熱力發(fā)電廠課程設(shè)計(jì)報(bào)告-東南大學(xué)

1、東 南 大 學(xué)熱力發(fā)電廠課程設(shè)計(jì)報(bào)告題 目：引進(jìn)300MW機(jī)組原則性熱力系統(tǒng)設(shè)計(jì)、計(jì)算和改進(jìn)能源與環(huán)境學(xué)院 熱能與動(dòng)力工程 專業(yè)學(xué) 號(hào) 姓 名 Yishion J 指 導(dǎo) 教 師 起 訖 日 期 2014年2月24日3月7日 設(shè) 計(jì) 地 點(diǎn) 中山院502 2014年2月24日目錄一 課程設(shè)計(jì)任務(wù)31.1 設(shè)計(jì)題目31.2 計(jì)算任務(wù)31.3設(shè)計(jì)任務(wù)說明3二 原則性熱力系統(tǒng)的擬定（如圖）4三 原則性熱力系統(tǒng)原始數(shù)據(jù)整理和計(jì)算43.1 原始數(shù)據(jù)的整理43.1.1汽輪機(jī)型式及參數(shù)43.1.2計(jì)算點(diǎn)參數(shù)表43.2 原則性熱力系統(tǒng)的計(jì)算53.2.1加熱器抽汽份額計(jì)算53.2.2 正平衡內(nèi)效率計(jì)算73 .3

2、校核計(jì)算73.3.1反平衡校核83.3.2等效焓降法校核10四 原則性熱力系統(tǒng)的改進(jìn)和計(jì)算（熱量法）124.1 方案改進(jìn)思路和分析124.2 改進(jìn)后的原則性熱力系統(tǒng)的計(jì)算124.2.1計(jì)算點(diǎn)參數(shù)134.2.2抽汽份額計(jì)算134.2.3正反平衡效率計(jì)算及對(duì)比144.3改進(jìn)前后對(duì)比14五 結(jié)果及分析165.1 結(jié)果分析165.2體會(huì)16六 參考文獻(xiàn)18七 致謝18一 課程設(shè)計(jì)任務(wù)1.1 設(shè)計(jì)題目引進(jìn)300MW凝氣機(jī)組熱力系統(tǒng)及抽汽過熱度（SC系統(tǒng)）利用效果分析。1.2 計(jì)算任務(wù)1、整理機(jī)組的參數(shù)和假設(shè)條件，并擬定出原則性熱力系統(tǒng)圖。2、根據(jù)給定熱力系統(tǒng)數(shù)據(jù)，計(jì)算氣態(tài)膨脹線上各計(jì)算點(diǎn)的參數(shù)，并在-s

3、 圖上繪出蒸汽的氣態(tài)膨脹線。3、對(duì)原始熱力系統(tǒng)計(jì)算其機(jī)組內(nèi)效率，并校核。4、確定原則性熱力系統(tǒng)的改進(jìn)方案，并對(duì)改進(jìn)后的原則性熱力系統(tǒng)計(jì)算其機(jī)組內(nèi)效率。5、將改進(jìn)后和改進(jìn)前的系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)比分析，并作出結(jié)論。1.3設(shè)計(jì)任務(wù)說明對(duì)引進(jìn)300MW凝氣機(jī)組熱力系統(tǒng)及抽汽過熱度（SC系統(tǒng)）利用效果分析，我的任務(wù)是先在無(wú)SC系統(tǒng)情況下通過對(duì)抽汽放熱量，疏水放熱量，給水吸熱量等的計(jì)算，求出抽汽份額，從而用熱量法計(jì)算出此情況下的汽機(jī)絕對(duì)內(nèi)效率（分別從正平衡和反平衡計(jì)算對(duì)比，分析誤差）。然后再在投入SC系統(tǒng)的情況下再通過以上參量計(jì)算出汽輪機(jī)絕對(duì)內(nèi)效率（也是正平衡計(jì)算，反平衡校核對(duì)比）。最后就是對(duì)兩種情況下的絕對(duì)內(nèi)效

4、率進(jìn)行對(duì)比，看加入SC系統(tǒng)后對(duì)效率有無(wú)提升，提升多少。同時(shí)等效焓降法也是一個(gè)實(shí)用的方法，可以用來(lái)校核熱量法的求解結(jié)果。二 原則性熱力系統(tǒng)的擬定（如附圖）三 原則性熱力系統(tǒng)原始數(shù)據(jù)整理和計(jì)算3.1 原始數(shù)據(jù)的整理3.1.1汽輪機(jī)型式及參數(shù)引進(jìn)300MW機(jī)組初蒸汽參數(shù)： P0=16.7MPa，t0=537oC再熱蒸汽參數(shù)：trh=537oC, Prh= Pr7=3.36MPa, hrh= 3536.76 kJ/kg低壓缸排汽壓力：Pc=0.00539MPa 給水泵小汽輪機(jī)耗氣份額及焓值：q=0.037933，hnq=2477.7kJ/kg 額定功率 Pe=300MW 回?zé)嵯到y(tǒng)：八級(jí)回?zé)岢槠?，“三?/p>

5、四低一除氧”軸封及門桿參數(shù)表：名稱份額fi0.00423910.0133430.000252610.0216060.00408410.0012392焓值kJ/kg3333.23028.73221.93535.32754.83.1.2計(jì)算點(diǎn)參數(shù)表H8H7H6H5（除氧器）H4H3H2H1抽汽壓力Prj5.930 3.360 1.670 0.824 0.326 0.136 0.074 0.026 抽汽焓hj3142.6 3028.7 3329.8 3134.2 2926.6 2759.9 2662.8 2520.5 加熱器壓力Pnj5.69280 3.22560 1.60320 0.79104 0

6、.31296 0.13056 0.07104 0.02496 Pnj下飽和水溫tnj272.18 237.91 201.47 169.95 134.97 107.24 90.32 64.93 上端差2.0 2.0 1.0 0.0 6.0 6.0 6.0 6.0 出口水溫tw,j270.18 235.91 200.47 169.95 128.97 101.24 84.32 58.93 水側(cè)壓力20.87500 20.87500 20.87500 0.79104 1.20000 1.20000 1.20000 1.20000 出口水焓hwj1182.79 1021.58 862.88 718.97

7、 542.64 425.13 353.99 247.66 進(jìn)口水溫235.91 200.47 173.10 128.97 101.24 84.32 58.93 33.97 進(jìn)口水焓hwj-11021.58 862.88 743.87 542.64 425.13 353.99 247.66 143.40 下端差6.0 6.0 6.0 無(wú)6.0 6.0 6.0 6.0 疏水溫度td,j241.91 206.47 179.10 無(wú)107.24 90.32 64.93 39.97 加熱器疏水焓hsj1046.84 882.21 759.55 無(wú)449.80 378.36 271.81 167.41 3

8、.2 原則性熱力系統(tǒng)的計(jì)算fw=1 高低加效率h=0.993.2.1加熱器抽汽份額計(jì)算（1）#8高加抽汽份額：疏水份額：（2）#7高加抽汽份額：疏水份額：（3）#6高加抽汽份額：疏水份額：（4）#5除氧器混合加熱器抽汽份額：（5）#4低加抽汽份額：疏水份額：（6）#3低加抽汽份額：疏水份額：（7）#2低加抽汽份額：疏水份額：（8）#1低加抽汽份額：凝氣份額：再熱份額：3.2.2 正平衡內(nèi)效率計(jì)算（1）做功量（2）循環(huán)吸熱量（3）內(nèi)效率3 .3校核計(jì)算3.3.1反平衡校核（1）做功量其中（2）內(nèi)效率，誤差符合要求。計(jì)算表格見下頁(yè)。18H8H7H6H5（除氧器）H4H3H2H1抽汽壓力Prj5.9

9、30 3.360 1.670 0.824 0.326 0.136 0.074 0.026 抽汽焓hj3142.60 3028.70 3329.80 3134.20 2926.60 2759.90 2662.80 2520.50 加熱器壓力Pnj5.69280 3.22560 1.60320 0.79104 0.31296 0.13056 0.07104 0.02496 Pnj下飽和水溫tnj272.18 237.91 201.47 169.95 134.97 107.24 90.32 64.93 上端差2.0 2.0 1.0 0.0 6.0 6.0 6.0 6.0 出口水溫tw,j270.18

10、 235.91 200.47 169.95 128.97 101.24 84.32 58.93 水側(cè)壓力20.87500 20.87500 20.87500 0.79104 1.20000 1.20000 1.20000 1.20000 出口水焓hwj1182.79 1021.58 862.88 718.97 542.64 425.13 353.99 247.66 進(jìn)口水溫235.91 200.47 173.10 128.97 101.24 84.32 58.93 33.97 進(jìn)口水焓hwj-11021.58 862.88 743.87 542.64 425.13 353.99 247.66

11、143.40 下端差6.0 6.0 6.0 無(wú)6.0 6.0 6.0 6.0 疏水溫度td,j241.91 206.47 179.10 無(wú)107.24 90.32 64.93 39.97 加熱器疏水焓hsj1046.84 882.21 759.55 無(wú)449.80 378.36 271.81 167.41 加熱器效率0.99 0.99 0.99 0.99 0.99 0.99 0.99 0.99 j161.21 158.70 119.01 176.33 117.51 71.14 106.33 104.26 j0.00 164.63 122.67 216.90 0.0071.44 106.55 1

12、28.41 qj2095.76 2146.49 2570.25 2591.56 2476.80 2381.54 2390.99 2377.10 j0.07770 0.06872 0.03978 0.05314 0.03645 0.02186 0.03157 0.02716 sj0.07770 0.14642 0.18620 0.09108 0.03645 0.05831 0.08988 0.11704 3.3.2等效焓降法校核前面計(jì)算用的是熱量法，這里再用等效焓降法進(jìn)行校核。計(jì)算時(shí)，各個(gè)加熱器的進(jìn)出口汽水參數(shù)仍然和前面用到的一樣，這里就不再次列出。（1）抽汽等效焓降和抽汽效率的計(jì)算： （2）再

13、熱冷段以上排擠1kg抽汽所引起的再熱器吸熱增量計(jì)算（3）新蒸汽的毛等效焓降附加成分引起的作功損失：新蒸汽凈等效焓降：循環(huán)吸熱量：汽輪機(jī)的裝置效率：與熱量法正平衡的誤差：，符合要求。四 原則性熱力系統(tǒng)的改進(jìn)和計(jì)算（熱量法）4.1 方案改進(jìn)思路和分析由于上述系統(tǒng)沒有裝蒸汽冷卻器，故均存在相對(duì)較大的上端差，這將造成較大的換熱熵增，從而損失較大的做功能力，根據(jù)前述任務(wù)，我的改進(jìn)方案就是在前三級(jí)蒸汽過熱度較大的抽汽出口加裝蒸汽冷卻器，充分利用其過熱度，提高出口給水溫度，降低乃至消除端差，這也可以合理調(diào)節(jié)抽汽份額，提高系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性。所以我的改進(jìn)是以減小端差為改進(jìn)對(duì)象達(dá)到上述目的。4.2 改進(jìn)后的原則性熱力系

14、統(tǒng)的計(jì)算4.2.1計(jì)算點(diǎn)參數(shù)H8H7H6H5（除氧器）H4H3H2H1抽汽壓力Prj5.930 3.360 1.670 0.824 0.326 0.136 0.074 0.026 抽汽焓hj3142.60 3028.70 3329.80 3134.20 2926.60 2759.90 2662.80 2520.50 加熱器壓力Pnj5.69280 3.22560 1.60320 0.79104 0.31296 0.13056 0.07104 0.02496 Pnj下飽和水溫tnj272.18 237.91 201.47 169.95 134.97 107.24 90.32 64.93 上端差0

15、.0 0.0 -1.00.0 6.0 6.0 6.0 6.0 出口水溫tw,j272.18 237.91 202.47 169.95 128.97 101.24 84.32 58.93 水側(cè)壓力20.87500 20.87500 20.87500 0.79104 1.20000 1.20000 1.20000 1.20000 出口水焓hwj1192.53 1030.75 871.68 718.97 542.64 425.13 353.99 247.66 進(jìn)口水溫237.91 202.47 173.10 128.97 101.24 84.32 58.93 33.97 進(jìn)口水焓hwj-11030.

16、75 871.68 743.87 542.64 425.13 353.99 247.66 143.40 下端差6.0 6.0 6.0 無(wú)6.0 6.0 6.0 6.0 疏水溫度td,j243.91 208.47 179.10 無(wú)107.24 90.32 64.93 39.97 加熱器疏水焓hsj1056.38 891.26 759.55 無(wú)449.80 378.36 271.81 167.41 加熱器效率0.99 0.99 0.99 0.99 0.99 0.99 0.99 0.99 4.2.2抽汽份額計(jì)算同改進(jìn)前方法可以求得各級(jí)抽汽份額為：H8H7H6H5（除氧器）H4H3H2H1j0.078

17、33 0.06912 0.04267 0.05282 0.03628 0.02176 0.03142 0.02702 4.2.3正反平衡效率計(jì)算及對(duì)比正平衡（1）做功量（2）循環(huán)吸熱量（3）內(nèi)效率反平衡 （1）做功量（2）內(nèi)效率，誤差符合要求。4.3改進(jìn)前后對(duì)比（1）改進(jìn)后，正平衡內(nèi)效率提高量：（2）反平衡內(nèi)效率提高量：故由數(shù)據(jù)可知，改進(jìn)后，經(jīng)濟(jì)性有所提高。原始系統(tǒng)對(duì)比（熱平衡）對(duì)比（等效熱降）循環(huán)吸熱量q0正2645.3763892635.110462645.376389做功量 Wi正1208.4511161204.9054451199.36577反1208.4760221204.84643

18、5機(jī)組內(nèi)效率i正0.4568163240.457250450.453381899反0.4568257380.457228057計(jì)算表格見下頁(yè)。H8H7H6H5（除氧器）H4H3H2H1抽汽壓力Prj5.93000 3.36000 1.67000 0.82400 0.32600 0.13600 0.07400 0.02600 抽汽焓hj3142.60 3028.70 3329.80 3134.20 2926.60 2759.90 2662.80 2520.50 加熱器壓力Pnj5.69280 3.22560 1.60320 0.79104 0.31296 0.13056 0.07104 0.02

19、496 Pnj下飽和水溫tnj272.18 237.91 201.47 169.95 134.97 107.24 90.32 64.93 上端差0.00 0.00 -1.000.00 6.00 6.00 6.00 6.00 出口水溫tw,j272.18 237.91 202.47 169.95 128.97 101.24 84.32 58.93 水側(cè)壓力20.88 20.88 20.88 0.79 1.20 1.20 1.20 1.20 出口水焓hwj1192.53 1030.75 871.68 718.97 542.64 425.13 353.99 247.66 進(jìn)口水溫237.91 202

20、.47 173.10 128.97 101.24 84.32 58.93 33.97 進(jìn)口水焓hwj-11030.75 871.68 743.87 542.64 425.13 353.99 247.66 143.40 下端差6.00 6.00 6.00 無(wú)6.00 6.00 6.00 6.00 疏水溫度td,j243.91 208.47 179.10 無(wú)107.24 90.32 64.93 39.97 加熱器疏水焓hsj1056.38 891.26 759.55 無(wú)449.80 378.36 271.81 167.41 加熱器效率0.99 0.99 0.99 0.99 0.99 0.99 0.

21、99 0.99 j161.79 159.06 127.81 176.33 117.51 71.14 106.33 104.26 j0.00 165.12 131.72 216.90 0.00 71.44 106.55 128.41 qj2086.22 2137.44 2570.25 2591.56 2476.80 2381.54 2390.99 2377.10 j0.07833 0.06912 0.04267 0.05282 0.03628 0.02176 0.03142 0.02702 五 結(jié)果及分析5.1 結(jié)果分析（1）分別從改進(jìn)前（后）正平衡和反平衡計(jì)算的內(nèi)效率結(jié)果對(duì)比來(lái)看，反平衡效率&

22、lt;正平衡效率。分析：由于參數(shù)選擇沒有唯一標(biāo)準(zhǔn)，所以可能初始參數(shù)值將對(duì)后面的計(jì)算產(chǎn)生一定影響，甚至累積；同時(shí)，軸封汽，特別是經(jīng)高壓缸軸封直接流入中壓缸的在計(jì)算過程中無(wú)法確定其初始焓值，對(duì)后面運(yùn)算也有影響。而從結(jié)果來(lái)看，正平衡中我的損失計(jì)算可能有未考慮到的地方而反平衡較為全面，故得出以上結(jié)論，但誤差在0.5%之內(nèi)，可以接受。（2）從改進(jìn)前后來(lái)看，無(wú)論是正平衡還是反平衡，改進(jìn)后即加了蒸汽冷卻器后汽輪機(jī)的絕對(duì)內(nèi)效率都有所提高。分析：正如方案思路及分析里所說，改進(jìn)后的系統(tǒng)基本達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)，過熱蒸汽的過熱度得到了比較充分的利用，使上端差減到幾乎為零（假設(shè)也具有一定隨意性），給水出口溫度有所提高，傳熱溫差降低致使熵增減小，做功能力損失也減小，經(jīng)濟(jì)性也就隨之提高了。5.2體會(huì)課程設(shè)計(jì)是一個(gè)把書本上理論知識(shí)用于實(shí)踐的過程，它的重要性不亞于書本知識(shí)本身。自己可以從中學(xué)到很多東西。課程設(shè)計(jì)雖為期不長(zhǎng)，但是集中精力在較短的時(shí)間內(nèi)完成一個(gè)實(shí)實(shí)在在的任務(wù)，個(gè)人覺得是一種成功，也是一種體驗(yàn)，更是一個(gè)提升自己實(shí)踐能力的好機(jī)會(huì)。這次熱力發(fā)電廠課程設(shè)計(jì)，主要設(shè)計(jì)到了熱力發(fā)電廠課程中，回?zé)嵯到y(tǒng)的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。在課程設(shè)計(jì)過程中，計(jì)算量不大，但是計(jì)算方法比較靈活，同時(shí)需要考慮的細(xì)節(jié)比較多。比如在用反平衡計(jì)算機(jī)組效率時(shí)，各種損失都必須考慮到位，各種方案之間效率本來(lái)就差別不大，要是某