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660MW凝汽式机组全厂原如此性热力系统计算〔设计计算〕一、计算任务书（一）计算题目国产660MW凝汽式机组全厂原如此性热力系统计算〔设计计算〕（二）计算任务1.根据给定热力系统数据，计算气态膨胀线上各计算点的参数，并在ｈ-s图上绘出蒸汽的气态膨胀线；2.计算额定功率下的气轮机进汽量Do，热力系统各汽水流量D j、G j；3.计算机组的和全厂的热经济性指标；4.绘出全厂原如此性热力系统图，并将所计算的全部汽水参数详细标在图中〔要求计算机绘图〕。
（三）计算类型定功率计算（四）热力系统简介某火力发电场二期工程准备上两套660MW燃煤汽轮发电机组，采用一炉一机的单元制配置。
其中锅炉为德国BABCOCK公司生产的2208t/h自然循环汽包炉；气轮机为GE公司的亚临界压力、一次中间再热660MW凝汽式气轮机。
全厂的原如此性热力系统如图5-1所示。
该系统共有八级不调节抽汽。
其中第一、二、三级抽汽分别供三台高压加热器，第五、六、七、八级抽汽分别供四台低压加热器，第四级抽汽作为0.9161Mpa压力除氧器的加热汽源。
℃、0℃℃℃。
℃，进入锅炉。
三台高压加热器的疏水逐级自流至除氧器，第五、六、七级低压加热器的疏水逐级自流至第八级低压加热器；第八级低加的疏水用疏水泵送回本级的主凝结水出口。
凝汽器为双压式凝汽器，气轮机排气压力 4.4/5.38kPa。
给水泵气轮机〔以下简称小汽机〕的汽源为中压缸排汽〔第四级抽汽〕，无回热加热其排汽亦进入凝汽器，设计排汽压力为6.34kPa。
锅炉的排污水经一级连续排污利用系统加以回收。
扩容器工作压力1.55Mpa，扩容器的疏水引入排污水冷却器，加热补充水后排入地沟。
锅炉过热器的减温水〔③〕取自给水泵出口，设计喷水量为66240kg/h。
热力系统的汽水损失计有：全厂汽水损失〔○14〕33000kg/h\厂用汽〔○11〕23000kg/h(不回收)、锅炉暖风器用气量为65400kg/h,暖风器汽源〔○12〕取自第4级抽汽，其疏水仍返回除氧器回收，疏水比焓697kJ/kg。
一、热电厂能耗计算公式符号说明单位供电标煤耗单位发电标煤耗单位供热标煤耗bg=bd/[1-(ed/100)]bd=(Bd/E)*102Bd=B(1-α)br=(Br/Qr)*103Br=Bαg/kwhg/kwhTKg/GJT4 R热电比R=(Qr/36Eg)*1025η0热效率η0=[(Qr+36Eg)/29.3B]*102(%)二、能耗热值单位换算千焦（KJ）大卡(kcal)1千瓦时(kwh)= 3600kj备注1、吉焦、千卡、千瓦时（GJ、kcal、kwh）1kcal=4.1868KJ=4.1868×10-3MJ=4.1868×10-6GJ1kwh=3600KJ=3.6MJ=3.6×10-3GJ2、标准煤、原煤与低位热值：1kg原煤完全燃烧产生热量扣去生成水份带走热量，即为原煤低位热值。
Qy＝5000kcal/kg＝20934KJ/kg1kg标准煤热值Qy＝7000kcal/kg＝29.3×103KJ＝0.0293GJ/kg当原煤热值为5000大卡时，1T原煤＝0.714吨标煤，则1T标煤＝1.4T原煤3、每GJ蒸汽需要多少标煤：br＝B/Q＝1/Qyη＝1/0.0293η＝34.12/η其中：η＝ηW×ηg＝锅炉效率×管道效率当ηW＝0.89，ηg＝0.958时，供热蒸汽标煤耗率br＝34.12/0.89×0.958＝40kg/GJ当ηW＝0.80，ηg＝0.994时，供热蒸汽标煤耗率br＝34.12/0.80×0.994＝42.9kg/GJ二、热电厂热电比和总热效率计算一、热电比（R）：1、根据DB33《热电联产能效能耗限额及计算方法》2.2定义：热电比为“统计期内供热量与供电量所表征的热量之比”。
R＝供热量/供电量×100％2、根据热、能单位换算表：1kwh＝3600KJ（千焦） 1万kwh＝3600×104KJ＝36GJ（吉焦）3、统一计量单位后的热电比计算公式为：R＝（Qr/Eg×36）×100％式中： Qr——供热量GJ Eg——供电量万kwh4、示例：某热电厂当月供电量634万kwh，供热量16万GJ，其热电比为：R＝（16×104/634×36）×100％＝701％二、综合热效率（η0）1、根据浙江省地方标准DB33定义，综合热效率为“统计期内供热量与供电量所表征的热量之和与总标准煤耗量的热量之比”η0＝（供热量＋供电量）/（供热标煤量＋供电标煤量）2、根据热、能单位换算表1万kwh＝36GJ1kcal＝4.1868KJ1kg标煤热值＝7000kcal1kg标煤热值＝7×103×4.1868＝29.3×103KJ＝0.0293GJ3、统一计量单位后的综合热效率计算公式为η0＝[（Qr＋36Eg）/(B×29.3）]×100％式中：Qr——供热量GJEg——供电量万kwhB——总标煤耗量t4、示例：某热电厂当月供电量634万kwh，供热量16万GJ，供热耗标煤6442吨，供电耗标煤2596吨，该厂总热效率为：η0＝[(16×104＋36×634)/（6442＋2596）×29.3]×100％＝69％1. 凝汽器压力下的饱和温度与凝汽器冷却水出口温度之差称为端差.2.处于高度真空状态下的凝汽器，无论采用何种方法，总有一些不凝结的气体存在。
660MW凝汽式机组全厂原则性热力系统计算（设计计算）一、计算任务书（一）计算题目国产660MW凝汽式机组全厂原则性热力系统计算（设计计算）（二）计算任务1.根据给定热力系统数据，计算气态膨胀线上各计算点的参数，并在ｈ-s图上绘出蒸汽的气态膨胀线；2.计算额定功率下的气轮机进汽量Do，热力系统各汽水流量D j、G j；3.计算机组的和全厂的热经济性指标；4.绘出全厂原则性热力系统图，并将所计算的全部汽水参数详细标在图中（要求计算机绘图）。
（三）计算类型定功率计算（四）热力系统简介某火力发电场二期工程准备上两套660MW燃煤汽轮发电机组，采用一炉一机的单元制配置。
其中锅炉为德国BABCOCK公司生产的2208t/h自然循环汽包炉；气轮机为GE公司的亚临界压力、一次中间再热660MW凝汽式气轮机。
全厂的原则性热力系统如图5-1所示。
该系统共有八级不调节抽汽。
其中第一、二、三级抽汽分别供三台高压加热器，第五、六、七、八级抽汽分别供四台低压加热器，第四级抽汽作为0.9161Mpa压力除氧器的加热汽源。
第一、二、三级高压加热器均安装了内置式蒸汽冷却器，上端差分别为-1.7℃、0℃、-1.7℃。
第一、二、三、五、六、七级回热加热器装设疏水冷却器，下端差均为5.5℃。
气轮机的主凝结水由凝结水泵送出，依次流过轴封加热器、4台低压加热器，进入除氧器。
然后由气动给水泵升压，经三级高压加热器加热，最终给水温度达到274.8℃，进入锅炉。
三台高压加热器的疏水逐级自流至除氧器，第五、六、七级低压加热器的疏水逐级自流至第八级低压加热器；第八级低加的疏水用疏水泵送回本级的主凝结水出口。
凝汽器为双压式凝汽器，气轮机排气压力 4.4/5.38kPa。
给水泵气轮机（以下简称小汽机）的汽源为中压缸排汽（第四级抽汽），无回热加热其排汽亦进入凝汽器，设计排汽压力为6.34kPa。
锅炉的排污水经一级连续排污利用系统加以回收。
扩容器工作压力1.55Mpa，扩容器的疏水引入排污水冷却器，加热补充水后排入地沟。
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。
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 热电厂设计热负荷图2-1 采暖热负荷持续曲线图图2—2 年热负荷持续曲线图2.2装机方案的拟定根据热电厂设计热负荷和建厂条件，热电厂最终规模是50MW以下,由于采暖热负荷占整个热负荷比重一般，所以不建热水网。
采暖用汽和工业用汽同管输送，因此拟定以下装机方案：（见图2-3）2×CC12—4.9/0.98/0.17型双抽汽供热式次高压汽轮机发电机组;1×B12—4。
9/0。
98型背压供热式次高压汽轮机发电机组;3×75 t/h次高压循环流化床锅炉.本方案设有三台锅炉，三台汽轮机，主蒸汽系统采用母管制.背压机组(B12机组）的排汽，一部分作为1号高加的加热用汽,另一部分作为供热汽源。
抽汽机组CC12有3级非调整抽汽和2级调整抽汽，其中第1级调整抽汽和第1级非调整抽汽共用一个抽汽口，第2级调整抽汽和第2级非调整抽汽共用一个抽汽口，第1级调整抽汽做为供热抽汽，第2级调整抽汽做为补充水加热蒸汽。
除氧器加热用汽量是第2级非调整抽汽,除氧器定压运行.该系统配置减温减压器，保留或新建调峰锅炉，机组供热不足部分先由锅炉的新蒸汽减温减压后提供，再由尖峰锅炉提供.减温减压器所用的减温水来自给水泵出口.系统设连排扩容器，扩容蒸汽进入除氧器。
功热蒸汽的凝结水不回收,补充水(生水)由CC12机组的第2级调整抽汽加热后，去化水车间，再去除氧器。
5.4p 450t 3312.9hD b =390189.69D oj =17.80.0D b l =7.83.79图2-3 B12—4。
9/0.98 + 2×CC12-4.9/0。
98/0。
17 + 3×75 t/h 全厂原则性热力系统图2.3汽轮机热力特性资料与原则性热力系统拟定及其计算(一）机组热力特性资料我国常见供热机组的热力特性参见《中小型热电联产工程设计手册》。
本方案CC12额定进气量92 t/h,最大进气量104.4 t/h,第一级调整抽汽量30 ~ 50 t/h，第二级调整抽汽量30 t/h.本方案的计算原则是，让B12尽量多供热负荷，CC12汽机第二级调整抽汽作热电厂补水加热用汽.(二）原则性热力系统本方案原则性热力系统见图2-3.（三）原则性热力系统计算1。
参数级符号说明见表2—3表2-3 参数及符号2。
计算条件计算工况：采暖期最大热负荷工况，此时对应汽轮机最大进气量和最大调整供热抽汽量；设锅炉排污量：D bl = 0。
02 D b ；汽水损失量:D 1 = 0.03 D b ；ηh = η'h=0。
98。
各效率取值见表2-4。
表2—4 主要效率取值3。
锅炉减温减压供热系统热力计算公式 物质平衡方程 DD Tjwj=+D 0 （a)能量平衡方程 03282.85D 518.842907jwTjD D+= （b ）把（a)式带入(b ）式得03282.85D 518.842907jwTjD D+=解得 01.168Tjj DD =（3-62）001.168TjTjjj D D DD =-= （3-63）4. 方案一的计算（1）锅炉汽水流量计算公式 1）锅炉蒸发量)(030928.1)03.01/()(000000D D D D D DD j B j B Cb ++=-++=（3—64） 2）锅炉排污量)(020619.002.00001D D D D D j B b b ++== （3-65）3)锅炉给水量)(051546.10001D D D D D Dj B b b fw++=+= （3—66）4) 锅炉扩容排污系统计算 物质平衡方程 DD psfb +=D 1（a)能量平衡方程111790.98D2693467.08b f ps D D =+⨯ （b)把（a)式带入（b ）式得0000.0063757()DfB j D D D =++ （3—67)10000.0142428()Dpsb f B j D D D D D =-=++ （3—68)5)补充水量计算，若不考虑回水D D D D D Dps L Tj TB TC ma++++=)()(030928.103.0)(000D D D D D Dj B C Tj TB TC++⨯+++=0000.0142428()CB j DD D +++ (3—69）000()0.0451707()TCTB Tj C B j DD D D D D =+++++（2）B12-4.9/0。
98热力系统计算公式 1)B12机高加用汽量计算高加用汽量可分为两部分，一部分由B12汽轮机排气提供，为DB1,另一部分由CC12第一级抽汽提供，为DC1。
假定B12抽汽加热对应的给水量是DoB和CC12一级抽汽加热剩余的给水量，则高加能量平衡方程：100.98(2907711.76) 1.051546(719.67518.84)BB DD ⨯-=⨯-解得高加用汽 100.0981632BB DD = (3—70）2）B12机外供汽量 0100.901837TBB B B DD D D =-= (3-71）3)B12机发电功率(),003282.8529070.857/3.679.868e BB B PD D ⎡⎤=-⨯=⎣⎦ （3-72）（3）CC12—4。
9/0.98//0.17热力系统计算公式 1）CC12高加用汽量计算 高加能量平衡方程()()()1000.982907711.76719.67518.84 1.051546C CjD D D ⨯-=-⨯+解得高加用汽量()1000.098163CCjDD D =+ (3-73）2）生水预热器用汽量计算生水预热器的热平衡：计算时考虑20%的化学水处理水量损失。
()()20.982744.69476.54 1.2167.4762.8s maD D ⨯-=⨯-()()20000.0565070.002553sTCTBTjCBjDD D D D D D =+++++ （3—74)3)低压加热器用汽量计算公式低压热平衡： ()()()3=3c 0.982693433.07407.68128.65D D D --⨯+ 低加用汽量： D 3=0。
144149D c （3—75) 4)除氧器用汽量计算公式 除氧器热平衡()()2bs 2s 113c f fw w 0.982744.69146.5476.54711.76407.682693.11=518.84C B D D D D D D D D ⨯+++++++（D +D ）把式（3—69），（3-73），（3—70），(3—67），（3—74）,（3-75）带入上式，并整理得()()2=000j 0j j c0.1675630.032406 0.0644760.173413C B TC TB T D D D D D D D D D +++-++- （3-76）5）CC12汽量平衡把式（3—73），式(3—74）,式(3—75)带入上式，并整理得0000.7537800.1752440.309750 1.021937 0.008209()C B j TCTB Tj Dc D D D D D D =---++（3-77）6）CC12发电量计算公式()()()()(),12230.829[3282.852*******.852744.69 +3282.852693.94(3282.852308.47)]/3.6e C C TC s C P D D D D D D =⨯-++-+-+-(3-78）整理上式得(),00085.82585229.57784375.64124421.081845 0.987569225.867097e C TC C j B TB Tj cP D D D D D D D =+++-++（3—79）或0000.004427,0.1309520.0933370.379984 0.3348930.004372()C B TC j TB Tj Dc Pe CD D D D D D =----++0C 1C TC 22s 3c D =D +D +D +D +D +D(3—80）代入式(3—77)，并整理得0C ,00D =0.0050040.0925780.028419 0.7255900.004337()e C B jTC TB Tj P D D D D D +-+-+(3—81）(4)方案一各部分实际用汽量计算上面推导出来汽机进汽量(D 0)、凝汽量(D c ）与发电功率(P e ）和供汽量（D T )之间的关系，现将有关数据代入,可计算出方案一在采暖期最大负荷下汽机、锅炉等各部分实际用汽量.计算结果列在表2-5。
