热力发电厂课程设计报告说明书国产MW凝汽式机组全厂原则性热力系统设计计算

国产600MV凝汽式机组全厂原则性热力系统设计计算

1课程设计的目的及意义：

电厂原则性热力系统计算的主要目的就是要确定在不同负荷工 况下各部分汽水流量及参数、 发电量、供热量及全厂的热经济性指标， 由此可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。如根据最大负荷工况计算的结果，可作为发电厂设计 时选择锅炉、热力辅助设备、各种汽水管道及附件的依据。

2课程设计的题目及任务：

设计题目：国产600MV凝汽式机组全厂原则性热力系统设计计算。

计算任务：

㈠ 根据给定的热力系统数据，在 h- s图上绘出蒸汽的汽态膨胀 线

㈡计算额定功率下的汽轮机进汽量 Do，热力系统各汽水流量Dj ㈢ 计算机组和全厂的热经济性指标（机组进汽量、机组热耗量、 机组汽耗率、机组热耗率、 绝对电效率、全厂标准煤耗量、全厂

标准煤耗率、全厂热耗率、全厂热效率）

㈣ 按《火力发电厂热力系统设计制图规定》绘制出全厂原则性热

力系统图

3已知数据：

汽轮机型式及参数

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;

1定功率 Pe=600MVV

主蒸汽初参数（主汽阀前） Po=, 10=537 C

再热蒸汽参数（进汽阀前） 热

冷 卜段：Prh=, trh=537C

，段：P rh=, t ' rh=315C；

汽轮机排汽压力 P =/

排汽比焓 h ：=/ kg。

回热加热系统参数

最终给水温度 t fw=C

给水泵出口压力 Pu=

除氧器至给水泵咼差

小汽机排汽压力 Pc=

给水泵效率 83%;

小汽机排汽焓 / kg

锅炉型式及参数

锅炉型式 英国三井/ 541 / 541

额疋蒸发量 Db: 2027t / h

额定过热蒸汽压力Pb

额定再热蒸汽压力

额定过热蒸汽温度 541 C

额定再热蒸汽温度 541 C

汽包压力：Pdu

锅炉热效率 %

其他

汽轮机进汽节流损失 4%

中压缸进汽节流损失 2%

轴封加热器压力PT 98kPa

疏水比焓 415kJ / kg

汽轮机机械效率 %

发电机效率 99%

补充水温度 20 C

厂用电率

4计算过程汇总：

㈠原始资料整理:

㈡全厂物质平衡方程

① 汽轮机总汽耗量 Do

② 锅炉蒸发量

Di=全厂工质渗漏+厂用汽=65t/h （全厂 工质损耗）

Do =Db - D 1= D b -65

③ 锅炉给水量

Dfw= Db+Dbi-De= D b-45= Do +20

④ 补充水量

D ma=Di + D b =95t/h

㈢ 计算回热系统各段抽汽量

回热加热系统整体分析

本机组回热加热系统由三个高压加热器、一个除氧器、四个低压 加热器共八个加热

器组成。其中 1 段 2 段抽汽来自于高压缸， 3 段 4 段抽汽来自于低压缸， 5—

8 段抽汽来自于低压缸，再热系统位于 2 段抽汽之后，疏水方式采用逐级自流，通过机组的原则性热力系统图 可知

三台高加疏水逐级自流至除氧器； 四台低加疏水逐级自流至凝汽 器。凝汽器为双压式凝汽器， 汽轮机排汽压力／。 与单压凝汽器相比， 双压凝汽器由于按冷却水温度低、高分出了两个不同的汽室压力，因 此它具有更低些的凝汽器平均压力，汽轮机的理想比焓降增大。

给水泵汽轮机（以下简称小汽机）的汽源为中压缸排汽（第 4 级 抽汽），无回热加热，其排汽亦进入凝汽器，设计排汽压力为。

高压缸门杆漏汽 A 和 B 分别引入再热冷段管道和轴封加热器 SG， 中压缸门杆漏汽K引入3号高压加热器，高压缸的轴封漏汽按压力不 同，分别进入除氧器（L1、L）、均压箱（M1、M）和轴封加热器（N1、 N）。中压缸的轴封漏汽也按压力不同，分别引进均压箱（ P）和轴封

加热器（R）。低压缸的轴封用汽 S来自均压箱，轴封排汽 T也引入轴 封加热器。从高压缸的排汽管路抽出一股汽流 J，不经再热器而直接

进中压缸，用于冷却中压缸转子叶根。应该注意计算中压缸门杆漏汽 和轴封漏汽的做功量。

① 由高压加热器 H1 的热平衡方程计算 D1

D1（h 1-h dw1）= D fw（h w1-h w2 ）

其中

hi ――为一号高加的抽汽焓

hWi ――为一号高加的疏水焓Ddr2 _Di+D2 _Dfw+Dfw_Dfw

hwi——为一号高加的进口水焓

hw2——为一号高加的进口水焓

入口水温度可以通过一号高加的的疏水温度和下端差确定， 出口

水温度可以通过一号高加的的疏水温度和上端差确定， 一号高加的疏

水温度即一号高加抽汽压力下的饱和温度。经由焓熵表差得

t Wi= C hWi= kj / kg 可得

查水蒸汽表得

hw1 = kJ/kg

hw2 = kJ/kg

经计算最终得到

② 由高压加热器H2的热平衡方程计算D2 由于2号高加利用了 1号高加的疏水放热量，得到2号高加的热平衡

方程为

D2(h 2-h ：2)+Di(h wi-h w2)_ D fw(h w2-h w3)

由物质平衡方程得到H2的疏水量为w1=t d

w1 t=+= C

t w2= t d1

+ 11=-

Di = D fw ( hw1 hw 2)_ (D°

hi hWi 40)(hwi

hi hwi hw2)-

D fw

D2_ D fw

③ 再热蒸汽量计算

计算再热蒸汽流量 Drh，必须要考虑高压缸轴圭寸漏气量 DsHg，由已知

条件，高压缸漏汽量由 L、N M L1、N1、M1六部分组成，即:

DsHg= DL+ DN+DM + DL1+ D N1 +DM 1=+++++= t /h

由高压缸物质平衡可得

由本章第一节计算出的结果可得:

Dfw= Db+Db1-De= D b-45= D0+20

④ 由高压加热器H3的热平衡方程计算D3

锅炉给水经除氧器进入 3 号高加前要经过给水泵， 在给水泵的作用下 给水的焓值会有一定程度的上升，由已知条件可知给水泵出口压力 为，由除氧器工作压力，可知除氧器出口水温为 C ，查得给水泵出口 焓为 kg

由于中压缸门杆漏汽 K 引入 3 号高压加热器， 在计算 3 号高加抽汽量 时需要考虑中压缸门杆漏汽在加热器中的放热量因此， 3 号高加的热 平衡方程为

D3(h 3-hdw3)+ D dr2(h dw2-h dw3)+Dk(h k- h dw3)= D rh( h w3-h wpu4) D3=Dfw 利用物质平衡得到

Ddr3= D dr2+D3=D fw+Dfw=Dfw

⑤ 由高压加热器H3的热平衡方程计算D4

-9 暖风器汽源取自第 4级抽汽，其疏水仍返回除氧器回收 , 高压缸的

轴圭漏气同样进入除氧器（ L1、 L）Drh= Drh Dsg -D dr 2

D rh = D 0- DsHg -D dr 2 = D fw -20- DsHg-Ddr2 fw

除氧器的出水量

Dfw=Dfw+Dde= Dfw+55

考虑以上诸多情况后，除氧器的热平衡方程为

(D4- D

暖风器 )(h 4 -h W5 )+D dr3 (h w3 -h w5 ) D L (hL hw5) D L1 (hL1 hw5) +

D暖风器(h暖风器返回 hw5 )=D fw (h w4 h w5)

则除氧器的抽汽量为

D4 =

D fw (hw4 hw5)Ddr3 (hw3 hw5) DL (hL hw5) DL1 (hL1 hw5) D 暖风器(h 暖风器 hw5 )

h4 w5

D暖风器=Dfw + + + + = Dfw除氧器进水量

DC4 =Dfw -D dr3 - DL - DLI- D暖风器-D 4 = D fw 由低压加热器H5的热平衡方程计

算D5

由于忽略了，凝结水泵带来的焓升， 5号低加的入口水焓值近似等于

6号低加的出口水焓值，而且 5号低加没有利用上一级的疏水加热，

因此计算方法类似于1号高加，其热平衡方程为

D5(h 5-h w5)= D c4 (h w5-h w6

易求得D5 = D fw号低加的疏水量

Ddr5= D5=Dfw由由低压加热器H6的热平衡方程计算D6

计算方法类似于D2计算结果为

D6 = Dfw号低价的疏水量为：

Ddr6 = D6+ D dr5==Dfw由由低压加热器H7的热平衡方程计算D7

七号低加的热平衡方程如下

Dc4(h w7-h w8)= D7(h 7 - h w7)+ Ddr6(h dr6 - h 爲)