熱力發(fā)電廠課程設(shè)計(jì)

1、350MW 凝汽式電廠原則性熱力系統(tǒng)設(shè)計(jì)與計(jì)算名稱熱力發(fā)電廠課程設(shè)計(jì)題目火力發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)擬定和計(jì)算院系能源動(dòng)力與機(jī)械工程學(xué)院班級(jí)學(xué)號(hào)學(xué)生姓名： 指導(dǎo)老師： 張永生設(shè)計(jì)周數(shù)： 1日期：2012.12.31-2013.1.4一、課程設(shè)計(jì)題目火力發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)擬定和計(jì)算二、課程設(shè)計(jì)目的 進(jìn)一步鞏固本課程中所學(xué)到的專業(yè)理論，訓(xùn)練電廠工程師必備的專業(yè)技能，著重培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，以適應(yīng)將來(lái)從事電力行業(yè)或非電力行業(yè)專業(yè)技術(shù)工作的實(shí)際需要。三、課程設(shè)計(jì)要求1、熟練掌握發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)擬定和計(jì)算的方法、步驟；2、培養(yǎng)熟練查閱技術(shù)資料、獲取和分析技術(shù)數(shù)據(jù)的能力；3、培養(yǎng)工程技

2、術(shù)人員應(yīng)有的嚴(yán)謹(jǐn)作風(fēng)和認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度。4、全部工作必須獨(dú)立完成。四、 課程設(shè)計(jì)內(nèi)容(1) 原始資料1、 汽輪機(jī)型式和參數(shù)：引進(jìn)350MWTC2F-38.6型機(jī)組額定功率 Pe=350MW；主蒸汽初參數(shù)：p0=16.66MPa,t0=538；再熱蒸汽參數(shù)：冷段：pr1=3.769MPa,tr1=324.3,熱段：pr2=3.468MPa,tr2=538；排氣參數(shù)：pc=0.00484Mpa，hc=2330.3kJ/kg2、 回?zé)嵯到y(tǒng)參數(shù)pfw=19.5MPa,pcw=1.72MPa項(xiàng)目單位一抽二抽三抽四抽五抽六抽七抽八抽加熱器編號(hào)H1H2H3H4H5H6H7H8抽氣壓力Mpa6.50 3.7

3、7 2.06 1.01 0.43 0.16 0.08 0.03 抽汽溫度396.60 324.30 457.10 353.50 249.70 150.30 92.77 66.51 端差 -1.6 -1.5 002.80 2.80 2.80 2.80 注:各抽汽管壓降 3%P（特殊性） 各加熱器效率取 0.97(特殊性)下端差取 6.3(特殊性)軸封漏氣參數(shù)序號(hào)符號(hào)來(lái)源點(diǎn)匯入點(diǎn)流量D(kg/h)焓值H(kJ/kg)1sg1高壓缸除氧器H4119783032.12sg2高壓缸低壓軸封母管10363032.13sg3中壓缸低壓軸封母管978.63165.74sg4高壓缸軸加SG109.33032.1

4、5sg5中壓缸軸加SG103.73165.76sg6低壓缸軸加SG10392716.27sgs二抽低壓軸封母管345.13035.53、 鍋爐型式和參數(shù)武漢鍋爐廠WGZ1246/18.15-1型亞臨界，一次中間再熱，自然循環(huán)汽包鍋爐額定蒸發(fā)量 1064t/h過(guò)熱蒸汽參數(shù) psu=17.1MPa,tsu=541汽包壓力 pb=18.2Mpa給水溫度 tfw=281鍋爐效率 b=0.9285管道效率 p=0.9854、 其他已知數(shù)據(jù)汽機(jī)進(jìn)汽節(jié)流損失0.02Po 中壓汽門節(jié)流損失0.02Pr2鍋爐排污量Dpw=0.01Db 全廠汽水損失DL=0.01Db化學(xué)補(bǔ)充水壓力0.39 Mpa，溫度20 機(jī)電

5、效率m*g=0.9925*0.987排污擴(kuò)容器效率f=0.98 排污擴(kuò)容器壓力Pf=0.69(2) 任務(wù)A、 擬定發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)現(xiàn)電廠擬定為凝汽式發(fā)電廠，承擔(dān)基本負(fù)荷，規(guī)劃容量為350MW。選用引進(jìn)350 MW TC2F-38.6型機(jī)組，350 MW 機(jī)組型號(hào)為N350-16.7/538/538，配-1246/18.15-1型亞臨界，一次中間再熱，自然循環(huán)汽包鍋爐。其原則性熱系統(tǒng)如下圖所示。汽輪機(jī)為單軸雙缸雙排汽，高中壓缸采用合缸反流結(jié)構(gòu)，低壓缸為三層缸結(jié)構(gòu)。高中壓部分為沖動(dòng)、反動(dòng)混合式，低壓部分為雙流、反動(dòng)式。有八級(jí)不調(diào)整抽汽，回?zé)嵯到y(tǒng)為“三高四低一除氧”， 其中第一、二、三級(jí)抽汽分別

6、供 3 臺(tái)高壓加熱器，第五、六、七、八級(jí)抽汽分別供 4 臺(tái)低壓加熱器，第四級(jí)抽汽作為壓力除氧器的加熱汽源。高、低壓加熱器均有內(nèi)置式輸水冷卻器，高壓加熱器還均有內(nèi)置式蒸汽冷卻器。1、2、3級(jí)高加疏水逐級(jí)自流到除氧器，6、7號(hào)低加疏水都打到本級(jí)給水入口，8號(hào)低加和軸封冷卻器的疏水逐級(jí)自流到凝汽器。有除鹽裝置 DE、一臺(tái)軸封冷卻器 SG。配有前置泵 TP的給水泵 FP，經(jīng)常運(yùn)行為汽動(dòng)泵，小汽輪機(jī) TD 為凝氣式，正常運(yùn)行其汽源取自第四段抽汽（中壓缸排汽），無(wú)回?zé)峒訜?，其排汽引入主凝汽器。補(bǔ)充水引入凝汽器。汽輪機(jī)的主凝結(jié)水由凝結(jié)水泵送出，依次流過(guò)軸封加熱器。B、 繪制發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)圖C、 發(fā)電廠

7、原則性熱力系統(tǒng)計(jì)算（額定工況）計(jì)算所用的另外的數(shù)據(jù)主蒸汽流量=1040483kg軸封漏汽參數(shù)序號(hào)符號(hào)來(lái)源點(diǎn)匯入點(diǎn)流量D(kg/h)焓值h(kJ/kg)流量比例1sg1高壓缸除氧器H4119783032.10.01152sg2高壓缸低壓軸封母管10363032.10.0013sg3中壓缸低壓軸封母管978.63165.70.0014sg4高壓缸軸加SG109.33032.10.00015sg5中壓缸軸加SG103.73165.70.00016sg6低壓缸軸加SG10392716.20.0017sgs二抽低壓軸封母管345.13035.50.0003過(guò)熱蒸汽出口參數(shù),3397KJ/kg再熱蒸汽進(jìn)口

8、參數(shù)=pr1=3.769MPa, = tr1=324.3, 3035.7再熱蒸汽出口參數(shù)=pr2=3.468MPa, =tr2=538,3536.93KJ/kg省煤器進(jìn)口給水參數(shù)=18.22MPa,=273.56,= 1199.82KJ/kg鍋爐排污量=10640kg主蒸汽管道蒸汽泄漏份額再熱蒸汽冷端管道蒸汽泄漏份額廠用汽份額（汽源為高壓缸排汽）,回水率廠用汽份額（汽源為高壓缸排汽）,回水率軸封加熱器的疏水溫度和進(jìn)口水焓80,135.4KJ/kg，抽氣焓2780KJ/kg1、 汽輪機(jī)熱力過(guò)程線2、 汽水參數(shù)表新蒸汽、排污水、擴(kuò)容器汽水參考表項(xiàng)目單位鍋爐出口汽輪機(jī)入口連續(xù)排污擴(kuò)容器壓力pMPa1

9、7.116.6618.20.69溫度t541538357.47-蒸汽比焓hkJ/kg3402.613400-2762.6飽和水比焓kJ/kg-1736694.5項(xiàng)目單位H1H2H3H4H5H6H7H8加熱蒸汽抽氣壓力pjMPa6.53.772.061.0120.4270.1570.0780.0268抽汽溫度t396.6324.3457.1353.5249.7150.392.7766.51抽氣焓hjkJ/kg31603035337031652960277026752625抽氣壓損pj%33333333加熱器汽側(cè)壓力p'jMPa6.33.6620.980.410.150.0760.026飽

10、和水溫度tsj27924521217914411191.865.86飽和水焓h'jkJ/kg12301060909759608467384.4275.7被加熱水加熱器端差j-1.6-0.5002.82.82.82.8加熱器出口水溫tj2812462121791411088963加熱器水側(cè)壓力pwMPa19.519.519.51.011.721.721.721.72加熱器出口水焓hwjkJ/kg12361068913759594454374265疏水疏水冷卻器端差6.36.36.36.36.36.36.3疏水冷卻器出口水溫t's252218185117987239疏水冷卻器后疏水

11、焓hdwjkJ/kg10959357864914103011633、 鍋爐連續(xù)排污利用系統(tǒng)計(jì)算由于計(jì)算前汽輪機(jī)進(jìn)汽量D0未知，故預(yù)選D0 =1040483kg/h，最后校核。汽輪機(jī)做功蒸汽耗量： D0= D0-( Dsg1+ Dsg2+ Dsg3+ Dsg4+ Dsg5+ Dsg6+Dsgs)=1024893.3kg/h鍋爐蒸發(fā)量：Db=D0+Dl=1022000+0.01Db=1040483+0.01*1064000=1051123kg/h給水量：Dfw=Db+Dbl= Db +0.01 Db =1051123+0.01*1064000=1061763kg/h（1） 鍋爐連續(xù)排污擴(kuò)容器部分計(jì)

12、算，求Df、Dbl、Dma擴(kuò)容蒸汽量：Df=5179.7kg/h排污水損失量：=5460.3kg/h補(bǔ)充水量：16100.3kg/h（2） 排污冷卻器部分求排污冷卻器排污水出口溫度=40, =4.1868*40=167.472(kJ/kg)補(bǔ)充水=20*4.1868=83.736(kJ/kg)由排污冷卻器熱平衡得補(bǔ)充水在其中焓升值，即=175.16KJ/kg=+=258.896KJ/kg全廠物質(zhì)平衡假設(shè)以高壓缸進(jìn)口蒸汽流量為標(biāo)準(zhǔn)，流量份額=1。（1） 計(jì)算計(jì)算鍋爐連續(xù)排污擴(kuò)容器產(chǎn)生的蒸汽量占比份額（該蒸汽最后引至除氧器）由于鍋爐連續(xù)排污擴(kuò)容器產(chǎn)生的蒸汽可能是飽和蒸汽，也有可能是濕蒸汽，在此假設(shè)

13、產(chǎn)生的蒸汽干度=0.97,則濕蒸汽的焓值為2700.557KJ/kg由鍋爐排污擴(kuò)容器的熱平衡方程可得到擴(kuò)容器產(chǎn)生的蒸汽量為=0.005（2） 凝汽器補(bǔ)充水流量份額為+()+=0.0228（3） 鍋爐省煤器進(jìn)口給水流量比例份額為1.01284、 高加組計(jì)算（1） 由高壓加熱器H1熱平衡計(jì)算=0.085物質(zhì)平衡的H1疏水份額=0.085（2） 由高壓加熱器H1熱平衡計(jì)算=0.071物質(zhì)平衡的H2疏水=+=0.156再熱蒸汽份額計(jì)算：由高壓缸的物質(zhì)平衡可得=-=0.8233（3） 由高壓加熱器H3熱平衡計(jì)算先計(jì)算給水泵的焓升.設(shè)給水泵的進(jìn)口壓力為=0.98508MPa.取給水的平均比體積=0.001

14、,給水泵效率=0.83,則=32.72KJ/kg由H3的熱平衡式得=0.04物質(zhì)平衡得H3疏水=+=0.1965、 除氧器計(jì)算由除氧器H4熱平衡計(jì)算以除氧器進(jìn)水焓為基準(zhǔn)，根據(jù)除氧器的熱平衡得=0.037除氧器進(jìn)水量（主凝結(jié)水量），由除氧器物質(zhì)平衡得=-=0.77386、 低加組計(jì)算（1） 由低壓加熱器H5熱平衡計(jì)算=0.047物質(zhì)平衡得H5疏水份額=0.047（2） 由高壓加熱器H6熱平衡計(jì)算得=0.049物質(zhì)平衡得H6疏水份額=0.047+0.049=0.096（3） 由高壓加熱器H7熱平衡計(jì)算得=0.041物質(zhì)平衡得H7疏水份額=+=0.137（4） 由低壓加熱器H8、軸封加熱器SG構(gòu)成一

15、整體的熱平衡計(jì)算得=0.0366物質(zhì)平衡得H8疏水份額=0.0366（5） 凝氣系數(shù)的計(jì)算1） 由熱井物質(zhì)平衡得=0.5762） 由汽輪機(jī)通流部分物質(zhì)平衡得=0.4066=0.576兩種方法的計(jì)算結(jié)果完全一致，證明計(jì)算正確。7、 汽輪機(jī)汽耗量及各項(xiàng)汽水流量計(jì)算汽輪機(jī)內(nèi)功計(jì)算（1） 計(jì)算凝氣的比內(nèi)功為=1573KJ/kg817.7t/h（2） 計(jì)算各級(jí)抽氣做工不足系數(shù)如下：0.850.770.660.530.400.280.220.190.450.450.530.450.530.250.45的計(jì)算數(shù)據(jù)見表的計(jì)算數(shù)據(jù)項(xiàng)目13160268.60.850.07225見下表23035215.50.770

16、.0546733370134.80.660.026443165117.110.530.0196152960139.120.40.018862770135.730.280.0137272675109.680.220.009028262596.0750.190.006954c2330.31342.300sg13032.134.870.450.005175sg23032.13.030.450.00045sg33165.73.170.530.00053sg43032.10.30.450.000045sg53165.70.320.530.000053sg62716.22.720.250.00025sgs

17、3035.50.910.450.000135-2601.80.228-于是，抽氣做功不足汽耗增加系數(shù)為=1/=1.295則汽輪機(jī)新耗氣量為=1058.92t/h將D0數(shù)據(jù)帶入全廠各處汽水相對(duì)值內(nèi)，求得各項(xiàng)汽水流量列于表中。各項(xiàng)汽水流量項(xiàng)目單位(t/h)項(xiàng)目單位(t/h)汽輪機(jī)汽耗1058.92第一級(jí)抽汽90.01給水量1072.47第二級(jí)抽汽75.18第一級(jí)加熱器疏水90.01第三級(jí)抽汽42.3568第二級(jí)加熱器疏水165.19第四級(jí)抽汽39.18第三級(jí)加熱器疏水207.55第五級(jí)抽汽49.77第五級(jí)加熱器疏水49.77第六級(jí)抽汽51.89第六級(jí)加熱器疏水101.66第七級(jí)抽汽43.42第七級(jí)加熱器疏水145.07第八級(jí)抽汽38.76第八級(jí)加熱器疏水38.76汽輪機(jī)排汽609.94再熱蒸汽量871.8