热力发电厂课程设计..

一、课程设计题目火力发电厂原则性热力系统拟定和计算二、课程设计目的进一步巩固本课程中所学到的专业理论，训练电厂工程师必备的专业技能，着重培养学生独立分析问题、解决问题的能力，以适应将来从事电力行业或非电力行业专业技术工作的实际需要。三、课程设计要求1、熟练掌握发电厂原则性热力系统拟定和计算的方法、步骤；2、培养熟练查阅技术资料、获取和分析技术数据的能力；3、培养工程技术人员应有的严谨作风和认真负责的工作态度。4、全部工作必须独立完成。四、课程设计内容国产300MW汽轮机发电厂原则性热力系统拟定和计算（额定工况）（1）、原始资料A、制造厂提供的原始资料a、汽轮机型式和参数国产N300-16.18/550/550机组p0=16.18MPa,t0=550℃,pr1=3.58MPa,tr1=336.8℃,pr2=3.23MPa,tr2=550℃,pc=0.0051Mpab、回热系统参数pfw=21.35MPa,pcw=1.72MPa项目单位一抽二抽三抽四抽五抽六抽七抽八抽加热器编号H1H2H3H4H5H6H7H8抽汽压力MPa5.163.581.460.7440.4760.270.0820.0173抽汽温度℃383.9336.8434.6345292.4231.9123.856.9端差℃-0.52000233注：各抽汽管压降取5%P；各加热器效率取0.97;下端差取6℃各轴封漏汽量(kg/h)：Dsg1=5854（去H1）Dsg2=262.5（去H3）Dsg3=4509（去H4）Dsg4=2931.5（去H7）Dsg5=452（去C）Dsg6=508（去SG）各轴封漏汽焓(kJ/kg)：hsg1=3383.7hsg2=3508.6hsg3=3228.8hsg4=3290.5hsg5=2716.8hsg6=2749.9c、锅炉型式和参数国产DG1000/16.67/555型亚临界中间再热自然循环汽包炉额定蒸发量1000t/h过热蒸汽参数psu=16.67MPa,tsu=555℃汽包压力pb=18.63Mpa给水温度tfw=260℃锅炉效率ηb=0.92管道效率ηp=0.96B、其他已知数据汽机进汽节流损失0.02Po中压汽门节流损失0.02Pr2锅炉排污量Dpw=0.01Db全厂汽水损失DL=0.01Db化学补充水压力0.39Mpa，温度20℃机电效率ηmg=0.9924*0.987排污扩容器效率ηf=0.98排污扩容器压力Pf=0.8（2）任务A、拟定发电厂原则性热力系统B、绘制发电厂原则性热力系统图C、发电厂原则性热力系统计算（额定工况）a、作汽轮机热力过程线b、作汽水参数表c、锅炉连续排污利用系统计算d、高加组计算e、除氧器计算f、低加组计算g、汽轮机汽耗量及各项汽水流量计算i、汽轮机功率校核j、热经济指标计算五、设计计算书A、拟定发电厂原则性热力系统：该发电厂为凝气式电厂，规划容量300MW，选用凝气式机组，蒸汽初参数：过热蒸汽压力p0=16.18MPa，温度t0=550℃。该系统共有八级不调节抽汽，其中第一、二、三级抽汽分别供三台高压加热器，第五、六、七、八级抽汽分别供四台低压加热器，第四级抽汽作为除氧器的加热热源。三台高压回热加热器均设有疏水冷却器和内置式蒸汽冷却器，同时设有内置式蒸汽冷却器的还有H5低压加热器。1—8号加热器均采用疏水逐级自流的疏水方式，其中三台高加疏水最后流入除氧器，四台低加和轴封冷却器疏水最终流入凝汽器。B、绘制发电厂原则性热力系统图C、发电厂原则性热力系统计算（一）计算原始资料1、汽轮机型式及参数（1）机组型式：亚临界、一次中间再热、三缸二排汽、单轴凝气式汽轮机；（2）额定功率：300MW；（3）主蒸汽参数：p0=16.18MPa，t0=550℃；（4）再热蒸汽参数：冷段：pr1=3.58MPa,tr1=336.8℃；热段：pr2=3.23MPa,tr2=550℃；（5）汽轮机排汽压力：pc=0.0051MPa，排汽干度：取xc=0.93，排汽比焓：查图知hc=2392.6kj/kg。2、回热加热系统参数（1）机组各级回热抽汽参数表（表1-1）(端差值为自己选择与本组其他同学不同)项目单位H1H2H3H4H5H6H7H8抽汽压力PjMPa5.163.581.460.7440.4760.270.0820.0173抽汽温度tj℃383.9336.8434.6345293.4231.9123.856.9抽汽焓kj/kg3151.53068.53330.23151.63050.62931.32725.62603.5加热器上端差℃-0.52000233加热器下端差℃888水侧压力pwMPa21.3521.3521.350.69941.721.721.721.72抽汽管道压损%66666666(2)给水温度：tfw=260℃，给水焓hfw：1133.5kj/kg。(3)小汽轮机排汽压力：pc,xj=0.0068MPa，汽耗量0.034Do（自己选取）。3、锅炉型式及参数（1）锅炉型式：国产DG300/16.67/555型亚临界中间再热自然循环汽包炉；（2）额定蒸发量：Db=1000t/h;（3）额定过热蒸汽压力：pb=16.67MPa，额定再热蒸汽压力：pr=3.7MPa；（4）额定过热蒸汽温度：tb=555℃，额定再热气温：tr=555℃；（5）汽包压力：pdu=18.63MPa；（6）锅炉热效率：ηb=0.9127（7）管道效率：ηp=0.9854、其他数据（1）汽轮机进汽截流损失：12%p，中压缸进汽截流损失：12%p；（2）轴封加热器压力：0.095MPa，轴封加热器进汽比焓：hsg=2749.9kj/kg;（3）轴封漏汽数据（表1-2）（假设D0=900t/h）轴封漏汽点1（去H1）2（去H3）3（去H4）4（去H7）5（去C）6（去SG）∑漏汽量Dsgj，kg/h5854262.545092931.545250814517漏汽比焓hsgj,kj/kg3383.73508.63223.83290.52716.82749.9漏汽系数asgj0.00650.00030.00500.00330.00050.00060.0162(4)汽轮机机械效率：ηm=0.9924，发电机效率：ηg=0.987；(5)化学补充水压力：Pma=0.39MPa;补充水温度：tma=20℃；(6)锅炉排污量：Dpw=0.01Db;排污扩容器效率：ηf=0.98，压力Pf=0.8MPa(7)各加热器效率：0.98；(8)厂用电率：ε=0.07；(二)简化条件1、忽略凝结水泵介质的比焓升；2、忽略加热器和抽汽器管道间的散热损失。（三）汽轮机进汽参数的计算1、主蒸汽参数由主汽门前压力p0=16.18MPa，温度t0=550℃，查水蒸气性质表知主蒸汽比焓值h0=3435.656kj/kg。主汽门后压力p0'=（1-δp1）p0=0.98*16.18=15.856MPa，由h0'=h0=3435.656kj/kg,查焓熵图知主汽门后气温t0'=548.9℃。2、再热蒸汽参数由高压缸出口压力pr1=3.58MPa,温度tr1=336.8℃，查焓熵图知冷段再热蒸汽比焓值hr1=3072.4kj/kg。由中联门前压力pr2=3.23MPa，温度tr2=550℃，查焓熵图知热段再热蒸汽比焓值hr2=3566.3kj/kg。主汽门后压力prh'=（1-δp2）*prh=0.98*3.23=3.165MPa。由prh'=3.165MPa，hr2'=hr2=3566.3kj/kg,查焓熵图知中联门后气温tr'=549.9℃。qrh=hr2-hr1=3566.3-3072.4=493.9kj/kg.根据以上数据以及表1-1各抽汽压力点参数，在h-s图上绘制出汽轮机的汽态膨胀过程曲线如下：（四）各加热器进、出口参数计算（见表1-3）表1-3回热系统计算点参数项目单位H1H2H3H4H5H6H7H8SGC数据来源加热蒸汽抽汽压力pjMpa5.163.581.460.7440.4760.270.0820.01730.0051已知抽汽压损Δpj%55555555已知加热器汽侧压力pj'MPa4.9023.4011.3870.70680.45220.25650.07790.01640.095pj'=（1-Δpj）pj抽汽焓hjkj/kg3157.73073.93331.53152.63049.32931.92726.12602.12392.6查焓熵图轴封汽焓hsgjKj/kg3383.73508.63228.83290.52749.92716.8已知pj'饱和水温度tsj℃262.71243.86197.02165.34149.99129.9794.1556.9697.933.23由pj'查焓熵图pj'饱和水焓hj'Kj/kg1148.321056.03838.97698.85632.22546.25394.44238.43139.17由pj'查焓熵图被加热水加热器端差θj℃-0.520002330已知加热器出口水温度tj℃263.21241.86197.02165.34149.99127.9791.1553.96tsj-θj加热器水侧压力pwMPa21.3521.3521.350.69941.721.721.721.72已知加热器出口水焓hwjKj/kg1149.181049.00847.95697.2632.98538.72383.08227.35由pw、tj查焓熵图疏水疏水冷却器端差θ℃555疏水冷却器出口水温ts'℃246.3202.1172.9ts'=tj+1+θ疏水冷却器后疏水焓hwjdKj/kg1067.5862.5826.0查焓熵图1）计算给水泵焓升：假设除氧器水面高度Hpu=20m，则泵入口静压为：'pup='4p+'ρgHpu=0.6994+975×10-6×9.8×20=0.8905MPa'ρ—除氧器至给水泵水的平均密度，kg/m3；给水泵内介质的平均压力：pjp=0.5（pup+'pup）=0.5×（21.35+0.6994）=11.12MPa给水泵内介质的平均比焓：取pjh='puh=697.2kJ/kg，（'puh—除氧器出口饱和水比焓）根据pjp=11.12MPa，pjh=697.2kJ/kg查h-s图，得介质的平均比容puv=0.001099m3/kg则给水泵内介质平均焓升为：取泵的效率ηpu=0.8464，puτ=puh-'puh='pupupupuvppη=30.00109921.35-0.8905100.8464=26.56kJ/kg2）计算高压加热器H1：加热器压力：p1’=p1-p1=5.16×（1-0.06）=4.85MPa式中：p1’、p1分别为第一抽汽口压力及管道压损；由p1=4.85MPa，查h-s图得加热器汽侧饱和水温为tsl=262.1℃；H1出口水温t1=tsl-θ1=262.1-(-0.3)=262.4℃；θ1加热器上端差；H1疏水温度t1'=tj+1+θ=238.3+8=246.3℃；θ:加热器下端差；3）根据pw,1=21.35MPa，t1=262.1℃，查h-s图，得H1出口水比焓为hw,1=1145.0kj/kg;根据p1’=4.85MPa，t1'=246.3℃，查h-s图，得H1疏水比焓为hd,1=1067.5kJ/kg。至此，高压加热器H1的进、出口汽水参数已全部算出，同理，可得H2~H8各级的进、出口汽水参数，如表1-3所示。(五)锅炉连续排污利用系统及有关流量计算。（见表1-4）由于计算前汽轮机进汽量未知，故选取D0=900t/h进行计算，最后校核。表1-4相关流量及排污利用系数各点比焓值计算序号项目符号单位计算公式及数据来源数值绝对值相对值1进入汽轮机做功的蒸汽D0kg/hD012汽轮机总进汽量D0'kg/hD0+Dsg1+Dsg2+Dsg3+Dsg4+Dsg5+Dsg61.016177D01.0161773锅炉蒸发量Dbkg/hD0'+Dl1.0