热力发电场课设
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热力发电厂课程设计说明书设计题目:C150-13.24/0.245/535/535型机组的发电厂原则性热力系统计算姓名:金鑫学号:U200811475专业班级:能源0811班完成日期:2011.11.22指导教师:张燕平李建兰能源与动力工程学院2011年11月全厂原则性热力系统计算1. 整理原始资料得以下数据及总汽水焓值,如表1、2: (1) 汽轮机型式和参数:该机组的汽轮机由武汉汽轮机厂设计生产。
汽轮机形式:超高压、双缸双排汽单抽机组。
七级回热抽汽。
采暖抽汽来自第五段抽汽。
表1 机组型式 15013.24/0.245/535/535-C蒸汽初参数 013.24=p M Pa0535=ot C03429.15/=h kJ kg再热蒸汽参数高压缸排汽 '2.488=rh p M P a '306.6=orh t C '3025.89/=rh h kJ kg 中压缸进汽 "2.286=rh p M P a"535.0=orh t C"3542.76/=rh h kJ kg排汽压力 0.005=c p M Pa排汽干度0.988χ=排汽焓2531.69/=c h kJ kg给水温度 246.48=ofw t C※ 在额定工况下各级回热抽汽的压力和温度、加热器端差见表1采暖抽汽量 200t /h D h=发电机效率 0.985η=g机械效率 0.98η=m(2) 锅炉型式和参数锅炉采用一次中间再热单汽包,自然循环锅炉,锅炉型号:DG490/13.8II2表2 锅炉效率 88.7%η=b过热蒸汽出口参数 13.8=b p M Pa540=ob t C3436.38/=b h kJ kg全厂汽水损失 0.01l b D D =锅炉过热器减温水量010/=de D t h 减温水来源:给水泵出口采暖抽汽参数0.245=h p M Pa=460.5kJ/kg(3) 额定工况下其它参数 表 3给水泵组的焓升 15/∆=pufw h kJ kg给水泵组出口压力 14.6=pufw p MPa凝结水泵组焓升 2/∆=pucw h kJ kg 凝结水泵组出口压力2.2=pu cw p M P a补充水焓 ,83.7/w m a h kJ kg=补充水温(饱和水)20om a t C=(4) 表4:轴封汽量及其参数 项目 单位 1sg D2sg D3sg D汽量 kg/h 1724 1877 1250 汽焓 kJ/kg 3427.5 3020.2 2850 去处除氧器除氧器SG(5) 150MW 机组回热系统各计算点汽水参数',,j j j t p h ——汽侧参数;djt —————蒸汽凝结段疏水出口温度;,w j w j t h ———给水出口参数;11,w j w j t h ++——给水进口参数;,ddwj wj t h ———加热器疏水出口参数;θ——上端差;ϑ——下端差对于高压加热器H1: 由抽汽参数=13.93p MPa,1352t=°C ;可知抽汽焓错误!未指定书签。
不计管道压损,可知加热器处饱和水温t=245 加热器出口水温11244.78 1.7246.5ow t t Cθ=-=+=由114.6246.5pufw ow p M Pa t C==查蒸汽表,出口水焓11068.7/w h kJkg=;而加热器进口水焓可由上一级加热器出口水焓确定。
同时,由于下端差已知,从而可确定疏水冷却器后的水温及其焓值。
H1的进口水焓错误!未指定书签。
; 疏水焓=988.3kJ/kg 。
其后的加热器参数计算同上;在计算除氧器的出口水焓时,由于給水泵的存在,会产生焓升=15kJ/kg, 故而其出口水焓=705.66+15=720.66kJ/kg.在计算凝汽器的出口水焓时,由于凝结水泵的存在,会产生焓升=2kJ/kg, 故而其出口水焓=137.77+2=139.77kJ/kg.\※以上各计算点汽水参数计算结果整理于下页表中项目 单位H1 H2 H3H4 H5H6H7排汽 C抽汽参数压力j pMPa3.63682.4880.7345 0.4259 0.2328 0.0281 0.00760.005 温度j t ℃ 352 306.6371.3320.6241.2 130.7 X=0.998X=0.988 蒸汽焓j h kJ/kg 3100 3023 3207 3108 295227442571 2531 上端差θ℃ -1.7 0 2.8 2.8 2.8 2.8 下端差ϑ ℃ 5.6 5.6 5.6 5.6 加热器水温水焓 加热器出口水温w j t ℃246.5224167143.2122.2 65.238.220疏水出口水温dw j t ℃ 229.6 172.6127.8 70.8 38.220疏水焓dw j h kJ/kg 988.3 730.6720.7 537 296.4 160 83.9出口水焓w j h kJ/kg 1068.7960.8 705.7 603.0 513.2 273.0 160.083.7进口水焓1w j h +kJ/kg 960.8 720.7513.2273.0 160.1160锅炉连续排污利用系统的汽水参数p(MPa)t(℃)h(KJ/Kg)锅炉排污水14.43391586.6扩容蒸汽11802777.1扩容器排污水1180762.7项目汽水参数2.全厂物质平衡锅炉连续排污利用系统的计算汽轮机总汽量 0D锅炉蒸发量0000.011.0101b l b b D D D D D D D =+=+=即1.0101b α=锅炉给水量fw bD D =+即 1.0202fw α=汽水损失l 0.010.0101l b D D α==即锅炉排污量l 0.01=0.0101bl b D D α=即扩容器产生的扩容蒸汽份额f α=0.00397 未扩容的排污水份额`'bl α=0.00613化学补充水的份额0.01623m aα=3. 计算汽轮机各段抽汽量jD 和凝汽量c D(1) 由高压加热器H1热平衡计算1D11112()()dw h fw w w D h h D h h η-=-得到121011()0.05092()fw w w dw hD h h D D h h η-==-(2) 由高压加热器H2热平衡计算2D22211223[()()]()d d d puw w w h fw w w D h h D h h D h h η-+-=-得到22223112()()/()dpuddw fw w w h w w D h h D h h D h h η-=---200.107355D D =再热蒸汽量rh D 计算,由于高压缸轴封漏出蒸汽2sg D ,故从高压缸物质平衡可得2012010.841725rh sg D D D D D D =---=∑(3) 由除氧器H3热平衡计算3D 除氧器出口水量(给水泵出口水量)'01.0202fw fw de D D D D =+=''3342244''114224434[()()()()()()]()dw dr w w f f w sg sg w sg sg w h h w h fw w w D h h D h h D h h D h h D h h D h h D h h η-+-+-+-+-+-=-得到'''334342244'114224430()[()/()()()()()]0.028859266.252635dw fw w w h dr w w f f w sg sg w sg sg w h h w D h h D h h D h h D h h D h h D h h D h h D D η-=-----------=+除氧器进水量'3231200.829094215.0055c fw dr f h sg sg D D D D D D D D D =------=-(4) 由低压加热器H4热平衡计算4D444345()()dw h c w w D h h D h h η-=-44434540()()0.0289087.6031dw h c w w D h h D h h D D η-=-=-(5) 由于低压加热器H5进口水焓6mw h 未知,可将疏水泵混合点M 包括在H5的热平衡范围内,分别列出H5和H6两个热平衡方程式,然后联立求解得5D 和6D 。
由低压加热器H5热平衡计算5D345656'45656445555()()()()[()()]c w w w ddddr w w w hD D D D h h D D D h h D h h D h h η----+++-=-+-得到()()()''356666466455'556650()/()()0.0691217.91505d dc w w w w w w hd h w w D h h D h h D h h h h D h h h h D D ηη⎡⎤-----+-⎣⎦=---=-(6) 由低压加热器H6热平衡计算6D''3456676665456()()[()()()]d c w w w h D D D D h h D h h D D h h η----=-++- 得到()'3674567566'6667()[()()]()dc w w w w w h h w w D h h D D h h h h D h h h h ηη--+-+-=-+-600.012374 3.578923D D =- (7) 由低压加热器H7热平衡计算7D'777373()()h c w s g D h h D h h η-=- 得到 37370'77()==0.001324450.86354()c w sg hD h h D D h h η---(8) 由凝汽器热井物质平衡求c D 37300.70309187.71695c c d r s gm aD D D DDD =---=- 由汽轮机物质平衡校核7023010.70309187.7169cs g s g h j D D D D D D D *=----=-∑ c D *与c D 误差很小,符合工程要求。
计算结果汇总与下表D 和hD (kg/h )h (kJ/kg )0D03429.15h =0.841725rh D D =516.87rh q =100.05092D D = 13106.60h = 200.107355D D = 23025.89h = 300.028859266.252635D D =+ 33208.16h =400.0289087.6031D D =- 43108.8h =500.0691217.91505D D =- 52952.43h =600.012374 3.578923D D =- 62744.48h =70=0.001324450.86354D D -72454.65h =00.70309187.71695c D D =-2531.69c h =010.29670817.0818jDD =-∑1 1.724sg D =13427.5sg h = 2 1.877sg D =23020.2sg h =3 1.250sg D =32850sg h =314.851sgi D =∑一、 汽轮机汽耗计算及功率校核(1) 计算汽轮机功率730012i rh rh j j c c sgi sgi h h W D h D q D h D h D h D h =+----∑∑代入已知数据及前面计算结果,整理后得301163.896546125.228910(/)i W D kJ h =-⨯(2) 由功率方程式求0D 125573.8913600468316593.4(/)0.980.985ei m gP W kJ h ηη==⨯=⨯ kw 解得 0453.17(/)D t h =(3) 各级抽汽量及功率校核项目 抽汽量(t/h )内功率ij W (1000kJ/h )第一级抽汽1D 23.644 7626.894 第二级抽汽2D 49.852 1130.008 第三级抽汽3D26.63919656.57内功率计算公式:()1101i W D h h =-; ()2202i W D h h =-; ()3303i t h W D h h q =-+()4404i th W D h h q =-+; ()5505i t hW D h h q =-+;()6606i t hW D h h q =-+ ()7707i th W D h h q =-+;()0h h ht h W D h h q =-+;()0c c c th W D h h q =-+ 功率校核7311468317975(/)i c ij h sgi W W W W W kJ h *=+++=∑∑*0.45%1%i ii iW W W W δ-==< 二、 热经济性指标计算(1)机组热耗0Q'''0003474.173429.15397.07516.87 1.8834277710007.69583.7473.751068.8610720.66purh rh f f m a w m a fw fw de w Q D h D q D h D h D h D h =+++--⨯+⨯+⨯⎛⎫=⨯ ⎪+⨯-⨯-⨯⎝⎭(2)热电厂总热耗量tp Q 取锅炉管道效率0.88p b ηη= 热电厂总热耗量013035288751500010085(/)0.88tp b pQ Q kJ h ηη===第四级抽汽4D 6.104 5110.319 第五级抽汽5D 14.858 14764.33 第六级抽汽6D 2.255 2709.304 第七级抽汽7D 0.295440.539 汽轮机排汽c D 145.67 206021 供热抽汽h D200198718(3)计算燃料利用系数tp η和热化发电率ω 对外供热量'()h h h h Q D h h =-=498.386 GJ/h热电厂燃料利用系数 36003600125573.8914983860000.65891500010085e htp tpP Q Q η+⨯+===热化发电率 0'278107.0rhh m g h hh h q h h ωηη-+==-/J kw h G ⋅(4)热电厂的热经济指标(按热量法进行热耗分配) 分配给供热方面的热耗量()566.348htp h b pQ Q ηη== GJ/h分配给发电方面的热耗量()()tp e tp tp h Q Q Q =-=937.662 GJ/h1) 发电方面的热经济指标发电热效率()()36000.467e tp e tp e P Q η==发电热耗率 ()()36007636.70tp e tp e q η== /K J kw h ⋅发电标准煤耗率 ()()0.123269.52stp e tp e b η== g 标煤/(kW h)⋅2) 供热方面的热经济指标供热热效率()()0.8976tp h tp h Q Q η==校核()0.8976tp h hs b p ηηηη== 供热标准煤耗率 ()()34.140.23stp h tp h b η== kg 标煤/GJ3)全厂标准煤耗量B tp()h()53.68/tps se tp e tp hB P b Q b t h=⋅+⋅=标煤三、实习总结:通过本次课程设计,我对热力发电厂的原则性热力系统有了进一步的了解。