N600沖動(dòng)式汽輪機(jī)回?zé)岙呍O(shè)

1、N600沖動(dòng)式汽輪機(jī)回?zé)岙呍O(shè)華中科技大學(xué)文華學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 N600-16.67/537/537沖動(dòng)式汽輪機(jī)回?zé)嵯到y(tǒng)熱經(jīng)濟(jì)性評價(jià)、7號(hào)高壓加熱器設(shè)計(jì) 2021年5月21日 目 錄摘 要 . 1關(guān)鍵詞 . 1Abstract . 2Key Words . 3前 言 . 41.研究背景 . 51.11.2鄒縣發(fā)電廠600MW機(jī)組簡介 . 52. 600MW汽輪機(jī)回?zé)嵯到y(tǒng)熱平衡計(jì)算. 72.1給水回?zé)嵯到y(tǒng)簡述 . 72.2給水回?zé)峒訜岬臒峤?jīng)濟(jì)性 . 72.3影響回?zé)徇^程的熱經(jīng)濟(jì)性的因素 . 72.3.1多級(jí)回?zé)峤o水總焓升溫升在各加熱器間的加熱分配. 72.3.2最正確給水溫度 . 82.3.3給水

2、回?zé)峒訜峒?jí)數(shù) . 93 機(jī)組回?zé)嵯到y(tǒng)的熱平衡計(jì)算 . 93.1.計(jì)算的目的及理論根底 . 93.2 計(jì)算的方法和步驟 . 103.3 根據(jù)條件進(jìn)行熱力計(jì)算 . 103.3.1、高壓缸 . 12 I 3.3.2、中壓缸 . 123.3.3、低壓缸 . 123.3.4、回?zé)嵯到y(tǒng)：共8段抽汽 . 133.4. 計(jì)算回?zé)岢槠禂?shù)及凝汽系數(shù) . 143.5.新汽量計(jì)算及功率校核 . 173.6熱經(jīng)濟(jì)性指標(biāo) . 194.各汽水流量絕對值計(jì)算 . 194.1高壓加熱器的作用 . 204.2 高壓加熱器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) . 205 高壓加熱器熱力設(shè)計(jì) . 225.1加熱器傳熱計(jì)算的理論根底 . 225.2加熱器主要

3、技術(shù)參數(shù)的選定及計(jì)算步驟 . 225.3編寫加熱器傳熱計(jì)算程序 . 25結(jié)果分析 . 27參考文獻(xiàn) . 28致 謝 . 29附錄一 . 30附錄二 . 31附錄三 . 32 II華中科技大學(xué)文華學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文N600-16.67/537/537沖動(dòng)式汽輪機(jī)回?zé)嵯到y(tǒng)熱經(jīng)濟(jì)性評價(jià)、7號(hào)高壓加熱器設(shè)計(jì)摘 要高壓加熱器，該裝置由殼體和管系兩大局部組成，在殼體回?zé)嵯到y(tǒng) ； 高壓加熱器 ； 熱經(jīng)濟(jì)性 1華中科技大學(xué)文華學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文The heat economic evaluation of theN600-16.67/537/537 impulse steam turbineregenerativ

4、e system , the design on the 7thhigh-pressure heaterAbstractShandong Zou County power plant 600MW unit heat balance calculations, power check, and the thermal design of the low pressure heater, heat recovery system. At present, the power plant used to heat boiler feed water back to the heat extracti

5、on, its advantages are: to reduce the amount of exhaust steam into the condenser, can reduce the heat transfer area, to save material. increase the average temperature of endothermic, reduce the heat absorption of refrigerant, reducing the boiler heat load can reduce the heating surface, material sa

6、vings.High pressure heater, the device by the Department of shell and tube steam condensation segment set in the upper part of the shell cavity, the cooling section of the lower part of the set of hydrophobic, into the outlet pipe to the top to set the water supply, import and water supply export. C

7、an be imported into the shell when the superheated steam within the upper part of the main coil water heating, steam condenses into water, the condensation of hot water can be part of the water supply in the lower part of the sparse cold coil heating, condensation water from being used 2華中科技大學(xué)文華學(xué)院畢業(yè)

8、設(shè)計(jì)論文hydrophobic export out of the body. This device has low energy consumption, compact structure, occupy an area of less consumption of materials Province, and other significant advantages, and more stringent control of hydrophobic water level, the hydrophobic flow rate and reduce the hydrophobic d

9、ifference. Can be seen, the thermal design of the heat balance calculation of the heat recovery system and low-voltage heater plays an important role in the study of the thermal economy of the power plant. Key Words: turbine ; 600MW unit ; regenerator system ; high pressure heater; hot economy 3華中科技

10、大學(xué)文華學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文前 言 火力發(fā)電是利用燃燒燃料(煤、石油及其制品、天然氣等)所得到的熱能發(fā)電?；鹆Πl(fā)電的發(fā)電機(jī)組有兩種主要形式：利用鍋爐產(chǎn)生高溫高壓蒸汽沖動(dòng)汽輪機(jī)旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，稱為汽輪發(fā)電機(jī)組；燃料進(jìn)入燃?xì)廨啓C(jī)將熱能直接轉(zhuǎn)換為機(jī)械能驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，稱為燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組?；鹆Πl(fā)電廠通常是指以汽輪發(fā)電機(jī)組為主的發(fā)電廠。然而汽輪機(jī)回?zé)嵯到y(tǒng)加熱器給水焓升優(yōu)化分配問題是發(fā)電廠熱力系統(tǒng)優(yōu)化的重要組成局部。通過推導(dǎo)出各回?zé)峒訜崞黛噬ㄓ帽磉_(dá)式，可以指導(dǎo)機(jī)組設(shè)計(jì)和節(jié)能改造，有效提高汽輪機(jī)運(yùn)行熱經(jīng)濟(jì)性。因此研究汽輪機(jī)回?zé)嵯到y(tǒng)加熱器給水焓升最優(yōu)分配問題具有重要意義。給水溫度的提高，一方面使循環(huán)的熱經(jīng)

11、濟(jì)性得到提高，使得燃料消耗量相對節(jié)?。涣硪环矫?，卻使鍋爐排煙溫度升高并增加系統(tǒng)的投資。通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比擬得到的給水溫度為最正確給水溫度，但長期以來，給水溫度低于最正確給水溫度，而高壓加熱器投入率不高是給水溫度偏低的主要原因。經(jīng)過對高加停運(yùn)情況分析得出高加頻繁停運(yùn)的主要原因有：一是高加疏水管道及彎頭經(jīng)長期沖刷，經(jīng)常泄漏；二是高加鋼管頻繁內(nèi)漏。因此，對高壓加熱器進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，提高高壓加熱器的投入率，有利于提高循環(huán)的熱經(jīng)濟(jì)性。 4華中科技大學(xué)文華學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文1.研究背景1.1第一局部熱經(jīng)濟(jì)性計(jì)算分析常采用的方法主要分為兩類：從能量的數(shù)量角度分析的“熱力學(xué)第一定律分析法"和從能量的

12、質(zhì)量角度分析的“熱力學(xué)第二定律分析法。第一定律分析法主要有熱平衡法、循環(huán)函數(shù)法、等效熱降法、矩陣法、偏微分理論的應(yīng)用；第二定律分析法主要是熱經(jīng)濟(jì)學(xué)法。該機(jī)組是由東方汽輪機(jī)廠與日立公司合作生產(chǎn)的亞臨界壓力、一次中間再熱、沖動(dòng)式、三缸四排汽機(jī)組。該機(jī)組由一個(gè)高、中壓合缸和二個(gè)雙流程低壓缸構(gòu)成。高、中壓缸是具有中分面的雙層缸結(jié)構(gòu)，氣缸的上、下半為整體鑄件;低壓缸為分流式三層焊接結(jié)構(gòu)，分上、下半4塊組成，可整體組裝、分塊運(yùn)輸。 5華中科技大學(xué)文華學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文汽輪發(fā)電機(jī)組軸系由汽輪機(jī)的一根高、中壓轉(zhuǎn)子、2根低壓轉(zhuǎn)子和一根發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子共4根轉(zhuǎn)子組成。各轉(zhuǎn)子通過與轉(zhuǎn)子鍛成一體的剛性聯(lián)軸器相連接。每根轉(zhuǎn)子由

13、兩個(gè)軸承支持。汽輪發(fā)電機(jī)組軸系的推力軸承置于2號(hào)軸承座內(nèi)。盤車裝置位于低壓轉(zhuǎn)子與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的連接處。主蒸汽經(jīng)位于高、中壓缸下部的2個(gè)主氣閥和4個(gè)調(diào)節(jié)氣閥進(jìn)入汽輪機(jī)高、中壓缸的高壓局部。蒸汽在高壓缸中，經(jīng)一個(gè)單列調(diào)節(jié)級(jí)和6個(gè)沖動(dòng)式壓力級(jí)后，由汽輪機(jī)車頭冊排入冷段再熱管，送至再熱器。再熱后的蒸汽，由熱段再熱管經(jīng)過位于高、中壓缸中部兩側(cè)的中壓主汽/調(diào)節(jié)聯(lián)合汽閥進(jìn)入高、中壓缸的中壓局部。經(jīng)單流程5個(gè)沖動(dòng)式壓力級(jí)之后，中壓缸的排氣從其后端上部的排氣口排出，經(jīng)中、低壓缸蒸汽連通管，分別從低壓缸中部進(jìn)入雙流程2×7級(jí)的低壓缸A、B，然后排入低壓凝汽器A和高壓凝汽器B。汽輪機(jī)共有8段用于回?zé)嵯到y(tǒng)加熱

14、的非調(diào)整抽汽，第1段抽汽位于高壓缸第五級(jí)后用于8號(hào)高壓加熱器、第2段抽汽位于高壓缸排氣用于7號(hào)高壓加熱器、第3段抽汽位于中壓缸第三級(jí)后用于6號(hào)高壓加熱器、第4段抽汽位于中壓缸排氣用于除氧器和給水泵小汽輪機(jī)、第5、6、7、8段抽汽位于低壓缸A、B的第1、3、4、5級(jí)后分別用于4、3、2、1號(hào)低壓加熱器。 6華中科技大學(xué)文華學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文2. 600MW汽輪機(jī)回?zé)嵯到y(tǒng)熱平衡計(jì)算2.1給水回?zé)嵯到y(tǒng)簡述給水回?zé)峒訜崾侵冈谄啓C(jī)某些中間級(jí)抽出局部蒸汽，送入回?zé)峒訜崞鲗﹀仩t給水進(jìn)行加熱的過程；與之相應(yīng)的熱力循環(huán)叫回?zé)嵫h(huán)。目的是減少冷源熱損失，提高電廠的熱經(jīng)濟(jì)性。給水回?zé)嵯到y(tǒng)是火力發(fā)電機(jī)組的重要組成局部

15、，屬于循環(huán)經(jīng)濟(jì)。其能否正常工作將直接影響機(jī)組的平安性和經(jīng)濟(jì)性。給水回?zé)峒訜嵯到y(tǒng)意義在于采用給水回?zé)嵋院?，一方面，回?zé)崾蛊啓C(jī)進(jìn)入凝汽器的蒸汽量減少了。由熱量法可知，汽輪機(jī)冷源損失降低了;另一方面，回?zé)崽岣吡隋仩t的給水溫度，使工質(zhì)在鍋爐 在汽輪機(jī)回?zé)嵯到y(tǒng)中，各個(gè)加熱器給水焓升大小對回?zé)嵯到y(tǒng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性產(chǎn)生 7華中科技大學(xué)文華學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文很大的影響。因此，在汽輪機(jī)熱力系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中，加熱器給水焓升的選擇一直是設(shè)計(jì)和運(yùn)行部門普遍重視的一個(gè)問題。目前，加熱器給水焓升分配方法主要有：平均分配、等焓降分配、幾何級(jí)數(shù)分配、等效熱降法以及循環(huán)函數(shù)法等，這些方法由于各自的假定條件不同，所得到的結(jié)果也不相同，實(shí)

16、際應(yīng)用中尚沒有一種人們普遍公認(rèn)的加熱器焓升分配方法。同一回?zé)嵯到y(tǒng)中，每個(gè)加熱器的焓升分配差異較大，各機(jī)組焓升分配并沒有恪守某種規(guī)律，而是以系統(tǒng)最高的經(jīng)濟(jì)效率為目標(biāo)分配的。工程上一般采用了最簡單的平均分配法，平均分配法是各級(jí)加熱器 ¶hi¶h¶h=0，i=0，ggg,i=0 ¶hw1¶hw2¶hwz2.3.2最正確給水溫度回?zé)嵫h(huán)汽輪機(jī)的絕對內(nèi)效率為最大值時(shí)對應(yīng)的給水溫度稱為熱力學(xué)上的最正確給水溫度。隨著給水溫度的的提高，一方面，與之對應(yīng)的回?zé)岢槠麎毫﹄S之增加。這樣，抽汽在汽輪機(jī)中做功減少，做功缺乏系數(shù)增加。另一方面，隨著給水溫度的提高

17、，工質(zhì)在鍋爐中的吸熱量將會(huì)減少，汽輪機(jī)熱耗率以及絕對電耗率也會(huì)受雙重影響，反之亦然。因此，理論上存在著最正確給水溫度。8華中科技大學(xué)文華學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文2.3.3給水回?zé)峒訜峒?jí)數(shù)當(dāng)給水溫度一定時(shí)，隨著回?zé)峒?jí)數(shù)z的增加冷源損失將減小，汽輪機(jī)絕對內(nèi)h效率i將增加。由熱量法可知，隨著回?zé)峒?jí)數(shù)的增加，能更充分地利用較低壓抽汽，從而使回?zé)岢槠龉υ黾樱虼?，回?zé)嵫h(huán)的效率也提高了。當(dāng)給水溫度一定時(shí)，回?zé)峒訜岬募?jí)數(shù)z越多，循環(huán)熱效率越高。在選擇回?zé)峒訜峒?jí)數(shù)時(shí)，應(yīng)該考慮到每增加一級(jí)加熱器就要增加設(shè)備投資費(fèi)用，所增加的費(fèi)用應(yīng)當(dāng)從節(jié)約燃料的收益中得到補(bǔ)償。同時(shí)還要盡量防止發(fā)電廠的熱力系統(tǒng)過于復(fù)雜，以保證運(yùn)行的可

18、靠性。因此，小機(jī)組一般1-3級(jí)，大機(jī)組7-9級(jí)。目前，600MW機(jī)組都是采用三高四低一除氧外加軸封抽汽。高壓加熱器均設(shè)置蒸汽冷卻段和疏水冷卻段，低壓加熱器設(shè)置疏水冷卻段，以提高經(jīng)濟(jì)效益。哈爾濱第三電廠600MW機(jī)組采用的是八級(jí)回?zé)岢槠?3 機(jī)組回?zé)嵯到y(tǒng)的熱平衡計(jì)算3.1.計(jì)算的目的及理論根底此次熱平衡計(jì)算的目的就是要確定汽輪機(jī)在某一工況下的熱經(jīng)濟(jì)型指標(biāo)和各局部汽水流量；根據(jù)以上的計(jì)算結(jié)果選擇有關(guān)輔助設(shè)備和汽水管道；確定某些 9華中科技大學(xué)文華學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文工況下汽輪機(jī)功率或新汽耗量。要對回?zé)嵯到y(tǒng)進(jìn)行熱平衡計(jì)算，必須一致計(jì)算工況下機(jī)組的類型，容量，參數(shù)，回?zé)釁?shù)，再熱參數(shù)及回?zé)嵯到y(tǒng)的連接方式

19、，機(jī)組的相對 Wi=D0h0+Drhqrh-åDjhj-Dchc1zwi=h0+arhqrh-åajhj-achc1z3.2 計(jì)算的方法和步驟(1)整理原始資料，根據(jù)給定的參數(shù)，查表或圖完善相關(guān)數(shù)據(jù)列出參數(shù)表。(2)回?zé)岢槠?jì)算對凝氣式機(jī)組按高到底進(jìn)行回?zé)岢槠緿j或抽汽系數(shù)aj的計(jì)算。(3)物質(zhì)平衡式計(jì)算由物質(zhì)平衡式可計(jì)算出凝汽流量Dc或凝氣系數(shù)ac的計(jì)算(4)計(jì)算結(jié)果校核利用物質(zhì)平衡式或汽輪機(jī)功率方程式進(jìn)行校核，誤差范圍在1%-2%即可。(5)熱經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)的計(jì)算3.3 根據(jù)條件進(jìn)行熱力計(jì)算設(shè)計(jì)題目：600MW汽輪機(jī)組熱經(jīng)濟(jì)性評價(jià)熱平衡計(jì)算10華中科技大學(xué)文華學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)

20、論文此設(shè)計(jì)題目為模仿我國山東鄒縣發(fā)電廠600MW汽輪機(jī)我國東方汽輪機(jī)廠和日本日立公司合作生產(chǎn)，進(jìn)行熱平衡計(jì)算。 給定條件：型號(hào)：N600-16.67/537/537汽輪機(jī)沖動(dòng)式 全名：亞臨界壓力、一次中間再熱、單軸、沖動(dòng)式、三缸四排汽汽輪機(jī)示意圖： 主要技術(shù)參數(shù)： 參考書P22之表7-1 額度功率：600MW 冷卻水溫度：20 排汽壓力：4.3/5.6 kPa 給水溫度：271.5 工作轉(zhuǎn)速：3000r/min； 控制系統(tǒng)：DEH 通流級(jí)數(shù)：40 級(jí) 高壓局部：1調(diào)節(jié)級(jí)+6沖動(dòng)級(jí) 11 中壓局部： 5 級(jí) 低壓局部： 2×7 +2×7華中科技大學(xué)文華學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文3.3.

21、1、高壓缸：1調(diào)節(jié)級(jí)+6 沖動(dòng)級(jí) 主蒸汽壓力： p 0=16.67 MPa 主蒸汽溫度： t 0 =538 0 主蒸汽初焓值： h=3396.5 kJ/kg 主蒸汽流量： D 0=1810 t/h 高壓缸排汽壓力： p gp= MPa 高壓缸排汽溫度： tgp =331.5 高壓缸排汽焓值： h gp =3053.7 kJ/kg 高壓缸排汽流量： D gp =1576.3 t/h去中壓缸局部3.3.2、中壓缸 2×9 級(jí) 再熱蒸汽壓力： p z=3.61 MPa 0 再熱蒸汽溫度： z0 =538 0 =3534.6 kJ/kg 再熱蒸汽初焓值： h z t 再熱蒸汽流量： D z

22、0=1517.4 t/h 中壓缸排汽壓力： p zp=1.147 MPa 中壓缸排汽溫度： t zp =374.0 中壓缸排汽焓值： h zp =3202.2 kJ/kg 中壓缸排汽流量： D zp=1380 t/h去低壓缸局部3.3.3、低壓缸 2×7 +2×7 級(jí) 進(jìn)汽壓力： p d 0 =1.147 MPatd 進(jìn)汽溫度： 0 =374.0 進(jìn)汽初焓值： hd0 =3202.2 kJ/kg12華中科技大學(xué)文華學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 進(jìn)汽流量： D d 0 =1380 t/h 低壓缸排汽壓力： =0.0049 MPa 低壓缸排汽干度： = pdphdp 低壓缸排汽焓值： =2

23、598 kJ/kg 低壓缸排汽流量： D =1100.54 t/h去凝汽器 dp3.3.4、回?zé)嵯到y(tǒng)：共8段抽汽分別在： 第一段抽汽于高壓缸第5級(jí)后對8號(hào)高壓加熱器 第二段抽汽于高壓缸排汽即高壓缸第七級(jí)，對7號(hào)高壓加熱器 第三段抽汽于中壓缸第3級(jí)后對6號(hào)高壓加熱器 第四段抽汽于中壓缸排汽用于除氧器、小汽輪機(jī)第五、六、七、八段抽汽于低壓缸A/B第1、3、4、5級(jí)后分別對4、3、2、1號(hào)高壓加熱器 機(jī)組回?zé)嵊?jì)算點(diǎn)參數(shù)列下表。表3-1 N600-16.67/537/537三缸四排汽機(jī)組回?zé)嵯到y(tǒng)計(jì)算參數(shù)表13華中科技大學(xué)文華學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文3.4. 計(jì)算回?zé)岢槠禂?shù)及凝汽系數(shù)采用相對量方法進(jìn)行計(jì)算 (

24、1)8號(hào)高壓加熱器的計(jì)算 da8h8-hw8=hw8- hw7a8=(hwe-hw7)/hdh8-hw81189.5-1071.4 0.98´3144.3-1097.4=0.0589H8的疏水系數(shù)d8=a8=0.0589 (2)7號(hào)高壓加熱器H7的計(jì)算ddda7(h7- hw7)+ a8(hw8- hw7)= hw7- hw6dd(hw7-hw6)/h-ad8(hw8-hw7)a7=dh7-hw71071.4-869.6/0.98-0.0589´(1097.4-888.02=3054.3-888.02=0.0894H7的疏水系數(shù)d7=d8+a7=0.0589+0.0894=

25、0.1483 再熱蒸汽系數(shù)¶rh=1-a8-a7=1-0.0589-0.0894=0.8517 14華中科技大學(xué)文華學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文(3) 6號(hào)高壓加熱器H6的計(jì)算因?yàn)槌跗鞒隹谒M(jìn)入六號(hào)高壓加熱器，而水是不可壓縮流體，所以進(jìn)入六號(hào)高加的給水焓值可以按除氧器出口水焓值計(jì)算，即由熱平衡得：a6h6- hw6d)+ ad7(hw7d- hw6d)= hw6-hw5dd(hw6-hw5)/h-ad7(hw7-hw6)a6=dh6-hw6869.6-803.9)/0.98-0.1483´(888.02-819.8= 3333.1-819.8=0.0217H6的疏水系數(shù)d6=d7+a

26、6=0.1483+0.0217=0.17(4)除氧器HD的計(jì)算因?yàn)檫M(jìn)入除氧器的軸封蒸汽量很少，所以可以忽略軸封抽汽，由除氧器物質(zhì)平衡可知除氧器的進(jìn)水系數(shù)ac4=1-a5-ad6由能量平衡：a5h5- hw4d)+ ad6(hw6d- hw4d)= hw5- hw4dd(hw5-hw4)/h-ad7(hw7-hw6)a5= dh5-hw4=(803.9-665.7/0.98-0.17´(819.8-665.7) 3198.3-665.7=0.0453除氧器的HD進(jìn)水系數(shù)ac4=1-a5-ad6=1-0.0453-0.17=0.7847(5)4號(hào)低壓加熱器H4的計(jì)算直接由H4的熱平衡可得

27、a4a4h4-h4=hw4- hw3ac4a4=0.7847´(665.7-496.1/0.98 3071.0-519.58=0.0532H4的疏水系數(shù)為ad4=a4=0.0532(6) 3號(hào)低壓加熱器H3的計(jì)算15華中科技大學(xué)文華學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文同理，有a3h3- h3)+ ad4(h4- h3)=ac4(hw3- hw2)a3= =ac4(hw3-hw2)/h-ad4(h4-h3)h3-h3 0.7847´496.1-419.5/0.98-0.0532´(519.58-442.54) 2834.9-442.54=0.0239H3的疏水系數(shù)d3=ad4+a3=0

28、.0532+0.0239=0.0771 (7) 2號(hào)低壓加熱器H2的計(jì)算a2 (h2- h2)+ ad3(h3- h2)=ac4(hw2- hw1)a2=ac4(hw2-hw1)/h-ad3(h3-h2)h2-h2 419.5-325.3/0.98-0.0771´(442.54-347.92) =0.7847´2724.4-347.92=0.02804H2的疏水系數(shù)d2=a2+d3=0.02804+0.0771=0.105181號(hào)低壓加熱器H1的計(jì)算為了計(jì)算方便，將1號(hào)低壓加熱器、軸封加熱器和凝汽器進(jìn)行整體分析，并忽略軸封抽汽。由熱井的物質(zhì)平衡式，可得：c+1+d2=c4

29、。1能量平衡：1h1+d2h2+chc=c4hw1。2 。由1得: c=c41d2=0.67961 代入2得:1´2598.3+0.1051´347.92+(0.67961)´143.6=0.7847´347.9 1=0.05669凝汽系數(shù)c的計(jì)算與物質(zhì)平衡校核 由熱井的物質(zhì)平衡式計(jì)算c=0.6796-0.0566=0.623 由汽輪機(jī)通流局部物質(zhì)平衡來計(jì)算cc=1å¶j18 =1-0.0566-0.02804-0.0239-0.0532-0.0453-0.0217-0.08940.058916華中科技大學(xué)文華學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文=0.6

30、23兩者計(jì)算結(jié)果相同，說明以上計(jì)算完全正確。3.5.新汽量計(jì)算及功率校核根據(jù)抽汽做功缺乏多耗新汽的公式來計(jì)算D0 D0= Dc0/= Dc0/(1åajYj)18(1)計(jì)算Dc0qrh=hrh-h7=3535.3-3054.3=481(KJ/h)凝汽器的比17華中科技大學(xué)文華學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文b=1/1-(0+0.002765+0.004422+0.019657+0.021246+0.012464+0.061078+0.044387)=1/0.833981=1.19907那么汽輪機(jī)的新蒸汽量D0=Dc0´=1731.585´1.19907=2076.2919t/h表

31、3-2 ¶jhj、¶jYj 和 Dj的計(jì)算數(shù)據(jù)3 功率校核1 Kg 新汽比內(nèi)功wi其中å¶jhj計(jì)算數(shù)據(jù)見上表¶rh=1-¶8-¶7=0.8517wi=h0+¶rhqrh- å¶jhj+¶chc18=3396.5+0.8517´481-147.06378+76.3922+67.7541+163.3772+144.8830+72.3283 +273.0544+185.1993+1618.7409 18華中科技大學(xué)文華學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文=1057.37452kJ/kg¢據(jù)

32、此,可得汽輪發(fā)電機(jī)功率Pe為¢wPe=D0img/3600=2076.2919´1057.37452´0.99´0.985/3600計(jì)算誤差：| 600-594.6839| Pe-Pe¢|´100%=0.886% ´100%=D= 600Pe=594.6839MW誤差非常小，在工程允許的范圍qo2616.6677汽輪發(fā)電機(jī)組絕對內(nèi)效率:e=img=0.404092´0.99´0.985=39.405% 汽輪發(fā)電機(jī)組熱耗率：q=3600/e=3600/0.39405=9135.8965kJ/(KW·

33、;h) 汽輪發(fā)電機(jī)組汽耗率：d=q/q0=9135.8965/2616.6677=3.4914 kJ/(KW·h)4.各汽水流量絕對值計(jì)算由Dj=D0¶j求出各處Dj，見表3-219華中科技大學(xué)文華學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文4.1高壓加熱器的作用汽輪機(jī)組熱力系統(tǒng)中的高壓加熱器，是利用在汽輪機(jī)內(nèi)已作過一局部功的蒸汽來加熱給水，以減少排汽在凝汽器中的熱損失，從而提高循環(huán)熱效率。高壓加熱器能否正常投入運(yùn)行，對火力發(fā)電廠汽輪機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性和出力有很大影響，隨著火力發(fā)電機(jī)組向大容量、高參數(shù)開展，高壓加熱器承受的給水壓力和溫度相應(yīng)提高；在運(yùn)行中還受到機(jī)組負(fù)荷突變、給水泵故障、旁路切換等現(xiàn)象而引起的

34、壓力和溫度驟變，這些都會(huì)給加熱器帶來損害。為此，除了在高壓加熱器的設(shè)計(jì)、制造、安裝時(shí)必須保證質(zhì)量外，更重要是在運(yùn)行、維護(hù)等方面采取必要的完善措旌，才能確保加熱器的長期平安經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。對于600Mw機(jī)組，高壓給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)為一個(gè)大旁路或三個(gè)小旁路，各級(jí)高壓加熱器采用疏水逐級(jí)自流至除氧器；運(yùn)行中由于給水壓力、溫度較高且系統(tǒng)性較強(qiáng)，因此給水加熱器的合理設(shè)計(jì)將嚴(yán)重影響機(jī)組的平安經(jīng)濟(jì)性，尤其高壓加熱器能否正常運(yùn)行是給水設(shè)計(jì)溫度的直接保證，從而對提高機(jī)組效率和保證出力存在直接的影響。4.2 高壓加熱器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)高壓加熱器由殼體、管板、管束、和隔板等主要部件組成，在殼體內(nèi)腔上部設(shè)置蒸汽凝結(jié)段，下部設(shè)置疏水冷卻段

35、，進(jìn)、出水管頂端設(shè)置給水進(jìn)口和給水出口。當(dāng)過熱蒸汽由進(jìn)口進(jìn)入殼體后即可將上部主螺管內(nèi)的給水加熱，蒸汽凝結(jié)為水后，凝結(jié)的熱水又可將下部疏冷螺管內(nèi)的局部給水加熱，被利用后的凝結(jié)水經(jīng)疏水出口被疏流出體外。本裝置具有能耗低，結(jié)構(gòu)緊湊，占用面積少，耗用材料省等顯著優(yōu)點(diǎn)，并能夠較嚴(yán)格控制疏水水位，疏水流速和縮小疏水端差。 圖4-1是哈爾濱第三電廠高壓加熱器的結(jié)構(gòu)示意圖。20華中科技大學(xué)文華學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 該加熱器的殼體采用軋制鋼板制造、全焊接結(jié)構(gòu)。殼體中部設(shè)有滾動(dòng)支承，供檢修時(shí)抽出殼體用。在殼體相應(yīng)于管板的位置處事加熱器的支點(diǎn)，靠近殼體尾部是滾動(dòng)支承，當(dāng)殼體受熱膨脹時(shí)，加熱器的殼體可以沿軸向自由滾動(dòng)。在

36、該機(jī)組的回?zé)嵯到y(tǒng)中，8號(hào)高壓加熱器采用的是管板-U形管外表式回?zé)峒訜崞鳎Y(jié)構(gòu)緊湊、省材料、流動(dòng)阻力小、換熱效率高。它具有過熱蒸汽冷卻段和疏水冷卻段。蒸汽首先進(jìn)入過熱蒸汽冷卻段，在隔板的引導(dǎo)下曲折流動(dòng)，把大局部過熱度所含熱量傳遞給主凝結(jié)水，到出口時(shí)，蒸汽已接近飽和狀態(tài)，但仍然有少量的過熱度。然后流至冷凝段，在隔板的引導(dǎo)下均勻地流向該段的各局部，由下而上橫向流過管束，放出汽化潛熱后凝結(jié)成水，稱為疏水；外來的上一級(jí)疏水經(jīng)擴(kuò)容后也進(jìn)入冷凝段。積聚在殼體底部的疏水，經(jīng)端板底部的吸水口進(jìn)入疏水冷卻段，在一組隔板的引導(dǎo)下向上流動(dòng)，最后從位于該段頂部殼體側(cè)面的疏水管疏出。與此同時(shí)，給水主凝結(jié)水由進(jìn)口管在水室

37、下部進(jìn)水室，然后經(jīng)U形管束由上而下依次吸收疏水冷卻段、凝結(jié)段、蒸汽冷卻段的熱量，最后在水室的上部出水管流出。 21華中科技大學(xué)文華學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文5 高壓加熱器熱力設(shè)計(jì)5.1加熱器傳熱計(jì)算的理論根底通常用的加熱器熱計(jì)算的方法有兩種：平均溫差法和傳熱單元數(shù)法。Dtm=Dtmax-Dtmin æDtmaxö÷lnççDt÷èminø式中，Dtm為平均對數(shù)溫差；Dtmax、Dtmin=ts-t2¢¢分別為加熱器中最大傳熱溫差和最小傳熱溫差。計(jì)算出平均對數(shù)溫差后可以建立傳熱方程式及熱平衡方程： F=KA

38、Dmt ， F=qm1c1(t1-t1) ，F(xiàn)=qm2c2(t2-t2)其中，Dtm不是獨(dú)立變量，因?yàn)橹灰_定了蒸汽和給水的流動(dòng)布置及進(jìn)、出口 溫度，就可以計(jì)算出Dtm來。因此，上述方程中共有8個(gè)變量，必須給定其中的五個(gè)變量才能進(jìn)行計(jì)算。5.2加熱器主要技術(shù)參數(shù)的選定及計(jì)算步驟由第三局部計(jì)算可知，流進(jìn)7號(hào)高壓加熱器的水溫度為t2=199.1°c,流量為流出水溫度為t2¢¢=240.6°c，加熱蒸汽絕對壓力為p=3.361Mpa，qm2=520.056Kg/s，疏水出口溫度t1¢¢=240.6°c1選定7號(hào)高壓加熱器熱器的局部

39、結(jié)構(gòu)參數(shù)初步選定管程z=2，每管程有n1=1500根管，總的管子根數(shù)為nt=3000根管。管子的排列方式采用等邊三角形排列，在垂直列上管子平均數(shù)為n=1.=60根。選定管子外徑d=18mm，管子壁厚為d=2mm，內(nèi)徑 22華中科技大學(xué)文華學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文d2=14mm。2求對數(shù)平均溫差Dtm查水蒸汽物性參數(shù)表，p=3.361 Mpa時(shí)，飽和蒸汽溫度ts=243.3°c，故 Dtmax=ts-t2¢=243.3-199.1=44.2°cDtmin=t2¢¢-t1¢¢=240.6-222.2=18.4°c 即Dtm=Dtmax-Dtmin44.2-18.4=29.9°c 44.2æöæDtmaxölnç÷lnç÷çDt÷18.4èøèminø3求換熱量Q t2+t2¢¢199.1+240.6水的平均溫度tm=查水蒸汽物性參數(shù)表得：水=219.85°c，22的比熱cP=4.614KJ/Kg g°c，故F=q