N600-24.2566566型三缸四排汽机组回热抽汽系统计算点参数

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《热力发电厂》2 发电厂的回热加热系统

热量平衡
Dwj hwj Dsg hsg
Di hi D j h j
D fwh fw
2、除氧器的自生沸腾及防止方法自生沸腾 ——不需要回热抽汽加热，仅凭其他进入除
氧器的蒸汽和疏水就可将水加热到除氧器工作压力下饱和温度影响：（1）回热抽汽管的逆止阀关闭，破坏汽水逆向流动；（2）排气工质损失↑，热量损失↑，除氧效果↓；（3）威胁除氧器的安全
pb bK p
pb b
（2）道尔顿定律
混合气体全压力等于各组成气（汽）体的分压力之和
p p j ps
水中氧量与温度的关系
热力除氧方法
将给水加热至除氧器工作压力下的饱和温度，即可达到除氧目的
保证热力除氧效果的基本条件：
（1）水被加热到除氧器工作压力下的饱和水温度；
（2）及时排走水中逸出的气体，以保证液面上氧气及其他气体分压力维持为零或最小；（3）水与加热蒸汽有足够的接触面积，蒸汽与水应逆向流动，确保有较大的不平衡压差。
ic ——除氧器定压运行时
二、除氧器汽源的连接方式 1、单独连接定压除氧器方式
p2 p3
——高中压电厂带基本负荷机组
特点：
（1）设计工况时该级回热抽汽压力应高于除氧器运行压力；
（2）抽汽管道上设压力调节阀，低负荷时能切换至高一级抽汽，并关闭原级抽汽
单独连接定压除氧器方式的分析
（1）压力调节阀导致节流损失 ↑，除氧器出口水温 < 抽汽压力相对应的饱和温度，高压抽汽量↑，回热抽汽做功比Xr ↓，使机组 i ↓
水中残余含氧量与加热温度不足的关系
除氧两个阶段：
（1）初期除氧阶段
不平衡压差△p大除去给水中80%～90%的气体

回热系统

导入#8低加，也可直接导入凝结器。在#8低加之前装有轴封抽汽器，其疏水通过虹吸井导入凝结器。
低压加热器
本机组回热系统中，采用四台DR～340 型立式，U型管结构、表面式低压加热器。其结构、汽水的流程，传热面积基本相同。只有#5低加与同类型的其它三台不同，#5低加带有过热段，其作用就是利用蒸汽的过热度，将加热器出口侧的给水加热，而蒸汽却不凝结。这样，与加热器抽汽压力对应的饱和温度与加热器出口水温的端差便可减小，提高了热经济性。
疏水冷却器及蒸汽冷却器
疏水冷却器是利用加热器的疏水来加热进入高压加热器中的部分给水，以提高机组热效率，并能减轻汽水混合物对疏水管道的冲刷摩损。
蒸汽冷却器是利用温度较高的三段抽汽，来加热部分给水，以提高热经济性。同时又使三段抽气得以冷却，然后进入＃3高加，减少蒸汽和给水的温差，对防止＃3高加因汽、水温差大引起的泄漏起了一定的作用。
优点：混合式加热器能将水加热到加热蒸汽压力下的饱和温度，无端差，热经济性高；它没有金属受热面，结构简单，价格便宜；易于汇集不同温度的汽水，并能除去水中所含的气体。
缺点：每台加热器的出口必须配置升压水泵，这不仅增加了设备和投资，还使系统复杂化；且汽轮机变工况运行时，升压水泵的入口还容易发生汽蚀。如果单独由混合式加热器组成回热系统投入实际运行，其厂用电量将大大增加，经济性反而降低，因此火力发电厂一般只将它作为除氧器。
水压逆止门及其控制水系统
在所采用的逆止门中有两种类型：管径为 φ 100～300毫米的球形逆止门和管径为 φ 400毫米以上的扑板式逆止门。它们都是以压力水为控制动力，所以称为水压逆止门。
在抽汽压力较低流量又较大的抽汽管道上，通常采用扑板式逆止门。这种逆止门的门碟不是垂直和升降运动。而是以悬挂轴为中心，在与沿垂线成某一角度的范围内摆动。操纵装置位于门外边。

弗留格尔公式计算说明

G1 P021 Pg21 T0
G0
P02 Pg2 T01
其中 G1 、 G0 代表变化后、前的主蒸汽流量 P01 、 P0 代表变化后、前的调节级压力 Pg 、 Pg1 代表变化后、前的高压缸排汽压力 T01 、T0 代表变化后、前的调节级温度
3、通过凝结水流量，对除氧器、高加列物质平衡、热量平衡的方程式，迭代计
3 h3
3 号高加
t s3 减
t4
除氧器
过
热
温
gj
b
再热减温
Hபைடு நூலகம்
t5
zj
主给水流量看成 1，
1 号高加： t1 t 2 1 (h1 t s1)
2 号高加： t 2 t 3 2 (h2 t s2 ) 1 (t s1 t s2 )
3 号高加（将给水泵部分和 3 号高加看成一个整体）：
t 3 (t 4 b ) 3 (h3 t s3 ) ( 1 2 )(t s2 t s3 )
高旁泄漏率(%)： a (t1 t gs ) /(t1 t 4 ) *100
最终给水流量： b 1/(1 a /100)
除氧器热量平衡：
(b gj zj ) (t 4 t 5 ) 4 (h4 t 5 ) ( 1 2 3 )(t s3 t 5 )
t gs
热耗率的计算关键是流量计算
主汽流量计算方法： 1、DCS 实时点：依据厂家给的几组调节级压力、主汽流量的数据，由调节级压力线性插值得到实时的主汽流量值，并通过调节级温度进行修正。
2、弗留格尔公式求取（用于在线计算）：把调节级后的高压缸所有级看成一个级组，利用弗留格尔公式，调节级压力、调节级温度，高压缸排汽压力，主汽流量之间的关系式
除氧器物质平衡：

燃油燃气常压热水锅炉及其附属系统设备技术规格说明书

燃油/燃气热水锅炉及其附属系统设备第一节总则1.1 说明本章说明有关燃油/燃气两用热水锅炉及有关之附属设备的供应、安装及调试所需的各项技术要求（包括但不限于）。

A.消声设备及其配件B.相应的自动控制系统C.锅炉排烟系统D.锅炉排污降温扩容器E.锅炉的燃气/燃油供应系统1.2 一般要求A. 有关设备，无论在运送、储存及安装期间应采取正确的保护措施，以确保设备在任何情况下不受破损。

B. 提供所有为安全运送和妥善安装有关设备所需的配备和附件。

C. 须按设备表所示要求，提供数量和功能相符的设备。

D. 热水锅炉的供应及安装须符合当地消防部门、质量技术监督局、燃气公司及其它政府部门所定的各项要求。

本承包单位须负责申请及提供所有有关政府部门对本锅炉设备或本锅炉系统安装的批准文件。

E. 锅炉的工作压力为常压，但设备需要进行压力为600kPa的水压试验。

F.锅炉及其附属设备所有组件不可含有任何石棉或石棉产品。

G.热水锅炉的气体泄漏警报应交予当地燃气公司负责，而本承包单位须负统筹及与燃气公司协调。

1.3 质量保证A.有关热水锅炉除须按照由美国机械工程师协会(ASME)所制定及获美国保险业研究所(UL)认同的锅炉及压力容器规范或BSEN12953-1所制定的相关认可标准进行设计、制造和承压试验外,仍须按照但不限于以下所列的中国所制定的标准和规范进行设计、制造、安装和承压试验。

『热水锅炉安全技术监察规程』『工业锅炉通用技术条件 – JB/T10094-2002』『锅炉受压组件焊接技术条件 – JB/T1613-93』『锅炉水压试验标准 – JB/T1612-94』『锅炉大气污染物排放标准 – GB13271-2001』『工业锅炉安装工程施工及验收规范 – GB50273-1998』『小型和常压热水锅炉安全监察规定』『常压热水锅炉通用技术条件– JB/T7985』B.热水锅炉的生产商必须具有生产及安装同类型及功能相约设备的经验，其所生产安装的设备必须为常规定型产品并具有五年以上成功运行的记录。

国产三缸四排汽空冷600MW汽轮机介绍资料..

1. 1 21 3.23.1 23.223.324. 24.124.234.3 44.4 64.5694.7 95. 96 117 117.1 11127.3 14 8181.240+9622673+3+1538538273.13.3.13.20.0073.34.4.14961 264.26156 565656 5664.312341231234.41211 2291456124.54.715 01>-⨯e k N P C 02<-⨯e k N P Ck P e N1C 2C5.3212121221 120.10.2NZK600-16.7/538/538型汽轮机介绍资料6 气动部分（见专题报告“三缸600MW汽轮机全三维叶片开发设计”）7 力学分析7.1 高中压外缸力学分析高中压外缸的的材料为ZG15Cr2Mo1,材料的屈服强度为275MPa，分析的最大应力为237Mpa，最大应力处的温度为333.4度。

图7-1高中压外缸应力云图高压1级高压2级高压3级高压4级高压5级高压6级高压7级高压8级导叶型线 2.5241 2.5242 2.5242 2.5242 2.5242 2.5242 2.5249 2.5249h静叶高m 0.091 0.102 0.114 0.123 0.133 0.146 0.141 0.157 datp压差MPa 0.909 0.643 0.584 0.538 0.498 0.445 0.494 0.435 Nb静叶只数68 82 80 68 82 80 64 64Dm静叶平均直径m 1.04 1.06 1.07 1.07 1.08 1.087 1.076 1.092 xgmd进汽边叶顶应力MPa 1.14 3.55 -0.38 -0.19 -0.42 -0.81 -1.26 -7.45 xgmd1出汽边叶顶应力MPa -38.20 -43.01 -43.50 -37.66 -33.32 -28.80 -22.71 -31.13 xgmg进汽边叶根应力MPa 122.09 152.39 162.83 163.35 164.42 163.81 148.71 166.13 xgmg1出汽边叶根应力MPa 8.00 11.58 15.26 10.62 7.28 3.92 -32.51 -21.40工作温度505.5 487.2 469.3 451.1 432.9 414.8 398 377许用应力MPa126.75 154.2 181.05 212.35 247.2 278.17 290.14 294.29 焊缝应力MPa76.17 44.85 45.49 39.37 34.84 30.13 53.76 71.2焊缝许用应力MPa97.22 117.80 136.61 161.79 186.57 213.30 239.07 268.29高压9级中压1级中压2级中压3级中压4级中压5级中压6级导叶型线 2.5249 2.5230 2.5230 2.5230 2.5230 2.5230 2.5230h静叶高m 0.171 0.143 0.160 0.18 0.20 0.23 0.265datp压差MPa 0.402 0.422 0.310 0.267 0.232 0.210 0.174Nb静叶只数64 68 70 70 70 72 74Dm静叶平均直径m 1.104 1.313 1.326 1.344 1.357 1.387 1.419xgmd进汽边叶顶应力MPa -7.23 -0.87 -0.1 -0.56 -0.32 -0.65 -0.33xgmd1出汽边叶顶应力MPa -28.85 -9.17 -10.86 -9.64 -7.16 -7.10 -5.13xgmg进汽边叶根应力MPa 173.91 67.13 65.92 67.68 67.34 75.43 76.10xgmg1出汽边叶根应力MPa -26.1 -4.8 -3.96 -4.27 -5.79 -6.23 -7.45工作温度356.3 538.2 508.8 478 446.4 413 377许用应力MPa297.60 87.79 121.8 168 221.03 281 294.29焊缝应力MPa65.85 57.21 68.85 60.54 45.08 44.31 32.16 焊缝许用应力MPa271.60 69.84 93.46 127.29 167.94 216.00 268.297.366 49轴承号轴承直径（cm）轴承有效宽度（cm）轴承类型轴承比压（MPa）轴承支反力（N）轴承静态标高（mm）Brg1 40.5 25.0 四瓦可倾 1.503 152225.2 13.17 Brg2 40.5 28.5 四瓦可倾 1.517 174778.0 3.55 Brg3 48.26 35.56 四瓦可倾 1.751 300718.2 2.50 Brg4 48.26 35.56 四瓦可倾 1.738 298489.6 0.33 Brg5 48.26 35.56 四瓦可倾 1.738 298489.6 0.00 Brg6 48.26 35.56 四瓦可倾 1.772 304677.2 0.30 Brg7 50.0 40.54 可倾瓦 1.696 344120.2 0.49 Brg8 50.0 40.54 可倾瓦 1.600 324957.0 11.14 Brg9 30.48 12.7 可倾瓦0.359 12851.1 17.72 7.3.3 轴系临界转速计算表7-2 武乡三缸空冷600MW汽轮发电机组轴系无阻尼临界转速（单位：r/min）振型高中压转子低压I转子低压II转子发电机转子一阶1703 1634 1656 780二阶3907 3867 3596 2073 判别准则：国产机组避振要求：临界转速避开额定转速±15%，西屋公司避振要求：过去是用临界转速避开额定转速±10%，同时考核不平衡响应。

热力系统计算模板

计算原始资料:1.汽轮机型式及参数（1）机组型式：亚临界、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=600MW（3）主蒸汽参数（主汽阀前）：p0=，t0=537℃；（4）再热蒸汽参数（进汽阀前）：热段：p rh=，t rh=537℃冷段：pˊrh=，tˊrh=315℃（5）汽轮机排汽压力p c= MPa，排汽比焓：h c=Kg。

2.回热加热系统参数：（1）机组各级回热抽汽参数见表1-1；表1-1 回热加热系统原始汽水参数项目单位H1H2H3H4 H5 H6 H7 H8 Mpa抽汽压力pˊj抽汽比焓hKJ/Kg 3133 3016 3317 3108 2913 2750 2650 2491 j抽汽管道压% 3 3 3 3 3 3 3 3 损δpjMpa 20水侧压力pw加热器上端差δ℃0 0 0t℃316 429 323 137 抽汽温度twj加热器下端℃差δt1（2）最终给水温度：t fw=℃；（3）给水泵出口压力：p pu=，给水泵效率：ηpu=；（4）除氧器至给水泵高差:H pu== KJ/Kg（5）小汽机排汽压力：p e，xj= MPa；小汽机排汽焓：h c，xj3.锅炉型式及参数（1）锅炉型式：英国三井／541／541；（2）额定蒸发量:D b=2027t/h；（3）额定过热蒸汽压力p b=;额定再热蒸汽压力p r=；（4）额定过热气温t b=541℃额定再热气温t r=541℃；（5）汽包压力p du=；（6）锅炉热效率：ηb=%。

4.其他数据（1）汽轮机进汽节流损失δp1=4%，中压缸进汽节流损失δp2=2%=415KJ/Kg（2）轴封加热器压力p sg=98K Pa，疏水比焓：h d，sg（3）机组各门杆漏汽、轴封漏汽等小汽流量及参数见表1-2（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表1-3（5）汽轮机机械效率ηm=，ηg=（6）补充水温度t ma=20℃（7）厂用电率：ε=；（六）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比焓升。

抽汽回热系统主要计算结果(2)

抽汽回热系统主要计算结果
项目
#5低加
#6低加
#7低加
#8低加
进口水温t1,℃
126.1
105.7
84.5
35.1
出口水温t2,℃
147.6
126.1
105.7
84.5
焓升tao，kJ/kg
89.9
85.3
88.6
206.5
抽汽焓hq，kJ/kg
3019.8
2889.7
2763.1
369.4
抽汽放热量q kJ/kg，kJ/kg，kJ/kg kJ/kg kJ/kg
加热器
1
6级后
5.65
380.5
61.48
#1HP
2
9级后
3.475
316.8
64.53
#2HP
3
12级后
1.647
440.5
32.84
#3HP
4
15级后
0.827
343.3
21.266
除氧器
5
16/22级后
0.485
278.1
25.66
#5LP
6
17/23级后
0.269
210.9
23.72
#6LP
7
18/24级后
0.141
144.8
23.90.066
88.2
50.615
#8LP
2464.1
2420.5
2384.1
177.6
抽汽效率yit
0.2005
0.1216
0.1135
0.051
3
项目
进口烟温ty1
出口烟温ty2
低省换热量，Qd

回热抽汽系统

况 VWO:调门全开工况
汽轮机厂设计时,先要给定一定的边界条件,如主汽压力温度、再热汽压力温度、背压、经济功率，然后进行热力设计得到主汽流量、汽缸效率、抽汽参数等得到THA工况；如果背压升高到夏季的平均值，仍要发出设计功率，进汽量就要增加，这就又有了一个边界条件，重新计算得到TRL工况，所以TRL也称夏季工况。考虑到机组以后的老化，动静间隙加大，叶片的冲刷等不利因素，一般要求汽轮机的最大进汽量为TRL进汽量的1.05倍，这就是 VWO调节门全开工况。在TRL的进汽量下背压下降到THA的数值，机组发出的功率就是最大允许连续运行的出力，称为TMCR。
六、系统的运行
（一）启动（暖管并充分疏水，控制温升速度，水位投入保护）
当加热器采用随机启动方式时，在机组启动前，各加热器水侧已注水，各抽气管道的电动隔离门、气动逆止门及各疏水门处于开启状态。当加热器采用定压启动方式时，启动前应关闭电动隔离门，同时开启隔离门前的疏水门。待机组负荷升高、加热器即将投入时，由低压到高压，逐渐开启抽汽电动隔离门，同时注意控制温升速度，电动隔离门全开后可依次关闭抽汽管道上的疏水门。
四、各阀门设置
• 四抽用户：除氧器、小汽机、辅助蒸汽联箱； • 除氧器汽源：高加组汽侧排空、高压调门门杆漏气、四段抽汽、连排扩容器来汽以
及来自中压辅助蒸汽联箱； • 小机汽源：辅汽、冷再和四抽； • 回热抽汽系统必须保证系统中的汽、水介质不能倒流进入汽轮机的汽缸，防止汽轮
机超速或发生水冲击。 • 电动隔离门：防止汽轮机进水（一级保护），切断加热器汽源； • 气动逆止门：防止汽轮机超速（突降负荷、甩负荷时），防止汽轮机进水（二级保
• 汽轮机级（调节级、压力级、冲动级、反动级）高压缸：1个调节级和9个压力级；中压缸：6个反动级；低压缸：2×2×7个压力级。

机组抽汽方式热平衡图

59.59 1108.6 252.7 S △t= 5.6 B 1052.00 904.0 206.87 △t= -1.0 A C 400.0 83.79 3045.8 330.80 3.9727 高压缸
6655.2 kJ/kW.h
3.9112 kg/kW.h
7#
S E 143.4 918.8 212.5 回水 170.4 △t= 5.6 721.099 199.5 753.7 177.7 1052.00 713.0 168.30 D CY 43.46 3081.0 0.7600 409.08 433.6 102.94 △t= 2.8 400.00 3081.0 310.85 0.8000 56.08 3327.0 1.8281 1052.00 744.3 172.15 59.59 3146.7 387.13 5.9481
1052.00 1199.5 274.00 △t= -1.0
锅炉
A
1052.00 3397.3 538.00 16.671
863.58 3534.6 538.00 3.7345
863.58 3045.8 330.79 3.9728
△t= 5.6 1052.00 1084.2 247.11 △t= -1.0 B J
J 40.47 2251.1 BFPT
56.08 3327.0 434.94 1.9244 C D 48.85 3081.0 310.85 0.8000 E S J
中压缸
40.47 3081.0 310.85 0.8000
流量 t/h 焓值 kJ/kg
温度 ℃ 压力MPa.a
3# 2#
64.0 225.3 33.3
J 40.47 2251.1 BFPT

《热力发电厂》习题解答

《热力发电厂》习题解答第一章发电厂热力过程的理论基础思考题及习题1. 对发电厂热功转换效果做出全面正确的评价,为什么必须建立在热力学第一定律和第二定律基础之上?答：热力学第一定律是从能量转换的数量关系来评价循环的热经济性；它可对各种理想循环进行分析，而实际的各种热力循环中都存在原因不同的不可逆损失，找出这些损失的部件、大小、原因、及其数量关系，提出减少这些不可逆损失的措施，以提高实际循环热效率就应采用以热力学第二定律为基础的方法来完成。

因此对发电厂热功转换效果作出全面的评价，必须建立在热力学第一定律和第二定律的基础之上。

2. 评价实际热力循环的方法有几种？它们之间有什么区别和联系？答：评价实际热力循环的方法有两种：一种是热量法（既热效律法），另一种是火用（或熵）方法。

热量法是以热力学第一定律为基础。

用能量的基本特性提出热力循环能量转换的数量关系的指标，着眼于能量数量上的平衡分析，它主要通过计算各种设备及全厂的热效率来评价实际循环的优劣。

这种评价方法的实质是能量的数量平衡。

火用方法是以热力学第一，第二定律为依据，不仅考虑能量的数量平衡关系，也考虑循环中不可逆性引起作功能力的损失的程度。

它是一种具有特定条件的能量平衡法，其评价的指标是火用效率，这种评价方法实质是作功能力的平衡。

两种方法之间的区别：热量着重法考虑热的数量平衡关系，而火用方法不仅考虑热的量，而且也研究其质的数量关系，即热的可用性与它的贬值问题。

因此，两种方法所揭示出来的实际动力装置不完善性的部位、大小、原因是不同的。

3. 热量火用和工质火用的含义和区别？为什么说火用可作为一个状态参数？答：温度为T 的恒温热源释放热量q,则q 在热源温度T 和环境温度T en 之间实现卡诺循环时所做的最大技术功，称为热量火用。

在发电厂的绝大部分热力设备中，工质都是在稳定流动中，流体由状态（p 1,t 1）可逆的变到与环境状态（p en,t en ）相同时所做的最大技术功，称为工质火用，而两者均以环境状态为变化的基础，而只是热源的性质不同。

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