電廠熱力系統(tǒng)計算

1、本科畢業(yè)設(shè)計（論文）660 MW凝汽式發(fā)電機(jī)組熱力系統(tǒng)的設(shè)計學(xué) 院： 材料與能源學(xué)院 專 業(yè)： 熱能與動力工程 （熱電工程方向） 年級班別： 2007級（1）班 姓 名： 林 學(xué) 號： 3107007838 指導(dǎo)教師： 柯秀芳副教授 2011年 5月摘 要高參數(shù)大容量凝汽式機(jī)組是目前新建火電機(jī)組的主力機(jī)型，本文針對660MW亞臨界凝汽式發(fā)電機(jī)組熱力系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計，對擬定的凝汽式發(fā)電機(jī)組原則性熱力系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計計算和熱經(jīng)濟(jì)性計算，繪制原則性熱力系統(tǒng)圖、全面性熱力系統(tǒng)圖。本機(jī)組選用德國BABCOCK公司生產(chǎn)的2208t/h自然循環(huán)汽包爐；汽輪機(jī)為GE公司的亞臨界壓力、一次中間再熱660MW凝汽式汽輪機(jī)

2、。共設(shè)8級不調(diào)節(jié)抽汽，其中3級高壓加熱器，4級低壓加熱器，及一級除氧器。主蒸汽初參數(shù)：16.68Mpa，538，再熱蒸汽參數(shù)：3.232Mpa，538，排汽壓力4.4kpa。熱經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)：全廠效率40.50%，發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)煤耗0.29504 kg/kW·h。計算誤差：汽輪機(jī)進(jìn)汽量計算誤差0.901%，汽輪機(jī)內(nèi)功計算誤差0.55%。關(guān)鍵詞：電廠，熱力系統(tǒng)，鍋爐，汽輪機(jī)AbstractHigh-power and high parameters of condensing unit is the main of the new thermal power units.A thermal sy

3、stem of a subcritical 660MW condensing unit is designed in this paper.The baseless thermal systems and thermal economy is designed and calculated. And baseless Thermal system diagram and Comprehensive Thermal system diagram is drew.A 2208t/h of natural circulation drum boiler produced by German BABC

4、OCK is selected for this unit.The turbine is subcritical pressure, one reheat 660MW Condensing Steam Turbine produced by GE. There are a total of eight level steam extraction. Including three high-pressure heater, four low pressure heaters and a deaerator. The main steam parameters is as follow: 16.

5、68 Mpa, 538, reheat steam parameters:3.232 Mpa, 538. Exhaust steam pressure 4.4 kpa.Thermal Economy index is as follow: The efficiency of the whole plant 40.50%; Generation standard coal consumption 0.29504 kg/kW·h.Calculation errors is as follow: Throttleflow error 0.901%,Counter-balance check

6、ing error 0.55%.Key words：Power Plant，Thermal System，Boiler，Steam Turbine目 錄1緒 論12熱力系統(tǒng)與機(jī)組資料42.1.熱力系統(tǒng)簡介42.2.原始資料53熱力系統(tǒng)計算73.1.汽水平衡計算73.2.汽輪機(jī)進(jìn)汽參數(shù)計算83.3.輔助計算83.4.各加熱器進(jìn)、出水參數(shù)計算103.5.高壓加熱器組抽汽系數(shù)計算163.6.除氧器抽汽系數(shù)計算173.7.低壓加熱器組抽汽系數(shù)計算183.8.凝汽系數(shù)計算203.9.汽輪機(jī)內(nèi)功計算213.10.汽輪機(jī)內(nèi)效率、熱經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、汽水流量計算223.11.全廠性熱經(jīng)濟(jì)指標(biāo)計算244反平衡校核265

7、輔助系統(tǒng)設(shè)計、選型285.1.主蒸汽系統(tǒng)285.2.給水系統(tǒng)285.3.凝結(jié)水系統(tǒng)285.5.旁路系統(tǒng)295.6.補(bǔ)充水系統(tǒng)295.7.閥門306結(jié) 論32參 考 文 獻(xiàn)34致 謝351 緒 論 火力發(fā)電廠簡稱火電廠，是利用煤炭、石油、天然氣作為燃料生產(chǎn)電能的工廠。其能量轉(zhuǎn)換過程是：燃料的化學(xué)能熱能機(jī)械能電能。最早的火力發(fā)電是1875年在巴黎北火車站的火電廠實(shí)現(xiàn)的。隨著發(fā)電機(jī)、汽輪機(jī)制造技術(shù)的完善，輸變電技術(shù)的改進(jìn)，特別是電力系統(tǒng)的出現(xiàn)以及社會電氣化對電能的需求，20世紀(jì)30年代以后，火力發(fā)電進(jìn)入大發(fā)展的時期。火力發(fā)電機(jī)組的容量由200兆瓦級提高到300600兆瓦級（50年代中期），

8、到1973年，最大的火電機(jī)組達(dá)1300兆瓦。大機(jī)組、大電廠使火力發(fā)電的熱效率大為提高，每千瓦的建設(shè)投資和發(fā)電成本也不斷降低。到80年代后期，世界最大火電廠是日本的鹿兒島火電廠，容量為4400兆瓦。但機(jī)組過大又帶來可靠性、可用率的降低，因而到90年代初，火力發(fā)電單機(jī)容量穩(wěn)定在300700兆瓦。進(jìn)入21世紀(jì)后，為提高發(fā)電效率，我國對電廠機(jī)組實(shí)行上大壓小政策。高參數(shù)大容量凝汽式機(jī)組成為目前新建火電機(jī)組的主力機(jī)型,全世界數(shù)十年電站發(fā)展史的實(shí)踐表明，火電設(shè)備逐漸大容量化是不可抗拒的發(fā)展趨勢。人類已進(jìn)入21世紀(jì)，“能源、環(huán)境、發(fā)展”是新世紀(jì)人類所面臨的三大主題。這三者之中，能源的合理開發(fā)與利用將直接影響到

9、環(huán)境的保護(hù)和人類社會的可持續(xù)發(fā)展。作為能源開發(fā)與利用的電力工業(yè)正處在大發(fā)展的階段，火力發(fā)電是電力工業(yè)的重要領(lǐng)域，環(huán)境保護(hù)和社會發(fā)展要求火力發(fā)電技術(shù)不斷發(fā)展、提高。在已經(jīng)開始的21世紀(jì)，火力發(fā)電技術(shù)發(fā)展趨勢是我們十分關(guān)注的問題。就能量轉(zhuǎn)換的形式而言，火力發(fā)電機(jī)組的作用是將燃料（煤、石油、天然氣）的化學(xué)能經(jīng)燃燒釋放出熱能，再進(jìn)一步將熱能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?。其發(fā)電方式有汽輪機(jī)發(fā)電、燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電及內(nèi)燃機(jī)發(fā)電三種。其中汽輪機(jī)發(fā)電所占比例最大，燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電近年來有所發(fā)展，內(nèi)燃機(jī)發(fā)電比例最小。汽輪機(jī)發(fā)電的理論基礎(chǔ)是蒸汽的朗肯循環(huán)，按朗肯循環(huán)理論，蒸汽的初參數(shù)（即蒸汽的壓力與溫度）愈高，循環(huán)效率就愈高。目前蒸汽壓力已

10、超過臨界壓力（大于22.2MPa），即所謂的超臨界機(jī)組。進(jìn)一步提高超臨界機(jī)組的效率，主要從以下兩方面入手。1. 提高初參數(shù)，采用超超臨界初參數(shù)的提高主要受金屬材料在高溫下性能是否穩(wěn)定的限制，目前，超臨界機(jī)組初溫可達(dá)538576。隨著冶金技術(shù)的發(fā)展，耐高溫性能材料的不斷出現(xiàn)，初溫可提高到600700。如日本東芝公司1980年著手開發(fā)兩臺0型兩段再熱的700MW超超臨界汽輪機(jī)，并相繼于1989年和1990年投產(chǎn)，運(yùn)行穩(wěn)定，達(dá)到提高發(fā)電端熱效率5%的預(yù)期目標(biāo)，即發(fā)電端效率為41%，同時實(shí)現(xiàn)了在140分鐘內(nèi)啟動的設(shè)計要求，且可在帶10額定負(fù)荷運(yùn)行。在此基礎(chǔ)上，該公司正推進(jìn)1型（30.99MPa、593

11、/593/593）、2型（34.52Mpa,650/593/593）機(jī)組的實(shí)用化研究。據(jù)推算，超超臨界機(jī)組的供電煤耗可降低到279g/kWh2. 采用高性能汽輪機(jī)汽輪機(jī)制造技術(shù)已很成熟，但仍有進(jìn)一步提高其效率的空間，主要有以下三種途徑：首先是進(jìn)一步增加末級葉片的環(huán)形排汽面積，從而達(dá)到減小排汽損失的目的。末級葉片的環(huán)形排汽面積取決于葉片高度，后者受制于材料的耐離心力強(qiáng)度。日本700MW機(jī)組已成功采用鈦制1.016m的長葉片，它比目前通常采用的12Cr鋼制的0.842m的葉片增加了離心力強(qiáng)度，排汽面積增加了40%，由于降低了排汽損失，效率提高1.6%。其次是采用減少二次流損失的葉柵。葉柵汽道中的二

12、次流會干擾工作的主汽流產(chǎn)生較大的能量損失，要進(jìn)一步研制新型葉柵，以減少二次流損失。最后是減少汽輪機(jī)內(nèi)部漏汽損失。汽輪機(jī)隔板與軸間、動葉頂部與汽缸、動葉與隔板間均有一定間隙。這些部位均裝有汽封，以減少漏汽損失。要研制新型汽封件以減少漏汽損失。發(fā)展大機(jī)組的優(yōu)點(diǎn)可綜述如下：1. 降低每千瓦裝機(jī)容量的基建投資隨著機(jī)組容量的增大，投資費(fèi)用降低。在一定的范圍內(nèi)，機(jī)組的容量越大越經(jīng)濟(jì)。一般將這個范圍稱為容量極限。 以20萬千瓦燃煤機(jī)組的建設(shè)費(fèi)比率為100%。30萬千瓦燃煤機(jī)組為93%，到60萬千瓦時進(jìn)一步下降為84%。容量每增加一倍，基建投資約降低5%。2. 提高電站的供電熱效率機(jī)組容量越大，電站的供電熱效

13、率也越高。在15萬千瓦以前，熱效率的上升率較高。達(dá)到15萬千瓦以后，熱效率上升趨于和緩。原因在于容量在15萬千瓦前，蒸汽參數(shù)隨容量增加而提高的緣故。容量超過15萬千瓦后，蒸汽參數(shù)變化不大。欲取得更高的供電熱效率，只有采用超臨界領(lǐng)域的蒸汽參數(shù)。16.9Mpa,566/538，50萬千瓦機(jī)組的供電熱效率為38.6%。24.6Mpa538/538，90萬千瓦機(jī)組的供電熱效率則高達(dá)40.7%，與前者相比約提高2.1%。 3. 降低熱耗以15萬千瓦機(jī)組的單位熱耗比率為100%，當(dāng)機(jī)組容量增加到60萬千瓦時，降低1.3%；由30萬千瓦增加到60萬千瓦時降低1.0%。由60萬千瓦提高到120萬千瓦時降低0.

14、5%左右。 4. 減少電站人員的需要量15萬千瓦機(jī)組，需0.45人/兆瓦；到30萬千瓦時下降到0.27人/兆瓦；到120萬千瓦時會進(jìn)一步下降到0.12人/兆瓦。這表明，機(jī)組容量越大，工資支出越少5. 降低發(fā)電成本在燃料價格相同的情況下，機(jī)組容量越大，發(fā)電成本越低。 機(jī)組容量增大，蒸汽參數(shù)提高，每千瓦裝機(jī)容量的建設(shè)費(fèi)用降低，熱效率變大，熱耗降低，工作人員減少，發(fā)電成本降低。這充分顯示了大機(jī)組的優(yōu)勢。2 熱力系統(tǒng)與機(jī)組資料2.1. 熱力系統(tǒng)簡介本機(jī)組采用一爐一機(jī)的單元制配置。其中鍋爐為德國BABCOCK公司生產(chǎn)的2208t/h自然循環(huán)汽包爐；氣輪機(jī)為GE公司的亞臨界壓力、一次中間再熱660MW凝汽

15、式氣輪機(jī)。全廠的原則性熱力系統(tǒng)附圖所示。該系統(tǒng)共有八級不調(diào)節(jié)抽汽。其中第一、二、三級抽汽分別供三臺高壓加熱器，第五、六、七、八級抽汽分別供四臺低壓加熱器，第四級抽汽作為0.9161Mpa壓力除氧器的加熱汽源。第一、二、三級高壓加熱器均安裝了內(nèi)置式蒸汽冷卻器，上端差分別為-1.7、0、-1.7。第一、二、三、五、六、七級回?zé)峒訜崞餮b設(shè)疏水冷卻器，下端差均為5.5。汽輪機(jī)的主凝結(jié)水由凝結(jié)水泵送出，依次流過軸封加熱器、4臺低壓加熱器，進(jìn)入除氧器。然后由氣動給水泵升壓，經(jīng)三級高壓加熱器加熱，最終給水溫度達(dá)到274.8，進(jìn)入鍋爐。三臺高壓加熱器的疏水逐級自流至除氧器，第五、六、七級低壓加熱器的疏水逐級自

16、流至第八級低壓加熱器；第八級低加的疏水用疏水泵送回本級的主凝結(jié)水出口。凝汽器為單壓式凝汽器，汽輪機(jī)排氣壓力4.4kPa。給水泵氣輪機(jī)（以下簡稱小汽機(jī)）的汽源為中壓缸排汽（第四級抽汽），無回?zé)峒訜崞渑牌噙M(jìn)入凝汽器，設(shè)計排汽壓力為6.34kPa。鍋爐的排污水經(jīng)一級連續(xù)排污利用系統(tǒng)加以回收。擴(kuò)容器工作壓力1.55Mpa，擴(kuò)容器的疏水引入排污水冷卻器，加熱補(bǔ)充水后排入地溝。鍋爐過熱器的減溫水（3）取自給水泵出口，設(shè)計噴水量為66240kg/h。熱力系統(tǒng)的汽水損失計有：全廠汽水損失（14）33000kg/h、廠用汽（11）22000kg/h(不回收)、鍋爐暖風(fēng)器用氣量為65800kg/h,暖風(fēng)器汽源（

17、12）取自第4級抽汽，其疏水仍返回除氧器回收，疏水比焓697kJ/kg。鍋爐排污損失按計算值確定。高壓缸門桿漏汽（1和2）分別引入再熱熱段管道和均壓箱，高壓缸的軸封漏汽按壓力不同，分別引進(jìn)除氧器（4和6）、均壓箱（5和7）。中壓缸的軸封漏汽也按壓力不同，分別引進(jìn)除氧器（10）和均壓箱（8和9）。從均壓箱引出三股蒸汽：一股去第七級低加（16），一股去軸封加熱器SG（15），一股去凝汽器的熱水井。2.2. 原始資料2.2.1. 汽輪機(jī)型以及參數(shù)1. 機(jī)組型式：亞臨界壓力、一次中間再熱、四缸四排汽、單軸、凝汽式汽輪機(jī)；2. 額定功率 =660MW；3. 主蒸汽初參數(shù)（主汽閥前）=3.232MPa，=

18、538；4. 再熱蒸汽參數(shù)（進(jìn)汽閥前）： 熱段=3.232MPa；=538； 冷段=3.567MPa；=315；5. 汽輪機(jī)排汽壓力=4.4kPa,排汽比焓=2315kJ/kg。2.2.2. 回?zé)峒訜嵯到y(tǒng)參數(shù)1. 機(jī)組各級回?zé)岢槠麉?shù)見表2-1表2-1 回?zé)峒訜嵯到y(tǒng)原始汽水參數(shù)抽汽管道壓損Pj%33353333項 目單位H1H2H3H4H5H6H7H8抽汽壓力PjMPa5.9453.6681.7760.9640.4160.2260.1090.0197抽汽焓hjkJ/kg3144.23027.13352.23169.02978.52851.02716.02455.8加熱器上端差t-1.70-1.

19、702.82.82.82.8加熱器下端差t15.55.55.55.55.55.55.55.5水側(cè)壓力pwMPa21.4721.4721.470.9162.7582.7582.7582.7582. 最終給水溫度=274.8；3. 給水泵出口壓力=21.47MPa，給水泵效率=0.834. 除氧器至給水泵高差=22.4m；5. 小汽機(jī)排汽壓力=6.27kPa；小汽機(jī)排汽焓=2315.6kJ/kg2.2.3. 鍋爐型式及參數(shù)1. 鍋爐：德國BABCOCK-2208t/h一次中間再熱、亞臨界壓力、自然循環(huán)汽包爐；2. 額定蒸發(fā)量=2208t/h3. 額定過熱蒸汽壓力=17.42Mpa；4. 額定再熱蒸

20、汽壓力=3.85MPa；5. 額定過熱汽溫=541；額定再熱汽溫=541；6. 汽包壓力=18.28MPa；7. 鍋爐熱效率=92.5%。2.2.4. 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 =102KPa,疏水比焓=415kJ/kg；3. 機(jī)組各門桿漏汽、軸封漏汽等小汽流量及參數(shù)見表2-2；4. 鍋爐暖風(fēng)器耗汽、過熱器減溫水等全廠汽水流量及參數(shù)見表2-2；5. 汽輪機(jī)機(jī)械效率 =0.985；發(fā)電機(jī)效率 =0.99；6. 補(bǔ)充水溫度=20；7. 廠用點(diǎn)率=0.07。表2-2 各輔助汽水、門桿漏汽、軸封漏汽數(shù)據(jù)汽水代號123456汽水流量1842

21、38966240290820993236流量系數(shù)0.00090570.00019120.032570.0014290.0010320.001591汽水比焓3397.23397.21205.23395.33395.33024.3汽水代號789101112汽水流量25721369155127852200065800流量系數(shù)0.0012640.00067310.00076260.0013690.010810.03235汽水比焓3024.331693474347431693169汽水代號131415161718汽水流量770003300012705821600300流量系數(shù)0.037860.01622

22、0.00062440.0028620.00029500.0001475汽水比焓84.13397.23252.23252.23252.23252.23 熱力系統(tǒng)計算3.1. 汽水平衡計算3.1.1. 全廠補(bǔ)水率全廠汽水平衡如圖3-1所示，各汽水流量見表。將進(jìn)、出系統(tǒng)的各流量用相對量表示。由于計算前汽輪機(jī)進(jìn)汽量為未知，故預(yù)選=2033724kg/h進(jìn)行計算，最后校核。全廠工質(zhì)滲漏系數(shù)=/=33000/2033724=0.01622鍋爐排污系數(shù)=/=15000/2033724=0.007376取=40%=6000，=60%=9000=40%=0.002950圖3.1 全廠汽水平衡=60%=0.004

23、425擴(kuò)容器工作壓力1.55Mpa擴(kuò)容蒸汽焓=2792.0kj/kg，擴(kuò)容蒸汽送進(jìn)除氧器。擴(kuò)容飽和水焓=851.7 kj/kg，加熱補(bǔ)充水后排地溝。其余各量經(jīng)計算為廠用汽系數(shù)=0.01082減溫水系數(shù)=0.03257暖風(fēng)器疏水系數(shù)=0.03235由全廠物質(zhì)平衡得補(bǔ)水率=+=0.01082+0.004425+0.01622=0.031473.1.2. 給水系數(shù)=+-=1+0.01622+0.004425-0.03257=0.99453.1.3. 各小汽流量系數(shù)表3-1 門桿漏汽、軸封漏汽數(shù)據(jù)代號123456789汽水流量184238966240290820993236257213691551流量

24、系數(shù)0.00090570.00019120.032570.0014290.0010320.0015910.0012640.00067310.0007626汽水比焓3397.23397.21205.23024.33024.33024.33024.331693474代號101112131415161718汽水流量278522000658007700033000127058211880910流量系數(shù)0.0013690.010810.032350.037860.016220.0006240.0028620.00092440.0004474汽水比焓34743169316984.13397.23154.7

25、3154.73154.73154.73.2. 汽輪機(jī)進(jìn)汽參數(shù)計算3.1.1. 主蒸汽參數(shù)由主汽門前壓力=16.68Mpa，溫度=538，查水蒸所性質(zhì)表，得主蒸汽比焓值=3398.8kj/kg。主汽門后壓力=（1-）=（1-0.04）16.68=16.013Mpa。由=16.013Mpa，=3398.8kj/kg，查表，得主汽門后汽溫=535.33.1.2. 再熱蒸汽參數(shù)由中聯(lián)門前壓力=3.323Mpa，溫度=538，查水蒸氣性質(zhì)表，得再熱蒸汽比焓值=3539.4 kj/kg。中聯(lián)門后再熱汽壓=（1-）=（1-0.02）3.323=3.257Mpa。同=3.257Mpa，=3539.4 kj/k

26、g，查水蒸所性質(zhì)表，得中聯(lián)門后再熱汽溫=537.73.3. 輔助計算3.1.1. 均壓箱計算以加權(quán)平均法計算均壓箱內(nèi)平均進(jìn)汽比焓。計算詳見下表3-2 均壓箱比焓表項目2高壓門桿5高壓軸封27高壓軸封8中壓軸封29中壓軸封2漏汽量Gi，kg/h38920992572136915517980漏汽系數(shù)ai0.00019120.0010320.0012640.00067310.00076260.003923漏汽點(diǎn)比焓hi3397.23024.33024.331693474總焓aihi0.649793.121373.824752.133212.6494112.37854平均比焓hjy3154.73.1.

27、2. 軸封加熱器計算以加權(quán)平均法計算軸封加熱器內(nèi)平均進(jìn)汽比焓。計算詳見下表3-3 軸封加熱器比焓表項目15箱軸封加18低缸出漏汽量Gi，kg/h12709102180漏汽系數(shù)ai0.00062440.00044740.0010719漏汽點(diǎn)比焓hi3154.73154.7總焓aihi1.970011.411583.38160平均比焓hjy3154.73.1.3. 凝汽器計算由=0.0044Mpa=4.4Kpa，查水蒸所性質(zhì)表，得=30.6將所得數(shù)據(jù)與表2-1的數(shù)據(jù)一起，以各抽汽口的數(shù)據(jù)為節(jié)點(diǎn)，在h-s圖上繪制出汽輪機(jī)的汽態(tài)膨脹過程線，見圖3.2圖3.2汽輪機(jī)的汽態(tài)膨脹過程線3.4. 各加熱器進(jìn)、

28、出水參數(shù)計算3.4.1. 高壓加熱器H1加熱器壓力：=（1-）=（1-0.03）*5.945=5.767Mpa式中第一抽汽口壓力；抽汽管道相對壓損；由=5.767Mpa，查水蒸所性質(zhì)表得加熱器飽和溫度=273.0H1出水溫度：=-t=273.0-（-1.7）=274.7式中t加熱器上端差。H1疏水溫度：=+=243.5+5.5=249.0式中加熱器下端差，=5.5進(jìn)水溫度，其值從高壓加熱器H2的上端差t計算得到。已知加熱器水側(cè)壓力=21.47Mpa，由=274.7，查得H1出水比焓=1204.8kj/kg由=243.5，=21.47Mpa，查得H1進(jìn)水比焓=1056.6 kj/kg由=249.

29、0，=5.767Mpa，查得H1疏水比焓=1080.9 kj/kg。至此，高壓加熱器H1的進(jìn)、出口汽水參數(shù)已全部算出。3.4.2. 高壓加熱器H2加熱器壓力：=（1-）=（1-0.03）*3.668=3.558Mpa式中第二抽汽口壓力；抽汽管道相對壓損；由=3.558Mpa，查水蒸所性質(zhì)表得加熱器飽和溫度=243.5H2出水溫度：=-t=243.5-0=243.5式中t加熱器上端差。H2疏水溫度：=+=206.7+5.5=212.2式中加熱器下端差，=5.5進(jìn)水溫度，其值從高壓加熱器H3的上端差t計算得到。已知加熱器水側(cè)壓力=21.47Mpa，由=243.5，查得H2出水比焓=1056.6kj

30、/kg由=243.5，=21.47Mpa，查得H2進(jìn)水比焓=890.4 kj/kg由=249.0，=3.558Mpa，查得H2疏水比焓=908.2 kj/kg。至此，高壓加熱器H2的進(jìn)、出口汽水參數(shù)已全部算出。3.4.3. 高壓加熱器H3加熱器壓力：=（1-）=（1-0.03）*1.776=1.722Mpa式中第三抽汽口壓力；抽汽管道相對壓損；由=1.722Mpa，查水蒸所性質(zhì)表得加熱器飽和溫度=204.9H3出水溫度：=-t=204.9-（-1.7）=206.7式中t加熱器上端差。H3疏水溫度：=+=177.0+5.5=182.5式中加熱器下端差，=5.5進(jìn)水溫度，其值從除氧器H4的上端差t

31、計算得到。已知加熱器水側(cè)壓力=21.47Mpa，由=206.7，查得H3出水比焓=890.4kj/kg由=177.0，=21.47Mpa，查得H3進(jìn)水比焓=761.0 kj/kg由=182.5，=1.722Mpa，查得H3疏水比焓=774.5kj/kg。至此，高壓加熱器H3的進(jìn)、出口汽水參數(shù)已全部算出。3.4.4. 除氧器H4加熱器壓力：=（1-）=（1-0.05）*0.964=0.916Mpa式中第四抽汽口壓力；抽汽管道相對壓損；由=0.916Mpa，查水蒸所性質(zhì)表得加熱器飽和溫度=176.1H4出水溫度：=-t=176.1-0=176.1式中t加熱器上端差。H4疏水溫度：=+=141.1+

32、0=141.1式中加熱器下端差，=0進(jìn)水溫度，其值從低壓加熱器H5的上端差t計算得到。已知加熱器水側(cè)壓力=0.916Mpa，由=176.1，查得H4出水比焓=746.0kj/kg由=141.1，=0.916Mpa，查得H4進(jìn)水比焓=594.4 kj/kg由=141.1，=0.916Mpa，查得H4疏水比焓=594.4kj/kg。至此，除氧器H4的進(jìn)、出口汽水參數(shù)已全部算出。3.4.5. 低壓加熱器H5加熱器壓力：=（1-）=（1-0.03）*0.416=0.404Mpa式中第五抽汽口壓力；抽汽管道相對壓損；由=0.404Mpa，查水蒸所性質(zhì)表得加熱器飽和溫度=144.0H5出水溫度：=-t=1

33、44.0-2.8=141.1式中t加熱器上端差。H5疏水溫度：=+=120.3+5.5=125.8式中加熱器下端差，=5.5進(jìn)水溫度，其值從低壓加熱器H6的上端差t計算得到。已知加熱器水側(cè)壓力=2.758Mpa，由=141.1，查得H5出水比焓=595.6kj/kg由=120.3，=2.758Mpa，查得H5進(jìn)水比焓=507.0 kj/kg由=125.8，=0.404Mpa，查得H5疏水比焓=528.7kj/kg。至此，低壓加熱器H5的進(jìn)、出口汽水參數(shù)已全部算出。3.4.6. 低壓加熱器H6加熱器壓力：=（1-）=（1-0.03）*0.226=0.219Mpa式中第六抽汽口壓力；抽汽管道相對壓

34、損；由=0.219Mpa，查水蒸所性質(zhì)表得加熱器飽和溫度=123.1H6出水溫度：=-t=123.1-2.8=120.3式中t加熱器上端差。H6疏水溫度：=+=98.4+5.5=103.9式中加熱器下端差，=5.5進(jìn)水溫度，其值從低壓加熱器H7的上端差t計算得到。已知加熱器水側(cè)壓力=2.758Mpa，由=120.3，查得H6出水比焓=507.0kj/kg由=98.4，=2.758Mpa，查得H6進(jìn)水比焓=414.2 kj/kg由=103.9，=0.219Mpa，查得H6疏水比焓=435.5kj/kg。至此，低壓加熱器H6的進(jìn)、出口汽水參數(shù)已全部算出。3.4.7. 低壓加熱器H7加熱器壓力：=（

35、1-）=（1-0.03）*0.109=0.106Mpa式中第七抽汽口壓力；抽汽管道相對壓損；由=0.106Mpa，查水蒸所性質(zhì)表得加熱器飽和溫度=101.2H7出水溫度：=-t=101.2-2.8=98.4式中t加熱器上端差。H7疏水溫度：=+=56.3+5.5=61.8式中加熱器下端差，=5.5進(jìn)水溫度，其值從低壓加熱器H8的上端差t計算得到。已知加熱器水側(cè)壓力=2.758Mpa，由=98.4，查得H7出水比焓=414.2kj/kg由=56.3，=2.758Mpa，查得H7進(jìn)水比焓=238.0 kj/kg由=61.8，=0.106Mpa，查得H7疏水比焓=258.7kj/kg。至此，低壓加熱

36、器H7的進(jìn)、出口汽水參數(shù)已全部算出。3.4.8. 低壓加熱器H8加熱器壓力：=（1-）=（1-0.03）*0.0197=0.0191Mpa式中第八抽汽口壓力；抽汽管道相對壓損；由=0.0191Mpa，查水蒸所性質(zhì)表得加熱器飽和溫度=59.1H8出水溫度：=-t=59.1-2.8=56.3式中t加熱器上端差。H8疏水溫度：=+=32.8+5.5=38.3式中加熱器下端差，=5.5進(jìn)水溫度，其值從軸封加熱器的上端差t計算得到。已知加熱器水側(cè)壓力=2.758Mpa，由=56.3，查得H8出水比焓=237.9kj/kg由=32.8，=2.758Mpa，查得H8進(jìn)水比焓=139.9 kj/kg由=38.

37、3，=0.0191Mpa，查得H8疏水比焓=160.4kj/kg。至此，低壓加熱器H8的進(jìn)、出口汽水參數(shù)已全部算出。表3-4 回?zé)峒訜嵯到y(tǒng)汽水參數(shù)計算項目H1H2H3H4H5H6H7H8SG汽側(cè)抽汽壓力Pj'5.9453.6681.7760.9640.4160.2260.1090.0197抽汽焓hj3144.23027.13352.23169.02978.52851.02716.02455.83154.7抽汽管道壓損Pj0.030.030.030.050.030.030.030.03加熱側(cè)壓力Pj5.7673.5581.7230.9160.4040.2190.1060.0190.098

38、汽側(cè)飽和溫度ts273.0243.5205.0176.1143.9123.1101.259.1水側(cè)水側(cè)壓力Pw21.4721.4721.470.9162.7582.7582.7582.7582.758加熱側(cè)上端差t-1.70-1.702.82.82.82.8出水溫度twj274.7243.5206.7176.1141.1120.398.456.330.7出水比焓hwj1204.81056.6890.4746.0595.6507.0414.2237.9進(jìn)水溫度t'wj243.5206.7176.1141.1120.398.456.330.730.6進(jìn)水比焓h'wj1056.689

39、0.4773.2594.4507.0414.2239.6131.0加熱器下端差t15.55.55.505.55.55.5-5.5疏水溫度tdj249.0212.2181.6141.1125.8103.961.859.136.2疏水比焓hdj1080.9 908.1 770.6 594.4 528.7 435.5 258.7 247.3 415.0 3.5. 高壓加熱器組抽汽系數(shù)計算3.5.1. 由高壓加熱器H1熱平衡計算高壓加熱器H1的抽汽系數(shù) ：=0.07143高壓加熱器H1的疏水系數(shù) ：=0.071433.5.2. 由高壓加熱器H2熱平衡計算、高壓加熱器H2的抽汽系數(shù) ：=0.07218高

40、壓加熱器H2的疏水系數(shù) ：=+=0.07143+0.07218=0.14362再熱器流量系數(shù)=1-=1-0.07143-0.07218-0.0001912-0.001429-0.001032-0.001591-0.001264=0.85093.5.3. 由高壓加熱器H3熱平衡計算本級計算時，高壓加熱器H3的進(jìn)水比焓為未知，故先計算給水泵的介質(zhì)比焓升。如圖3-3所示，泵入口靜壓：=+=0.916 +975*9.8*22.4=1.130Mpa式中 除氧器壓力，Mpa；除氧器至給水泵水的平均密度， 。給水泵內(nèi)介質(zhì)平均壓力=0.5*（+）=0.5*（21.47+1.130）=11.30 Mpa給水泵內(nèi)

41、介質(zhì)平均比焓：取=746.0根據(jù)=11.30 Mpa和=746.0查得：給水泵內(nèi)介質(zhì)平均比容=0.001112給水泵介質(zhì)焓升=-= =27.3給水泵出口焓：=+=746.0+27.3=773.2圖3.3 給水泵焓升示意圖高壓加熱器H3的抽汽系數(shù)： =0.03749高壓加熱器H3的疏水系數(shù) ：=+=0.14362+0.03749=0.18113.6. 除氧器抽汽系數(shù)計算除氧器出水流量：=+=0.99447 +0.032570791=1.02704除氧器物質(zhì)平衡和熱平衡見圖3-4。由于除氧器為匯集式加熱器，進(jìn)水流量為未知。但利用簡捷算法可避開求取。圖3.4 除氧器熱平衡和物質(zhì)平衡圖 = =0.04

42、2323.7. 低壓加熱器組抽汽系數(shù)計算3.7.1. 由低壓加熱器H5熱平衡計算低壓加熱器H5的出水系數(shù)：=- =1.02704-0.18110-0.04232-0.001430-0.001591-0.001369-0.03235 =0.76688低壓加熱器H5的抽汽系數(shù)：=0.02773低壓加熱器H5的疏水系數(shù)：=0.027733.7.2. 由低壓加熱器H6熱平衡計算低壓加熱器H6的抽汽系數(shù)： = =0.02838低壓加熱器H6的疏水系數(shù)：=+=0.02772+0.02838=0.056113.7.3. 由低壓加熱器H7熱平衡計算由于低壓加熱器H8的疏水采用疏水泵打回本級的主凝結(jié)水出口的形式

43、，低壓加熱器H7的進(jìn)水比焓未知，故先預(yù)選=239.5kj/kg，最后校核。則低壓加熱器H7的抽汽系數(shù)：=0.04699低壓加熱器H7的疏水系數(shù)：=+=0.05611+0.04699=0.103103.7.4. 由低壓加熱器H8熱平衡計算由于低加H8的進(jìn)水焓、疏水焓為未知，故先計算軸封加熱器SG。又由于軸封加熱器SG的出水系數(shù)未知，故先預(yù)選=0.63094，最后校核。由SG的熱平衡，得軸封加熱器出水焓：=131.14kj/kg由=2.758Mpa，=131.14 kj/kg，查得軸封加熱器出水溫度=30.69。由于低壓加熱器H8未設(shè)疏水冷卻器，所以疏水溫度=59.1由=0.0197Mpa, =5

44、9.1查得低壓加熱器H8疏水焓=247.3 kj/kg低壓加熱器H8的抽汽系數(shù)： = =0.02997低壓加熱器H8的疏水系數(shù)：=+=0.10319+0.02998=0.133073.8. 凝汽系數(shù)計算3.8.1. 小汽機(jī)抽汽系數(shù)=0.037513.8.2. 由凝汽器的質(zhì)量平衡計算 =0.76667-0.13307-0.03751-0.003924-0.03786 =0.554513.8.3. 由汽輪機(jī)汽側(cè)平衡校驗H4抽汽口抽汽系數(shù)和=+=0.04252+0.03751+0.03235+0.01082=0.12300各加熱器抽汽系數(shù)和=+ =0.07143+0.07218+0.03749+0.

45、12320+0.02772+0.02838+0.04709+0.02998 =0.43718軸封漏汽系數(shù)和=+ =0.0001913+0.001430+0.001032+0.001591+0.001265+0.0006731+ 0.0007626+0.001369 =0.008314凝汽系數(shù)：=1-=1-0.43718-0.008314=0.55451該值與由凝汽器質(zhì)量平衡計算得到的相等，凝汽系數(shù)計算正確。由低加H5軸封加熱器SG的質(zhì)量平衡校驗軸封加熱器SG的出水系數(shù)：=-=0.76667-0.13317=0.63094軸封加熱器SG的出水系數(shù)=0.63094，與初選值相等。校驗低壓加熱器H7

46、的進(jìn)水比焓：= =（0.63094*237.9+0.13307*247.3）/（0.63094+0.13317） =239.5kj/kg低壓加熱器H7的進(jìn)水比焓=239.5kj/kg，與初選值相等。3.9. 汽輪機(jī)內(nèi)功計算3.9.1. 凝汽流做功=（-+）-* =0.55451*（3398.8-2315.6+512.3）-0.0009057*512.3 =884.3kj/kg式中 再熱汽吸熱，=-=3539.4-3027.1=512.3 kj/kg3.9.2. 抽汽流做功1kgH1抽汽做功=-=3398.8-3144.2=254.6 kj/kg1kgH2抽汽做功=-=3398.8-3027.1

47、=492.0 kj/kg1kgH3抽汽做功=-+=3398.8-3352.2+512.3=558.9 kj/kg1kgH4抽汽做功=-+=3398.8-3169.0+512.3=742.1 kj/kg1kgH5抽汽做功=-+=3398.8-2978.5+512.3=932.6 kj/kg1kgH6抽汽做功=-+=3398.8-2851.0+512.3=1060.1kj/kg1kgH7抽汽做功=-+=3398.8-2716.0+512.3=1195.1 kj/kg1kgH8抽汽做功=-+=3398.8-2455.8+512.3=1455.3kj/kg表3-5 做功量和抽汽量計算結(jié)果H1H2H3H

48、4H5H6H7H81kg抽汽做功254.6492.0558.9742.1932.61060.11195.11455.3各級抽汽量143979 145487 75560 247908 55885 57211 94717 60406 抽汽流總內(nèi)功：=+ =0.07143*254.6+0.07218*492.0+0.03749*558.9+0.12300*742.1+0.02773*932.6+0.02838*1060.1+0.04699*1195.1+0.02997*1455.3 =322.1 kj/kg3.9.3. 附加功量附加功量是指各小汽流量做功之和：=*（-）+（+）*（-）+（+）*（-

49、）+*（-+）+（+）*（-+） =0.0001913*（3398.8-3397.2）+（0.001430+0.001032）*（3398.8-3395.3）+ （0.001591+0.001265）*（3398.8-3024.3）+0.0006731*（3398.8-3169.0+512.3）+（0.0007626+0.001369）*（3398.8-3474.0+512.3） =2.510 kj/kg3.9.4. 汽輪機(jī)內(nèi)功=+=884.3+322.1+2.51=1208.9 kj/kg3.10. 汽輪機(jī)內(nèi)效率、熱經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、汽水流量計算汽輪機(jī)比熱耗：=-+*=3398.8-1204.8+0

50、.85088*512.3=2629.9 kj/kg汽輪機(jī)絕對內(nèi)效率：=/=1208.9/2629.9=0.45967汽輪機(jī)絕對電效率：=*=0.985*0.99*0.45967=0.44824汽輪機(jī)熱耗率：=3600/=3600/0.44824=8031.4 kJ/(kWh)汽輪機(jī)汽耗率：=/=8031.4/2629.9=3.0539 kg/(kWh)汽輪機(jī)進(jìn)汽量：=1000*=1000*3.0539*660=2015555.6 kg/h式中 汽輪機(jī)額定功率，=660MW。檢驗：汽輪機(jī)進(jìn)汽量=2015555.6kg/h，與初選值誤差：=(2033724-2015555.6)/2015555.6

51、=0.901%誤差在允許范圍內(nèi)。給水流量：=*=1.02704*2015555.6=2070064.3 kg/h凝結(jié)水泵流量：=*=0.63094*2015555.6=1271694.7 kg/h凝汽量：=*=0.55451*2015555.6=1117645.2 kg/h第一級抽汽量：=*=0.07143*2015555.6=143979 kg/h第二級抽汽量：=*=0.07218*2015555.6=145487 kg/h第三級抽汽量：=*=0.03749*2015555.6=75560 kg/h第四級抽汽量：=*=0.12300*2015555.6=247908 kg/h第五級抽汽量：=*=0.02773*2015555.6=55885 kg/h第六級抽汽量：=*=0.02838*2015555.6=57211 kg/h第七級抽汽量：=*=0.04699*2015555.6=94717 kg/h第八級抽汽量：=*=0.02997*2015555.6=60406 kg/h3.11. 全廠性熱經(jīng)濟(jì)指標(biāo)計算3.11.1. 鍋爐參數(shù)計算過熱蒸汽參數(shù)：由=17.42Mpa，=541，查表得過熱蒸汽出口比焓=3399.0 kj/kg再熱蒸汽參數(shù)：鍋爐設(shè)計再熱蒸汽出