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%
3
水侧压力pw
20.1
20
0.71
1.724
1.72
加热器上端差δt
℃
-1.7
2.8
抽汽温度twj
380.9
316
429
323
223.2
137
88.5
加热器下端差δt1
5.5
(2)最终给水温度:
tfw=274.1℃;
(3)给水泵出口压力:
ppu=20.13MPa,给水泵效率:
ηpu=0.83;
(4)除氧器至给水泵高差:
Hpu=21.6m
(5)小汽机排汽压力:
pe,xj=6.27MPa;
小汽机排汽焓:
hc,xj=2422.6KJ/Kg
3.锅炉型式及参数
(1)锅炉型式:
英国三井2027-17.3/541/541;
(2)额定蒸发量:
Db=2027t/h;
(3)额定过热蒸汽压力pb=20.13MPa;
额定再热蒸汽压力pr=20.13MPa;
(4)额定过热气温tb=541℃额定再热气温tr=541℃;
(5)汽包压力pdu=20.13MPa;
(6)锅炉热效率:
ηb=92.5%。
4.其他数据
(1)汽轮机进汽节流损失δp1=4%,中压缸进汽节流损失δp2=2%
(2)轴封加热器压力psg=98KPa,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1-2
(4)锅炉暖风器耗汽、过热器减温水等全厂性汽水流量及参数见表1-3
(5)汽轮机机械效率ηm=0.985,ηg=0.99
(6)补充水温度tma=20℃
(7)厂用电率:
ε=0.07;
(六)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比焓升。
二、热系统计算
(一)汽水平衡计算
1.全厂补水率αma
全厂汽水平衡如图所示,各汽水流量见表1-3.将进出系统的各流量用相对量α表示。
由于计算前汽轮机进汽量D0为未知,故预选D0=1848840Kg/h进行计算。
全厂工质渗漏系数
αL=DL/D0=30000/1848840=0.01622
锅炉排污系数
αbl=Dbl/D0=10000/1848840=0.005408
其余各量经计算为
厂用汽系数αpl=0.01081
减温水系数αsp=0.02974
暖风器疏水系数αnf=0.01893
由全厂物质平衡
补水率
αma=αpl+αbl+αL=0.01081+0.005408+0.01622=0.03244
2.给水系数αfw
由图可知:
1点物质平衡
αb=α0+αL=1+0.01622=1.01622
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
按预选的汽轮机进汽量D0和表1-2的原始数据,计算得到门杆漏汽、轴封漏汽等各小汽流量的流量系数,填于表1-2中。
(二)汽轮机进汽参数计算
1.主蒸汽参数
由主汽门前压力p0=16.7MPa,温度t0=537℃,查水蒸气性质表,得主蒸汽比焓值:
h0=3394.4KJ/Kg。
主汽门后压力p‘0=(1-δp1)p0=(1-0.04)*16.7=16.032MPa
由p‘0=16.032MPa,h’0=h0=3394.4KJ/Kg,查水蒸气性质表,得主汽门后气温t‘0=534.2℃
2.再热蒸汽参数
由中联门前压力prh=3.234MPa,温度trh=537℃查水蒸气性质表,得再热蒸汽比焓值:
hrh=3536.6KJ/Kg
中联门后压力p‘rh=(1-δp2)prh=(1-0.02)*3.234=3.169MPa
由p‘rh=3.169MPa,h‘rh=hrh=3536.6KJ/Kg,查水蒸气性质表,得中联门后再热气温t‘rh=536.7℃
(三)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。
计算详见表1-4
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1-5
3.凝汽器平均压力计算
由ps1=4.40KPa,查水蒸气性质表,得ts1=30.54℃
由ps2=5.39KPa,查水蒸气性质表,得ts2=34.24℃
凝汽器平均温度ts=0.5*(ts1+ts2)=32.44℃
查水蒸气性质表,得凝汽器平均压力ps=4.9KPa
(四)各加热器进、出水参数计算
首先计算高压加热器H1
加热器压力p1
p1=(1-Δp1)p‘1=(1-0.03)*5.894=5.717MPa
式中p‘1——第一抽汽口压力
Δp1——抽汽管道相对压损;
由p1=5.717MPa,查水蒸气性质表,得
加热器饱和温度ts1=272.4℃
H1出水温度tw,1:
tw,1=ts1-δt=272.4-(-1.7)=274.1℃
式中δt为加热器上端差。
H1疏水温度td,1:
td,1=t‘w,1+δt1=242.3+5.5=247.8℃
式中δt1——加热器下端差,δt1=5.5℃
t‘w,1——进水温度,℃
已知加热器水侧压力pw=20.13MPa,由tw,1=274.1℃,查得H1出水比焓hw,1=1202.1KJ/Kg
由t‘w,1=242.3℃,pw=20.13MPa,查得H1进水比焓h’w,1=1050.9KJ/Kg
由td,1=247.8℃,p1=5.717MPa,查得H1疏水比焓hd,1=1075.1KJ/Kg
至此,高压加热器H1进、出口汽水参数已经全部计算出。
按同样计算,可依次计算其余加热器H2~H8的各进、出口汽水参数。
将计算结果列于表1-6
1-6回热加热系统汽水参数计算
SG*
2977
加热器侧压力pj
5.72
3.49
0.72
0.296
0.126
0.021
气侧压力下饱和温度ts
272
242
200
166
132.6
105.9
88.9
61.1
出水温度tw,j
274
129.8
103.1
86.1
58.3
32.8
出水比焓hw,j
1202
1051
860
699
546.4
433.3
362
246.7
139
进水温度tˊw,j
130
32.76
32.2
进水比焓hˊw,j
868
727
546
361.8
245
138.8
136
疏水温度td,j
248
205
175
108.6
91.6
63.8
38.26
37.7
疏水比焓hd,j
1075
878
726
569
455.5
383.7
268
160.2
415
(五)高压加热器组抽汽系数计算
1.由高压加热器H1热平衡计算α1
高压加热器H的抽汽系数α1;
α1=
=
=0.07293
高压加热器的疏水系数αd,1
αd,1=α1=0.07293
2.由高压加热器H2热平衡计算α2、αrh。
高压加热器H2的抽汽系数α2
=
=0.08171
高压加热器H2的疏水系数αd,2
αd,2=αd,1+α2=0.07271+0.08175=0.1546
再热器流量系数αrh
αrh=1-α1-α2-αsg,Β-αJ-αsg,L1-αsg,N1-αsg,L-αsg,M1-αsg,M-αsg,N
=1-0.07298-0.08175-0.0001444-0.01636-0.001637-0.00004814-0.0003050-0.001859-0.00005463-0.0003456=0.8246
3.由高压加热器H3热平衡计算α3
α3=
=0.03848
αd,3=αd,2+α3+αsg,k=0.1546+0.03848+0.004008=0.1971
(六)除氧器抽汽系数计算
除氧器出水流量αc,4
αc,4=αfw+αsp=0.9919+0.02974=1.0216
抽汽系数α4
除氧器的物质平衡和热平衡见图,由于除氧器为汇集式加热器,进水流量αc,5为未知
α4=[αc,4(hw,4-hw,5)/ηh-αd,3(hd,3-hw,3)-αsg,L1(hsg,L1-hw,5)-αsg,L(hsg,L-hw,5)-αnf(hnf-hw,5)]/(h4-hw,5)
=[1.0216×
(726.6-546.4)/1.0-0.1981×
(740.1-546.4)-0.001637×
(3328.1-546.4)-0.001859×
(3016-546.4)-0.01893×
(687-546.4)]/(3108.2-546.4)
=0.04242
(七)低压加热器组抽汽系数计算
1.由低压加热器H5热平衡计算α5
αc,5=αc,4-αd,3-α4-αsg,L1-αsg,L-αnf
=1.0216-0.1981-0.04242-0.001637-0.001859-0.01893
=0.7597
低压加热器H5抽汽系数α5
α5=
=0.03496
低压加热器H5疏水系数αd,5
αd,5=α5=0.03496
2.由低压加热器H6热平衡计算α6
低压加热器H6抽汽系数α6
α6=
=0.0219
低压加热器H6疏水系数αd,6
αd,6=α6+αd,5=0.0219+0.03496=0.05686.由低压加热器H7热平衡计算α7
α7=
=0.03396
低压加热器H7疏水系数αd,7
αd,7=α7+αd,6=0.03396+0.05604=0.090825
4.由低压加热器H8热平衡计算α8
α8=
=0.030991
αd,8=α8+αd,7=0.030991+0.08988=0.121816
(八)凝气系数αc计算
1.小汽机抽汽系数αxj
αxj=
=0.03785
2.由凝汽器的质量平衡计算αc
αc=αc,5-αd,8-Σαsg-αxj-αw-αma
=0.7488-0.1200-0.0007069-0.03785-0.0003716-0.03244=0.566478
3.由汽轮机汽侧平衡校核αc
H4抽汽口抽汽系数α‘4
α‘4=α4+αxj+αnf+αpf=0.05227+0.03785+0.01893+0.01082=0.11001
各加热器抽汽系数和Σαj
Σαj=α1+α2+α3+α5+α6+α7+α8+α‘4
=0.07289+0.08175+0.03951+0.1199+0.03446+0.02158+0.03384+0.03015
=0.424949
轴封漏气系数和Σαsg,k
Σαsg,k=αsg,k++αsg,B+αsg,L1+αsg,N1+αsg,M1+αsg,L+αsg,N+αsg,M+αsg,P+αsg,R+αsg,T-αsg,S
=0.004008+0.0001444++0.001637+0.0000481+0.000305+0.001859+0.0000546+0.0003456+0.0004846+0.0001027+0.000357-0.0007637
=0.008582
凝气系数αc
αc=1-Σαj-Σαsg,k=1-0.424949-0.008582=0.566468
该值与由凝汽器质量平衡计算得到的αc相等,凝气系数计算正确。
(九)汽轮机内功计算
1.凝气流做功wc
wc=(αc-αsg,S+αsg,T)(h0-hC+qrh)-αjqrh-αsg,A(h0-h2)
=(0.55736+0.0007637+0.000357)(3394.4-2333.8+520.6)-0.01636×
520.6-0.0003353×
(3394.4-3016)
=886.4126847
2.抽气流做功∑wa,j
1KgH1抽汽做功wa,1
wa,1=h0-h1=3394.4-3132.9=261.5KJ/Kg
1KgH2抽汽做功wa,2
wa,2=h0-h2=3394.4-3016=378.4KJ/Kg
1KgH3抽汽做功wa,3
wa,3=h0-h3+qrh=3394.4-3317.7+520.6=597.3KJ/Kg
1KgH4抽汽做功wa,4
wa,4=h0-h4+qrh=3394.4-3108.2+520.6=806.8KJ/Kg
1KgH5抽汽做功wa,5
wa,5=h0-h5+qrh=3394.4-2912.9+520.6=1002.1KJ/Kg
1KgH6抽汽做功wa,6
wa,6=h0-h6+qrh=3394.4-2749.5+520.6=1165.5KJ/Kg
1KgH7抽汽做功wa,7
wa,7=h0-h7+qrh=3394.4-2649.5+520.6=1265.5KJ/Kg
1KgH8抽汽做功wa,8
wa,8=h0-h8+qrh=3394.4-2491.1+520.6=1423.9KJ/Kg
列于表1-7
抽汽流总内功∑wa,j
∑wa,j=α1wa,1+α2wa,2+α3wa,3+αˊ4wa,4+α5wa,5+α6wa,6
+α7wa,7+α8wa,8
=0.072891×
261.5+0.081753×
378.4+0.0395122×
597.3+0.119861×
806.8+0.0344619×
1002.1+0.0215839×
1165.5+0.033837×
1265.5+0.030152×
1423.9
=309.386KJ/Kg
3.附加功量∑wsg,k
附加功量∑wsg,k是指各小汽流量做功之和:
∑wsg,k=αsg,k(h0-hsg,k+qrh)+(αsg,L1+αsg,N1+αsg,M1)(h0-hsg,L1)+(αsg,L+αsg,N+αsg,M)(h0-hsg,L)+(αsg,P+αsg,R)(h0-hsg,P+qrh)
=0.004008×
(3394.4-3536.6+520.6)+(0.001637+0.00004814+0.000305)×
(3394.4-3328.1)+(0.001859+0.00005463+0.0003456)×
(3394.4-3016)+(0.000485+0.000103)×
(3394.4-3108.2+520.6)
=2.9773KJ/Kg
4.汽轮机内功wi
wi=wc+∑wa,j+∑wsg,k=872.016766+315.7462+2.9773=1184.38KJ/Kg
(十)汽轮机内效率、热经济性指标、汽水流量计算
汽轮机比热耗q0
q0=h0-hf+αrhqrh=3394.4-1202.1+0.8235×
520.6=2621.588KJ/Kg
汽轮机绝对内效率ηi
ηi=wi/q0=1190.740274/2621.0141=0.45178
汽轮机绝对电效率ηe
ηe=ηm·
ηg·
ηi=0.985×
0.99×
0.4543052=0.440553
汽轮机热耗率q
q=3600/ηe=3600/0.440553=8171.551KJ/(kwh)
汽轮机汽耗率d
d=q/q0=8171.551/2621.0141=3.117706Kg/(kwh)
汽轮机进汽量D0:
D0=1000·
d·
pe=1000×
3.117706×
600=1870623Kg/h
给水流量Gfww
Gfw=αc,4D0=1.02164×
1870623=1911104Kg/h
凝结水泵流量Gcp
Gcp=αc,5D0=0.748777284×
1870623=1421043Kg/h
凝气量Dc
Dc=αcD0=0.557363859×
1870623=1059648Kg/h
第一级抽汽量D1
D1=α1·
D0=0.072891995×
1870623=136424.6Kg/h
(十一)全厂性热经济指标计算
1.锅炉有效热量q1
q1=(αfw-αbl)(hb-hfw)+αbl(hbl-hfw)+αsp(hb-hsp)+αrhqrhˊ=(0.9919-0.005408)(3399.2-1202.1)+0.005408(1760.3-1202.1)+0.02974(3399.2-724.7)+0.82460105×
527=2684.54573KJ/Kg
2.管道效率ηp
ηp=q0/q1=2621.0141/2684.54573=0.976334
3.全厂效率ηcp
ηcp=ηbηpηe=0.925×
0.976334×
0.4430157=0.397955
4。
全厂发电标准煤耗率
r=
=1.016045
1Kg标准煤的输入热量Qsb
Qsb=29300×
r=29300×
1.016045=29770.112KJ/Kg
发电标准煤耗bs
bs=
=0.30387
5.全厂热耗率qcp
qcp=29300bs=29300×
0.30387=8903.391
6.全厂供电标准煤耗bsn
bsn=
=0.326742
抽汽压损为5%时的计算方法同上:
计算结果如以下表格:
回热加热系统汽水参数计算
###
5
5.6
3.41
1.5
0.29
0.124
271
241
199
165
132.4
105.7
61
273
129.6
102.9
85.7
58.2
1196
1045
857
545.7
432.5
361
245.1
725
360.5
138.7
247
174
108.4
91.2
63.7
1071
875
738
454.7
382
267
抽汽压损为8%时回热加热系统汽水参数计算
8
5.42
3.31
0.66
0.281
0.12
0.06
0.02
239
197
164
130.9
104.5
87.4
60
128.1
101.7
84.6
57.2
1186
1037
849
693
539.2
427.4
356
240.8
128
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