汽轮机原则性热力系统-热平衡计算
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具有工业及采暖抽汽供热式汽轮机的热电厂原则性热力系统计算热电厂原则性热力系统附图所示,求在计算的供热工况和汽轮机耗汽量0D '下的发电量和全厂各项热经济指标。
已知:1、 汽轮机、锅炉主要特征 (1) 汽轮机机组型式 前苏联 ∏T —135/165-12.75/1.27型 新汽参数 0p =12.75 M a p (130ata), 0t =565℃ 终参数c p =3.4×310- M a p抽汽 七级抽汽,其中第3、6、7为调节抽汽,第3级为工业抽汽。
第6、7级为采暖抽汽功率 额定功率135MW ,最大功率165MW (2) 锅炉型式 自然循环汽包炉 参数b p =13.83 M a p , b t =570℃锅炉效率 b η=0.92 2、 供热抽汽及供热系统第3级工业抽汽调压范围为0.785~1.27 M a p (8~13ata)。
直接向热用户供汽,回水率50%,回至补充水除氧气MD 。
第6、7级采暖汽调压范围分别为0.0588~0.45 Ma p (0.6~2.5ata),0.0392~0.11M a p (0.4~1.2ata)。
经由基载热网加热器(BH1、BH2)和热水锅炉(WB )通过水网热用户供暖。
在凝汽器内装有部分管束,用以预热采暖热网返回水。
网水设计送水温度dsn t =150℃。
3、回热抽汽及回热系统七级回热抽汽分别供三个高压加热器、一个前置式定压给水除氧器HD 和四个低压加热器用汽。
另外还专门设置了大气式补水除氧器MD ,以及保证MD 正常运行设立的补水预热器SW 。
在计算工况下各级抽汽压力、抽汽温度如表所示。
给水温度234℃,给水泵出口压力17.5 Ma p 。
给水在给水泵中理想泵功a puw =186kJ/kg ,给水泵效率pu η=0.8。
1、 计算工况工业热负荷供汽s D =302400kg/h ,3p =1.27 M a p ,回水温度ss t =90℃ ,相应回水焓ss w h ,近似为:90×4。
凝汽式发电厂原则性热力系统计算书指导教师:学生姓名:班级:成绩:河南理工大学机械与动力工程学院2010-11-25凝汽式发电厂原则性热力系统计算计算600MW 机组在最大工况时(e p =619480KW )的全厂热经济指标。
(参考附图) 计算任务:(1)熟悉计算过程;(2)计算结果误差较小;(3)用计算机CAD 绘图,对附图进行绘制; 最终作业形式:本计算书和一张CAD 电子图及与电子图对应的打印图纸。
已知:1、 汽轮机型式和参数机组形式 国产N600-16.67/537/537型初蒸汽参数MPa p 67.160=(170ata ),0t =537℃ 再蒸汽参数 高压缸排汽 rh p =2p =3.71M a p (37.83ata ),2t =316.2℃中压缸进汽rhp '=3.34 M a p (34.1 ata), rh t =537℃ 排气压力 c p =0.005 M a p (0.055 ata)给水温度fw t =275℃在最大工况下各回热抽气的压力和温度、加热器压力和疏水冷却器出口水焓见表2。
2、 锅炉型式和参数锅炉型式 HG-2008/186M 多次强制循环汽包炉 最大连续发量 =2008t/h 过热蒸汽出口参数b p =18.28 M a p (186.4 ata),b t =540.6℃再热蒸汽出口温度 540.6℃ 汽包压力 20.4 Ma p (208 ata)锅炉效率 b η=0.923、 计算中采用的其他数据 (1) 小汽水流量制造厂家提供的轴封汽量及参数如表1所示.。
*∑H sg D 为高压缸轴封总漏汽量。
锅炉连续排污量1b D =0.01b D 全厂汽水损失1D =0.01b D 给水泵小汽轮机耗汽量t D =70.05t/h 至锅炉过热器减温水量d D =30.92t/h (2) 其他有关数据选择回热加热器效率h η=0.999,扩容器效率f η=0.98。
1。
本课程设计的目的热力发电厂课程设计的主要目的是要确定在不同负荷工况下各部分汽水流量及其参数、发电量、供热量及全厂性的热经济指标,由此衡量热力设备的完善性,热力系统的合理性,运行的安全性和全厂的经济性.是学生在学习热力发电厂课程后的一次综合性的训练,是本课程的重要环节。
通过课程设计是学生进一步巩固、加深所学的理论知识并有所扩展;学习并掌握热力系统全面性计算和局部性分析的初步方法;培养学生查阅、使用国家有关设计标准、规范,进行实际工程设计,合理选择和分析数据的能力;锻炼提高运算、制图、计算机编程等基本技能;增强工程概念,培养学生对工程技术问题的严肃、认真和负责的态度。
2.计算任务1。
根据给定的热力系统数据,在h—s图上汇出蒸汽的汽态膨胀线(要求出图占一页)。
2.计算额定功率下的汽轮机进汽量D0,热力系统各汽水流量D j。
3.计算机组和全厂的热经济性指标(机组汽耗量、机组热耗量、机组热耗率、机组汽耗率、绝对电耗率、全厂标准煤耗量、全厂标准煤耗率、全厂热耗率、全厂热效率).3。
计算原始资料1。
汽轮机形式及参数(1)机组形式:亚临界、一次中间再热、四缸四排气、单轴、凝汽式机组。
(2)额定功率:P e=600MW.(3)主蒸汽初参数(主汽阀前):P0=16.7Mpa,t0=537℃。
(4)再热蒸汽参数(进汽阀前):热段:P rh=3。
234Mpa,t rh=537℃冷段:P'rh=3.56Mpa,t'rh=315℃。
(5)汽轮机排气压力P c=4.4/5。
39KPa,排气比焓h c=2333.8KJ/kg。
2.回热加热系统参数(1(2)最终给水温度:t fw=274。
1℃。
(3)给水泵出口压力:P u=20。
13Mpa,给水泵效率:83%。
(4)除氧器至给水泵高差:21.6m。
(5)小汽机排汽压力:Pc=6.27kPa。
小汽机排气焓:2422.6KJ/kg。
3。
锅炉型式及参数(1)锅炉形式:英国三井2027-17。
600MW汽轮机原则性热力系统设计计算目录毕业设计...............错误! 未定义书签。
内容摘要 . .. (3)1.本设计得内容有以下几方面: . (3)2.关键词 (3)一.热力系统 . (4)二.实际机组回热原则性热力系统 (4)三.汽轮机原则性热力系统 (4)1.计算目的及基本公式 (5)1.1 计算目的 . (5)1.2 计算的基本方式 (6)2.计算方法和步骤 (7)3.设计内容 (7)3.1整理原始资料 (9)3.2计算回热抽气系数与凝气系数 (9)回热循环 (10)3.2.1混合式加热器及其系统的特点 (10)3.2.2表面式加热器的特点: (11)3.2.3表面式加热器的端差θ及热经济性 (11)3.2.4抽气管道压降p j及热经济性 (12)3.2.5蒸汽冷却器及其热经济性 (12)3.2.6表面式加热器的疏水方式及热经济性 (13)3.2.7设置疏水冷却段的意义及热经济性指标 (14)3.2.8除氧器 . (18)3.2.9除氧器的运行及其热经济性分析 (19)3.2.10除氧器的汽源连接方式及其热经济性 (19)3.3新汽量 D0计算及功率校核 (23)3.4热经济性的指标计算 (26)3.5各汽水流量绝对值计算 (27)致谢. (32)参考文献 . (33)600MW汽轮机原则性热力系统设计计算内容摘要1.本设计得内容有以下几方面:1)简述热力系统的相关概念;2)回热循环的的有关内容(其中涉及到混合式加热器、表面式加热器的特点,并对其具有代表性的加热器作以细致描述。
表面式加热器的端差、设置疏水冷却段、蒸汽冷却段、疏水方式及热经济性、除氧器的运行及其热经济性分析、除氧器的汽源连接方式及其热经济性)3)原则性热力系统的一般计算方法2.关键词除氧器、高压加热器、低压加热器一.热力系统热力系统的一般定义为: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。
1、汽轮发电机组型号:N300-16.8/550/550 实际功率:300MW初参数:16.18Mpa,550℃;再热汽参数:〔3.46Mpa,328℃〕/〔3.12 Mpa 550℃〕Mpa x=9%给水泵出口压力:17.6 Mpa,给水泵效率:η凝结水泵出口压力:1.18 Mpa除氧器工作压力:0.588 Mpa机组效率:ηmη不考虑回热系统的散热损失,忽略凝结水泵焓升。
锅炉效率:ηb=0.925 管道效率:η3、全厂汽水损失:DD B 〔D B为锅炉蒸发量〕轴封漏汽量:Dsg=1.01Do 〔Do为汽轮机新汽量〕轴封漏汽焓:h sg=3049kJ/kgMpa汽轮机进汽节流损失为:4%中压联合汽门压损:2%各抽汽管道压损:6%小汽机机械效率:η设计:根据数据,与水蒸汽焓熵图,查出各抽汽点焓值后,作出水蒸汽的汽态膨胀线图如下:二、计算新汽流量与各处汽水流量1、给水泵焓升:〔假设除氧器标高为35m〕△hpu=1000〔P入-P出〕V/η=21.56〔kJ/kg〕给水泵出口焓值h=h入+△〔kJ/kg〕2、大机与小机排汽焓:h c=xh¹+〔1-x〕h¹¹〔kJ/kg〕3、根据所知参数知道,#1、2、3GJ疏水为未饱和水除氧器为饱和水,#1、2、3、4DJ疏水为饱和水轴加、凝结器为饱和水。
由以上特点与设计参数查未饱和水特性表、饱和水与饱和蒸汽表、查汽轮机总汽耗量为D¹那么 D¹=Do+Dsg=1.01 Do 即α¹锅炉蒸发量D B= D¹D BD B=1.01 Do即α锅炉给水量Dgs : Dgs= D B=1.0202 Do 即αh 〕α1=αgs 〔h12-h11〕/〔 h1-h1s 〕=1.0202*〔1129.3-1029〕/〔3133.3-1065〕〕=αgs 〔h22-h21〕 α2=[αgs 〔h22-h21〕-α1〔h1 s –h2s 〕]/〔 h2-h2s 〕=1.0202*〔1029-824.5〕-0.04947*〔1065-853〕/〔3049.6-853〕6、#3GJ 列热平衡式:α3、h31+α2〕〔h2 s –h3s 〕=αgs 〔h32-h31〕α3=[αgs 〔h32-h31〕-〔α1+α2〕〔h2 s –h3s 〕]/〔 h3-h3s 〕〔824.5-688.8〕-〔0.04947+0.09020〕*〔853-706.8〕/〔3341.9-706.8〕7、αxj : αxj △Hxj ηm=αgs △hpu αxj=αgs △hpu /△Hxj η/8、除氧器: 列物质平衡式:α4、αn4=αgs-〔α1+α2+α3〕-α4 〕-α4 4h 4+αn4h d42=αgs h ¹cy αα α α9、#4DJ :α5、h5h5- h ¹bh4〕、αgs α5=αn4〔h D42- h D41〕/〔 h5- h ¹bh4〕3049.6-623.8〕¹bh3〕- h D31〕gs〕-α5〔h ¹bh4- h ¹bh3〕/〔 h6- h ¹bh3〕537.1-376.07〕-0.02909*〔623.8-542.7〕/〔2933.1-542.7〕= 0.05483列热平衡式:〔α5+α6〕*〔h ¹bh3- h ¹bh2〕+α7〔h7- h ¹bh2〕=αn4〔h D31- h D21〕α7=[αn4〔h D31- h D21〕-〔α5+α6〕*〔h ¹bh3- h ¹bh2〕]α5+α6、h ¹bh3α7=0.82815*〔376-223.9〕-〔0.02909+0.05483〕*〔542.7-387.5〕/〔2714-387.5〕12、SG αsg 、hsgαn4、h D21h¹bh列热平衡式:αn4〔h D21- h n〕=αsg〔h sg - h¹bh〕h D11=αsg〔h sg - h¹bh〕/αn4+ h n=0.01*〔3049-236.5〕/0.82815+=170.6〔kJ/kg〕13、#1DJα8、h8αn4、h D12αn4、h D11〔α5+α6+α7〕、h¹列热平衡式:αn4〔h D12- h D11〕=α8〔h8 - h¹bh1〕+〔α5+α6+α7〕〔h¹bh2- h¹bh1〕α8=[αn4〔h D12- h D11〕-〔α5+α6+α7〕〔h¹bh2- h¹bh1〕]/〔 h6- h¹bh3〕=[0.82815*〔223.9-170.6〕-〔0.02909+0.05483+0.04854〕*〔387.5-236.5〕]/〔2607.5-236.5〕14、凝结器:列物质平衡式:αn4=αsg+αxj+〔α5+α6+α7+α8〕+αnαn=αn4-αsg-αxj-〔α5+α6+α7+α8〕=0.82815-0.01-0.03173-〔0.02909+0.05483+0.04854+0.0101〕15、计算抽汽作功不足系数:y1=〔h1-hn〕/〔h0-hn〕=〔3133.3-2342.3〕/〔3435.7-2342.3〕=791/y2=〔h2-hn〕/〔h0-hn〕=〔3049.6-2342.3〕/y3=〔h3-hn〕/〔h0-hn〕=〔3341.9-2342.3〕/y4=〔h4-hn〕/〔h0-hn〕=〔3165.8-2342.3〕/y5=〔h5-hn〕/〔h0-hn〕=〔3049.6-2342.3〕/y6=〔h6-hn〕/〔h0-hn〕=〔2933.1-2342.3〕/y7=〔h7-hn〕/〔h0-hn〕=〔2714.1-2342.3〕/y8=〔h8-hn〕/〔h0-hn〕=〔2607.5-2342.3〕/αααα〔α5+αααα∑α机组无回热时的汽耗量Dd:Dd=3600Nd/[〔h0-hz1〕+〔hz2-hn〕]ηmη=3600*300000/[〔3435.7-3049.6〕+〔3565.8-2342.3〕]*=691600=691.600〔t/h〕机组有回热时的汽耗量DoDo= Dd/〔1-∑α/〔1-0.22875〕=896.726〔t/h〕各段抽汽量:D1=α1 Do=0.04947*896.726=44.359〔t/h〕D2=α2 Do=0.09020*896.726=52.529〔t/h〕D3=α3 Do=0. 0.04479*896.726=40.163〔t/h〕D4=α4 Do=0.00759*896.726=6.806〔t/h〕D5=α5 Do=0.02909*896.726=26.085〔t/h〕D6=α6 Do=0.05483*896.726=49.166〔t/h〕D7=α7 Do=0.04854*896.726=43.526〔t/h〕D8=α8 Do=0.01018*896.726=59.128〔t/h〕Dzr=αzr Do=337*896.726=〔t/h〕Dxj=αxj Do=0.03173*896.726=28.5〔t/h〕其它各汽水流量:Do¹Do=1.01*896.726=905.667〔t/h〕Dgl=αgl Do=1.0202*896.726=914.813〔t/h〕Dn=αn1025*896.726=547.235〔t/h〕Dsg=αsg Do=0.01*896.726=8.967〔t/h〕Dl D B=0.01*914.813=9.148〔t/h〕汽轮机功率校核:N1=D1(ho-h1)ηmη/3600=7593(kw)N2=D2(ho-h2)ηmη/3600=5466(kw)N3=D3(h¹¹zr-h3)ηmη/3600=2423(kw)N4=D4(h¹¹zr –h4)ηmη/3600=734(kw)N5=(D5+Dxj)h¹¹zr–h5)ηmη/3600=7594(kw)N6=D6(¹¹zr–h6)ηmη/3600=8383.4(kw)N7=D7(h¹¹zr–h7)ηmη/3600=9990(kw)N8=D8(h¹¹zr–h8)ηmη/3600=2357(kw)Nn=Dn(h¹¹zr-hn)ηηg/3600=547235/3600=180368(kw)Nzr=Dzr(ho-¹zr)ηmηg/3600=747619/3600=77877(kw)∑N=302756(kw)σ=(∑N-N)/N=(302756-300000)/300000*100%=0.92%<1%所以,误差在允许围,计算结果符合要求。
等效焓降法原则性热力系统计算1( 热平衡法(常规计算法)这种计算法的核心(对本机组而言),实际上是对由8个加热器热平衡方程式和一个凝汽器物质平衡式所组成的9个线性方程组进行求解,可求出9个未知数(8个抽汽系数和1个凝汽系数),然后,根据公式求得所需要的新汽耗量或机组功率、热经济指标等。
计算结果:1) 热经济指标计算:Q机组热耗: kJ/h ,126477638160Q0热耗率:q,,8825.88 kJ(kW,h)0Pe3600热效率:,,,0.4079 eq0,,0.4182汽轮机绝对内效率: iQ2) 锅炉热负荷:= 2683339584 kJ/h bQ0,,,0.995管道效率: pQb3) 全厂热经济性指标:,,0.92,0.995,0.4079,0.3742全厂热效率: cp3600q,,9620.52kJ(kW,h)全厂热耗率: cp,cp0.123sb,,328g(kW,h)发电标准煤耗率: ,cp2( 等效焓降法等效热降法是在60年代后期,首先由库滋湟佐夫提出,并在70年代逐步完善、成熟,形成了完整的热工理论体系,是热力系统分析,计算的一种新方法。
这种方法在热力系统局部定量分析中,具有简捷、方便和准确的明显特点,在生产实践中效果显著,引人注目。
近年来,这一方法得到了广泛的应用,深受工程界的好评。
为西安交通大学博士生导师林万超教授这项科研成果,取得了显著的经济效益。
等效热降法是基于热力学的热功转换理论,考虑到设备质量、热力系统结构和参数的特点,经过严密地理论推演,导出几个热力分析参量抽汽等效焓降H和j ,抽汽效率等用以研究热工转换及能量利用程度的一种方法。
各种实际系统,j 在系统和参数确定后,这些参量也就随之确定,并可通过一定公式计算,成为一次性参数给出。
对热力设备和系统进行分析时,就是用这些参数直接分析和计算。
等效热降法既可用于整体热力系统的计算,也可用于热力系统的局部分析定量。