一、课程设计目的通过设计加深巩固热力发电厂所学理论知识,了解热力发电厂计算的一般步骤,掌握热力系统的能量平衡式、质量平衡式和热经济性指标的计算,并考虑不同辅助成分引入回热系统对机组热经济性影响,一期达到通过课程设计进一步了解发电厂系统和设备的目的。
具体要求是按给定的设计条件及有关参数,求出给出的热力系统额定工况时各部分的汽水流量和各项热经济性指标。
二、设计目的及已知条件1、600MW 机组的原则性热力系统计算2、原则性热力系统图3、汽机形式和参数机组形式:国产N125—135/550/550型超高压中间再热凝汽式汽轮机 额定参数:600000千瓦,处参数:0135P =绝对大气压,00550t C = 再热参数:热段压力23.4绝对大气压,温度:0550C 排气参数:00.05P =绝对大气压 0.942=n X 4、回热系统参数该机组有7组不调节抽气,额定工况时,其抽气参数如表1,给水泵的压力为170绝对大气压,凝结水泵的出口压力为12绝对大气压。
表1 N125—135/550/550型机组回热抽气参数回热抽气级数项目单位ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦ抽汽压力ata 37.12 26 7.85 4.67 2.5 0.727 0.16 抽汽温度℃375.14 331 394 326 255 135 X=0.975 加热器端℃0 1 0 1 3 3 3 差疏水出口℃8 8端差5、门杆漏气和轴封系统漏气表2 门杆漏气量和轴封系统漏气量6、锅炉型式和参数锅炉形式:国产SG400/140型汽包式自然循环锅炉 额定蒸发量:400吨/时 过热蒸汽参数:141gr P =绝对大气压,0555C =gr t ,156b P =绝对大气压 给水温度:0240C =gs t 锅炉效率: 0.911gl η= 7、其他已知及数据 汽机进汽节流损失 00.05P 中间联合汽门节流损失 0.05s P 均压缸压力 1.5绝对大气压 轴封加热器压力 0.97绝对大气压 锅炉排污量:0.01PW gl D D = 全厂汽水损失:0.015l gl D D =化学补充水压力为6绝对大气压 温度为20℃ 该热发电机组的电机效率 m g 0.980.985ηη⨯=⨯ 排污水冷却器效率 b 0.98η= 排污水冷却器端差 8℃ 除氧器水箱水位标示 20m 三、计算过程1、汽态曲线(N125-135/550/550型机组的蒸汽膨胀过程曲线)2、根据已知数据计算或查出有关的汽水参数如表33、锅炉排污利用系统计算表4 有关热汽量及排污利用系统的比焓值计算汽轮机总进汽量D '0 kg/h 0912l m m D D D D +++1.0311D 0 1.0311 锅炉蒸发量D gl kg/h 0l D D '+1.0468D 0 1.0468 锅炉连续排污量D pw kg/h 0.01gl D0.01047D 0 0.01047 锅炉给水量D fw kg/hgl pw D D +1.05727D 0 1.05727锅炉排污水比焓h 'pw /kJ kg由汽包压力查水蒸气表1208.07 排污扩容器的扩容蒸汽比焓h ''f /kJ kg取s=0.98,由扩容器压力取0.663MPa及s 查表4718.31排污水比焓h 'f /kJ kg0.663PW P Mpa =678.1 扩容蒸汽系数αf()pw pw f f f pw f f h h h h αααα''''=+-0.002561扩容排污水系数α'pwpw f αα-0.007909补充水量D maL PWD D '+ 0.026172D 0 0.026172补充水比焓D ma h w /kJ kgP=0.606MPa,t=20℃84.42排污冷却器出口补充水比焓c wmah/kJ kg()()cpw f wc ma w w h h h ma h ma αα''-=-锅炉连续排污利用系统 4、各级抽汽量计算给水泵中的比焓升p h ∆,除氧器水箱标示20m ,则给水泵进口压力为363109.820/100.792fp p gh p ρ'=+=⨯⨯+=0.958MPa除氧器压力下的饱和温度0174.5pf t C =,查表732.723/fp h KJ Kg '=,2.134/fp fpS S KJ Kg '''==,给水泵出口压力17.029fp P MPa ''=,749.94/fp h KJ kg ''=,故749.94732.723()/21.52/0.8p fp fp gph h h h KJ Kg η-'''∆=-==高压加热器和除氧器计算系统 #1加热器平均为1112()()z n fw w w h h h h αηα-=-1211() 1.05727(1043.22946.67)0.04786()(3163.62987.23)0.98fw w w z n h h h h ααη--===--⨯#2加热器平均为[]22211223()()()z z z n fw w w h h h h h h ααηα-+-=-,[]2(3081.26826.81)0.04786(987.23826.61)0.98 1.05727(946.67710.28)α-+-=-20.1047486α=120.1047460.047860.1526086αα+=+= #3除氧器 物质平衡为87123123()()l l m m c f fw αααααααααα-+++++++=433[(7851)254]100.1521470.002561 1.05727c αα--++⨯++++=330.897162c αα=- 热平衡为()872102333412123()l l m m rn c w f f fw h h h h h h h h n h ααααααααααηα'''⎡⎤-++++++++=⎣⎦化学补充化学补充30.02784α=,30.84945C α=#4加热器热平衡[]444345()()n c w w h h h h αηα'-=- 4(3117.82618)0.980.84945(612.21511.11)α-⨯=- 40.033955α= #5加热器热平衡[]55545356()4()()n c w w h h h h h h ααηα'''-+-=- []56(2983.11526.61)0.03509(618526.610.980.84945(511.11)wz h α-+-=-560.1751930.00034674wz h α=-混合点m 的物质平衡为3456766()c c c c ααααααα=+++++5.汽机各级段通流量计算(1)调节级第1-6级通流量:()161α-= (2)第7-8级通流量:()()()1781691010.0080.04786L L αααα---=+-=+-0.95294=(3)再热蒸汽通流量:()82780.952940.00780.10474860.84039rh L αααα-=--=--=(4)中压缸第9-14级通流量:()()()341011914rh m m L L αααααα-=--+-()()0.847390.00030.00030.02740.009=--+-0.86628=(5)中压缸第15-16级通流量:()()31115169140.866280.027850.0090.83754L αααα--=-+=-+=(6)中压缸第17-18级通流量:()()4171815160.83750.035060.80248ααα--=-=-=(7)低压缸第19-21级通流量:()()512192117180.802480.065840.00090.73574αααα--=--=--=(8)低压缸第22-23级通流量:()()6222319210.735740.020850.71526ααα--=-=-=(9)低压缸第24级通流量:()24722230.715160.021540.69362ααα-=-=-=(10)排入凝汽器流量:'2415160.693620.0010.0010.69162n αααα=--=--=甲凝汽器物质平衡验算:670.751970.0261720.021540.00410.69016n ma sg ααααα=---=---=误差:'0.691620.690016100%100%0.23%0.690016n n n n ααδαα--=⨯=⨯= 允许。
6.汽机汽耗量与各项汽水流量计算23574.323081.19rh rh q h h =-=-=493.13/kj kg03451.632421.04493.13c i c rh h h h q ∆=-+=-+1523.72/kj kg =汽轮机组汽耗量:07136001e c i m g j j j p D h Y ηηα===⎛⎫∆- ⎪⎝⎭∑()33600125101523.720.980.98510.179912⨯⨯⨯⨯⨯-373043/kg h =表7 各项汽水流量7.功率计算(1)汽轮发电机组热经济性指标 汽机发电机组热耗量:()()'000fw rh rh f f fw Q D h h D q D h h =-++-+()'ma fw ma D h h -()3730433451.631043.22313502493.13=⨯-+⨯+()()95542718.241043.2297631043.22307.28⨯-+⨯-61076.210/kj h =⨯汽机发电机组热耗率:()60031076.2108609.6/12510e Q q kj kw h p ⨯===⋅⨯汽机发电机组绝对电效率:0360036000.41818609.6e q η=== (2)发电厂热经济指标锅炉热负荷:()()'1b b b fw rh rh b fw fw Q D h h D q D h h =-++-()3905013434.841043.22313502493.13=⨯-+⨯()38831205.361043.22+⨯-61089.1610/kj h =⨯管道效率:6061076.2100.972011089.1610p p Q Q η⨯===⨯ 全厂热效率:3600360088130.4085cp cp q η=== 标准煤耗率:()0.1230.1230.3011/0.4085scp cpb kg kw h η===⋅四.设计总结经过本次设计,对汽水循环,机组效率有了深刻了解,对定量计算有更好认识,使所学的知识得到充分利用。