热力发电厂的蒸汽参数及循环

热力发电厂课程设计一、计算原始资料1、汽轮机形式及参数（1）、机组型式：超超临界、一次中间再热、四缸四排汽、单轴、凝汽式汽轮机。

（2）、额定功率：P e=1000MW（3）、主蒸汽参数：P0=26.25MPa；t0=605℃。

（4）、再热蒸汽参数（进汽阀前）：热段：P rh=5.436MP a；t rh=603℃。

冷段：P rh’=5.85MP a；t rh’=360.5℃。

（5）、汽轮机排汽压力：P c=4.7KPa；排汽比焓：h c=2311.3kJ/kg。

2、回热加热系统参数（1）、最终给水温度：t fw=292.9℃。

（2）、给水泵出口压力：P pu=32.606MPa；给水泵效率：ηpu=0.83（3）、除氧器到给水泵高度差：H pu=26m。

（4）、小汽机排汽压力：P c，xj=5.7KPa；排汽焓：h c，xj=2424.8kJ/kg。

3、锅炉型式及参数（1）、锅炉型式：2980--26.25/605/603（2）、额定蒸发量：D b=2980 t/h（3）、额定过热蒸汽压力：P b=26.25MPa，额定再热蒸汽压力：P r=5.436MPa。

（4）、额定过热汽温：t b=605℃；额定再热汽温：tr=603℃；（5）、锅炉效率：ηb=93%（6）、给水泵到过热器出口高度差：h1=34m。

4、其他数据（1）汽轮机机械效率:ηm=0.985;发电机效率：ηg=0.99.（2）补充水温度：t ma=20℃（3）厂用电率：ε=0.07；厂用汽：5t/h（启动时最大用汽量为32t/h）（4）2号抽汽90t/h,4号抽汽60t/h（5）抽汽管压损：△P j=8%P j；锅炉连续排污量：D bl=0.01D b；全厂汽水损失：D L=0.01D b；（6）连续排污扩容器效率：ηf=0.98；连续排污扩容器压力选为：Pf=0.90MPa；减温水系数：ɑsp= 0.0275二、热系统计算（一）、汽水平衡计算1、全厂补水率由已知知:全厂工质渗漏系数: 图1、全厂汽水平衡图ɑL=D L/D b=0.01锅炉排污系数：ɑbl=D bl/D b=0.01减温水系数：ɑsp= 0.0275厂用汽系数：ɑpl=29.402/2939223.6=0.0100033有全厂物质平衡有：补水率ɑma=ɑpl+ɑbl+ɑL=0.03000332、给水系数ɑfw由图1, 1点的物质平衡有ɑb=ɑ0+ɑL=1+0.01=1.012点的物质平衡ɑfw=ɑb+ɑbl- ɑsp=1.01+0.01-0.0275=0.9925（二）汽轮机进汽参数计算1、主蒸汽参数由主汽门前压力P0=26.25MPa，温度t0=605℃，查水蒸气性质表得主蒸汽比焓值h0=3482.10 KJ/Kg由主汽门后压力P0’=（1-δP1）P0=（1-0.04）*26.25=25.2MPa由P0’=25.2MPa h0’=h0=3482.10 KJ/Kg查得t0’=596.73 ℃2、再热蒸汽参数由中联门前压力P rh=5.436MPa 温度t rh=603℃，得h rh=3663.8 KJ/Kg中联门后再热压力P rh’=（1-δP2）P rh=（1-0.02）*5.436=5.327MPah rh’=h rh=3663.8KJ/Kg查得t rh’=600.61 ℃3、凝汽器平均压力计算由P s1=4.7KPa，查水蒸汽性质表得t s1=31.78 ℃由p s2=19.2KPa，查水蒸汽性质表得t s2=59.18 ℃凝汽器平均温度t s=（t s1+t s2）/2=45.48 ℃查水蒸汽性质表，得凝汽器平均压力P s=0.00983374 MPa（四）、各加热器进、出水参数计算1、1#高加H1压损∆P5=（7.847-7.611）/7.847=3%加热器压力P j:由图读得P j=7.611MPa 由P j查水蒸汽性质表得加热器饱和温度t s，1=291.508 ℃2、2#高加H2压损∆P5=（5.85-5.874）/5.85=-0.4%加热器压力P j:由图读得P j=5.874MPa 由P5查水蒸汽性质表得加热器饱和温度t s，2=274.169 ℃3、3#高加H3压损∆P5=（2.228-2.161）/2.228=3%加热器压力P j:由图读得P j=2.161MPa 由P5查水蒸汽性质表得加热器饱和温度t s，3=216.323 ℃4、除氧器H4除氧器压力:P4=0.968MPa查水蒸汽性质表得除氧器饱和温度t s4=178.476℃H4疏水温度t d，4=t s4=178.476 ℃由图有出水比焓h w，4=753.4KJ/Kg，进水比焓h w，4'=642.7KJ/Kg，疏水比焓为h d，4=753.4KJ/Kg。

蒸汽的参数全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：蒸汽是指水在受热后产生的气态水蒸气，它是一种无色、无味、无臭的气体。

在自然界中，蒸汽是一种极为常见的状态，我们可以在煮水时看到涌泉腾腾的蒸汽冒出，也可以在洗澡时感受到热气弥漫在浴室里。

蒸汽在工业生产、能源利用、环境保护等方面都具有重要的作用。

蒸汽有许多重要的参数，这些参数主要是用来描述和评估蒸汽的性质和性能的。

其中最重要的参数包括压力、温度、比容、热容和焓等。

下面我们就来逐一介绍这些参数：1. 压力：蒸汽的压力是指蒸汽对其容器或周围环境施加的压力。

蒸汽的压力通常以帕斯卡（Pa）或大气压（atm）为单位。

蒸汽的压力与其温度有直接的关系，在常压下，水的沸点温度为100摄氏度，所对应的是标准大气压（1atm）的蒸汽压力。

2. 温度：蒸汽的温度是指蒸汽的热量水平，通常以摄氏度（℃）或开尔文（K）为单位。

蒸汽的温度与其压力密切相关，随着温度的升高，蒸汽的压力也会增加，这是由于热量增加导致蒸汽分子速度增加而产生的结果。

3. 比容：蒸汽的比容是指单位质量的蒸汽所占的体积大小，通常以立方米/千克（m³/kg）为单位。

比容与密度的倒数成正比，即比容越大，密度越小。

蒸汽的比容随着温度和压力的变化而变化，一般情况下比容随温度升高而增大。

4. 热容：蒸汽的热容是指单位质量的蒸汽吸收或释放的热量，通常以焦尔/千克-开尔文（J/kg-K）为单位。

热容是描述物质温度变化时需要吸收或释放的热量大小的重要参数，它与物质本身的热性质有关。

5. 焓：蒸汽的焓是用来描述蒸汽的热力状态的参数，通常表示为单位质量的蒸汽所具有的内能和功的总和，以焦耳/千克（J/kg）为单位。

蒸汽的焓随着温度和压力的变化而变化，它能够反映蒸汽的热力特性和能量状况。

综上所述，蒸汽的压力、温度、比容、热容和焓是描述和评估蒸汽性质和性能的重要参数，它们之间具有密切的关系，并且随着蒸汽的物理状态和热力特性的变化而变化。

斯特林循环Stirling cycle所热气机（即斯特林发动机）的理想热力循环，为19 世纪苏格兰人提出，因此得名。

图[斯特林循环的-R.斯特林和-图 ]- 和 - 图" class=image> 为斯特林循环在压 -容( - ) 图和温 -熵 (T-S)图上的表示。

它是由两个定容吸热过程和两个定温膨胀过程构成的可逆循环，并且定容放热过程放出的热量恰巧为定容吸热过程所汲取。

热机在定温 (T1)膨胀过程中从高温热源吸热，而在定温 (T2)压缩过程中向低温热源放热。

斯特林循环的热效率为[0727-01] 式中W 为输出的净功； Q 1 为输入的热量。

依据这个公式，只取决于 T1 和 T2，T1 越高、 T 2 越低时，则越高，并且等于相同温度范围内的卡诺循环热效率。

所以，斯特林发动机是一种很有前程的热力发动机。

斯特林循环也能够反向操作，这时它就成为最有效的制冷机循环。

卡诺热机循环的效率让我们剖析以理想气体为工作物质的卡诺热机循环并求其效率。

以v 表示理想气体的摩尔数，以 T1和2分别表示高平和低温热库的温度。

气体的循环过T程如图 10.12 所示。

它分为以下几个阶段，两个定平和两个绝热过程。

1→2：使温度为 T1的高温热库随和缸接触，气缸内的气体吸热作等温膨胀。

体积由 V1增大到2。

因为气体内能不变，它汲取的热量就等于它对外界做的功。

利用公式 (10.3)V 可得2→3：将高温热库移开，气缸内的气体作绝热膨胀，体积变为V3，温度降到T2。

3→4：使温度为 T2的低温热库随和缸接触，缸内的气体等温地被压缩到体积V4，使状态4和状态1位于同一条绝热线上，在这一过程中，气体向低温热库放出的热量为4→1：将低温热库移开，缸内的气体绝热地被压缩到开端状态 1，达成一次循环。

在一次循环中，气体对外做的净功为W=Q1-Q2卡诺循环中的能量互换与转变关系可用图10.13 那样的能流图表示。

依据热机效率的定义公式(10.23) ，可得理想气体卡诺热机循环的效率为依据理想气体的绝热过程方程，对两条绝热线应分别有两式对比，可得从而有(10.25)这就是说，以理想气体为工作物质的卡诺循环的效率只由两热库的温度决定。

1000 MW凝汽式发电机组全厂原则性热力系统的设计学院：交通学院专业：热能与动力工程姓名：高广胜学号：1214010004指导教师：李生山2015年12月1000MW热力发电厂课程设计任务书1.2设计原始资料1.2.1汽轮机形式及参数机组型式:N1000-26.25/600/600（TC4F ）超超临界、一次中间再热、四缸四排气、单轴凝汽式、双背压额定功率：P e =1000MW主蒸汽参数：P 0=26.25MPa ，t 0=600℃高压缸排气：P rh 。

i =6.393MPa ，t rh 。

I =377.8℃再热器及管道阻力损失为高压缸排气压力的8%左右。

MPa 5114.0MPa 393.608.0p rh =⨯=∆中压缸进气参数：p rh =5.746MPa ，t rh =600℃汽轮机排气压力：P c =0.0049MPa给水温度：t fw =252℃给水泵为汽动式，小汽轮机汽源采用第四段抽汽，排气进入主凝汽器；补充水经软化处理后引入主凝汽器。

1.2.2锅炉型式及参数锅炉型式：HG2953/27.46YM1型变压运行直流燃煤锅炉过热蒸汽参数：p b =27.56MPa ，t b =605℃汽包压力：P drum =15.69MPa额定蒸发量：D b =2909.03t/h再热蒸汽出口温度：603t 0.rh b=℃ 锅炉效率：%8.93b =η1.2.3回热系统本热力系统共有八级抽汽，其中第一、二、三级抽汽分别供给三台高压加热器，第五、六、七、八级分别供给四台低压加热器，第四级抽汽作为高压除氧器的气源。

七级回热加热器均设置了疏水冷却器，以充分利用本机疏水热量来加热本级主凝结水。

三级高压加热器和低压加热器H5分别都设置内置式蒸汽冷却器，为保证安全性三台高压加热器的疏水均采用逐级自流至除氧器，四台低压加热器是疏水逐级自流至凝汽器。

汽轮机的主凝结水经凝结水泵送出，依次流过轴封加热器、四台低压加热器、除氧器，然后由汽动给水泵升压，在经过三级加热器加热，最终给水温度为252℃。

热力发电厂Thermal power plant课程代码：02410070学分：2.5学时：40 （其中：课堂教学学时：40实验学时：0上机学时：0课程实践学时:0）先修课程：工程热力学，传热学，流体力学，汽轮机适用专业：热能工程教材：《热力发电厂》郑体宽中国电力出版社2001年3月第1版一、课程性质与课程目标（-）课程性质（需说明课程对人才培养方面的贡献）《热力发电厂》阐述动力循环的基本原理和热经济性分析的基本方法及其在发电厂中的应用，着重介绍国内600MW及以上大型机组以及热力系统。

《热力发电厂》是针对电厂热能及自动化专业的专业必修课程。

（二）课程目标（根据课程特点和对毕业要求的贡献，确定课程目标。

应包括知识目标和能力目标。

）课程目标1:发电厂的热经济性及分析方法课程目标2：提高电厂热经济性的途径课程目标3：新型动力循环课程目标4：发电厂原则性热力系统及全面性热力系统计算注：工程类专业通识课程的课程目标应覆盖相应的工程教育认证毕业要求通用标准；（三）课程目标与专业毕业要求指标点的对应关系（认证专业专业必修课程填写）本课程支撑专业培养计划中毕业要求指标点1-1……m-n1.毕业要求1-1:2.毕业要求……注：课程目标与毕业要求指标点对接的单元格中可输入“「'，也可标注“H、M、L”。

第一章热力发电厂的评价（-）教学内容第一节热力发电厂的安全可靠性第二节火力发电厂的环保评价第三节热力发电厂热经济性评价第四节凝汽式发电厂的热经济性指标第五节发电厂的技术经济比较与经济效益的指标体系第六节我国能源和电力工业的可持续发展（二）教学要求讲解热力发电厂评价的相关技术指标。

（三）重点和难点各种专业术语的含义及计算公式。

第二章热力发电厂的蒸汽参数及其循环（一）教学内容第一节提高蒸汽初参数第二节降低蒸汽终参数第三节给水回热循环第四节蒸汽再热循环第五节热电联产循环（二）教学要求定性分析各种参数变化对热力发电厂热经济性影响。

电厂蒸汽的知识点总结一、蒸汽的产生1.1 燃料燃烧和锅炉发电厂一般使用煤、燃气、石油等作为燃料，通过燃料的燃烧来产生热能，然后利用锅炉将热能转化为蒸汽。

锅炉是蒸汽的产生装置，通常分为水管锅炉和火管锅炉两种类型。

水管锅炉主要由水管和燃烧室组成，燃烧燃料产生的热能通过管壁传递给水，使水蒸发产生蒸汽。

火管锅炉则主要由火管和水包组成，燃烧燃料产生的热能直接传递给水包，使水蒸发产生蒸汽。

1.2 蒸汽发生系统蒸汽发生系统包括给水系统、蒸汽系统和排污系统。

给水系统主要用于将水送入锅炉进行蒸发，包括给水泵、给水加热器、除氧器等设备。

蒸汽系统主要用于将产生的蒸汽输送到发电机进行能量转换，包括汽包、汽门、主汽管道等设备。

排污系统主要用于将锅炉和汽包中的污水排出，以保证蒸汽质量和设备运行安全。

1.3 蒸汽的参数蒸汽的参数包括压力、温度、干度和质量等指标。

蒸汽的压力和温度是决定其能量大小和利用方式的重要参数，通常根据发电机的要求和锅炉的性能确定。

蒸汽的干度和质量则是表征蒸汽品质和适用范围的重要指标，对发电机和蒸汽轮机的安全稳定运行有重要影响。

二、蒸汽的输送2.1 主汽管道主汽管道是将锅炉产生的蒸汽输送到汽轮机组的重要设备，它承担着连接锅炉和汽轮机的功能。

主汽管道通常分为高压蒸汽管、中压蒸汽管和低压蒸汽管三个部分，各部分根据蒸汽参数和发电机要求确定。

主汽管道的设计和施工需要考虑蒸汽的流量、压力、温度和管道材料等因素，以保证蒸汽输送安全可靠。

2.2 辅助蒸汽系统辅助蒸汽系统包括加热蒸汽系统、再热蒸汽系统和回热蒸汽系统等，用于提高蒸汽的温度和压力，以满足汽轮机对蒸汽参数的要求。

加热蒸汽系统主要用于提高蒸汽的温度，通常采用超燃燃气加热或再热器加热的方式。

再热蒸汽系统主要用于提高蒸汽的干度和质量，通常采用再热器加热的方式。

回热蒸汽系统主要用于提高蒸汽的温度和压力，通常采用余热锅炉或排汽式余热器的方式。

2.3 蒸汽轮机组蒸汽轮机组是将蒸汽能量转化为机械能的装置，是发电厂的核心部件之一。

出口端差(上端差):加热器抽汽压力对应的饱和水的温度与出口水温之差。

入口端差(下端差):离开加热器的疏水温度度与加热器进口温度之差。

热电厂的燃料利用系数：电、热两种产品的总能量与输入能量之比。

热化发电率：质量不等价的热电联产的热化发电量与热化供热量的比值。

平均负荷系数：指电厂在某一段时间δ内的实际发电量W 与在此时间内以最大负荷产生的电量Wmax之比。

主蒸汽管道系统的切换母管制系统：每台锅炉与其相对应的汽轮机组成一个单元，且各单元间仍装有母管，每一单元与母管相连处有三个切换阀门，机炉即可单元运行，也可以切换到蒸汽母管上由邻炉取得蒸汽，称为切换母管制系统。

热效率：有效利用的热量与供给热量之比。

热化发电比：X=Wh/W,供热机组供热汽流的发电量/总的发电量热化系数：Xtp 对于供热式机组的每小时最大热化供热量与每小时最大热负荷之比为小时计的热化系数。

给水回热——利用已在汽机中作过功的蒸汽，通过给水回热加热器将回热蒸汽冷却放热加热给水，以减少液态区低温工质的吸热，提高循环的吸热平均温度。

由于采用回热，增加了抽汽量，所以汽耗率提高；但同时采用回热提高了给水出口温度，降低了锅炉中的吸热量，所以锅炉效率提高，热经济性提高中间再热——将汽轮机高压缸排气经过再次加热后再送进中压缸做功，从而提高进入低压缸的蒸汽温度，使排气湿度在允许范围内，保证汽轮机安全运行。

方法：(1)烟气再热——汽轮机高压缸排气直接引至锅炉再热器，然后返回中压缸。

优点是再热后的气温等于或接近于新汽温度，缺点是压损较高，增加了系统投资，启停时要保护再热器，设置旁路系统。

蒸汽再热——利用汽轮机的新汽或抽汽为热源来加热蒸汽。

优点是压损小，投资少，缺点是再热后的气温较低。

给水系统从除氧器给水箱下降管入口到锅炉省煤器进口之间的管道、阀门、附件之总称。

疏水系统疏泄和收集全厂各类汽水管道疏水的管路及设备放水系统回收锅炉汽包和各类容器(如除氧水箱)的溢水，以及检修设备时排放的合格水质的管路及设备何为主蒸汽系统：从锅炉过热器出口联箱至汽轮机进口主汽阀的主蒸汽管道、阀门、疏水装置及通往用新汽设备的蒸汽支管所组成的系统发电煤耗率：发电厂单位发电功率所需要的耗煤量。