原则性热力系统
- 格式:pdf
- 大小:1.17 MB
- 文档页数:50
原则性热力系统与全面热力系统热电厂的任务是将燃料的化学能转变为热能和电能,这种转变是由一系列设备来完成的。
将热力设备按照热力循环顺序,用管道连接起来的系统称为热力系统。
对热力系统的表示方法有下述两种。
一、原则性热力系统在热力设备中,工质按照热力循环顺序流动的系统称为原则性热力系统。
其作用是表明工质的能量转换及热量利用过程,反映热电厂能量转换过程的技术完善程度和热经济性的高低。
通过计算可以确定各设备的汽水量及热电厂的热经济指标。
原则性热力系统只表示出工质的流动过程中发生压力、温度变化所必须的工种热力设备,并且对同类型、同参数的设备只表示一个,备用设备不予绘出,设备附件一般均不表示。
原则性热力系统主要由下列各局部热力系统组成:锅炉、汽轮机及凝结器的连接系统,凝结水和给水回热加热系统,除氧器系统,补充水系统,废热回收系统及供热机组的对外供热系统等。
二、全面性热力系统热电厂的全面热力系统,是全厂所有热力设备和汽水管道及其附件相互连接的总系统。
全面性热力系统图是热电厂进行设计、施工、运行的指导性系统图之一。
全面性热力系统要按照设备的实有数量表示出全部主要设备和辅助设备,如锅炉、汽轮发电机组、各种热交换器、减温加压器、各种水泵及水箱等;也要按实际表示出热电厂的主要蒸汽系统、凝结水系统、回热加热系统、供热系统;还必须表示出各管道系统中的一切操作部件,如截止阀、调节阀、逆止阀、安全阀、水位调整器、疏水器、减温装置,高压加热器的自动盘路阀,流量计孔板等。
从而明确地反映了全厂设备的配置情况及在各种工况下的事故状态的运行方式。
附属于各设备的有机组成部分的管道系统,如汽轮机本体疏水系统,锅炉本体的汽水管道系统等,可不在全面性热力系统中表示。
对于一些次要的管道,如热电厂的疏水系统、凝结器及加热器的空气管路系统,在热力系统图中一般只标出其主要部分或部件。
若要详细地表示某部分的设备及系统,可绘制该部分设备的局部性热力系统,如主蒸汽系统、给水系统、供热系统、循环水系统等。
浅谈电厂原则性热力系统的拟订电厂原则性热力系统的拟订是指在设计和建造电力发电厂时,制定一套完整的系统性的热力系统方案,以保证电厂的高效、安全、稳定运行。
本文将浅谈电厂原则性热力系统的拟订。
一、热力系统的概念热力系统是指在能源转换的过程中,热质流体在管路、设备、附件中传递的热量及其所产生的压力、流量、温度变化等全部过程的综合。
热力系统是电力工程中最为重要的部分之一。
二、电厂原则性热力系统的拟订1、热力系统的设计原则电厂原则性热力系统的设计应该遵循以下原则:(1)安全性原则:保证热力系统的安全,避免发生爆管、爆发、自燃等危险情况。
(2)可靠性原则:电厂原则性热力系统的设备和供热通道需要经过测试验证,确保工作稳定,不出现故障。
(3)经济性原则:热力系统要考虑到灵活性、可扩充性的问题,坚持简洁明了、节能环保的设计,以提高经济效益。
(4)环保性原则:电厂原则性热力系统要考虑到环保因素,减少二氧化碳排放、降低环境污染与废弃物产生等。
2、热力系统设计的内容电厂原则性热力系统的设计主要包括:(1)热力网络的设计:大型电厂的供热方式一般采用热力网络(或称为热力中心),在此基础上通过给予热力设备供能,如锅炉等。
(2)设备的设计:锅炉、热交换器等热力设备的选择及设计是热力系统中最关键的环节。
(3)管道系统的设计:电厂原则性热力系统的管路系统需考虑到管道的材料、规格、长度、弯曲等细节,避免管路短路和过载。
(4)控制系统的设计:电厂原则性热力系统的控制系统,应该采用现代化、智能化的控制系统,以确保系统的安全、稳定运行。
3、热力系统设备的选用电厂原则性热力系统的设备选用需考虑诸多因素,如厂房面积、能源投入与回报、环保因素等,同时也需根据不同设备的特性合理选择,以达到最佳运行状态。
在选用锅炉等热力设备时,应结合热源温度、压力、负荷等要素进行选取。
4、热力系统的维护管理随着科技的不断进步,电厂原则性热力系统的维护管理也越来越智能化。
浅谈电厂原则性热力系统的拟订论文浅谈电厂原则性热力系统的拟订论文论文关键词:浅谈,电厂,原则性,热力,系统热力系统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。
根据使用的目的不同,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。
原则性热力系统表明了工质的能量转换过程的技术完善程度和热经济性。
在原则性热力系统中,只表示工质流过时发生压力和温度变化的各种必须的热力设备。
一、回热系统疏水方式的选择1.回热系统的概述回热循环是提高火电厂效率的措施之一,现代大型热力发电厂几乎都采用了回热循环,是利用在汽轮机中做过功的蒸汽通过给水回热加热器将回热蒸汽冷却放热来加热给水。
目的是提高工质在锅炉内吸热的过程的平均温度,提高机组的热经济性。
加热器按照内部汽、水接触的方式不同,可分为混合式加热器与表面式加热器两种。
(1)表面式加热器加热器的蒸汽与水在加热器内通过金属管壁进行传热,通常水在管内流动,加热蒸汽在管外冲刷,放热后凝结下来成为加热器的疏水。
表面式加热器的特点:有端差,热经济性差;有金属传热面,金属耗量大,结构复杂,造价高;系统简单,运行安全可靠,布置方便,系统投资和土建费用少。
(2)混合式加热器混合式加热器由于汽水直接接触,其端差为零,无传热损失,本身造价低,便于汇集不同温度的汽水,热经济性高。
但是它也有一些缺点:系统复杂,泵较多,投资较大,使厂用电增加,土建投资相应增加。
一般情况下,除了除氧器必须采用混合式加热器以外,高加和低加都采用表面式加热器。
2.回热系统疏水方式的选择(1)加热器的疏水方式通常的疏水收集方式有两种:一是疏水逐级自流方式;二是疏水泵方式。
疏水逐级自流方式,利用相邻表面式加热器汽侧压力,将压力较高的疏水自流到压力较低的加热器中,逐级自流直至与主水流汇合。
疏水泵方式,由于表面式加热器汽侧压力远小于水侧压力,尤其是高压加压加热器,疏水必须借助与疏水泵才能将疏水与水侧的主水流汇合,汇入地点通常是该加热器的出口水流中。
汽轮机原则性热力系统一、原则性热力系统的定义:就是把主要热力设备和辅助设备按工质热力循环的顺序连接起来的简化系统。
此系统只表示设备在正常工作时的相互关系,对同类型、同参数的设备只表示出一台,不包括备用设备及阀门等配件。
二、本厂汽轮机原则性热力系统:(现场画)三、汽轮机及各附属设备的作用:1.电动主闸门:主要起系统隔离作用;要求:严密性必须强。
2.自动主汽门:主要起保护作用,当机组任一保护达停机条件时,通过保安系统动作停机;要求:关闭动作迅速,0.1秒内。
3.调速汽门:用来改变汽轮机的进汽量,使汽轮机的负荷与外界负荷相适应。
当机组保护动作停机时也迅速关闭。
4.汽轮机:是将蒸汽的热能转变成旋转的机械能。
5.凝结器:1)在汽轮机排汽口形成高度真空,使蒸汽在汽轮机中膨胀到最低压力,增大蒸汽在汽轮机中的可用焓降,提高循环热效率;2)将汽轮机的低压缸排出的蒸汽凝结成水,重新送回锅炉进行循环使用;3)汇集各种疏水,减少汽水损失;4)具有真空除氧作用。
6.凝结水泵:将凝结器中的水打向除氧器,保证凝结器正常水位。
要求扬程、流量适中,但必须抗气蚀能力强。
7.轴封加热器:利用轴封回汽的热量加热凝结水。
同时,在轴封回汽室形成微负压,防止蒸汽外漏,减少汽水损失;保护汽机房环境。
8.低压加热器:利用在汽轮机中做了部分功的蒸气加热凝结水,提高凝结水温度;同时减少了蒸气在凝结器中的热量损失,提高循环热效率。
9.除氧器:热力除氧器的主要作用是除去锅炉给水中的溶氧及其它气体,保证给水的品质,减缓锅炉、汽机设备及管道的腐蚀,延长设备的使用寿命;同时除氧器本身又是给水回热、加热系统中的一个混合式加热器,起到加热给水,提高给水温度的作用。
它的性能好坏对电厂的长远安全运行非常重要。
10.抽气器:抽出凝结器及真空系统中的空气和不凝结气体;在机组启动前建立凝结器真空,在正常运行中维持凝结器真空。
11.射水泵:给射水抽气器提供压力水,保证射水抽气器正常工作。
原则性热力系统与全面性热力系统发电厂热力系统图发电厂热力系统图按照应用的目的和编制方法不同,分成原则性热力系统和全面性热力系统。
以规定的符号来表示工质按某种热力循环顺序流经的各种热力设备之间联系的线路图,称为发电厂的原则性热力系统图。
表示工质的能量转换及其热量利用的过程,反映了发电厂能量转换过程的技术完善程度和发电厂热经济性的好坏。
以规定的符号表明全厂主辅热力设备,包括运行的和备用的,以及按照电能生产过程连接这些热力设备的汽水管道和附件整体系统图,称为发电厂的全面性热力系统图。
原则性热力系统作用:用来计算和确定各设备、管道的汽水流量,发电厂的热经济指标。
又称为计算热力系统。
组成:锅炉、汽轮、主蒸汽及再热蒸汽管道和凝汽设备的连接系统、给水回热加热器、除氧器和给水箱系统、补充水系统、锅炉连续排污及热量利用系统、对外供热系统及各种水泵等。
类型和容量相同时,原则性热力系统也可能不尽相同。
不同的连接方式所获得的经济效果也不同编制发电厂原则性热力系统的主要步骤(一)确定发电厂的型式及规划容量根据电网结构及其发展规划,燃料资源及供应状况,供水条件、交通运输、地质地形、地震及占地拆迁,水文气象,废渣处理、施工条件及环境保护要求和资金来源等,通过综合分析比较确定电厂规划容量、分期建设容量及建成期限。
涉外工程要考虑供货方或订货方所在国的有关情况。
(二)选择汽轮机凝汽式发电厂选用凝汽式机组,其单位容量应根据系统规划容量、负荷增长速度和电网结构等因素进行选择。
各汽轮机制造厂生产的汽轮机型式、单机容量及其蒸汽参数,是通过综合的技术经济比较或优化确定的。
(三)绘发电厂原则性热力系统图汽轮机型式和单机容量确定后,即可根据汽轮机制造厂提供的该机组本体汽水系统,和选定的锅炉型式来绘制原则性热力系统图。
(四)发电厂原则性热力系统计算进行几个典型工况的原则性热力计算,及其全厂热经济指标计算,详见本章第三、四节。
(五)选择锅炉选择锅炉应符合现行的SD268‐1988《燃煤电站锅炉技术条件》的规定,必须适应燃用煤种的煤质特性及现行规定中的煤质允许变化范围。
根据汽轮机组最大工况时的进汽量,并考虑必须的富裕容量来选择锅炉的单位容量。
(六)选择热力辅助设备根据最大工况时原则性热力系统所得各项汽水流量,按照“设规”的技术要求,结合有关辅助热力设备的产品规范,合理选择,并宜优先选用标准系列产品,其型式也宜一致。
发电厂原则性热力系统举例亚临界参数机组发电厂原则性热力系统N300-16.7/538/538型机组的发电厂原则性热力系统优化引进型发电厂原则性热力系统举例江西丰城发电厂300MW机组型号为SQ‐N300‐16.7/538/538,配HG‐1025/18.2‐YM6型强制循环汽包锅炉及QFSN‐300‐2水氢氢冷发电机。
汽轮机为单轴双缸双排汽,高中压缸采用合缸反流结构,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。
有八级不调整抽汽,回热系统为“三高四低一除氧”,除氧器为滑压运行。
采取疏水逐级自流方式。
基本符号示例B(boiler):锅炉HP(High pressure)、IP(intermediate pressure)、LP(low pressure):高压、中压、低压汽轮机G(generator):发电机C(condenser):凝汽器CP(Condensate pump):凝结水泵DE(deionization):除盐装置BP(Boost pump):升压泵SG(Gland steam condenser):轴封冷却器H1(heater)……:给水回热器TP(fore pump):前置泵FP(feed water pump):给水泵TD(Boiler Feedwater Pump Turbine,Turbine Driver ):驱动汽轮机 HD(Deaerator):除氧器BD(blow down):排污系统N600-16.47/537/537型机组的发电厂原则性热力系统N600-17.75/540/540型机组发电厂原则性热力系统法国阿尔斯通-大西洋公司(ALSTHOM-ATLANTIQUE)制造的600MW汽轮发电机组超临界参数机组发电厂原则性热力系统引进的N600-25.4/541/566超临界压力机组发电厂原则性热力系统美国超超临界压力325兆瓦两次中间再热凝汽机组的发电厂原则性热力系统美国艾迪斯通电厂供热机组热电厂原则性热力系统国产CC200-12.75/535/535型双抽汽凝汽式机组热电厂原则性热力系统超临界压力单采暖抽汽T-250/300-23.54-2热电厂原则性热力系统前苏联火电厂单机容量最大机组的发电厂原则性热力系统世界上最大单轴1200兆瓦凝汽式机组发电厂原则性热力系统装在俄罗斯科斯特罗马电厂数台该型机组分别装在美国坎伯兰、加绞和阿莫斯等电厂FF—送风机;E—蒸发器;ES—蒸发器冷却器;EJ—抽气器冷却器世界上最大双轴凝汽式机组(1300兆瓦)发电厂原则性热力系统空冷型火电厂机组的原则性热力系统NK200-12.7/535/535型空冷机组原则性热力系统核电站原则性热力系统从法国进口的900 MW核电厂的二回路原则性热力系统俄罗斯K-1000-60/1500核电厂二回路原则性热力系统发电厂原则性热力系统计算的主要目的:确定电厂某一运行方式时的各项汽水流量及其参数,该工况下的发电量、供热量及其全厂热经济指标,以分析其安全性和经济性。
根据最大负荷工况计算的结果,作为选择锅炉、热力辅助设备和管道及其附件的依据。
计算举例压力(bar)温度(C)焓(KJ/Kg)给水泵入口焓667.0019242入口压力7.5入口熵 1.922526289蒸汽初参数127.5535给水泵效率0.8出口压力176.5等熵变化焓685.5054124损失 6.54出口焓690.1312845汽轮机入口1215313429.702557凝汽系数0.6902353330.690235333再热蒸汽冷端24.73123040.332233再热蒸汽热端21.65353542.825266单位质量比内功量522.5224295H2下端差8疏水温度193.9630619排汽0.05233.597704192404.6870952562.853897140.697656干度0.9347项目(单位)H1H2H3H4(HD)H5H6H7SG1H8SG2C抽汽量0.0502067740.0544272710.0406358870.0112936210.021648280.023*******.0367861210.0514872抽汽压力pj(bar)37.524.712.28.345 4.286 2.51 1.4780.4570.052抽汽温度(C)365.53124564033172552029933.59770419抽汽压损dpj(bar)888定压8888汽侧压力(bar)34.522.72411.224 5.88 3.94312 2.3092 1.359760.420440.052抽汽焓(kJ/kg)3138.5377483040.3322333380.8570063273.2939513101.469022979.6490092877.0417982681.1464轴封汽量0.00330.0040.0080.00330.0014轴封汽焓(kJ/kg)3381.643444.063286.343172.133098.57汽侧下饱和水温(C)241.7152449218.9227845184.9630619158.0498301143.107679124.8347649108.453067877.08819333.59770419汽侧下饱和水焓(kJ/kg)1045.801577938.6951295785.0994598667.0019242602.453953524.2842723454.7703444390.88322.6957411.6140.6976561疏水焓(kJ/kg)825.6342365加热器效率0.980.980.980.980.980.980.980.980.980.98疏水系数0.0535067740.1079340440.1485699310.1638635530.029648280.0529278180.0897139390.0514872加热器端差(C) 2.1 3.6-101 3.54 4.5出口水温(C)239.6152449215.3227845185.9630619158.0498301142.107679121.3347649104.453067872.588193水测压力(bar)176.5176.5176.515.715.715.715.715.715.7入口水焓(kJ/kg)927.4641643797.7901577690.1312845598.9189199510.345974440.6351088305.0655398140.69766出口水焓(kJ/kg)1037.986406927.4641643797.7901577667.0019242598.91892510.3459741438.9361679305.06554给水流量1110.8361364470.836136450.8361364470.7464225080.7464225轴封放热7.7082667960011.108232321.4710884009.178125 3.761758疏水放热11.78044404 4.3750823717.545742740 2.31759693 3.6792205160抽汽放热105.0695311120.5399669105.480910729.4344752854.099389457.1597452389.10597089121.42996折合放热量110.5222419129.6740027107.658873256.9266813274.059068258.2877953299.92405008122.68789给水吸热量110.5222419129.6740066107.658873256.9266813274.059068258.2877953299.92405007122.68789吸热差值03.85568E-06000-2.13163E-09-0.00072672000发电厂全面性热力系统发电厂的全面性热力系统是在原则性热力系统的基础上充分考虑到发电厂生产所必须的连续性、安全性、可靠性和灵活性后所组成的实际热力系统。