300MW機組機務部分初步設(shè)計論文

MW機組機務部分初步設(shè)計論文摘要本次設(shè)計為300MW機組熱力部分局部初步設(shè)計，本次設(shè)計在進行設(shè)計選型時僅依照安全經(jīng)濟的標準進行優(yōu)化沒有考慮其他影響因素，充分借鑒鐵嶺發(fā)電廠備選型及其方案。經(jīng)過設(shè)計最終確定了汽輪機以及鍋爐的形式。其中汽輪機部分包括進汽壓力、溫度，汽耗量，機組熱耗量，全廠熱效率，全廠熱耗率，發(fā)電標準煤耗率。鍋爐部分包括最大連續(xù)蒸發(fā)量，鍋爐效率。在確定完主機形式的基礎(chǔ)上進一步擬定了主要系統(tǒng)并確定了主要輔機的形式。其中系統(tǒng)的擬定包括主蒸汽管道系統(tǒng)的擬定，再熱機組旁路系統(tǒng)的擬定，給水管道系統(tǒng)的擬定，回熱加熱器管道系統(tǒng)的擬定，除氧器管道系統(tǒng)的擬定，補充水管道系統(tǒng)的擬定，排污擴容器及排污冷卻器管道系統(tǒng)的擬定，軸封管道系統(tǒng)的擬定，制粉系統(tǒng)的擬定等。確定的主要輔機有磨煤機、給煤機、送風機、引風機、給粉機、粗粉分離器、給水泵等。本文設(shè)計在選型時僅依照安全經(jīng)濟的標準進行優(yōu)化沒有考慮其他影響因素。關(guān)鍵詞：汽輪機,鍋爐,熱力系統(tǒng)，輔機形式AbstractThedesignforthethermalpartofthe300MWunitoflocalpreliminarydesign,thedesignduringthedesignselectiononlyinaccordancewiththestandardsofsafetyandeconomicoptimizationdoesnottakeintoaccountotherfactors,takelessonsfromTieLingPowerPlantequipmentselectionanditsprograms.Afterthefinaldesigntodeterminetheformofsteamturbineandboiler.Someofwhichincludethesteamturbineinletpressure,temperature,gasconsumption,unitheatconsumption,thermalefficiencyoftheplant,theplantheatrate,generationstandardcoalconsumptionrate.Maximumcontinuousboilerparts,includingevaporation,boilerefficiency.Indeterminingtheformofendhostsonthebasisoffurtherdevelopmentofthemainauxiliarysystemsandidentifiesthemajorform.Whichdevelopedthesystem,includingtheformulationofthemainsteampipingsystem,reheatunitbypasssystemintheformulation,developmentofwatersupplypipingsystem,heatrecoveryheaterpipingsystemformulation,theformulationofoxygenpipelinesystemtosupplementtheproposedwaterpipelinesystemsewageandsewageexpansiondevicesproposedpipelinesystemcooler,sealpipingsystemsintheformulation,theformulationofthemillingsystem,etc.Haveidentifiedthemainauxiliarymill,coalfeeder,blower,induceddraftfan,tothepowder,coarseseparator,feedwaterpumpandsoon.Thisdesignonlyintheselectioncriteriainaccordancewiththesafeandeconomicoptimizationdoesnottakeintoaccountotherfactors. Keywords:steamturbine,boiler,heatingsystem,auxiliaryfor目錄中文摘要…………………..………………..……=1\*ROMANIABSTRACT………..……………II目錄Ⅲ發(fā)電廠主要設(shè)備的確定………………...………………21.1汽輪機型式、參數(shù)、容量的確定21.2鍋爐型式容量的確定2第二章鍋爐燃燒系統(tǒng)及其設(shè)備的選擇…32.1燃燒系統(tǒng)的計算…52.2制粉系統(tǒng)的確定…72.3磨煤機的選擇…92.4給煤機的選擇…102.5送風機、一次風機的選擇…122.6引風機的選擇…132.7除塵設(shè)備的選擇…13第三章原則性熱力系統(tǒng)的擬定、計算…143.1補充水系統(tǒng)的擬定…153.2鍋爐連續(xù)排污利用系統(tǒng)的擬定…153.3繪制原則性熱力系統(tǒng)圖…163.4繪制汽機熱力過程線及汽水綜合參數(shù)表…163.5鍋爐連續(xù)排污利用系統(tǒng)的計算…183.6回熱系統(tǒng)計算…183.7汽輪機總汽耗量及各項汽水流量計算…243.8熱經(jīng)濟指標計算…28第四章汽機車間主要設(shè)備的確定…324.1高低壓加熱器的選擇…334.2凝汽器與軸封加熱器的選擇…344.3給水泵的選擇…354.4凝結(jié)水泵的選擇…374.5除氧器及給水箱的選擇…384.6低壓加熱器的疏水泵的選擇…384.7連續(xù)排污擴容器的選擇…394.8定期排污擴容器的選擇…404.9疏水擴容器的選擇…404.10疏水箱及疏水泵的選擇…414.11供水方式的確定和循環(huán)水泵的選擇…414.12工業(yè)水泵、生水泵的選擇…44第五章全面性熱力系統(tǒng)的擬定…465.1鍋爐煙風制粉系統(tǒng)的擬定…465.2主蒸汽管道系統(tǒng)的擬定…485.3再熱機組旁路系統(tǒng)的擬定…515.4主給水管道系統(tǒng)的擬定…535.5主凝結(jié)水管道系統(tǒng)的擬定…545.6回熱加熱器管道系統(tǒng)的擬定…555.7除氧器管道系統(tǒng)的擬定…565.8軸封管道系統(tǒng)的擬定…585.9真空及空氣管道系統(tǒng)擬定…585.10閉式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的擬定……605.11潤滑油系統(tǒng)的擬定…605.12EH油系統(tǒng)的擬定…635.13密封油系統(tǒng)的擬定…65第六章繪制全面性熱力系統(tǒng)圖65結(jié)論66致謝67參考資料68附圖70前言本次設(shè)計內(nèi)容共分為六章，第一章是發(fā)電廠主要設(shè)備的確定；第二章是鍋爐燃燒系統(tǒng)及其設(shè)備的選擇；第三章原則性熱力系統(tǒng)的擬定計算；第四章是汽機車間主要設(shè)備的確定；第五章是全面性熱力系統(tǒng)的擬定；第六章為全面性熱力系統(tǒng)圖。其中的計算數(shù)據(jù)除了設(shè)計給定外，還有許多都是根據(jù)電廠和查閱圖書館資料獲得。因為是初步設(shè)計，所以在設(shè)計中使用了許多教材中的數(shù)據(jù)。為了設(shè)計的直觀，系統(tǒng)明確，有些章節(jié)還配備了相關(guān)表格和系統(tǒng)圖。由于本人學識疏淺，以及對實際系統(tǒng)認識時尚未進行統(tǒng)一的理論梳理，部分錯謬不正之處在所難免，敬請老師批評指正。發(fā)電廠主要設(shè)備的確定1.1汽輪機型式、參數(shù)及容量的確定根據(jù)《火力發(fā)電廠設(shè)計技術(shù)規(guī)程》（以下簡稱《規(guī)程》）中第8.1.3條，根據(jù)電力負荷的需要，宜優(yōu)先選用大容量中間再熱式汽輪機組。根據(jù)我國汽輪機現(xiàn)行規(guī)范，單機容量50MW以上的凝汽式機組宜采用高參數(shù)。300MW、600MW凝汽式機組宜采用亞臨界參數(shù)或超臨界參數(shù)。在此次設(shè)計中，選用1臺300MW機組。本課題設(shè)計的汽輪機為300MW、亞臨界、一次中間再熱、雙缸雙排氣、中高壓缸合缸，低壓缸雙流程、單軸反動凝汽式汽輪機。采用回熱系統(tǒng)，三個高加，四個低加，一個除氧器。型號N300—16.7/537/537（凝汽式，300MW，主汽壓力16.7MPa，初溫537℃，再熱蒸汽溫度537℃）。1.2鍋爐型式和容量的確定《規(guī)程》凝汽式發(fā)電廠宜一機配一爐。不設(shè)備用鍋爐。鍋爐的最大連續(xù)蒸發(fā)量應與汽輪機最大進汽量工況相匹配。對于300MW汽輪機組，鍋爐最大連續(xù)蒸發(fā)量為汽輪機額定工況進汽量的112.9%。鍋爐的臺數(shù)與汽輪機的臺數(shù)相等。鍋爐過熱器出口額定蒸汽壓力一般為汽輪機額定進汽壓力的105%。過熱器出口溫度一般比汽輪機額定進汽溫度高3℃。為了減少主蒸汽和再熱蒸汽的壓降和散熱損失，提高主蒸汽管道效率，再熱器出口額定蒸汽溫度一般比汽輪機中壓缸額定進汽溫度高3℃本次設(shè)計選用鍋爐型號為HG/—1000/17.4型自然循環(huán)汽包爐。（最大連續(xù)蒸發(fā)量Db=1000t/h,過熱蒸汽出口參數(shù)Pb=17.4MPa,t。=555℃,再熱蒸汽出口溫度trh=555℃,汽包壓力20.4Mpa，鍋爐效率ηb=0.9166。）第二章鍋爐燃燒系統(tǒng)計算及輔助設(shè)備的選擇2.1燃燒系統(tǒng)的計算燃料性質(zhì)燃料性質(zhì)序號姓名煤種元素成分應用基低位發(fā)熱量(kJ)/kg可燃基揮發(fā)分Vr(%)分析基水分Wrf(%)BTM法可磨性系數(shù)Kkm灰熔點水分Wy灰分Ay碳Cy氫Hy氧Oy氮Ny硫Sy變形溫度t1(℃)軟化溫度t2(℃)融化溫度t3(℃)176.014.53.21.815.01.01.06119013401450煤種溫度表煤種灰熔點變形溫度t1(℃)軟化溫度t2(℃)熔化溫度t3(℃)1260>1500鍋爐主要技術(shù)參數(shù)：過熱蒸汽出口溫度：℃再熱蒸汽進口溫度：℃再熱蒸汽出口溫度：℃給水溫度：℃鍋爐型式：自然循環(huán)，燃煤中間一次再熱機組。鍋爐過量空氣系數(shù)及漏風系數(shù)：爐膛出口過量空氣系數(shù)：爐膛漏風系數(shù)：屏式過熱器漏風系數(shù)：對流過熱器漏風系數(shù)：省煤器漏風系數(shù)：空氣預熱器漏風系數(shù)：制粉系統(tǒng)漏風系數(shù)：除塵器漏風系數(shù)：煙道漏風系數(shù)：預熱器到除塵器長60m，除塵器到引風機長20m。燃燒系統(tǒng)的計算：（1）鍋爐每小時燃料消耗量其中：鍋爐蒸發(fā)量過熱蒸汽出口焓給水焓再熱蒸汽流量再熱蒸汽出口焓排污流量排污焓低位發(fā)熱量鍋爐效率（2）鍋爐計算燃料消耗量其中：機械未完全燃燒熱損失，取1.2％（3）理論空氣量的計算（4）理論煙氣量所以：2.2制粉系統(tǒng)的選擇采用中速磨煤機宜采用直吹式制粉系統(tǒng)。直吹式制粉系統(tǒng)的特點是磨煤機的制粉量任何時候均等于鍋爐的燃料的消耗量，也就是說制粉量是隨鍋爐負荷變化而變化的。中速磨直吹式制粉系統(tǒng)按排粉機的放置位置，分為正壓系統(tǒng)和負壓系統(tǒng)。排粉風機裝在磨煤機之后的，整個系統(tǒng)牌負壓狀態(tài)下工作，稱為負壓直吹式制粉系統(tǒng)。反之，排粉風機裝在磨煤機之前的，整個系統(tǒng)處于正壓狀態(tài)下工作，稱為正壓直吹式制粉系統(tǒng)?，F(xiàn)在由于在該系統(tǒng)中通過排粉風機的是煤粉空氣的混合物，因而排粉風機葉片容易磨損。這一方面影響了排粉機的效率和出力；另一方面也使系統(tǒng)可靠性降低，維修工作量大。這種系統(tǒng)工程的主要優(yōu)點是磨煤機處于負壓狀態(tài)，不會向外噴粉，工作環(huán)境比較干凈。與之正壓系統(tǒng)相比在目前還是負壓制粉系統(tǒng)采用的較多些。圖3-1負壓直吹式制粉系統(tǒng)的設(shè)備圖1-原煤倉；2-自動磅秤；3-給煤機；4-磨煤機；5-煤粉分離器；6-一次風風箱；7-煤粉管道；8-燃燒器；9-鍋爐；10送風機；11-熱一次風機；12-空氣預熱器；13-熱風管道；14-冷風管道；15-排粉風機；16-二次風風箱；17-冷風門；18-密封風門（原煤）熱風煤粉氣流原煤倉→給煤機→磨煤機→粗粉分離器→燃燒器。 冷風 回粉圖3-2負壓直吹式制粉系統(tǒng)的工作流程圖直吹式制粉系統(tǒng)和中儲式制粉系統(tǒng)的比較：直吹式制粉系統(tǒng)的優(yōu)點是系統(tǒng)簡單，布置緊湊，鋼材消耗少，占地少、投資少，由于輸送管道流動阻力小，因而運行電耗較小。其缺點是系統(tǒng)的工作可靠性差，制粉設(shè)備發(fā)生故障時直接影響鍋爐運行；此外磨煤機負荷必須隨鍋爐負荷而變化，難于保證制粉設(shè)備在最經(jīng)濟的條件下運行；另外直吹式系統(tǒng)中鍋爐燃煤量的調(diào)節(jié)只能在給煤機上進行，因此滯延性較大，所以直吹式系統(tǒng)相對要求有較高的運行水平。儲倉式制粉系統(tǒng)的優(yōu)點是工作可靠性高，制粉系統(tǒng)發(fā)生故障時不會立即影響鍋爐的運行；磨煤機負荷不受鍋爐負荷限制，因而可以一直在經(jīng)濟情況下運行，這對低負荷下工作經(jīng)濟性很差的球磨機來說是非常重要的；儲倉式系統(tǒng)中鍋爐燃煤量的調(diào)節(jié)可在給粉機上進行，滯延性較??；另外對煤種適應性較廣，可采用熱風送粉，以保證低質(zhì)煤的著火和燃燒穩(wěn)定。其缺點是系統(tǒng)復雜，鋼材消耗大，占地大，投資高；由于輸送管直長，流動阻力大，因而運行電耗較大，此外爆炸的危險性也較大。2.3磨煤機型式的選擇目前我國磨煤機的選擇大體是這樣的,對于煤質(zhì)較硬的無煙煤、貧煤以及雜質(zhì)較多的劣質(zhì)煤可以考慮采用筒式鋼球磨；對于可磨性系數(shù)Kkm>1.2，或灰份Aar<30%以及水分Mar<12%的煙煤和貧煤可以考慮采用中速磨煤機；對于多水分的褐煤，以及可磨性系數(shù)Kkm>1.3的煙煤可以考慮采用風扇磨。在選用磨煤機的時候還必須結(jié)合制粉系統(tǒng)一起考慮?！跺仩t原理》MPS磨煤機是一種新型中速磨煤機，它的主要工作部件是磨輥磨環(huán)內(nèi)有三個磨輥，它們相互間的位置成120°角。每個輥由于其輥軸位置固定，故只能在原地原地轉(zhuǎn)動。電動機通過減速器帶動磨輥沿自身的軸轉(zhuǎn)動。碾磨過程中磨輥對磨環(huán)的壓力來自磨輥、支架等自重和彈簧緊力。彈簧緊力靠作用在上盤的液壓缸加壓系統(tǒng)來實現(xiàn)。原煤就在磨輥與磨環(huán)之間被碾壓成煤粉。干燥及輸送過程同其它中速磨一樣。熱空氣從風環(huán)流入磨環(huán)上部空間，既對燃料起到干燥作用，又將制成的煤粉帶到分離器。不合格的煤粉被除數(shù)分離出來飛落到磨環(huán)內(nèi)重磨。而煤中不易磨碎的鐵塊、石塊、殲石等雜物則從風環(huán)處落入磨煤機下部由刮板刮至廢物箱內(nèi)。該型磨煤機與其他類型中速磨相比，其主要優(yōu)點是：（1）由于輥子外形凸出近于球狀，其滾動阻力較?。挥捎谳佔映叽绱?，燃料進入輥下的條件也較好。這些因素有利于使磨煤出力增大和使磨煤單位電耗降低。（2）由于輥子外形凸出迫于球狀，比起平盤磨和碗式磨的錐形輥子，摩磨損均勻得到了改善。（3）MPS磨無上磨環(huán)，因而也就不存在像E型磨中上磨環(huán)磨損嚴重而又難以處理（4）MPS磨在容量大型化方面比其他中速磨優(yōu)越。例如要增大單機出力，E型磨鋼球直徑需隨磨環(huán)直徑一道增大而使整個磨煤機的橫向尺寸變大，而MPS磨在增大輥子直徑時往往可以基本保持原來的橫向尺寸，這對于縮小占地面積，便于大型鍋爐機組多臺磨的合理布置是很有利的。（5）碾磨壓力通過彈簧和三根拉緊鋼絲繩直接傳遞到基礎(chǔ)上，可以在輕型機殼的條件下對碾磨部件施加高壓。MPS磨是近二、三十年發(fā)展起來的一種中速磨，由于上述各方面的優(yōu)越性，因此在世界不少國家中廣泛采用。在我國山西神頭發(fā)電廠引進的捷克200MW汽輪發(fā)電機組采用的磨煤機即為西德拔柏葛公司提供的MPS—190型中速磨機（型號中的數(shù)字為磨環(huán)滾道中心直徑，單位為cm）。所以我們采用的就是中速磨煤機MPS型磨。選擇磨煤機的型號是：MPS-190其性能列表如下：MPS-190其性能列表設(shè)備名稱項目單位規(guī)范磨煤機型號MPS-190數(shù)量臺5出力t/h50.2磨煤機出力的校核：每臺磨煤機的磨量：其中:儲備系數(shù)，根據(jù)《規(guī)程》第6、2、3條。臺數(shù)，取5臺磨煤機的最佳轉(zhuǎn)速：出力按下列經(jīng)驗公式計算：其中式中：MPS磨煤機（190型）磨制A種煤種時的出力煤的哈氏可磨性修正系數(shù)煤粉細度修正系數(shù)煤粉修正系數(shù)MPS磨煤機功率計算公式如下：其中：Pi磨煤機單位能耗。一般取PI=5kwh/tP0磨煤機空載功率對MPS-190型磨煤機為77kw2.4給煤機的選擇給煤機的形式及特點常用的給煤機有圓盤式、皮帶式、刮板式、電磁振動式。（1）圓盤式給煤機的特點：優(yōu)點緊湊、嚴密；缺點是煤濕時易堵塞。（2）皮帶式給煤機的特點：優(yōu)點可用于各種煤，不易堵塞。缺點是不嚴密，漏風較大，占地面積大。（3）刮板式給煤機的特點：優(yōu)點是不易堵塞，較嚴密，有利于電廠布置。缺點是煤塊過大或煤中有雜物時卡死。（4）電磁振動式給煤機的特點：優(yōu)點是無移動部分，因而維修簡便，給煤均勻，便于調(diào)節(jié)，耗電量小，體積小，重量輕，造價低。缺點是煤過濕時給煤量調(diào)節(jié)較難。給煤機的選擇原則根據(jù)《火力發(fā)電廠設(shè)計規(guī)程》6、2、4，給煤機的臺數(shù)、型式、出力按下列要求確定：(1)根據(jù)系統(tǒng)特點給煤量調(diào)節(jié)性能和運行可靠性，選用刮板式給煤機。(2)給煤機臺數(shù)與磨煤機臺數(shù)相同，故選擇五臺。(3)計算出力不小于磨煤機出力的110%。給煤機出力計算式中：磨煤出力給煤機性能列表查產(chǎn)品目錄選取給煤機的型號8824，其特性列表8824型號性能表型號給煤機出力（t/h）最小輸送距離（mm）882410--1002133.62.5送風機、一次風機的選擇送風機的選擇原則根據(jù)《火力發(fā)電廠設(shè)計規(guī)程》6、3、1和6、3、2送風機的臺數(shù)、風壓和壓頭按下列要求確定：（1）每臺鍋爐應裝設(shè)有2臺送風機；（2）送風機的風量的富裕量為5%；壓頭的富裕量為10%。送風機容量計算式中：送風機容量儲備系數(shù)，按《規(guī)程》，取計算燃料量理論空氣量爐膛出口過量空氣系數(shù)，爐膛漏風系數(shù)，制粉系統(tǒng)漏風系數(shù)，空氣預熱器漏風系數(shù)，冷空氣溫度，℃當?shù)卮髿鈮?，送風機臺數(shù)，送風機壓頭計算式中：冷空氣溫度，℃當?shù)卮髿鈮?，壓頭儲備系數(shù)，取--風道總阻力，出廠條件下的流體溫度，℃根據(jù)流量和壓頭選擇送風機的型號，性能列表如下（數(shù)據(jù)參考鐵嶺發(fā)電廠）：選擇送風機的性能表設(shè)備名稱項目單位規(guī)范送風機型號ASN-1908/900轉(zhuǎn)速r/min1490全壓Kpa3717風量M3/h414697進口溫度℃23送風機電機型號YKK4503-1額定功率KW560電壓V6000電流A64.6轉(zhuǎn)速r/min14912.6引風機的選擇引風機臺數(shù)的確定根據(jù)《規(guī)程》6、3、1和6、3、2條，引風機臺數(shù)與送風機臺數(shù)相同為2臺。引風機的型號、風量和壓頭的富裕量按下列要求選擇，1、當選用高效風機時，應使用風機在高效區(qū)運行經(jīng)濟比較后認為合適時，大容量鍋爐的離心式送風機可配用雙速或其他可靠的調(diào)速方式。2、當離心式送風機配用雙速電動機時，起低速檔時風量與壓頭的選擇，應根據(jù)機組的運行方式；通過技術(shù)經(jīng)濟比較后確定。引風機入口實際煙氣量式中：容量儲備系數(shù)，引風機臺數(shù)，計算煤消耗量流體溫度，℃當?shù)卮髿鈮?，引風機的壓頭計算式中：壓力儲備系數(shù)，煙道總阻力，出廠流體溫度，℃引風機進口煙溫，℃當?shù)卮髿鈮?，引風機的性能表根據(jù)流量和壓頭，選擇引風機的型號和性能列表如下（數(shù)據(jù)參考鐵嶺發(fā)電廠）：表3-8選擇引風機的性能表設(shè)備名稱項目單位規(guī)范引風機型號Y5-2-56NO-32F轉(zhuǎn)速r/min595/496全壓KPa3855/2835風量M3/h112074/904395進口溫度℃125引風機電機型號YDKK-1120-3-10/12額定功率KW2000/1000電壓V6000電流A241.9/129轉(zhuǎn)速r/min595/1292.7除塵器的選擇目前國家對火力電廠的煙氣排放有嚴格的限制，環(huán)保指標是重要的指標之一，根據(jù)各方面的比較，采用了電器式除塵器。電器式除塵器采用負電極放電，使灰塵顆粒帶上了負電子，在電場電壓強度的作用下，向正向集除塵版運動，黏附在正極版上，經(jīng)周期捶打，在重力作用下，灰塵下落至灰斗，經(jīng)鎖氣器排至灰溝，達到煙氣除塵的目的。我廠選用的除塵器為BD×230m2電除塵器，是臥式、干式、版式、雙室、三電場電器除塵器，是北票電除塵設(shè)備制造總廠為300MW機組的鍋爐消煙除塵而專門設(shè)計的，該電除塵在設(shè)計參數(shù)下，電除塵效率大于98%，入口含塵濃度22g/m3處理煙氣量202×104m3/h,煙氣溫度為155℃左右。電器式除塵器的除塵效率高（98-99.5%），適用范圍廣，可處理大容量煙氣，消耗的電能少，自動化程度高等優(yōu)點。但初期投資費用大，金屬消耗量多，制造安裝要求嚴格，占地面積大，造價高，不宜維修。本電除塵器為三電場結(jié)構(gòu)，第一電場采用300MW板距，選用6KV電控，除塵量占78%。第二，三電場均采用400MW板距，采用72KV電控，除塵量分別占14%和8%。原則性熱力系統(tǒng)的擬定、計算原則性熱力系統(tǒng)是根據(jù)機爐制造廠提供的本體汽水系統(tǒng)來擬定的，回熱加熱級數(shù)八級，最終給水溫度245℃各加熱器形式除一臺高壓除氧器為混合式，其余均為表面式加熱器，在這種情況下，擬定原則性熱力系統(tǒng)。發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)是以規(guī)定的符號表明工質(zhì)在完成某種熱力循環(huán)時所必須流經(jīng)的各種熱力設(shè)備之間的聯(lián)系線路圖，原則性熱力系統(tǒng)只表示工質(zhì)流過時的狀態(tài)，參數(shù)起了變化的各種熱力設(shè)備，它僅表明設(shè)備之間的主要聯(lián)系，原則性熱力系統(tǒng)實際表明了工質(zhì)的能量轉(zhuǎn)換及熱能利用的過程，它反映了發(fā)電廠能量轉(zhuǎn)換過程技術(shù)完善程度和熱經(jīng)濟性。3.1給水回熱和除氧器系統(tǒng)的擬定給水回熱加熱系統(tǒng)是組成原則性熱力系統(tǒng)的主要部分，對電廠的安全、經(jīng)濟和電廠的投資都有一定的影響。系統(tǒng)的選擇主要是擬定加熱器的疏水方式。擬定的原則是系統(tǒng)簡單、運行可靠，在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)較高的經(jīng)濟性。擬定如下:1．機組有八級不調(diào)整抽汽，回熱系統(tǒng)為“三高、四低、一除氧”除一臺除氧器為混合式加熱器外，其余均為表面式加熱器。主凝結(jié)水和給水在各加熱器中的加熱溫度按溫升分配的。2．1#、2#、3#高壓加熱器和4#低壓加熱器，由于抽汽過熱度很大，設(shè)有內(nèi)置蒸汽冷卻器。一方面提高三臺高加水溫；另一方面減少1#高加溫差，使不可逆損失減少，以提高機組的熱經(jīng)濟性。1#2#3#高加疏水采用逐級自流進入除氧器，這樣降低了熱經(jīng)濟性。但如果采用疏水泵將其打入所對應的高壓出口水箱中，會使系統(tǒng)復雜。同時，疏水溫度高對水泵的運行也不利，會使安全性降低。在1#2#高加之間設(shè)外置式疏水冷卻器，減少了對2段抽汽的排擠，使2段抽汽增加。5段抽汽（4#低加）經(jīng)再熱后的蒸汽過熱度很大，所以加裝內(nèi)置式蒸汽冷卻器。4#低加疏水逐級自流至3#低加（6段抽汽），與3#低加疏水流至2#低加（7段抽汽）。簡化系統(tǒng)提高經(jīng)濟性，而采用2#、3#高加間疏水冷卻器，減少冷源損失，避免高加疏水排擠低壓抽汽。1#低加疏水逐級自流式至凝結(jié)水中，因為末級抽汽量較大，減少了冷源損失。3．除氧器（4#段抽汽）采用滑壓運行，這不僅提高了機組設(shè)計工況下運行的經(jīng)濟性，還顯著提高機組低負荷時的熱經(jīng)濟性，簡化熱力系統(tǒng)，降低投資，使汽機的抽汽點分配更合理，提高了機組的熱效率，為了解決在變工況下除氧器效果和給水泵不汽蝕，主給水泵裝有低壓電動前置泵。3.2補充水系統(tǒng)的擬定電廠補充水經(jīng)化學水處理后與熱力系統(tǒng)的連接方式稱補充水引入系統(tǒng)。對補充水引入系統(tǒng)的要求是：因為補充水中含有大量的氧，補入熱力系統(tǒng)后即要除氧，不能腐蝕流經(jīng)的設(shè)備和管道；補充水與主水流匯集時，應盡量減少兩種水流在匯集處得溫差，以減少不可逆熱損失；補充水補入系統(tǒng)應隨系統(tǒng)工質(zhì)損失的大小進行水量自動調(diào)節(jié)。根據(jù)上述的要求，補充水引入系統(tǒng)有三種。對高參數(shù)熱電廠因外部汽水損失較大，因此補充水量也大，常設(shè)專門的大氣式補充水除氧器對補充水進行第一級除氧，待匯入主水流后再在高壓除氧器中進行第二級除氧，此時為減少匯集處得溫差，第一級除氧器出來的補充水匯集在同級抽汽的回熱加熱器出口處。對中、低參數(shù)凝汽式電廠，補充水直接進入大氣式除氧器，以給水箱水位高低來調(diào)節(jié)補充水量，這種連接系統(tǒng)簡單，但不足之處是除氧器出水溫度與補充水溫度相差較大，需要消耗部分抽汽在除氧器內(nèi)加熱補充水，存在不可逆熱損失。對高參數(shù)凝汽式電廠補充水都引入凝汽器，此時補充水在凝汽器內(nèi)實現(xiàn)真空除氧，減少氧對低壓加熱器及其管道的腐蝕，同時利用汽輪機低壓回熱多級加熱，經(jīng)濟性高，補充水與凝結(jié)水混合溫差小，但不足之處是補充水量的調(diào)節(jié)要受熱井水位和給水箱水位雙重影響，因此調(diào)節(jié)較復雜。本次設(shè)計的機組屬于高參數(shù)凝汽式電廠，所以采用第三種方式?；瘜W補充水首先經(jīng)過鍋爐連續(xù)排污的排污冷卻器加熱后打入凝汽器中。3.3鍋爐連續(xù)排污利用系統(tǒng)的擬定鍋爐連續(xù)排污的目的是為了保持汽包鍋爐內(nèi)爐水水質(zhì)指標在允許范圍內(nèi)，從而保證鍋爐蒸發(fā)出來的蒸汽品質(zhì)合乎要求。如果蒸汽攜帶的鹽分過高，會在過熱器管壁上沉淀結(jié)垢，使過熱器超溫乃至爆管，如果鹽分帶到汽輪機中，通流部分存積鹽垢會限制機組出力，增加軸向推力，降低內(nèi)效率，影響發(fā)電廠的安全運行。汽包爐的連續(xù)排污量大，相當于發(fā)電廠全部汽水損失的總和，且其能位高，為汽包壓力下的飽和水，因此回收利用的經(jīng)濟價值大。連續(xù)排污量常用鍋爐排污率表示，即鍋爐連續(xù)排污量與鍋爐額定蒸發(fā)量之比的百分數(shù)。排污率應根據(jù)鍋水和給水中的含鹽量、堿度和硅酸根三個指標分別計算，然后取三者中的最大值；中參數(shù)電廠可只計算前兩項，取其中最大值。根據(jù)DL5000—94規(guī)程的規(guī)定，汽包鍋爐的排污率不得低于鍋爐最大連續(xù)蒸發(fā)量的0.3%，也不得超過鍋爐最大連續(xù)蒸發(fā)量的下列數(shù)值：以化學除鹽水為補充水的凝汽式電廠1%以化學除鹽水或蒸餾水為補充水的供熱式電廠2%以化學軟化水為補充水的供熱式電廠5%本次設(shè)計選用的是單級連續(xù)排污擴容器。它由排污擴容器、排污冷卻器和連接它們的管道、閥門及附件組成。排污水從汽包中濃度最大的地方放出，經(jīng)兩個串聯(lián)閥門和節(jié)流裝置降壓后進入擴容器，在擴容器壓力下部分水汽化為蒸汽進入除氧器中以達到回收工質(zhì)利用其熱量的目的，擴容器內(nèi)未蒸發(fā)的排污水含鹽濃度大，溫度大于100℃以上，一般通過排污冷卻器來加熱化學補充水再排入地溝。3.4繪制原則性熱力系統(tǒng)圖見附圖13.5繪制汽輪機熱力過程線及汽水綜合參數(shù)表繪制熱力過程線A、由已知的蒸汽參數(shù)P0、t0及背壓PC在焓熵圖上可查出機組的理想焓降△Ht。B、工質(zhì)在經(jīng)過進汽機構(gòu)時產(chǎn)生進汽節(jié)流損失。節(jié)流引起的損失與節(jié)流前后氣流的壓降△P對應。當調(diào)節(jié)閥全開（主汽閥也當然全開）時，△P0取新汽壓力的3％～5％，即△P=(0.03-0.05)P0。為了使所設(shè)計機組的效率不低于設(shè)計效率，通常取△P的最大值，即取△P=0．05P0據(jù)選定的△P，并按照節(jié)流前后焓值不變的道理，可在焓熵圖上找到汽輪機第一級前的狀態(tài)點0′。C、根據(jù)所給數(shù)據(jù)高壓缸的排器壓力及通過再熱以后中壓缸的進汽壓力可以確定2′′。并在焓熵圖上連2′和0′。D、PC排汽壓力和濕度的值可以確定排汽壓力點C，在焓熵圖上連接2′和C。E、通過各個加熱器的加熱點的壓力,并考慮抽汽管道的阻力損失,參考《熱力發(fā)電廠》教材,管道的阻力損失取8%的抽汽點壓力。F、在焓熵圖上通過各抽汽點的壓力，確定汽輪機的抽汽點?？梢缘贸龈鼽c的焓值，并可以通過熱力過程線繪制汽水參數(shù)表。熱力過程線見附圖2汽水綜合參數(shù)表整理原始數(shù)據(jù)得計算點汽水焓根據(jù)額定計算工況時機組的汽水參數(shù)，整理出的汽水焓值見表。N300-16.67/537/537型機組各點計算汽水參數(shù)表項目單位各計算點H1H2H3H4H5H6H7H8HGC回熱抽汽抽汽壓力pMpa4.73.621.320.670.330.1650.0490.0230.0054抽汽溫度t℃35031740431423320113796抽汽焓值hkJ/kg3078301732683090288428782758268328842565抽汽壓損%8888888加熱氣壓p＇Mpa3.683.331.200.5880.2980.1510.0620.022P＇壓力下的飽和水溫ts℃245.5239.4188158.01133.33111.5786.78p＇壓力下的飽和水焓hskJ/kg1063.51034.7798.64667.24560.59468363.38251.43418.8143.5排氣放熱q=h-hskJ/kg2014.51982.32469.362420.762323.4124102394.622431.572465.22421.5水側(cè)加熱器出口水焓hwjkJ/kg1059.1923.9793.78667.15560.44455.11350.754247.012146.3加熱器進口水焓hwj+1kJ/kg923.9793.78667.19560.44455.11350.754247.012143.539給水焓升=hwj—hwj+1kJ/kg135.2130.12126.59106.75105.33104.556103.742103.4734.6參考《熱力發(fā)電廠》教材和計算得出新蒸汽、再熱蒸汽及排污擴容器計算點參數(shù)。新蒸汽、再熱蒸汽及排污擴容器計算點參數(shù)表汽水參數(shù)單位鍋爐過熱器（出口）氣輪機高壓（入口）再熱器鍋爐汽包排污水連續(xù)排污擴容器入口出口壓力pMPa17.416.43.623.2620.40.9溫度t℃540537317537367.2175.4蒸汽焓hkJ/kg34273397301735322776.4水焓hwkJ/kg1858.9742.64再熱蒸汽焓升qrhkJ/kg5153.6回熱系統(tǒng)計算全廠物質(zhì)平衡汽輪機總耗汽量則鍋爐蒸發(fā)量則即鍋爐排污量即擴容器蒸汽份額為，取擴容器效率擴容后排污水份額化學補充水量即鍋爐給水量即排污冷卻器計算；補充水溫=20℃，取排污冷卻端差為8℃，則有排污冷卻器熱平衡式：于是計算汽輪機各段抽汽量和凝汽流量由高壓加熱器H1熱平衡計算求；如圖1-3圖1-3H1計算由高壓加熱器H2熱平衡計算求；如圖1-4圖1-4H2計算H2的疏水再熱蒸汽量（3）由高壓加熱器H3的熱平衡計算求；如圖1-5已知給水在給水泵中的焓升為圖1-5H4計算H3的疏水（4）除氧器H4熱平衡計算求；如圖1-6由圖所示，除氧器的物質(zhì)平衡，求凝結(jié)水進水份額.除氧器出口水份額；圖1-6除氧器H4計算除氧器的熱平衡式：故（5）低壓加熱器H5熱平衡計算求；如圖1-7圖1-7H5計算（6）由低壓加熱器H6熱平衡計算求；如圖1-8圖1-8H6計算H6疏水（7）由低壓加熱器H7熱平衡計算求；如圖1-9圖1-9H7計算H7疏水（8）由低壓加熱器H8.軸封冷卻器SG和凝汽器熱井構(gòu)成一整體的熱平衡計算求；如圖1-10圖1-10H8計算先計算熱井的物質(zhì)平衡整體熱平衡式：凝汽器排氣量3.7汽輪機總汽耗量及各項汽水流量計算作功不足系數(shù)的計算 由表得熱器熱焓 第一段抽汽做功不足系數(shù)：第二段抽汽做功不足系數(shù)：第三段抽汽做功不足系數(shù)：第四段抽汽做功不足系數(shù)：第五段抽汽做功不足系數(shù)：第六段抽汽做功不足系數(shù)：第七段抽汽做功不足系數(shù)：第八段抽汽做功不足系數(shù)：由計算列出各級抽氣份額及其作功不足系數(shù)Y之乘積列表所示，根據(jù)D求得級抽氣量Dj表1-7抽氣份額及其作功不足系數(shù)Y表jYjjYjDj=jD0汽輪機的汽耗量計算凝汽流量核算：根據(jù)D0計算各項汽水流量列表表1-8項目符號份額全廠汽水損失0.010285軸封用汽0.01824鍋爐排污量0.010285連續(xù)排污擴容蒸汽0.005645連續(xù)排污后排污水0.0046399再熱蒸汽量0.8032化學補充水量0.014925鍋爐蒸發(fā)量1.0285汽輪機總汽耗量1.01823鍋爐給水量1.038785小汽輪機用汽量0.03445汽輪機功率核算根據(jù)汽輪機功率方程式（其中第1.2段取抽汽=0）第一段抽汽量做功率得：第二段抽汽量功率得：第三段抽汽量功率得：第四段抽汽量功率得：第五段抽汽量功率得：第六段抽汽量功率得：第七段抽汽量功率得：第八段抽汽量功率得：汽輪機排汽量得:表示計算正確。3.8熱經(jīng)濟指標計算機組熱耗量Q.熱耗率q.絕對電效率鍋爐熱負荷Q和管道效率若不考慮在熱管道的能量損失，則全廠熱經(jīng)濟指標全廠熱效率全廠熱耗率發(fā)電標準煤耗率表1-9汽輪機熱力計算數(shù)據(jù)匯總表：序號項目符號單位來源或計算公式12241蒸汽流量Dt/h由回熱系統(tǒng)計算得出1015.5278.692.562噴嘴平均直徑dnmm選定110080021853動葉平均直徑dbmm選定110080021904級前壓力P0MPa查h-s圖得15.5810.90.0235級前溫度（干度）t0/xoC查h-s圖得535116級前焓值h0kJ/kg查h-s圖得33973282.626777圓周速度um/s172.7125.6343.838理想焓降△htkJ/kg預算確定13029.17187.639理想速度ctm/s509.9241.54612.510假想速比xt_Xt=0.3390.520.5611反動度Ωm%選定1215.24912利用上級的余速動能△hc0kJ/kgμ0選定后由公式算00013噴嘴理想焓降△hnkJ/kg△hn=(1-Ωm)△ht114.424.7495.6914噴嘴滯止焓降△hn*kJ/kg△hn*=△hn+△hc0114.424.7495.6915噴嘴出口理想速度c1tm/s478.3222.44437.416噴嘴速度系數(shù)φ估計選定0.970.970.9717噴嘴出口實際速度c1m/sc1=φc1t464215.77424.218噴嘴損失△hnξkJ/kg△hnξ=△hn*(1-φ2)6.761.465.619噴嘴后壓力p1MPa查h-s圖得10.910.720.11620噴嘴后溫度（干度）t1/xoC/查h-s圖得4731121噴嘴出口理想比容ν1tm3/kg查h-s圖得0.02890.02813.222噴嘴出口截面積Ancm2An=Gv1t/μnc1t175.7369.1528916.223噴嘴出汽角ɑ1(o)據(jù)試驗資料及An選定13.3171924噴嘴出汽角正弦值sinɑ1計算An時選定0.230.29230.325625噴嘴節(jié)距tnmm據(jù)試驗資料選t,定tn47.435.7582.326噴嘴寬度Bnmm據(jù)隔板撓度的要求選32307527噴嘴數(shù)zn只壓力級的zn據(jù)dn.tn定42718328噴嘴出口高度lnmm調(diào)節(jié)級選壓力級計算出4350.67129429部分進汽度e選定0.5141130動葉出口相對速度ω1m/s由速度三角形求得298.6102.4614931相對于的焓降△hw1kJ/kg44.65.251132動葉理想焓降△hbkJ/kg△hb=Ωm△ht15.64.439233動葉滯止焓降△hb*kJ/kg△hb*=△hb+△hw160.29.9810334動葉出口理想速度ω2tm/s347141.2845335動葉速度系數(shù)ψ查取0.9270.9310.9536動葉損失△hbξkJ/kg△hbξ=(1-ψ2)△hb*8.471.3310.0437動葉出口實際速度ω2m/sω1=ψω2t321.7131.53430.3538動葉出口絕對速度c2m/s由速度三角形求得170.853.7720539余速損失△hc2kJ/kg14.61.4421.140動葉后壓力p2MPa查h-s圖得05441動葉后溫度（干度）t2/x2oC/查h-s圖得45010.99842動葉出口比容ν2m3/kg查h-s圖得0.0320.0332743動葉出口截面積AbCm2計算得出273.868556991.9544動葉出汽角β2(o)據(jù)試驗資料及Ab選定20.432.322845動葉出汽角正弦sinβ2計算Ab時選定0.34810.5340.469546動葉節(jié)距tbmm據(jù)風洞資料選t定tb11.212.712.747動葉寬度Bbmm據(jù)動葉彎應力及頻率定45555548動葉只數(shù)zb只據(jù)db,tb定30819854249動葉出口高度lbmm據(jù)公式計算46511765.250葉高損失△hlkJ/kg3.560.830.13651輪周有效焓降△hukJ/kg據(jù)公式計算96.6124.94150.7552輪周功率PuKwPu=27252694813953.4253輪周效率ηu%74.3285.680.354鼓風摩擦損失△hfkJ/kg按經(jīng)驗公式計算4.790.140.03555隔板汽封直徑dpmm選定59075056隔板汽封間隙δpmm選定0.50.557隔板汽封齒數(shù)z個選定6358隔板漏氣損失△hpkJ/kg按經(jīng)驗公式計算0.190.1259葉頂軸向間隙δtmm選定1.510.560圍帶厚度△smm選定0.30.361葉頂漏氣損失△hptkJ/kg按經(jīng)驗公式計算0.4520.7362級的平均干度xm0.99963濕氣損失△hxkJ/kg△hx=(1-xm)△hu0.1564級內(nèi)有效焓降△hikJ/kg△hi=△ht-Σ△h91.1323.32149.765級相對內(nèi)效率ηi%70.1808066級的內(nèi)功率Pikw257066496.9513778.4汽機車間主要設(shè)備的確定4.1高壓、低壓加熱器的選擇加熱器是抽出部分做過功的蒸汽,使給水進一步加熱以提高發(fā)電廠的熱經(jīng)濟的熱交換器.加熱器一般分為高壓、中壓、低壓、其它熱交換器。給水泵出口到省煤器入口之間的加熱器是高壓加熱器；在給水泵和與凝結(jié)水泵之間，處于凝結(jié)水壓力上的的加熱器是低壓加熱器。本設(shè)計所擬定的原則性熱力系統(tǒng)需用三臺高壓加熱器、四臺低壓加熱器。其型號見表4-1表4-1（高低加型號明細）型號加熱水流量t/h加熱汽流量t/h加熱面積m2輸水溫度℃GJ-1100-2-191064.51100246GJ-1180-2-291072.441180205GJ-820-2-391032.3820177JD-670693.1833670130.8JD-585693.1820585106JD-756693.1828.575689.3JF-823693.1828.5823644.2凝汽器與軸封加熱器的選擇凝氣設(shè)備概述凝氣式汽輪機時現(xiàn)代火力發(fā)電廠和核電站中廣泛蠶蛹的典型汽輪機，凝氣設(shè)備則是凝汽器汽輪機組的一個重要組成部分。凝氣設(shè)備工作性能的好壞直接影響著整個機組的熱經(jīng)濟性和安全性。工作原理凝汽器正常工作時，冷卻水由低壓側(cè)的兩個進水室進入，經(jīng)過凝汽器低壓側(cè)殼體內(nèi)冷卻水管，流入低壓側(cè)另外兩個水室，經(jīng)循環(huán)水連通管水平轉(zhuǎn)向后進入高壓側(cè)靠的兩個水室，再通過凝汽器高壓側(cè)殼體內(nèi)冷卻水管流至高壓側(cè)兩個出水室并排出凝汽器，蒸汽由汽輪機排汽口進入凝汽器，然后均勻地分布到冷卻水管全長上，經(jīng)過管束中央通道及兩側(cè)通道使蒸汽能夠全面地進入主管束區(qū)，與冷卻水進行熱交換后被凝結(jié)；部分蒸汽由中間通道和兩側(cè)通道進入熱井對凝結(jié)水進行回熱。LP側(cè)殼體凝結(jié)水經(jīng)LP側(cè)殼體部分蒸汽回熱后被引入凝結(jié)水回熱管系，通過淋水盤與HP側(cè)殼體中凝結(jié)水匯合，同時被HP側(cè)殼體中部分蒸汽回熱，以減小凝結(jié)水過冷度。被回熱的凝結(jié)水匯集于熱井內(nèi)，由凝結(jié)水泵抽出，升壓后輸入主凝結(jié)水系統(tǒng)。HP側(cè)殼體與LP側(cè)殼體剩余的汽氣混合物經(jīng)空冷區(qū)再次進行熱交換后，少量未凝結(jié)的蒸汽和空氣混合物經(jīng)抽氣口由抽真空設(shè)備抽出。凝氣設(shè)備組成及作用凝氣設(shè)備的主要任務包括以下兩方面：一方面是在汽輪機排汽口建立并維持高度真空;另一方面是將汽輪機的排汽凝結(jié)成潔凈的凝結(jié)水作為鍋爐的給水循環(huán)使用。凝氣設(shè)備主要有凝汽器（冷凝器）、冷卻水泵（循環(huán)水泵）、水環(huán)式正空泵、凝結(jié)水泵組成。凝汽器（冷凝器）的作用是利用低溫冷卻水，將汽輪機的排汽凝結(jié)成水，為汽輪機排汽口建立與維持一定的真空度、對凝結(jié)水除氧、蓄水。冷卻水泵（循環(huán)水泵）的作用是為凝汽器提供低溫冷卻水，并帶走汽輪機排汽在凝汽器中放出的熱量。水環(huán)式真空泵的作用是在凝汽器開始運行時，抽出凝汽器殼體內(nèi)的空氣以建立真空；在凝汽器運行過程中，將汽輪機排汽中夾帶的空氣和從真空系統(tǒng)部嚴密處漏入的空氣不斷抽出，以維持凝汽器的真空。凝結(jié)水泵的作用是把凝結(jié)水送回鍋爐（蒸汽發(fā)生器）或回熱加熱系統(tǒng)繼續(xù)使用。凝汽器的結(jié)構(gòu)按照冷卻介質(zhì)的不同，現(xiàn)在熱力發(fā)電廠使用的凝汽器可以分為以空氣為冷卻介質(zhì)的空氣凝汽器和以水為冷卻介質(zhì)的表面式凝汽器兩種。然而，由于空氣凝汽器結(jié)構(gòu)龐大、金屬耗量多，并且建立的真空度也相對較低，故在一般的固定式電站中并不采用，只有在嚴重缺水的地區(qū)電站或有些移動式發(fā)電機組上才使用。而水的放熱系數(shù)高，且表面式凝汽器又能收回潔凈的凝結(jié)水，因此水冷卻表面式凝汽器能很好地完成凝汽設(shè)備的另個任務，故而稱為現(xiàn)代發(fā)電廠汽輪機裝置中采用的主要型式，本設(shè)計采用水冷表面式凝汽器。按凝汽器內(nèi)凝結(jié)換熱的強度將換熱面分為主凝結(jié)區(qū)和空氣冷卻區(qū)兩部分，這兩部分之間用擋板隔開?？諝饫鋮s區(qū)的換熱面積約占總換熱面積的5～10%。蒸汽剛剛進入凝汽器時，空氣相對含量很小，凝汽器總壓力基本等于蒸汽分壓力。蒸汽在主凝結(jié)區(qū)大量凝結(jié)，但空氣不能凝結(jié)，到達空氣冷卻區(qū)入口時蒸汽相對含量已經(jīng)大為減少。蒸汽在空氣冷卻區(qū)繼續(xù)凝結(jié)，到空氣抽出口處，蒸汽和空氣的質(zhì)量流量已經(jīng)是同一數(shù)量級了，這時蒸汽分壓力才明顯減少，對應飽和溫度也才降低，空氣和很少量的蒸汽才會得到冷卻。因此，設(shè)置空氣冷卻區(qū)可使蒸汽進一步凝結(jié)，使被抽出的汽-氣混合物中的蒸汽量大為減少。同時，氣體混合物進一步被冷卻使其容積流量減少，這不僅減少了工質(zhì)的浪費，也減輕了抽汽的負擔。為了提高汽輪機的熱效率一般采用提高進入汽輪的初參數(shù)或降低終參數(shù)的方法。凝汽器就是降低汽輪機終參數(shù)的（排汽壓力）的主要設(shè)備除了背壓式汽輪機外,一般汽輪機都有凝汽器.其中主要作用就是使汽輪機排汽劇冷,造成真空,使進入汽輪機的蒸汽盡可能膨脹到較低的壓力,從而增加可利用的熱焓,提高汽輪機的效率，所選凝汽器參數(shù)如表4-2所示，臺數(shù):2臺。表4-2（凝汽器）型號適用主機冷卻面積(m2)進水溫度冷卻水管數(shù)量冷卻水量(噸/小時)N-15770300MW1577020℃1899428162.084.3給水泵的選擇給水泵臺數(shù)和容量的確定根據(jù)《火力發(fā)電廠設(shè)計技術(shù)要求》第8、3、2條，第8、3、3條，第8、3、4條規(guī)定：在每臺給水泵中給水泵出口的總流量（即最大鍋爐給水量，不包括備用泵）均應保證供給其連接系統(tǒng)的全部，鍋爐在最大連續(xù)蒸發(fā)量時所需的的給水量，即汽包鍋爐最大連續(xù)蒸發(fā)量的110％，對中間再熱機組給水泵出口的總流量還應加上供再熱蒸汽調(diào)節(jié)溫度用的，從泵的中間級抽的流量以及漏出和注入給水泵軸封的流量差，前置給水泵出口的總流量應為給水泵入口的總流量，從前置泵和給水泵之間的抽出流量之和，每一給水泵系統(tǒng)應設(shè)備用泵一臺，其容量應根據(jù)給水泵的可用率及電網(wǎng)對該給水泵所連接的機組的要求，經(jīng)比較論證確定給水泵的揚程。300MW機組配2臺容量各為最大給水量50%或1臺容量為最大給水量100%的汽動給水泵，1臺容量位最大給水量50%的電動調(diào)速泵備用。1、泵的揚程的計算入口壓力：出口壓頭：揚程：2、容積流量：每臺容積：容積流量：3、型號選擇：根據(jù)容積流量：揚程：選取50CHTA/6SP-2（汽動）給水泵兩臺，一臺電動備用如下表：表4-3給水泵性能表給水泵型號50CHTA6SP流量m/h646揚程mHO2314.7轉(zhuǎn)速r/min57504.4凝結(jié)水泵的選擇凝結(jié)水泵的凝結(jié)量的確定1、臺數(shù)：根據(jù)《火力發(fā)電廠設(shè)計規(guī)程》第8、5、1條的規(guī)定：凝汽式機組的凝結(jié)水泵臺數(shù)、容量按下列要求選擇：（1）每臺凝汽式機組宜裝設(shè)2臺凝結(jié)水泵，每臺容量為最大凝結(jié)水量的110％，大容量機組也可裝設(shè)3臺凝結(jié)水泵，每臺容量為最大凝結(jié)水量的55％。（2）最大凝結(jié)水量應為下列各項之和：A汽機最大進汽工況時的凝汽量B進入凝汽器的經(jīng)常疏水量C當?shù)蛪杭訜崞魇杷脽o備用時，可能進入的凝汽器的事故放水量D進入凝汽器的正常不給水量2、揚程：根據(jù)《火力發(fā)電廠設(shè)計規(guī)程》第8、5、4條規(guī)定，無凝結(jié)水除鹽設(shè)備時，凝結(jié)水泵的揚程應為下列各項之和：（1）從凝汽器熱井到除氧器、凝結(jié)水入口處噴霧頭的介質(zhì)流動阻力，另加10－20％的裕量。（2）除氧器凝結(jié)水處入口與凝汽器熱井最低水位間的水柱靜壓差。（3）除氧器最大的工作壓力，另加15％的富裕量．（4）凝汽器最高真空．有凝結(jié)水除鹽裝置時，凝結(jié)水泵和凝結(jié)水升壓泵的揚程參考以上原則，并計入除鹽設(shè)備的阻力．H=Hs+1.15(1.15pcy-pn)9.8/γ+△Hz+△pd其中：Pcy除氧器工作壓力等于0.588MPa為60.76mHO。Pn凝汽器工作壓力等于0.0054MPa為0.55mHO。Hz凝汽器和除氧器的水位差，21.4+6-1.04=26.56m。凝汽器平均比重。（2-4）△HZ沿程阻力損失加熱器取3.6mHO，設(shè)備之間的聯(lián)絡管道取：0.5882=1.176mHO；△Hz=3.56+20=41mHO△pd進入除氧器的動力壓頭，取6mHO。H=Hs+1.15(1.15pcy-pn)9.8/γ+△Hz+△pd(2-5)3、容量計算（1）最大凝結(jié)水量可按下式計算：DG=1.2DC=1.2619243=743.1t/h根據(jù)凝結(jié)水壓力pn=0.0054MPa查水蒸汽表得凝結(jié)水比容=0.0010568m3/kg（2）型號：根據(jù)揚程和容量選擇凝結(jié)水泵表4-4凝結(jié)水泵性能表如下凝結(jié)水泵型號9LDTN2流量m/h900揚程mHO84汽蝕余量mHO13.5轉(zhuǎn)速r/min14804.5除氧器及給水箱的選擇除氧器的選擇根據(jù)《火力發(fā)電廠設(shè)計規(guī)程》第8、4、2條，第8、4、2條，第8、4、3條，第8、4、5條規(guī)定：中間再熱機組的除氧器，宜用滑壓運行方式，除氧器的總?cè)萘繎獋€根據(jù)最大的給水消耗量選擇，每臺機組宜配一臺除氧器，高壓中間再熱凝汽式機組宜采用一級高壓除氧器及其有關(guān)系統(tǒng)的設(shè)計，應有可靠的防止除氧器過壓爆炸的措施．1、最大給水消耗量D=D+D=1025+0.011025=1035.25t/h2、型號及臺數(shù)在設(shè)計資料匯編上選擇GWC-1051型高壓器除氧器一臺（參考鐵嶺電廠）表4-5除氧器性能列表如下除氧器型號GWC1051額定出力t/h935最大出力t/h1051工作壓力MPa0.739設(shè)計壓力MPa0.981實驗壓力MPa1.67工作溫度℃335設(shè)計溫度℃340飽和溫度℃166安全閥動作壓力MPa0.88給水箱的選擇根據(jù)《火力發(fā)電廠設(shè)計規(guī)程》第8、4、3條規(guī)定；200MW以上機組為5－10min的給水消耗量，給水箱的有效總?cè)萘渴侵附o水箱正常水位至水箱出水管頂部水位之間的儲水量。本設(shè)計為300MW機組，選用10Min最大給水消耗量的給水箱有效容積確定:除氧器壓力,溫度158.05℃查水蒸汽表得:給水箱型號和臺數(shù)(設(shè)備沒有列出性能表參考鐵嶺發(fā)電廠)型號:GS160臺數(shù):14.6低壓加熱器疏水泵的選擇1、根據(jù)《火力發(fā)電廠設(shè)計規(guī)程》低壓加熱器疏水泵的容量,應按接入該泵的低壓加熱器在汽輪機最大進汽工況時的疏水量考慮,另加10%的富裕量.2、低壓加熱器疏水泵的揚程,應按照下列各項之和計算從低壓加熱器到除氧器凝結(jié)水入口的介質(zhì)流動阻力10-20%的富裕量;除氧器凝結(jié)水入口與低壓加熱器最低水位的靜壓差;除氧器最大工作壓力另加15%的富裕量;最大凝汽量對應工況下低壓加熱器內(nèi)的真空.3、疏水流量:根據(jù)疏水流量選取低壓加熱器的疏水泵表4-6低壓加熱器疏水泵性能表低壓加熱器疏水泵型號150NW-90×2流量134揚程180轉(zhuǎn)速1980汽蝕余量24.7連續(xù)排污擴容器的選擇1、臺數(shù):根據(jù)《火力發(fā)電廠設(shè)計規(guī)程》第6、5、1條規(guī)定;鍋爐連續(xù)排污設(shè)備按下列要求選擇:(1)對于汽包鍋爐宜采用一級連續(xù)排污擴容系統(tǒng),對于高壓熱電廠的汽包鍋爐,根據(jù)擴容蒸汽的利用條件,可以采用兩級連續(xù)排污擴容系統(tǒng),連續(xù)排污系統(tǒng)應有切換至定期擴容器的旁路.(2)100MW以下的機組宜兩臺鍋爐設(shè)一套排污擴容系統(tǒng);200MW以上的機組宜每臺鍋爐設(shè)一套排污擴容系統(tǒng).2、排污擴容器容量的計算:其中:擴容器的汽空間容積進入擴容器的連續(xù)排污量前面計算量得:擴容器中分離出來的蒸汽占排污水量百分數(shù):擴容器的比容根據(jù)擴容器蒸汽壓力查其飽和蒸汽比容R擴容器蒸發(fā)強度(連排)R=連續(xù)排污擴容器的水容積通常取汽空間的(0.2-0.3)倍,本設(shè)計取0.3。即；總?cè)莘e3、選型根據(jù)容積室選取型號為LP－3.5表4-7連續(xù)排污擴容器性能表名稱型號容量工作壓力工作溫度重量連續(xù)排污容器LP-3.53.5m30.5260℃1.762t4.8定期排污擴容器的選擇根據(jù)《規(guī)程》第6.5.1條：定期排污擴容器的容量應考慮鍋爐事故放水的需要。一

、作用定期排污擴容器的目的是降溫降壓防止傷人，減少對環(huán)境的污染，擴容出來的蒸汽可以回收，但本次設(shè)計考慮到定期排污量較小，沒有進行回收。二、選型按鍋爐額定蒸發(fā)量110%選Dp-7.5型。表4-8定期排污擴容器性能表參數(shù)名稱單位型號Dp—7.5容量7.5工作壓力MPa0.15工作溫度℃127外形尺寸重量KW24124.9疏水擴容器的選擇（1）作用：將壓力較高的疏水溢水放水進行降壓擴容，擴容蒸汽可以回收，也可以排掉（回收同時可以回收部分熱量）擴容器分離的蒸汽，一般引至除氧器或平衡母管，由于本設(shè)計除氧器為滑壓運行，所以不進行回收，疏水擴容蒸汽排空水側(cè)，水流入疏水箱中的水有熱網(wǎng)加熱器疏水、高壓加熱器溢放水、管道疏水除氧器溢放水、鍋爐放水都到疏水箱。疏水擴容器在疏水箱前，疏水箱是開口的，疏水擴容器對疏水箱起緩沖作用，保證疏水箱水面穩(wěn)定，這是因為疏水箱不能承受較高壓力，經(jīng)疏水擴容器后再放入疏水箱中。（2）疏水擴容器的容量應視其疏水量的大小來決定的，同時要參考同類型機組的典型設(shè)計。4.10疏水箱及疏水泵的選擇（1）疏水箱：根據(jù)《火力發(fā)電廠設(shè)計規(guī)程》第8、7、1條，中間再熱機組或主蒸汽采用單元制系統(tǒng)的高壓凝汽式電廠可不設(shè)疏水箱和疏水泵。作用：疏水箱收集全廠熱力設(shè)備和管道的疏水溢水放水。由于各發(fā)電廠機組逐步采用滑壓參數(shù)運行，實際運行中疏水不多，鍋爐停爐及水壓實驗后的放水也因水質(zhì)較差均不回收或只回收一部分。除氧器給水箱的放水，目前多數(shù)發(fā)電廠均根據(jù)不同壓力分別送往其他地方再放出部分剩水，同時對鍋爐啟動用水，設(shè)專用水箱，所以采用一臺30m3的疏水箱。（2）疏水泵：根據(jù)《火力發(fā)電廠設(shè)計規(guī)程》第8、7、1條，中間再熱機組或主蒸汽采用單元制系統(tǒng)的高壓凝汽式發(fā)電廠可不設(shè)疏水箱及疏水泵，但設(shè)計時疏水泵采用兩臺容量半小時將一個疏水箱中所有存水全部打出。作用：將疏水箱內(nèi)的水定期或不定期的送到除氧器，也可以在鍋爐點火時向汽包供水。臺數(shù)：兩臺容量30-60m3因系統(tǒng)滑壓運行疏水量較小所以選用一臺30m3疏水箱兩臺60m3疏水泵。（3）型號選擇選疏水擴容器疏水泵型號為4GC-8×3，其性能如表4-9所示：表4-9疏水擴容器性能參數(shù)名稱型號轉(zhuǎn)速揚程電機型號功率泵重疏水擴容器4GC-8×31950r/min123mJQ-72-230KW289kg型號中4—泵吸入口直徑為4mm，GC—鍋爐給水泵，8—比轉(zhuǎn)速為80，3—葉輪級速3級，系單吸、臥式、分段離心泵。4.11供水方式和循環(huán)水泵的選擇供水方式的選擇發(fā)電廠供水方式的選擇，應根據(jù)水源條件和規(guī)劃容量，通過技術(shù)經(jīng)濟比較確定。在水源條件允許的情況下，宜采用直流或混流供水系統(tǒng)。當水源條件受限制時，宜采用循環(huán)供水或混合供水系統(tǒng)。1、當采用地表水作為水源時，在下述枯水情況下，仍應該保證發(fā)電廠滿負荷運行所需要的水量。（1）當從天然河道取水時，按保證率為97%最小流量考慮；（2）當河道受水庫調(diào)節(jié)時，按水庫保證率為97%的最小放水量考慮，并應取得水庫管理部門的正式資料；（3）從水庫取水時，按保證率97%枯水年考慮。2、直流供水系統(tǒng)：大流量的河流（一般為發(fā)電廠用水量的2-3倍以上）大湖相互連通的湖群或海洋作為供水的水源時，冷卻水直接由水源引入，經(jīng)凝汽器等設(shè)備吸熱后直接走的系統(tǒng)稱為直流供水系統(tǒng)。這種系統(tǒng)投資省、運行經(jīng)濟性高，在有條件的情況下應優(yōu)先選用。 3、混合供水系統(tǒng)：但水源隨季節(jié)變化很大、某時期出現(xiàn)最小流量不能滿足電廠用水要求，應考慮采用混合供水系統(tǒng)?；旌瞎┧到y(tǒng)一般為直流供水系統(tǒng)，當枯水期（一年中天數(shù)不能太多）出現(xiàn)時采用帶冷卻塔或冷卻池的循環(huán)供水系統(tǒng)。根據(jù)汽輪機組及自然供水的實際情況得出表4-10表4-10設(shè)計電廠各部分冷卻用水量列表用水名稱水耗量（%）用水名稱水耗量（%）冷卻大型汽輪機發(fā)電機組的油和空氣用水100熱電廠的內(nèi)損失和補充水1．5以上冷卻輔助機械軸承用水3-7排灰渣用水2-5凝汽式發(fā)電廠內(nèi)損失補充用水0．6-1生活及消防用水0．03-0．05冷卻汽輪機排汽用水0．06-0．12采用冷卻塔或噴水池時補充損失用水4-6射水抽氣器用水3-5根據(jù)我國火力發(fā)電廠的實際發(fā)展情況得出表4-11表4-11不同容量機組采用不同方式供水量表：名稱發(fā)電廠容量（MW）1252003004005006009001200直流供水201003310049680552006900099350149000198700循環(huán)供水2345043800579607080088500115850150800231700補充水117021002900354044305800754011700又因為單元容量為200MW及以上的發(fā)電廠，宜采用單元制供水系統(tǒng)。因此，采用單元制（混合）直流循環(huán)供水系統(tǒng)。循環(huán)水泵的選擇根據(jù)《火力發(fā)電廠設(shè)計規(guī)程》可知對單元制供水系統(tǒng)，每臺汽輪機宜裝設(shè)兩臺循環(huán)水泵，其總出力等于該機組的最大計算用水量。因為我們上表給出的是全廠總的供水，所以我們這里設(shè)計的是參考鐵嶺發(fā)電廠的進行設(shè)計計算。其電廠一期四臺機組共八臺循環(huán)水泵。當其中一臺水泵停止運行時，其余水泵應保證供給發(fā)電廠不小于75%的最大計算用水量。1、循環(huán)水泵的容量計算：，其中式中：全廠最大用水量，t/hA其他輔助設(shè)備用水量占凝汽器所需冷卻水量的百分數(shù)，取20%Dn機組排汽量j全廠機組臺數(shù)m冷卻倍率每臺循環(huán)水泵容量為每臺循環(huán)水泵的壓頭每臺循環(huán)水泵的功率根據(jù)其流量和揚程選擇水泵型號：參考鐵嶺發(fā)電廠其性能列表表4-12水泵型號的性能表型號流量必須氣蝕余量出口壓力轉(zhuǎn)速配帶功率1400HB-D18000m3/h9mH2O0.22Mpa423r/min1600kw4.12工業(yè)水泵、生水泵的選擇工業(yè)水泵的選擇一、選擇原則及其作用1、作用：供給汽輪機組潤滑油冷卻用水、送風機、引風機、磨煤機、給水泵、軸承冷卻用水及除灰消防用水。2、根據(jù)《規(guī)程》8.8.2：工業(yè)水系統(tǒng)按下列要求選擇：（1）以水源作為冷卻水水源且不需要進行處理即可作為工業(yè)用水的，宜采用開式系統(tǒng)。需經(jīng)處理的，可按具體情況，采用開式系統(tǒng)、閉式系統(tǒng)或開、閉式結(jié)合的系統(tǒng)。（2）以海水作為凝汽器冷卻水水源時，工業(yè)水可采用淡水閉式或海水開式系統(tǒng)或淡水閉式、海水開市結(jié)合的系統(tǒng)。（3）以凝結(jié)水或除鹽水作工業(yè)水時，應采用閉式系統(tǒng)。（4）在開式工業(yè)水系統(tǒng)中，可不設(shè)工業(yè)水箱。在閉式工業(yè)水系統(tǒng)中，宜設(shè)高位水箱、回水箱、水泵及水—水冷卻器或其他冷卻設(shè)備。（5）空冷機組的輔機冷卻用水宜設(shè)置單獨的工業(yè)水冷卻系統(tǒng)。可以是帶冷卻塔的循環(huán)冷卻系統(tǒng)。當發(fā)電廠同時裝有空冷機組和多臺常規(guī)機組時，空冷機組的工業(yè)水也可取自常規(guī)機組的冷卻水系統(tǒng)。《規(guī)程》8.8.3：單機容量為125MW及以上機組的工業(yè)水系統(tǒng)，宜采用單元制系統(tǒng)或擴大單元制系統(tǒng)。單機容量為100MW及以下機組，宜采用環(huán)形母管系統(tǒng)，每環(huán)以2~4臺機組為宜。對冷卻水壓力和水質(zhì)能滿足設(shè)備冷卻要求的開式系統(tǒng)，應采用冷卻水直接供水的方式，冷卻水壓力無法達到的用水點，應設(shè)置升壓泵供水。單機容量為300MW及以上機組，對冷卻水質(zhì)要求較高的輔助設(shè)備宜采用以除鹽水作為冷卻水的閉式系統(tǒng)?！兑?guī)程》8.8.4：對水源不夠充足或取水費用較高的發(fā)電廠，如采用開式工業(yè)水系統(tǒng)，應考慮工業(yè)水排水的回收利用。二、工業(yè)水泵的臺數(shù)、容量確定根據(jù)《規(guī)程》8.8.5：工業(yè)水泵的臺數(shù)按下列要求選擇：1、單元制或大單元制工業(yè)水系統(tǒng)，宜采用2-3臺工業(yè)水泵,其中一臺備用。2、工業(yè)水泵的總?cè)萘繎獫M足所連接的工業(yè)水系統(tǒng)最大用水量的需要,另加10%—15%余量。三、工業(yè)水泵壓頭根據(jù)《規(guī)程》8.8.7：工業(yè)水泵的揚程應按下列各項之和計算：a.最高工業(yè)用水點或高位工業(yè)水箱進口與工業(yè)水泵中心線或工業(yè)水泵吸水池最低水位間的水柱靜壓差。b.工業(yè)水泵進水端到最高用水點出口或高位工業(yè)水箱進口間介質(zhì)流動阻力(按最大用水量計算)另加20%裕量。C．工業(yè)水泵進口真空(如為正壓力取負值當從吸水池吸水時本項不考慮)。本設(shè)計中揚程根據(jù)經(jīng)驗值，估30—40四、型號確定選取8sh-13型工業(yè)水泵兩臺表4-13工業(yè)水泵性能表參數(shù)名稱單位型號8sh-13流量288揚程m41.3電機型號JQ—9/-2功率KW55電壓V380全面性熱力系統(tǒng)的擬定5.1鍋爐煙風制粉系統(tǒng)的擬定制粉系統(tǒng)型式：采用中速磨煤機冷一次風機負壓直吹式制粉系統(tǒng)，每臺爐配6臺MPS-190中速磨煤機。燃燒設(shè)計煤種時，5臺運行，1臺備用；燃燒校核煤種時，6臺運行。負壓直吹制粉系統(tǒng)設(shè)備和工作流程如下圖：圖5-1負壓直吹式制粉系統(tǒng)的設(shè)備圖1-原煤倉；2-自動磅秤；3-給煤機；4-磨煤機；5-煤粉分離器；6-一次風風箱；7-煤粉管道；8-燃燒器；9-鍋爐；10送風機；11-熱一次風機；12-空氣預熱器；13-熱風管道；14-冷風管道；15-排粉風機；16-二次風風箱；17-冷風門；18-密封風門（原煤）熱風煤粉氣流原煤倉→給煤機→磨煤機→粗粉分離器→燃燒器。 冷風 回粉圖5-2負壓直吹式制粉系統(tǒng)的工作流程圖給煤機：由智能化控制系統(tǒng)部分、機體部分、驅(qū)動裝置（皮帶電機、皮帶減速機、清掃機構(gòu)）和輔件等部分組成，能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)、均勻給煤，并能對物料進行精確稱量，顯示瞬時給煤量與累計給煤量。選取給煤機的型號8824，其特性列表