熱力發(fā)電廠第七章課件

1、1第七章 發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)本章先介紹擬定發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)的基本方法，并列舉國內(nèi)外大容量發(fā)電機組中具有代表性的火電、核電、燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電的原則性熱力系統(tǒng)，并兼顧了凝汽式、供熱式兩類機組的發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)。同時介紹了發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)的計算方法，并以常規(guī)熱量法的額定工況計算為例進行介紹。本章最后附有亞臨界600MW機組、超臨界800MW機組和雙抽汽式供熱機組的火力發(fā)電廠原則性熱力計算實例。2第七章 發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)第一節(jié)第一節(jié) 發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)的擬定發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)的擬定第二節(jié)第二節(jié) 發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)舉例發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)舉例第三節(jié)第三節(jié) 發(fā)電廠原則性熱力系

2、統(tǒng)的計算發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)的計算第四節(jié)第四節(jié) 發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)計算舉例發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)計算舉例本章提要本章提要3 熱力發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)在實質(zhì)上表明了循環(huán)的特征、工質(zhì)的能量轉(zhuǎn)換、熱量利用程度和技術(shù)完善程度。 第一節(jié)第一節(jié) 發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)的擬定發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)的擬定4一一 發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)的組成發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)的組成發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)主要包括： 鍋爐 汽輪機 一、二次蒸汽系統(tǒng) 局部熱力系統(tǒng) 給水回?zé)峒訜岷统跗飨到y(tǒng) 補充水引入系統(tǒng) 軸封汽及其它廢熱回收系統(tǒng) 熱電廠還包括：對外供熱系統(tǒng)熱電廠還包括：對外供熱系統(tǒng)5二二 編制發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)的主要步驟編制發(fā)電廠原則

3、性熱力系統(tǒng)的主要步驟（一）確定發(fā)電廠的型式及規(guī)劃容量 根據(jù)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)及其發(fā)展規(guī)劃，燃料資源及供應(yīng)狀況，供水條件、交通運輸、地質(zhì)地形、地震及占地拆遷，水文氣象，廢渣處理、施工條件及環(huán)境保護要求和資金來源等，通過綜合分析比較確定電廠規(guī)劃容量、分期建設(shè)容量及建成期限。涉外工程要考慮供貨方或訂貨方所在國的有關(guān)情況。（二）選擇汽輪機 凝汽式發(fā)電廠選用凝汽式機組，其單位容量應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)規(guī)劃容量、負(fù)荷增長速度和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)等因素進行選擇。各汽輪機制造廠生產(chǎn)的汽輪機型式、單機容量及其蒸汽參數(shù)，是通過綜合的技術(shù)經(jīng)濟比較或優(yōu)化確定的。（三）繪發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)圖 汽輪機型式和單機容量確定后，即可根據(jù)汽輪機制造廠提供的該

4、機組本體汽水系統(tǒng)，和選定的鍋爐型式來繪制原則性熱力系統(tǒng)圖。 6（四）發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)計算 進行幾個典型工況的原則性熱力計算，及其全廠熱經(jīng)濟指標(biāo)計算，詳見本章第三、四節(jié)。（五）選擇鍋爐 選擇鍋爐應(yīng)符合現(xiàn)行的SD268-1988燃煤電站鍋爐技術(shù)條件的規(guī)定，必須適應(yīng)燃用煤種的煤質(zhì)特性及現(xiàn)行規(guī)定中的煤質(zhì)允許變化范圍。根據(jù)汽輪機組最大工況時的進汽量，并考慮必須的富裕容量來選擇鍋爐的單位容量。 （六）選擇熱力輔助設(shè)備 根據(jù)最大工況時原則性熱力系統(tǒng)所得各項汽水流量，按照“設(shè)規(guī)”的技術(shù)要求，結(jié)合有關(guān)輔助熱力設(shè)備的產(chǎn)品規(guī)范，合理選擇，并宜優(yōu)先選用標(biāo)準(zhǔn)系列產(chǎn)品，其型式也宜一致。7第二節(jié)第二節(jié) 發(fā)電廠原則性熱力

5、系統(tǒng)舉例發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)舉例一 國產(chǎn)機組的發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)舉例（一）：江西豐城發(fā)電廠（原則性熱系統(tǒng)如圖7-1所示） 300MW機組型號為SQ-N300-16.7/538/538，配HG-1025/18.2-YM6型強制循環(huán)汽包鍋爐及QFSN-300-2水氫氫冷發(fā)電機。 汽輪機為單軸雙缸雙排汽，高中壓缸采用合缸反流結(jié)構(gòu)，低壓缸為三層缸結(jié)構(gòu)。高中壓部分為沖動、反動混合式，低壓部分為雙流、反動式。有八級不調(diào)整抽汽，回?zé)嵯到y(tǒng)為“三高四低一除氧”，除氧器為滑壓運行。采取疏水逐級自流方式。 該機組額定功率300MW，最大功率327MW，可超壓5%發(fā)出額定功率并可連續(xù)運行。8BHPLPLPLPCDm

6、aCPDESGH8H7H6H5H4H3H2H1FPTPTDBD圖7-1 N300-16.7/538/538型機組的發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng) 9舉例（二）舉例（二） 引進美國技術(shù)國產(chǎn)的引進美國技術(shù)國產(chǎn)的N600-16.7/537/537型機組型機組 圖7-2 N600-16.7/537/537型機組的發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng) 圖7-2為引進美國技術(shù)國產(chǎn)的N600-16.7/537/ 537型機組，配HG-2008/186M強制循環(huán)汽包爐的發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)圖。與圖7-1對比，僅指出其不同之處：汽輪機組為單軸四缸四排汽反動式汽輪機，額定工況時機組熱耗率為8024.03 kJ/(kWh)。 10舉例（三）

7、 ：圖7-3為國產(chǎn)CC200-12.75/535/535型雙抽汽凝汽式機組，配HG-670/140-YM9型自然循環(huán)汽包爐的熱電廠原則性熱力系統(tǒng)，有八級回?zé)岢槠?。其主要特點是：第三、六級為調(diào)整抽汽，其調(diào)壓范圍分別為0.781.27 MPa、0.1180.29MPa，前者對工藝熱負(fù)HIS直接供汽和峰載熱網(wǎng)加熱器PH的汽源，后者作為基載熱網(wǎng)加熱器BH和大氣壓力式除氧器MD的汽源。高壓加熱器H2和高壓除氧器HD設(shè)有外置式蒸汽冷卻器SC2、SC3與H1為出口主給水串聯(lián)兩級并聯(lián)方式，H2還沒有外置式疏水冷卻器DC2。兩級除氧，高壓除氧器HD、大氣壓力除氧器MD均為定壓運行，前者是給水除氧器，后者是熱電廠

8、補充水除氧器。因系熱電廠采用了兩級鍋爐連續(xù)排污利用系統(tǒng)，其擴容蒸汽分別引至兩級除氧器HD、MD。11 B去HDBD1MDH1H2DC2BCCFPMDBPSC2SC3HPIPLPGPHHHSHISRPBHCTBCPHPH4H5M1M2H6H7SG2SG1DPDP熱網(wǎng)補充水BD2HDPH3圖7-3 CC200-12.75/535/535型雙抽汽凝汽式機組熱電廠的原則性熱力系統(tǒng)12二二 我國進口設(shè)備的發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)我國進口設(shè)備的發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)舉例（一） ：進口法國600MW機組元寶山電廠（原則性熱系統(tǒng)如圖7-4所示） 其蒸汽初參數(shù)為17.75MPa/540/540，配德國產(chǎn)的本生型直流鍋

9、爐，其出口蒸汽參數(shù)為18.593MPa/545/ 545，蒸發(fā)量1843t/h，燃褐煤，采用風(fēng)扇磨煤機。 汽輪機為單軸四缸四排汽凝汽沖動式。高壓缸無抽汽口，兩級高壓加熱器均為雙列布置，H2設(shè)有外置式蒸汽冷卻器SC2。除氧器滑壓運行。小汽機配有單獨的小凝汽器及其凝結(jié)水泵。三、五、六段抽汽除供除氧器和小汽機，五、六號加熱器用汽外，還分別供廠內(nèi)采暖Q、暖風(fēng)器R和生水加熱器S用汽。額定功率機組的保證熱耗率為7808.38kJ/(kWh)。13圖7-4 進口法國亞臨界600MW機組的元寶山發(fā)電廠原則熱力系統(tǒng) 14 舉例（二） ：圖7-5為我國華北盤山電廠一期工程系俄羅斯制造的兩臺超臨界參數(shù)500MW燃煤

10、火電機組的原則性熱力系統(tǒng)，汽輪機為K-500-240-4型，配蒸發(fā)量為1650 t/h、參數(shù)為25MPa、545的直流鍋爐。 汽輪機是單軸、四缸、四排汽、沖動式、凝汽式汽輪機，有八級回?zé)嵯怠叭咚牡鸵怀酢?，其中第七、八級回?zé)峒訜崞鱄7、H8為接觸式低壓加熱器，有兩臺軸封冷卻器SG1、SG2，雙壓凝汽器，全部凝結(jié)水精處理，故有三級凝結(jié)水泵CP1、CP2、CP3。主給水泵FP、前置泵TP均為小汽機TD拖動，其汽源取自第四級抽汽，設(shè)有單獨的小凝汽器和凝器水泵，并引至主凝水管。 15 1650t/h; 23.54MPa; 540 3.56MPa, 540 B HPC IPC 2LPC Pe=505M

11、W M H1 H2 H3 H4 H5 H6 H7 H8 FP TP TD CP3 Qh CP2 P7BH1 HP 去凝汽器 BH2 p5 SG2 SG1 CP1 C pc1 pc2 C C BH2 3.98MPa; 293 5.72MPa; 340 1.79MPa; 464 1.14MPa; 385 p4=0.7MPa 0.019MPa; 585 0.454MPa;270 0.252MPa; 126 0.105MPa; 126 1 2 3 6 5 4 4 3 6 5 8 8 7 7 BH1 DE 圖7-5 進口俄國超臨機組500MW的盤山發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)16 舉例（三） ：圖7-6：鍋爐為

12、瑞士蘇爾壽和美國GE公司設(shè)計制造的超臨界一次再熱螺旋管圈、變壓運行的直流鍋爐，最大連續(xù)出力1900 t/h，蒸汽參數(shù)為25.3MPa、541，給水溫度285.5，鍋爐效率92.53%，不投油穩(wěn)燃最低負(fù)荷為30%。 汽輪機為瑞士ABB公司產(chǎn)的單軸四缸四排汽一次再熱反動式Y(jié)454型凝汽式汽輪機，主蒸汽參數(shù)為24.2 MPa、538，再熱參數(shù)4.29MPa、566。該機組有八級不調(diào)整抽汽，回?zé)嵯到y(tǒng)為“三高四低一除氧”。機組為復(fù)合滑壓運行，即從40%到90%最大連續(xù)出力負(fù)荷區(qū)間為變壓運行。該廠這樣兩臺機組先后于1992年6月、12月投運，是我國第一座投運超臨界壓力大型火力發(fā)電廠17H 2 2 9 4

13、0 .2 6 h4 .2 1 0 p , 3 2 0 3 .9 6 h2 .4 6 8 p , 3 4 11 .5 2 h0.467p, 2978.28h圖7-6 進口美國600MW超臨界機組的上海石洞口二廠發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng) 18三三 國外典型火電廠的發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)國外典型火電廠的發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng) 舉例（一） （圖7-7）世界上最大的1300MW雙軸凝汽式汽輪機配直流鍋爐的發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)。 該機組為超臨界壓力，一次再熱、雙軸六缸八排汽凝汽式機組，兩軸功率相等。高壓軸配有分流高壓缸、兩個分流低壓缸和發(fā)電機，低壓軸配有分流中壓缸、兩個分流低壓缸和發(fā)電機。該機組有八級不調(diào)整抽汽，

14、回?zé)嵯到y(tǒng)為“四高、三低、一滑壓除氧”。除H1高壓加熱器設(shè)有內(nèi)置式蒸汽冷卻器外，所有高壓加熱器和H6、H7低壓加熱器均有內(nèi)置式疏水冷卻器。末級H8設(shè)有疏水泵DP將疏水送入該級加熱器的出口主凝結(jié)水管中，高壓加熱器為雙列布置。 19 qn= 9 3 6 2 k J / ( k W h ) 圖7-7 世界上雙軸最大1300MW凝汽式發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)圖FF送風(fēng)機；E蒸發(fā)器；ES蒸發(fā)器冷卻器；EJ抽氣器冷卻器20舉例（二）（二） （圖7-8）世界上單軸最大1200MW凝汽式發(fā)電廠 汽輪機為K1200-23.54/540/540型超臨界壓力一次再熱、單軸五缸六排汽沖動式凝汽式汽輪機，配蒸發(fā)量為3950t

15、/h燃煤直流鍋爐。新蒸汽先進入高壓缸左側(cè)通流部分，再回轉(zhuǎn)180o進入其右側(cè)通流部分，中、低壓缸均為分流式。共有九級不調(diào)整抽汽，回?zé)嵯到y(tǒng)為“三高、五低、一滑壓除氧”。除最后兩級加熱器外，均設(shè)有內(nèi)置式蒸冷器和疏冷器。H3還設(shè)有一臺外置式蒸冷器SC3將給水溫度提高到274。兩臺除氧器裝有兩臺半容量汽動調(diào)速給水泵，驅(qū)動小汽機TD為凝汽式，功率為25MW，正常工況時汽源引自第三段抽汽，其前置泵由小汽機同軸帶動，還有一臺半容量電動給水泵(圖中未畫出)。 21 圖7-8 世界上最大的單軸凝汽式機組(1200MW)發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)圖22舉例（三）舉例（三） （圖7-9）美國超臨界兩次再過熱機組埃迪斯通發(fā)電

16、廠 有八級不調(diào)整抽汽，回?zé)嵯到y(tǒng)為“五高兩低一除氧”。給水采用兩級升壓系統(tǒng)，使五臺高壓加熱器的水側(cè)壓力降低，有助于提高其工作可靠性。小汽機TD為背壓式，其正常工況汽源為第一次再熱前的蒸汽，排汽引至第四級抽汽。高、低壓加熱器的疏水均為逐級自流，DC7、DC8分別為H7、H8的外置式疏水冷卻器。主凝水系統(tǒng)還串聯(lián)有暖風(fēng)器WAH，和低壓省煤器ECL。裝ECL的作用是回收鍋爐排煙余熱利用于熱力系統(tǒng)，以降低鍋爐排煙溫度提高鍋爐效率。 23圖7-9 美國超臨界壓力兩次再熱325MW凝汽式機組發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng) 24 舉例（四）舉例（四）世界上最大單軸采暖抽汽式機組的發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng) 圖7-10即為俄羅斯

17、單采暖抽汽 T-250-240型供熱機組的發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)。配單爐膛直流鍋爐，蒸發(fā)量為1000t/h，其蒸汽參數(shù)為25.8MPa、545/545，給水溫度260。其鍋爐效率分別為93.3%(燃煤)、93.8%(燃油)。該供熱式機組蒸汽參數(shù)為23.54MPa、540/540。最大功率達300MW。其特點：通流部分有足夠的適應(yīng)大抽汽量的要求；在控制上能滿足電、熱負(fù)荷在大范圍內(nèi)各自獨立變化互不影響；可抽汽、背壓純凝汽方式運行；抽汽參數(shù)變化時仍保持最小節(jié)流損失。25圖7-10 單采暖抽汽T-250-240型供熱式機組的發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)26四四 核電二回路原則性熱力系統(tǒng)核電二回路原則性熱力系統(tǒng)舉

18、例舉例（一）（圖（圖7-12）我國大亞灣）我國大亞灣900MW核電廠二回路原則性熱力系統(tǒng)核電廠二回路原則性熱力系統(tǒng) 該核電汽輪機組為單軸四缸（一高和3低）、六排汽、全速3000rpm機。進入高壓缸的蒸汽量為5808t/h，蒸汽壓力為6.43MPa(a)，蒸汽干度為99.53%，進入低壓缸的蒸汽量為4000t/h，蒸汽壓力為0.755MPa(a)，蒸汽溫度為265.1，排汽壓力為7.5kPa(a)，濕度為11%，給水溫度為226。該機組有7級不調(diào)整抽汽，回?zé)嵯到y(tǒng)為“二高四低一定壓除氧”。高壓缸排汽進入汽水分離一再熱器先進行汽水分離，后蒸汽再加熱。采用2臺單容量汽動泵，每臺流量為2275t/h，每

19、臺小汽機功率為3350KW。最大連續(xù)功率為983.8MW。額定工況時機組熱耗率為10629kJ/(kWh)。27H1H2H3H4H5H6H70.0075pcPe=900MW3LPCBHC5808g, 6.43MPa, 0.9953x4000g, 0.755MPa, 265.1tDECPBP圖7-12 我國大亞灣900MW核電廠二回路原則性熱力系統(tǒng)28舉例（二）（二） 俄羅斯1000MW核電廠二回路原則性熱力系統(tǒng) 圖7-13所示，汽輪機為K-1000-60型系單軸五缸(一個分流高壓缸、四個分流低壓缸)八排汽，進汽壓力5.82MPa、溫度275干度99.5%，進入中壓缸蒸汽壓力為0.93 MPa，

20、溫度262，雙壓凝汽器壓力平均為4kPa，(Pc1=3.6kPa, Pc2=4.4kPa)，干度89.7%。該機有七級不調(diào)整抽汽，回?zé)嵯到y(tǒng)為“一高五低一除氧”，其特點是小汽機同軸驅(qū)動前置泵和主給水泵，最末兩級低壓加熱器H6、H7為混合式低壓加熱器，并迭置串接；設(shè)有基載熱網(wǎng)加器BH3、BH2、BH1，其汽源分別引自第3、4、5級回?zé)岢槠ｎ~定工況時毛效率，核燃料消耗率bas=173g/(MWh)，以年利用小時7000計，全年核燃料消耗為23390t。29圖7-13俄羅斯1000MW核電廠二回路原則性熱力系統(tǒng) 30第三節(jié)第三節(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)的計算一 計算的主要目的

21、在熱力發(fā)電廠的設(shè)計或運行中，常需進行全廠熱力系統(tǒng)計算。例如：論證發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)的新方案；新型汽輪機本體的定型設(shè)計；設(shè)計電廠采用非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計；擴建電廠設(shè)計時，新舊設(shè)備共用的熱力系統(tǒng)；運行電廠對原有熱力系統(tǒng)作較大改進；分析研究發(fā)電廠熱力設(shè)備的某一特殊運行方式，如高壓加熱器停運后減少出力，增大推力軸承的應(yīng)力是否超過設(shè)計值等 31發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)計算的主要目的： 確定電廠某一運行方式時的各項汽水流量及其參數(shù)，該工況下的發(fā)電量、供熱量及其全廠熱經(jīng)濟指標(biāo)，以分析其安全性和經(jīng)濟性。 根據(jù)最大負(fù)荷工況計算的結(jié)果，作為選擇鍋爐、熱力輔助設(shè)備和管道及其附件的依據(jù)。32二二 計算原始資料計算原始資料 擬定的

22、發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)圖 指定的電廠計算工況及所選鍋爐、汽輪機的技術(shù)數(shù)據(jù) 33三三 計算方法與步驟計算方法與步驟（一）計算方法的分類1 按基于熱力學(xué)定律情況分：基于熱力學(xué)第一定律的常規(guī)計算法、等效熱降（焓降）法、循環(huán)函數(shù)法、等效抽汽法等；基于熱力學(xué)第二定律的熵方法、 方法等。2 按計算工具分：常規(guī)的手工計算法，編程后用電子計算機計算，(又有在線、離線計算的不同)3 按給定參數(shù)分：定功率法（本章例題7-1是定功率計算），定流量法(又有絕對流量與相對流量計算的不同)（本章例題7-2是定流量計算）4 按熱平衡情況分：正熱平衡計算法，反熱平衡計算法。 本書主要介紹常規(guī)的手工計算，以汽輪發(fā)電機組的電功率P

23、e 為定值，通過計算求得所需的蒸汽量，稱為定功率計算法，設(shè)計、運行部門用得較為普遍。 34（二）全廠熱力計算與機組熱力計算的異同（二）全廠熱力計算與機組熱力計算的異同1 共同點： (1) 聯(lián)立求解多元一次線性方程組； (2) 計算原理和基本方程式是相同的； (3) 均可用汽水流量的絕對量也均可用相對量來計算；(4) 兩者計算的步驟類似。352 區(qū)別：(1) 計算范圍和要求不同 顯然全廠原則性熱力系統(tǒng)計算包括了鍋爐和汽輪機組在內(nèi)的全廠范圍的計算，需合理選取鍋爐效率，廠用電率，以最終求得全廠的熱經(jīng)濟指標(biāo) (2) 小流量的汽耗量處理不同 因為原則性熱力系統(tǒng)計算是全廠范圍的，包括了有關(guān)輔助設(shè)備，如驅(qū)動

24、汽輪機，經(jīng)常工作的減溫減壓器，蒸汽抽氣器汽耗量Dej和軸封冷卻器的汽耗量Dsg，以及汽水工質(zhì)損失Dl、鍋爐連續(xù)排污量Dbl等。 snnncpcpcpcpcpcpqbqb、和、36(3) 按先“由外到內(nèi)”再“從高到低”的順序 為便于計算，通常是先“由外到內(nèi)”，即從供熱設(shè)備(蒸汽交換器、熱網(wǎng)加熱器)，水處理設(shè)備(包括蒸發(fā)器)，鍋爐連續(xù)排污擴容器開始進行計算，而后計算機組“內(nèi)部的”回?zé)嵯到y(tǒng)，仍是“從高到低”的順序進行計算。(4) 某些項目的物理概念不同 汽輪機汽耗還應(yīng)包括門桿漏汽Dlv、射汽抽氣器的新汽耗量Dej，以及軸封用汽耗量Dsg等。 汽輪機汽耗量 =D0+Dsg 全廠給水量 Dfw=Db+D

25、bl=+Dl+Dbl+Df=+Df+Dma 汽輪機的熱耗，由于汽輪機汽耗量為，其熱耗Q0變化為： 將 代入上式整理為：0DkJ/h)()()(000cmawfwmafwffrhrhfwhhDhhDqDhhDQ kJ/h000fwfwcmawmaffrhrhhDhDhDqDhDQ maffwDDDD037(三三) 計算步驟計算步驟以凝汽式發(fā)電廠額定工況的定功率計算為例，說明其計算步驟：整理原始資料，編制汽水參數(shù)表； 按“先外后內(nèi)”，再“從高到低”順序計算；汽輪機汽耗，熱耗Q0，鍋爐熱負(fù)荷Qb及管道效率的計算；1. 全廠熱經(jīng)濟指標(biāo)等的計算。38四四 熱耗率的修正和非額定工況的計算熱耗率的修正和非額

26、定工況的計算（一）熱耗率的修正 我國的汽輪機運行規(guī)程中對新汽壓力、溫度的允許變動范圍為：1. 中參數(shù)p0=3.383.48 MPa (350.5ata)、 t0=4355 ；2. 高參數(shù)p0=8.639.02 MPa (902ata)、t0=5355 ；3. 超高參數(shù)p00.49 MPa、 。 （二）非額定工況全廠原則性熱力系統(tǒng)計算 若機組雖屬額定工況，但某一參數(shù)偏離設(shè)計值超出了廠家提供的修正曲線所規(guī)定的范圍時，或機組要承擔(dān)部分負(fù)荷(非額定工況如調(diào)峰運行)時，均需作非額定工況的原則性熱力系統(tǒng)的熱力計算。 5100t39例題7-3 一次中間再熱超臨界凝汽式汽輪機發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)計算已知俄羅斯

27、800MW超臨界機組的發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)見課本圖7-17。我國綏中電廠二期工程采用的就是這樣兩臺800MW機組。第四節(jié)第四節(jié) 發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)計算舉例發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)計算舉例40一一 汽輪機型式和參數(shù)汽輪機型式和參數(shù) 俄羅斯800MW超臨界機組為單軸、五缸（高中低壓缸均為分流）、六排汽、一次再熱、凝汽式汽輪發(fā)電機組，配直流鍋爐。汽輪機的具體型式和參數(shù)如下表所示：機組型式 K-800-240-5型機組初參數(shù) p0=23.5MPa (240ata), t0=540再熱參數(shù) 高壓缸排汽 MPa， 中壓缸進汽prh=p2=3.34MPa，trh=540雙壓凝汽器 平均排汽壓力pc=0.003

28、6MPa（pc1=0.0032MPa，pc2=0.004MPa） 額定功率 800MW 給水溫度 1號高壓加熱器出口處270，3號高壓加熱器外置式蒸汽冷卻器出口處275 82. 32ppirh2842ttirh41二鍋爐型式和參數(shù)二鍋爐型式和參數(shù)鍋爐型式 -67型直流鍋爐 過熱器出口蒸汽參數(shù) pb=25MPa，tb=545 鍋爐再熱器出入口蒸汽參數(shù) MPa， 鍋爐效率 b=0.92 74. 3irhbp280irhbt545,MPa4 . 3orhborhbtp原煤低位發(fā)熱量ql=15660kJ/kg，根據(jù)煤質(zhì)條件裝有暖風(fēng)器，用汽輪機的第五段抽汽來加熱空氣，進出口空氣溫度分別為1、50，室外氣

29、溫為5。暖風(fēng)器的疏水經(jīng)膨脹箱E，其擴容蒸汽引至7號低壓加熱器，疏水引至主凝汽器出口。42三三 回?zé)嵯到y(tǒng)及其參數(shù)回?zé)嵯到y(tǒng)及其參數(shù)該機組回?zé)嵯到y(tǒng)采用八級回?zé)幔ㄈ咚牡鸵怀酰?，末兩級低壓加熱器為接觸式低壓加熱器。額定工況時抽汽參數(shù)下表7-11所示： 表7-11 K-800-240-5型機組額定工況時回?zé)岢槠麉?shù)項 目回 熱 抽 汽 參 數(shù)一二三四五六七八加熱器編號H1H2H3H4 (HD)H5H6H7H8抽汽壓力，MPa6.13.822.031.020.5050.2130.06630.0189抽汽溫度，346284469379300204114x=94.143四四 汽封系統(tǒng)及其參數(shù)汽封系統(tǒng)及其參數(shù)

30、項目主汽門桿漏汽二次汽門桿漏汽至H4H4來至H4至軸封加熱器符號sg1sg2ej流量0.00040.0020.0030.00030.00030.00230.00140.0010.0010.0020.0008比焓, kJ/kg3323354333522762.93010280027502762.9olv1olv2rholrhlv1rhlv2tdlv21g（一）主機汽封及其參數(shù)主機汽封系見課本圖7-18所示，其參數(shù)如表7-12所示。主機汽封用汽還有： ，120.0006,0.0004gg340.0006,0.0004,gg50.0003,g60.0003g表7-12 K-800-240-5型機組汽

31、封系統(tǒng)的參數(shù)44（二）小汽機汽封、給水泵密封水及其參數(shù)小汽機汽封、給水泵密封水及其參數(shù) 小汽機汽封系統(tǒng)、給水泵密封水系統(tǒng)如圖7-19所示，其參數(shù)如表7-13所示。項 目H4來汽給 水 泵 密 封 水符 號流 量0.00020.0080.0020.008比焓, kJ/kg2762.9326fpw3DTdfpw1fpw2表7-13 K-800-240-5型機組汽封系統(tǒng)的參數(shù) 45圖7-19 K-800-240-5型機組的小汽機汽封，給水泵密封水系統(tǒng)46五五 其它參數(shù)的選取其它參數(shù)的選取 各抽汽管壓損5%8%； 工質(zhì)損失l=0.015； 假設(shè)分別集中在第三、六級抽汽管上，取l3=0.007，l6=0

32、.008； 補充水經(jīng)軟化處理引入主凝汽器，其水溫為40； 主機的機械效率m=0.994，發(fā)電機效率g=0.99，小汽機的機械效率 =0.99 ，給水泵效率fp=0.83； 各加熱器的效率見以下具體計算。DTm47六六 額定工況下各項熱經(jīng)濟指標(biāo)的詳細(xì)求解過程額定工況下各項熱經(jīng)濟指標(biāo)的詳細(xì)求解過程（一） 整理原始資料取新汽壓損p0=3%，故： p0=(1p0) p0=(10.03)23.5=22.8MPa， t0=537, h0=3323kJ/kg。再熱蒸汽壓損prh=14%，再熱后進入中壓缸的壓力 prh=3.34MPa，trh=540，則， hrh=3543kJ/kg。 中壓缸排汽至低壓缸連通

33、管壓損plpc=2%，在焓熵圖上作該機組的汽態(tài)線，如圖7-20所示。該機組各計算點的汽水參數(shù)如表7-14所示。48圖7-20 K-800-240-5型機組的汽態(tài)線0.01869p849dwjhwjh表7-14 K-800-240-5型機組各計算點的汽水參數(shù)計算點設(shè)備抽 汽 口加 熱 汽 側(cè)被 加 熱 水 側(cè)pj,MPatj, (x,%)h, kJ/kgpj,MPatsj, hj, kJ/kg,kJ/kgqj, kJ/kgj, pwj, MPatwj, ,kJ/kgj, kJ/kg023.505403323022.8053733231H16.1034630255.702721196.811001

34、9252312701181.9121.92H23.8028429243.70245.71065.39391985231.5243.7106016823.3454035433H32.046934001.90209.8896.87782204c432205.8892154a4H41.0237932200.7016569700.71656975H50.50530030640.476150632.2531253321.2148622.51316H60.21320428800.199120503.7404247631.5117491.5128.4b7H70.066311427100.06286.5363

35、.100.06286.5363.18H80.0186x8=97.725540.017256.8237.200.017256.8237.2cc0.0036xc=94.12405d2291.200.003627.2113.8a考慮在給水泵中加熱；b忽略在混合處加熱；c考慮SC3蒸汽冷卻； d考慮出口蒸汽速度損失50（二）計算汽輪機各級抽汽系數(shù)計算汽輪機各級抽汽系數(shù)j和凝汽系數(shù)和凝汽系數(shù) c 1 高壓加熱器組的計算 高壓加熱器組系統(tǒng)如圖7-21所示，圖中標(biāo)明各處汽水符號 圖7-21 K-800-240-5型機組高壓加熱器組系統(tǒng)51 由H1、H2、H3的熱平衡求1、2、3 08005. 01985)9

36、391100(06383. 0993. 0/1680 . 1)(/06383. 0992. 019259 .121122112221111qhhqdwdwrfwrwf14388. 008005. 006383. 02152 進入H3凝結(jié)段的蒸汽溫度、焓、壓力記為 =0.981.90 =1.86MPa = + tw1= 10 + 270 = 280 由 、 值查得 =2982kJ/kg 故在H3的凝結(jié)熱量 進入H3的抽汽系數(shù) 為： 333SCSCSCthp、。330.98SCppSCt3SCp3SCt3SCh333329827782204/SCSCdwqhhkJ kg3r05978. 02204

37、)778939(14388. 0994. 0/1540 . 1)(/33221333SCdwdwrfwrqhh53 第三級抽汽還供小汽機用汽，已知水泵效率fp=0.83, 小汽機機械效率 ，其汽耗系數(shù) 為： 故第三級抽汽系數(shù) 99. 0DTmDTt04416. 083. 099. 0)24393400()7 . 04 .32( 1 . 10 . 1)()(0fpDTmDTcDTdfpfwfwDTthhppV11094. 0007. 004416. 005978. 0333 lDTtr20366. 005978. 008005. 006383. 0321r54 2 除氧器除氧器H4的計算的計算

38、該機組除氧器系統(tǒng)及其汽水符號如圖7-22所示 g12, hg12lv, hlv(1+2+r3); hw3dp4=0.65MPaHD4, h4c4, hw5ejddtdDTTPfw, hw4FPh4h4圖7-22 K-800-240-5型機組的除氧器系統(tǒng)fpwfpwfpwfpwhh2233,fpwfpwh11,55由圖7-22可知除氧器排汽d中引至主機汽封的為 ， 引至小汽機汽封的為 ，其值由表7-12、7-13，則d為 除氧器的物質(zhì)平衡式為： 代入各值得 （1） 除氧器的熱平衡式為： （2） 代入各值，將(1)式代入(2)，解得 tdDTd0016. 00002. 00014. 0DTdtdd

39、)()()()(442132123clvgrejdfpwfpwfw4480144. 0c4454212133214423hhhhh )(h )(h )(wclvlvggdwrejdfpwfpwfw 01528078616044.,.c563 低壓加熱器低壓加熱器H5的計算的計算低壓加熱器組熱力系統(tǒng)見圖7-23 c ma cp1 c DE ej sg2 cDT 由 DT 來 ad E a 由暖風(fēng)器來 as cp3 去高加 c4 r5 H5 r6 H6 去 FP 7 H7 fpw3 sg1 SG1 cp2 c8 H8 8 SG2 rhlv1 olv1 h5 h6 fpw2 h7 hsg1 c hc

40、 dwh5 dwh6 h5 c7 1sgwch 2sgwch mwh7 ha ha hw8 M dsgh2 dsgh1 c8 圖7-23 K-800-240-5型低壓加熱器組系統(tǒng)57暖風(fēng)器用汽Da取自第四段抽汽，其抽汽系數(shù)為a。為求暖風(fēng)器熱耗Qa，需先估算汽輪機純凝汽運行時的汽耗Dco、鍋爐熱負(fù)荷Qb及其煤耗量Bcp。取由于回?zé)岫龃蟮钠南禂?shù)=1.336，則汽輪機汽耗Do=1.336 1904130 =2544000 kg/h04082. 0996. 0253313178616. 055545rcrqkJ/kg153761924053323rhcoicqhhwkg/h190413099. 0

41、994. 0153710800360036003gmicecowpDh/GJ.).().().(.)hh(D)hh(DQi)b(rho)b(rhrhfwbbb64677462912535531025440800500638301712063321102544013358已知燃煤低位熱量ql=15660 kJ/kg，鍋爐煤耗量Bcp為空氣50、1時比熱分別為1.0057、1.0028KJ/(kg)。取暖風(fēng)器的空氣過剩系數(shù)a =1.28，空氣再循環(huán)系數(shù) =0.158，理論空氣量L0=5.5 kg/kg。由暖風(fēng)器的熱平衡式求其汽耗量Da、相應(yīng)抽汽系數(shù)a。 解得： kg/h10226.47092. 0

42、156601064.677436blbcpqQB a)()()(55aaaacpoaaaactctBLhhD )0028. 110057. 150(10226.4705 . 5)158. 028. 1 (99. 0)2 .6323064(3aDkg/h130.76aD02993. 0102544/1013.76/33oaaDD59二號熱網(wǎng)加熱器BH2用汽也取自第五級抽汽，汽耗量為 、抽汽系數(shù) 。先計算熱網(wǎng)加熱器的熱網(wǎng)水流量Gh，由下列熱平衡式求：由二號熱網(wǎng)加熱器的熱平衡式求 解得： =16669 kg/h， =0.006542BH2BHDkg/h23900027955110656rtsuhhh

43、hQG2BHD)()(2255wBHwsuhhBHhhGhhD)5 .377551(239000997. 0)2 .6323064(2BHD2BHD2BH60由一號熱網(wǎng)加熱器BH1、熱網(wǎng)疏水冷卻器DBH的熱平衡式求其汽耗量 ，進水焓 。 （3） （4） 式中 ，按其水壓為0.15 MPa，水溫80時求得的。聯(lián)解式（3）、（4）求得DBH1=8070 kg/h，BH1=0.00317第五級抽汽系數(shù) =0.04082+0.02993+0.00654=0.07729 )()()(1652661wDBHwBHhhBHhBHhhGhhDhhD)5 .377(239000998. 0) 7 .5032 .

44、632(16669998. 0) 7 .5032880(1wDBHBHhD)()()(621rtwDBHhhdDBHBHBHhhGhhDD)279(239000998. 0)3357 .503()16669(1wDBHBHhD11BHDBH、wDBHhkJ/kg335dDBHh255BHar614 低壓加熱器低壓加熱器H6的計算的計算H6熱平衡為 (5)混合器M處物質(zhì)熱平衡式 ，其熱平衡式為 將混合器物質(zhì)平衡式及各值代入上式 (6)聯(lián)解（5）、（6）式，消去 ,得r6=0.03750, =0.70984 于是 hdwdwrrmwwchhqhh)()(65566764997. 0)404531(

45、04082. 02476)5 .491(78616. 067rmwh65247rrfpwcc77665724)()(wcdwrrmwfpwchhh1 .363)04082. 0002. 078616. 0(404)04082. 0()002. 078616. 0(667rrmwhmwh704867. 0008. 000317. 003750. 06166 lBHr70984. 00375. 004082. 0002. 078616. 065247rrfpwcc625 低壓加熱器低壓加熱器H7及一號軸封冷卻器及一號軸封冷卻器SG1的計算的計算取暖風(fēng)器疏水膨脹箱的蒸汽壓力為0.1MPa，其飽和蒸汽

46、、飽和水的比焓分別為 , ha = 417.5 kJ/kg。物質(zhì)平衡式為 ，熱平衡式為 將物質(zhì)平衡式代入，解得 H7物質(zhì)平衡式 0.70984=7+0.008+0.00285+c8 （7）H7熱平衡式 0.70984363.1=72710+0.008326+0.002852675.7+c8（8） SG1熱平衡式 （9） 聯(lián)解（7）、（8）、（9）式，得7=0.03198，c8=0.66701kJ/kg7 .2675 ahdasaa02993. 0adaasaahhh 502708. 0,00285. 0dasa8377csafpwc18337777sgwccasafpwfpwwchhhhh h

47、dsgsgsgwsgwcchhhh)()(1118815 .4177 .26752 .63202993. 0dasa998. 0)4502800(001. 0)2 .237(18sgwcch636 低壓加熱器低壓加熱器H8、二號軸封冷卻器、二號軸封冷卻器SG2的計算的計算H8物質(zhì)平衡式 c8=0.66701=8+ （10）H8熱平衡式 0.66701237.2 = （11）SG2熱平衡式 代入各值 （12） 聯(lián)解（10）、（11）、（12）式，得c28888sgwccwchhhhdsgoolvdsgrhrhlvdsgsgsgejcsgwcchhhhhhhh)()()()()(212122222

48、82554sgwcch)4203543(0003. 0)4202750()002. 00008. 0()8 .113(2sgwcch999. 0)4203323(0004. 063681. 0,03020. 08c647 汽輪機凝汽系數(shù)汽輪機凝汽系數(shù) c的計算及檢驗的計算及檢驗由圖7-17、7-23可知凝汽器的凝結(jié)水系數(shù)wc 式中 誤差 是允許的。53556. 0015. 003020. 003198. 0)00317. 003750. 0()00654. 002993. 004082. 0(01528. 0)04416. 005978. 0(08005. 006383. 0002. 0001

49、4. 00003. 00003. 00004. 00006. 0001. 00003. 00004. 00023. 0181265432111ljsgDTsggggggrhlvolvlvoc63741. 0001. 00003. 00004. 00008. 0002. 004556. 000317. 000654. 002708. 0015. 053556. 0111212sgrhlvolvejsgDTCBHBHdamacwc04436000020044160.DTsgDTtDTc0.63681 0.637411001000.0940.1%0.63741cwccwc 65（三）（三） 汽輪機汽耗汽輪機汽耗Do計算及流量校核計算及流量校核汽輪機 的計算見課本表7-15 由功率平衡式求汽耗D0 誤差 是允許的。ijijHkg/h255115499. 0994. 0187.1147108003600360030gmijijeHPD%5 . 0%28. 01002544000254400025511540Dh)kg/(kW189. 3800000255115400ePDd66以以D0=2551154kg/h為基準(zhǔn)，計算各項汽水流量如表為