超临界压力600MW 中间再热凝汽式汽轮机在额定工况下的热经济指标计算。
已知:机组型号:N600-24.2/566/566汽轮机型式:超临界、单轴、三缸(高中压合缸)、四排汽、一次中间再热 凝汽式蒸汽初参数:MPa p 2.240=,5660=t ℃;MPa p 51546.00=∆,再热蒸汽参数:冷段压力MPa p in rh053.4=,冷段温度5.303=inrh t ℃;热段压 力MPa p out rh648.3=,热段温度0.566=outrh t ℃;MPa p rh 4053.0=∆, 排汽压力:kPa p c 4.5= (0.0054MPa )抽汽及轴封参数见表1。
给水泵出口压力MPa p pu 376.30=,凝结水泵出压 力为MPa 84.1。
机械效率、发电机效率分别取为99.0=m η,988.0=g η。
汽动给水泵用汽系数pu α为0.05177表1 N600-24.2/566/566型三缸四排汽汽轮机组回热抽汽及轴封参数解:1.整理原始资料(1)根据已知参数p 、t 在s h -图上画出汽轮机蒸汽膨胀过程线,得到新汽焓等。
0.33960=h kg kJ ,82.2970=in rhh kg kJ ,2425.3598=outrh h kg kJ ,9.62782.29702425.3598=-=rh q kg kJ 。
(2)根据水蒸汽表查的各加热器出口水焓wj h 及有关疏水焓'j h 或dwj h ,将机组回热系统计算点参数列于表2。
图1 超临界压力600MW三缸四排汽凝汽式机组蒸汽膨胀过程线2.计算回热抽汽系数与凝汽系数 采用相对量方法进行计算。
(1)1号加热器(H1) 由H1的热平衡式求1α()21111w w h dw h h h h -=-ηα ()()06322865.06.11094.305599.01.10859.120611211=--=--=d w hw w hh h h ηαH1的疏水系数0632287.011==ααd(2)2号加热器(H2)()()[]32211222w w h d w d w d d w h h h h h h-=-+-ηαα()()dw dw d w dl h w w h h h h h h 2221322----=αηα()()0897994.08.9013.29708.9016.11090632287.099.02.8881.1085=--⨯--=H2的疏水系数1530281.00897994.00632287.0212=+=+=αααd d再热蒸汽的系数8469719.01530281.01121=-=--=αααrh(3)3号加热器(H3)给水泵焓升puw h ∆的计算,设除氧器的水位高度为50m ,则给水泵的进口压力为MPa p in 5381.195.01032.10098.050=⨯+⨯=,取给水的平均比热容为kg m v aV 30011.0=、给水泵的效率83.0=pu η,则()puin out aV puwp p v hη-⨯=∆310()83.03911.1376.300011.0103-⨯⨯=18.38=()kg kJ由H3的热平衡式得()()[]()pu ww w h d w d w d d w h h h h h h h∆+-=-+-43322333ηαα()[]()dw dw d w d h pu w w w h h h h h h h 33322433---∆+-=αηα[]()0357077.03.7896.33733.7898.90115302801.099.08.7792.888=--⨯--=H3的疏水系数188736.00357077.015302801.0323=+=+=αααd d(4)除氧器(HD )第四段抽汽由除氧器加热蒸汽’4α和汽动给水泵用汽pu α两部分组成,即pu ααα+=’44由除氧器的物质平衡可知除氧器的进水系数4o α为’4341ααα--=d o由于除氧器的进出口水量不相等,4o α是未知数。
根据除氧器的热平衡式:∑吸热量/h η=∑放热量,即5433444w o dw d h w h h h h αααη++=’将4o α的关系代入,整理成以进水焓为基准后可得:()()()53354454w dw d w h w w h h h h h h -+-=-ααη’()()54533544w w dw d h w w h h h h h h ----=αηα’()()047104.06.5816.31826.5813.789188736.099.06.5817.741=--⨯--=76416.0047104.0188736.011434=--=--=’αααd o098864.005176.0047104.044=+=+=pu ααα‘(5)5号低压加热器(H5) 由H5的热平衡式可得()()654555w w o h h h h h -=-αηα‘()'556545hh h h hw w o --=ηαα()057722.064.5929.297299.06.4036.58176416.0=--⨯=H5的疏水系数057722.055==ααd(6)6号低压加热器(H6) 同理,有()()[]()764655666w w o h d h h h h h h-=-+-αηαα‘’‘()()'66'6'557646h h h h h h d h w w o ----=αηαα()()025209.034.4152.271934.41564.592057722.099.01.3156.40376416.0=--⨯--⨯=H6的疏水系数082931.0025209.0057722.0656=+=+=αααd d(7)7号低压加热器(H7)()()[]()874766777w w o h d h h h h h h-=-+-αηαα‘’‘()()'77'7'668747hh h h h h d h w w o ----=αηαα()()0253371.081.3260.259381.32634.415082931.099.02.2311.31576416.0=--⨯--⨯=H7的疏水系数108268.00253371.0082931.0767=+=+=αααd d(8)8号低压加热器(H8)和轴封加热器(SG )为了计算方便,将H8和 SG 作为一个整体考虑,由热井的平衡方程式,可得174sg d o pu c ααααα--=+根据∑吸热量=∑放热量写出热平衡式,()''77118884c pu c d sg sg w o h h h h h αααααα++++=将()pu c αα+消去,并整理成以4o α吸热为基础以进水焓'c h 为基准的热平衡式,得()()()[]()'84'117788c w o h c sg sg cd c h h h h h h h h-=-+-+-αηααα‘’‘ ()()()'8'11''77'848cc sg sg cd h c w o hh h h h h h h ------=ααηαα()()5.1431.25015.14381.326108268.099.05.1432.23176416.0--⨯--⨯=()5.1431.25015.1438.2817000893.0--⨯-019282.0=(9)凝汽系数c α的计算与物质平衡校核 由热井的物质平衡计算c α8174ααααααα-----=pu x sg d o c583957.005176.0019282.0000893.0108268.076416.0=----=由汽轮机同流部分物质平衡来计算c α,以校核计算的准确性⎪⎭⎫⎝⎛++-=∑8111x sg j c αααα025209.0057722.0098864.00357077.00897994.00632287.0(1+++++-= )000893.0019282.00253371.0+++ 583957.0=两者计算结果相同,表明以上计算正确。
3.新汽量0D 计算及功率校核根据抽汽做功不足多耗汽的公式计算0D⎪⎭⎫ ⎝⎛--==∑81110001sg sg j j c c Y Y D D D ααβ(1)计算0c D 凝汽的比内功ic w 为8.16611.23629.6270.33960=-+=-+=c rh ic h q h w kg kJh t w P D g m ic e c 8711.1328988.099.08.1661600000360010360030=⨯⨯⨯=⨯=-ηη(2)计算0D各级抽汽做功不足系数j Y 如下:795042.08.16611.23629.6274.305511=-+=-+=ic c rh w h q h Y743832.08.16611.23629.6273.297022=-+=-+=ic c rh w h q h Y608677.08.16611.23626.337333=-=-=ic c w h h Y 493742.08.16611.23626.318244=-=-=ic c w h h Y 367553.08.16611.23629.297255=-=-=ic c w h h Y 214887.08.16611.23622.271966=-=-=ic c w h h Y 138946.08.16611.23620.259377=-=-=ic c w h h Y 083644.08.16611.23621.250188=-=-=ic c w h h Y 030688.08.16611.2362098.241311=-=-=iccsg sg w h h Yj j h α、j j Y α和j D 的计算数据见表3表3 j j h α、j j Y α和j D 的计算数据于是抽汽做功不足汽耗增加系数β为()281077.1219407.011118111=-=⎪⎭⎫⎝⎛--=∑sg sg j j Y Y ααβ则气轮机的新汽耗量0D 为h t D D c 387.1702281036.18711.132800=⨯==β(3)功率校核 1kg 新汽的比内功i w 为⎪⎭⎫⎝⎛++-+=∑81110i sg sg c c j j rh th h h h q h w ααααkgkJ 1937.129762.26309.6278469719.00.3396=-⨯+=据此,可得汽轮机的发电功率'e P 为MW w D P g m i e 1438.5953600988.099.01937.1297387.170236000'=⨯⨯⨯==ηη 计算误差%8094.0%1006001438.595600%100'=⨯-=⨯-=∆ee e P P P误差在工程允许范围内。