摘要
本次设计为针对某发电厂的热力系统计算与凝结水系统的设计和计算，设计的初始数据是以最大连续蒸发量为1025t/h的汽包式锅炉，及一个机组容量为330MW机组的国产亚临界、一次中间再热、凝汽式汽轮机机组采用一机一炉的单元制配置。设计的过程是通过原则性热力系统的确定及计算、燃烧系统的计算及图形的绘制，全面性热力系统的确定及计通流部分管道的设计，来实现这一设计。可行方案的选取上从实际工程项目出发，综合考虑安全可靠、经济使用，节省能源，保护环境的建设方针，同时对运行是否稳定可靠，技术是否成熟等方面进行考虑，综合比较确定。
本设计主要是对全厂的热力计算及对管道通流部分的计算及管道的选择，同时要校核相关汽水流量、进气量、发电量。根据原则性计算结果对相关热力管道进行相关基本尺寸计算，根据基本尺寸参照相关标准热力管道选型手册选择相关标准管道，并对所选管道进行相关校核计算，纠正所选管道型号，优化电厂热力系统。
最终得出电厂初步设计的相关系统确定，得出经济性较高，有建设价值的电厂建设方案。
关键词：热力系统；热经济性；凝结水系统
Abstract
The design of a power plant system calculation and design of the pipeline flow path, The design of the initial data is maximum continuous evaporation capacity for 1025 t/h boiler drum type and a unit capacity for 330 MW unit of domestic subcritical, once again among condensing heat, steam turbine units using just one furnace of the unit system configuration. The selection of options from the actual project start, Considering safe, economic use, save energy, protect the environment-building policies, while running is stable and reliable, whether the technology is mature and other aspects to consider, determine the comprehensive comparison.
The design of the whole plant is mainly thermal calculation and the calculation of the flow section of pipe and piping options, while checking the relevant soft drinks flow, gas flow, power generation. According to the results of principle related to heat pipes on the related calculation of basic dimensions, reference to the relevant standards under the basic dimensions of heat pipe select the relevant standards manual channel selection, and check the selected channel of the relevant calculation, correcting the selected channel model, optimal power plant thermal system.
Eventually come to the preliminary design of small thermal power plants to determine the relevant systems, construction of thermal power plants in this small economy higher, with construction value.
Key word: Thermal systems; hot economy; Pipeline Flow Path
目录
摘要 (1)
Abstract (2)
目录 (3)
前言 (5)
第一章设计概述 (6)
1.1设计依据 (6)
1.2设计可行性 (6)
1.3设计内容 (6)
第二章原则性热力计算 (7)
2.1设计相关已知参数 (7)
2.1.1汽轮机型式及参数 (7)
2.1.2锅炉型式及参数 (8)
2.1.3回热加热系统参数 (8)
2.1.4其他数据 (9)
2.1.5简化条件 (10)
2.1.6全面原则性热力系统图 (10)
2.2相关系统设备原则性热力计算部分 (10)
2.2.1热系统计算 (10)
2.2.2汽轮机进汽参数计算 (11)
2.2.3各加热器进、出水参数计算 (13)
2.2.4高压加热器组抽汽系数计算 (15)
2.2.5低压加热器组抽汽系数计算 (17)
2.2.6 凝汽参数计算 (19)
2.2.7汽轮机内功计算 (22)
2.2.8汽轮机内效率、热经济指标、汽水流量计算 (24)
第三章全厂性热经济指标计算及校核 (27)
3.1全厂性热经济指标计算 (27)
3.2反平衡校核计算 (29)
第四章全面性热力系统的拟定及其辅助设备 (33)
4.1热力系统 (33)
4.2主蒸汽系统 (33)
4.3再热蒸汽系统 (34)
4.4轴封系统 (36)
4.5给水系统 (39)
4.6加热器疏水系统 (41)
4.7锅炉排污利用系统 (43)
4.8辅助蒸汽系统 (44)
4.9回热系统 (47)
4.10凝结水系统及其设备 (48)
第五章管道计算与选型 (50)
5.1管道计算所用相关资料 (50)
5.1.1推荐流速资料 (50)
5.1.2 相关计算公式 (51)
5.2 具体管道管径计算 (51)
5.2.1 主蒸汽相关管道 (51)
5.2.2 高压加热器H1相关抽汽管道的计算 (52)
5.2.3 高压加热器H2相关抽汽管道的计算 (52)
5.2.4 高压加热器H3相关抽汽管道的计算 (53)
5.2.5 通除氧器管道的计算 (53)
5.2.6 低压加热器H5相关抽汽管道的计算 (53)
5.2.7 低压加热器H6相关抽汽管道的计算 (54)
5.2.8 低压加热器H7相关抽汽管道的计算 (54)
5.2.9 低压加热器H8相关抽汽管道的计算 (54)
5.3 管道的选型 (55)
5.3.1 主蒸汽相关管道选型 (55)
5.3.2 高压加热器H1抽汽管道选型 (57)
5.3.3 高压加热器H2抽汽管道选型 (57)
5.3.4 高压加热器H3抽汽管道选型 (58)
5.3.5 通除氧器抽汽管道选型 (59)
5.3.6 低压加热器H5抽汽管道选型 (60)
5.3.7 低压加热器H6抽汽管道选型 (60)
5.3.8 低压加热器H7抽汽管路选型 (61)
5.3.9 低压加热器H8抽汽管路选型 (62)
参考文献 (64)
英文文献 (65)
中文翻译 (81)
致谢 (90)
前言
随着电力建设规模的不断扩大，电力结构也在不断调整。国产火力发电机组容量不断扩大。现在，单机300MW及以上机组已成为运行中的主力机组。单机50MW及以下的纯凝气式小火电机组已得到有效控制。但是，我们应看到目前存在的几个问题，首先是全国发电设备平均年利用小时逐年下降。其次，我国人均用电水平低。这些问题反映了我国发电设备相对落后，运行状态和性能水平相对都比较低，电能生产、传输和使用过程中的浪费现象严重，电力企业管理水平仍然不高，冗员沉重，电力市场化尚未形成，电力工业整体素质和效率不高，效益偏低。这些问题的存在，既有发展中客观条件制约的因素，也有受投资体制。管理体制等主观认识制约的因素。
此次设计的原则是努力提高电厂的安全可靠性、可用率；提高发电厂的经济性，节约用地，缩短建设周期，降低工程造价，减低煤耗、水耗和厂用电率，以节约能源；考虑技术的先进性和适用性，提高机械化、自动化水平和劳动生产率；便于施工，便于运行、检修和扩建。
第一章设计概述
1.1设计依据
本设计以具体给定参数及设计规范为根本依据，以给定热负荷预计得出结果，以国家标准设计规范为准则选择了合理的管道型号。
在设计计算中均按照《热力发电厂课程设计》、《热力发电厂》第二版等标准设计手册选取相关系数及定值参数进行计算。按照《火电力厂汽水管道零件及部件典型设计》-----2000版为规范进行选管。在热力系统确定时均以最优化为标准，使设计热经济性大最佳。
1.2设计可行性
目前火电厂机组仍然以凝汽式机组为主力机组，针对我国今年来发电机组的形式，再考虑专业发展方向，学生选择热力课题进行计算也很有意义。目前的电厂主要发展方向就是大机组、高参数，我国的主要电厂也大多采用这样的参数形式，我们设计的同时可以通过了解电厂的概况，加深我们设计的准确性及设计的全面性。同时方便我们的课程设计。
1.3设计内容
根据给定的热系统数据，进行计算原则性热力计算，校核相关汽水流量、进气量、发电量。进行对发电机组的热力经济性算，包括相关供热量、发电量、煤耗量、煤耗率及相关效率，相关热化系数。根据原则性计算结果对相关辅助设备进行相关基本尺寸计算，根据基本尺寸参照相关标准设备选型手册选择相关标准设备，并对所选辅助进行相关校核计算，纠正所选设备型号，优化电厂热力系统。得出设计结论。
第二章原则性热力计算
热力系统的一般定义是将热力设备按照热力循环的顺序用管道和附件连接起来的一个有机整体。通常回热加热系统只局限在汽轮机的范围内，而发电厂热力系统则在回热加热系统基础上将范围扩大至全厂。因此，发电厂热力系统实际上就是在回热加热系统上增加了一些辅助热力系统，如锅炉连续排污利用系统，补充水系统，热电厂还有对外供热系统等。
根据使用的目的的不同，发电厂热力系统又可分为发电厂原则性热力系统和发电厂全面性热力系统。
2.1设计相关已知参数
2.1.1汽轮机型式及参数
1)汽轮机型号：N33016.65/537/537
--
2)机组型式：亚临界、一次中间再热、单轴、双缸双排汽、凝汽式汽轮机
3)额定功率：330MW
e
P=
4)主汽阀前额定蒸汽压力：
016.65MPa
P=
5)主汽阀前额定气温：
0537
t=℃
6)额定转速：3000r/min
7)旋转方向：自机头往发电机看顺时针方向
8)额定冷却水温：20℃
9)维持额定功率得最高冷却水温度：33℃
10)额定排汽压力： 5.1/5.54KPa
c
p=
11)再热汽阀前额定蒸汽压力：3.2987MPa
rh
p=
12)再热汽阀前额定蒸汽温度：537
rh
t=℃
13)额定工况时汽轮机主蒸汽流量：
01016.6t/h
D=
14) 额定工况给水温度：274.7fw t =℃
15) 回热系统：3个高压加热器，1个除氧器，4个低压加热器，总共8级回热抽
汽
16) 给水泵驱动方式：小汽轮机带动给水泵 2.1.2锅炉型式及参数
1) 锅炉型式：一次中间再热、亚临界压力、自然循环汽包炉 2) 最大连续蒸发量：1025t /h b D =
3) 最大过热蒸汽压力：18.2MPa b p =；再热蒸汽压力： 3.63MPa r p = 4) 额定过热汽温：541b t =℃；额定再热汽温：541r t =℃ 5) 汽包压力：19.81MPa b p = 6) 锅炉热效率：92.5%b η= 2.1.3回热加热系统参数
1) 机组各级回热抽汽参数见下表2-1：
2) 最终给水温度：274.7fw t =℃
3) 给水泵出口压力：19.82MPa pu p =,给水泵效率：0.82pu η= 4) 除氧器至给水泵高差：H 21m pu =
5) 小汽机排汽压力：,P 6.27Kpa c xj =；小汽机排汽焓,h 2422.6kj/kg c xj = 2.1.4其他数据
1) 汽轮机进汽节流损失：1p 4%δ=，中压缸进气节流损失：2p 2%δ= 2) 轴封加热器压力：102ka sg p =，疏水比焓：.415kj/kg d sg h = 3) 机组各门杆漏气、轴封漏气等小流量及参数见表2-2
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下表2-3
表2-3全厂进出系统有关数据
5) 汽轮机机械效率0.995m η=，发电机效率0.99g η=； 6) 补充水温度20ma t =℃； 7) 厂用电率 0.07ε= ；
2.1.5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焓升 2.1.6全面原则性热力系统图
2.2相关系统设备原则性热力计算部分
2.2.1热系统计算
（一）汽水平衡计算 1．全厂补水率ma α
全厂汽水平衡如图所示，各汽水流量见表2-3，将进、出系统的各流量用相对量α表示。由于计算前汽轮机流量已知，按01016559/D kg h =，最后校核。
全厂工质渗漏系数
0/16500/10165590.01623L L D D α===
锅炉排污系数
0.01bl α=
查表2-1-4取得，同理计算
厂用汽系数
0/)11000/10165590.01082pl pl D D α===
减温水系数
0/32900/10165590.03236sp sp D D α===
暖风器疏水系数
0/22650/10165590.02228nf nf D D α===
补水率
0.010820.010.016320.03705ma pl bl L αααα=++=++=
2．给水系数fw α
由图可知，1点物质平衡
010.01623 1.01623b L ααα=+=+=
物质平衡
1.016230.010.032360.99387fw b bl sp αααα=+-=+-=
3．各小汽流量系数.sg k α
按预选的汽轮机进气量0D 和表2-2原始数据，计算得到门杆漏气、轴封漏气等各小汽流量的流量系数，填于表2-2。
2.2.2汽轮机进汽参数计算
1．主蒸汽参数
由主汽门前压力016.65Mpa P =，温度0537t =℃，查水蒸气性质表，得主蒸汽比焓值03394.14/h kj kg =。
主汽门后压力'010(1)=(10.04)16.65=15.984MPa P P P δ=--
由'0=15.984Mpa P ，'003394.14/h h kj kg ==，查水蒸汽性质表，得主汽门后汽温'
0535.76t =℃。
2．再热蒸汽参数
由中联门前压力 3.2987Mpa rh P =，温度537rh t =℃，查水蒸气性质表，得再热蒸汽比焓值3534.75/rh h kj kg =
中联门再热蒸汽压力'
2(1)=(10.02)3.2987=3.232726MPa rh rh P P P δ=--? 由'=3.232726MPa rh P ，'3528.10/rh rh h h kj kg ==，查水蒸气性质表，得中联门后再热汽温'
536.62rh t =℃。
3．凝汽器平均压力计算
由1=5.1kpa s P 查水蒸气性质表 133.23s t =℃ 由2=5.54kpa s P 查水蒸气性质表 234.74s t =℃
凝汽器平均温度120.5()0.5(33.2334.74)33.985s s s t t t =+=?+=℃ 查水蒸气性质表，得凝汽器平均压力=5.3kpa s P
将所得数据汇总，以各抽气口的数据为节点，在h-s 图上绘制出汽轮机的汽态膨胀过程线，如下图2-1
图2-1
2.2.3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1P ：
式中 '
1P ----第一抽气压力
1P ?----抽气管道相对压损
由1 5.6478P MPa = 查水蒸气性质表得 加热器饱和温度1271.7s t =℃ H1出水温度.1w t ：
.11271.7( 1.97)273.67w s t t t δ=-=--=℃
式中 t δ----式中加热器上端差。 H1疏水温度.1d t
'
.1.11241
.43 5.5246.93d w t t t δ=+=+=℃ 式中 1t δ----式中加热器下端差，1 5.5t δ=℃
'
.1w t ----进水温度，其值从高压加热器H2的上端差
t δ计算得到 已知加热器水侧压力19.82w p MPa =，由1273.67t =℃，查的H1出水比焓
.11203.22/w h kJ kg =
由'
.1241
.43w t =℃，19.82w p MPa =，查的H1进水比焓.11044.02/w h kJ kg =。 由.1246.93d t =℃，1 5.945p MPa =，查的H1疏水比焓.11070.36/d h kJ kg =。 至此，高压加热器H1的进，出汽水参数已全部算出。按同样计算，可依次计算出其余加热器H2~H8的各进，出汽水参数。将计算结果列于表2-4
'
111(1)(10.05) 5.945 5.6478P P P MPa =-?=-?=
表2-4回热加热系统汽水参数计算
2.2.4高压加热器组抽汽系数计算
α1．由高压加热器H1热平衡计算
1
α：高压加热器H1抽汽系数
1
()()
,1,211,1
/0.993871203.221044.020.076343142.91070.36
fw w w h
d h h h h αηα-?-=
=
=--
其中加热器效率 1.0h η= 高压加热器H1疏水系数,1d α；
,110.07634d αα==
2．由高压加热器H2热平衡计算2α、rh α
高压加热器H2抽汽系数2α：
()()()()
,2,3,1,1,222,2/0.993871044.02851.620.076341070.36876.450.08246
3015.82876.45
fw w w h d d d d h h h h h h αηαα---?--?-=
==-- 高压加热器H2疏水系数,2d α：
,2,120.076340.082460.1588d d ααα=+=+=
再热器流量系数rh α：
12..1.1.1...1rh sg B J sg L sg N sg M sg L sg M sg N ααααααααααα=----------
10.076340.082460.00026270.0297520.0029780.0000876
0.00055480.0033810.00009940.00062860.80345
=----------= 3．由高压加热器H3热平衡计算3α
本级计算时，先计算给水泵的焓升'
.3w h ?。设除氧器的水位高度为21.6m ，
则给水泵的进口压力为'pu p ：
'210.00989750.8030.99566pu p Mpa =??+= 给水泵内介质平均压力pj p ：
'0.5()0.5(19.820.99566)10.4078pj pu pu p p p Mpa =+=?+= 给水泵内介质平均比焓pj h ,计算求得：
'712.6/pj pu h h kj kg ==
根据10.4078pj p Mpa =，712.6/pj h kj kg = 查的：
取给水的平均比容为30.001112/pu v m kg =,给水泵效率0.82pu η=，则
'3
3
'()100.001112(19.820.99566)100.82
pu pu pu pu pu pu pu
v p p h h τη-??-?=-=
=
25.5345/pu kj kg τ=
'
712.625.5345738.1345/pu pu pu h h kj kg τ=+=+=
高压加热器H3抽汽系数3α：
,32,2,3,,,333,3
()/()()
fw w pu h d d sg k sg k d d h h h h h h h h αηααα-----=
-
30.99387(851.62738.1345)0.1588(876.45750.78)0.007290(3534.75750.78)
3332.2750.78
α?--?--?-=
-
30.028101
α= 高压加热器H3抽气系数.3d α：
,3,23,0.15880.0281010.007290d d sg k αααα=++=++
,30.194193d α=
4．除氧器抽汽系数计算 除氧器出水流量.4c α：
,40.993870.03236 1.02623c fw sp ααα=+=+=
抽汽系数4α：
.4.4.5.3.3.5.1.1.5...5.544.5
()/()()()()
c w w h
d d w sg L sg L w sg L sg L w nf nf w w h h h h h h h h h h h h αηααααα---------=
-
()()()()()()[1.02623712.65610.194193750.785610.0029783328.15610.00338130165610.022********]/3134.425610.03862
=?--?--?--?--?--=
2.2.5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5α
低压加热器H5出水系数,5c α：
.5.4.34.1.c c d sg L sg L nf
ααααααα=-----
1.026230.1941930.038620.0029780.0033810.02228
0.7648
=-----=
低压加热器H5抽汽系数5α：
()(),5,5,655,5
/0.764782561434.81/1.0
0.038902939.14458.07
c w w h
d h h h h αηα-?-=
=
=--
低压加热器H5疏水系数.5d α：
,550.03890d αα==
2．由低压加热器H6热平衡计算6α： 低压加热器H6抽汽系数
().5.6.7.5.5.666.6
/()
c w w h
d d d d h h h h h h αηαα---=
-
()()0.7648434.81364.24/1.00.03890458.07387.372763.45387.37?--?-=-
0.02156=
低压加热器H6疏水系数.6d α：
,6,560.038900.021560.06046d d ααα=+=+=
3．由低压加热器H7热平衡计算7α： 低压加热器H7抽汽系数
()()
,5,7,8,6,6,777,7
/c w w h d d d d h h h h h h αηαα---=
-
()()
0.7648364.24257.64/1.00.06045387.37280.662763.45280.66
?--?-=
-
0.03024=
低压加热器H7疏水系数.7d α：
,7,670.060450.030240.09069d d ααα=+=+=
4．由低压加热器H8热平衡计算8α
由于低加H8的进水焓sg h 、疏水焓,8d h 为未知，故先计算轴封加热器SG 。由SG 的热平衡，得轴封加热器出水焓,w sg h ：
(),',,5
sg
sg
d sg h
w sg c
c h h h h
αηα-=+
∑
()0.0012862977.02
415
142.350.7648
146.657/
k J k g ?-=+= 式中，轴封加热器的进汽系数sg α∑和进汽平均焓值sg h 的计算见表2-4。 由,,2.758,146.657/w sg w sg p MPa h kJ kg ==，查得轴封加热器出水温度
,33.22w sg t C = 。
低压加热器H8疏水温度,8d t ：
,8,133.22 5.538.72d w sg t t t C δ=+=+=
由'
8,80.0256,38.72d p MPa t C == 查得低加H8疏水焓,8162.15/d h kJ kg =。
低压加热器H8的抽汽系数8α：
()()
,5,8,,7,7,888,8
/c w w sg h d d d d h h h h h h αηαα---=
-
()(
)0.7648
257.64146.66/1.00.09069280.66
162.1
52618.354162.15
0.03018
?--?-=
-=
低压加热器H8的疏水系数,8d α ,8,780.090690.030180.12087
d d ααα=+=+= 2.2.6 凝汽参数计算
1．小汽机抽汽系数xj α：
,,44 1.0262325.53
0.036813134.422422.6
c xj
c pu
xj h h ατα??=
=
=--
2．由凝汽器的质量平衡计算c α
,5,8c c d sg xj w ma
ααααααα=-----∑
0.76480.12087
0.001286
0.036810.00
7050.568
=-----=
3．由汽轮机汽侧平衡校验c α
H4抽泣口抽汽系数和'
4α：
'440.038620.036810.022280.010820.10853xj nf pl ααααα=+++=+++=
各级加热器抽汽系数和j α∑：
'
12345678j
α
αααααααα=+++++++∑
0.076340.08246
0.0281010.108530.038900.021560.030240.03018
0.4163
=+++++++=
轴封漏汽系数和.sg k α∑：
.,,,1,1,1,,,,,,,sg k
sg k sg B sg L sg N sg M sg L sg N sg M sg P sg R sg T sg s
α
αααααααααααα=++++++++++-∑
0.0072890.00026270.0029780.00008760.05480.0033810.0000994
0.0006286
0.0008814
0.0001870.000
64920.0013890.015610
=++++++++++-= 漏汽系数c α：
,110.41630.0156100.568c j sg k ααα=--=--=∑∑
该值与凝汽器质量平衡计算得到的c α相等，凝汽系数计算正确。
1.名词解释 （1）热耗率：汽轮发电机组每生产1kw·h的电能所消耗的能量。 （2）汽耗率：汽轮发电机组每生产1kw·h的电能所消耗的蒸汽量。 （3）发电标准煤耗率：发电厂生产单位电能所消耗的煤折合成标准煤的数量。 （4）供电标准煤耗率：发电厂向外提供单位电能所消耗的标准煤的数量。 （5）厂用电率：单位时间内厂用电功率与发电功率的百分比。（6）热电联产：在发电厂中利用在汽轮机中做过功的蒸汽的热量供给热用户。在同一动力设备中同时生产电能和热能的生产过程。 （7）高压加热器：水侧部分承受除氧器下给水泵压力的表面式加热器。 （8）低压加热器：水侧部分承受凝汽器下凝结水泵压力的表面式加热器。 （9）混合式加热器：加热蒸汽与水在加热器内直接接触，在此过程中蒸汽释放出热量，水吸收了大部分热量使温度得以升高，在加热器内实现了热量传递，完成了提高水温的过程。 （10）给水泵汽蚀：汽泡的产生、发展、凝结破裂及材料的破坏过程。 （11）热效率：有效利用的能量与输入的总能量之比。 （12）热力系统：将热力设备按照热力循环的顺序用管道和附件连接起来的一个有机整体。 （13）单元制系统：每台锅炉与相对应的汽轮机组成一个独立单元，各单元间无母管横向联系。 （14）公称压力：管道参数等级。是指管道、管道附件在某基准温度下允许的最大工作压力。 （15）公称通径：划分管道及附件内径的等级，只是名义上的计算内径，不是实际内径。 （16）最佳真空：发电厂净燃料量消耗最小的情况下，提高真空是机组出力与循环水泵耗功之差最大时的真空。 （17）最佳给水温度：汽轮机绝对内效率最大时对应的给水温度。 （18）加热器端差：上端差：加热器汽侧压力下的饱和温度与水侧出口温度之差。 下端差：加热器汽侧压力下的饱和温度与水侧进口温度之差。
(单选题)1.汽轮机绝对效率包括绝对内效率、绝对有效效率和（）。 A: 绝对电效率 B: 循环效率 C: 绝对外效率 正确答案: A (单选题)2.热射线的波长一般为：( ) A: ﹤0.4微米 B: 介于0.4微米和1000微米之间 C: ﹥1000微米 D: 越长越好 正确答案: B (单选题)3.下列设备属于热交换器的是( ) A: 锅炉 B: 冷油器 C: 冷凝器 D: 其他均是 正确答案: D (单选题)4.过量空气系数减少，则排烟量热损失（）。 A: 增加 B: 减少 C: 不变 D: 不确定 正确答案: B (单选题)5.为了保证直流锅炉受热面内表面清洁，对停止时间超过多少小时以上的机组应进行锅炉清洗？( ) A: 50 B: 100 C: 150 D: 200 正确答案: C (单选题)6.过热器的作用是将（）蒸汽加热成具有一定温度的过热蒸汽。 A: 饱和 B: 未饱和 C: 过饱和
D: 加热 正确答案: A (单选题)7.蒸汽轮机对外作的轴功来源于工质从汽轮机进口到出口的( ) A: 焓降 B: 温度降 C: 压力降 D: 熵降 正确答案: A (单选题)8.（）是气流在动叶通道中理想焓降与整个级的滞止理想焓降之比。 A: 相对热效率 B: 能量利用率 C: 汽轮机效率 D: 反动度 正确答案: D (单选题)9.提高蒸汽初压，其它条件不变，汽机相对内效率（）。 A: 提高 B: 降低 C: 不一定 D: 先提高后降低 正确答案: B (单选题)10.过量空气系数的大小反映了燃烧过程的经济性和操作的技术水平，一般煤粉炉的过量空气系数掌握在：( ) A: 0。5～1。1 B: 1。15～1。25 C: 1。5 ～2。5 D: 2。5以上 正确答案: C (单选题)11.再热气温随锅炉负荷增加而（）。 A: 增加 B: 降低 C: 不变 D: 先降低后增加 正确答案: A
热力发电厂课程设计 1.1 设计目的 1. 学习电厂热力系统规划、设计的一般途径和方案论证、优选的原则 2. 学习全面性热力系统计算和发电厂主要热经济指标计算的内容、方法 3. 提高计算机绘图、制表、数据处理的能力 1.2 原始资料 西安 某地区新建热电工程的热负荷包括： 1）工业生产用汽负荷； 2）冬季厂房采暖用汽负荷。 西安 地区采暖期 101 天，室外采暖计算温度 –5℃，采暖期室外平均温度 1.0℃，工业用汽 和采暖用汽热负荷参数均为 0.8MPa 、230℃。通过调查统计得到的近期工业热负荷和采暖热 负荷如下表所示： 1.3 计算原始资料 （1）锅炉效率根据锅炉类别可取下述数值： 锅炉类别 链条炉 煤粉炉 沸腾炉 旋风炉 循环流化床锅炉 锅炉效率 0.72～0.85 0.85～0.90 0.65～ 0.70 0.85 0.85～ 0.90 （2）汽轮机相对内效率、机械效率及发电机效率的常见数值如下： 汽轮机额定功率 750～ 6000 12000 ～ 25000 5000 汽轮机相对内效率 0.7～0.8 0.75～ 0.85 0.85～0.87 汽轮机机械效率 0.95～0.98 0.97～ 0.99 ～ 0.99 发电机效率 0.93～0.96 0.96～ 0.97 0.98～0.985 3）热电厂内管道效率，取为 0.96。 4）各种热交换器效率，包括高、低压加热器、除氧器，一般取 0.96～0.98。
5）热交换器端温差，取3～7℃。 2%
6）锅炉排污率，一般不超过下列数值： 以化学除盐水或蒸馏水为补给水的供热式电厂 以化学软化水为补给水的供热式电厂5% 7）厂内汽水损失，取锅炉蒸发量的3%。 8）主汽门至调节汽门间的压降损失，取蒸汽初压的3%～7%。 9）各种抽汽管道的压降，一般取该级抽汽压力的4%～8%。 10）生水水温，一般取5～20℃。 11）进入凝汽器的蒸汽干度，取0.88～0.95。 12）凝汽器出口凝结水温度，可近似取凝汽器压力下的饱和水温度。 2、原则性热力系统 2.1 设计热负荷和年持续热负荷曲线 根据各个用户的用汽参数和汽机供汽参数，逐一将用户负荷折算到热电厂供汽出口，见 表2-1 。用户处工业用汽符合总量：采暖期最大为175 t/h, 折算汇总到电厂出口处为166.65 t/h 。 2-1 折算到热电厂出口的工业热负荷，再乘以0.9 的折算系数，得到热电厂设计工业热负荷，再按供热比焓和回水比焓（回水率为零，补水比焓62.8 kJ/kg）计算出供热量，见表2-2。根据设计热负荷，绘制采暖负荷持续曲线和年热负荷持续曲线图，见图2-1 、图2-2。 表2-2 热电厂设计热负荷
发电厂热力设备及系统 07623班参考资料 :锅炉设备及系统 1有关锅炉的组成（本体、辅助设备） 锅炉包括燃烧设备和传热设备； 由炉膛、烟道、汽水系统以及炉墙和构架等部分组成的整体，称为锅炉本体； 供给空气的送风机、排除烟气的引风机、煤粉制备系统、给水设备和除灰除尘设备等一系列设备为辅助设备。 2 A燃料的组成成份 化学分析：碳（C）、氢（H ）、氧（0）、氮（N ）、硫（S）五种元素和水分（M ）、灰分（A）两种成分。 B水分、硫分对工作的影响； 硫分对锅炉工作的影响：硫燃烧后形成的SO3和部分SO2,与烟气中的蒸汽相遇， 能形成硫酸和亚硫酸蒸汽，并在锅炉低温受热面等处凝结，从而腐蚀金属；含黄铁矿硫的 煤较硬，破碎时要消耗更多的电能，并加剧磨煤机的磨损。 水分对锅炉工作的危害：（1）降低发热量（2）阻碍着火及燃烧（3）影响煤的磨制及煤粉的输送（4）烟气流过低温受热面产生堵灰及低温腐蚀。 C水分、灰分、挥发分的概念： 水分：由外部水和内部水组成；外部水分，即煤由于自然干燥所失去的水分，又叫表面水分。失去表面水分后的煤中水分称为内部水分，也叫固有水分。 挥发分：将固体燃料在与空气隔绝的情况下加热至850摄氏度，则水分首先被蒸发 出来，继续加热就会从燃料中逸出一部分气态物质，包括碳氢化合物、氢、氧、氮、挥发性硫和一氧化碳等气体。 灰分：煤中含有不能燃烧的矿物杂质，它们在煤完全燃烧后形成灰分。 D挥发分对锅炉的影响： 燃料挥发分的高低对对燃烧过程有很大影响。挥发分高的煤非但容易着火，燃烧比较稳定，而且也易于燃烧安全；挥发分低的煤，燃烧不够稳定，如不采取必要的措施来改 善燃烧条件，通常很难使燃烧安全。 E燃料发热量：发热量是单位质量的煤完全燃烧时放出的全部热量。煤的发热量分为高位发热量和低位发热量。1kg燃料完全燃烧时放出的全部热量称为高位发热量；从高 位发热量中扣除烟气中水蒸气汽化潜热后，称为燃料的低位发热量。 F标准煤：假设其收到基低位发热量等于29270kj/kg的煤。（书88页） G灰的性质：固态排渣煤粉炉中，火焰中心气温高达1400~1600摄氏度。在这样的 高温下，燃料燃烧后灰分多呈现融化或软化状态，随烟气一起运动的灰渣粒，由于炉膛水冷壁受热面的吸热而同烟气一起冷却下来。如果液态的渣粒在接近水冷壁或炉墙以前已经 因温度降低而凝结下来，那么它们附着到受热面管壁上时，将形成一层疏松的灰层，运行 中通过吹灰很容易将它们除掉，从而保持受热面的清洁。若渣粒以液体或半液体粘附在受热面管壁或炉墙上，将形成一层紧密的灰渣层，即为结渣。 H灰分对锅炉工作的危害：（1）降低发热量（2）阻碍着火及燃烧（3）烟气携带飞灰流过受热面产生结渣、积灰、磨损、腐蚀等有害现象。 3热平衡： 输入锅炉的热量=有效利用热量（输出锅炉的热量）+未完全燃烧的热损失+其它热损失
核电厂系统与设备 2015/11/11 11 第五章二回路凝结水系统及 给水系统 2015年秋季 核电厂系统与设备 2015/11/11 2 5.1 凝结水抽取系统 第五章压水堆核电厂二回路凝结水系统及给水系统 5.1.1 系统功能 可概括为：凝结、除气、抽真空、收集、输送等功能，即： ——作为热力循环的冷源，将汽轮机排汽冷凝成凝结水，并进行除氧，经4级低压加热器送到除氧器； ——与汽轮机抽汽系统一起为汽轮机建立和维持一定的真空； ——向蒸汽旁路系统、汽轮机排汽口喷淋系统等提供冷却水及向一些泵提供轴封水； ——接收各处来的疏水并维持系统的凝结水量。 系统主要由凝汽器、凝结水泵、给水管线（去低压加热器）、疏水接收罐等组成。 核电厂系统与设备 2015/11/11 3 1、凝汽器工作原理简图 第五章压水堆核电厂二回路凝结水系统及给水系统 5.1.2 凝结水抽取系统描述 核电厂系统与设备 2015/11/11 4 第五章压水堆核电厂二回路凝结水系统及给水系统 5.1.2 凝结水抽取系统描述 1、凝汽器工作原理 凝汽器（又称冷凝器）实际上是一种表面式热交换器，循环冷却水（海水）在管束内流过，使在管束外流动的蒸汽冷凝，在热力循环中它起着冷源的作用。 在凝汽器蒸汽凝结空间为汽水两相共存，其压力是蒸汽凝结温度下的饱和压力。一般情况下，蒸汽凝结温度接近环境温度，如40℃的蒸汽凝结温度所对应的饱和压力为0.0075MPa ，远低于大气压力。因此，形成了高度真空。同时凝汽器抽真空系统及时抽出凝汽器内不凝结气体，维持凝汽器内的压力恒定不变。 核电厂系统与设备 2015/11/11 5第五章压水堆核电厂二回路凝结水系统及给水系统 5.1.2 凝结水抽取系统描述 2、凝汽器 大亚湾核电站每台机组设置了三台单独的凝汽器，分别安装在三个低压缸的下部。每台凝汽器由壳体、膨胀连接件、管板、管束、水室、热阱等部分组成。 表面式凝汽器：由于饱和蒸汽轮机的排气量要比同容量的常规汽轮机大得多，因此，核电厂的凝汽器也比较大。它的设计容量为85%的额定新蒸汽流量，在额定负荷下工作压力是43×10-4MPa。 核电厂系统与设备 2015/11/11 6 第五章压水堆核电厂二回路凝结水系统及给水系统 5.1.2 凝汽器结构简图 1）壳体：壳体顶部汽入口通过橡胶膨胀件与低压缸排汽口相连。 2）哑铃状橡胶膨胀件； 3）管板：为双层管板结构，内层管板材料为碳钢，外层管板材料为铝青铜，以防止海水腐蚀。管板尺寸为 5526mm ×2488mm ×35mm ； 4）管束：有两组独立的换热管束，每组管束有6808根，传热管外径25.5mm ，厚0.71mm 、长16700mm 。 5）水室和热阱：每组管束都有相同且相对独立的进、出口水室，每个凝汽器有一个收集凝结水的热阱。
火力发电厂热力设备和 管道保温油漆设计技术规定 SDGJ 59—84 水利电力部电力规划设计院 关于颁发《火力发电厂热力设备和管道保温油漆 设计技术规定SDGJ 59—84》的通知 (84)水电电规设字第3号 为适应电力工业的发展和满足设计工作的需要，我院委托西南、华北电力设计院编制了《火力发电厂热力设备和管道保温油漆设计技术规定SDGJ 59—84》，现颁发试行。 本规定正文及附件二由西南电力设计院负责编制；附件一由华北电力设计院负责编制，该院已有为TQ-16机和MZ-80B微型机编制的专用计算程序。 各单位在使用本规定过程中应注意总结经验，如发现不妥之处，请随时函告我院和西南、华北电力设计院，以便修订时考虑。 一九八四年二月十五日 第一章总则 第1.0.1条适用范围： 本规定适用于火力发电厂的热力设备、管道及其附件的保温、油漆设计。 本规定不适用于汽轮机、锅炉本体的保温、油漆设计，也不适用于电气、土建部分的有关设计。 第1.0.2条对下列情况，应按不同要求予以保温： 一、为保证良好的工作环境，外表面温度高于50℃，需要经常操作、维修的设备和管道一般均应保温。环境温度为27℃时，保护层外表面温度不应超过50 ℃。对于个别不宜保温的设备和管道，其外表面温度低于60℃(防止烫伤运行维护人员的温度界限)时可以不保温。 二、当散热损失导致年运行费用增加时，必须从节能和经济的角度进行保温设计，保温厚度按年最小费用法确定。 三、当需要限制介质在输送过程中的温度降，以满足防堵、防冻、防结露及其他工艺要求时，必须从控制介质温度的角度进行保温设计。 第1.0.3条对于不保温的设备、管道及其附件(包括支吊架)，为了防腐和便于识别，应进行外部油漆。管道保温结构的外表面，为便于识别起见，应涂刷介质名称、表示介质性质的色环和表示介质流向的箭头。设备保温结构的外表面，只涂刷设备的名称，不必大面积涂刷油漆。 第1.0.4条保温设计应按照《火力发电厂热力设备和管道保温材料技术条件与检验方法》和《电力建设施工及验收技术规范(锅炉机组篇)》第九章的规定，对保温材料的制造和施工提出要求。 第二章保温厚度 第2.0.1条保温经济厚度按年最小费用法计算确定，计算程序见附录一。介质在给定条件下输送时，设备和管道的保温厚度按热平衡方法计算；为保证良好的工作环境和防止烫伤运行人员，设备和管道的保温厚度按给定的表面温度计算。 第2.0.2条对于下述管道不进行保温计算，保温厚度按下列数据确定：
模拟试题（一） 一、填空题 1、人类已开发利用了各种能源，如＿风＿能，＿水＿能，燃料化学能，＿太阳＿能，及＿原子核＿能等。 2、电厂锅炉的连续运行的时数越长，事故率越低，可用率越高，则锅炉的安全可靠性就越高。 3、电能可以用自然界中各种能源＿转换＿＿而得到，其中以应用＿燃料＿资源及＿水力＿资源来发电占主要地位。 4、锅炉中耗电最大的设备主要是：送风机、磨煤机、给水泵等。 5、就我国电力工业发展情况而言，在今后相当长时间内电能还是依靠＿水电站＿和＿火力（热力）＿发电厂来生产与供应。 6、实践证明，金属的蠕变发展过程分三个阶段：蠕变不稳定阶段，蠕变稳定阶段，蠕变速度恒定阶段，如蠕变速度增加很快，直至断裂。 7、暖管是指锅炉点火后，利用所产生的低温蒸汽对管道等进行预热的过程，其目的是减小启动时因温差产生的热应力，以避免启动中蒸汽凝结成水对管道的冲击和对汽轮机的水冲击。 8、在电厂中向各处供应冷却水的系统称为循环供水系统。冷却水的供应方式有：直流供水和循环供水两种方式。 9、转子的高温蠕变损伤是指金属在高温下工作时产生的蠕变对转子寿命的损伤。汽轮机的服役年限一般为30 年，根据统计数据表明机组终生冷态启动次数通常不超过120～ 150 次。 10、单元机组的停机运行是指炉，机，电整套系统的停运。是启动的逆过程，对炉，机也是个冷却过程。 二、简答题 1、何为电厂热力设备？ 答：是指热力电厂中有关热能（蒸汽）的产生，热能的传递以及将热能转换成机械能的过程中用到的设备，如锅炉、过热器、空气预热器、省煤器、凝汽器、汽轮机等。 2、简要指出电厂锅炉的主要工作内容？ 答：燃料的燃烧，热量的传递，水的加热与汽化和蒸汽的过热等。 3、何为能源？ 答：是指可提供能量的物质资源。 4、指出锅炉耗电率的定义及其单位？ 答：是指锅炉每生产1t蒸汽所耗用的电量，其单位是kwh/t。 5、人们利用热能一般有哪两种形式，并举例说明？ 答：一种是直接利用形式，如把热能直接用于加热、采暖、或烘干等，另一种是间接利用的形式，如把热能转换成发动机转轴的机械能，用作生产上的动力或进一步将机械能转变成为电能。 6、何为“锅”，何为“炉”，并指出其任务与组成？ 答：“锅”既是汽水系统，其主要任务是吸收燃料燃烧放出热量，使水加热，蒸发并最后变为具有一定参数的过热蒸汽，它是由省煤器、水冷壁、过热器等组成。“炉”即是燃烧系统，其主要任务是燃料在炉内良好燃烧放出热量，它是由炉膛、燃烧器、点火装置、空气预热器等组成。 7、指出汽轮机每一个运行周期包括哪三个阶段？ 答：汽轮机每一个运行周期都包括：启动、带负荷运行及停机这三个阶段。 8、指出汽轮机供油系统的主要任务？ 答：是向机组各轴承提供足够的润滑油和向调节、保护系统提供动力油和机组盘车时还要向盘车装置和顶轴装置提供压力油。 9、指出在启动或变工况时，汽轮机零部件产生热应力的原因？ 答：汽轮机在启停或变工况时，其进汽参数和进气量均相应变化，各级参数也相应变化，但蒸汽不可
1、“炉”即是燃烧系统,其主要任务是使燃料在炉内良好燃烧放出热量,它是由炉膛、燃烧器、点火装置、空气预热等组成。() 正确答案:正确 2、有机燃料按其物态可分为固态燃料(如煤、木材等),液体燃料(如石油)和气体燃料(如天然气、高炉煤气)三种。() 正确答案:正确 3、煤的发热量是指1Kg煤完全燃烧所放出的热量。() 正确答案:正确 4、低位发热量是指1Kg煤完全燃烧时在锅炉实际进行交换的热量,不包括燃烧产物中的水蒸汽凝结成水所放出的汽化热。() 正确答案:正确 5、制煤粉系统的主要设备是:磨煤机、给煤机、粗粉分离器、细粉分离器、给粉机。() 正确答案:正确 6、锅炉的各项热损失有:(1)机械不完全燃烧热损失。(2)化学不完全燃烧热损失。(3)排烟热损失。(4)散热热损失。(5)灰渣物理热损失。() 正确答案:正确 7、化学不完全燃烧热损失是指排出烟气中含有可燃气体(如CO、H2及CH4等)所引起的热损失。（） 正确答案:正确 8、散热热损失是指锅炉在运行中,汽包、联箱、汽水管道、炉墙等的温度都高于周围空气的温度,通过对流和热辐射方式向外散失的热量损失。() 正确答案:正确 9、燃烧系统中用到的辅助设备有:风机、除尘器、除灰渣装置、脱硫装置。() 正确答案:正确 10、锅炉水循环是指水在锅炉蒸发受热面组成的循环回路中流动的过程,() 正确答案:正确 11、流过程是利用水泵而建立起来的锅炉水循环流动则称为锅炉强制水循环。() 正确答案:正确 12、汽包是工质加热、蒸发、过热三个过程的连接枢纽。() 正确答案:正确 13、汽包内装有汽水分离装置、蒸汽清洗装置、连续排污装置等以改善蒸
发电厂原则性热力系统计算: 已知条件 1. 汽轮机形式和参数 制造厂家： 哈尔滨汽轮机厂 型 号： Ｎ300—16.７/５3８/53８型 型 式： 亚临界、一次中间再热、单轴、双缸、双排汽、反动凝汽式汽轮 机 额定功率: 300MW 最大功率： 33０ＭW 初蒸汽参数： =0p 16.67ＭP ａ ，=0 t ５38C 再热蒸汽参数： 冷段压力 ==in rh p p 2 3.65３MPa ,冷段温度=in rh t 320.６C 热段压力=out rh p ３.288MP ａ ，热段温度=out rh t 538C 低压缸排汽参数: =c p 0．0299M Ｐa ，=c t 32．1C , =c h 2329.8kJ/kg 给水泵小汽轮机耗汽份额:=st α0.0４32 机组发电机实际发出功率:=' e P 30０ＭW 给水泵出口压力: =pu p ２０.81M Ｐa 凝结水泵出口压力： １．７8MPa 机组机电效率: ==g m mg ηηη０.98 加热器效率： =h η０.９9 额定排汽量: 543.８ｔ／ｈ 给水温度： ２73.6℃ 冷却水温度： 20℃ 最高冷却水温度: 34℃ 额定工况时热耗率: (计算)793６.2Ｋj ／KW ．h (保证）795５Kj/K Ｗ.h 额定工况时汽耗率 3．043K ｇ/KW .h 主蒸汽最大进汽量: 1025t/h 工作转速： 3000r/min 旋转方向： 顺时针(从汽轮机向发电机看） 最大允许系统周波摆动: ４８．5—５0.５Hz 空负荷时额定转速波动: ±１r/m ｉｎ 噪音水平: 90ｄb 通流级数: 3６级
发电厂热力设备及系统练习题 一、填空题 1.目前世界上已形成规模，并已大批量投入商业运营的发电厂，主要是火电厂、水电厂和核电厂。 2.尽管火电厂的类型很多，但从能量转换观点分析，其基本过程是：燃料的化学能 - 热能 - 机械能 - 电能。 3.根据热力系与外界相互作用的情况，热力系可分为闭口系、开口系、简单可压缩系、绝热系、孤立系和热源。 4.用来实现能量相互转换的媒介物质称为：工质。 5.平衡状态是指在没有外界影响的条件下，热力系的宏观性质不随时间变化的状态。 6.常用的工质的状态参数有六个，它们是压力、温度、比体积、热力学能、焓和熵。 7流体的压力常用压力表或真空表测量，通常他们测定的都是压差。 8.温度是物体冷、热程度的标志，是决定系统间是否处于热平衡的物理量，温度的数值表示称为温标。 9.热力系从一个状态向另一个状态变化时所经历的全部状态的总和称为热力过程。 10.热量和功一样，都是系统和外界通过边界传递的能量，他们都是过程量。11热力学能是工质微观粒子所具有的能量，在分子尺度上它包含内动能和内位能两种形式，其中与工质的温度有关的是内动能，与一定量工质占据的体积有关的是内位能。 12. 从微观上讲，熵是系统混乱度或无序性的量度；从宏观上讲，一个热力系统熵的变化，无论可逆与否，均可以表示为熵流与熵产之和。 13.物质从液态化为气态的过程称为汽化，从气态转变成液态的过程称为凝结。 15. 定压下水蒸气的发生过程可分为以下三个过程：液体加热阶段、汽化阶段、过热阶段。
16.锅炉的燃烧系统是由炉膛、燃烧器、点火装置、空气预热器、烟风道及炉墙、构架等组成。 17．汽轮机按其用途可分为：电站汽轮机、船用汽轮机、工业汽轮机。 18．蒸汽动力循环中的锅炉、汽轮机、冷凝器、和水泵是循环中的基本设备，利用这四种基本设备实现的朗肯循环是最简单的蒸汽动力循环。，19.物体内温度数值相等的点钩成的面，称为等温面，在等温面法线方向的温度变化率称为温度梯度。 20.物体内的各点温度随时间而变化，称为非稳态传热，不随时间而变化的称为稳态传热。 21.对流换热过程中同时存在热对流和导热两个过程，在流体中热对流明显，在固体壁面以导热为主。。 22. 因流体冷、热各部分的密度不同而引起的流动，称为自然对流，受外力作用所引起的流动，称为强制流动或受迫流动。 23.流体的流动基本上有两种流动状况，即层流和紊流，在层流状况下传热量较小，在紊流状况下传热量较大。 24. 吸收比为 1 时，表示物体全部吸收了投射到它上面的辐射能，这种物体称为黑体。 25. 增强传热的主要措施理论上可以增大温差、提高传热系数或增大传热面积，实际上常采用提高传热系数，有时也采用扩大传热面积。 26. 换热器按原理可分间壁式换热器、混合式换热器和蓄热式换热器，使用较多的是间壁式换热器，其中最常见的是管式换热器，在换热器里，冷、热流体平行且流动方向一致，则称为顺流，冷、热流体平行流动且流动方向相反称为逆流，两种流体流动方向互相垂直的交叉流动的混合流。 27. 电站锅炉按燃烧方式分类，可分为层燃炉、室燃炉和沸腾燃烧炉。 28. 通常煤的燃烧过程可分为两个大节段进行，即着火阶段和燃烧过程，着火是燃烧的准备阶段，而燃烧又给着火提供必要的热量来源。 29. 煤粉锅炉的燃烧设备由燃烧室和燃烧器两部分组成，燃烧器包括煤粉燃烧器、油燃烧器、点火装置。 30. 燃烧器按出口气流的流动特性可以分为直流燃烧器和旋流燃烧器。
课程名称：电厂热力设备及运行 一、考试的总体要求 掌握锅炉原理及设备、汽轮机原理及设备的基本理论和分析计算方法，灵活运用所学的理论及方法解决有关锅炉设备、汽轮机设备安全与经济运行的复杂综合性问题。 二、考试的内容 1.锅炉设备的作用、组成、类型及主要技术经济指标； 2.锅炉燃料的特性；煤的成分分析和分类； 3.燃料燃烧计算； 4.锅炉机组的热平衡计算和热平衡试验方法； 5.煤的可磨性、磨损性及煤粉的性质；磨煤机；制粉系统及其他部件； 6.燃烧过程理论基础；燃烧设备； 7.过热器和再热器的作用、结构、工作特点及汽温调节；运行中的若干问题； 8.省煤器空气预热器的作用、结构、布置及运行中的若干问题； 9.锅炉热力计算方法、主要设计参数的选择、锅炉的典型布置； 10.自然循环锅炉、强制流动锅炉及水动力特性； 11.汽轮机设备的作用、类型及主要技术经济指标； 12.汽轮机级的工作原理；汽轮机级的各项损失、功率与相对内效率影响因素； 13.多级汽轮机的特点，汽轮机的轴封系统工作原理及其特点，汽轮机进、排汽损失及其影响分析，多级汽轮机的轴向推力及其平衡；
14.单排汽口凝气式汽轮机极限功率、单机最大功率及其影响因素分析； 15.汽轮机级与机组变工况特性分析；弗留格尔公式及其应用； 16.汽轮机滑压运行的经济性与安全性分析；小容积流量工况及其对汽轮机安全性影响分析；汽轮机初终参数变化对汽轮机工作的安全性与经济性影响分析； 17.汽轮机凝汽设备的工作原理、任务、类型；凝汽器的真空及其影响因素分析；凝汽器的变工况特性；多压凝汽器及其特点； 18.汽轮机叶片的激振力产生的原因，激振力频率特点；叶片与叶片组的振型、自振频率影响因素，叶片频率的测定方法，叶片频率的调整方法； 19.汽轮机转子的临界转速、汽轮发电机组的横向振动与扭转振动影响因素分析；汽轮机主要部件的热应力及其影响因素；汽轮机的寿命评估方法及寿命分配原则； 20.汽轮机调节系统的静态特性指标、动态特性指标；中间再热式汽轮机的调节突出问题及其解决方式；数字功频电液调节系统（DEH）的工作特点。 三、考试的题型 概念题、分析题。
某电厂凝结水精处理系统的若干问题 更新时间：09-12-14 16:52 一、前言 凝结水作为锅炉给水主要组成部分，其水质将直接影响给水质量，尤其是随着机组参数的增大，为了机组的安全经济运行，对凝结水质量提出了更高的要求。机组在运输、保管、安装及启停过程中，不可避免地形成金属腐蚀产物，同时，尽管补给水带入热力的杂质一般较少，但凝汽器总是存在一定的泄漏，影响了给水质量，因此必须对凝结水进行精处理，除去金属腐蚀产物及泄漏所带入的杂质。 二、凝结水精处理系统工艺流程概述 1．某电厂一期工程2×300MW机组2台机组共设计凝结水精处理系统为六台高速混床，采用两台机组共用一套再生系统的运行方式。该系统采用单元制中压系统，混床采用H/OH 运行。凝结水精处理系统出力按850吨/时设计，配置六台Φ2200空气擦洗体外再生高速混床。单台机组正常运行时，两台混床运行，一台作备用。并分别设有一台再循环泵，既保证投运时的水质，又节省了凝结水，缩短了混床出水合格时间。经该系统处理后的水质为：电导率≤0.2μS/cm(25℃，加氨前) SiO2≤15μg/L 硬度～0μmol/L 三、水质指标及实际测定指标 1．混床初次投运水质情况 凝结水精处理系统高速混床是在机组空负荷试运结束后，进入带负荷整套调试阶段时初次投运的，投入运行均采用点动控制。控制混床入口含铁量≤1000μg/L，结合机组负荷情况，为避免树脂污染严重，尽量等凝结水水质达到最佳而除盐设备补水已满足不了机组负荷要求时才投入精处理高速混床，对凝结水进行回收。 四、凝结水精处理系统在整套试运中所起的作用 高速混床的及时投运对启动过程中除铁、硅起了关键作用。机组在启动初的一段时间里，凝结水系统中的悬浮铁及二氧化硅含量较高，此时锅炉给水主要是由除盐水直接经除氧器补充，凝结水不能回收，大量的悬浮铁及粒装铁通过凝结水泵再循环不断排出系统外，凝结水不断净化，待机组负荷达10MW时，凝结水含Fe1000μg/L，SiO2100μg/L，此时投入高速混床，不但可有效保护树脂少受污染，同时起到了截流过滤悬浮铁及二氧化硅的作用，使凝
热电厂热力系统计算
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热力发电厂课程设计 1.1设计目的 1．学习电厂热力系统规划、设计的一般途径和方案论证、优选的原则 ２.学习全面性热力系统计算和发电厂主要热经济指标计算的内容、方法 3．提高计算机绘图、制表、数据处理的能力 1．２原始资料 西安某地区新建热电工程的热负荷包括： 1）工业生产用汽负荷； 2）冬季厂房采暖用汽负荷。 西安地区采暖期101天，室外采暖计算温度–５℃，采暖期室外平均温度1.０℃,工业用汽和采暖用汽热负荷参数均为0．8MＰa、230℃。通过调查统计得到的近期工业热负荷和采暖热负荷如下表所示: 热负荷汇总表 项目单位 采暖期非采暖期 最大平均最小最大平均最小 用户热负荷工业ｔ/h １75 １42 1０8 1２6 ９2 7５采暖ｔ／h 177 72 ４３0 0 0 1.3计算原始资料 (1)锅炉效率根据锅炉类别可取下述数值： 锅炉类别链条炉煤粉炉沸腾炉旋风炉循环流化床锅炉锅炉效率０.72~0.85 ０.85~0.90 0.65～０.7００．８5 0.８5~０．９０(2)汽轮机相对内效率、机械效率及发电机效率的常见数值如下： 汽轮机额定功率７50~6000 120０0～25000 500０ 汽轮机相对内效率０．7~0．8 0.７5~0.８5 ０.８5～0．８7 汽轮机机械效率0.95～0.98 0.９7~０.99 ～０.９９ 发电机效率0.93～0.96 0.96～0.97 0.98~０.9８５（３）热电厂内管道效率，取为0.96。 (4)各种热交换器效率,包括高、低压加热器、除氧器,一般取0．96～０．98。 (５)热交换器端温差，取3～7℃。
发电厂热力设备(高起专)-学习指南发电厂热力设备(高起专)-学习指南一、填空题 1、人类已开发利用了各种能源，如燃料的化学能，原子核能，能，能，能等;有机燃料是指后可以放出大量的物质，目前世界上所用的燃料可分为两大类，燃料和燃料 2、按照燃用燃料的不同，可以将锅炉分为:燃炉，燃炉和燃炉;按照工质在蒸发受热面内流动的主要动力来源不同，一般可将锅炉分为: 循环锅炉，循环锅炉和锅炉 3、汽轮机是以为工质，将其能转变为能的回转式动机，汽水分离装置的任务是将中的水分尽可能地分离出来，以提高蒸汽的品质，蒸汽的品质是指蒸汽的程度，蒸汽中的杂质为各种类，类和物，其中绝大部分为类 4、过热器的作用是将蒸汽成具有一定温度的蒸汽 5、按照工作原理不同，可将汽轮机分为: 式汽轮机，蒸汽主要在中膨胀和 式汽轮机，蒸汽在和中膨胀，动叶栅是由叶型按一定和一定安装在叶轮上形成的，汽轮机的转子的作用是汇聚各所得到的能传递给发电，汽轮机每一个运行周期都包括: ，运行和三个阶段，汽轮机的服务年限一般为年，根据统计资料表明机组终生态启动次数通常不超过120~ 次 6、凝汽设备主要由: 器，泵，泵和抽气器等组成，电厂中冷却水的供水方式有: 供水和供水两种方式 7、暖管是指锅炉点火后，利用其产生的蒸汽对管道等进行的过程，其目的是减小启动时因温差产生的应力以及避免启动中蒸汽凝结成水对管道的和对汽轮机的 二、简答题 1、何为电厂热力设备，并指出热力电厂中三大主机设备的名称,
2、简要指出电厂锅炉的主要工作内容，及何为“锅”，何为“炉”, 3、何为自然水循环锅炉，强制循环锅炉和直流锅炉, 4、何为汽轮机的“级”，何为单级汽轮机，何为多级汽轮机, 5、何为汽轮机的设计工况，何为汽轮机的变工况, 6、指出汽缸的作用，循环水泵的作用，给水泵的作用，盘车装置的作用，何为汽轮机的冲转, 7、为何通常所指汽轮机的寿命也即是转子的寿命, 8、为避免发电机与电力系统在并列时产生较大的冲击电流会烧坏发电机，要求机组在并网时必须满足哪三个条件, 三、识图题 1、试根据热力电厂中电能生产的流程，用线条(代表管道)将各设备连起来，并指出管中通过的工质的名称 图中各数字代表设备的名称是: 1—凝结水泵， 2—给水泵， 3—除氧器， 4—锅炉， 5—汽轮机， 6—凝结器 5 发电机 4 6 1 3 2
电厂凝结水滤元 一、工业凝结水的定义 在工业生产中,蒸汽作为一种用途极为广泛的能源与几乎所有的企业有着不可分割的联系。大量的工业用水和以煤炭为主的能源被使用来产生蒸汽,蒸汽的热力又被用来实现工业生产工艺过程,而蒸汽释放出部分热能后就会生成的凝结水． 二、对凝结水处理的必要性 在换热器换热过程中，有铁（氧腐蚀和弱酸腐蚀造成）、或油等污染物进入凝结水当中，对锅炉和汽轮机运行产生危害，因此，要对含铁含油的凝结水进行精处理，达到锅炉给水标准。 三、大流量凝结水滤芯 我公司凭借多年过滤技术经验及参考国外资料开发、生产的大流量过滤器能有效地控制凝结水中的金属及硅等固体污染物。有效地避免机组启动后高温状态下氧化物形成溶解状态,大大缩短机组的启动时间,有效缩短机组启动期间水质达到合格的时间。 大流量凝结水过滤器特点及规格 ●高流量意味着使用更少数量的滤芯，降低劳动力和运行成本； ●高流量意味着使用更小尺寸的过滤器壳体，降低投资成本,节省占地面积； ●滤芯的更换更加快速，简便和安全 ●O型圈确保过滤器的可靠； ●热熔粘接的聚丙烯材质可以防止颗粒释放和卸载，这不同于普通的线绕滤芯； ●折叠式表面设计使得高流量滤芯的压力降比其他滤芯更低、使用寿命更长 ●允许高流量的介质通过滤材,具有高效、低压损和长寿命等优点。 ●滤芯的里进外出结构使得滤芯更换容易,同时保持污染物拦截在滤芯的内部。 ●滤芯的无金属结构使得它可以进行完全燃烧、压扁等环保处理。 ●滤芯的β值达3000。 ●滤壳中可装多支滤芯,可以使用很广的流量范围,无论是启动还是连续运行时都可使用。 ●滤芯经久耐用,还可以最少地、最经济地配置过滤器。 大流量凝结水过滤器规范如下: NO.规范内容启动滤元运行时滤元 1滤元外形φ161×1550φ161×1550
(单选题) 1: 汽轮机转子的热应力与温差成（）。 A: 反比 B: 正比 C: 不确定 正确答案: (单选题) 2: （）是利用锅炉尾部烟气的热量加热燃料燃烧所需用的空气，降低排烟温度，提高锅炉效率。 A: 过热器 B: 点火装置 C: 省煤器变 D: 空气预热器 正确答案: (单选题) 3: 高压加热器的疏水，一般采用的连接方式是（）。 A: 疏水泵打至加热器出口管道 B: 疏水逐级自流，直至除氧器 C: 疏水泵与疏水逐级自流两种方式 正确答案: (单选题) 4: 无烟煤的煤粉用（）来表示煤粉细度。 A: R200 B: R500 C: R150 D: R90 正确答案: (单选题) 5: 在下列能源中属于再生能源的是（） A: 草木燃料 B: 煤炭 C: 天然气 D: 焦炭 正确答案: (单选题) 6: 给水中溶解氧超过（）时，给水管道和省煤器在短时间内疚会出现穿孔的点状腐蚀。 A: 0.01mg/L B: 0.02mg/L C: 0.03mg/L D: 0.04mg/L阀 正确答案: (单选题) 7: 提高蒸汽初压，其它条件不变，汽机相对内效率（）。 A: 提高 B: 降低 C: 不一定 D: 先提高后降低 正确答案: (单选题) 8: 600MW机组配套的亚临界锅炉，起动时间为1小时，这种起动属于( ) A: 冷态起动 B: 温态起动 C: 热态起动 D: 及热态起动 正确答案: (单选题) 9: 大气式除氧器是在（）Mpa下进行除氧的。 A: 0.115 B: 0.2 C: 0.12 D: 0.115～0.12 正确答案:
(单选题) 10: 在现有的烟气脱硫装置中，（）应用最为广泛。 A: 干式石灰石脱硫装置 B: 湿式石灰石 C: 湿式石灰石-石膏烟气脱硫装置 D: 干式石灰石-石膏烟气脱硫装置 正确答案: (单选题) 11: 汽轮机的相对内效率和绝对内效率之间的大小关系是 ( )。 A: 相对内效率大于绝对内效率 B: 相对内效率小于绝对内效率 C: 二者相等 D: 无法确定 正确答案: (单选题) 12: 根据统计数据表明，机组终生冷态启动次数通常不超过（）次。 A: 100 B: 200年 C: 300年力 D: 120～150 正确答案: (单选题) 13: 回油泡沫多是由（）引起的。 A: 油温高 B: 油温低 C: 对轮中心不好 D: 油质不良 正确答案: (单选题) 14: 按传热方式不同，过热器大体可分为对流式过热器、辐射式过热器和（）三种型式。A: 热传导式 B: 半辐射式 C: 自然对流式 D: 强制对流式 正确答案: (单选题) 15: 再热气温随锅炉负荷增加而（）。 A: 增加 B: 降低 C: 不变 D: 先降低后增加 正确答案: (单选题) 16: 电除尘器的优点是效率（），阻力（）。 A: 高，大 B: 高，小 C: 低，大 D: 低，小 正确答案: (单选题) 17: 电厂中烟煤用（）表示煤粉细度 A: R200 B: R90 C: R500 D: R400 正确答案: (单选题) 18: 蒸汽表压力为12MPa的锅炉属于：( ) A: 中压或低压锅炉 B: 高压锅炉 C: 超高压锅炉 D: 亚临界锅炉
热力发电厂课程设计 1.1设计目的 1.学习电厂热力系统规划、设计的一般途径和方案论证、优选的原则 2.学习全面性热力系统计算和发电厂主要热经济指标计算的内容、方法 3.提高计算机绘图、制表、数据处理的能力 1.2原始资料 西安某地区新建热电工程的热负荷包括： 1）工业生产用汽负荷； 2）冬季厂房采暖用汽负荷。 西安地区采暖期101天，室外采暖计算温度–5℃，采暖期室外平均温度1.0℃，工业用汽和采暖用汽热负荷参数均为0.8MPa、230℃。通过调查统计得到的近期工业热负荷和采暖热负荷如下表所示： 热负荷汇总表 1.3计算原始资料 （1）锅炉效率根据锅炉类别可取下述数值： 锅炉类别链条炉煤粉炉沸腾炉旋风炉循环流化床锅炉 锅炉效率0.72～0.85 0.85～0.90 0.65～0.70 0.85 0.85～0.90 （2）汽轮机相对内效率、机械效率及发电机效率的常见数值如下： 汽轮机额定功率750～6000 12000～25000 5000 汽轮机相对内效率0.7～0.8 0.75～0.85 0.85～0.87 汽轮机机械效率0.95～0.98 0.97～0.99 ～0.99 发电机效率0.93～0.96 0.96～0.97 0.98～0.985 （3）热电厂内管道效率，取为0.96。 （4）各种热交换器效率，包括高、低压加热器、除氧器，一般取0.96～0.98。 （5）热交换器端温差，取3～7℃。
（6）锅炉排污率，一般不超过下列数值： 以化学除盐水或蒸馏水为补给水的供热式电厂2% 以化学软化水为补给水的供热式电厂5% （7）厂内汽水损失，取锅炉蒸发量的3%。 （8）主汽门至调节汽门间的压降损失，取蒸汽初压的3%～7%。 （9）各种抽汽管道的压降，一般取该级抽汽压力的4%～8%。 （10）生水水温，一般取5～20℃。 （11）进入凝汽器的蒸汽干度，取0.88～0.95。 （12）凝汽器出口凝结水温度，可近似取凝汽器压力下的饱和水温度。 2、原则性热力系统 2.1设计热负荷和年持续热负荷曲线 根据各个用户的用汽参数和汽机供汽参数，逐一将用户负荷折算到热电厂供汽出口，见表2-1。用户处工业用汽符合总量：采暖期最大为175 t/h,折算汇总到电厂出口处为166.65 t/h。 表2-1 热负荷汇总表 折算到热电厂出口的工业热负荷，再乘以0.9的折算系数，得到热电厂设计工业热负荷，再按供热比焓和回水比焓（回水率为零，补水比焓62.8 kJ/kg）计算出供热量，见表2-2。根据设计热负荷，绘制采暖负荷持续曲线和年热负荷持续曲线图，见图2-1、图2-2。 表2-2 热电厂设计热负荷
发电厂热力设备及系统 欧阳光明（2021.03.07） 07623班参考资料 一：锅炉设备及系统 1 有关锅炉的组成（本体、辅助设备） 锅炉包括燃烧设备和传热设备； 由炉膛、烟道、汽水系统以及炉墙和构架等部分组成的整体，称为锅炉本体； 供给空气的送风机、排除烟气的引风机、煤粉制备系统、给水设备和除灰除尘设备等一系列设备为辅助设备。 2 A燃料的组成成份 化学分析：碳（C）、氢（H）、氧（O）、氮（N）、硫（S）五种元素和水分（M）、灰分（A）两种成分。 B水分、硫分对工作的影响； 硫分对锅炉工作的影响：硫燃烧后形成的SO3和部分SO2，与烟气中的蒸汽相遇，能形成硫酸和亚硫酸蒸汽，并在锅炉低温受热面等处凝结，从而腐蚀金属；含黄铁矿硫的煤较硬，破碎时要消耗更多的电能，并加剧磨煤机的磨损。 水分对锅炉工作的危害：（1）降低发热量（2）阻碍着火及燃烧（3）影响煤的磨制及煤粉的输送（4）烟气流过低温受热面产生堵灰及低温腐蚀。 C 水分、灰分、挥发分的概念：
水分：由外部水和内部水组成；外部水分，即煤由于自然干燥所失去的水分，又叫表面水分。失去表面水分后的煤中水分称为内部水分，也叫固有水分。 挥发分：将固体燃料在与空气隔绝的情况下加热至850摄氏度，则水分首先被蒸发出来，继续加热就会从燃料中逸出一部分气态物质，包括碳氢化合物、氢、氧、氮、挥发性硫和一氧化碳等气体。 灰分：煤中含有不能燃烧的矿物杂质,它们在煤完全燃烧后形成灰分。 D 挥发分对锅炉的影响： 燃料挥发分的高低对对燃烧过程有很大影响。挥发分高的煤非但容易着火，燃烧比较稳定，而且也易于燃烧安全；挥发分低的煤，燃烧不够稳定，如不采取必要的措施来改善燃烧条件，通常很难使燃烧安全。 E 燃料发热量：发热量是单位质量的煤完全燃烧时放出的全部热量。煤的发热量分为高位发热量和低位发热量。1kg燃料完全燃烧时放出的全部热量称为高位发热量；从高位发热量中扣除烟气中水蒸气汽化潜热后，称为燃料的低位发热量。 F 标准煤：假设其收到基低位发热量等于29270kj/kg的煤。（书88页） G 灰的性质：固态排渣煤粉炉中，火焰中心气温高达1400~1600摄氏度。在这样的高温下，燃料燃烧后灰分多呈现融化或软化状态，随烟气一起运动的灰渣粒，由于炉膛水冷壁受热