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600MW超临界机组热力系统计算

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600MW超临界机组热力系统计算

摘要：汽轮机回热系统是火力发电厂重要的组成部分，它作为当代最有效的，提高热经济性的一种方式，已被广泛的应用。本文先对回热的基本结构作出简单阐述。选出影响机组热经济性的设备进行分析。解释说明研究热经济性的方法，并且给出能表现热经济性的参数。回热系统对热经济性的提高意义重大，所以在计算时一定要从多方面分析。本文采用热量法和等效焓降法计算研究参数为：（N600—24.2／566／566）的600M W 超临界机组回热系统的热经济性。通过相互比较探究超临界机组的效率和煤耗情况，分析俩种方法的利弊，综合俩种方法评价机组的回热系统。用精确的计算结果来表现超灵界机组的优越性。同时为回热系统节能优化的改造提供重要的理论依据，也为类似的计算积累丰富的经验。

关键词：600MW；超临界机组；回热计算；等效焓降；热量法

前言

电厂技术的重大突破往往是建立在材料科学的基础上的。铁素体9%-10%Cr钢被研发，带来了电力行业的改革，它在600MW机组中的应用，使得超超临界参数的机组出现了，后来，是因为排气面积突破的特大型长叶片开发成功，为大容量机组提供的条件。我国在原来的300MW和600MW机组的基础上开展了更大功率超临界参数汽轮机的研制。超临界技术在当今世界已被广泛的应用，它的效率要比亚临界的好很多。由于效率的提高，相对的能耗就减少了，排放也减少了，为环境压力做出了有效的缓解。提高机组效率可以有很多办法，我们主要研究的是回热系统的热经济性。评价其主要热经济性的指标有循环热效率和回热做工比。但是在研究计算中主要应用了热量法和等效焓降法。热量法的基础就是热力学第一定律，其效率等于有效利用的热量和供给的热量之比，是通过量的变化来表现热经济性的。等效焓降法在热力系统的计算中可以算的上是一种新的方法，因为这种方法可以研究系统的局部，可以准确的研究各部分的特点，所以受到很大的关注。 1.

火力发电厂600MW超临界机组回热系统的基本结构

1.1火力发电厂600MW超临界机组回热系统的介绍

火电厂的超临界是指锅炉的蒸汽压力大于22.2MPa，汽温550－650℃。热力系统是电厂中热能和功相互转化的部分，是将锅炉和汽轮机还有一些其他的设备用管道连接起来形成的一个整体的系统。汽轮机中的抽汽出来后，加热一些其他的设备和给水，构成了回热系统。主要目的就是使热能能够充分的多级利用，减少能耗。

1. 2回热系统的组成

回热系统是电厂的重要组成部分，其系统包括各个抽汽和抽汽管道，还有高温加热器、除氧器、低温加热器、凝汽器、疏水以及各种轴封抽汽。

1. 3回热系统的作用

回热系统采用不同程度的抽汽来加热锅炉给水，使其达到饱和状态，减少了冷源损失，使一部分蒸汽做了功以后不再通过凝汽器放热，避免了空气带走蒸汽中的热量，使热量能够充分的利用，减少损失，使热耗率下降。同时由于进水温度的增加,降低了锅炉受热面温差,也减少不可逆损失的锅炉供热水,也减少了锅炉加热水的传热。所以整个热回收系统可以提高电厂的热效率。

1.4回热系统的损失

影响回热系统的因素有很多，除了回热循环的参数外回热系统的损失大致可以分为四类，即抽汽管道压降损失、布置的损失、表面式加热器的端差、实际回热焓升分配损失。

抽汽管道的压降是指从汽轮机抽汽部位开始到加热器的压力之差，压降使抽汽被利用时产生了不可逆的损失，增大了火用损，降低了回热经济性。如果压降增大，会使出口水温降低，同时就会增加高压级抽汽的利用，减少低压级抽汽的利用，因此导致了热经济性的降低。抽汽管道中介质的流速和局部的压力都是对压降很重要的影响因素。

布置的损失是指在回热系统中，因加热器的排列的不同而引起的热耗率的损失。这种损失只针对于表面式的，在混合式的加热器中没有。

加热器的端差又被分为上端差和下端差，上端差是用抽汽压力对应的饱和温度减去被加热后的给水温度。而下端差是指加热后的抽汽变成了疏水离开疏水冷却器时的温度和进入这级给水的水温之间的差值。端差的大小直接影响着回热的损失，端差小，就能多利用低压级抽汽，热损失就越少，所以端差和损失成正比。

实际回热焓升分配应该最大限度的接近理论上最佳回热分配，而我们把它们之间的偏差就叫做实际焓升分配损失。

第二章 火力发电厂回热系统热量法和等效焓降法的计算方法

2.1热量法的计算方法

热量法是以热力学第一定律为基础，是用有效利用的热量和供给的热量的比值得到的，是通过量的变化来表现热经济性的。

串联计算一般是由高压到低压一级一级的计算，未知的量可以通过关系一点一点算出来，一般我们手算的时候用这种方法。

并联计算一般是通过列方程，然后通过计算机解方程来的到结果，不适合手算。

2.2 等效焓降法的计算方法

等效焓降法在热力系统的计算中可以算的上是一种新的方法，因为这种方法可以研究系统的局部，可以准确的研究各部分的特点，在实际的生产中起到重要作用，所以受到很大的关注。 等效焓降法是以热力学的热工转化原理为理论基础研究出的方法。它考虑到了系统各个方面的特点，经过多次严密的推算。它所利用的参数都是随着系统参数确定之后就定好的，为了计算得方便。这种方法主要是用来研究蒸汽动力装置以及热力系统的，对系统的优化起很大的作用，除此之外它对电厂日常的管理和运行都有很大的帮助，在出现问题的时候能够及时的找出问题所在，对存在的问题和缺陷能够很好的改进。它的计算条件是保持新蒸汽流量不变，避免了计算中的缺点。等效焓降法在计算中认为机组的各个参数都是不变得，为了分析方便，把循环的热量也认为是不变的。

第三章 对火力发电厂600MW超临界机组回热系统进行热量计算

3.1全场原则性热力系统的拟定

本次研究的对象是600MW超临界机组的回热系统，我们采用的是三高四低一除氧的系统。疏水方式为疏水逐级自流。

3.2 回热系统的热力计算

600MW超临界机组参数如下：

汽轮机型号：

蒸汽初参数：

再热蒸汽参数：冷段压力， 冷段温度， ，热段压力， 热段温度， ；

排气压力：

机械效率、电机效率分别取为

表1 回热抽汽参数 项目 单位 回热抽汽点、轴封来汽点及凝气器参数

加热器

编号 - H1 H2 H3 H4(HD) H5 H6 H7 H8

SG抽汽压力 MPa 5.620 4.330 2.310 1.160 0.438 0.128 0.0619 0.0237 -

抽汽温度 349.0 314.9 483.9 379.6 261.3 139.8 86.8 63.8 -

轴封汽量 -

0.001038

0.007958 轴封汽比焓 Kj/kg

3396

3293.3热量法计算

根据压力和温度在焓熵图上找到对应的点，画出汽轮机蒸汽膨胀过程线，得到各部分的焓值，

，

表2 回热系统计算点参数

项目 单位 H1 H2 H3 H4(HD) H5

加热蒸汽抽汽压力 5.620 4.330 2.310 1.160 0.438

抽汽压损 5 5 5 5 5 加热器汽测压力

5.339

4.114

2.195

1.102

0.416

抽汽焓 3064.5 3002.1 3437.5 3226.7 2977.3

轴封汽焓 - - - 3396 -

饱和水温度 268.1 252.1 217.2 184.2 145.1

饱和水焓 1174.6 1095.3 930.4 780.89 611,12

被加热水加热器端差 -1.67 0 0 2.8 2.8

加热器出口水温 269.8 252.1 217.2 184.2 142.3

加热器水侧压力 28.36 28.36 28.36 1.10 1.8 加热器出口水焓

1194.1

10051.7

863.7

718.6

572.1

疏水疏水冷却器端差 5.6 5.6 5.6 - -

疏水冷却器出口水温 257.7 222.8 189.8 - -

疏水冷却器疏水焓 1107.2 892.1 771.5 - -

项目 单位 H6 H7 H8 SG C

加热蒸汽抽汽压力 0.128 0.0619 0.0237 - 0.0049

抽汽压损 5 5 5 - -

加热器 0.0.0.0.- 汽测压力

122

0588

0225

095

抽汽焓 2761.2 2663.1 2514.1 - 2355.7

轴封汽焓 - - - 3293 -

饱和水温度 105.3 85.4 62.6 98.7 32.5

饱和水焓 441.06 357.63 262.03 416.78 136.2

被加热水加热器端差 2.8 2.8 2.8 - 0

加热器出口水温 102.5 82.6 59.6 - -

加热器水侧压力 1.8 1.8 1.8 1.8 - 加热器出口水焓 433.7

361.5

256.3

-

136.2

3.4计算回热抽汽系数与凝汽系数

（1）1号高压加热器（H1）求，取

H1的疏水系数

（2）2号高压加热器（H2）求，

H2的疏水系数

（3）3号高压加热器（H3）求，

先求水泵的焓升 ，除氧器高度为20m，求泵进口压力

取给水的平均比体积 ，给水泵效率

由H3的热平衡式得

H3的疏水系数

1.

除氧器（HD），

第四段抽汽=除氧器加热蒸汽=汽动给水泵

除氧器的进水系数

除氧器的热平衡式：

将 带入得：

H4的疏水系数

（5）5号低压加热器（H5）求

H5的疏水系数

（6）6号低压加热器（H6）求，

H6的疏水系数

（7）7号低压加热器（H7）求，

（8）8号低压加热器（H8）与轴封加热器（SG）

为了方便计算，把8号低加和轴封加热器作为一个整体考虑，建立平衡式得：

根据吸热量等于放热量写出：

消去 得：

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600MW超临界机组热控控制系统培训教材.

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合肥电厂600MW超临界机组热控控制系统培训教材

（初稿）

目录

第一章 锅炉控制………………………………………………第01页

第二章 汽轮机控制……………………………………………第 27页

第三章 发电机控制……………………………………………第 96页

第四章 ××厂家DCS控制系统介绍…………………………第 页

第五章 其他控制系统介绍…………………………………… 第 页

第六章 脱硫控制系统介绍………………………………………第 页

一、 锅炉控制

1、炉主要技术规范

本期工程装设1台600MW燃煤汽轮发电机组，锅炉为东方锅炉厂制造超临界参数变压运行直流炉，单炉膛、一次再热、平衡通风、露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构Π型锅炉。燃用烟煤。

锅炉容量和主要参数：主蒸汽和再热蒸汽的压力、温度、流量等与汽轮机的参数相匹配，主蒸汽温度571℃，最大连续蒸发量(BMCR)为1900t/h（暂定），最终与汽轮机的VWO工况相匹配。

锅炉型号：DG1900/25.4-II1

锅炉主要参数：

过热蒸汽：最大连续蒸发量(B-MCR) 1900t/h

额定蒸发量(BRL) 1807.9t/h

额定蒸汽压力 25.4MPa.g

额定蒸汽温度 571℃

再热蒸汽：蒸汽流量(B-MCR/BRL) 1607.6/1525.5t/h

进口/出口蒸汽压力(B-MCR) 4.71/4.52MPa.a

进口/出口蒸汽压力(BRL) 4.47/4.29MPa.a

进口/出口蒸汽温度(B-MCR) 321/569℃

进口/出口蒸汽温度(BRL) 315/569℃

给水温度(B-MCR /BRL) 282/280℃

注：

a). 压力单位中“g”表示表压。“a”表示绝对压(以后均同)。 b). 锅炉BRL工况对应于汽机TRL工况、锅炉B-MCR工况对应于汽机VWO工况。

600MW等级超临界汽轮机的设计开发

600MW等级超临界汽轮机的设计开发

第３６卷第２期　２００７年６月　热力透平　ＴＨＥＲＭＡＬ　Ｔｔ￣ＢＩｂＥ　Ｖｏ１．３６Ｎ　０．２　Ｊｕｎｅ　２００７　

６　００ＭＷ等级超临界汽轮机的设计开发　顾德明，黄庆华，梁友贵　（上海汽轮机有限公司，上海２００２４０）　摘要：　分析了６００ＭＷ等级超临界汽轮机的结构特点，阐述了机组的滑销系统和启动特点等，总结了超临　界汽轮机的总体特点，并对改进和创新的一系列机组进行了论述。本文的研究表明，该等级汽轮机的整体性　能已达到国际先进水平。　关键词：　超临界汽轮机；系列化设计；结构特点　中图分类号：ＴＫ２６３　文献标识码：Ａ　文章编号：１６７２—５５４９（２００７）Ｏ２—０Ｏ７９一Ｏ５　Ｄｅｓｉｇｎ　ａｎｄ　Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　６００ＭＷ　Ｃｌａｓｓ　Ｓｕｐｅｒｃｒｉｔｉｃａｌ　Ｔｕｒｂｉｎｅ　ＧＵ　Ｄｅ—ｍｉｎｇ，ＨＵＡＮＧ　Ｑｉｎｇ—ｈｕａ，ＬＩＡＮＧ　Ｙｏｕ—ｇｕｉ　ｆＳｈａｎｇ『Ｉａｊ丁ｕｒｂｊｒＩｅ　ｃｏ．Ｌｔｄ．。Ｓｈａｎｇｈａｉ２００２４０。Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｅｘｐｌａｉｎｓ　ｔｈｅ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ　ｏｆ　６００ＭＷ　ｃｌａｓｓ　ｓｕｐｅｒｃｒｉｔｉｃａｌ　ｔｕｒｂｉｎｅ－ｉｌｌｕｓｔｒａｔｅｓ　ｉｔｓ　ｔｈｅｒｍａｌ　ｅｘｐａｎｓｉｏｎ　ｓｙｓｔｅｍ　ａｎｄ　ｓｔａｒｔ－ｕｐ　ｆｅａｔｕｒｅ　ｅｔｃ．ｓｕｍｍａｒｉｚｅｓ　ｉｔｓ　ｇｅｎｅｒａｌ　ｈｉｇｈｌｉｇｈｔｓ，ａｎｄ　ｔｈｅｎ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ　ａ　ｓｅ　ｒｉｅｓ　ｏｆ　ａｄｖａｎｃｅｄ　ｕｎｉｔｓ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｆ　ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ，ｔｈｅ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｓ　ｏｆ　ｔｈｅｓｅ　ｓｅｒｉｅｓ　ｏｆ　ｕｎｉｔｓ　ｈａｖｅ　ｒｅａｃｈｅｄ　ｔｈｅ　ｗｏｒｌｄ—ｃｌａｓｓ　ｌｅｖｅ１．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：　ｓｕｐｅｒｃｒｉｔｉｃａｌ　ｔｕｒｂｉｎｅ；ｓｅｒｉｅｓ　ｄｅｓｉｇｎ；ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ　０　前言　据报道，我国设计生产的亚临界机组单电煤　耗约３５０￣３６０克标准煤；我国引进的超临界机组　的单电煤耗约３１０～３２０克标准煤。按每年运行　７５００小时计算，一台６００ＭＷ超临界机组比同容　量的亚临界机组节省标准煤１８万吨／年——按照　中国１９９０年每吨标准煤ＣＯ　排放量２．１３吨计　算Ｌ１］，每年可减排ＣＯ２约３８万吨。因此，采用超　临界参数可以提高机组的经济性，节省国家能源，　并减轻环保负担。　ＳＴＣ（上汽）自从１９９６年全面引进西屋公司　的超临界技术后，经过与西屋公司联合设计，联合　制造，然后自主开发设计、制造和生产，目前已全　面掌握超临界等级机组的技术。ＳＴＣ采用西屋　技术自主设计的超临界６００ＭＷ汽轮机于２００５　年７月在江苏镇江电厂首次投运成功。　１　总体介绍　６００ＭＷ等级超临界机组，是目前ＳＴＣ火电　汽轮机的主力产品之一。截止至２００６年６月，已　经投运的超临界机组已有７台，而已经签订制造　合同的超过了６０台。该等级超临界机组是ＳＴＣ　应用西屋公司技术，在总结亚临界机组成功运行　经验的基础上，对引进超临界汽轮机结构进行了　优化而设计。机组的典型热力参数如下：　主蒸汽进汽压力：２４．２ＭＰａ　主蒸汽进汽温度：５６６℃　再热蒸汽进汽压力：３。６ＭＰａ　再热蒸汽进汽温度：５６６℃　末叶片长度：１０５０／９０５ｍｍ。　机组采用积木块设计原则，分一只高中压缸　和两只低压缸（如图１所示）：高中压缸采用西屋　公司的典型合缸结构ＢＢＯ２４４Ｓ，该积木块在世界　收稿日期：２００６—０９—２４　作者简介：顾德明（１９６４一），男，教授级高级工程师，１９８５年毕业于上海机械学院动力工程系，目前在上海汽轮机有限公司设计研究所从　事汽轮机设计、开发工作，任设计研究所所长。

600MW机组电厂热力系统与燃烧系统的设计-开题报告

600MW机组电厂热力系统与燃烧系统的设计-开题报告

能源与环境学院本科毕业设计开题报告

姓名 雷锋 学号 指 导教 师 龚志军 专业 热动

拟用设计题目 600MW机组电厂热力系统与燃烧系统的设计

预

计

结

果 根据已知条件和设计技术规程，确定热力系统和凝结水系统的工况参数，完成对锅炉、汽轮发电机组以及部分发电厂辅助设备的选型。完成包括汽水平衡计算、汽轮机进气参数计算、辅助计算、各加热器进、除氧器抽气系数计算、凝气系数计算、汽轮机内功计算、全场热经济指标计算等在内的热机部分相关原则性热力系统的计算，最终提交开题报告、设计手册、中期检查报告、设计说明书和图纸（全面性热力系统图A1（1张）、通流部分管道设计和局部热力系统图A2（7张））。

可

行性研究及基本工作思路 一、可行性研究：

从国家“十五”建设后期至今，伴随着国民经济的高速发展，我国的电力负荷出现了前所未有的高速增长，电力供应不足的现象更加显现。近年来，水电来水偏枯，火电装机不足，局部电网被“卡脖子”，有点送不出，加剧了电力供需矛盾。

针对目前我国煤炭资源储量相对丰富，以及水电建设周期长、投资大、涉及因素多、风险高，而其他发电方法技术不完善，前期投入较大等一系列问题，火力发电在相当长的时期内将一直居于主导地位。然而，在目前的形势下，我国的火力发电工业上存在以下问题：

（1）200MW以下容量小机组广泛存在，造成发电效率低、污染严重和人员陈杂等问题。

（2）我国人均用电水平偏低。

（3）我国电力发展与欧美国家相比长期处于追赶态势，差距依然明显。

随着我国电力工业技术实力的增强，近年来，我国电力工业的装机容量大幅增长, 以300MW 和600MW 机组为主的发电机组陆续上马。发展亚临界和超临界机组是火力发电领域中提高发电效率、节约能源、改善环境影响、降低发电成本的必然趋势。

可

行性研究及基本工作思路

所以，今后的火力发电技术发展方向基本是：

（1） 发展高参数、大容量的火电机组，包括超临界压力机组，以提高效率、降低发电成本。

(完整版)600MW凝汽式机组全厂原则性热力系统计算

(完整版)600MW凝汽式机组全厂原则性热力系统计算

(完整版)600MW凝汽式机组全厂原则性热力系统计算

1 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Dj。

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：Pe=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：Prh=3。234Mpa，trh=537℃

冷段:P'rh=3.56Mpa,t'rh=315℃。

（5）汽轮机排气压力Pc=4.4/5。39KPa，排气比焓hc=2333.8KJ/kg。

2.回热加热系统参数

（1）机组各级回热抽汽参数 表3—1

项目 单位 H1 H2 H3 H4

（除氧器） H5 H6 H7 H8

抽气压力P’j Mpa 5.894 3.593 1.612 0。7447 0.3050 0.130 0。0697 0。022