回熱系統(tǒng)計算

1、熱力發(fā)電廠熱力發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)計算原則性熱力系統(tǒng)計算 1 概念概念 熱力系統(tǒng)熱力系統(tǒng)是火電廠實現(xiàn)熱功轉(zhuǎn)換熱力部分的工藝系統(tǒng)是火電廠實現(xiàn)熱功轉(zhuǎn)換熱力部分的工藝系統(tǒng) 。由管道、閥門。由管道、閥門連接各設備組成。連接各設備組成。 反映火電廠熱力系統(tǒng)的圖，稱為反映火電廠熱力系統(tǒng)的圖，稱為熱力系統(tǒng)圖熱力系統(tǒng)圖 2 分類分類 （1） 以范圍劃分，可分為以范圍劃分，可分為局部熱力系統(tǒng)局部熱力系統(tǒng)和和全廠熱力系統(tǒng)全廠熱力系統(tǒng)兩類兩類 （2）按用途劃分，熱力系統(tǒng)可分為）按用途劃分，熱力系統(tǒng)可分為原則性原則性熱力系統(tǒng)和熱力系統(tǒng)和全面性全面性兩類。兩類。 a 原則性熱力系統(tǒng)原則性熱力系統(tǒng)是一種原理性圖，只反映某

2、一特定工況下機組是一種原理性圖，只反映某一特定工況下機組的安全與經(jīng)濟性以及系統(tǒng)特征。原則性熱力系統(tǒng)圖僅反映系統(tǒng)主要特點的安全與經(jīng)濟性以及系統(tǒng)特征。原則性熱力系統(tǒng)圖僅反映系統(tǒng)主要特點的各種功能，次要的支管線及閥門不畫的各種功能，次要的支管線及閥門不畫. b 全面性熱力系統(tǒng)全面性熱力系統(tǒng)是實際熱力系統(tǒng)的反映，它包括不同運行工況是實際熱力系統(tǒng)的反映，它包括不同運行工況下的所有系統(tǒng)，以反映該系統(tǒng)的安全可靠性、經(jīng)濟性和靈活性。全面性下的所有系統(tǒng)，以反映該系統(tǒng)的安全可靠性、經(jīng)濟性和靈活性。全面性熱力系統(tǒng)圖是施工和運行的主要依據(jù)。熱力系統(tǒng)圖是施工和運行的主要依據(jù)。 第一節(jié)第一節(jié) 熱力系統(tǒng)的概念及分類熱力系統(tǒng)

3、的概念及分類回熱系統(tǒng)回熱系統(tǒng)既是汽輪機熱力系統(tǒng)的基礎(chǔ)，也是全廠熱力系統(tǒng)的核心，對機既是汽輪機熱力系統(tǒng)的基礎(chǔ)，也是全廠熱力系統(tǒng)的核心，對機組和電廠的熱經(jīng)濟性起著決定性的作用。組和電廠的熱經(jīng)濟性起著決定性的作用。 機組的熱耗率：大型汽輪機的mg較高99左右，可視為定值，則qf（i）。汽輪機絕對內(nèi)效率i討論局部原則性熱力系統(tǒng)的熱經(jīng)濟性。實際系統(tǒng)的選擇處理經(jīng)濟性和安全性及投資間的矛盾技術(shù)經(jīng)濟比較gmiq/3600第二節(jié)第二節(jié) 回熱（機組）原則性熱力系統(tǒng)回熱（機組）原則性熱力系統(tǒng)一、回熱加熱器的類型一、回熱加熱器的類型1 混合式混合式（接觸式）（接觸式）特點：無端差，熱經(jīng)濟性好特點：無端差，熱經(jīng)濟性好,

4、 構(gòu)造簡單構(gòu)造簡單,金屬耗量小金屬耗量小;系統(tǒng)需要泵系統(tǒng)需要泵,正壓頭（高位布置）正壓頭（高位布置）,水箱（負荷波動），備用泵（可靠）。水箱（負荷波動），備用泵（可靠）。2 表面式加熱器表面式加熱器特點：有端差，熱經(jīng)濟性差；特點：有端差，熱經(jīng)濟性差；系統(tǒng)簡單，運行安全可靠以及系統(tǒng)投資都優(yōu)于混合式系統(tǒng)簡單，運行安全可靠以及系統(tǒng)投資都優(yōu)于混合式根據(jù)技術(shù)經(jīng)濟全面綜合比較，絕大多數(shù)電廠根據(jù)技術(shù)經(jīng)濟全面綜合比較，絕大多數(shù)電廠都選用的面式加熱器組成回熱系統(tǒng)，只有除氧器采都選用的面式加熱器組成回熱系統(tǒng)，只有除氧器采用混合式用混合式。二、面式加熱器的連接方式二、面式加熱器的連接方式 1 1 面式加熱器的疏水方

5、式選擇面式加熱器的疏水方式選擇 （1 1）逐級自流的方式）逐級自流的方式 （2 2）采用疏水泵，將疏水打人該加熱器出口水流）采用疏水泵，將疏水打人該加熱器出口水流 為提高其熱經(jīng)濟佳，為提高其熱經(jīng)濟佳， 還普遍裝設內(nèi)置式還普遍裝設內(nèi)置式疏水冷卻器疏水冷卻器。 不同疏水收集方式的經(jīng)濟性比較: 混合式加熱器疏水泵表面式加熱器疏水逐級自流表面式加熱器 熱量法分析: 看對低壓回熱抽汽的利用程度看對低壓回熱抽汽的利用程度,既回熱做功比Xr=回熱抽汽做功/總做功 逐級自流:增加高壓,排擠低壓抽汽 疏水冷卻器:本級利用部分熱量,減小對低壓級抽汽排擠 疏水泵方式:完全避免低壓抽汽排擠,預熱高一級加熱器水,減少高

6、壓抽汽,熱經(jīng)濟性高 做功能力法分析: 看看火用火用損損 逐級自流:下級加熱器溫差增大,至上級加熱器的疏水壓力降低. 疏水冷卻器:貶值利用的熱量減少,本級換熱溫差降低 疏水泵方式:完全避免疏水壓降的能量貶值,減小高一級加熱器內(nèi)的換熱溫差,熱經(jīng)濟性高 不同疏水收集方式熱經(jīng)濟性變化0.5%0.15 疏水自流方式:系統(tǒng)簡單可靠,投資小,運行費用,維護工作量小 疏水泵方式:系統(tǒng)復雜,投資大,有轉(zhuǎn)動機械,耗電并存在汽蝕問題,可靠性降低,維護工作量大. 疏水匯入熱井比進入凝汽器熱經(jīng)濟性略高三、回熱系統(tǒng)的損失三、回熱系統(tǒng)的損失熱經(jīng)濟性有關(guān)因素：初、終、再熱參數(shù)，熱經(jīng)濟性有關(guān)因素：初、終、再熱參數(shù)，Z Z、t

7、tfwfw，疏水收集方式，疏水收集方式，蒸汽冷卻器、疏水冷卻器的應用，以及如下蒸汽冷卻器、疏水冷卻器的應用，以及如下4 4點損失點損失 1)1)抽汽管道壓降損失抽汽管道壓降損失 2)2)面式加熱器的面式加熱器的端差端差損失損失汽側(cè)壓力下的飽和溫度與水側(cè)出水溫度之差汽側(cè)壓力下的飽和溫度與水側(cè)出水溫度之差, ,上端差上端差離開加熱的疏水溫度與水側(cè)進水溫度之差離開加熱的疏水溫度與水側(cè)進水溫度之差, ,下端差下端差 3)3)回熱系統(tǒng)的布置損失回熱系統(tǒng)的布置損失 理想回熱循環(huán)及其系統(tǒng)全為混合式加熱器。由于采用面式加熱器以及在理想回熱循環(huán)及其系統(tǒng)全為混合式加熱器。由于采用面式加熱器以及在它回熱系統(tǒng)中所排列

8、位置的不同，引起熱耗率損失，稱它回熱系統(tǒng)中所排列位置的不同，引起熱耗率損失，稱布置損失布置損失 4)4)實際給水焓升分配損失實際給水焓升分配損失200W200W凝汽式再熱機組回熱原則性熱力系統(tǒng)凝汽式再熱機組回熱原則性熱力系統(tǒng)實際回熱系統(tǒng)（簡單可靠）實際回熱系統(tǒng)（簡單可靠） 第三節(jié)第三節(jié) 回熱（機組）原則性熱力系統(tǒng)的計算回熱（機組）原則性熱力系統(tǒng)的計算 一、計算目的及基本公式一、計算目的及基本公式 1 1目的目的 (1(1）確定某工況時機組的）確定某工況時機組的熱經(jīng)濟性指標熱經(jīng)濟性指標和各部分和各部分汽水流量汽水流量； (2(2）根據(jù)最大工況時的各項汽水流量，）根據(jù)最大工況時的各項汽水流量，選擇

9、選擇有關(guān)的有關(guān)的輔助設備輔助設備 及及汽水管道汽水管道； (3(3）確定某些工況下汽輪機的）確定某些工況下汽輪機的功率功率或或新汽耗量新汽耗量； (4(4）新機組）新機組本體熱力系統(tǒng)定型設計本體熱力系統(tǒng)定型設計。（設計新機組，局部改造，汽輪機大修后均需要計算）（設計新機組，局部改造，汽輪機大修后均需要計算） 分為：分為：定功率定功率計算和計算和定流量定流量計算計算確定全年運行的熱經(jīng)濟性；選擇配套鍋爐確定全年運行的熱經(jīng)濟性；選擇配套鍋爐允許進汽量新汽超壓、高加切除限制負荷所發(fā)功率；允許進汽量新汽超壓、高加切除限制負荷所發(fā)功率；不同熱負荷下的機組功率不同熱負荷下的機組功率 2 2計算的基本公式計算

10、的基本公式 利用性能計算公式和能量質(zhì)量平衡方程式利用性能計算公式和能量質(zhì)量平衡方程式 計算內(nèi)容：計算內(nèi)容： 通過加熱器熱平衡式來求各抽汽量（通過加熱器熱平衡式來求各抽汽量（DjDj或或j j）；）； 通過物質(zhì)平衡式求凝汽量（通過物質(zhì)平衡式求凝汽量（DcDc或或c c) )； 通過汽輪機功率方程式求通過汽輪機功率方程式求PePe（定流量計算時）（定流量計算時） 或或D D0 0（定功率計算時）（定功率計算時） 二二. .計算方法和步驟計算方法和步驟 常規(guī)計算法，循環(huán)函數(shù)法、等效焓降法等常規(guī)計算法，循環(huán)函數(shù)法、等效焓降法等 （1 1）整理原始資料并作合理假定）整理原始資料并作合理假定 （2 2）進

11、行各級回熱抽汽量的計算）進行各級回熱抽汽量的計算 （3 3）凝汽系數(shù)或新汽耗量的計算，或汽輪機功率計算）凝汽系數(shù)或新汽耗量的計算，或汽輪機功率計算 （4 4）對計算結(jié)果進行校核）對計算結(jié)果進行校核 （5 5）熱經(jīng)濟性指標和各處汽水流量計算）熱經(jīng)濟性指標和各處汽水流量計算 三三. .熱平衡式的擬定熱平衡式的擬定 擬定熱平衡式時，選擇最合適熱平衡范圍，盡量減少方程數(shù)目擬定熱平衡式時，選擇最合適熱平衡范圍，盡量減少方程數(shù)目 回熱原則性系統(tǒng)計算中熱平衡式的擬定范圍選擇回熱原則性系統(tǒng)計算中熱平衡式的擬定范圍選擇 回熱加熱器的疏水類型回熱加熱器的疏水類型 （a a）放流式加熱器；（）放流式加熱器；（b b

12、）、）、(c(c）匯集式加熱器）匯集式加熱器 對放流式加熱器對放流式加熱器 q qj jh hi i-h-hj j j j =h =hwjwj-h-hwj+1wj+1 rj rjh hj-1j-1 -h-hj j 對匯集式加熱器（以入口凝結(jié)水焓為準）對匯集式加熱器（以入口凝結(jié)水焓為準） q qj j=h=hj j-h-hwjwj1 1 j j =h =hwjwj-h-hwj+1wj+1 rj=h rj=hj-1j-1 -h-hwj+1wj+1 按輸入熱量等于輸出熱量列方程為：按輸入熱量等于輸出熱量列方程為： j jh hj j+ + j-1j-1h hj-1j-1 + + cjcjh hwj+

13、1wj+1=f=fw w* *h hwjwj 按吸熱量等于放熱量列出方程：按吸熱量等于放熱量列出方程： j j(h(hj j-h-hwjwj)+)+j-1j-1(h(h j-1j-1-h-hwjwj)=)=cjcj(h(hwjwj-h-hwj+1wj+1) )將將cjcj=fwfw-j j- - j-1j-1代入上式得代入上式得: :j j(h(hj j-h-hwj+1wj+1)+)+j-1j-1(h(h j-1j-1-h-hwj+1wj+1)=)=fwfw(h(hwjwj-h-hwj+1wj+1) )四、常規(guī)熱平衡的電算回熱（機組）原則性熱力系統(tǒng)四、常規(guī)熱平衡的電算回熱（機組）原則性熱力系統(tǒng)

14、 電算熱力系統(tǒng)時，將（電算熱力系統(tǒng)時，將（z z十十1 1）個方程排成矩陣來計算，）個方程排成矩陣來計算， 可稱為并聯(lián)法計算可稱為并聯(lián)法計算。 圖7-60000000088887868584838281777767574737271666656463626155554535251444434241333323122221111qrrrqrrqrqqrrrqrrqrq888888887777777666666555554444333221qrrrqrrqrqqrrrqrrqrqA87654321X87654321TTXATAX1第四節(jié)第四節(jié) 發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)的計算發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)的計算

15、一、計算目的一、計算目的 發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)針對全廠，簡稱全廠熱力系統(tǒng)計發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)針對全廠，簡稱全廠熱力系統(tǒng)計算，是回熱系統(tǒng)熱力計算（即機組原則性熱力計算）的擴算，是回熱系統(tǒng)熱力計算（即機組原則性熱力計算）的擴展，與之既有聯(lián)系又有區(qū)別。展，與之既有聯(lián)系又有區(qū)別。 目的：目的：確定電廠某一運行方式時的各項汽水流量及其參確定電廠某一運行方式時的各項汽水流量及其參數(shù)，該工況的發(fā)電量、供熱量及其全廠熱經(jīng)濟性指標，以數(shù)，該工況的發(fā)電量、供熱量及其全廠熱經(jīng)濟性指標，以分析其安全性和經(jīng)濟性。分析其安全性和經(jīng)濟性。 N300-16.7/538/538N300-16.7/538/538型機組的發(fā)電廠

16、原則性熱力系統(tǒng)型機組的發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng) 三、計算方法與步驟三、計算方法與步驟 1 1計算方法的分類計算方法的分類 按基于熱力學定律情況分：按基于熱力學定律情況分： 基于熱力學第一定法和基于熱力學第二定律法基于熱力學第一定法和基于熱力學第二定律法 按計算工具分，手工計算法和電子計算機計算按計算工具分，手工計算法和電子計算機計算 按給定參數(shù)分為定功率法、定流量法。按給定參數(shù)分為定功率法、定流量法。 按熱平衡情況分為正熱平衡計算法、反熱平衡計算法。按熱平衡情況分為正熱平衡計算法、反熱平衡計算法。 2 2全廠熱力計算與機組熱力計算的異同全廠熱力計算與機組熱力計算的異同 共同點：共同點： 求解多元一

17、次線性方程組；求解多元一次線性方程組； 其計算原理和基本方程式是相同的其計算原理和基本方程式是相同的 ； 均可用汽水流量的絕對量或相對量計算；均可用汽水流量的絕對量或相對量計算； 兩者計算的步驟也是類似兩者計算的步驟也是類似 差異點：差異點： 計算范圍和要求的不同計算范圍和要求的不同 ； 小流量的汽耗量處理不同小流量的汽耗量處理不同 ； 按先按先“由外到內(nèi)由外到內(nèi)”再再“從高到低從高到低”的順序進行計算；的順序進行計算； 某些項目的物理概念不同。某些項目的物理概念不同。 3 3計算步驟計算步驟 （1 1）整理原始資料，編制汽水參數(shù)表；）整理原始資料，編制汽水參數(shù)表； （2 2）按）按“先外后內(nèi)

18、先外后內(nèi)”，再，再“從高到低從高到低”順序計算；順序計算； （3 3）各性能參數(shù)的計算）各性能參數(shù)的計算四、熱耗率的修正和非額定工況的計算四、熱耗率的修正和非額定工況的計算 1 1熱耗率的修正熱耗率的修正 查閱修正曲線查閱修正曲線 2 2、非額定工況的計算、非額定工況的計算 進行變工況計算，其他過程一樣進行變工況計算，其他過程一樣 167.3T169.0HLP缸HP-IP缸39.4P273.6T38.66P247.0T0.6260P86.54T1.26P105.6T2.62P128.4T18.4P207.3T0.2333P63.02T7.57P167.3T軸封加熱器凝汽器0.0500P鍋 爐TVRSVICVGCVEA7.57P739.4H7.81P739.2H748710G1155G170P811.4H1052756G538.0T36.6P844.4H879665G538.0TBFPT7473KWAH31GAI34G25G736.5H79GAK69G88GAF207G84G軸封減溫器D69GF88GC69GB69GK69GG762.5H0GI40G730.3H1299G32.54T32.55H670082G補給水凝結(jié)水泵A117G33.67T60.62H6