热力发电厂课程设计660MW凝汽式机组全厂原则性热力系统计算Word下载.docx

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②

③

④

⑤

⑥

⑦

⑧

漏气量（kg/h）

1824

389

66240

2908

2099

3236

2572

1369

漏气比焓（kJ/kg）

3397.2

3024.3

3169

⑨

⑩

1551

2785

22000

65800

33000

1270

5821

3473

3474

3169.0

84.1

（五）原始资料

1.汽轮机型以及参数

（1）机组刑式：

亚临界压力、一次中间再热、四缸四排汽、单轴、凝汽式气轮机；

（2）额定功率Pe=660MW；

（3）主蒸汽初参数（主汽阀前）p0=16.58MPa，t0=538℃；

（4）再热蒸汽参数（进汽阀前）：

热段prh=3.232MPa；

tth=538℃；

冷段prh´

=3.567MPa；

tth´

=315℃；

（5）汽轮机排汽压力pc=4.4/5.38kPa,排汽比焓hc=2315kJ/kg。

2.机组各级回热抽汽参数见表1-2

表1-2回热加热系统原始汽水参数

项目

单位

H1

H2

H3

H4

H5

H6

H7

H8

抽汽压力Pj

MPa

5.945

3.668

1.776

0.964

0.416

0.226

0.109

0.0997

抽汽焓hj

kJ/kg

3144.2

3027.1

3352.2

2978.5

2851.0

2716.0

2455.8

加热器上端差δt

℃

-1.7

——

2.8

加热器下端差δt1

5.5

水侧压力pw

21.47

0.916

2.758

抽汽管道压损△Pj

%

3

5

（2）最终给水温度tfw=274.8℃；

（3）给水泵出口压力ppu=21.47MPa，给水泵效率ηpu=0.83

（4）除氧器至给水泵高差Hpu=22.4m；

（5）小汽机排汽压力pc,xj=6.27kPa；

小汽机排汽焓hc,xj=2315.6kJ/kg

3.锅炉型式及参数

（1）锅炉型式：

德国BABCOCK-2208t/h一次中间再热、亚临界压力、自然循环汽包炉；

（2）额定蒸发量Db=2208t/h

（3）额定过热蒸汽压力Pb=17.42Mpa；

额定再热蒸汽压力pr=3.85MPa；

（4）额定过热汽温tb=541℃；

额定再热汽温tr=541℃；

（5）汽包压力pdu=18.28MPa；

（6）锅炉热效率ηb=92.5%。

4.其他数据

（1）汽轮机进汽节流损失δpl=4%，

中压缸进汽节流损失δp2=2%；

（2）轴封加热器压力psg=102KPa,

疏水比焓hd,sg=415kJ/kg；

（3）机组各门杆漏汽、轴封漏汽等小汽流量及参数见表5-2；

（4）锅炉暖风器耗汽、过热器减温水等全厂汽水流量及参数见表5-2；

（5）汽轮机机械效率ηm=0.985；

发电机效率ηg=0.99；

（6）补充水温度tma=20℃；

（7）厂用点率ε=0.07。

5.简化条件

（1）忽略加热器和抽汽管道的散热损失。

（2）忽略凝结水泵的介质焓升。

二、热力系统计算

（一）汽水平衡计算

1.全厂补水率αma

全厂汽水平衡如图1-3所示，各汽水流量见表1-4。

将进、出系统的各流量用相对量α表示。

由于计算前的气轮机进汽量Do为未知，故预选Do=2033724kg/h进行计算，最后校核。

αLαpl

全厂工质渗漏系数

αL=DL/DO=33000/2033724=0.0162263

锅炉排污系数αb1

αhl=Dbl/DO=22000/2033724=0.0108175

其余各量经计算为α

厂用汽系数αpl=0.01081

减温水系数αsp=0.02974图1-3全厂汽水平衡图

暖风机疏水系数αnf=65800/2033724=0.032354439

由全厂物质平衡

补水率αma=αpl+αhl+αL

=0.01081+0.0108175+0.0162263=0.0358538

2.给水系数αfw

由图1-3所示，1点物质平衡

αb=αo+αL=1+0.162263=1.0162263

2点物质平衡

αfw=αb+αbl-αsp=

1.01622+0.005408-0.02974=0.9919

3.各小汽流量系数αsg,k

按预选的气轮机进汽量DO和表1-1原始数据，计算得到门杆漏汽、轴封漏汽等各小汽的流量系数，填于表1-1中。

（二）气轮机进汽参数计算

1.主蒸汽参数

由主汽门前压力po=16.58Mpa,温度to=538℃,查水蒸气性质表，得主蒸汽比焓值h0=3397.1kJ/kg.

主汽门后压力p´

0=（1-δp1）p0=（1-0.04）16.58=16.0128Mpa

由p´

0=16.0128Mpa,h´

0=h0=3397.1kJ/kg,查水蒸气性质表，得主汽门后气温t´

0=535.254℃。

表2-5全厂汽水进出系统有关数据

名称

全厂工质渗漏

锅炉排污

厂用汽

暖风器

过热器减温水

汽（水）量kg/h

11000

60483

离开系统的介质比焓

1760.3

3108.2

724.7

返回系统的介质比焓

83.7

687

2.再热蒸汽参数

由中联门前压力prh=3.232Mpa,温度trh=538℃,查水蒸气性质表，得再热蒸汽比焓值hrh=3538.9029kJ/kg.

中联门后再热气压p´

rh=（1-δp2）prh=（1-0.02）3.232=3.16736Mpa

rh=3.1673Mpa,h´

rh=hrh=3538.9029kJ/kg,查水蒸气性质表,得中联门后再热气温t´

rh=537.716℃.

（二）辅助计算

1.轴封加热器计算

以加权平均法计算轴封加热器的平均进汽比焓hsg.计算详表见表2-6.

表5-4轴封加热器物质热平衡计算

Σ

汽水量Gi,kg/h

17790

汽水系数αi

0.001429

0.0010320

0.0015911

0.000673

0.0007626

0.0013694

0.0006244

0.0087455

汽水点比焓hi

3217.7

总焓αihi

4.3217

3.1211

4.8119

3.8227

2.1327

2.6443

4.7573

2.0091

23.6325

平均比焓

23.6729/0.0087455=2702.29

2.均压箱计算

以加权平均法计算均压箱内的平均蒸汽比焓hjy.计算详见表2-7

表5-5均压箱平均蒸汽比焓计算

9396

0.001264

0.001032

0.0001913

0.0039263

2.64927

2.13305

3.12107

0.64988

12.3759

12.3759/0.0039263=3152.1

3.凝汽器平均压力计算

由psl=4.40kpa,查水蒸气性质表,得tsl=30.54℃;

由ps2=5.38kpa,查水蒸气性质表,得ts2=34.19℃;

凝汽器平均温度ts=0.5（tsl+ts2）=0.5（30.54+34.19）=32.365℃;

查水蒸气性质表,得凝汽器平均压力ps=4.854kpa;

将所得数据与表5-1的数据一起,以各抽气口的数据为节点,在h-s图上绘制出气轮机的气态膨胀过程线,见图2-14

P0´

=116.0128prh=3.232

p¸

h¸

tp0=16.58t0´

=535.29prh´

=3.167trh=538

t0=5382´

hrh=3538.9

0h0=3397.2t3=446.1

0t1=385.63h3=3352.2

P1=5.9451h1=3144.2p3=1.776

2t2=3204t4=354.6

H2=3.27.1p4=0.9645t5=354.6h5=53169

prh=3.232p2=3.668p5=0.416t6=191.1

6h6=2851

P6=0.226t7=120.2

单位：

p-MPa7h7=2716

t-℃p7=0.109t8=59.7

h-kJ/kg8h8=2455.8

p8=0.0197

Chc=2315.6

pc=0.0049x=0.899

s[kJ（kg¸

k]）

图2-14气轮机的气态膨胀过程线

（四）各加热器进、出水参数计算

首先计算高压加热器H1。

加热器压器Ｐ1：

Ｐ1=（1-Δp1）P1=（1-0.03）×

5.945=5.766MPa

式中Ｐ1——第一抽汽口压力；

△P1——抽汽管道相对压损；

又P1=5.766MPa，查水蒸气性质表得

加热器饱和温度ts,1=272.9

H1出水温度tw,1：

tw,1=ts,1-δt=272.9-（-1.7）=274.6

式中δt——加热器上端差。

H1疏水温度td1：

Td1=tw,1+δt1=243.4+5.5=248.9

式中δt1——加热器下端差，δt1=5.5

tw,1——进水温度，其值从高压加热器H2的上端差δt计算得到

已知加热器水侧压力Pw=20.47MPa,由t1=274.6,查的H1出水比焓hw,1=1204.5kJ/kg

由tw,1=243.4,pw=20.47MPa,

查得H1进水比焓hw,1=1056.0kJ/kg

由td1=248.9,Ｐ1=5.766MPa,查得H1疏水比焓hd,1=1080.4kJ/kg.至此,高温加热器H1的进、出口汽水参数已经全部算出。

计算高压加热器H2

加热器压器Ｐ2：

Ｐ2=（1-Δp2）P2=（1-0.03）×

3.668=3.557MPa

式中Ｐ2——第二抽汽口压力；

△P2——抽汽管道相对压损；

又P2=3.557MPa，查水蒸气性质表得

加热器饱和温度ts,2=243.4

H2出水温度tw,2：

tw,2=ts,2-δt=243.4-0=243.4

H2疏水温度Td，2：

Td，2=tw,2+δt2=208.3+5.5=213.5

式中δt2——加热器下端差，δt2=5.5

tw,2——进水温度，其值从高压加热器H3的上端差δt计算得到

已知加热器水侧压力Pw=20.47MPa,由t2=243.4,查的H2出水比焓hw,2=1056.0kJ/kg

由tw,2=208.3,pw=20.47MPa,查得H2进水比焓hw,2=897.2kJ/kg

由td，2=213.5,Ｐ2=3.557MPa,查得H2疏水比焓hd,2=914.2kJ/kg.至此,高温加热器H2的进、出口汽水参数已经全部算出。

计算高压加热器H3

加热器压器Ｐ3：

Ｐ3=（1-Δp3）P3=（1-0.03）×

1.776=1.722MPa

式中Ｐ3——第三抽汽口压力；

△P3——抽汽管道相对压损；

又P3=1.722MPa，查水蒸气性质表得

加热器饱和温度ts,3=204.9

H3出水温度tw,3：

tw,3=ts,3-δt=204.9-（-1.7）=206.6

式中δt——加热器上端差。

H3疏水温度td3：

Td3=tw,3+δt3=179.2+0=179.2

式中δt3——加热器下端差，δt3=0

tw,3——进水温度，其值从处氧气器H4的上端差δt计算得到

已知加热器水侧压力Pw=20.47MPa,由t3=206.6,查的H3出水比焓hw,3=889.7kJ/kg

由tw,3=179.2,pw=20.47MPa,查得H3进水比焓hw,3=769.9kJ/kg

由td，3=179.2,Ｐ3=1.722MPa,查得H3疏水比焓hd3=759.9kJ/kg.至此,高温加热器H3的进、出口汽水参数已经全部算出。

计算高压加热器H4

加热器压器Ｐ4：

Ｐ4=（1-Δp4）P4=（1-0.05）×

0.964=0.9158MPa

式中Ｐ4——第四抽汽口压力；

△P4——抽汽管道相对压损；

又P4=0.9158MPa，查水蒸气性质表得

加热器饱和温度ts,4=176.0

H4出水温度tw,4：

tw,4=ts,4-δt4=176.0-0=176.0

式中δt4——加热器上端差。

H4疏水温度td4：

Td4=tw,4+δt4=141+5.5=146.5

式中δt4——加热器下端差，δt4=5.5

tw,4——进水温度，其值从底压加热器H5的上端差δt计算得到

已知加热器水侧压力Pw=0.9161MPa,由t4=176.0,查的H4出水比焓hw,4=745.4kJ/kg

由tw,4=141,pw=0.9161MPa,查得H4进水比焓hw,4=593.7kJ/kg

由td，4=146.5,Ｐ4=0.9158MPa,查得H4疏水比焓hd,4=617.3kJ/kg.至此,高温加热器H4的进、出口汽水参数已经全部算出。

计算低压加热器H5

加热器压器Ｐ5：

Ｐ5=（1-Δp5）P5=（1-0.03）×

0.416=0.403MPa

式中Ｐ5——第五抽汽口压力；

△P5——抽汽管道相对压损；

又P5=0.403MPa，查水蒸气性质表得

加热器饱和温度ts,5=143.8

H5出水温度tw,5：

tw,5=ts,5-δt5=143.8-2.8=141

式中δt5——加热器上端差。

H5疏水温度td5：

Td5=tw,5+δt5=120.3+5.5=125.8

式中δt5——加热器下端差，δt5=5.5

tw,5——进水温度，其值从高温加热器H6的上端差δt计算得到

已知加热器水侧压力Pw=2.758MPa,由t5=2125.8,查的H5出水比焓hw,5=530.1kJ/kg

由tw,5=120.3,pw=2.758MPa,查得H5进水比焓hw,5=506.7kJ/kg

由td，5=125.8,Ｐ5=0.403MPa,查得H5疏水比焓hd,5=528.5kJ/kg.至此,高温加热器H5的进、出口汽水参数已经全部算出。

计算低压加热器H6

加热器压器Ｐ6：

Ｐ6=（1-Δp6）P6=（1-0.03）×

0.226=0.219MPa

式中Ｐ6——第六抽汽口压力；

△P6——抽汽管道相对压损；

又P6=0.219MPa，查水蒸气性质表得

加热器饱和温度ts,6=123.1

H6出水温度tw,6：

tw,6=ts,6-δt=123.1-2.8=120.3

H6疏水温度td6：

Td6=tw,6+δt6=89.3+5.5=94.8

式中δt6——加热器下端差，δt6=5.5

tw,6——进水温度，其值从低压加热器H7的上端差δt计算得到

已知加热器水侧压力Pw=2.758MPa,由t6=120.3,查的H6出水比焓hw,6=506.7kJ/kg

由tw,6=89.3,pw=2.758MPa,查得H6进水比焓hw,6=376.0kJ/kg

由td，6=94.8,Ｐ6=0.219MPa,查得H6疏水比焓hd,6=397.2kJ/kg.至此,高温加热器H6的进、出口汽水参数已经全部算出。

计算低压加热器H7

加热器压器Ｐ7：

Ｐ7=（1-Δp7）P7=（1-0.03）×

0.109=0.076MPa

式中Ｐ7——第七抽汽口压力；

△P7——抽汽管道相对压损；

又Ｐ7=0.076MPa，查水蒸气性质表得

加热器饱和温度ts,7=92.1

H7出水温度tw,7：

tw,1=ts,7-δt=92.1-2.8=89.3

H7疏水温度td7：

Td7=tw,1+δt7=56.1+5.5=61.6

式中δt——加热器下端差，δt7=5.5

tw,7——进水温度，其值从低压加热器H8的上端差δt计算得到

已知加热器水侧压力Pw=2.758MPa,由t7=89.3,查的H7出水比焓hw,7=376.07kJ/kg

由tw,7=56.1,pw=2.758MPa,查得H7进水比焓hw,7=237.09kJ/kg

由td，7=61.6,Ｐ7=0.076MPa,查得H7疏水比焓hd,7=257.8kJ/kg.至此,高温加热器H7的进、出口汽水参数已经全部算出。

计算低压加热器H8

加热器压器Ｐ8：

Ｐ8=（1-Δp8）P8=（1-0.03）×

0.0197=0.019MPa

式中Ｐ8——第八抽汽口压力；

△P8——抽汽管道相对压损；

又P8=0.019MPa，查水蒸气性质表得

加热器饱和温度ts,8=58.9

H8出水温度tw,8：

tw,8=ts,8-δt=58.9-2.8=56.1

H8疏水温度td8：

Td8=tw,8+δt8=32.78+5.5=38.28

式中δt8——加热器下端差，δt8=5.5

tw,8——进水温度，其值从低压加热器SG的上端差δt计算得到

已知加热器水侧压力Pw=2.758MPa,由t8=56.1,查的H8出水比焓hw,8=237.09kJ/kg

由tw,8=32.78,pw=2.758MPa,查得H8进水比焓hw,8=139.7kJ/kg

由td，8=38.28,Ｐ8=0.019MPa,查得H8疏水比焓hd,8=160.27kJ/kg.至此,高温加热器H8的进、出口汽水参数已经全部算出。

现将计算结果列于表2-8。

表2-8回热加热系统汽水参数计算

SG

汽

测

抽汽压力P’j

0.019

抽汽比焓hj

1978.5

2976.5

抽汽管道压损δpj

加热器侧压力Pj

5.766

3.557

1.722

0.915

0.403

0.219

0.076

0.102

气侧压力下饱和温度ts

272.9

243.4

204.9

176.0

143.8

123.1

9