热力发电厂课程设计计算书题目:600MW亚临界凝汽式机组全厂原则性热力系统计算专业:火电厂集控运行班级:热动核电1101班学号:201123060131姓名:王力指导教师:磊华目录1.本课程设计的目的 (3)2.计算任务 (3)3.计算原始资料 (3)4.计算过程 (5)4.1全厂热力系统辅助性计算 (5)4.2原始数据整理及汽态线绘制 (6)4.3全厂汽水平衡 (7)4.4各回热抽汽量计算及汇总 (7)4.5汽轮机排汽量计算与校核 (11)4.6汽轮机汽耗量计算 (12)5.热经济指标计算 (13)5.1.汽轮机发电机组热经济性指标计算 (13)5.2.全厂热经济指标计算 (14)6.反平衡校核 (15)7.参考文献 (16)附图(汽态膨胀过程线) (17)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,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)机组各级回热抽汽参数表3-1(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:德国BABCOCK-2027-17.3/541/541;(2)额定蒸发量:D b:2027t/h。
(3)额定过热蒸汽压力P b=17.3Mpa。
额定再热蒸汽压力:3.734Mpa。
(4)额定过热蒸汽温度:541℃。
额定再热蒸汽温度541℃。
(5)汽包压力:P du:18.44Mpa(6)锅炉热效率:92.5%4.其他数据(1)汽轮机进汽节流损失4%,中压缸进汽节流损失2%。
(2)轴封加热器压力Pt:98Kpa,疏水比焓:415kJ/kg。
表3-3(5(6)补充水温度:20℃。
(7)厂用电率0.075. 计算简化条件(1)忽略加热器和抽汽管道散热损失;(2)忽略凝结水泵比焓升。
4.计算过程4.1全厂热力系统辅助性计算1. 汽轮机进汽参数计算1)主汽参数由主汽门前压力p0=16.7Mpa ,温度t0=537℃ ,查水蒸汽焓熵图,得主汽比焓3393.564 kJ/kg.。
主汽门后压力p0’ =16.7(1-θp1 ) ,h o’ =h o由压力与焓值反查焓熵图得主汽门后温t0’=534.5 ℃。
2)再热蒸汽参数由再热冷段p rh’=3.56Mpa, t rh’=315℃,查水蒸汽焓h rh’=3013.626 kJ/kg.中联门前压力p rh=3.234Mp,温度 t rh=537℃ ,查焓熵图,得水蒸汽比焓h rh=3535.38212kJ/kg。
中联门后再热汽压p rh’’ =p0(1- θp2)=3.169Mpa,由h rh=h rh’’ ,查焓熵图,得中联门后再热汽温t rh’’=536.7℃。
2. 轴封加热器计算用加权平均法计算轴封加热器的平均进汽焓h sg,详细计算如下表:3. 均压箱计算jy4. 凝汽器平均排汽压力计算由p c1 =4.4kpa,查水蒸汽性质表,得t c1 =30.618℃ 由p c2 = 5.39kpa,查水蒸汽性质表,得t c2 =34. 218℃ 凝汽器平均温度tc =21(30.618 +34.218 )= 32.418 ℃ 查水蒸汽性质表,得凝汽器平均压力 =4.8737kpa ,将所得数据与表4-3一起,以各个抽起点为节点,在h-s 图上绘制出汽态膨胀线。
4.2原始数据整理及汽态线绘制整理原始资料,计算完数据记入表4-3中:表4-3 600MW 机组回热系统计算点汽水参数[额定工况] SG 相关数据在后续计算中获得焓5 9 3 3 4 7 8 8 7 进口水焓h wj+1KJ/kg4050.89861.503724.297545.414432.247360.158245.138138.7136.34.3全厂汽水平衡1. 全厂补水率全厂汽水平衡如图4-1所示,各汽水流量见表3-1.将各汽水流量用相对α表示。
由于计算前汽轮机进汽量D 0为未知,故预选D 0 =1849090 kg/h 进行计算,最后校核。
全厂工质渗漏系数 αL=DL/D0=30000/1849090=0.01632 锅炉排污系数αbl =D bl /D 0=10000/1849090=0.005411 其余各量经计算为厂用汽系数αp l=0.01082 ,减温水系数αsp =0.02974,暖风器疏水系数αnf =0.01893由全厂物质平衡可知补水率αma =αpl+αL+αbl =0.03246 2 .给水系数αfw如图4-1,1点物质平衡αb =αb +αL =1.016322点物质平衡αfw =αb +αb -αsp =1.01632+0.005408-0.02974=0.9919 3. 各小汽流量系数 见表格3-2中。
4.4各回热抽汽量计算及汇总1.各级加热器汽水侧进、出口参数计算 首先计算高压加热器H1加热器压力P 1:MPa P P P 717.5894.5)03.01()1('111=⨯-=∆-= 式中P ‘1----第一抽汽口压力;ΔP1----抽汽管道相对压损由MPa P 717.51=,查水蒸汽性质表得加热器饱和温度℃4.2721=s t ,得H1出口温度:℃1.274)7.1(4.27211,=--=-=t t t s w δ式中t δ---加热器上端差。
H1疏水温度℃8.2475.53.24311,'1,=+=+=t t t w d δ 式中1t δ----加热器下端差,℃5.51=t δ1,'w t ---进水温度℃,其值从高压加热器H2的上端差t δ计算得到。
已知加热器水侧压力P w =20.13Mpa ,由t 1=274.1℃,查得H1出水比焓h w,1=1202.5KJ/kg 。
由t ’w,1=274.3℃,查得H1进水比焓h w,2=1050.9KJ/kg 。
由t d,1=247.8℃,查得H1疏水比焓h d,1=1075.2KJ/kg 。
至此高压加热器H1进、出口汽水参数已全部算出,同理可依次计算其余加热器各进出口汽水参数。
将计算结果列于表4-3中。
2.高压加热器组及除氧器抽汽系数计算 1.由高压加热器H1热平衡计算α1 高压加热器H1的抽气系数07308.016.10759.31320.1/)89.10505.1202(9919.0/)(1,12,1,1=--⨯=--=d hw w fw h h h h ηαα高压加热器H1的疏水系数αd,1:07308.011,==ααd 2.由高压加热器H2热平衡计算α2、αrh 高压加热器H2的抽汽系数α2:0812.08793016)87916.1075(07289.00.1/)3.8579.1050(9919.0)(/)(2,22,1,1,3,2,2=--⨯--⨯=----=d d d d h w w fw h h h h h h αηαα高压加热器H2的疏水系数αd,2:15428.00812.007308.011,2,=+=+=αααd d 再热器流量系数αrh :825.00003456.000005463.0001859.00003050.000004814.0001637.001636.00001444.00812.007308.011,,,1,1,1,,21=----------=----------=Msg N sg L sg M sg N sg L sg J B sg rh ααααααααααα3.由高压加热器H3热平衡计算α3 高压加热器和H3的抽汽系数α3:03885.07.7247.33177.7246.3536004008.07.724006.87915428.0)3.724503.861(9919.0)()(/)(3,33,,,3,2,2,3,3=--⨯--⨯--⨯=------=)()(d d k sg k sg d d d h pu w fw h h h h h h h h ααηαα高压加热器H3的疏水系数αd,3:1971.0004008.003885.015428.0,32d 3d =++=++=ksg αααα,,4.除氧器抽汽系数计算 除氧器出水流量系数αc,4:0216.102974.09919.04,=+=+=sp fw c ααα抽汽系数α4:除氧器物质平衡与热平衡见图4-3,由于除氧器为混合式加热器,进水量αc,5是未知,但可由下式算出:()()04287.0)414.5453108/()]414.545687(1893.0)414.5453016(81859.0)414.5451.3328(001637.0)414.54532.723(1971.00.1/)414.545855.698(0216.1[)/()]()()(/[5,45,5,,,5,1,1,5,3,3,5,4,c,44=--⨯--⨯--⨯--⨯--⨯=----------=w w nf nf w L sg L sg w L sg L sg w d d h w w h h h h h h h h h h h h ααααηαα3.低压加热器组抽汽系数计算 1.低压加热器H5热平衡计算α5低压加热器H5出水系数αc,5:如图4-3所示7592.001893.0001859.0001637.004281.01971.00216.1,1,43,4,5,=-----=-----=nfL sg L sg d c c ααααααα 低压加热器H5抽汽系数α5:03494.04.4549.29120.1/)47.4324.545(7592.0/)(5,56,5,5,5=--⨯=--=d hw w c h h h h ηαα低压加热器H5疏水系数03494.055,==ααd 2. 低压加热器H6热平衡计算α6 低压加热器H6抽汽系数02205.0024.3825.2749)024.382414.454(03494.00.1/)158.360247.432(7592.0)(/)(6,66,5,5,7,6,5,6=--⨯--⨯=----=d d d d h w w c h h h h h h αηαα低压加热器H6疏水系数αd ,6:05700.002205.003495.065,6,=+=+=αααd d 3. 由低压加热器H7热平衡计算α7低压加热器H7的抽汽系数α7:03390.076.2665.2649)76.266024.382(057.00.1/)138.245158.360(7593.0)(/)(7,67,6,6,8,7,5,7=--⨯--⨯=----=d d d d h w w c h h h h h h αηαα低压加热器H7的疏水系数αd,7:0909.003390.005700.076,7,=+=+=αααd d 4. 由低压加热器H8热平衡计算α8由于低压加热器H8的进水焓h sg ,疏水焓h 8,d 为未知,故先计算轴封加热器SG,由于SG 的热平衡,得到轴封加热器的出水比焓h w,sg :kgKJ h h c h h c hsg d sg sgsg w /7.1387593.00.1)4155.2976(0007069.03.136)(5,,',=⨯-⨯+=-+=∑αηα式中,轴封加热器进汽系数∑αsg,i 和进汽平均焓值h sg 的计算见辅助计算部分。