热力发电厂课程设计(王海超)

350MW凝汽式电厂原则性热力系统设计与计算350MW凝汽式电厂原则性热力系统设计与计算（2010~2011年度第1学期）名称：热力发电厂课程设计题目：火力发电厂原则性热力系统拟定和计算院系：能源与动力工程学院班学级：号：热能0708班1071170819学生姓名：王海超指导教师：李志宏设计周数：1成绩：日期：2011年12月28日~1月5日350MW凝汽式电厂原则性热力系统设计与计算350MW凝汽式电厂原则性热力系统设计与计算一、设计任务书1.1设计题目：火力发电厂原则性热力系统拟定和计算1.2任务1.2.1.拟定发电厂原则性热力系统1.2.2.绘制发电厂原则性热力系统图1.2.3.发电厂原则性热力系统计算（额定工况）1.2.4.作汽轮机热力过程线1.2.5.作汽水参数表1.2.6.锅炉连续排污利用系统计算1.2.7.高加组计算1.2.8.除氧器计算1.29.低加组计算1.2.10.汽轮机汽耗量及各项汽水流量计算1.2.11.汽轮机功率校核1.2.12.热经济指标计算350MW凝汽式电厂原则性热力系统设计与计算1.3计算类型额定工况功率计算1.4热力系统简介汽轮机机组型号为300MW-16.7/538/538机组，国产HG1021-18.2-540/540-WM10亚临界中间再热自然循环汽包锅炉。其原则性热力系统图如图1所示。汽轮机为单轴双缸双排汽，高中压缸采用和缸反流结构，低压缸为三层缸结构。高中压部分为冲动、反动混合式，低压部分为双流、反动式。共有8级抽汽。其中第一、二、三级抽汽分别供3台高压加热器，第五、六、七、八级抽汽分别供4台低压加热器，第四级抽汽作为0.738MPa压力除氧器的加热汽源。八级回热加热器（除除氧器外）均装设了疏水冷却器。三级高压加热器均安装了内置式蒸汽冷却器，将三台高压加热器的上端差分别减小为-1.7℃、-0.5℃、0℃，从而提高了系统的热经济型。采取疏水逐级自流方式。有除盐装置DE、一台轴封冷却器SG。配有前置泵TP的给水泵FP，经常运行为汽动泵，小汽轮机TD为凝气式，正常运行其汽源取自第四段抽汽（中压缸排汽），无回热加热，其排汽引入主凝汽器。最末两级低加H7、H8位于凝汽器顶部。补充水引入凝汽器。汽轮机的主凝结水由凝结水泵送出，依次流过轴封加热器。图1原则性热力系统图1.5计算原始资料1.5.1.汽轮机型式和参数（1）机组型式：亚临界、一次再热、双缸双排汽、单轴、凝汽式汽轮机（2）额定功率：Pe=300MW（3）主蒸汽初参数：p0=16.7MPa,t0=538℃,（4）再热蒸汽参数：热段：pr1=3.588MPa,tr1=336.8℃,冷段：pr2=3.229MPa,tr2=538℃,（5）排汽压力：pc=0.00595Mpa，排汽比焓：hc=2494.5kJ/kg1.5.2.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MPa5.993.591.620.7380.3150.1320.07080.0225抽汽温度℃388.2320.6431.8326226.2139.290.362.6端差℃-1.70002.82.82.82.8注:H1、H2取4%，其他各抽汽管压降取6%P（特殊性）各加热器效率取,0.97(特殊性)下端差取6.3℃(特殊性)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=2749.91.5.3.锅炉型式和参数国产HG1021/18.2-540/540-WM10型亚临界中间再热自然循环汽包炉额定蒸发量1021t/h过热蒸汽参数psu=18.2MPa,tsu=540℃汽包压力pb=19.83Mpa给水温度tfw=275℃锅炉效率ηb=0.913管道效率ηp=0.9851.5.4.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=0.8二、热系统计算2.1汽水平衡计算2.1.1.全厂补水率由于计算前汽轮机进汽量D0为未知，故预选D0=1023003kg/h进行计算，最后校核。全厂工质渗漏系数：aL=DL/D0=0.01Db/D0=10210/1023003=0.00998锅炉排污系数：abl=Dbl/D0=0.01Db/D0=10210/1023003=0.00998厂用汽系数：apl=0.01081减温水系数：asp=0.02974暖风器疏水系数：anf=0.01893由全厂物质平衡：ama=apl+abl+al=0.01081+0.00998+0.00998=0.030772.1.2.给水系数afw如图3所示，1点物质平衡：ab=a0+al=1+0.01122=1.011222点物质平衡：afw=ab+abl-asp=1.01122+0.01122-0.02974=0.989382.1.3.各小汽流量系数asg,i按预选的D0和原始数据，计算得到轴封漏汽流量的流量系数，表1机组轴封项漏气参数Dsg1（去H1）5854hsg13383.7asg10.0057224Dsg2(去H3）262.5hsg23508.6asg20.0002566Dsg3（去H4）4509hsg33228.8asg30.0044076Dsg4（去H7）2931.5hsg43290.5asg40.0028656Dsg5（去C）452hsg52716.8asg50.0004418Dsg6（去SG）508hsg62749.9asg60.0004966∑Dsg14517∑asg0.0141906名称全厂共质渗漏锅炉排污厂用汽暖风器过热器减温水离开系统的介质比焓3394.41760.23108.23108.2724.7返回系统的介质比焓83.783.783.7687724.72.2汽轮机的汽态膨胀过程线P0=16.7t0=538h0=3398.6Prh=3.588trh=538hrh=3540.3P1=5.99t1=388.2h1=3147.8t2=320P3=1.62P4=0.78t3=431.8h3=3323.5t4=326h4=3113.1t5=226.2P2=3.59h2=3029.5P5=0.315h5=2918.9t6=139.3h6=2752.6P6=0.132t7=90.3h7=2660.1单位：P—MPaT—°CH—kJ/kgP7=0.0708P8=0.00225Pc=0.00595t8=66.51h8=2520.9hc=2594.5S(kJ/kg*k)2.3各加热器、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=(1-0.04)*5.99=5.7504MPap'1----第一抽汽口压力；Δp1----抽汽管道相对压损；由p1=5.7504MPa，查水蒸气性质表得加热器饱和温度ts1=272.830CH1出水温度tw,1=ts1-δt=272.83-(-1.7)=274.530Cδt----加热器上端差。H1疏水温度td,1：td,1=t'w,1+δt1t'w,1----进水温度，其值从高压加热器H2的上端差δt计算得到；δt1----加热器下端差。已知加热器进水侧压力为pfw=21.4MPa,由tw,1，查得H1出水比焓hw,1.再由t'w,1,pfw,查得H1进水比焓hw,2.由td,1，p1查得H1疏水比焓hd,1.至此，高压加热器H1的进、出口汽水参数已全部算出。按同样计算，可一次计算出其余加热器H2-H8的各尽、出口汽水参数。将计算结果列于表2.350MW凝汽式电厂原则性热力系统设计与计算表2回热加热系统汽水参数表项目单位一抽二抽三抽四抽五抽六抽七抽八抽汽侧加热器编号H1H2H3H4H5H6H7H8抽汽压力p'jMPa5.993.591.620.7380.3150.1320.07080.0225抽汽温度tj℃388.2320.6431.8326226.2139.290.362.6抽气焓hjkj/kg3147.873029.53323.493113.062918.932752.652660.052520.94管道压损%44666666加热器侧压力MPa5.75043.44641.52280.693720.29610.124080.0665520.02115汽侧压力下饱和温度℃272.83241.68199.01164.59133.08105.7588.6161.27水侧水侧压力MPa21.421.421.40.693720.680.680.680.68上端差℃-1.70002.82.82.82.8出水温度tw,j℃274.53241.68199.01164.59130.28102.9585.8158.47出水比焓hw,jkj/kg1208.281045.55847.93795.56547.58431.55359.35244.75进水温度t'w,j℃241.68199.01185130.28102.9585.8158.4733进水比焓h'w,jkj/kg1045.55847.93795.56547.58431.55359.35244.75138.3下端差℃6.36.36.36.36.36.36.36.3疏水温度td,j℃247.98205.31191.3136.58109.2592.1164.7739.3疏水比焓hd,jkj/kg1075.88876.4813.37574.53458.19385.85271.12164.622.4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a1高压加热器H1的抽汽系数a1a1=（afw(hw1-hw2)-asg1（hsg1-hd,1））/ηh/(h1-hd,1)=(0.99022*(1208.28-1045.55)-(0.0057224*(3383.7-1075.88))/(3147.87-1075.88)/0.97=0.07140高压加热器H1的疏水系数ad,1=a1+asg1=0.077122.由高压加热器H2热平衡计算a2、arh高压加热器H2的抽汽系数a2：a2=afw(hw2-hw3)-ad,1(hd,1-hd,2)/ηh/(h2-hd,2)=0.08374高压加热器H2的疏水系数ad,2=a2+ad,1=0.16086再热器流量系数arh：arh=1-a1-a2-asg1-asg2=0.836023.由高压加热器H3热平衡计算a2、arhp'pu=p'4+ρ'gHpu=0.738+975/106*9.8*21.6=0.900108MPaPpj=0.5*(ppu+p'pu)=0.5*(0.900108+21.4)=11.15005MPa取hpj=h'pu=795.56kJ/kg，查表可得vpu=0.0010997m3/kg给水泵介质焓升τpu=vpu(ppu-p'pu)*103=27.161122kJ/kg给水泵出口比焓hpu=h'pu+τpu=822.721122kJ/kg高压加热器H3的抽汽系数a3：a3=(afw(hw3-hpu)/ηh-ad,2(hd,2-hd,3)-asg2（hsg2-hd,3）)/(h3-hd,3)=0.0563高压加热器H3的疏水系数ad,3=a3+ad,2=0.166752.5除氧器抽汽系数计算1.除氧器出水流量ac,4=afw+asp=0.99022+0.02974=1.01996抽汽系数a4：a4=(ac,4(hw4-hw5)/ηh-ad3(hd3-hw5)-a