課程設(shè)計任務(wù)書手寫周策28

PAGE211.原始資料汽輪機(jī)型以及參數(shù)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)；額定功率=660MW；主蒸汽初參數(shù)（主汽閥前）=3.232MPa，=538；再熱蒸汽參數(shù)（進(jìn)汽閥前）：熱段=3.232MPa；=538；冷段=3.567MPa；=315；汽輪機(jī)排汽壓力=4.4kPa,排汽比焓=2315kJ/kg?；?zé)峒訜嵯到y(tǒng)參數(shù)最終給水溫度=274.8；給水泵出口壓力=21.47MPa，給水泵效率=0.83除氧器至給水泵高差=22.4m；小汽機(jī)排汽壓力=6.27kPa；小汽機(jī)排汽焓=2315.6kJ/kg鍋爐型式及參數(shù)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；額定蒸發(fā)量=2208t/h額定過熱蒸汽壓力=17.42Mpa；額定再熱蒸汽壓力=3.85MPa；額定過熱汽溫=541；額定再熱汽溫=541；汽包壓力=18.28MPa；鍋爐熱效率=92.5%。其他數(shù)據(jù)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%；軸封加熱器壓力=102KPa,疏水比焓=415kJ/kg；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；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；汽輪機(jī)機(jī)械效率=0.985；發(fā)電機(jī)效率=0.99；補(bǔ)充水溫度=20；廠用點率ε=0.07。

2.熱力系統(tǒng)計算汽水平衡計算全廠補(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=60%=0.004425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=851.7kj/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=0.03147給水系數(shù)=++-=1+0.01622+0.004425-0.03257=0.9945各小汽流量系數(shù)汽輪機(jī)進(jìn)汽參數(shù)計算主蒸汽參數(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=535.3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=3539.4kj/kg。中聯(lián)門后再熱汽壓=（1-）=（1-0.02）3.323=3.257Mpa。同=3.257Mpa，==3539.4kj/kg，查水蒸所性質(zhì)表，得中聯(lián)門后再熱汽溫=537.7輔助計算均壓箱計算以加權(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，在h-s圖上繪制出汽輪機(jī)的汽態(tài)膨脹過程線，見附圖。圖3.2圖3.2汽輪機(jī)的汽態(tài)膨脹過程線各加熱器進(jìn)、出水參數(shù)計算高壓加熱器H1加熱器壓力：=（1-Δ）=（1-0.03）*5.945=5.767Mpa式中——第一抽汽口壓力；Δ——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：=-δt=273.0-（-1.7）=274.7式中δt——加熱器上端差。H1疏水溫度：=+δ=243.5+5.5=249.0式中δ——加熱器下端差，δ=5.5——進(jìn)水溫度，其值從高壓加熱器H2的上端差δt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=1056.6kj/kg由=249.0，=5.767Mpa，查得H1疏水比焓=1080.9kj/kg。至此，高壓加熱器H1的進(jìn)、出口汽水參數(shù)已全部算出。高壓加熱器H2加熱器壓力：=（1-Δ）=（1-0.03）*3.668=3.558Mpa式中——第二抽汽口壓力；Δ——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：=-δt=243.5-0=243.5式中δt——加熱器上端差。H2疏水溫度：=+δ=206.7+5.5=212.2式中δ——加熱器下端差，δ=5.5——進(jìn)水溫度，其值從高壓加熱器H3的上端差δt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/kg由=243.5，=21.47Mpa，查得H2進(jìn)水比焓=890.4kj/kg由=249.0，=3.558Mpa，查得H2疏水比焓=908.2kj/kg。至此，高壓加熱器H2的進(jìn)、出口汽水參數(shù)已全部算出。高壓加熱器H3加熱器壓力：=（1-Δ）=（1-0.03）*1.776=1.722Mpa式中——第三抽汽口壓力；Δ——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：=-δt=204.9-（-1.7）=206.7式中δt——加熱器上端差。H3疏水溫度：=+δ=177.0+5.5=182.5式中δ——加熱器下端差，δ=5.5——進(jìn)水溫度，其值從除氧器H4的上端差δt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=761.0kj/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。除氧器H4加熱器壓力：=（1-Δ）=（1-0.05）*0.964=0.916Mpa式中——第四抽汽口壓力；Δ——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：=-δt=176.1-0=176.1式中δt——加熱器上端差。H4疏水溫度：=+δ=141.1+0=141.1式中δ——加熱器下端差，δ=0——進(jìn)水溫度，其值從低壓加熱器H5的上端差δt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=594.4kj/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。低壓加熱器H5加熱器壓力：=（1-Δ）=（1-0.03）*0.416=0.404Mpa式中——第五抽汽口壓力；Δ——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：=-δt=144.0-2.8=141.1式中δt——加熱器上端差。H5疏水溫度：=+δ=120.3+5.5=125.8式中δ——加熱器下端差，δ=5.5——進(jìn)水溫度，其值從低壓加熱器H6的上端差δt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=507.0kj/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。低壓加熱器H6加熱器壓力：=（1-Δ）=（1-0.03）*0.226=0.219Mpa式中——第六抽汽口壓力；Δ——抽汽管道相對壓損；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：=-δt=123.1-2.8=120.3式中δt——加熱器上端差。H6疏水溫度：=+δ=98.4+5.5=103.9式中δ——加熱器下端差，δ=5.5——進(jìn)水溫度，其值從低壓加熱器H7的上端差δt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=414.2kj/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。低壓加熱器H7加熱器壓力：=（1-Δ）=（1-0.03）*0.109=0.106Mpa式中——第七抽汽口壓力；Δ——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：=-δt=101.2-2.8=98.4式中δt——加熱器上端差。H7疏水溫度：=+δ=56.3+5.5=61.8式中δ——加熱器下端差，δ=5.5——進(jìn)水溫度，其值從低壓加熱器H8的上端差δt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=238.0kj/kg由=61.8，=0.106Mpa，查得H7疏水比焓=258.7kj/kg。至此，低壓加熱器H7的進(jìn)、出口汽水參數(shù)已全部算出。低壓加熱器H8加熱器壓力：=（1-Δ）=（1-0.03）*0.0197=0.0191Mpa式中——第八抽汽口壓力；Δ——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：=-δt=59.1-2.8=56.3式中δt——加熱器上端差。H8疏水溫度：=+δ=32.8+5.5=38.3式中δ——加熱器下端差，δ=5.5——進(jìn)水溫度，其值從軸封加熱器的上端差δt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=139.9kj/kg由=38.3，=0.0191Mpa，查得H8疏水比焓=160.4kj/kg。高壓加熱器組抽汽系數(shù)計算由高壓加熱器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)：==0.07143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=0.8509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）=11.30Mpa給水泵內(nèi)介質(zhì)平均比焓：取==746.0根據(jù)=11.30Mpa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)：圖3.3給水泵焓升示意圖==0.03749高壓加熱器H3的疏水系數(shù)：=+=0.14362+0.03749=0.1811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圖3.4除氧器熱平衡和物質(zhì)平衡圖==0.04232低壓加熱器組抽汽系數(shù)計算由低壓加熱器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)：==0.02773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=0.05611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，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=0.10310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，=131.14kj/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,=59.1查得低壓加熱器H8疏水焓=247.3kj/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=0.13307凝汽系數(shù)計算小汽機(jī)抽汽系數(shù)==0.03751由凝汽器的質(zhì)量平衡計算=0.76667-0.13307-0.03751-0.003924-0.03786=0.55451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+0.12320+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。汽輪機(jī)內(nèi)功計算凝汽流做功=（-+）-*=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=512.3kj/kg抽汽流做功1kgH1抽汽做功=-=3398.8-3144.2=254.6kj/kg1kgH2抽汽做功=-=3398.8-3027.1=492.0kj/kg1kgH3抽汽做功=-+=3398.8-3352.2+512.3=558.9kj/kg1kgH4抽汽做功=-+=3398.8-3169.0+512.3=742.1kj/kg1kgH5抽汽做功=-+=3398.8-2978.5+512.3=932.6kj/kg1kgH6抽汽做功=-+=3398.8-2851.0+512.3=1060.1kj/kg1kgH7抽汽做功=-+=3398.8-2716.0+512.3=1195.1kj/kg1kgH8抽汽做功=-+=3398.8-2455.8+512.3=1455.3kj/kg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=322.1kj/kg附加功量附加功量是指各小汽流量做功之和：=*（-）+（+）*（-）+（+）*（-）+*（-+）+（+）*（-+）=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）=2.510kj/kg汽輪機(jī)內(nèi)功=++=884.3+322.1+2.51=1208.9kj/kg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+0.85088*512.3=2629.9kj/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=8031.4kJ/(kWh)汽輪機(jī)汽耗率：=/=8031.4/2629.9=3.0539kg/(kWh)汽輪機(jī)進(jìn)汽量：=1000**=1000*3.0539*660=2015555.6kg/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δ：δ=(2033724-2015555.6)/2015555.6=0.901%誤差在允許范圍內(nèi)。給水流量：=*=1.02704*2015555.6=2070064.3kg/h凝結(jié)水泵流量：=*=0.63094*2015555.6=1271694.7kg/h凝汽量：=*=0.55451*2015555.6=1117645.2kg/h第一級抽汽量：=*=0.07143*2015555.6=143979kg/h第二級抽汽量：=*=0.07218*2015555.6=145487kg/h第三級抽汽量：=*=0.03749*2015555.6=75560kg/h第四級抽汽量：=*=0.12300*2015555.6=247908kg/h第五級抽汽量：=*=0.02773*2015555.6=55885kg/h第六級抽汽量：=*=0.02838*2015555.6=57211kg/h第七級抽汽量：=*=0.04699*2015555.6=94717kg/h第八級抽汽量：=*=0.02997*2015555.6=60406kg/h全廠性熱經(jīng)濟(jì)指標(biāo)計算鍋爐參數(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=3399.0kj/kg再熱蒸汽參數(shù)：鍋爐設(shè)計再熱蒸汽出口壓力=3.85Mpa，該壓力已高于汽輪機(jī)排汽壓力=3.567Mpa，故按照汽輪機(jī)側(cè)參數(shù)，確定鍋爐再熱器出口壓力=3.3232Mpa。由=3.3232Mpa和=541，查表得再熱蒸汽出口比焓=3546.2kj/kg。再熱器換熱量=-=3546.2-3027.1=519.1kj/kg。鍋爐有效熱量=（-）（-）+（-）+（-）+*=（0.9945-0.01082）*（3399.0-1204.8）+0.01082（1762.0-1204.8）+0.03257*（3399.0-746.0）+0.8509*519.1=2692.4kj/kg管道效率=/=2629.9/2692.4=0.9768全廠效率==92.5*97.68*44.82=40.50%全廠發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)煤耗系數(shù)===1.0283式中——暖風(fēng)器吸熱量，按下式計算：=（-）=0.03235*（3169-697）=79.98kj/kg相應(yīng)于1kg標(biāo)煤的輸入熱量：=29300*=29300*1.0283=30128kj/kg發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)煤耗：===0.29504kg/kW·h全廠熱耗率=*29300=0.29504*29300=8644.7kj/kW·h全廠供電標(biāo)準(zhǔn)煤耗：===0.31725kg/kW·h式中——廠用電率，=0.07。

3.反平衡校核為檢查計算