125MW中间再热机组热力系统计算

25MW蒸汽锅炉热力计算及初步设计蒸汽锅炉是一种能将热能转化为机械能或电能的设备，具有广泛的应用领域，如发电、供热等。

本文将对一台25MW蒸汽锅炉进行热力计算及初步设计。

1.热力计算(1)热负荷计算：根据实际需求和设计参数，计算出蒸汽锅炉的热负荷，即锅炉需要提供的热能量。

假设需要提供的蒸汽压力为5MPa，饱和温度为400℃，蒸汽流量为60吨/小时，则热负荷为：热负荷=流量×焓差=60×(2055-237)=120,360kW(2) 燃料需求计算：根据热负荷计算得到的结果，确定燃料的需求量。

假设燃料的热值为30MJ/kg，则燃料需求量为：燃料需求量 = 热负荷 / 燃料热值 = 120,360 / 30 = 4,012 kg/小时(3)热效率计算：热效率是指锅炉输出热量与燃料输入热量之比，反映了锅炉能源利用的程度。

热效率可通过实测或经验估算。

假设热效率为85%，则燃料输入热量为：燃料输入热量=热负荷/热效率=120,360/0.85=141,659kW2.初步设计(1)锅炉类型选择：根据热负荷大小和工艺要求，选择适合的锅炉类型。

假设选择高压水管式锅炉。

(2)锅炉参数确定：根据设计要求和生产厂家的数据，确定锅炉的参数，如压力、温度、容量等。

在本设计中，假设锅炉蒸汽压力为5MPa，饱和温度为400℃。

(3) 燃料选择：根据可用燃料种类和成本等因素，选择适合的燃料。

假设选择燃煤，煤的热值为30MJ/kg。

(4)烟气处理：根据环保要求，设计合适的烟气处理设备。

(5)锅炉结构和材料选用：根据锅炉参数和工艺要求，设计合适的锅炉结构和选用适合的材料。

(6)控制系统：设计合适的锅炉控制系统，确保锅炉运行的稳定和安全。

以上为25MW蒸汽锅炉热力计算及初步设计的简要介绍，具体的设计还需要根据实际需求和设计要求进行详细的计算和设计。

热力发电厂课程设计火力发电厂原则性热力系统拟定和计算(2011~2012年度第一学期)学生姓名：指导教师：设计周数：1成绩：日期：2011年12月26日~2011年12月30日一、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、课程设计内容特殊性:各级抽汽上端差分别为下端差℃ , 第7级加热器的疏水打到其出口端给定已知条件：1、汽轮机形式和参数美国西屋电气公司制造的汽轮机，亚临界参数、一次中间再热、单轴、双缸双排气，凝汽式机组，配汽包炉。

机组型号： TC2F-38.6初蒸汽参数： p0=16.66MPa, t0=538℃,再热蒸汽参数：冷段：pr1=3.769MPa, tr1=324.3℃,热段：pr2=3.468MPa, tr2=538℃,低压缸排汽压力 pc=0.00484Mpa, 排汽比焓hc=2330.3kJ/kg额定功率 350MW回热系统参数pfw =19.5MPa, pcw=1.72MPa注：各抽汽管压降取3%P；各加热器效率取0.98;下端差取℃轴封漏汽参数2、锅炉形式和参数锅炉形式武汉锅炉厂ＷＧＺ1246/18.15-1型亚临界，一次中间再热，自然循环汽包锅炉额定蒸发量 1064t/h过热蒸汽参数psu=17.1MPa,tsu=541℃汽包压力 pb=18.2Mpa给水温度 tfw=281℃锅炉效率ηb=0.9285管道效率ηp=0.9853、计算中采用的其他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0.39 Mpa，温度20℃机电效率ηmg=0.9925*0.987排污扩容器效率ηf=0.98 排污扩容器压力Pf=0.691.0拟定发电厂原则性热力系统现电厂拟定为凝汽式发电厂，承担基本负荷，规划容量为350MW。

热力发电厂课程设计****:****:**班级:12-1600MW 凝汽式机组原则性热力系统热经济性计算计算数据选择为A3，B2，C11.整理原始数据的计算点汽水焓值已知高压缸汽轮机高压缸进汽节流损失：δp 1=4%，中低压连通管压损δp 3=2%,则 ）（MPa 232.232.24)04.01('p 0=⨯-=; p ’4=(1-0.02)x0.9405=0.92169;由主蒸汽参数：p 0=24.2MPa ，t 0=566℃，可得h0=3367.6kJ/kg;由再热蒸汽参数：热段： p rh =3.602MPa ，t rh =556℃， 冷段：p 'rh =4.002MPa ，t 'rh =301.9℃，可知h rh =3577.6kJ/kg ，h'rh =2966.9kJ/kg ，q rh =610.7kJ/kg 。

1.2编制汽轮机组各计算点的汽水参数（如表4所示）1.1绘制汽轮机的汽态线，如图2所示。

1.假设给水泵加压过程为等熵过程；2.给水泵入口处水的温度和密度与除氧器的出口水的温度和密度相等；3.给水泵入口压力为除氧器出口压力与高度差产生的静压之和。

2.全厂物质平衡计算已知全厂汽水损失：D l=0.015D b（锅炉蒸发量），锅炉为直流锅炉，无汽包排污。

则计算结果如下表：（表5）3.计算汽轮机各级回热抽汽量假设加热器的效率η=1 （1）高压加热器组的计算由H1，H2，H3的热平衡求α1，α2，α3063788.0)3.11068.3051()10791.1203(111fw 1=--⨯==ητααq 09067.06.9044.2967)6.9043.1106(063788.0/1)1.8791079(1h h-212fw 221=--⨯--⨯=-=q dw dw ）（αηταα154458.009067.0063788.0212=+=+=αααs045924.02.7825.3375)2.7826.904(154458.0/1)1.7411.879(h h -332s23fw 3=--⨯--=-=q ddw w ）（αηταα200382.0154458.0045924.02s 33=+=+=αααs（2）除氧器H4的计算进除氧器的份额为α4’；176404.0587.43187.6)587.4782.2(200382.0/1)587.4741.3(h h -453s34fw 4=--⨯--=-=q w w d）（’αηταα 进小汽机的份额为αt根据水泵的能量平衡计算小汽机的用汽份额αt1.31)(4t =-pu mx t h h ηηα即056938.09.099.0)8.25716.3187(1.31=⨯⨯-=t α0.1011140.0569380.044173t 44=+=+=ααα’ 根据除氧器的物质平衡，求αc4αc4+α’4+αs3=αfw 则αc4=1-α’4-αs3=0.755442表6 小汽机参数表（3）低压加热器H5，H6，H7的计算048127.01)3.4508.2972()7.4264.587(755442.0554c 5=⨯--⨯==ητααq 024228.04.3692.2731)4.3693.450(048127.0/1)8.3457.426(755442.0h h -66556c46=--⨯--⨯=-=q dd w w ）（αηταα072355.0024228.0048127.0656s =+=+=ααα035755.01.2438.2651)1.2434.369(072355.0/1)7.2198.345(755442.0h h -776s67c47=--⨯--⨯=-=q ddw w ）（αηταα108110.0035755.0072355.07s6s7=+=+=ααα（4）低压加热器H8与轴封加热器SG 的计算为了便于计算将H8与SG 作为一个整体考虑，用图所示的热平衡范围来列出物质平衡的热平衡式。

第一节25MW汽轮机热力计算一、设计基本参数选择1. 汽轮机类型机组型号：N25-3.5/435。

机组形式：单压、单缸单轴凝器式汽轮机。

2. 基本参数额定功率：P el=25MW；新蒸汽压力P0=3.5MPa，新蒸汽温度t0=435℃；凝汽器压力P c=5.1kPa；汽轮机转速n=3000r/min。

3. 其他参数给水泵出口压力P fp=6.3MPa；凝结水泵出口压力P cp=1.2MPa；机械效率ηm=0.99发电机效率ηg=0.965加热器效率ηh=0.984. 相对内效率的估计根据已有同类机组相关运行数据选择汽轮机的相对内效率，ηri=83%5. 损失的估算主汽阀和调节汽阀节流压力损失：ΔP0=0.05P0=0.175Mpa。

排气阻力损失：ΔP c=0.04P c=0.000204MPa=0.204kPa。

二、汽轮机热力过程线的拟定（1）在h-s图上，根据新蒸汽压力P0=3.5MPa和新蒸汽温度t0=435℃，可确定汽轮机进气状态点0（主汽阀前），并查得该点的比焓值h0=3303.61kJ/kg，比熵s0=6.9593kJ/kg （kg·℃），比体积v0= 0.0897758m3/kg。

（2）在h-s图上，根据初压P0=3.5MPa及主汽阀和调节汽阀节流压力损失ΔP0=0.175Mpa可以确定调节级前压力p0’= P0-ΔP0=3.325MPa，然后根据p0’与h0的交点可以确定调节级级前状态点1，并查得该点的温度t’0=433.88℃，比熵s’0= 6.9820kJ/kg （kg·℃），比体积v’0= 0.0945239m3/kg。

（3）在h-s图上，根据凝汽器压力P c=0.0051MPa和排气阻力损失ΔP c=0.000204MPa，可以确定排气压力p c’=P c+ΔP c=0.005304MPa。

（4）在h-s图上，根据凝汽器压力P c=0.0051MPa和s0=6.9593kJ/kg（kg·℃）可以确定气缸理想出口状态点2t，并查得该点比焓值h ct=2124.02kJ/kg，温度t ct=33.23℃，比体积v ct=22.6694183 m3/kg，干度x ct=0.8194。

针对旧型号125MW汽轮机的更新改造第一章汽轮机通流部分技术改造1.1125MW汽轮机机组改造前的状况该汽轮机原是由上海汽轮机厂生产的125MW两缸两排汽、中间再热凝汽式汽轮机，机组型号为N125一135/5501550型，出厂编号为151—7一13，属125机组的第七批第13台，于1977年12月投产。

机组改造前的主要性能指标如下:型号N125一13.2415501550额定负荷125MW汽轮机热耗率8331.73kJ/kw.h汽轮机热耗率1990kca/kw.h汽轮机汽耗率2.93kg/kw.h额定主汽压力13.24MPa额定主汽温度550℃额定主汽流量380t/h额定再热汽压力.229MPa额定再热汽温度550℃额定再热汽流量31.25t/h高压缸效率7.981%中压缸效率9.008%低压缸效率85.88%额定背压4.9kPa给水温度239℃给水回热系统3高加+l除氧器+4低加1.2汽轮机性能的改进1.2.1先进的研究方法1.全三元流的计算2.多级试验3.静试验研究量增加4.用试验研究优化通流部分的结构因素。

为了优化通流部分，一般用试验研究超高(盖度)的影响、漏汽的方向、蒸汽的抽吸、水份分离的方法，而实际上不考虑用理论计算方法得到的各种结构与几何变化。

虽然建立在使用现代计算技术基础上的汽轮机通流部分的理论研究取得了巨大成就，但显然在今后很长时间内还必须进行详细的试验研究，包括基础的和应用的。

大多数国外公司在其研究工作的基础上进行透平机械叶栅和级的三元绕流计算。

最近的研究成果阐述了在透平和压缩机元件中出现能量损失的机理及其特性。

在综合不同研究者进行的大量试验的基础上分折了M与Re数、湍流度、气流的混合、叶栅与级的几何参数;栅距、出汽边、间隙及其它参数的影响。

给出了典型的透乎叶栅各分损失系数与M数的关系，这些损失包括:在边界层中的、混合(尾迹)、波阻以及总损失。

1.2.2降低级内各种损失，提高级效率完善汽轮机通流部分最重要的任务之一是降低端损。

350MW超临界供热机组供暖季循环水“两机一泵”运行和节能分析一、设备简介公司2×350MW超临界汽轮机由东方汽轮机有限公司设计制造。

汽轮机型号为：CC350/272.9-24.2/1.1/0.4/566/566，汽轮机型式：超临界、一次中间再热、单轴、三缸双排汽、双抽凝汽式；最大连续出力为387.7MW，额定出力350MW；机组设计寿命不少于30年。

我厂循环水系统采用带冷却塔的扩大单元制系统，两台机配一座9000m2双曲线自然通风冷却塔，主要向凝汽器、高低压开式循环冷却水系统提供冷却水。

每台机配备两台循环水泵，一台定速电机、一台双速电机，通过改变运行水泵的运行台数和双速电机转速可以组合成多种运行工况。

现两台机各运行一低速循泵（1B、2B），电流分别为191A、172A；#1、#2机开冷泵运行，电流为69A。

二、可行性分析2.1根据我厂循环水系统设计，循环水主要用于主机冷油器、闭式冷却器、小机冷油器等各种辅机用户和凝汽器冷却。

根据测算，350MW超临界机组单台汽轮机配置一台东方汽轮机有限公司设计和制造的N- N-23000型凝汽器，凝汽器型式为双流程、表面式式凝汽器，冷却面积为23000m2，循环倍率为60。

表2-1 凝汽器设备规范凝汽器壳体采用焊接钢结构，其强度和刚度能承受管道的转移荷载和设计压力，防止汽轮机传递来的振动造成冲击和共振。

凡与凝汽器壳体相连的管道接口，工质温度在150℃及以上者设隔热套管。

喷嘴和内部管道工作温度超过400℃者，采用合金钢。

凝汽器的设计条件：VWO工况、清洁系数0.9、堵管率5％、管内设计流速2.1m/s、循环倍率60，凝汽器背压为0.0057MPa（a）。

凝汽器能在TRL工况下运行，此时的循环水进水温度为36℃，背压为0.0118MPa(a)。

为防止高速、高温气流冲击凝汽器管和内部构件，使流量分配装置和挡板具有足够的强度。

凝汽器管束材质为不锈钢。

2.2单台机组共配置2台循环水泵，其中一台定速泵、一台高低速泵，1号、2号机组循环水系统可联络运行，循环水泵设计参数如下：表2-2 循环水泵设计技术规范2.3机组切低压缸运行工况对循环水泵运行没有明显安全性影响，但可结合凝汽器热负荷大小和对循环冷却水流量需求对循环水泵运行方式进行优化，提高机组运行经济性。

执八、、力发电厂课程设计指导老师:连佳姓名:陈阔班级:12-1 600MW凝汽式机组原则性热力系统热经济性计算计算数据选择为A3，B2, C11•整理原始数据的计算点汽水焓值已知高压缸汽轮机高压缸进汽节流损失：S P1=4%，中低压连通管压损淞=2%,贝U p'0 (1 0.04) 24.2 23.232(MPa); p' 4=(1-0.02)x0.9405=0.92169;由主蒸汽参数：p0=24.2MPa t°=566 C,可得h0=3367.6kJ/kg;由再热蒸汽参数：热段：P rh=3.602MPa t rh=556 C,冷段：p'rh=4.002MPa t'rh=301.9 C,可知h rh=3577.6kJ/kg, h'rh=2966.9kJ/kg, cr=610.7kJ/kg。

1.2编制汽轮机组各计算点的汽水参数(如表4所示)表4 600MW凝汽式机组回热系统计算点汽水参数1.1绘制汽轮机的汽态线，如图2所示1.3计算给水泵焓升：1•假设给水泵加压过程为等熵过程；2 .给水泵入口处水的温度和密度与除氧器的出口水的温度和密度相等；3 .给水泵入口压力为除氧器出口压力与高度差产生的静压之和。

2全厂物质平衡计算已知全厂汽水损失：D i=0.015D b （锅炉蒸发量）则计算结果如下表：（表5），锅炉为直流锅炉，无汽包排污。

3.计算汽轮机各级回热抽汽量假设加热器的效率n =14根据水泵的能量平衡计算小汽机的用汽份额(1) 高压加热器组的计算 由H1, H2, H3的热平衡求a,a,a0.063788…■ d dfw 2/ - i (h wi h w2)1 (1079 879.1)/1 0.063788 (1106.3 904.6) Q 09Q67q 22967.4 904.61 20.063788 0.09067 0.154458.■«ddfw 3/- S2(h w2 h w3) (879.1 741.1)/1 0.154458 (904.6 782.2) 0 045924q 33375.5 782.2s3 3 s20.045924 0.154458 0.200382(2) 除氧器H4的计算进小汽机的份额为as2进除氧器的份额为a';fW 4ds 3 hw3q 4(741.3 587.4)/10.200382 (782.2 587.4)3187.6 587.40.044176(3) 低压加热器H5 , H6, H7的计算0.755442(587.4 426.7) 0.04^27 (2972.8 450.3) 1 ddc4 6- 5 h w5 h w6)0.755442 (426.7 345.8)/1 0.048127 (450.3 369.4)6q 62731.2 369.40.024228s6 56 0.048127 0.024228 0.072355ddc4 7- S6(h w6 h w7)0.755442 (345.8 219.7)/1 0.072355 (369.4 243.1)7q 72651.8 243.10.035755s6 70.072355 0.035755 0.108110(4) 低压加热器H8与轴封加热器SG 的计算t 4 t mx pu31.1_________ 31.1 _________(3187.6 2571.8) 0.99 0.90.0569384 t0.044173 0.056938 0.101114根据除氧器的物质平衡，求 a 4a 4+ a' 4+ a 3= a则 a 4=1-a'4-$3=0.755442c4 5q 5s7表6小汽机参数表为了便于计算将H8与SG作为一个整体考虑，用图所示的热平衡范围来列出物质平衡的热平衡式。

发电厂原则性热力系统计算————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：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 16.67MPa ，=0t 538C再热蒸汽参数: 冷段压力==inrh p p 2 3.653MPa ，冷段温度=in rht 320。

6C 热段压力=outrh p 3.288MPa ,热段温度=out rht 538C 低压缸排汽参数：=c p 0。

0299MPa ，=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：='eP 300MW给水泵出口压力：=pu p 20。

81MPa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： =hη0.99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/KW .h 额定工况时汽耗率 3。

043Kg/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/min 噪音水平： 90db 通流级数： 36级表（1）机组回热加热器参数2。

锅炉形式和参数型号： HG —1025/18。

2—YM11型型式 亚临界、自然循环、中间一次再热、燃煤汽包锅炉、 单炉膛紧闭。

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0.72～0.850.85～0.900.65～0.700.850.85～0.90（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750～600012000～250005000汽轮机相对内效率0.7～0.80.75～0.850.85～0.87汽轮机机械效率0.95～0.980.97～0.99～0.99发电机效率0.93～0.960.96～0.970.98～0.985（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。