安慶電廠1000MW機組熱力系統(tǒng)節(jié)能分析

題目：安慶電廠1000MW機組熱力系統(tǒng)

.節(jié)能分析...

目錄

第一章緒論.........................................................1

1.1課題研究的背景...............................................1

1.2國內外研究現(xiàn)狀................................................2

1.3本文研究內容和目的...........................................2

第二章機組經濟指標計算...............................................4

2.1機組原則性熱力系統(tǒng)特點......................................4

2.2熱系統(tǒng)簡捷計算的定義及方法..................................5

2.3THA工況下的各項參數(shù)整理說明................................7

2.3.1原始熱力計算數(shù)據(jù)的整理.................................7

2.3.2按簡捷熱平衡計算法相關規(guī)定整理原始資料...............10

2.4簡捷計算法的各項經濟指標計算................................10

2.4.1各級加熱器抽汽系數(shù)計算（暫不考慮加熱器散熱損失）.....10

2.4.2系統(tǒng)的正平衡計算......................................11

2.4.3系統(tǒng)的反平衡校核......................................12

2.4.4各項熱經濟性指標計算..................................13

第三章等效熔降的理論基礎及指標計算.................................14

3.1等效焰降的基本概念..........................................14

3.2抽汽的等效焰降...............................................14

3.3等效焰降之間的關系..........................................15

3.3.1疏水放流式加熱器與其后相鄰加熱器之間的等效烯降關系...15

3.3.2匯集式加熱器之間的等效焙降關系........................16

3.4新蒸汽等效焙降...............................................17

3.5等效焰降應用的基本法則......................................17

3.5.1概述...................................................17

3.5.2內、外純熱量進出系統(tǒng)..................................18

3.5.3攜帶工質的內、外熱量出入熱系統(tǒng)........................19

3.6再熱機組的變熱量等效焰降....................................23

3.6.1變熱量的等效焙降......................................23

3.6.2本機組變熱量等效焰降計算.............................24

第四章熱力系統(tǒng)的定量分析...........................................28

4.1概述........................................................28

4.2過熱器噴水的定量分析........................................28

4.2.1概述..................................................28

4,2.2過熱器噴水的定量分析..................................29

4.3再熱器噴水的定量分析........................................30

4.3.1概述..................................................30

4.3.2本機組再熱器噴水減溫計算..............................30

4.4系統(tǒng)的不明泄漏...............................................32

4.4.1除氧器內飽和水的泄漏..................................32

4.4.2給水管道的泄漏........................................33

4.4.3主蒸汽管道的泄漏......................................34

4.5疏水旁路.....................................................34

4.6注入式給泵密封水系統(tǒng)凝結水漏入..............................35

4.7加熱器端差和凝結水過冷度的定量分析..........................36

4.7.1概述...................................................36

4.7.2端差定量分析的具體計算................................37

4.7.3凝結水過冷度定量分析..................................43

4.8散熱損失的定量分析..........................................44

4.8.1概述...................................................44

4.8.2加熱器散熱損失的定量分析計算..........................44

4.9加熱器停運（汽側切除）......................................50

4.9.1概述...................................................50

4.9.2加熱器停運定量分析....................................50

4.10高加旁路泄漏................................................57

4.10.1概述..................................................57

4.10.2高加旁路泄漏定量分析.................................57

4.11總結.......................................................57

第五章取消疏水泵的假設方案及其經濟性分析比較.......................59

5.1概述........................................................59

5.2疏水泵的定量分析............................................59

5.3結論分析....................................................60

第六章軸封回收利用系統(tǒng)的能量回收率評價.............................61

6.1概述........................................................61

6.2軸封回收利用系統(tǒng)定量分析...................................61

6.3結果分析....................................................64

第七章結論..........................................................65

致謝.................................................................66

參考文獻.............................................................66

附圖1...............................................................................................................................67

第一章緒論

1.1課題研究的背景

電力工業(yè)是促進我國社會迅速發(fā)展和維持國民經濟健康發(fā)展的根本

性產業(yè)和公共事業(yè)，它既可以提供大量優(yōu)質清潔的能源，但同時又消耗著

巨大的能源并產生大量污染物，因此電力行業(yè)一直是我國進行節(jié)能減排的

重要領域之一。

煤炭是我國的主要能源，我國是世界上生產和消費煤炭的主要國家之

一，而電力行業(yè)又是我國消耗煤炭的主要用戶。在我國電力行業(yè)的組成框

架中，燃煤機組大概占據(jù)了75%,發(fā)電量則達到80%以上，并且在新增設

裝機中接近88.2%的機組為火電機組，從接下來的發(fā)展可知，以煤為主的

一次能源組成結構不發(fā)生大的變化情況下，在相當長的時期內火電在電力

結構中仍將占據(jù)重要的主導地位。但是隨著費源的逐漸減少和環(huán)境對社會

發(fā)展限制的凸顯，我們對新型燃煤機組提出的愈來愈高的要求，既要不斷

節(jié)省能源、提高效率，還要著力減少二氧化碳及其他各種有害物質的排放,

還要加強廢物的回收利用及新型高效清潔能源的開發(fā)利用，不斷實現(xiàn)節(jié)能

減排，保護環(huán)境。其次，我國還頒布了電力發(fā)展中“上大壓小”的新政策，

把新開建的電力項目與關閉小型低效的火電機組相結合。在建設發(fā)展高參

數(shù)、大容量、少排放、低耗能機組的同時，關?；蚋脑煲徊糠中⌒透呶鄣?/p>

效的火電機組。上大為關小營造了良好市場環(huán)境，關小則給上大創(chuàng)造了許

多容量空間，上大關小相輔相成，互相促進⑴。

在這樣的社會環(huán)境和政策形勢下，發(fā)展更加高效、環(huán)保、節(jié)能、經濟

性高的高參數(shù)、大容量的火電機組一一超超臨界臨界火電機組顯得更加迫

切。1000MW機組是當代超超臨界機組的主要代表，與常規(guī)小機組相比有

著無法比及的優(yōu)勢。然而對于發(fā)展超臨界機組，與發(fā)達國家相比我國己經

晚了接近40年，現(xiàn)如今我們有充足的條件、也非常有必要站在較高的起

點上，積極借鑒世界上先進的生產技術和成熟完善的生產經驗，充分利用

當代世界上材料行業(yè)的最新成果，同時切實結合我國超臨界機組的發(fā)展建

設，不斷進行分析優(yōu)化，充分發(fā)揮超臨界機組的節(jié)能效果，使之創(chuàng)造出最

大的效益。從大量國外超臨界機組的運行資料可以看出，超臨界機組具有

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非常好的經濟性。因此隨著我國國民經濟的迅速發(fā)展，我們對電力的需求

量也愈來愈大，1000MW的超臨界機組逐漸變成我國電力生產的主要機組，

但是與國外先進的生產水平相比，我國在超臨界機組的設計和運行等許多

方面還有很大差距，我們仍然需要對1000MW的超臨界機組的熱力系統(tǒng)進

行完整系統(tǒng)的分析和優(yōu)化，不斷發(fā)展其節(jié)能的潛能，準確指出超臨界機組

的節(jié)能方向，使超臨界機組的優(yōu)越性充分發(fā)揮出來。

1.2國內外研究現(xiàn)狀

本次課題是對安慶電廠1000MW超超臨界機組的熱力系統(tǒng)進行節(jié)能分

析，機組是采用了上汽的超超臨界1000MW熱力系統(tǒng)。課題對機組的熱經

濟性分析，主要是采用對熱力系統(tǒng)進行計算并分析，以尋找節(jié)能改進的措

施，從而不斷提高電廠的熱效率。所以認真深入地去分析研究相關的節(jié)能

理論和方法技術，深入系統(tǒng)的研究節(jié)能理論及熱力系統(tǒng)分析的先進方法具

有這非常重要而深遠的意義⑵。

對火電機組的經濟性進行分析研究的一種重要而有效的手段就是對

火電機組的熱力系統(tǒng)進行定量分析。世界上最早對熱力系統(tǒng)進行分析計算

的方法是“常規(guī)熱平衡法”（即簡捷熱平衡計算法），是對熱力系統(tǒng)進行分

析計算的一種經典而常用的方法，這種方法具有計算簡捷明了等優(yōu)點，但

同時由于計算過程非常繁瑣、速度較慢，并且在對熱力系統(tǒng)的局部變化進

行經濟性定量分析時需對熱力系統(tǒng)進行全面計算，造成工作量非常大c于

是在20世紀60年代末期，前蘇聯(lián)著名學者庫茲涅佐夫率先提出“等效焰

降發(fā)法”（又稱等效熱降法），幾年后傳入我國，后經西安交通大學的林萬

超教授的進一步研究，該方法得到了新的擴展，從而得到創(chuàng)造和完善，使

之成為一種新的熱工理論分析方法。等效焰降法摒棄了常規(guī)熱平衡計算的

缺點與不足，不再需要對系統(tǒng)重新計算就可以查到系統(tǒng)變化的經濟性，也

就是用局部的計算來代替整體的計算，大大簡化了機組熱力系統(tǒng)的分析計

算，從而逐漸成為對火電機組熱力系統(tǒng)局部定量分析計算的主要方法。⑶

1.3本文研究內容和目的

本文主要是對安慶電廠的1000MW超超臨界機組的熱力系統(tǒng)進行節(jié)能

分析。首先采用常規(guī)熱平衡法（簡捷熱平衡法）分析計算其熱經濟性指標，

如抽汽做功量、凝汽器做功量、循環(huán)吸熱量及循環(huán)效率等，然后運用反平

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衡法進行計算以檢驗結果的準確性。另一方面采用等效焰降法再次對該熱

力系統(tǒng)的經濟性指標進行計算，對兩種計算方法進行前后比較，再次驗證

結果的準確性，從而分析機組局部運行異常的原因。然后，采用等效焰降

法對機組在過、再熱器噴水減溫系統(tǒng)、系統(tǒng)不明泄漏（主要包括除氧器泄

漏、給水管道泄漏、主蒸汽管道泄漏）、疏水旁路、注入式給泵密封水系

統(tǒng)凝結水漏人、凝結水過冷度和加熱器端差、加熱器停運（汽側切除）、

散熱損失、高加旁路泄漏等熱力系統(tǒng)局部異常運行工況下的熱經濟性進行

定量分析：分析軸封回收利用系統(tǒng)的能量回收率評價。分析計算結果，對

損失較大的地方提出相關優(yōu)化方案，并分析比較優(yōu)化方案的經濟性。

經濟社會的更好更快發(fā)展需要發(fā)電企業(yè)不斷提高生產的經濟性、提高

能源利用率、減少能量損失及污染物排放量，充分響應節(jié)能減排的號召。

本文的相關研究結果可以為火電長的節(jié)能降耗提供一份完整的經濟技術

指標，給電廠提供節(jié)能改造的參考方案，同時系統(tǒng)的全面分析還為機組經

濟高效的生產運行提供參考，可改善并提高電廠的生產管理水平。

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第二章機組經濟指標計算

2.1機組原則性熱力系統(tǒng)特點

本文主要是分析研究安慶電廠1000MW超超臨界機組的熱力系統(tǒng),該

機組的原則性系統(tǒng)見圖2.3,制造廠提供的THA工況下熱平衡圖見附圖U

此機組具有九級非調整式抽汽。此系統(tǒng)包含有3臺高壓加熱器、一臺除氧

器和兩臺小汽機及5臺低壓加熱器，其中No.9、No.8、No.7高壓加熱器

分別由第九、八、七級抽汽供汽，除氧器和小汽機均是由第五級抽汽供汽，

其余四臺低壓加熱器分別由第一至四級抽汽供汽；以門桿、軸封漏氣為主

的輔助蒸汽則向軸封加熱器和凝汽器供汽。

從該機組的熱力系統(tǒng)圖可知，No.9、No.8.No.7三臺高壓加熱器均是

3段式加熱器（包括蒸汽冷卻器、加熱器、疏水冷卻器）⑷，其中No.7加

熱器具有外置式加熱器。由于流入高壓加熱器的抽汽是過熱蒸汽，具有比

較高的過熱度，這將使進行熱交換時的不可逆損失增加，而三段式加熱器

可利用蒸汽冷卻器有效的克服過高的過熱度帶來的影響，這可以使抽汽量

的利用按不同能級來分級利用，從而避免了直接降落在加熱器本體上，這

樣布置可以使熱交換時不可逆性得到降低，同時減少了不可逆損失的產生,

提高了機組的熱經濟性。疏水的逐級自流是表面式加熱器排除疏水的主要

方式，也是其最簡單、可靠的方式，高壓加熱器則主要采用逐級自流的方

式排除疏水；但是，當疏水逐級回流時，將排擠低壓抽汽，從而造成不可

逆損失；另外，當疏水排至冷凝器時，還將會造成直接的冷源損失。這些

都將降低裝置的熱經濟性。于是，通常采用增設疏水冷卻器，這可以使疏

水自流至下級加熱器前先經過換熱器（即疏水冷卻器），在那利用主凝結

水對疏水進行適當?shù)睦鋮s，而后再流入下級加熱潛，這樣可使疏水回流造

成的不可逆損失減少，從而提高了裝置的熱經濟性。

除氧器是一臺匯集式加熱器，常常布置在系統(tǒng)的中間。由于匯集式加

熱器沒有傳熱的端差，具有較好的經濟性，兀匯集各種參數(shù)不同的蒸汽同

時起到除氧作用。疏水將逐級自流到下一級加熱器中（No.4低壓加熱器）

No.5、No.4、No.3、No.2、No.1號加熱器為低壓加熱器，由低壓

抽汽供汽。其中No.5、No.4兩臺低加是兩段式加熱器，疏水采用逐級自

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流的方式；No.3號加熱器的疏水是利用疏水泵打到該加熱器的出口，這樣

可以減少進入除氧器之前的吸熱量，同時提高加熱器出口處凝結水溫度，

減少疏水直接流入凝汽器造成的冷源損失，從而提高機組的熱經濟性，功

能類似匯集式加熱器；N。.2加熱器的疏水流入No.1號加熱器的外置式疏

水冷卻器。另外設有軸封加熱器用來回收并充分利用軸封漏氣，降低能損，

進一步提高機組的經濟性。

在除氧器與7號高溫加熱器之間設置有氣動式給水泵，由兩臺小汽機

來提供所需能量。

2.2熱系統(tǒng)簡捷計算的定義及方法

火力發(fā)電廠的熱力系統(tǒng)計算的核心是對回熱式加熱器的熱平衡公式

進行求解，計算解得各段抽汽份額，然后依據(jù)汽輪發(fā)電機組的功率進而求

得汽機進汽量及機組的熱經濟性指標（即定功率計算）或是根據(jù)汽機進汽

量來確定汽輪發(fā)電機組的功率（定流量計算）。

回熱機組的原見性熱力系統(tǒng)的計算方法主要包括常規(guī)熱平衡法和等

效焙降法。機組熱力系統(tǒng)的常規(guī)計算的主要目標就是確定熱力系統(tǒng)中各個

部分的蒸汽或水的流量及其他參數(shù)，如機組的功率、氣耗率、熱耗率、熱

效率及煤耗率等。這是火力發(fā)電廠進行設計、運行及技術改造的一項非常

基本的運算方法，也是熱力工程的一件重要的技術工作。

由于常規(guī)熱平衡計算法的計算過程比較復雜繁瑣、計算工作量較大，

于是后期人們在對常規(guī)熱平衡計算的過程進一步改進完善形成了現(xiàn)在的

簡捷熱平衡計算法，該方法首先對原始資料的整理進行了相應的改進，將

原來熱力系統(tǒng)中較為繁多的熱力參數(shù)分別整理成3類：第1類用勺表示給

水流經加熱器的焰升，對應不同加熱器依次進行編號為q、丁2、73、……勺；

第2類則是用q?表示蒸汽在加熱器中放出的熱量，同樣對應不同加熱器依

次進行編號為qi、q2、q3、……qt，其他熱源在加熱器中的放熱量編號為qa;

第3類是用=表示疏水在加熱器中放出的熱量，對應不同加熱器依次進行

編號為r］、上、臼……此外，加熱器被分成兩類：其一是疏水放流式加

熱器，這類加熱器屬于表面式加熱器，采用疏水自流式疏水排放方式；另

外一種就是匯集式加熱器，這種加熱浴又通常指混合式加熱器或者設有疏

水泵的表面式加熱器，它的疏水匯集在加熱器的出口或者進U。

第5頁

對原始數(shù)據(jù)進行整理時，加熱器》?、qj、h的計算會由于加熱器的不同

而有所差別：

對于疏水放流式加熱器工、q、「計算公式（如圖2.1）：

_.|h加

Tj=huwj—hw（j_i）I

GAA-

hs（T+lV||h汴

圖2.1疏水放流式加熱器

Qj二心一hSj

對于匯集式加熱器T、q、

q=九jw—&（j-i）

Q）=旬一九w（j-i）

力=40+1）一%（廣1）

綜上可以看出，這樣的計算規(guī)定和常規(guī)計算方法有著很大的不同，它將疏水

和被加熱的蒸汽在加熱器中放出的熱量過度地轉移到了加熱器的進口焙值上。如

此處理既可以創(chuàng)造出使加熱港進出口工質完全相等的條件，又不破壞加熱器內的

物質和熱量平衡，這樣就可以消除一個未知數(shù)a/因而使計算得以簡化，避免

了對方程聯(lián)立求解的復雜過程，從而能夠依據(jù)加熱器編號由高到低依次得出抽汽

份額為（加熱器是依據(jù)從低壓到高壓依次編號為1、2、3……i）

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2.3THA工況下的各項參數(shù)整理說明

根據(jù)附圖1機組熱力系統(tǒng)圖來整理繪制出熱力系統(tǒng)簡圖（圖2.3）。明確各段

抽汽漏氣來源及流向，其中軸封漏氣均經過均壓箱處理后進行分配，1一6股蒸

汽漏至軸封加熱滯，7-12股漏氣流至凝汽器，第12股蒸汽為小汽機排汽;第1

股蒸汽來自再熱前，其余均為再熱后蒸汽流入;詳細分布情況見下圖2.3：

2.3.1原始熱力計算數(shù)據(jù)的整理

本次設計機組為安慶電廠1000MW超超臨界機組，其在THA工況下各項參數(shù)

整理如下：

2.3.1.1汽輪機的型式和參數(shù)：

1）機組的型式：超超臨界、一次再熱、4缸4排汽、單周、凝汽式汽輪機；

2）機組的型號：N1000-28/600/620；

3）汽輪機的額定功率：Pe=1000MW；

4）主汽門前的主蒸汽的初參數(shù)：主蒸汽的壓力Po=26.988MPa,主蒸汽的

溫度to=6OO℃；

5）進汽門前的再熱蒸汽的參數(shù)：再熱冷段；P*=5.7MPa,3=354.2℃

再熱熱段：=5.301MPa,tzr=620℃

6）汽機的排汽壓力Pc=4.89kPa,排汽比焙上二2329.25kJ/kg。

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圖2.3安慶電廠1000股機組原則性熱力系統(tǒng)簡圖

2.3.1.2.抽汽二次參數(shù)的整理⑹

1）加熱器內的工作壓力巳等于抽汽壓力電減去壓損，即Pj=Prj*[1-

△Pj）,如：P1=P.,*（1-AP,）=0.0226*（1-4%）=0.021696MPa；

2）在加熱器壓力下的飽和溫度人是通過h-s圖查該壓力下的飽和態(tài)得到；

3）加熱器的出口水溫tw是加熱器壓力下飽和水溫5減去加熱器上端差

即tw=5，：例如：twl=tbhi-Stsi=61.85-2.8=59.056；

4）加熱器的出口水熔h“是根據(jù)加熱器水側壓力和加熱器出口的水溫來查

h-s圖得到的⑸；

5）加熱器的疏水溫度ts是根據(jù)上級加熱器出口的水溫8加上此級的下端

差5“來求得的，即tS=tw+6tx?例如：t$5=tg+瓦”5二

136.68+5.6=142.28℃；

6）加熱器的疏水焰hs則是根據(jù)加熱器內工作壓力和疏水的溫度在水態(tài)下

來差h-s圖來求得；

具體計算數(shù)據(jù)整理見表2.2

2.3.1.3機組的各級回熱抽汽原始計算參數(shù)（如表2.1）

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表2.1機組各級會熱抽汽原始數(shù)據(jù)

項目單位HlH2H3H4H5H6H7H8H9

抽汽壓力Prj

MPa0.02260.06390.220903710.5841.0652.2625.77.94

抽汽管道壓損Api%44444432.52.5

抽汽焰"k.J/kg2494.52640.12851.92958.23054.23212.43041.2306333140.2

加熱器匕端差”s℃2.82.82.82.82.800-1-1.7

加熱器下端差6cx℃5.6005.65.605.65.65.6

表2.2抽汽二次參數(shù)

項目單位Hl112H3H4H5H6H7H8119

加熱器工作壓力pjMPa0.02160.06130.2120.35610.56061.02242.19415.55757.7415

加熱器壓力飽和溫

℃61.8586.52122.09139.48156.20180.84217.10270.597292.683

度tbh

加熱器出口水溫%℃59.05683.723119.591136.686153.404180.849217.106271.597294.38

加熱器水側壓力MPa2.5792.5792.5792.5792.5791.022433.19733.19733.197

加熱器出口水焰力卬kj/kg249.29352.53503.66576.38648.11766.86941.611189.391299.43

加熱器疏水溫度G℃38.9086.52122.09125.19142.28192.53222.70277.19

加熱狀疏水燧6skj/kg16787W5I?6IS”88599rm8I9?4957fPI7?l45

2.3.1.4輔助蒸汽參數(shù)的整理

輔助蒸汽的各項參數(shù)可根據(jù)原則性熱力系統(tǒng)圖計算得到，各項具體參數(shù)見表

2.3

表2.3輔助蒸汽參數(shù)

輔助序號單位123456

輔助蒸汽份額a行0.00012055.089E-050.00004150.0(X)04150.0000415O.OOOQ4I5

輔助蒸汽焰值kkj/kg3063.33054.22331.72331.72326.82326.8

來源再熱前再熱后再熱后再熱后再熱后再熱后

輔助序號789101112

0.00004150.0001710.0001680.0001680.0005460.0568909

輔助蒸汽份額afj

輔助蒸汽熔值Mkj/kg2331.72331.72326.82326.83063.32449.2

來源再熱后再熱后再熱后再熱后再熱后小汽機

注：輔助蒸汽份額表示輔助蒸汽占主蒸汽的比例。

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2.3.2按簡捷熱平衡計算法相關規(guī)定整理原始資料

1）給水流經加熱器時的熔升指加熱器的出口水焰減去進口水焰（一般為上

=

級加熱器出口水焰），即Tjhwj—/lvvij-1）?例如：＜2二%卬2—九wl二

352.53-249.29=103.24kj/kg；

2）蒸汽在加熱器內的放熱量力根據(jù)加熱器的不同進行分類：匯集式加熱器

qj=hj-hw（j_］）,第3號加熱器和第6號加熱器（除氧器）為匯集式

加熱器；疏水放流式加熱器qj=hj-hq；輔助蒸汽在加熱器中放熱量

的求解過程同上；

3）疏水流經加熱器的放熱量的計算與蒸汽放熱量的計算類似：匯集式加熱

h

器Yj=s（j+i）一八卬（j_i）;疏水放流式加熱器Yj=hs（j+i）-hsj；

具體計算參數(shù)見表2.4：

表2.4T、q、丫參數(shù)的整理

項目單位IIIH2113H4H5H6H7H8119

給水焰升Tjkj/kg113.173103.243151.12772.71871.737118.749174.751247.777110.041

2205.057

蒸汽放熱量分kj/kg2331.622277.782500.52432.312455.162564.282106.271918.74

(2611.9)

疏水放熱量為kj/kg199.4410173.35373.1470171.124137.786264.4300

2.4簡捷計算法的各項經濟指標計算

2.4.1各級加熱器抽汽系數(shù)計算(暫不考慮加熱器散熱損失)

a=—=0.057350936

9<79

Ta—*YS

aQ=-——=0.110438004

T7-(a9+18)*力一0

a7=-————---——-=0.049074921

T6—(cr8+比7+a9)*y6

戊6=-————-——=0.031836946

%

aH=1—劭—CCQ—a7—a6=0.751299192

OCu*Te

a=~―-=0.021952361

sQs

二a”*q-as*%

=0.021801181

a/ii—CCH~as~a4—0.665171133

第10頁

a*T-&+a)*y

a=—hl―3―———53=0.042374517

3為

a*工2

股=-hl—￡=0.030149617

q?

%=------------------------------=0.03316

Qi

12

an=ahl—。2一的—1小=0.547321691

r=l

2.4.2系統(tǒng)的正平衡計算

再熱蒸汽的份額：azr=1-a9-a7-afl-af2=0.83154456

IKg再熱蒸汽在再熱器內的吸熱量o=%一%=647.8[kj/kg]

IKg新蒸汽膨脹的內功：

1）各級抽汽作功：

%*“1=%*（九。+azr—b）=47.84056855

的*/=。2*(h0+azr—九2)=44.7088675

a3*H3=a3*(/i0+“r—九3?)=53.86224822

a4*W4=a4*(/i0+azr—九4)=25.39401584

a5*Hs=a5*(/i0+“r—九5)=23.46268387

a6*H6=a6*(/i0+azr—/i6)=28.99072335

a7*H7=a7(h0+azr—/i7)=33.95003044

a8*W8=a8*(h0一九8)=45.48941404

仇9*“9=*(h0—h9)=19.21256345

2)蒸汽在凝汽器內做的功

an*Hn=an*(/i0+azr-=981.7582829

3)各輔助蒸汽作的功：

afl*Hfl=afl*(ho-hfl)=0.04963395

af2*Hf?=af2*(ho-hf2+(rzr)=0.054391232

af3*%=af3*(ho+azr-hf3)=0.07433895

ctf4*為4=町4*(ho+(yzr—九〃)=0.07433895

叼5*%=af5*(ho+azr-/i5)=0.0745423

第11頁

町6*%6=af6*(壇+ozr-色)=0.0745423

af7*Hf7=a,?*(壇+<Tzr—后)=0.07433895

%8*Hf8=%8*(ho+azr—九8)=0.3063123

*Hf8=%8*(ho+ffzr~h8)=0.3063123

afl0*Hfl0=afl0*(垢+azr-h10)=0.3063123

a’liHjii=a/”*(九。+crzr—九1J=0.2248974

aa

fi2^fi2=fi2*+(rzr—九12)=51.80481599

汽輪機內功：

912

“i=W即*%+即*Hn+W*Hfr=1358.085074[kj/kg]

r=lr=l

循環(huán)吸熱量：

Q=h0+0*azr—hw9—azr(hy-/i7)=2694.467566[kJ/kg]

實際的循環(huán)效率q=米=0.5040272486

2.4.3系統(tǒng)的反平衡校核

各個冷源損失：：

1)凝汽器內的冷源損失

an*qn=1200.34865

2)輔助蒸汽的冷源損失：

af7*Q/7+af8*Q/8+af9*Q/9+af10*Q/10+afll*Q/ll+af12*9/12

=134.3940863

3)第1、2號低壓加熱器的疏水冷源損失：

(%+a2)*(hsl—hwn)=1.592792592

4)軸封加熱器的疏水冷源損失：

(51+af2+af3+af4+afs+a/6)*(hsf-hwn)=0.09503665

5)廣義的冷源損失

第12頁

7*q/7+8*Q/8+9*Q/9+10*Q/10+11

Qn=an*qn+盯盯町町町

*Qfll+%12*q，12+（%+/2）*（九si-hwn）

+（町1+叫2+町3+盯4+ag+町6）*（憶~hwn）

=1336.430565[kj/kg]

實際循環(huán)效率7=9券=0.5040094072；

誤差校核AJH—=0.003539767%41%

ri,

表示反平衡與正平衡的計算結果基本上完全一致，這表明熱系統(tǒng)的計算足正

確的。

2.4.4各項熱經濟性指標計算

1）汽耗量（電功率將1105388kw,〃力尸0.9898,〃產0.93,〃劭=0.98）

D=---------------

Nip*r]jx*T]d

=743.9188691[kg

/s]

2）汽耗率

,D*3600

a=-------=

Nd

2.678107929[kg/

（kw-h）J

3）熱耗率

q=d*Q=7216.074952[kJ/（kw*h）]

4）標準煤耗率

q*103

bh=---------------------

rigd*r]g*29308

=270.1505328[g/（kw*h）]

5）全年的標準煤耗量（設年利用小時n=7000h）

Bb=%*/*n*IO-6

=1891053.73[t/a]

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第三章等效培降的理論基礎及指標計算

3.1等效焰降的基本概念

圖3.1純凝汽式汽輪機內蒸汽焰降

對純凝汽式的汽輪機(如圖3.1),1千克的新蒸汽做功等于該蒸汽的焰降(即

熱降)：H=h0-hn[kj/kg]

式子中：h0一表示蒸汽進入汽輪機的初焙(即入口焰)[kj/kg]；

3一表示汽輪機的排汽焰[kj/kg]；

對具有回熱抽汽的汽機，1千克新蒸汽做的功則表示為：

H=(h0-hn)-%(%-hn)-a2(h2-hn)-----?z(hz-hn)

=(h0-hn)(1-Z?=iaryr)[kl/kgj

式子中：Yr=(hr-hc)/(h0-hc)

a—表示抽汽份額

y—表示抽汽的作功不足系數(shù)；

r—表示任意抽汽級的編號；

Z-表示抽汽的級數(shù)。

顯然，上述功量與1千克蒸汽的簡單燃降有所不同，此功量比純凝汽式汽機

內蒸汽的焰降要小。因此，為了區(qū)分，我們稱上述功量為等效焰降(又稱等效熱

降)，表示回熱抽汽式汽機內1千克新蒸汽的做功量，又等效為劈=ia「y「千克蒸

汽直接流至凝汽器的熔降。

3.2抽汽的等效焰降

對于一個簡單的熱力系統(tǒng)，假設有一個純熱量q(即沒有工質帶入)進入某級

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加熱器內，將會使該級加熱器的抽汽減少，即排擠抽汽；被排擠的抽汽有一部分

將做功到汽機的出口，另外一部分將做功到后面的各抽汽口后再被抽出用來加熱

給水。純熱量的加入使后面的加熱器中增加了抽汽份額，并將會產生做功不足。

則把該段加熱器排擠的抽汽返回汽機內做的功稱為抽汽的等效焰降，用可表示。

也就是說，抽汽的等效焰降表示被排擠的1千克蒸汽返回到汽機后的做功量的多

少。當抽汽減少時，它表示1千克排擠抽汽做功的增加最；當抽汽量增加時，則

它表示做功的減少量。比較發(fā)現(xiàn)，抽汽的等效焰降考慮了比抽汽壓力更加小的所

有抽汽量的變動。

因此抽汽的等效熔降乂可用排擠1T克抽汽的焰降減去某些固定成分來表

示⑺，其通式可寫為

因/kg]

r=l

式中人一般取yr或弓，根據(jù)加熱器型式而定；

r一表示加熱器j后更低的壓力抽汽口的下標。

若j是匯集式加熱器，那么心都可以用用來代替。若j是疏水放流式加熱器，

那么從j級以下直到匯集式加熱器均用力來替換4,包括匯集式加熱器，然而在

匯集式加熱器以下，不管是疏水放流式還是匯集式加熱器，則都用心來替換多。

抽汽效率為表示排擠1kg加熱器抽汽而得到的功量可與加入的熱量力的比值。

即：力二%例產它反映了任意的抽汽級j處發(fā)生熱變化的程度

3.3等效焰降之間的關系

我們從凝汽浴開始來計算等效焰降，一般從低級到高級計算比較方便。但假

若我們已經理解了等效焰降之間的關系，這將會使計算變得更加簡捷，可以通過

已知的等效給降來求得更好級的抽汽的等效焰降

3.3.1疏水放流式加熱器與其后相鄰加熱器之間的等效培降關系

疏水放流式加熱器和它后面相鄰的加熱器質檢的等效焰降關系，可以用下圖

3.2來分析。

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（a）（b）

圖3.2相鄰加熱器的聯(lián)接系統(tǒng)

不管其后相鄰的加熱器的型式如何，疏水放流式加熱器和其后面相鄰的加熱

器之間的等效焰降關系通式可表示為

%=（"?一%_i）+（1一旦）%[kj/kg]

Qj-i

它的物理意義為排擠j段抽汽1千克時，從j到j-1的作功量為（%-

/t）[kj/kg],這單位質量的排擠抽汽流至到jT處只剩下（1-次）千克繼續(xù)

1Qj-i

往后面流動作功，然而咳處1千克的排擠抽汽的等效焰降為此_1，所以＜1-年?

千克的蒸汽的作功為門-也）%?一][kj/kg],所以，第j等級的等效焰降則用

q/-i7

（%—）與（1—^-^）再一]相加之和表示。

3.3.2匯集式加熱器之間的等效焰降關系

有No.j和No.m兩個匯集式的加熱器,如下圖3.2它們之間關系式可表示為:

圖3.2

用=出一％）+/—以二華