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N25-3.5435汽轮机通流部分热力计算

二、汽轮机热力过程线的拟定
(1)在 h-s 图上,根据新蒸汽压力 P0=3.5MPa 和新蒸汽温度 t0=435℃,可确定汽轮机 进气状态点 0(主汽阀前),并查得该点的比焓值 h0=3303.61kJ/kg,比熵 s0=6.9593kJ/kg (kg·℃),比体积 v0= 0.0897758m3/kg。
(3)在 h-s 图上,根据凝汽器压力 Pc=0.0051MPa 和排气阻力损失ΔPc=0.000204MPa, 可以确定排气压力 pc’=Pc+ΔPc=0.005304MPa。
(4)在 h-s 图上,根据凝汽器压力 Pc=0.0051MPa 和 s0=6.9593kJ/kg(kg·℃)可以确 定气缸理想出口状态点 2t,并查得该点比焓值 hct=2124.02kJ/kg,温度 tct=33.23℃,比体 积 vct=22.6694183 m3/kg , 干 度 xct=0.8194 。 由 此 可 以 的 带 汽 轮 机 理 想 比 焓 降
第一节 25MW 汽轮机热力计算
一、设计基本参数选择
1. 汽轮机类型 机组型号: N25-3.5/435。 机组形式:单压、单缸单轴凝器式汽轮机。 2. 基本参数 额定功率:Pel=25MW; 新蒸汽压力 P0=3.5MPa,新蒸汽温度 t0=435℃; 凝汽器压力 Pc=5.1kPa; 汽轮机转速 n=3000r/min。 3. 其他参数 给水泵出口压力 Pfp=6.3MPa; 凝结水泵出口压力 Pcp=1.2MPa; 机械效率ηm=0.99 发电机效率ηg=0.965 加热器效率ηh=0.98 4. 相对内效率的估计 根据已有同类机组相关运行数据选择汽轮机的相对内效率,ηri=83% 5. 损失的估算 主汽阀和调节汽阀节流压力损失:ΔP0=0.05P0=0.175Mpa。 排气阻力损失:ΔPc=0.04Pc=0.000204MPa=0.204kPa。
(5)若不考虑末级余速损失,直接到步骤(6),若考虑末级余速损失,则有第四章中
Δhc2 的计算方法得到
kJ/kg,然后沿压力线 pc’下移 kJ/kg 得 3 点,
并查得该点比焓值 hc3=kJ/kg,温度 tc3=℃,比体积 vc3= m3/kg,干度 xc3=。用直线连接 1、3 两点,在中间 4’点处沿压力线下移(12~15)kJ/kg 得 4 点,光滑连接 1、4、3 点则由点 0、
5. 各加热器汽水参数计算 已知: 高压加热器上端差θ1=5℃,θ2=5℃;下端差θj=0℃(j=1,2)。 低压加热器上端差θj=3℃(j=4,5)。 各段抽气压损ΔPj=8%Pj(j=1、2、4、5)
由于除氧器定压运行,为了使其工作稳定,压损取 17%。 给水温度 tfw=161℃ 凝汽器压力 Pc 对应下的饱和水温,即凝结水温度 tc=33.23℃ 除氧器工作压力 Pd 对应下的饱和水温,即除氧器水箱出口水温 td=104.3℃。 本次计算暂不考虑水泵与凝结水泵的温升。 根据等温升法取各级加热器进出口水温 tfw、水比焓 hwj;通过上端差求取各级加热器凝 结段的饱和水温度 tbj,饱和水比焓 hbj,加热器汽侧工作压力 Pj’,抽气压力 Pj;通过下端 差计算各级加热器的疏水温度 tsj、疏水比焓(过冷水)hsj,最后再根据抽气压力与热力过 程线的交点在 h-s 图上查取各段抽气温度 tj(或干度 xj)、抽气比焓值 hj。 由等温升法可得高压加热器水侧升温为Δt1=(tfw-td)/2=28.35℃ 由等温升法可得低压加热器水侧升温为Δt2=(td-tc)/2=23.69℃ 则 tw1= tfw=161℃,tw2=132.65℃;tw3=td=104.30℃;tw4=80.61℃;tw5=56.92℃。 (1)1 号高压加热器。 根据给水温度,可以得到 1 号高压加热器出口水温 tw1= tfw=161℃; 由给水泵出口压力 Pfp 和 tw1 可得 1 号高压加热器出口水比焓 hw1=683.23kJ/kg; 1 号高压加热器凝结段的饱和水温度 tb1=tw1+θ1=166℃;hb1=704.87kJ/kg; 1 号高压加热器汽侧工作压力 p1’=0.718364MPa;1 段抽气压力 P1=0.78083MPa;
1、3、2 连接的线即为该机组再设连接 1、2 两点,在中间 3’点沿压力线下移 20-25kJ/kg 得 3 点,光滑连
接 1、3、2 点,则由 0、1、3、2 连接的线即为该机组在设计工况下的近似热力过程线。
拟定的热力过程线如图 7-1 所示。
三、汽轮机进气量估计
设 m=1.08,
,设计功率 Pe=20000kW,则由式(4-3)得
四、抽气回热系统热平衡初步计算
1. 给水温度的选取 根据初压 P0=3.5MPa,可以求得 P0 对应下的饱和水温 ts0=242.56℃,则由第四章中确定 给水温度的经验公式得 tfw= ts0 x 0.72=174.64℃。 2. 回热抽气级数的选择 选择 5 段回热抽气,采用“二高二低一除氧”的形式,高压加热器采用内置式疏水冷却 器;高压加热器疏水收集方式为逐级自流到除氧器,低压气疏水方式为逐级自流,5 号低压 加热器采用疏水泵,其加热器(包括除氧器)的编号从高压到低压依次排序,为 1、2、……、 5 号。 3. 除氧器工作压力的选择 除氧器定压运行,工作压力选为 Pd=0.118Mpa。 4.回热系统图的拟定 一台汽轮机抽气回热系统的拟定主要取决于该机组的给水温度、抽气回热级数及除氧器 工作压力等。根据 25MW 汽轮机这几方面数值的确定,可画出如图 7-2 所示的回热系统。
(2)在 h-s 图上,根据初压 P0=3.5MPa 及主汽阀和调节汽阀节流压力损失ΔP0=0.175Mpa 可以确定调节级前压力 p0’= P0-ΔP0=3.325MPa,然后根据 p0’与 h0 的交点可以确定调节级 级前状态点 1,并查得该点的温度 t’0=433.88℃,比熵 s’0= 6.9820kJ/kg(kg·℃),比 体积 v’0= 0.0945239m3/kg。
1179.59kJ/kg , 进 而 可 以 确 定 汽 轮 机 实 际 比 焓 降
979.06kJ/kg,再根据 h0、
和 pc’可以确定实际出口状态点
2,并查得该点的比焓值 hc2=2324.55kJ/kg,温度 tc2=33.92℃,比体积 vc2=24.0549667 m3/kg, 干度 xc2=0.9016。
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