660MW凝汽式机组全厂原则性热力系统计算（设计计算）一、计算任务书（一）计算题目国产660MW凝汽式机组全厂原则性热力系统计算（设计计算）（二）计算任务1.根据给定热力系统数据，计算气态膨胀线上各计算点的参数，并在ｈ-s图上绘出蒸汽的气态膨胀线；2.计算额定功率下的气轮机进汽量Do，热力系统各汽水流量D j、G j；3.计算机组的和全厂的热经济性指标；4.绘出全厂原则性热力系统图，并将所计算的全部汽水参数详细标在图中（要求计算机绘图）。
（三）计算类型定功率计算（四）热力系统简介某火力发电场二期工程准备上两套660MW燃煤汽轮发电机组，采用一炉一机的单元制配置。
其中锅炉为德国BABCOCK公司生产的2208t/h自然循环汽包炉；气轮机为GE公司的亚临界压力、一次中间再热660MW凝汽式气轮机。
全厂的原则性热力系统如图5-1所示。
该系统共有八级不调节抽汽。
其中第一、二、三级抽汽分别供三台高压加热器，第五、六、七、八级抽汽分别供四台低压加热器，第四级抽汽作为0.9161Mpa压力除氧器的加热汽源。
第一、二、三级高压加热器均安装了置式蒸汽冷却器，上端差分别为-1.7℃、0℃、-1.7℃。
第一、二、三、五、六、七级回热加热器装设疏水冷却器，下端差均为5.5℃。
气轮机的主凝结水由凝结水泵送出，依次流过轴封加热器、4台低压加热器，进入除氧器。
然后由气动给水泵升压，经三级高压加热器加热，最终给水温度达到274.8℃，进入锅炉。
三台高压加热器的疏水逐级自流至除氧器，第五、六、七级低压加热器的疏水逐级自流至第八级低压加热器；第八级低加的疏水用疏水泵送回本级的主凝结水出口。
凝汽器为双压式凝汽器，气轮机排气压力 4.4/5.38kPa。
给水泵气轮机（以下简称小汽机）的汽源为中压缸排汽（第四级抽汽），无回热加热其排汽亦进入凝汽器，设计排汽压力为6.34kPa。
锅炉的排污水经一级连续排污利用系统加以回收。
扩容器工作压力1.55Mpa，扩容器的疏水引入排污水冷却器，加热补充水后排入地沟。
锅炉过热器的减温水（③）取自给水泵出口，设计喷水量为66240kg/h。
热力系统的汽水损失计有：全厂汽水损失（○14）33000kg/h\厂用汽（○11）23000kg/h(不回收)、锅炉暖风器用气量为65400kg/h,暖风器汽源（○12）取自第4级抽汽，其疏水仍返回除氧器回收，疏水比焓697kJ/kg。
锅炉排污损失按计算植确定。
高压缸门杆漏汽（①和②）分别引入再热热段管道和均压箱SSR，高压缸的轴封漏汽按压力不同，分别引进除氧器（④和⑥）、均压箱（⑤和⑦）。
中压缸的轴封漏汽也按压力不同，分别引进除氧器（⑩）和均压箱（⑧和⑨）。
从均压箱引出三股蒸汽：一股去第七级低加（○16），一股去轴封加热器SG（○15），一股去凝汽器的热水井。
各汽水流量的数值见表1-1（五）原始资料1.汽轮机型以及参数（1）机组刑式：亚临界压力、一次中间再热、四缸四排汽、单轴、凝汽式气轮机；（2）额定功率P e=660MW；（3）主蒸汽初参数（主汽阀前）p0=16.58MPa，t0=538℃；（4）再热蒸汽参数（进汽阀前）：热段p rh=3.232MPa；t th=538℃；冷段p rh´=3.567MP a；t th´=315℃；（5）汽轮机排汽压力p c=4.4/5.38kPa,排汽比焓h c=2315kJ/kg。
.6 9.78 2.机组各级回热抽汽参数见表1-2（2）最终给水温度t fw=274.8℃；（3）给水泵出口压力p pu=21.47MPa，给水泵效率ηpu=0.83（4）除氧器至给水泵高差Hp u=22.4m；（5）小汽机排汽压力p c,xj=6.27kPa；小汽机排汽焓h c,xj=2315.6k J/kg 3.锅炉型式及参数（1）锅炉型式：德国BABCOCK-2208t/h一次中间再热、亚临界压力、自然循环汽包炉；（2）额定蒸发量D b=2208t/h（3）额定过热蒸汽压力P b=17.42Mpa；额定再热蒸汽压力p r=3.85MPa；（4）额定过热汽温t b=541℃；额定再热汽温t r=541℃；（5）汽包压力p du=18.28MPa；（6）锅炉热效率ηb=92.5%。
4.其他数据（1）汽轮机进汽节流损失δpl=4%，中压缸进汽节流损失δp2=2%；（2）轴封加热器压力p sg=102KPa,疏水比焓h d,sg=415k J/kg；（3）机组各门杆漏汽、轴封漏汽等小汽流量及参数见表5-2；（4）锅炉暖风器耗汽、过热器减温水等全厂汽水流量及参数见表5-2；（5）汽轮机机械效率ηm=0.985；发电机效率ηg=0.99；（6）补充水温度t ma=20℃；（7）厂用点率ε=0.07。
5.简化条件（1）忽略加热器和抽汽管道的散热损失。
（2）忽略凝结水泵的介质焓升。
二、热力系统计算(一)汽水平衡计算1.全厂补水率αma全厂汽水平衡如图1-3所示，各汽水流量见表1-4。
将进、出系统的各流量用相对量α表示。
由于计算前的气轮机进汽量Do为未知，故预选Do=2033724kg/h全厂工质渗漏系数αL=D L/D O=33000/2033724=0.0162263锅炉排污系数αhl=D bl/D O=22000/2033724=0.0108175其余各量经计算为厂用汽系数αpl=0.01081减温水系数αsp暖风机疏水系数αnf=65800/2033724=0.032354439由全厂物质平衡补水率αma=αpl+αhl+αL=0.01081+0.0108175+0.0162263=0.03585382.给水系数αfw由图1-3所示，1点物质平衡αb=αo+αL=1+0.162263=1.0162263 2点物质平衡αfw=αb+αbl-αsp=1.01622+0.005408-0.02974=0.99193.各小汽流量系数αsg,k按预选的气轮机进汽量D O和表1-1原始数据，计算得到门杆漏汽、轴封漏汽等各小汽的流量系数，填于表1-1中。
（二）气轮机进汽参数计算1.主蒸汽参数由主汽门前压力p o =16.58Mpa,温度 t o=538℃,查水蒸气性质表，得主蒸汽比焓值h0=3397.1kJ/kg.主汽门后压力p´0=(1-δp1)p0=(1-0.04)16.58=16.0128Mpa由p´0=16.0128Mpa, h´0= h0=3397.1kJ/kg,查水蒸气性质表，得主汽门后气温t´0=535.254℃。
由中联门前压力p rh=3.232Mpa,温度t rh=538℃,查水蒸气性质表，得再热蒸汽比焓值 h rh=3538.9029kJ/kg.中联门后再热气压p´rh=(1-δp2)p rh=(1-0.02)3.232=3.16736Mpa 由p´rh=3.1673Mpa, h´rh= h rh=3538.9029kJ/kg,查水蒸气性质表,得中联门后再热气温t´rh=537.716℃.(二)辅助计算1.轴封加热器计算以加权平均法计算轴封加热器的平均进汽比焓h sg.计算详表见表2-6.以加权平均法计算均压箱的平均蒸汽比焓h jy.计算详见表2-7 表5-5 均压箱平均蒸汽比焓计算3.凝汽器平均压力计算由p sl=4.40kpa,查水蒸气性质表,得t sl=30.54℃;由p s2=5.38kpa,查水蒸气性质表,得t s2=34.19℃;凝汽器平均温度t s=0.5（t sl+t s2）=0.5（30.54+34.19）=32.365℃;查水蒸气性质表,得凝汽器平均压力p s=4.854kpa;将所得数据与表5-1的数据一起,以各抽气口的数据为节点,在h-s 图上绘制出气轮机的气态膨胀过程线,见图2-14p¸h图2-14气轮机的气态膨胀过程线（四）各加热器进、出水参数计算首先计算高压加热器H1。
加热器压器Ｐ1：Ｐ1=（1-Δp1）P1=（1-0.03）×5.945=5.766MPa 式中Ｐ1——第一抽汽口压力；△P1——抽汽管道相对压损；又P1=5.766MPa，查水蒸气性质表得加热器饱和温度t s,1=272.9H1出水温度t w,1：t w,1=t s,1-δt=272.9-（-1.7）=274.6式中δt——加热器上端差。
H1疏水温度t d1：T d1= t w,1+δt1=243.4+5.5=248.9式中δt1——加热器下端差，δt1=5.5t w,1——进水温度，其值从高压加热器H2的上端差δt计算得到已知加热器水侧压力P w=20.47MPa,由t1=274.6,查的H1出水比焓h w,1=1204.5k J/kg由t w,1=243.4,p w=20.47MPa,查得H1进水比焓h w,1=1056.0k J/kg由t d1=248.9, Ｐ1=5.766MPa, 查得H1疏水比焓h d,1=1080.4k J/kg.至此,高温加热器H1的进、出口汽水参数已经全部算出。
计算高压加热器H2加热器压器Ｐ2：Ｐ2=（1-Δp2）P2=（1-0.03）×3.668=3.557MPa 式中Ｐ2——第二抽汽口压力；△P2——抽汽管道相对压损；又P2=3.557MPa，查水蒸气性质表得加热器饱和温度t s,2=243.4H2出水温度t w,2：t w,2= t s,2-δt=243.4-0=243.4式中δt——加热器上端差。
H2疏水温度T d，2：T d，2= t w,2+δt2=208.3+5.5=213.5式中δt2——加热器下端差，δt2=5.5t w,2——进水温度，其值从高压加热器H3的上端差δt计算得到已知加热器水侧压力P w=20.47MPa,由t2=243.4,查的H2出水比焓h w,2=1056.0k J/kg由t w,2=208.3,p w=20.47MPa, 查得H2进水比焓h w,2=897.2k J/kg由t d，2=213.5, Ｐ2=3.557MPa, 查得H2疏水比焓h d,2=914.2k J/kg.至此,高温加热器H2的进、出口汽水参数已经全部算出。
计算高压加热器H3加热器压器Ｐ3：Ｐ3=（1-Δp3）P3=（1-0.03）×1.776=1.722MPa 式中Ｐ3——第三抽汽口压力；△P3——抽汽管道相对压损；又P3=1.722MPa，查水蒸气性质表得加热器饱和温度t s,3=204.9H3出水温度t w,3：t w,3=t s,3-δt=204.9- (-1.7)=206.6式中δt——加热器上端差。
H3疏水温度t d3：T d3= t w,3+δt3=179.2+0=179.2式中δt3——加热器下端差，δt3=0t w,3——进水温度，其值从处氧气器H4的上端差δt计算得到已知加热器水侧压力P w=20.47MPa,由t3=206.6,查的H3出水比焓h w,3=889.7k J/kg由t w,3=179.2,p w=20.47MPa, 查得H3进水比焓h w,3=769.9k J/kg由t d，3=179.2, Ｐ3=1.722MPa, 查得H3疏水比焓h d3=759.9k J/kg.至此,高温加热器H3的进、出口汽水参数已经全部算出。