏水系數(shù)nf=0.01893由全廠物質(zhì)平衡可知補(bǔ)水率ma=+l+bl=0.032462 .給水系數(shù)fw 如圖4-1，1點(diǎn)物質(zhì)平衡b=b+l=1.016322點(diǎn)物質(zhì)平衡fw=b+bsp=1.01632+0.005408-0.02974=0.99193. 各小汽流量系數(shù)見(jiàn)表格3-2中。4.4各回?zé)岢槠坑?jì)算及匯總1.各級(jí)加熱器汽水側(cè)進(jìn)、出口參數(shù)計(jì)算首先計(jì)算高壓加熱器h1加熱器壓力p1：式中p1-第一抽汽口壓力；p1-抽汽管道相對(duì)壓損由，查水蒸汽性質(zhì)表得加熱器飽和溫度，得h

15、1出口溫度：式中-加熱器上端差。h1疏水溫度式中-加熱器下端差，-進(jìn)水溫度，其值從高壓加熱器h2的上端差計(jì)算得到。已知加熱器水側(cè)壓力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進(jìn)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。至此高壓加熱器h1進(jìn)、出口汽水參數(shù)已全部算出，同理可依次計(jì)算其余加熱器各進(jìn)出口汽水參數(shù)。將計(jì)算結(jié)果列于表4-3中。2.高壓加熱器組及除氧器抽汽系數(shù)計(jì)算1.由高壓加熱器h1熱平衡計(jì)算1高壓加熱器h1的抽氣系數(shù)高壓加熱器h1的疏水

16、系數(shù)d,1：2.由高壓加熱器h2熱平衡計(jì)算2、rh高壓加熱器h2的抽汽系數(shù)2：高壓加熱器h2的疏水系數(shù)d,2：再熱器流量系數(shù)rh：3由高壓加熱器h3熱平衡計(jì)算3高壓加熱器和h3的抽汽系數(shù)3：高壓加熱器h3的疏水系數(shù)d,3：4.除氧器抽汽系數(shù)計(jì)算除氧器出水流量系數(shù)c,4：抽汽系數(shù)4：除氧器物質(zhì)平衡與熱平衡見(jiàn)圖4-3，由于除氧器為混合式加熱器，進(jìn)水量c,5是未知，但可由下式算出：3.低壓加熱器組抽汽系數(shù)計(jì)算1.低壓加熱器h5熱平衡計(jì)算5低壓加熱器h5出水系數(shù)c,5：如圖4-3所示低壓加熱器h5抽汽系數(shù)5：低壓加熱器h5疏水系數(shù)2. 低壓加熱器h6熱平衡計(jì)算6低壓加熱器h6抽汽系數(shù)低壓加熱器h6疏水

17、系數(shù)d,6： 3. 由低壓加熱器h7熱平衡計(jì)算7低壓加熱器h7的抽汽系數(shù)7：低壓加熱器h7的疏水系數(shù)d,7：4. 由低壓加熱器h8熱平衡計(jì)算8由于低壓加熱器h8的進(jìn)水焓hsg，疏水焓h8,d為未知，故先計(jì)算軸封加熱器sg,由于sg的熱平衡，得到軸封加熱器的出水比焓hw,sg：式中，軸封加熱器進(jìn)汽系數(shù)sg,i和進(jìn)汽平均焓值hsg的計(jì)算見(jiàn)輔助計(jì)算部分。由pw,sg=1.724mpa,hw,sg=138.7kj/kg,反查焓熵圖得軸封加熱器出口水溫tw,sg=32.76。低壓加熱器h8疏水溫度td,8：由p8=0.0209mpa, td,8=38.26查得低壓加熱器h8疏水比焓hd,8=160.27

18、kj/kg.低壓加熱器h8抽汽系數(shù)8：低壓加熱器h8疏水系數(shù)d,8：4.5汽輪機(jī)排汽量計(jì)算與校核1.小汽機(jī)抽汽系數(shù)xj：2.由凝汽器的質(zhì)量平衡計(jì)算cc=c,5-d,8-sg-xj-w-ma=0.7592-0.1216-0.007069-0.03787-0.0003716-0.03244=0.566363.由汽輪機(jī)汽側(cè)平衡校核ch4抽汽口抽汽系數(shù)和，4：各加熱器抽汽系數(shù)和j： 軸封漏氣系數(shù)和sg,k：凝汽系數(shù)c： 該值與凝汽器質(zhì)量平衡計(jì)算得到的凝汽系數(shù)c相等，凝汽系數(shù)計(jì)算正確。4.6汽輪機(jī)汽耗量計(jì)算1.汽輪機(jī)內(nèi)功計(jì)算（1）凝汽流做功wc式中-再熱蒸汽吸熱量：(2)抽汽流做功wa,j1kg第一級(jí)抽

19、汽做功wa,1：。1kg第二級(jí)抽汽做功wa,2：。1kg 第三級(jí)抽汽做功wa,3：。同理可算出其余48級(jí)1kg抽汽做功量列于表4-4中表4-4h1h2h3h4h5h6h7h81kg抽汽做功（kj/kg）260.664377.564597.62807.121002.41165.81265.81424.2各級(jí)抽汽量（kg/h）135131.51501467183779270.564607407726268456434抽汽流總內(nèi)功wa,j：（3）附加功量wsg,k附加做功量wsg,k是指各小汽流量做功之和：（4）汽輪機(jī)內(nèi)功wi5.熱經(jīng)濟(jì)指標(biāo)計(jì)算5.1.汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組熱經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)計(jì)算汽輪機(jī)比熱耗q0:

20、 汽機(jī)絕對(duì)內(nèi)效率：汽輪機(jī)絕對(duì)電效率e：汽輪機(jī)熱耗率q：汽輪機(jī)汽耗率d：汽輪機(jī)進(jìn)汽量：式中汽輪機(jī)額定電功率，=600mw。校核：汽輪機(jī)進(jìn)汽=1849090，與初選值誤差遠(yuǎn)小于1%，計(jì)算無(wú)誤。給水流量gfw：凝結(jié)水泵流量gcp：凝汽量dc: 各級(jí)抽汽量dj已列于表4-4中。5.2.全廠熱經(jīng)濟(jì)指標(biāo)計(jì)算1.鍋爐參數(shù)及有效利用熱量計(jì)算過(guò)熱蒸汽參數(shù)：由pb=17.3mpa，tb=541，查表得過(guò)熱蒸汽出口比焓hb=3399.2kj/kg。再熱蒸汽參數(shù)：鍋爐設(shè)計(jì)再熱蒸汽出口壓力pr=3.734mpa，該壓力已高于汽輪機(jī)排汽壓力prh=3.5mpa，故按照汽輪機(jī)側(cè)參數(shù)，確定鍋爐再熱器出口壓力pr=3.234mpa。由pr=3.234m