畢業(yè)設(shè)計(論文)-某電廠660MW機組熱力系統(tǒng)與凝結(jié)水系統(tǒng)設(shè)計

西安石油大學(xué)畢業(yè)1設(shè)計說明書摘要本次設(shè)計為針對某發(fā)電廠的熱力系統(tǒng)計算與凝結(jié)水系統(tǒng)的設(shè)計和計算，設(shè)計的初始數(shù)據(jù)是德國BABCOCK以最大連續(xù)蒸發(fā)量為2208t/h的汽包式鍋爐，及一個機組容量為600MW機組的國產(chǎn)亞臨界、一次中間再熱、凝汽式汽輪機機組采用一機一爐的單元制配置。設(shè)計的過程是通過原則性熱力系統(tǒng)的確定及計算、燃燒系統(tǒng)的計算及圖形的繪制，全面性熱力系統(tǒng)的確定及計通流部分管道的設(shè)計，來實現(xiàn)這一設(shè)計。可行方案的選取上從實際工程項目出發(fā)，綜合考慮安全可靠、經(jīng)濟使用，節(jié)省能源，保護環(huán)境的建設(shè)方針，同時對運行是否穩(wěn)定可靠，技術(shù)是否成熟等方面進行考慮，綜合比較確定。本設(shè)計主要是對全廠的熱力計算及對管道通流部分的計算及管道的選擇，同時要校核相關(guān)汽水流量、進氣量、發(fā)電量。根據(jù)原則性計算結(jié)果對相關(guān)熱力管道進行相關(guān)基本尺寸計算，根據(jù)基本尺寸參照相關(guān)標準熱力管道選型手冊選擇相關(guān)標準管道，并對所選管道進行相關(guān)校核計算，糾正所選管道型號，優(yōu)化電廠熱力系統(tǒng)。最終得出電廠初步設(shè)計的相關(guān)系統(tǒng)確定，得出經(jīng)濟性較高，有建設(shè)價值的電廠建設(shè)方案。關(guān)鍵詞：熱力系統(tǒng)；熱經(jīng)濟性；凝結(jié)水系統(tǒng)1西安石油大學(xué)畢業(yè)2設(shè)計說明書AbstractThedesignofapowerplantsystemcalculationanddesignofthepipelineflowpath,Thedesignoftheinitialdataismaximumcontinuousevaporationcapacityfor2208t/hboilerdrumtypeandaunitcapacityfor660MWunitofdomesticsubcritical,onceagainamongcondensingheat,steamturbineunitsusingjustonefurnaceoftheunitsystemconfiguration.Theselectionofoptionsfromtheactualprojectstart,Consideringsafe,economicuse,saveenergy,protecttheenvironment-buildingpolicies,whilerunningisstableandreliable,whetherthetechnologyismatureandotheraspectstoconsider,determinethecomprehensivecomparison.Thedesignofthewholeplantismainlythermalcalculationandthecalculationoftheflowsectionofpipeandpipingoptions,whilecheckingtherelevantsoftdrinksflow,gasflow,powergeneration.Accordingtotheresultsofprinciplerelatedtoheatpipesontherelatedcalculationofbasicdimensions,referencetotherelevantstandardsunderthebasicdimensionsofheatpipeselecttherelevantstandardsmanualchannelselection,andchecktheselectedchanneloftherelevantcalculation,correctingtheselectedchannelmodel,optimalpowerplantthermalsystem.Eventuallycometothepreliminarydesignofsmallthermalpowerplantstodeterminetherelevantsystems,constructionofthermalpowerplantsinthissmalleconomyhigher,withconstructionvalue.Keyword:Thermalsystems;hoteconomy;PipelineFlowPath2西安石油大學(xué)畢業(yè)3設(shè)計說明書目錄1Abstract...........................................................................................................................................235第一章設(shè)計概述............................................................................................................................81.1設(shè)計依據(jù)............................................................................................................................81.2設(shè)計可行性........................................................................................................................81.3設(shè)計內(nèi)容...........................................................................................................................8第二章原則性熱力計算................................................................................................................92.1設(shè)計相關(guān)已知參數(shù)...........................................................................................................92.1.1汽輪機型式及參數(shù)...............................................................................................92.1.2鍋爐型式及參數(shù).................................................................................................102.1.3回熱加熱系統(tǒng)參數(shù).............................................................................................102.1.4其他數(shù)據(jù).............................................................................................................112.1.5簡化條件.............................................................................................................122.1.6全面原則性熱力系統(tǒng)圖.....................................................................................122.2相關(guān)系統(tǒng)設(shè)備原則性熱力計算部分.............................................................................122.2.1熱系統(tǒng)計算.........................................................................................................122.2.2汽輪機進汽參數(shù)計算.........................................................................................142.2.3各加熱器進、出水參數(shù)計算.............................................................................152.2.4高壓加熱器組抽汽系數(shù)計算.............................................................................172.2.5低壓加熱器組抽汽系數(shù)計算.............................................................................202.2.6凝汽參數(shù)計算....................................................................................................222.2.7汽輪機內(nèi)功計算.................................................................................................242.2.8汽輪機內(nèi)效率、熱經(jīng)濟指標、汽水流量計算..................................................26第三章全廠性熱經(jīng)濟指標計算及校核......................................................................................293.1全廠性熱經(jīng)濟指標計算.................................................................................................293.2反平衡校核計算.............................................................................................................31第四章全面性熱力系統(tǒng)的擬定及其輔助設(shè)備..........................................................................354.1熱力系統(tǒng).........................................................................................................................354.2主蒸汽系統(tǒng).....................................................................................................................354.3再熱蒸汽系統(tǒng).................................................................................................................374.4旁路系統(tǒng).........................................................................................................................384.5軸封系統(tǒng).........................................................................................................................404.6給水系統(tǒng).........................................................................................................................424.7加熱器疏水系統(tǒng).............................................................................................................4434西安石油大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書4.8鍋爐排污利用系統(tǒng).........................................................................................................464.9輔助蒸汽系統(tǒng).................................................................................................................474.10回熱系統(tǒng).......................................................................................................................504.11凝結(jié)水系統(tǒng)及其設(shè)備...................................................................................................51第五章管道計算與選型..............................................................................................................545.1管道計算所用相關(guān)資料.................................................................................................545.1.1推薦流速資料.....................................................................................................545.1.2相關(guān)計算公式....................................................................................................555.2具體管道管徑計算.........................................................................................................555.2.1主蒸汽相關(guān)管道..................................................................................................555.2.2高壓加熱器H1相關(guān)抽汽管道的計算..............................................................565.2.3高壓加熱器H2相關(guān)抽汽管道的計算..............................................................565.2.4高壓加熱器H3相關(guān)抽汽管道的計算..............................................................575.2.5通除氧器管道的計算........................................................................................575.2.6低壓加熱器H5相關(guān)抽汽管道的計算..............................................................585.2.7低壓加熱器H6相關(guān)抽汽管道的計算..............................................................585.2.8低壓加熱器H7相關(guān)抽汽管道的計算..............................................................585.2.9低壓加熱器H8相關(guān)抽汽管道的計算..............................................................595.3管道的選型..................................................................................................................595.3.1主蒸汽相關(guān)管道選型........................................................................................595.3.2高壓加熱器H1抽汽管道選型..........................................................................615.3.3高壓加熱器H2抽汽管道選型..........................................................................625.3.4高壓加熱器H3抽汽管道選型..........................................................................625.3.5通除氧器抽汽管道選型....................................................................................635.3.6低壓加熱器H5抽汽管道選型..........................................................................645.3.7低壓加熱器H6抽汽管道選型..........................................................................645.3.8低壓加熱器H7抽汽管路選型..........................................................................655.3.9低壓加熱器H8抽汽管路選型..........................................................................66參考文獻........................................................................................................................................67英文文獻........................................................................................................................................69中文翻譯........................................................................................................................................78834西安石油大學(xué)畢業(yè)5設(shè)計說明書前言火力發(fā)電廠簡稱火電廠，是利用煤炭、石油、天然氣作為燃料生產(chǎn)電能的工廠。其能量轉(zhuǎn)換過程是：燃料的化學(xué)能→熱能→機械能→電能。最早的火力發(fā)電是 1875年在巴黎北火車站的火電廠實現(xiàn)的。隨著發(fā)電機、汽輪機制造技術(shù)的完善，輸變電技術(shù)的改進，特別是電力系統(tǒng)的出現(xiàn)以及社會電氣化對電能的需求，20世紀30年代以后，火力發(fā)電進入大發(fā)展的時期。火力發(fā)電機組的容量由200兆瓦級提高到300～600兆瓦級（50年代中期），到1973年，最大的火電機組達1300兆瓦。大機組、大電廠使火力發(fā)電的熱效率大為提高，每千瓦的建設(shè)投資和發(fā)電成本也不斷降低。到80年代后期，世界最大火電廠是日本的鹿兒島火電廠，容量為4400兆瓦。但機組過大又帶來可靠性、可用率的降低，因而到90年代初，火力發(fā)電單機容量穩(wěn)定在300～700兆瓦。進入21世紀后，為提高發(fā)電效率，我國對電廠機組實行上大壓小政策。高參數(shù)大容量凝汽式機組成為目前新建火電機組的主力機型,全世界數(shù)十年電站發(fā)展史的實踐表明，火電設(shè)備逐漸大容量化是不可抗拒的發(fā)展趨勢。人類已進入21世紀，“能源、環(huán)境、發(fā)展”是新世紀人類所面臨的三大主題。這三者之中，能源的合理開發(fā)與利用將直接影響到環(huán)境的保護和人類社會的可持續(xù)發(fā)展。作為能源開發(fā)與利用的電力工業(yè)正處在大發(fā)展的階段，火力發(fā)電是電力工業(yè)的重要領(lǐng)域，環(huán)境保護和社會發(fā)展要求火力發(fā)電技術(shù)不斷發(fā)展、提高。在已經(jīng)開始的21世紀，火力發(fā)電技術(shù)發(fā)展趨勢是我們十分關(guān)注的問題。就能量轉(zhuǎn)換的形式而言，火力發(fā)電機組的作用是將燃料（煤、石油、天然氣）的化學(xué)能經(jīng)燃燒釋放出熱能，再進一步將熱能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋Ｆ浒l(fā)電方式有汽輪機發(fā)電、燃氣輪機發(fā)電及內(nèi)燃機發(fā)電三種。其中汽輪機發(fā)電所占比例最大，燃氣輪機發(fā)電近年來有所發(fā)展，內(nèi)燃機發(fā)電比例最小。汽輪機發(fā)電的理論基礎(chǔ)是蒸汽的朗肯循環(huán)，按朗肯循環(huán)理論，蒸汽的初參數(shù)（即蒸汽的壓力與溫度）愈高，循環(huán)效率就愈高。目前蒸汽壓力已超過臨界壓力（大于22.2MPa），即所謂的超臨界機組。進一步提高超臨界機組的效率，主要從以下兩方面入手。提高初參數(shù)，采用超超臨界初參數(shù)的提高主要受金屬材料在高溫下性能是否穩(wěn)定的限制，目前，超臨界5西安石油大學(xué)畢業(yè)6設(shè)計說明書機組初溫可達538℃～576℃。隨著冶金技術(shù)的發(fā)展，耐高溫性能材料的不斷出現(xiàn)，初溫可提高到600℃～700℃。如日本東芝公司1980年著手開發(fā)兩臺0型兩段再熱的700MW超超臨界汽輪機，并相繼于1989年和1990年投產(chǎn)，運行穩(wěn)定，達到提高發(fā)電端熱效率5%的預(yù)期目標，即發(fā)電端效率為41%，同時實現(xiàn)了在140分鐘內(nèi)啟動的設(shè)計要求，且可在帶10％額定負荷運行。在此基礎(chǔ)上，該公司正推進1型（30.99MPa、593/593/593℃）、2型（34.52Mpa,650/593/593℃）機組的實用化研究。據(jù)推算，超超臨界機組的供電煤耗可降低到279g/kWh采用高性能汽輪機汽輪機制造技術(shù)已很成熟，但仍有進一步提高其效率的空間，主要有以下三種途徑：首先是進一步增加末級葉片的環(huán)形排汽面積，從而達到減小排汽損失的目的。末級葉片的環(huán)形排汽面積取決于葉片高度，后者受制于材料的耐離心力強度。日本700MW機組已成功采用鈦制 1.016m的長葉片，它比目前通常采用的 12Cr鋼制的0.842m的葉片增加了離心力強度，排汽面積增加了40%，由于降低了排汽損失，效率提高1.6%。其次是采用減少二次流損失的葉柵。葉柵汽道中的二次流會干擾工作的主汽流產(chǎn)生較大的能量損失，要進一步研制新型葉柵，以減少二次流損失。最后是減少汽輪機內(nèi)部漏汽損失。汽輪機隔板與軸間、動葉頂部與汽缸、動葉與隔板間均有一定間隙。這些部位均裝有汽封，以減少漏汽損失。要研制新型汽封件以減少漏汽損失。發(fā)展大機組的優(yōu)點可綜述如下：降低每千瓦裝機容量的基建投資隨著機組容量的增大，投資費用降低。在一定的范圍內(nèi)，機組的容量越大越經(jīng)濟。一般將這個范圍稱為容量極限。以20萬千瓦燃煤機組的建設(shè)費比率為100%。30萬千瓦燃煤機組為93%，到60萬千瓦時進一步下降為84%。容量每增加一倍，基建投資約降低5%。提高電站的供電熱效率機組容量越大，電站的供電熱效率也越高。在 15萬千瓦以前，熱效率的上升率較高。達到 15萬千瓦以后，熱效率上升趨于和緩。原因在于容量在 15萬千瓦前，蒸汽參數(shù)隨容量增加而提高的緣故。容量超過 15萬千瓦后，蒸汽參數(shù)變化不6西安石油大學(xué)畢業(yè)7設(shè)計說明書大。欲取得更高的供電熱效率，只有采用超臨界領(lǐng)域的蒸汽參數(shù)。16.9Mpa,566/538℃，50 萬千瓦機組的供電熱效率為 38.6%。24.6Mpa538/538℃，90萬千瓦機組的供電熱效率則高達 40.7%，與前者相比約提高2.1%。降低熱耗以15萬千瓦機組的單位熱耗比率為100%，當機組容量增加到60萬千瓦時，降低1.3%；由30萬千瓦增加到60萬千瓦時降低1.0%。由60萬千瓦提高到120萬千瓦時降低0.5%左右。減少電站人員的需要量15萬千瓦機組，需 0.45人/兆瓦；到30萬千瓦時下降到 0.27人/兆瓦；到120萬千瓦時會進一步下降到 0.12人/兆瓦。這表明，機組容量越大，工資支出越少降低發(fā)電成本在燃料價格相同的情況下，機組容量越大，發(fā)電成本越低。機組容量增大，蒸汽參數(shù)提高，每千瓦裝機容量的建設(shè)費用降低，熱效率變大，熱耗降低，工作人員減少，發(fā)電成本降低。這充分顯示了大機組的優(yōu)勢。7西安石油大學(xué)畢業(yè)8設(shè)計說明書第一章 設(shè)計概述1.1設(shè)計依據(jù)本設(shè)計以具體給定參數(shù)及設(shè)計規(guī)范為根本依據(jù)，以給定熱負荷預(yù)計得出結(jié)果，以國家標準設(shè)計規(guī)范為準則選擇了合理的管道型號。在設(shè)計計算中均按照《熱力發(fā)電廠課程設(shè)計》 、《熱力發(fā)電廠》第二版等標準設(shè)計手冊選取相關(guān)系數(shù)及定值參數(shù)進行計算。按照《火電力廠汽水管道零件及部件典型設(shè)計》-----2000 版為規(guī)范進行選管。在熱力系統(tǒng)確定時均以最優(yōu)化為標準，使設(shè)計熱經(jīng)濟性大最佳。1.2設(shè)計可行性目前火電廠機組仍然以凝汽式機組為主力機組，針對我國今年來發(fā)電機組的形式，再考慮專業(yè)發(fā)展方向，學(xué)生選擇熱力課題進行計算也很有意義。目前的電廠主要發(fā)展方向就是大機組、高參數(shù)，我國的主要電廠也大多采用這樣的參數(shù)形式，我們設(shè)計的同時可以通過了解電廠的概況，加深我們設(shè)計的準確性及設(shè)計的全面性。同時方便我們的課程設(shè)計。1.3設(shè)計內(nèi)容根據(jù)給定的熱系統(tǒng)數(shù)據(jù)，進行計算原則性熱力計算，校核相關(guān)汽水流量、進氣量、發(fā)電量。進行對發(fā)電機組的熱力經(jīng)濟性算，包括相關(guān)供熱量、發(fā)電量、煤耗量、煤耗率及相關(guān)效率，相關(guān)熱化系數(shù)。根據(jù)原則性計算結(jié)果對相關(guān)輔助設(shè)備進行相關(guān)基本尺寸計算，根據(jù)基本尺寸參照相關(guān)標準設(shè)備選型手冊選擇相關(guān)標準設(shè)備，并對所選輔助進行相關(guān)校核計算，糾正所選設(shè)備型號，優(yōu)化電廠熱力系統(tǒng)。得出設(shè)計結(jié)論。8西安石油大學(xué)畢業(yè)9設(shè)計說明書第二章 原則性熱力計算熱力系統(tǒng)的一般定義是將熱力設(shè)備按照熱力循環(huán)的順序用管道和附件連接起來的一個有機整體。通常回熱加熱系統(tǒng)只局限在汽輪機的范圍內(nèi)，而發(fā)電廠熱力系統(tǒng)則在回熱加熱系統(tǒng)基礎(chǔ)上將范圍擴大至全廠。因此，發(fā)電廠熱力系統(tǒng)實際上就是在回熱加熱系統(tǒng)上增加了一些輔助熱力系統(tǒng)，如鍋爐連續(xù)排污利用系統(tǒng)，補充水系統(tǒng)，熱電廠還有對外供熱系統(tǒng)等。根據(jù)使用的目的的不同，發(fā)電廠熱力系統(tǒng)又可分為發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)和發(fā)電廠全面性熱力系統(tǒng)。2.1設(shè)計相關(guān)已知參數(shù)2.1.1汽輪機型式及參數(shù)汽輪機型號：N-600-17.3/540/540機組型式：亞臨界、一次中間再熱、單軸、四缸四排汽、凝汽式汽輪機額定功率：Pe=600MPa主汽閥前額定蒸汽壓力：P0=17.3MPa主汽閥前額定氣溫：t0=540℃額定轉(zhuǎn)速：3000r/min旋轉(zhuǎn)方向：自機頭往發(fā)電機看順時針方向額定冷卻水溫：20℃維持額定功率得最高冷卻水溫度：33℃額定排汽壓力：PC4.4/5.40KPa再熱汽閥前額定蒸汽壓力：prh3.232MPa再熱汽閥前額定蒸汽溫度：trh540℃額定工況時汽輪機主蒸汽流量：D02038.9t/h9西安石油大學(xué)畢10業(yè)設(shè)計說明書額定工況給水溫度：tfw274.8℃回熱系統(tǒng)：3個高壓加熱器，1個除氧器，4個低壓加熱器，總共8級回熱抽汽給水泵驅(qū)動方式：小汽輪機帶動給水泵2.1.2鍋爐型式及參數(shù)鍋爐型式：一次中間再熱、亞臨界壓力、自然循環(huán)汽包爐2) 最大連續(xù)蒸發(fā)量： Db 2208t/h最大過熱蒸汽壓力：pb17.42MPa；再熱蒸汽壓力：pr3.85MPa額定過熱汽溫：tb541℃；額定再熱汽溫：tr541℃汽包壓力：pdu18.28MPa鍋爐熱效率：b92.5%2.1.3回熱加熱系統(tǒng)參數(shù)機組各級回熱抽汽參數(shù)見下表2-1：表2-1回熱加熱系統(tǒng)原始汽水參數(shù)項目單位H1H2H3H4H5H6H7H8抽汽壓力Mpa5.9453.6881.7760.9640.4160.2260.1090.0197pj'抽汽比焓hjkj/kg3144.23027.13352.231692978.5285127162455.8加熱器上端℃-1.70-1.702.8差δt加熱器下端℃05.5差δt1水側(cè)壓力pwMpa21.4721.4721.470.9162.7582.7582.7582.758抽氣管道壓％33353333損△Pj最終給水溫度：tfw274.8℃給水泵出口壓力：ppu21.47MPa,給水泵效率：pu0.8210西安石油大學(xué)畢11業(yè)設(shè)計說明書除氧器至給水泵高差：Hpu22.4m5) 小汽機排汽壓力：Pc,xj 6.27Kpa；小汽機排汽焓hc,xj 2422.6kj/kg2.1.4其他數(shù)據(jù)1)汽輪機進汽節(jié)流損失：p14%，中壓缸進氣節(jié)流損失：p22%2)軸封加熱器壓力：psg102ka，疏水比焓：hd.sg415kj/kg3)機組各門桿漏氣、軸封漏氣等小流量及參數(shù)見表2-2各輔助汽水、門桿漏氣、軸封漏氣數(shù)據(jù)汽、水點代BKL1N1M1LNA號汽水流量26774103027895643437101620（kg/h）汽水比焓3396.63537.73328.13328.13328.1301630163396.6（kj/kg）汽、水點代RPTSJWM號汽水流量190896660141230245687639（kg/h）汽水比焓3108.23108.22716.22716.23016.22337.83016kj/kg）鍋爐暖風器耗汽，過熱器減溫水等全廠性汽水流量及參數(shù)見下表2-3表2-3全廠進出系統(tǒng)有關(guān)數(shù)據(jù)名稱全廠工質(zhì)滲漏鍋爐排污廠用汽暖風器過熱器減溫水汽水量，kg/h330000.01D0220006580066240汽水比焓（kj/kg）3397.21760.631693169返回系統(tǒng)水焓值83.8683.8683.8669711西安石油大學(xué)畢12業(yè)設(shè)計說明書kj/kg）汽輪機機械效率m0.985，發(fā)電機效率g0.99；補充水溫度tma20℃；8)廠用電率0.07；2.1.5簡化條件忽略加熱器和抽汽管道的散熱損失忽略凝結(jié)水泵的介質(zhì)焓升2.1.6全面原則性熱力系統(tǒng)圖2.2相關(guān)系統(tǒng)設(shè)備原則性熱力計算部分2.2.1熱系統(tǒng)計算（一）汽水平衡計算1．全廠補水率 ma12西安石油大學(xué)畢13業(yè)設(shè)計說明書全廠汽水平衡如圖所示，各汽水流量見表 2-3，將進、出系統(tǒng)的各流量用相對量 表示。由于計算前汽輪機流量已知，按 D0 2038857.484kg/h，最后校核。全廠工質(zhì)滲漏系數(shù)L DL/D0 33000/2038857.484 0.01619鍋爐排污系數(shù)bl 0.01查表2-1-4取得，同理計算廠用汽系數(shù)pl Dpl/D0) 22000/2038857.484 0.01079減溫水系數(shù)sp Dsp/D0 66240/2038857.484 0.03249暖風器疏水系數(shù)nf Dnf/D0 65800/2038857.484 0.03227補水率ma pl bl L 0.01079 0.01 0.01619 0.036982．給水系數(shù) fw由圖可知，1點物質(zhì)平衡b 0 L 1 0.01619 1.01619物質(zhì)平衡fw b bl sp 1.01619 0.01 0.03249 0.993703．各小汽流量系數(shù) sg.k按預(yù)選的汽輪機進氣量 D0和表2-2原始數(shù)據(jù)，計算得到門桿漏氣、軸封漏氣等各小汽流量的流量系數(shù)，填于表 2-2。13西安石油大學(xué)畢14業(yè)設(shè)計說明書軸封加熱器物質(zhì)、熱平衡計算項目BN1NTRAKL1漏氣量2678910166019062074103027Gi,kg/h漏氣0.0001310.0000430.0000490.0003230.0000930.0003040.0036340.001484系數(shù)07572147αi項目LSJWPMM1漏氣量3437141230245687896639564Gi,kg/h漏氣0.0016850.0006920.0148340.0003370.0004390.0003130.000276系數(shù)7530546αi2.2.2汽輪機進汽參數(shù)計算1．主蒸汽參數(shù)由主汽門前壓力 P0=17.3MPa，溫度t0=540℃，查水蒸氣性質(zhì)表，得主蒸汽比焓值h0 3396.63kj/kg。主汽門后壓力P' (1 P)P=(1 0.04)16.68=16.0128MPa0 1 0由P0'=16.0128Mpa，h0h0'3396.63kj/kg，查水蒸汽性質(zhì)表，得主汽門后汽溫t0'537.67℃。2．再熱蒸汽參數(shù)由中聯(lián)門前壓力Prh3.232Mpa，溫度trh540℃，查水蒸氣性質(zhì)表，得再熱蒸汽比焓值hrh3537.65/kgkj中聯(lián)門再熱蒸汽壓力Prh'(1P2)Prh=(10.02)3.232=3.16736MPa由Prh'=3.16736MPa，hrhhrh'3537.65kj/kg，查水蒸氣性質(zhì)表，得中聯(lián)門后再熱汽溫trh'537.62℃。14西安石油大學(xué)畢15業(yè)設(shè)計說明書3．凝汽器平均壓力計算由Ps1=4.4kpa查水蒸氣性質(zhì)表ts130.63℃由Ps2=5.38kpa查水蒸氣性質(zhì)表ts234.2℃凝汽器平均溫度ts 0.5(ts1 ts2) 0.5 (30.6334.2) 32.415℃查水蒸氣性質(zhì)表，得凝汽器平均壓力 Ps=4.9kpa將所得數(shù)據(jù)匯總，以各抽氣口的數(shù)據(jù)為節(jié)點，在h-s圖上繪制出汽輪機的汽態(tài)膨脹過程線，如下圖 2-1圖2-115西安石油大學(xué)畢16業(yè)設(shè)計說明書2.2.3各加熱器進、出水參數(shù)計算首先計算高壓加熱器 H1加熱器壓力P1：P1(1P1)P1'(10.03)5.9455.7667MPa式中P1'----第一抽氣壓力P----抽氣管道相對壓損1由P5.7667MPa查水蒸氣性質(zhì)表得1加熱器飽和溫度ts1273.05℃H1出水溫度tw.1：tw.1ts1t271.7(1.97)274.75℃式中t----式中加熱器上端差。H1疏水溫度td.1td.1t't243.855.5249.35℃w.11式中t1----式中加熱器下端差，t15.5℃tw'.1----進水溫度，其值從高壓加熱器H2的上端差t計算得到已知加熱器水側(cè)壓力pw21.47，由℃，查的H1出水比焓MPat1274.75hw.11208.8kJ/kg由tw'.1243.85℃，pw21.47MPa，查的H1進水比焓hw.11055.58kJ/kg。由td.1249.35℃，p15.945MPa，查的H1疏水比焓hd.11082.12kJ/kg。至此，高壓加熱器H1的進，出汽水參數(shù)已全部算出。按同樣計算，可依次計算出其余加熱器H2~H8的各進，出汽水參數(shù)。將計算結(jié)果列于表2-416西安石油大學(xué)畢17業(yè)設(shè)計說明書表2-4回熱加熱系統(tǒng)汽水參數(shù)計算項目單位H1H2H3H4H5H6H7H8SG抽汽壓Mpa5.9453.6881.7760.9640.4160.2260.1090.019力pj'7抽汽比kj/k3144.3027.13352.31692978.5285127162455.2977.02焓hjg228抽氣管道壓損％33353333汽△Pj側(cè)加熱器5.7661.7220.1050.019側(cè)壓力Mpa3.577360.91580.403520.21920.102657271pj汽側(cè)壓力下飽℃273.0243.85204.9176.13143.96123.16101.159.08和溫度596ts水側(cè)壓Mpa21.4721.4721.470.9162.7582.7582.7582.7582.758力pw加熱器上端差℃-1.70-1.702.8t出水溫℃274.7243.85206.6176.13141.16120.3698.3656.2839.68度tw,j59出水比kj/k1208.1055.58882.5746.16594.2505.29412.1235.5136.939焓hw,jg8859水進水溫243.8179.3206.69141.16120.3698.3656.2839.6832.415側(cè)度℃53t'w,j進水比kj/k1055.760.2235.5136.9焓882.58594.2505.29412.15134.79g58694h'w,j加熱器下端差℃05.55.5δt1疏水溫℃249.3212.19184.8176.13125.86103.8661.7845.18度td,j53疏水比kj/k1082.907.61784.5746.16528.71435.36258.6189.1415焓hd,jg129717西安石油大學(xué)畢18業(yè)設(shè)計說明書2.2.4高壓加熱器組抽汽系數(shù)計算1．由高壓加熱器 H1熱平衡計算 1高壓加熱器H1抽汽系數(shù) 1：fwhw,1hw,2/h0.993701208.81055.581hd,10.07384h13144.21082.12其中加熱器效率 h 1.0高壓加熱器H1疏水系數(shù) d,1；d,110.073842．由高壓加熱器H2熱平衡計算2、rh高壓加熱器H2抽汽系數(shù) 2：fwhw,2hw,3/hd,1hd,1hd,20.993701055.58822.580.073841082.12907.612hd,23027.10.07503h2907.61高壓加熱器H2疏水系數(shù) d,2：d,2 d,1 2 0.07384 0.07503 0.14886再熱器流量系數(shù) rh：rh112sg.BJsg.L1sg.N1sg.M1sg.Lsg.Msg.N10.073840.075030.000130960.0148340.0014850.00004370.00027660.0016860.00031340.00004950.832323．由高壓加熱器 H3熱平衡計算 3本級計算時，先計算給水泵的焓升hw'.3。設(shè)除氧器的水位高度為21.6m，則給水泵的進口壓力為p'pu：p'pu 22.4 0.0098975 0.916 1.13003Mpa18西安石油大學(xué)畢19業(yè)設(shè)計說明書給水泵內(nèi)介質(zhì)平均壓力 ppj：ppj 0.5(ppu p'pu) 0.5 (21.47 1.13003) 11.300Mpa給水泵內(nèi)介質(zhì)平均比焓 hpj,計算求得：hpjhpu'746.16kj/kg根據(jù)ppj10.4078Mpa，hpj746.16kj/kg查的：取給水的平均比容為vpu0.001081m3/kg,給水泵效率pu0.82，則hpuvpu(ppuppu')1030.001081(21.471.13003)103puhpu'0.82pupu26.4885kj/kghpuhpu'pu746.1626.4885772.6485kj/kg高壓加熱器H3抽汽系數(shù) 3：fw(hw,3hpu)/h2(hd,2hd,3)sg,k(hsg,khd,3)3h3hd,30.99370(882.58772.6485)0.14886(907.61784.59)0.003634(3537.7784.59)33352.2784.590.031515高壓加熱器H3抽氣系數(shù)d.3：d,3d,23sg,k0.148860.0315150.003634d,30.1840154．除氧器抽汽系數(shù)計算除氧器出水流量c.4：c,4fwsp0.993700.032491.02619抽汽系數(shù)4：c.4(hw.4 hw.5)/h d.3(hd.3 hw.5) sg.L1(hsg.L1 hw.5)sg.L(hsg.Lhw.5) nf(hnf hw.5)4h4 hw.519西安石油大學(xué)畢20業(yè)設(shè)計說明書[1.02619746.16594.20.1840784.591485594.323208.010594.20.0016863016594.20.032276975944..22]/3169590.042512.2.5低壓加熱器組抽汽系數(shù)計算1．由低壓加熱器 H5熱平衡計算 5低壓加熱器H5出水系數(shù) c,5：c.5 c.4 d.3 4 sg.L1 sg.L nf1.026190.18400.042510.0014850.0016860.032270.76422低壓加熱器H5抽汽系數(shù)5：c,5hw,5hw,6/h0.76422594.2505.29/1.00.0277365hd,52978.5528.71h5低壓加熱器H5疏水系數(shù)d.5：d,550.0277362．由低壓加熱器H6熱平衡計算6：低壓加熱器H6抽汽系數(shù)c.5hw.6hw.7/hd.5(hd.5hd.6)6h6hd.60.76422505.29412.15/1.00.027736528.71435.362851435.360.028394低壓加熱器H6疏水系數(shù)d.6：d,6d,560.0277360.0283940.0561303．由低壓加熱器H7熱平衡計算7：20西安石油大學(xué)畢21業(yè)設(shè)計說明書低壓加熱器H7抽汽系數(shù)c,5hw,7hw,8/hd,6hd,6hd,77h7hd,70.76422412.15235.59/1.00.05613435.36258.62716258.60.048221低壓加熱器H7疏水系數(shù)d.7：d,7d,670.0561300.0482210.1043514．由低壓加熱器 H8熱平衡計算 8由于低加H8的進水焓hsg、疏水焓hd,8為未知，故先計算軸封加熱器 SG。由SG的熱平衡，得軸封加熱器出水焓 hw,sg：hw,sghc'sghsghd,sghc,50.0006412977.02415134.790.76422136.9k3J9kg/式中，軸封加熱器的進汽系數(shù)sg和進汽平均焓值hsg的計算見表2-4。由pw,sg2.758MPa,hw,sg136.939kJ/kg，查得軸封加熱器出水溫度tw,sg39.68C。低壓加熱器H8疏水溫度td,8：td,8tw,sgt139.685.545.18C由p8'0.0197MPa,td,845.18C查得低加H8疏水焓hd,8189.17kJ/kg。低壓加熱器H8的抽汽系數(shù)8：c,5hw,8hw,sg/hd,7hd,7hd,88h8hd,821西安石油大學(xué)畢22業(yè)設(shè)計說明書0.76422235.59136.94/1.00.10431751258.6189.2455.9189.170.030065低壓加熱器H8的疏水系數(shù)d,8d,8d,780.1043510.0300650.1344162.2.6 凝汽參數(shù)計算1．小汽機抽汽系數(shù)xj：c,4pu1.0261926.489xjhc,xj31690.036418h42422.62．由凝汽器的質(zhì)量平衡計算 cc c,5 d,8 sg xj w ma0.76422 0.134416 0.000641 0.03641.80306.90800.5553．由汽輪機汽側(cè)平衡校驗 cH4抽泣口抽汽系數(shù)和 4'：'0.042510.0364180.032270.010790.1219944xjnfpl各級加熱器抽汽系數(shù)和j：'j123456780.07384 0.07503 0.031515 0.12199208.309247703.60408.2021 0.03000.4368軸封漏汽系數(shù)和 sg.k：sg.k sg,k sg,B sg,L1 sg,N1 sg,M1 sg,L sg,N sg,M sg,P sg,R sg,T sg,s22西安石油大學(xué)畢23業(yè)設(shè)計說明書0.0036340.00013100.0014850.000043650.00027660.0016860.000049540.00031340.00043950.000093190.00032370.0006930.007783漏汽系數(shù)c：c1jsg,k10.43680.0077830.555該值與凝汽器質(zhì)量平衡計算得到的c相等，凝汽系數(shù)計算正確。將以上數(shù)據(jù)列于表2-5:表2-5高壓加熱器組抽汽系數(shù)計算加熱器序號需求值符號數(shù)值單位H1高壓加熱器抽汽系數(shù)α10.07384H2高壓加熱器H3高壓加熱器除氧器H5低壓加熱器

疏水系數(shù)αd,10.07384抽汽系數(shù)α20.07503疏水系數(shù)αd,20.14886流量系數(shù)αrh0.83232泵入口靜壓Ppu'1.13003Mpa給水泵內(nèi)介質(zhì)Ppj11.30002Mpa平均壓力給水泵內(nèi)介質(zhì)hpj746.16kj/kg平均比焓給水泵內(nèi)介質(zhì)νpu0.00108m3/kg平均比容給水泵介質(zhì)焓τpu26.48852kj/kg升給水泵出口比hpu772.64852kj/kg焓加熱器抽汽系α30.03152數(shù)加熱器疏水系αd,30.18401數(shù)除氧器出水流αc,41.02619量抽汽系數(shù)α40.04251出水系數(shù)αc,50.76422抽汽系數(shù)α50.02774疏水系數(shù)αd,50.0277423西安石油大學(xué)畢24業(yè)設(shè)計說明書H6低壓加熱器H7低壓加熱器H8低壓加熱器凝汽器汽輪機汽側(cè)平衡校驗αc

抽汽系數(shù)α60.02839疏水系數(shù)αd,60.05613抽汽系數(shù)α70.04822疏水系數(shù)αd,70.10435軸封加熱器出hw,sg136.9391kj/kg水焓軸封加熱器出tw,sg45.18℃水溫度H8疏水焓hd,8189.17kj/kg抽汽系數(shù)α80.03006疏水系數(shù)αd,80.13442小汽機抽汽系αxj0.03642數(shù)凝汽器的質(zhì)量αc0.555平衡計算H4抽汽口抽汽α4'0.12199系數(shù)各加熱器抽汽Σαj0.43678系數(shù)和軸封漏氣系數(shù)Σαsg,k0.00778和與凝汽器計算凝氣系數(shù)αc0.555得到的αc相等，凝汽器計算正確2.2.7汽輪機內(nèi)功計算1．凝汽流做功wc：wc(acasg.Sasg.T)(h0hcqrh)aJqrhasg.A(h0h2)0.5550.0006930.00032373396.62315.6510.60.014834510.60.00030413396.63027.1881.4721kJ/kg式中qrh----再熱吸熱量，qrhhrhh2510.6kj/kg2．抽汽流做功wa.j：24西安石油大學(xué)畢25業(yè)設(shè)計說明書1KgH1抽汽做功wa,1：wa,1h0h13396.63144.2252.4kJ/kg1KgH2抽汽做功wa,2：wa,2h0h23396.63027.1369.5kJ/kg1KgH3抽汽做功wa,3：wa,3h0h3qrh3396.63352.2510.6555.0kJ/kg1KgH4抽汽做功wa,4：wa,4h0h4qrh3396.63169510.6738.2kJ/kg1KgH5抽汽做功wa,5：wa,5h0h5qrh3396.62978.5510.6928.7kJ/kg1KgH6抽汽做功wa,6：wa,6h0h6qrh3396.62851510.61056.2kJ/kg1KgH7抽汽做功wa,7：wa,7h0h7qrh3396.62716510.61191.2kJ/kg1KgH8抽汽做功wa,8:wa,8 h0 h8 qrh 3396.6 2455.8 510.6 1451.4kJ/kg抽汽流總內(nèi)功 wa.j：wa,j 1wa,1 2wa,2 3wa,3 4'wa,4 5wa,5 6wa,6 7wa,7 8wa,80.07384 252.4 0.07503 369.5 0.031515 555.0 0.12199 738.20.027736 928.7 0.02839 1056.2 0.048221 1191.2 0.03006 1451.4310.7275kJ/kg3．附加功量 wsg.k25西安石油大學(xué)畢26業(yè)設(shè)計說明書wsg,kasg,k(h0hsg,kqrh)(asg,L1asg,N1asg,M1)(h0hsg,L1)(asg,Lasg,Nasg,M)(h0hsg,L)(asg,pasg,R)(h0hsg,pqrh)0.003634(3396.6 3537.7 510.6) (0.001485 0.00004365 0.0002766)(3396.6 3328.1) (0.001686 0.00004954 0.0003134)(3396.6 3016) (0.00043946 0.00009319)(3396.6 3108.2 510.6)2.8561kJ/kg4．汽輪機內(nèi)功wiwi wc wa,j wsg,k 881.4721310.7275 2.85611195.0557kJ/kg將以上數(shù)據(jù)列于表 2-6:表2-6汽輪機內(nèi)功計算項目凝氣流做功抽汽流做功抽汽流總內(nèi)功附加功量汽輪機內(nèi)功

需求值符號數(shù)值單位凝氣流做功ωc881.4721kj/kg再熱器吸熱qrh510.6kj/kg1kgH1抽汽做功ωa,1252.4kj/kg1kgH2抽汽做功ωa,2369.5kj/kg1kgH3抽汽做功ωa,3555kj/kg1kgH4抽汽做功ωa,4738.2kj/kg1kgH5抽汽做功ωa,5928.7kj/kg1kgH6抽汽做功ωa,61056.2kj/kg1kgH7抽汽做功ωa,71191.2kj/kg1kgH8抽汽做功ωa,81451.4kj/kg抽汽流總內(nèi)功Σωa,j310.7275kj/kg附加功量Σsg,k2.8561kj/kg汽輪機內(nèi)功ωi1195.0557kj/kg2.2.8汽輪機內(nèi)效率、熱經(jīng)濟指標、汽水流量計算1．電機組熱經(jīng)濟性指標計算汽輪機的比熱耗q0q0 h0 hfw rh qrh 3396.6 1208.8 0.83232510.6 2612.781(kJ/kg)汽輪機絕對內(nèi)效率26西安石油大學(xué)畢27業(yè)設(shè)計說明書wi1195.0557i45.739%q02612.781汽輪發(fā)電機組絕對電效率img45.7390.9850.9944.602%汽輪發(fā)電機組熱耗率 q3600 3600q 8071.3446kJ/kg0.44602汽輪發(fā)電機組汽耗率 dq8071.3446d3.0892kg/(kwh)q02612.781汽輪機進汽量D0:D0 1000d Pe 10003.0892660 2038857.484kg/h式中 Pe—汽輪機額定功率， Pe 660MW.檢驗：汽輪機進汽量 D0 2038857.484kg/h，與初選值相等。將以上數(shù)據(jù)列于表 2-7：表2-7汽輪機內(nèi)效率、熱經(jīng)濟指標、汽水流量計算項目符號數(shù)值單位汽輪機比熱耗q02612.780671kj/kg汽輪機絕對內(nèi)效率ηi0.457388443汽輪機絕對電效率ηe0.44602234汽輪機熱耗率q8071.344583KJ/(KW·h)汽輪機汽耗率d3.089178006Kg/(KW·h)汽輪機進氣量D02038857.484kg/h3．各級流量計算：給水流量GfwGfw c,4 D0 1.02619 2038857.484 2092255.162kg/h27西安石油大學(xué)畢28業(yè)設(shè)計說明書凝結(jié)水泵流量GcpGcp c.5 D0 0.764222038857.484 1558135.666kg/h凝汽量DcDccD00.5552038857.4841131565.904kg/h第一級抽汽量D1D11D00.073842038857.484150549.237kg/h其余第二級到第八級抽汽量計算結(jié)果如下表2-8；表2-8做功量和抽氣量計算結(jié)果項目H1H2H3H4H5H6H7H81kg抽汽做功252.4369.5555738.2928.71056.21191.21451.4（kj/kg）各級抽氣152974.7264255.4686664.5056549.3557891.9398316.6861298.03150539.58量（kg/h）28西安石油大學(xué)畢29業(yè)設(shè)計說明書第三章 全廠性熱經(jīng)濟指標計算及校核3.1全廠性熱經(jīng)濟指標計算鍋爐蒸汽參數(shù)過熱蒸汽參數(shù)：由 pb 17.42Mpa，溫度tb 5410C查得過熱蒸汽出口比焓 hb 3398.71(kj/kg)再熱蒸汽參數(shù)鍋爐設(shè)計再熱蒸汽出口壓力,pr3.85該壓力已高于汽輪機排汽壓力MPa,prh'3.232MPa，故按照汽輪機側(cè)參數(shù)，確定鍋爐再熱器出口壓力pr3.294MPa。由pr3.294MPa和tr5410C，查表得再熱蒸汽出口比焓hr3543.81kJ/kg再熱器換熱量q'hrh23543.73015.82516.71kJ/kgrh鍋爐有效熱量q1q1(fwbl)(hbhfw)bl(hblhfw)sp(hbhsp)rhqrh(0.993700.01000)(3398.711208.8)0.01000(1760.61208.8)0.03249(3398.71760.26)0.83232516.712675.51(kj/kg)管道效率ppq02612.781/2675.510.9766q1全廠熱效率cpcpbpe0.9250.97660.446020.40295.全廠發(fā)電標準煤耗bs2930西安石油大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書系數(shù)rq12675.51q1qnf1.0284b2675.510.92579.779式中qnf—暖風器吸熱量，按下式計算：qnffh'3134.42687kJ79k.g779/nnfhn0f.03227相應(yīng)于1Kg標煤的輸入熱量QbsQbs29300r293001.028430131.069kJ/kg發(fā)電標準煤耗bs36000.402936000.2965kg/kWhcpQbs30131.0696.全程熱耗率qcpqcpbs293000.296529300kJkWh8688.827.全廠供電標準煤耗bnssbs0.2965bn10.3188k6g8kW/h10.07式中—廠用電率。將以上數(shù)據(jù)列于表 3-1：表3-1全廠性熱經(jīng)濟指標計算項目需求值符號數(shù)值單位鍋爐壓力pb17.42Mpa鍋爐溫度tb541℃過熱蒸汽出口hb3398.71kj/kg比焓鍋爐參數(shù)再熱蒸汽出口pr3.85Mpa壓力計算pr3.294Mpa再熱蒸汽出口tr541℃溫度再熱蒸汽出口hr3543.81kj/kg比焓再熱器換熱量qrh'516.71kj/kg3031西安石油大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書鍋爐有效鍋爐有效熱量q12675.512kj/kg熱量管道效率管道效率ηp0.97655全廠效率全廠效率ηcp0.40290暖風器吸熱量qnf79.7788kj/kg系數(shù)r1.02836全廠發(fā)電相當于1kg標Qb30131.069kj/kg標準煤耗煤的輸入量發(fā)電標準煤耗bs0.2965Kg/(KW·h)全廠熱耗全廠熱耗率qcp8688.826KJ/(KW·h)率全廠供電全廠供電標準bns0.318868Kg/(KW·h)標準煤耗煤耗3.2反平衡校核計算為檢查計算結(jié)果的正確性，以下做全廠反平衡校核計算。校核目標為汽輪機的內(nèi)功wi。反平衡計算中的各量均相應(yīng)與 1kg汽輪機進汽。1．鍋爐輸入熱量qrqr q1/ b 2675.51/0.925 2892.445kJ/kg2．鍋爐損失 qbqb (1 b)qr (1 0.925)2892.445 216.933kJ/kg3．排污損失 qblqbl abl(hbl hma) 0.01000(1760.683.86) 16.767kJ/kg式中 hma—化學(xué)補充水的比焓， hma 83.86kJ/kg4．全廠工質(zhì)滲漏損失 qLqL aL(hL hma) 0.01619(3396.6 83.86) 53.628kJ/kg5．廠用汽損失 qplqpl apl(hpl hma) 0.01079(3134.42 83.86) 33.290kJ/kg31西安石油大學(xué)畢32業(yè)設(shè)計說明書6．凝氣流冷源損失 qcqc ac(hc hc') 0.555(2315.6 134.79) 1211.294kJ/kg7．小汽輪機冷源損失 qxjqxj axj(hc,xj hc') 0.03642(2422.6 134.79) 83.317kJ/kg8．化學(xué)補充水冷源損失 qmaqma ma(hma hc') 0.03698(83.86134.79) 1.883kJ/kg9．低壓加熱器H8疏水冷源損失 qd,8qd,8 d,8(hd,8 hc') 0.13442(189.17134.79) 7.3096kJ/kg10．軸封加熱器疏水冷源損失 qd,sgqd,sg d,sg(hd,sg hc') 0.000641(415 134.79) 0.1796kJ/kg11．W氣流冷源損失 qsg,wqsg,w sg,w(hsg,w hc') 0.000337(2315.6 134.79) 0.7423kJ/kg以上第6-11項為凝汽器的直接冷源損失。12．暖風器損失 qnfqnf nf(hnf hnf') 0.03227 (3134.42 687) 79.79kJ/kg13．管道散熱損失 qpqp(hh)(h''h)bb0rhrhrh1.01619(3398.713396.6)0.83232(3543.813537.7)7.2296kJ/kg14．軸封汽散熱損失 qsgqsgsg,S(hjyxhsg,S)sg,Whjyxhsg,W0.0006933139.222716.20.000337.83139.222337=0.5630kJ/kg32西安石油大學(xué)畢33業(yè)設(shè)計說明書損失之和qiqiqbqblqLqcqxjqmaqd,8qd,sgqsg,Wqnfqpqsg216.93316.76753.62833.2901211..82894378.3.03916701.17960.742379.797.22960.56301696.3k4J2kg/汽輪機內(nèi)功wi'wi'qrqi2892.4451698.3421196.103kJ/kg正、反平衡相對誤差wi1196.1031195.0560.0008760.0876%<0.1%wi1195.056計算無誤將以上數(shù)據(jù)列于表3-2：表3-2反平衡校核項目符號數(shù)值單位鍋爐輸入熱量qr2892.445kj/kg鍋